Úplná 3D linearizace
Ať se jedná o měření tlaku, průtoku, výšky hladiny, hustoty nebo rozhraní, aplikace s plyny, kapalinami nebo parou: technologie měření tlakové diference (DP) je vhodná pro téměř všechny procesy a široké rozmezí provozních teplot a tlaků.
Úplná 3D linearizace
Ať se jedná o měření tlaku, průtoku, výšky hladiny, hustoty nebo rozhraní, aplikace s plyny, kapalinami nebo parou: technologie měření tlakové diference (DP) je vhodná pro téměř všechny procesy a široké rozmezí provozních teplot a tlaků.
Moderní snímače tlakové diference se musejí v průmyslových procesech vyrovnávat s neustále rostoucími nároky na bezpečnost, spolehlivost a dlouhodobou stabilitu. Zejména změny provozních podmínek mohou představovat při měření tlakové diference skutečnou výzvu, protože tyto změny ovlivňují okamžitou nejistotu měření.
Firma KROHNE je jediným světovým výrobcem, který provádí Úplnou 3D linearizaci, která v procesu rozpozná a účinně kompenzuje všechny ovlivňující činitele
Pro zajištění maximálního výkonu za všech provozních podmínek provádí firma KROHNE Úplnou 3D linearizaci každého snímače tlakové diference pro kompenzaci kombinace všech případných vlivů. Díky tomu je měření diferenčního tlaku velmi odolné a přesné, a to i v případě změny provozních podmínek.
Zdokonalená měřicí cela
Nejistotu měření ovlivňují u snímačů diferenčního tlaku tři činitele:
Linearita diferenčního tlaku (DP)
Vliv teploty prostředí (T)
Vlivy statického tlaku/tlaku média v potrubí (SP)
Tyto vlivy mohou vzniknout při změnách provozních podmínek a v důsledku toho pak může snímač diferenčního tlaku předávat řízení procesů nepřesné měřené hodnoty.
Firma KROHNE tedy vyvinula zdokonalenou konstrukci měřicí cely, aby problémy překonala. Cela pro měření tlakové diference má velmi malé rozměry, a tedy i nízkou hmotnost. Odebrání nepotřebného materiálu zajišťuje rychlou reakci na změny teploty prostředí. Díky malým rozměrů je menší i objem náplně čidla, který pak zaručí nejnižší možný vliv teploty prostředí. Malý půdorys membrány zaručuje působení malé síly na plochu i při největších rozsazích statického tlaku 400 bar/ 5800 psi nebo 700bar/ 10000 psi. Tato měřicí cela tedy poskytuje jak vysoký výkon a spolehlivost, tak malé rozměry při instalaci.
Aktivní kompenzace s integrovanými snímači
Zdokonalené provedení neznamená jen změnu vnějších rozměrů, vnitřní části měřicí cely se změnily také: kromě piezorezistivního senzoru tlakové diference na bázi silikonu je v měřicí cele integrován i piezorezistivní senzor absolutního tlaku (na straně nízkého tlaku) a dále senzory teploty. Tyto doplňkové senzory jsou potřebné pro Úplnou 3D linearizaci, která se provádí pro každý vyrobený snímač OPTIBAR DP.
Tyto senzory samozřejmě poskytují cenné doplňkové informace o procesu, například statický tlak v potrubí a údaje o teplotě měřicí cely, které pomáhají zachovat bezpečné podmínky provozu. Hodnoty ze všech senzorů je možno přenášet prostřednictvím komunikace HART, sběrnice nebo druhého proudového výstupu do řídicího systému.
Úplná 3D linearizace u přístrojů KROHNE začíná sběrem prvotních dat, aby se zjistila nejistota vůči známé referenční hodnotě nejméně ve 400 diskrétních měřicích bodech.
Každá měřicí cela prochází celým svým specifickým provozním rozsahem - například:
Rozsah diferenčního tlaku P: -500 … +500 mbar*
Rozsah teploty prostředí: -40…+85 °C / -40…185 °F
Statický tlak v potrubí: 0…160 bar / 0…2320 psi
Výsledkem je třírozměrná ("3D") matice jednotlivých linearizačních součinitelů pro každou měřicí celu. Hodnoty jsou zadány do korekčního polynomu a nahrány do elektroniky měřicí cely (front-end). Poté, co se ukončil sběr prvotních dat, se provádí závěrečná kalibrace, aby se potvrdilo, že každá měřicí cela vyhovuje přísným výkonovým parametrům 3 sigma firmy KROHNE.
Po provedení Úplné 3D linearizace jsou měřicí cely namontovány do snímačů tlaku OPTIBAR DP. Všechny příslušné části jsou pak označeny kódem datové matice, aby bylo možno pro každý snímač tlaku zpětně vysledovat veškerá výrobní a kalibrační data.
Další výhody: žádné pravidelné seřizování
Při instalaci snímače tlakové diference na místě je obvykle nutno pro správné uvedení do provozu provést několik důležitých kroků. Jakmile je snímač mechanicky namontován, provádí se obvykle seřízení hodnoty nuly a kalibrace měřicího rozsahu pomocí přenosného kalibrátoru tlaku. V procesech probíhajících pod velkým statickým tlakem musí být snímač tlaku oddělen od procesu a kalibrován za těchto podmínek kvalifikovaným a zkušeným personálem.
Běžné snímače tlaku jsou také na místě obvykle pravidelně ověřovány. Pro snímače diferenčního tlaku firmy KROHNE s Úplnou 3D linearizací je možno časově náročnou kalibraci vypustit a provést jen uvedení do provozu. Výrazné prodloužení intervalů pro pravidelné ověřování dále snižuje celkové náklady na vlastnění. Časté změny statického tlaku v potrubí nezpůsobují žádné odchylky díky internímu senzoru absolutního tlaku a úplně 3D linearizaci - pravidelné seřizování již není potřebné.