Aktuální vydání

celé číslo

03

2021

Digitální transformace, chytrá výroba, digitální dvojčata

Komunikační sítě, IIoT, kybernetická bezpečnost

celé číslo

Plovákové hladinoměry Kobold

V minulém čísle se čtenáři mohli seznámit s hladinovými plovákovými spínači (str. 29 až 30). Tento článek představuje plovákové hladinoměry typu MM z produkce společnosti KOBOLD Messring GmbH. 

Plovákové hladinoměry MM (obr. 1) se skládají z vodicí tyče, plováku a popř. vyhodnocovací jednotky. Plovák, ve kterém je umístěn magnet, se pohybuje po vodicí tyči podle toho, jak hladina stoupá nebo klesá. Ve vodicí tyči jsou umístěné jazýčkové kontakty propojené s odporovým řetězcem. Pohybem hladiny magnet v plováku spíná jazýčkové kontakty, což generuje napětí, které je přímo úměrné výšce hladiny (obr. 2). Tato technika snímání je podobná činnosti posuvného kontaktu na odporovém potenciometru.

Napětí změřené na odporovém řetězci je zpracováno v převodníku (volitelná možnost), který vysílá proudový signál úměrný poloze hladiny kapaliny; v závislosti na konstrukci také umožňuje monitorování mezní hodnoty.

Převodník může být umístěný jak přímo v hlavici přístroje, tak jako externí zařízení. K dispozici je lokální analogové či digitální zobrazení.

Hladinoměry MM se používají ke konti­nuální indikaci a kontrole polohy hladiny všech druhů kapalin. Jednoduchá konstrukce s pouze jednou pohyblivou částí (plovák) je vhodná pro úlohy, kde je vyžadována velká spolehlivost. Plovákové hladinoměry umožňují kontinuální měření polohy hladiny a kontrolu limitní hladiny kapalin nezávisle na jejich elektrické vodivosti, teplotě a tlaku měřeného média. Je však možné je použít pouze v kapalinách, které zajistí volný pohyb plováku.

Je tedy třeba vzít v úvahu tato omezení:

  • v kapalině nesmí být přítomné velké částice,
  • hustota kapaliny nesmí být menší než hustota specifikovaná pro daný typ plováku,
  • kapalina nesmí krystalizovat,
  • je třeba vybrat plovák a vodicí tyč z materiálu, který je chemicky odolný proti měřené kapalině,
  • tlak a teplota musí být udržovány v mezích uvedených v technických specifikacích.

K vygenerování měřených hodnot je k dispozici množství převodníků v různých provedeních, konfiguracích připojení a materiálovém provedení. 

Instalace zařízení

Vodicí tyč nesmí být vystavena nárazům a ohybu, jinak by se mohly poškodit jazýčkové kontakty umístěné uvnitř vodicí tyče.

Při instalaci je třeba dbát na použití správné kabelové průchodky a těsnění u přístrojů s konektorem, aby se zabránilo vniknutí vlhkosti do snímače.

Je zapotřebí zajistit volný pohyb plováku – pozornost je nutné věnovat dostatečné vzdálenosti od bočních stěn. Montážní poloha vodicí tyče se od svislice nesmí odchýlit o více než 30°.

Zařízení lze použít i v prostředí s nebezpečím výbuchu: dodáváno je v provedení Ex ia nebo Ex d.

Procesní připojení je volitelné, závitové G nebo NPT, přírubové DN 50 až DN 125.

Elektrické připojení je zajištěno buď kabelem volitelné délky, nebo hlavicí se svorkovnicí. Společnost Kobold nabízí deset různých variant, které se liší tvarem hlavice, ale také výbavou, jakou je např. displej.

Výstupní signály jsou: odporový, 4 až 20 mA, HART, Profibus, Foundation Field­bus.

Délka vodicí tyče je od 300 mm do 6 m. Provozní tlak při 20 °C je v závislosti na druhu plováku od 0,2 do 3 MPa. Maximální provozní teplota závisí na materiálech plováku, vodicí tyče, připojovacího kabelu nebo hlavice; krajní hodnoty jsou –20 až +130 °C. Hladinoměry dosahují rozlišení 10 mm.

Materiály plováku jsou: plasty PVC-U, PP, PVDF nebo korozivzdorná ocel 1.4404 (jiné na vyžádání). Krytí je IP65 nebo IP68.

Nejobvyklejší oblasti použití jsou:

  • odpadní vody a čistírny odpadních vod,
  • zásobní a dávkovací nádrže,
  • chemické nádrže,
  • zpracovatelský průmysl,
  • elektrárny,
  • farmaceutický průmysl,
  • potravinářský průmysl,
  • strojírenství.

(KOBOLD Messring GmbH)

Obr. 1. Plovákový hladinoměr MM od firmy Kobold

Obr. 2. Schéma plovákového hladinoměru

Tab. 1. Přehled plovákových hladinoměrů MM

Typ

Tvar

Materiál

Vnější průměr (mm)

Výška (mm)

Průměr vnitřního otvoru (mm)

Min. hustota kapaliny
(kg/dm3)

Rozsah prac. teplot

(°C)

Jmen. tlak
při 20 °C
(MPa)

MM05

dutý válec

PP

42

40

14

0,65

–10 až +80

0,3

MM07

dutý válec

PVC-U

42

40

14

0,90

0 až +60

0,3

MM08

dutá koule

1.4404

44

52

15

0,65

–20 až +130

2,0

MM10

dutá koule

1.4404

52

52

15

0,60

–20 až +130

3,0

M13

dutý válec

PVDF

38

60

18

0,60

–10 až +125

0,2

MM15

dutý válec

PP

60

60

18

0,40

–10 až +80

0,6

MM16

dutý válec

PVC-U

60

60

18

0,60

0 až +60

0,3

MM20

dutá koule

1.4404

95

95

20,8

0,50

–10 až +130

1,5