Strona się ładuje... Czas ładowania zależy od szybkości Twojego połączenia internetowego!

Potencjometryczna Metoda Pomiaru Poziomu dzięki Anderson Negele

Jeżeli wymagany jest pomiar poziomu cieczy w małych zbiornikach lub też rurach, wtedy zwykle pomiar hydrostatyczny jest niedokładny i tym samym staje się zawodny. Pasty lub bardzo przylegające media są także często powodem dużych błędów i zawodności tych przetworników poziomu, dlatego też trzeba zastosować inne urządzenie pomiarowe. Najlepszym rozwiązaniem tego problemu są mierniki potencjometryczne pomiaru ciągłego typu NSK-/NSS- firmy Anderson-Negele. Mogą one mierzyć poziom już w zakresie od 50mm.

ywanie niezawodnego wyposażenia w instalacjach technologicznych zapewnia pełną kontrolę oraz oszczędza koszty!

Tak zwana metoda potencjometryczna jest stosowana przez firmę Anderson-Negele w miernikach poziomu ciągłego NSK-/NSS- i jest najlepszym sposobem pomiaru poziomu w małych zbiornikach. Mierniki poziomu w wariancie z jedną elektrodą pomiarową mogą być montowane od góry lub dołu zbiornika i są stosowane w zbiornikach metalowych o poziomie medium do 3000m. Mierniki są wykonywane z prętem o długości zgodnej z wymaganiami tzn. poziomem medium w zbiorniku. Dla zbiorników z tworzyw sztucznych, z nachyloną instalacją lub też nieregularnymi kształtami zbiornika wykonuje się mierniki poziomu z dwoma elektrodami, gdzie jedna elektroda mierzy poziom medium a druga jest elektrodą masową, która zastępuje ścianę metalową zbiornika. Sygnał pomiarowy jest ustawiany w zakresie 4…20mA i jest dostępny bezpośrednio z miernika. Cechą specjalną mierników poziomu jest szybkość odpowiedzi i przetwarzania wartości pomiarowej poziomu medium. Miernik NSK-/NSS- aktualizuje wartość mierzonego poziomu z powtarzalnością 10 razy na sekundę. Dlatego też miernik ten jest bardzo dobrym rozwiązaniem zarówno w przypadku mierników małych i dużych gabarytowo, oraz zbiorników gdzie zmiany poziomu są szybkie tzn. częste w małych okresach czasu. Przyłącza procesowe mierników są wykonane bez zastosowania elastomerów, są zgodne z zatwierdzeniem EHEDG oraz certyfikowane przez 3A. Dodatkowo dostępny jest szereg higienicznych adapterów montażowych m.in. TriClamp, Mleczarskie DIN11851, Varivent, DRD oraz szereg innych. Dzięki takiemu zakresowy przyłączy możliwe jest łatwe dostosowanie miernika do przyłącza istniejącego już na obiekcie. Pręt pomiarowy miernika wykonany jest ze stali nierdzewnej 1.4404 a element izolacyjny wykonany jest z PEEK. Wszystkie materiały miernika są zatwierdzone przez FDA i dopuszczone do kontaktu z żywnością. Ze względu na wysoki standard aseptyczności mierniki NSK- doskonale spełniają swoje zadanie w sterylnych aplikacjach oraz w procesach czyszczenia CIP-/SIP-, opcjonalnie wykonywane są także w wersji wysoko-temperaturowej. Miernik wykonany w całości ze stali nierdzewnej jest odporny różne warunki pracy a dodatkowo spełnia wszystkie wymagania higieniczności stawiane urządzeniom pomiarowym w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym.

Porównanie z pojemnościową metodą pomiarową

Obok wysokiej higieniczności i kompaktowej budowy miernika, ważną rolę odgrywa także wysoka pewność i dokładność pomiaru. Przewaga metody potencjometrycznej nad pojemnościową jest oczywista: w przypadku zmiany medium mierzonego w zbiorniku, w miernikach NSKnie wymagamy jakiejkolwiek regulacji, natomiast w przypadku mierników pojemnościowych, ze względu na zmianę stałej dielektryczne nowego medium wymagana jest regulacja miernika. Tylko minimalna przewodność mierzonego medium o wartości 1μS/cm musi być zachowana w przypadku doboru miernika. Zmiana przewodności medium nie ma znaczenia w pomiarze poziomu, o ile nie jest niższa od minimalnej wartości wymaganej. Media przylegające, sprawiające dosyć duże problemy w miernikach pojemnościowych, nie sprawiają jakichkolwiek problemów w miernikach potencjometrycznych NSK, nie fałszując wyników pomiaru oraz co ważne mierząc faktyczny poziom medium w zbiorniku.

Porównanie z hydrostatycznym pomiarem poziomu

Nadciśnienie w zbiorniku ciśnieniowym nie będzie fałszowało pomiarów poziomu metodą potencjometryczną, umożliwiając bardzo dokładny pomiar poziomu nawet w bardzo małych zbiornikach ciśnieniowych. W takich przypadkach gdzie często stosujemy pomiar hydrostatyczny przy pomocy przetwornika ciśnienia lub różnicy ciśnień, stosunek pomiędzy nadciśnieniem a ciśnieniem hydrostatycznym nie powinien być większy niż 4:1, aby pomiar być w miarę dokładny. Nawet w przypadku, gdy stosunek tych ciśnień jest zachowany, nadal pozostają znaczące błędy pomiarowe w poziomach minimalnych zakresu pomiarów. Ograniczenia takie jak te i wynikające ze straty dokładności nie występują przy pomiarach poziomu miernikami NSK-. Mierniki NSK- umożliwiają bardzo dokładny pomiar z wysoką rozdzielczością w pełnym zakresie, nawet przy pomiarach od pierwszych milimetrów poziomu, niezależnie od występującego nadciśnienia.

Porównanie z miernikami bezkontaktowymi poziomu

W mediach, w których występuje wysoka zawartość piany mierniki potencjometryczne wykazują się wyższością w porównaniu z procesowymi miernikami bezkontaktowymi (ultradźwiękowymi i radarowymi miernikami poziomu). Obok niepoprawnego pomiaru poziomu mediów pieniących się, w najgorszym przypadku mierniki bezkontaktowe poziomu mogą mierzyć cokolwiek. Przyczyną występujących błędów jest emitowanie fal elektromagnetycznych, które są absorbowane przez pianę i dlatego występują różnego rodzaju zakłócenia pomiarów. Z powodu znacznie niższej przewodności piany w porównaniu z medium mierzonym, błędy pomiarowe w miernikach NSK- powodowane przez pianę są tak niskie, że są one w praktyce bez jakiegokolwiek znaczenia. Systemy pomiarów bezkontaktowych często nie mogą rejestrować szybkich zmian poziomu z powodu ich bezwładności. Szybka aktualizacja zmian wartości mierzonych w miernikach NSK- jest wykonywana bez problemów, co umożliwia rejestrację szybkich zmian poziomu medium mierzonego.

Ograniczenia

Truizmem byłoby twierdzić, iż każda metoda pomiarowa działa zawsze poprawnie, niezależnie od położenia lub bez jakichkolwiek trudności pomiarowych. Dotyczy to także potencjometrycznych mierników poziomu. W mediach jednorodnych mierniki te pracują doskonale; jednakże, gdy w medium mierzonym powstaje duża niejednorodność przewodności mogą powstawać niewielkie błędy pomiarowe. W przypadku zmiany temperatury medium lub jej wahania oraz co za tym idzie zmiany przewodności nie wpływa na pomiar miernikami.

Potencjometryczna metoda pomiaru: medium w zbiorniku

Rys. 1 Potencjometryczna metoda pomiaru: medium w zbiorniku działa jak potencjometr przesuwny, wymuszając napięcie na pręcie pomiarowym, aby mogło być ono zmierzone na ścianie zbiornika. Pręt miernika generuje napięcie i jest zasilany z miernika

Ważnym jest, aby przewodność medium mierzonego nie spadła poniżej minimalnej, wymagalnej wartości 1μS/cm. W takim przypadku, dla „bezpieczeństwa pomiaru” na wyjściu miernika zostanie wystawiony sygnał o wartości 2,4mA. Dla przykładu miernikiem opartym na metodzie potencjometrycznej możemy bezproblemowo mierzyć poziom wody destylowanej. W kilku ekstremalnych sytuacjach, miernik wymaga zastosowania izolatora w celu oddzielenia elektrody pomiarowej miernika od ściany zbiornika, ponieważ uziemienie, czyli styczność elektrody z ściany zbiornika może powodować błędy pomiarowe. W takich przypadku opcjonalne zastosowanie izolatora w górnej części elektrody pomiarowej działa jak „lekarstwo” dla prawidłowości pomiarów.

Opis zasady działania

Podstawowa idea pomiaru potencjometrycznego poziomu opiera się na zastosowaniu pomiaru napięcia na przewodzącym metalowym pręcie (potencjometryczny tor). Medium w zbiorniku działa jak przesuwny potencjometr, wymuszając częściowe napięcie na pręcie pomiarowym (wg rys. 1), aby mogło być ono zmierzone na ścianie zbiornika. Mierzone, częściowe napięcie jest wymuszone proporcjonalnie do napięcia na pręcie a z kolei bezpośrednio do względnego poziom medium występującego w zbiorniku. Procedura pomiarowa w szerokim ujściu jest niezależna od przewodności medium, jednakże minimalną, wymagalną przewodnością jest wartość 1μS/cm. Dodatkowo możliwa jest także instalacja miernika od dołu zbiornika.

Aplikacje

Mierniki poziomu ciągłego NSK- są najczęściej stosowane do pomiaru poziomu w zbiornikach niskociśnieniowych występujących np. w browarach, mleczarniach i innych gdzie wymagana jest wysoka dokładność oraz znaczna szybkość reakcji na zmiany poziomu medium mierzonego. Jak już wspomniano wcześniej, hydrostatyczny pomiar poziomu błędu to przy pomocy przetwornika ciśnienia lub tez przetwornika różnicy ciśnień nie zawsze spełnia warunki dokładności pomiarów wg wymagań użytkownika. Pomiar poziomu miernikami bezkontaktowymi jest często rozwiązaniem kosztownym, a w przypadku pomiarów niskich poziomów jest także mało dokładnym rozwiązaniem. Mierniki potencjometryczne poziomu ciągłego NSK- firmy Anderson-Negele są rozwiązaniem ekonomicznym, odznaczają się wysoką dokładnością pomiaru w całym zakresie. Mogą być stosowane w rurociągach oraz bardzo małych zbiornikach od 50mm. głównym zastosowaniem mierników NSK- jest dokładny pomiar oraz kontrola poziomu medium mierzonego w zbiornikach procesowych. Bardzo dokładny pomiar oraz krótki czas odpowiedzi umożliwia stosowanie mierników NSK- do kontroli szybkich zmian poziomu medium jak też dokładnego dawkowania określonych ilości medium w procesach technologicznych. Mierniki te doskonale sprawdzają się także przy pomiarach poziomu mediów lepkich np. past, ciast itp.; zachowując wymagalną dokładność pomiaru oraz wysoki standard higieniczności. Mierniki poziomu NSK- sa także w szerokim zakresie stosowane w mleczarniach do kontroli magazynowania mleka jak i maszynach w procesie technologicznym. Są one tutaj najczęściej używane z przyłączami mleczarskimi, zgodnie z DIN11851; dzięki czemu możliwa jest ich montaż w istniejącej instalacji. W tego typu aplikacjach mierniki są najczęściej stosowane do pomiaru poziomu mleka, kefiru, jogurtu, maślanki itp. Ważnym jest, iż w tego typu aplikacjach przyleganie mediów na pręcie pomiarowym nie zakłóca wyników pomiarów a miernik w pełni wykorzystuje swoje właściwości. Jest to bardzo ważnym atutem w miernikach NSK-, wykorzystujących metodę potencjometryczną pomiaru poziomu. Dodatkowo, w przypadku zmiany medium mierzonego w zbiorniku; miernik nie wymaga dodatkowej kalibracji zachowując swoje wysokie parametry pomiarowe; udowadniając wysoką elastycznością stosowania przez użytkownika. Tym samym powiększają swoją skuteczność nad innymi metodami pomiarów; gwarantując krótki czas odpowiedzi oraz dostarczając wysokich parametrów pomiarowych przy stosowaniu w szerokim zakresie aplikacji.

3a                               ehedg-type-el                           fda 

mierniki_poziomu_ciaglego_nsk

Rys. 2 Mierniki poziomu ciągłego NSK- oraz przyłącza EHEDG (wg kolejności od lewej do prawej)
NSS-157 z higienicznym przyłączem procesowym G1/2”
NSK-157 z higienicznym przyłączem procesowym G1/2”
NSK-358 z higienicznym przyłączem procesowym G1”wykonanie wysokotemperaturowe
NSK-357.2 z higienicznym przyłączem procesowym G1 wersja z dwoma elektrodami pomiarowymi.
Dla każdego z mierników dostępna jest szeroka gama higienicznych przyłączy procesowych m.in. do spawania, rurowe EHG, TriClamp, mleczarskie DIN 11851, DRD, Varivent, APV, BioControl, SMS i inne

Pomiar poziomu przez miernik poziomuNSS firmy Anderson Negele

Pomiar poziomu ketchupu w rurociągu. Przez stosowanie miernika poziomu NSS-… firmy Anderson-Negele możliwy jest pomiar poziomu w rurze oraz ochrona przed suchobiegiem.

Mierniki poziomu ciągłego NSK- / NSS-

· pomiar poziomu w rurach i zbiornikach od 50mm do 3000mm

· kontrola produktu w rurach, ochrona pomp i zaworów, sygnalizacja poziomu

· odpowiedni do pomiaru poziomu past i mediów lepkich

· wykonanie z dwoma prętami dla zbiorników innych niż metalowe

· kontrola poziomu w procesach dawkowania produktu

· minimalna przewodność medium 1μS/cm (np. woda destylowana)

· kompatybilność z procesem czyszczenia CIP-/SIP- do 150°C

· kompletne wykonanie ze stali kwasoodpornej; uszczelnienie z PEEK

· wyjście analogowe 4…20mA dla poziomu

· sygnał błędu 2,4mA: dla pustego zbiornika lub gdy przewodności poniżej 1μS/cm

· potencjometryczna metoda pomiaru (brak jakiejkolwiek kalibracji)

· galwaniczna separacja sygnału wyjścia i zasilania

· dostępny szeroki wybór higienicznych przyłączy procesowych

Komentarze są zamknięte