I. Strategische Anwendung in Schmelzwachsverfahren
1.1 Echtzeit-Viskositätsüberwachung: Der Kern der Prozesssteuerung
Die Herstellung von Paraffinwachs erfordert die Kontrolle des Aggregatzustands eines komplexen Gemisches gesättigter Kohlenwasserstofffraktionen. Eine zentrale Herausforderung besteht darin, den Übergang vom geschmolzenen zum festen Zustand zu steuern. Dieser Übergang ist durch den Beginn der Kristallisation gekennzeichnet, sobald die Temperatur der Flüssigkeit unter ihren Trübungspunkt sinkt. Die Viskosität dient als entscheidender Echtzeitindikator für diesen Übergang und ist das direkteste Maß für den Aggregatzustand und die Konsistenz der Flüssigkeit.
Echtzeit-Viskositätsüberwachung mit demLonnmeter-ViskosimeterDas Lonnmeter-Viskosimeter bietet gegenüber herkömmlichen manuellen Probenahmeverfahren erhebliche Vorteile. Manuelle Probenahme liefert lediglich eine Momentaufnahme des Prozesses und birgt erhebliche Zeitverzögerungen, menschliches Versagen und Sicherheitsrisiken beim Umgang mit heißen, unter Druck stehenden Flüssigkeiten. Im Gegensatz dazu liefert das Lonnmeter-Viskosimeter einen kontinuierlichen Datenstrom und ermöglicht so ein proaktives und präzises Steuerungssystem.
Eine primäre Anwendung istBestimmung des ReaktionsendpunktsBei Polymerisations- oder Mischprozessen steigt die Viskosität der Mischung mit zunehmender Kettenlänge und Vernetzung der Moleküle. Durch die Echtzeitüberwachung des Viskositätsprofils erkennt das Lonnmeter-Viskosimeter exakt den Zeitpunkt, an dem die Zielviskosität erreicht ist, und signalisiert so das Reaktionsende. Dies gewährleistet eine gleichbleibende Produktqualität von Charge zu Charge und ist entscheidend, um unkontrollierte exotherme Reaktionen oder unerwünschte Produktverfestigung im Reaktor zu verhindern.
Darüber hinaus ist das Lonnmeter-Viskosimeter von entscheidender Bedeutung fürKristallisationskontrolleDie rheologischen Eigenschaften von geschmolzenem Paraffin reagieren äußerst empfindlich auf Temperaturänderungen. Bereits eine Temperaturänderung von 1 °C kann die Viskosität um bis zu 10 % verändern. Um dem entgegenzuwirken, verfügt das Lonnmeter-Viskosimeter über einen integrierten Temperatursensor. Diese Funktion ist von entscheidender Bedeutung, da sie es dem Regelsystem ermöglicht, einen temperaturkompensierten Viskositätswert zu erhalten. Das System kann so zwischen einer Viskositätsänderung aufgrund einfacher Temperaturschwankungen und einer tatsächlichen Änderung des molekularen Zustands des Paraffins, wie beispielsweise der Bildung von Wachskristallen, unterscheiden. Diese Unterscheidung ist unerlässlich, damit das Regelsystem intelligente Entscheidungen treffen kann, etwa die Kühlrate so anpassen, dass die Flüssigkeit knapp über ihrem Trübungspunkt gehalten wird, ohne dass es zu einer Erstarrung und Ablagerungen an den Rohrwandungen kommt.
1.2 Dichteüberwachung für Hilfsströme: Die Begründung für „binäre Flüssigkeiten“
Das Dichtemessgerät LONNMETER600-4 ist zwar technisch in der Lage, die Dichte beliebiger Flüssigkeiten zu messen, seine Anwendung in der Herstellung von geschmolzenem Paraffinwachs ist jedoch vor allem in bestimmten Hilfsprozessen sinnvoll und gerechtfertigt. Der Schlüssel zu diesem strategischen Einsatz liegt in der Verwendung in Szenarien, in denen die Dichte ein direktes und eindeutiges Maß für eine einzelne, kritische Prozessvariable liefert.
Die niedrige maximale Viskosität des Dichtemessgeräts von 2000 cP bedeutet, dass es kein geeignetes Instrument für die Hauptprozesslinie für hochviskoses Paraffin ist, aber genau diese Einschränkung macht es ideal für andere, weniger viskose Ströme.
Eine solche Anwendung istReinheitsprüfung der RohstoffeBevor das Paraffin in den Hauptreaktor gelangt, kann dessen Dichte mit dem LONNMETER600-4 überwacht werden. Eine Abweichung von der erwarteten Dichte des Rohmaterials deutet auf Verunreinigungen oder Unregelmäßigkeiten im Zulauf hin und ermöglicht es den Verfahrenstechnikern, Korrekturmaßnahmen zu ergreifen, bevor eine fehlerhafte Charge verarbeitet wird.
Eine zweite, hochwirksame Anwendung ist inZusatzmischungBei Paraffinverarbeitungsprozessen ist häufig die Zugabe chemischer Additive wie Stockpunkterniedriger und Viskositätsreduzierer erforderlich, um die Kristallisation zu verhindern und die Fließeigenschaften zu verbessern. Diese Additive werden typischerweise in einem Lösungsmittel zugegeben und bilden ein einfaches, klar definiertes binäres Flüssigkeitssystem. In diesem speziellen Fall ist die Dichte des Gemisches direkt proportional zur Konzentration des Additivs.LONNMETERInline-DichtemessgerätDie hohe Genauigkeit von ±0,003 g/cm³ ermöglicht die präzise Echtzeitüberwachung dieser Konzentration. Dadurch kann ein automatisiertes Steuerungssystem den Additivfluss hochpräzise regeln und so sicherstellen, dass das Endprodukt die exakt geforderten chemischen Eigenschaften aufweist, ohne teure Materialien zu verschwenden. Diese gezielte Anwendung demonstriert ein differenziertes Verständnis der Stärken der Technologie und ihrer Rolle als strategisches Werkzeug zur Qualitätskontrolle in einem komplexen Produktionsumfeld.
Herstellung von Paraffinwachsemulsionen
IIGrundlagen der Vibrationsflüssigkeitsmessung
2.1 Die Physik vonLonnmeterVibrationsviskosimetrie
Das Online-Viskosimeter Lonnmeter LONN-ND arbeitet nach dem Prinzip der Vibrationsviskosimetrie, einer äußerst robusten und zuverlässigen Methode zur Echtzeit-Fluidanalyse. Kern dieser Technologie ist ein stabförmiges Sensorelement, das mit einer festen Frequenz axial schwingt. Beim Eintauchen in ein Fluid erzeugt seine Bewegung eine Scherkraft im umgebenden Medium. Diese Scherwirkung erzeugt einen viskosen Widerstand, der Energie vom schwingenden Element dissipiert. Die Größe dieses Energieverlusts ist direkt proportional zur Viskosität und Dichte des Fluids.
Das Lonnmeter-System ist mit einer hochentwickelten Elektronik ausgestattet, die den Energieverlust des Fluids kontinuierlich überwacht. Um eine konstante Schwingungsamplitude aufrechtzuerhalten, muss das System diese Energiedissipation durch Zufuhr einer äquivalenten Leistungsmenge kompensieren. Die zur Aufrechterhaltung dieser konstanten Amplitude benötigte Leistung wird von einem Mikroprozessor gemessen, der das Rohsignal anschließend in einen Viskositätswert umwandelt. Im Handbuch wird der Zusammenhang vereinfacht als μ = λδ dargestellt, wobei μ die Fluidviskosität, λ ein dimensionsloser, aus der Kalibrierung abgeleiteter Gerätekoeffizient und δ der Schwingungsdämpfungskoeffizient ist. Diese Formel stellt jedoch ein vereinfachtes Modell dar. Die tatsächliche Leistungsfähigkeit und Genauigkeit des Instruments, angegeben mit ±2 % bis ±5 %, ergeben sich aus seinen internen Signalverarbeitungsalgorithmen und einer komplexen, nichtlinearen Kalibrierkurve. Diese fortschrittliche Signalverarbeitung ermöglicht dem Gerät präzise Messungen selbst bei nicht-Newtonschen Fluiden, deren Viskosität sich in Abhängigkeit von der Scherrate ändert. Die dem Design innewohnende Einfachheit – es fehlen bewegliche Teile, Dichtungen und Lager – macht es außergewöhnlich gut geeignet für anspruchsvolle industrielle Umgebungen, die durch hohe Temperaturen, hohen Druck und die Möglichkeit der Verfestigung einer Flüssigkeit oder des Vorhandenseins von Verunreinigungen gekennzeichnet sind.
1.2 Das Resonanzprinzip der Stimmgabel-Densitometrie:LONNMETER600-4
Das Dichtemessgerät LONNMETER nutzt das Prinzip einer schwingenden Stimmgabel zur Bestimmung der Flüssigkeitsdichte. Es besteht aus einem zweizinkigen Stimmgabelelement, das durch einen piezoelektrischen Kristall in Resonanz versetzt wird. Schwingt die Stimmgabel im Vakuum oder in Luft mit ihrer natürlichen Resonanzfrequenz. Wird sie jedoch in eine Flüssigkeit eingetaucht, erhöht das umgebende Medium die Masse des Systems. Dieses Phänomen, die sogenannte zusätzliche Masse, führt zu einer Verringerung der Resonanzfrequenz der Stimmgabel. Die Frequenzänderung ist direkt proportional zur Dichte der die Stimmgabel umgebenden Flüssigkeit.
Das Lonnmeter-System misst diese Frequenzverschiebung präzise und korreliert sie anschließend über eine kalibrierte Beziehung mit der Dichte der Flüssigkeit. Die Fähigkeit des Sensors, hochpräzise Messungen mit einer Genauigkeit von ±0,003 g/cm³ zu ermöglichen, ist eine direkte Folge dieser Resonanzfrequenzerkennung. Obwohl das physikalische Prinzip von Stimmgabeldichtemessgeräten ein breites Anwendungsspektrum ermöglicht, darunter die Dichtemessung von Suspensionen und Gasen, verweist die Nutzeranfrage auf eine spezifische Anwendung für ein System, das ausschließlich binäre Flüssigkeiten misst. Dieser scheinbare Widerspruch zwischen den Möglichkeiten der Technologie und ihrer beabsichtigten Anwendung ist ein wichtiger Aspekt. Das Stimmgabeldichtemessgerät ist physikalisch nicht auf binäre Flüssigkeiten beschränkt. Vielmehr ist sein praktischer Nutzen in einem komplexen Mehrkomponentenprozess wie der Herstellung von geschmolzenem Paraffinwachs dann optimal, wenn ein einzelner Dichtewert zuverlässig mit einer einzelnen, kritischen Prozessvariablen korreliert werden kann. Dies ist häufig in einem einfachen binären System der Fall, in dem die Dichte als Indikator für die Konzentration dient. Bei komplexen Kohlenwasserstoffgemischen wie geschmolzenem Paraffin ist eine einzelne Dichtemessung nur bedingt aussagekräftig, weshalb das Viskosimeter Lonnmeter LONN-ND für den Hauptprozessstrom besser geeignet ist. Das Dichtemessgerät hingegen spielt seine Stärken vor allem in weniger komplexen Hilfsströmen aus.
1.3 Gerätespezifikationen und Betriebsparameter: Eine vergleichende Analyse
Ein umfassender Vergleich des Lonnmeter LONN-ND Viskosimeters und des LONN600-4 Dichtemessgeräts verdeutlicht ihre unterschiedlichen Einsatzbereiche und unterstreicht ihre sich ergänzenden Rollen in einer komplexen Produktionsumgebung. Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten technischen Spezifikationen anhand der bereitgestellten Dokumentation zusammen.
| Parameter | Viskosimeter LONN-ND | Dichtemesser LONN600-4 |
| Messprinzip | Schwingender Stab (Scherdämpfung) | Resonanz der Stimmgabel |
| Messbereich | 1-1.000.000 cP | 0-2 g/cm³ |
| Genauigkeit | ±2 % bis ±5 % | ±0,003 g/cm³ |
| Maximale Viskosität | Nicht zutreffend (Verarbeitet hohe Viskositäten) | <2000 cP |
| Betriebstemperatur | 0-120 °C (Standard) / 130-350 °C (Hochtemperatur) | -10-120°C |
| Betriebsdruck | <4,0 MPa | <1,0 MPa |
| Benetzte Materialien | 316, Teflon, Hastelloy | 316, Teflon, Hastelloy |
| Ausgangssignal | 4-20mADC, RS485 Modbus RTU | 4-20mADC |
| Explosionsschutzklasse | Ex dIIBT6 | Ex dIIBT6 |
Die obigen Daten verdeutlichen einen entscheidenden technischen Unterschied, der die strategische Anwendung der einzelnen Instrumente bestimmt. Die Fähigkeit des LONN-ND-Viskosimeters, bei hohen Temperaturen zu arbeiten und extrem hohe Viskositäten zu messen, macht es zur optimalen Wahl für die Hauptprozesslinie für geschmolzenes Paraffinwachs. Dieses technische Detail untermauert die strategische Entscheidung, das Dichtemessgerät nur in Hilfsströmen mit niedrigerer Viskosität einzusetzen.
III. Nahtlose Integration mit industriellen Steuerungssystemen
3.1 Lonnmeter-Datenschnittstellen: 4–20 mA und RS485 Modbus
Die nahtlose Integration von Lonnmeter-Instrumenten in moderne industrielle Steuerungssysteme ist ein entscheidender Schritt für eine erfolgreiche Prozessautomatisierungsstrategie. Sowohl das LONNMETER-ND-Viskosimeter und das LONNMETERDas Dichtemessgerät 600-4 bietet zwei primäre Datenkommunikationsschnittstellen: einen traditionellen 4-20mADC-Analogausgang und ein fortschrittlicheres digitales RS485 Modbus RTU-Protokoll.
Das 4-20-mADC-Signal ist ein robuster und etablierter Industriestandard. Es eignet sich ideal für den direkten Anschluss an einen PID-Regler oder den Analogeingang einer SPS. Seine Hauptbeschränkung besteht darin, dass es jeweils nur einen Prozesswert, wie beispielsweise Viskosität oder Dichte, übertragen kann. Diese Einfachheit ist zwar für unkomplizierte Regelkreise vorteilhaft, begrenzt aber die Informationsdichte des Datenstroms.
Die RS485-Modbus-RTU-Schnittstelle bietet eine umfassendere Lösung. Die Handbücher von Lonnmeter beschreiben das Modbus-Protokoll. Dieses digitale Protokoll ermöglicht es einem einzelnen Messgerät, mehrere Datenpunkte gleichzeitig zu liefern, beispielsweise die temperaturkompensierte Viskosität und die Flüssigkeitstemperatur.
3.2 Bewährte Verfahren für die Integration von DCS, SCADA und MES
Die Integration der Lonnmeter-Instrumente in ein verteiltes Steuerungssystem (DCS), ein übergeordnetes Steuerungs- und Datenerfassungssystem (SCADA) oder ein Fertigungsausführungssystem (MES) erfordert einen strukturierten, mehrschichtigen Ansatz.
Hardwareebene:Die physische Verbindung muss robust und sicher sein. Die Handbücher von Lonnmeter empfehlen die Verwendung abgeschirmter Kabel und die Sicherstellung einer ordnungsgemäßen Erdung, um Signalstörungen zu minimieren, insbesondere in Bereichen in der Nähe von Hochleistungsmotoren oder Frequenzumrichtern.
Logikschicht:In der SPS oder im Prozessleitsystem (DCS) müssen die Rohsensordaten Prozessvariablen zugeordnet werden. Bei einem 4-20-mA-Signal bedeutet dies die Skalierung des analogen Eingangssignals auf die entsprechenden technischen Einheiten. Bei Modbus muss das serielle Kommunikationsmodul der SPS so konfiguriert werden, dass es die korrekten Funktionscodes an die angegebenen Registeradressen sendet, die Rohdaten abruft und diese anschließend in das korrekte Gleitkommaformat konvertiert. Diese Schicht ist für die Datenvalidierung, die Ausreißererkennung und die grundlegende Steuerungslogik zuständig.
Visualisierungsebene:Das SCADA- oder MES-System dient als Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) und liefert den Bedienern handlungsrelevante Informationen. Dazu gehört die Erstellung von Bildschirmen zur Anzeige von Echtzeit-Sensordaten, zur Darstellung historischer Daten und zur Konfiguration von Alarmen für kritische Prozessparameter. Die Echtzeitdaten der Lonnmeter-Instrumente ermöglichen dem Bediener eine proaktive, auf Echtzeitdaten basierende Sichtweise und damit fundiertere Entscheidungen sowie eine schnellere Reaktion auf Prozessstörungen.
Eine zentrale Herausforderung bei der Integration istelektrisches RauschenDies kann die Signalintegrität beeinträchtigen. Die Bedienungsanleitung des Lonnmeters warnt ausdrücklich davor und empfiehlt die Verwendung abgeschirmter Kabel. Eine weitere Herausforderung ist
DatenlatenzIn komplexen Modbus-Netzwerken kann es trotz der schnellen Reaktionszeit des Lonnmeters zu Verzögerungen durch Netzwerkverkehr kommen. Durch die Priorisierung kritischer Datenpakete lässt sich dieses Problem beheben und sicherstellen, dass zeitkritische Regelkreise die Daten umgehend erhalten.
3.3 Datenintegrität und Echtzeitverfügbarkeit
Der Nutzen der Online-Überwachungstechnologie von Lonnmeter liegt in der Integrität und Verfügbarkeit des Datenstroms. Herkömmliche manuelle Probenahmen liefern lediglich statische Momentaufnahmen des Prozesszustands. Diese systembedingte Zeitverzögerung macht eine präzise Steuerung dynamischer Prozesse nahezu unmöglich und führt häufig zu inkonsistenter Produktqualität, verpassten Reaktionsendpunkten und betrieblichen Ineffizienzen.
Im Gegensatz dazu ermöglicht das Lonnmeter-Viskosimeter durch die kontinuierliche Bereitstellung eines Echtzeit-Datenstroms eine Transformation des Regelungsansatzes von reaktiv zu proaktiv. Die schnelle Reaktionszeit des Geräts erlaubt es, dynamische Änderungen der Fluideigenschaften in Echtzeit zu erfassen. Dieser kontinuierliche „Film“ des Prozesszustands, anstelle einer Reihe unzusammenhängender „Fotos“, ist die grundlegende Voraussetzung für die Implementierung fortschrittlicher Regelungsstrategien. Ohne diese hochpräzisen Daten mit geringer Latenz wären Konzepte wie prädiktive Regelung oder PID-Autotuning technisch nicht realisierbar. Somit dient das Lonnmeter-System nicht nur als Messgerät, sondern als entscheidender Datenlieferant, der den gesamten Produktionsprozess auf ein neues Niveau der Automatisierung und Steuerung hebt.
IV. Nutzung von Echtzeitdaten für die fortgeschrittene Prozesssteuerung
4.1 PID-Regelungsoptimierung mit Echtzeitdaten
Die Implementierung der Echtzeit-Dichte- und Viskositätsdaten von Lonnmeter ermöglicht eine grundlegende Optimierung herkömmlicher PID-Regler. PID-Regler sind ein Standardverfahren in der industriellen Automatisierung. Sie berechnen kontinuierlich den Fehlerwert als Differenz zwischen Sollwert und Messwert. Anschließend korrigiert der Regler diesen Fehler mithilfe von Proportional-, Integral- und Differenzialanteilen.
Durch die Echtzeit-Viskosität als primäre Rückkopplungsgröße kann ein PID-Regler die Abkühlrate in einem Schmelzparaffinprozess präzise steuern. Mit dem Abkühlen der Flüssigkeit und der damit einhergehenden Viskositätserhöhung kann der Regler den Kühlwasserstrom so anpassen, dass die Viskosität auf einem vordefinierten Sollwert gehalten wird. Dadurch wird eine unkontrollierte Kristallisation und Erstarrung in den Rohrleitungen verhindert.7In ähnlicher Weise kann in einem Hilfsmischprozess ein PID-Regler Echtzeit-Dichtedaten verwenden, um die Durchflussrate eines Zusatzstoffs zu regeln und so eine präzise und gleichmäßige Konzentration zu gewährleisten.
Eine fortgeschrittenere Anwendung beinhaltetPID-AutotuningDer kontinuierliche Datenstrom des Lonnmeters ermöglicht dem Regler die Durchführung einer Selbstkalibrierung oder eines Stufentests des Prozesses. Durch eine kleine, kontrollierte Änderung der Ausgangsgröße (z. B. des Kühlwasserdurchflusses) und die Analyse der Prozessreaktion (z. B. der Viskositätsänderung und der Zeitverzögerung) kann der PID-Autotuner die optimalen P-, I- und D-Verstärkungen für den jeweiligen Prozesszustand automatisch berechnen. Diese Funktion macht die manuelle, zeitaufwändige „Ausprobieren“-Einstellung überflüssig und macht den Regelkreis robuster und reaktionsschneller gegenüber Prozessstörungen.
4.2 Prädiktive und adaptive Regelung zur Prozessstabilisierung
Über die PID-Regelung mit fester Verstärkung hinaus können Echtzeitdaten zu Dichte und Viskosität genutzt werden, um anspruchsvollere Regelungsstrategien wie adaptive und prädiktive Regelung umzusetzen.
Adaptive SteuerungEs handelt sich um ein Regelungsverfahren, das die Reglerparameter (z. B. PID-Verstärkungen) dynamisch in Echtzeit anpasst, um Änderungen in der Prozessdynamik auszugleichen. Bei einem Schmelzprozess von Paraffin ändern sich die rheologischen Eigenschaften der Flüssigkeit signifikant mit Temperatur, Zusammensetzung und Scherrate. Ein adaptiver Regler, der mit den kontinuierlichen Daten des Lonnmeters gespeist wird, kann diese Änderungen erkennen und seine Verstärkungen automatisch anpassen, um eine stabile Regelung während des gesamten Chargenprozesses zu gewährleisten – vom anfänglichen heißen, niedrigviskosen Zustand bis zum endgültigen, abgekühlten, hochviskosen Produkt.
Modellprädiktive Regelung (MPC)Dies stellt einen Paradigmenwechsel von reaktiver zu proaktiver Regelung dar. Ein MPC-System nutzt ein mathematisches Prozessmodell, um das zukünftige Verhalten des Systems über einen vorgegebenen Prognosehorizont vorherzusagen. Mithilfe von Echtzeitdaten des Lonnmeter-Viskosimeters und -Dichtemessers (Viskosität, Temperatur und Dichte) kann das MPC-System die Auswirkungen verschiedener Regelungsmaßnahmen prognostizieren. Beispielsweise kann es den Beginn der Kristallisation anhand der Abkühlrate und des aktuellen Viskositätsverlaufs vorhersagen. Der Regler kann dann mehrere Variablen, wie Kühlwasserdurchfluss, Manteltemperatur und Rührwerksdrehzahl, optimieren, um eine präzise Abkühlkurve zu gewährleisten und so die Produktverfestigung zu verhindern oder eine spezifische Kristallstruktur im Endprodukt sicherzustellen. Dadurch verschiebt sich das Regelungsparadigma von der Reaktion auf Störungen hin zur aktiven Antizipation und Steuerung dieser Störungen.
4.3 Datengetriebene Optimierung
Der Nutzen des Echtzeit-Datenstroms des Lonnmeters geht weit über dessen unmittelbare Anwendung in Regelkreisen hinaus. Diese hochwertigen, kontinuierlichen Daten können erfasst und historisch analysiert werden, um ein tieferes Verständnis der Prozessdynamik zu gewinnen und Möglichkeiten für datengestützte Optimierung zu erschließen.
Die aggregierten Daten können zum Training verwendet werdenModelle des maschinellen LernensFür Prognosezwecke kann ein Modell anhand historischer Viskositäts- und Temperaturdaten trainiert werden, um die Endqualität einer Charge vorherzusagen. Dadurch wird die Abhängigkeit von kostspieligen und zeitaufwändigen Qualitätskontrollen nach der Produktion reduziert. Ebenso lässt sich ein Modell für die vorausschauende Wartung erstellen, indem Trends in Sensordaten mit der Anlagenleistung korreliert werden. Beispielsweise könnte ein allmählicher, aber stetiger Viskositätsanstieg an einem bestimmten Punkt im Prozess ein Frühindikator für einen drohenden Pumpenausfall sein. Dies ermöglicht eine proaktive Wartung, bevor es zu einem teuren Stillstand kommt.
Darüber hinaus kann die datenbasierte Analyse zu deutlichen Verbesserungen der Prozesseffizienz und des Materialeinsatzes führen. Durch die Analyse der Daten mehrerer Chargen können Verfahrenstechniker subtile Zusammenhänge zwischen Kontrollparametern und den Eigenschaften des Endprodukts erkennen. Dies ermöglicht es ihnen, Sollwerte feinabzustimmen und die Dosierung von Additiven zu optimieren, wodurch Abfall und Energieverbrauch reduziert und gleichzeitig eine gleichbleibende Produktqualität sichergestellt werden.
V. Bewährte Verfahren für Installation, Kalibrierung und Langzeitwartung
5.1 Robuste Installationsverfahren in anspruchsvollen Umgebungen
Die korrekte Installation der Lonnmeter-Instrumente ist von entscheidender Bedeutung für genaue und zuverlässige Messungen in der anspruchsvollen Umgebung von geschmolzenem Paraffinwachs. Die Neigung der Flüssigkeit, bei Temperaturen unterhalb ihres Trübungspunktes zu erstarren und an Oberflächen anzuhaften, erfordert ein besonders sorgfältiges Vorgehen.
Ein entscheidender Aspekt beim LONN-ND-Viskosimeter ist, dass das aktive Sensorelement jederzeit vollständig in die Schmelze eingetaucht bleibt. Für Reaktoren und große Behälter bietet das Lonnmeter verlängerte Sondenoptionen von 550 mm bis 2000 mm, die speziell für diese Anforderung entwickelt wurden. So kann die Sensorspitze tief in der Flüssigkeit positioniert werden, fernab von schwankenden Flüssigkeitsständen. Der Installationsort sollte eine Stelle mit gleichmäßiger Strömung sein. Stagnationszonen oder Bereiche, in denen sich Luftblasen bilden können, sind zu vermeiden, da diese Bedingungen zu ungenauen Messwerten führen können. Bei Rohrleitungsinstallationen wird eine horizontale oder vertikale Rohrkonfiguration empfohlen. Die Sensorsonde sollte so positioniert werden, dass sie die Strömung im Kern der Flüssigkeit misst und nicht die langsamere Strömung an der Rohrwand.
Bei beiden Instrumenten gewährleistet die Verwendung der empfohlenen Flanschmontageoptionen (DN50 oder DN80) eine sichere, druckbeständige Verbindung zu Prozessbehältern und Rohrleitungen.
5.2 Präzisionskalibrierungsverfahren für Viskosimeter und Densitometer
Trotz ihrer robusten Bauweise ist die Genauigkeit beider Instrumente von einer regelmäßigen und präzisen Kalibrierung abhängig.
DerViskosimeterDas im Handbuch beschriebene Kalibrierverfahren sieht die Verwendung von Standard-Silikonöl als Referenzflüssigkeit vor. Der Ablauf ist wie folgt:
Vorbereitung:Wählen Sie einen zertifizierten Viskositätsstandard, der repräsentativ für den zu erwartenden Viskositätsbereich der Flüssigkeit ist.
Temperaturregelung:Stellen Sie sicher, dass die Standardflüssigkeit und der Sensor eine stabile, präzise kontrollierte Temperatur aufweisen. Die Temperatur ist ein wesentlicher Faktor für die Viskosität, daher ist ein thermisches Gleichgewicht unerlässlich.
Stabilisierung:Warten Sie, bis sich der Messwert des Instruments über einen gewissen Zeitraum stabilisiert hat und die Schwankungen nicht mehr als einige Zehntel einer Einheit betragen, bevor Sie fortfahren.
Überprüfung:Vergleichen Sie den Messwert des Instruments mit dem zertifizierten Wert der Standardflüssigkeit und passen Sie die Kalibrierungseinstellungen gegebenenfalls an.
Für dieDichtemesserDas Handbuch sieht eine einfache Nullpunktkalibrierung mit reinem Wasser vor. Dies ist zwar eine praktische Vor-Ort-Prüfung, für Anwendungen mit hohen Genauigkeitsanforderungen ist jedoch eine Mehrpunktkalibrierung mit zertifizierten Referenzmaterialien, deren Dichten den erwarteten Betriebsbereich abdecken, ein robusteres Verfahren.
In der Umgebung von geschmolzenem Paraffinwachs kann sich Wachs auf der Sensoroberfläche ablagern und dessen Masse erhöhen sowie die Schwingungseigenschaften verändern, was zu einer allmählichen Abweichung der Messgenauigkeit führt. Daher ist eine häufigere Kalibrierungsprüfung als in einer Umgebung ohne Ablagerungen erforderlich, um die langfristige Datenintegrität zu gewährleisten.
5.3 Vorbeugende Wartung und Fehlerbehebung für eine lange Lebensdauer
Die Konstruktion des Lonnmeters ohne bewegliche Teile, Dichtungen oder Lager minimiert den mechanischen Wartungsaufwand. Die besonderen Herausforderungen durch geschmolzenes Paraffinwachs erfordern jedoch eine spezielle Strategie zur vorbeugenden Wartung.
Regelmäßige Inspektionen und Reinigungen:Die wichtigste Wartungsmaßnahme ist die regelmäßige Inspektion und Reinigung der Sensorsonde, um Paraffinablagerungen zu entfernen. Wachsablagerungen können die Vibrationen des Sensors erheblich beeinträchtigen und zu ungenauen Messwerten oder einem Sensorausfall führen. Es sollte ein standardisiertes Reinigungsprotokoll entwickelt und befolgt werden, um sicherzustellen, dass die Sensoroberfläche frei von jeglichen Rückständen ist.
Fehlerbehebung:Die Handbücher bieten Hilfestellung bei häufig auftretenden Problemen. Falls das Gerät keine Anzeige oder Ausgabe liefert, sollten Sie als Erstes die Stromversorgung, die Verkabelung und mögliche Kurzschlüsse überprüfen. Bei instabilen oder stark abweichenden Messwerten können Wachsablagerungen an der Sonde, große Luftblasen in der Flüssigkeit oder externe Vibrationen, die den Sensor beeinflussen, die Ursache sein. Ein sorgfältig dokumentiertes Wartungsprotokoll mit allen Inspektionen, Reinigungsarbeiten und Kalibrierungsaufzeichnungen ist unerlässlich, um die Leistung des Geräts zu überwachen und die Einhaltung der Qualitätsstandards sicherzustellen. Durch eine proaktive Wartung und die Berücksichtigung der spezifischen Herausforderungen in der Umgebung von geschmolzenem Paraffinwachs liefern die Lonnmeter-Geräte über Jahre hinweg zuverlässige und präzise Daten.
Veröffentlichungsdatum: 22. September 2025
