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Trübungsmesstechnik für die Lebensmittelindustrie

Seit mehr als einem Viertel Jahrhundert ist die Seli GmbH Experte im Bereich der Automatisierung. Unter anderem als Hersteller innovativer Messtechnik speziell für die Lebensmittelindustrie hat sich die Seli GmbH Automatisierungstechnik auf dem deutschen wie dem internationalen Markt einen Namen gemacht. Weltweit werden die Prüfgeräte von Seli in Brauereien, in der Getränke- und Milchindustrie sowie in weiteren lebensmittelferarbeitenden Betrieben eingesetzt.

Durch prozessgesteuerte und zukunftsweisende Prüfgeräte aus den Bereichen Temperaturmesstechnik, Druckmesstechnik, Füllstandsmesstechnik und Niveaumesstechnik, Leitfähigkeitsmesstechnik sowie Analysenmesstechnik erreicht das Unternehmen aus Neuenkirchen im Münsterland für seine Kunden ein Maximum an Zuverlässigkeit, Wirtschaftlichkeit und Prozessoptimierung.

Mit der Neuentwicklung optischer Geräte im Bereich der Trübungsmessung wurden jüngst bahnbrechende Maßstäbe für hygienische Anwendungen in der optischen Inline-Analyse geschaffen.

TRÜBUNG: WIE WIRD SIE GEMESSEN?

Die Ursache für das Phänomen der Trübung ist die Lichtabsorption und Lichtstreuung. Ziel der Trübungsmessung ist es, Aussagen über den Gehalt an absorbierten und streuenden Partikeln (Feststoffkonzentration) in flüssigen und gasförmigen Medien zu erhalten. In der DIN/EN 27027 bzw. ISO 7027 sind folgende zwei Messverfahren festgelegt.

Bei der nephelometrischen Methode wird die Intensität des Streulichts in einem Winkel von 90° gemessen. Sie eignet sich vor allem bei niedrigen Trübungen.

Die Durchlichtmethode (Absorption) misst die Schwächung des Durchlichts bei 180°. Sie ist vor allem bei starken Trübungen und Proben mit großen Partikeln geeignet. Um den Trübungswert interpretieren zu können, wird mit einer Standardsuspension verglichen.

Hygienisches STS-Trübungsmessgerät von Seli

Das bedeutet, dass die Messgeräte mit einer Vergleichslösung (in der Regel Formazin) kalibriert werden. Ein mit Formazin (wasserunlösliches Polymer) kalibriertes Instrument kann jede Formazinkonzentration korrekt messen. Bei anderen trüben Medien kann aus dem Trübungswert jedoch nicht direkt auf die Feststoffkonzentration geschlossen werden. Dies liegt daran, dass auch die Korngröße und der Brechungsindex der Partikel gegenüber dem Medium Einfluss auf den Messwert haben.

Um Messwerte verschiedener Geräte miteinander vergleichen zu können ist es daher unabdingbar, dass diese bei folgenden Faktoren die gleichen Eigenschaften aufweisen: Wellenlänge des Lichts, Streuwinkel, optische Anordnung, Kalibrierung sowie Farbkompensation.

Aufgrund der hohen Ansprüche an die Stabilität ist für kontinuierliche Messungen in industriellen Prozessen zudem das angewandte Messverfahren (Photometer) von entscheidender Bedeutung.

Übliche Trübungsmessung

Die vermutlich am weitesten verbreitete Methode der Trübungsmessung ist die Absorptionsmessung. Üblicherweise arbeiten NIR-Trübungssensoren mit einer Glühlampe als Lichtquelle.

Damit diese Lampe reproduzierbare Werte hervorbringt, ist eine sehr aufwändige Konstant-Stromquelle notwendig. Der richtige Wellenbereich (NIR) muss herausgefiltert werden, bevor der Lichtstrahl durch die Verwendung diverser Linsen gebündelt wird. Der Detektor reagiert auch auf umliegende Lichteinflüsse, die Abdichtung der Fenster erfolgt durch O-Ringe.

Speziell bei Warm-/Kaltwechsel durch Betauung kommt es vielfach zu einer erheblichen Beeinflussung der Wiederholungsgenauigkeit, die durch die Toleranzen verursacht werden, die all diese Bauteile zueinander haben. Zudem sind in nicht unerheblichem Maße Wartungs- und Betriebskosten (z. B. durch Luftbeaufschlagung) zu erwarten.

Die Revolution in der Trübungsmessung

Mit einer bahnbrechenden Entwicklung in der Elektronik ist es der Seli GmbH Automatisierungstechnik gelungen, die moderne Trübungsmesstechnik zu revolutionieren. Mit der neuen Baureihe STS03/04 – einer Erweiterung der bisherigen Sensoren STS01/02 - bietet das Unternehmen heute die weltweit kompakteste Trübungsmessung an.

Entscheidender Vorteil zu den bisherigen marktgängigen Systemen ist die Verwendung einer LED, mit der Durchlicht (180°) im Nah-Infrarotbereich bei 880 nm Wellenlänge gemäß DIN/EN 27027 bzw. ISO 7027 gemessen wird. Hochkomplexe Konstantstromquellen, Filterelemente und Linsen werden damit komplett verzichtbar. Der Detektor wird durch einen Tageslichtfilter vor Fremdeinflüssen geschützt und die Saphir-Fenster werden spaltfrei und hygienisch eingeklebt.

Da alle Module in einem monolithischen Bauteil mit kompakter Bauform zusammengefasst wurden, wird auch bei Temperaturwechseln eine konstante Toleranz erreicht sowie ein Beschlagen der Optik vermieden. Durch einen bündigen Einbau der Fenster aus Saphirglas, bei dem der Kleber gleichzeitig als Dichtung dient, wird ein Zuwachsen erschwert. Spalten und Kanten gehören der Vergangenheit an.

Wie allen Prüfgeräten aus dem Hause Seli, liegt auch dem Entwicklungskonzept der Trübungssensoren ein extrem hoher Qualitätsstandard zugrunde. Diese beinhaltet die einheitliche Gerätephilosophie bei allen Geräten, die modulare hygienische Prozessanschlusstechnologie, eine hervorragende Sensorstabilität, eine sehr hohe Schutzart (IP69K) durch Gehäuse-Verguss sowie die Laserbeschriftung zur Rückverfolgbarkeit nach DIN ISO.

Speziell bei Sensoren, Messsonden und industrieller Messtechnik für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie ist die Fertigung im Hygienic Design ein zentraler Faktor, der auch von den Trübungssensoren der Seli GmbH Automatisierungstechnik erfüllt wird. Das verständliche Bedienkonzept folgt der Devise „Easy to use“, die bei Seli zum Standard gehört.

Vorteile der Baureihe STS im Überblick:

  • kompakte Bauform
  • integrierte Elektronik
  • echtes 180° Durchlichtverfahren
  • automatisierte bzw. Werkskalibrierung (STS03/04)
  • spaltfreies Design
  • monolithischer Aufbau (kein Beschlagen der Optik)
  • Saphir Fenster (Standard)
  • bündiger Fenstereinbau
  • Kleber dient gleichzeitig als Dichtung (keine Spalten und Kanten)
  • erschwertes Zuwachsen der Fenster
  • absolut hygienisches Design
  • minimale Rauigkeit der Oberfläche
  • jederzeitige Prozessbeobachtung
  • fortlaufende Dokumentation
  • aufsteckbare Kalibrierfilter
  • nach NIST rückführbare Kalibrierfunktion (NIST = National Institute of Standards and Technology)

Wirtschaftliche Vorteile für Kunden

Die Sensoren und Messgeräte der Seli-Baureihe STS für die Trübungsmessung erhöhen nicht nur die Betriebssicherheit. Sie reduziert die Produktionskosten, optimieren die Reinigungsphasen und sorgen damit für eine Erhöhung der Qualität und eine Reduzierung der Störfälle.

Damit sind für Seli-Kunden auch nicht unerhebliche wirtschaftliche Vorteile verbunden.

  • hohe Bandbreite von Anwendungslösungen durch intelligente Entwicklung weniger kompakter Systeme
  • extrem gutes Preis-Leistungsverhältnis durch modularen Aufbau der Hardware, der Elektronik und der Prozessanschlusstechnologie
  • minimaler Wartungsaufwand in der Anwendung

Diese Faktoren garantieren einen sehr schnellen Return on Investment (ROI) für den Kunden.

Seli bietet individuelle Konzepte und Lösungen für Industriesysteme

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Dann beraten wir Sie gerne und umfassend und überzeugen Sie von unserem ganzheitlichen und exakt auf Ihren Betrieb bzw. Ihre Anlage zugeschnittenen Betreuungskonzept.

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Unsere Produkte finden Sie selbstverständlich auch in unserem Seli Shop.

Sehen Sie sich jetzt um und finden Sie die passende hygienische Messtechnik für Ihren Anwendungsbereich.


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