Новітні вимірювання витрат сипучих речовин і пилу

228

Якщо ми говоримо про вимірювання витрат, то маємо на увазі рідину або газ. Проте існує ще один великий клас матеріалів, яким властива плинність, транспортування різними каналами та трубопроводами й витрати яких також треба вимірювати.Це так звані речовини в різних фракціях від дрібнодисперсного пилу до крупнозернистих гранул ятів. Датчики для роботи з сипучими речовинами доволі рідко зустрічаються на ринку, саме тому продукція компанії SWR Еngineering Messtechnik GmbH (Німеччина), інтереси якої ексклюзивно представляє компанія «КСК-Автоматизація», буде цікава спеціалістам, що працюють в сфері промислової автоматизації.

Вимірювання масових витрат сипучих матеріалів

Як загальновідомо, для вимірювання витрат рідин використовується єдиний універсальний  спосіб вимірювання. В залежності від властивостей середовища, таких як тиск, температура, щільність, в’язкість, електропровідність, застосовуються різні типи витратомірів. Так само для сипучих речовин, в залежності від параметрів, використовуються різні типи приладів. Основними параметрами сипучого матеріалу, що впливають на тип приладу, є щільність потоку та швидкість переміщення матеріалу. Для потоку невисокої щільності, що переміщується з відносно високою швидкістю, розроблений прилад SolidFlow.

Це прилад врізного типу, який встановлюється за допомогою приварної втулки в металеві канали і використовується для вимірювання витрат пилу, порошків, гранул, розмір часток яких 1нм…1 см. Принцип дії приладу базується на взаємодії високочастотного електромагнітного поля з частками матеріалу. Зондувальний сигнал відбивається від часток, що пролітають, приймається датчиком і вимірюється за частотою та амплітудою. Прилад працює фактично в режимі лічильника часток. За рахунок селективного прийому за частотою обробляються сигнали тільки від рухомих часток, тобто від тих, що мають допплерівське зміщення і пригнічуються сигнали від нерухомих наростів та відкладів. Прилад складається із сенсора, що монтується в канал, і модуля обробки (трансмітера), що встановлюється на відстані до 1000 м від місця монтажу. Для трубопроводів діаметром до 200 мм встановлюється один сенсор, більше 200 мм – два або три сенсори, що підключаються до одного трансмітера. Максимальний діаметр каналу для установки приладу SolidFlow – 600 мм.

Застосування приладу SolidFlow є досить широким. Він використовується в елеваторах, вітряках, на комбікормових заводах та інших харчових виробництвах. За допомогою SolidFlow вимірюється і регулюється рівномірність подачі продукту в різні трубопроводи, в результаті чого проводиться правильний облік і дотримується технологія. Прилад також використовується для дозування різних продуктів, наприклад, добавки в комбікормовому виробництві. SolidFlow, що встановлений на виході шнекового живильника, дозволяє регулювати частоту обертання шнека і підтримувати постійну пропорцію.  В результаті досягається стабільна якість продукту і економляться дорогі добавки. Також типовим прикладом застосування SolidFlow  є різні системи пропорційного змішування, коли кілька компонентів завантажуються в один міксер. Складні та дорогі зважувальні системи часто бувають неточними для малих кількостей. SolidFlow дозволяє ефективно вирішити проблему дозування компонентів.

Практичні приклади застосування

Для труб діаметром більше, ніж 125 мм і великих потоків матеріалу розроблений прилад MaxxFlow, який виробляється для діаметрів DN 150, 200 и 250.  Цей прилад працює тільки на вертикальних ділянках трубопроводу і здійснює вимірювання тільки при вільному падінні матеріалу. Типовими місцями для установки приладу є вертикальні ділянки на виході силосів, куди матеріал відвантажується, наприклад, за допомогою поворотного засуву. Також це можуть бути ділянки вільного падіння матеріалу після  стрічкового контейнера, шнекового живильника, елеватора та інших подібних пристроїв.

Через величезне різноманіття матеріалів та їх якостей (розмір часток, діелектрична проникність, вологість і т.п.) витратоміри SolidFlow  і MaxxFlow не можуть бути піддані заводській калібровці. Вони калібруються на місці установки шляхом порівняння виміряної кількості з деякою завчасно відомою (зваженою, виміряною) дозою матеріалу. Після такої калібровки «за місцем», датчики SolidFlow і DensFlow забезпечують відносну похибку вимірювання 2…5%, а для  для MaxxFlow  досяжні значення 1…3%. Під час монтажу повинні виконуватись вимоги до прямих ділянок. Для SolidFlow  – це близько 5DN на вході і 3DN на виході. Витратоміру MaxxFlow потрібна ділянка вільного падіння всього 200мм, а в деяких випадках можна обійтись без нього. Всі витратоміри мають аналоговий вихідний сигнал 4…20 мА і цифровий інтерфейс RS-485. Компанія SWR Еngineering починаючи з моменту свого створення в 1994 р. проповідує філософію максимальної близькості до потреб реального сектору промисловості і компетенції у вузькому сегменті ринку засобів вимірювання. Часто вимірювальні завдання у роботі з сипучими матеріалами і пилом не так очевидні, як при вимірюванні рідин і газів, що транспортуються трубопроводами. Проте практика підтвердила високу економічну ефективність їх застосування в різноманітних технологічних процесах.