Analyzers and Process Instrumentation

EuroFIDGesamtkohlenstoff-Analysator

Präzise Bestimmung des Gesamtkohlenwasserstoff-Gehaltes in Luft und korrosiven sowie konden-sierenden Gasen

P r o D u k t I n F o r m At I o n

2 SICk mAIHAk | EuroFID SICk mAIHAk | EuroFID 3

Bewährte Analysentechnik

Bestimmung von Gesamtkohlen wasserstoff

Abgasmessungen von Kohlenwasserstoff-Emissionen im Roh- und Reingas

Messung der Emissionen von Heizkraftwerken, Müllver-brennungsanlagen

Emissionsmessungen nach thermischen, katalytischen, biologischen und Aktivkohle-Abluftreinigungsanlagen

Überwachung der Rohgaskonzentration vor Abluftreini-gungsanlagen

UEG-Messung explosionsfähiger Gasgemische bei der Herstellung lösemittelhaltiger Produkte

Reinheits- und Qualitätskontrolle lösemittelhaltiger beschichteter Produkte

Arbeitsplatzüberwachung

Überwachung von Kohlenwasserstoff in Umgebungsluft für die Leckerkennung lösemittelhaltiger Behälter

Emissionsmessungen an Verbrennungsmotoren

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Der EuroFID misst den Gesamtkohlenwasserstoff in Luft, in korrosiven sowie in kondensierbaren Gasen bei Prozesstemperaturen bis zu 600 °C1). Und dies sowohl in Spuren als auch bis 100 Vol.%. EuroFID ist modular aufgebaut und kann als System mit den zugehörigen Komponenten (Analysenteil, Terminal-box, Bedieneinheit) zusammengestellt werden.

typische Anwendungen1) Die Temperatur beim Eintritt in das Sondenrohr des Inline-Gerätes darf

400 °C nicht überschreiten und die Taupunkttemperatur darf nicht über 220 °C liegen.

2 SICk mAIHAk | EuroFID SICk mAIHAk | EuroFID 3

key Features und Vorteile:

Integrierte Verdünnung des messgasesermöglicht die Konzentrationsmessung von Gasgemischen, die unverdünnt zur Feststoffbildung führen, sowie die Mes-sung hoher Konzentrationen an Gesamt-kohlenwasserstoff.

keine bewegten teiledurch den Einsatz einer Ejektorpumpe zur Messgasförderung anstatt einer mechanisch arbeitenden Membran-pumpe.

Geringer Wartungsaufwandweil nur das leicht zugängliche Messgas-fi lter gewechselt werden muss.

optimale Detektorgeometriedurch die streng zylindersymmetrische Konstruktion, welche durch die günstigen Strömungsverhältnisse weitgehend Ab lagerungen vermeidet.

Beheizungaller gasführenden Teile bis zur Analysen-kammer, wodurch Kondensation im Inne-ren des Analysenteils verhindert wird.

EG-Baumusterprüfung nach richtlinie 94/9/EGals ortsfestes Gaswarngerät zur Messung von Kohlenwasserstoffen und Derivaten im Gemisch mit Luft im Messbereich von 0 … 100 % UEG. BVS 05 ATEX G 005 X.

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messprinzip

Die Umwandlung der Gaskonzentrationen in ein elektrisches Signal erfolgt durch einen Flammen-Ionisations-Detektor (FID). Im Detektor wird an eine Flamme, die unter Zufuhr von kohlen-wasserstofffreier Luft (Brennluft) und Brenngas brennt, ein elektrisches Feld angelegt. Wenn mit dem Messgas Kohlen-wasserstoffe in das Flammeninnere gelangen, werden diese dort ge crackt und gestrippt, und es entstehen CH-Fragmente. Diese werden mit atomarem Sauerstoff oxidiert, so entste-hen CHO+-Ionen. Der Ionenstrom ist messbar und proportional zum Kohlenstoffanteil der organischen Substanzen. Das Mess-gas wird mittels einer aus zwei Düsen bestehenden Vorrich-tung durch den Messgasfi lter aus dem Prozess gesaugt. Hier wird es verdünnt, komprimiert und zum Bypass befördert. Alle mit Messgas in Berührung kommenden Teile sind im Sensor-block auf eine konstante Temperatur beheizt. Die Verdünnung ist ausschließlich von den Druckwerten in der Düsenvorrichtung abhängig. Diese werden kon tin uierlich mit den Drucksensoren P1, P2 und P3 gemessen. Der Treibdruck der Düsenvorrich-tung ist auf einen vorgegebenen Wert eingestellt. Die Verdün-nung wird aus den Druckverhältnissen mittels des Ejektorkenn-feldes berechnet. Der FID erhält einen Teilstrom des verdünnten Messgases und misst kontinuierlich die Gaskonzentration.

Bypass

Messgas

Filter

Sekundär-düse

Primärdüse

Beheizter Sensorblock

DruckreglerComputer

P1

P2

P3

FID

messprinzip, Fakten für kundennutzen

RS232

4 SICk mAIHAk | EuroFID SICk mAIHAk | EuroFID 5

Das modulare System des EuroFID

Das EuroFID-System ist sowohl mechanisch als auch elektrisch modular aufgebaut und besteht aus der Analyseneinheit, der Terminalbox und der Bedieneinheit (optional: I/O-Klemmleiste).

Analyseneinheit

WandaufbaugehäuseInline-Ausführung

Auswahl Analyseneinheit

Terminalbox

RS42242 V AC

RS422230/115 V AC

Bedieneinheit

I/o-moduleEnergie-versorgung

230/115 V AC

Digitale und analoge Ein-/Ausgänge

Analoge Ein-/Ausgänge:4 x 0…10 V; 2 x 0/4…20 mADigitale Ein-/Ausgänge:3 x 24 V DC/10 mA; 8 x 24 V AC/100 mA

Prozessleitsystem (Host)

DruckerRS232

Energie versorgung230/115 VAC

Übersicht der Systemkomponenten

4 SICk mAIHAk | EuroFID SICk mAIHAk | EuroFID 5

Die Analyseneinheit enthält den beheizten Sensorblock, die pneu-matische Versorgung und die Steuer-elektronik. Die pneumatische Ver-sorgung stellt die Betriebsgase zur Zündung, der konstanten Aufrecht-erhaltung der Detektorfl amme und der Verdünnung der Probe zur Ver-

fügung und sorgt für die Aufschal-tung von Kalibriergasen für Null- und Endpunkteinstellung. Die Steuer-elektronik enthält ein galvanisch getrenntes Netzteil, das die benöti-gten Betriebsspannungen zur Ver-fügung stellt. Die analogen und digi-talen Eingangs- und Ausgangssignale

innerhalb der Analysen einheit werden von einem Mikrocontroller verarbei-tet und durch eine serielle RS422-Schnittstelle galvanisch getrennt zur Datenübertragung aufbereitet. In einem nichtfl üchtigen Speicher sind alle gerätespezifi schen Daten der Analysen einheit, wie z. B. die

Kennlinie der zweistu-fi gen Düsenvorrichtung gespeichert. Über die seri-elle Schnittstelle ist die Analysen einheit mit der Bedieneinheit verbunden.

Analyseneinheit im Wandaufbaugehäuse Diese Ausführung wird gewöhnlich auf die Montageplatte des Messschrankes montiert. Das Messgas wird mittels einer beheizten Leitung herangeführt. Diese Lösung erlaubt den kostengünstigen Aufbau einer extraktiven Emissionsmesseinrichtung.

Inline-Analyseneinheit im 19“-Einschub Die Inline-Version wird direkt an der Messstelle angefl anscht. Alle sonst erforderlichen Proben-nahmekomponenten wie beheizte Leitungen, Gasentnahmesonde und Filter entfallen. Die kurzen Gaswege ermöglichen eine Ansprechzeit von < 1,5 Sekunden.

InstrumentenluftKalibrier gasH2

Pneumatische Steuerung

Druck- und Magnetventil-steuerungFID-VerstärkerFlammenkontrolleZündungDruckmessungHeizung

Speicher Mikrocontroller

Net

ztei

l

Beheizter Sensorblock Steuerelektronik

FID

Prozess

RS422

42 V AC

Die Analyseneinheit des EuroFID

SICk mAIHAk | EuroFID SICk mAIHAk | EuroFID

Bedieneinheit

Die Bedieneinheit ist nach den Empfehlungen des Nor-menausschusses der deutschen chemischen Industrie (NAMUR) konzipiert worden. Sie vereint alle erforderlichen Eigenschaften wie eine selbsterklärende menügesteuerte Bedienung, zu der stets zusätzliche Informationen im Klar-text mit der Hilfe-Taste abrufbar sind. Die große, hintergrund beleuchtete LC-Anzeige und die vier Leuchtdio-den (Alarm, Störung, Wartung, OK) liefern dem Bediener eine schnelle Gesamt übersicht über Messwerte und Geräte status. Die Bedieneinheit enthält zusätzlich zu der Schnittstelle zur Analyseneinheit drei weitere serielle Schnittstellen, an die die I/O-Klemmleiste, ein Drucker und

Bedieneinheit und Analyseneinheit in 19"-Ausführung

Analyseneinheit im 19"-Einschub:

Die Analyseneinheit ist in einem 19"-Einschub integriert, was einen Einbau in „Standard“-Systembauschränke erlaubt. Durch die in die Bedien einheit integrierte Terminalbox ergibt sich eine Gesamthöhe von 7HE für den kompletten Analysator.

ein Laptop, ein Modem oder ein anderer beliebiger Rech-ner oder eben eine weitere Bedieneinheit angeschlossen werden kann. Es sind für die Gerätefunktionen folgende Betriebsarten vorhanden:

Manueller BetriebVollautomatischer Betrieb Externe Steuerung durch I/O-Klemmleiste

Die Bedieneinheit ist in einem 19"-Einschub mit 3 Höhen-einheiten (133,5 mm) oder wahlweise ½ 19"-Einschub mit 4HE untergebracht.

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½ 19"-Einschub (4HE)

19"-Einschub (3HE)

Beispiel: Standard-Systemschrank

Industriegehäuse für Ex-Zone 1

Der Inline-EuroFID im Edelstahl-Industrie-gehäuse ist für den Einsatz in explosions-gefährdeten Bereichen der Zone 1 (II 2 G EEx p IIB+H2 XXX°C mit XXX = 170 ... 220 °C) zugelassen. Terminalbox, Heizung (optional) und/oder Prozessgassperre (optional) sind in dem überdruck ge-kapselten Gehäuse integriert.

technische Daten EuroFID

messdaten Inline Wandaufbau 19"-Einschub Industriegehäuse Ex-Zone 1

Messungen UEG, Prozess, Emission

ProzessEmission

ProzessEmission

ProzessUEG

Messwertanzeige 4 ½-stellig digital, und analog als Bargraph

Messbereich:kleinster Messbereichgrößter Messbereich

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6 Messbereiche nach Wahl10 ppm bezogen auf C3H8100 Vol.%

Lineare Reichweite je nach Messbereich, innerhalb einer Dekade ±1 %, über den gesamten Messbereich ±5 %.

Nachweisgrenze <3 % vom Messbereichs-Endwert1) 3)

Einstellzeit (T90) < 1,5 s (UEG); < 2,5 s (Emission)

< 2,5 s < 2,5 s < 1,5 s

Nullpunktdrift <0,5 % vom Messbereichs-Endwert/Monat1)

Empfindlichkeitsdrift <3% vom Messbereichs-Endwert/Monat1)

Durchfluss2) min. 0,5 l/min., max. 6,2 l/min.

Anschluss – Edelstahlrohr, AD 6 mm, ID 5 mm –

Druckbereich atmosphärisch, ± 50 hPa

Schutzart IP 54 (Übergehäuse) IP 20 IP 20 IP 65

Zulassungen Gaswarngerät BVS 05 ATEX G005 X 17. BImSchV

17. BImSchV (EN2000/76/EC)

17. BImSchV (EN2000/76/EC)

Gaswarngerät BVS 05 ATEX G005 X

Ex-Zulassungen – – – II 2 G EEx p IIB+H2 XXX°Cmit XXX = 170...220 °C

Einflussgrößen

Umgebungsdruck <0,5 % vom Messbereichs-Endwert1)/10 hPa

Messgasdruck <1,0 % vom Messbereichs-Endwert1)/10 hPa

Nullpunkt <2 % vom Messbereichs-Endwert1)/10 K

Empfindlichkeit <1 % vom Messbereichs-Endwert1)/10 K

Anlaufzeit <1,5 Stunden

Analoge Ausgänge 2 Ausgänge: 0/4...20 mA potenzialfrei, Lastwiderstand: max. 500 Ω

Hilfsgase

Kalibriergas je nach Messaufgabe ca. 80 % Kohlenwasserstoffkonzentration des benutzten Messbereiches bezogen auf das Propan-Äquivalent in synthetischer LuftDruck: 3.000 hPa, Verbrauch: ca. 3 l/min (nur während des Kalibriervorganges)

Instrumentenluft aus Pressluftleitung mit einem Restkohlenwasserstoffgehalt < 1 % Messbereich, max. 4 ppm, nicht schwankend, kondensatfrei. (Taupunkt mindestens 10 °C unter der geringst möglichen Außentemperatur, um Kondensation in den Leitungen zu vermeiden.) Druck: min. 4.000 hPa ±500 hPa, Verbrauch2): min 6 l/min., max. 17 l/min

Brenngas reiner Wasserstoff H2 oder H2/He 5.0 oder besser; Restkohlenwasserstoffgehalt < 0,5 ppm

Druck: 3.000 hPa; Verbrauch: kontinuierlich ca. 1,8 l/h H2 oder 3,5 l/h H2/He

Anschlüsse der Hilfsgase Klemmringverschraubung für 6 mm-Rohre

Energieversorgung 230 V AC/48 ... 63 Hz oder 115 V AC/48 ... 63 Hz; Leistungsaufnahmen: während der Anlaufzeit ca. 330 VA, im Dauerbetrieb 280 VA

1) Messbereichsendwert = 10 ppm C3 2) ausstattungsabhängig 3) unter Feldbedingungen

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technische Daten im Überblick

Analyzers and Process Instrumentation

B E I u n S H A B E n S I E D I E WA H L

Wir von SICK MAIHAK bieten Ihnen eine Vielzahl an mess-technischen Möglichkeiten – von der kontinuierlichen Gasanalyse, der Staubmesstechnik bis hin zu Spezialapplikationen für die Flüssigkeits- und Wasseranalyse. In der Prozessmesstechnik bestimmen unsere Produkte den Volumenstrom von Gasen oder den Füllstand von Schüttgütern.

F Ü r S I E DA – W E Lt W E I t

Mit unseren weltweiten Tochter- unter nehmen und Ver tretungen stehen wir Ihnen mit qualifizier-tem Support da zur Verfügung, wo Sie ihn brauchen. Wir liefern die Produkte für Ihre Mess auf-gabe und sorgen für Doku ment a -tion und Schulung. Unser Service unterstützt Sie bei der Inbe-triebnahme, bei Wartung und Instandhaltungs maßnahmen.

D I E S I C k - G r u P P E

SICK MAIHAK ist das Segment Prozessautomation der SICK-Gruppe, einer der weltweit führenden Hersteller von intelli-genten Sensoren und Sensor -lösungen. Mit 4000 Mitarbeitern liefert SICK ein umfangreiches Portfolio von Produkten und Dienstleistungen für die Fabrik- und Prozess automation. www.sick.com

I n D E r I n D u S t r I E Z u H A u S E

Aufgrund langjähriger Erfahrung in der Analysen- und Prozess-messtechnik ist SICK MAIHAK in Kraft- und Zement werken eben-so zuhause wie in der Chemie oder Petrochemie. Ob für die Emis sionsüber wach ung bei der Abfallbehandlung oder für die Pro zess opti mie rung in Eisen- und Stahlwerken – wir liefern maß geschneiderte Lösungen.

A n A LY S E n - u n D P r o Z E S S m E S S t E C H n I k

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SICK MAIHAK GmbH | Analysen- und ProzessmesstechnikNimburger Str. 11 | 79276 Reute | Deutschland | www.sick-maihak.deTel. +49 7641 469-0 | Fax +49 7641 469-1149 | info.sick-maihak@sick.de