En flowmåler er et instrument, der måler masseflowhastigheden eller volumetrisk flowhastighed af en gas eller væske. Du kan støde på forskellige flowmåler-relaterede termer såsom flowsensor, masseflowmeter, masseflowcontroller og flowregulator.
Det primære formål med en flowmåler er at måle strømningshastigheden af en gas eller væske mellem to punkter i en proces. Nogle gange er det nødvendigt at kontrollere eller regulere strømningshastigheden. Dette kan opnås ved at kombinere en flowmåler med en ventil og dermed danne en flowregulator. I dette tilfælde kan du ud over at måle flowhastigheden også kontrollere flowhastigheden for at ændre den. Outputresultaterne kan hjælpe dig med bedre at forstå dit procesflow og derved træffe beslutninger vedrørende produktkvalitet, proceshastighed og omkostningsreduktion.
Hvordan fungerer en flowmåler?
Væskestrømsmåling er hovedsageligt opdelt i to kategorier: massestrømningsmåling og volumetrisk strømningshastighedsmåling. Volumetrisk flowhastighedsmåling påvirkes af temperatur og tryk, især for gasser, og dens enhed er normalt volumen, såsom ml/min eller m³/h. Masseflowmåling er udtrykt i masseenheder, såsom kg/h eller g/min. På grund af komprimerbarheden af gasser er det desuden mere bekvemt at udtrykke massestrøm ved hjælp af standardiserede volumenenheder (såsom ml/min eller m³/h). Derfor kan du vælge mellem en masseflowmåler og en volumetrisk flowmåler baseret på dine applikationskrav.
Udover disse to målemetoder er der forskellige måleprincipper, hver med sine egne fordele og ulemper:
Termisk flow måling princip
Coriolis flowmåleprincip
Ultralydsflowmåling
Hvordan vælger man den bedste flowmåler til din applikation?
Hvad er flowhastighed?
Flowhastighed er normalt den vigtigste overvejelse, når du vælger en flowmåler. Væskevolumen kan udtrykkes i volumen, standardvolumen og sande masseenheder. Flowhastighed refererer til mængden af væske, der strømmer gennem måleanordningen pr. tidsenhed.
Hvad er indgangs- og udgangstrykket?
Når du vælger en flowmåler, er det vigtigt at forstå, om et lavt trykfald er påkrævet. Trykfald defineres som forskellen mellem indløbs- og udløbstrykket. Derudover har flowmåleren et maksimalt driftstryk. Hvis din applikation kræver højt tryk, skal denne trykklassificering tages i betragtning.
Til masseflowstyring er indløbstrykket (P1) og udgangstrykket (P2) nødvendige for at vælge og bestemme den bedst egnede styreventilstørrelse.
Hvad er omgivelses- og væsketemperaturerne?
De næste faktorer, der skal kontrolleres, er væsketemperaturen og instrumentets omgivende temperatur.
Variationer i væsketemperaturen kan påvirke målenøjagtigheden. Hvis der er store temperaturudsving, kan det være mere egnet at vælge en flowmåler med temperaturkompensation.
For høje eller lave omgivende temperaturer kan beskadige flowmålerens elektroniske komponenter under drift eller opbevaring. Når du bruger en flowmåler i applikationer som ovne eller brændere eller i områder med ekstremt lave-temperaturer, er det vigtigt at kontrollere, at instrumentet kan modstå disse ekstreme temperaturer. Gennemgå derfor altid temperaturspecifikationerne fra leverandøren, før du vælger en flowmåler.
Hvor skal flowmåleren installeres?
Når du vælger en flowmåler, skal du overveje dens installationsplacering, såsom indendørs, udendørs, i et laboratorium eller i en specifik industri. Laboratoriespecifikationer adskiller sig fra dem for olie- og gasindustrien.
IP beskyttelsesklassificering
NEMA standard
Har du brug for specifikke certificeringer eller godkendelser for det område, hvor flowmåleren skal installeres? For eksempel: ATEX- eller IECEx-certificering (for farlige områder) eller FDA-godkendelse.
Hvilke mål håber du at opnå med flowmåleren?
Når du vælger en flowmåler, skal du overveje, hvilke aspekter af processen der er kritiske. Hvilke mål håber du at nå?
Ydelse vs. pris
De mest almindelige kriterier for valg af flowmåler er pris og ydeevne. Hvis du prioriterer prisen, vil du sandsynligvis kun være i stand til at købe et grundlæggende instrument med en ydeevne under-gennemsnit.
Ud over komponentomkostninger bør-langsigtede installations-, vedligeholdelses- og reparationsomkostninger også inkluderes i de samlede ejeromkostninger. Driftsomkostninger for en flowmåler, såsom dens strømforbrug, øger også de samlede omkostninger for flowmåleren.
Flowmålerens nøjagtighed og gentagelighed
Når du vælger en flowmåler, skal dens specifikationer tages i betragtning. Nøjagtighed og repeterbarhed er nøglespecifikationer at fokusere på.
Fleksible applikationer
Nogle gange er det klogt at vælge en flowmåler, der kan bruges i flere applikationer. For eksempel, når du har brug for et instrument til et forskningsprojekt og ved, at der vil være andre projekter i fremtiden, men du er usikker på, hvilke væsker der vil blive brugt, er det særligt vigtigt at vælge en flowmåler, der er væske-uafhængig og har et bredt flowområde.
Hvis din applikation involverer betydelige flowudsving, kan du have brug for en flowmåler med et højt områdeforhold. Områdeforholdet omtales også ofte som flowområdet. Det angiver det område, inden for hvilket en flowmåler eller controller kan måle væskeflow nøjagtigt. Med andre ord er det forholdet mellem den øvre og nedre grænse for måleområdet, beregnet som følger: Områdeforhold=Maksimal flowhastighed / Minimum flowhastighed.
Hvilke procesforhold kan være relevante?
Rensning
I fødevare-, drikkevare- og medicinalindustrien er rengøringsudstyr afgørende for at forhindre kryds-kontaminering. Rengøring in situ (CIP) er en metode til rengøring af de indvendige overflader af rør, beholdere, udstyr, filtre og fittings. En typisk CIP-cyklus involverer flere trin, såsom rengøring med varme rengøringsmidler og varme syrer ved temperaturer op til 95 grader. Steam in situ sterilisation (SIP), også kendt som in-situ sterilisation, omfatter et trin, hvor udstyret steriliseres ved hjælp af mættet damp ved temperaturer op til 140 grader. Ikke alle flowmålere er egnede til disse rengøringsmetoder, så dette er en vigtig faktor at overveje, hvor det er relevant. Bemærk også, at disse markeder ofte kræver FDA-godkendte forseglinger.
Fugtindhold
Nogle flowmålere er mere følsomme over for fugt eller partikler end andre. Brug af passende filtre til at beskytte dit instrument kan være en værdifuld investering, der sparer på omkostninger til rengøring, vedligeholdelse og procesafbrydelser og potentielt reducerer spild af råmaterialer eller færdige produkter.
ledig plads
Er dit procesflow plads begrænset? Hvis det er tilfældet, skal du vælge en flowmåler, der er kompakt og ikke kræver lige rørsektioner ved indløbet eller udløbet. Der findes nogle ultra-kompakte flowmålere baseret på MEMS-teknologi på markedet.
Installation af flowmåler
Før du vælger en flowmåler, er det vigtigt at bekræfte dens installationsplacering og -metode i installationsmiljøet. Nøjagtigheden af nogle flowmålere kan være mere modtagelig over for ændringer i installationsstedet end andre. Andre faktorer relateret til installation af flowmåler omfatter vibrationer, krydstale, trykstød og interferens fra opstrøms og nedstrøms bøjninger, ventiler og reduktioner af rørdiameter. Disse effekter kan også variere afhængigt af driftsprincippet.
Kommunikationsmuligheder
Bekræft venligst, om du har brug for en digital eller analog flowmåler. Du skal også forstå den type kommunikation, der bruges i dit system. Almindelige feltbuskommunikationsprotokoller omfatter Profinet, EtherCAT, CANopen, Ethernet/IP og POWERLINK. Derudover kan mere modne protokoller som Modbus, Profibus og DeviceNet integreres.
Derfor er det i sidste ende nøglefaktorer for at optimere flowmåleprocesser at forstå, hvordan flowmålere fungerer, at vælge det bedste instrument til din specifikke applikation og at forstå formålet med din applikation.
