EMS温湿度环境及CDA气体流量在线监测

-浅析E+E公司在生物制药行业的两个应用

2013-05

E+E公司简介

EMS温湿度环境在线监测

CDA气体流量在线监测

E+E公司简介

EMS温湿度环境在线监测

CDA气体流量在线监测

E+E公司概况

奥地利益加义电子有限公司（E+E ELEKTRONIK GES.M.B.H.）成立于1979年，是欧洲最大的温湿度和风速传感器的生产厂家之一。

2004年10月益加义公司的湿度实验室获准成为奥地利国家标准湿度实验室（与德国PTB、英国NPL的湿度标准相同）。

益加义公司生产的HUMOR20双压型湿度发生器已经获得中国国家技术监督局颁发的“计量器具形式批准证书”，可以作为量值传递的器具。

公司总部，包括其生产线及研发部门均位于奥地利中部的林茨市，在瑞士、法国、德国、中国上海和北京设有分公司及代表处。

气体水分、气体流量等测量的专业公司

奥地利益加义E+E公司是具有独立研发湿度、气体流量、CO2等敏感元件能力,并能在此基础上进行大规模产业化生产高端工业变送器的专业仪表公司。

主要产品及服务:

各类温湿度变送器

低湿露点变送器

油中微量水分变送器

风速变送器

压缩气体质量流量变送器

二氧化碳变送器

湿度敏感元件

专业温湿度校准服务

公司及市场情况

全球设有7个代表处，4个分公司，员工人数200人，销售额约3300万欧元。

市场领域 汽车工业 气象 探空仪 气象站 暖通空调(HVAC) 智能建筑 电子工业 涂装工业 城市地铁 制药生化 纺织工业 食品饮料 军工航天 工业过程控制 造纸工业 烟机设备 环境试验 石油化工 皮革机械 电力工业 试验通风 农业生产

E+E历史

1979

奥地利国营 Voest-alpine 创立E+E公司

早期主要业务是为IBM提供电路板及配件

1985

开始高分子薄膜湿敏电容技术的基础研发工作

1989

第一只HC101型薄膜电容湿度传感器研制成功

随后形成HC100、HC200、HC1000三个系列产品

1990

正式开始大批量生产湿度传感器

1993年通过ISO9001质量体系认证

E+E历史

1992

HC1000系列工业级湿敏电容传感器研发成功

抗污染的敏感元件镀膜技术取得突破

1994

德国海德汉公司收购E+E 及其母公司

E+E成为海德汉公司的全资子公司至今

1996

基于热膜原理的风速传感器研发成功

1998

第一台双压法湿度发生器Humor10研发成功 投入市场

E+E历史

2000

E+E工厂的湿度校准实验室成为OEKD湿度实验室

奥地利BEV官方授权的提供湿度标准的国家实验室

2000

新建的生产敏感元件的半导体洁净车间投入使用

2002

基于非扩散性红外原理的二氧化碳传感器研制成功

2003

带自动校准功能的EE35露点变送器投入市场

2004

油中微水EE36系列变送器投入市场

E+E历史

2005

E+E与上海无线电23厂合作,为研发探空仪提供湿敏元件。

2006

第二代双压法湿度发生器HUMOR20研制成功。

EE75工业级风速变送器下线。

2007

带加热功能抗化学污染HMC1系列湿度传感器研发成功。

高湿高污染的环境EE32/33工业温湿度变送器投入市场。

2008

新扩建的湿度实验室、变送器车间投入使用。

2009

推出全新的低湿露点变送器EE371\EE372\EE375

推出全新的油中水分变送器EE381

E+E欧洲总部

2008年新落成的变送器生产车间和国家湿度标准实验室

E+E 生产敏感元件的洁净车间

尖端的生产设备和实验条件

OEKD专业实验室

E+E OEKD 实 验 室 为 DIN EN

ISO/IEC 17025标准实验室，由奥地利联邦政府机构BMWFJ授权，是奥地利湿度校准实验室认证机构，也是EA（欧洲认证委员会）和ILAC（国际实验室认可合作组织）的成员之一。

OEKD专业实验室

E+E中国

2000.02

进入中国市场

设立北京代表处

2004.10

设立上海代表处

2011.06

益加义传感技术（上海）有限公司成立

E+E中国

E+E中国2000-2010年销售额（单位：RMB）

E+E中国维修和服务

E+E上海和北京均设有技术服务中心，常年为

客户提供 技术支持和技术服务，包括温湿度

变送器的维修维护、校验校准、技术咨询等。

服务中心提供湿度校验标准：

HUMOR 20双压法温湿度发生器

E+E产品业绩表（部分）

商业楼宇

21世纪广场

陆家嘴X2项目

瑞明双辉大厦

会德丰大厦

海泰大厦

公用事业

虹桥机场东航站楼

虹桥机场交通枢纽

上海地铁7号线

广州地铁广佛线

天津地铁2、3号线

广州地铁2、8号延长线

上海崇明长江隧桥工程

杭州绿色科技馆

E+E产品业绩表（部分）

电子行业

长虹虹欧

上广电NEC

合肥京东方6代线、8代线

北京京东方8代线

鄂尔多斯京东方5代线

合肥鑫昊PDP

无锡健鼎

Sandisk上海

电力行业

宁德核电，红沿河核电，阳江核电，防城港核电

烟草工业

楚雄卷烟厂，合肥卷烟厂 ，济南卷烟厂，

恩师卷烟厂，常德卷烟厂 ，宝鸡卷烟厂，天津卷烟厂

E+E产品业绩表（部分）

研发中心

上海标准物质检测中心张江基地

查士睿华动物实验楼

GE张江研发中心

中国科学院上海药物研究所

赛诺菲巴斯德

生物制药行业

强生制药，江山制药，华北制药

东北制药，哈药总厂，石药恩必普，

成都 生研所，兰州生研所，长春生研所，

石家庄四药，徐州万邦，上海凯茂，海正药业

大连辉瑞，海南普利制，阿斯利康，正大天晴，

JSK 生物，苏州诺华，上海罗氏，广州百特，

药明康德，上海科文斯，江西梅利亚„„

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EMS温湿度环境在线监测

CDA气体流量在线监测

核心技术

高分子湿敏电容传感器

是一个标准的平板电容 吸水性的高分子薄膜材料填充在电容中间 通常高分子材料----聚酰亚胺 当环境湿度发生改变时，水分进入聚酰亚胺薄膜

的内部，使介电常数发生变化，湿敏电容的电容值也随之发生变化，其电容值的变化与相对湿度的变化成正比。通过测量电容值，就能推算出相对湿度的大小。

湿敏电容传感器的特点

线性度好，体积小。

灵敏度高，响应快。

易于测量，滞后小。

耐高湿，不怕水浸，不会中毒 。

器件的一致性好，易于大批量生产。

敏感元件可以镀膜保护处理，环境适应性好 。

敏感元件工作原理和结构

Ad

frcfr

**

.).(0..

r.f. =RH

RH (0-100%RH)=390---530PF

电极层的厚度0.1-1µm

相对湿度[%RH]

带加热功能的湿敏元件

应用于高湿及化学污染环境

EE220 专用于EMS温湿度在线监测

变送器特点：

数字化探头，校准数据存储在探头内部寄存器

测量的长期稳定性和精度仅取决于探头

探头和变送器之间用螺纹连接，易于现场维护

探头互换后对变送器本体的测量精度没有影响

PCB电路做了特殊防护处理，应对恶劣环境

参比探头：变送器定期校验，控制回路校验

良好线性度，两点校准即可保证全量程测量精度

敏感元件保护：

抗一般化学侵蚀过滤器（HA010105）

抗VHP氧化过滤器（HA010115）

敏感元件镀膜保护（HC01）

参比探头

温湿度参数固化在探头寄存器中

一只参数为90%RH、5℃，另一只参数

为10%RH、45 ℃

对控制回路的系统误差进行标定

对变送器本体进行定期校验和现场维护

探头有效期10年

带ISO校验报告

EE220 温湿度变送器技术参数

温度测量精度 ±0.1 ℃ （20 ℃ 时），范围-40~80 ℃

湿度测量最高精度 ±（1.5+0.5%*mv） %RH

防护等级IP65

可选电流输出、电压输出

可选背部出线

可选现场显示模块

可选分体探头型，探头信号线缆最长10m

可选温度、湿度双探头，符合FDA Part 11章节对现

场仪表回路 校验要求

可选不锈钢探头，用于严苛工业环境

VHP环境的温湿度测量解决方案

在一些生物制药洁净厂房，有时需要VHP熏蒸对洁净室进行消毒清洗作业。

由于VHP具有强氧化性，直接接触电路部分或敏感元件会造成器件的不可逆漂移，甚至损伤失效。

为应对这种特殊环境，E+E专门开发了VHP过滤器，采用化学催化剂防护原理：过滤器表面镀有一层防护膜，可以将H2O2分解成H2O和O2，保证敏感元件不直接接触到VHP，确保测量的长期稳定性和精度。

VHP环境的温湿度测量解决方案

校验报告

依照EA（欧洲实验室认证合作组织）和ILAC（国际实验室认证合作组织）成员间的协议，由E+E实验室出具的校准证书在欧盟范围内被广泛认可，符合国际公认的标准，并具有法律效力。特别是那些对生产设备要求提供高可靠性证明文件的行业，医药、生化行业，要求产品必须附带可溯源至最高国际标准的校准证书，OEKD证书即能满足这些行业的要求。

E+E公司简介

EMS温湿度环境在线监测

CDA气体流量在线监测

对管道气体泄漏状况进行监测

压缩空气工段意味着昂贵的能源消耗

CDA工段气体流量测量的必要性

© E+E Elektronik Seite: 33

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CDA工段气体流量测量的必要性

业主需要掌握工厂里水、气体以及电力的消耗并且对其进行计量。

告诉用户花每一分钱的去处。

© E+E Elektronik Seite: 34

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水、气体以及电力

总量

分段计量

CDA工段气体流量测量的必要性

如果没有流量监测，就无法核算有效能耗的成本。

也对管道中的气体泄露状况无法掌握。

© E+E Elektronik Seite: 35

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压缩空气

kWh

? ? ?

CDA工段气体流量测量的必要性

© E+E Elektronik Seite: 36

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为什么CDA工段气体流量需要测量？

降低运行成本！

CDA工段气体流量测量的必要性

权威机构统计：典型的工厂的压缩空气工段，大约有15…30% 的的能源浪费是由于管道泄露引起的。

在一个典型的工厂，由于泄露引起的额外成本支出超过€ 70,000 / 年。

一个直径3mm的空隙可能耗费您 € 3000 / 年。

© E+E Elektronik Seite: 37

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100%

70 - 85%

CDA工段气体流量测量的必要性

泄露通常发生在DN50或更小管径的管道上，特别是阀门以及机械设备的连接处。

可能产生泄露的情况：

机器处于停机状态，但 气体流量>0

同样的工艺，但气体流量莫名其妙的比以前大了。

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V

气体流量的准确测量

© E+E Elektronik Page: 39

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流量：在某个时间段内，计算通过某个截面积的气体流过的数量。

数量的表征 体积流量: m3/h 或 l/min

质量流量: kg/h

气体分子数量

截面积 m2

风速 m/s

气体流量的准确测量

© E+E Elektronik Page: 40

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热膜风速原理——散热的多少取决于流经热膜传感器的分子数量。

散热的多少可以测量流经热膜传感器分子的数量。换言之，传感器可以对分子数量进行计数。

E+E质量流量传感器

气体流量的准确测量

© E+E Elektronik Page: 41

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分子数量的表征 体积流量： m3/h 或 l/min

质量流量： kg/h

标准体积流量比对测量 (Nm3/h)

在直管段上进行校准 设定好直管段的直径

气体流量的准确测量

© E+E Elektronik

Page: 42

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气体质量

气体分子数量

气体分子质量 *

=

=

气体质量流量 kg/h

气体的数量表征- 质量(kg, g)

气体流量的准确测量

© E+E Elektronik

Page: 43

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高

直径

气体的体积 (m3, 升)

bar °C

气体质量:

和压力及温度有关

?

标准体积流量（m3/h）

气体流量的准确测量

© E+E Elektronik Page: 44

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标准体积： 在标准条件下（ISO 10780:1994）：标准温度： 0 °C = 273.15 K

标准压力：1.01325 bar = 101325 Pa

1.3 kg

0°C

1013.25 mbar

换算为标准体积：

1.3 kg

0°C

10bar

1.3 kg

100°C

5bar

1.3 kg

20°C

2bar

当前体积：

气体流量的准确测量

标准体积的计算，访问E+E的官方网站www.epluse.com，

参照： Principles of flow measurement

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E+E的气体流量的测量解决方案

E+E提供对压缩空气消耗测量的解决方案，对于昂贵的压缩空气可以进行有效的运行成本核算。

EE771：适用管径DN15 ~ DN50 ，耐压 16 bar

EE772：适用管径DN40 ~ DN80 ，耐压 40 bar

EE776：适用管径DN60 ~ DN300，耐压16 bar

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kWh

V

Cost center A

€ 25.000

V

Cost center B

€ 33.000

V

Cost center C

€ 81.000

EE771-测量参数

© E+E Elektronik

Page: 47

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标准体积流量

质量流量

以及温度

Nm3/h (factory setting)

Nm3/min

Nl/min

SCFM … Standard cubic feet per minute

SLPM … Standard litre per minute

kg/h (factory setting)

kg/min

kg/s

°C or °F

流量测量：

- 压缩空气

- 非腐蚀性气体(CO2、氮气、氦气……)

耐压16 bar

EE771-应用条件

© E+E Elektronik Page: 48

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EE771-结构设计

© E+E Elektronik Page: 49

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流量计 =

= +

变送器 + 球阀装置

EE771 -模块化设计

© E+E Elektronik Page: 52

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紧凑型

EE771-A 、EE771-B

分体探头型

EE771-C

流量计安装位置尽可能远离湍流区，湍流的成因如下：过滤器附近，弯管段附近，T型管附近，阀体，开关阀等。

我们建议EE771配E+E原装的测量采样直管段，以确保测量精度。

EE771 -安装

© E+E Elektronik Page: 54

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进风口直管段

出风口直管段

EE771 -特点

在 7 bar (abs)压力下的工厂校准，切合实际应用

带压力补偿功能，最大化确保实际测量精度

出具ISO校准证书

© E+E Elektronik Page: 55

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基于热膜原理的测量敏感元件

E+E热膜原理的测量敏感元件生产了上百万片，并应用于

全球各种高端汽车的发动机系统中，可靠性得以长期验证。

确保极高的测量精度和极好的长期稳定性

EE771 -特点

© E+E Elektronik Page: 56

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EE771-特点

模块化的可分离式安装概念

测量探头可以被精确的安装在设定好的位置和深度。

保证良好的测量重复性，易于维修维护。

- .

© E+E Elektronik Page: 57

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椎型密封体

定位拴

探头

EE771 -特点

累计流量测量，脉冲信号输出

累计流量可以被显示，并被永久存储

© E+E Elektronik Page: 58

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EE772 -多功能控制阀

© E+E Elektronik Seite: 59

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多功能控制阀 带安全自锁的多功能控制阀

EE772 - 特点

可在同一控制阀上集成露点、压力以及温度测量

带安全自锁功能，在流量计的维护检修时无需中断空压机系统的工作

耐压可达40 bar

管径适用于DN40 (1 ½“) ~DN80 (3“)

© E+E Elektronik Seite: 60

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EE776 插入式流量计

© E+E Elektronik Seite: 61

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EE776 – 特点

流量计插入被测管道，在管道中心位置测量标准流速： 流速 * 截面积 = 体积流量

带压条件下，校准风速到200Nm/s

适用管径：DN65 (2 ½“) ~DN300 (12”)

可定制更大管径

© E+E Elektronik Seite: 62

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EE776

典型应用

造纸业：

"SCA Laakirchen"

酿酒业：

"Hirter Bier“-生产线空压机空气管道

电子工业：

南宁富士康，合肥京东方8代线，鄂尔多斯京东方5代线

生物制药：

石油石化：

上海外高桥石化

汽车工业：

涉及CDA工段的其他行业：

© E+E Elektronik Page: 63

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© E+E Elektronik Datum: 18.03.2010 Seite: 64

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E+E ELEKTRONIK

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