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Kompakte Durchflussmesstechnik

Smarte Durchflussmessgeräte einbauen und vergessen

| Autor/ Redakteur: Patrick Klank (M.Eng.)* / Wolfgang Ernhofer

Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät mit Temperaturmessung im Taschenformat – Messtechnik einbauen und vergessen, davon träumt jeder Apparatebauer, der Skids und Package Units für die Pharmaproduktion baut. Und ganz gewiss auch der Betreiber. Was könnte besser dafür geeignet sein als ein Durchflussmessgerät, das kompakt ist, wartungsfrei arbeitet und dazu noch Industrie 4.0-fähig ist.

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Dank seiner Kompaktmaße ist das Durchflussmessgerät auch für schwierige Einbausituationen geeignet.
Dank seiner Kompaktmaße ist das Durchflussmessgerät auch für schwierige Einbausituationen geeignet.
(Bild: ©Anton Maltsev - stock.adobe.com)

Seit Skids und Package Units Planung und Bau von Pharmaanlagen vereinfachen, gilt auch hier die Devise: Modular, kompakt und Industrie 4.0-fähig sollen die Units sein – möglichst handlich, langzeitstabil, zuverlässig, exakt und digital die verbaute Messtechnik. Motto: einbauen und vergessen.

Flüssige Medien, vor allem Wasser, spielt als Ausgangs- und Hilfsstoff in der Pharmaproduktion eine entscheidende Rolle. Ob im Kühl- oder Heizkreislauf von Mischern in der Salbenherstellung, bei der CIP-Reinigung oder bei der Herstellung von VE-Wasser mittels Umkehrosmose, wo die Menge des Retentats stetig überprüft werden muss – ohne Durchflussmessung geht im Prinzip nicht viel bei der Medienversorgung.

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In diesen Kreisläufen weist das eingesetzte Wasser i.d.R. Leitfähigkeit auf, was liegt da näher als eine Durchflussmessung, die nach dem Magnetisch-Induktiven Prinzip arbeitet. Messtechnisch gesehen sind die Geräte Universaltalente, denn gemessen wird, klar, der Durchfluss, aber auch die Temperatur. Der Betreiber schlägt zwar nicht sieben, wie der berühmte Schneider, aber immerhin zwei Fliegen mit einer Klappe.

Multivariabel, exakt und reproduzierbar

Picomag heißt das magnetisch-induktive Durchflussmessgerät, das Endress+Hauser speziell für solche Medienkreisläufe entwickelt hat. Zwei bestechende Vorteile stecken bereits im Namen.

  • Das Gerät ist kompakt und damit prädestiniert für den Einbau in Skids und Package Units, selbst bei engsten Raumverhältnissen. Es passt in Rohrleitungen von DN15 (1/2“) bis DN50 (2"). Bei Pharmaanwendungen erfolgt die Montage via Tri-Clamp. Standard-Prozessanschluss ist ein G-Außengewinde. Zusätzliche Flexibiliät schaffen Prozessanschlussadapter wie Innengewinde (G), Außengewinde (R, NPT) und Victaulic.
  • Dank des Magnetisch-Induktiven Messprinzips erfasst das Gerät nicht nur den Durchfluss von elektrisch leitfähigen Medien, sondern gleichzeitig auch deren Prozesstemperatur. Der Durchfluss kann dabei bidirektional, also in beide Richtungen, erfasst werden.

Die hohe Genauigkeit von ±0.8 % v. M. und die sehr gute Wiederholbarkeit von ±0.2 % v. E. bei der Durchflussmessung ermöglicht den Einsatz in Regelungen und Steuerungen, aber auch den Einsatz in Verbrauchsmessungen und Monitoringanwendungen. Der Einsatzbereich umfasst Durchflüsse bis maximal 750 l/min, Prozesstemperaturen zwischen -10 bis +70 °C und Prozessdrücke bis 16 bar. Für Anwendungen mit CIP-Prozessen kann der Picomag bis zu einer Stunde mit maximal 85 °C heißem Reinigungsmedium durchgespült werden.

Bluetooth schafft mehr Flexibilität

Mit der Möglichkeit, das Gerät über Bluetooth anzusteuern, schafft der Hersteller weitere Flexibilität. Versorgungsleitungen verlaufen häufig an schwer zugänglichen Stellen unter der Decke oder tief unten in Kühl- oder Heizkreisläufen von Behältern. Mit der Bluetooth-Verbindung ist eine drahtlose Konfiguration oder Datenabfrage selbst an schwer zugänglichen Messstellen mittels Smartphone oder Tablet möglich. Bis zu zehn Metern Entfernung überwindet das Signal. Die Smartblue App erlaubt eine einfache Inbetriebnahme. Schnell und einfach navigiert der Nutzer durch alle Geräte- und Diagnosefunktionen.

Mit der App können neben dem Picomag auch die Füllstandsmessgeräte Micopilot FMR10/20 bedient werden. Damit setzt E+H weiter auf das Thema Einheitlichkeit und Einfachheit für das gesamte Messgeräteportfolio. Verfügbar ist die App kostenlos zum Download in den jeweiligen App-Stores für Android und iOS.

Übersichtliche Anzeige

Auf dem großen bedienerfreundlichen Farbdisplay werden Messwerte wie Durchfluss, Temperatur und Summenzähler einfach und im Klartext dargestellt. Während des Messbetriebs auftretende Fehler, z.B. eine Teilrohrfüllung oder Temperaturüberschreitung, werden durch Diagnosesymbole gemäß Namur-Empfehlung NE 107 sofort angezeigt. Je nach Einbaulage (horizontal, vertikal) dreht sich das Anzeigenfeld zudem automatisch – ablesen funktioniert in jeder Lage. Klopfen auf die Gehäuseoberfläche ruft Konfigurationsparameter sofort ab. Kontrolle ist so einfach möglich.

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Sollte der Anwender die Bluetooth-Schnittstelle beabsichtigt oder unbeabsichtigt deaktivieren, kann über diese Klopfsteuerung Bluetooth schnell und einfach wieder aktiviert werden, ganz ohne aufwändige Bedientools.

Systemintegration dank IO-Link-Technologie

Da der Automatisierungsgrad von Anlagen unterschiedlich sein kann, bietet das Durchflussmessgerät mehrere Integrationsmöglichkeiten. Das Gerät verfügt über zwei flexible Ein-/Ausgänge die in unterschiedlichen Kombinationen konfiguriert werden können. Zur Auswahl stehen:

  • Stromausgänge (4–20 mA),
  • Puls-/Schaltausgang,
  • Spannungsausgang (2…10 V), IO-Link und
  • Schalteingänge (z.B. für das Rücksetzen des Summenzählers).

Die flexible Konfiguration und der hohe Standardisierungsgrad vereinfachen auch die Ersatzteilhaltung. Die aufwändige Lagerung verschiedenster Ersatzgeräte mit unterschiedlicher Ausgangskonfiguration kann sich der Betreiber damit sparen. Als weiteres Highlight bietet Picomag die digitale Datenübertragung zu Prozessleitsystemen mittels IO-Link-Technologie. Dieser seit zehn Jahren etablierte Kommunikationsstandard ist mit allen gängigen Feldbussystemen kombinierbar und bietet so höchste Flexibilität bei der Installation in bestehende Anlageninfrastrukturen. Beispielsweise kann der Picomag über die IO-Link-Schnittstelle und einen entsprechenden IO-Link Master in ein übergeordnetes Profinet-Netzwerk eingebunden werden. Dies erlaubt Benutzern umfassenden Datenzugriff von der Schaltwarte bis auf den Sensor, wodurch Mess- und Diagnosewerte in die Optimierung der Anlagen einfließen können. Damit ist Picomag voll und ganz Industrie 4.0-fähig.

Fachbuch „Industriesensorik“Das Fachbuch „Industriesensorik“ von Edmund Schiessle bietet einen praxisorientierten Einblick in die Schlüsselstechnologie der digitalisierten Industrie. Der Professional findet hier alle relevanten Informationen, um das entsprechende Sensorsystem fehlerfrei in seine Produktion zu integrieren. Das Buch „Industriesensorik“ kann hier versandkostenfrei oder als eBook bestellt werden.

Weitere Vorteile der IO-Link-Technologie sind die automatische Übertragung von Parametern nach einem Gerätetausch sowie der geringe Verkabelungsaufwand gegenüber herkömmlicher Verdrahtung. Ein ungeschirmtes 3-adriges Standardkabel zwischen Sensor und IO-Link Master reicht aus, und das bei einer Entfernung von bis zu 20 Metern. Ebenso ist eine Offline-Parametrierung möglich, sodass die Inbetriebnahme schnell und einfach erfolgen kann.

Interessante Messlösung für einfache Aufgaben

Das magnetisch-induktive Durchflussmessgerät Picomag von Endress+Hauser stellt aufgrund seiner Eigenschaften eine interessante Messlösung für alle einfachen Durchflussmess- und Überwachungsaufgaben von Wasser und wasserähnlichen Medien dar. Das Gerät kombiniert multivariable und zuverlässige Messtechnik mit moderner Bedienung und einfacher Systemintegration zu einem attraktiven Preis.

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* * Der Autor ist Fachverantwortlicher Marketing Durchfluss bei Endress+Hauser, Weil am Rhein Kontakt: +49-7621-975-514

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