Aktuální vydání

celé číslo

10

2017

Systémy pro řízení výroby, PLM, SCADA

celé číslo

Snímače tlaku s čelní membránou

K měření tlaku ve specifických provozech, jako je výroba potravin, léků, chemikálií apod., se používají speciální snímače tlaku, jejichž přehled je uveden v tabulkách na str. 37 až 39. Tento článek přibližuje způsoby připojení těchto snímačů k potrubí, nádobě nebo zařízení.

Při měření tlaku v průmyslu je v některých případech třeba senzorický systém měřidla oddělit, aby nebyl v kontaktu s měřeným médiem. To je nutné např. tam, kde se vyskytují:

–   agresivní tekutiny,

–   silně viskózní kapaliny,

–   tekutiny s pevnými částicemi, např. sedimentující kaly,

–   horké tekutiny, které tuhnou nebo krystalizují při poklesu teploty,

–   požadavky na dokonalé pročištění systému.

V praxi se oddělení obvykle řeší použitím membrány, která je umístěna v čele procesního připojení, tedy čelní membrány. Procesním připojením se rozumí konstrukční celek, který slouží k připojení měřidla k potrubí nebo nádobě.

Z hlediska použitých principů bývá čelní membrána koncipována buď jako měřicí, anebo jako oddělovací – ta společně s procesním připojením a pracovní kapalinou vytváří funkční celek zvaný membránový oddělovač.

Měřicí čelní membrána

Měřicí čelní membrána je nejen určena k oddělení měřeného média od vnitřního prostoru snímače, ale sama je zároveň i funkčním deformačním členem. Na lícovou stranu membrány působí měřené médium, zatímco na její rubové straně je vytvořen měřicí systém, který převádí výchylku membrány na vhodnou elektrickou veličinu. Toto uspořádání se zpravidla využívá u keramických měřicích membrán, na jejichž rubové straně jsou vytvořeny tenzometrické nebo kapacitní snímací obvody (obr. 1).

Limitujícím faktorem je utěsnění keramického senzoru, které musí být dost měkké, aby kompenzovalo rozdílnou teplotní roztažnost materiálů, a zároveň musí být řešeno tak, aby ve styčných spárách nemohl ulpívat produkt. Materiál těsnění musí mít vyhovující životnost a chemickou odolnost, a to s ohledem na rozsah provozních teplot. Dalším limitujícím faktorem je materiál keramické měřicí destičky. Keramické materiály mají sice vysokou chemickou odolnost i při vysokých teplotách, ale jsou porézní. Proto je třeba pro některá média volit materiály s vysokou hutností. Nejčastěji používaný oxid hlinitý (Al2O3) má pro běžné účely hutnost 96 %, pro některá média je třeba sáhnout po membráně z kvalitnějšího materiálu s hutností 99,9 %.

Existují i měřidla s čelní měřicí membránou z korozivzdorné oceli. Jejich výhodou je skutečnost, že membrána může být přivařena k tělu procesního připojení. Příkladem je přímoukazující mechanický tlakoměr typu PG43SA-S od firmy WIKA. U elektronických převodníků tlaku je však tato koncepce málo obvyklá.

Oddělovací membrány a jejich vlastnosti

Oddělovací membrána slouží k oddělení dvou tekutých médií. Z jedné strany na ni působí kapalina nebo plyn, jejichž tlak se měří, a na druhé straně je pracovní kapalina, která tlak přenáší do měřicího ústrojí tlakoměru. Membránový oddělovač je buď koncipován jako nedílná součást tlakoměru či převodníku tlaku, anebo je to samostatný konstrukční prvek, který může být namontován k měřidlu tlaku jako přídavné zařízení. Pro membránový oddělovač (anglicky chemical seal, německy Druckmittler) se někdy používá termín přenašeč tlaku.

Materiály oddělovacích membrán a procesního připojení

Z hlediska odolnosti má rozhodující význam materiál, z něhož je vytvořena membrána a další součásti procesního připojení, které jsou ve styku s měřeným médiem (wetted parts neboli smáčené součásti). Nejčastěji se využívá korozivzdorná ocel jakosti podle ČSN 17349 (AISI 316L, resp. 1.4404 nebo 1.4435) nebo podle ČSN 17347 (AISI 316Ti, resp. 1.4571). Tyto ušlechtilé oceli obsahují molybden, který však není vhodný při měření tlaku určitých látek (např. kyseliny dusičné), a proto jsou někdy nahrazovány jinými typy korozivzdorných ocelí jakosti podle ČSN 17240 (AISI 304, resp. 1.4301) anebo ČSN 17247 (AISI 321, resp. 1.4541). Membrány bývají zhotoveny i z dalších materiálů, jako jsou tantal, titan, nikl a slitiny Hastelloy C-276, Inconel, Monel aj. Kromě toho se používají kovové membrány s různými povlaky: nejčastěji povlak PTFE, ale i povlaky ze zlata, tvrdých nitridů apod.

Pro měření tlaku agresivních kyselin a louhů se v konstrukci procesního připojení s výhodou využívají plasty. Limitujícím faktorem je ovšem jejich mechanická odolnost, která strmě klesá nejen se zvyšující se teplotou, ale i s mrazem. Proto by výrobci měli v katalogu uvádět i pokles pevnosti v závislosti na teplotě.

Vzdálené oddělovače

Důležitou roli pro uživatele může hrát i vzdálenost mezi procesním připojením (resp. místem, v němž se tlak měří) a umístěním samotného snímače. Někdy se proto volí uspořádání zvané vzdálený oddělovač (remote chemical seal). V tomto případě je membránový oddělovač spojen se snímačem tlaku kapilárou. Snímač pak může být umístěn mimo dosah nepříznivých vlivů a tím je chráněn např. před vysokou teplotou či vibracemi. Vzdálené oddělovače se používají také při měření rozdílů tlaků, kdy je třeba hodnoty obou dvou měřených tlaků přenášet do snímače ze dvou vzájemně odlehlých míst.

Pracovní kapaliny a přípustná teplota použití

Při použití snímačů s oddělovací membránou může být důležitý i druh pracovní kapaliny, která přenáší tlak od oddělovací membrány do měřicího ústrojí snímače. Jako pracovní kapaliny se nejčastěji používají silikonové oleje: běžné typy olejů jsou určeny pro po­užití v teplotách od –40 do přibližně +200 °C, zatímco speciální silikonové oleje snášejí teploty –90 až +400 °C. Do potravinářských provozů jsou vhodné speciální druhy oleje, např. olej NEOBEE M20, který je schválen FDA jako syntetická přísada do potravin. Pro zařízení pracující s kyslíkem a chlorem se používá speciální kapalina halokarbon.

Prostor, který je vyplněn pracovní kapalinou, musí být před zaplněním dokonale odplyněn, a proto se zaplnění provádí ve vakuu; stejně důležité je i předchozí odplynění pracovní kapaliny. Z tohoto důvodu se musí systém kompletovat a zaplnit na pracovišti se speciálním vybavením. Zvláště přísné požadavky jsou kladeny na měřicí systémy určené do oblasti podtlaků.

Jaká je přípustná provozní teplota? Výrobce většinou uvádí přípustnou teplotu okolí, zákazník v zadání zase obvykle uvádí teplotu média. Pro provoz snímače je limitující skutečná teplota na oddělovací anebo měřicí membráně snímače, která leží v rozmezí mezi teplotou média a teplotou okolí. Tuto teplotu musí odhadnout uživatel či projektant a je na nich, aby zvolili vhodný typ procesního připojení – protože právě procesní připojení je faktor, který nejvíce ovlivní přenos tepla mezi technologickým zařízením a tělesem snímače.

Nejpoužívanější typy procesního připojení

Existuje široká nabídka různých procesních připojení. Většina z nich vychází z konstrukce spojovacích dílů potrubí. Výběr připojení je dán konstrukčními zvyklostmi, kterými se řídí výrobce daného strojního zařízení: určité typy např. převládají v pivovarech a s jinými se lze setkat v petrochemickém průmyslu. Některé typy procesních připojení vycházejí z obecně platných norem, jiné byly zavedeny jako standard dominantními výrobci a po nich se také jmenují (např. APV), ale kromě toho existují i procesní připojení, u nichž žádný standard neexistuje a každý výrobce používá vlastní konstrukci.

U většiny typů procesního připojení je k dispozici několik rozměrů (jmenovitých velikostí). Při volbě velikosti je třeba mít na zřeteli, že čím má být měření citlivější a stabilnější, tím větší membránu je vhodné použít. U malých membrán výrobce nenabízí měření nízkých tlaků anebo je nabízí jen se sníženou přesností.

Samostatnou skupinu tvoří procesní připojení určená do potravinářských a farmaceutických provozů, která musí vyhovovat specifickým požadavkům. Tato připojení mají být konstruována tak, aby produkt, jehož tlak se měří, neulpíval ani na membráně nebo okolo ní, ani v jednotlivých součástech procesního připojení a aby bylo možné připojení čistit stejným postupem, kterým se pročišťuje celé výrobní zařízení. Zpravidla jde o tzv. sanitaci, čisticí postup označovaný zkratkami CIP (cleaning in place) nebo SIP (sterilization in place). Je to postupné proplachování systému zředěnou kyselinou dusičnou a následně zředěným hydroxidem sodným, a to obvykle při teplotě blížící 100 °C. Jiným rozšířeným způsobem čištění je dezinfekce horkou párou. Těmto způsobům čištění musí odpovídat po­užité materiály i konstrukční řešení.

Zásady pro konstrukci, provoz a montáž přístrojů určených pro styk s potravinami a s léčivy určují standardy sdružení 3-A SSI (Sanitary Standard Incorporation). Procesní připojení používaná v potravinářství vycházejí vesměs z konstrukce spojovacích dílů potrubí a jsou s nimi kompatibilní.

Potravinářské šroubení podle DIN EN 11851

Jde zřejmě o nejobvyklejší druh procesního připojení (obr. 2). Sestavu tvoří závitové hrdlo s kuželovým vybráním, do něhož se jako protikus vkládá kuželové hrdlo s převlečnou maticí. Závit je oblý podle DIN 405, resp. ČSN 01 4037 a jeho průměr je kótován v milimetrech s označením Rd. Stoupání tohoto závitu je udáváno počtem závitů na palec. Těsnění se vkládá do drážky ve dně kuželového vybrání. Membránový oddělovač bývá zpravidla umístěn v kuželovém hrdle tohoto připojení, a patří k němu tudíž převlečná matice. Někdy bývá konfigurace opačná a membránový oddělovač má podobu závitového hrdla; převlečná matice pak náleží k protikusu.

Velikost šroubení se udává v milimetrech a obvyklé rozměry jsou DN25, DN32, DN40 a DN50. Rozměry DN15, DN65 a větší jsou pro měření tlaku málo obvyklé.

Tri-Clamp podle DIN 32676, resp. Clamp podle ISO 2852

Je to oddělovač, jehož tvar je odvozen od tvaru potrubních hrdel, která se spojují rychloupínacím třmenem (Clamp) – viz sestava na obr. 3 vpravo. Velikost oddělovače se většinou popisuje rozměrem trubky, k níž hrdla náležejí. Trubky se vyrábějí podle několika norem, což vnáší do označování velikosti procesního připojení nejednoznačnost. Porovnání norem a interpretace rozměrů jsou uvedeny v tab. 1. V tomto článku bude pro tento oddělovač používán název Clamp.

Vnější rozměry oddělovačů o velikosti DN25, DN32 a DN40 (tj. 1" a 1/2") jsou totožné, a tak jsou procesní připojení těchto rozměrů vzájemně zaměnitelná, je však třeba dbát na správnou velikost membrány. Průměr membrány Dm by neměl být větší než vnitřní průměr protilehlého hrdla dTR, resp. než průměr otvoru v těsnění (obr. 3 vlevo).

Clamp a šroubení podle DIN EN 11851 jsou v potravinářství nejrozšířenějšími typy procesního připojení.

Šroubení podle SMS 1145

V některých detailech je šroubení podle švédské normy SMS (Swedish Manufacturing Standard) (obr. 4) podobné potravinářskému šroubení DIN EN 11851: závitové spojení s převlečnou maticí rovněž obsahuje oblý závit Rd, ale rozměrová řada závitu je jiná, takže převlečné matice nejsou vzájemně zaměnitelné. Dosedací plochy závitového dílu a příslušného protikusu jsou ploché. Těsnění je uloženo v drážce obdélníkového průřezu a má na sobě výběžek, který vyplňuje prostor mezi dosedacími plochami.

Velikost šroubení se udává v palcích: 1", 1 1/2", 2"; větší rozměry jsou u snímačů tlaku málo obvyklé.

Potravinářská šroubení IDF/ISS a APV-RJT

Potravinářská šroubení typů IDF/ISS a APV-RJT se skládají se závitového dílu a dílu s převlečnou maticí. Podobně jako u šroubení výše uvedených může být membrána umístěna jak na dílu s převlečnou maticí (female), tak na dílu s vnějším závitem (male). Těsnění je tvarováno tak, aby mezi dosedacími plochami a těsněním nezůstávaly kouty, v nichž by ulpíval produkt. Převlečné matice jsou šestihranné.

V případě šroubení IDF/ISS je použit nestandardní závit IDF (velikost se udává v palcích), ve šroubení APV-RJT je závit Whit­worthův.

Aseptické připojení podle DIN 11864

Byla to nejspíš snaha vyhnout se speciálně tvarovanému těsnění a dosáhnout spoje bez koutů a skulin kolem těsnění, která vedla ke vzniku tohoto procesního připojení a k jeho vzrůstající oblibě. Těsnicím prvkem je O-kroužek. Tvar navazujících dosedacích ploch je zvolen tak, aby při plném dotažení spoje O-kroužek mírně vyhřezl z drážky, takže nevznikne skulina ani kout, v nichž by mohl ulpívat produkt. Těsnicí plochy jsou popsány normou DIN 11864/A, což odpovídá tvaru pro O-kroužek.

Podle způsobu spojení se rozlišují tři typy (viz obr. 5):

–   tvar 1 – šroubení s převlečnou maticí s oblým závitem; rozměrová řada závitů Rd je stejná jako u šroubení DIN EN 11851,

–   tvar 2 – dvojice kruhových přírub spojených svorníky,

–   tvar 3 – spojení podle standardu Clamp, tj. s rychloupínacím třmenem; vnější rozměry jsou shodné jako u připojení Clamp, takže lze použít shodné upínací třmeny, avšak tvar dosedacích ploch je úplně odlišný.

U všech tří zmíněných typů se rozlišuje mezi dvěma protikusy odlišného tvaru: jeden díl má drážku (grove), druhý díl má výstupek (notch). Membrána se častěji umísťuje na díl s drážkou.

Aseptické připojení NEUMO BioControl®, Varivent®, DRD, APV-In Line

Připojení na obr. 6 obr. 9 mají jednu společnou vlastnost: jsou konstruována tak, aby membrána ležela v jedné rovině s vnitřním povrchem potrubí nebo nádoby. Cílem je, aby nevznikal žádný mrtvý prostor (výduť nebo kout), který by při pročišťování nebyl dostatečně oplachovaný. Pro toto připojení se používají příruby s tubusem v různém provedení. Čelní plocha tubusu je na obvodu těsněna O-kroužkem, jenž se opírá o přesně tvarovaný břit vytvořený na hraně protikusu. U typu Varivent (obr. 7) je spojení zajištěno pomocí rychloupínacích třmenů (clamp), ostatní jsou obměnami přírubového spojení.

Součástmi připojení typů NEUMO BioControl a Vari­vent jsou speciálně tvarované potrubní díly, které umožňují vsadit procesní připojení většího rozměru (průměry 50 a 65 mm) do potrubí relativně malého průřezu při zachování spolehlivé sanitovatelnosti.

Univerzální adaptéry

Zatímco většinu procesních připojení vymysleli výrobci potrubí a jeho příslušenství, firma Endress+Hauser přišla v 80. letech 20. století na trh se snímači Deltapilot s vlastním plně sanitovatelným „univerzálním adaptérem“ (obr. 10). Tělo procesního připojení v podobě válcového dříku o průměru 44 mm je na čelní straně zakončeno kuželovým zúžením a membránou o průměru 38 mm. Kuželová plocha se vsazuje do shodně tvarovaného vybrání v protikusu a utěsňuje se tvarovým pryžovým kroužkem. Tvar těsnění a dosedacích ploch je volen tak, že membrána dokonale lícuje v ploše protikusu. Spojení je zajištěno převlečnou maticí s potravinářským šroubením DN40.

Univerzálnost adaptéru spočívá v tom, že protikus je dodáván buď jako díl určený k přivaření do stěny potrubí či nádoby, nebo jako přechodový díl (redukce) na několik typů potravinářských připojení: Clamp 2", Varivent N, šroubení DIN11851 DN40 a DN50 anebo přírubu DRD.

Toto řešení umožnilo uživatelům snížit množství skladových zásob a obsáhnout mnoho procesních připojení jedním snímačem a několika adaptéry. V současné době se používá v podstatě pouze s navařovacími protikusy, i když přechodové díly pro jiná připojení jsou stále k dispozici.

S podobným řešením posléze přišli výrobci Krohne (procesní připojení F40), ifm (Aseptoflex Vario) a WIKA (typ 910.1).

Procesní připojení pro homogenizéry

Charakteristickými znaky připojení pro homogenizéry jsou delší válcový dřík s membránou poměrně malého průměru (obvykle do 25 mm) a větší měřicí rozsah, zpravidla v řádu desítek megapascalů. Nápadným znakem je i masivní upevňovací trámec se dvěma otvory pro šrouby (obr. 11); některé varianty používají i kruhové příruby. Trámec bývá na oddělovači obvykle navlečen bez možnosti sejmutí, protože se opírá o nákružek na dříku. Důmyslnější varianty jsou řešeny tak, že se nákružek podkládá dělenou podložkou, která zapadá do osazení v otvoru tvořícím průchod v trámci, takže trámec lze sejmout. Některé membránové oddělovače pro homogenizéry obsahují i hydraulický tlumič s kataraktem, který zajišťuje ochranu měřidla před tlakovými rázy.

Rozměry procesního připojení pro homo­genizéry nejsou upraveny žádnou národní nebo mezinárodní normou a jejich vzájemnou kompatibilitu je nutné vždy prověřit.

 

Ostatní procesní připojení

Procesní připojení se závitovým dříkem a čelní membránou

Tato procesní připojení spoří místo i náklady, protože protikusem je nátrubek s vnitřním závitem, tedy jeden z nejlevnějších potrubářských dílů. K nejžádanějším patří závit G1/2" (obr. 12). Na čelo závitového dříku G1/2" se však vejde membrána o průměru maximálně 18 mm. Tak malou membránu lze použít jenom pro větší rozsahy měřeného tlaku – bez podstatné ztráty přesnosti přibližně od 0,2 MPa. Lepšího výsledku se dosáhne použitím membrán z velmi tenkých fólií; nejtenčí používané membrány z korozivzdorné oceli mají tloušťku 0,02 mm, ale ty se snadno poškodí třeba i pouhým dotekem prstu.

Připojení se závitovým dříkem je používáno v rozměrech od G1/2" do G2". Lze se setkat i s metrickými závity s jemným stoupáním: obvykle od M20×1,2 („manometrový závit“) až po M36×3.

Z hlediska provozu je důležitý způsob utěsnění (obr. 13). Časté je utěsnění vně závitu: obvykle podle DIN 3852. Nevýhodou je, že měřené médium (produkt) se dostává do závitu, kde může zatuhnout. Proto se závit utěsňuje, a to buď těsnicí páskou navinutou v závitu, nebo tmelem pro těsnění závitů.

Nejčistším řešením je utěsnit spojení v blízkosti membrány, např. okolo čelní plochy závitového dříku. K tomu je třeba, aby tvar protikusu korespondoval s tvarem procesního připojení na snímači. V tomto ohledu neexistují obecně platné standardy, a proto je třeba používat protikusy (návarky) nabízené výrobcem snímače.

Přírubové spojení

Rozměry přírub používaných u procesních připojení snímačů tlaku se řídí buď normou EN 1092-1 (dříve DIN 2501, resp. ČSN 13 1160), která udává rozměry v milimetrech a tlakovou třídu v megapascalech (popř. v barech), anebo normou ANSI B16.2, kde se rozměry udávají v palcích a tlaková třída v librách na čtvereční palec. Nejčastější úpravou těsnicích ploch je „hrubá těsnicí lišta“ (RF), méně obvyklé jsou příruby s perem či drážkou. Pro menší jmenovité průměry a nižší tlakové třídy jsou rozměry přírub shodné nezávisle na tlakové třídě (např. při průměru DN50 se pro tlakové třídy od PN10 do PN40 používají příruby stejných rozměrů), ale u větších průměrů už k tak široké shodě rozměrů přírub nedochází.

Přírubové procesní připojení umožňuje vy­užít větší rozměr membrán. To je zapotřebí, má-li se dosáhnout co nejmenšího zkreslení tlaku na oddělovací membráně, jako je tomu např. při měření rozdílů tlaků, anebo má-li být membrána opatřena povlaky, které zvyšují její korozní odolnost. Povlaky a přidané vrstvy zvětšují tuhost membrány, takže se správné funkce dosahuje větším průměrem. Jestliže se z důvodu zvláštní korozní odolnosti používají membrány ze speciálních a drahých materiálů, jako je tantal, titan, nikl, Hatselloy, Monel apod., membránou se pokryje i těsnicí plocha, díky čemuž jediným materiálem ve styku s médiem zůstane materiál membrány (obr. 14).

Kvůli úspoře dražších materiálů se někdy místo plných přírub používají tzv. sendviče (v angličtině známé pod označením cell, pancake nebo wafer type), viz obr. 15. Sendviče se k potrubí upevňují pomocí přítlačné příruby.

Aby se dosáhlo lepšího omývání membrán měřeným médiem a aby se zabránilo vzniku mrtvého prostoru, v němž by se médium mohlo usazovat či v něm zatuhnout, umísťují se někdy membrány na tzv. tubusy; v angličtině se používá termín extended diaphragm (obr. 16).

Nestandardní příruby s tubusy (papírenské oddělovače, oddělovač IDSF)

Snaha šetřit místem a materiálem vedla k používání nestandardních přírub, a to hlavně v těch případech, kde membrána musí být umístěna do blízkosti protékajícího produktu, podobně jako je to provedeno u standardních přírub s tubusem. To je třeba např. při měření tuhnoucích produktů v papírenských provozech. Jako protikus membránového oddělovače slouží atypický přivařovací protikus (špalek), k němuž se membránový oddělovač upevňuje věncem šroubů zašroubovaných v neprůchozích závitových dírách. Aby nemusel být protikus příliš masivní a tubus dlouhý, je třeba použít větší množství šroubů malého průměru (obr. 16).

Oddělovač IDSF má membránu umístěnou co nejblíže k vnitřnímu povrchu potrubí a těsnění co nejblíže membráně. Dosedací plocha přivařovacího protikusu je upravena tak, aby lícovala s vnějškem potrubí.

Průtočné oddělovače trubkové (flow-thru, in-line)

U této kategorie se rozlišují dvě koncepce. U první je oddělovač s trubkovou membránou zhotoven tak, že membrána tvoří výstelku celého vnitřního povrchu v jistém úseku trubky. Je to řešení z hlediska výroby velmi náročné, ale v oddělovači nevzniká žádný kout a průtok média nic neruší. Membrána má velkou plochu a tím i zcela bezkonkurenční pracovní objem. Uvedené oddělovače se vyrábějí s nejrůznější úpravou konců pro vřazení do potrubí: mohou být použity příruby, potravinářské šroubení, Clamp aj. (obr. 19).

Druhá koncepce (typ IDBF či WFW) využívá oddělovače s kruhovou membránou podobně jako typ IDSF, popsaný v předchozím odstavci, ale tvar protikusu je specificky upraven, takže tvoří komůrku, do níž ústí trubky menšího průměru. K trubce může být přidán i vnější plášť z důvodu otápění (jacket pipe, obr. 20).

Jazýčkové oddělovače

Jazýčkové oddělovače (finger type) jsou tvořeny dříkem oválného průřezu, okolo něhož je ovinuta membrána. Oddělovač je vysunutý do průtočného profilu potrubí a je obtékán proudící tekutinou (obr. 21).

Chladicí nástavce

Téměř všechny již uvedené membránové oddělovače, resp. procesní připojení mohou být s vlastním převodníkem spojeny buď přímo, anebo prostřednictvím kapiláry. Další variantou je spojení přes chladicí nástavec (cooling tower). Ten buď může mít podobu válcového dříku z plného materiálu s chladicími žebry, anebo je tvořen trubkou s větracími otvory, v níž je vedena spojovací kapilára (obr. 22). Předpokladem účinného fungování ovšem je, aby chladicí nástavec nebyl obklopen izolací a aby okolo něj dostatečně proudil vzduch.

Chladicí nástavce a kapilárová připojení umožňují oddělovačům snášet teploty do 400 °C.

Snímače pro taveniny

V některých zřízeních (např. na extrudérech) je třeba, aby procesní připojení mělo malý rozměr a bylo umístěno na dlouhém dříku (obr. 23). Membrána na čelní ploše dříku mívá průměr přibližně 8 mm a je úplně hladká, aby se tavenina po případném zatuhnutí snadněji odlepila. Bývá opatřena tvrdým povlakem ze speciální slitiny, aby se zvýšila její odolnost proti otěru. K měření tlaku bývá přidruženo i měření teploty. Tyto snímače s extrémně malou membránou se vyrábějí pro větší tlakové rozsahy (od 1,7 do 200 MPa) při teplotě do 400 °C. Jako pracovní kapalina se používá rtuť; některé novější typy se vyrábějí již jako bezrtuťové.

Procesní připojení z odolných plastů

K dosažení vysoké korozní odolnosti proti agresivním kyselinám a louhům je někdy vhodné využít plasty. Plastové díly se obvykle kombinují s měřicí membránou z Al2O3 anebo s oddělovací membránou z tantalu, popř. z korozivzdorné oceli s povlakem PTFE. Používají se i pryžové membrány (obr. 24). 

Ing. Jan Vaculík, BHV senzory s. r. o.

Obr. 1. Snímač LMK457 s keramickou měřicí čelní membránou vsazenou do příruby DN25 (BD sensors)

Obr. 2. Šroubení DIN11851 (BHV senzory)

Obr. 3. Sestava spojení Tri-Clamp: a) řez oddělovačem, b) schéma sestavy (BHV senzory)

Obr. 4. Čelní membrána na dílech šroubení SMS: a) vnější závit, b) vnitřní závit (BHV senzory)

Obr. 5. Čelní membrány podle DIN 11864 – zleva doprava: tvar 1, tvar 2, tvar 3 (WIKA)

Obr. 6. Procesní připojení NEUMO BioControl (WIKA)

Obr. 7. Procesní připojení Varivent, v pozadí potrubní díl (BHV senzory)

Obr. 8. Procesní připojení DRD (BHV senzory)

Obr. 9. Procesní připojení APV-In Line (WIKA)

Obr. 10. Univerzální adaptér od firmy En­dress+Hauser (Endress+Hauser)

Obr. 11. Membránový oddělovač pro homogenizéry (BHV senzory)

Obr. 12. Oddělovací membrány na čele závitového připojení G1/2" (BHV senzory, snímek z výroby)

Obr. 13. Různé způsoby utěsnění závitového připojení a) měkké těsnění poblíž čela závitového dříku, b) utěsnění vně závitu, c) utěsnění na kužel v čele závitového dříku (Baumer)

Obr. 14. Příruba s čelní membránou z tantalu (BHV senzory)

Obr. 15. Sendvič, někdy označovaný jako pan - cake, cell-type nebo wafer-type (BHV senzory)

Obr. 16. Příruba s tubusem namontovaná na převodník Sitrans DSIII (BHV senzory/Siemens)

Obr. 17. Papírenský membránový oddělovač, vlevo oddělovač s přítlačnou přírubou, vpravo výkres protikusu (BHV senzory)

Obr. 18. Oddělovač IDSF: a) detail navařovacího protikusu s vloženým oddělovačem, b) detail navařovacího protikusu přiloženého na potrubí (BHV senzory)

Obr. 19. Oddělovač s trubkovou membránou (in line, flow thru) s potravinářským šroubením DN50 (STIKO)

Obr. 20. Průtočný oddělovač pro potrubí s dvojitou stěnou (BHV senzory)

Obr. 21. Jazýčkový membránový oddělovač (BHV senzory)

Obr. 22. Čelní membrána na závitovém čepu G1/2" s chladicím nástavcem (BHV senzory)

Obr. 23. Procesní připojení snímače pro taveniny (vpravo detail membrány o průměru 7,8 mm) (Dynisco)

Obr. 24. Příklady plastového procesního připojení z PVDF: a) závitové připojení MDM 902 od firmy Stübbe, b) průtočný snímač Hydra-Line od firmy WIK

Tab. 1.: Rozměry oddělovačů Clamp podle obr. 3 a jejich přiřazení k různým normám