Alles im Kopf

Stecksystem - Ein neues Stecksystem geht in die Totale. Mit Mikroprozessoren und Speicherchip im Sensorkopf ist ›InduCon‹ intelligent und unverwüstlich. Knick hält den nicht proprietären Standard offen für alle Hersteller von Sensoren und Messumformern.

09. Oktober 2006

Beim Stecksystem ›InduCon‹ erfolgen sowohl die Energieversorgung der Sensoren als auch die Übertragung der Messdaten kontaktlos. Das nutzt nicht nur Anwendern in der Prozessindustrie. Kein Problem mehr sind durch Feuchtigkeit korrodierende Anschlüsse, Salzbrücken, schlechte galvanische Trennung oder durch ungeeignete Signalkabel verursachte Probleme, die oft erheblich die Mess- und Überwachungsfunktionen beeinträchtigen.

Dank integrierter Mikroprozessoren in Sensorkopf und Buchse sowie einem Speicherchip im Sensorkopf werden pH-Elektroden mit InduCon zu digitalen Sensoren mit integrierten Datenspeichern. Die eingebaute Intelligenz ermöglicht eine Vorverarbeitung der Messwerte bereits im Sensorkopf, und verbessert dank umfangreicher Diagnose- und Servicefunktionen sowie der Möglichkeit, vorkalibrierte Sensoren einzusetzen, die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit von Messstellen. Zudem beinhaltet InduCon auch einen Analog-Digitalwandler, so dass die Messwerte digital zum Messumformer übertragen werden können, was die Verkabelung erheblich vereinfacht.

Intelligenz integriert

Parametrierung, Diagnose und Wartung werden durch die Mikroprozessoren deutlich einfacher. Der zusätzliche Speicherchip im Steckkopf bietet neben dem aktuellen Justierdatensatz noch Platz für mehrere Kalibrierdatensätze. Außerdem sind hier Informationen wie der Sensortyp, die Anzahl der Betriebsstunden, oder die individuellen Belastungsdaten abgelegt. Mit diesen Daten lassen sich Wartungsvorgänge gerätespezifisch genauer terminieren und die verbleibende Lebensdauer einzelner Elektroden besser abschätzen (vorausschauende Wartung). Die intelligenten Systeme können außerdem auch irrtümlich vertauschte Elektroden erkennen und abweisen. Eine aufwändige Feldkalibrierung ist nicht mehr nötig: Austauschsensoren können im Labor vorkalibriert werden, wodurch die Wartungskosten gesenkt werden und die Verfügbarkeit der Messstelle steigt. Nicht zuletzt muss sich das Wartungspersonal dadurch nicht mehr so lange in gefährlichen oder belastenden Bereichen aufhalten.

Sichere Übertragung

Außerdem bietet InduCon bei den Messfunktionen umfassende Möglichkeiten: Bei pH-Elektroden mit Solution Ground können mit ein und demselben Sensor synchron

pH- und Redox-Werte bestimmt werden, und selbst die quantitative Messung von Glas- und Bezugsimpedanz ist möglich. Alle Komponenten sind selbst für extreme Umgebungsbedingungen geeignet: Die vollvergossenen InduCon-Buchsen und -Steckköpfe sind von der PTB als eigensicher zertifiziert und nach ATEX und FM Ex-tauglich. Die Hard- und Software wurde nach IEC 61508 entwickelt. Durch eine entsprechende Ausführung kann die induktive Technik unabhängig vom gewählten Sensortyp in Anwendungen mit SIL 2-Anforderungen (Software SIL 3) verwendet werden. Die Zertifizierung erfolgt durch den TÜV Rheinland. Das gesamte Stecksystem ist ohne Spalten, Hinterschnitte und offene Hohlräume gestaltet und erfüllt hygienische Anforderungen: Dank des IP69K-Gehäuses ist es autoklavierbar und kann sogar per Hochdruckreiniger gesäubert werden. InduCon verhindert zuverlässig die Verkopplung von Mediums- und Messumformerpotential. Neben überlagerten Potentialen und Messwertverschiebungen sind mit dem neuen System auch EMV-Probleme ausgeschlossen. Im Sensorsteckkopf werden die analogen Messwerte vorverarbeitet und in digitale Daten umgesetzt. Während zum Beispiel herkömmliche pH-Elektroden Analogsignale über ein spezielles, hochohmiges Kabel übermitteln, genügt bei InduCon-Systemen eine einfache digitale Übertragungsleitung. Die Kommunikation mit dem Feldgerät erfolgt über eine RS 485-Schnittstelle. Zwischen Sensor und Messumformer lässt sich ohne weiteres eine Entfernung von bis zu 150 m überbrücken. Standardmäßig werden die Kabelbuchsen mit 5 m geschirmtem, vieradrigem HT-Kabel inklusive Adernendhülsen geliefert.

Einer für alle: Offener Standard

InduCon wurde von Knick als offener, nichtproprietärer Standard entwickelt, der allen interessierten Herstellern von Sensoren und Messumformern zur Verfügung steht - Systempartner sind im Moment Mettler-Toledo, Hamilton und Schott. Durch die einheitliche Ausführung der Steckköpfe und Kabelbuchsen ist immer volle mechanische und funktionale Kompatibilität gewährleistet. Darüber hinaus können Sensorhersteller das Produktdesign ihrer Geräte frei gestalten, so dass das gewohnte Look& eel

erhalten bleibt. Für den Anwender heißt das, dass er nicht auf Komponenten eines einzigen Herstellers angewiesen ist: Das System erlaubt sowohl Weiternutzung bewährter und vertrauter Mess- und Analysentechnik als auch den Mischbetrieb von InduCon-Komponenten verschiedener Hersteller. Das Design der Stecker und Buchsen sorgt für eine schnelle und einfache Handhabung im Betrieb: Die InduCon-Buchse ist beispielsweise so gestaltet, dass man sie, auch wenn man den Steckkopf nicht direkt im Blick hat, verwechslungssicher und ohne Kabelverdrehung auf den Sensorkopf aufschieben kann. Ein Drehring an der Buchse, der spürbar einrastet, verriegelt die Ver­bindung; und eine außenliegende Dichtung verhindert das Eindringen von Bakterien. Das in der Buchse integrierte CheckLight signalisiert das Zustandekommen der

Übertragung und die Funktionsfähigkeit des angeschlossenen Sensors.

Carsten Koska, Knick Elektronische Messgeräte

FAKTEN

- ›InduCon‹ ist ein Stecksystem von Knick für elektrochemische Sensoren, das auf induktiver Übertragungstechnik basiert.

- Integrierte Intelligenz optimiert den Betrieb: Mikroprozessoren in Sensorköpfen und Kabelbuchsen sorgen für induktive Energieversorgung und Kommunikation.

- Die eingebaute Intelligenz ermöglicht eine Vorverarbeitung der Messwerte bereits im Sensorkopf.

Erschienen in Ausgabe: 07/2006