Článek ve formátu PDF je možné stáhnout
zde.
Společnost Level Instruments CZ – Level Expert, s. r. o., nabízí široký sortiment kontaktních i bezkontaktních hladinoměrů, limitních hladinových spínačů a snímačů tlaku pro měření v různých oborech: v chemickém a petrochemickém průmyslu, ve stavebnictví, ve farmaceutickém průmyslu, energetice, hutnictví, papírenství i ve vodním hospodářství. Přístroje vyhovují také požadavkům potravinářského průmyslu, kde poskytují spolehlivé údaje o množství, výšce hladiny a tlaku téměř jakéhokoliv měřeného média.
Tento článek je zaměřen na vodní hospodářství. Přístroje jsou používány v zásobních nádržích, přepadech a žlabech, jímkách a silech, při řízení stavidel, česlí a odkaliště. Mezi často měřená média patří splašky, kaly, chemické látky a čistá i odpadní voda. Zákazníkům jsou k dispozici mimo jiné ultrazvukové a radarové hladinoměry pro měření výšky hladiny s jednotkami pro ovládání čerpadel. Dlouholeté zkušenosti umožňují porozumět specifickým požadavkům tohoto odvětví a správně na ně reagovat. Protože společnost Level Instruments nenabízí produkty pouze jediného výrobce, má možnost svým zákazníkům nabídnout optimální řešení výběrem vhodného principu měření.
Hydrostatický snímač tlaku Vegawell 52
Nová generace ponorných snímačů tlaku Vegawell 52 (obr. 1) je určena pro vodní hospodářství, např. k hydrostatickému měření výšky hladiny v nádržích a jímkách, nebo také k měření výšky hladiny v hlubokých studnách a vrtech. Převodník lze připevnit upínací závěsnou svorkou nebo použitím závitového připojení G 1" A.
Snímač Vegawell 52 je vybaven kapacitní měřicí buňkou Certec® s robustní keramickou membránou. Čelní provedení membrány zabraňuje tvorbě nánosů na snímači, a proto je tento přístroj vhodný k měření médií s obsahem nečistot. Vzhledem k úzkému tvaru sondy (průměr je podle provedení 22 nebo 32 mm) ji lze použít např. v úzkém potrubí hydrogeologického vrtu.
Přístroje jsou dodávány s měřicími rozsahy 0,01 až 1 MPa (tj. do 100 m vodního sloupce). Teplotní rozsah snímače je –20 až +80 °C. Výstupní signál je 4 až 20 mA při napájení 9,6 až 36 V DC. K dispozici je rovněž digitální výstupní signál HART. Po něm lze přenášet také výstup ze zabudovaného snímače teploty Pt100. Snímač je možné kalibrovat prostřednictvím PC a programu PACTware nebo s využitím běžného ručního operátorského panelu s rozhraním HART. Nově je možné jej nastavovat i pomocí zobrazovací a nastavovací jednotky Vegadis 82. Snímače Vegawell 52 jsou vybaveny integrovanou přepěťovou ochranou a sondy snímače jsou schváleny pro použití v prostředí s nebezpečím výbuchu podle ATEX II 1G, 2G Ex ia IIC T6. Samonosný kabel sondy se vyrábí z materiálů PE, PUR nebo FEP.
Jádrem snímačů Vegawell 52 je keramická kapacitní tlakoměrná buňka, která má obchodní označení Certec® a je určena k měření relativního nebo absolutního tlaku. Podle požadovaného měřicího rozsahu je zvolena jedna ze sedmi tlouštěk keramické membrány od 0,21 do 1,8 mm. Speciální safírový materiál s drsností povrchu 0,5 μm má výrobce, firma Vega, patentově chráněný. Keramický senzor propůjčuje snímačům cenné vlastnosti: mechanickou robustnost, chemickou odolnost a velkou přetížitelnost (až 150krát). Keramická membrána je umístěna na samém čele snímače (provedení front-flush), což zabraňuje tvorbě usazenin.
Radarový hladinoměr Vegapuls WL 61
Také radarový hladinoměr Vegapuls WL 61 (obr. 2) byl vyvinut pro vodní hospodářství. Lze jej však použít i pro nenáročná měření v mnoha dalších úlohách v nejrůznějších odvětvích průmyslu.
V porovnání s dříve používanými ultrazvukovými snímači nabízejí radarové hladinoměry ve vodním hospodářství a při zpracování odpadních vod značné výhody. Technické parametry těchto hladinoměrů jsou pro vodohospodářství více než dostačující a cena je v současné době totožná s cenou ultrazvukových snímačů.
Cílem vývoje hladinoměru Vegapuls WL 61 bylo nabídnout kvalitní, cenově zajímavý radarový hladinoměr pro všestranné použití v běžných provozních podmínkách. Speciální pouzdro i celá konstrukce nového hladinoměru Vegapuls WL 61 jsou přizpůsobeny podmínkám vodního hospodářství. Tento hladinoměr může být díky konstrukci pouzdra s krytím IP68 (odolnost do 0,2 MPa) a výstupu kabelem s utěsněnou průchodkou zcela zaplaven. Kompletní anténní systém je převzat z radarového hladinoměru Vegapuls 61, prověřeného dlouholetým provozem v praxi. Anténa o průměru 80 mm výborně směruje měřicí signál a umožňuje bez problémů měřit i v oblasti malých měřicích rozsahů. Anténa hladinoměru je v tvrzeném plastovém pouzdře s krytkou z polypropylenu.
Výhodou tohoto hladinoměru významnou ve vodním hospodářství je to, že měření není ovlivňováno povětrnostními vlivy, např. teplotou, větrem, mlhou nebo deštěm. Díky mnohem vyšší citlivosti elektronické jednotky ve srovnání ultrazvukovými snímači je možné měřit dokonce i médium se slabou vrstvou pěny. Zejména při měření průtoku na otevřených žlabech je radarový hladinoměr mnohonásobně přesnější než hladinoměr ultrazvukový.
Výstupem hladinoměrů Vegapuls 61 je analogový signál 4 až 20 mA s protokolem HART nebo digitální rozhraní pro Profibus-PA nebo Foundation Fieldbus. Radarový hladinoměr Vegapuls WL 61 může být jednoduše propojen s již existujícími vyhodnocovacími jednotkami od společnosti Vega, např. Vegamet 391.
Příklad použití
Podstatnou součástí každé lakovny karoserií je čistírna odpadních vod a jinak tomu není ani u britského výrobce sportovních automobilů Aston Martin. Každá odchylka v procesu čištění může mít přímý vliv na kvalitu laku. Je tomu tak proto, že pro snížení dopadu na životní prostředí je kompletně veškerá odpadní voda recyklována v uzavřeném okruhu.
Jednou z nejdůležitějších součástí čistírny odpadních vod je usazovací nádrž, v níž sedimentují pevné nečistoty. V této čistírně je používána usazovací nádrž dortmundského typu, která je plněna dvěma výkonnými čerpadly, jež současně tlačí odpadní vodu přívodním válcem ke dnu nádrže. Pro zvýšení intenzity separačního procesu je obsah usazovací nádrže silně provzdušňován. Pevné částice sedimentují na dně nádrže a vyčištěná, provzdušněná voda je přepadem odváděna do dalších stupňů čistírny a nakonec zpět do lakovny. Sedimentované kaly jsou ze dna nádrže pravidelně odčerpávány a dále zpracovávány.
Úlohou je měřit polohu hladiny odpadní vody z lakovny s množstvím pevných částic v betonové nádrži o půdorysu 5 × 8 m a výšce plnění do 3,5 m. Rychlost plnění může být až 140 000 l/min. Odpadní voda silně pění a snadno tvoří úsady. Hladina je velmi neklidná a občas se na ní tvoří silná vrstva lepivé pěny. Měří se při venkovní teplotě. Rozsah měření je přibližně 3,5 m; zvláštní požadavky jsou kladeny na rychlou dobu odezvy, která zaručí spolehlivou ochranu před přetečením.
Pro měření byl vybrán radarový hladinoměr Vegapuls WL 61 s anténní sondou v plastovém krytu (obr. 3). Vzhledem ke stupni krytí IP68 je tento hladinoměr vhodný do náročných podmínek, které se při měření v tomto případě vyskytují. Na přesnost měření nemají vliv hustota média, obsah suspendovaných pevných částic ani pěna na hladině. Snímač detekuje úroveň naplnění nádrže s milimetrovou přesností. Vzhledem k velké přesnosti se hladinoměr používá i k regulaci přítoku čisté vody, kterou se kompenzují ztráty odparem. Výhodou je také to, že snímač nevyžaduje manuální čištění, které by znamenalo přerušení procesu měření.
Kontinuální měření výšky hladiny ultrazvukovými hladinoměry
Mezi běžně používané hladinoměry ve vodohospodářství i přes popsané výhody radarových hladinoměrů patří hladinoměry ultrazvukové. Společnost Vega nabízí ultrazvukové hladinoměry Vegason 61 a Vegason 62. Tyto snímače vynikají svou kompaktností a rozsahem měření 0,25 až 5 m a 0,4 až 8 m. Provozní teplota je do +80 °C.
Vyhodnocovací jednotky Vegamet 391 a Vegadis 82
Vyhodnocovací jednotka Vegamet 391 (obr. 4) je vybavena šesti reléovými výstupy a má veškeré nezbytné vlastnosti pro řízení čerpadel a měření průtoku. Je vybavena integrovaným čítačem pro měření celkově protečeného množství. Uživatel může zobrazit měřenou hodnotu v jednotkách, které mu vyhovují. Možnost zobrazit okamžitý průtok nebo celkové protečené množství je ideální pro většinu úloh v oblasti vodního hospodářství. Jednotka má rozhraní Ethernet nebo RS-232 pro propojení s PC nebo jinými řídicími jednotkami. K dispozici je také verze s certifikátem funkční bezpečnosti na úrovni SIL 2. Měřené hodnoty jsou podle požadavku zobrazovány na displeji LCD, na externím displeji nebo v nadřazeném systému. Jednotka rovněž umožňuje zaznamenávat a zobrazovat měřené hodnoty v dlouhém časovém intervalu (trendy).
Nově je pro zobrazení a nastavení měřených hodnot k dispozici vyhodnocovací jednotka Vegadis 82 (obr. 5), pomocí níž je možné nastavovat parametry snímače a která může zároveň sloužit jako zobrazovač. Tato jednotka je vybavena zobrazovacím a nastavovacím modulem Plicscom. Jednotku Vegadis 82 je možné upevnit na stěnu na lištu DIN nebo úchyty na zábradlí. K dispozici je také verze do panelu.
Závěr
Ponorné hydrostatické sondy Vegawell 52, radarové hladinoměry Vegapuls WL 61 a další produkty ze sortimentu německé společnosti Vega Grieshaber KG dodává na český a slovenský trh její výhradní zástupce pro Českou republiku a Slovensko, společnost Level Instruments CZ – Level Expert, s. r. o.
Všechny dodávané přístroje vyhovují příslušným českým i evropským normám a jejich spolehlivost je ověřena dlouholetým provozem u nás i v zahraničí. Zkušení pracovníci společnosti rozumějí specifickým požadavkům daných odvětví.
Společnost Level Instruments CZ – Level Expert je připravena dodat měřicí techniku pro jakékoliv průmyslové odvětví, a to včetně bezplatného technického poradenství, vypracování návrhu řešení, zapůjčení snímačů a jejich vyzkoušení u zákazníka.
Obr. 1. Ponorný hydrostatický hladinoměr Vegawell 52
Obr. 2. Radarový hladinoměr Vegapuls WL 61 s anténní sondou v plastovém krytu
Obr. 3. Vegapuls WL 61 měří hladinu odpadní vody v usazovací nádrži průmyslové ČOV
Obr. 4. Vyhodnocovací jednotka Vegamet 391
Obr. 5. Vyhodnocovací jednotka Vegadis 82