Proses Ölçüm Tekniğinde Yeni Teknolojiler
Entegre çözüm
Eğer akışkan sensörleri ve modern proses otomasyonu ilgili imalatçı know-how’ı ile bir araya getirilecek olursa buradan kullanıcı için basit kullanımlı, dayanıklı ve her yerde kullanılabilir ürünler ortaya çıkmaktadır. Bunlar özellikle de basit, elektro mekanik ve elektro manyetik sensörlerin yerine geçmekte ve müşteriye bu şekilde daha hassas ve basitçe entegre edilebilir çözüm imkanları sağlamaktadır.
Çeşitli proses parametreleri olan dolum seviyesi, basınç, ısı ve akış miktarı gibi parametreler için çok sayıda sensör ürün ailesi bulunmakta; bunlar esnek, çok yönlü ve montaj şartlarından bağımsız olarak kullanılabilmektedir. Proses ölçüm alanında enstrüman çözümleri olarak sensörler, sağlam ve kompakt bir çözüme imkan tanımanın yanında, gerek kurulum gerekse çalışma esnasında kullanım kolaylığı sunmaktadırlar.
Seviyesi Sensörleri: Hassas, çok az bakım gerektiren ve kullanım alanı geniş sensörler
Seviye ölçme tekniği birçok endüstri uygulamasında kumanda etme ve proses kontrolünün esasını teşkil etmektedir. Uygulamalarda seviye ölçümünde iki tür prensip vardır: Birincisi; sadece minimum, maksimum veya belirlenen bir noktanın seviyesinin ölçüm değerini gösteren ve bir dijital çıkış veren tek nokta seviye sensörleridir. İkincisi; sürekli seviye ölçme sistemi olarak çalışan ve ölçülecek daha önceden tanımlanmış bir mesafe üzerindeki her noktada bir seviye bilgisini yenileyen ve bir analog sinyal şeklinde (0….20 mA, 4 …20mA veya 0….10V) veren sistemlerdir.
Sürekli seviye ölçümü ve noktasal seviye ölçümünün tek tek veya kombine bir tek sensörde içerisinde bulunduğu, ürüne temaslı veya temassız çalışan, akışkanlar ve taneli maddeler için olanlar şeklinde, seviye sensörlerinin ürün portföyü çok sayıda ürün içermektedir. Hidrostatik, ultrasonik veya titreşim gibi farklı teknolojiler, yedek depolar, hammadde silolarındaki ve tampon tanklar içerisindeki dökme mallar veya sanayi prosesleri içerisindeki daldırma küvetleri veya boru hatlarındaki pompa koruyucuları için bu sensörler ile çözümler sunabilmektedir. Sürekli seviye ve noktasal seviye ölçümünün her ikisinin de yapılabileceği LFP Cubic ve noktasal optik seviye sensörü MHF15 kolay kurulum ve kullanımları ile esnek çözümler sağlar.
Yönlendirilebilir Radar: Ortam etkisi olmaksızın sürekli seviye ölçümü
LFP Cubic TDR (Time Domaine Reflektometrisi) ölçüm teknolojisinin avantajlarından standart uygulamalar için verimli bir şekilde yararlanılabilmektedir. Yönlendirilebilir radar prensibi adı verilen bu uygulamada yüksek frekanslı alçak enerji yüklü mikro dalgalar LFP Cubic ürününün sensör probu ile bir araya getirilir ve bunun üzerinden yürütülür. Bu çıkış dalgası seviyesi algılanacak akışkanın üst yüzeyine çarptığında bu dalga yansır ve prop üzerinden tekrar elektronik mekanizmaya geri döner. Çıkan ve gelen dalga arasındaki zaman farkından cihaz sadece birkaç milimetrelik bir hassaslıkla seviyeyi hesaplar.
Bu metot sayesinde LFP Cubic içerisinde sürekli seviye ölçümü ve tek nokta seviye algılaması tek bir sensörde toplanmış durumdadır. Kullanıcı böylelikle minimum değer ile maksimum değer düzenlemesi için ayrı sensörler kullanma ihtiyacı duymaz. Çünkü LFP Cubic ürününün elektronik sistemi üzerinden bunlar çok hassas bir şekilde gerçekleştirilebilmektedir. Diğer bir büyük avantaj ise seviye sensörü tamamen montaj ve içerisinde bulunduğu ortam etkilerinden bağımsızdır. Bu hali ile hemen hemen tüm su ve yağ bazlı akışkanlar, örneğin soğutma maddeleri, taşlama ve hidrolik yağlar veya temizleme, yağ arıtma ve temizlik maddeleri karışımları gibi ortamlarda da kullanılabilmektedir. İşletme için ise bunun anlamı bu seviye sensörünün akışkan özelliklerini fiziksel olarak değiştirmesi halinde tekrar yeniden konfigürasyonunun yapılmasına gerek duyulmamasıdır. 200 mm ile 2.000 mm arasındaki boylarda, vidalı paslanmaz çelik ölçüm probu olması sayesinde gayet kolaylıkla sökülebilmekte kısaltılabilmekte veya değiştirilebilmekte ve yine 100°C’ye kadar sıcaklıklar ve 10 bar proses basınçlarında LFP Cubic esneklik ve çok yönlülüğünü kesinlikle kaybetmemektedir.
Işık kırılması ile noktasal seviye algılama
Optik sensörlerin, proseslerin enstrümanları hazırlanırken diğer elektromekanik veya elektromanyetik seviye sensörlerinin fiziksel etkilenme prensiplerinin yerini alabilecek bir alternatif olduğunu ise MHF15 optik seviye sensörü ispat etmektedir. G1/2” proses dişlisi olan IP69K çelik gövde içerisine optik olarak denetleme yapan bir sensör yerleştirilmiştir. Herhangi bir akışkanın sensöre ait prizmayı kaplaması esnasında prizma içerisinde bulunan ışık kırılması değişir ve sensör bir dijital çıkış gönderir. MHF15 ürünü proses tankları ve kapları ile boru hatlarındaki su bazlı ortamlarda boş kalma akışları ve pompa koruması için boru hatlarında maksimum ve minimum seviye kontrolü için kullanılır. Bir kere vidalandığında sensörün sadece elektrik bağlantısının yapılması yeterlidir. Çalıştırılmaya başlandığında bir ortam dengelemesi gerekmediği gibi uzun süreli çalışma dönemlerini birbirini tekrarlayan ayarlar yapılması tamamen gereksiz olur. MHF15 konsepti en düşük entegre olma, işletme ve bakım giderlerine sahip olup sadece teknik yönden değil aynı zamanda iktisadi yönden de sınır konumu kaydında enteresan bir çözüm teşkil etmektedir. Basınç Sensörleri: Akışkan ve gaz şeklindeki ortamlarda kullanılabilir ölçüm çözümleri
Boru hatlarında, cihazlarda ve kapalı kaplardaki basınç ölçümü uygulamada çok büyük bir rol oynar ve birçok nedenle gerekli olabilir. Belirli bazı cihazlar ve tesislerde bunların kusursuz olarak çalışabilmesi ancak belirli bir basınç altında garanti edilir. Şayet kimyasal veya teknolojik prosesler basınca bağımlı ise bu takdirde basıncın ölçülebilir durumda olması gerekir. Örneğin bir basınçlı hava kabı içerisinde bu kaba konulmuş olan gaz, buhar veya akışkan miktarı bir ölçü teşkil ediyorsa basıncın ölçülebilir durumda olması gereklidir. Yine güvenlik gerekçeleri ile eğer yapı şartları itibarı ile sınır değer basıncının aşılması kullanıcı personel veya tesis için bir tehlike teşkil ediyorsa bu takdirde basınç ölçümünün mutlaka yapılması gerekir. Elektronik basınç transmitterleri ve basınç sensörleri bu tür uygulamalar için geliştirilmiş olup endüstriyel dizaynları ile göze çarpmaktadır. Dirençli malzemeler ve yüksek değerli işleme neticesinde bu ürünler dayanıklılık ve devamlılık gösterirler. Bunun haricinde basit kullanım ve akıllı sensör konsepti kullanıcı için karar verdirici katma değerler olup hassas ölçüm tekniği ve farklı ölçme alanlarında kullanılabilirliği garanti etmektedirler.
Örneğin; hidrolik sistemler veya yine soğuk su devri daimlerinde kullanılan PBS basınç sensörlerinde bu daha anlaşılabilir hale gelmektedir. PBS tek bir kompakt ve kullanıcı dostu sensör olup bunun içerisinde basınç transmitteri, basınç sensörü ve display birimi bir arada bulunmaktadır. Optimum bir montaj için gövde ve sensör kafası istenildiği şekilde döndürülebilir. PBS’nin ayarları çok basit bir şekilde üç tuş vasıtası ile yapılır. Veri iletişimi ile ilgili olarak PBS ait olduğu tipe göre bir veya iki dijital çıkış, seçime bağlı olarak akım veya gerilim çıkışlı analog bir sinyal çıkışı ve çok yönlü programlanabilir fonksiyonlara sahiptir.
SICK firmasının basınç ürünleri portföyünde analog bir çıkış sinyali özel bir küçük yapı şekli ve birçok adette proses bağlantısı ve elektrik bağlantı opsiyonu bulunan PBT basınç transmitteri bulunmakta olup bu ürün standart uygulamalar için her yerde kullanılabilir özellikler bulundurur. PFT serisi ise daha uzun bir sensör gövdesi ile kabul edilebilir ortam ısılarını 100°C (PBT)’den 150°C’ye kadar artırılabilir.
Çok yönlü uygulamalarda sıcaklık sensörleri kullanımı
Ölçme tekniği, kumanda tekniği ve ayar tekniği içerisinde ısı en önemli ölçüm kriterlerinden biri olup tüm ölçüm noktalarının %50’sinde ortaya çıkmaktadır. Birçok ölçüm noktasında TSP gibi küçük, kompakt ve fiyatı uygun platin ölçüm probları olan rezistans termometreler veya yine Pt100 direnç elemanı ile çalışan vidalanabilir TCT termometreler kullanılır. Bunlar artan ısı ile elektrik direncinin artması ve bu suretle elektrik iletkenliğinin azalması şeklindeki fiziksel bir ilişkiden yararlanırlar ve lineer bir fonksiyon şeklinde bunu kullanırlar. Basınç ölçme tekniğinden de bilindiği gibi imalat şekli ve donanımdan olan farklı taleplere uygun olarak bu vidalanabilir termometreler her yerde kullanılabilir çözüm imkanları tanıyan ısı ölçümlerinde kullanılmaktadır. TCT’ler TSP’den farklı olarak sadece bir anahtarlama çıkışı değil aynı zamanda 4….20 mA’e kadar ek bir analog çıkış ve farklı proses bağlantı yerleri ve farklı montaj boylarına sahiptirler.
Hacim ve kitleler için akış sensörleri
Akış olarak, birim zamanda bir kesitten geçmekte olan miktar tanımlanmaktadır. Bu miktar gerek bir hacim ve gerekse bir kütle olabilir ve tamamen malzemenin yoğunluğuna bağımlıdır. İster akışkanların veya dökme malzemelerin geçen miktarını belirleme gerektiren prosesler içerisinde hacim veya kütle akışı tespiti yapılması ister sadece dökme malzemelerde akış miktarının tespiti olsun, sayısız uygulamalar için daima uygun çözümler bulunmaktadır.
Örneğin, bir lazerli sensör olan Bulkscan ile bir iletim bandı üzerindeki dökme malzeme profili gayet hassas bir şekilde kayda alınabilmekte (iletim sürati ile birlikte) bu ölçümden hacim akışları kütle akışları tam olarak hesaplanabilmektedir. Mesela bir soğuk devir daim sistemi içerisindeki sıvıların akış ölçümü için FFU akış sensörü en uyumlu olanıdır. İletken veya iletken olmayan ortamlara uygunluk, kimyasal ve termik dayanıklılık ile contalanma ihtiyacı olmayan ve bu şekilde aşınma göstermeyen yapısı ile bu ultrasonik akış sensörü hacim akışının ölçülmesi için uygun olmaktadır.