“Automatik 2004” i Brøndby Hallen - Teknik og Viden
“Automatik 2004” i Brøndby Hallen - Teknik og Viden
“Automatik 2004” i Brøndby Hallen - Teknik og Viden
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
november/december 2003<br />
Kontinuerlig viskositet med Coriolis princippet<br />
Det giver mulighed for at<br />
justere, mens processen,<br />
mens processen pågår, <strong>og</strong><br />
dermed undgås det, at<br />
hele partier kasseres.<br />
FLOWMÅLING. Coriolis<br />
masseflowmålere er gennem<br />
de sidste 20 år blevet<br />
benyttet til mange forskelligartede<br />
opgaver. Udover<br />
direkte masseflowmåling<br />
med høj nøjagtighed, er<br />
sensoren en ægte multivariabel<br />
måling, idet der er<br />
direkte signal for både temperatur<br />
<strong>og</strong> densitet. Som<br />
afledte funktioner kan<br />
yderligere variable beregnes,<br />
bl.a. koncentration<br />
baseret på densitetsbestemmelsen.<br />
Som n<strong>og</strong>et helt nyt<br />
har Endress+ Hauser tilføjet<br />
direkte viskositetsmåling<br />
til de primære målevariable<br />
der er integreret i Coriolis<br />
flowmåleren.<br />
Viskositet er en kritisk<br />
proces parameter, som kan<br />
give oplysninger om produktets<br />
koncentration, konsistens<br />
<strong>og</strong> "hældbarhed" -<br />
kort sagt parametre der<br />
ikke blot er med til bestemmelse<br />
af slutproduktets<br />
kvalitet, men <strong>og</strong>så indgår<br />
som indikator for problemer<br />
i selve produktionen.<br />
Kontinuerlig viskositetsmåling<br />
giver mulighed for at<br />
foretage justeringer mens<br />
processen pågår, <strong>og</strong> dermed<br />
undgå at hele partier skal<br />
kasseres.<br />
Måling af viskositeten<br />
I dag foretages bestemmelse<br />
af den dynamiske<br />
viskositet (enheden Pascal)<br />
ofte på et laboratorium,<br />
normalt under anvendelse<br />
af et viskometer baseret på<br />
rotationsprincippet. Disse<br />
fungerer principielt på følgende<br />
måde:<br />
Produktet fyldes i en kop<br />
hvori der nedsænkes et<br />
roterende legeme - når<br />
legemet møder væsken vil<br />
der opstå en modkraft.<br />
Denne kraft er et udtryk<br />
for væskens viskositet - jo<br />
større kraft jo højere viskositet.<br />
Dette princip kan direkte<br />
overføres til Endress+<br />
Hauser's et-rørs masseflowmåler<br />
Promass 83I, som er<br />
baseret på TMB-princippet.<br />
Dette princip er patenteret<br />
<strong>og</strong> bygger på<br />
Newton's lov om Aktion=Reaktion.<br />
I selve måleren er et<br />
pendul påhæftet midten af<br />
det oscillerende målerør.<br />
Ved at lade pendulet svinge<br />
i modfase med målerøret<br />
opnås et kompenserende<br />
moment der sikrer at systemet<br />
er stabilt overfor såvel<br />
vibrationer som densitetsændringer.<br />
Den oscillerende bevægelse<br />
vil give væsken en<br />
roterende hastighed i målerøret,<br />
en hastighed der skaber<br />
en modkraft, som vil<br />
være afhængig af viskositeten<br />
- således at væsker med<br />
høj viskositet vil kræve<br />
mere energi for at opnå den<br />
rotationshastighed der er<br />
påkrævet for at bibeholde<br />
systemets oscillationsfrekvens.<br />
Viskositetsbestemmelsen<br />
er nu omdannet til en<br />
måling af den strøm, der<br />
skal tilføres Coriolis målerens<br />
ekscitations spoler for<br />
at overvinde oscillationsdæmpningen.<br />
Væsker der kan måles<br />
Når der tales viskositetsmåling<br />
opdeles væsker normalt<br />
i to kategorier, de<br />
såkaldte Newtonske <strong>og</strong><br />
ikke Newtonske væsker.<br />
Forskellen på de to produkttyper<br />
kan bedst beskrives<br />
ved at tage udgangspunkt<br />
i to produkter vi alle<br />
kender -<br />
En Newtonsk væske er<br />
f.eks. smøreolie, hvor der er<br />
proportionalitet mellem<br />
produktets "sejhed" <strong>og</strong> forskydningsspændingen(ifølge<br />
Newton's forskydningslov)<br />
- de fleste hom<strong>og</strong>ene<br />
væsker tilhører denne kategori.<br />
En ikke Newtonsk væske<br />
er f.eks. ketchup, hvor den<br />
Automationskurser - "Hands on"<br />
Proces-automation<br />
"SRO fra føler til skærm..."<br />
- Objektorienteret pr<strong>og</strong>rammering<br />
-Procesbilleder på PC<br />
- DCS/SRO/ICS begreber<br />
- Reguleringssløjfer<br />
- Reguleringsventiler, aktuatorer<br />
- Pt100, flowmålere<br />
- Alarmhåndtering, GSM<br />
- Procesdata, database, internet<br />
- Netværk, Fieldbus<br />
manglende proportionalitet<br />
umiddelbart kan opleves<br />
når flasken rystes - opslemninger<br />
<strong>og</strong> inhom<strong>og</strong>ene væsker<br />
tilhører denne kategori.<br />
Coriolis princippet er<br />
velegnet til måling af<br />
Newtonske væsker, hvor<br />
sammenhængen er klart<br />
defineret. Fabrikskalibrering<br />
foregår med væsker<br />
af denne type, <strong>og</strong> princippet<br />
vil derfor give mulighed<br />
for at måle den absolutte<br />
viskositet uden yderligere<br />
justeringer. Ønskes måling<br />
på ikke Newtonske væsker<br />
skal opgaven vurderes fra<br />
gang til gang - i mange tilfælde<br />
kan opgaven godt<br />
løses, men der må forventes<br />
et snævrere måleområde -<br />
ligesom målingen i de fleste<br />
tilfælde vil være relativ<br />
f.eks. til at se om produktet<br />
er pumpbart eller ikke.<br />
Stor målenøjagtighed<br />
Systemet er blevet testet på<br />
flere anerkendte laboratorier,<br />
bl.a. Teknisk Universitet<br />
i München, hvor man<br />
havde mulighed for at<br />
sammenholde den kontinuerlige<br />
måling med 4 af de<br />
mest nøjagtige kalibreringsvæsker,<br />
der kunne stilles til<br />
rådighed i Tyskland.<br />
Gentagne forsøg viste at<br />
systemets målenøjagtighed<br />
lå indenfor de specificerede<br />
nøjagtighedsgrænser på +/-<br />
5 pct. +/-0,5cP - men mere<br />
interessant var det at gentagelsesnøjagtigheden<br />
på de<br />
foretagne målinger lå<br />
indenfor +/-0,5 pct., <strong>og</strong>så<br />
når temperaturen blev varieret.<br />
Ved samme lejlighed<br />
blev sammenhængen mellem<br />
måleområde <strong>og</strong> sensorens<br />
dimensioner <strong>og</strong>så testet.<br />
Testen viste, ikke overraskende,<br />
at måleområdet<br />
<strong>og</strong>så hang sammen med<br />
sensorens diameter - det<br />
har selvfølgelig n<strong>og</strong>et at<br />
gøre hvor meget energi der<br />
kan fødes ind i ekscitations<br />
system.<br />
DiameterMeasuring<br />
range [cP]DN8 6000<br />
DN1510900 DN25 21800<br />
DN40 35300 DN50<br />
14900<br />
Resultaterne blev opnået<br />
med en transmitter der<br />
"kun" var fabrikskalibreret,<br />
<strong>og</strong> de er derfor mulige at<br />
overføre til det "virkelige"<br />
liv.<br />
Konklusion<br />
Med introduktionen af den<br />
nye viskositets parameter<br />
udvides Coriolis målerens<br />
multifunktioner betydeligt.<br />
Med kontinuerlig masseflow-,<br />
temperatur-, densitet-<br />
<strong>og</strong> viskositetsmåling i<br />
et <strong>og</strong> samme instrument tilbyder<br />
Endress+ Hauser's<br />
Promass I sensor i dag et<br />
stabilt <strong>og</strong> hygiejnisk måleinstrument<br />
der let kan<br />
installeres i de fleste produktioner.<br />
Coriolis princippet<br />
anvendt til<br />
viskositetsmåling<br />
er uhyre velegnet<br />
til kontrolopgaver,<br />
hvor der stilles<br />
krav til styring af<br />
en ensartet viskositet<br />
(kvalitet) på<br />
produktet, eller<br />
overvågningsopgaver,<br />
hvor det<br />
skal sikres at<br />
egenskaberne ikke<br />
overskrider n<strong>og</strong>le fordefinerede<br />
grænser. Ønskes<br />
derimod en løbende kvalitets<br />
kontrol af slutproduktet,<br />
baseret på en absolut<br />
viskositetsmåling, så er<br />
Coriolis princippet ikke det<br />
korrekte valg - i dag.<br />
stjan.<br />
Maskinstyring<br />
"Et spørgsmål om l<strong>og</strong>isk tænkning"<br />
- Sekvensdiagram<br />
- ProfiBus, kabling, diagnose<br />
- Motorer, magnetventiler<br />
- Aftastere, trykknapper<br />
- PLC, I/O-moduler, interface, addressering<br />
- Ladderpr<strong>og</strong>rammering<br />
- Operatørpaneler<br />
- Binær, hexadecimal, bit, byte<br />
- Ethernet, dataudveksling<br />
Masseflowmåleren<br />
Promass 83I, som<br />
er baseret på<br />
TMB-princippet.▼<br />
33<br />
"Vi samler automationsfagfolk <strong>og</strong> deres kunder<br />
<strong>og</strong> medarbejdere omkring hands-on<br />
kompetenceudvikling"<br />
Se kursuspr<strong>og</strong>rammet på www.simac.dk eller<br />
kontakt vores kursusafdeling på<br />
72 21 55 60
Change language