тел. (044) 499-45-90

багатоканальний (097) 963-58-29

тел. (063) 976-23-50 lifecell

e-mail: office@celmet.com.ua

Promass F 200 Endress+Hauser

На відміну від розглянутих вище витратомірів, що забезпечують об'ємний вимір витрати, прилад за принципом Коріоліоса Promass F 200 Endress+Hauser (тобто заснований на ефекті Коріоліса), виконує вимірювання масової витрати (тобто в одиницях маси).

Інженери-технологи харчової промисловості, таким чином, отримують ефективний засіб зважування продукту під час технологічного процесу.
    

Той факт, що вихідний сигнал цього витратоміра Promass F 200 Endress+Hauser пропорційний масі, а шкала проградуйована у фунтах, кілограмах або тоннах, робить його незамінним під час контролю процесу безперервного змішування і особливо в тих випадках, коли готовий продукт реалізується на вагу.

    До складу витратоміра Promass F 200 входить збалансована коливальна система, що складається з двох вимірювальних трубок, які коливаються на власних частотах. На вході та виході вимірювальних труб встановлено електродинамічні датчики.

    За відсутності потоку рідини ("порожній" трубопровід), сигнали датчиків збігаються на фазі. Щойно рідина починає рухатися трубопроводом ("заповнений" трубопровід), відбувається зміна геометрії вимірювальних трубок, що призводить до зсуву фаз сигналів датчиків. Різниця фаз прямо пропорційна масовій витраті рідини.

    Оскільки резонансна частота вимірювальних трубок прямо пропорційна масі рідини, що протікає через вимірювальні трубки, можна також проводити вимірювання щільності, а цей параметр часто використовується для контролю якості продукту. Крім того, легко визначається і температура вимірювальних трубок.

Таким чином, в одній точці вимірювання можна одночасно визначити значення трьох параметрів: масової витрати, щільності та температури. Вбудоване програмне забезпечення дає змогу представити результати вимірювання в одиницях, що застосовуються тільки в харчовій промисловості.

    Очевидно, що витратомір, принцип дії якого заснований на ефекті Коріоліса, є дуже цінним засобом вимірювання для харчової промисловості. Різні виробники пропонують витратоміри цього типу, що мають різну геометрію труб. Однак незалежно від геометрії принцип дії залишається незмінним.

    Для харчової промисловості ідеальною є пряма вимірювальна труба, що використовується в масовому витратомірі. Така конструкція є компактною, "прозорою" для потоку рідини та такою, що легко очищується. Крім того, завдяки збалансованій коливальній системі та високій резонансній частоті під час встановлення не потрібно застосовувати спеціальні кронштейни або опори.

Цей масовий витратомір Promass F 200 забезпечує дуже високу точність вимірювання, яка не залежить від фізико-хімічних властивостей і параметрів рідини (в'язкості, густини, температури тощо), і його можна встановлювати в будь-якій точці трубопроводу. Проведення вимірювань можливе навіть за наявності в трубопроводі невеликої кількості повітря (за умови, що середовище в трубопроводі є дисперсійним).

На жаль, порівняно з об'ємними витратомірами, вартість витратоміра, принцип дії якого ґрунтується на ефекті Коріоліса, досить висока.

Однак, завдяки науково-технічному прогресу, ціна приладу стає порівнянною з ціною традиційних лічильників витрати. Крім того, порівняння з традиційними методами змішування продуктів показує, що в багатьох випадках використання розглянутого витратоміра є економічно виправданим і, особливо, з урахуванням того, що він не вимагає технічного обслуговування.

Витратомір може застосовуватися під час вимірювання параметрів в'язкого середовища і таких багатокомпонентних продуктів, як наприклад, супи, шоколад, майонез.

    Однак, хоча результати вимірювань не залежать від в'язкості, слід зазначити, що під час використання приладу спостерігається невелика втрата тиску, яка за незмінної витрати зростає зі збільшенням в'язкості. Вирішення проблеми досягається за рахунок інженерного підходу до конкретного технологічного процесу. Під час вимірювання параметрів продуктів, у яких легко виникає кавітація, достатньо забезпечити невеликий зворотний тиск. Для цього після приладу встановлюється регулювальний клапан або зменшується перетин трубопроводу.

Прилад може піддаватися процедурам "миття на місці" і стерилізації парою з температурою до 200 °С.


Витратоміри за принципом Коріоліса, використовуються, в основному, при змішуванні інгредієнтів. Одного приладу цілком достатньо для "групового" змішування всіх інгредієнтів за певним рецептом. У цьому разі необхідно не допускати потрапляння повітря в систему змішування, тому що станеться зсув основних частотних гармонік і результати вимірювань виявляться помилковими.

Встановлення приладу слід проводити з особливою ретельністю.

Переваги:

- можливість вимірювання температури і густини;

- відсутність обмежень за місцем встановлення;

- вимірювання можна проводити для в'язких рідин і рідин, що містять тверді частинки;

- високі точність вимірювання і відтворюваність;

- відсутність рухомих деталей;

- більш висока вартість

Недоліки:

- мають місце невеликі втрати тиску.

При вимірюванні тиску рідини, використовуємо мембранні роздільники WIKA.

Вимірювання параметрів допоміжних процесів.

Безсумнівно, можливість контролювати витрату основних інгредієнтів продукту в процесі виробництва, є надзвичайно важливою, однак, не менш важливим є контроль параметрів у різних допоміжних процесах, наприклад, витрати пари. Контроль параметрів допоміжних процесів, перш за все, орієнтований на енерго- та ресурсозбереження, а також зниження виробничих витрат.

Будь-який прилад, природно, сам по собі нічого не економить.

Проте саме за допомогою приладів оператор отримує важливу інформацію про ефективність виробництва і дотримання технологічних вимог. Під час вимірювання тиску пари використовуємо манометри з нержавіючої сталі в зборі з мембранними роздільниками WIKA. (манометри WIKA 232 серії).

    Для вимірювання витрати гарячої та холодної води зазвичай використовують розглянуті вище електромагнітні витратоміри ВЗЛЕТ ЕРСВ, основними перевагами яких є: низька вартість при високій точності вимірювання і відсутність "заважаючого" впливу на процес. 

Витрату води можна контролювати за допомогою вихрових витратомірів або перетворювачів тиску, однак, зазвичай за їх допомогою вимірюється витрата пари.

Тиск води вимірюємо за допомогою датчиків тиску WIKA A-10. У тих випадках, коли потрібно визначити масову витрату газу, використовуються масові витратоміри термоанематричного типу.

Принцип дії вихрового витратоміра заснований на ефекті Кармана, так званій вихровій доріжці Кармана.

Коли в потоці рідини, що рухається трубопроводом, опиняється тіло не обтічної форми, то шари рідини, які межують із цим тілом, утворюють завихрення, що поширюються за течією. Це явище отримало назву "вихрової доріжки Кармана".

Завихрення утворюються по всій поверхні тіла.
    Відкалібрований витратомір забезпечує лінійну залежність у широкому динамічному діапазоні (50:1) за малої втрати тиску. У приладі відсутні рухомі деталі, і установка проводиться безпосередньо в трубопроводі. Повсюдне поширення (особливо під час вимірювання витрати пари) підтверджує переваги вихрових витратомірів.

    Слід зазначити, що: коли витрата досягає мінімального значення, показання витратоміра стають рівними нулю, таке необхідно враховувати при налагодженні технологічного процесу. Для точного підбору витратоміра пропонується спеціальне програмне забезпечення.
    Новітні вихрові витратоміри дають можливість провести високоефективні вимірювання.

Використання одного такого витратоміра дає змогу отримати миттєве значення витрати, сумарну витрату і, крім того, забезпечити попереджувальну сигналізацію та зв'язок із пультом єдиної системи заощадження енергоресурсів.

Температуру газу вимірюємо за допомогою термометрів опору WIKA TR 10.

Переваги:


- універсальність - можна вимірювати витрату газу, пари, рідин;     
низька вартість;

Недоліки:                                                                                                     

вимагає наявності прямих ділянок трубопроводу;

не реєструється мінімальна витрата;

точність вимірювання падає при числах Рейнольдса <20 000;

вимірювання витрати можливе тільки для не в'язких рідин.

Системи вимірювання за перепадом тисків використовувалися тільки для контролю допоміжних процесів.

Датчик перепаду тиску WIKA DPGT40 (диф. манометр WIKA).

Основними факторами, що визначають застосування цих систем, були високі робочі тиски і простота конструкції.

Первинним вимірювальним приладом системи вимірювання перепаду тисків є звужувальний пристрій, установлений у трубопроводі. Перепад тисків, що утворюється на звужувальному пристрої, вимірюється вторинним вимірювальним приладом (датчиком перепаду тисків) і виводиться на індикацію. Існує велика кількість первинних вимірювальних приладів різних типів. Однак, найчастіше використовується діафрагма, первинні прилади, наприклад, трубка Піто, застосовуються в тих випадках, коли втрати тиску мають бути мінімальними.

    Вихідний сигнал первинного вимірювального приладу змінюється за квадратичним законом і, таким чином, діапазон вимірювання витрати досить обмежений. Зміна витрати у співвідношенні 5:1 відповідає зміні перепаду тисків у співвідношенні 25:1. У зв'язку з обмеженнями, зумовленими конструкцією датчика, динамічний діапазон системи становитиме 4:1. З плином часу через зношування країв діафрагми абсолютна точність вимірювання падає.

    Однак відтворюваність результатів зберігається на хорошому рівні, і прилад з успіхом використовується як засіб вимірювання та контролю середовищ із відносно постійною витратою.

Тиск рідини вимірюємо з використанням датчиків тиску з фронтальною мембраною WIKA S-11.


    Популярність цієї системи пояснюється простотою конструкції та встановлення. Попри те, що конструкція первинного вимірювального приладу практично залишилася незмінною, поява нових матеріалів і мікропроцесорних систем дали змогу суттєво поліпшити характеристики вторинного вимірювального приладу. Використання мікропроцесорів сприяє впровадженню "інтелектуальної" технології.

    Таким чином, системи вимірювання витрати за перепадом тисків, по суті справи, стали першими "інтелектуальними" приладами. Інтелектуальна технологія відкриває перед інженерами-технологами харчової промисловості широкі перспективи: контроль (і регулювання) всіх технологічних параметрів) може здійснюватися дистанційно.

    Це досягнення важко переоцінити, тому що, в багатьох випадках, прилади доводиться встановлювати в агресивному середовищі і важкодоступних місцях.

    Зазвичай первинний вимірювальний прилад виготовляється з металу. Постійний вплив "згинальних" сил, зумовлених зміною перепаду тисків, призводить до зміни його робочих характеристик.

    У результаті виникає дрейф нуля і, внаслідок цього прилад необхідно калібрувати заново. Крім того, гістерезис металевої діафрагми може спричинити "провал" характеристики за малих значень тисків (0-0,5 міллібар), що, у низці випадків, погіршить відтворюваність результатів.
    У вимірювальній системі використовується керамічна діафрагма.

Кераміка не тільки міцніша за метал, а й має стійкість до впливу хімічно активних середовищ і має найвищу стабільність характеристики. Крім того, порівняно з металевими діафрагмами, у керамічних "втома" (тобто дрейф нуля) виникає значно пізніше, а отже, щонайменше вдвічі скорочується кількість процедур технічного обслуговування (повторного калібрування). Поліпшення характеристики досягається не тільки завдяки застосуванню нового матеріалу.



Нині практично у всіх системах вимірювання перепаду тисків використовуються мікропроцесори, завдяки яким забезпечується не квадратична, а лінійна характеристика. Крім того, під час калібрування вдається компенсувати нелінійності, зумовлені конструктивними особливостями первинного вимірювального приладу.

Повторне калібрування проводиться автоматично і через значно триваліші інтервали часу.
    Керамічна діафрагма може витримувати великі перепади статичного тиску, температур і забезпечувати надійні вимірювання в широкому діапазоні. Усі калібрувальні дані "записано" в СППЗУ перетворювача, що істотно покращує характеристики приладу.
    На практиці це означає, що за допомогою первинного вимірювального приладу вимірювання можна проводити в дуже широкому діапазоні. І, природно, це призводить до зниження матеріальних витрат, оскільки необхідна кількість запасних первинних вимірювальних приладів істотно зменшується (з п'ятнадцяти до п'яти).

Переваги

- висока механічна міцність;

- простота конструкції;

- наявність докладних інструкцій зі встановлення та застосування;

- хороша відтворюваність результатів

- обмежений динамічний діапазон (4:1)

- багатокомпонентність системи;

потрібно забезпечувати регулювання нуля;

через зношування первинного вимірювального елемента знижується точність вимірювань.

Вимірювання витрати газів за допомогою термоанемометрів має безліч переваг.

Великий динамічний діапазон (100:1) і нехтувано малі втрати тиску. Прилад вимірює масову витрату безпосередньо, причому компенсацію тиску і температури забезпечувати не потрібно.

Точність приладу не менше ± 2% від показань шкали.

    Температура нагрітого датчика підтримується вище за температуру газу на постійну величину. Під час обдування датчика потоком газу молекули газу забирають тепло, викликаючи охолодження датчика.

Відомо термодинамічне співвідношення між масовою витратою газу, енергією нагріву та різницею температур. Отже, контролюючи і вимірюючи потужність, необхідну на нагрівання датчика, при підтримці постійної різниці температур, можна визначити масову витрату газу. Температуру вимірюємо за допомогою біметалевих термометрів WIKA R52.

    Застосування приладу для вимірювання витрати газу (вуглекислого, азоту, стисненого повітря тощо) дає чудові результати. Слід зазначити, що під час калібрування приладу, необхідно враховувати теплові характеристики газу, витрата якого вимірюється. В іншому разі потрібно вводити поправочний коефіцієнт, оскільки як калібрувальний газ зазвичай використовують повітря.

Переваги:

- проводиться вимірювання масової витрати, причому в одній точці;

- великий динамічний діапазон (100:1)

- втрати тиску пренебрежимо малі;

- похибка вимірювання масової витрати не перевищує 2 %.

Недоліки:

- вимірювання є непрямим;   

                                   
- необхідно проводити калібрування;


- слід враховувати теплові характеристики газу;


-  потребує великих прямих ділянок трубопроводу або встановлення випрямляча потоку;


- точність вимірювання залежить від вмісту вологи в аналізованому газі.



Вимірювання витрати сипучих матеріалів.

В харчовій промисловості часто виникає необхідність контролю процесів транспортування сипких матеріалів (кави, чаю, тютюну, зерна тощо). У деяких випадках як засоби сигналізації про відсутність продукту можуть використовуватися прості вимикачі.

    Досить часто дозування має забезпечуватися з високою точністю (наприклад, при додаванні ароматизаторів). Існує велика кількість різноманітних пристроїв, від мікрохвильових вимикачів та індикаторів до витратомірів з відбивною плитою і конвеєрних ваг. Вибір типу приладу значною мірою визначається функціональними особливостями пристрою, необхідною точністю вимірювання і характером транспортування (тобто за допомогою конвеєрів і пневмосистем або самопливом).

    У тих випадках, коли необхідно з високою точністю забезпечити зважування сипучих матеріалів, що транспортуються під дією власної ваги (тобто самопливом), рекомендується користуватися вагами з плитою, що відбиває (ваги ударного типу).
Під час безперервного зважування на вагах ударного типу використовується гравіметричний принцип вимірювання, заснований на вимірюванні сили. Вимірювана величина являє собою імпульсний або ударний вплив потоку сипучих матеріалів на реєструючу пластину.

- висока точність вимірювання;

- великий діапазон вимірювань від 30 кг/год до 120 т/год;

- не потрібна тара;

- знос реєструвальної пластини не впливає на точність вимірювання.

- переміщення має забезпечуватися тільки в режимі самопливу;

- реальна висота падіння - 800 мм;

- висока вартість;

- на шляху потоку сипучих матеріалів мають бути відсутні перешкоди.

    Часто виявляється, що масу сипучих матеріалів найпростіше визначити шляхом зважування під час транспортування конвеєром. Зважування забезпечується за допомогою датчика, змонтованого під системою натяжних шківів.
    Існує безліч модифікацій механічної конструкції і, якщо продукт потрібно зважити з дуже високою точністю, то конструкція виявиться надзвичайно складною.
     Однак, у найпростішому варіанті, використовується шківом, один натяжний шків (датчик встановлюється на рамі конвеєра). Гнучкий зв'язок зі стрічковим конвеєром дає змогу спростити процедуру встановлення. "Зважувальний" шків має бути точно орієнтований щодо підтримуючого ролика;
    Після механічного встановлення проводять калібрування незавантаженого конвеєра (тобто визначається усереднене навантаження стрічки) за один оберт. Після калібрування система реагує на будь-яке збільшення навантаження на стрічку, що і відбувається під час переміщення сипучих матеріалів конвеєром.

Переваги:

- механічна міцність

- широке поширення;     

                                                                        
- велика кількість конструкцій, що забезпечують точність вимірювання від 0,25% до 2%;

- простота установки і переналагодження одно роликових систем;

- може використовуватися практично з усіма конвеєрними системами.

Недоліки:

- у разі пошкодження стрічки конвеєра результати вимірювань будуть помилковими;

- високоточна модифікація матиме дуже велику вартість;

- необхідно регулярно проводити калібрування.

Мембранні роздільники WIKA.
    Для швидкого вимірювання витрати рідини, використовуємо портативний цифровий витратомір ВЗЛЕТ ПРЦ.