Konzentrationssensor

Der Konzentrationssensor ist eine Komponente, die in Dekontaminationssystemen für Isolatoren verwendet wird. Er überwacht und quantifiziert kontinuierlich die Konzentration von sterilisierenden oder dekontaminierenden Mitteln wie Wasserstoffperoxid-Dampf, Chlordioxid oder Peressigsäure, die während eines Dekontaminationszyklus in der inneren Atmosphäre des Isolators vorhanden sind. Dadurch wird sichergestellt, dass der Prozess die erforderliche Konzentration für die angegebene Dauer erreicht und aufrechterhält, um eine wirksame mikrobielle Abtötung zu gewährleisten. Der Sensor ist für die Integration in industrielle Maschinen und Anlagen konzipiert, insbesondere in Isolatorsysteme, die in pharmazeutischen, medizinischen und Laborumgebungen eingesetzt werden. Er arbeitet nach Prinzipien wie Infrarot (IR)-Absorption, elektrochemischer Sensorik oder Photoionisationsdetektion (PID). Für häufige Mittel wie Wasserstoffperoxid-Dampf misst ein IR-Sensor die Absorption spezifischer Infrarotwellenlängen durch die Gasmoleküle und wandelt diese optische Messung in ein elektrisches Signal um, das proportional zur Gaskonzentration ist. Der Sensor ist typischerweise in Edelstahl gekapselt, mit optischen Fenstern aus Quarz oder Saphir und einem Silizium-Photodetektor. Zu den wichtigsten Parametern gehören: Messbereich (typischer Bereich für Wasserstoffperoxid-Dampf) 0–2000 ppm; Genauigkeit (Vollausschlag) ±2%; Ansprechzeit (Zeit bis 90% des Endwerts) <10 s; Betriebstemperatur 0–50 °C; Betriebsdruck (absoluter Druck in der Isolatorkammer) 80–120 kPa; Betriebsfeuchte (nicht kondensierend) 0–95% rF; Versorgungsspannung (typische industrielle Versorgung) 24 ±10% V DC; Ausgangssignal (analoge Stromschleife) 4–20 mA; Schutzart (staubdicht und gegen Wasserstrahlen geschützt) IP65 nach IEC 60529; Sensormaterial (Edelstahl für Korrosionsbeständigkeit) 316L nach ASTM A240; Gewicht (je nach Konfiguration) 0,5–1,0 kg. Diese Werte sind typische Referenzbereiche und müssen für das jeweilige Modell und die Anwendung bestätigt werden. Der Sensor ist eine kritische Komponente, um die Wirksamkeit von Dekontaminationszyklen sicherzustellen. Bei der Auswahl eines Konzentrationssensors sollten das spezifische Dekontaminationsmittel, der erforderliche Messbereich, die Genauigkeit, die Ansprechzeit und die Umgebungsbedingungen berücksichtigt werden. Vor der Beschaffung sind modellspezifische Werte und Normen mit dem Hersteller oder Lieferanten zu verifizieren.

Der Sensor arbeitet typischerweise nach Prinzipien wie Infrarot (IR)-Absorption, elektrochemischer Sensorik oder Photoionisationsdetektion (PID). Für Wasserstoffperoxid-Dampf sendet ein IR-Sensor Infrarotlicht bei spezifischen Wellenlängen aus, die von den Gasmolekülen absorbiert werden. Die Absorption ist proportional zur Gaskonzentration. Ein Photodetektor misst das durchgelassene Licht, und die Sensorelektronik wandelt diese optische Messung in ein elektrisches Signal um, typischerweise eine 4–20 mA Stromschleife, proportional zur Konzentration. Der Sensor ist für den Betrieb innerhalb bestimmter Temperatur-, Druck- und Feuchtigkeitsbereiche ausgelegt, und seine Ansprechzeit beträgt typischerweise weniger als 10 Sekunden, um 90% des Endwerts zu erreichen.