Coriolisove prietokomery

Coriolisove meranie prietoku: simultánne meranie hmotnostného prietoku, hustoty, teploty a viskozity

Coriolisov princíp merania sa používa v širokom spektre rôznych priemyselných odvetví, ako napríklad v biotechnológii, chemickom, petrochemickom, ropnom a plynárenskom priemysle a v neposlednom rade v komerčných meraniach. Coriolisove prietokomery PROMASS merajú hmotnostný prietok v zásade pre akúkoľvek kvapalinu: čistiace prostriedky, rozpúšťadlá, palivá, surové oleje, rastlinné tuky, latex, silikónové oleje, alkohol, ovocné šťavy, zubné pasty, ocot, kečup, majonézy, ďalej plyny alebo skvapalnené plyny.

Súčasné meranie hmotnostného prietoku, hustoty a teploty otvára nové perspektívy pre riadenie procesov, zabezpečenie kvality a bezpečnosť prevádzok. Z primárnych meraných premenných možno tiež vypočítať doplňujúce dôležité charakteristické hodnoty:

• objemový prietok
• obsah nerozpustených látok v kvapaline
• koncentrácia viaczložkových kvapalín
• špeciálne hodnoty hustoty, ako napríklad referenčná hustota, stupne Brix, Baumé, API, Balling, Plato

Coriolisove meranie prietoku: princíp merania

Každý Coriolisov prietokomer obsahuje jednu alebo viac meracích trubíc, ktoré sú umelo uvádzané do oscilačného pohybu pomocou budiča. Akonáhle meracou trubicou začne pretekať kvapalina, dochádza v dôsledku zotrvačnosti kvapaliny popri oscilačnom pohybe navyše aj k pôsobeniu skrutnej sily. Dva senzory detekujú túto zmenu oscilácie trubice v priebehu času a priestoru ako „fázový rozdiel“. Tento rozdiel je priamou veličinou hmotnostného prietoku.

Navyše je možné na základe oscilačnej frekvencia meracích trubíc stanoviť aj hustotu kvapaliny. Aby bolo možné vykonávať kompenzáciu vplyvov teploty, zaznamenáva sa tiež teplota meracej trubice. Procesná teplota odvodená z tejto hodnoty je tiež k dispozícii ako ďalší výstupný signál.

Výhody:

• Univerzálny princíp merania pre kvapaliny a plyny
• Meranie niekoľkých veličín naraz – súčasné meranie hmotnostného prietoku, hustoty, teploty a viskozity
• Vysoká presnosť merania: typicky ± 0,1% indikovanej hodnoty, voliteľne: ± 0,05% indikovanej hodnoty (PremiumCal)
• Meranie nezávislé na fyzikálnych vlastnostiach kvapaliny a profilu prúdenia
• Nie sú potrebné rovné potrubia pred prietokomerom a za ním

Coriolisove hmotnostné prietokomery Endress+Hauser

Coriolisove hmotnostné prietokomery PROMASS spoľahlivo merajú hmotnostný prietok plynov, zmesí plynov, suspenzií, vodivých a nevodivých kvapalín, petrochemických produktov a ďalších médií. Prietokomery PROMASS merajú okrem hmotnostného prietoku súčasne aj hustou a teplotu média, ktorých hodnoty je možné jednak využiť vo forme výstupov z prietokomeru pre ďalšie spracovanie v nadradených systémoch a tiež sú použité pre výpočty priamo v elektronike prietokomera pre napr. obsah pevných častíc, koncentráciu, podiel zložky v zmesi, percentný podiel alkoholu atď.. Prístroje sú tiež vybavené funkciou dávkovania s možnosťou riadenia dvojstupňového dávkovacieho cyklu. Hmotnostný prietokomer PROMASS I dokáže priamo merať aj viskozitu kvapaliny.

Coriolisove hmotnostné prietokomery typu PROMASS Proline využívajú pre meranie prietoku princíp založený na kontrolovanom generovaní Coriolisovej sily. Táto sila vzniká všade tam, kde sa spájajú účinky translačného a rotačného pohybu. Amplitúda Coriolisovej sily je priamo úmerná pretečenej „hmote“ a jej rýchlosti, teda hmotnostnému prietoku. Namiesto konštantnej obvodovej rýchlosti využíva PROMASS princíp oscilujúcich meracích trubiek resp. trubky. Podrobnejší popis meracieho princípu nájdete v priloženej dokumentácii. Hmotnostné prietokomery Endress+Hauser nepožadujú špeciálne uchytenie a nevyžadujú si ani nábehové a výbehové dĺžky.

Základné vlastnosti
Rad prístrojov PROMASS je modulárny systém pre meranie hmotnostného prietoku pre svetlosti DN1 až DN250 s meracími trubicami z materiálu nerezová oceľ 316, Hastelloy C22, titán alebo Zirkónium pre teploty do 350°C a tlaky do 400bar.

Merací systém pozostáva zo senzora a prevodníka. Senzor prietokomera môže byť:
PROMASS A, PROMASS E, PROMASS F, PROMASS H, PROMASS I, PROMASS M , PROMASS P, alebo PROMASS S – rozlišujú sa tvarom a počtom meracích trubíc Prevodník, čiže vyhodnocovacia elektronika je PROMASS 80 so základnými funkciami prevodníka, alebo PROMASS 83 s rozšírenými a sofistikovanými funkciami. Prevodníky sú v kompaktnom, alebo oddelenom prevedení.

Všetky prevedenia prietokomerov PROMASS sú štandardne vybavené dvojitým bezpečnostným tlakovým puzdrom. Snímaciu časť je v prípade potreby možné ohrievať elektrickým vyhrievacím káblom alebo pomocou špeciálneho opláštenia obtekajúcim vyhrievacím médiom.
Veľký výber konštrukčných prevedení prietokomerov PROMASS umožňuje firme Endress+Hauser ponúknuť prístroj presne podľa požiadaviek danej aplikácie. Pomocou prietokomerov PROMASS je možné merať prietok obojstranne, pričom je možné smer prietoku indikovať prostredníctvom stavového výstupu.

Vyhodnocovacia elektronika PROMASS poskytuje vysokú dynamiku merania (1000:1) bez toho aby došlo ku skresľovaniu meraných hodnôt. Pre zaistenie čo najvyššej presnosti je možné priamo v prevádzke kalibrovať statický a dynamický nulový bod senzora.

Špeciálna patentovaná konštrukcia prietokomerov PROMASS poskytuje:
• malé rozmery prietokomera – jednoduchá manipulácia pri montáži a nenáročnosť na priestor na zabudovanie
• jednoduchá inštalácia do potrubia bez potreby pomocného uchytenia – kompenzácia reakčnej sily kmitajúcej meracej sústavy je zabezpečená systémom TMB™ (Torsion Mode Balanced) alebo vzájomnou kompenzáciou dvoch kmitajúcich meracích trubiek a nie je nutné uchytenie o pevnú podporu
• meranie bez tlakovej straty – pre PROMASS I, ktorého snímacia časť je tvorená jednou priamou rúrou.

Meranie viskozity
Hmotnostný prietokomer PROMASS I s jednou priamou meracou trubicou, ktorý je dodávaný v zavarenej verzii bez tesnení je schopný merať okrem prietoku, teploty a hustoty aj viskozitu.

Výhody jednej priamej meracej trubky
Jedna priama meracia trubica nevyžaduje rozdeľovače prietoku a tým minimalizuje tlakovú stratu a vylučuje možnosť kavitácie a prídavného mechanického namáhania meranej kvapaliny. Kompaktné prevedenie nevyžaduje veľký priestor na inštaláciu. PROMASS I je vybavený patentovaným systémom TMB™ (Torsion Mode Balanced) – systém pre kompenzáciu reakčnej sily kmitajúcej meracej trubice, ktorý vylúči vibrácie prietokomera a preto jeho zabudovanie nevyžaduje žiadne pomocné uchytenie. Systém TMB™ taktiež kompenzuje vonkajšie vibrácie z technológie.

Coriolisove hmotnostné prietokomery PROMASS F

Výhody: vysokoprecízne meranie prietoku a husoty, multivariabilný prevodník (prietok, hustota, teplota)
Svetlosť: DN 8 až DN 250 (3/8…10″)
Materiál meracej trubky: nerez, Alloy C-22
Prevádzkové teploty: do 350°C
Prevádzkový tlak: do 100 bar
Schválenie: fakturačné meranie hustoty (určené meradlo – SMÚ)
Schválenie hustomera Promass
Vysokoprecízne prietokomery Promass 83 F sú schválené Slovenským metrologickým ústavom, ako určené meradlá. Prietokomer vyhovuje požiadavkám na daný druh určeného meradla ustanovenými v prílohe č. 71 „Vibračné hustomery na kvapaliny a plyny“ k vyhláške ÚNMS SR č. 210/2000 Z.z. o meradlách a metrologickej kontrole v znení neskorších predpisov.

Coriolisove hmotnostné prietokomery PROMASS I

Výhody: jedna priama meracia trubka, precízne meranie viskozity (okrem prietoku, hustoty, teploty)
Svetlosť: DN 8 až DN 50
Materiál meracej trubky: titán
Prevádzkové teploty: do 150°C
Prevádzkový tlak: do 100bar
Schválenie: FDA, 3A, EHEDG

Meranie viskozity
Hmotnostný prietokomer PROMASS I s jednou priamou meracou trubicou, ktorý je dodávaný v zavarenej verzii bez tesnení je schopný merať okrem prietoku, teploty a hustoty aj viskozitu.

Výhody jednej priamej meracej trubky
Jedna priama meracia trubica nevyžaduje rozdeľovače prietoku a tým minimalizuje tlakovú stratu a vylučuje možnosť kavitácie a prídavného mechanického namáhania meranej kvapaliny. Kompaktné prevedenie nevyžaduje veľký priestor na inštaláciu. PROMASS I je vybavený patentovaným systémom TMB™ (Torsion Mode Balanced) – systém pre kompenzáciu reakčnej sily kmitajúcej meracej trubice, ktorý vylúči vibrácie prietokomera a preto jeho zabudovanie nevyžaduje žiadne pomocné uchytenie. Systém TMB™ taktiež kompenzuje vonkajšie vibrácie z technológie.

Coriolisove hmotnostné prietokomery PROMASS M

Výhody: vysokotlakové prevedenie, rovné meracie trubky z titánu
Svetlosť: DN 8 až DN 50
Materiál meracej trubky: titán
Prevádzkové teploty: do 150°C
Prevádzkový tlak: do 350 bar
Schválenie: fakturačné meranie hustoty (určené meradlo – SMÚ)
Schválenie hustomera Promass M
Vysokoprecízne prietokomery Promass 83 M sú schválené Slovenským metrologickým ústavom, ako určené meradlá. Prietokomer vyhovuje požiadavkám na daný druh určeného meradla ustanovenými v prílohe č. 71 „Vibračné hustomery na kvapaliny a plyny“ k vyhláške ÚNMS SR č. 210/2000 Z.z. o meradlách a metrologickej kontrole v znení neskorších predpisov.

Predošlé verzie hmotnostných prietokomerov Promass

Nižšie uvádzame aj niektoré predošlé verzie produktov, ktoré sa už v súčasnej internetovej ponuke v „Product finder“ nenachádzajú, ale môžu byť ešte stále v plnej funkčnosti nasadené u zákazníkov v jednotlivých prevádzkach.

Technické dokumentácie nájdete v sekcii Download. Viac informácii v angličtine a nemčine nájdete na domovskej stránke Endress+Hauser