Mit robustem Kunststoffgehäuse in IP 67

Die Ultraschall-Füllstandmessumformer der Rosemount-Serie 3100 bieten eine robuste Lösung für eine breite Palette an Anwendungen für das Messen und Regeln von Flüssigkeiten. Sie bietet präzise und zuverlässige Messungen bis zu 11 m. Die lokale Bedieneroberfläche ermöglicht schnelle und einfache Inbetriebnahme. Die berührungsfreie Technologie ohne bewegliche Teile erlaubt eine lange Betriebsdauer und minimalen Wartungsbedarf. Emerson liefert die Serie jetzt auch mit einem Kunststoffgehäuse. Der größte Vorteil dieses Gehäuses ist die Gewichtsreduktion des Messumformers um rund ein halbes Kilogramm, verglichen mit der Standardversion aus Aluminium. Somit ist diese Variante des Rosemount 3100 ideal für Installationen auf verlängerten Halterungen oder dünnen Metalldächern von Behältern sowie Kunststofftanks geeignet.

Der Rosemount 3101 eignet sich für einfache Füllstand- oder Abstandsmessungen im Bereich von 0,3 bis 8 m und verfügt über einen 4…20 mA-Signalausgang. Das Modell 3102 besitzt zwei integrierte Relais für Füllstand- oder Abstandsmessungen im Bereich von 0,3 bis 11 m. Zu den erweiterten Funktionen dieses Gerätes gehören auch die Berechnung von Volumen und Durchfluss im offenen Kanal und ein 4…20 mA-/Hart-Ausgang.

Das eigensichere Gerät 3105 kommt in Ex-Bereichen gemäß Atex und IECEx zum Einsatz. Auch dieses Modell verfügt über den Messbereich von 0,3 bis 11 m und berechnet Volumen und Durchfluss im offenen Kanal.

Von der Messumformerstirnseite aus werden Ultraschallimpulssignale gesendet, die von der Flüssigkeitsoberfläche reflektiert werden. Der Messumformer empfängt diese reflektierten Signale (Echos) und misst die Laufzeit zwischen Senden und Empfangen. Der Abstand zur Flüssigkeitsoberfläche wird mithilfe dieser Laufzeit automatisch berechnet. Ein integrierter Temperatursensor misst kontinuierlich die Lufttemperatur am Messumformer und verwendet diese zur Kompensation der Schallgeschwindigkeit in der Luft, um damit automatisch die Temperatureffekte der Abstandsmessung zu kompensieren. Bei den Modellen 3102 und 3105 kann optional ein externer Temperatursensor zur dynamischen Temperatur- kompensation angeschlossen werden. Die Abstandsmessung lässt sich wahlweise über den 4…20 mA- oder Hart-Ausgang ausgeben.

Zusätzlich zur reinen Abstands- und Füllstandmessung können die Modelle 3102 und 3105 auch das Flüssigkeitsvolumen in einem Tank berechnen und anzeigen. Dazu verfügt der Messumformer über eine Bibliothek mit Profilformen zur Auswahl. Ebenso sind die beiden Geräte in der Lage, den Flüssigkeitsdurchfluss in einem offenen Kanal zu berechnen. Der Messumformer besitzt hierfür eine Bibliothek mit Standarddurchflussprofilen für offene Kanäle, unterstützt aber auch aufgezeichnete oder berechnete, benutzerdefinierte Durchflussprofile. Darüber hinaus können Parameter in eine 10-Punkte-Linearisierungstabelle für nicht standardmäßige Tankformen und Durchflussprofile eingegeben werden.

Die Messumformer sind mit einer Lernroutine ausgestattet. Sie ermöglicht es, den Messumformer manuell so zu programmieren, dass er bis zu vier falsche Echos ignoriert, die beispielsweise von Hindernissen im Tank reflektiert werden. Befindet sich ein Hindernis auf dem Tankboden, können bei leerem Tank falsche Echos vermieden werden, indem ein Bereich festgelegt wird, der vom Messumformer ignoriert werden soll.

Die Geräte der Serie 3100 besitzen ein integriertes Display, auf dem bis zu fünf alphanumerische Zeichen angezeigt werden können. Hierbei handelt es sich entweder um die Messwerte oder um Daten, die bei der Programmierung der Geräte helfen. Die Modelle 3102 und 3105 besitzen im linken Bereich des Displays vier Pfeilsymbole, von denen nur jeweils eines aufleuchtet. Sie zeigen an, in welchem Messmodus sich das Gerät gerade befindet (Abstand zur Oberfläche, Füllstand, Inhalt/Volumen oder Durchfluss). Beim Modell 3102 gibt es darüber hinaus zwei Pfeilsymbole im rechten Teil des Displays, die den Status der Messumformer-Relaisausgänge RL1 und RL2 angeben. Sie leuchten dann, wenn der Relaiskontakt geschlossen ist. Unter der numerischen Anzeige befindet sich eine Liste mit Maßeinheiten, wobei die gewählte Maßeinheit aufleuchtet. Auch die Signalstärke der empfangenen Echos wird kontinuierlich dargestellt. Die Anzeige besteht aus drei Bogensegmenten, die den entsprechenden Empfang signalisieren (minimal, durchschnittlich und gut).

Eine Anlage verwendet Schwefelsäure als Komponente zur Produktion von Aluminiumsulfat. Um ein hochqualitatives und stabiles Endprodukt zu erstellen, muss der Anwender das Volumen der Säure, die von den Lagertanks zu den Reaktoren befördert wird, bei jedem Batch messen und registrieren. Bisher wurde der Inhalt der Lagertanks mithilfe eines Schauglases gemessen. Dies hatte eine geringe Auflösung und Probleme bei der Wiederholgenauigkeit zur Folge. Das Ergebnis waren Qualitätsverluste beim Endprodukt.

Inzwischen sind vier Rosemount-3100-Ultraschall-Füllstandmessumformer auf den Lagertanks der Anlage installiert. Das 4…20 mA-Signal des Messumformers wurde mit dem Prozessleitsystem verbunden. Jetzt kann der Anlagenbediener den Inhalt der Säure in den Tanks vor und während jedes Batches messen und protokollieren. Das Prozessleitsystem erhält auch Signale von fünf Mobrey-003-Niveauschaltern, die als Überfüllsicherungen an den Schwefelsäuretanks dienen.

Aufgrund der einfachen Installation, die berührungsfreie Füllstandmessung und den direkten Anschluss an ein Prozessleitsystem zur Überwachung wurden die Zweidrahtgeräte jetzt auch in zwei Tanks einer anderen Anlage des Anwenders eingesetzt.

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