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Yokogawa Deutschland GmbH

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DPharp – Druckmesstechnik auf hohem Niveau

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DPharp – Innovative Drucktransmittertechnologie mit außerordentlichen Anwendungsvorteilen

Die DPharp-Technologie (harp = high accuracy resonant pressure) wurde von Yokogawa entwickelt und basiert auf der Verwendung von Silizium-Resonatoren in einer speziellen Anordnung. Drucksensoren mit dieser Technologie arbeiten digital – schon vom Messprinzip her. Die DPharp-Technologie verleiht den Sensoren ihre herausragenden Spezifikationen wie z.B. höchste Genauigkeit, kurze Ansprechzeit und hohe Langzeitstabilität der Kalibrierung. Auch die anwendungstechnischen Vorteile gehen auf die DPharp-Technologie zurück: Kein Re-Ranging erforderlich; gleichzeitige Messung von Differenzdruck und statischem Druck (also zwei Geräte in einem); eingebaute Sicherheit ohne Mehrkosten und viele andere. Lesen Sie mehr unter den folgenden Links.

Messprinzip der DPharp-Sensoren

Silizium-Resonanz-Sensor-Technologie

Silizium-Resonanz-Sensoren werden mit Hilfe der bewährten 3-D Halbleiter-Fertigungstechnik aus Silizium-Einkristall hergestellt. In die Siliziummembran des Sensors sind zwei H-förmige Resonatoren eingearbeitet, die mit hohen Frequenzen erregt werden. Wird der Sensor mit Druck beaufschlagt, werden die beiden H-förmigen Strukturen verformt, wobei eine gedehnt und die andere gestaucht wird. Dadurch ändern sich die Resonanzfrequenzen der Resonatoren. Die Differenz der beiden Resonanzfrequenzen (in kHz) ist direkt proportional zum angelegten Druck. Ein Mikroprozessor wertet diese einfache zeitliche Funktion aus und erzeugt das Ausgangssignal.

Durch die Halbleiter-Fertigungstechnik aus Silizium-Einkristall wird eine hervorragende Messwertstabilität und eine ausgezeichnete Wiederholgenauigkeit ohne Hystereseeffekte erreicht.

Die Temperatureffekte sind um den Faktor 10 kleiner als bei herkömmlichen Siliziumtechnologien (10 ppm/Grad). Die Sensoren bieten daher eine extreme Stabilität auch unter härtesten Prozessbedingungen. Durch die Druckmessung über die Differenzfrequenz der Resonatoren ergibt sich ein wesentlich besserer Signal-Rauschabstand im Vergleich zu analogen Sensoren. Verglichen mit piezoelektrischen Siliziumsensoren – den unmittelbaren Vorgängern der Resonanzsensoren – ist der Ausgangs-Signalhub mindestens viermal größer. Fehler aufgrund von Temperatureffekten und aufgrund des statischen Drucks sind im Vergleich zum Ausgangssignal vernachlässigbar.

Diese fortschrittliche Sensortechnologie wird in den DPharp-Druckmessumformern und den Digital-Manometern MT100/200 von Yokogawa eingesetzt.

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DPharp Produktportfolio

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Die wichtigsten Vorteile im Detail

Safety First

Safety First – Sicher instrumentieren ist das wichtigste Kriterium bei einer umfassenden Bewertung für Ihren Gesamtprozess. Moderne Instrumentierung benötigt hochpräzise Druckmesstechnik.

Dürfen wir vorstellen "RRASS":
RRASS zeichnet bei Yokogawa Produkte aus, die folgende Eigenschaften beinhalten:
Robust = Nahezu unzerstörbar
Reliable = Zuverlässig
Accurate = Präzise
Stable = Nahezu wartungsfrei
Safe = Sicher

Bei Yokogawas Lösungen sind sicherheitsrelevante Aspekte im Standard und nicht durch Optionen wählbar. Wir verstehen Sicherheit als grundlegendes Merkmal eines jeden Messumformers. Bei dem Thema Sicherheit gibt es kein "Wenn und Aber" !

Sicher instrumentieren:

  • Aktive DPharp-Sensorik und nahezu unzerstörbarer Messkapselaufbau SIL2-Zulassung vom TÜV (SIL3 für Software)
  • Mechanische Festigkeit mit Berstdrücken von bis zu 1820 bar
  • Sichere Prozesskontrolle selbst bei sehr schnellen Druckänderungen (T63 = 90 ms)
  • Sichere Bedienung mittels FDT/DTM und eDD
  • Verdrehsicherung des Messumformerkopfes
  • NACE-konforme Materialien und Hastelloy-Membranen mit CrO2-Passivierung
    Erweiterte Diagnosemöglichkeiten: z. B. Überwachung von Impulsleitungen, Begleitheizung und statischem Druck (separater Kontaktausgang)

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Stabilität

Stabilität – sowohl in messtechnischer als auch in mechanischer Hinsicht ist die Stabilität eines Druckmessumformers von entscheidender Bedeutung. Neben dem Sicherheitsaspekt verstehen wir natürlich auch den Stabilitätsaspekt als Standardausstattung eines jeden Messumformers.

Die Kombination aus digitaler Sensorik (DPharp) und Konstruktion des Messumformers garantiert die oben angeführte messtechnische und mechanische Stabilität und führt damit quasi zur Wartungsfreiheit der Yokogawa Druckmessumformer!

"Stabil" instrumentieren – Ihre Vorteile auf einem Blick:

  • Aktive DPharp-Sensorik und nahezu unzerstörbarer Messkapselaufbau
  • Mechanische Festigkeit mit Berstdrücken von bis zu 1820 bar
  • Bis zu 10 Jahre kalibrationsfrei
    Unter ALLEN zulässigen Betriebsbedingungen!


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Genauigkeit:

Genauigkeit und Präzision – Die Präzision – oder die nach wie vor noch sehr häufig verwendete "Wiederholgenauigkeit" – ist eine notwendige Voraussetzung für hohe Genauigkeit.

Bei der Druckmesstechnik von Yokogawa kommen daher ausschließlich Resonatoren aus Silizium-Einkristallen (DPharp) zum Einsatz, die – in Analogie zum Quarzoszillator einer Quarzuhr – für die exzellente Reproduzierbarkeit sorgen. Messprinzipbedingt kann man auf die sonst notwendige Analog/Digitalwandlung verzichten und wertet direkt die sich durch Druckänderungen einstellende Frequenzdifferenz aus. Die abschließende Kalibrierung aller Messumformer stellt sicher, dass die hervorragende Reproduzierbarkeit mit einer sehr hohen Absolutgenauigkeit kombiniert wird.

Was bedeutet dieses nun für die Anwendung? Sie können auch kritische Prozesse sehr eng führen und damit Ressourcen schonen und ihre Anlagen sehr effizient und umweltschonend betreiben.

"Genau" instrumentieren – Ihre Vorteile auf einen Blick:

  • Enge Prozessführung durch exzellente Präzision und hohe Absolutgenauigkeit
    Bis zu 0,025 % der eingestellten Messpanne
  • Bis zu 10 Jahre kalibrationsfrei
    Unter ALLEN zulässigen Betriebsbedingungen!

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Multivariabel:

Multivariabel – Vier auf einen Streich!
Die Multivariabilität eines Messgerätes erlaubt viele Prozesse optimal und vor allem auch wirtschaftlicher zu kontrollieren. Bei der Druckmesstechnik von Yokogawa kommt die digitale Sensorik (DPharp) zum Einsatz, die es erlaubt, auf direktem Weg mit ein und derselben Sensorik, sowohl den statischen Druck als auch den Differenzdruck, mit hoher Genauigkeit zu ermitteln. Neben der Bestimmung der beiden Druckinformationen werden zusätzlich die Temperaturen der Messkapsel und der Messumformer-Elektronik geliefert.

Was bedeutet dieses nun für die Anwendung?
Sie können Ihre Prozesse – ohne zwangsläufig zusätzliche Messungen installieren zu müssen – besser "kontrollieren" und bei der Planung, Inbetriebnahme und Wartung haben Sie nur eine Messstelle zu berücksichtigen.

"Multivariabel" instrumentieren – Ihre Vorteile auf einen Blick:

  • Vier Messgrößen von einem Messumformer
    Differenzdruck, statischer Druck, Elektronik- und Kapseltemperatur bedeutet für Sie eine optimale und wirtschaftliche Prozessführung
  • Kontaktausgang zur Überwachung von Grenzwerten
    Erhöhte Sicherheit und optimierte Prozesskontrolle.

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Volle Interoperabilität:

Tiefere Einsichten in Ihren Prozess
Die volle Interoperabilität garantiert den offenen Zugriff auf sämtliche intelligente Feldgeräte.

volle Interoperabilität


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Verfügbarkeit:

Verfügbarkeit – Messtechnik und Lieferfähigkeit! Die Verfügbarkeit von Messgeräten umfasst sowohl den messtechnischen Aspekt als auch die einfache Antwort auf die Frage nach der Lieferfähigkeit.

Die ersten vier Informationsschreiben haben viele gute Argumente geliefert, die das Nachvollziehen einer sehr hohen messtechnischen Verfügbarkeit leicht macht. Die Stabilitätsgarantie von 10 Jahren unter allen zulässigen Bedingungen und ein Gewährleistungszeitraum von 3 Jahren ergänzen diese Aussage.

Neben der Verfügbarkeit einer zuverlässigen und genauen Druckmessung spielt aber natürlich auch die Möglichkeit von schnellen Gerätelieferungen eine zunehmend wichtigere Rolle. Um diesem Aspekt entsprechend Rechnung zu tragen, wurde vor kurzem in Deutschland ein zweites Schnellliefer-Lager mit angeschlossenen Modifikationsmöglichkeiten eröffnet.

Was bedeutet dieses nun für Ihre Messaufgaben?
Wenn gewünscht, erhalten Sie die hoch verfügbare Druckmesstechnik zugeschnitten auf Ihre Anforderungen in nur wenigen Tagen.

Instrumentieren mit hoher Verfügbarkeit – Ihre Vorteile auf einen Blick:

  • 10 Jahre Wartungsfreiheit gepaart mit 3 Jahren Gewährleistung
    Stabile, genaue und extrem zuverlässige Messgeräte dank DPharp-Messprinzip kombiniert mit einer nahezu unzerstörbaren Mechanik.
  • Wunschgeräte schnell für Ihre Applikation
    Schnell-Lieferservice mit angeschlossenem Modifikations-Zentrum

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