Aktuální vydání

celé číslo

07

2020

Řízení distribučních soustav a chytrá města

Měření a monitorování prostředí v budovách a venkovním prostředí

celé číslo

Indukční průtokoměr EPS

Společnost KOBOLD Messring GmbH patří mezi lídry v oblasti výroby průtokoměrů. Nabízí přístroje založené na téměř všech v současnosti rozšířených měřicích principech. V různých průmyslových odvětvích se osvědčily indukční průtokoměry. Společnost Kobold jich nabízí několik typů. Tento článek představuje robustní průtokoměr EPS. Přístroj je výrobkem společnosti Heinrichs Messtechnik GmbH, která je členem KOBOLD Group. 

Indukční průtokoměry se vyznačují nulovou tlakovou ztrátou a nemají žádné pohyblivé části, které by se mohly opotřebovat. Výstelka, jež je ve styku s měřeným médiem, může být u průtokoměrů EPS (obr. 1) z různých materiálů, a průtokoměr se tak může přizpůsobit podmínkám měření. K dispozici je široký rozsah jmenovitých světlostí. Výhodou je, že tlak, teplota, hustota ani viskozita média neovlivňují měřený objemový průtok. Indukční průtokoměry však nejsou určené pro média s přítomností pevných částic nebo bublinek, protože ty velmi ovlivňují přesnost měření a životnost přístroje. Průtokoměry EPS se používají k měření objemového průtoku vodivých kapalin (voda, kyseliny, zásady), kalů a past.

 

Princip funkce

Indukční průtokoměry všeobecně pracují na principu magnetické indukce: ve vodivé měřené kapalině protékající magnetickým polem se indukuje elektrické napětí. Toto napětí je přímo úměrné rychlosti proudění a odpovídá velikosti objemového průtoku kapaliny.

Průtokoměr EPS se skládá z trubice s izolační vrstvou, tzv. výstelkou, kterou protéká vodivá kapalina, dále z magnetické cívky a dvou elektrod. Indukované napětí z proudící kapaliny je snímáno dvěma elektrodami, které jsou v přímém kontaktu s měřenou kapalinou. Toto napětí se přivádí do převodníku, který ho převádí na standardně používané signály, např. analogové 4 až 20 mA nebo pulzní.

 

Technické parametry senzoru

Mechanické procesní připojení snímače je závitové, přírubové, Tri-Clamp nebo DIN 11851. Průtokoměry s vnitřním průměrem od 2 do 10 mm mají procesní připojení DN 10 (ASME ˝"). Větší průměry jsou od DN 15 po DN 1200 (ASME ˝" až ASME 44"). Výstelkou je tvrdá nebo měkká pryž, PTFE, keramika a nebo EPDM. Elektrody jsou z korozivzdorné oceli DIN 1.4571 (316 Ti), ze slitin Hastelloy C276 nebo C22, z tantalu nebo platiny.

Nominální tlaky jsou PN40 (pro DN 15 až 300), PN16 (pro DN 50 až 600) a PN10 (pro DN 200 až 1200), vyšší tlaky po domluvě.

Teplota média může být až 150 °C, ale podle teploty je třeba vybrat správné těsnění a výstelku: výstelka EPDM je vhodná pro teploty –10 až +70 °C, tvrdá pryž (ebonit) pro teploty 0 až +95 °C, měkká pryž 0 až +70 °C a pouze výstelky z PTFE nebo keramiky odolávají teplotám v rozsahu –20 až +150 °C. Průtokoměrem je možné měřit kapaliny o vodivosti větší než 5 μS/cm (pro demineralizovanou vodu je limit 20 μS/cm).

Měřicí rozsah je 0,5 až 10 m/s, přesnost: ±0,3 % měřené hodnoty + 0,01 % × (Q při 10 m/s), opakovatelnost: ±0,15 % měřené hodnoty + 0,005 % × (Q při 10 m/s). Krytí senzoru je IP67 nebo IP68 (v závislosti na typu převodníku).

Je třeba myslet také na to, že indukční snímač musí být uzemněn. U vodivých potrubí lze použít uzemňovací elektrodu, u nevodivých potrubí se doporučuje pod těsnění vložit uzemňovací kroužek.

 

Vyhodnocovací elektronika

Součástí snímače je převodník UMF2, buď vestavěný přímo na snímači, nebo oddělený a instalovaný na vhodném místě (délka propojovacího kabelu může být až 60 m; obr. 3). Pouzdro převodníku na snímači je lakovaný hliníkový odlitek.

Napájení převodníku je 115/230 V AC, 50/60 Hz, 10 V·A nebo 24 V DC, 10 W.

Pro zobrazení měřené hodnoty je určen dvouřádkový podsvětlený LCD.

Výstup může být analogový 0/4 až 20 mA (aktivní, galvanicky oddělený), pulzní (pasivní, galvanicky oddělený 24 V, 60 mA) nebo stavový (pasivní, galvanicky oddělený 24 V, 60 mA). Součástí analogového výstupu může být komunikace HART.

Teplota okolí je –20 až +60 °C. U přímé montáže na senzor je třeba vzít v úvahu i teplotu média, která může zvyšovat i teplotu převodníku.

K dispozici jsou diagnostické funkce: detekce prázdného potrubí a sledování proudů cívky. Krytí je IP67 nebo IP68.

 

(KOBOLD Messring GmbH)

Obr. 1. Indukční průtokoměr EPS v přírubovém provedení s vestavěným převodníkem

Obr. 2. Princip měření indukčním průtokoměrem

Obr. 3. Umístění převodníku UMF2 snímače EPS: vlevo přímo na potrubí, uprostřed a vpravo vzdálené