Druckluftprobenahme zur Feuchtemessung

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Probenahmen sind erforderlich, wenn eine direkte Messung im Prozess unerwünscht oder nicht möglich ist. Die Gründe dafür können wie folgt sein: eine hohe Prozesstemperatur, die Notwendigkeit des Sensorschutzes vor Spritzwasser, der zusätzliche Vorteil, ein Instrument ohne Betriebsunterbrechung im Druckprozess zu installieren bzw. daraus zu entfernen, oder der Wunsch, die Messung an einer bequemeren Stelle durchzuführen. 

Um eine repräsentative Probe des Prozessgases zu erhalten und potenzielle Fehlerquellen durch falsche Probenahmeverfahren auszuschließen, sollten Sie einige Aspekte berücksichtigen: 
 

1. Auswirkungen des Gasdrucks auf die Taupunkttemperatur des Gases 

Es ist wichtig zu beachten, dass eine Änderung des Gasdrucks die Taupunkttemperatur des Gases ändert. Befindet sich der Sensor unter einem anderen Druck als der Prozess selbst, kann ein Taupunktfehler von mehreren zehn Grad auftreten. Generell sollten Sie die Messung beim tatsächlichen Systemdruck durchführen, um Druckabfall im Probenahmesystem zu vermeiden. Ausnahmen sind möglich, wenn die Norm eine Taupunktangabe bei Umgebungsdruck vorsieht, wodurch Fehler durch Druckschwankungen ausgeschlossen werden. 

2. Vermeiden der Bildung von Kondenswasser in der Probenahmeleitung

Wenn eine Probenahme notwendig ist, weil eine hohe Prozessgastemperatur im System eine direkte Messung verhindert, sollten Sie darauf achten, dass der Taupunkt des Prozesses unter der Umgebungstemperatur liegt, auf die die Gasprobe in der Probenahmeleitung abgekühlt wird. Hierdurch wird verhindert, dass der in der Probe enthaltene Wasserdampf seinen Sättigungspunkt erreicht und sich flüssiges Wasser in der Probenahmeleitung bildet. Liegt der Taupunkt über der Umgebungstemperatur, ist eine Direktmessung oder eine beheizte Probenahmeleitung erforderlich.

3. Gewährleistung eines leckdichten Probenahmesystems und leckdichter Materialien

Aufgrund des sehr niedrigen Feuchteniveaus, das gewöhnlich in Druckluft- und -gassystemen vorherrscht, reagieren Taupunktmessungen schon auf kleinste Leckagen des Systems äußerst empfindlich. Deshalb ist ein leckdichtes Probenahmesystem von entscheidender Bedeutung. Alle Anschlüsse müssen dicht und korrekt versiegelt sein. Bei konischen Gewinden wie NPT wird Teflonband empfohlen. Bei Verbindungen mit geradem Gewinde wie G1/2" muss der mit dem Messgerät gelieferte Dichtungsring zwischen Sonde und Probenahmezelle angebracht werden.

Die Beschaffenheit des Probenahmesystems muss immer sorgfältig geprüft werden, da es zu einer Wasserdampfdiffusion durch die Rohr- oder Leitungswände kommen kann. Die Rohrleitung sollte vorzugsweise aus Metall bestehen, z. B. Edelstahl mit einer guten Oberflächenbeschichtung. Hygroskopische Materialien wie Gummischläuche und Kunststoffe sind unerwünscht und sollten vermieden werden. PTFE oder Teflon ist eine Ausnahme, da es sich um weitgehend dampfdichten Kunststoff handelt, der bis zu einem Taupunkt von ca. −40 °C eingesetzt werden kann. Probenahmerohre sollten so kurz wie möglich sein, und „Blindenden“ sind zu vermeiden. Die Anzahl der Verbindungen möglichst gering zu halten, trägt ebenfalls zur Vermeidung von Leckagen bei. Bereiten Sie das Probenahmesystem soweit möglich für die Messung vor, indem Sie es mit einem Trockenprozessgas ausreichend spülen, um eine schnelle Stabilisierung und Ansprechzeit zu gewährleisten.

4. Durchflussrate

Stehende Luft kann aus verschiedenen Gründen zum Problem werden: 

1. Möglicherweise ist die Probe der Prozessluft nicht repräsentativ. 
2. Die Ansprechzeit kann entscheidend beeinflusst werden. 
3. Das Risiko, dass Umgebungsluft eindringt oder durch die Probenahmematerialien diffundiert, nimmt zu. 

Rückdiffusion von Umgebungswasserdampf durch den Ausgangsanschluss der Probenahmezelle kann auftreten. Es ist sehr empfehlenswert einen Taupunktsensor zu verwenden, der von der Durchflussrate unabhängig ist. Auch wenn höhere Durchflussraten die Sensoransprechzeit generell verbessern, sind Strömungen von 1 bis 2 l/min völlig ausreichend für hochwertige Sensoren.

5. Auswahl geeigneter Sonden und Probenahmezellen

Laden Sie den Anwendungshinweis Taupunktprobenahmen aus Druckluftleitungen (PDF) mit Details zu kompatiblen Sonden und Probenahmezellen sowie den oben genannten Best Practices herunter!