Aktuální vydání

celé číslo

08

2018

MSV 2018 v Brně

celé číslo

Sitrans P – široká nabídka převodníků tlaku

číslo 5/2005

Sitrans P – široká nabídka převodníků tlaku

Jednou ze základních, v průmyslu velmi často měřených fyzikálních veličin je tlak. Problematika snímačů tlaku a rozdílu tlaků a jejich příslušenství je jednou z nejpestřejších, s níž se pracovníci v oboru automatizace technologických procesů setkávají. Příčinou je na jedné straně široký rozsah hodnot tlaků měřených v technické praxi a vyhodnocovaných tlaků – od zlomků pascalu, přes jednotky pascalů ve vakuové technice až po stovky či tisíce megapascalů v hydraulických a tvářecích strojích a zařízeních. Na druhé straně je pestrost problematiky při měření tlaků a rozdílu tlaků dána velmi rozmanitými fyzikálními a zejména chemickými vlastnostmi měřených médií. Tyto vlastnosti zásadním způsobem ovlivňují konstrukci přístrojů i výběr materiálů používaných pro konstrukci těch částí snímačů, jež přicházejí do styku s měřeným médiem.

Současné průmyslové převodníky tlaku, relativního přetlaku a rozdílu tlaků jsou tudíž konstruovány a vyráběny při použití moderních metalurgických, tvářecích a svařovacích výrobních postupů v kombinaci s nejnovějšími polovodičovými a dalšími elektronickými prvky. Při porovnání vnitřní konstrukce současných výkonných snímačů tlaku s klasickými elektromechanickými přístroji, které jsou na mnoha místech stále ještě v provozu, vynikne značná miniaturizace vlastního čidla tlaku a podstatně jednodušší fyzická sestava celého přístroje.

Postupným vývojem se převodníky tlaku zařadily mezi vůbec nejpřesnější a nejstabilnější snímače. Přesnost kvalitních výrobků a jejich dlouhodobá stabilita dosahují v současné době hodnot donedávna vyhrazených pouze pro špičkové laboratorní a etalonové přístroje.

Je zajímavé, že ačkoliv jsou konstrukce a principy samotných primárních měřicích čidel různé, jsou metrologické vlastnosti kvalitních výrobků založených na těchto čidlech téměř shodné – např. jmenovité přesnosti se liší na úrovních setin, či dokonce jen tisícin procenta měřicího rozsahu.

Většina výrobců postupně došla k přístrojům, které jsou si velmi podobné nebo jsou i shodné, a to jak z hlediska připojovacích rozměrů a způsobů instalace, tak i z hlediska způsobu elektrického zapojení. Naprostá většina převodníků tlaku určených pro použití v průmyslu je nyní konstruována jako dvouvodičový převodník, tj. napájený z měřicí smyčky 4 až 20 mA. Tento stav je pro uživatele tlakoměrné techniky velmi výhodný, protože náhrada dosavadního přístroje produktem od jiného výrobce či jejich kombinace v rámci jednoho automatizovaného systému nečiní téměř žádné problémy. Při volbě konkrétního produktu lze ve větší míře přihlédnout k referencím, resp. technickým a obchodním zvláštnostem, kterými se vyznačuje daná úloha měření tlaku. Důležitými aspekty jsou např. příznivá cena, dobře propracované algoritmy zpracování měřicího signálu, šíře nabídky různých materiálových a připojovacích provedení v dané typové řadě, vstřícnost k uživateli při konfigurování a ovládání snímače, možnosti jeho diagnostiky atd.

Rozšiřující se nabídka přístrojů Sitrans P

S ohledem na uvedené skutečnosti společnost Siemens neustále rozšiřuje sortiment převodníků tlaku a rozdílu tlaků nabízených pod souhrnným názvem Sitrans P, jehož jednotlivé typové řady a modely jsou přizpůsobeny pro různé oblasti použití. Nabídka přístrojů je skutečně velmi široká. Na jedné straně je zde skupina dostupných a relativně jednoduchých převodníků řad Sitrans PZ a Sitrans P ZD pro všeobecné použití. Na druhé straně se nachází vedoucí produkt společnosti Siemens v oblasti měření tlaku v průmyslu – řada Sitrans P DS III, která za velmi přijatelné ceny uživatelům nabízí vlastnosti na úrovni světové špičky.

Obr. 1.

Obr. 1. Nový snímač tlaku Sitrans P 300 splňuje nejpřísnější hygienické požadavky farmaceutických a potravinářských výrobních provozů

Mezi uvedenými řadami je množina dalších produktů skupiny Sitrans P v řadách technicky i komerčně přizpůsobených potřebám různých cílových oblastí použití. Jde např. o standardní převodníky MK a MS, snímače tlaku řady Compact, speciálně vyvinuté pro farmaceutické a potravinářské výrobní provozy s přísnými požadavky na hygienu, či o novinku v sortimentu – řadu Sitrans P 300 (obr. 1).

Sitrans P Z

Přístroj Sitrans P Z je velmi snadno použitelný a technicky co nejjednodušší dvouvodičový převodník tlaku na proudový signál 4 až 20 mA, u něhož je vše podřízeno těmto požadavkům:

  • velkosériová výroba,
  • co nejnižší cena,
  • velká přesnost (0,25 %) a stabilita,
  • co nejširší oblast použití, daná poměrem ceny k výkonu a odolností proti obvyklým technickým médiím,
  • použitelnost v prostředí s nebezpečím výbuchu,
  • všechna provedení k dodání okamžitě ze skladu,
  • pevně nastavené měřicí rozsahy v širokém rozmezí od 10 kPa do 40 MPa,
  • verze pro přetlak i absolutní tlak.

Samozřejmé jsou vysoká kvalita a preciznost provedení, jakož i špičkové technické parametry přístrojů. Nepochybně stojí za zmínku, že ačkoliv jde o produkt firmy Siemens, jeho prodejní cena na českém trhu je výrazně nižší než cena snímačů vyráběných v tuzemsku.

Sitrans P ZD

Snímače tlaku řady Sitrans P ZD mají obdobné základní vlastnosti jako snímače řady Z. Oproti řadě Z jsou přidány integrovaná pětimístná digitální zobrazovací jednotka a mikroprocesorové zpracování signálu. Tím jsou funkční možnosti rozšířeny o možnosti uživatelského nastavování počátku a konce měřicího rozsahu v poměru až 1 : 10, volbu zobrazení ve fyzikálních jednotkách, vyhodnocování dosažení mezních hodnot, digitální tlumení atd.

Přístroj je vyroben z kvalitních materiálů (korozivzdorná ocel, sklo) a je vhodný všude tam, kde je vedle přenosu signálu požadována místní znalost přesné hodnoty tlaku. Jeden přístroj tak zastane činnost dvou (přesného místního manometru a převodníku tlaku na elektrický), uspoří místo a práci při instalaci a v porovnání s běžnými manometry nabídne mnohonásobně větší mechanickou i chemickou odolnost systému.

Vezme-li se v úvahu poměr ceny a výkonu, nemá převodník Sitrans P ZD v současnosti na trhu obdobu.

Sitrans P DS III

Řada snímačů absolutního tlaku, relativního přetlaku a rozdílu tlaků Sitrans P DS III, doplněná všemi obvyklými tvarovými a materiálovými variantami membránových provozních oddělovačů, vyniká nejvyšší kvalitou a technickou úrovní. Nabízí vysokou základní přesnost 0,07 %, dlouhodobou stabilitu a i v základním provedení komunikaci prostřednictvím protokolu HART. Přístroje této řady mohou být variantně vybaveny rozhraními pro komunikační sběrnice Profibus-PA nebo Foundation Fieldbus. Vstřícné uživatelské rozhraní představuje displej, který je součástí standardní výbavy, a sada tlačítek umožňující uživateli nastavit základní konfiguraci přístroje bez použití jakéhokoliv komunikátoru. Široký rejstřík materiálů membrán pro styk s médiem začíná u korozivzdorné oceli a končí u zlata a tantalu. K dispozici je také velký výběr plnicích kapalin tlakoměrného systému. Vybraná univerzálně použitelná provedení těchto snímačů jsou trvale ve skladu, takže je zákazník může mít k dispozici během několika dnů.

Obr. 2.

Obr. 2. Snímač rozdílu tlaků Sitrans P DS III

Při použití snímače v kombinaci se škrticími orgány typu dýzy a clony či s rychlostní sondou k měření průtoků je v převodníku zavedeno několik variant odmocňovacího algoritmu. Tyto algoritmy účinně odstraňují nepříjemné drifty signálu v oblasti nízkých či nulových průtoků bez ztráty informace o chování technologického zařízení.

Převodníky rozdílu tlaků této řady jsou jednostranně přetížitelné plným statickým tlakem.

Standardně osazené protizášlehové pojistky umožňují použít snímač Sitrans P DS III i v krajně nebezpečných kategoriích prostředí s nebezpečím výbuchu.

Špičkový produkt v nabídce převodníků firmy Siemens – typ Sitrans P DS III – je ideálním řešením i nejsložitějších úloh měření tlaku, a přesto jde o řešení s překvapivě příznivou cenou.

Závěr

Řady převodníků Sitrans P stručně představené v tomto článku jsou ve svých kategoriích tím nejlepším, co lze v současné době najít na trhu, zejména z hlediska poměru ceny k výkonu.

Jde o přístroje již úspěšně používané i v České republice. Převodníky tlaku řad Sitrans Z a Sitrans ZD jsou např. v široké míře použity v Cukrovaru Hrušovany, větší série různých variant převodníků DS III je již několik let úspěšně používána v těžké chemické výrobě ve Spolku pro chemickou a hutní výrobu, a. s., v Ústí nad Labem (konkrétně jde o zařízení k destilaci chlorovaných uhlovodíků).

V nabídce společnosti Siemens jsou vedle snímačů tlaku také průtokoměry pro kapaliny a plyny, hladinoměry pro kapaliny i pevné materiály, jakož i provozní chromatografy a analyzátory plynů a emisí. Měřicí technika nabízená společností Siemens a zkušenosti jejích specialistů, nabyté dlouholetou provozní praxí, umožňují nalézt optimální řešení měřicích řetězců v oboru měření tlaku i v dalších uvedených oblastech měřicí techniky.

Ing. Ivan Šifta,
Siemens, s. r. o.

Siemens, s. r. o.
divize Automatizace a pohony
Evropská 33a
160 00 Praha 6
tel: 233 032 411
http://www.siemens.cz/ad