Endüstride su ve benzeri yoğunluğu 0,8 kg/m3 ve yukarı olan likitlerin doldurulduğu tanklarda seviye ölçümünün doğru ve güvenilir cihazlarla yapılması hem tanklarda taşmayı, hem de tehlikeli likitlerin, ana prosese yanlışlıkla karışmasının önler.

Seviye ölçümlerinin doğru yapılması, ünite operatörüne aşağıdaki işlemler hakkında bilgi sağlar.

  • Tanktaki sıvı miktarını hacim yada kütle olarak öğrenmek,
  • Likit seviyesini belirli seviyede tutarak, bir yere sabit debide ürün göndermek,
  • Birbirine karışmayan iki likit fazı varsa ana fazı koruyarak, diğer işlem görmüş fazı tahliye ederek bir yerde depolamak

Seviye ölçüm teknikleri içinde likitin yapısı, temiz, yapışkan olması ya da devamlı gazlaşan tipte olmasına göre değişik yöntemler geliştirilmiştir. Her yöntemin üstün tarafları vardır. Ancak ölçümleri sınırlayan parametreler her cihazın her yerde kullanımını engellemektedir.

Kullanılan ölçüm yöntemlerini şöyle sıralayabiliriz.

  • Fark basıncına göre seviye ölçümü, Differential Pressure Level Measure
  • Yer değiştirme tip ölçümler, Displacement Type Level Measure
  • Kaldırma kuvvetini esas alan şamandıralı tip ölçümler, Buoyancy Type Level Measure
  • Radar seviye ölçümü
  • Ultrasonik seviye ölçümleri
  • Cam ve boru tip seviye ölçümleri

Ölçüm tiplerinin hepsinde farklı metodlar kullanılmaktadır.

Burada en çok kullanılan ve yapımı en kolay olan fark basıncına göre seviye ölçümü yani Differential Pressure Level ‘e değineceğiz.

 

tank1

Seviyesini ölçeceğimiz yukarıdaki şekildekine benzer bir tank olsun. Tank kapalı ya da atmosfere açık olabilir. Tankın içine dolan sıvı seviyesi yükseldikçe tabana artan miktarda basınç uygulamaya başlar.

Teorik olarak tanktaki sıvının seviyesi yükselirken, dibine yapacağı basınç, yerçekiminden dolayı oluşan likitin kütlesinin tankın alt yüzeyine uyguladığı kuvvet diyebiliriz.

P : Sıvının tabana yaptığı basınç, kg/cm2

F: Sıvının kütlesinin tabana uyguladığı kuvvet

A: Tankın dip alanı ise

Sıvının Tankın dibine uyguladığı basınç ;

P = F / A dır.

Bu basıncın genel formülüdür. Burada tank dibine uygulanan kuvvetin hesaplanması gerekir.

m : kütle, özgül ağırlık x suyun hacmi : r x V dir.

V : Hacim, taban alanı x su yüksekliği A x h dir.

F : Suyun kütlesinin dibe uyguladığı kuvvet m x g dir. (g, 9,8 kg.m/s2, yerçekimi ivmesidir ve sabit oldugu için hesaplamalardan çıkarılmıstır. Bu nedenle elde edilen basınç birimi kg/m2 yi SI birimi Paskal’a (g/ms2) çevirmek için ile çarpmak gerekir.)

Bu eşitliği formülde yerine koyarsak,

P = F / A = m / A = r x V / A = r x (A x h ) / A = r x h bulunur.

Buradan basınç için aşağıdaki eşitlik çıkar .

P : r x h dır.

Burada

r : sıvının yoğunluğu

h : sıvının tank içindeki yüksekliğidir.

Örneğin sıvımız su ise ve tankın içini

8 metre doldurmuş ise Tankın dibine su sütununun yaptığı basınç

P : r x h = 1 gr/cm3 x 800 cm = 800 gr / cm2 yani 0,8 kg / cm2 basınç yapar.

1 kg/cm2 basınç             10000 mmH2O ise

0,8 kg/cm2 basınç                   X

X : 8000 mm H2O su basıncıdır.

 

Elektronik Fark Basınç Transmiteri :

Proseslerde hem seviye hem de akış hızı ölçümünde kullanılır.Ölçme olarak fark basıncı parametresini kullandığı için kullanım alanı geniştir.

Fark Basınç Ölçüm Transmiteri “High Pressure” ve “Low Pressure” diye iki girişe sahiptir.Yüksek basınç, High koluna, düşük basınç ise Low koluna bağlanır.

İçindeki diyafram tip sensör vasıtasıyla kollarına uygulanan iki basınç arasındaki farkı alır.

P : Phigh – P low

Bir su dolu tankta, dip, basıncın en yüksek olduğu “High Pressure” yeridir. Likitin üst kısmı, basıncın az olduğu ya da buharlaşmadan dolayı bir miktar basıncın olduğu yer ise “Low Pressure “ tarafı diye adlandırılır.

 

transmitter

 

Elektronik Basınç Transmitteri bir tanka ekilde görüldüğü gibi monte edilir.Bir indikatöre sinyalini göndererek tank içindeki seviye değişimi izlenebilir.Burada görüldüğü gibi Yüksek basınç tankın içindeki suyun dibe yaptığı basınca eşittir.

transmitter1

Elektronik Basınç Transmiterinin Tank İçindeki Likit Seviyesini Ölçmek İçin Kalibre Edilmesi :

Yukarıda belirttiğimiz tank 10 metre ve içindeki de likit su olsun.

Tankımızın suyu taşırmaması için ölçeceğimiz maksimum yükseklik 9 metre olsun.

Bu durumda kalibre edeceğimiz transmitere su yokken tanktan gelen basınç : r x h = 1 gr/cm3 x 0 cm = 0 gr / cm2

Su seviyesi 9 metre iken basınç : r x h = 1 gr/cm3 x 900 cm = 900 gr / cm2

Fark basınç Transmitteri

LRL (Low reference Level – Zero) : 0.0 gr / cm2

URL (Upper reference Level – Span) : 900 gr / cm2 ye kalibre

edilmelidir.

Fark basınç transmiterin kalibrasyonu için aşağıdaki düzenek hazırlanır.

transmitter2

Fark Basınç Transmiterin yüksek basınç girişine Standart Test Gauge çıkışını bağlayınız.Alçak basınç girişi Atmosfere açık olacaktır.

Transmiter beslemesinini 24 Vdc olarak ayarlayınız.

Regülatör gelecek hava beslemesini 1,5 kg/cm2 olacak şekilde ayarlayınız.

Zero ( LRL) ayarı :

Regülatörden herhangibir hava uygulanmadığında Transmitter çıkışı 4 mA olmalıdır.

E er farklı ise “Z” potu (LRL) ile 4 mA ‘i görecek ekilde ayarlayınız.

Span ( URL) Ayarı :

Hava beslemesini, tankın en üst seviyesine karşılık gelecek şekilde 0,9 kg/ cm2 basıncı Transmiter high girişine uygulayınız. Transmitter çıkışı 20 mA olmalıdır. Eğer farklı ise “S” potu (URL) ile 20 mA ‘i görecek ekilde ayarlayınız.

Eğer transmiter smart yani akıllı tipse, HART COMMUNICATION protokuluna sahiptir. Bu durumda Hart Komunikatörü yukarda şekilde görülen gibi transmittere bağlayınız.

Ünit’e basarak basınç birimini gr/cm2 seçiniz.

Zero ayarı için LRL e basarak 0.0 yazarak Enter’ leyiniz.

Span ayarı için URL e basarak 900 yazarak Enter’ leyiniz.

Bu şekilde Transmiteriniz tank seviyesini ölçmek için hazır olmuş olur.

Tanka ba landıktan sonra üzerindeki göstergeden tank seviyesi doğruca okunacaktır.

Yukarıdaki buton tanımlamlamaları farklı markalar için farklı olabilir ama konfigurasyon şekli birbirine çok benzerdir.

Elektronik Differential Pressure Transmitter

1-Yokogawa ,IM 1C3C1 03E 5th Edition ,Installation and User Manual

2-Honeywell , EN11-6144 Installatıon,Maintanence manual

Kaynak : Bilimfeneri

Bunlar da ilginizi çekebilir:

Seviye Ölçüm Teknolojileri ve Uygulamaları

Hidrostatik Seviye Ölçüm Esasları-1

Manyetik Seviye Göstergesi

 

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu girin!
Lütfen isminizi giriniz