Výběr přístroje pro měření výšky hladiny

-- 15.09.14

Princip magnetických plovákových měřidel byl vynalezen Ing. H. Küblerem v roce 1962 a je dodnes uznáván jako jeden z nejspolehlivějších. Jejich obliba je způsobena zejména konstrukční jednoduchostí, variabilitou, bezporuchovostí a bezúdržbovým provozem.

Za dobu jejich existence byl vyvinut široký sortiment variant, který zahrnuje prakticky celé spektrum provozních podmínek, jak z hlediska požadavků chemické odolnosti, tak i pro ostatní provozní parametry, jako tlak, teplota a hustota média. Omezující parametry jsou: pmax = 40 MPa, Tmin = –198 °C, Tmax = 400 °C, Tmin = –198 °C, minimální hustota 400 kg/m³.

V článku se zaměříme na měřidla s nepřímým sledováním hladiny, protože jejich sortiment je nejširší a jsou mnohdy diametrálně odlišná, nejen z hlediska využívaného principu, ale také co se týče užití. Jedná se většinou o přístroje s magnetickými plováky. Je to nejrozšířenější skupina, která je patrně z hlediska zadání a specifikace nejkomplikovanější. Proto by správně vytvořené zadání mělo vyhovovat i všem ostatním typům, i když některé údaje nebudou využitelné. Nelze však považovat za chybu, když budou uvedeny.

Správné zadání umožní výrobci (nebo dodavateli) měřidlo spolehlivě specifikovat tak, aby konečný výsledek splnil očekávání zákazníka a byl i ekonomicky výhodný. Zdá se to být jednoduché, protože katalogy bývají přehledné. I přes svou obsažnost však zachycují jen standardní provedení. Existují i další speciality a doplňky, jež lze nabídnout. Je třeba si uvědomit, že zkušenosti odborníka, které jsou vždy přínosem, žádný katalog zachytit nemůže.

Co všechno by tedy měl projektant zahrnout do tvorby zadání, uvádíme níže:

a) Základní parametry média a prostředí

Zde je nutno respektovat nejen provozní a technologické podmínky (tlak, teplota, konstrukční a prostorové možnosti, dynamika hladiny aj.), ale i parametry vnějšího prostředí (klimatické podmínky, vibrace, prašnost, mořská voda atp.). Jsou to rozhodující údaje pro určení základního materiálu pro výrobu měřidla a určují jeho pevnost, korozivzdornost, stupeň krytí IP nebo jeho provedení (Ex).

b) Znalost měřeného média

Detailní znalost vlastností měřeného média určuje nejen výběr užitého materiálu měřidla, ale je rozhodujícím parametrem pro výpočet plováku. Jde především o hustotu a některé jeho další vlastnosti, jako je zasychání a tím i následné nalepování na plovák (např. u škrobových roztoků, sirupů atp.) nebo sklon k pěnění. Je důležité uvádět přítomnost nečistot, v případě směsí koncentraci jednotlivých složek, existenci mezihladiny i chemickou agresivitu. Pokud existují další fyzikální nebo chemické vlastnosti, je vhodné je také zahrnout do zadání. Je pak na výrobci (na dodavateli), aby rozhodl o jejich vlivu.

c) Druh signalizace

Primárním aspektem pro stanovení výstupních signálů je technologický požadavek projektanta MaR. Ten zvolí kontinuální sledování hladiny, tedy „snímač“, nebo signalizaci vybraných limitních stavů, tedy „spínač“, či jejich kombinaci. Snímače nabízejí možnost volby různých přesností i různou dálkovou či místní signalizaci dle druhu převodníku (FF, PA, Hart atp.) i další informace (plnění v litrech atp.). Spínače tuto možnost nemají. Nabízejí pouze klasické kontakty typu SPDT, a to ve všech třech variantách (spínací, rozpínací, přepínací) i v provedení Namur. Název kontaktu je vždy odvozen od jeho funkce při pohybu plováku vzhůru.

d) Typ a rozměry požadovaného měřidla

Pro dané konkrétní podmínky vyhovuje většinou několik provedení. Následně to může mít zásadní vliv na funkci i konečnou cenu. Platí to zejména u zvláštních provedení (s vložkou z teflonu, aseptické provedení atp.). Pro určení typu je nutno zadat druh a rozměr procesního připojení, druh žádaného základního materiálu a popsat i dané prostorové možnosti. Je důležité vědět, zda bude měřidlo tepelně izolováno, na jakou teplotu a jakým způsobem.

e) Druh a počet požadované průvodní dokumentace

Kromě dokumentace vyžadované platnými zákony (schválení pro Ex, prohlášení o shodě, vývozní doklady atp.) je možné požadovat mnoho dalších dokladů. Ty by neměl zadavatel (projektant) pominout. Jsou to např.materiálové atesty (viz EN10204), doklad o tlakové zkoušce, kalibrační protokoly, doklady o  spolehlivosti (SIL) nebo o kvalitě aj. Existují však i speciality, např. NACE certifikát, zkouška tvrdosti apod., které je nutno poptat zvlášť.

f) Závěrem

Tento návod samozřejmě neobsahuje veškeré detaily a záludnosti, proto doporučujeme vždy konzultaci s výrobcem nebo dodavatelem. A dobrá rada na závěr: Lépe je věnovat přízeň dražším, ale originálním výrobkům než investovat do levnějších, ale více či méně zdařilých kopií.

Autor: Ing. Jiří Havlík, technický specialista D-Ex Instruments, s.r.o.