Aktuální vydání

celé číslo

07

2019

Řízení dopravy a budov

celé číslo

Vícefázová měření hladiny? Jaký princip zvolit je stále výzvou

Rozhraní nebo vícefázová měření hladiny nalezneme v petrochemii v mnoha různých procesech. Zatímco měření hladiny prošlo dlouhou cestou a je nyní účinně vyřešeno, vícefázová měření hladiny je nadále velkou výzvou. Není jednoznačně určeno, jaký princip měření zvolit pro kterou technologii. 

„Hlavním cílem je spolehlivé a přesné měření s minimální údržbou. Kromě přesnosti je pak důležitým parametrem interval mezi technickými odstávkami,“ říká Václav Patrovský, manažer pro měření hladiny společnosti Hennlich, která dodává převodníky hladiny a rozhraní firmy Magnetrol. Tento americký výrobce se věnuje měření hladiny již více než 85 let.

Tři principy měření

Pro vícefázové měření rozhraní hladiny se podle společnosti Magnetrol, která čerpá z dlouholetých zkušeností, dají využít tři principy. 

Obr. 1. Přístroje pro vícefázové měření rozhraní hladiny

Principy měření jsou reprezentovány také třemi typy měřidel této společnosti, která mají bezpečnostní certifikát SIL a jsou tak vhodná pro kontrolní okruhy se zvýšeným požadavkem na bezporuchový provoz v úrovni SIL2  1oo1.

  • vztlakový převodník Modulevel (2. generace),
  • radarový převodník Eclipse 706 (4. generace vedených radarů),
  • magnetostriktivní převodník Jupiter (2. generace).

1. Měření vztlakovým převodníkem

Princip vztlakového převodníku spočívá v měření polohy plováku, který se vznáší v rozsazení dvou kapalin. Plovák musí být při měření rozhraní celý ponořen. Změny polohy plováku jsou měřeny snímací indukční cívkou, uvnitř cívky se pohybuje feromagnetické jádro - stonek pevně spojený s plovákem. Pro měření se využívá:

Vztlakový převodník rozhraní Modulevel

Měří na principu rozdílu hustot kapalin.

Používá se v aplikacích, které vylučují měření radarem s vedenou sondou (dielektrická konstanta horní kapaliny > dielektrická konstanta spodní kapaliny)

            Přednosti měření

  • výborná linearita výstupního signálu,
  • výborná odolnost vůči vibracím,
  • minimální údržba (spolehlivé dlouhodobé měření, pracovníci údržby často ani netuší, kde přesně je převodník Modulevel, který je zpravidla tepelně zaizolovaný a nainstalován).

2. Měření radarovým převodníkem

Princip radarového měření spočívá v měření časového intervalu odrazu elektromagnetického impulsu od rozhraní dvou kapalin s rozdílnými dielektrickými konstantami. Čím vyšší dielektrická konstanta, tím nižší rychlost šíření impulsu v kapalině. Pro měření se využívá:

Radarový převodník se sondou s vedenou vlnou Eclipse

Měří na principu rozdílných dielektrických konstant kapalin

Používá se v aplikacích, ve kterých se vlivem změny teplotních podmínek mění značně hustota. Radarové měření je nezávislé na změnách hustoty a viskozity.

         Přednosti měření

  • nevyžaduje kalibraci, schopnost měřit Plug & Play,
  • nemá žádné pohyblivé díly,
  • čtvrtá generace Eclipse 706 s diagnostikou pro detekci a prevenci nánosů,
  • sondy Eclipse je možné v základu vybavit porty pro proplach bez přerušení provozu,
  • sondy Large Coax jsou uzpůsobeny do náročných podmínek viskozity až 5000 cP,
  • minimální údržba.

3. Měření magnetostriktivním převodníkem

Princip měření magnetostriktivním plovákovým převodníkem spočívá v měření polohy plováku, který se vznáší na rozhraní dvou kapalin. Poloha plováku je měřena odrazem impulsu od magnetického pole plováku. Impuls se šíří podél vodícího drátu uvnitř stonku. Pro měření se využívá:

      Přednosti měření

  • Měří na principu rozdílu hustot kapalin,
  • Na stonku může být umístěno více plováků, každý kalibrovaný na rozdílnou hustotu,
  • Nevyžaduje kalibraci, schopnost měřit Plug & Play..

 

Obr. 2. Doporučení měřicího principu podle hustoty a viskozity media

 Podle obrázku výrobce Magnetrol doporučuje:

–Pro těžká a hustá média použít měření vztlaku Modulevel a magnetostriktivní Jupiter na principu měření hustot.

–Pro média se střední a nízkou hustotou a viskozitou použít vedený radar Eclipse

„Tato doporučení jsou však všeobecná a principy měření se v některých aplikacích mohou vzájemně překrývat. Způsob měření pro danou konkrétní aplikaci je proto vždy lepší konzultovat,“ uzavírá Václav Patrovský.

Další informace najdete na www.hennlich.cz