Potentiometrische Hochleistungs-OEM-Module mit Zirkonoxidsensor zur Sauerstoffmessung

Potentiometrische Zirkonoxid-Sauerstoffsensoren sind für ihren breiten dynamischen Bereich und ihre hohe Auflösung bekannt, gelten aber für Massenanwendungen als schwer installierbar. Dies liegt daran, dass jeder Sensor sozusagen handgemacht ist und nur ein geringer Automatisierungsgrad möglich ist, um die für diese Sensoren gewünschten Eigenschaften zu erhalten. In den meisten Fällen muss das Sensorelement zudem auf über 700 °C erhitzt werden, was sich hinsichtlich der Temperatursteuerung in Prozesskammern als problematisch erweisen kann.

Pewatron hat ein potentiometrisches Zirkonoxidmodul zur Sauerstoffmessung entwickelt, das sich als Massenware produzieren lässt und bei dem der Sensor nur auf 500 °C erhitzt wird. Die im Vergleich zu anderen potentiometrischen Sauerstoffsensoren niedrige Betriebstemperatur wirkt sich nicht nur aufgrund der geringeren Wärmeentwicklung in der Anwendung positiv aus, sondern ermöglicht auch eine kleine, kompakte Bauweise des Sensorkopfs.  Der A19-N-Sensorkopf lässt sich einfach in die entsprechende Anwendung einschrauben, ohne dass bei der Befestigung besondere Anforderungen bezüglich der Schnittstellenmaterialien gelten.

Das Standardmodul PZA-MC25 hat zahlreiche Eigenschaften, von denen einige für den Betrieb des Sensors zwingend notwendig sind und andere dem Kunden den Einbau des OEM-Moduls und die Verbindung mit der gewünschten Maschinenschnittstelle vereinfachen. Die PZA-Elektronik regelt die Sensortemperatur und verhindert sowohl Überhitzung als auch sensorschädigende Temperaturschocks. Die eingebaute PZA-Steuerung sorgt für die Aufbereitung und die Auswertung der Signale. Das von der PZA-Elektronik abgegebene Ausgabesignal liegt zwischen 4 und 20 mA; in der Elektronik können bis zu zwei Alarmstufen eingestellt werden. Dank einem Schalter in der PZA-Elektronik können mit nur einem Modul zwei Messbereiche abgedeckt werden.


Das Standard-OEM-Modul PZA-MC25 verfügt über zwei Standardmessbereiche: 0…1000 ppm mit einer Auflösung von unter 1 ppm sowie 0…25 Vol.-% O2 mit einer Auflösung von < 10 ppm für Sauerstoffkonzentrationen unter 10 000 ppm. Es können auch kundenspezifische Messbereiche von 0…1 ppm und 0…100 Vol.-% O2 definiert werden. Das Sensormodul ist einfach in der Anwendung und lässt sich leicht in Maschinen und Schaltschränke einbauen. Im Paket enthalten ist auch eine Android-App, mit der sich die Daten über eine Bluetooth-Verbindung visualisieren lassen, kleinere Anpassungen am Modul vorgenommen und Kalibrierungszyklen für den Sensor durchgeführt werden können. Der herausragende Nutzen der App besteht darin, dass sie einen schnellen Zugriff auf die Daten sowie die Interaktion mit dem Modul und dem Sensor ermöglicht, ohne dass der Sensor oder die Elektronik aus der Anwendung entfernt werden muss.

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