Auf dem Weg zu höherer Zuverlässigkeit

CT-Produktfokus: Neuheiten bei Durchflussmessgeräten

17.02.2017 Auch das genaueste Durchflussmessgerät hilft Anwendern nicht, wenn der angezeigte Messwert nicht verlässlich ist. Aktuelle Entwicklungen in der Gerätetechnik zielen deshalb darauf, die Zuverlässigkeit der Messung zu erhöhen. Was sich sonst noch an der Entwicklungsfront tut, haben wir in unserem Produktfokus zusammengestellt.

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Bild 1: Krohne

1  Mehrphasen-Messung jetzt für alle Coriolisgeräte

Die Entrained Gas Management (EGM)-Technologie von Krohne ist jetzt für alle Coriolis-Masse-Durchflussmessgeräte der Optimass-Baureihe verfügbar. Mit den zuletzt hinzugekommenen Optimass 3400 und Optimass 7400 ist nun mit der gesamten Geräteserie die kontinuierliche und wiederholbare Massedurchfluss- oder Dichtemessung in Zweiphasenströmungen, wie z. B. mit Gas vermischten Flüssigkeiten, gashaltigen Schlämmen oder hochviskosen Medien mit Gaseinschlüssen möglich. Bislang stellten solche Messaufgaben eine enorme Herausforderung für Masse-Durchflussmessgeräte dar: Ohne Gas­einschlüsse liegt in den Messrohren der Coriolis-Masse-Durchflussmessgeräte die gewünschte regelmäßige Schwingung vor. Gaseinschlüsse in der Flüssigkeit dämpfen diese regelmäßige Schwingung und mit steigendem Gasanteil kann diese sogar völlig aussetzen. Leistungsstarke Regelalgorithmen ermöglichen es dem Messgerät, die Schwingung beizubehalten und die Messung auch unter komplexen Durchflussbedingungen fortzusetzen. Dies ist laut Hersteller sogar bei einem vollständigen Übergang von der reinen Flüssigphase zur Gasphase und umgekehrt möglich, d. h. von 0 bis 100 % Gasanteil. Massedurchfluss- und Dichtemessungen sollen so stabil, kontinuierlich und wiederholbar bleiben.

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Bild 2: Emerson Proces Management

2 Coriolis-Diagnose nun vom NMI anerkannt

Mit der Smart Meter Verification hat Emerson für die Coriolis-Geräte von Micro Motion eine Diagnosefunktion eingeführt, die dem Anwender auf Knopfdruck Gewissheit über die einwandfreie Funktion und Performance des Messgeräts schaffen soll. Die Funktion wurde bisher von neun unabhängigen Institutionen anerkannt, darunter ISO 9001, IEC und FDA. Auch vom Nederlands Meetinstituut NMI wurden nun intensive Tests durchgeführt und die Funktionalität anerkannt. Demnach erreicht das Durchflussmessgerät seine Massedurchflussspezifikation, wenn die Smart Meter Verification fehlerfrei durchlaufen wird. Mit strengeren gesetzlichen und regulatorischen Anforderungen ist diese Validierung durch das NMI laut Hersteller von großer Bedeutung, da sie zusätzliche Sicherheit und Vertrauen in die Integrität der Messung schafft. Dem NMI zufolge kann die Funktion als Diagnoseinstrument zur Überprüfung und Anpassung von Intervallen für Prüfung oder Re-Kalibrierung genutzt werden.

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Bild 3: Vögtlin

3 Kompakter thermischer Massemesser für Gase

Die Massedurchflussmesser red-y compact 2 von Vögtlin zeichnen sich durch eine hohe Flexibilität und ihr kompaktes Design aus. Die batteriebetriebenen Geräte verfügen über ein Touchdisplay mit Hintergrundbeleuchtung, über das sich alle Geräteparameter einstellen lassen. Zur Stromversorgung genügt eine Standard-AA-Batterie oder ein Micro-USB-Netzkabel. Der modulare Aufbau erlaubt die Nachrüstung von Batterie-, Alarm- und Stromversorgungsmodulen. Die Genauigkeit wird mit 1 % vom Endwert und die Dynamik mit 1:100 angegeben. Eine für Gasmessungen nützliche Funktion ist der Totalisator, mit dem der Gesamtverbrauch angezeigt werden kann.

Bild 4: Endress+Hauser

Bild 4: Endress+Hauser

4 Wirbelzähler mit Nassdampffunktion

Eine zusätzliche Signalauswertung am kapazitiven Sensor ermöglicht es dem Wirbelzähler Prowirl F 200 von E+H eine Massemessung des Dampfes zwischen 80…100 % Dampfgehalt ausführen. Das Gerät erkennt zuverlässig Dampftyp und Kondensatmenge und kompensiert die berechnete Dampfmasse entsprechend. Bei auftretendem Nassdampf wird eine Alarmmeldung ausgegeben.

5 Kooperation bei Clamp-on-Messung

Bereits im Oktober haben die Gerätehersteller Emerson und Flexim eine Zusammenarbeit im Segment Durchflussmessung angekündigt. Die Emerson-Projektteams nutzen die Clamp-on-Ultraschall-Durchflussmesssysteme von Flexim in Kombination mit dem Emerson-Portfolio an In-line-Durchflussmesssystemen. Dadurch sollen im Projektverlauf Engineering-, Rohrleitungs- und Installationskosten reduziert werden. Die Clamp-on-Technik ermöglicht eine eingriffsfreie Durchflussmessung und kann auch in schwierigen Anwendungen eingesetzt werden. Die einfache Installation hilft dabei Engineering- und Installationskosten zu reduzieren und in Bauprojekten den Zeitplan auch dann einzuhalten, wenn zusätzliche Durchfluss-Messstellen benötigt werden.

Bild 6: ABB

Bild 6: ABB

6 MID-Geräteprogramm erweitert

Die magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräte Processmaster FEP 610 und Hygienicmaster HEP 610 von ABB zeichnen sich durch ein besonders günstiges Preis-/Leistungsverhältnis aus und verfügen über neue Funktionen: Neu sind die Service-Intervall- und die Temperaturüberwachung des Sensors sowie ein Erdungscheck. Die Geräte folgen dem einheitlichen Bedienkonzept des Herstellers, was die Inbetriebnahme beschleunigt und Fehler reduziert.

Die Geräte verfügen zudem über eine umfangreiche Online-Diagnose und eine kontinuierliche Selbstüberwachung. Hardware-, Handhabungs- und Anwendungsfehler werden ständig erkannt, angezeigt und/oder an ein Prozessleitsystem weitergeleitet. Eine weitere Besonderheit ist der optionale Infrarotadapter, der eine Kommunikation mit dem Gerät vor Ort ohne Unterbrechung der Messung oder Öffnung des Gehäuses erlaubt. Der Adapter kann auch für andere Durchflussmesser des Herstellers verwendet werden. Die Geräte erhalten bei der Kalibrierung im Werk einen Datensatz (Fingerprint), der den Neuzustand des Gerätes repräsentiert und im Sensor Application Memory gespeichert ist. Als Referenzdatensatz kann dieser mit dem aktuellen Status des Gerätes verglichen werden. Beide Geräte sind in einem großen Nennweitenbereich und mit verschiedenen, unterschiedlichen Auskleidungen verfügbar. Der Hygienicmaster ist zudem totraumfrei und für CIP/SIP-Prozesse geeignet.

7 Heinrichs EPX

Bild 7: Heinrichs Messtechnik

7 MID-Sensor für den Ex-Bereich

Die magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräte EPX von Heinrichs Messtechnik zeichnen sich durch eine hohe Genauigkeit (0,3 % vom Messwert) aus und können im Ex-Bereich eingesetzt werden. Der Messumformer ist in einem robusten druckgekapselten (Ex d) Feldgehäuse untergebracht und wird über sechs Tasten bedient. Das Gerät verfügt über einen Analog-, einen Impuls- und einen Statusausgang und kann auch via Hart-Kommunikation angesprochen werden. Die Sensoren sind in verschiedenen Auskleidungswerkstoffen verfügbar, auch die Elektroden werden in verschiedenen Werkstoffen, darunter auch in Tantal, angeboten. Der Sensor ist im Hinblick auf den Ex-Schutz mit Ex II 2G Ex e ia IIC Gb sowie Ex II 2D Ex tb IIC Db gekennzeichnet. Die Geräte gibt es in verschiedenen Nennweiten von DN 15 bis DN 300 für Druckstufen zwischen PN 10 und PN 40.

Bild 8: Flux

Bild 8: Flux

8 Mobil oder stationär einsetzbare Ovalradzähler

Die neuen Ovalradzähler von Flux eignen sich für dünnflüssige bis hochviskose, reine Medien. Mit der integrierten Auswahlelektronik Fluxtronic oder in Impuls-Ausführung erhältlich, können sie je nach Baugröße mobil mit Fass- bzw. Exzenterschneckenpumpen oder stationär in Rohrleitungen eingesetzt werden.

Bild 9: Yokogawa

Bild 9: Yokogawa

9 Beherrscht auch hohe statische Drücke

Das neue Differenzdruck-Messsystem DPharp EJXC40A von Yokogawa ist mit zwei über ein Elektrokabel verbundenen Drucksensoren ausgestattet und kann auch bei großen Differenzdrücken bei gleichzeitig hohen statischen Drücken eingesetzt werden. Mit den Geräten werden Füllstand, Durchfluss und die Dichte von Flüssigkeiten, Gasen und Dampf gemessen.
Bei Applikationen, bei denen der zu messende Druck nicht direkt der Messkapsel eines Druckmessumformers zugeführt werden kann, werden typischerweise Druckmittlersysteme eingesetzt. Der zu messende Druck wird mittels Kapillare übertragen, die je nach Applikation mit spezifischen  Füllflüssigkeiten ausgestattet sind.
Das Differenzdruck-Messsystem bietet jetzt Lösungen für diese speziellen Applikationen.

Bild 10: BD Sensors

Bild 10: BD Sensors

10 Kurze Anstiegszeit und hohe Messrate

Die Auswahl an hochwertigen Differenzdruck-Messumformern ist groß, doch wenn es um schnelle Ansprech- bzw. Anstiegszeiten (<50 bis 500 ms) geht, ist das Feld klein. Die Differenzdruck-Messumformer DPT 100 von BD Sensors erreicht eine Anstiegszeit von nur ca. 10 ms; Druckverläufe können so mit einer Messrate von 250 Hz erfasst werden. Zu den typischen Anwendungen gehört auch die Durchflussmessung von Gasen oder Flüssigkeiten mit Wirkdruckelementen. Der kompakte Differenzdruck-Messumformer ist einfach einzubauen und lässt sich problemlos nachrüsten.

11 Proline 300-500

Bild 11: Endress+Hauser

11 Mit Wlan-Sender und Web-Server für die Industrie 4.0 gerüstet

Umfangreiche Diagnose- und Prozessdaten können bei den neuen Messumformern Proline 300/500 von Endress+Hauser sowohl mit klassischer Feldkommunikation als auch per integriertem Webserver und Wlan abgefragt werden. Dadurch will der Hersteller Service- und Wartungsarbeiten vereinfachen und den Anschluss an die Industrie 4.0 herstellen. Die Messumformer lassen sich mit den Coriolis- und den MID-Geräten des Herstellers verwenden und verfügen über die „Heartbeat“ genannte Selbstdiagnosefunktion des Herstellers. Das SIL-Gerätekonzept vermeidet systematische Fehler und führt Bediener bei der Geräteinbetriebnahme und Prüfung von Schutzeinrichtungen. Die relevanten Parameter werden automatisch korrekt voreingestellt und geprüft, das Gerät wird automatisch gegen Fremdzugriff verriegelt. Einstelldaten und Geräteereignisse werden im Histo-ROM gespeichert.

Die Messumformer werden zum Beispiel auch mit dem neuen Coriolisgerät Promass Q 300 genutzt, das eine Genauigkeit von 0,05 % vom Messwert (0,2 g/l bei Dichtemessungen) erreicht. Auch die MID-Geräte Promag P 300 können an dem Messumformer betrieben werden – sie ermöglichen nun auch eine temperaturkompensierte und dadurch hochgenaue Leitfähigkeitsmessung.

Bild 12: Georg Fischer Piping Systems

Bild 12: Georg Fischer Piping Systems

12 Zwei Messungen mit einem Transmitter

Der Zweikanal-Transmitter Signet 9950 von Georg Fischer ermöglicht es, zwei Messungen mit nur einem Transmitter kostengünstig durchzuführen. Dies können Messungen gleicher Art wie Durchfluss und Durchfluss oder zwei Messungen verschiedener Arten wie z. B. pH-Wert und Redoxpotenzial sein. Der Transmitter unterstützt das gesamte Signet Sortiment von Durchfluss- und Analysesensoren.

Zusätzlich ist die Einbindung von anderen Geräten über die 4…20-mA- Eingänge mit Verwendung des Signet igo möglich. Beide Messwerte werden gleichzeitig auf einem hintergrundbeleuchteten Punktmatrixdisplay angezeigt. Der Transmitter berechnet Summe, Differenz oder das Verhältnis von zwei gleichen Messungen und ermöglicht die Steuerung von Relais oder Stromschleifen. Sein Multi-Relaismodus ermöglicht eine bedingungsbasierte Ansteuerung der Relais.

Heftausgabe: Januar/Februar 2017
Armin Scheuermann ist Chefredakteur der CHEMIE TECHNIK

Über den Autor

Armin Scheuermann ist Chefredakteur der CHEMIE TECHNIK
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