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Temperaturmesssystem mit Infrarotübertragung der Messwerte

Eine häufige Aufgabenstellung in Mischprozessen ist die Messung der Produkttemperatur, deren möglichst genaue Messung oft wichtig für die Prozessführung ist. Dabei spielt die Positionierung des Temperatursensors im Rührbehälter eine wesentliche Rolle. In der Regel sind die Temperaturfühler stationär angebracht; sie werden dann z. B. durch den Behälterboden, die Behälterwandung oder durch den Behälterdeckel in Kontakt mit dem Rührgut gebracht. Insbesondere bei mittel- bis hochviskosen Produkten ist dies nicht unproblematisch, da aufgrund der unterschiedlichen Temperatur über die Höhe des Rührbehälters keine repräsentativen Messwerte ermittelt werden.

Auch das Strömungsfeld des Rührers hat einen nicht unerheblichen Einfluss auf die örtlich vorliegende Temperatur. Ebenso ist eine Temperaturdifferenz zwischen Behälterwand und Behältermitte zu registrieren. Eine Verbesserung erzielt man, wenn mehrere Temperaturfühler eingesetzt werden. Eine optimale Temperaturmessung wird erreicht, wenn sich der Messsensor während des Mischprozesses durch das Rührgut bewegt. Dies ist bei Planetenrührwerken der Fall, Der Messsensor und ein Sender sind am Rührwerkzeug oder Wandabstreifer integriert. Die Bewegung des Sensors durch das Rührgut hat einen optimalen Wärmeaustausch zur Folge, und es wird eine repräsentative Produkttemperatur gemessen.

Bei dem von Herbst-Mischtechnik angebotenen Temperaturmesssystem sitzt der Sensor über der Produktoberfläche, und mehrere Infrarotsendedioden übertragen die Messwerte berührungslos an einen Empfänger. Der Sender arbeitet mit einer Batterie, deren Lebensdauer etwa 3 Jahre beträgt. Der übliche Messbereich liegt bei ca. - 55 bis + 125 Grad Celsius. Standardmäßig beträgt die Auflösung 0,125 Grad Celsius. In der Praxis hat sich das Messsystem bereits bestens bewährt. Selbst Produktablagerungen auf der Sendeeinheit, z. B. Creme, beeinträchtigen nicht die Übertragung der Temperaturmesswerte.

Dieses Temperaturmesssystem kann auch bei bestehenden Mischanlagen nachgerüstet werden. Die zugehörige Regelungs- und Steuerungstechnik kann mitgeliefert werden; sie wird dann individuell an den speziellen Mischprozess angepasst.

Während eine Modifizierung des Scherspalts keine wesentliche Beeinflussung des Emulgierergebnisses erkennen ließ, ohne dass eine deutliche Reduzierung des Durchsatzes resultierte, konnten über einen veränderlichen Stator bei hohem Durchsatz unterschiedliche Tropfengrößen eingestellt werden. Die Wirkungsweise der neuen Dispergiereinheit in Verbindung mit der integrierten Steuerungstechnik wurden anhand von Original-Rezepturen überprüft. Bei der Herstellung von Mayonnaise sowie einer kosmetischen Creme zeigte sich, dass mit Hilfe der verstellbaren Dispergiereinheit eine optimierte Produktqualität resultierte.

Durch die Verstellmöglichkeit kann auch gezielt die Scherwirkung reduziert werden und die Pumpleistung erhöht werden. Anhand des mittleren Tropfendurchmessers in Abhängigkeit von der Anzahl der Homogenisator-Durchgänge konnte gezeigt werden, dass für viele Medien bereits nach etwa fünf Durchläufen eine ausreichende Homogenisierung erzielt wird.

 

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