Aktuální vydání

celé číslo

07

2018

Hospodárné využívání energií a surovim

Monitorovací systémy životního prostředí

celé číslo

Přesné plovákové hladinoměry Torrix s protokolem HART

číslo 5/2005

Přesné plovákové hladinoměry Torrix s protokolem HART

V současné době je společnost Level Instruments schopna vyhovět veškerým požadavkům zákazníků na nejrůznější způsoby měření polohy hladiny, průtoku, tlaku, teploty a vlhkosti široké škály provozních médií. Dodává přístroje a kompletní řešení od výrobců s dlouholetými zkušenostmi v oboru průmyslové měřicí techniky a automatizace.

Jako výhradní zástupce německé firmy Fafnir GmbH pro Českou republiku a Slovenskou republiku představuje nyní společnost Level Instruments inovovaný hladinoměr Torrix.

Obr. 1.

Obr. 1. Magnetostrikční hladinoměr Torrix s přesností ±0,5 mm

Magnetostrikční plovákový hladinoměr Torrix (obr. 1) byl uveden na trh před dvěma lety a i za tuto krátkou dobu si našel v ČR mnoho spokojených uživatelů. Jde o přesný plovákový snímač použitelný ke spojitému měření polohy hladiny mnoha různých kapalných médií v zařízeních, kde je zajištěn volný pohyb plováku a kde neulpívá médium na vodicí tyči.

Hladinoměr Torrix je od ledna letošního roku k dispozici také s protokolem HART ve verzi 6. Toto funkční rozšíření zajišťuje spolehlivé a velmi přesné kontinuální měření polohy hladiny kapaliny, měření polohy rozhraní dvou kapalných médií, navíc i s možností přídavného měření teploty.

Princip činnosti

Měřicí systém hladinoměru Torrix je založen na využití magnetostrikčního jevu. Ten spočívá v tom, že zmagnetováním feromagnetické látky se změní její mechanické vlastnosti a dojde k její podélné nebo příčné kontrakci. Hladinoměr je uspořádán tak, že vodič vyrobený z feromagnetického materiálu s výraznými magnetostrikčními vlastnostmi je uložen v ose svislé vodicí trubky z nemagnetické korozivzdorné oceli, po které se pohybuje plovák nesoucí permanentní magnet. Poloha plováku kopíruje polohu hladiny kapaliny v nádobě. Prostřednictvím elektroniky řízené mikropočítačem jsou do vodiče vysílány impulsy, které vytvářejí kruhové magnetické pole. Superpozicí dvou magnetických polí, pole vodiče a pole permanentního magnetu v plováku, se vytvoří impuls krouticího momentu, který se šíří podél vodiče ke snímací hlavě, v níž je umístěn indukční snímač torzního napětí. Zaznamenává se doba mezi vysláním proudového impulsu do vodiče a detekcí napěťového impulsu ve snímači torzního napětí. Protože rychlost šíření impulsu krouticího momentu v materiálu je známa (asi 3 000 m/s), lze ve vyhodnocovací elektronice z této doby vypočítat polohu plováku. Údaj o poloze plováku, a tudíž hladiny, je na výstupu z hladinoměru k dispozici jako unifikovaný proudový signál 4 až 20 mA.

Metrologické a provozní vlastnosti

Magnetostrikční princip umožňuje dosáhnout velké přesnosti přístroje, která je v daném případě lepší než ±0,5 mm. Lze dosáhnout i jemného rozlišení, lepšího než 0,1 mm. U provedení s protokolem HART zajišťuje přenos údaje o poloze plováku v nastaveném rozsahu digitální signál modulovaný na proudovou smyčku.

Bez povšimnutí nelze přejít široké rozmezí pracovních teplot měřicí části hladinoměru, které je od –200 do +250 °C. Vodicí tyč plováku, jejíž délka může být od 200 do 4 000 mm, je vždy z korozivzdorné oceli.

Jako příslušenství snímače je k dispozici bohatá nabídka mechanických připojovacích prvků (závitových i přírubových) i plováků nejrůznějších tvarů a průměrů. Konkrétní typ plováku vhodný pro danou úlohu je třeba vybrat podle druhu měřeného média, zejména jeho hustoty, a tlaku v nádrži.

Hladinoměr Torrix je možné zvolit rovněž ve speciálním provedení pro benzinové čerpací stanice a průmyslové provozy zpracovávající ropu. Tato varianta má navíc speciální teplotní kompenzaci a druhý plovák, který dovoluje sledovat polohu hladiny vody u dna nádrže.

Přístroje vybavené rozhraním pro protokol HART komunikují s jakýmkoliv řídicím systémem, který podporuje verzi 6 tohoto protokolu.

Obsluha

Nastavování hladinoměrů Torrix je velmi jednoduché, což znamená velmi rychlé uvedení přístroje do chodu. Během celé procedury stačí ovládat jen dvě tlačítka. Jedno s označením „4 mA„ pro nastavení dolní a druhé, označené „20 mA„, pro nastavení horní meze měřicího rozsahu. Samotné nastavení lze provést jednoduše „na stole„ tak, že se ručně posune plovák na požadovanou dolní mez, krátce se stiskne tlačítko „4 mA„, plovák se přesune do polohy odpovídající horní mezi měřicího rozsahu a stiskne se tlačítko „20 mA„. Tím je nastaven požadovaný měřicí rozsah. Je třeba podotknout, že aktivní část snímače si může uživatel nastavit kdekoliv na vodicí tyči a že v případě potřeby lze měřicí rozsah kdykoliv změnit.

Přednosti

Magnetostrikční hladinoměry Torrix spojitě měří polohu hladiny i při extrémních provozních teplotách pohybujících se od –200 do +250 °C. Robustní mechanická konstrukce hladinoměru je zárukou velké odolnosti přístroje proti vibracím a otřesům. Dalšími přednostmi jsou možnost použití i v prostředí s nebezpečím výbuchu (zóna 0, certifikát ATEX a IECEx), velmi krátké měřicí intervaly a jednoduché nastavování měřicího rozsahu po celé délce vodicí tyče.

Hladinoměry Torrix a Torrix s protokolem HART jsou přesné přístroje vhodné všude, kde je třeba velmi přesně měřit polohu hladiny kapaliny či polohu rozhraní dvou nemísících se kapalin. Jsou použitelné pro většinu kapalných médií vyskytujících se v mnoha různých odvětvích průmyslu, a to i za velmi nepříznivých provozních podmínek.

Závěr

Společnost Level Instruments v tomto článku představila mimořádně úspěšné měřicí zařízení pro přesné sledování polohy hladiny kapalin. Zákazníkovi jsou při návrhu vhodného řešení i při instalaci a uvádění přístrojů do provozu nápomocni pracovníci společnosti s dlouholetými zkušenostmi. Všechny dodávané vyhovují příslušným českým i evropským normám.

(Level Instruments)

LEVEL INSTRUMENTS spol. s r. o.
Přemyslovců 43
709 00 Ostrava-Mariánské Hory
tel.: 596 622 884, 596 622 618
fax: 596 620 618
hot-line: 602 533 433
e-mail: info@levelin.cz
http://www.levelin.cz