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Elektrochemische Sauerstoffanalyse - Eigensicher




Zur Überprüfung des Sauerstoffgehalts in einer explosionsgefährdeten Atmosphäre
wurde hier ein explosionsgeschützter Analysator in ein System integriert, welches
ein Umschalten des zu analysierenden Gases zwischen Messgas und Kalibriergas zulässt.
Mit dem Analysator wurde ein

  • Koaleszenzfilter,
  • ein Strömungsmesser mit Ringinitiator und Feindosierventil,
  • ein 3/2-Wegeventil,
  • ein federloses Rückschlagventil,
  • ein einstellbarer Präzisions-Leitungsdruckminderer,
  • eine Injektorpumpe sowie
  • ein kundenseitig beigestellter Klemmkasten
verbaut.


Gasanalysesystem Elektrochemisch ATEX eigensicher montageplatte Sauerstoffmessung.jpg.png


Der Gasflussweg (Verschraubungen und Rohre) ist in Edelstahl ausgeführt. Zum Anschluss der Gaseingänge
(Treibgas, Messgas, Kalibriergas) und des Gasausgangs sind 6mm-Schottverschraubungen vorgesehen.

Der Systemaufbau wurde mit Montagewinkeln auf einer 3-mm dicken Montageplatte vorgenommen.
Die Montageplatte ist in den Ecken mit Bohrungen versehen.




Bauteile

Gasanalyse Atex Ventil 3-2-Wege Sauerstoffmessung.jpg
3/2-Wegeventil:
Das 3/2-Wegeventil ermöglicht das Beaufschlagen des Analysators mit Kalibrier-
und Prüfgasen, ohne eine Demontage vornehmen zu müssen.


Koaleszenzfilter:Koaleszenzfilter Messgasfilter Partikelfilter Oelabscheider Gasanalyse ATEX.jpg
Zum Schutz des Analysators ist im Gasflussweg vor diesem ein Koaleszenzfilter
integriert welcher sowohl Partikel als auch kleine Mengen Aerosole und Öle aus
dem Gaszufluss entfernen kann.


Sauerstoffanalysator EC91:Sauerstoffanalysator Gasanalyse Analysentechnik ATEX eigensicher Gasmesstechnik.jpg
Der elektrochemische Sauerstoffanalysator EC91 analysiert in dieser Konfiguration
Sauerstoff im Prozentbereich. Er ist in fast allen industriellen Gasgemischen einsetzbar.
Das glasfaserverstärkte Polyestergehäuse weist eine sehr hohe Schlagfestigkeit auf und
ist gegen die meisten Öle, Säuren und Laugen resistent. Das Gehäuse lässt einen Einsatz
des Analysators selbst unter rauesten Bedingungen zu (IP66/Nema 4x). Die gesamte Elektronik
ist eigensicher und nach ATEX zertifiziert. Der EC91 ist für EEx ia IIC T4 zugelassen.
Betrieben wird der Analysator an 12V/DC oder an 24V/DC mit einem vorgeschalteten elektrischen
Widerstand von 300Ohm.
Analysentechnik Systembau Gasmesstechnik Rueckschlagventil.jpg

Rückschlagventil:
Das Rückschlagventil schützt den Analysator, sollte der Gasausgang verstopft oder
verschlossen sein.


Strömungsmesser DK800R:Sauerstoffmesstechnik Durchflussmesser ATEX Ringinitiator Alarm einstellbar.jpg
Der DK800R ist ein Schwebekörperströmungsmesser mit Ringinitiator und Feindosierventil.
Der Strömungsmesser überwacht die Durchflussmenge des Messgases und stellt über den
Ringinitiator einen Alarmkontakt bereit, sollte diese abbrechen.


Injektorpumpe:Injektorpumpe Messgaspumpe ATEX explosionsschutz Gasanalyse.jpg
Die Injektorpumpe ist eine nicht elektrische Pumpe. Sie funktioniert nach dem Injektorprinzip.
Nach diesem Prinzip saugt das die Injektorpumpe passierende Treibgas das Messgas an. Somit wird
das Messgas gefördert, indem das System mit Treibgas beaufschlagt wird.


Präzisions-Leitungsdruckminderer:Analysentechnik Praezisionsdruckminderer ATEX eigensicher explosionsschutz.jpg
An dem Präzisions-Leitungsdruckminderer kann man den Druck des Treibgases ablesen und regulieren.




Messprinzip des Analysators – elektrochemisches Messprinzip.


Elektrochemische O2-Zellen sind vom Grundprinzip her ähnlich aufgebaut wie eine Diode.
Ein mit sauerstoffempfindlichen Elektrolyt befüllter Tank wird dem Messmedium ausgesetzt.
Hierbei reichert sich das Elektrolyt, entsprechend des Sauerstoffgehalts im Messmedium mit
Sauerstoff an. Sobald die Sauerstoffsättigung im Elektrolyt steigt, steigt ebenso der
Ionenstrom. Dadurch erhöht sich die gemessene Spannung zwischen Anode und Kathode.

 Sauerstoffmessprinzip elektrochemisch elektrolyt analysensystem gasmesstechnik ATEX eigensicher ex-zone 1.png

Mit der Erhöhung der O2-Sättigung, erhöht sich simultan die Spannung. Dies ist der wichtigste
Parameter. Durch unterschiedliche Bauformen lassen sich die verschiedenen Messbereiche abdecken.