Der Feuchtesensor FCX-OHS – entwickelt für die Prozesssteuerung in Grossbäckereien

Für die Ertragssteuerung von Industrieprozessen wird zunehmend auf Sensoren für die Prozessüberwachung gesetzt. Dadurch lässt sich der optimale Betriebspunkt eines Prozesses bestimmen und der durch die entsprechenden Produkte erwirtschaftete Ertrag maximieren. Eine Grossbäckerei mit hohem Durchsatz ist das perfekte Beispiel für eine Industrieanwendung, bei der durch die Regelung des gesamten Backvorgangs Prozessabfälle minimiert werden können.

Industriebacköfen sind komplexe Geräte mit sehr stark isolierten Wänden, Heizelementen und verschiedenen Zonen für den Backprozess. Normalerweise wird der Teig am Eintritt zu einer sehr langen und breiten Backzone bedampft. Zusammen mit dem folgenden Backprozess ist dieser Bedampfungsprozess grundlegend für das ansprechende Aussehen und den Geschmack des Endprodukts. Durch die Installation von Feuchtesensoren entlang des gesamten Backpfads im Ofen wird der ganze Prozess nicht nur überwacht, sondern kann zudem geregelt werden, indem während der Produktion selbst einzelne Parameter optimiert werden. Bäckerei 4.0. lautet das Schlagwort für diesen Ansatz, bei dem Sensoren in unterschiedlichen Teilen des Ofens sowie zwischen verschiedenen Öfen vernetzt und zur Prozessoptimierung eingesetzt werden.  

Pewatron bietet Feuchtesensoren für die Überwachung von Backprozessen in Grossbäckereien an. Der Feuchtesensor FCX-OHS hält Temperaturen bis zu 350°C stand und ist in seiner Ausführung ausserordentlich robust. Er misst die Feuchtigkeit im Ofen relativ zum Sauerstoffgehalt und ist so perfekt als Regelsensor für die Prozessüberwachung geeignet.

Das Herzstück des Feuchtesensors FCX-OHS ist eine Zirkoniumscheibe, die in feuchtigkeitsfreien Umgebungen eine konstante Stromstärke von 20 mA gewährleistet. In einer mit Wasser gesättigten Atmosphäre (100 % Feuchtigkeit) verändert sich die Stromstärke auf 4 mA. Im Bereich von 4 bis 20 mA enthält die Atmosphäre einen gewissen Anteil an Wasser und das Verhältnis zwischen der Stromstärke und dem Wassergehalt in der Atmosphäre ins umgekehrt linear.

Der Sensorkopf des FCX-OHS kann problemlos bei Temperaturen bis zu 350°C eingesetzt werden. Schwieriger wird es bezüglich der Elektronik, der Verkabelung und des Gehäuses des Sensorkopfs, wenn die Temperaturanforderungen über 200°C hinausgehen. Für die Herstellung des Feuchtesensors FCX-OHS kommen hochtemperaturfeste Materialien zum Einsatz. Abhängig von der Positionierung des Sensors im jeweiligen Prozess und der Dicke der Isolation des Backofens kann die Länge des FCX-OHS-Sensors auf 40-2500 mm eingestellt werden. Das Sensorsignal wird über Hochtemperaturkabel und -anschlüsse mit dem 4-20 mA-Transmitter verbunden. Besonders wichtig für die Genauigkeit und das Funktionieren des Sensors ist die Kalibrierung, die genau bei Betriebstemperatur erfolgt. Die Genauigkeit der Messung wird in einem breit gefassten Bereich von +/-50°C um die Betriebstemperatur herum geprüft. Zu jedem FCX-OHS-Sensor wird eine Konformitätserklärung sowie ein Analysezertifikat mitgeliefert. 

Der Feuchtesensor FCX-OHS wurde für die Prozessüberwachung in Grossbäckereien entwickelt, das Konzept lässt sich aber auch für zahlreiche andere Trocknungs- und Benetzungsprozesse in Hochtemperaturanwendungen nutzen. Der Sensor kann auch in bestimmten Verbrennungsatmosphären eingesetzt werden, wobei allerdings die Genauigkeit leicht beeinträchtigt sein kann.

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