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Sicherheit für aggressive Prozesse

Robuste Leitfähigkeitssensoren - Die Zusammenarbeit mit RENA

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Profitieren Sie von robusten Leitfähigkeitssensoren:

  • Sichere Prozesse: Durch das strapazierfähige Kunststoffgehäuse eignen sich die Sensoren auch für den Einsatz unter aggressiven Umgebungsbedingungen.
  • Hohe Flexibilität: Verschiedene Fittings, Dichtungen und Nennweiten ermöglichen eine einfache Integration in unterschiedliche Anlagen.
  • Lückenlos überwachen: Leitfähigkeitssensoren erkennen Konzentrationsänderungen, melden sie der Steuerung, die den Prozess automatisch abschaltet und so Folgeschäden verhindert.
  • Simple Inbetriebnahme: Das Sensor-Fittingsystem gewährleistet einen einfachen Einbau der Geräte in alle Rohrleitungen.

Strapazierfähige Leitfähigkeitssensoren für die nasschemische Oberflächenbehandlung

Ob in nasschemischen Anlagen, in denen Wafer für Solarzellen hergestellt oder Leiterplatten geätzt werden, oder bei Galvanikprozessen – derartige Produktionsprozesse erfordern den Einsatz von aggressiven Säuren und Laugen.

Die eingesetzten Sensoren müssen deshalb besondere Anforderungen erfüllen, denn gängige Gehäusematerialien wie Stahl oder Edelstahl sind nicht kompatibel mit derartig aggressiven Stoffen und würden innerhalb kürzester Zeit zerstört. Um eine Kontamination sicher auszuschließen, erfordert Reinstwasser außerdem inerte Sensoren.

Die Lösung sind Sensoren für Leitfähigkeits- und Durchflussmessung, deren Gehäuse aus hochwertigen Kunststoffen wie PVDF oder PP bestehen.

Robuste Leitfähigkeitssensoren

Dank der verwendeten hochwertigen und speziell auf die Anwendung in Galvanik und Nasschemie optimierten, chemisch inerten Kunststoffmaterialien eignen sich die Sensoren hervorragend für den Einsatz unter aggressiven Umgebungsbedingungen.

RENA-Sensoren

Konduktives Leitfähigkeitsmessgerät zur Qualitätsüberwachung von Reinstwasser. Quelle: RENA Technologies GmbH

Zuverlässige Sensorik in robusten Kunststoffgehäusen

Als Spezialist für Produktionsanlagen zur nasschemischen Oberflächenbehandlung in der Solar-, Halbleiter- und Medizintechnik gilt seit vielen Jahren die Firma RENA mit Hauptsitz in Gütenbach im Schwarzwald. Ihr Produktportfolio ist breit gefächert und passt flexibel zu unterschiedlichsten Herstellungsprozessen. Funktionalität, Zuverlässigkeit und Sicherheit spielen dabei eine entscheidende Rolle.

Die nasschemischen Inline- und Batch-Prozesse für die Solarzellenfertigung, bei denen RENA Weltmarktführer ist, sind rund um den Globus im Einsatz und arbeiten viele Jahre zuverlässig und sicher. Das stellt an die eingesetzten Komponenten hohe Anforderungen, z. B. an die Sensoren, die zu Leitfähigkeitsmessungen bei der Verteilung von demineralisiertem Wasser oder zur Überwachung der Wärmetauscher beim Ätzprozess eingesetzt werden.

Stillstandszeiten der nasschemischen Prozesse, z. B. für einen ungeplanten Sensoraustausch, sind unter allen Umständen zu vermeiden. Deshalb verlassen sich die Anlagenbauer aus dem Schwarzwald bereits seit vielen Jahren auf unsere Sensorik in robusten Kunststoffgehäusen.

RENA hat in den nasschemischen Anlagen zur Oberflächenbehandlung gleich mehrere induktive und konduktive Leitfähigkeitssensoren im Einsatz.

RENA-nasschemische-Anlage

Produktionsanlagen zur nasschemischen Oberflächenbehandlung in der Solartechnik. Quelle: RENA Technologies GmbH

Überwachung von Mischungsverhältnissen und Kühlwasserkreisläufen

Zur Bestimmung der Konzentration von Säuren und Laugen ist die induktive Leitfähigkeitsmessung das Mittel der Wahl. Durch einen in der Primärspule (Sender) fließenden Wechselstrom wird ein magnetisches Wechselfeld erzeugt, welches im umgebenden ionisch leitfähigen Medium einen Strom induziert. Der Stromfluss im Medium erzeugt wiederum ein Magnetfeld, das in der Sekundärspule (Empfänger) des Sensors eine Spannung und damit einen Stromfluss erzeugt. Dieser ist ein Maß für die Leitfähigkeit des Mediums.

Da die Leitfähigkeit von Flüssigkeiten zudem maßgeblich von der Temperatur abhängig ist, erfasst ein zusätzlicher Temperaturfühler im Sensor kontinuierlich die Temperatur des Mediums. Der Temperatureinfluss wird über den in der Elektronik eingestellten Temperaturkoeffizienten (TK-Wert) kompensiert. Unser induktives Leitfähigkeitsmessgerät Typ 8228 stellt diesen Messwert dann der Steuerung als störsicheres 4...20 mA-Signal zur Verfügung, das sich in den oft sehr großen Anlagen auch über weite Strecken problemlos übertragen lässt.

In den Anlagen zur nasschemischen Oberflächenbehandlung übernehmen diese Messgeräte gleich zwei Aufgaben:

RENA-Leitfaehigkeitsmessgeraet

Bei Ätzprozessen überwachen sie den Kühlwasserkreislauf. Im (seltenen) Fall eines Durchbruchs des Wärmetauschers würde z. B. zwanzigprozentige Flusssäure in den Sekundärkreislauf eindringen. Die Leitfähigkeitssensoren erkennen in einem solchen Fall die Konzentrationsänderung und melden sie der Steuerung, die den Prozess automatisch abschaltet und damit Folgeschäden verhindert.
Eine andere Aufgabe für die induktiven Leitfähigkeitsmessgeräte findet sich bei der Konzentrationsüberwachung alkalischer Texturen. Hier sind die richtigen Mischungsverhältnisse entscheidend für die Bearbeitungsqualität. Die Messgeräte arbeiten in einem großen Messbereich von 100 μS/cm bis 2 S/cm, die Auflösung beträgt 0,1 μS/cm.

Das induktive Leitfähigkeitsmessgerät im Umwälzkreislauf eines Ätzprozesses.
Quelle: RENA Technologies GmbH

Leitfähigkeitsmessung bei demineralisiertem Wasser

Demineralisiertes Wasser, VE-Wasser oder Reinstwasser ist bei der Waferproduktion zur Reinigung notwendig. Seine Qualität wird in den nasschemischen Anlagen ebenfalls per Leitfähigkeitsmessung überwacht. Da die Leitfähigkeit dieses Wassers nur sehr gering ist, übernehmen diese Aufgabe konduktive Messgeräte vom Typ 8222 neutrino.

Ihr Sensor besteht aus zwei medienberührenden Elektroden sowie einem Temperaturfühler und arbeitet in einem Messbereich von 0,05 μS/cm bis 10 mS/cm. Das Messsignal wird ebenfalls direkt im Sensor verarbeitet und als störunempfindliches 4...20 mA-Signal an die Steuerung übertragen.

Die Leitfähigkeitsmessgeräte haben sich in vielen Anwendungen bewährt und RENA verlässt sich auch bei anderen Sensoren, die für die nasschemischen Bearbeitungsprozesse benötigt werden, auf Bürkert-Lösungen.

Präzise Durchflussmessung

Für kontinuierliche Messungen der Medienzufuhr oder Leckageüberwachung wird oft das Inline-Durchflussmessgerät Typ 8030 oder das Inline-Dosiergerät Typ 8035 eingesetzt. Beide bestehen aus einem kompakten Sensor-Fitting mit Flügelrad und einem Transmitter; die Verbindung erfolgt schnell und einfach mittels Bajonettverschluss. Das von uns konstruierte Sensor-Fittingsystem gewährleistet einen einfachen Einbau der Geräte in alle Rohrleitungen.

Die Sensoren eignen sich für Fließgeschwindigkeiten von 0,3 bis 10 m/s. Ihre Gehäuse bestehen ebenfalls aus PVDF oder glasfaserfreiem PP und sind absolut dicht. Für den Einsatz in der aggressiven Umgebung nasschemischer Anlagen oder Galvanikprozessen sind sie also ebenfalls bestens geeignet.

Typ 8030 und Typ 8035

Für kontinuierliche Messungen der Medienzuführung oder Leckageüberwachung sind Inline-Durchflussmessgeräte im Einsatz, z.B. Typ 8030 (links) oder Typ 8035 (rechts).

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RENA Technologies GmbH - Sicherheit für aggressive Prozesse

Flyer Best Practice Strapazierfähige Leitfähigkeitssensoren für die nasschemische Oberflächenbehandlung

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