MITTAAMINEN
TEOLLISUUDESSA Teollisuudessa tietoa prosessin tilasta
kerätään mittaamalla. Yleisimmin mitataan perussuureita kuten
lämpötila, pinnankorkeus, paine ja virtaus.
Mittaaminen tapahtuu kohdetta koskettaen tai koskettamatta.
1. Lähetin (Transmitter)
Laite, joka suorittaa mittaamisen on nimeltään lähetin. Lähetin
muodostaa mittaussuuretta vastaavan mittaussignaalin, jonka
se lähettää edelleen valvomolaitteelle. Mittaussignaali on ns.
standardisignaali 4-20 mA, joka voidaan mitata yleismittarilla
lähettimen päästä.
2. Anturi (Element)
Joissakin mittauksissa lähetin ja anturi on eroteltu toisistaan.
Silloin anturi on se, joka koskettaa mitattavaa kohdetta. Anturi
lähettää lähettimelle mittausta vastaavan heikon anturisignaalin ja
lähetin muuttaa sen edelleen standardisignaaliksi. Esim. termoelementissä,
jolla mitataan lämpötilaa, anturi koskettaa mittauskohdetta ja lähetin
asennetaan anturin päälle suojakoppaan.
|
|
3. Osoitinkoje
(Indicator)
Valvomolaite esim. osoitinkoje muuttaa vuorostaan lähettimeltä
saamansa signaalin mittaussuuretta vastaavaksi yksiköksi.
4.
Lähettimen ja osoitinkojeen viritys
Lähettimen virityksellä tarkoitetaan, että lähetin skaalataan tietylle
alueelle. Tässä lähetin viritetty siten, että 0 m vastaa 4 mA ja 30 m
vastaa 20 mA. Ja vastaavasti osoitinkoje on viritetty alueelle 4 mA
-> 0 m ja yläraja 20 mA -> 30 m. |
Esim. säiliön pinnankorkeuden mittaus (katso kuva, animaatio käynnistyy
sinisestä nuolesta):
Säiliön korkeus on 30 m, joten pinnankorkeus vaihtelee välillä 0-30 m.
Lähetin muuttaa pinnankorkeuden sähköiseksi standardisignaaliksi 4-20 mA.
Se tarkoittaa, että kun säiliö on tyhjä (0 m), lähetin lähettää 4 mA:n
signaalin osoitinkojeelle. Osoitinkoje muuttaa signaalin takaisin
metreiksi eli 0 m. Kun säiliö on täysi (30 m), lähetin lähettää 20 mA:n
signaalin osoitinkojeelle ja osoitinkoje muuttaa signaalin takaisin
metreiksi eli osoitinkoje näyttää 30 m.
|
5. Pneumaattinen
standardiviesti, PI- ja IP -muunnin
Lähettimet, valvomolaitteet ja toimilaiteet voivat olla myös
pneumaattisia. Pneumaattisia laitteita käytetään etenkin silloin, kun on
kyse räjähdysvaarallisista prosesseista. Tällöin standardisignaali ei
olekaan 4 - 20 mA vaan 0,2 - 1,0 bar.
Jos siis lähetin on pneumaattinen, se lähettää pneumaattisen
standardiviestin eteenpäin. Sen suuruus on 0,2 - 1,0 bar (vrt.
kohta 1). Valvomolaitteen, joka vastaanottaa viestin, täytyy olla myös
pneumaattinen tai sitten lähettimen ja valvomolaitteen väliin täytyy
asentaa muunnin, joka muuttaa pneumaattisen viestin sähköiseksi. Tällainen
on PI -muunnin (P=pneumaattinen, I=sähkövirta). Vastaavasti
käytössä voi olla sähköinen säädin, joka lähettää ohjaussignaalin
toimilaitteelle, joka onkin pneumaattinen. Tällöin tarvitaan väliin IP
-muunnin, joka muuttaa sähköisen standardiviestin pneumaattiseksi
standardiviestiksi.
|
Harjoitustehtävä
- Kun säiliöesimerkissä säiliö on puolillaan vettä
- mitä näyttää osoitinkoje?
- mitä näyttää yleismittari?
- Mitataan nesteen lämpötilaa, joka vaihtelee välillä 0 - 200 ˚C.
Kuinka suuren mittaussignaalin lämpötilalähetin lähettää, kun kohteen
lämpötila on
- 50 ˚C
- 100 ˚C
- 150 ˚C
|
© Leila Frondelius 2005 |