Su Otomasyonunda Olmazsa Olmaz: Ölçüm Teknolojisi

Endüstriyel kurumlarla beraber su ve atıksuya dair çözümler sunan çevre danışmanlık firmalarının da en önemli ihtiyaçlarından birisi neyin ne kadar üretildiğinin/tüketildiğinin bilinmesi. Söz gelimi bir petrol rafinerisinde işlenen hammadde miktarı bilgisi, o hammaddenin işlenmesi kadar önemli bir husus. Sadece petrokimya alanında değil aynı zamanda tarım, ilaç-kozmetik, kağıt, makine, metalurji gibi büyük ölçekli üreticilere sahip pek çok sektörde ve su/kanalizasyon alanlarında akışkanın miktarını, yoğunluğunu, sıcaklığını, basıncını ve buna benzer özelliklerini ölçme ihtiyacı ön plana çıkıyor.
Söz konusu ölçüm alanları için basınç/sıcaklık transmitteri, fark-basınç transmitteri, briks ölçer, debimetre gibi çeşitli ölçüm enstrümanları kullanılmakta. Ölçüm enstrümanları konusunu Türkiye’ye getirmiş ilk firma olan Enelsan, sayılan enstrümanlar ve ölçüm teknolojileri konusunda uzun yıllardır faaliyet içinde. Pazarlama ve bakım hizmetlerini sunduğu ürünlerin bir kısmında dünyaca ünlü firmalarla distribütörlük çerçevesinde çalışan Enelsan, elektromanyetik debimetre alanında ise kendi ürettiği cihazları piyasa hizmetine sunmaya devam ediyor.

Endüstriyel ölçüm denince akla gelen ilk enstrümanlardan biri yoğunluk/briks ölçer. Bilindiği gibi fabrikalarda üretilen sıvı ürünlerin veya atık unsurların en önemli özelliklerinden biri de yoğunlukları. Yoğunluk faktörü kalite için de önemli bir standart. Yoğunluk ölçümüyle ilgili bir kavram olan briks, yüz gram sıvı şeker solüsyonundaki sukroz miktarını gram cinsinden ifade ediyor.

Mevzu bahis yoğunluk ölçerlerin kullanım alanlarıyla ilgili kimya endüstrisi, petrokimya endüstrisi, içecek ve şeker endüstrisi, yiyecek endüstrisi, mineral yağ endüstrisi, çimento endüstrisi, çelik endüstrisi, kâğıt ve selüloz endüstrisi, makine konstrüksiyonu ve boya endüstrisi, elektronik üretimi ve yarı-iletkenler endüstrisi, çevre düzenleme sistemleri ve arıtma tesisleri örnekleri verilebilir.

Enelsan bünyesinde temini sağlanan yoğunluk ölçerler, yukarıda sayılan alanlardaki hidrokarbon, su bazlı solüsyonlar, sıvı şeker, sıvılaştırılmış doğalgaz, sıvı karışımlar, meyve suyu, çikolata, hamur, yağ, asit, alkali solüsyonlar, alkol, amonyak, boya, çözücüler, zamk, köpük ve çamur, soğukluk ve ısı transfer ortamları ve benzeri unsurlar üzerinde ölçüm yapar. ± 0,2 kg/m³ hassasiyete sahiptir. Tasarımına göre -40°C ile +210°C arasında çalışabilme özelliği vardır. Ürün preamplifikatör, elektronik transmitter, süzgeç, gaz seperatörü ve çevre birimlerinden müteşekkildir.

Ölçüm teknolojisinde öne çıkan bir diğer enstrüman grubu da basınç-sıcaklık transmitterleri. Adından da anlaşılabileceği gibi bu transmitterler sıvıların, gazların ve buharın basıncını, mutlak basıncını ve sıcaklığını ölçmede kullanılıyor. Kullanım alanları arasında kimya, ilaç, gıda endüstrileri ve su dağıtım şebekeleri gibi birçok endüstri dalı mevcut. Basınç ölçümünde kullanılan teknolojilerden biri de fark-basınç yöntemiyle basınç ölçme işlemi. Bu yöntem, ürün tasarımının sağladığı teknik imkanla kaydedilen iki farklı basınç arasındaki farkın analog çıkış sinyaline dönüştürülüp ölçümün tamamlanması olarak açıklanabilir.
Sıcaklık transmitterleri ise sıcaklık ölçümünü temel alan cihazlar olup probtan alınan sıcaklığın fonksiyonu olan elektrik bilgisinin anlamlı olan otomasyon standart sinyallerine dönüştürülmesi prensibiyle çalışır. Sensör olarak genelde PT100 gibi direnç değişkeni veya termokulp gibi gerilim değişkeni ürünler kullanılır. Transmitter buradan gelen lineer olmayan elektrik bilgisini, kompanzasyonlar eşliğinde doğrusallaştırır ve daha önceden sıcaklık transmitter cihazına girilmiş skala içinde oransal olarak gösterir.

Enelsan sıcaklık transmitterleri – 50 °C ile +600 °C arasını kapsayan sıcaklık ölçüm aralığına sahip olup, prosesi durdurmadan inset değişim imkanı sunar. 2/3/4/6 telli bağlantı terminalleri seçeneğini bünyesinde bulundurur. Paslanmaz 316 döküm kafa/plastik döküm kafa opsiyonları vardır. Programlanabilir analog çıkış terminali 4-20 mA değere sahiptir. Ex-proof özelliği, dijital göstergesi ve HART özelliği ürünün öne çıkan diğer yönleridir.

Su ve Atıksu Proseslerinde Debimetre Çözümü

İnsanoğlunun suyu ihtiyaçları doğrultusunda kullanıp salıvermesiyle oluşan su formuna atıksu diyoruz. Atıksuyun cinsi ise suyun kullanım alanına göre evsel atıksu ve endüstriyel atıksu olarak farklılaşıyor. Zararlı içeriği sebebiyle oluşan atıksuyun niteliğine bakılmaksızın arıtmaya tâbî tutulması gerekmekte. Çünkü bu atıksu türleri, suyun doğal şartlarda içermediği organik ve inorganik madde miktarı yoluyla kirletilmiş suyu ifade ediyor. Bu kirlilik ise içme suyu kaynaklarına bile karışma tehlikesi bulunan, özellikle endüstriyel anlamdaki türü ciddi çevresel sorunlara sebep olabilen bir kirlilik.

Ülkemizin kalkınması ve insanımızın daha müreffeh koşullara kavuşması yolunda ekonomik gereklilikler kadar sağlık standartları da önem arz etmekte. Sağlık konusuna dokunan en somut alan ise gıda alanı. Yeme-içme alışkanlıklarımızın ve bu alandaki kalitenin belirlenmesi konusunda en etkili aktörler arasında gıda şirketleri ve içme suyu üreticileri başı çekiyor. Bu sektördeki şirketlerin üretim kalitesi için olmazsa olmaz unsurlardan biri de ölçüm teknolojisi. Nitekim manyetik debimetrelerin en yaygın kullanım alanları su, atıksu ve arıtma sistemleri. Hangi üründen, ne kadar, ne yoğunlukta, hangi sıcaklık ve basınç aralığında üretildiğinin bilgisi ölçüm enstrümanları vesilesiyle sağlanıyor.

Sağlık ve çevre denince akla gelen bir diğer faktör de içinde yaşanılan ortam. Bilindiği gibi ülkemiz dünya çapında üretim tesislerini bünyesinde bulunduran bir üretim üssü konumunda. Bu konumun ekonomik avantajları yanında çevresel dezavantajları olduğu da bir gerçek. İşte bu dezavantajları azaltmak, mümkünse ortadan kaldırmak için de atık su ve atık madde miktarının ölçümlenmesi ve kontrol edilmesi şart olmuş durumda. Su, atıksu ve atık madde miktarının ölçümlenmesi ve kontrolizasyonunda da yine ölçüm enstrümanlarının rolü kendini gösteriyor. Ne kadar kaliteli ölçüm yapılırsa çevresel anlamda da o kadar kaliteli standartların yakalanması mümkün.

Endüstriyel arıtma tesisleri ve içme suyu dolum fabrikaları gibi büyük ölçekli tesislerde debi ölçümü için kullanılan çeşitli enstrümanlar mevcut. Farklı kullanım koşulları ve farklı ihtiyaçlar için tasarlanmış açık kanal debimetresi, akış anahtarları, vorteksmetre, ultrasonik debimetre, kütle akış ölçer, oval çarklı sayaç bunlardan bazıları. Konuyla alakalı en kapsamlı hizmeti sunan cihazlardan biri ise elektromanyetik debimetre.

Elektromanyetik debimetreler Faraday’ın İndüksiyon Kanununa göre çalışır. Elektriksel iletkenliği olan bir akışkan, elektriksel olarak izole edilmiş bir boruda manyetik alandan geçer. Manyetik alan oluşturmak için bir çift bobin kullanılır ve bu bobinler üzerinden elektrik akımı geçirilir. Elektrotlar arasında sıvının akış hızı ile doğru orantılı bir voltaj oluşur. Oluşan bu voltaj debi (Q), akış hızı (v), gövde katsayısı olarak da bilinen geometrik düzeltme katsayısı (k), manyetik alan büyüklüğü (B) ve debimetre iç çapına (D) bağlı değişir.

Q=f(v,k,B,D) ve Q=v*(k*D*B)

Manyetik alan, iç çap ve gövde katsayısı sabit değerlerdir. Bu nedenle de eşitlik;
Q= v*(k*D*B)=v*K olarak ifade edilebilir ve akış hızı ile oluşan voltaj arasında lineer bir ilişki olduğu görülür.

Elektrotlar ile algılanan voltaj sinyalleri bir sinyal dönüştürücü ile anlaşılır hale getirilir.

Elektromanyetik debimetreler pek çok debimetre türüne göre çok daha hassas ölçüm kabiliyeti sunar. Ölçüm için elektromanyetizma verileri kullanıldığından mekanik arıza ihtimali daha düşük olup tıkanma, patlama vb. tehlikeler de diğer debimetrelere kıyasla daha düşüktür. Elektromanyetik debimetrelerin imalatında, kullanılacakları alanlara yönelik ebonit, seramik ve teflon kaplama türleri kullanılır. Yine ürünlerin sıcaklığa dayanma kabiliyeti için de farklı kullanım alanları için farklı materyaller kullanılır.

Türkiye’nin ilk ve tek yerli elektromanyetik debimetre üreticisi olan Enelsan bünyesinde pazara sunulan elektromanyetik debimetreler teknolojik açıdan son derece hassas süreçlerden geçerek üretilmek zorunda. Herhangi bir üretim tesisindeki pek çok çeşit sıvının akış miktarının ölçümlenmesiyle görevli bu debimetreler, hata paylarının alternatif marka üretimlerine oranla daha düşük olmasıyla ön plana çıkıyor. Uzun yıllar boyu dünya çapındaki firmalarla ortaklık yapmış olmakla gelen teknolojik birikim, Enelsan laboratuvarlarında yerli ihtiyaç optimizasyonuyla birleştirilmiş. Bu senteze yerli olmanın getirdiği ulaşım kolaylığı ve senkronizasyon avantajı da eklenince, ölçüm teknolojisinde yerli hizmet sağlayıcılarla çalışmanın çok daha avantajlı olacağı öngörülmüş.
Enelsan’ın su ve atıksu prosesleri için üretimini gerçekleştirdiği elektromanyetik debimetre modeli ETRANS-M 210. İçme suyu için onaylı ebonit iç gövde kaplamalı debimetre için ayrık veya kompakt model opsiyonları belirlenmiş. Elektrot tipi paslanmaz çelik olan ve 80⁰C sıcaklığa kadarki akışkanların ölçümünü yapan cihaz çeşitli ihtiyaçlar için çeşitli ebatlarda üretilebiliyor.

Ölçüm Teknolojisinde Ayrılmaz İkili: İstatistik ve Kalibrasyon

Endüstriyel anlamda ölçüm kalitesi tabii ki önemli ancak kalite kadar önemli olan bir diğer unsur da kalitenin sürekliliğinin sağlanması. Bu sürekliliğin sağlanması için kullanılan en geçerli çözüm ise kalibrasyon hizmeti. Kullanılan ürünlerde zaman içerisinde başgösteren ölçüm duyarlılığı azalmasının ortadan kaldırılması olarak tanımlayabileceğimiz kalibrasyon hizmeti, üretim ve satış sonrası hizmet aşamalarının belki de en önemlisi. Bu noktada da gayet uygun çözümler sunan Enelsan, kendisine ulaşan elektromanyetik debimetre kalibrasyon taleplerini marka bağımsız karşılamakta.

Türkiye’nin özel sektöre ait ilk ve tek TÜRKAK akreditasyon belgeli debimetre kalibrasyon laboratuvarı Enelsan bünyesinde bulunuyor. Laboratuvar dışında 50 ton su kapasiteli bir havuz var. Buradan çeşitli debi ve basınçtaki frekans kontrollü pompa ve 3 adet değişik çaplardaki referans debimetre vasıtasıyla 700 m3/h üst sınırlara kadar %0.18 ile %0.55 arasında değişen belirsizlik değerleri ile kalibrasyon yapılabiliyor. Tartım sistemi ve referans debimetre sistemi, kalibrasyon işlemini yaparken kullanılan yöntemler.

Son Söz

Gıda ve atık madde sayımı sektörlerinde ölçüm hizmetleri için verimli çözümler sunan Enelsan, ülkemizin 2014 yılında belirlediği “Turkey: Discover the Potential” sloganından hareketle yerli üretim teknolojisini üst seviyeye çıkarmak ve kendi ülkemize kendi ürünlerimizle hizmet vermek amacını şiar edinmiş durumda. Her hizmet için bir bekleme süresi makul karşılanırken sağlık alanındaki hizmetler için bekleme süresi hayati tehlike arz edebilecek olduğu için, su ve atıksu –ve ilgili olarak çevre- alanında yerli hizmeti tercih etmek çoğu zaman çok daha hızlı ve pratik bir çözüm olabiliyor. Bu durumun farkında olan Enelsan, taşıdığı sorumluğun gereklerini yerine getirme hususunda çalışıyor; ülkemize katma değer sunma noktasında merhale kat etmeyi görev biliyor.
Yerli üretim sürecinin bir üyesi olma memnuniyetiyle çalışan ve önemli bir kalite standardizasyonuna sahip olan Enelsan, kalite kontrol süreçlerinin sadece kurumlar yoluyla değil bizzat halkın denetlemesiyle de alakalı olduğunu düşündüğü için ürün ve hizmetlerinin takip edilmesi, görüş ve önerilerin iletilebilmesi amacıyla internet platformlarının da aktif olarak kullanılması gerektiği kanısında. Bu sebeple sürekli güncelleştirme çalışmaları sağlanırken, firmanın web adresi olan www.enelsan.com da maksimum verimlilikle kullanılmaya çalışılmakta.