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Moderne Prozessgasanalyse auf der Basis innovativer NDIR/NDUV-Multisensorik

Im Rahmen des 18. Herbstkolloquium Prozessanalytik vom 27.-29.11.2023, Krefeld (Hochschule Niederrhein) hatten Alain Barillet, Gerhard Wiegleb und Sebastian Wiegleb für die Wi.Tec-Sensorik GmbH die Gelegenheit die moderne Prozessgasanalyse auf der Basis innovativer NDIR/NDUVMultisensorik kurz darzustellen.

Der Einsatz von fotometrischen Gassensoren wird in der Prozessmesstechnik schon seit über 80 Jahren erfolgreich betrieben. Während in den Anfängen immer nur eine Gaskomponente erfasst werden konnte, entwickelte sich diese Technik zu einer Mehrgasanalyse weiter (1). Durch den Einsatz moderner optischer Komponenten, wie MEMS-Strahlungsquellen (IR), UVLED`s und hochintegrierter UV- und IR-Detektoren lässt sich nun der gesamte Spektralbereich von 200nm bis 12µm lückenlos für eine hochgenaue Gasanalyse einsetzen. Die OEM-Baureihe ULTRA.sens (NDUV) eignet sich für die Gasanalyse von NO, NO2, NOx, SO2, Cl2, CS2, ClO2, H2S und O3, während die OEM-Baureihe INFRA.sens (NDIR) zur Gasanalyse von CO, CO2, CH4, CnHm, N2O, H2O, CF4 und SF6 geeignet ist. Mithilfe leistungsfähiger Mikrocontroller lassen sich in der uswerteelektronik Temperaturfehler, Druckfehler, Alterungseffekte, Driften usw. kompensieren.

Weiterhin können Querempfindlichkeiten durch Störgase verrechnet werden. Die Messbereiche werden durch unterschiedliche Küvettenlängen (2mm-250mm) optimiert und können vom ppm-Bereich bis 100 Vol.-% betragen. Für den Einsatz in korrosiven Gasen werden Küvetten aus beständigem Material eingesetzt, die zudem auch noch mit einer Edelstahlverrohrung kombiniert werden können. Die beiden NDIR- und NDUV-Technologien lassen sich zudem auch in einer Messeinheit (KOMBI.sens) integrieren. Insgesamt können mit dieser Kombination bis zu 6 Gase in einem Modul erfasst werden. Die externe Datenkommunikation erfolgt mit RS232, CAN, CANopen, MODBUS-RTU oder analogen Spannungsausgängen.

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Kombinierte NDUV- und NDIR-Technologie (KOMBI.sens) zur Multigassensorik in komplexen Gasgemischen (links) und ULTRA.sens processline (rechts).

References: (1) Wiegleb, G.: Gasmesstechnik in Theorie und Praxis. 2. Auflage. Springer-Vieweg Verlag, Wiesbaden (2023)

Handreichung Moderne Prozessgasanalyse Seite 2