Schöne smarte Sensor-Welt – Thema der Namur-Hauptsitzung 2015

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Ein wesentlich komplexeres Beispiel ist ein miniaturisiertes Mikromassenspektrometer, das Messtechnikhersteller Krohne, diesjähriger Sponsor der Namur-Hauptsitzung, derzeit mit der TU Hamburg Harburg entwickelt. Oder Sensoren, die Parameter an Orten erfassen, die bisher nicht möglich waren. Dazu gehören Sensoren, die eine Prozessveränderung räumlich darstellen können.

So wird (ebenfalls von Krohne) ein Tomograph entwickelt, mit dessen Hilfe die Auflösung von Salzkörnern in einer Rohrleitung bildlich dargestellt werden können. Darüber hinaus verlangt der wachsende Trend zu kontinuierlichen Prozessen in der Pharmaindustrie neue Online-Analysatoren (etwa die Messung der Wirkstoffkonzentration pro Tablette), die in der Lage sind, eine Chargenfreigabe zu verantworten.

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Dabei sind häufig die technischen Möglichkeiten vorhanden, sie finden sich nur in anderen Disziplinen. So nannte Dr. Thomas Steckenreiter, Bayer Technology Services, auf der vergangenen Namur-Hauptsitzung das Beispiel optischer Sensoren von Handykameras, die man nutzen könne, um zweidimensionale Streumuster an monochromatischen Lichtquellen für Kristallisationsprozesse zu messen. Diese würden anschließend zur Prozessteuerung eingesetzt. Auch lohnt es sich, Entwicklungen in der Automobilindustrie oder der Halbleiterindustrie zu beobachten.

Muss für smarte Sensoren: Automatische Integration in die Anlagenarchitektur

Die Beispiele zeigen, dass es eine breite Vorstellung davon gibt, was sich hinter einem Smart Sensor verbirgt. Steckenreiter definierte den Smart Sensor als Sensorsystem, dass u.a. mehrere Messgrößen erfasst, sich automatisch in die Anlagenarchitektur integriert und sich selbst kalibriert. In diesem Sinne hat sich PROCESS im Vorfeld der Namur-Hauptsitzung in Form einer Online-Umfrage umgehört und nachgefragt, welche Vorstellungen die Anwender von einem Smart Sensor haben und welche Anforderungen sie an einen solchen stellen würden.

Immerhin: Jeder der Befragten kannte den Begriff und konnte sich etwas unter einem Smart Sensor vorstellen. Die größte Übereinstimmung mit fast 70 % fand sich bei dem Punkt der automatischen Integration in die Anlagenarchitektur, gefolgt von der selbständigen Kalibrierung. Auch die Erfassung mehrerer Messgrößen fand Zustimmung. Ergänzend wurde Wert auf die Diagnosefähigkeit und vor allem eine erweiterte Diagnose gelegt, z.B. ein Sensor, der die Ausfallvorhersage integriert hat. Ein Smart Sensor enthält zudem seine Kalibrierdaten und besitzt eine Schleppzeigerfunktion für Extremwerte.

Es wurde aber auch der Aspekt der Überwachung der Umgebung genannt sowie die Möglichkeit für eine Kommunikation mit der Zentrale und den Nachbarsensoren. Insgesamt sehen die Befragten eher einen moderaten Einstieg in das Thema. Innerhalb der nächsten fünf Jahre denkt die Hälfte der Befragten, dass ein Viertel der Sensoren bereits Smart Sensoren sein könnten. In den nächsten zehn Jahren soll dieser Anteil bei 50 % liegen (siehe Grafik). Es wird also noch eine Weile dauern, bis die Ideen ihren Weg ins Feld finden.

Wo sehen die Anwender Nachholbedarf in der Prozess-Sensorik? Das erfahren Sie auf der nächsten Seite.

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