Instrumentointi tarkoittaa fysikaalisten suureiden mittausta ja mitatun tiedon siirtämistä automaatio- tai ohjausjärjestelmään. Käytännössä kyse on siitä, että prosessin toimintaa voidaan seurata, ohjata ja varmistaa luotettavasti.

Mittaus on kriittinen osa automaatiota. Jos mittaustieto ei ole luotettava, myös prosessin ohjaus perustuu epävarmaan tietoon. Tämä voi näkyä esimerkiksi heikompana laatuna, ylimääräisinä kustannuksina, turvallisuusriskeinä tai tuotannon häiriöinä.

Instrumentoinnin merkitys korostuu erityisesti prosesseissa, joissa käsitellään tai jalostetaan materiaaleja. Mitä vaativammat olosuhteet ovat, sitä suurempi merkitys oikealla mittausratkaisulla yleensä on.

Käytännössä mittausongelmat eivät aina näy heti. Epäluotettava mittaus saattaa jäädä tunnistamatta pitkäänkin, jolloin vaikutukset näkyvät vähitellen esimerkiksi prosessin epävakautena tai kunnossapidon lisääntyneenä kuormituksena.

Tarvitsetko apua mittauksen tai automaation kokonaisuuden arviointiin? Autamme tunnistamaan, mitä prosessissa kannattaa huomioida jo ennen laitevalintaa.

Oikea mittausratkaisu valitaan aina prosessin ehdoilla. Pelkkä mitattava suure ei yleensä riitä määrittämään sopivaa laitetta, vaan myös käyttöolosuhteet ja käyttökohde vaikuttavat valintaan.

Valintaan vaikuttavat esimerkiksi:

• - prosessiolosuhteet
• - väliaine
• - lämpötila ja paine
• - asennuspaikka
• - automaatiojärjestelmä
• - tiedonsiirtostandardit
• - sertifikaattivaatimukset
• - käyttöympäristö

Usein haastavinta ei ole itse mittaus, vaan käyttöolosuhteiden yhteisvaikutus. Mitä epävakaammat tai vaativammat olosuhteet ovat, sitä enemmän myös käyttövarmuuteen kannattaa kiinnittää huomiota.

Yksi yleisimmistä virheistä on säästää väärässä kohtaa. Jos mittalaite ei sovellu prosessiin riittävän hyvin, seuraukset näkyvät helposti ylimääräisinä huoltoina, häiriöinä tai toistuvina laitevaihtoina.

Suunnittelun merkitystä myös aliarvioidaan usein. Uuteen kohteeseen valittava mittausratkaisu vaikuttaa monesti esimerkiksi putkistoon, asennuksiin, automaatioon ja kunnossapitoon. Mitä aikaisemmin oikeita kysymyksiä käydään läpi, sitä vähemmän asioita joudutaan muuttamaan myöhemmin.

Yhteensopivuuden varmistaminen automaatiojärjestelmän kanssa on tärkeä osa kokonaisuutta. Tämä koskee myös tilanteita, joissa mittaustietoa siirretään langattomasti tai kohteessa on rajalliset kaapelointimahdollisuudet. Joissain haastavissa kohteissa täydellistä varmuutta ei saada ilman käytännön testausta.

Mittausratkaisuja käytetään esimerkiksi paineen, lämpötilan, pinnankorkeuden, kosteuden ja virtauksen mittaukseen.

Paineen mittausta käytetään laajasti nesteiden, kaasujen ja höyryn prosesseissa. Oikea ratkaisu riippuu aina prosessin olosuhteista ja mitattavasta väliaineesta.

Valintaan vaikuttavat erityisesti painevaihtelut, lämpötila, materiaalien yhteensopivuus sekä mahdolliset paineiskut. Jos prosessi toimii lähellä laitteen raja-arvoja, käyttövarmuuden merkitys korostuu nopeasti.

Monet paineenmittauksen ongelmat liittyvät tilanteisiin, joissa materiaalit tai käyttöolosuhteet eivät vastaa prosessin todellisia vaatimuksia.

Lämpötilan mittaus on keskeinen osa monia tuotanto- ja prosessiteollisuuden sovelluksia. Mittauksen luotettavuuteen vaikuttavat laitteen lisäksi myös asennustapa, ympäristöolosuhteet ja prosessin vaihtelut.

Korkeat lämpötilat, voimakas värinä ja nopeat muutokset voivat rasittaa mittalaitteita merkittävästi. Vaativissa olosuhteissa myös materiaalien ja rakenteiden raja-arvot tulevat väistämättä vastaan.

Säännöllinen mittauksen verifiointi auttaa tunnistamaan tilanteet, joissa mittaustulos alkaa poiketa todellisuudesta.

Pinnankorkeuden mittauksella seurataan esimerkiksi säiliöiden, altaiden ja prosessien nestepintoja tai materiaalimääriä. Mittaustavan valintaan vaikuttavat erityisesti väliaineen ominaisuudet sekä mittauskohteen olosuhteet.

Kosketukseton mittaus voi olla hyvä vaihtoehto esimerkiksi aggressiivisille väliaineille tai kohteisiin, joissa mekaaninen kontakti ei ole käytännöllinen.

Haasteita syntyy usein tilanteissa, joissa mittauksen toimintaa häiritsevät rakenteet, höyry, vaahto, heijastukset tai muut olosuhteet mittauskohteessa.

Virtauksen mittausta käytetään prosesseissa, joissa halutaan seurata nesteiden tai kaasujen liikettä, määrää tai kulutusta.

Sopivan ratkaisun valintaan vaikuttavat esimerkiksi väliaine, virtausalue, lämpötila, paine ja käytettävä automaatiojärjestelmä. Nopeat muutokset prosessiolosuhteissa voivat tehdä mittauksesta haastavan.

Käytännössä tavoitteena on usein löytää ratkaisu, joka on sekä riittävän luotettava että kokonaisuuden kannalta kustannustehokas.

Oletko epävarma, mikä mittaustapa sopii kohteeseesi? Käydään yhdessä läpi, mikä ratkaisu sopii kohteeseesi parhaiten.

Mittauksen käyttövarmuus näkyy usein vasta silloin, kun jokin ei toimi. Epäluotettava mittaus voi aiheuttaa prosessihäiriöitä, ylimääräisiä pysähdyksiä tai tilanteita, joissa ongelman todellinen syy jää tunnistamatta.

Monissa kohteissa mittalaitteita rasittavat erityisesti ääriolosuhteet. Korkeat lämpötilat, suuret paineet, nopeat muutokset, paineiskut ja jatkuva kuormitus lyhentävät helposti laitteiden käyttöikää.

Käyttövarmuutta voidaan parantaa esimerkiksi:

• - oikealla laitevalinnalla
• - mittauksen kahdentamisella kriittisissä kohteissa
• - säännöllisillä verifioinneilla
• - kalibroinneilla
• - ennakoivalla kunnossapidolla
• - kriittisten varalaitteiden saatavuudella

Kalibroinnissa mittalaitteen arvoa verrataan tunnettuun referenssiin. Käytännössä tämä tarkoittaa myös sitä, että mikään mittaus ei ole tarkempi kuin käytetty referenssi.

Ennakoivassa kunnossapidossa tavoitteena ei ole vain korjata vikoja, vaan vähentää tilanteita, joissa prosessi pysähtyy yllättäen. Hyvin valittu ja oikein ylläpidetty mittausratkaisu helpottaa myös kunnossapidon arkea pitkällä aikavälillä.

Mittauksen ongelmien arviointi riittävän varhaisessa vaiheessa säästää usein sekä aikaa että kustannuksia.

Asiantuntijan tuki kannattaa ottaa mukaan mahdollisimman ajoissa, erityisesti silloin kun prosessissa tehdään muutoksia tai suunnitellaan uutta kokonaisuutta.

Käytännössä asiakkaat ottavat yhteyttä usein silloin, kun tavoitteena on varmistaa projektin sujuva eteneminen ilman ylimääräisiä kierroksia, viivästyksiä tai toimitushaasteita.

Tukea tarvitaan tyypillisesti esimerkiksi silloin, kun:

• - olemassa oleva mittalaite vaihdetaan toiseen ratkaisuun
• - projektiin liittyy useita toimittajia tai järjestelmiä
• - käyttöolosuhteet ovat haastavat
• - toimitusvarmuus on kriittinen osa toimintaa
• - halutaan välttää ylimääräinen byrokratia ja useat välikädet

Instrumentointiratkaisuissa suunnittelun määrä usein aliarvioidaan. Jos muutoksia tehdään vasta myöhemmässä vaiheessa, myös virheiden ja lisätyön riski kasvaa.

Wexonin rooli on auttaa löytämään toimiva ratkaisu ja tunnistamaan mahdolliset riskit riittävän ajoissa. Usein pienet tarkennukset projektin alkuvaiheessa helpottavat koko toteutusta merkittävästi.

Asiakkaat arvostavat yleensä eniten sitä, että ratkaisu toimii luotettavasti myös käyttöönoton jälkeen. Tavoitteena ei ole monimutkaistaa projektia, vaan tehdä siitä sujuvampi.

Jos suunnittelet uutta kohdetta tai nykyinen mittausratkaisu herättää kysymyksiä, keskustellaan tilanteesta ajoissa ja arvioidaan yhdessä sopiva etenemistapa.

Instrumentointi tarkoittaa mittausta, ohjausta ja signaalinsiirtoa osana teollista prosessia.

Käytännössä sensori tarkoittaa samaa asiaa kuin anturi. Sensori on englanninkielinen termi.

Painelähetin mittaa nesteen, kaasun tai höyryn painetta ja muuttaa tiedon sähköiseksi signaaliksi automaatiojärjestelmälle.

Pinnanmittaus voidaan toteuttaa usealla eri tavalla riippuen kohteesta ja väliaineesta. Käytössä voi olla esimerkiksi ultraääni-, tutka- tai painelähettimeen perustuva mittaus.

PI-kaavio on tekninen piirustus, jossa esitetään prosessin putkistot ja instrumentit.

Valintaan vaikuttavat esimerkiksi lämpötila-alue, prosessiolosuhteet, väliaine, ympäristö ja sähköinen liitäntä.

Anturit ja instrumentointi ovat keskeinen osa turvallista ja hallittua prosessia. Toimiva mittausratkaisu syntyy yleensä silloin, kun käyttöolosuhteet, automaatio ja kunnossapito huomioidaan kokonaisuutena.

Ota yhteyttä Wexonin asiantuntijoihin, kun haluat varmistaa mittausratkaisun soveltuvuuden ennen hankintaa tai muutosta.

Tutustu myös muihin ratkaisuihimme:

Teollisuusventtiilit

Magneettiventtiilit

Pneumatiikka

Mekatroniikka

Automaatio