Aktuální vydání

celé číslo

12

2022

Automatizace výrobních, montážních a balicích strojů a linek

Elektrické, pneumatické a hydraulické pohony

celé číslo

Měření hladiny v zásobnících se zkapalněnými plyny

číslo 8-9/2003

Měření hladiny v zásobnících se zkapalněnými plyny

Úroveň hladiny v nádržích se zkapalněnými plyny lze jednoduše měřit snímačem reagujícím na hydrostatický tlak kapaliny. Protože se zpravidla jedná o tlakové nádoby, je třeba použít snímače rozdílu tlaků porovnávajícího tlak u dna s tlakem v horní části nádoby. Vzhledem ke specifickým nárokům těchto aplikací se dobře osvědčily převodníky rozdílu tlaků BHV 5355.

Obr. 1.

Popis měření

Zásobníky zkapalněných plynů jsou nejčastěji určeny pro kyslík, dusík, oxid uhličitý a argon. Teplota uvnitř zásobníku je hluboko pod bodem mrazu, a proto se moderní zásobníky staví z korozivzdorných ocelí jako tlakové nádoby s dvojitou stěnou, přičemž vzduch z prostoru mezi stěnami je vyčerpán obdobně jako u termosky. Tlak v zásobníku je obvykle v rozmezí od 1 do 3 MPa. Zásobníky bývají standardně opatřeny hrdly pro odběr tlaku z horní a dolní části nádoby.

Odběr tlaku u dna nádoby je zaplaven zkapalněným plynem. V místě, kde impulsní potrubí opouští izolaci, se plyn odpařuje a do obou vstupních hrdel snímače tedy přichází látka v plynné fázi. Bubliny odpařeného plynu odcházejí impulsním potrubím zpět do nádrže a mohou způsobovat kolísání měřeného signálu. Nakolik je měření tímto jevem zkresleno, záleží na konstrukci zásobníku, přesně vzato na umístění a konstrukci hrdla dolního odběru.

Snímač tlaku musí být k nádobě připojen přes tříventilovou uzavírací armaturu, která umožní vyrovnání tlaků při montáži a demontáži měřidla tak, aby nedocházelo k jeho jednostrannému přetížení plným provozním tlakem.

Obr. 2.

Převodník tlaku BHV 5355

Čidlo převodníku tlaku BHV 5355 je schematicky znázorněno na obr. 3. Tělo čidla je svařeno z feritické korozivzdorné oceli a je nerozebíratelným a rozměrově stabilním celkem. Ústřední součástí čidla je měřicí membrána, tvořená tenkou deskou, resp. fólií z feromagnetické korozivzdorné oceli, na kterou z každé strany působí jeden z měřených tlaků – výslednice silového působení je tedy dána rozdílem obou tlaků. Výchylka membrány je snímána jako změna indukčnosti prostřednictvím dvou cívek v půlmůstkovém zapojení. Snímací cívky jsou ze strany měřeného média zakryty fólií z nemagnetické korozivzdorné oceli. Změna indukčnosti obvodu se vyhodnocuje střídavým měřicím zesilovačem s nosnou frekvencí 5 kHz.

Obr. 3.

Výhodou popsaného čidla je jeho dobrá odolnost proti přetížení jednostranným přetlakem. Membrána se totiž pohybuje v úzce vymezeném prostoru v rozmezí asi ±0,2Pro měření při oboustranném (tzv. statickém) tlaku od 0,6 do 4 MPa se čidlo opatřuje přídavnou ztužující klecí, která omezuje jeho deformaci vlivem vnitřního přetlaku („nafukování“).

Aplikace

Významným provozovatelem zásobníků na zkapalněné plyny v ČR je firma Linde Technoplyn a. s., která uvedenými převodníky opatřila přes 100 měřicích míst na zásobnících umístěných na nejrůznějších místech naší republiky. Převodníky zde pracují jako součást telemetrického systému: stav kapaliny v zásobnících se registruje a vyhodnocuje v měřicí ústředně s archivací dat, přičemž naměřená data se v pravidelných intervalech předávají na dispečerská pracoviště, kde jsou využívána k řízení rozvážky kapalných plynů. Popsaný telemetrický systém včetně montáže snímačů vyvinula a dodává firma Dokoupil – měření, řízení.

Využití naleznou i jednodušší aplikace, kde hlavním výstupem je ukazovací displej s programovatelným mezním spínačem. Spínač aktivuje hlášení o dosažení kritického stavu, které se přenáší např. prostřednictvím sítě GSM.

Ing. Jan Vaculík,
BHV senzory

BHV senzory
Suchdolská 4
160 00 Praha 6
tel.: 220 920 253
fax: 220 922 036
e-mail: bhvsenzory@bhvsenzory.cz
http://www.bhvsenzory.cz

Inzerce zpět