1. Hintergrund des Projekts
Ein Betrieb, der landwirtschaftliche Kammern für die Viehhaltung und Düngemittelverarbeitung betreibt, benötigte eine kontinuierliche Methanüberwachung in geschlossenen Räumen. Methan, das bei der organischen Zersetzung und durch tierische Aktivitäten entsteht, birgt Brand- und Erstickungsgefahren, wenn es in den Kammern in erhöhten Konzentrationen vorliegt.
Um die Sicherheit zu erhöhen und das Risiko durch Methan in der Umgebungsluft wirksam zu bewältigen, hat der Kunde laserbasierte Lösungen zur Methanmessung geprüft. Nach einem Vergleich der verschiedenen Optionen entschied er sich für die TDLAS200B-Laser-Methansensor zur Installation im Inneren der Kammer, um kontinuierliche Echtzeitmessungen der Methankonzentration zu ermöglichen.
2. Herausforderungen bei der Messung
Die Anwendung war mit folgenden Herausforderungen verbunden:
- Die Methanbildung ist variabel und hängt von den Umgebungsbedingungen (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, organische Belastung) ab.
- In geschlossenen Kammern ist eine präzise Detektion bei niedrigen bis mittleren Methankonzentrationen erforderlich
- Raue landwirtschaftliche Umgebung mit Staub und Ammoniakdämpfen
- Notwendigkeit eines zuverlässigen Betriebs bei minimalem Wartungsaufwand
- Anforderung an einen stabilen digitalen Ausgang für die Integration in lokale Steuerungssysteme
Der Kunde hatte zunächst die TDLAS200A (mit Laser-Methanpumpe ausgestatteter Sensor) aufgrund seines aktiven Probenahmeprinzips; praktische Tests ergaben jedoch, dass ein Lasersensor mit direkter Sichtverbindung (TDLAS200B) für ihre Kammerkonfiguration eine bessere Langzeitzuverlässigkeit bot, ohne dass eine externe Pumpe erforderlich war.
3. Lösung
Die gewählte Lösung war die TDLAS200B-Laser-Methansensor, entwickelt für die direkte Methanüberwachung im Strahlengang ohne bewegliche Teile. Zu den wichtigsten Vorteilen zählen:
- Hohe Linearität über den gesamten Messbereich hinweg, wodurch eine konsistente und zuverlässige Trendüberwachung gewährleistet wird
- Niedrige Nachweisgrenze, wodurch Veränderungen der Methankonzentration frühzeitig erkannt werden können, bevor Risikogrenzen erreicht werden
- Hohe Messgenauigkeit, geeignet für Anwendungen zur kontinuierlichen Überwachung und Datenerfassung
Dank dieser Eigenschaften konnte der Kunde über lange Betriebszeiträume hinweg stabile, reproduzierbare Daten zur Methankonzentration erfassen, was sowohl das Sicherheitsmanagement als auch die Prozessoptimierung innerhalb der Kammer unterstützte.
3.1 Gerätekonfiguration
Das Überwachungssystem umfasste:
- Laser-Methansensor TDLAS200B, Wandmontage-Ausführung
- Industriegehäuse, geeignet für Kammerumgebungen
- Digitale RS485/Modbus-Kommunikation zur Datenerfassung
- Befestigungshalterung im Inneren der Kammer mit direkter Sichtverbindung
- Integration in die lokale Alarm- und Lüftungssteuerung
3.2 Wichtige technische Highlights
| Merkmal | Wert |
| Funktionsprinzip | Absorptionsspektroskopie mit abstimmbaren Diodenlasern (TDLAS) |
| Präzision | ±2 ppm (bestmöglich) |
| Ausgabe | Digitales RS485 mit Modbus |
| Reaktionszeit | Schnell (0,2 s) |
| Wartung | Niedrig (ohne Pumpe) |
| Einrichtung | An der Wand/an einer Halterung innerhalb der Kammer montiert |
3.3 Umsetzungsprozess
Einrichtung
Der TDLAS200B-Sensor wurde an der Innenwand der Landwirtschaftskammer an einer Stelle mit freiem Strahlengang montiert. Der digitale Ausgang des Sensors wurde über RS485 mit Modbus-Protokoll an das Überwachungs- und Steuerungssystem der Anlage angeschlossen.
Du möchtest wissen:
Wie wird der Laser-Methangassensor der Serie TDLAS200 verwendet?
Betrieb
Während des Betriebs führte das TDLAS200B kontinuierliche Methanmessungen durch. Die Daten wurden lokal aufgezeichnet und an das SCADA-System weitergeleitet, wodurch Dashboards, Schwellenwerte und Alarme in Echtzeit möglich waren.
Integration
Die Alarmschwellen wurden so konfiguriert, dass das Steuerungssystem bei Überschreitung der sicheren Grenzwerte für die Methankonzentration die Belüftung auslöste und das Betriebspersonal benachrichtigte.
4. Projektergebnisse
| Leistungskennzahl | Ergebnis |
| Zuverlässigkeit der Erkennung | Hoch und stabil |
| Datenkontinuität | Rund-um-die-Uhr-Überwachung |
| Wartungsanforderungen | Minimal |
| Alarmintegration | Vollständig integriert |
| Langfristige Stabilität | Ausgezeichnet |
5. Schlussfolgerung
Die TDLAS200B-Laser-Methansensor bot eine zuverlässige, wartungsarme Lösung für die Methanüberwachung in einer landwirtschaftlichen Kammer.
Im Vergleich zum pumpengestützten TDLAS200A zeichnete sich das TDLAS200B durch eine höhere Langzeitzuverlässigkeit und eine einfachere Integration aus, wodurch es sich ideal für geschlossene landwirtschaftliche Umgebungen eignet, in denen eine kontinuierliche Gasüberwachung unerlässlich ist.
Diese Lösung eignet sich besonders gut für Stallungen, Kompostieranlagen, geschlossene landwirtschaftliche Lagerräume und ähnliche Anwendungsbereiche wo die Echtzeitüberwachung der Methankonzentration die Sicherheit und die Betriebskontrolle verbessert.
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