Faseroptische Temperaturmessung in Mikrowellenumgebungen
In einer Mikrowellen- oder HF-Umgebung können elektrische Sensorleitungen das Feld beeinflussen oder störanfällig sein. Eine elektrisch passive faseroptische Sonde erfasst die Temperatur an einer gezielt ausgewählten Messstelle.
Das Verfahren liefert Punktwerte, kein vollständiges Temperaturbild des Prozessraums. Deshalb bestimmen Messstellenplan, Sondenausführung und Faserführung den Nutzen der Messung.
Was erschwert die Temperaturmessung im Mikrowellenfeld?
Starke elektromagnetische Felder können elektrische Messleitungen stören. Metallische Komponenten an der Messstelle müssen außerdem hinsichtlich ihrer Wechselwirkung mit dem Prozess bewertet werden. Zugleich ist die Temperatur häufig im Prozessgut oder an einer schlecht zugänglichen Stelle gefragt, nicht nur an der Gehäusewand.
Die optische Übertragung einer fluoreszenzbasierten Sonde vermeidet eine leitende elektrische Signalleitung zwischen Messstelle und Auswertegerät. Die Bauform der vollständigen Sonde und ihre Einbausituation müssen dennoch für das jeweilige Feld und Material geprüft werden.
Eine definierte Messstelle statt eines pauschalen Prozesswerts
Der fluoreszierende Messpunkt liegt an der Sondenspitze. Bei Trocknung, Erwärmung oder Aushärtung ist daher zuerst festzulegen, welcher Ort die Prozessfrage beantwortet: Materialinneres, Oberfläche oder ein festes Bauteil. Die Faser selbst misst nicht entlang ihrer Länge. Mehrere relevante Positionen erfordern weitere Sonden und passende Kanäle.
Prozessgut
Kontakt, zulässige Einbautiefe und Bewegung des Materials prüfen, bevor eine Sonde im Produkt oder Prüfling platziert wird.
Fester Einbaupunkt
Eine wiederholbar erreichbare Stelle wählen, wenn Temperaturverläufe zwischen Prozesszyklen verglichen werden sollen.
Mehrpunktmessung
Bekannte thermisch kritische Positionen einzeln instrumentieren und die benötigte Kanalzahl daraus ableiten.
Sondenauswahl und Faserführung
Zu prüfen sind Temperaturbereich, Prozesskontakt, Sondenmaterial, Einbauraum, Befestigung und mechanische Belastung. Die Faser wird durch eine geeignete Durchführung zur Auswertung geführt. Ihre Verlegung muss mit der Anlage vereinbar sein; Länge, Schutz und Biegeradien gehören zur Planung.
Ein innerhalb der Kammer gewünschter Messpunkt verlangt eine andere Einbaulösung als eine Messung an einem zugänglichen äußeren Bauteil. Die Installation darf aus der optischen Störfestigkeit allein nicht als geeignet abgeleitet werden.
Vor der Auswahl klären
- Art des Mikrowellen- oder HF-Prozesses
- Messort und Kontakt zum Prozessgut
- Erwarteter Temperaturbereich
- Zahl gleichzeitiger Messstellen
- Faserweg und Durchführung
- Gerätestandort und benötigte Schnittstellen
Industrielle Anwendungen und Auswertung
Die bestehende englische Anwendungsseite beschreibt Mikrowellen-Erwärmung, Trocknung, Aushärtung und Sintern sowie thermische Bearbeitung und Laborprüfungen. Für diese Aufgaben kann eine optische Punktmessung Prozessdaten an ausgewählten Stellen liefern. Ob ein konkreter Prozess geeignet ist, hängt von Material, Kammer, Messort und zulässiger Installation ab.
Ein kompatibles Auswertegerät verarbeitet das von der Sonde zurücklaufende Signal zu Temperaturwerten. Seine Position und die Anbindung an Anzeige oder Prozesssteuerung werden außerhalb der kritischen Messstelle projektspezifisch festgelegt. Verfügbare Kommunikations- und Alarmfunktionen sind geräteabhängig.
Fragen zur Messung im Mikrowellenprozess
Warum wird in einer Mikrowellenanlage optisch gemessen?
Eine optische Faser führt kein elektrisches Messsignal von der Sondenspitze ab. So kann die Temperatur an ausgewählten Punkten ohne leitende elektrische Messleitung am Messort erfasst werden.
Erfasst eine Sonde das gesamte Prozessgut?
Nein. Die Sonde misst an ihrer Spitze. Für mehrere Positionen sind mehrere Sonden und Auswertekanäle erforderlich. Bei bewegtem Prozessgut muss die Messstelle besonders sorgfältig geplant werden.
Kann die Sonde in jede Mikrowellenkammer eingebaut werden?
Nein. Sondenmaterial, Befestigung, Prozesskontakt, Faserführung und Durchführung müssen zu Kammer und Prozess passen. Die Eignung ist vor dem Einbau zu prüfen.
Wo wird das optische Signal ausgewertet?
Ein kompatibles Auswertegerät verarbeitet das rücklaufende Fluoreszenzsignal. Der geeignete Gerätestandort und der Faserweg werden anhand der Anlage festgelegt.
Mikrowellen-Messaufgabe besprechen
Beschreiben Sie Anlage, Prozessgut, gewünschte Messstelle, Temperaturbereich, Faserweg und die erforderlichen Ausgänge. So lässt sich eine Sonden- und Auswertekonfiguration prüfen.
Weitere Kontaktmöglichkeiten stehen unter Kontakt.