Mit dem gewissen Unterschied With a difference

Eddie Bridges

Das Optimass-1000-Design umfasst ein eng gekoppeltes Doppelmessrohr mit optimiertem Strömungsteiler. Die Konstruktion musste robust, einfach herzustellen und in der Lage sein, erhebliche Durchflussmengen bei einem annehmbaren Druckabfall zu bewältigen. Krohne hat zahlreiche Elemente der Entkopplungstechnik, die bei der Baureihe Optimass 7000 mit geradem Einzelrohr vorgesehen sind, in diese Konstruktion übernommen. Dadurch ergibt sich ein Messgerät, das keinen Einbaubeschränkungen unterliegt und unempfindlich gegenüber äußeren Einflüssen wie Vibrationen, Störgeräusche durch Flüssigkeiten usw. ist. Eine typische Konfiguration wird in Bild 1 gezeigt. Ein weiteres, besonderes Merkmal ist das nach PED (European Pressure Equipment Directive) zertifizierte Außengehäuse. Speziell in der chemischen Industrie kann dies im unwahrscheinlichen Fall eines Messrohrausfalls von Vorteil für den Benutzer sein.

Der Strömungsteiler (Bild 2) wurde mithilfe von Finite-Element- und Fluiddynamiksoftware so gestaltet, dass die Fläche, auf die die Flüssigkeit beim Eintritt in die Strömungsteileröffnung stößt, möglichst klein ist. Im Vergleich zu anderen Strömungsteilern, die eine stärkere Vertiefung aufweisen oder schweineschnauzenartig ausgeführt sind, ist der Druckabfall hier minimal. Optimass 1000 gibt es in den Baugrößen 15, 25, 40 und 50 mm . Der Dichtemessbereich liegt zwischen 400 und 2500 kg/m3 bei einer Genauigkeit der Dichtemessung von 2 kg/m3 (Vorortkalibrierung: 0,5 kg/m3) . Der Nenndurchfluss kann von 4800 bis 125 000 kg/h betragen.

Optimass 1000 verwendet einen MFC-300-Messumformer in Verbindung mit dem bewährten, zweigeteilten Architekturkonzept. Dies sorgt beim Endbenutzer für maximale Flexibilität bei minimalem Aufwand. Alle Sensoren bzw. Messwertaufnehmer sind mit der Sensorelektronik, die stets im Sensor integriert ist, ausgestattet und kalibriert. Darüber hinaus kann ein Hauptumformer in einer Vielzahl von Optionen und Konfigurationen hinzugefügt werden. Dabei reichen die Varianten von kompakten über getrennte Lösungen in Standard- oder Ex-Schutz-Gehäuse sowie Wandgehäuse- oder 19“-Einschubversionen. Ferner lassen sich in den Gehäusen verschiedene Elektronikvarianten installieren. Dabei kann es sich um einen einfachen und kostengünstigen Messumformer mit zwei Analogausgängen oder um die High-End-Version derselben Elektronik mit einer Vielzahl von Ausgängen und Kommunikationsoptionen handeln. Der Hauptvorteil für den Benutzer besteht darin, dass es keine Einschränkungen bei der Funktionalität des Umformers gibt. Sämtliche Optionen sind verfügbar: Konzentrationsmessung, eine hinsichtlich der den Ausgängen zuzuweisenden Funktionen frei programmierbare Software sowie eine hochentwickelte Diagnoseplattform. Für den besonders preisbewussten OEM-Kunden besteht die Möglichkeit, das Messgerät auch nur mit der Sensorelektronik einsetzen. Bei dieser Option kann der Endbenutzer die volle Funktionalität des Messgeräts über ein Modbus-Protokoll nutzen. Hierzu gibt es ein benutzerfreundliches, Windows-basiertes Softwaretool, das vollen Zugriff auf alle Funktionen, einschließlich Diagnose, Konzentrationsmessung usw., erlaubt.

Optimass 1000 bietet dem Benutzer auch eine reichhaltige Auswahl an Ausführungsformen und Zubehör. Dazu gehört eine Reihe von hygienischen Prozessanschlüssen für die Pharma-, Lebensmittel- und Getränkeindustrie. Ferner gibt es polierte Ausführungen mit hoher Oberflächengüte. Der Nenndruck des Standardmessrohrs beträgt 100 bar und dazu sind die entsprechenden Prozessflansche erhältlich. Der Nenndruck des Standardaußengehäuses beträgt 63 bar, es ist jedoch auch eine Ausführung mit 100 bar möglich. Dies ist nicht nur bei Messgeräten dieser Klasse, sondern allgemein im Bereich der Coriolis-Messgeräten eine Ausnahme. Alle der Atmosphäre ausgesetzten Sensormaterialien sind auf Wunsch auch in Edelstahl 316 L erhältlich. Das gilt auch für das Messumformergehäuse (Bild 3). Umfangreiche Prüfungen wurden in dem von UKAS (United Kingdom Accreditation Service) akkreditierten und nach dem Stand der Technik ausgerüsteten Krohne-Durchflussprüflabor durchgeführt. Dazu zählen Durchflussgenauigkeit, Leistung und Genauigkeit der Dichtemessung, Übersprechen, Einbaueinflüsse und Vibrationen.

Den Anwendungen des Messgeräts sind wenige Grenzen gesetzt. Sowohl Flüssigkeiten (Genauigkeit 0,2 % vom Messwert ) als auch Gase (Genauigkeit bis 0,75 %) können problemlos gemessen werden. Die Einsatzbereiche gehen von der chemischen, der Lebensmittel- und Getränkeindustrie bis hin zur Öl- und Gasindustrie.

The design of Optimass 1000 incorporates a close-coupled twin tube configuration with an optimised flow splitter. The design had to be robust, easy to manufacture and capable of handling a good flow rate at an acceptable pressure drop. Krohne utilised many elements of the decoupling techniques designed into the single straight tube Optimass 7000 series. This provides a meter that has no installation restrictions and is not affected by external influences, such as vibration, hydraulic noise, etc. A typical configuration is shown in Figure 1. One of the special features included in the design is true PED (European Pressure Equipment Directive) certified secondary containment, which is unique in this class. This represents a real advantage to the user in the unlikely event a of a measuring tube failure. Moreover, the flow splitter (Figure 2) has been carefully designed using finite element and fluid dynamic software packages, to minimise the face a fluid will encounter when entering the throat of the flow splitter. The pressure drop is minimal compared to some of the more dished – or pig snout – type flow splitters typically seen in other designs. Optimass 1000 is available in sizes of 15, 25, 40 and 50 mm. The density range is 400 to 2500 kg/m3 with a density accuracy of 2 kg/m3 (on site calibration 0.5 kg/m3). The flow range rates from 4,800 to 125,000 kg/h.

Optimass 1000 utilises an MFC 300 converter together with the tried-and-tested split architecture concept. This allows maximum flexibility for the end user with a minimum of fuss. All sensors or transducers are fitted and calibrated with the sensor electronics which are always integral to the sensor. Supplementary to this, a main converter can be added in a variety of options and configurations – from compact, integral mounting to field mounting in a standard or explosion proof housing, wall mounting or 19“ rack mounting. Moreover, several variations of the electronics can be installed in these housings depending on end user requirements, for example a simple economy converter with two analogue outputs or a high-end version of the same electronics with a multitude of output and communication options. The main benefit to the user here is that no restrictions are placed on the functionality of the economy converter. All options are available, including concentration measurement, software for freely programming the functions allocated to the outputs and the diagnostic platform offered with this generation of converter. Price-conscious OEM customers can also choose to use the meter only with the sensor electronics. This option lets end users access the entire meter functionality via an industry-standard Modbus protocol. A user-friendly Windows based software tool provides full access to all functions, such as diagnostics, concentration measurement, etc. Setting up and troubleshooting the meter are consequently very easy.

Optimass 1000 also offers the end user a rich selection of variants and accessories. They include several hygienic process connectors for the upstream pharmaceutical and food & beverage industries. Polishing to a high-grade surface finish is likewise available. The standard measuring tube rating is 100 bar and correspondingly rated process flanges can be supplied as well. Secondary containment is standard to 63 bar, but a 100 bar option is available as an alternative – a feature that is unique not only in this class but also in the Coriolis meter market in general. All sensor materials exposed to the atmosphere can be optionally manufactured in SS 316 L, as can the converter housing (Figure 3). Extensive testing has taken place in Krohne’s state-of-the-art UKAS (United Kingdom Accreditation Service) accredited flow laboratory, from flow accuracy through density performance and accuracy, cross talk and installation effects to vibration. There are very few limits on the applications for this meter. Both liquids (accuracy 0.2 %) and gases (accuracy 0.75 %) are measured without any problems. The industries covered range from chemicals through food and beverages to oil and gas.

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