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Sensorgehäuse - Matroschka in Gehäuseform

KabelführungssystemFührung für alles

KDP On Demand

Mit der KDP On Demand bietet das Unternehmen Murrplastik Systemtechnik ein Kabelführungssystem, das in Größe, Form und Ausstattung komplett individualisiert werden kann.

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SensorgehäuseMatroschka in Gehäuseform

SmartGas Mikrosensorik entwickelt und produziert Infrarot-Absorptions-Sensoren (NDIR) für die Gasdetektion. Als SmartGas den neuen Sensor entwickelte, suchten die Konstrukteure nach passenden Gehäusen – einem für die ModulBox und einem für den gesamten Transmitter. In dem Bünder Gehäusespezialisten Bopla fanden sie einen Zulieferer, der sowohl passende Gehäuse für den Transmitter anbieten als auch ein Sondergehäuse für die ModulBox anfertigen konnte.

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Transmitter-Gehäuse

„Wichtig war uns eine Komplettlösung. Wir suchten nicht einfach nur ein Kaufgehäuse, sondern einen Partner, der für uns auch die Frontfolie und die ModulBox entwickeln sowie komplett aus einer Hand anbieten konnte. Darüber hinaus musste er auch für uns die Bearbeitung übernehmen können“, erklärt Volker Huelsekopf, Bereichsleiter Technik bei SmartGas, einleitend. Die weiteren Anforderungen waren klar: Das fragliche Gehäuse musste sich für die Wandmontage eignen, robust sein, um die Elektronik sicher zu schützen und die Möglichkeit zum Einbau von Bedienelementen wie Tastern, LED etc. bieten. Zudem sollte es ohne viel Aufwand zu öffnen und zu schließen sein.

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Zum Produktangebot des Heilbronner Unternehmens zählen neben Sensoren für die Gasanalyse, die Prozessmesstechnik und die Raumluftüberwachung auch Gaswarngeräte sowie Einbau- und Kundenlösungen. Eine typische Einbaulösung sind Transmitter für die Überwachung geschlossener Räume hinsichtlich eines möglichen Gasaustritts durch Leckagen.

SmartGas produziert diese OEM-Geräte im Kundenauftrag. Die Transmitter mit den eingebauten NDIR-Gas-Sensoren werden vor allem in Kühlhäusern bzw. Kühlanlagen sowie Schaltanlagen eingesetzt. Montiert an eine Wand im Raum, detektieren sie kleinste Mengen der Kältemittel R22, R134a, R404a etc. beziehungsweise des umweltschädlichen Isoliergases SF6. Dazu messen die rein physikalisch arbeitenden NDIR-Gas-Sensoren die Konzentration des zu bestimmenden Gases über das Maß der Absorption seiner spezifischen Wellenlänge im Infrarotspektrum. Die gemessenen Werte werden über die im Transmitter integrierte Elektronik an eine Zentrale gemeldet. Erreichen die Messwerte eine zuvor festgelegte kritische Grenze, wird dort entsprechend Alarm ausgelöst. Hintergrundgase wie Reinigungs- oder Lösemittel beeinflussen die Messung nicht. Eine zuverlässige Funktion sowie präzise Messwerte auch in anspruchsvollen Umgebungen sind somit garantiert. Anders als chemische Verfahren verbrauchen sich optische Messverfahren nicht. Sie sind deutlich wartungsärmer und langlebiger. Das Ergebnis ist eine hohe Anlagenverfügbarkeit. Zudem zeichnen sich optische Verfahren durch niedrige Detektionsgrenzen, einen hohen Temperaturbereich, kurze Response-Zeiten und eine sehr geringe Drift aus. Daher werden sie immer häufiger in Applikationen verbaut, für die früher andere Verfahren genutzt oder Kompromisse gemacht wurden. 

ModulBox

Die OEM-Transmitter des Sensorikspezialisten bestehen aus mehreren Komponenten. Der eigentliche Gassensor sitzt nicht direkt im Transmittergehäuse, sondern wird zusätzlich durch ein eigenes Gehäuse, die sogenannte ModulBox, geschützt. Diese ModulBox wird zusammen mit der Elektronik in das Transmittergehäuse eingesetzt. Das äußere Gehäuse kann dann im Design des jeweiligen Kunden gestaltet werden.

Geschützt im Freien
Für das Transmittergehäuse wählten die Konstrukteure ein lichtgraues Polycarbonatgehäuse aus der Bocube-Baureihe von Bopla mit Folientastatur sowie einer Länge von 140 mm und einer Breite von 80 mm. Die Höhe variiert in Abhängigkeit von dem Raum, der für kundenspezifische Stecker und Anschlüsse vorgesehen werden muss, zwischen 40 mm für die flache Gehäuseausführung und 60 mm für die höhere Gehäusevariante. Für die Integration von Eingabeeinheiten – im vorliegenden Fall die Folientastatur – verfügt der Deckel des Gehäuses über eine um 2 mm abgesenkte Fläche. Das Gehäuse aus Polycarbonat UL 94 V0 ist unverwüstlich. Wind, Wetter, wechselnde Temperaturen und selbst UV-Strahlung können ihm nichts anhaben. Gleichzeitig erfüllt es die Anforderungen an die Schutzart IP 54 (Schutz vor eindringendem Staub und Spritzwasser). Die patentierte Verschlusstechnik erlaubt ein unkompliziertes Öffnen der Scharniere per Schraubendreher und ein Verschließen per Hand. 

Bopla stellt nicht nur das Bocube-Gehäuse bereit, sondern übernimmt auch die Bearbeitung. Dazu zählte die Ausfräsung im Gehäuseoberteil für den Einbau des Sensors sowie der Durchführungen für die Bedienelemente. Zudem werden Kabeldurchführungen für die Wandmontage und für die Verbindung zur zentralen Steuerung in das Gehäuse gebohrt. Darüber hinaus übernehmen die Bünder Konstrukteure für SmartGas die Fertigung der Frontfolie, in der sich Tasten und LED für die Bedienung der eingebauten Sensoren befinden. Auch die Bedruckung in den kundenspezifischen Farben und Sprachen sowie die Montage in das Gehäuse erfolgt durch Bopla. Das vorkonfektionierte Transmittergehäuse, die kundenspezifisch gestaltete Frontfolie und die ModulBox sowie einen eigens zur sicheren Verankerung der Box entwickelten Sonderhaltewinkel werden dann einbaufertig an SmartGas geliefert. Die Heilbronner übernehmen die Montage und die Installation der Sensorik bzw. Elektronik.

Im kundenspezifisch gestalteten Transmitter befindet sich die ModulBox – ein kleines Einbaugehäuse, in dem der eigentliche NDIR-Gas-Sensor sitzt. Sie verkleinert das Gesamtvolumen, in dem der Sensor eingebaut ist, und ermöglicht somit schnelle Ansprechzeiten in der Messung sowie eine präzise Gaszuführung im Falle einer Kalibrierung. Im Inneren des Transmitters hält die ModulBox zudem eine von

SmartGas entwickelte Elektronik, die den Sensor ausliest und ansteuert. Die Box ist kombinierbar mit allen NDIR-Gas-Sensoren der SmartGas-Baureihen EVObasic und EVOconnect.

Bopla konstruierte die ModulBox als zweigeteiltes anthrazitgraues Sondergehäuse aus dem Polycarbonat Lexan. Der Deckel der Box ist offen und besitzt eine Nut für die Aufnahme der gasdurchlässigen, aber vor eindringendem Staub und Spritzwasser schützenden Filter aus Polyethylen. Damit erfüllt auch das Sensorgehäuse die Anforderungen an die IP-Schutzklasse 54. Durch die Membran ist sie jedoch gleichzeitig diffusionsoffen und gewährleistet damit einen schnellen Gasaustausch mit der Umgebung. cs

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