Anwendung des kompakten Sauerstofftransmitters ACITEK G100-DO

1. Produktanwendungsübersicht

Der ACITEK G100-DO ist ein miniaturisierter, DIN-Schienen-montierter Sauerstofftransmitter (DO-Transmitter), der speziell für die Überwachung der industriellen Prozesswasserqualität entwickelt wurde. Mit seinem ultraschmalen 12,5-mm-Modulgehäuse, einem aktiven 4–20-mA-Analogausgang, RS485-Schnittstelle, 24-V-Gleichstromversorgung und integrierter Temperaturmessfunktion löst er optimal die Installationsbeschränkungen schmaler Schaltschränke, kompakter Fermenter und kleiner Prozessüberwachungsstationen. Ausgestattet mit einem 12-mm-DO-Sensor aus Edelstahl 316L (Schutzart IP65) bietet er eine schnelle Ansprechzeit von unter einer Minute und stabile Langzeitmessungen. Er findet breite Anwendung in der Chemie-, Pharma-, Biotechnologie-, Lebensmittel- und Getränkeindustrie, der Energiewirtschaft, der industriellen Abwasserbehandlung und der Laborprozessanalyse. Das Komplettpaket umfasst DIN-Schienen-Transmitter, Edelstahl-DO-Sensor, Montagezubehör, Signalkabel, Durchflusszelle und Bedienungsanleitung. Wir bieten OEM- und ODM-Anpassungen für vielfältige Einsatzbedingungen vor Ort an.

2. Branchenspezifische Anwendungsszenarien

2.1 Biotechnologie & Pharmazeutische Fermentation

Biopharmazeutische und mikrobielle Fermentationsprozesse erfordern eine präzise Echtzeitkontrolle des gelösten Sauerstoffs, um die Vermehrung der Stämme, die Metabolitenausbeute und die Reinheit der Arzneimittel zu gewährleisten.

• Hauptanwendungsgebiet : Kleine und mittelgroße Bioreaktoren, Anzuchtbehälter, Zellkulturlinien.
• Anwendungsvorteile:
  1. Das ultradünne 12,5 mm Gehäuse ermöglicht die zentrale Installation in dicht bestückten SPS-Schaltschränken mit Mehrkanal-Parametertransmittern (pH-Wert, Leitfähigkeit, gelöster Sauerstoff) ohne Platzmangel im Schaltschrank.
  2. Die integrierten manuellen Kalibrierungstasten (K3/K4) ermöglichen die Ein-Punkt-/Zwei-Punkt-Kalibrierung vor Ort ohne zusätzliche Handkalibratoren; zur Aufrechterhaltung der Messgenauigkeit wird ein Kalibrierungszyklus alle 3 Monate empfohlen.
  3. Die Sensorsonde aus Edelstahl 1.4435 eignet sich für die wiederholte SIP/CIP-Hochtemperatursterilisation unter hygienischen Arbeitsbedingungen und verhindert Korrosion durch Kulturmedium und organische Lösungsmittel.
  4. Das 4–20 mA-Signal wird an die DCS/SPS angeschlossen, um eine automatische Verknüpfung von Rührgeschwindigkeit und Belüftungsstrom zu realisieren, die Sauerstoffkonzentration in der Fermentationsbrühe zu stabilisieren und die Konsistenz der Produktionscharge zu verbessern.
• Typischer Anwendungsfall : Zellkulturproduktionslinien für Antibiotika, Aminosäuren und Impfstoffe.

2.2 Lebensmittel- und Getränkeproduktion

Der gelöste Sauerstoff bestimmt direkt den Geschmack, die Haltbarkeit und die Oxidationsstabilität des Produkts bei der Lebensmittelverarbeitung.

• Hauptanwendungsgebiet : Bier-/Weinfermentation, Reinstwasserherstellung, Vorbehandlung für Getränkeabfüllung, Milchverarbeitung.
• Arbeitswert:
  1. Überwachen Sie den niedrigen Rest-Sauerstoffgehalt im Trinkwasser und in den Getränkeleitungen, um Fettoxidation, Farbverblassung und Geschmacksbeeinträchtigung zu verhindern.
  2. Online-Überwachung des Gärtanks: Kontrolle der Sauerstoffzufuhr während der Hefewachstumsphase, um einen zu hohen Sauerstoffgehalt und damit verbundene Fehlgeschmäcker im fertigen Wein zu vermeiden.
  3. Das kompakte DIN-Schienen-Design eignet sich für zentrale Steuerschränke in kleinen Getränkefabriken und ermöglicht die Mehrpunkt-DO-Überwachung mehrerer Produktionslinien bei geringen Gesamtinvestitionskosten.
• Passende Hardware : 12 mm Edelstahl-DO-Sensor mit Silikondichtung, kompatibel mit lebensmittelgeeigneten Flüssigkeitsleitungen.

2.3 Prozessüberwachung in der chemischen Industrie

Chemische Synthese, Polymerisation und Feinchemie-Reaktionen reagieren empfindlich auf gelösten Sauerstoff, um unerwünschte Oxidationsnebenreaktionen zu verhindern.

• Anwendungsbereiche : Chemische Reaktionskessel, Lösungsmittelrückgewinnungssysteme, Zwischenwasserkreislaufleitungen, Pilotanlagen für Feinchemikalien.
• Produkt-Highlights für Chemiestandorte:
  1. 4-Draht-System mit 14–24 VDC Weitbereichsspannungsversorgung, stabile Signalübertragung auch bei werkseitigen elektromagnetischen Störungen.
  2. Die RS485 Modbus-Kommunikation unterstützt verteilte Netzwerke und ermöglicht so die zentrale Ferndatenerfassung von Dutzenden von Überwachungspunkten.
  3. Kostengünstige, modulare Messstationslösung, ideal für Pilotchemikalien-Werkstätten mit kleinem Produktionsvolumen und begrenztem Platz im Schrank.

2.4 Wasseraufbereitung in der Energie- und Stromindustrie

Ein hoher Gehalt an gelöstem Sauerstoff im Kesselspeisewasser, im Kühlkreislaufwasser und im Probenahmewasser von Wärmekraftwerken führt zu Korrosion an Rohrleitungen und Anlagen und verkürzt deren Lebensdauer.

• Kernszenario : Kondensatprobenahmestation in einem Wärmekraftwerk, Überwachung des Kesselentgasers am Auslass, Kühlwasserkreislauf.
• Vorteile vor Ort:
  1. Der schlanke DIN-Schienen-Transmitter kann dicht auf dem Probenahmegestell in kleinen Steuerkästen angeordnet werden.
  2. Synchrone Messung von gelöstem Sauerstoff und Mediumtemperatur, wodurch Zwei-Parameter-Daten für die chemische Wasserüberwachung bereitgestellt werden.
  3. Ein analoges 4–20 mA-Signal lädt DO-Daten in das Kraftwerksüberwachungssystem hoch, um die Ansteuerung der Entgasungseinrichtung auszulösen.

2.5 Industrielle Abwasser- und Umweltwasserbehandlung

Aerobe und anaerobe biochemische Becken benötigen eine präzise Einstellung des gelösten Sauerstoffs, um die Effizienz der Belebtschlammbehandlung zu optimieren und den Energieverbrauch für die Belüftung zu reduzieren.

• Anwendungsgebiete : Abwasserbehandlungsanlagen für Fabriken, kleine kommunale Abwasser-Aerobtanks, Abflusswasserqualitätsüberwachungsbrunnen.
• Feldleistung:
  1. Die Sensorsonde aus Edelstahl mit Schutzart IP65 ist beständig gegen Schlammanhaftung und schwach korrosive Abwassermedien.
  2. Die schnelle Reaktionszeit von 1 Minute ermöglicht es, Schwankungen des gelösten Sauerstoffs in biochemischen Tanks zeitnah zu erfassen, die Betriebsfrequenz des Lüfters anzupassen und den Stromverbrauch zu senken.
  3. Niedrige Wartungskosten, geeignet für verstreute kleine Kläranlagen mit begrenztem Betriebspersonal.

2.6 Labor- und Pilotversuchsausrüstung

Universitäten, Forschungs- und Entwicklungslabore sowie Pilotwerkstätten verfügen über kompakte Testgeräte mit begrenztem Aufstellungsraum.

• Anwendungsbereich : Labor-Bioreaktoren, kleine Wasserqualitätsprüfgeräte mit Kreislauf, Materialoxidationsprüfsysteme.
• Vorteile für das Labor : Der Miniatur-Transmitter spart Platz im Labor-Steuerkasten; die einfache manuelle Kalibrierung erfüllt die Anforderungen an die Kalibrierung von Versuchsparametern; ein Jahr Garantie und individuell anpassbare OEM-Etiketten unterstützen die Anpassung an selbstentwickelte Testgeräte im Labor.

3. Installations- und Systemanwendungsmodi

3.1 DIN-Schienen-Zentralschrankmontage

Der Messumformer G100-DO ist für die Montage auf einer Standard-35-mm-DIN-Schiene ausgelegt. Dutzende Einheiten können zusammen mit pH- und Leitfähigkeitsmessumformern nebeneinander in schmalen Schaltschränken installiert werden. Dies ermöglicht die zentrale Überwachung mehrerer Parameter der gesamten Produktionslinie und ist die gängigste Anwendungsart für mittlere und kleine Betriebe.

3.2 Unabhängige Kleinmessstation

Zusammen mit der Durchflusskammer, der Montagehalterung und dem Kabel bildet es eine komplette, kompakte DO-Messstation für die unabhängige Überwachung eines einzelnen Reaktors, einer einzelnen Rohrleitung oder eines einzelnen Abwassertanks, ohne dass ein großer integrierter Analyseschrank benötigt wird. Dadurch werden die Kosten für die Gerätebeschaffung und den Umbau des Schranks erheblich reduziert.

3.3 Integration von SPS/DCS-Automatisierungssystemen

• Analogausgang: Ein 4–20 mA aktives Stromsignal steuert das analoge Modul der SPS an, um eine automatische Regelung der Belüftungs-, Rühr- und Entlüftungsanlage im geschlossenen Regelkreis zu realisieren.
• Digitale Kommunikation: RS485 Modbus-RTU verbindet sich mit einem Industrie-Gateway und lädt DO- und Temperaturdaten an einen übergeordneten Rechner, SCADA oder eine Cloud-Plattform hoch, um die Daten in Echtzeit fernabzulesen und historische Daten aufzuzeichnen.

4. Anwendungsvorteile gegenüber herkömmlichen großen DO-Transmittern

1. Platzsparendes Design : Nur 12,5 mm Breite, wodurch das Installationsproblem schmaler Schränke und kompakter Geräte, in die große Displaysender nicht passen, gelöst wird.
2. Kostengünstige Konstruktion : Niedriger Stückpreis plus modulare Montage reduziert die Gesamtinvestition in Mehrpunkt-Überwachungsstationen, besonders geeignet für kleine Fabriken und Pilotprojekte.
3. Breite universelle Kompatibilität : Ein einziges Geräteset deckt die Bereiche Biotechnologie, Lebensmittel, Chemie, Energie und Umweltschutz ab; der Edelstahlsensor eignet sich für hygienische, korrosive und wässrige Arbeitsbedingungen.
4. Einfache Wartung vor Ort : Unabhängige Kalibriertasten K3/K4 ermöglichen die Kalibrierung im Feld, ohne den Messumformer aus dem Gehäuse zu entnehmen; eine empfohlene vierteljährliche Kalibrierung gewährleistet langfristig stabile Messungen.
5. Doppelter Signalausgang : Gleichzeitige analoge 4–20 mA- und digitale RS485-Kommunikation, kompatibel sowohl mit herkömmlichen SPS-Steuerungen als auch mit modernen industriellen Internet-Fernüberwachungssystemen.

5. Anwendungsbezogene Anmerkungen

1. Für hygienische Fermentation und Lebensmittelproduktion wählen Sie einen hygienischen Sauerstoffsensor aus Edelstahl 1.4435; für chemische Abwässer wird eine Sonde aus Edelstahl 316L empfohlen.
2. Der Senderkörper hat die Schutzart IP20 und muss daher in geschlossenen Schaltschränken installiert werden; der dazugehörige DO-Sensor erreicht IP65 und kann direkt in Rohrleitungen oder Tanks eingesetzt werden.
3. Stromversorgungsbereich: 14–24 VDC, 4-Draht-Anschluss. Vermeiden Sie die Verwendung dünner Kabel über große Entfernungen, um Spannungsabfälle und damit verbundene Auswirkungen auf die Messstabilität zu verhindern.
4. Für spezielle industrielle Anwendungsanforderungen sind OEM/ODM-Anpassungen möglich, darunter Logodruck, Kabellängenanpassung und Modifikation der Durchflusskammer.