Optische Sauerstoff-Messung mit Auswerte-Elektronik im 12mm-Format.
HAMILTON bietet als erste Firma mit VISFERM DO eine vollständige Sauerstoffmessung im typischen Ø12mm-Format von pH-Elektroden oder sterilisierbaren Sauerstoffsensoren.
Der Sensor vereint im Sensorschaft: Hochtemperatur-taugliche Optoelektronik, Mikroprozessor, 4-20 mA Analogausgang, Digitalschnittstelle RS 485 mit ModBus-Protokoll sowie ECS-Schnittstelle! ECS steht für Elektrochemischer Sensor, also für klassische amperometrische Sensoren bzw. Clark-Zellen.
Die ECS-Schnittstelle bietet die Möglichkeit, VISIFERM™ DO an klassische Messverstärker (z.B. Yokogawa, Emerson, Knick oder Mettler) anzuschliessen, die für sterilisierbare Sauerstoffsensoren, wie beispielsweise HAMILTON OXYFERM-Sensoren ausgelegt sind. Bei der Verwendung der im 12 mm-Schaft integrierten 4-20mA- oder der digitalen RS 485-Schnittstelle kann gänzlich auf einen Messverstärker verzichtet, und die Messergebnisse direkt in das Prozessleitsystem eingebundenwerden.
Intelligenter Sensor
Die Bezeichnung ‚Intelligenter Sensor’ gewinnt eine neue Bedeutung, wenn man die in der VISIFERM™ integrierten Funktionen betrachtet:
Eine 130°C stabile, ausgeklügelte Messoptik mit symmetrisch angeordnetem Diagnosekanal, die temperaturfeste Auswerteelektronik innerhalb des 12mm-Schafts, das als auswechselbare Sensorkappe ausgebildetes sensorisches Element, digitale und/oder analoge Kommunikation über den bewährten VP-Steckkopf mit PG13.5-Gewinde, vorbeugende Überwachung der gesamten Sensorfunktionen, darunter auch die Diagnose des Zustands der auswechselbaren Sensorkappe, mit entsprechenden Meldungen über die 4-20 mA und digitale Schnittstelle.
Selbstverständlich wird im Sensor für die Selbstüberwachung eine Historie geführt, konfigurierbar über die RS 485 Schnittstelle mit Notebook, PC oder via ModBus-Anbindung vom Prozessleitsystem aus oder mit HAMILTON VISICAL™ oder VISIVISI™ Modulen.
Die VISIFERM™ DO Messprinzipien
Der Aufbau erlaubt es HAMILTON, mit der einen Photodiode den Zustand der blauen LED zu überwachen. Die andere Photodiode – mit rotem Filter – misst das sauerstoffabhängige rote Licht. Dieses entsteht am Luminophor durch Lumineszenz (Fluoreszenz) nach Anregung durch blaues Licht. Dabei werden Elektronen des Luminophor auf ein höheres Energieniveau gepumpt und fallen unter Abstrahlung roten Lichts wieder auf ihr Ursprungsniveau ab.
Ist der Luminophor in Kontakt mit Sauerstoff O2, so übernehmen die O2-Moleküle die erhöhte Elektronenenergie, wodurch das rote Licht mit schwächerer Intensität abgestrahlt wird.
Die Intensität wird als Teil der Selbstüberwachung ausgewertet. Zur eigentlichen Messung des Sauerstoffs wird die optische Phasenverschiebung zwischen blauem und rotem pulsierendem Licht hochpräzise gemessen. Die gesamte Messung, Berechnung und Ausgabe des Messwertes findet im Sensor statt.
Zu den Anwendungen zählt neben der Biotechnologie auch die Abwassertechnik.
