Drukverschilmeting wordt op grote schaal gebruikt als methode om het niveau van gesloten vaten te controleren. In veel gevallen gebruiken de operators individuele instrumenten met een uitgangssignaal of een display ter plaatse. Een preciezere en foutloze oplossing is daarentegen de door WIKA ontwikkelde meetopstelling met twee procestransmitters in een master-slave relatie.
Elke toepassing van niveaubewaking met behulp van drukverschilmeting is gebaseerd op het volgende principe: Voor het niveau van de inhoud in het vat wordt het drukverschil tussen de vloeistof en de gasfase bepaald. Daarnaast worden de hydrostatische druk, de specifieke dichtheid van het medium en de vatgeometrie meegenomen in de berekening. Typische meetinstrumenten hebben twee naast elkaar gelegen procesaansluitingen voor de drukken P1 en P2. Voor niveaumeting moet een capillair de uitgesproken afstand tussen de twee meetpunten overbruggen.
Meting met twee procestransmitters als master (rechts) en slave. Deze meetopstelling voor niveaubewaking kan flexibel worden gebruikt, bijv. voor informatie over de mengverhouding van vloeistoffen.
Aansluiting via signaalkabel
Bij de niveaubewaking met behulp van elektronische drukverschilmeting hebben beide meetpunten daarentegen elk één procestransmitter. De WIKA-modellen CPT-2x en IPT-2x zijn hiervoor bijvoorbeeld geschikt. De twee meetomvormers zijn als master en slave opgesteld. Ze zijn puur elektrisch verbonden via een signaalkabel en zijn dus niet gevoelig voor storingen. De master voorziet de slave van stroom. De slave wordt geparametreerd via een seriële interface of via het display op de master. Tot slot vindt de communicatie plaats via een interne bus.
Niveaubewaking in een gesloten tank
Voorbeeld van een toepassing
De figuur links toont een typisch toepassingsvoorbeeld voor niveaubewaking met elektronische drukverschilmeting op een vloeistoftank. De slave meet de druk P1, in dit geval de gasdruk, en geeft deze door aan de master. Dit detecteert de druk P2, hier de druk in de vloeistofkolom op de bodem van de tank. De master berekent het drukverschil van P1 en P2. Met behulp van de gemeten waarde en rekening houdend met de andere genoemde parameters bepaalt hij het volume in de tank als indicatie van het niveau. Deze waarde kan als analoog of digitaal signaal naar de controlekamer en/of naar het display van het masterinstrument worden gestuurd.
Voordelen van de meetopstelling met twee procestransmitters
De hier beschreven methode voor niveaubewaking heeft een aantal voordelen ten opzichte van een conventionele methode, bijvoorbeeld met een drukverschiltransmitter:
- Hogere nauwkeurigheid en “turndown”
Procestransmitters leveren een hogere mate van nauwkeurigheid. Bij de WIKA-modellen zijn deze tot 0,05 % van het ingestelde bereik. Daarnaast is er de mogelijkheid tot “turndown”, het individueel instellen van een bepaald meetbereik (dit kan ook achteraf met reeds geïnstalleerde instrumenten).
- Geminimaliseerd temperatuureffect
Transmissie via signaalkabel met elektronische drukverschilmeting minimaliseert het temperatuureffect. De in de conventionele meetmethode gebruikte capillairen zijn hier daarentegen veel gevoeliger. Dit kan op zijn beurt uiteindelijk het meetresultaat beïnvloeden.
- Snelle ingebruikname
De elektronische meetopstelling kan sneller in gebruik worden genomen. In tegenstelling tot een oplossing met capillairen is er geen testrit nodig.
- Verminderde onderhoudsinspanning
De onderhoudsinspanning is lager: in geval van een storing hoeft alleen de betreffende proceszender te worden vervangen. Bij het meten van het drukverschil met capillairen moet daarentegen de complete meetopstelling worden vervangen.
Additioneel
Meer informatie over het model CPT-2x en IPT-2x procestransmitters, die geschikt zijn voor elektronische drukverschilmeting voor niveaubewaking, is beschikbaar op de website van WIKA.