Robustheit im Fokus: Wie der AVS701 in korrosiven Umgebungen überzeugt
In vielen industriellen Anwendungen ist die Luft- oder Gasgeschwindigkeit nur ein Messwert von vielen. Fällt der Sensor jedoch aus, steht oft die gesamte Anlage. Aggressive Medien, Reinigungschemikalien oder eine salzhaltige Atmosphäre greifen Materialien an und können die Lebensdauer der Sensorik massiv verkürzen.
Genau hier setzt der AVS701 Luft- und Gasgeschwindigkeitssensor von E+E Elektronik an. Sein keramisches Sensorelement mit spezieller Beschichtung, kombiniert mit einem robusten Edelstahlmesskopf, ist für den Einsatz in rauen Umgebungen ausgelegt und wurde dafür umfassend getestet.
Warum Robustheit bei Luftgeschwindigkeitssensoren entscheidend ist
Strömungssensoren sind in vielen Prozessen direkt im Medium verbaut. Oft sind die Umgebungsbedingungen herausfordernd. Feuchte oder gesättigte Luft, Reinigungs- und Desinfektionsmittel wie H2O2, chemisch aggressive Gase wie Ammoniak oder eine salzhaltige oder staubige Atmosphäre können dem Sensor zusetzen. Korrosion an Sensorelement, Lötstellen oder Gehäuse führt zu Drift, Ausfall oder im schlimmsten Fall zu falschen Messwerten, die unbemerkt bleiben. Die Folgen sind
- Qualitätsprobleme im Prozess
- ungeplante Stillstände
- erhöhter Wartungs- und Austauschaufwand
Ein Strömungssensor für anspruchsvolle Industrieumgebungen muss daher nicht nur präzise messen, sondern auch langzeitstabil und korrosionsbeständig sein. Genau dafür wurde der AVS701 entwickelt.
Konstruiert für harte Einsätze
Die Robustheit des AVS701 beginnt bei der Mechanik und reicht bis ins Sensorelement:
- Keramisches Dünnschicht-Sensorelement mit Schutzbeschichtung
- Edelstahlmesskopf und -fühler
- Hohe Dichtheit und weiter Einsatzbereich
- Spezielle Beschichtung gegen korrosive Medien
Wie gut diese konstruktiven Maßnahmen wirken, zeigen die Langzeittests im E+E Testlabor.
Korrosionsbeständigkeit im Salzsprühnebel
Salzhaltige Atmosphären kommen in der Praxis zum Beispiel bei Abluftsystemen, in der Lebensmittelindustrie oder in küstennahen Anlagen vor. Um die Beständigkeit des AVS701 Sensorelements unter solchen Bedingungen zu prüfen, wurde ein Salzsprühnebeltest nach DIN EN ISO 9227 durchgeführt.
Testaufbau im Überblick:
- Normgerechter Salzsprühnebel mit 50 Gramm Natriumchlorid pro Liter Wasser
- Testdauer insgesamt 168 Stunden
- Sensorköpfevollständig im Prüfbereich positioniert
- Jeweils fünf AVS701 Sensorelemente in Metallgehäusen mit und ohne Bluff Body
- Drei Exemplare pro Variante im Betrieb, zwei im Lagerzustand
- Widerstandswerte von Heizer und Temperatursensor wurden vor und nach dem Test gemessen
-
Sensorelement vor dem Test (ohne Bluff Body) -
Sensorelement nach dem Test (ohne Bluff Body)
Ergebnis des Salzsprühnebeltests:
Nach 48 Stunden zeigten sich bei der optischen Inspektion keine sichtbaren Veränderungen. Nach 168 Stunden und anschließender Reinigung wurden die Sensorelemente mikroskopisch untersucht. Es fanden sich keine Korrosionsspuren am eigentlichen Sensorelement. Leichte Rückstände an Gehäuse und Sensor konnten entfernt werden und waren auf Mineralien aus dem verwendeten Wasser zurückzuführen.
Die elektrischen Widerstände von Heizer und Temperatursensor lagen weiterhin im erwarteten Bereich, die Änderungen waren minimal.
| Vor dem Test | Nach dem Test | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| AVS701 Sensorelement mit Bluff Body | Prüfling | Heizelement in Ohm | Temperatursensor in Ohm | Heizelement in Ohm | Temperatursensor in Ohm |
| 1 | 313,1 | 425,9 | 314,3 | 428,2 | |
| 2 | 310,4 | 420.5 | 311,3 | 421,9 | |
| 3 | 309,1 | 423,1 | 310,0 | 426,1 | |
| 4 | 311,3 | 423,9 | 312,6 | 425,9 | |
| 5 | 311,4 | 419,3 | 312,3 | 421,9 |
| AVS701 Sensorelement ohne Bluff Body | Prüfling | Heizelement in Ohm | Temperatursensor in Ohm | Heizelement in Ohm | Temperatursensor in Ohm |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 319,3 | 429,4 | 320,6 | 434,5 | |
| 2 | 317,6 | 435,5 | 319.5 | 435,1 | |
| 3 | 323,1 | 439,7 | 325,1 | 443,4 | |
| 4 | 321,2 | 439,8 | 322,4 | 443,7 | |
| 5 | 321,9 | 444,4 | 322,6 | 447,3 |
Tabelle: Messwerte der Prüflinge
Das bedeutet: Der AVS701 Sensorkopf mit keramischem Element und Edelstahlgehäuse widersteht salzhaltigen, korrosiven Atmosphären über einen langen Zeitraum, ohne dass Messfunktion oder Sensorelement beeinträchtigt werden.
Ammoniak Langzeittest: bis zu 20 mal längere Lebensdauer
Ammoniak stellt für viele Materialien eine besondere Herausforderung dar. In der Praxis kommt es etwa in der Düngemittelproduktion, in der Abgasreinigung, in Stallluft oder in bestimmten chemischen Prozessen vor. Um die Robustheit des AVS701 unter solchen Bedingungen zu prüfen, wurde im E+E Testlabor ein Langzeittest mit Ammoniakdämpfen durchgeführt.
- Vergleich AVS701 gegen herkömmliches Sensorelement:
- Fünf herkömmliche Sensorelemente und fünf AVS701 Sensorelemente
- Atmosphärische Lagerung und Betrieb über einer wässrigen Ammoniaklösung mit 25 Prozent Konzentration
- Testdauer 1000 Stunden
- Drei Sensoren je Typ im Betrieb, zwei im Lagerzustand
- Vor und nach dem Test wurden die Widerstände von Heizer und Temperatursensor gemessen
Elektrische und optische Ergebnisse
Alle fünf herkömmlichen Sensorelemente zeigten nach der Belastung deutliche Schäden. Teilweise lagen offene Stromkreise vor, teilweise starke Drift der Widerstandswerte. Die Ausfälle traten zwischen etwa 300 und 600 Stunden auf. Alle fünf AVS701 Sensorelemente blieben elektrisch voll funktionsfähig. Bei der mikroskopischen Inspektion waren keine Korrosionsspuren erkennbar.
Mittlere Ausfallzeit (MTTF)
Aus den beobachteten Ausfällen wurde eine mittlere Ausfallzeit MTTF berechnet:
- MTTF herkömmliche Sensorelemente: etwa 440 Stunden
- MTTF AVS701 Sensorelemente: etwa 9400 Stunden
Damit ist der AVS701 in dieser Ammoniakbelastung rund 20 mal langlebiger als die verglichenen herkömmlichen Sensorelemente. Für Betreiber von Anlagen mit chemisch belasteter Atmosphäre bedeutet das:
- deutlich längere Standzeiten der Sensorik
- weniger ungeplante Stillstände durch Korrosion
- reduzierte Lebenszykluskosten bei gleichbleibend stabilen Messwerten
Fazit: Robuste Sensorik zahlt sich aus
Korrosion ist einer der häufigsten Gründe für vorzeitige Sensorausfälle in industriellen Strömungsmessungen. Der AVS701 zeigt in genormten Salzsprühnebeltests und in internen Langzeitversuchen mit Ammoniakdämpfen, dass sein keramisches Sensorelement mit Schutzbeschichtung und Edelstahlmesskopf diesen Belastungen zuverlässig standhält.
Das bedeutet:
- hohe Messstabilität auch in korrosiven Atmosphären
- längere Wartungsintervalle und planbare Stillstandszeiten
- geringere Ersatzteil- und Servicekosten über den gesamten Lebenszyklus
Kombiniert mit der hohen Messgenauigkeit, dem großen Geschwindigkeits- und Temperaturbereich sowie der einfachen Installation eignet sich der AVS701 als Strömungssensor für Anwendungen, bei denen Zuverlässigkeit und Robustheit an erster Stelle stehen. Wenn Sie prüfen möchten, wie sich der AVS701 in Ihrer konkreten Anwendung einsetzen lässt, unterstützt Sie das E+E Team gerne mit fachlicher Beratung.