Das langzeitstabile
Durchflussmessgerät mit Gespür für Verbrauchsgase

Das langzeitstabile Durchflussmessgerät mit Gespür für Verbrauchsgase
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Proline t-mass 300/500
21.12.2020 | Der t-mass 300/500 ist das zuverlässige Multitalent für Reingase und Gasgemische mit zahlreichen Alarmfunktionen sowie bidirektionaler Messung sowie Rückflusserkennung.

Die hochgenaue Erfassung von Verbrauchs- und Prozessgasen wird mit dem neuen t-mass 300/500 von Endress+Hauser einfacherer und sicherer. Neben neuen Features wie der bidirektionalen Messung und SIL-Zertifizierungen, arbeiteten der thermische Masseflussmesser dank neuem völlig driftfreiem Sensor absolut langzeitstabil.  Bei stark wechselnden Prozessbedingungen kann die Messung der Gasströme und die Gesundheit des Messgeräts mit einzigartigen Funktionen überwacht werden.

 

Die Messung von Gasströmen ist in allen Prozessindustrien und Branchen eine Herausforderung für Verfahrenstechniker und Anlagenbetreiber. Die exakte Erfassung eines Volumenstroms wird durch dessen Empfindlichkeit gegenüber Temperatur- und insbesondere Druckschwankungen erschwert. Werden diese Werte nicht gleichzeitig zur Volumenstrommessung erfasst, so kann es zu erheblichen Fehlmessungen durch schwankende Prozessbedingungen kommen.

 

Alternativ wird in diesen Fällen gern eine Messtechnologie eingesetzt, die den Massestrom direkt erfasst und damit unempfindlich gegenüber den erwähnten Veränderungen ist. Eines der weitverbreitesten Messverfahren ist dabei die kalorimetrische Durchflussmessung, auch thermische Masseflussmessung genannt. Endress+Hauser hat weltweit weit über 100.000 Messgeräte dieser Art erfolgreich im Einsatz und holt dieses Portfolio nun mit dem t-mass 300/500 in das Zeitalter der Digitalisierung. 
 

Aber was ist das kalorimetrische Messprinzip? Bei diesem Messverfahren macht man sich die abkühlende Wirkung eines Massestroms zunutze, der an einem Körper vorbeiströmt. Im t-mass sind diese Körper zwei Temperatursensoren, die in das Rohrinnere ragen, wobei einer der Sensoren konstant beheizt wird. Bei stehendem Messstoff bildet sich eine konstante Temperaturdifferenz zwischen den beiden Sensoren aus. Fließt das Medium, so kommt es zu einer Abkühlung an beiden Sensoren. Durch zusätzliche Energiezufuhr wird die Temperaturdifferenz zwischen beiden Sensoren konstant gehalten. Der dafür zusätzlich notwendige Energiestrom ist ein direktes Maß für die Fließgeschwindigkeit des Messstoffes.

Ein wichtiger Vorteil dieses Messverfahrens ist die gleichzeitige Empfindlichkeit gegenüber sehr hohen und sehr geringen Fließgeschwindigkeiten, dadurch lässt sich mit einer anwendungsspezifischen Justage eine Messdynamik von bis zu 1:1000 erreichen. Gleichzeitig gewährleistet der neue t-mass 300/500 bei über 40 Reingase eine hohe Messgenauigkeit (±1,0%) mit exzellenter Wiederholbarkeit (±0,25%). Hinzu kommen mit der neuen Messgerätegeneration zwei neue Gase: reines Ozon und Wasserdampf als Teil einer Gasmischung. Denn auch Mischgase können mit der patentierten Gas Engine von Endress+Hauser gemessen werden.
 

Die Gas Engine ist eine Softwaremodell welches standardmäßig in den t-mass 300/500 integriert ist. Sind die Gasbestandteile bekannt, so kann hiermit aus bis zu 8 Komponenten eine individuelle Gasmischung im Feld zusammengestellt und in den t-mass ohne Neukalibrierung implementiert werden. Einmal einprogrammiert, errechnet der t-mass für das Gas nicht nur den Massefluss bei aktuellen Betriebsbedingungen, sondern auch die Fließgeschwindigkeit, Referenzdichte, Normvolumen und den Energiefluss des Mediums.
 

Effizienter durch zweite Gasgruppe, höhere Sicherheit durch SIL2


Ob Metall-, Lebensmittel oder Kunststoffindustrie – in vielen Prozessen ist es notwendig die Rohrleitungen vor oder nach einem Bearbeitungsschritt von Restgasen zu befreien. Diese oft „Spülen“ genannte Phase dient verschiedenen Zwecken, beispielsweise der Vermeidung von Explosionen, unerwünschten Reaktionen (Inertisierung) oder der Verlängerung der Haltbarkeit von verderblichen Waren.  Mit der optionalen zweiten Gasgruppe im neuen t-mass ist es nun möglich auch diese Spülgase (z.B. Stickstoff, Kohlendioxid oder Argon) mit ein und demselben Gerät zu messen. Der Wechsel zwischen den Gasen ist dabei unkompliziert per Statuseingang oder Buskommunikation möglich. So kann jeder Spülvorgang exakt gesteuert und gemessen werden, der Verbrauch wertvoller Gaskomponenten wird gesenkt und die Produktqualität erhöht.
 

Apropos Explosionen: Da das t-mass 300/500 Messsystem gemäß IEC 61508 (SIL 2) entwickelt wurde, kann es bevorzugt auch in sicherheitstechnischen Applikationen eingesetzt werden. Auftretende Geräte- oder Prozessfehler werden gemäß NAMUR NE107 eindeutig kategorisiert und sofort angezeigt. Dies ermöglicht schnelle und gezielte Gegenmaßnahmen. Außerdem ist der t-mass 300/500 mit einzigartigen Alarmfunktionen ausgestattet, mit denen unerwünschte Kondensattropfen am Sensor oder pulsierender Durchfluss sofort detektiert werden. Im Falle von Kondensat können dadurch langfristig auftretende Korrosionsschäden im Rohrleitungssystem vermieden werden. Sollte es doch einmal zu Verschmutzungen oder Belägen am Sensor selbst kommen, kann dieser für Reinigungsarbeiten schnell und einfach aus- und wieder eingebaut werden – ohne Beeinträchtigung der Messperformance.
 

Ein besonderes Highlight der neuen Sensorik ist die einzigartige Möglichkeit Gasströme in beide Fließrichtungen (bidirektional) zu messen und diese auch zu bilanzieren. Hierbei wird eine völlig neuartige Sensorkonstruktion eingesetzt. Damit eröffnen sich insbesondere für Anlagen in denen Ringleitungen eingesetzt werden, völlig neue Möglichkeiten. Der Verbrauch von Gasen kann somit mit einem Gerät in beiden Richtungen separat summiert und ausgegeben werden. Bei Leitungen in denen nur eine Fließrichtung erlaubt ist, kommt die Rückstromüberwachung zum Einsatz. Hier gibt der t-mass 300/500 ein Alarmsignal aus, sobald kleinste Gasmengen in die falsche Richtung fließen.
 

Modernste Umformer-Elektroniken ergänzen die innovative Sensorik

Der neue t-mass F/I ist mit den Messumformer-Elektroniken Proline 300 als kompakte Ausführung und Proline 500 als getrennte Ausführung kombinierbar. Diese verfügen über bis zu 4 Schnittstellen zur Ein- bzw. Ausgabe der Messwerte. Die digitale Signalverarbeitung beginnt bereits im intelligenten Messaufnehmer und stellt die Grundlage für eine robuste, verlässliche Messung dar. Ein vollständiger Zugriff auf alle Messdaten, einschließlich der durch Heartbeat Technology gewonnenen Diagnosedaten, ist jederzeit möglich – dank digitaler Datenübertragung mittels HART, Modbus RS485, via WLAN oder über die frei kombinierbaren Ein- und Ausgänge. Für Nennweiten von DN15 bis DN100 wird dabei idealerweise die Flanschversion, der t-mass F 300/500, eingesetzt. Bei größeren Nennweiten bis DN1500 kommt die Einsteckversion, der t-mass I 300/500, zum Einsatz, welcher auch in rechteckige Kanäle eingebaut werden kann.

Die innovative Sensortechnologie in Kombination mit den modernen Messumformern machen den neuen t-mass 300/500 damit für zahlreiche Applikationen zum idealen Durchflussmessgerät. Ob für die Belüftung in Belebtschlammbecken von Abwasseranlagen, die Messung von Wasserstoff zur Kühlung von Stromgeneratoren oder die Messung von Chlor zur Desinfektion von Wasser.


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