Hvordan måler du masse- eller volumstrømmen av væske, vann, gass eller damp?
Våre eksperter forklarer definisjon, virkemåte og prinsipp, og viser deg de ulike typene mengdemålere, installasjon og vedlikehold.
Alt du trenger å vite om strømningsmåling.
Gjennomstrømningsmålere måler væskestrømmen gjennom rør og brukes i de fleste industrielle prosesser. Det finnes flere kategorier av flowmålere.
For å velge den mest egnede typen strømningsmåler for en bestemt applikasjon, er det viktig å ta hensyn til prosessforholdene, ønsket rekkevidde og nøyaktighet, krav til væskens renhet og om den skal brukes til å måle væsker eller gasser.
Hva er definisjonen på en strømningsmåler?
Det skilles mellom volumetrisk strømningsmåler og den massestrømningsmåler. En volumetrisk strømningsmåler er et allsidig instrument som måler mengden væske (volum) som passerer gjennom et gitt punkt i løpet av en gitt tid. Denne enheten måler volumet og strømningshastigheten til væsken som strømmer gjennom et rør, vanligvis et væske flyter som vanna Gasstrøm og en dampgjennomstrømning.
Noen måleinstrumenter måler massestrøm, dvs. massen av væske som strømmer gjennom et rør i løpet av en gitt tidsperiode. Omregning mellom volumstrøm og massestrøm er mulig når væskens tetthet er kjent og andre egenskaper som trykk og temperatur også er kjent.
Merk: Gjennomstrømningsmålere og gjennomstrømningsindikatorer må ikke forveksles, ettersom gjennomstrømningsindikatorer ikke måler verdien av gjennomstrømningen, men bare indikerer om væske beveger seg gjennom en krets eller ikke.
Hva er enheten for strømningsmåling?
Le volumetrisk strømningshastighet for måling av væsker og gasser, vanligvis representert ved symbolet Q, uttrykkes normalt i m3/h eller l/s.
Massestrømning uttrykkes i gram per sekund (g/s) eller kilogram per time (kg/h). En vanlig feil som gjøres ved installasjon av gjennomstrømningsmålere, er å forveksle totaltellere med gjennomstrømningsenheter.
Totalmålere måler strømmen som har passert gjennom måleren siden den ble slått på første gang.
Hvordan velger jeg riktig strømningsmåler?
Moderne mengdemålere produseres ved hjelp av en rekke teknologier som utnytter en rekke fysiske fenomener. Forskning og utvelgelse av dem krever verifisering av en rekke parametere.
Gjennomstrømningsmålere for væske- og gassapplikasjoner er ikke de samme, så du må ta hensyn til hva som skal strømme gjennom røret.
Du må for eksempel vite om det er væske, gass (f.eks. luft) eller damp som skal måles.
- Volum- eller massestrømningsmåler
De fleste mengdemålere er i stand til å måle volumstrømmer, men i noen tilfeller kan det være lurt å måle massestrømmer i tillegg.
- Driftsforholdene for væsken
Hva er det maksimale trykket i væsken som skal måles?
Hva er minimums- og maksimumstemperaturen til væsken som skal måles?
En sensors evne til å måle temperatur avhenger av sensortypen.
Noen sensorer er bare egnet til å måle én temperatur, mens andre kan måle et bredt spekter av temperaturer.
Hvilken minimums- og maksimumsgjennomstrømning skal du måle?
Rørstørrelse- Trykkfall
Ved lav gjennomstrømning er trykktapet som oppstår ved installasjon av en gjennomstrømningsmåler en stor kostnadsfaktor.
Å minimere trykktapet betyr å minimere friksjonstapet i rørsystemet.
Et av hovedmålene ved design av gjennomstrømningsmålere er å minimere friksjonstrykkfallet så mye som mulig.
Trykkfallet over en gjennomstrømningsmåler må være minimalt og konstant under ulike driftsforhold.
- Det eksterne miljøet
- Installasjonsbetingelser:
Generelt sett må det også tas hensyn til installasjonsforholdene for fremtidige gjennomstrømningsmålere.
Når et rørnettverk har bøyer, ventiler, diameterendringer og andre uregelmessigheter, oppstår det forstyrrelser i væskestrømmen, og noen måleteknologier er følsomme for disse forstyrrelsene.
For å unngå målefeil forårsaket av disse forstyrrelsene er det nødvendig å plassere en tilstrekkelig lengde rett rør foran strømningsmåleren slik at væskestrømmen ikke forstyrres.
Denne rette rørlengden foran strømningsmåleren uttrykkes som en funksjon av rørdiameteren (DN).
Andre faktorer som må vurderes, er nøyaktigheten og repeterbarheten til gjennomstrømningsmåleren, men også det analoge eller pulsutgangssignalet og kommunikasjonsprotokollen.
- Nøyaktigheten må være stabil, det vil si at variasjonen i målefeil når driftsmiljøet endres, ligger innenfor et fast område.
- Gjennomstrømningsmåleren må ha høy repeterbarhet, det vil si at forskjellen mellom to påfølgende målinger må ligge innenfor et bestemt område. Dette sikrer at måleren kan måle samme strømningshastighet under ulike trykkforhold og med varierende innløpsstrømningshastigheter.
- Utgangssignalet er tilgjengelig som 4-20mA, 0-10V, 4-20mA/0-10V, puls, digital HART, MODBUS.
Hvordan fungerer en strømningsmåler, og hva er prinsippet?
Har du noen gang lurt på hvordan en strømningsmåler fungerer? La oss ta en titt på de ulike teknologiene som er populære for måling av væsker, gasser og damp.
Hva er de ulike teknologiene for strømningsmåler?
Den elektromagnetiske mengdemålere består av en transmitter og en sensor som måler strømningshastigheten.
Når en væske passerer gjennom et rør, måler den elektromagnetiske strømningssensoren som er plassert eksternt, en indusert spenning som genereres av væsken. Transmitteren måler spenningen som produseres av sensoren og konverterer den til en strømningshastighetsverdi. En elektromagnetisk strømningsmåler måler strømningshastigheten ved hjelp av et par elektroder og en samling spoler. Spolene i den elektromagnetiske strømningsmåleren drives av senderen som et resultat av tilført strøm. Når den er drevet, dannes det et magnetfelt mellom de to spolene. Når røret er fylt og væsken begynner å strømme, skiller magnetfeltets kraft de negativt og positivt ladede partiklene fra væsken.
La Faradays lovbeskrevet matematisk som E = k*B*D*V, er et strømningsprinsipp for magnetiske gjennomstrømningsmålere.
Den induserte spenningen (E) er direkte proporsjonal med hastigheten (V) til væsken som strømmer i magnetfeltet (B).
Elektrodekretsen overfører den induserte spenningen til senderen, som konverterer den til en kvantitativ måling.
Volumet av væsken estimeres ut fra denne kjente hastigheten og rørets overflateareal.
Hvorfor velge en elektromagnetisk strømningsmåler?
- Økonomisk for væsker som vann, avløpsvann, aggressive kjemikalier og slam
- Lite vedlikehold (ikke følsom for partikler, ingen bevegelige deler, ingen hindringer)
- Bredt spekter av bruksområder (beleggmaterialer, elektrodealternativer, rørdiametre)
- Toveis måling
- Svært dynamisk måling (måling av svært små og svært store volumstrømmer)
Strømningsmåler med ultralyd :
Ultralydstrømningsmålere bruker metoden med transitttidsforskjell eller Dopplereffekt. Transittidsmetoden er basert på det faktum at overføringshastigheten til et ultralydsignal avhenger av strømningshastigheten i mediet. En ultralydbølge som beveger seg med strømmen, beveger seg raskere enn en bølge som beveger seg mot strømmen. To transdusere er installert overfor hverandre på rørets yttervegg. Transduserne sender ut hver sin ultralydpuls og registrerer forskjellen i pulsens transittid for å beregne strømningshastigheten.
Hvorfor velge en ultralydstrømningsmåler?
La ikke-påtrengende klemme-teknologi for ultralydstrømningsmåler tilbyr mange fordeler og revolusjonerer strømningsmåling gjennom historien :
Differensialtrykksflowmetere og trykkavlastere
Teknologi av differensialtrykksensor (DP) for strømningsmåling ved hjelp av en depressor bruker en variant av Bernoullis prinsipp for å måle væskestrømmen i et rør.
I vår Bernoullis prinsippDet er kjent at strømningshastigheten øker og trykket avtar når strømmen passerer gjennom en restriksjon i røret. Dette gjør det mulig å bestemme differensialtrykket over restriksjonen. Kvadratroten av dette differensialtrykket er proporsjonal med strømningshastigheten. En differensialtrykksmåler (DP) består av to elementer, et primærelement som forårsaker et trykkfall, og et sekundærelement (en trykkgiver) som måler differensialtrykket.
Hvorfor velge en differensialtrykksmåler med trykkavlastning?
- Enkel enhet uten bevegelige deler
- Økonomisk
- Installasjon i alle posisjoner
- Bredt spekter av bruksområder og prosesser (gasser, væsker, damp)
Hvordan installerer jeg en strømningsmåler?
Når du installerer gjennomstrømningsmålere, må du huske å installere måleren i en rett rørstrekning for å unngå forstyrrelser forårsaket av bøyer, ventiler og andre hindringer.
Hvordan konfigurerer jeg en strømningsmåler?
Hvis du vil installere en strømningsmåler, må du ta den i bruk.
Ta i bruk en gjennomstrømningsmåler
Installasjon av instrumentene og tilkobling av rørene kalles idriftsetting.
Dette er en kompleks jobb som krever et team av kvalifiserte personer med lang erfaring.
Denne operasjonen kan utføres av teknikere med opplæring i instrumentering eller av produsentens tekniske tjenester.
Opplæring i mengdemåling
Instrumentopplæring for brukeren er svært viktig for å kunne konfigurere strømningsmåleren i henhold til forventningene.
Denne opplæringen sikrer at du vet hvordan du skal lese av strømningsmålerens skjerm og bruke konfigurasjonsmenyen og parametrene.
Du vil kunne stille alle spørsmål du måtte ha.
Hvordan vedlikeholder jeg en strømningsmåler?
Betydningen av effektivt, regelmessig vedlikehold med gjennomstrømningsmålere er at de under normal drift utsettes for en lang rekke forurensninger.
Disse kan være i form av suspenderte faste stoffer som transporteres av mediet som måles (f.eks. smuss i vann) eller væske-/faststoffavleiringer som dannes på den ytre overflaten av strømningsmåleren (f.eks. avleiringer eller korrosive produkter). For å minimere risikoen for tilstopping og sikre nøyaktig måling over lengre perioder, må måleren rengjøres regelmessig.
Ideelt sett bør en strømningsmåler rengjøres en gang i året, eller enda oftere hvis den utsettes for spesielt tøffe forhold.
Rengjøring av in-line gjennomstrømningsmålere forlenger ikke bare levetiden, men sikrer også optimal ytelse til enhver tid. Regelmessig rengjøring forhindrer opphopning av smuss og andre blokkeringer i målerne, eliminerer falske avlesninger og sikrer at du får en nøyaktig måling hver gang du bruker dem.
Ikke-påtrengende mengdemålere har den fordelen at de ikke er i direkte kontakt med væsken, og at de ikke krever noe vedlikehold.
Kalibrering er viktig fordi det sikrer nøyaktige avlesninger. Hvis en måler ikke er riktig kalibrert, vil den ikke gi pålitelige data som kan brukes til vedlikehold og forbedring av anlegget. Det er også viktig å kalibrere målerne før de tas i bruk, ettersom dårlig kalibrering kan føre til dårligere nøyaktighet over tid. Kalibrering sikrer at målingene foretas på et konsistent punkt som gir nøyaktige resultater hver gang.
Den beste måten å sikre utstyrets nøyaktighet på er gjennom kontinuerlig testing, vedlikehold og kalibrering.
En strømningsmåler som er godt vedlikeholdt, vil fungere mer effektivt enn en som ikke er det, noe som betyr lavere driftskostnader for bedriften.
Hvordan tester og kalibrerer man en strømningsmåler?
En gjennomstrømningsmåler må kalibreres regelmessig for å sikre at den fortsetter å gi nøyaktige avlesninger.
Kalibrering er en prosess der man kontrollerer at måleren fungerer som den skal og gir nøyaktige avlesninger.
Kalibrering bør utføres i samsvar med produsentens spesifikasjoner, vanligvis en gang i året.
Kalibrering av gjennomstrømningsmåleren innebærer å sammenligne utdataene med kjente inndata.
Dette kan oppnås ved å bruke en ekstern referanse ved å sammenligne utdataene med en annen enhet, for eksempel en sekundær strømningsmåler.Profesjonell kalibrering av enheten utføres vanligvis av produsenten eller leverandøren av strømningsmåleutstyret. Hvis garantiperioden er utløpt, eller hvis produsenten eller leverandøren ikke tilbyr kalibreringstjenester, kan du imidlertid sende gjennomstrømningsmåleren til et spesialfirma for kalibrering.
Hvor brukes gjennomstrømningsmålere?
De ulike kategoriene av mengdemålere brukes til strømningsmåling og -kontroll i en rekke bruksområder, blant annet papir- og pappindustriengruvedrift og metallurgi, rent vann og avløpsvannmatprosesser, kjemikalier og petrokjemikalier, olje og gass.
De egner seg for et bredt spekter av bruksområder , fra rene eller forurensede væsker til svært korrosive eller slitende gasser, eller mettet og overopphetet damp. Valget av teknologi avhenger av bruksområdet og begrensningene i det industrielle miljøet.
Fuji Electric France kan hjelpe deg med å finne riktig strømningsmåler for din applikasjon.
