Aktuální vydání

celé číslo

08

2019

MSV 2019 v Brně

celé číslo

Průtokoměry Siemens: dánská invence a německá preciznost

číslo 12/2003

Průtokoměry Siemens: dánská invence a německá preciznost

Firma Siemens patří mezi největší globální elektrotechnické koncerny. Jako jedna z mála firem na světě pokrývá téměř celý obor elektrotechniky a elektroniky. Divize Automatizace a pohony firmy Siemens (A&D) je mj. předním dodavatelem automatizační techniky pro zpracovatelský průmysl v celém světě.

Z analýz prováděných renomovanými organizacemi s celosvětovou působností plyne, že klíčovou součástí nabídky přístrojů pro automatizaci spojitých výrobních procesů jsou průtokoměry. Používají se mj. v potravinářském, chemickém a farmaceutickém průmyslu, ve vodárenství a energetice a pokrývají více než čtvrtinu současné poptávky po měřicí technice pro výrobní provozy.

Po nedávné akvizici celosvětově úspěšné divize Flow firmy Danfoss disponuje nyní A&D ucelenou nabídkou průtokoměrů pro téměř jakoukoliv aplikaci.

Obr. 1.

Stávající sortiment (prstencové průtokoměry, měření s použitím clon, plováčkové průtokoměry) byl doplněn hmotnostními průtokoměry jmenovitých světlostí od 1,5 do 150 mm pro velmi přesné měření nejen průtoku, včetně přesného dávkování, ale i hustoty a koncentrace kapalin a plynů.

Nabídka ultrazvukových průtokoměrů byla rozšířena o snímače pro potrubí o průměru až 4 m (od 25 do 4 000 mm) pro měření průtoku kapalin, a to i elektricky nevodivých (kondenzát, demineralizovaná voda, oleje, uhlovodíky apod.), a o jejich variantu v podobě průtokoměrů pro dodatečnou montáž na již existující potrubí bez nutnosti jeho vyprázdnění.

Novinkou v programu firmy Siemens jsou ultrazvukové vodoměry napájené z vlastní baterie. Na rozdíl od zavedených mechanických vodoměrů nevyžadují údržbu, vykazují zanedbatelnou tlakovou ztrátu a měří s přesností lepší než 1 % z měřené hodnoty při době života baterie delší než šest let.

Stávající nabídku snímačů průtoku od A&D dále rozšiřují průtokoměry magneticko-indukční (obr. 1). Jednou z posledních novinek je Sitrans 5100W, průtokoměr se zcela unikátní konstrukcí snímače.

Sitrans FM Magflo 5100W – nový průtokoměr nejen pro vodní hospodářství

Magneticko-indukční průtokoměry, nejrozšířenější průtokoměry pro přesná měření objemových průtoků pitné i odpadní vody, prošly v posledních letech, díky překotnému vývoji v oblasti elektroniky, rychlou inovací, avšak především ohledně jejich elektronické části – vyhodnocovací jednotky. Ty umí stále více. Jejich spotřeba klesla na asi 10 W bez ohledu na jmenovitou světlost vlastního snímače, který nemusí být trvale zaplaven, disponují větším počtem výstupů včetně moderních komunikačních protokolů (RS-485, Profibus-DP, Profibus-PA, HART, CANopen, DeviceNet atd.). Jejich uvádění do chodu i obsluha jsou stále jednodušší apod. Co se však týče vlastního snímače, tedy části, která se montuje do potrubí, na první pohled se vývoj jakoby zastavil. Sice jsou stále spolehlivější, mají modernější design i povrchovou úpravu, avšak zásadní novinku zde lze hledat marně. Snímače nové generace Sitrans 5100W nicméně nevykazují nejčastější nedostatky dosavadních průtokoměrů a plní i specifické požadavky zákazníků zejména v oblasti vodního hospodářství.

Obr. 2.

Jedna výstelka pro všechny aplikace

Snímače Sitrans 5100W jmenovitých světlostí DN 50 až DN 300 jsou zcela nové konstrukce (obr. 2). Speciální výstelka je vyrobena ze dvou různých typů kompozitního eleastomeru na bázi NBR (Butadiene Acrylonitrile Rubber), který by bylo možné označit jako „měkkou-tvrdou„ pryž. Výrobní postup, při kterém jsou oba kompozitní materiály spojeny v pouze jedné výrobní operaci bez použití lepidel a pojiv, jež by se následně mohla uvolňovat do měřeného média, je patentově chráněn. Vzniklá výstelka je ve vstupní a výstupní části měřicí trubice měkká, pročež lépe odolává otěru a současně slouží jako těsnění při montáži. Ve střední části měřicí trubice je naopak výstelka tvrdší, čímž je zajištěna její vynikající dlouhodobá tvarová stálost bez ovlivnění proměnlivými tlaky a teplotami média, popř. nasákavostí, jako u běžných typů pryže.

Tvarová stálost výstelky snímače garantuje dlouhodobou přesnost, která je u typu Sitrans 5100W vždy lepší než 0,25 % z aktuální hodnoty.

Další předností nové výstelky je její vynikající odolnost proti chemikáliím – dokonalejší je z běžně používaných výstelek pouze teflonová (PTFE). Zejména v oblasti odpadních vod v chemii a petrochemii již není nutné přemýšlet o tom, jakou výstelku volit, popř. pro jistotu instalovat drahé snímače s výstelkou z PTFE. Snímač Sitrans 5100W odolává i uhlovodíkům. Samozřejmostí je i jeho schválení k použití při měření průtoku pitné vody.

„Narozen„ IP68

Častým požadavkem uživatelů je odolnost průtokoměrů proti zaplavení zvnějšku. Jak je tomu s vodotěsností šachet, ve kterých se průtokoměry často instalují, není třeba příliš rozvádět. Stejně tak hovořit o situaci po povodních, kdy byla zaplavena i technika instalovaná na místech, kde se voda teoreticky neměla nikdy objevit, není zapotřebí. Na rozdíl od snímačů některých jiných výrobců, vyznačujících se šroubovaným pláštěm kolem cívky, a tudíž potenciálními netěsnostmi, byly i snímače předchozí generace Sitrans 3100W celosvařované konstrukce. U snímačů řady Sitrans 5100W nejběžnějších světlostí DN 50 až DN 300 jsou však odstraněny všechny nadbytečné svary. Snímač má tvar prosté trubky s přírubou na vstupu a výstupu (obr. 2). Krček snímače mezi tělesem a svorkovnicí je standardně v provedení IP68 a svorkovnice s krytím IP67 může být i dodatečně doplněna na krytí IP68. Vnější plášť snímače je nově povrchově upraven vodou ředitelným práškovým lakem s větší odolností, než mají např. dvousložkové laky na bázi epoxidu. Vedle přínosu zejména při tzv. zakopaných instalacích, tj. tam, kde nelze snímač umístnit do šachty a je po montáží zasypán zeminou, je přínosem i použití vodou ředitelných barev – je podstatně šetrnější k životnímu prostředí.

Moderní konstrukce snímače bez dodatečného vnějšího pláště kryjícího cívku také usnadňuje instalaci, neboť není nutné používat šrouby přesné délky, použít lze i svorníky.

Nepatrné zúžení, viditelný přínos

Vnitřní průměr snímače na jeho vstupu a výstupu odpovídá vnitřním průměrům potrubí, stejně jako připojovací příruby. Vnitřní část snímače je však kuželovitě zúžena s cílem zrychlit proudění měřené kapaliny. Při tomto uspořádání se dosahuje větší přesnosti měření v oblasti minimálních průtoků, rozšíření měřicího rozsahu a zmenšení rizika úsad a inkrustací. Významná je také úspora dodatečných nákladů tam, kde bylo dosud nutné potrubí redukovat pomocí difuzoru a konfuzoru – při použití snímače Sitrans 5100W nejsou přídavné redukce nutné. Úkos vnitřního průměru snímače se stoupáním necelých 7 % má zanedbatelný vliv na tlakovou ztrátu (odpovídá tlakové ztrátě asi 3,6 m přímého potrubí původní jmenovité světlosti) a v porovnání s běžným kuželovým zúžením nevyvolává víry v proudícím médiu ovlivňující měření a nezvětšuje případný otěr.

Budicí cívky sedlového tvaru jsou umístěny přímo mezi výstelkou a vnější trubicí snímače, v kuželovém zúžení, a jsou tak současně výborně elektricky stíněny proti rušení přicházejícímu z vnějšku snímače. Současně má magnetický obvod menší induktanci, a proto je možné použít velmi vysoké budicí frekvence (výhodné zejména pro procesy dávkování, rychlé změny průtoků apod.).

Vestavné délky snímačů Sitrans 5100W jsou stejné jako u typu Sitrans 3100W a odpovídají normě ISO 13359.

Unikátní a současně komplexní nabídka

Unikátní konstrukce nové generace snímačů magneticko-indukčních průtokoměrů typu Sitrans 5100W umožňuje uživatelům zvolit si přístroj s vynikajícím poměrem užitné hodnoty k pořizovacím nákladům, jehož dodací lhůty jsou tak krátké, jak tomu dosud nikdy nebylo (světlosti DN 25 až DN 600 do pěti dnů). Zvolí tedy přístroj, na který se budou moci dlouhodobě spolehnout.

Úspěšné začlenění divize Flow firmy Danfoss do divize Automatizace a pohony společnosti Siemens, tj. mimo jiné převzetí výrobních závodů, patentů a udržení práce pro všechny zaměstnance, dovolilo vytvořit v dánském Nordborgu centrum odborných znalostí Siemens Flow Instruments. Všem zákazníkům je tak zaručeno nejen zásobování náhradními díly, ale zejména jistota pokračování vývoje a výroby moderních a kvalitních produktů standardu Siemens.

Převzetím celosvětově velmi úspěšné divize Flow firmy Danfoss současně A&D, ve smyslu firmou Siemens zavedené koncepce TIA (Totally Integrated Automation), doplnila svůj sortiment výrobků do té míry, že každý její zákazník od ní může získat veškeré potřebné komponenty pro automatizaci celého výrobního procesu počínaje řídicími systémy, přes měniče frekvence a motory, regulátory, stykače a relé až po přístroje nacházející se v samém jádru technologie – provozní snímače fyzikálních veličin (teplota, tlak, výška hladiny, průtok, hmotnost) a analyzátory složení kapalin a plynů.

Komplexní řešení od A&D znamená pro zákazníka výhodu jednoho dodavatele, tj. výhodnou cenu za celou dodávku, kompatibilitu všech produktů, společný záruční a pozáruční servis a v neposlední řadě také přínosy plynoucí ze spolupráce s osvědčeným, spolehlivým a dlouhodobě stabilním partnerem.

Ing. Jiří Vlach, Siemens s. r. o.,
divize Automatizace a pohony,
obchodní úsek Procesní instrumentace

Inzerce zpět