Optische Sauerstoffsensoren VisiFerm, VisiPro & VisiTrace

Die tatsächlichen Kosten der Sauerstoffmessung

KALIBRIERUNG OPTISCHER SENSOREN Ein-Punkt-, Zwei-Punkt und ProduktKalibrierungen können mit den gleichen Verfahren duchgeführt werden, wie sie für amperometrische Sensoren üblich sind.

80% der Kosten entstehen erst nach dem Erwerb des Sensors

Amperometrische Sensoren

Optische Sensoren

Traditionelle, amperometrische Sensoren nutzen eine chemische Reaktion zur Erzeugung eines kleinen elektrischen Stroms, der mit der Sauerstoffkonzentration in der Probe korreliert. Den Sensor in bestem Zustand zu erhalten erfordert qualifizierte Fehlersuche, teure Ersatzteile und eine lange Wartezeit zur Polarisierung des Sensors.

Optische Messungen basieren auf einem sauerstoffempfindlichen Fluoreszenzfarbstoff. Der Farbstoff benötigt keine Äquilibrierung und ist sofort einsetzbar. Ein Qualitätsindikator zeigt den Zustand der Sensorkappe an und die Wartung beschränkt sich auf den einfachen Austausch der Sensorkappe.

FEHLERSUCHE 3-8 STUNDEN

FEHLERSUCHE ≤ 20 MINUTEN

POLARISIEREN

AUFWÄRMEN

TESTEN IN 100% LUFT

SERVICE

SERVICE

KALIBRIEREN

KALIBRIEREN FEHLERSUCHE ELEKTROLYT MEMBRANKAPPE ANODE/KATHODE

FEHLERSUCHE SENSORKAPPE ERSETZEN

Keine Polarisierung erforderlich

S

Können Sie Ihrer Sauerstoffmessung vertrauen?

WAS IST CO2-VERUNREINIGUNG? Bei Fermentationsprozessen sind Sensoren für lange Zeit dem durch Zellatmung gebildeten oder zur pH-Wert-Kontrolle verwendeten CO2 ausgesetzt. Das Gas diffundiert durch die Membran eines amperometrischen Sensors, neutralisiert ihn und ändert somit den pH-Wert des Elektrolyten. Dies verringert dessen Reduktionskraft und führt zu einem geringeren nA-Signal. Von Zellen erzeugtes CO2

Sind amperometrische und optische Messungen vergleichbar?

CO2 dringt in den Sensor ein, bildet Carbonat und neutralisiert den Elektrolyten

nA

Basisch

Ja, wenn sie parallel ausgeführt werden, sind die von optischen und amperometrischen Sensoren erhaltenen Daten oft identisch. Unten ist jedoch ein Beispiel, in dem sich die Messwerte unter­ scheiden. Wissen Sie, welcher Sensor genauer misst?

Sauer

CO2 -VERUNREINIGUNG

% Sättigung

OPTISCHER SENSOR AMPEROMETRISCHER SENSOR

Zeit

Zeit

Die obenstehende Grafik zeigt Daten aus einem parallelen Vergleich optischer (Kontrolle) und amperometrischer (Steuerung) Sensoren während eines langen Fermentationsprozesses. Die Abweichung am Ende des Prozesses ist ein Resultat der CO2-Verunreinigung des amperometrischen Sensors. Die über den amperometrischen Sensor geregelte Sauerstoffzufuhr führt zu überhöhten Mengen, bzw. zu hohen Konzentrationen.

WEITERE VORTEILE DER OPTISCHEN MESSUNG Geringer Sauer­ stoffgehalt & kein Durchfluss Genauere Messung der optischen Sensoren, da kein Sauerstoff verbraucht wird

Über-KopfInstallationen Ohne Elektrolyt wird die Messung durch die Einbausituation nicht beeinflusst

Ansprechzeit

Druckstösse

nA-Rauschen

H2S-Verunreinigung

Schnellere Ansprechzeit führt zu geringeren Produktverlusten

Verbesserte mecha­nische und Mess-Stabilität durch die Verwendung von H2S Glas anstelle einer Membran

Das Signal wird weder durch elektro­statisches noch durch mechanischHverursachtes 2S Rauschen beeinflusst

Keine Auswirkung auf die Messung oder die Lebensdauer des Sensors

H2S

H2 S

H2S

Intelligente Sensoren Vermeidet mehr als nur teure Transmitter Der integrierte Mikro-Transmitter vermeidet Signalrauschen, erlaubt die Abschätzung der Sensorlebensdauer, ermöglicht die Kalibrierung und die Fehlersuche. Die Kalibrierung kann unter kontrollierten Bedingungen in einem Labor oder vor Ort an der Messstelle durchgeführt werden. Die Dokumentation wird durch automatisch generierte Berichte sehr vereinfacht.

Optionaler drahtloser Adapter Galvanischer Isolator Für verbesserte Signalqualität

Kosten der Kalibrierung

Reduzierte Kalibrierungskosten

Eleminiert teure Transmitter

Messstelle

Im Labor

DRAHTLOSE KALIBRIERUNG & DIAGNOSTIK Automatische Generierung von Kalibrierungs-, Konfigurations- & GMP-Berichten

Integrierter Mikro-Transmitter

Sensorstatus Warnungen Fehler

Verbesserte Zuverlässigkeit der Signale Vereinfacht die Verkabelung mit dem Prozessleitsystem (PLS) Bis zu 30 Sensoren

Sauerstoffsensoren der Visi-Familie

UNTERSCHIEDLICHE SENSORKAPPEN

Für jede Aufgabe der richtige Sensor

H0-Kappe

Die optischen Sensoren sind in einer Viel­zahl an Konfigurationen erhältlich, um den anspruchsvollen Anforderungen Ihrer Anwendung gerecht zu werden. Das Messprinzip ist bei allen Produkten identisch und unterscheidet sich nur hinsichtlich elektrischer Anschlüsse, Sensorkappen und Firmware-Versionen. Die hervorragende Leistung und Zuverlässigkeit werden damit sichergestellt.

Sehr schnelle Ansprechzeit, kompatibel mit allen Fermentationsund Kulturmedien H2-Kappe Chemisch beständig & mit hygienischem Design zur Erleichterung der Reinigung und Vermeidung von Gasblasen am Sensorspot L0-Kappe für Sauerstoffspuren Entwickelt zur Messung von 1 bis 2000 ppb; stabil gegenüber aktivem Chlor und Chlordioxid

Wie funktioniert es? SIGNALVERARBEITUNG & -ÜBERTRAGUNG

MESSPRINZIP

VisiFerm DO

Blaues Licht

Einfache Einbindung in vorhandene Bioreaktoren und Transmitter Ausgang: ECS, 4-20 mA, Modbus VisiFerm DO Arc

Luminophor Grundzustand Blaues Licht wird absorbiert

Bessere Signalqualität durch direkten Anschluss an das Prozessleitsystem

Blaues Licht regt einen Fluoreszenzfarbstoff (Luminophor) in der Sensorkappe an. Bei Abwesenheit von Sauerstoff wird die eingestrahlte Energie als rotes Licht emittiert. Bei Anwesenheit von Sauerstoff wird ein Teil der Energie auf Sauerstoffmoleküle übertragen und weniger rotes Licht emittiert (Quenching-Effekt). Der Sauerstoff-Partialdruck wird zuverlässig durch die Phasenverschiebung zwischen Anregung und Emission ermittelt.

Ausgang: 4-20 mA, Modbus VisiTrace DO Messbereich von 0 bis 2000 ppb mit einer Drift-Stabilität von ± 0,5 ppb oder 2% (@ 25 °C), es gilt der jeweils grössere Wert

Kein O 2 vorhanden Luminophor angeregter Zustand

O 2 Vorhanden

Ausgang: 2-Leiter-Technik 4-20 mA, Bluetooth 4.0

O2

VisiPro DO Ex / Non-Ex Ex-Version entwickelt für explosionsgefährdete Umgebungen; 2-Leiter-Technologie auch für die Stromversorgung Ausgang: 2-Leiter-Technologie 4-20 mA, HART, Bluetooth 4.0

Energie wird als rotes Licht emittiert

Energie wird teilweise auf O 2 übertragen und teilweise als rotes Licht emittiert

Unübertroffene Konnektivität Direkte Verbindung zwischen Sensor und PLS; keine zusätzlichen Komponenten notwendig

ERSATZ FÜR TRADITIONELLE SAUERSTOFFSENSOREN Profitieren Sie von den Vorteilen der optischen Sauer­­­ stoffmessung in Ihrem vorhandenen Bioreaktor. Die VisiFerm DO kann den Ausgang eines traditionellen, amperometrischen Sensors (Elektrochemisches Signal ECS) simulieren. Eine Integration in ein vorhandenes System ist dadurch mit minimalem Aufwand möglich.

Validierte Kabel für die meisten Bioreaktoren* LEMO Sartorius Bioengineering

BINDER Applikon DASGIP (Eppendorf)

BNC Applikon

AMP New Brunswick (Eppendorf)

*Alle Kabel verfügen über eine integrierte Stromversorgung mit länderspezifischen Steckern

Bei neuen Installationen werden herkömmliche Transmitter durch Computer-Bildschirme abgelöst. Die Visi-Familie der optischen Sauerstoffsensoren ermöglicht den nahtlosen Anschluss mit Optionen für vorhandene, analoge Installationen und einer Vielzahl digitaler Protokolle für künftige Anforderungen.

nA, ECS

BIO CONTROLLER

KALIBRIERUNG & DIAGNOSTIK

4-20, PROFIBUS DP, MODBUS, HART

Drahtlose Kommunikation mit dem Sensor über Bluetooth. Anpassen von Einstellungen, Fehlersuche und Kalibrierung mehrerer Sensoren von einem mobilen Endgerät oder PC.

FLEXIBILITÄT UND SIGNALINTEGRITÄT

BLUETOOTH 4.0

TABLET

SMARTPHONE

VIEW EX MOBILE

KABELLOSER USB-KONVERTER

PLS

Alle Prozessdaten werden kabelgebunden übermittelt. Die Visi-Familie kommuniziert mit einer Vielzahl offener Protokolle und ermöglicht eine direkte Verbindung zu einem PLS oder einem Computer. Hamilton liefert die Steuer-Software, FDT-Treiber und die Anleitung zur einfachen Programmierung kundenspezifischer Anforderungen.

© 2017 Hamilton Company. All rights reserved. All trademarks are owned and/or registered by Hamilton Company in the U.S. and/or other countries. 691168/00

Hamilton Americas & Pacific Rim

Web: www.hamiltoncompany.com USA:

+1 800-648-5950 +41-58-610-10-10

Europe:

Hamilton Company Inc. 4970 Energy Way Reno, Nevada 89502 USA Tel: +1-775-858-3000 Fax: +1-775-856-7259 [email protected]

—

01/2017

Hamilton Europe, Asia & Africa Hamilton Bonaduz AG Via Crusch 8 CH-7402 Bonaduz, Switzerland Tel: +41-58-610-10-10 Fax: +41-58-610-00-10 [email protected]

To find a representative in your area, please visit hamiltoncompany.com/contacts.