Messgerät CGS zur Bestimmung der Gaskonzentration

Das CGS Messgerät zur Bestimmung der Gaskonzentration

Mit dem CGS ermitteln Sie die Gaskonzentration CG [Vol.-%] in einer Zwei-Phasen-Strömung durch hochpräzise Admittanzmessung. Das Kernstück des CGS (Concentration Gas System) bildet ein durchströmtes Koaxialrohr ohne mechanisch bewegte Teile.

Durch sein einzigartiges und eigenentwickeltes Messprinzip arbeitet das System mit höchster Präzision (+/- 0,1 Vol.-%) unabhängig von der Strömungsform und der physikalischen Gestalt des Zwei-Phasen-Gemisches.

Hierfür erfasst das System die Veränderung der komplexen Fluidimpedanz gegenüber dem unverschäumten Medium und bietet dem Anwender überall dort einen entscheidenden Nutzen, wo eine Fluidverschäumung bzw. eine fluidgebundene Luft- oder Gaskonzentration von technischer Relevanz ist (z.B. Ölverschäumung bei Verbrennungsmotoren, Getrieben und Turboladern, Ölpumpenentwicklung, Prüfung von Entlüftungskonzepten, Produktion verschäumter Klebstoffe oder Nahrungsmittel etc.).

 

Der intelligente Verschäumungssensor:

Dank integrierter Druck- und Temperaturmessung erfasst das CGS nicht nur die Konzentration der Gasphase unter vorherrschendem Betriebsdruck, sondern auch den zugehörigen auf Atmosphärendruck bezogenen Gasgehalt.

Mit seiner hohen Auflösung im Vol.--Bereich ist das CGS zur Detektion und zur quantitativen Bestimmung von sowohl großen Lufteinschlüssen als auch von kleinsten Mikrobläschen geeignet. Erfasst wird das gesamte in der Gasphase vorliegende Gas wahlweise mit 1 Hz (Standard) oder 10 Hz (High-Speed). Im Gegensatz zur Radionuklid-Methode geht von dem CGS keine Gefährdung für den Anwender aus.

CGS - die wichtigsten Merkmale auf einen Blick:

  • Kontinuierliche Anzeige des Volumenanteils ungelösten Gases in strömenden Fluiden
  • Inline-Messsystem ohne mechanisch bewegte Teile
  • Für beliebige elektrisch nichtleitende Flüssigkeiten einsetzbar
  • Zerstörungsfreie Messung, unabhängig von der Strömungsform
  • Integrierte Temperatur- und Druckmessung
  • Kontinuierliche Erfassung des in der Gasphase befindlichen Gasgehaltes (CGp)
  • Rückrechnung des druckbeaufschlagten Gasgehaltes auf einen normierten Wert bei Atmosphärendruck (CG0)
  • Hohe Messgenauigkeit (ca. +/- 0,1 Vol.-%)
  • Kurze Rüstzeiten & einfache Handhabung
  • Kompaktes, tragbares Messsystem
  • Rechneranbindung mittels Schnittstelle RS-232 (auf USB adaptierbar)
  • CGS-Software für Windows in Lieferumfang
  • Analogausgabe aller Messgrößen (4…20 mA / 0…10 V)
  • für alle Durchflussraten geeignet
  • Standard-Sensor (bis 5 l/min) mit UNF 9/16"-Anschlüssen (inkl. Adapter auf z.B. 3/8" AG)
  • Bypass-Installation für höhere Volumenströme (passendes Zubehör verfügbar)
  • Sensoren mit großem 1"-Querschnitt oder auch in Sondermaßen für Hauptstrom-Messungen ebenfalls verfügbar

Einsatzmöglichkeiten:

Die Messstrecke des CGS-Systems ist ein durchströmtes Koaxialrohr, das in eine Leitung eingebaut wird, wobei die Messung unabhängig von der Strömungsform und Durchflussrichtung erfolgt.

Durch die kontinuierliche Erfassung der freien Gaskonzentration in strömenden Fluiden ist das CGS ein wichtiges Hilfsmittel für die Auslegung und Optimierung in der Motoren- und Getriebeentwicklung, von Maschinenelementen und -anlagen, sowie bei der gezielten Entwicklung geeigneter Arbeitsmedien in diesen Anlagenteilen.

Das Messsystem kann darüber hinaus als Steuer- bzw. Regelelement in allen Bereichen der technischen Produktion eingesetzt werden, in denen der Verschäumungsgrad entweder ein wichtiges Qualitätsmerkmal darstellt oder bei denen die Produktionskosten durch den gezielten Gaszusatz entscheidend reduziert werden können. Folgende Anwendungsfelder fassen die Einsatzmöglichkeiten des CGS zusammen:

  • Inline-Sensorik
    Auslegungskriterium zur Systemoptimierung von Antriebselementen und Hydraulikkomponenten
  • Optimierung der Fluidanwendung
    Bewertung des effektiven Gaseintrags in Maschinen- und Anlageteilen
  • Optimierung der Fluidentwicklung
    Gezielte Entwicklung von Flüssigkeiten mit optimierter Schaumbildungsneigung und verbessertem Luftabscheidevermögen (LAV)
  • Prozessüberwachung/-regelung
    Optimierung von Prozessbedingungen, wie z.B. bei der Schaumstoff- und Klebstoffproduktion bzw. -verarbeitung

Aufbau:

Das CGS besteht aus nur zwei Komponenten: dem Sensor bzw. Messrohr mit drei integrierten Sensoren (Gasgehalt-Sensor, PT100-Temperaturfühler und 10 bar-Druckaufnehmer) einerseits und der dazugehörigen Steuerelektronik in einem handlichen Gehäuse andererseits.

Der CGS-Sensor.

Neben dem Standard-Sensor für Volumenströme bis 5 l/min und Bypass-Installation (Abbildung links) bieten wir auch weitere Sensorgrößen für höhere Durchflussraten zur Messung im Hauptstrom an.

Alle Sensorvarianten sind dabei so konzipiert, dass sie über Standard-Schraubgewinde (bzw. auf Wunsch auch über Flansche) vom Anwender problemlos in die zu untersuchende Fluidleitung eingebaut werden können.

Die CGS-Elektronik.

Für die Elektronikbox stehen Ihnen ebenfalls unterschiedliche Varianten zur Verfügung: Als Alternativen zum Alu-Tischgehäuse (Abbildung unten links) mit trennbaren LEMO-Steckverbindungen bieten wir ein kompaktes Kleingehäuse für den mobilen Einsatz (unten mittig) sowie zudem ein großes Kunststoffgehäuse mit Anschlussklemmen speziell für den Schaltschrankeinbau (unten rechts) an.

CGS Standard, Mobile & Large Box

 

Jedes unserer Systeme ist als Variante mit 110-240 V AC- oder mit 9-36 V DC-Spannungsversorgung erhältlich. Somit sind auch mobile Niedervolt-Applikationen, die etwa über ein 12V-Bordnetz gespeist werden, problemlos umsetzbar.

 

Schnelle oder ultraschnelle Messung?

Wenn Sie sich für eine passende Sensor- und Elektronikvariante entschieden haben, gilt es die benötigte Messzeit einzuschätzen. Neben dem schnellen Standard-System, das einen Messwert pro Sekunde liefert, ist ein High-Speed-CGS verfügbar, das zehn Werte in der Sekunde liefert. Sollte Ihre Applikation besonders dynamisch sein oder unruhige bzw. ungleichmäßige Gaseinträge aufweisen, sorgt diese Variante dafür, dass Ihnen kein noch so kurzer Peak durch eine schnell strömende Blase entgeht.

 

Betriebsmodi:

Das Verschäumungsmessgerät CGS kann wahlweise im Stand-alone-Betrieb arbeiten oder mittels digitaler Schnittstelle RS-232 (adaptierbar auf USB) von Ihrem WINDOWS-PC aus betrieben und überwacht werden. Mit jedem Messsystem erhalten Sie hierfür unsere leistungsstarke PC-Software, mit der die Protokollierung und Aufbereitung Ihrer Messdaten noch einfacher und übersichtlicher wird.

 

Zusätzlich verfügt das CGS über eine Analogschnittstelle (4...20 mA oder 0...10 V), die die Übermittlung aller relevanten Messgrößen (Temperatur, Druck, Gasgehalt CGp bei gemessenem Druck, normierter Gasgehalt CG0 bei Atmosphärendruck) an Ihren Steuerrechner ermöglicht.

 

Fluid-Kalibrierung:

Die Inbetriebnahme des CGS ist denkbar unkompliziert: Vor dem ersten Einsatz sollte das System einmalig auf Ihr unverschäumtes Fluid im benötigten Temperaturbereich kalibriert werden. Für die Verwendung mit mehreren Fluiden steht im Gerät zudem eine Fluidliste mit 20 Speicherplätzen zur Verfügung. Somit ist das System problemlos an mehreren Prüfständen mit Ölen unterschiedlicher Spezifikation einsetzbar. Die vorgespeicherten Fluid-Datensätze können per Auswahl im Gerätemenü aktiviert werden.

Zur Vereinfachung des Kalibriervorgangs empfehlen wir Ihnen optional einen Thermostaten als Temperiereinheit an, der vom CGS angesteuert werden kann und somit ein vollautomatisches Anlernen Ihres Systems auf Ihr spezifisches unverschäumtes Trägermedium über den Temperaturbereich Ihres Prozesses ermöglicht.

 

 

Technische Daten:

Messbereich-Gasgehalt 0,00 bis 100,00 Vol.-% (Gasanteil am Gesamtvolumen)
Nachweisempfindlichkeit ca. +/- 0,1 Vol.-% Gas
Messmedien & Durchflussraten elektrisch nichtleitende Fluide (Leitf. < 600 nS/m, Machbarkeit unverbindlich prüfbar)

Standard-Sensor 3/8" für Durchflussraten bis 5 l/min

bei höheren Durchflussraten wird die Installation eines Standard-Sensors im Bypass empfohlen;

als Alternative für Hauptstrom-Messungen bis 200 l/min wählen Sie unseren großen 1"-Sensor

größere Messrohre (Sonderdurchmesser) auf Anfrage erhältlich

Messzeit Standard-CGS: ca. 1 s,

High-Speed-CGS: ca. 0,1 s

Temperaturmessung PT 100, +/- 0,1°C Abweichung
Temperaturbereich -30°C bis 150°C
Druckbereich max. 10 bar
Abmessungen-Sensor (LxHxT) Standard-Sensor: 165 x 110 x 40 mm (NW ca. 7 mm, Ölanschlüsse 2 x JIC/UNF 9/16" bzw. 3/8" AG);

großer Sensor: 218 x 127 x 60 mm, (NW ca. 25 mm; Ölanschlüsse 2 x 1" IG)

Sensoren in Sondermaßen auf Anfrage erhältlich

Werkstoff Sensor Edelstahl (1.4571)
Ölanschlüsse Sensor Standard-Sensor: JIC/UNF 9/16″-18Gg (Dash-6)-Außengewinde an beiden Enden der Messstrecke,

inkl. Aufschraub-Adapter (z.B. auf 3/8" AG o.ä.);

großer Sensor: G 1"-Innengewinde

Abmessungen Elektronikbox (BxHxT) Standard-Box (Aluminium): 235 x 150 x 370 mm;

kompakte Box (Kunststoff): 240 x 115 x 95 mm;

große Box mit Klemmen (Kunststoff): 330 x 300 x 150 mm

Konnektivität (Datenübertragung Steuerrechner) RS-232 / USB (inklusive Adapter)

CGS-Software für Windows-PCs in Lieferumfang enthalten

Analogausgabe aller Prozessgrößen

Analogausgang Temperatur 4-20 mA / 0-10 V
Analogausgang CGp-Signal 4-20 mA / 0-10 V
Analogausgang CG0-Signal 4-20 mA / 0-10 V
Analogausgang Druck 4-20 mA / 0-10 V
Netzspannung 110-240 V AC (50/60 Hz) oder 9-36 V DC

Sprechen Sie uns an!

Sie interessieren sich für unser Messgerät CGS oder haben Fragen zum Produkt? Fordern Sie einfach weitere Informationen an und lassen Sie Ihre Fragen von uns beantworten. Wir helfen gerne!

 

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