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Helium- Analysator
Mit dem industriellen Helium Analysator TCD3000 Si bietet Entwickler und Hersteller Archigas eine schnelle und stabile Heliummessung direkt im Prozess.
Basierend auf fortschrittlicher TCD-Technologie ermöglicht der Gasanalysator eine präzise Bestimmung der Heliumkonzentration, selbst unter erhöhtem Druck. Eine Gasprobenentnahme ist nicht erforderlich.
Diese Lösung ist konzipiert für Reinheitskontrolle, kontinuierliches Helium-Monitoring sowie eine Minimierung kostspieliger Gasverluste, einschließlich Helium-Rückgewinnungs-Systemen.
Merkmale
Inline-Analyse bis zu 200 bar ohne Bypass und ohne Probenentnahme
Reaktionszeit 30ms,
Messwertdrift <100 ppm / Woche
IP66/IP68 zertifiziertes Gehäuse für industrielle Umgebungen
Kostenersparnis, durch Vermeidung von Gasverlusten und hohen Konstruktionsausgaben
Zertifikate und Konformität
Der Helium Analysator TCD3000 Si von Archigas entspricht den CE-Richtlinien sowie den industriellen Sicherheitsstandards von UL und ermöglicht eine sichere Integration in Prozesssteuerungs- und Gasanalysesysteme weltweit.
Darum ist die TCD-Technologie die zuverlässigste Methode zur Heliummessung
Das Helium-Messgerät TCD3000 Si, basierend auf weiterentwickelter TCD-Technologie, verbessert die Geschwindigkeit, Stabilität und Genauigkeit der Heliummessung in binären und quasi-binären Gasgemischen. Das Gerät arbeitet zuverlässig unter hohem Druck und ermöglicht Inline-Messungen direkt im Gasstrom, wodurch stabile und reproduzierbare Ergebnisse ohne Probenentnahme erzielt werden.
Der Archigas Analysator TCD3000 Si eliminiert typische Nachteile konventioneller TCD-Sensoren wie starke Signaldrift, langsame Reaktionszeiten und durch Kondensat verursachte Ausfälle. Die besonders schnelle Reaktion auf Helium sowie die reduzierte Empfindlichkeit gegenüber externen Einflüssen werden durch das Konstruktionsdesign des TCD3000 Si erreicht.
Das System zeichnet sich durch einfache Installation, robustes Gehäuse und geringen Wartungsaufwand aus und eignet sich damit ideal für die kontinuierliche Heliumüberwachung in industriellen Prozessen sowie in Laborumgebungen.
Lösung zur Heliumanalyse
TCD3000 Si Helium Gasanalysator
Das Modell TCD3000 Si wurde zur präzisen Messung der Heliumkonzentration in nicht explosionsgefährdeten Bereichen außerhalb von ATEX-Zone 1 und IECEx-klassifizierten Umgebungen entwickelt.
Wesentliche Vorteile
- Hohe Empfindlichkeit und Genauigkeit
- Schnelle Reaktionszeit
- Kompaktes und verschleißfestes Design
- Hohe Zuverlässigkeit im Dauerbetrieb
- Einfache Integration in bestehende Prozesslinien
- Keine Freisetzung von Helium in die Atmosphäre
- Kein Bedarf an Laboranalysen
- Kalibrierung ohne Unterbrechung des Prozesses
- Reproduzierbare Ergebnisse im Langzeitbetrieb
- Messung auch bei mehreren Trägergasen
Für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen empfehlen wir den TCD3000 SiA.
Geeignet für:
- Kryogene Systeme
- Medizinische Diagnostik (MRT)
- Halbleiterfertigung
- Helium-Rückgewinnungs-Systeme
- Prozesssteuerungs-Systeme
- Leckdetektions-Systeme
Spezifikationen für den TCD3000 Si (Helium-Analysator)
Technische Spezifikationen
Parameter | Wert |
|---|---|
Messprinzip | TCD (Wärmeleitfähigkeits-Detektor) |
Reaktionszeit | 30 ms |
T90 Zeit | < 1 s |
Anwärmzeit | < 1 min |
Analogausgang | 4-20 mA potenzialgebunden, RL ≤ 750 Ω |
Spannungsversorgung | 24 ±25 % VDC, < 5 W |
Anschluss Gewinde | G 1/2" oder NPT 1/2" |
Serielle Schnittstelle | RS485, Baudrate 38400 Bd, 8 Datenbits |
Abmessungen | H: 91 mm; Ø: 45 mm |
Gewicht | 440 g |
Umgebungstemperatur | -40 bis +80 °C / +120 °C |
Messleistung und Prozesseinfluss
Parameter | Wert |
|---|---|
Rauschen | < 10 ppm |
Messwertdrift | < 100 ppm / Woche |
Wiederholpräzision | < 100 ppm |
Temperatureinfluss | < 50 ppm / 10 K |
Einfluss Prozessgasdruck im Nullpunkt | < 25 ppm / 10 hPa; ab 1 MPa < 2 ppm / 10 hPa |
Einfluss Prozessgasdruck bei Ausschlagsgas | < 100 ppm / 10 hPa; ab 1 MPa < 10 ppm / 10 hPa |
Einfluss Prozessgasdrucks im Nullpunkt | < 25 ppm / 10 l/h |
Einfluss Prozessgasdruck bei Ausschlagsgas | < 100 ppm / 10 l/h |
Betriebsbedingungen
Parameter | Wert |
|---|---|
Prozessgastemperatur | -40 bis +90 °C / +125 °C |
Prozessgasdruck | 0,9 bis 200 barg |
Prozessgasdurchfluss | 0 bis 10 m/s (größere Durchflussraten auf Anfrage) |
Alle Angaben beziehen sich auf den Messbereich 0,5 vol.% H₂ in N₂
Optionen für das Helium-Messgerät TCD3000 Si
Pluspunkte für Implementierung und Engineering
Der Helium-Gasanalysator TCD3000 Si von Archigas wird als integrierte Komponente in Anlagen und Prozesssystemen eingesetzt, in denen Messgenauigkeit und Langzeitstabilität entscheidend sind.
- Schutz des Gehäuses vor Kondensat, Wasser und Staub
- Betrieb bei hohem Arbeitsdruck (bis zu 200 barg)
- Zuverlässige Leistung über einen weiten Temperaturbereich
- Schnelle Reaktion auf plötzliche Änderungen der Heliumkonzentration im Hintergrundgasgemisch
- Vorhersehbares Verhalten bei Änderungen der Komponenten-Zusammensetzung des Mediums
- Langfristige Messgenauigkeit ohne häufige Rekalibrierung (empfohlenes Rekalibrierungsintervall: 6 Monate)
Archigas Services
Archigas bietet Engineering- und Serviceunterstützung, um eine korrekte Integration des TCD3000 Si in die bestehende Anlage des Kunden sowie einen zuverlässigen Langzeitbetrieb sicherzustellen.
Technische Bewertung und Beratung
Die Ingenieure von Archigas führen eine technische Machbarkeitsbewertung des TCD3000 Si auf Basis der Betriebsbedingungen, der Zusammensetzung des Gasgemischs und der erforderlichen Heliumkonzentration durch.
Individuelle Konfiguration
Der Sensor wird entsprechend dem Hintergrundgas, den Reinheitsanforderungen und den spezifischen Prozesslinienparametern konfiguriert. Dies gewährleistet die korrekte Funktion des Geräts ohne zusätzliche Anpassungen vor Ort.
Die Konfiguration erfolgt werksseitig, wodurch die Zeit zur Inbetriebnahme reduziert wird.
Installations-Unterstützung
Archigas kann nach der Produktlieferung technischen Support bei der Installation leisten, entweder remote oder vor Ort, um die Integration und Inbetriebnahme zu unterstützen.
Testphase
Projektabhängig gewährt Archigas eine begrenzte Testphase mit individuell abgestimmten Produktkonfigurationen.
Wartung
Der Helium-Analysator erfordert keine häufige Wartung. Zur Aufrechterhaltung der Genauigkeit und der Kompensation von Querempfindlichkeiten können Kunden etwa alle 6 Monate eine Rekalibrierung selbst durchführen.
Das sagt der Field Engineer
Kunden berichten von jährlichen Einsparungen in Höhe von mehreren zehntausend Euro durch die direkte Inline-Heliummessung mit dem TCD3000 Si. Da das Gas direkt im Prozess gemessen wird, sind weder Probenahme noch Probenaufbereitung erforderlich, sodass das Helium nach der Messung wieder in den Prozess zurückgeführt werden kann. Selbst bei hohen Drücken von bis zu 200 bar ermöglicht der Analysator eine direkte Inline-Messung und liefert stabile sowie zuverlässige Ergebnisse.
Dr. Erik Delp
Technischer Vertrieb
Anwendungen des TCD Helium-Sensors von Archigas
Der TCD-Sensor TCD3000 Si wird in folgenden Prozessbereichen angewendet:
Industriebereiche für den TCD Helium-Analysator
Der TCD3000 Si ermöglicht eine Echtzeit-Heliummessung und trägt zur Reduzierung von Prozessverlusten bei.
Der Sensor wird in folgenden Branchen eingesetzt:
Projektberatung und technische Bewertung durch einen Hersteller von Helium-Analysatoren
Für die Auswahl einer geeigneten Lösung zur Heliumkontrolle stellen Sie bitte die technischen Parameter Ihrer Anlage bereit. Als spezialisierter Hersteller von Helium-Analysatoren führt Archigas eine detaillierte Bewertung durch und empfiehlt die optimale Konfiguration für Ihre Anwendung.
Weiteres Zubehör
Archigas bietet Zubehör an, das für den korrekten Anschluss und den Betrieb des TCD3000 Si ausgelegt ist.
Schaltnetzteil zur Bereitstellung einer stabilen 24 V DC Stromversorgung für das Messgerät.
Schnittstellenkonverter zur Konfiguration und Verbindung des TCD3000 Si mit einem Steuerungssystem oder PC.
Referenzen
Der TCD3000 SiA findet bei uns Anwendung in einem AEM-Elektrolyse Prüfstand. Dabei zeichnet sich der Sensor durch ein sehr stabiles Messsignal und geringen Drift bei einfacher und unkomplizierter Kalibrierung aus. Bereits kleinste Gasmengen sind ausreichend, um plausible Werte zu erhalten.
Durch die Anwendung im Sauerstoffstrang unserer Elektrolysesysteme können wir schnell und sicher den Wasserstoffcrossover über die Membran und potenzielle Membran- und Dichtungsbeschädigungen sehr genau erkennen.
Der Sensor selbst lässt sich einfach und ohne großen Aufwand implementieren und in Betrieb nehmen. Praktisch ist, dass er aufgrund seiner Kompaktheit auch bei beengten Platzverhältnissen verbaut werden kann. Wir werden noch weitere Systeme mit dem Gerät ausrüsten.
DI Stefan Kolar
H2i GreenHydrogen GmbH
Den Archigas TCD3000 setzen wir bei der Elektrolyse ein, um auf Sauerstoffseite den Wasserstoffcrossover und auf Wasserstoffseite die Reinheit bestimmen zu können. Die Sensoren arbeiten präzise und reagieren auf Änderungen der Gasqualität äußerst schnell. Auch mögliche Feuchte oder Restbestände von Lauge halten sie sehr gut aus.
Man hat den großen Vorteil, dass man im laufenden Betrieb ohne große Änderungen an der Anlage durchgängig die Gasqualität zuverlässig bestimmen kann.
Implementierung und Handhabung sind easy: Die Sensoren werden mit in den Gaspfad eingebaut und können einfach über ein Stromsignal ausgelesen werden.
Erik Delp
Frankfurt University of Applied Sciences
Wir verwenden die Lösung in den Bereichen Katalysatorprüfung und Auftragsforschung.
Das Gerät ist langlebig und genau. Wir können es UNBEDINGT empfehlen und werden es auch in Zukunft verwenden. In unserer Anwendung konnte es ein teures Quadrupol-Massenspektrometer ersetzen.
Erik Abbenhuis
Hybrid Catalysis BV
Wir überwachen, messen und steuern die Atmosphäre in unseren Elektrodenkesseln. Die Kessel erhitzen das Wasser mit Elektroden und zerlegen es in verschiedene Gase.
Da wir die Atmosphäre in den Elektrodenkesseln kontrollieren müssen, haben wir uns für die Technologie von Archigas entschieden.
Neben den guten Erfahrungen, die wir mit dieser Technologie machen, erleben wir auch einen professionellen Dialog mit den Mitarbeitern von Archigas.
Morten Hildebrandt Jensen
Fjernvarme Fyn
Wir verwenden den TCD3000 Si von Archigas zur Bestimmung der Gaszusammensetzung des Produktgases bei einem Versuchsaufbau für die Zink-Zwischenschritt-Elektrolyse.
Das Gerät ist in der Lage von 0-100% Wasserstoffanteil bei hoher Genauigkeit zu detektieren, was für den Anwendungsfall zwingend erforderlich ist. Dabei erhalten wir ein stabiles Signal ohne nennenswertes Rauschen oder Drift. Und selbst bei hoher Feuchte und sogar kondensierenden Bedingungen im Messgas liefert der Sensor ein reproduzierbares Signal.
Dank eindeutiger Dokumentation und durchdachtem Kommunikationsprotokoll fallen Einbau und Inbetriebnahme leicht. Die Kommunikation zwischen PC und Sensor verläuft stabil.
Wir möchten das Gerät auch für eine spätere Anwendung mit hohem Druck einsetzen. Gibt es Anfragen oder Rückfragen an Archigas, wird dort schnell und hilfreich reagiert.
Technische Universität Berlin
Fachgebiet Fahrzeugantriebe
Das Umfeld in Le Mans bot uns dieses Jahr die perfekte Gelegenheit, die Archigas-Sensoren zu erproben. Die Tests waren sehr erfolgreich: Die Messungen waren schnell und präzise – genau das, wonach wir gesucht haben.
Mathieu Walter
H2-Motorsport-Experte
Wir empfehlen Archigas als vertrauenswürdigen und zuverlässigen Hersteller von Gassensorprodukten. Insbesondere möchten wir das Modell TCD3000Si hervorheben, das wir in unseren Projekten eingesetzt haben.
Aufgrund unserer Erfahrungen und Zusammenarbeit mit Archigas sind wir zu dem Schluss gekommen, dass das Modell TCD3000Si und die anderen Produkte des Unternehmens von hoher Qualität und Leistungsfähigkeit sind. Der Support und der technische Service haben unsere Erwartungen erfüllt, und wir sind mit den Ergebnissen unserer Projekte, bei denen die Technologie von Archigas zum Einsatz kam, sehr zufrieden.
Wir empfehlen Archigas und das Produkt TCD3000Si anderen potenziellen Kunden oder Partnern, die Lösungen dieses Unternehmens in Betracht ziehen, mit voller Überzeugung weiter.
Global Nova Co., Ltd.
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Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Was ist die beste Methode zur Heliummessung?
Die optimale Methode zur Kontrolle von Helium in binären und quasi-binären Gasgemischen ist die TCD (Wärmeleitfähigkeitsdetektion). Sie bietet hohe Signalstabilität, reproduzierbare Messergebnisse, Beständigkeit gegenüber Temperaturschwankungen sowie einen zuverlässigen Betrieb unter Druck.
Welcher Analysator ist am besten für die industrielle Heliumkontrolle geeignet?
Für die meisten industriellen Anwendungen zur Heliumkontrolle ist der Helium-Gasanalysator TCD3000 Si von Archigas die bevorzugte Lösung. Er wurde speziell für den Inline-Betrieb in Prozessumgebungen entwickelt und ermöglicht eine präzise Messung der Heliumkonzentration ohne Gasprobenahme oder Bypass-Systeme. Sein Design minimiert Heliumverluste, unterstützt Anwendungen unter hohem Druck bis zu 200 barg und gewährleistet eine langfristige Messstabilität im kontinuierlichen 24/7-Betrieb.
Warum ist Helium schwer zu messen?
Helium ist messtechnisch anspruchsvoll, weil es als Edelgas chemisch sehr träge ist und daher nicht mit klassischen elektrochemischen Verfahren erfasst werden kann. Da Helium außerdem nicht brennbar ist, scheiden auch pyrolytische Messverfahren aus. Hinzu kommt, dass das Helium-Molekül keine für optische Verfahren nutzbaren Schwingungen aufweist.
Kann der Analysator direkt in der Prozessleitung ohne Probenentnahme arbeiten?
Ja. Der Helium Gasanalysator TCD3000 Si ist für den Inline-Betrieb direkt in der Prozessleitung ausgelegt. Die Heliumkonzentration wird in Echtzeit gemessen, ohne Gasentnahme, externe Probenleitungen oder Bypass-Systeme. Das reduziert die Systemkomplexität und minimiert Heliumverluste.
Kann ich Helium bei hohem Druck mit dem TCD3000 Si messen?
Ja. Die Sensoren sind bis 200 barg zertifiziert und darüber hinaus getestet. Wichtig ist jedoch, dass Druckschwankungen die Messwerte beeinflussen können. In solchen Fällen sollte der Druck entweder stabilisiert oder messtechnisch kompensiert werden.
Wie kalibriere ich den Heliumsensor?
Die Kalibrierung kann der Kunde in der Regel selbst durchführen. Dafür stellen wir eine passende Software zur Verfügung, mit der sich der Sensor einfach kalibrieren lässt. So kann die Kalibrierung direkt vor Ort vorgenommen werden, ohne dass dafür ein aufwendiger Serviceeinsatz notwendig ist. Wichtig ist, dass ein geeignetes Kalibriergas verwendet wird und während der Kalibrierung stabile Bedingungen vorliegen. Eine detaillierte Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Kalibrierung ist der Bedienungsanleitung zu entnehmen.
Kann ich die Spülung mit N₂ mit demselben Sensor überwachen?
Ja. Auf einem Sensor können mehrere Messbereiche und Gase hinterlegt werden. So lässt sich beispielsweise sowohl Helium in Luft als auch Stickstoff in Sauerstoff abbilden. Zwischen den hinterlegten Messbereichen kann anschließend per Software umgeschaltet werden.
Wie kann ich die Messergebnisse auslesen?
Die Messwerte können sowohl analog über ein 4–20-mA-Signal als auch digital über die serielle RS485-Schnittstelle ausgelesen werden. Um die Archigas-Software zu nutzen, benötigt man die digitale Schnittstelle.
