Druckmessumformer mit verschleißfreier keramischer CERTEC®-Messzelle kompensieren Temperaturschocks

Das Einkochen von Lebensmitteln ist ein ebenso altes, wie bewährtes Verfahren. Ein kurzer Moment der Erhitzung tötet Bakterien ab und verlängert die Haltbarkeit. Das einfache Prinzip beherrschten schon unsere Großeltern. Welche Probleme sollte es also einer hochmodernen Anlage mit präziser Abfülltechnik und gewichtsgenauer Portionierung von Gemüsesuppen bereiten?

Ein Fehler mit System

Es waren die immer gleichen Messwerte eines Druckmessumformers, die einem Hersteller von Lebensmittelkonserven nicht einleuchten wollten. Im Produktionsprozess von klaren Gemüsesuppen sank der kontinuierlich gemessene Füllstandwert wiederholt in Sekundenschnelle tief ab. Eine zufällige Abweichung lautete die spontane Diagnose, doch es zeigte sich, dass der Fehler System hatte. Immer in dem Moment, in dem größere Mengen gefrorenen Gemüses mit kochendem Wasser übergossen wurden, kam es zum gleichen Messfehler.

Ausgelöst wurde er durch einen Temperaturschock. Die Lebensmittelhersteller bevorzugten in ihrer Anlage schon aufgrund der hohen mechanischen Robustheit einen Druckmessumformer mit keramischer Messzelle. Die verschleißfreie Technologie auf der Basis des quasi ermüdungsfreien Werkstoffs ist jedoch in Standardbauweise empfindlich gegenüber extremen, spontanen Temperaturschwankungen. Das Auftreffen von kochendem Wasser auf tiefgefrorenes Gemüses löste in diesem Fall eine Reaktion aus, die sich mit „Ei-Abschrecken“ vergleichen lässt. Im Sensor wurde auf diese Weise die Keramikmembran geschockt: Diese dehnte sich beim Hitzekontakt leicht aus und sprang, in einer Art Knackfrosch-Effekt, gegen die dahinter liegende Keramikschicht. Nach solchen extremen Temperatursprüngen kann es bei üblichen Keramikmesszellen bis zu mehreren Minuten dauern, bevor diese wieder zuverlässig Werte ausgeben.

Mit dem Druckmessumformer VEGABAR 82 bietet VEGA die erste keramische Messzelle, die Temperaturen bis 150 °C mit einer Überlastfestigkeit von Faktor 200 bewältigt. Speziell für hygienische Applikationen offeriert der innovative Druckmessumformer das Beste aus zwei Welten: Die chemisch beständige CERTEC®-Hochleistungskeramik hält als Werkstoff extremen Temperaturen stand und ist dabei so robust, das ihr feste, selbst abrasive Bestandteile in Flüssigkeiten nichts anhaben. Dazu zählt auch das Tiefkühlgemüse in der klaren Suppe. Doch der VEGABAR 82 kann entscheidend mehr: Die extremen Temperaturwechsel, wie sie beim Pasteurisieren oder während CIP- und SIP-Reinigungszyklen vorkommen, kompensiert er mühelos. Möglich macht dies ein zweiter Temperatursensor an der Messzelle. Zusätzlich zum Standardfühler auf der Rückseite ermittelt ein weiterer einen Vergleichswert. Seinen Platz hat dieser in exponierter, und dabei doch absolut bündiger, Lage innerhalb der Glasnaht: Hier, direkt hinter der Keramikmembran, entgeht ihm nicht die kleinste Temperaturänderung. Dank eines speziellen Algorithmus, der die Differenz beider Messergebnisse nutzt, kompensiert der Keramiksensor Temperaturschocks vollständig.

 

Im Bereich der Lebensmittel verlassen wir uns auf jederzeit einwandfreie und gut selektierte Zutaten. Genauso wichtig für unser Vertrauen als Verbraucher ist der Herstellungsprozess, bei dem jede Anlagenkomponente wichtig ist. Schließlich gilt auch hier, dass die gesamte Produktionskette genauso stark ist, wie ihr schwächstes Glied. Die Qualität der keramisch-kapazitiven CERTEC®-Messzellen beginnt bei VEGA im Reinraum. Hier sorgen die spezielle Luftzirkulation wie auch Zutrittsvorkehrungen dafür, dass sich nicht mehr als 352 Partikel von über 0,5 µm Durchmesser pro Kubikmeter im Raum befinden. Das sind zehn Tausend mal weniger Partikel, als unsere reinlichsten Wohnräume im Durchschnitt enthalten. In dieser vollkommen staubfreien Umgebung werden die CERTEC®-Messzellen in Dickschichttechnik bedruckt und gebrannt. Dabei erreicht die Glaslotverbindung zwischen dem Grundkörper und der Keramikmembran ihre präzise Abstandstoleranz von nicht einmal Haaresbreite, die +/-1 μm nicht überschreiten darf.

Der Kunde ist König, und da er sich zunehmend natürliche Lebensmittel wünscht, ist die Branche gefordert, weitere Alternativen ohne künstliche Konservierungsstoffe zu finden. Zu den gleichzeitig innovativen wie althergebrachten Haltbarkeitsverfahren gehören so alltägliche wie das Pasteurisieren oder das Einfrieren. Die kommen uns bekannt vor? Nicht so, wie sie heute eingesetzt werden! Beide Verfahren schaffen heute den schwierigen Spagat zwischen Haltbarkeit und Frische - mitsamt dem Erhalt von Vitaminen. Tendenz steigend.
Pasteurisieren bedeutet in dieser Form eine zumeist wenige Sekunden dauernde Erhitzung auf 75 °C, Einfrieren dagegen Schockfrosten: In Windeseile auf – 30 °C. Die Druckmessumformer VEGARBAR 82 mit CERTEC®-Keramikzellen meistern die steigenden Anforderungen an Temperaturunempfindlichkeit perfekt und stellen zuverlässige und hochgenaue Messungen sicher. In Verbindung mit der Beständigkeit, wie sie ihre Hochleistungskeramik bietet, (ver-)fahren sie dabei außer Konkurrenz.