Betrouwbaar, veilig en snel gassen meten in diverse toepassingen

Veel bedrijven in de chemische en farmaceutische sector willen met een analysesysteem gassen zoals zuurstof kunnen meten in verschillende applicaties, waarbij de responstijd snel is, de betrouwbaarheid en het gebruiksgemak hoog en het onderhoud minimaal. Mettler Toledo heeft daarom de GPro500 TDL (Tunable Diode Laser) op de markt gebracht. Dirk Vleminckx en Harry Geeraedts van Elscolab leggen uit hoe de gasanalyzer werkt.

Bij veel productieprocessen is het belangrijk om het aanwezige gas (zuurstof, koolmonoxide, CO2, vocht, toxische gassen, etc.) te meten. Zo kan bijvoorbeeld de aanwezigheid van ongewenst zuurstof leiden tot een explosierisico. Bedrijven willen ongewenste gassen vroegtijdig detecteren om hun processen tijdig te kunnen bijsturen. “Dit is mogelijk met Tunable Diode Laser (TDL) analyzers”, legt Dirk Vleminckx, Application Specialist bij Elscolab uit.  

“Klassieke TDL-analyzers hebben een afzonderlijke lichtbron en detector. Dit levert veel uitlijningsproblemen op, waardoor veel tijd verloren gaat en frequent onderhoud nodig is. Beide units moeten ook apart voorzien worden van stroom en spoelgas.” 

Zender en ontvanger in één

Mettler Toledo kwam daarom met een innovatieve oplossing op de markt: de GPro 500.  “In deze nieuwe generatie analyzer zitten de zender en ontvanger in één systeem waardoor er geen uitlijning meer nodig is. Bij trillingen of vervormingen bewegen de laserbron en detector in dezelfde richting. De voordelen van deze opstelling zijn: een snelle responstijd, hoge nauwkeurigheid en er is geen uitlijning nodig wat leidt tot minimaal onderhoud.” 

Diverse varianten

“Er zijn diverse varianten van de GPro 500”, vult Harry Geeraedts, salesengineer bij Elscolab aan. “In gasanalyse is stof een uitdaging. Als er veel stof, poeder en rookpartikels in je processen voorkomen, dan kunnen deze het licht tegenhouden. Om dat te voorkomen, kan in de gasanalyzer een in-situ metaalfilter worden ingebouwd, met een poriegrootte die is afgestemd op de deeltjesgrootte van het aanwezige stof.” 

Ook vocht kan leiden tot een probleem. Geeraedts: “Vocht, in de vorm van druppeltjes, kan eveneens op de lens of detector terechtkomen. Dit wil je voorkomen. Voor deze situaties kun je in plaats van een metaalfilter kiezen voor een PTFE-filter die de eigenschap heeft om waterdruppels tegen te houden, zodat deze in de optische padlengte (optical path length (OPL)) geen problemen vormen.”

Wafercel voor kleinere leidingen

Vleminckx wijst nog op een interessante en vernieuwende optie.  “TDL-analyzers worden meestal geïnstalleerd in grote, robuuste leidingen met een optische padlengte tot wel tien meter. Maar veel processen gebruiken kleinere leidingen, zoals DN50, DN80, DN100 of DN200, waar klassieke analyzers lastig te plaatsen zijn. Daarom heeft Mettler Toledo de wafercel ontwikkeld, een cirkelvormige doorstroomcel die, indien nodig, de optische padlengte kan verdubbelen of verdrievoudigen. Zo kunnen gasconcentraties eenvoudig en met een snelle responstijd worden gemeten, zelfs in kleinere leidingen.”  

Automatische meldingen

“Voor elke moeilijkheid is een oplossing gevonden”, stelt Geeraedts. “De analyzers bieden tal van voordelen. Dankzij de snelle responstijd kun je snel ingrijpen wanneer nodig. Bovendien zijn de systemen onderhoudsvrij ontworpen. De TDL kan zichzelf controleren en geeft zelf een melding bij bijvoorbeeld vervuiling. Met een Safety Integrity Level 2 (SIL2) is het een uiterst betrouwbaar en veilig systeem dat inmiddels niet meer is weg te denken in de industrie.”