Strömungssensor zur Gasvolumenmessung in Biogasanlagen

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Für die sichere Bestimmung des Volumenstroms hat Schmidt den Strömungssensor SS 20.500 entwickelt, der mit der bewährten Technik des thermischen Anemoters arbeitet. Eine zusätzliche Erfassung von Gastemperatur und -druck ist nicht notwendig. Das thermische Anemometer misst die Energiemenge, die in die Moleküle übertragen werden. Ein mechanisches Messprinzip misst nur die Geschwindigkeit der Moleküle. Um den Wert des Volumenstromes zu erhalten, muss zusätzlich die Temperatur und der Druck gemessen und verrechnet werden. Da der Wärme-übergang beim thermischen Anemometer eine Rolle spielt, ist ein Zusammenspiel der gemessenen Gaszusammensetzung und Strömungssensor ideal. Die Verrechnung kann zeitgleich durch die Auswertung, beispielsweise einer SPS, vorgenommen werden.

Der Clou des Sensors ist die 360-Grad-Anströmung, die die Montage sehr vereinfacht und ein Ausrichten im Gasstrom überflüssig macht. Der Sensor wird einfach über eine gasdichte Klemmverschraubung so im Rohr positioniert, dass sich das Sensorelement zwischen den beiden Hantelscheiben in der Mitte des Rohres befindet. Die Hantelscheiben bewirken auch noch eine Gleichrichterfunktion: Der Gasstrom kann ohne eine Messwertverfälschung bis zu ±45 Grad auf den Sensor auftreffen. Durch eine optionale Beschichtung des patentierten Hantelkopfes mit einem chemisch widerstandsfähigen Polyurethanderivat wird der Sensor resistent gegen die aggressiven Bestandteile des Biogases.

Rundum explosionsgeschützt

Die hohe Messbereichsdynamik des Strömungssensors von 0,06 bis 35 m/s ermöglicht dem Anwender sehr niedrige wie auch sehr hohe Strömungsgeschwindigkeiten präzise zu messen. Zudem erfüllt der Strömungssensor die Atex-Anforderungen nach Kategorie 3 für Zone 2 (Richtlinie 94/9/EG (Atex 95 bzw. 100a)), wie sie für die Gasvolumenmessung in Biogasanlagen gefordert sind. Hierfür sind u.a. spezielle Schutzfunktionen integriert, etwa die Schutzhülse für den Steckverbinder des Anschlusskabels und die Erdungsklemme am Gehäuse. Für schwierige Einbausituationen empfiehlt sich die Version mit abgesetztem, also vom Elektronik-Gehäuse getrennten, Fühler. Dabei sind beide Komponenten für sich in Zone 2 einsetzbar und werden ohne Zenerbarriere direkt an die Stromversorgung angeschlossen. In der abgesetzten Version erfolgt nur noch am Fühlerrohr eine zusätzliche Erdung. Wird der Strömungssensor in freier Strömung eingesetzt, sorgt die so genannte Eigensicherheit mit begrenzter Energiezufuhr zum Sensor dafür, dass bei Beschädigungen oder Bruch des Sensors kein Zündfunke entstehen kann. Die Eignung des SS 20.500 Ex gemäß der oben genannten Richtlinie wurde von dem externen Prüfinstitut Dekra Exam vorgenommen und zertifiziert.

Herr Vetter von der Firma Dröge in Mistorf setzt den Strömungssensor SS 20.500 immer in Kombination zur Gasanalyse ein: „Bei modernen Biogasanlagen werden die Brenngase mittels Kältetrockner entfeuchtet und über einen Aktivkohlefilter aufbereitet. Danach messen wir mit dem SS 20.500 und erhalten so zuverlässige Messergebnisse über Jahre hinaus. Der Einbau des Sensors ist so einfach, dass dies auch der Betreiber der Anlage vornehmen kann – ohne tiefergehende Kenntnisse der Messtechnik.“

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Link: Technisches Datenblatt zum Strömungssensor SS 20.500 als PDF-Download

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