CO 2. Feuchte. Innovative Lösungen für höchste Anforderungen

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1 CO 2 Feuchte Innovative Lösungen für höchste Anforderungen

2 CO 2 Horst Damm Produktmanager Feuchtesensorik Tel.: horst.damm@jumo.net Liebe Leserin, lieber Leser, als ein führender Hersteller in der Mess- und Regeltechnik bietet JUMO auch für die Steuerung von Luftfeuchte und -qualität in den Bereichen Klima und Lüftung sowie Gebäudeautomation ein umfangreiches Sortiment an entsprechender Messtechnik. Je nach Applikation sind unterschiedliche Messwertgeber sowohl mit kapazitiver als auch mit hygrometrischer Sensortechnik oder auch Hygrostate als reine Schaltgeräte lieferbar. Zur Messung der Kohlendioxidkonzentration kommen CO 2 -Messwertgeber mit bewährter Infrarot-Technologie zum Einsatz. Weitere Geräte mit beispielsweise intelligenten Wechselsonden oder eigensichere Messwertgeber für Anwendungen im Ex-Bereich runden die Produktpalette sinnvoll ab. Ein verlässlicher After-Sales-Service steht auf Wunsch ebenfalls gerne für Reparatur-, Wartungs- und Kalibrierzwecke zur Verfügung. Der Kunde begibt sich mit JUMO als Partner bei der Feuchtemesstechnik also in allerbeste Hände. Für anspruchsvollere Messaufgaben in der Industrie stehen sehr hochwertige und robuste mikroprozessorgesteuerte Messwertgeber zur Verfügung, welche auch die Ausgabe von weiteren Messgrößen, wie absolute Feuchte, Taupunkttemperatur, Mischungsverhältnis etc., erlauben. Stabile und zuverlässige Messungen, hohe Messgenauigkeiten, rückführbare Messergebnisse und vielfältige Konfigurationsmöglichkeiten direkt am Messwertgeber zählen hierbei zu den herausragenden Merkmalen. Ihr Horst Damm Ausführliche Informationen zu unseren Produkten finden Sie unter der angegebenen Typen-/Produktgruppennummer auf

3 Inhalt Feuchtemessung 4 Anwendungsbeispiel: Klimaüberwachung Kapazitive Messwertgeber 6 Messwertgeber für Klimamesstechnik und Gebäudeautomation Messwertgeber für anspruchsvolle Industrie- und Reinraumanwendungen Anwendungsbeispiel: Industrieller Trocknungsprozess CO 2 -Messwertgeber 10 Messwertgeber zur Bestimmung der Luftqualität (Kohlendioxidkonzentration) Hygrometrische Messwertgeber und Hygrostate 12 Messwertgeber für Klimamesstechnik und Lüftungstechnik Services & Support

4 Weichen Feuchtemessung Neben der Temperatur ist die Feuchte eine sehr wichtige Prozessgröße. Die relative Luftfeuchte der Umgebung beeinflusst beispielsweise weitgehend unser Wohlbefinden und den Gesundheitszustand. Bei industriellen Prozessen ist die richtige Einstellung der Feuchte oft entscheidend für Wettbewerbsfähigkeit und Qualität der Erzeugnisse. Zudem kann eine korrekte Einstellung des Feuchtigkeitsniveaus zu deutlichen Einsparungen im Energieverbrauch beitragen. Die Liste der Anwendungsgebiete, in denen die Messung der Luftfeuchte wichtig erscheint, lässt sich beliebig fortsetzen. Überall dort, wo durch den Wasserdampfgehalt der Luft chemische, physikalische oder biologische Prozesse hervorgerufen oder beeinflusst werden, ist die ständige Überwachung dieses Wertes von hoher Bedeutung.

5 Feuchte Feuchtemessung Kapazitive Messwertgeber CO 2 -Messwertgeber Hygrometrische Messwertgeber und Hygrostate Anwendungsbeispiel: Klimaüberwachung Hygro-, Hygrothermogeber und CO 2 -Messwertgeber für die Klimaüberwachung Stabausführung Typ /40 Das Musée du Louvre ist mit 8,3 Millionen Besuchern das meistbesuchte Museum der Welt JUMO sorgt für ein gutes Klima! Im Salle d Etat des Pariser Louvre, wo das berühmte Gemälde Mona Lisa von Leonardo da Vinci ausgestellt ist, werden Raumtemperatur und -feuchte mit Sensorik von JUMO überwacht. Insgesamt zwölf Hygrothermogeber in Stabausführung sind im Ausstellungsraum installiert. In jeder Ecke, jeweils in zwei und vier Metern Höhe, befindet sich ein Messwertgeber vom Typ / Zusätzlich wurden vier weitere Hygrothermogeber in einer Vitrine montiert. Diese Ausführung wurde bevorzugt wegen ihrer sehr kleinen Bauform, der sehr schnellen Ansprechzeit und noch guten Genauigkeit ausgewählt. Außerdem zeichnen sich diese kombinierten Messwertgeber für Feuchte und Temperatur durch eine hervorragende Langzeitstabilität aus. Die normierten Analog-Ausgangssignale für die Messgrößen relative Feuchte und Temperatur mit jeweils V wurden an einen Control-Automaten angeschlossen, welcher die Klimatisierungsaufgaben den gesamten Raum übernimmt. 4 5

6 Weichen Kapazitive Messwertgeber Kapazitive Messwertgeber arbeiten grundlegend nach dem Absorptionsprinzip: Der im Mehrschichtsystem konstruierte Sensor funktioniert praktisch wie ein feuchteabhängiger Kondensator. Entscheidend ist, dass eine spezielle hygroskopische Polymerschicht das Einlagern von Wassermolekülen erlaubt, wodurch in Abhängigkeit von der jeweils eingelagerten Feuchtigkeit eine Änderung der Dielektrizitätskonstante und somit eine Kapazitätsänderung bewirkt wird. Eine nachgeschaltete Elektronik erzeugt hieraus dann ein normiertes elektrisches Ausgangssignal.

7 Humidity measurements Feuchtemessung Capacitive Kapazitive measuring Messwertgeber probes CO 22 measuring -Messwertgeber probes Humidity Feuchte Hygrometrische Hygrometric measuring Messwertgeber probes und and Hygrostate hygrostats Mit Einführung der kapazitiven Sensorik zur Feuchtemessung wurden sowohl für Industrie- als auch für Klimaanwendungen völlig neue Möglichkeiten geschaffen. Geringe Baugrößen und schnelle Ansprechzeiten zählen hierbei genauso zu den herausragenden Eigenschaften wie weitgehende Unempfindlichkeit gegen normale Verschmutzung sowie Staub und Betauung. Aber vor allem der vollständig abbildbare Feuchtemessbereich, der großzügige Temperaturbereich sowie die mechanischen und elektronischen Erweiterungen erlauben vielfältigste Einsatzmöglichkeiten. Messwertgeber für Klimamesstechnik und Gebäudeautomation Bezeichnung Hygro- und Hygrothermgeber Typ/Typenblatt Einsatz Ausführung Raum-, Kanal- und Stabausführung Raum-, Kanal-, Wand- und Stabausführung Anwendungen Lüftungs- und Klimabereich Gebäudeautomation, Lagerräume, Klima- und Lüftungssteuerungen Messelement kapazitiv (betauungsfest, schnellansprechend) Messmedium Luft, drucklos (nicht aggressiv) Luft, drucklos Technische Daten Messbereich Ausgänge Spannungsversorgung Schutzart Zulassungen RH = % rf T = C (abhängig vom Typ) 4 20 ma, 0 1 V, V sowie Pt 100 (bei T passiv) 24 V DC (Standard), weitere in Abhängigkeit von der Ausführung IP 20, Raumausführung, IP 64, Kanal- und Stabausführung GOST 4 20 ma, 0 1 V, 0 5 V, V sowie Pt 100 / Pt 1000 (bei T passiv) IP 20, Raumausführung, IP 65, Wand-, Kanal- und Stabausführung Besonderheiten Halterungen und Wechselfilter optional als Zubehör erhältlich Schutzabdeckungen für außen und Wechselfilter optional als Zubehör erhältlich, zusätzlicher Sensorschutz (Coating) möglich 6 7

8 Messwertgeber für anspruchsvolle Industrieund Reinraumanwendungen Bezeichnung Feuchte- und Temperatur- Messwertgeber in robuster Industrieausführung Eigensichere Industrie-Messwertgeber für Feuchte, Temperatur und abgeleitete Größen Kapazitive Hygrothermogeber mit intelligenten Wechselsonden Typ / Typenblatt Einsatz Ausführung Anwendungen Industrieausführung in Wandbauform mit prozessspezifischen Messsonden Messungen in anspruchsvollen Industrieanwendungen sowie unter rauen Einsatzbedingungen Industrieausführung in Wandbauform (ATEX) mit intelligenten Wechselsonden Pharmazie, Petrochemie, Lebensmittel Klima- und Laborausführung in Wandbauform mit intelligenten Wechselsonden Klimamesstechnik, Pharmaindustrie, Gewächshäuser, Reinräume, Lagerräume, Kühlräume Technische Daten Messelement kapazitiv (betauungsfest, schnellansprechend) Messmedium Luft, Druckluft, Vakuum Luft, drucklos Messbereiche RH = % rf, T = C (abhängig vom Typ), optional mit: d+tdf+a+x+tw+ppm+pw+pws+h+dt Ausgänge Spannungsversorgung 4 20 ma, 0 20 ma, (optional 3 Kanäle), 0 1 V, 0 5 V, 0 10 V V DC, 24 V AC, (optional V AC, auch mit Anschlusskabel) RH = % rf, T = C (abhängig vom Typ), optional mit: Td+a+x+Tw RH = % rf, T = C 4 20 ma, (optional 2 Kanäle) 4 20 ma 0 1 V, 0 5 V, 0 10 V 24 V DC (über Ex i -Speisetrenner bzw. Zenerbarriere) 24V DC (Standard), weitere in Abhängigkeit von der Ausführung Schutzart IP 65, Wandausführung (Metallgehäuse) IP 65, Wandausführung (Metallgehäuse), IP 10 / IP 40, bei rückseitiger Leitungsdurchführung Zulassungen GOST Ex II 1 G Eex ia IIC T4 Ga (ATEX) Ex II 1 D IP65 T = 70 C Da (mit Schutzabdeckung) Besonderheiten Gehäuse mit grafischer LCD-Anzeige und Bedienfeld; 7 Sonden mit diversen Prozessanschlüssen und 2, 5 oder 10 m lange Sensorkabel; Serielle Schnittstellen, Relais Gehäuse mit LCD-Anzeige und Bedienfeld; 5 Sonden mit diversen Prozessanschlüssen und 2, 5 oder 10 m Leitungslänge; Ex-Zulassung Gehäuse optional mit LCD-Anzeige; 2 m, 5 m oder 10 m lange Adapterleitungen, Kanalinstallationssätze sowie diverse Wechselfilter sind als Zubehör direkt ab Lager lieferbar.

9 Feuchte Feuchtemessung Kapazitive Messwertgeber CO 2 -Messwertgeber Hygrometrische Messwertgeber und Hygrostate Anwendungsbeispiel: Industrieller Trocknungsprozess Messung in der Zuluft: H 2 O (x in g / kg) Messung in der Abluft: H 2 O (x in g / kg) Feuchte- und Temperaturmesswertgeber Typ zu trocknendes Produkt x = g / kg --> ma Feuchte- und Temperaturmesswertgeber Typ x = g / kg --> ma Differenz Abluft Zuluft Wassergehalt als analoger Wert zur Prozessregelung Applikation Feuchtemesstechnik Feuchtemessung im Trocknungsprozess Soll ein Produkt getrocknet werden, muss man in der Regel kontinuierlich Kenntnis über den Wassergehalt (die Materialfeuchte) des zu trocknenden Produktes haben, um den Trocknungsprozess optimal zu steuern. In der Praxis stößt man dabei jedoch oft auf mehr oder minder große Probleme bei der Realisierung einer solchen Messaufgabe. Beispiel: Industrieller Trocknungsprozess Im Zu- und Abluftkanal einer Trockenkammer wird jeweils ein Feuchtemesswertgeber mit integrierter Rechenfunktion der absoluten Feuchte in g / kg (x = Mischungsverhältnis) montiert. Über die Differenzierung beider Messwerte ist nun ein Rückschluss auf die ausgetragene Wassermenge und somit eine optimale Regelung des Trocknungsprozesses möglich. Funktionsweise Im Zuluftkanal, der die Trockenkammer mit Frischluft von außen versorgt, wird die vorhandene Wassermenge in der Luft ermittelt. Das Gleiche geschieht auch im Abluftkanal der Trockenkammer. Wird nun das Trocknungsgut in der Kammer erhitzt, kann es keine Feuchtigkeit mehr von außen aufnehmen, sondern gibt die beinhaltete und lösbare Feuchte sogar durch Ausdampfen an die Umgebung ab. Die Feuchtigkeit in der Abluft nimmt also um den entsprechenden Wert zu und ist anschließend höher als die Feuchtigkeit in der Zuluft. Da die absolute Feuchte in g / kg ermittelt wird, spielen Temperaturunterschiede zwischen Zu- und Abluft keine Rolle. Ein Regler mit Differenzeingang für normierte Ausgangssignale in nachgeschalteter Folgeelektronik kann nun die aktiven Regelaufgaben übernehmen. Nutzen n n n Gegenüber einer Steuerung über Zeit aktiviert diese Lösung den Heizvorgang exakt nur so lange, wie eine Differenzfeuchte zwischen Zu- und Abluft vorhanden ist. Dies spart Heizkosten, welche so auf ein notwendiges Minimum reduziert werden können! Die Lösung mit zwei Messwertgebern (Messung im Zu- und Abluftkanal) ermöglicht auch die einfache Verwendung unterschiedlichster Trocknungsgüter. Zeitaufwendige Experimente zur Ermittlung der Prozessparameter, wie sie bei der Einpunktmessung notwendig sind, können hierbei ebenfalls entfallen. 8 9

10 Weichen CO 2 -Messwertgeber Diese Geräte von JUMO arbeiten nach dem Infrarot-Prinzip (NDIR). Der Gasaustausch mit dem CO 2 -Sensor erfolgt dabei über eine Membran durch Diffusion, das heißt, die Luft zirkuliert in einem geschlossenen System und kein Schmutz belastet die optische Messstrecke. Das patentierte Autokalibrierverfahren kompensiert zudem Alterungseffekte auch ohne Frischluftzufuhr und sorgt für eine hervorragende Langzeitstabilität.

11 Feuchte Feuchtemessung Kapazitive Messwertgeber CO 2 -Messwertgeber Hygrometrische Messwertgeber und Hygrostate Unsere modernen CO 2 -Messwertgeber ermöglichen nun auch den exakt gesteuerten Luftaustausch in Zimmern, Räumen, Hallen etc.. Und so sorgen sie einerseits für ein gesundes Raumklima und das optimale Wohlbefinden der darin befindlichen Personen, andererseits aber auch für große Energieeinsparpotenziale, wie sie beispielsweise EU-Normen und -Verordnungen fordern. So zum Beispiel die verschärfte Energieeinsparungsverordnung (EnEV) von Die Messbereiche erstrecken sich wahlweise über / / ppm. Als Messsignal stehen normierte Analogausgänge mit 0 10 V oder ma zur Verfügung. CO 2 -Messwertgeber zur Bestimmung der Luftqualität (Kohlendioxidkonzentration) Bezeichnung CO 2 -Messwertgeber Typ / Typenblatt Einsatz Technische Daten Ausführung Anwendungen Messelement Messmedium Messbereich Ausgänge Spannungsversorgung Schutzart Umgebungstemperatur Raum- und Kanalausführung Gebäudeautomation, Lagerräume, Klima- und Lüftungssteuerungen NDIR-Verfahren (nicht dispersive Infrarot-Technologie) Luft CO 2 = / 5000 / ppm, T = 0 50 C (Skalierung bei Analogausgang aktiv), RH = %rf 4 20 ma, V sowie Pt 100 / Pt1000 (bei T passiv) 24 V DC (Standard), weitere in Abhängigkeit von der Ausführung IP 20, Raumausführung, IP 65, Kanalausführung C, Raum- und Kanalausführung, C, Raumausführung mit LCD-Anzeige 10 11

12 Weichen Hygrometrische Messwertgeber und Hygrostate Bei hygrometrischen Messwertgebern und Hygrostaten werden die besonderen Eigenschaften hygroskopischer Faserstoffe zur Bestimmung der relativen Luftfeuchte genutzt. Das Haarmesselement ist nach einer speziellen Präparierung in der Lage, Feuchtigkeit zu absorbieren, und eine Längenänderung ist der äußerlich messbare Effekt, welcher wiederum einen direkten Rückschluss auf die vorhandene Luftfeuchtigkeit ermöglicht.

13 Feuchte Feuchtemessung Kapazitive Messwertgeber CO 2 -Messwertgeber Hygrometrische Messwertgeber und Hygrostate Hygrometrische Feuchtemesswertgeber sind sowohl für klimatechnische Anwendungen als auch für Feuchtemessungen im industriellen Bereich geeignet. Als vorteilhaft erweist sich vor allem die hohe Wasserbeständigkeit des Messelementes. Ein weiterer Vorteil ist der spannungsfreie Betrieb bei Geräteausführungen mit passivem Ausgang oder bei Hygrostaten mit Schaltausgang. Messwertgeber für Klimamesstechnik und Lüftungstechnik Bezeichnung Hygro- und Hygrothermogeber Hygrostate Typ/Typenblatt Einsatz Ausführung Anwendungen Raum- und Kanalausführung Klima- und Lüftungstechnik, Gewächshäuser, Reifekammern, Obst und Gemüse (Lagerung) Be- und Entfeuchtung, Lager, Kühlräume, Treibhäuser, Schaltschränke Messelement Messmedium hygrometrisch (wasserbeständiges Element) Luft, drucklos (nicht aggressiv) Mess- / Arbeitsbereich RH = 0 / % rf, T = C RH = % rf Technische Daten Ausgänge Spannungsversorgung 4 20 ma, 0 20 ma 0 10 V sowie diverse Widerstandsausgänge 24 V DC (Standard), bei passiver Ausführung nicht erforderlich Schaltausgang, potentalfreier Wechselkontakt max. 250 VAC / 15 A, je nach Ausführung, auch mit Doppelkontakt. Schutzart IP 20, Raumausführung, IP 64, Kanalausführung Zulassungen GOST Besonderheiten Halterungen, Sonnen- und Regenschutz, sowie Filterrohre im Zuberhörprogramm 12 13

14 Services & Support Basis für die hohe Zufriedenheit unserer Kunden ist die Qualität unserer Produkte. Gewürdigt wird aber auch unser verlässlicher After-Sales-Service und der umfassende Support. Nachfolgend stellen wir Ihnen unsere Kerndienstleistungen rund um die innovativen JUMO-Produkte vor. Sie können darauf zählen jederzeit und an jedem Ort. JUMO Services & Support damit alles passt! Fertigungsservice Sie suchen einen leistungsfähigen Komponenten- oder Systemlieferanten? Ob Metalltechnik, elektronische Baugruppen oder passgenaue Sensoren, ob Kleinserie oder Massenfertigung wir sind gern Ihr Partner. Von der Entwicklung bis zur Fertigung bieten wir Ihnen alle Schritte aus einer Hand. In enger Abstimmung mit Ihrem Hause suchen unsere erfahrenen Experten die optimale Lösung für Ihre Anwendung und übernehmen das komplette Engineering. Anschließend stellt JUMO das Produkt für Sie her. Dabei profitieren Sie von modern sten Fertigungstechnologien und unseren kompromisslosen Qualitätssicherungssystemen. Kundenspezifische Sensortechnik n Entwicklung von Temperaturfühlern, Druckmessumformern, Leitfähigkeitssensoren oder ph- und Redoxelektroden nach Ihren Anforderungen n eine Vielzahl von Test- und Prüfanlagen n Übernahme der Qualifizierung für die Anwendung n Materialmanagement n mechanische Prüfung n thermische Prüfung Elektronische Baugruppen n Entwicklung n Design n Testkonzept n Materialmanagement n Produktion n Logistik und Distribution n After-Sales-Service Metalltechnik n Werkzeugbau n Stanz- und Umformtechnik n flexible Blechbearbeitung n Schwimmerfertigung n Schweiß-, Füge- und Montage-Technik n Oberflächentechnik n Werkstoffprüfungen als Dienstleistung

15 Info & Schulungen Sie möchten in Ihrem Unternehmen die Qualität der Prozesse steigern oder eine Anlage optimieren? Dann nutzen Sie das auf der JUMO-Homepage bereitgestellte Angebot und partizipieren Sie am Know-how eines weltweit angesehenen Herstellers. Unter dem Menüpunkt Services & Support finden Sie zum Beispiel ein breit gefächertes Seminarangebot. Unter dem Stichwort elearning stehen Videos zu speziellen Themen der Mess- und Regeltechnik zur Verfügung, und unter Literatur finden Sie Wissenswertes für Einsteiger und Praktiker. Dass Sie hier auch die jeweils aktuelle Version gewünschter JUMO- Software, sowie technische Unterlagen zu neuen und älteren Produkten herunterladen können, versteht sich von selbst. Produktservice Für den kompetenten Support rund um unser Produkt-Portfolio halten wir auf allen fünf Kontinenten ein effizientes Vertriebsnetz vor, auf das unsere Kunden jederzeit zurückgreifen können. Ob Beratung, Produktauswahl, Engineering oder optimale Nutzung unserer Produkte auch in Ihrer Nähe steht für alle Fragen ein Team kompetenter JUMO-Mitarbeiter bereit. Auch nach Inbetriebnahme können Sie auf uns zählen. Schnelle Antworten erhalten Sie über unseren Telefon-Support. Muss eine Störung vor Ort behoben werden, steht Ihnen unser Express-Reparaturservice sowie unser 24-Stunden-Ersatzteilservice zur Verfügung. Das gibt Sicherheit. Wartung & Kalibrierung Unser Wartungsservice hilft Ihnen, die optimale Verfügbarkeit Ihrer Geräte und Anlagen zu erhalten. So beugen Sie Ausfällen und Standzeiten vor. Gemeinsam mit Verantwortlichen Ihres Hauses erarbeiten wir ein weitsichtiges Wartungskonzept und erstellen gern sämtliche erforderlichen Berichte, Dokumentationen und Protokolle. Weil wir wissen, wie wichtig präzise Mess- und Regelergebnisse für Ihre Prozessabläufe sind, übernehmen wir selbstverständlich auch die professionelle Kalibrierung ihrer JUMO-Geräte vor Ort in Ihrem Unternehmen oder in unserem akkreditierten DAkkS - Kalibrierlabor für Temperatur. Die Ergebnisse halten wir für Sie in einem Kalibrierungszertifikat nach EN fest

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