Sensorik & Messtechnik Flexibel und günstig Temperatur messen

Bild: Labom
27.08.2014

Die invasive Temperaturmessung ist zwar die in der pharmazeutischen Industrie gebräuchlichste Art der Temperaturmessung, sie hat aber auch Nachteile wie den erhöhten Wartungsaufwand. Welche Alternativen gibt es? Dr. Thomas Köster, Entwicklungsleiter bei Labom, stellte sich dazu fünf Thesen der P&A-Redaktion.

Mit einer Temperaturmessung im Schutzrohr können Anwender präzise die Prozess­temperatur erfassen.

Falsch. Entgegen der weitverbreiteten Meinung ist bei einer invasiven Temperaturmessung mit Schutzrohr der Fehler des Sensor­elements nicht die einzige Quelle für Messfehler. Es sollte auch immer der sogenannte Ableitfehler betrachtet werden. Für viele Anwendungen ist dieser Fehler vernachlässigbar klein. Insbesondere bei kurzen Fühlerlängen und kleinen Rohrdurchmessern kann aber eine signifikante Abweichung auftreten.

Es gibt keine praxistaugliche Alternative zur invasiven Temperaturmessung.

Falsch. Invasive Temperaturmessungen sind robust und etabliert. Gleichzeitig sind für die meisten industriellen Anwendungen nicht-kontaktierende Verfahren nicht geeignet. Aber es gibt trotzdem bedenkenswerte Alternativen. Zum einen gibt es Rohrtemperaturfühler, bei denen das Sensorelement in das Rohrstück integriert ist. Noch interessanter sind allerdings Geräte zur Messung der Rohroberflächentemperatur wie beispielsweise die Labom-Clamp-on-Familie. Dabei misst man die Oberflächentemperatur eines Rohrs oder Tanks und schließt da­raus auf die Temperatur des Mediums.

Für die Oberflächenmessung gibt es sinnvolle Anwendungen, selbst in der anspruchsvollen Pharmazie.

Richtig. Allerdings eignet sich die Oberflächenmessung nicht für alle Prozessbedingungen und Medien. Insbesondere bei viskosen Flüssigkeiten und Gasen weicht die Rohrtemperatur aufgrund von physikalischen Gesetzen deutlich von der Mediumtemperatur ab. Gut eignen sich aber Wasser, wässrige Lösungen und Wasserdampf.

Bei der Oberflächenmessung sind die Ansprechzeiten schlechter als bei invasiven Messungen.

Falsch. Wenn Geräte zur Oberflächenmessung auf schnelle Ansprechzeiten optimiert sind, sind diese vergleichbar mit oder besser als bei invasiven Temperaturmessungen. Gerade bei Vergleichen mit Messeinsätzen im Schutzrohr sind Clamp-on-Geräte schneller. Die Ansprechzeit hängt von der aufzuheizenden Masse sowie den zu überwindenden Wärmewiderständen ab. Wenn eine Oberflächenmessung auf guten Kontakt mit dem Rohr und eine kleine thermische Masse optimiert ist, kann die Wärmeenergie des Mediums das Sensorelement schneller erreichen.

Bei den Systemkosten liegt die Oberflächenmessung vor einer invasiven Lösung.

Richtig. Der Einkauf sieht häufig nur die Gerätekosten, aber der Anlagenplaner kennt auch die Zusatzkosten bei der Anlagenplanung und die Kosten für die notwendigen Prozessanschlüsse. Hinzu kommen je nach Anwendungsfall noch Wartungskosten, wenn beispielsweise die verbauten Dichtungen regelmäßig gewechselt werden müssen. Hier ist eine Oberflächenmessung klar im Vorteil – nicht nur von den Kosten, sondern auch von der Flexibilität her. Mit wenigen Handgriffen kann eine Oberflächenmessung montiert und gegebenenfalls auch noch verschoben werden.

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