OPCom Ferros Verschleißsensor

Der OP-Com-Ferros-Verschleißsensor von Argo Hytos Sensorik funktioniert nach dem Prinzip einer magnetischen Verschlussschraube und akkumuliert mit Hilfe eines Permanentmagneten ferromagnetische Partikel. Bild: Argo-Hytos

Unerwünschte Partikel können von außen in ein System gelangen, zum Beispiel durch Belüfter oder Dichtungen, oder sie werden durch Verschleiß im System selbst erzeugt. Folgen der Partikelkontamination sind ein erhöhter Verschleiß, der Ausfall von Komponenten und die Reduzierung der Systemleistung sowie -lebensdauer. Die Partikelkontaminationen des Öls verursacht damit hohe Kosten für den Eigentümer, weshalb zur Reinhaltung fluidtechnischer Systeme verschiedene hochwertige Filter eingesetzt werden sollten.

Um die Kosten weiter zu senken, besteht jedoch darüber hinaus ein großes Interesse, erhöhten Verschleiß frühzeitig zu erkennen und Schäden oder Stillstand zu vermeiden. Hierzu stehen unterschiedliche Sensoren und Geräte zur Partikelmessung zur Verfügung, die eine effektive und kostengünstige Überwachung nahezu aller Anwendungen ermöglichen.

Gefragt bei Reinigungs- und Spülprozessen

Zustandsüberwachung
Durch Zustandsüberwachung erkennbare Schäden. Bild: Argo-Hytos

Neben der Verschleißüberwachung ist ein wachsendes Anwendungsfeld für die Partikelmessung die Kontrolle von Reinigungs- oder Spülprozessen. Hier wird immer häufiger ein Nachweis verlangt, dass die gespülten Teile oder Systeme der spezifizierten Reinheitsanforderung genügen. Dem tragen die Hersteller und Anwender von Reinigungsanlagen Rechnung, indem sie Partikelmesstechnik in ihre Anlagen integrieren und dadurch jeden einzelnen Reinigungsprozess dokumentieren können.

Hersteller können durch eine regelmäßige Partikelmessung den sachgemäßen Gebrauch und Service von Anlagen überwachen und damit Garantiekosten senken. Aus den gewonnen Informationen lassen sich im Umkehrschluss aber auch Optimierungspotentiale im Anlagendesign identifizieren, um so die eigenen Produkte zu verbessern. Weiterhin hat sich der Einsatz von Partikelmesstechnik auch als Entwicklungswerkzeug für die Verschleißbeurteilung an Pumpen, Getrieben und Lagern bewährt. Hierbei kann sowohl die notwendige Reinheit des Prüfmediums, als auch ein Verschleiß der Komponente selbst gemessen werden.

Bei der Abwägung, welche Methode zur Überwachung am besten geeignet ist, stehen wirtschaftliche Überlegungen im Vordergrund. Hierbei spielen nicht nur die Analysekosten der Einzelprobe eine Rolle, sondern auch wie hoch das Ausfallrisiko und die Kosten für einen Schaden oder Stillstand sind.

Partikelmessung

Das beste Preis-Leistungs-Verhältnis weisen automatische Partikelsensoren auf, die in der Lage sind, die Größe und Anzahl der Partikel in Echtzeit online zu messen. Alternative manuelle Verfahren wie zum Beispiel Mikroskopie oder Gravimetrie, sind im Vergleich zur Online-Messung aufwendig, fehleranfällig und unwirtschaftlich.

Die Vorteile der Online-Messung zur herkömmlichen Laboranalyse liegen nicht nur in der einfacheren Handhabung und den geringeren totalen Kosten, sondern speziell in der lückenlosen Messung. Die Messdaten spiegeln nicht eine beliebige Momentaufnahme wieder, sondern erfassen die kontinuierliche Veränderung. Dadurch lässt sich eine zustandsabhängige, vorausschauende Instandhaltung realisieren.

Weiterhin wird die Genauigkeit der Ölanalyse selbst maßgeblich durch die Sorgfalt bei der Probenentnahme und Auswertung bestimmt. Insbesondere im Hinblick auf die Partikelkonzentration kann eine unsachgemäße Probenentnahme und Auswertung zu einer erheblichen Verfälschung der Messergebnisse führen. Automatische Partikelmessgeräte garantieren hier eine optimale Wiederholbarkeit und damit erst die Vergleichbarkeit von Messergebnissen.

Als Standard bei der Online-Partikelmessung hat sich das optische Verfahren mittels Lichtblockadeprinzip nach ISO 11500 durchgesetzt, da es kostengünstig und sehr zuverlässig ist. Hierbei werden die zu zählenden Partikel in einer Kapillare vereinzelt optisch vermessen. Befinden sich keine Partikel in der Messzelle strahlt das Licht ungehindert auf die Fotodiode. Passiert ein Partikel die Messzelle wird der Lichtstrahl von diesem blockiert, wodurch auf der gegenüberliegenden Fotodiode ein Schatten erzeugt wird. Die Größe des Schattens ist proportional zur Größe des Partikels und ermöglicht damit eine Charakterisierung der Partikel.

Anschließend wird die gemessene Partikelanzahl auf das Messvolumen bezogen und als Konzentration angegeben. Diese ermöglicht eine Darstellung nach unterschiedlichen Standards, welche im Messgerät ausgewählt werden können. Neben dem gebräuchlichsten Standard ISO4406:1999 stehen hier bei den Geräten von Argo-Hytos auch noch SAE AS 4059, GOST 17216 und NAS 1638 zur Auswahl.