Verbesserung der Leistung von Dosierpumpen

Es wird oft angenommen, dass Dosier- und Messpumpen sehr genau sind, da theoretisch ein bekannter Pumpenkopf ein festgelegtes Volumen über einen bestimmten Zeitraum bewegt und somit ein definiertes Fördervolumen liefert. In der Praxis erreichen diese Pumpen jedoch nie eine hohe Genauigkeit; Abweichungen von 10-15% sind hier normal. Solche Ungenauigkeiten werden durch viele sich ändernde Prozessbedingungen verursacht, wie zum Beispiel: 

• Temperaturänderung 
• Druckänderung 
• Gaseinschlüsse 
• Verschleiß der eingesetzten Komponenten 

Diese Faktoren können jeweils die Ursache für eine Ungenauigkeit des zu erwartenden Verdrängungsvolumens einer Pumpenkopfbewegung sein. Wenn nun alle diese Faktoren multipliziert werden, sieht man schnell, woher solche Abweichungen kommen können. 

Option 1): Integrieren Sie einen Durchflussmesser zwischen Pumpe und Prozess 

Durch den Einsatz eines Durchflussmessers zwischen der Pumpe und dem Prozess können Sie direkt den Durchfluss überwachen und reagieren, indem Sie die Drehzahl der Pumpe anpassen. In der Regel wird dies über ein analoges Ausgangssignal von 4....20 mA, vom Durchflussmesser an einen separaten PID-Regler gesendet. Dieser vergleicht das reale Durchflusssignal mit dem gewünschten Durchfluss. Anschließend kann die elektronische Steuerung die Drehzahl der Pumpe so anpassen, dass die gewünschte Dosiermenge oder der gewünschte Durchfluss erreicht wird. 

Diese Lösung wird die bestehenden Probleme zwar abmildern, kann aber auch zu weiteren Problemen führen: 

• Langsames Durchflusssignal durch Signalfilterung im PID-Regler 
• Erhöhte Komplexität durch zusätzliche Komponenten 
• Zusatzkosten für Durchflussmesser und PID-Regler 

Option 2): Direkte Massendurchflussmessung mit einem Durchflussmesser mit integrierter PID-Regelung 

Die zweite Möglichkeit ist die Verwendung eines Massendurchflussmessers mit integrierter PID-Regelung. Damit ist eine direkte Ansteuerung einer Pumpe möglich und die gewünschte Menge kann genau dosiert werden.  

Bei dieser Lösung muss die Dosierpumpe nicht in ein übergeordnetes Steuersystem eingebunden werden. Sie geben dem Durchflussmesser lediglich einen Sollwert vor, und dieser treibt die Pumpe an, um die gewünschte Dosis oder den gewünschten Durchfluss zu erreichen. Diese Art der Anwendung bietet Ihnen mehrere Vorteile, wie z.B.: 

• Genaue und präzise Regelung des Durchflusses 
• Die Massendurchflussdosierung ist unabhängig von Flüssigkeit, Temperatur und Druck, Verschleiß und Abnutzung, im Gegensatz zur volumetrischen Dosierung, wenn nur eine Pumpe verwendet wird 
• Genaue und reproduzierbare Fördermenge 
• Alarmfunktionalität bei zu niedrigem Durchfluss, um ein Trockenlaufen des Systems zu verhindern 
• Vorbeugende Wartung auf der Grundlage der Pumpenlaufzeit 

Bei allen Anwendungen, bei denen die Leistung einer Dosierpumpe kritisch ist, rate ich Ihnen, einen zusätzlichen Durchflussmesser einzusetzen. Insbesondere bei Prozessen, bei denen eine Flüssigkeit in einen Behälter oder eine Flasche oder in den Hauptstrom eines Prozesses abgegeben wird. Er bietet viele Vorteile: Genauigkeit, Wiederholbarkeit, Rückverfolgbarkeit, dokumentierte Sicherheit, weniger Abfall, erweiterte Datenanalyse, keine Neukalibrierung und Einsparungen bei den Pumpenkosten. 
 
Die Kombination eines Durchflussmessers mit einer Dosierpumpe kann in einem Chemielabor, in einer Lebensmittel-Pilotanlage oder z.B. für Haushaltschemikalien wie Wasch- und Reinigungsmittel genaue Dosierlösungen bieten. 

Qualitätskontrolltests bei Flüssigkeiten werden üblicherweise stichprobenartig an einem kleinen Prozentsatz der Dosierungen durchgeführt, um die allgemeine Konformität sicherzustellen. Wenn Sie jedoch einen Durchflussmesser zur Kontrolle der Dosierung Ihrer Flüssigkeit verwenden, können Sie eine bis zu 100%ige Qualitätskontrolle Ihres Produkts erreichen. 

Zusatzstoffe oder Leistungschemikalien sind in der Regel kostbar und haben einen großen Einfluss auf das Prozessergebnis. Eine deutliche Verbesserung dieses Prozesses führt zu einem leistungsstarken Ergebnis und weniger Abfall. Dies ist bei vielen Anwendungen sowohl zeitlich als auch finanziell von großem Vorteil.