Ultraschall-Durchflussmessgeräte haben seit ihrer Einführung in die industrielle Messtechnik enorme Fortschritte gemacht. Endress+Hauser treibt seine Clamp-on-Durchflussmessgeräte mit Time-of-Flight Ultraschallmessung auf drei Ebenen voran: Die Leistung soll sich weiter verbessern, die Handhabung im gesamten Lebenszyklus vereinfachen, und die Anwendungsgebiete sollen sich erweitern. Selbst Off-Label-Anwendungen sind dabei ein spannender Aspekt.
Die beiden Clamp-on Ultraschall-Durchflussmessgeräte „Prosonic Flow W 400“ und „Prosonic Flow P 500“ können Mengen- und Volumenströme von Flüssigkeiten in Rohrleitungen messen, summieren und bilanzieren und damit Prozesse überwachen oder Leckagen erkennen. Clamp-on-Sensorik ist prinzipiell ohne Öffnen der Rohrleitung zu montieren, so dass anders als bei einer Inline-Instrumentierung auch keine Dichtungen notwendig sind. Mit dem flüssigen Medium kommen die Sensoren nie in Kontakt. Aggressive, korrosive, abrasive Flüssigkeiten sind damit auf der Instrumentierungsseite kein Thema.
Clamp-on ermöglicht zudem ein Retrofit bestehender Anlagen, das ohne Eingriff in das Leitungssystem im laufenden Prozess umgesetzt werden kann. Aktuell zeigt sich der Bedarf unter anderem im Bereich von Hilfs- oder energierelevanten Kreisläufen. Diese brauchten ursprünglich gar keine oder nur eine sehr einfache Instrumentierung. Inzwischen müssen sie aber beispielsweise für eine Energiebilanzierung und -verbesserung genauer erfasst werden. Nicht zuletzt kann eine Clamp-on-Messstelle temporär eingerichtet werden, etwa um die Funktion einer bestehenden Inline-Instrumentierung zu verifizieren.
„Ursprünglich ist ,Prosonic Flow W 400‘ mit Blick auf die Wasser- und Abwassertechnik konzipiert worden, ,Prosonic Flow P 500‘ für die Prozesstechnik, das heißt für unterschiedlichste Flüssigkeiten wie Kohlenwasserstoffe oder Chemikalien“, sagt Thomas Jahn, Abteilungsleiter Ultraschall-Produktmanagement bei Endress+Hauser. „Ausschlaggebend bei der Auswahl des Systems sind immer die realen Anforderungen der Messstelle. Ex, SIL, Temperatur und Anforderungen an Ein- und Ausgänge sind hier die wichtigsten Stichworte,“, ergänzt Jahn. „Prosonic Flow P 500“ entspricht der funktionalen Sicherheit nach IEC 61508 (SIL) und ist in sicherheitstechnischen Anwendungen einsetzbar. Für den explosionsgefährdeten Bereich verfügt das Gerät über die gängigen internationalen Zulassungen und ist auch im Ex-Bereich einsetzbar, „Prosonic Flow W 400“ eher in Basisanwendungen.
Grundlegende technische Daten teilen beide Geräte ab Mai 2024. Beide decken Leitungsnennweiten von 15 bis 4.000 Millimeter ab. Die Ultraschallsensoren selbst sind robuste Konstruktionen aus Edelstahl. Es gibt Aufnehmer für alle gängigen Rohrmaterialien bis hin zu Kunststoff und GFK, mit und ohne Liner. Die erlaubte Medientemperatur liegt je nach Nennweite von bis zu minus 40 bis zu plus 130 Grad Celsius beim „W 400“-Gerät beziehungsweise minus 40 bis plus 550 Grad Celsius beim „P 500“-Gerät. Der Messbereich ist null bis 15 Meter pro Sekunde.
Softwareseitige Kompensation rückt auch an anderer Stelle die Messergebnisse gerade und die Prosonic-Flow-Geräte an fast beliebige Stellen im Leitungssystem. Verengungen und Bögen verursachen Verwirbelungen im Medium, die die Daten verfälschen, wenn die Messstelle zu nahe an diesen Stellen positioniert wird. Endress+Hauser hat beide Durchflussmessgeräte mit der hauseigenen „FlowDC“-Funktion ausgestattet. DC steht hier für Disturbance Compensation. Diese softwaregestützte Funktion benötigt nur wenige Angaben, vor allem die Länge der Einlaufstrecke und die Art des Störfaktors, zum Beispiel eines Leitungsbogens. Die Messstelle kann mithilfe von „FlowDC“ bis auf den zweifachen Rohrdurchmesser an die Störstelle heranrücken. Sonst wäre eine ungefähr sieben Mal längere Beruhigungsstrecke nötig. Auch für die Auslaufstrecke reicht die doppelte Nennweite. Die Durchflussmesser können selbst da installiert werden, wo für andere Geräte nicht genügend gerade Rohrstrecke zur Verfügung steht.
Die Unterstützung des Anwenders durch Software ist eine wesentliche Eigenschaft der beiden Prosonic-Flow-Geräte. Über den eingebauten Webserver sind alle Diagnose-, Konfigurations- und Gerätedaten direkt und mit klarer Benutzerführung zugänglich. Schon bei der Montage kann die Signalqualität im Installationsstatus nicht nur über den Bedienteil des Transmitters abgefragt werden, sondern auch über den Webbrowser eines Mobilgeräts. Die optimale Position der Sensoren lässt sich so sehr einfach bestimmen. Der Webserver im Gerät macht einen Rückgriff auf externe Tools und Daten unnötig und beschleunigt alle Arbeiten von der Konfiguration bis zur Gerätewartung.
Wie in der gesamten Proline-Produktpalette sind die Prosonic-Flow-Geräte mit der Heartbeat Technology ausgestattet. Geräte mit Heartbeat Technology verfügen über Eigendiagnose-, Eigenüberwachungs- und Verifizierungsfunktionen. Sie können ihren Zustand regelmäßig in die Cloud melden und zum Beispiel anstehende Wartungsarbeiten über eine Trendauswertung sinnvoll planbar machen. Diagnosefunktionen können über die Cloud auch jederzeit manuell angestoßen werden. Die Diagnosemeldungen erfolgen standardisiert nach Namur NE 107. Die Clamp-on Durchflussmessgeräte von Endress+Hauser adressieren auf allen Ebenen mit größtmöglicher Einfachheit. Einfache Montage im laufenden Prozess, einfache Konfiguration und Parametrierung, einfacher Zugang zu den Geräten via Webbrowser von jedem beliebigen Punkt in der Welt, permanent wartungsfreie, akustische Kopplung, das alles addiert sich unter dem Strich zu einem deutlichen Plus.
