LFE – Wasserstoff H2-Gasanalysator | Wärmeleitfähigkeit WLD

LFE CONTHOS 3 - TCD

Wasserstoff in (quasi) binären Gasgemischen - Wärmeleitfähigkeit-H2-Gasanalysator – CONTHOS 3 - TCD

Wärmeleitfähigkeit (TCD) im ATEX-Feldgehäuse mit Wasserstoff-Prozess-Gasanalysator CONTHOS 3 – TCD Ex p

Die LFE CONTHOS 3 TCD-Analysatorenfamilie umfasst hochleistungsfähige Wärmeleitfähigkeits-Gasanalyzer, die für den kontinuierlichen Online-Einsatz in anspruchsvollen industriellen Umgebungen entwickelt wurden. Durch die Kombination eines bewährten Messprinzips mit moderner Mikroprozessortechnik liefern sie rund um die Uhr stabile und präzise Messergebnisse.

Gestützt auf mehr als 40 Jahre TCD-Erfahrung basieren die LFE-Analysatoren auf einem äußerst stabilen Detektor mit schneller Ansprechzeit und hervorragender Korrosionsbeständigkeit. Ob bei der Überwachung der Wasserstoffreinheit oder in komplexen Prozesssanwendungen der Stahl-, Chemie- und anderen Industrien – CONTHOS 3 Gasanalysatoren bieten die Genauigkeit und Langzeitzuverlässigkeit, auf die Ingenieure und Wissenschaftler vertrauen.

Wärmeleitfähigkeit (TCD) im IECEx/ATEX-Feldgehäuse mit Wasserstoff-Prozess-Gasanalysator CONTHOS 3 – TCD Ex d

Hauptmerkmale

Schnelle Ansprechzeit
Mikro-miniaturisiertes Detektordesign
Hervorragende Langzeitstabilität
Sehr niedrige Nachweisgrenzen
Deutlich unterhalb der Leistungsgrenzen konventioneller TCDs
Vom Gasdurchfluss weitgehend unabhängiges Messverhalten
NAMUR-konforme Benutzeroberfläche
Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit
Detektor aus hochwertigen Materialien: Aluminiumoxid (Al2O3), Glas und SiOx-beschichteten Platin-Messfilamenten
Ideal für Wasserstoff-Reinheitsmessungen
Geeignet für eine große Bandbreite an Gasen und Konzentrationsbereichen
Thermostatgeregelter TCD (50–180°C)
Umfassende Selbstdiagnosefunktionen

Typische Anwendungen

H₂- und O₂-Reinheit in der Wasserelektrolyse
H₂-Überwachung in Gasturbinenkühlgas
Metallurgische Prozessgase wie Hochofen, Konverterstahl oder Direkte Reduktion
Metallurgische Prozesse wie Nitrieren und Nitrocarburieren
Stahlindustrie: Wärmebehandlung & Härterei
Überwachung von Gasreinheit, Druckwechseladsorption und UEG/OEG
Petrochemie: brennbare Gase im Ex-Bereich
Petrochemie: Gasverarbeitung zu Synthesegas, Reformergas & Kohlevergasung

Gehäusevarianten

LFEs Wärmeleitfähigkeitsdetektor

LFEs Innovativer Wärmeleitfähigkeitsdetektor

Konventionelle Wärmeleitfähigkeits-Gasanalysatoren verwenden ein beheiztes Element, das direkt im Probengas angeordnet ist. Wird dieses Element durch elektrischen Strom erwärmt, stellt sich ein thermisches Gleichgewicht ein, das im Wesentlichen von der Wärmeleitfähigkeit des Gases bestimmt wird. Aus der daraus resultierenden Änderung des elektrischen Widerstands leitet der Analysator anschließend die Gaszusammensetzung ab. Dieses Verfahren ist zwar bewährt, bindet jedoch Heiz- und Messefunktion an dieselbe Komponente und macht das Signal damit anfällig für Drift, Strömungseinflüsse und Konvektion.

Der Detektor von LFE verfeinert dieses klassische Messprinzip, indem Heizelement und Temperaturelement räumlich und elektrisch voneinander getrennt werden. Diese innovative Geometrie, kombiniert mit einem präzisen Thermomanagement, minimiert den Effekt von freier und erzwungener Konvektion und verbessert somit die Messstabilität erheblich. Das Ergebnis ist ein Detektor, der schnelle und äußerst stabile Messwerte liefert – ohne den sonst üblichen Kompromiss zwischen Gasdurchfluss und Ansprechzeit.

Ein weiterer Vorteil dieses Designs ist die Möglichkeit, mehrere physikalisch optimierte Messbereiche mit einem einzigen Detektor realisieren zu können. So kann ein CONTHOS-System mit 3 Messbereichen beispielsweise 0–0,5 Vol.-% H₂ in O₂, 99,5 % H₂ in O₂ (0–5000 ppm O₂ in H₂) sowie 0–100 % H₂ – alles mit demselben TCD-Detektor – messen.

Konventionelle TCD-Analysatoren bieten diese Flexibilität nicht. Systeme, die beispielsweise für die Überwachung der Wasserstoffreinheit ausgelegt sind, benötigen üblicherweise Helium als Brückenreferenzgas, was zu Signaldrift führt und den nutzbaren Messbereich einschränkt. Ein herkömmlicher Detektor, der für ein Ende des Konzentrationsspektrums optimiert ist, kann daher das andere Ende nicht zuverlässig erfassen. Das TCD-Design von LFE vermeidet diese Einschränkungen vollständig und ermöglicht eine stabile, breitbandige Messleistung – ohne Abhängigkeit von schwierigen Refrenzgasen.

Diese fortschrittliche Detektorarchitektur bildet seit den frühen 1980er-Jahren das Herzstück jedes CONTHOS TCD-Prozessgasanalysators und ist bis heute entscheidend für dessen branchenführende Genauigkeit, Stabilität und vielseitige Einsatzmöglichkeiten.

Technische Daten

Gehäuse und elektrische Daten

	CONTHOS 3E 19"-Einschubgehäuse	CONTHOS 3F Feldgehäuse	CONTHOS 3 - Transmitter Ex d Exd-System gemäß IECEx/ATEX	CONTHOS 3F - Ex p Exp-System gemäß ATEX	CONTHOS 3F - HT Hochtemperatur-Ausführung
Technische Änderungen vorbehalten

Gehäuse und elektrische Daten
	zur Montage in 19"-Schrank	bespülbares Stahlblechgehäuse zur Wandmontage; mit Unterteilungen für die elektronischen und physikalischen Komponenten	wandmontiertes Ex d-Gehäuse aus Leichtmetall, druckfest gekapselt (*CONTHOS 3E- oder 3F-Steuereinheit im sicheren Bereich erforderlich)	bespülbares Stahlblechgehäuse zur Wandmontage; mit Unterteilungen für die elektronischen und physikalischen Komponenten	bespülbares Stahlblechgehäuse zur Wandmontage; mit Unterteilungen für die elektronischen und physikalischen Komponenten
Abmessungen (H x B x T)	133 x 483 x 427 mm (3HE / 84TE)	434 x 460 x 270 mm	433 x 410 x 281 mm	490 x 460 x 270 mm	502 x 460 x 270 mm
Schutzklasse	IP40	IP65	IP66	IP65	IP65
Explosionsschutz			TCD-Transmitter* Ex II 2 G Ex db IIC T5 Gb (geeignet für Zone 1 & 2) (*CONTHOS 3E- oder 3F-Steuereinheit im sicheren Bereich erforderlich)	Zündschutzart des Überdruckkapselungssystems: II 2 G, Ex p II T4 nach EN 60079 (geeignet für Zone 1 & 2)
Gewicht	ca. 10 kg	ca. 25 kg	ca. 35 kg	ca. 30 kg	ca. 25 kg
Netzversorgung	100-240 VAC (48-62 Hz; Nenngebrauchsbereich: 88 - 253 VAC; 100 VA max. während Aufwärmphase)				100-240 VAC (48-62 Hz; Nenngebrauchsbereich: 88 - 253 VAC; 130 VA max. während Aufwärmphase)

Messeigenschaften

Gemeinsame Technische Daten CONTHOS 3E \| CONTHOS 3F \| CONTHOS 3 Transmitter Ex d \| CONTHOS 3F - Ex p \| CONTHOS 3F - HT
Technische Änderungen vorbehalten
Messeigenschaften
Messverfahren	Wärmeleitfähigkeit (TCD). Unterschiedliche Wärmeleitfähigkeit (Δλ) verschiedener Gase
Messbereiche	bis max. 3 linearisierte, voneinander unabhängig konfigurierbare, umschaltbare Messbereiche. Unterdrückte Messbereiche innerhalb des Referenz-Messbereiches können konfiguriert werden. Die Messbereichsumschaltung kann entweder manuell, automatisch (Auto-Ranging) und/oder ferngesteuert über einen Digitaleingang (Option) erfolgen. kleinster Messbereich: 0 - 0,5% H₂ in N₂ oder 99,5-100% H₂ in N₂ (oder äquivalent Δλ) größter Messbereich: 0 - 100% H₂
Kalibrierung	Manuelle Kalibrierung: 2-Punkt (Nullgas / Prüfgas) Option: Automatische oder ferngesteuerte Kalibrierung mit Digital-I/O-Karte bzw. Modbus-Schnittstelle (RS-485 oder TCP)
Ansprechzeit t₉₀	≤ 3 sec (bei 60 l/h Messgasdurchfluss und minimaler Signaldämpfung)
Durchflusseinfluss	zw. 3 - 30 l/h: < 0,5% der Messspanne bei einer Durchflussänderung von ±10 l/h zw. 30 - 60 l/h: < 1% der Messspanne bei einer Durchflussänderung von ±10 l/h Höhere Durchflüsse bis z.B. 120 l/h sind möglich, es wird in diesem Fall jedoch empfohlen den Analysator beim Betriebsdurchfluss zu kalibrieren.
Druckeinfluss	Der Druckeinfluss beim TCD-Messprinzip ist in der Regel vernachlässigbar. Bei sehr kleinen Messbereichen macht sich der Druckeinfluss als druckproportionalen Signaloffset bemerkbar. Gasspezifische Größenordnung: < 0,02% H₂ äquivalent pro 100 mbar
Nachweisgrenze¹	≤ 0,5% der Messspanne (bei Signaldämpfung: 1 sec)
Linearität ¹	≤ 0,5% der Messspanne
Reproduzierbarkeit ¹	≤ 0,5% der Messspanne
Messsignaldrift ¹	Null: ≤ 1% der Messspanne pro Woche Empfindlichkeit: ≤ 1% der Messspanne pro Woche
Einfluss der Umgebungstemp.	Null: ≤ 1% der Messspanne pro 10 K Empfindlichkeit: ≤ 1% der Messspanne pro 10 K
Umgebungstemperatur im Betrieb	zulässiger Temperaturbereich: +5 .. +45°C
Schräglagen-Einfluss	kein Einfluss

Mediumberührende Werkstoffe

	CONTHOS 3E 19"-Einschubgehäuse	CONTHOS 3F Feldgehäuse	CONTHOS 3 - Transmitter Ex d Exd-System gemäß IECEx/ATEX	CONTHOS 3F - Ex p Exp-System gemäß ATEX	CONTHOS 3F - HT Hochtemperatur-Ausführung
Technische Änderungen vorbehalten

Mediumberührende Werkstoffe
WLF-Detektor	Al₂O₃-Keramik und Saphir, Platin, Glas und SiO_x-beschichtete Pt-Messelemente Hohe Korrosions- und Temperaturbeständigkeit
Interne Messgasleitungen	Standard: PTFE / PFA Optional: Edelstahlverrohrung		Edelstahlverrohrung
Messgasanschlüsse	Standard: Swagelok^® -Rohrverschraubungen (Edelstahl SS 316 (ähnlich 1.4401) für AD ø6mm-Rohr		AD ø1/4"-Rohr	Swagelok^® -Rohrverschraubungen (Edelstahl SS 316 (ähnlich 1.4401) für AD ø6mm-Rohr	Standard: Swagelok^® -Rohrverschraubungen (Edelstahl SS 316 (ähnlich 1.4401) für AD ø6mm-Rohr
Messgasanschlüsse	Optional: Swagelok^® -Rohrverschraubungen für ø1/4"-Rohr Optional: NPT 1/4" (Innengew.) Optional: PFA-Verschraubungen für Kunststoffschläuche DN 4/6 (nur in Verbindung mit Standard-PTFE/PFA-Schlauchleitungen)	Optional: Swagelok^® -Rohrverschraubungen für ø1/4"-Rohr			Optional: Swagelok^® -Rohrverschraubungen für ø1/4"-Rohr

Geräte-Schnittstellen

Gemeinsame Technische Daten CONTHOS 3E \| CONTHOS 3F \| CONTHOS 3 Transmitter Ex d \| CONTHOS 3F - Ex p \| CONTHOS 3F - HT
Technische Änderungen vorbehalten
Datenausgabe, Ein- und Ausgänge
Bedienerschnittstelle	LC-Display (40 Zeichen x 16 Zeilen) + Balkendiagramm Analysatorstatus als Klartextbeschreibung sowie Meldung über Digital-Ausgänge Sprache: umschaltbar zw. deutsch & englisch
Messsignalausgänge	2 unabhängig voneinander parametrierbare, galvanisch-getrennte Analogausgänge (mit gemeinsamer Masse; R_Bürde = 600 Ohm max) Verfügbare Ausgangspegel: 0 - 20 mA, 4 - 20 mA, 4 - 20 mA mit überlagertem Gerätestatus (nach NAMUR-NE 43) sowie Testsignale (0, 4, 10, 12 und 20 mA)
Digital-Ausgänge 1 bis 3 (Analysator-Status)	Sammel-Statusmeldungen (gemäß NAMUR NE 107) über Relaiskontakte (28 V max.; 350 mA max.): AUSFALL (DO 1) \| WARTUNGSBEDARF (DO 2) \| FUNKTIONSKONTROLLE (Wartung) (DO 3)
Analog-Eingänge (optional)	3 galvanisch-getrennte, parametrierbare Analog-Eingangskanäle zur Querempfindlichkeitskorrektur 0 - 20 mA oder 4 - 20 mA (Ri = 50 Ohm)
Querempfindlichkeitskorrektur	3 Rechenkanäle für die statische und/oder dynamische Querempfindlichkeitskorrektur (dynamische Korrektur nur in Verbindung mit der optionalen Analogeingangskarte bzw. Modbus-Schnittstelle (RS-485 oder TCP)
Digital I/O (optional)	Digitale Eingänge: 8 parametrierbare, galvanisch getrennte Eingänge (6 - 24 VDC; 10 mA max.) ferngesteuerte Messbereichsauswahl ferngesteuerte Nullgas- und Prüfgas-Kalibrierung ferngesteuerte Auslösung und Unterbrechung von automatischer Kalibrierung Anpassung der Querempfindlichkeitskorrektur bei externen Analysatoren mit 2 Messbereichen Zuordnung eines benutzerdefinierten Eingangssignals zu einem digitalen Ausgang Digitale Ausgänge: 7 parametrierbare Relaisausgänge (28 V max.; 350 mA max.) Grenzwertmeldung (1 Grenzwert pro Messbereich) Messbereichskennung Kalibriergas-Auswahl Zuordnung eines benutzerdefinierten Eingangssignals zu einem digitalen Ausgang
Modbus-Schnittstelle (optional)	Modbus RTU - RS485 Modbus TCP
Service-Schnittstelle	nicht-galvanisch-getrennte, serielle Schnittstelle für den Zugriff auf die Geräte-Konfiguration

¹ Druck und Temperatur konstant

Die Stabilitätsangaben gelten für den Betrieb des Analysators mit reinen Flaschengasen. Bei Betrieb mit Prozessgasen können je nach Gasbeschaffenheit und Gasaufbereitungsaufwand hiervon abweichende Stabilitätswerte auftreten.
Sofern nicht separat in den Unterlagen vermerkt, ist der CONTHOS Gasanalysator in Bezug auf den Explosionsschutz weder eigensicher noch ex-geschützt ausgeführt.
Der CONTHOS darf nicht für die Analyse von zündfähigen Gasgemischen eingesetzt werden. Bei der Zuführung von brennbaren oder toxischen Gasen in den Analysator bzw. bei Aufstellung des Gerätes in ex-gefährdeter Umgebung sind kundenseitig die notwendigen Maßnahmen zur Einhaltung der entsprechenden Vorschriften vorzunehmen.
Der Betreiber hat dafür Sorge zu tragen, dass das Messgas staubfrei und trocken zum Analysator gelangt.

LFE CONTHOS 3 - TCD

LFE CONTHOS 3 - TCD

Hauptmerkmale

Typische Anwendungen

Gehäusevarianten

Gehäusevarianten

Gemeinsame Optionen

LFEs Wärmeleitfähigkeitsdetektor

LFEs Innovativer Wärmeleitfähigkeitsdetektor

Technische Daten

Technische Daten

Gehäuse und elektrische Daten

Messeigenschaften

Mediumberührende Werkstoffe

Geräte-Schnittstellen

Downloads

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CONTHOS 3-TCD | Wärmeleitfähigkeits-Prozessgasanalysatoren-Serie

Broschüre und Produktdatenblätter

Applikationsfragebogen

Anwendungsbeispiele