Otomasyon Dergisinde Çıkan Yazımız – Nisan 2017

ENELSAN’IN DEBİMETRE KALİBRASYON İSTASYONU KONUSUNDA BÜYÜK YATIRIMI

Herhangi bir debimetre üretiminin ön şartı olan kalibrasyon istasyonunu kurarak iki yıl süren Ar-Ge çalışmalarının sonucunda ilk üretim ile birlikte devreye aldı. TÜRKAK onaylı ilk kalibrasyon istasyonu 700 m3/saat maksimum debi değerlerini kapsıyordu. Geçen yıl içerisinde TÜBİTAK desteğinde tasarlayarak yatırımını tamamladığı yeni kalibrasyon istasyonu ile 10.000 m3/saat kapasitesine ulaşmış bulunuyor. Özellikle büyük çaplı debimetrelerin kalibrasyonunda dünyada genel olarak iki farklı yaklaşımdan birisi seçiliyor. Çözümün birisi kalibrasyonda kullanılacak sıvıyı (elektromanyetik debimetre için standart olarak su) bir kuleye doldurmak ve bu kuleden cazibe ile akar iken sabit aralıklarda konulan seviye şalterleri ile belirlenen ara hacimleri kalibre edilen aygıtın ölçtüğü hacim ile kıyaslamak yöntemine dayanıyor. 30-40 metre yükseklik ve 3-4 metre çaplarda imal edilen bu kuleler ile yapılan kalibrasyon işlemlerinde bir defada kalibre edilen debimetrenin nominal debisinin iki, nadiren üç noktasında ölçümün tamamlanmış olması bekleniyor. Uluslararası kurallar bir ölçüm süresinin minimum 60 saniye sürmesini öngörüyor. Yani 500 m3’lük bir hacim ile (yaklaşık 4 metre çapında 40 metre yüksekliğinde bir kule demek) kalkış duruş zaman kayıplarını da göz önüne alır isek ancak 8.000 m3/saat maksimum debiye ulaşmak mümkün oluyor. Bu tür kalibrasyon istasyonları kalibrasyon sürelerini daha düşük zaman aralıklarına optimize ederek ve deneme yanılma yöntemleri sonucunda elde ettikleri istatistiki verileri değerlendirerek tek boşaltmada tüm kalibrasyon rutinini tamamlayarak çıktıları almış oluyorlar.

Enelsan’ın TÜRKAK akreditasyonuna sahip ilk kalibrasyon istasyonu, TÜBİTAK bünyesindeki UME’nin (Ulusal Metroloji Enstitüsü) de kullandığı ve temeli ağırlık olan kurala dayanıyor. Bu sistemde önce bir referans debimetre ağırlığı izlenebilir bir tank ile kalibre edildikten sonra kalibre edilecek debimetrelerin söz konusu referans debimetre ile kıyaslanması sürecine evrilmiş oluyor. Böyle bir yöntemin bariz zorluklarından birisi su akışının tanka yönlendirildiği başlama ve bitiş anlarının çok hassas olarak belirlenmesi oluyor. Bir ikinci gereksinimin değişik debiler için farklı çaplarda birden fazla referans debimetrenin sürekli olarak tank ağırlığı ile izlenmesi olarak tanımlanabilir. Bu yöntemi kullanan akredite kalibrasyon istasyonları genel olarak suyun sıcaklık/yoğunluk tablosunu girmek suretiyle kitle-hacim düzeltmesini yapıyorlar. Enelsan kalibrasyon istasyonunda hattan geçen suyun gerçek yoğunluğu ölçülmek sureti ile hesap programlarına aktarılması sonucunda ölçüm ve dolayısı ile kalibrasyon güvenilirliği artırılmış oluyor.

Kule ve referans debimetre yöntemleri arasında, referans debimetre ile kalibre etmek lehine en geçerli argüman, kalibrasyonun istenilen birçok debi değerinde ayrı ayrı ve defalarca yapılabilmek olanağıdır. Bir kulede ancak iki seviye arasındaki geçen süreden debi değerinin hesaplanması mümkün iken (ki bu süre başlangıç ile bitiş arasındaki su sütununun değişeceğinden ötürü hiçbir zaman sabit bir değerinin ifadesi olamaz) referans debimetre yönteminde istenilen debi değerlerinin sürekli olarak ayarlanması ve debide kararlılığa eriştikten sonra kalibrasyonun başlatılması ile bir üst seviye uygulaması olarak önem kazanıyor.

Çok önemli bir başka avantaj da kalibrasyonun büyük hacimlere erişilecek şekilde çok uzun sürelerde yapılarak çözünürlüğün artırılmasıdır.

Örneğin, 1 puls/litre olarak çıkışları programlanmış debimetrelerle 2000 litre toplamda çözünürlük 1/2000, 20.000 litre toplamda ise 1/20.000 gibi 10 katı daha yüksek bir çözünürlük elde edilmiş olacaktır. Referans debimetreler ile kalibrasyon suyun sürekli devri ile yapıldığından bir kalibrasyon işlevine başlamak için kulenin su ile doldurulması gibi bir ön hazırlık gerekliliğinin olmaması da önemli bir avantaj sağlamaktadır. Özellikle tekrarlanması istenilen işlemlerde zaman kayıpları olmayacaktır.

Enelsan’ın 10.000 m3/saat kapasitesine kadar kalibrasyon yeteneği olan yeni kalibrasyon istasyonu akredite kalibrasyon istasyonunda referans debimetre olarak kalibre edilen en büyük çap birden çok debimetrenin paralel olarak kullanılması ve bunların toplam debisi ile kalibre edilmek istenilen daha büyük çaplı bir debimetrenin karşılaştırılması prensibine dayanıyor. Sistemin tarifi 400 m3 hacminde bir havuz, bu havuzun bir tarafına tabandan su çekecek şekilde monte edilmiş 10 adet DN 400 referans debimetre, bunların beslediği DN 2000 bir kollektör ve kollektörden sonra redüksiyon ve düz boru hatları ile istenilen çapta (DN 600-DN 2000) debimetrenin bağlanabildiği en sonunda bir deve boynu olan havuza dönüş sağlayan bir düzenek olarak özetlenebilir. Pompaların her bir 36 kW gücünde olup her biri ayrı envertör ile beslenen motor sürücüler ile donatılmıştır. Gerek devirleri ve gerekse yük dağılımlarını dengeleyen güçlü bir PLC ile denetlenmekte olup aynı PLC ve uygun yazılım ile referans debimetrelerin puls çıkışlarının toplamı ile deney altındaki debimetrenin puls çıkışı karşılaştırılmak suretiyle kalibrasyon işlemi tamamlanmış oluyor. Referans debimetreler nominal debilerinde +/- %0.1 doğrulukta kalibre edilmiş olup periyodik denetimleri yapılmaktadır. 10 adet pompanın birlikte ve hepsinin + hata ile çalıştığı en kötü hal durumunda dahi toplamlarındaki hata gene +%0.1ile sınırlı kalacağı basit bir denklemde görülecektir.

Olasılık kimisinin + kimisinin – hata ile çalışarak toplam hatanın % 0.1’in altında olacağını işaret ediyor.

Kalibrasyon istasyonu yüksek frekans giriş modülleri ve güçlü bir yazılım ile operatöre fazla bir yük bırakmadan karşılaştırma ve raporlama işlemlerini kolaylıkla yapabilecek kabiliyettedir. Yaklaşık 2 Milyon Türk Lirası tutarında bir yatırım ile gerçekleştirilen söz konusu kalibrasyon istasyonu Enelsan Endüstriyel Elektronik Sanayii A.Ş.’nin debimetre imalat yeteneğini DN 2000 (80’’) ebada kadar artırdığı gibi Türkiye ve yakın bölgede bu kapasitede kalibrasyon gereksinimi de karşılayamayı hedefliyor.