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Modulares Probenahmesystem für eine effiziente

und flexible Prozessanalyse

* ISA/ANSI SP76.00.02 konforme Module bieten Plattform zur Verwirklichung der NeSSI-Ziele bei Applikationen in der Analysentechnik sowie bei Labor- und allgemeinen Anwen-dungen in der chemischen/petrochemischen Industrie

Barnstaple (Großbritannien), 7. November 2003 – Parker Instrumentation stellt ein neues modulares System vor, das einen großen Fortschritt für das Medienhandling in Prozess-analytik und Labor bedeutet. Das neue Surface-Mount-System bietet Vorteile in allen wichtigen Aspekten: drastische Re-duzierung des Platzbedarfs, Minimierung des internen Volumens, Beschleunigung des Systemaufbaus und Senkung der Betriebskosten.

Parkers neues IntraFlow Fitting wurde entsprechend den NeSSI-Standards der analytischen Industrie entwickelt: die einfluss-reiche „New Sample/Sensor Initiative“, die vom Center for Process Analytical Chemistry (CPAC) der Universität Washington ins Leben gerufen wurde. Der Aktionsplan der Initiative basiert auf drei Entwicklungsgenerationen von Komponenten zur Probenkonditionierung – IntraFlow erfüllt die mechanischen Anforderungen der ersten Generation und ist eine vielseitige Basis für die geplante zweite und dritte Generation.

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Die für die hohen Anforderungen von Analysesystemen konzipierten IntraFlow Surface-Mount-Fittings entsprechen dem Standard ISA/ANSI SP76.00.02. Innovative, mit O-Ringen ge-dichtete Steckverbindungen sorgen für eine sekundenschnelle Montage der Elemente. Schweißarbeiten werden zum Aufbau der Systeme überflüssig! Die quadratischen Fittinge mit einer Kantenlänge von 38,1 mm werden einfach auf eine Montageplatte mit Gewinde-bohrungen geschraubt. Die Baugruppe wird dadurch fixiert und mit der erforderlichen Steifig-keit versehen. Zu Wartungszwecken oder zur Wiederverwendung der einzelnen Elemente lässt sich die Baugruppe schnell und einfach wieder zerlegen. Das neue IntraFlow System benötigt in der Regel nur ca. 25 Prozent des Bauraums eines herkömmlichen Proben-konditionierungssystems.

Ein wesentlicher technischer Vorteil des neuen modularen Systems von Parker ist die Integration von Drei-Wege-Funktionalität. Im Gegensatz zu den linearen Surface-Mount -Basis-elementen, die herkömmlicherweise bei den „Gas-Sticks“ zur Gasversorgung in der Halb-leiterindustrie verwendet werden, bietet IntraFlow die Möglichkeit, auf einer einzigen Ebene die Durchflussrichtung zu ändern. Es sind keine Elemente auf zusätzlichen Systemebenen not-wendig, um die für Analysensysteme erforderliche höher entwickelte Funktionalität zu realisieren. Dadurch können die Basisbaugruppen zur Durchflusssteuerung extrem flach ge-halten werden (einschließlich Montageplatte weniger als 20 mm), und die Effizienz des Gesamtsystems wird durch kleinere interne Volumina und daraus resultierende kürzere Test- und Spülzyklen optimiert.

Ein weiterer wichtiger Vorteil der Konstruktion ist die Möglichkeit, die Basiselemente zur schnellen und präzisen Probenvorbereitung direkt zu beheizen. Herkömmliche elektrische Heiz-kartuschen können im Abstand von 4 mm zum Probenfluss in eine entsprechende Montage-platte eingesteckt werden. Auf Wunsch sind auch Montageplatten für Dampfheizungen erhält-lich.

Montage und Demontage des Systems erfolgen ausschliesslich mechanisch. Die Steckver-bindungen zwischen den Elementen werden einfach von Hand montiert. Zur Befestigung der Baugruppe auf der Montageplatte ist lediglich ein Innensechskantschlüssel erforderlich. Alle Bauteile sind dadurch wiederkonfigurier- und wiederverwendbar, womit die Entwicklung von NeSSI-Bauteilen und -Technologien der zweiten und dritten Generation unterstützt wird.

„Die Grundidee für diese Entwicklung entstand aus der Tatsache, dass die Prozessanalyse nur so gut sein kann wie die Probenvorbereitung.“ erklärt Graham Johnson, Business Development Manager bei Parker Instrumentation. „Zielsetzung war zudem die Verkleinerung und Modularisierung zur Senkung der ‚Cost of Ownership'.“

IntraFlow-Systeme können mit einem kostenlosen Parker-Software-Tool konfiguriert werden, das in Kürze über das Internet zur Verfügung gestellt werden wird. Benutzer haben die Möglichkeit, ein Durchflussdiagramm zu definieren, auf dessen Basis eine Stückliste, eine Montagezeichnung mit Durchflussdiagramm sowie eine Anleitung erstellt werden. Nach Ab-schluss der Konfiguration kann der Anwender die Einzelkomponenten zur Selbstmontage oder das fertig montierte System bei Parker bestellen.

„Dies ist ein wahrer Paradigmenwechsel für Analysensysteme,“ fügt Johnson hinzu. „Ein Haupt-vorteil ist, dass die Systeme jetzt vor Ort gebaut werden können. Nachdem der Durchfluss mit dem Software-Tool konfiguriert wurde, kann der Benutzer sein System mit Hilfe weniger Module innerhalb einer Stunde zusammenbauen.“

Das neue modulare Fittingssystem wird ergänzt von einer Vielzahl verschiedener Ventil-komponenten wie 2- und 3- Wege Kugelhähnen-, Membran-, Dosier-, Nadel-, Umschalt-, Rückschlag- und Überströmventilen sowie Filtern, Durchflussmessgeräten, Druckreglern, Schnellkupplungen und Zubehörteilen.

Hintergrund von NeSSI

„In den vergangen Jahren wurde viel daran gearbeitet, die Technologie für die Prozess-analytik zu verbessern. 80 Prozent der heutigen Probleme liegen aber nicht beim Analyse-geraet selbst, sondern bei der Probenvorbereitung. NeSSI minimiert und modularisiert die erforderlichen Systeme, um die ‚Cost of Ownership’ zu reduzieren,“ kommentiert Steve Doe, Analytical Market Manager bei Parker.

Bei der ersten Generation von NeSSI lag der Fokus auf der Verringerung des Platzbedarfs der Komponenten innerhalb eines Analysesystems. Die der ISA/ANSI SP76.00.02-Spezifikation entsprechenden Schnittstelle zwischen durchflusssteuernden Basiselementen und den Steuergeräten (Ventile, Regler, Filter usw.) wurde fertiggestellt.

Die zweite Generation war der nächste Schritt: die Entwicklung „intelligenter“ Analysen-systeme. Alle an NeSSI Beteiligten arbeiteten an der Entwicklung eines offenen Architektur-standards für Energieversorgung und Kommunikationsprotokollen für Druck-, Temperatur- und Steuerungssensoren und verwirklichten so auf der Plattform diese „intelligenten“ Systeme.

Intelligente Systeme sind eine willkommene Hilfe für alle Analysetechniker, die heutzutage oft lange Wege in ihren Produktionsstätten zurücklegen, um jedes einzelne System zu über-prüfen. Diese zeitaufwändige, tägliche Routine wird durch die Weiterentwicklung von Intraflow hin zum „intelligenten“ System der zweiten Generation durch einen Blick auf einen Computer-bildschirm ersetzt.

Nachdem diese zweite Entwicklungsphase abgeschlossen ist, kommen wir zur dritten Generation von NeSSI: die Entwicklung mikro-analytischer Geräte für die direkte Montage auf einer SP76-Schnittstelle.

„Das Analyse- und Probenvorbereitungssystem wird schließlich direkt auf die Prozessleitungen montiert.“ fügt Steve Doe hinzu. „Dies ist das „verheißene Land“ in der Analysentechnik: ein intelligentes System mit Mikro-Analyse – ein System, installiert direkt am Prozess. Nano-technologie und auf MEMS basierende Geräte stehen bereit, um dies in die Praxis umzusetzen.“

IntraFlow ist eine Marke von Parker Hannifin.