Connecting Arc pH / ORP Sensors to the Bioreactor
Die meisten Bioreaktoren werden um traditionelle pH-/ORP-Sensoren herum entwickelt. Aus diesem Grund wird von Benutzern oft die Arc-Technologie aufgrund von Bedenken bezüglich der Konnektivität mit dem Bioreaktor nicht in Betracht gezogen. In diesem Artikel werden Möglichkeiten untersucht, diese Verbindung herzustellen, sodass die Arc-Technologie verwendet werden kann.
Benchtop-Bioreaktoren
Benchtop-Bioreaktoren in Labor- und F&E-Anwendungen verfügen oft über eine vollständig integrierte Sensorelektronik; pH-Sensorkabel verwenden proprietäre Steckverbinder für die Verbindung mit dem Bioreaktor. Beispiele für diese Steckverbinder sind unten dargestellt:
Der Arc ECS pH/ORP-Adapter von Hamilton ist ein perfektes Werkzeug für die Arbeit mit dieser Art von Bioreaktoren. Dieses spezielle Adapterkabel versorgt die Arc-Sensoren mit Strom und wandelt das digitale pH-Messsignal zurück in ein Standard-Millivolt-Ausgangssignal, das vom Bioreaktor erkannt wird. Der Adapter ist auch voll kompatibel mit dem optionalen Wi 1G Bluetooth Wireless Adapter, sodass mobile Geräte, auf denen die ArcAir-Software läuft, zum Anzeigen, Konfigurieren und Kalibrieren des Arc pH/ORP-Sensors verwendet werden können.
Hamilton bietet zwei Versionen des Arc ECS pH/ORP-Adapters an.
- Ref 243168-XX enthält einen BNC-Steckverbinder, der bei bestimmten Modellen der Bioreaktoren von Applikon und Eppendorf üblich ist.
- Ref 243169-XX hat offene Leiter, um das Hinzufügen von Spezialsteckverbindern im Feld oder eine feste Verdrahtung zu Transmitteranschlussklemmen zu ermöglichen.
* Beachten Sie, dass „XX“ den Netzstecker repräsentiert. 01 = EU, 02 = Schweiz, 03 = US, 04 = UK, 05 = AU/NZ
Hamilton bietet den Arc ECS pH/ORP-Adapter auch in kundenspezifischen Konfigurationen mit dem werkseitig installierten Bioreaktor-Steckverbinder an. Wenden Sie sich für Optionen an Ihren lokalen Vertriebskontakt.
243168-XX ARC ECS PH/ORP ADAPTER MIT BNC 243169-XX Arc ECS pH/ORP Adapter mit offenen Leitern
Produktions-Bioreaktoren
Größere Bioreaktoren, die in der Pilot- und Produktionsphase eingesetzt werden, verwenden in ihrem Design oft eine kundenspezifische speicherprogrammierbare Steuerung, SPS (PLC, Programmable Logic Controller). Die SPS benötigt einen 4-20 mA Analogeingang für die pH-Steuerung. Dieses Eingangssignal kann von einem bereits vorhandenen pH-Transmitter oder, im Falle von Arc-Sensoren, direkt vom Sensor selbst stammen.
Anschluss von Arc-pH/ORP-Sensoren an die SPS
Da Arc-pH/ORP-Sensoren sowohl 4-20 mA Analog- als auch Modbus-Digitalausgänge haben, eignen sie sich gut für den direkten Anschluss an SPS-Systeme. Es wird kein sekundärer Transmitter benötigt. Diese Strategie ist ideal, um bei neuen Bioreaktordesigns Kosten und wertvollen Plattenplatz zu sparen. Die Verdrahtungsoptionen sind unten dargestellt.
4-20 mA, 4-fach verdrahtet, mit drahtlosem Adapter
Dies ist die gebräuchlichste Verdrahtung für 4-20-mA-Anschlüsse zwischen Arc-Sensor und SPS. Der Arc-pH/ORP-Sensor wird mit dem Wi-2G-Wireless Adapter dargestellt. Dieses Design bietet eine galvanische Trennung der 4-20 mA-Ausgänge. Es ist die beste Wahl für Installationen, bei denen eine drahtlose Kommunikation erwünscht ist.
4-20 mA, 2-Leiter-Anschluss
Dieses 2-Leiter-Verbindungsschema kann auch für Arc-pH/ORP-Sensoren verwendet werden. Die Abbildung zeigt die Verbindung mit passiven (nicht versorgten) Eingängen. Diese einfache Verbindungsmethode ist weniger gebräuchlich, da sie das Hinzufügen von drahtlosen Wi-Bluetooth-Adaptern nicht unterstützt Bei diesem Verdrahtungsschema ist keine galvanische Trennung erforderlich.
Serielle Modbus RS485-Kommunikation
Alle Arc-pH/ORP-Sensoren verfügen standardmäßig über eine digitale Modbus RS485-Kommunikation. Leistung und Signal werden in diesen Installationen getrennt gehalten. Modbus erfordert eine zusätzliche Programmierung an der SPS, weshalb das Hamilton-Programmierhandbuch zu Rate gezogen werden sollte.
Anschluss von Arc-pH/ORP-Sensoren an Transmitter
Die meisten pH-Transmitter sind um herkömmliche Sensoren herum konstruiert und benötigen daher ein Millivolt-Eingangssignal. Obwohl weniger verbreitet, kann der oben beschriebene Arc-ECS pH/ORP-Adapter auch zum Anschluss von Arc-Sensoren an einen bereits vorhandenen Transmitter verwendet werden. Der Anwender profitiert nach wie vor von der Offline-Kalibrierung und den fortschrittlichen Diagnose- und Berichtfunktionen der Arc-Sensortechnologie. Da die meisten Transmitter eine Klemmleistenverdrahtung verwenden, ist Ref 243169-XX die beste Wahl. Das Netzteil und das Elektronikgehäuse des Adapters sollten in der gleichen Schalttafel oder dem gleichen Schrank untergebracht sein, die bzw. der für den Transmitter verwendet wird. Die Temperaturkompensation der pH-Messung sollte bei 25 °C auf manuell eingestellt werden, um Fehler zu vermeiden, da diese Kompensation bereits innerhalb der Lichtbogen-Elektronik erfolgt.