Aktuální vydání

celé číslo

12

2021

Automatizace v chemickém a petrochemickém průmyslu

Průtokoměry a regulační ventily

celé číslo

Převodníky Sitrans pro měření tlaku a teploty

Převodníky Sitrans pro měření tlaku a teploty

Tlaky a teploty se v technické praxi řadí mezi nejběžněji sledované a následně i regulované fyzikální veličiny. Různě navržená a provozovaná zařízení pracující s těmito základními veličinami lze nalézt všude, počínaje našimi obydlími, přes distribuční systémy až po výrobní zařízení. Primární částí každého měřicího a regulačního obvodu je snímač, popř. převodník, který převádí příslušné veličiny na jinou, lépe pozorovatelnou veličinu, v současnosti zpravidla na elektrický signál. Tento signál je dále zpracováván podle vhodného regulačního algoritmu do podoby akčního zásahu, realizovaného prostřednictvím koncového regulačního členu. V současné době je na trhu nepřeberné množství typů a provedení snímačů tlaku, popř. teploty, a o přízeň zákazníka usiluje mnoho výrobců a dodavatelů. Mezi významné výrobce těchto přístrojů patří také společnost Siemens.

Nabídka převodníků pro nejrůznější použití

Společnost Siemens jako výrobce a dodavatel úplné řady produktů měřicí a regulační techniky nabízí převodníky fyzikálních veličin v mnoha stupních poměru ceny k výkonu tak, aby dokázala uspokojit nejrůznější potřeby širokého spektra zákazníků.

Obr. 1.

Obr. 1. Převodníky tlaku a rozdílu tlaků řady Sitrans P DSIII

Co se týče měření tlaku, jsou nabízeny špičkové převodníky tlaku a rozdílu tlaků řady Sitrans P DSIII (obr. 1), které jsou určeny pro nejnáročnější měřicí úlohy v průmyslu a energetice. Součástí sortimentu výrobků je dále novinka v oblasti snímačů tlaku – řada převodníků Sitrans P300 (obr. 2, obr. 3), které lze i při jejich vynikajících metrologických vlastnostech získat za velmi příznivou cenu. Snímače řady Sitrans P300 jsou svým provedením vhodné zejména pro úlohu v oborech jemné chemie, biotechnologií a potravinářství. V nabídce jsou rovněž sériově vyráběné a cenově výhodné převodníky Sitrans P Z a P ZD. U všech snímačů tlaku je k dispozici bohatá a neustále se rozšiřující nabídka variant mechanického připojení a membránových i kapilárových oddělovačů.

Nabídka převodníků teploty zahrnuje vedle klasických konstrukcí s velmi dobrým poměrem mezi cenou a výkonem také velmi zajímavou kompaktní kombinaci odporového snímače teploty s digitálním ukazatelem a převodníkem na proudovou smyčku – převodník Sitrans TF2.

Kompaktní převodníky tlaku řad Z a ZD

Z konstrukčního hlediska představují přístroje Sitrans řad Z a ZD v současné době nejběžněji používané převodníky tlaku, které lze využít v nejrůznějších úlohách – např. v systémech distribuce tepla, vody a plynů, v hydraulických systémech, energetice, chemii apod., tedy všude tam, kde je požadována jednoduchá a kompaktní instalace, malé rozměry, stabilita, příznivá cena a současně robustní provedení.

Obr. 2.

Obr. 2. Převodníky tlaku řady Sitrans P300
Obr. 3. Převodník tlaku Sitrans P300-DRD

Základní konstrukce obou řad převodníků tlaku je shodná – piezorezistivní senzor tlaku s membránou na bázi Al2O3 nebo z korozivzdorné oceli, závitové mechanické připojení v několika verzích, včetně možnosti čelního uložení membrány, a kompaktní válcové pouzdro z korozivzdorné oceli. Převodníky řady Z jsou vybaveny analogovou elektronikou s možností jemné korekce nuly a rozpětí uživatelem. Měřicí rozsahy jsou u převodníků obou typů pevně dány, a to v rozmezí od rozsahu 0 až 100 hPa po rozsah 0 až 40 MPa absolutního tlaku nebo přetlaku. Na zvláštní přání zákazníka je možné dodat i přístroje s atypickým měřicím rozsahem. Základními charakteristikami přístroje Sitrans P Z jsou velká jmenovitá přesnost (0,25 %), dvouvodičové připojení prostřednictvím proudové smyčky 4 až 20 mA, velmi příznivá cena (i pod 3 000 Kč) a rychlé dodávky standardních provedení (obvykle do jednoho týdne).

Převodníky tlaku řady Sitrans P ZD jsou ideální volbou tam, kde jsou požadovány stejné metrologické a instalační vlastnosti jako u řady Z, ale navíc je požadována také možnost přesného místního odečítání údaje, přestavování rozsahu uživatelem až v poměru 1 : 10 a precizní provedení z korozivzdorné oceli v kombinaci se sklem. Obr. 3. Elektronika tohoto přístroje je digitální, což uživateli poskytuje možnost přesně nastavit měřicí rozsah, nulu, tlumení, způsob zobrazení v inženýrských jednotkách, signalizační funkce atd. Převodníky řady ZD jsou vhodné především na místa, kde tradiční mechanické tlakoměry nadměrně trpí mechanickými vibracemi, pulsacemi tlaku apod., a v důsledku toho mají obecně krátkou dobu života. Cenou okolo 7 000 korun jsou přitom přístroje Sitrans P ZD srovnatelné s kvalitnějšími klasickým manometry z dobrého materiálu a dobré konstrukce.

Kompaktní převodníky a ukazatele teploty řady TF2

Přístroje řady Sitrans TF2 vycházejí z téhož konstrukčního základu jako převodníky tlaku řady Sitrans P ZD. Stejné jsou také vnější vzhled přístroje i možnosti jeho nastavení uživatelem. Tyto přístroje jsou optimální variantou tam, kde je požadován převod teploty na proudový signál 4 až 20 mA a současně místní zobrazení teploty přímo v provozu.

Závěr

Z příkladu popsaných přístrojů, jejichž základní technické parametry jsou shrnuty v tab. 1, je zřejmé, že produkty společnosti Siemens v této oblasti jsou z cenového hlediska plně konkurenceschopné. Jednoduchý převodník tlaku s výstupem 4 až 20 mA se např. prodává za cenu do tří tisíc korun.

Tab. 1. Základní technické parametry převodníků Sitrans P Z, P ZD a TF2

Typ

Sitrans P Z

Sitrans P ZD

Sitrans TF2

Horní mez měřicího rozsahu (min./max.)

0,01/400 MPa, přetlak/absolutní tlak

0,02/40 MPa, přetlak/absolutní tlak

–50 až +200 °C

Jmenovitá přesnost

0,25 %

0,45 K + 0,2 %

Výstup/napájení

4 až 20 mA/dvouvodičově

Místní zobrazení

ne

5 číslic o výšce 9 mm

Hmotnost

0,25 kg

0,6 kg

0,7 kg

Krytí

IP65

Varianta Exi

ano

ne

Převodníky tlaku řady Sitrans P jsou součástí kompletní nabídky provozních přístrojů a patří do koncepce Plně integrovaná automatizace (Totally Integrated Automation – TIA) společnosti Siemens. Tyto převodníky tlaku vhodně doplňují nabídku přístrojů pro měření průtoku kapalin a plynů, hladinoměrů pro sypké látky a kapaliny, vážicích systémů i analyzátorů plynů a emisí a plynových chromatografů. Komplexní nabídka provozních přístrojů společnosti Siemens, doplněná rozsáhlou nabídkou řídicích systémů, měničů frekvence, motorů a spínací techniky umožňuje zákazníkům využít všechny výhody dodávek od jednoho dodavatele, ať již jde o výhody vzájemné kompatibility produktů od jednoho výrobce (včetně bezproblémové vzájemné komunikace prostřednictvím protokolů Profibus či HART), servisní služby z jednoho zdroje či tzv. balíkové ceny (nepřímo úměrné objemu dodávky).

Ing. Ivan Šifta,
Siemens, s. r. o.