Messung und Steuerung der Feuchte sind in einer Vielzahl industrieller Anwendungen notwendig. Für jede Anwendung gelten unterschiedliche Anforderungen an Feuchtemessgeräte, wie der erforderliche Messbereich, die Beständigkeit gegenüber extremen Temperatur- und Druckbedingungen, die Wiederherstellung nach Kondensation, die Funktionsfähigkeit in Gefahrenbereichen sowie Optionen für die Montage und Kalibrierung. Es gibt kein einziges Gerät, das allen Anforderungen entspricht. Tatsächlich ist das Angebot an verfügbaren Geräten ziemlich groß und variiert hinsichtlich Kosten und Qualität.

Das richtige Messgerät für hohe Feuchte
Umgebungen mit > 90 %rF werden hier als Umgebungen mit hoher Feuchte definiert. Bei 90 %rF kann ein Unterschied von 2 °C dazu führen, dass Wasser auf dem Sensor kondensiert. In einem unbelüfteten Raum kann das Trocknen Stunden dauern. Vaisala Feuchtesensoren können nach Kondensation wiederhergestellt werden. Wenn das Kondenswasser jedoch verunreinigt ist, kann die Messgenauigkeit durch Ablagerungen auf dem Sensor, insbesondere Salzablagerungen, beeinträchtigt werden. Sogar die Lebensdauer des Sensors kann verkürzt werden. Bei Anwendungen mit hoher Feuchte, bei denen Kondensation auftreten kann, muss ein beheizter Sondenkopf wie die Indigo kompatible Vaisala HUMICAP® Feuchte- und Temperatursonde HMP7 eingesetzt werden.

Das richtige Messgerät für hohe Feuchte
Umgebungen mit < 10 %rF werden hier als Umgebungen mit geringer Feuchte definiert. Bei niedriger Feuchte ist die Kalibriergenauigkeit von Messgeräten, die die relative Feuchte messen, möglicherweise nicht ausreichend. Stattdessen liefert die Messung des Taupunkts einen nützlichen Hinweis auf die Feuchte. Vaisala DRYCAP® Produkte sind z. B. für die Taupunktmessung ausgelegt.

Wenn ein Trockner in einem Druckluftsystem ausfällt, kann Wasserkondensation auftreten, und das Messgerät muss wiederhergestellt werden. Viele Taupunktsensoren werden in solchen Situationen beschädigt oder zerstört, aber Vaisala DRYCAP® Taupunktsensoren sind beständig gegenüber hoher Feuchte und sogar Spritzwasser.

Das richtige Messgerät für extreme Temperatur- und Druckbedingungen
Dauerhafte Einwirkung von extremen Temperaturen kann sich im Laufe der Zeit auf Sensor- und Sondenmaterialien auswirken. Es ist daher enorm wichtig, ein geeignetes Produkt für anspruchsvolle Umgebungen auszuwählen. Bei Temperaturen über 60 °C sollte die Messwertgeberelektronik außerhalb des Prozesses montiert und nur eine geeignete Hochtemperatursonde in die Hochtemperaturumgebung eingeführt werden. Darüber hinaus ist eine eingebaute Temperaturkompensation erforderlich, um die Fehler zu minimieren, die durch große Temperaturschwankungen oder den Betrieb bei extremen Temperaturen verursacht werden.

Bei der Messung von Feuchte in Prozessen, die bei Umgebungsdruck stattfinden, kann eine kleine Leckage tolerierbar sein und durch Abdichten um die Sonde oder das Kabel verringert werden. Wenn der Prozess jedoch isoliert werden muss oder wenn zwischen dem Prozess und der Außenumgebung ein großer Druckunterschied besteht, muss ein abgedichteter Sondenkopf mit entsprechender Befestigung verwendet werden.

Druckleckagen am Eintrittspunkt verändern die lokale Feuchte und führen zu falschen Messwerten. In vielen Anwendungen ist es ratsam, die Sonde mit einem Kugelhahn vom Prozess zu trennen, damit die Sonde zur Wartung entfernt werden kann, ohne den Prozess abschalten zu müssen. Siehe Indigo kompatible Taupunkt- und Temperatursonde DMP8 mit einstellbarer Einbautiefe für Druckleitungen.

Wann wird ein Probenahmesystem für die Taupunktmessung benötigt?
Wo immer möglich, muss die Sonde im eigentlichen Prozess montiert werden, um genaueste Messungen und eine schnelle Ansprechzeit zu erzielen. Direkte Montagen sind jedoch nicht immer möglich. In solchen Situationen bieten linear montierte Probenahmezellen einen Einstiegspunkt für eine geeignete Messsonde.

Beachten Sie, dass zur Messung der relativen Feuchte keine externen Probenahmesysteme eingesetzt werden sollten, da sich die Temperaturänderung auf die Messung auswirkt. Stattdessen können Probenahmesysteme mit Taupunktsonden verwendet werden. Bei der Messung des Taupunkts kommen normalerweise Probenahmesysteme zum Einsatz. Ziel ist es, die Temperatur des Prozessgases zu senken, die Sonde vor Partikelverunreinigungen zu schützen oder ein einfaches Verbinden und Trennen des Messgeräts zu ermöglichen, ohne den Prozess herunterfahren zu müssen.

Das einfachste Taupunktprobenahme-Setup besteht aus einem Taupunktmesswertgeber, der mit einer Probenahmezelle verbunden ist. Vaisala verfügt über mehrere Modelle, die für die gängigsten Anwendungen und Probenahmeanforderungen geeignet sind. So ist z. B. die einfach zu montierende Probenahmezelle DSC74 für die Durchfluss- und Druckverhältnisse in Druckluftanwendungen ausgelegt. Unter anspruchsvollen Prozessbedingungen müssen Probenahmesysteme sorgfältig entwickelt werden. Da der Taupunkt druckabhängig ist, sind möglicherweise ein Durchflussmesser, ein Manometer, spezielle nicht poröse Leitungen, Filter und eine Pumpe notwendig.

In einem Drucksystem wird keine Probenahmepumpe benötigt, da der Prozessdruck einen ausreichend großen Durchfluss zur Probenahmezelle induziert. Bei der Messung des Taupunkts mit einem Probenahmesystem sollte eine Begleitheizung genutzt werden, wenn die Umgebungstemperatur um die Kühlspirale oder das Verbindungsrohr innerhalb von 10 °C der Taupunkttemperatur liegt. Dies verhindert Kondensation in der Leitung, die das Taupunktmessgerät mit dem Prozess verbindet.

Gefahrenbereiche
In explosionsgefährdeten Bereichen dürfen nur Produkte mit entsprechender Zertifizierung verwendet werden. In Europa müssen Produkte z. B. der ATEX-Richtlinie entsprechen, die seit 2003 verbindlich ist. Eigensichere Produkte sind so konzipiert, dass sie selbst im Fehlerfall nicht genügend Energie erzeugen, um bestimmte Gasklassen zu entzünden. Die Verkabelung vom eigensicheren Produkt in den sicheren Bereich muss über eine Sicherheitsbarriere isoliert werden. Die Vaisala HMT370EX Serie eigensicherer Feuchtemesswertgeber ist z. B. speziell für den Einsatz in Gefahrenbereichen konzipiert.

Stöße und Vibrationen
Wenn die Sonde starken Stößen oder Vibrationen ausgesetzt ist, muss die Auswahl der Sonde und ihre Montagemethode und -stelle sorgfältig abgewogen werden.

Leitfaden zur Feuchtemessung für intelligente Industrien herunterladen
Wenn die Feuchte in industriellen Prozessen und Anlagen gemessen wird, trägt dies zu Energieeinsparungen und einer verbesserten Qualität der Endprodukte bei. Auch die Raumluftqualität ist besser, wenn der Feuchtegehalt optimal ist. Im Leitfaden von Vaisala finden Sie entsprechende Informationen und Zugriff auf Folgendes: Feuchterechner und Feuchteberechnungsformeln, Begriffe zum Thema Messung und Wissenswertes zur Eigensicherheit, theoretische und praktische Webinare und Videos zur Feuchte, Trocknungssimulator und Anwendungsfälle sowie typische Anwendungen und Messgeräte. Hier herunterladen