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Industrielle Automation 6/2017

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Industrielle Automation 6/2017

SENSORIK UND MESSTECHNIK

SENSORIK UND MESSTECHNIK Kontrollierte Sicherheit Eine neue Generation Manometer erfasst extreme Druckspitzen und verhindert weitreichende Schäden an Prozesssystemen Über die Schnittstelle Long Range lassen sich Messwerte wie Druck, Druckspitzen, Temperatur und Messzeit aus dem Speicher auslesen Gas- oder flüssigkeitsgefüllte Rohrleitungen spielen in der Industrie eine zentrale Rolle. Ob beim Fördern und Abfüllen von Fluiden, Einsatz von Druckluft und Hydraulik oder bei der Wasserversorgung im Unternehmen - dynamische Druckschwankungen durch Änderungen der Strömungsgeschwindigkeit können Schäden verursachen. Spezieller Manometer erkennen Druckspitzen frühzeitig und verhindern weitreichende Schäden. Druckstöße in flüssigkeitsgefüllten Rohrleitungen können weitreichende Folgen mit sich bringen. So fielen beispielsweise im Juli 2009 nach einem Spannungseinbruch im gesamten Hamburger Stadtgebiet 14 Wasserwerke aus. Der abrupte Ausfall der Pumpen in den Wasserwerken verursachte einen Druckstoß, der sich wie eine Schockwelle im Wassernetz ausbreitete und die Rohrleitungen bis an ihre Grenzen belastete. Als dann wieder Strom vorhanden war und die Wasserwerke langsam anliefen, zerstörte der sich aufbauende Druck die zuvor geschädigten Leitungen. Beinahe 100 000 Einwohner aus Hamburg hatten für viele Stunden kein Wasser. Ursache der Druckstöße ist, dass bei bewegten Flüssigkeiten in Rohrleitungen unter dem Einfluss der Massenträgheit der Druck stark ansteigt. Da Wasser praktisch nicht komprimierbar ist, ist der Druckanstieg hier besonders hoch. Die Wirkung ähnelt der eines festen Gegenstandes, der mit voller Wucht an eine Wand kracht. Dabei gilt: Druckstöße, ob in fluid- oder gasgefüllten Rohrsystemen, sind generell unvermeidlich, da man Ventile nicht unendlich langsam schließen lassen kann. Unkalkulierbares Gefahrenmoment Überdruckspitze Die Anlagendimensionen in Unternehmen lassen sich kaum mit denen Hamburgs vergleichen, aber die Auswirkungen von Druckstößen sind hier gleichermaßen fatal: Rohrleitungen können platzen, Halterungen und weitere Anlagenteile beschädigt werden, auch Armaturen, Pumpen und Fundamente leiden darunter. Die Folge sind teure Reparaturen, Maschinenstillstände und Produktionsausfälle. Aus diesem Grund sind fluid- oder gasgefüllte Systeme in der Regel mit Druckdämpfern und Sensoren ausgestattet. Dies alleine reicht jedoch nicht aus, um zuverlässig extreme Druckspitzen zu erkennen und zu erfassen und um Schäden zu vermeiden. Die Überdruckventile in Druckdämpfern sprechen zwar an, wenn eine gewisse Druckgrenze überschritten wird, aber für Überdruckspitzen, die in Millisekunden auftreten können, sind sie zu langsam. Eine Lösung ist die Integration spezieller Manometer wie das Leo 5 von Keller Druckmesstechnik. Dieses Manometer misst den Druckverlauf bis zu 5 000 ×/s und erkennt so sämtliche Druckextrema mit hoher zeitlicher Auflösung. Da die Auswertung den Druckverlauf auf Tage, Stunden, Minuten und Sekunden genau anzeigt, kann auf diese Weise eine detaillierte Ursachenforschung betrieben werden. Sensorik, Signalverarbeitung und Spitzenwerterfassung Leo 5, ein Manometer der neuesten Generation, kombiniert präzise Sensorik mit schneller, hochauflösender Signalverarbeitung, Spitzenwerterfassung und einem Speicher mit Zeitstempel. All das befindet sich in einem robusten Edelstahlgehäuse mit Sicherheitsglas. Das große LCD-Display ist durch die 16 mm Ziffernhöhe und 38 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

Hintergrundbeleuchtung sehr gut lesbar. Die kapazitiven Touch-Tasten ermöglichen die Navigation der Einstellungen und Messwerte. Die in Schutzart IP 66 ausgeführte Manometer- Serie umfasst sieben Standard-Messbereiche zwischen 3 und 1 000 bar You CAN get it... Hardware und Software für CAN-Bus-Anwendungen… Sicherheit durch stetige Überwachung In seinem speziellen Druckspitzen-Analysemodus bietet das Manometer eine Abtastfrequenz von 5 kHz und eine Auflösung des Analog/ Digital-Wandlers von 16 Bit. Im normalen Messbetrieb mit der exakten Überwachung von Grenzwerten werden die Drücke zweimal pro Sekunde mit einem A/D-Wandler von 20 Bit gemessen und angezeigt. Das kleinste konfigurierbare Speicherintervall beträgt eine Sekunde. Insgesamt bietet der Manometerspeicher Platz für über 50 000 Druckspitzen-Werte samt Temperatur und Zeitstempel. Über die USB-Schnittstelle lässt sich das Gerät mit einem Computer verbinden und mithilfe der Software „Logger 5“ komfortabel konfigurieren und auslesen. Die aufgezeichneten Daten können grafisch dargestellt, ausgewertet sowie weiterverarbeitet werden. Die Leo 5 Geräteserie umfasst sieben Standard-Messbereiche zwischen 3 und 1 000 bar. Im Temperaturbereich von 0 bis 50 °C liegt das Gesamtfehlerband des Druckes innerhalb von 0,1 %FS. Bei stabilen Temperaturverhältnissen erreicht das Manometer bei spezifischen Ausführungen eine Präzision von ± 0,01 %FS. Für schlecht erreichbare oder bewegliche Messorte steht eine Bluetooth-Funkschnittstelle zur Verfügung. Parametrierung und Datenübertragung erfolgen über die USB- oder Bluetooth-Schnittstelle. Individualisierbare und flexible Messtechnik Das Manometer besitzt einen hohen Schutzgrad bis zu IP66. Über die Schnittstelle lassen sich aktuelle Messwerte sowie aufgezeichnete Messdaten wie Druck, Druckspitzen, Temperatur und Messzeit aus dem Speicher auslesen. Remote-Zugriff erlaubt das erweiterte Manometer Leo 5 mit integriertem Long Range-Funkmodul (LoRa), das einen sicheren, bidirektionalen Service bietet. Dank des modularen Aufbaus der Elektronik und der seriellen Schnittstelle lässt sich das System flexibel an Messaufgaben anpassen. Alle Manometer können mittels Korrektur der Verstärkung und des Nullpunktes mit einer Kalibrationssoftware an jeden Standard angepasst beziehungsweise nachjustiert werden. Spezielle Gewinde, die Wahl bestimmter Temperaturund Druckbe reiche, Anpassungen am Gehäuse oder an der Firmware erleichtern die Integration in die jeweilige Anlage. Resümee Druckstöße in flüssigkeits- oder gasgefüllten Rohren sind unvermeidbar. Verhindert werden kann allerdings, dass sie Schäden verursachen. Das Manometer Leo 5 erkennt frühzeitig Druckspitzen, sodass notwendige Vorkehrungen getroffen werden können. Damit werden Kosten für Tests, durch Maschinen- oder Anlagenstillstand, Produktionsausfall oder Reparaturen vermieden. Im Zusammenhang mit den modernen Herausforderungen einer vernetzten Produktion bietet Leo 5 die Möglichkeit der zustandsbasierten Instandhaltung. Aus dem Druckverlauf oder den erfassten Druckspitzen ist zu sehen, ob die jeweilige Maschine in absehbarer Zeit beschädigt werden könnte. Damit amortisiert sich der Einsatz dieser Manometer in kürzester Zeit. Fotos: Aufmacher Fotolia, sonstige Keller AG www.keller-druck.com Sekundengenaue und exakte Druckspitzenmessung Die Software Logger 5 unterstützt das Auslesen und Konfigurieren der Datenlogger sowie die grafische Darstellung und den Export der Messdaten. Das Manometer tastet mit 5 kHz den Druckverlauf ab und weist die Extremwerte in kundenspezifisch gewählten Intervallen aus. Grafik: Die Druckspitze (y-Achse) wurde im 5-Minuten- Intervall (x-Achse) abgespeichert. Mit dieser exakten Zeitangabe konnte die Ursache für einen starken Druckanstieg exakt ermittelt und Schäden vorgebeugt werden. Alle Preise verstehen sich zzgl. MwSt., Porto und Verpackung. Irrtümer und technische Änderungen vorbehalten. PCAN-PCI Express FD CAN-FD-Interface für PCI Express- Steckplätze mit Datenübertragungsraten bis 12 Mbit/s. Lieferung inkl. Monitor-Software, APIs und Treiber für Windows ® und Linux. PCAN-USB X6 Sechskanal-CAN-FD-Interface für den USB-Port mit Datenübertragungsraten bis 12 Mbit/s. Auslieferung mit D-Sub- oder M12- Anschlüssen inkl. Software und APIs. PCAN-Router FD ab 240 € ab 735 € Frei programmierbarer Router für CAN und CAN FD mit 2 Kanälen. Erhältlich im Aluminiumgehäuse mit D-Sub- oder Phoenix-Anschlusssteckern. 250 € www.peak-system.com Otto-Röhm-Str. 69 64293 Darmstadt / Germany Tel.: +49 6151 8173-20 Fax: +49 6151 8173-29 info@peak-system.com

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