Aktuální vydání

celé číslo

11

2019

Využití robotů, dopravníků a manipulační techniky ve výrobních linkách

Průmyslové a servisní roboty

celé číslo

Komplexní řešení pro úpravny vod a čistírny odpadních vod

číslo 4/2004

Komplexní řešení pro úpravny vod a čistírny odpadních vod

Společnost Level Instruments nabízí kompletní sortiment přístrojů pro úpravny vod a čistírny odpadních vod. Je schopna vyhovět veškerým požadavkům zákazníků na nejrůznější druhy měření výšky hladiny, průtoku a měření rozhraní kalů. Společnost dodává zvláště pro vodní hospodářství přístroje výrobců se zkušenostmi a množstvím aplikací v čistírnách odpadních vod a úpravnách vod. Spolehlivost těchto přístrojů je ověřena dlouholetým provozem u nás i v zahraničí. Přístroje jsou používány v aplikacích na zásobnících, přepadech a žlabech, jímkách, silech, při řízení stavidel, česlí a odkaliště. Mezi často měřená média patří splašky, kaly, chemické látky, čistá i odpadní voda. Zákazníkům jsou k dispozici mimo jiné ultrazvukové přístroje pro měření výšky hladiny s řídicím systémem pro ovládání až pěti čerpadel. Bylo zavedeno také automatické řízení čerpadel v úsporném bezšpičkovém provozu, které výrazně šetří provozní náklady. Léta zkušeností umožňují porozumět specifickým požadavkům tohoto odvětví a správně na ně reagovat. Protože společnost Level Instruments nenabízí výrobky pouze jediného výrobce, má možnost svým zákazníkům nabídnout optimální řešení výběrem vhodného principu měření.

Obr. 1.

Kontinuální měření výšky hladiny – bezkontaktní

Mezi nejprodávanější ultrazvukové hladinoměry společnosti Level Instruments patří ultrazvuková sonda Probe (obr. 1). Tento snímač je unikátní svou kompaktností a rozsahem měření 0,25 až 5® XLS a XLT, se kterými je možné měřit při teplotě do 150 °C. Zákazníci, kteří nepožadují příliš velký měřicí rozsah, mohou zvolit ultrazvukové snímače Echomax XPS/XCT (obr. 2), určené pro detekci hladin kapalin a sypkých hmot.

V rozsahu do 8 m měří snímač Echomax XRS-5, který je jedním z nejpoužívanějších hladinoměrů. Zmíněný snímač je určen pro speciální aplikace ve vodním hospodářství, jako je měření hladiny v úzkých čerpacích stanicích, nádržích, žlabech a filtrech.

K uvedeným senzorům nabízí společnost Level Instruments vyhodnocovací jednotky typu AiRanger. Tento jedinečný systém se dělí na typy SPL, DPL Plus a XPL Plus: systém SPL pro monitorování jedné nádrže, systém DPL pro monitorování dvou nádrží a systém XPL pro monitorování až deseti měřicích míst. Tyto vyhodnocovací jednotky dokážou měřit v rozsahu 0,3 až 60 m; záleží na typu použitého senzoru. Spokojenost zákazníků se systémem AiRanger lze doložit mnoha významnými referencemi po celém světě.

K monitorování výšky hladiny odpadní vody jakéhokoliv složení do 15 m je určen systém HydroRanger Plus. Tento systém je speciálně konstruován pro potřeby vodního hospodářství, pro měření výšky hladiny, volného místa nad hladinou, vzdálenosti od hladiny, rozdílu výšky hladin, průměrné výšky hladiny nebo celkového čerpaného objemu. Systém plně vyhovuje požadavkům zákona jako fakturační měřidlo. Přístroj je vhodný pro použití ve studnách, jezech či náhonech.

Obr. 2.

K monitorování dvou rozdílných výšek hladin je určen systém MultiRanger Plus, který je navíc schopen měřit průtok v otevřených kanálech a přepočítat měřenou výšku hladiny na objem. Kromě toho má další doplňující funkce pro signalizaci a řízení čerpadel. MultiRanger Plus v kombinaci s ultrazvukovým senzorem XPS-10 zaručuje vysoce spolehlivé měření a regulaci výšky hladiny se snadnou obsluhou.

Pro bezkontaktní měření měnící se výšky hladiny kapalin a kalů v nádržích lze zvolit rovněž radarový hladinoměr IQ 300 (obr. 3), využívající mikrovlnnou impulsní metodu a použitelný do běžného prostředí i do prostředí s nebezpečím výbuchu. Velký pracovní kmitočet a rychlost šíření signálu (elektromagnetické vlnění) umožňují spolehlivě a přesně měřit i za velkých tlaků, vakua nebo vysokých teplot. IQ 300 dokáže snímat i výšku zpěněné hladiny. Měřicí rozsah radarového hladinoměru IQ 300 je 20 m. Typickou aplikací IQ 300 v ČOV je měření výšky hladiny ve vyhnívacích nádržích.

Kontinuální měření výšky hladiny – kontaktní

Do této skupiny spadají kontaktní hydrostatické ponorné snímače firmy Noeding, typ P135 nebo P133, a snímače švýcarské firmy Huba Control, typ 681. Jde o piezorezistivní ponorné snímače s teplotní kompenzací, kalibrací a převodníkem na unifikované výstupní signály. Tyto ponorné senzory ve verzi s kabely odolávajícími slané vodě a olejům jsou určeny i pro měření hladin korozivních látek. Přívodní kabel obsahuje trubičku, kterou je do senzoru přiváděn atmosférický tlak.

Obr. 3.

Limitní měření výšky hladiny

K velmi významným limitním hladinoměrům patří ultrazvukový hladinový spínač Pointek ULS 200, jenž umožňuje signalizovat vysokou nebo nízkou hladinu kapalin a kalů do 5 m. Pouzdro ULS 200 je vyrobeno z materiálu Kynar (PVDF), který odolává působení většiny chemických látek. Díky tomu je snímač vhodný pro aplikace při zpracování pitné a průmyslové vody a odpadních vod. Hladinoměr ULS 200 již nalezl uplatnění při řízení čerpadel a zároveň pro signalizaci jednoho alarmu nebo poruchového stavu.

V sortimentu limitního měření nabízí společnost Level Instruments širokou řadu kapacitních limitních kontaktních sond Pointek CLS 100, 200, 300. Tyto flexibilní, univerzální a cenově dostupné frekvenčně kapacitní snímače s možností eliminace nánosů jsou určeny k detekci vysoké nebo nízké úrovně hladiny.

Novinkou v sortimentu společnosti Level Instruments jsou plovákové spínače hladin francouzské firmy ATMI (obr. 7). Jde o nejjednodušší a nejlevnější měření hladiny kapalin. Uvnitř plováku je spínací prvek, který detekuje naklonění způsobené stoupající nebo klesající hladinou. Existuje několik variant snímačů, lišících se tvarem pouzdra, typem spínacího prvku a tím, zda je plovák určen pro kapalná média nebo sypké materiály. Zákazníkům jsou rovněž k dispozici modely do prostředí s nebezpečím výbuchu. Materiál plováku a kabelu je určující pro jeho odolnost proti agresivnímu prostředí. Standardně je pro materiál plováku použit kopolymer polypropylenu. Pro běžné aplikace postačuje kabel z PVC, pro náročnější z neoprenu a hypalonu. Spínače je možné využít k různým ovládacím funkcím, např. k signalizaci výšky hladiny kapalin, přímému nebo nepřímému ovládání čerpadel, uzavíracích ventilů atd.

Obr. 4.

Plovákové spínače jsou dokonale vodotěsné.

Měření průtoku

Společnost Level Instruments má ve svém sortimentu také přístroje k měření průtoku pro zaplněná uzavřená potrubí i pro otevřené kanály, a to s definovaným či nedefinovaným profilem.

Indukční průtokoměr Flowset 2000 umožňuje velmi přesně měřit průtok kapalin v zaplněném potrubí ve vodním hospodářství za příznivou cenu. Spolehlivě měří průtok médií s vysokou teplotou či obsahem abrazivních a agresivních příměsí s vodivostí 2 µS/cm. Mezi jeho nepřehlédnutelné výhody patří měření bez tlakové ztráty, možnost použití pro různá média, tlaková a teplotní odolnost a v neposlední řadě spolehlivost a dlouhá životnost. Maximální teplota měřeného média je 200 °C.

Pro definované otevřené kanály je zákazníkům k dispozici cenově přijatelná souprava SET 2000. Skládá se z Parshallova měrného žlabu, ultrazvukové sondy Probe a procesorové jednotky. Dovoluje přesné, spolehlivé a bezúdržbové měření průtoku se sumarizací proteklého množství vyhovující zákonu o odpadních vodách. Tento systém nalezne uplatnění nejen v oblasti měření odpadních vod.

Obr. 5.

Pro měření průtoku na definovaných žlabech je určen také velmi spolehlivý systém OCM III (obr. 4), vybavený přednastavenými tvary žlabů a přepadů. OCM III obsahuje funkci sběru dat s periodou jednou za minutu až jednou za den. Za tuto dobu počítá a zaznamenává průměrný průtok a navíc zaznamenává minimální a maximální denní teplotu a průtok, včetně doby zaznamenání, a také součet protečeného množství za den. Mezi vyspělé funkce patří proměnlivá četnost sběru dat. V případě potřeby může být přístroj automaticky přeprogramován na častější sběr dat.

Pro měření průtoku v nedefinovaných otevřených kanálech jsou určeny přístroje typu OCM (Open Channel Meter) německé společnosti Nivus GmbH. Uživatel má možnost výběru ze tří verzí tohoto měřicího systému.

OCM Pro je ekonomicky úsporné řešení pro měření průtoku ve všech uvedených aplikacích. Tento systém pracuje na korelačním principu a nemá ve světě konkurenta. Ultrazvukový senzor vysílá krátké ultrazvukové impulsy do měřeného média. Drobné plovoucí částečky nebo vzduchové bublinky je odrážejí zpět. Senzor přijme odražené echo s charakteristickým obrazem. To je digitalizováno a uloženo jako první obraz. Za dalších 0,5 až 4 ms je přijato další ultrazvukové echo, které je opět digitalizováno a uloženo do paměti jako druhý obraz. Postup se opakuje několikrát a z řady obrazů se vyhodnotí rychlost pohybu kapaliny. Princip ultrazvukové korelační metody byl podrobně popsán v článku Měření průtoku s využitím ultrazvukové korelační metody v časopise Automa, 2002, roč. 8 č. 2, s. 20–21. Díky korelační metodě je měření průtoku velice přesné, instalace přístroje je naprosto jednoduchá a nevyžaduje žádné investice do stavebních úprav. Výhodou uvedeného systému je možnost vizuálního zobrazení aktuálního průtoku přímo na displeji, přenos a ukládání dat. Snímač je schopen detekovat a zahrnout do výpočtu i část zpětného proudění. Jednou z důležitých referencí systému OCM Pro v České republice je měření průtoku říční vody na přítoku do elektrárny v Mělníku. ČEZ Elektrárna Mělník se zde rozhodla instalovat tři vysoce přesné průtokoměry OCM Pro. Průtokoměr OCM E je určen pro zjištění protečeného množství a zpracovává dvě veličiny: výšku hladiny a rychlost proudění. Na rozdíl od OCM Pro však snímání rychlosti nepracuje na korelačním principu, ale využívá Dopplerův jev. K průtokoměru OCM E lze připojit dva senzory rychlosti, a snímač je tedy vhodný pro široké kanály. Systém umožňuje definovat měřicí okno, nejčastěji v místě blízko středu profilu, kde je maximální rychlost (to platí pouze pro symetrický kruhový profil). Další odrazy z jiných částí profilu nejsou akceptovány. Ze zjištěné maximální rychlosti je přepočtem určena střední rychlost. Tento průtokoměr nalezne uplatnění při měření průtoku odpadních vod, sledování přívalových srážek, sledování přítoku (náhonu) malých vodních elektráren apod.

Obr. 6.

Ekonomická verze průtokoměru nazvaná OCM EM je stejná jako předešlý OCM E, může však mít připojen pouze jeden rychlostní snímač a neumožňuje jej použít v prostředí s nebezpečím výbuchu. Jeho velkou předností je zato zajímavá cena, která v mnohých případech bývá nižší než instalace měrných žlabů. Zde je sice vlastní měření levnější, ale bývá spojeno s nákladnými stavebními úpravami.

Vynikající výhodou je to, že instalace jakéhokoliv průtokoměru OCM nevyžaduje žádné odstavení kanálu z provozu, přístroje nevyžadují spád a nesnižují energetický potenciál vody. To je důležité zvláště při měření průtoku v náhonech malých vodních elektráren.

Měření hladiny kalů v dosazovacích nádržích ČOV

Pro přesné sledování výšky hladiny kalů v úpravnách vod a čistírnách odpadních vod v primárním i sekundárním stupni čištění je možné s výhodou zvolit ultrazvukový systém InterRanger DPS 300 (obr. 5). Jeho použití zvyšuje efektivitu čisticího procesu a zlepšuje kvalitu čištěných vod. Standardně bývá systém DPS 300 využíván pro detekci výšky (rozhraní) hladiny kalů v dosazovacích nádržích (obr. 6). Tento ultrazvukový systém je tvořen vyhodnocovací jednotkou InterRanger DPS 300, jedním nebo dvěma (podle počtu měřicích míst) ultrazvukovými snímači Echomax XCT-12 s ochranným krytem a montážní sestavou pro bezpečnou instalaci snímače v čisticí nádrži.

InterRanger DPS 300 je vhodný pro aplikaci v obdélníkových i oválných nádržích. Snímače mají samočisticí vlastnosti a v nádržích je lze ponechat na místě po dlouhou dobu bez údržby. Pro integrování do centralizovaných systémů řízení lze využít komunikaci přes rozhraní RS-232 nebo bipolární proudovou smyčku, popř. galvanicky oddělený proudový výstup. Měřicí rozsah snímačů je od 1 do 30 m. Měření je vyhodnoceno patentovaným systémem Sonic Inteligence®.

Obr. 7.

Ultrazvukový přístroj pro zjištění skutečného rozložení kalového mraku v dosazovacích nádržích s možností nastavení limitních hodnot se nazývá NivuScope. Jeho použitím se výrazně zefektivní čisticí proces a tím se zlepší výsledná kvalita čištěných vod. NivuScope také umožňuje snížit provozní náklady.

Senzor NivuScope v provozu musí být ponořen několik centimetrů pod vodní hladinou. Vysokofrekvenční ultrazvukové impulsy jsou vysílány do kapaliny a signál je odrážen od pevných částic nebo usazenin zpět k senzoru. Přijatý akustický signál je přeměněn na elektrický. Intenzita přijímaného signálu v závislosti na čase je zobrazena na grafickém displeji.

Měření zákalu

MSM 400 a MCU 200 jsou ultrazvukové přístroje k měření zákalu. V nabídce jsou dvě provedení, ponorné nebo k montáži na potrubí. Měří se tlumení ultrazvukového signálu, které je přímo úměrné zakalení (v procentech). MSM 400 má výstup po proudové smyčce 4 až 20 mA s protokolem HART, dva reléové výstupy, chybové hlášení a digitální displej.

Analytické měření

Pro kontinuální analytická měření v obtížných podmínkách vodního hospodářství a čistírnách odpadních vod je určen analyzátor Monitor. Měří pH, redox, vodivost, obsah kyslíku ve vodě a teplotu. Analyzátor Monitor umožňuje vykonávat základní analytická měření běžná ve vodním hospodářství a ČOV. Mezi důležité výhody patří velmi jednoduché nastavení (menu v českém jazyce), možnost komunikace, krytí IP65 a provedení Ex (zóna 1).

Závěr

Rychlá reakce na poptávku, vysoce kvalitní zboží, široký sortiment nabízených produktů, 24hodinový servis sedm dní v týdnu – to vše vede ke spokojenosti zákazníků.

Společnost Level Instruments chtěla předloženým článkem ukázat, že má pro každou technologii rozsáhlou nabídku nejrůznějších měřicích zařízení. Zákazníkovi jsou při jeho výběru, při návrhu vhodného řešení i při instalaci a uvedení přístroje do provozu nápomocni pracovníci firmy s dlouholetými zkušenostmi. Všechny dodávané přístroje vyhovují příslušným českým i evropským normám.

(Level Instruments)

LEVEL INSTRUMENTS spol. s r. o.
Přemyslovců 43
709 00 Ostrava-Mariánské Hory
tel.: 596 622 884, 596 622 618
fax: 596 620 618
hot-line: 602 533 433
e-mail: info@levelin.cz
http://www.levelin.cz

Inzerce zpět