Prozessautomation & Messtechnik Viel Wirbel um Zweileitertechnik

Endress+Hauser (Deutschland) GmbH+Co.KG

Bild: Endress+Hauser
19.05.2014

Zweileitertechnik erleichtert den Ex-Schutz und vereinfacht den Betrieb. Besonders deutlich kommt das zum Tragen, wenn ein vollständiges Durchflussmesstechnik-Angebot in diesem Konstruktionskonzept zur Verfügung steht. Ein neuer Wirbelzähler löst zudem bisherige Pro­bleme wie die notwendigen langen Einlaufstrecken.

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Das Zweileiterkonzept für Messgeräte hat in Branchen mit hohen Sicherheitsanforderungen Vorteile. Es ermöglicht, die Geräte eigensicher zu konstruieren und erleichtert die Integration und Handhabung im Anlagenbetrieb. Mit dem Wirbel-Durchflussmessgerät Prowirl 200, das Anfang 2014 auf dem Markt kam, vervollständigt Endress+Hauser sein Durchfluss-Messportfolio in Zweileitertechnik neben den Coriolis- (Promass 200), magnetisch-induktive (Promag 200) und Ultraschall-Durchflussmessgeräte (Prosonic Flow 200).

Der einheitliche Aufbau des Bedienmenüs vereinfacht die Inbetriebnahme. Zudem erleichtert die einfache Austauschbarkeit von Komponenten innerhalb der Gerätefamilie die Reparatur eines defekten Geräts vor Ort und erhöht somit die Anlagenverfügbarkeit. Die Geräte sind vollständig nach IEC 61508 entwickelt und können von Beginn an in SIL-Anwendungen eingesetzt werden. Der Prowirl 200 ist sogar das weltweit erste Wirbel-Durchflussmessgerät, das nach der IEC 61508 entwickelt wurde.

Die Weiterentwicklung des Wirbelzählers ist vielmehr eine Evolution im Detail als eine vollständige Neukonstruktion. Die äußeren Abmessungen und der elektrische Anschluss wurden beibehalten, was die Umstellung auf die neue Generation erleichtert. Neu ist die Bezeichnung der Geräteausführung abhängig von der Anwendung der Messaufnehmer, was es leichter machen soll, die Ausführungen innerhalb der Gerätestruktur zu unterscheiden.

Neu ist ebenfalls die Ausführung des Gehäuses in Edelstahl. Zudem kann der Einsatzbereich optional auf Umgebungstemperaturen bis –50 °C erweitert werden. Ebenfalls optional ist ein Display mit optischen Bedientasten für feuchte oder explosionsgefährdete Umgebungen. Damit ist eine sichere Bedienung ohne Öffnen des Gerätedeckels möglich.

Volumenmessgerät für nicht-leitfähige Medien

Vom Messprinzip ist der Prowirl ein Betriebsvolumenmessgerät. Er wird daher gerne in Anwendungen mit nicht-leitfähigen Medien als Alternative zu magnetisch-induktiven Messgeräten verwendet, in zwei Drittel der Einsatzfälle in Anwendungen mit Gas oder Dampf. In diesen Anwendungen benötigen bzw. verrechnen die Betreiber Stoffströme in der Regel in Masse- oder Normvolumenangaben. Für diesen Einsatzfall gibt es optional einen Massesensor. Er erfasst die Mediumstemperatur mit einem integrierten Temperaturfühler in der Spitze des Wirbelsensors. Dazu kommt ein Durchflussrechner im Messumformer, der den Masse-, Wärme- und Energiefluss von Sattdampf, Wasser oder Kondensat berechnen kann.

Beim Messen von Gasen oder überhitztem Dampf reicht diese Lösung jedoch nicht aus. Daher bietet Endress+
Hauser eine neue Eingangsfunktion an. Der Prowirl 200 besitzt als erster Zweileiter einen optionalen passiven Stromeingang, zusätzlich zu seinem Strom- und Impuls-/Frequenzausgang. Folglich kann das 4-20mA-Messsignal eines Druck­transmitters über den Prowirl geschleift werden, der dann den Druckwert zur vollkompensierten Durchflussberechnung mit einbezieht.

Das Ergebnis ist eine direkte Darstellung von Masse- und Normvolumenströmen sowie Dichte, Energie, usw. am Display der Durchflussmessung. Dies erleichtert die schnelle Beurteilung einer Anwendung vor Ort und spart Platz im Schaltschrank. Einziger Wermutstropfen ist, dass der angeschlossene Drucktransmitter separat mit Energie versorgt werden muss.

Gesteigert wird der vollkompensierte Messaufbau durch die im Gerät inte­grierte Gasdatenbank. 20 typische Industriegase mit ihren physikalischen Eigenschaften sind hinterlegt, aus denen man Gemische mit bis zu acht Bestandteilen zusammenstellen kann.

Verkürzte Einlaufstrecken ohne Strömungsgleichrichter

Es wird lediglich eine Analyse oder ein Datenblatt mit prozentualer Zusammensetzung benötigt. Durch den neuen Messumformer mit seiner leistungsfähigen Elektronik wird das Implementieren neuer Funktionen ebenfalls möglich. Sie sind vorerst im Prowirl F 200 verfügbar, der als Gerät mit Flanschausführung den Hauptanteil aller Wirbelzähler ausmacht. Durch intensive praktische Tests ist jetzt die Funktion einer Einlaufstreckenkorrektur standardmäßig im Prowirl F 200 verfügbar. Damit kann man bei ein- und mehrdimensionalen Rohrbögen die Einlaufstrecken auf 10x Nennweite ohne einen Strömungsgleichrichter verkürzen.

Weil die Messung von Dampfströmen eine wichtige Aufgabe des Prowirl ist, haben sich die Entwickler für diesen Bereich ebenfalls etwas einfallen lassen. Als Weltneuheit präsentiert der Prowirl F 200 eine Nassdampf-Warnfunktion. Das Gerät kann anhand seines Sensorsignals erkennen, ob sich Kondensat in der Dampfleitung bildet.

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