Produkter » Valg af den rigtige tryktransmitter til opgaven

Medium_industry-photo-0020_web

Måling af tryk er et af de mest udbredte parametre i industrien – der stilles store krav til instrumentet alt efter hvilken industri eller applikation den anvendes i.


Taler vi fødevare- eller medicinalindustri, kan man stille følgende krav op :

 Transmittere med membranforsatse

Transmittere med membranforsatse

Hvorfor membranforsats?

Typisk vælges en forsats, når der er tale om medier med mange partikler, høj viskositet, høj temperatur eller medier, som er meget korrosive. En anden grund er selvfølgelig til de sanitære applikationer.

En membranforsats består af en membran, hvor den ene side er i forbindelse med processen, mens den anden side af membranen vender mod et fuldstændigt oliefyldt rum. Membranen er tynd og elastisk og fås i materialer, der er bestandig over for korrosive medier , såsom  rustfrit stål 316L, Hastelloy, tantal, titanium mm.

Membranforsatse kan leveres til stort set alle de kendte procestilslutninger, og membranen bliver fastgjort ved enten svejsning eller en loddelignende proces. Det er vigtigt, at der er mulighed for at beskytte svejsningen mod mediet, idet svejsningen  ikke altid er ligeså kemisk bestandig som det rene materiale.

Montage af membranforsatsen på tryktransmitteren sker enten ved direkte montage eller ved at anvende et oliefyldt kapillarrør, som sørger for, at trykændringen på membranen overføres via olien til transmitteren.

Olien vælges alt efter medie, tryk og temperatur. Der findes olier, som kan tåle procestemperatur op til 400°C, samt olier der opfylder de skarpe krav, der stilles i den farmaceutiske industri. Disse olier skal være godkendt i henhold til FDA’s krav – (Food and Drug Administration), den amerikanske sundhedsmyndighed – der stiller krav til sporbarhed og dokumentation, når producenten ønsker at  levere sine varer til USA.

 

Valg af forsats

Inden der vælges en membranforsats, skal der foretages nogle valg. Der skelnes mellem to typer målinger, når størrelsen på forsatsen skal vælges. En relativ måling (i forhold til atmosfæren) eller en differential måling (til måling i f.eks. tryksatte beholdere), der kræver to forsatse med kapillarrør.

Niveaumåling i lukket tank.

Niveaumåling i lukket tank.

Forsatsene er temperaturfølsomme, idet de er oliefyldte, og der findes ingen olie, der ikke ændrer volumen ved opvarmning!

Jo mindre måleområdet er, jo større målefejl fra temperaturændringer får man. I sådan et tilfælde, skal der vælges en større membran for at minimere fejlen. Ved lange kapillarrør spiller omgivelsestemperaturen samt responstiden også en stor rolle, selvom der kan vælges mange typer olier med forskellig udvidelseskoefficient. En tynd kapillar har mindre olie, der giver mindre temperaturindflydelse per meter, men er til gengæld også langsommere i respons til trykvariationer.

Grundet disse ofte mange og modstridende krav, er det vigtigt at definere kravene til måling nøje, inden man vælger forsatse og evt. kapillarrør.

 

Eksempel 1.
Niveaumåling

1” (DN25) flange kræver et minimum span på 4000 mBar, hvorimod en 3” (DN80) flange kun kræver et span på minimum 80 mBar.

 

Eksempel  2.
Differenstryk over et filter

Vi tager udgangspunkt i eksempel 1 med de samme flanger nu til en differenstrykbaseret måling (DP)  over et filter – 1” flange kan slet ikke anvendes! Hvis vi vælger DN50/2” flanger er minimum span for differenstryk 300 mbar. Vælger man DN80/3” flanger, er  minimum span for DP 10 mbar. Her ses, hvor vigtigt det er at vælge korrekt fra starten.

 

Transmittere med ”tør” målecelle.

Disse typer transmittere anvender typisk en keramisk målecelle, og kan byde på fordele i forhold til de traditionelle typer, hvor man må ty til membranforsatse.

De keramiske celler er meget mere slidstærke end de metalliske membraner, og kan i nogle tilfælde være mere kemisk bestandige. En anden fordel med disse typer er, at det er særdeles enkelt at anvende dem til såkaldt flush montering i rør og beholdere med små indbygningsmål. Dette giver en mere sanitær konstruktion i forhold til eksemplet ovenfor, hvor man må op i en DN 80 flange for at kunne måle.

En anden fordel med disse tørre celler er, at de er oliefri, og derved ikke vil forurene produktet ved en eventuel beskadiget membran.

Netop til niveaumåling i fødevare- og medicinalindustrien er det vigtigt, at en eventuel beskadiget membran på transmitteren ikke medfører forurening af produktet. Derfor anvender VEGA tørre keramiske måleceller, som også er forbedret med hensyn til korrosionsbestandighed, overtryk og har markedets eneste 100% flushmonterede membran for direkte montage.

Målecellen er robust overfor slidende medier samt syrer/baser. Den er velegnet for CIP/SIP og ydermere er målecellen 3A og EHEDG godkendt.

 

Tør målecelle er dog ikke altid velegnet

Dette gælder f.eks. ved niveaumåling i små procestanke, hvor både temperaturen og niveauet ændres hurtigt.

Eksempel:

Tanken er fyldt med medie og proces-temperaturen er 80°C.

Tanken tømmes, og påfyldning af koldt medie starter straks. Dette betyder, at sensoren skal nedkøles til medietemperaturen. Dette tager selvfølgelig nogle minutter. I mellemtiden vil måleren måle en smule forkert, fordi de indbyggede temperaturfølere, som kompenserer for membranens udvidelser, ”ser” den forkerte temperatur, da den er monteret på bagsiden af membranen.

I dette eksempel skal sensorens temperatur ændre sig fra 80°C til 7°C. Denne temperaturudligning kan tage mellem 3-5 min., inden målecellen og procestilslutning har den samme temperatur. 

METEC cellens opbygning

METEC cellens opbygning


Løsningen ved større temperaturudsving

Problemet løses med en tilbagetrukket og skjult keramisk målecelle. Fronten af målecellen, eller med andre ord det, som har kontakt med mediet, er udarbejdet som en metalmembran i et korrosionsbestandigt materiale. Konstruktionen er helt unik, hvor VEGA anvender en Hastelloy membran og et basis system, som er rustfrit stål, basissystemet danner i øvrigt rammen for procestilslutningen. Hele konstruktionen har fået navnet METEC cellen. De to materialer, som anvendes, har hver deres temperaturadfærd, hvilket gør, at METEC cellen har en selvkompenserende funktion.

 

Anvendelsesmuligheder for METEC cellen

METEC cellen anvendes i processer, hvor der ønskes en hurtig responstid på større temperaturudsving. Den kan leveres med FDA-godkendt fyldning, materialecertifikater og 3A Sanitære Standarder.

En applikation kunne være niveaumåling i mælk. Råmælk kan nemlig indeholde listeriabakterier, der kan medføre sygdom med influenzalignende symptomer. Dette kan især være farligt for babyer. Listeriabakterien bliver ødelagt, når mælken pasteuriseres ved opvarmning til 65°C. Alt procesudstyr bliver løbende rengjort og steriliseret, herunder også niveau- og trykmålere.

Transmitter til direkte montering  Transmitter til direkte montering.

Downloads