给流量检测带来了新的便利

作者:Sabine Mühlenkamp 文章来源:PROCESS杂志德文版 发布时间:2014-09-03

流量检测技术应是合理的、经济的和实用的。最终的检测值是影响后续生产流程的重要因素,因此检测结果必须准确。新一代的流量计满足了这些要求,既可手持使用,也可以固定安装在某一处使用。

在流程工业生产过程中,测量流量数据是一项非常常规的任务,但是测得准确的流量数据却不是那么容易。Lutz公司研发新型流量计的主要目标是开发一种能够满足使用操作、功能和接口技术等要求的流量计。他们成功研发了有着多种检测用途的TS系列和HDO系列的流量计。这两个系列的流量计覆盖了整个流量检测任务范围,因为它们采用了模块化的结构设计,可以根据被测介质的特性选择合适的材料来制造、组装成性能最佳的流量计。这样生产、制造的流量计产品不仅适合于酸性或者碱性介质,冷凝水或者废水流量的检测,而且适合于对矿物油产品、稀释剂和石油化工生产中的液体流量进行检测。另外,还可以在食品生产、药品生产,以及化妆品生产领域中使用。

TS系列的流量计能够对中性、腐蚀性、可燃和粘稠介质的流量进行检测;HDO系列流量计则适合于非常稀薄或者高粘度的液体介质的流量检测。另外,这两个系列的产品可以在高流量、高温和高压环境中使用。

模块化保证了生产需要

这两个系列的新型流量计的突出特点是它们的模块化结构设计。这些流量计能够满足各种不同的使用要求,而且还可以随时更换模块,因为这些模块化设计的流量计采用了新的连接和固定方式。基本型是各种模块组合的基础,其机械式的流量检测装置能够完成流量数据的采集、向操作控制单元发出检测数据信号等任务。操作控制单元集成了数据分析评估电路和触摸屏,可以在易燃易爆Ex区域内使用或者在没有爆燃危险的场合中使用,同时有不同的封装变型。

利用继电器模块、相应的控制电路和电磁阀,使得这种流量计可以成为灌装设备的灌装量预设装置。它的辅助模块可在“按下按钮”之后驱动灌装泵或者灌装设备开始灌装,也可以在达到预先设定的灌装量后停止灌装。它的可选附件还包括防护罩,可以有效地保护分散式配置安装的基本型流量计、操作单元或者继电器模块,并完成模块间的数据传输。防止插接连接件错装,可靠地保证了安装。控制外部电气设备的继电器,例如控制水泵电动机、电磁阀的继电器有7种不同的规格型号可供选用。

应用领域广泛

TS系列的流量计适合于在移动式的抽桶泵或者作为固定式的流量计对稀薄或者中等粘度的矿物质、腐蚀性和可燃液体介质进行检测。

该系列流量计按照斜盘式原理进行流量检测,流动的液体介质使旋转斜盘围绕自身的轴线旋转。旋转斜盘的传动机构把斜盘的旋转运动传递给多极的电磁线圈。旋转的多极线圈通过壳体上的触点控制装置控制着干簧接触器。流动的液体介质的流量转换成了线圈的转数信号。按照椭圆齿轮检测原理进行检测的HDO系列的流量计中有两套呈90°角配置的椭圆齿轮,在流体介质的作用下椭圆齿轮开始旋转。达到一定的流量之后就会收到脉冲信号,并把这一信号输送到流量计的信号输出端。流量计中的线圈就把这种电磁信号传递给检测腔外的干簧接触器。液体介质的流量数据由这些电磁脉冲信号换算而来。

这种流量计的可选配置中也有设置流量的继电器模块。当达到设定的流量值时,计数系统集成的继电器模块就切断泵电机和/或电磁阀的电源。当使用的流量计没有流量预设装置时,采集到的流量数据将会作为部分流量和总流量的数据叠加或者输出。

当流量较大或者液体介质含有较多的泡沫时,控制阀的切断功能就发挥作用了。两个并联的控制阀可以有效地降低流体介质的压力冲击以及避免泡沫的形成。最后一个接通的控制阀是利用分流机构来调节流量的。被节流控制的数据信号经函数运算得到流量数据。

粘度检测范围广

HDO系列流量计可以安装在金属管道或者软管中使用,是一种适合于对非常干净的稀薄液体介质或者高粘度液体介质进行检测的流量计。体积流量是在整个横截面上按照直接检测的方法进行测量的。

这种流量计的检测数据是按照椭圆齿轮原理来采集的。椭圆齿轮检测原理属于一种古老的检测技术,在今天的工业化应用中,成千上万应用案例都已证明椭圆齿轮是一种非常可靠的检测原理。尽管有电磁感应式(MID)、涡街式或者科里奥理等流量检测的替代解决方案,但椭圆齿轮原理的流量检测方法仍然是能够令人满意的流量检测解决方案。一方面是因为它是一种经过验证的可靠方法,有着广泛的流量检测应用领域,可以检测多种粘度的液体介质;另一方面是因为它有着很高的流量检测精度和很高的重复检测精度。除此以外,它很高的工作可靠性也非常令人信服,不需要被测介质的引入段和回输段,而且磨损小、维护保养工作量少。

这种新型流量计能够提供精确的流量数据,而且有着很高的重复检测精度。另外,它还不需要重新标定。根据应用情况和检测方法,在完成计量检定之后这种流量计的检测精度可达检测范围的±0.5%,检测的重复精度高达0.03%。另外,这种流量计的检测结果不受外界条件的限制,它只给流程设备带来很小的压力降,检测的结果与液体介质是否有湍流、有涡流或者逆向流动的流体分支无关。它能够在维护保养费用极低的情况下提供很高的工作可靠性,而且可以选用流量设置装置。

为了满足简单操作、使用的特殊要求,它们的操作界面也进行了全新的设计。作为全新设计的第一个成果就是移动式的带有触摸屏的流量计。这种操作界面有多种语言可供用户选择,在菜单指导下简单完成流量计的调试和操作,没有静态的、过于复杂的按钮界面。通过智能化的文字说明的操作指南、系统提示和帮助,不仅可以避免操作中出现错误,而且还可以迅速在操作过程中发现潜在的错误根源。它所显示的信息都是操作过程中必不可少的,例如当您在抽桶泵上使用的流量计没有配用流量预设装置时,操作时得到的信息会与带有接触器模块、固定式安装使用时的信息完全不同。

必须考虑人为因素

“新型流量计的应用范围覆盖了从移动式的抽桶泵的流量检测到固定安装在生产现场或者利用单独的外部控制进行监控和调节过程的流量检测。在所有的不同应用情况中,有一点是共同的:给操作者提供更多的直观操作。”Lutz公司负责人Jürgen Lutz先生在接受本刊记者采访时说。

PROCESS:Lutz先生,用户对流量检测技术都提出了哪些要求?

Jürgen Lutz:许多流程工业生产厂家都对流量计提出了非常苛刻的要求和使用条件。有些满足了用户特殊需要的解决方案在生产实践中被证明太复杂、不灵活或者超出了实际需求。它们的功能是有用的,但价格太高;或者许多花了高价买来的功能是没有用的。这样,某一个功能出现了故障或者操作中出现了错误就会导致流量计系统停止工作。

PROCESS:您是怎样解决这些问题的呢?

Jürgen Lutz:我们除了考虑流量计各部件的技术因素,把这些零部件最佳地组合到一起,而且考虑了流量计使用操作中人为因素。在考虑实现所有技术要求时,不能不考虑功能范围和使用这些检测功能的操作者。我们在产品研发中的一个重点就是排除使用某一功能、流量计使用操作时可能出现的错误。

PROCESS:新型流量计是如何研发出来的?

Jürgen Lutz:新型流量计是我们多年来对流量计市场考察和老型号流量计多年生产经验的结晶。用户希望流量计拥有简单和易于理解的使用操作。经过长时间的研发,我们最终开发出了易于计量检定、能够方便地把检测数据传输给其他系统的流量计。同时,检测仪也有着很高的检测精度。

PROCESS:您能介绍一下新型流量计最常见的应用特点吗?

Jürgen Lutz:新型流量计最简单的应用情况就是能够清楚地用眼睛看到抽取了多少,或者是灌装了多少液体产品。流量检测的计数装置直接安装在泵的压力腔或者流体介质流动的管道处,以便能够对把检测到的流量数据加在一起。用户希望的是一种结构紧凑的流量计,借助于简单的逻辑性操作可以得出准确的流量检测结果。若需要设定液体流量,就可以使用带有流量预设的流量计。集成在检测仪系统中的接触器模块承担着泵组所承担的功能和/或者电磁阀的职能、控制着设定流量的泵送。除此以外,在高要求的检测和调节控制应用中,这种流量计还承担着信号连接器的功能,能够在外部控制系统和固定的控制设备中使用。

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