Aktuální vydání

celé číslo

11

2021

Monitorování stavu zařízení, diagnostika, řízení údržby

Snímače a systémy řízení polohy a pohybu (motion control)

celé číslo

Indukční průtokoměr Optiflux udává tón

číslo 3/2005

Indukční průtokoměr Optiflux udává tón

Magneticko-indukční průtokoměry se uplatňují při měření průtoku elektricky vodivých kapalin téměř ve všech odvětvích průmyslu. Za více než 50 let jejich používání v nejrůznějších průmyslových měřicích a regulačních úlohách se desetitisíce uživatelů přesvědčily o spolehlivosti tohoto měřicího principu.

Přesto se domníváme, že uživatelům je možné a současně nutné nabídnout magneticko-indukční průtokoměr překonávající dosavadní představy o průmyslovém měření průtoku elektricky vodivých kapalin v obtížných provozních podmínkách. Vlastnosti jako dlouhodobá provozní spolehlivost a přesnost měření, kterými vynikají všechny dosavadní magneticko-indukční průtokoměry firmy Krohne, jsou pro její zákazníky již několik desítek let samozřejmostí.

A jaké další výhody lze uživatelům ještě poskytnout? Odpověď firmy Krohne zní: Optiflux – nový magneticko-indukční průtokoměr, překonávající všechny dosavadní představy.

Při vývoji nového, unikátně koncipovaného převodníku bylo využito více než padesát let zkušeností s měřením průtoku magneticko-indukčními průtokoměry. Prostřednictvím celosvětové sítě obchodně-technických zástupců byly zjištěny a vzaty v úvahu potřeby důležitých zákazníků ze všech významných průmyslových oblastí celého světa.

Čím se vyznačuje moderní průtokoměr

Co očekává průmyslová praxe 21. století od magneticko-indukčního průtokoměru? Očekává takové vlastnosti, které má nový typ převodníku pro magneticko-indukční průtokoměry Krohne Optiflux IFC 300, tj. v kostce:

  • univerzální použitelnost bez ohledu na složitost provozních podmínek,
  • optimální konstrukci podporující širokou škálu úloh,
  • vestavěnou diagnostiku,
  • sledování nejen přístroje, ale i procesu měření,
  • maximální přesnost přístroje,
  • minimální celkové náklady na měření,
  • osvědčené výrobní postupy.

Rozeberme si podrobněji, co se pod uvedenými hesly skrývá.

Univerzální použitelnost

Zcela univerzální použitelnost převodníku v problémových oblastech měření průtoku elektricky vodivých kapalin zajišťuje zcela nový způsob vyhodnocení signálu ze snímače. Je možné měřit:

  • pulsující průtok za jednočinnými objemovými čerpadly,

  • průtok homogenních směsí kapalin a pevných látek o obsahu pevných částic až 30íru,

  • průtoky v chemickém průmyslu ve speciálních úlohách, kde se vyskytují náhlé změny vlastností měřené kapaliny, např. vodivosti a pH.

Optimální konstrukce

Optimální konstrukce snímačů i převodníku IFC 300 (obr. v inzerátu) zajišťuje širokou variabilitu možných použití nezávisle na vodivosti měřené kapaliny a prostředí, ve kterém magneticko-indukční průtokoměr pracuje:

  • minimální vodivost měřené kapaliny je 1 µS/cm,

  • signálové kabely typu BTS, jejichž vnitřní stínění je napájeno soufázovým signálem, umožňují použití odděleného provedení snímače a převodníku a dlouhé propojovací kabely i při malé vodivosti měřené kapaliny,

  • kompaktní i oddělené provedení a provedení pro montáž na stěnu umožňují zvolit způsob instalace výhodný pro provozovatele i pro zajištění dlouhé doby života přístrojů i v extrémních podmínkách,

  • až čtyři I/O, navzájem galvanicky oddělené, splní všechny požadavky na přenos výstupního signálu a ovládání průtokoměru,

  • vyhodnocovací elektronika je stejná pro normální prostředí i pro prostředí s nebezpečím výbuchu, což minimalizuje potřebný sortiment náhradních dílů.

Vnitřní diagnostika

Vnitřní diagnostika stavu a činnosti průtokoměru znamená větší hodnověrnost i jistotu při měření průtoku, jistotu kvalitní výroby beze ztrát a uspokojení potřeb náročných uživatelů:

  • několikrát za minutu je automaticky kontrolována celistvost obvodu a izolační odpor budicích cívek a izolační odpor obvodu měřicích elektrod,

  • periodicky je ověřována linearita převodníku: na krátkou dobu se na jeho vstup připojí etalonové napětí odvozené z budicího signálu a ověřuje se správnost měřené hodnoty na výstupu,

  • periodicky je ověřována správná hodnota budicího proudu do cívek magnetického obvodu snímače,

  • obvod proudové smyčky je periodicky zkoušen z hlediska zkratu, přerušení nebo přetížení,

  • trvale je sledována správná funkce mikroprocesorů a systémové paměti.

Sledování měřicího procesu

Magneticko-indukční průtokoměr Krohne Optiflux sám sleduje a hlídá proces měření.

Především je v něm začleněno spojité měření vodivosti protékající kapaliny. Umožňuje je zdroj konstantního střídavého proudu v obvodu měřicích elektrod. Prostřednictvím proudového nebo stavového výstupu a displeje průtokoměr upozorní na změnu vodivosti překračující nastavené meze. Náhlý pokles vodivosti může např. znamenat vznik nevodivého nánosu na výstelce a měřicích elektrodách průtokoměru. Rovněž lze snadno rozeznat, zda potrubím proudí voda nebo kyseliny apod.

Průtokoměr Optiflux také sám upozorní na to, že je pod vlivem silného magnetického pole, které může negativně ovlivnit přesnost a spolehlivost měření. Budicí proud je periodicky zmenšován na polovinu a ověřuje se proporcionalita změny signálového napětí na snímacích elektrodách. Současně se tím kontroluje linearita magnetického obvodu snímače.

Varovný signál bude generován také při vzniku silných usazenin na výstelce nebo nánosu ve spodní části vodorovného potrubí. Převodník v periodických intervalech zapojuje budicí cívky „proti sobě“, takže v případě, že je vše v pořádku, musí být v tomto okamžiku signální napětí na elektrodách přibližně nulové. Tímto způsobem se rovněž ověřuje symetrie rychlostního profilu proudící kapaliny jako podmínky přesného měření.

A konečně průtokoměr Optiflux bez jakýchkoliv dalších nákladů měří i teplotu měřené kapaliny. Využívá se k tomu závislost odporu budicích cívek na teplotě. Informaci o teplotě protékající kapaliny průtokoměr poskytuje prostřednictvím proudového nebo stavového výstupu. Její hodnotu lze také kdykoliv přečíst na displeji převodníku.

Přenost měření

Snaha o co největší přesnost je pochopitelná, neboť přesnější měření průtoku znamená hospodárnější výrobu. V závislosti na typu snímače dosahuje přesnost průtokoměrů Krohne Optiflux až 0,15čních podmínek. Díky optimalizované konstrukci magnetických obvodů snímačů nezávisí stabilita nuly na změnách vlastností měřené kapaliny. Dokonalejší stínění umožňuje jít s minimální vodivostí měřené kapaliny až na hodnotu 1 µS/cm.

Minimalizace celkových nákladů

Firma Krohne samozřejmě sleduje svou prosperitu, ale současně také úsporu uživatelových nákladů.

Významně k tomu přispívá jeden společný typ elektroniky použitelný pro všechny měřicí úlohy. Ať už jde o:

  • pulsující průtoky, kapaliny s malou vodivostí, papírovinu i kaly a kaše, prostředí normální i s nebezpečím výbuchu, kompaktní provedení, oddělené provedení nebo provedení pro montáž na stěnu,

  • různé typy snímačů, zahrnující snímače s DN2,5 až DN3000, šest typů výstelek a několik desítek typů a provedení elektrod, vyhodnocovací elektronika je vždy tatáž.

Převodník Optiflux IFC 300 je současně zpětně kompatibilní se všemi staršími magneticko-indukčními snímači průtoku od firmy Krohne vyrobenými pro pulsní stejnosměrné buzení.

Nastavení převodníku i údaje počítadel jsou uchovávány v paměti EEPROM, která je součástí pouzdra převodníku. Při výměně elektroniky není nutné nic programovat.

Standardní součástí převodníku je komunikační rozhraní HART. Součástí dodávky každého průtokoměru je i komunikační software Pactware.

Osvědčené výrobní postupy

U průtokoměrů řady Optiflux se i nadále používají všechny postupy osvědčené při výrobě magneticko-indukčních průtokoměrů, jejichž výsledky zákazníci firmy Krohne znají a oceňují déle než 50 let, zejména:

  • každý průtokoměr je kalibrován unikátní metodou porovnávání objemů ve výrobním závodě Krohne Altometer na největší kalibrační trati na světě – heslo firmy zní: „Nepoužíváme etalonové průtokoměry, my etalony vyrábíme!„,

  • každá elektronika je během procesu zahořování ověřena při několika teplotních cyklech ve speciálních klimatizovaných boxech, čímž je pravděpodobnost výskytu závady v elektronické části redukována na naprosté minimum,

  • firma Krohne neprodává průtokoměry, ale nabízí řešení uživatelova problému: za bezvadnou funkci magneticko-indukčního průtokoměru ručí a je schopna a ochotna podělit se o své zkušenosti,

  • dodávaná dokumentace je srozumitelná a úplná a umožňuje plně využít všechny možnosti nabízené magneticko-indukčním průtokoměrem Krohne Optiflux,

  • dodávané průtokoměry velmi dobře odolávají průmyslovému rušení a vlivu vnějších elektromagnetických polí: s průtokoměry Krohne Optiflux lze s klidem použít měnič frekvence třeba u každého elektromotoru!

Závěr

Magneticko-indukční průtokoměr Krohne Optiflux představuje přístroj zcela nové generace pro měření průtoku elektricky vodivých kapalin. Pro posuzování magneticko-indukčních průtokoměrů stanovuje nová měřítka a rozsahem přínosu uživatelům daleko předčí obdobné magneticko-indukční průtokoměry dostupné na světovém trhu.

Ve spolupráci s firmou Krohne CZ spol. s r. o. může využívat výhod plynoucích z použití tohoto jedinečného průtokoměru každý. Více technických informací a poznatky z prvních implementací lze získat u obchodně-technických zástupců firmy Krohne CZ spol. s r. o. a na http://www.krohne.cz
[Materiály firmy Krohne.]

Ing. Petr Komp, MBA,
Krohne CZ spol. s r. o.

KROHNE CZ spol. s r. o.
Soběšická 156
638 00 Brno
tel.: 545 532 111
fax: 545 220 093
e-mail: brno@krohne.cz

Pracoviště Praha
Žateckých 22
140 00 Praha 4
tel.: 261 222 854-5
fax: 261 222 856
e-mail: praha@krohne.cz

Pracoviště Ostrava
Koláčkova 12
724 00 Ostrava-Stará Bělá
tel.: 596 714 004
fax: 596 714 187
e-mail: ostrava@krohne.cz