Teknik Özellikler; Ölçüm Aralıkları : 0…100 mbar …. 0-60bar Gövde : AISI 304 – 316 Bağlantı : ISO2852 11/2″, 2″ Sıcaklık : -40….120°C / Ops: 300°C Koruma Sın. : IP65 veya IP67 Çıkış : 4-20 mA veya 0-10 Volt

Prensip:

Basınç transmitterları, sıvı seviye ölçümü için çok yaygın ve iyi tecrübe edilmiş bir teknolojidir. Bu teknolojisi basit, kullanımı ve kurulumu kolay olmasının yanısıra; çok farklı şartlar ve çok farklı uygulamalarda kullanılabilir.

Eğer seviye ölçümü atmosfere açık bir tankta gerçekleştiriliyorsa; o halde gauge veya fark basınç transmitterı gerekli olur. Eğer kapalı ve basınçlı bir tanktan bahsediyorsak dengeleme için fark basınç transmitterı gereklidir.

Basit seviye ölçümlerine ek olarak, basınç enstrumanlarını yoğunluk ve arayüz seviye ölçümü gibi değişik parametreler için de kullanılabilmektedir.

Açık Tank Seviye Ölçümü

Açık tank kurulumunda, sıvının hidrolik yük basıncı, seviye ölçümüne tekabül etmektedir. Herhangi bir sıvı sütunu, sıvı sütununun dibine sıvının kendi ağırlığı sebebiyle bir kuvvet uygular. Bu kuvvet, hidrostatik basınç veya hidrolik yük basıncı olarak adlandırılır ve basınç birimleriyle ifade edilir. Hidrostatik basınç aşağıdaki denklemle ifade edilir;

Hidrostatik Basınç = Yükseklik x Özgül Ağırlık

Eğer sıvının seviyesi(yükseklik) değişirse, hidrostatik basınç oransal olarak değişir. Çok basit bir yöntem, söz konusu tank veya kabın en dibine bir manometre bağlayıp okuma yapmaktır. Ölçüm noktasının üzerindeki bir sıvı seviyesi yukarıdaki yükseklik ilintili seviye formülü kullanılarak tekrar hesaplanabilir. Eğer basınç birimleri, yükseklik birimi değil ise, çevrim gereklidir. (Örneğin 1ft H₂O = 0,43 psig)

Kapalı Tank Seviye Ölçümü

Eğer bir tank basınçlı halde ise, gauge basınç (GP) transmitterı uygun olmayacaktır. GP basınç transmitterı basınç değerinde bir değişiklik olduğunda, bunun sıvı seviye değişiminden mi yoksa kap basıncındaki bir değişimden mi meydana geldiğini ayırt edemez. Bu problemi çözmek için kapalı kaplarda, (DP) fark basınç transmitteri kullanılmalıdır. (DP) fark-basınç transmitteri kullanıldığında, toplam kap basıncındaki değişimden yüksek ve düşük nozullar aynı oranda etkilenir ve böylelikle basıncın etkisi elimine edilmiş olur.

Basınçlı kabın en altına aşılmış olan nozulda hidrostatik basınç ile birlikte buhar alan basıncını ölçer. Daha yukarıya açılan düşük basınçlı musluk/nozul ise sadece buhar alanındaki basıncı ölçer. Bu iki nozul arasındaki basınç farkı (differential pressure), seviyenin belirlenmesinde kullanılır. Bir DP(differential pressure) ölçümü, tek bir fark basınç transmitteri ile iki basınç algılayıcı eleman ile borulanarak yapılabileceği gibi, kapiler boru ve sızdırmazlık elemanları veya iki gauge veya absolut transmitterlarla da yapılabilir.

Seviye = Farkbasınç / Özgül Ağırlık

Avantajlar:

Genellikle basınç transmitterları ekonomik ve kolay kullanışlıdır. Buna ek olarak, basınç transmitterları nerdeyse bulamaçlar dahil tüm tank/sıvı uygulamalarına uygundur. Köpüklenme ve türbülans gibi negatif etkilerden etkilenmezken çok geniş basınç ve sıcaklıklarda çalışırlar.

Kısıtlar:

Basınç transmitterleri ile yapılan seviye ölçümü, sıvının yoğunluş değişiminden etkilenir. Agresif, korozif ve yoğun akışkanlar için önceden özel önlemler almak gereklidir. Ek olarak, bazı akışkanlar (örneğin; kağıt hamuru) konsantrasyonu arttıkça katılaşırlar. Basınç transmitterları bu gibi katılaşma durumlarında sağlıklı çalışmaz. Tank ile transmitter arasındaki borulardaki ortam sıcaklık değişimine bağlı olarak yoğunluk değişimi ölçüm sonuçlarını değiştirebilir. Kapalı kapiler boru sistemleri bu tip hataları minimize eder. Elektronik uzaktan sensör teknolojisi ise; bu kapiler veya ikili borulama sistemini dijital bir yapı ile değiştirerek sıcaklık değişiminin ölçüm üzerine olan etkisini elimine eder. Fakat bu teknolojide, uzun tanklar ve düşük-orta statik basınçlı uygulamalar için dizayn edilmiştir.

Daha fazla bilgi için www.us-kon.com.tr websitemizi ziyaret edebilirsiniz.

Enstrumantasyon alanında, kontrol döngüsünün son kontrol elemanı olarak, genellikle bir kontrol vanası olarak tercih edilen ekipmanın çalıştırılmasında analog elektrik ve pnömatik sinyalleri yaygın oalrak kullanılır. Bu analog ölçüm sinyali, kimi zaman bir bir voltaj veya akım değeri olabilir.

Pnömatik kontrol de ise popüler olan 3-15 psi basınç değerleridir. Elektriksel kontrolde; 4-20 mA DC akım değeri sahadaki ölçüm değerini elektronik ortama aktarırken kullanılan en popüler seçenektir. Ölçeğin %0 ı, 4 mA akım değerine eşitlenirken, %100 ölçeğine ise 20 mA akım değeri atanır.

Ölçtüğümüz akım değerini, sahadaki ölçülen değere dönüştürme formülüne bakalım;

4-20 mA sinyalin enstrüman ölçüm değeri ile ilişkisi;

Belirli bir sinyal aralığındaki yüzdesel değere karşılık  gelen akım değerinin hesaplanması oldukça kolaydır. Sinyalin yüzdesel değeri akım arasındaki ilişki bir doğrunun standard eğim formulünden çıkartılabilir.
 
C= mP+b.

Burada C değeri miliamper olarak eşlenik akım değeridir. P , sinyalin aralığındaki yüzdesel değeridir, m 4-20  mA sinyalin span değeridir (16 mA) ve b değeri ise offset değeri olan 4 mA ‘dir.

Current = (16 mA) ( P /100%) + 4 mA. P = sinyalin yüzdesel değeri.

Bu denklem pnömatik enstrüman sinyal basıncını hesaplamak için de kullanılır. ( 3-15 psi standardında)

Basınc = (12 PSI) ( P / 100%) + (3 PSI).

Aslında bu denklem tüm lineer ölçüm aralığındaki sinyaller için kullanılabilir.

Ölçülen Değer = ( span ) ( P/100%) + (LRV)

Pratik değerleri kullanırsak daha açıklayıcı olabilir.

Örnek I : Bir sıcaklık transmitterinin 40-140 derece arasındaki sıcaklığı ölçtüğünü ve 4-20 mA çıkış verdiğini düşünelim. Bu transmitter 60 derece ölçerken kaç amper çıkış verir?

Değerleri formülde yerine koyarsak :

Ölçülen Değer = ( Span) ( P / 100%) + LRV

Ölçülen Değer – ( LRV) =  (Span) (P / 100%)

P =[ (Ölçülen Değer – LRV) / Span] x 100%  = [(60-40)/(100)]x 100% = 20%

Bu yüzdesel değeri 4-20 mA akım değerine dönüştürelim.

Akım = ( 16 mA) ( P / 100%) + (4mA) = (16 mA ) ( 20%/100%) + (4 mA) = 7.2 mA

Transmitter 60 derecelik ölçüm değeri için 7.2mA akım çıkış değeri verecektir.

Örnek II : Bir operatör, kontrol vanasına 8 mA çıkış değeri gönderiyor ( 4 mA’de kapalı, 20 mA’de açık olacak şekilde). Kontrol vanası ne kadar açılır?

Miliamper sinyal değerini vananın yüzdesl açma değerine çevirelim. Yani 8 mA değeri 4-20 mA akım değeri aralığında yüzde kaçı gösterir.

Akım = (16 mA)(P/100%)+(4mA)

P/100% = [(Akım – 4 mA)/(16 mA)]

P= [ ( Akım – 4 mA)/(16 mA)] x 100%

Değerleri yerine koyarsak;

P = [ ( 8 mA – 4 mA) / (16 mA)] x 100% = 25%

Yani 8 mA’lik kontrol sinyali, vanaya %25’lik bir açıklık değeri gönderiyor diyebiliriz.

www.us-kon.com.tr

Not: instrumentationtoolbox sitesinden türkçeleştirilerek alıntı yapılmıştır.

Ülke: Türkiye
Endüstri: Makine İmalatçısı (OEM)

Olay

Tekirdağ Çorlu mevkiinde yeralan büyük bir tekstil yıkama makineleri üreticisi; ürettiği makinelerde by-pass tip manyetik seviye transmitteri kullanıyordu. Bu ürün yıkama tankının minimum ve maximum noktalarını dıştan bağlıyor ve gene aynı paralelede çubuk takılıyordu. Bu ergonomik olamayan durum; makinelerin sevkiyat hacmini arttırırken, lojistik sırasına hasar olasılığını arttırıyordu. Ayrıca arıza durumunda çok hacimli olan bu seviye transmitterının, müşteriye doğru yola çıkması oldukça maliyetli oluyordu. Teknik olarak; by-pass tip manyetik seviye transmitteri reed rölelerden oluşuyor buda yaklaşık 15-20mm de bir çözünürlük vermesini sağlıyordu. Bu durumda beklentilerin altında kalıyordu.

Çözüm

Tüm beklentiler ve gereklilikler göz önüne alındığında; üreticiye by-pass tip seviye transmitterından tamamıyla kurtulması önerildi. Onun yerine 20 kat daha az yer kaplayan; Mesens MPS555 serisi 4-20mA çıkışlı fark basınç transmitteri çözüm olarak sunuldu. Çünkü makine üzerinde zaten bir gösterge mevcuttu, dolayısıyla proses beslemesi oraya aktarılabilirdi.

Sağlanan Faydalar

• Hassasiyet bakımından daha yüksek bir ürüne geçilmiş oldu.
• Ekipman satınalma birim maliyeti %45 oranında düşürülmüş oldu.
• Ergonomik ve küçük boyutlarda olduğundan, planlanmamış hasarlardan etkilenme derecesi minimize edildi.
• Sevkiyat lojistik maliyetleri düşürüldü.
• MPS555 de hareketli parça veya şamadıra olmadığından; akışkanın yoğunluğundan kaynaklı problem olasılığı ortadan kalkmış oldu.
• Çözünürlük göstergeye aktarıldığından, kalite de arttırılmış oldu.
• Yedek parça ihtiyacında; ucuz ve hızlı ekipman sevkiyatı yapılabilir kılındı.

Tipik uygulama yerleri; Kuyular, Yeraltı suları, Yağmur su sistemleri, İçme su sistemleri, su arıtma tesisleri, Yakıt Depoları, Yağ depoları, Biyogaz tesisleri, Barajlar, Göller, Havuzlar, Kanalizasyonlar sularını toplama istasyonları, Nehirler ve PVDF Gövdeli Seçenekleri ile Deniz suyu, ve Agresif kimyasal sıvıların seviyeleri ölçmekte kullanılmaktadır.

 
http://www.us-kon.com.tr/urunler-Seviye_Enstrumanlari_Hidrostatik_Seviye_Salteri-7-27.htm