Feuchte- und Sauerstoffanalysator im Kompaktformat

Friedrichsdorf, Juli 2023. Der LDmox von PST LDetek ist ein Feuchte- und Sauerstoffanalysator der nächsten Generation. Bei ihm wurden zwei fortschrittliche und bewährte Technologien – der Quarzkristall-Sensor von Michell Instruments und die Senz-Tx-Serie (elektrochemisch /Zirconiumdioxid) von NTRON, in einem Gerät vereint. Mit Abmessungen von 285,8 mm x 158 mm x 112 mm (LxBxH) und einem Gewicht von 4,5 kg ist der LDmox die kompakteste Lösung für die Messung von Spurenfeuchte und Sauerstoff in Gasen.

Der kombinierte Feuchte- und Sauerstoffanalysator liefert genaue und zuverlässige Ergebnisse für jede Anwendung, mit einer Reaktionszeit von weniger als 10 s für die Messung von Sauerstoffspuren und weniger als 5 min für die Messung von Feuchtigkeitsspuren. Er hat einen Betriebstemperaturbereich von 5 °C bis 45 °C und kann Probegase mit Temperaturen von 0°C bis 100 °C messen. Dies macht er mit einer Genauigkeit von <+/- 1% der Skala. Der Betriebsdruck der Probe sollte zwischen 5 psig und 30 psig liegen. Für niedrigere Probendruckanforderungen ist eine zusätzliche UHP-geeignete Pumpe erforderlich. Sowohl für den Einlass als auch für den Auslass stehen 1/8“- oder 1/4“-Verschraubungen mit Swagelok-Kompression oder VCR zur Verfügung. Neben einer integrierten Modbus- und einer Web-Schnittstelle sind optional 4…20 mA-Ausgänge sowie potentialfreie Schaltkontakt­ausgänge verfügbar.

Die Sensoren

Der Sauerstoffsensor Senz-TX überzeugt mit der wahlweise verfügbaren Zirkoniumdioxid- oder elektrochemischen Sensortechnologie durch Zuverlässigkeit, Genauigkeit und Flexibilität. Beide Technologien bieten hohe Leistungsfähigkeit, die es dem Benutzer ermöglicht, in ausgewählten Bereichen von 1ppm bis 96% Sauerstoff zu messen.

Der Ntron Zirkoniumdioxid-Sauerstoffsensor hat eine unbegrenzte Haltbarkeit ohne Verlust der Kalibrierung sowie eine erwartete Lebensdauer von mehr als 5 Jahren. Er ist positionsunempfindlich, besitzt eine geringe Querempfindlichkeit gegenüber anderen Gasen und trocknet nicht aus. Aufgrund der hohen Stabilität des Sensors ist eine Kalibrierung nur einmal pro Jahr erforderlich, was zu erheblichen Kosteneinsparungen führt. Durch die intelligente Konstruktion des Zirkoniumdioxid-Sauerstoffsensors wird nur 100 ml/min an Messgas benötigt, was weitere Kosten spart und eine flexible Anwendung ermöglicht. Die Senz-TX-Sensoren reagieren sehr schnell auf Änderungen der Sauerstoffkonzentration in beiden Richtungen mit einer T90 von weniger als 10 s innerhalb eines festgelegten Bereiches. Bei dem QMA-Feuchtigkeitssensor von Michell Instruments wird ein Quarzkristall mit einer dünnen Schicht eines hygroskopischen Materials sensibilisiert. Die Wassermoleküle werden in einer hygroskopischen Schicht absorbiert, die sich auf der Oberfläche ablagern. Die Änderung der Masse verändert die Schwingungsfrequenz auf sehr präzise und wiederholbare Weise. Die Feuchtigkeitskonzentration misst der Sensor als Änderung dieser Schwingung. Der Sensor wird von einer bekannten Helium-, Argon- oder Stickstoff-Trägergasquelle der Qualität 5.0 versorgt die durch einen beheizten Gasreiniger der Serie LDP1000 geleitet wird. Diese Kombination erzeugt eine Gasreinheit von 8N. Durch Anwendung dieser Technik enthält die trockene Gasquelle weniger als 10ppb H2O, was ideal für eine Nullgasreferenz ist. Als Feuchtereferenz dient der integrierte Feuchtegenerator, der ein Wasser befülltes Permeations-Röhrchen enthält, das hochgenau auf eine Temperatur von 55 °C geregelt wird. So wird eine stabile Feuchtekonzentration im Gas erzeugt, die für die Kalibrierung der Messspanne verwendet wird.

Der Feuchtegenerator ist aus beschichtetem Edelstahl gefertigt, um die Oberflächen-absorption von Wassermolekülen zu verringern und die Feuchtegehalt sehr stabil und genau zu halten. Der Durchfluss im Inneren des Moduls wird durch ein Netz kalibrierter Öffnungen kontrolliert und aufrechterhalten. Alle Durchflusskanäle vor dem Sensor haben einen Innendurchmesser von weniger als 0,030“ und sind mit einer inerten Beschichtung versehen, um die Ansprech-/Spülzeit zu minimieren und die Leistungsfähigkeit des Systems zu optimieren.