Aktuální vydání

celé číslo

12

2021

Automatizace v chemickém a petrochemickém průmyslu

Průtokoměry a regulační ventily

celé číslo

Snímače průtoku s dvouhodnotovým výstupem

číslo 10/2006

Snímače průtoku s dvouhodnotovým výstupem

Snímače průtoku s dvoustavovým výstupem, tzv. hlídače průtoku, se používají téměř ve všech oblastech průmyslové výroby, kde je třeba sledovat průtok plynů nebo kapalin. Namátkou lze jmenovat monitorování hydraulických systémů, chladicích a mazacích okruhů, ochranu čerpadel proti běhu „na sucho„, kontrolu chodu ventilátorů, klimatizačních jednotek atd.

Obr. 1.

Obr. 1. Kalorimetrický princip měření objemového průtoku

Společnost Turck zákazníkům nabízí hlídače průtoku, které detekují, zda potrubím něco protéká, sledují minimální a maximální hodnotu průtoku a monitorují změny průtoku v čase.

Princip činnosti

Hlídače průtoku společnosti Turck pracují na kalorimetrickém principu (obr. 1). Součástí snímače jsou dva odporové snímače teploty, zapojené do můstku, z nichž jeden je vyhřívaný. Dokud médium v potrubí neproudí, ustálí se rozdíl teplot mezi oběma snímači teploty na konstantní hodnotě. Proudící médium ochlazuje vyhřívaný rezistor a to se projeví rozvážením měřicího můstku.

Konstrukce

Hlídače průtoku mohou být kompaktní, tzn. že senzor a vyhodnocovací jednotka jsou ve společném pouzdru, nebo v odděleném provedení, kde je senzor samostatný a musí být připojen k vyhodnocovací jednotce. Podle způsobu montáže jsou senzory, které se zasunují do potrubí (FCS), a senzory v provedení in-line, které jsou vsazeny do potrubí jako mezikus (FCI).

Výstupy senzorů jsou dvouhodnotové, tranzistorové nebo reléové. Jejich spínací mez se nastavuje potenciometrem a o sepnutí informuje obsluhu LED. Existují i snímače s analogovým výstupním signálem 0 nebo 4 až 20 mA.

Obr. 2.

Obr. 2. Miniaturní snímač průtoku in-line, určený zejména pro stroje a strojní zařízení

Provozní teplota média pro standardní senzory je –20 až +100 °C, krátkodobě až +120 °C, speciální provedení odolává teplotě až +160 °C. Maximální provozní tlak je podle provedení do 10 nebo 60 MPa.

K dispozici jsou též speciální provedení určená pro potravinářský a farmaceutický průmysl, chemicky odolné snímače průtoku a snímače průtoku do prostředí s nebezpečím výbuchu, snímače pro kontrolu proudění vzduchu nebo hořlavých plynů a varianty vhodné pro média s prudkými změnami teploty (typ FTCI, viz Automa 3/2006, str. 4). Zájemce o bližší informace lze odkázat na články, které již byly v časopise Automa uveřejněny (článek Hlídače průtoku v čísle 2/2002 a článek Snímače a detektory průtoku v čísle 12/2003).

Na obr. 2 je příklad snímače průtoku in-line, který je díky malým rozměrům zvláště vhodný tam, kde je nedostatek místa. Ocení jej proto zejména konstruktéři strojních zařízení. Všechny části, které přicházejí do styku s měřeným médiem, jsou z korozivzdorné oceli.

Vyhodnocovací jednotky

Pro senzory v odděleném provedení jsou k dispozici vyhodnocovací jednotky MC96, MK96 a MS96. Jednotky se liší provedením, funkcí, výstupem a napájecím napětím.

MK96 je jednotka určená pro montáž na lištu DIN. Jde o jednokanálovou vyhodnocovací jednotku s tranzistorovým, reléovým nebo analogovým výstupem. Spínací mez se nastavuje potenciometrem. K signalizaci funkce a stavu slouží signální barevné LED. Napájecí napětí je 24 V DC.

Obr. 3.

Obr. 3. Vyhodnocovací jednotky v provedení (zleva doprava) MS96, MC96, MK96

Jednotka MS96 má stejné funkce jako MK96, ale navíc má výstup využívaný ke sledování teploty. Existuje i ve verzi EEx ia (v této verzi ovšem bez sledování teploty). Umožňuje nastavit časové zpoždění spínaní. Napájecí napětí může být 24 V DC, 115 V AC nebo 230 V AC.

Jednotka MC96 je určena k vestavbě do 19" rámu. Její funkce jsou podobné jako u předchozích verzí: kromě průtoku může sledovat i teplotu, spínací meze se nastavují potenciometrem a přepínači DIP lze nastavit časové zpoždění sepnutí. K dispozici je i dvoukanálová verze. Napájecí napětí je 24 V DC.

Jak vybrat vhodný snímač?

Při výběru vhodného snímače je nutné si nejprve zodpovědět tyto otázky:

  • Jaký rozsah průtoků je třeba měřit?
  • Je měřené médium plyn, nebo kapalina?
  • Jaký způsob připojení snímače k potrubí je pro danou úlohu vhodný (in-line, šroubení, varivent, tri-clamp apod.)?
  • Vyžaduje úloha kompaktní snímač, nebo snímač s oddělenou elektronikou?
  • Jaké napájecí napětí je v místě použití k dispozici?
  • Jaké jsou požadavky na materiál snímače (chemická odolnost, hygienické standardy apod.)?
  • Je místo měření v prostředí s nebezpečím výbuchu?
  • Potřebuji znát okamžitý průtok, nebo stačí jen sledovat, zda je hodnota průtoku v zadaných mezích?
  • Jsou na snímač kladeny nějaké další speciální požadavky, např. z hlediska odolnosti proti vysoké teplotě a tlaku?

Po zodpovězení těchto otázek může konstruktér vyhledat vhodný snímač v katalogu společnosti Turck nebo použít interaktivní klíč na stránkách www.turck.cz (produkty – senzorová technika – hlídače průtoku – hledat podle kritérií).

Společnost Turck s. r. o., v rámci svých služeb nabízí také bezplatné vypracování návrhu řešení dané aplikace, včetně cenové nabídky, a jeho vyzkoušení u zákazníka.

Jan David, Zuzana Chalupová,
TURCK s. r. o.

TURCK s. r. o.
Hradecká 1151
500 03 Hradec Králové
tel.: 495 518 766, fax: 495 518 767
GSM: 724 260 950, 602 145 538
e-mail: turck@turck.cz
http://www.turck.cz