RITTER »MultiGas« Infrarot-Module NDIR

Inhaltsübersicht

Beschreibung

Die Gasanalyse auf Basis der NDIR-Technologie ist eine etablierte Methode, um die Konzentration von Gasen in komplexen Gemischen zu bestimmen. Die RITTER »MultiGas« Sensoren verwenden innovative optische Komponenten für optimale Analyse-Ergebnisse: Bis zu 3 optische Filter analysieren das Gas, welches als Gasstrom durch den Sensor fließt. Die optionalen Sauerstoff-, Druck- und Feuchtesensoren messen dabei denselben Gasstrom. Die einzelnen internen Module sind durch O-Ring-Verbindungen abgedichtet. Um eine optimale Anpassung an den gewünschten Messbereich zu erreichen, können die Längen der modularen Messzellen (= Küvetten) im Bereich von 5 mm (großer Messbereich im Prozentbereich) bis 250 mm (kleiner Messbereich im ppm-Bereich) verbaut werden. Bei Küvettenlängen ≥ 20 mm ist die Innenwand mit einer widerstandsfähigen Goldschicht beschichtet, um die Reflexionseigenschaften für den Nachweis niedriger Konzentrationen zu verbessern und zusätzlichen einen Schutz gegenüber leicht korrosiven Gasen zu gewährleisten. Die mechanischen Innenteile sind aus Aluminium gefertigt, optional ist auch Edelstahl verfügbar. Für Anwendungen mit hohen Ansprüchen an die Reaktionszeit liefert das Messsystem ein stabiles Ergebnis innerhalb von t90 ≈ 3 Sekunden. Die gesamte Einheit kann zur einfachen Wartung und Service demontiert werden.

Anwendungen

  • Biogas-Forschung
  • Erdgasanalyse
  • Umwelt- und Prozessmesstechnik
  • TOC-Analysatoren
  • Kontinuierliche Emissionsüberwachung (CEM)
  • Elementaranalyse
  • Industrielle Gasanalyse

Spezifikationen

Allgemeine Merkmale
Messtechnik:Innovativer NDIR-Sensor (nicht-dispersiver Infrarot-Sensor)
Analysierbare Gase:
CO2 CO N2O CnHm CH4 CF4 SF6 H2O
Anzahl der gleichzeitig analysierbarer Gase:max. 3 pro Sensormodul
Messbereiche:Siehe Tabelle der Messbereiche
Volumenstrom-Bereich:5 ~ 300 ltr/h
Für höhere Durchflussraten kann der Sensor im Bypass betrieben werden.
Max. Gas-Eingangsdruck:300 mbar
Druckverlust (ohne optionale Sensoren):10 @ 100 / 35 @ 200 / 70 @ 300 (mbar @ ltr/h)
Temperaturausgleich:Ja
Software zur Datenerfassung:Ja
Lebensdauer der IR-Strahlungsquelle:> 40 000 h
Messküvette:Aluminium, bei Messbereichen ≤1% innen vergoldet
Küvettendichtung:Viton O-Ring
Gehäuse:Hochwertiges Tischgehäuse, Aluminium
Abmessungen (W x H x L):171 x 86 x 290 mm
Gewicht:ca. 2 kg
Gasanschlüsse:PVDF-Schlauchverschraubung für Schlauch Øi 4 mm, Øa 6 mm
Messdaten
Linearitätsfehler: < ± 1% F.S.
Wiederholgenauigkeit: ± 0,5% F.S.
Langfrist-Stabilität Nullpunkt: < ± 2% F.S. / Woche
Langfrist-Stabilität Messbereich: < ± 2% F.S. / Monat
Temperatureinfluss auf Nullpunkt: < 1% F.S. / 10K
Temperatureinfluss auf Messbereich: < 2% F.S. / 10K
Querempfindlichkeit: < 2% F.S.
Druckeinfluss: < 1.5% / 10hPa vom Messwert
Aufwärmzeit: 2 min
Ansprechzeit (t90): ≈ 3 sec
Abtastfrequenz durch Software: ≤ 10 Hz
Nachweisgrenze: Siehe Tabelle der Nachweisgrenzen
Auflösung: 0,5 x Nachweisgrenze
Wasserdampf: Kein Einfluss auf Messungen von CO2 und CH4
Elektrische Merkmale
Stromversorgung: 24 VDC inkl. Netzstecker 100 ~ 240 VAC
50/60 Hz: 24 VDC
Durchschnittliche Leistungsaufnahme: < 1W
Schnittstellen: USB (Standard), RS232 / CANbus / CANopen (Optionen)
inkl. Datenübertragungskabel 1 m
Analoger Spannungsausgang (Option): 0 – 2 V / 0 – 5 V / 0 – 10 V
Gas-Parameter
Betriebstemperatur:+15 ~ +45 °C
Lagertemperatur:–20 ~ +60 °C
Betriebsdruck:800 ~ 1200 hPa (mbar)
Umgebungsfeuchtigkeit:0 ~ 95% rel. Luftfeuchtigkeit
Kondensatbildung im Inneren des Sensors muss verhindert werden!

* Analyse von CnHm: Die Kalibrierung der Sensoren für CnHm wird mit Propan durchgeführt. Aromatische Kohlenwasserstoffe werden ebenfalls gemessen, jedoch mit einer anderen Gewichtung. Dieses bedeutet, dass die Empfindlichkeit des Sensors bei diesen Gasen deutlich geringer ist als bei anderen Kohlenwasserstoffen.

Liste der Standard-Messbereiche *1 ( und Nachweisgrenzen *2 )

Standard-Messbereiche mit jeweiligen Nachweisgrenzen ( % vom MBEW *3 )
100
Vol.%
50
Vol.%
30
Vol.%
20
Vol.%
10
Vol.%
5
Vol.%
1
Vol.%
5.000
ppm
2.000
ppm
1.000
ppm
500
ppm
300
ppm
100
ppm
50
ppm
10
ppm
1
ppm
CO2
(< 0,1%)

(< 0,1%)

(< 0,1%)

(< 0,1%)

(< 0,1%)

(< 0,1%)

(< 0,1%)

(< 0,1%)

(< 0,1%)

(< 0,1%)

(< 0,3%)

(< 0,3%)
CO
(< 0,2%)

(< 0,2%)

(< 0,2%)

(< 0,2%)

(< 0,2%)

(< 0,2%)

(< 0,2%)

(< 0,3%)

(< 0,5%)

(< 0,5%)
N2O
(< 0,1%)

(< 0,1%)

(< 0,1%)

(< 0,1%)

(< 0,1%)

(< 0,1%)

(< 0,1%)

(< 0,3%)
CnHm*4
(< 0,1%)

(< 0,1%)

(< 0,1%)

(< 0,2%)

(< 0,2%)

(< 0,2%)

(< 0,2%)

(< 0,5%)

(< 0,5%)
CH4
(< 0,1%)

(< 0,1%)

(< 0,1%)

(< 0,1%)

(< 0,1%)

(< 0,1%)

(< 0,1%)

(< 0,3%)

(< 0,5%)
CF4
(< 0,2%)

(< 0,2%)

(< 0,2%)

(< 0,02%)

(< 0,05%)
SF6
(< 0,1%)

(< 0,1%)

(< 0,1%)

(< 0,2%)

(< 0,5%)

(< 0,3%)

(< 0,3%)
H2O
*1 Ein Standardmessbereich ist definiert durch / *2  (= 3 σ) in Prozent des Skalenendwerts / *3 MBEW (F.S.) = Messbereichs-Endwert (F.S.-Full Scale) / *4 Kalibrierung mit Propan

Infrarot-Modul NDIR Ultraviolett-Modul NDUV

Definition der Nachweisgrenze

Die Nachweisgrenze ist der kleinste Messwert, der mit einer bestimmten Unsicherheit ermittelt werden kann. Diese Unsicherheit beinhaltet die Auflösung, das Rauschen und die Stabilität des Gassensors für ein bestimmtes Gas und einen bestimmten Messbereich. Zur Ermittlung der Nachweisgrenze werden mehrere Einzelmessungen unter identischen Messbedingungen durchgeführt. Mit den erhaltenen Werten der Einzelmessungen wird die Standardabweichung "Sigma" (σ) berechnet. Die in der Tabelle angegebenen Werte entsprechen dem dreifachen Betrag von Sigma.

Rekalibrierung

Für IR-Sensoren werden die folgenden Rekalibrierungs-Intervalle empfohlen:
  • Nullpunkt: Wöchentlich mit Inertgas, z.B. Stickstoff
    Die Rekalibrierung des Nullpunkts ist in der Software-Bedienungsanleitung beschrieben.
  • Messbereichs-Endwert (»full scale«): Alle 3 Monate mit geeignetem Kalibriergas

V 1.0 / Rev. 2023-12-12 / Änderungen vorbehalten.