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 NSL-firmy Anderson-Negele. Mogą one mierzyć poziom już w zakresie od 50mm.

 

Używanie 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 NSL- 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 3000 mm. 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 4-20 mA i jest dostępny bezpośrednio z miernika. Cechą specjalną mierników poziomu jest szybkość odpowiedzi i przetwarzania wartości pomiarowej poziomu medium.

Miernik NSL- aktualizuje wartość mierzonego poziomu z powtarzalnością 10 razy na sekundę. Dlatego też miernik ten jest bardzo dobrym rozwiązaniem zarówno w przypadku pomiarów małych i dużych objętości, 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 zakresowi 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 NSL- 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 na 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 NSL nie wymagamy jakiejkolwiek regulacji, natomiast w przypadku mierników pojemnościowych, ze względu na zmianę stałej dielektryczne nowego medium, wymagana jest regulacja miernika. W przypadku doboru miernika musi być zachowana tylko minimalna przewodność mierzonego medium o wartości 1μS/cm. 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 utrudniają pomiaru w miernikach potencjometrycznych NSL. Nie fałszują wyników pomiaru oraz, co ważne, mierzą 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 był 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 NSL-. Mierniki NSL- 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 NSL- powodowane przez pianę są tak niskie, że w praktyce nie mają jakiegokolwiek znaczenia. Systemy pomiarów bezkontaktowych często nie mogą rejestrować szybkich zmian poziomu z powodu ich bezwładności. Szybka aktualizacja zmian wartości mierzonych w miernikach NSL- jest wykonywana bez problemów, co umożliwia rejestrację szybkich zmian poziomu mierzonego medium.

 

Ograniczenia

 

Nierozsądnie byłoby zakładać, 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. Zmiany temperatury medium lub jej wahania oraz, co za tym idzie, zmiany przewodności nie wpływają 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

Ważne 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 2,4 mA. 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 ze ścianką 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 poziomu medium występującego w zbiorniku. Procedura pomiarowa w szerokim ujściu jest niezależna od przewodności medium, jednakże minimalną, wymaganą przewodnością jest wartość 1μS/cm. Dodatkowo, możliwa jest także instalacja miernika od dołu zbiornika.

 

Aplikacje

 

Mierniki poziomu ciągłego NSL- 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 kosztownym, a w przypadku pomiarów niskich poziomów, także mało dokładnym rozwiązaniem.

Mierniki potencjometryczne poziomu ciągłego NSL- 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 NSL- jest dokładny pomiar oraz kontrola poziomu medium mierzonego w zbiornikach procesowych. Bardzo dokładny pomiar oraz krótki czas odpowiedzi umożliwia stosowanie mierników NSL- 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 wymaganą dokładność pomiaru oraz wysoki standard higieniczności. Mierniki poziomu NSL- są także w szerokim zakresie stosowane w mleczarniach do kontroli poziomu mleka, jak i w maszynach w procesie technologicznym. Są one tutaj najczęściej używane z przyłączami mleczarskimi, zgodnie z DIN11851, dzięki czemu możliwy 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 przyleganie mediów na pręcie pomiarowym nie zakłóca wyników pomiarów, a miernik w pełni wykorzystuje swoje właściwości. Jest to bardzo ważnym atutem w miernikach NSL-, wykorzystujących metodę potencjometryczną pomiaru poziomu. Dodatkowo, w przypadku zmiany medium mierzonego w zbiorniku, mierniki nie wymagają dodatkowej kalibracji, zachowując swoje wysokie parametry pomiarowe i udowadniając swoją wysoką elastyczność. Tym samym, zwiększają 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 ciągłego NSL- 

 

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

· 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 4-20 mA dla poziomu

· sygnał błędu 2,4 mA: 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