En strømningsmåler er et instrument som måler massestrømningshastigheten eller volumetrisk strømningshastighet til en gass eller væske. Du kan støte på forskjellige strømningsmåler-relaterte termer som strømningssensor, massestrømningsmåler, massestrømningskontroller og strømningsregulator.
Hovedformålet med en strømningsmåler er å måle strømningshastigheten til en gass eller væske mellom to punkter i en prosess. Noen ganger er det nødvendig å kontrollere eller regulere strømningshastigheten. Dette kan oppnås ved å kombinere en strømningsmåler med en ventil, og dermed danne en strømningsregulator. I dette tilfellet, i tillegg til å måle strømningshastigheten, kan du også kontrollere strømningshastigheten for å endre den. Utdataresultatene kan hjelpe deg å bedre forstå prosessflyten din, og dermed ta beslutninger angående produktkvalitet, prosesshastighet og kostnadsreduksjon.
Hvordan fungerer en strømningsmåler?
Væskestrømsmåling er hovedsakelig delt inn i to kategorier: massestrømningsmåling og volumetrisk strømningshastighetsmåling. Måling av volumetrisk strømningshastighet påvirkes av temperatur og trykk, spesielt for gasser, og enheten er vanligvis volum, for eksempel ml/min eller m³/t. Massestrømmåling uttrykkes i masseenheter, for eksempel kg/t eller g/min. Videre, på grunn av komprimerbarheten til gasser, er det mer praktisk å uttrykke massestrøm ved å bruke standardiserte volumenheter (som ml/min eller m³/t). Derfor kan du velge mellom en massestrømningsmåler og en volumetrisk strømningsmåler basert på dine applikasjonskrav.
Foruten disse to målemetodene, er det forskjellige måleprinsipper, hver med sine egne fordeler og ulemper:
Termisk strømningsmålingsprinsipp
Coriolis strømningsmålingsprinsipp
Ultrasonisk strømningsmåling
Hvordan velge den beste strømningsmåleren for applikasjonen din?
Hva er strømningshastighet?
Strømningshastighet er vanligvis den viktigste faktoren når du velger en strømningsmåler. Væskevolum kan uttrykkes i volum, standardvolum og sanne masseenheter. Strømningshastighet refererer til mengden væske som strømmer gjennom måleanordningen per tidsenhet.
Hva er innløps- og utløpstrykket?
Når du velger en strømningsmåler, er det viktig å forstå om et lavt trykkfall er nødvendig. Trykkfall er definert som forskjellen mellom innløps- og utløpstrykket. I tillegg har strømningsmåleren et maksimalt driftstrykk. Hvis applikasjonen din krever høyt trykk, må denne trykkvurderingen vurderes.
For massestrømskontroll er innløpstrykket (P1) og utløpstrykket (P2) nødvendig for å velge og bestemme den mest passende reguleringsventilstørrelsen.
Hva er omgivelses- og væsketemperaturene?
De neste faktorene som må kontrolleres er væsketemperaturen og omgivelsestemperaturen til instrumentet.
Variasjoner i væsketemperatur kan påvirke målenøyaktigheten. Hvis det er store temperatursvingninger, kan det være mer egnet å velge en strømningsmåler med temperaturkompensasjon.
For høye eller lave omgivelsestemperaturer kan skade strømningsmålerens elektroniske komponenter under drift eller lagring. Når du bruker en strømningsmåler i applikasjoner som ovner eller brennere, eller i områder med ekstremt lave-temperaturer, er det viktig å sjekke at instrumentet tåler disse ekstreme temperaturene. Se derfor alltid gjennom temperaturspesifikasjonene gitt av leverandøren før du velger en strømningsmåler.
Hvor skal strømningsmåleren installeres?
Når du velger en strømningsmåler, må du vurdere installasjonsstedet, for eksempel innendørs, utendørs, i et laboratorium eller i en spesifikk industri. Laboratoriespesifikasjoner skiller seg fra de for olje- og gassindustrien.
IP-beskyttelsesvurdering
NEMA standard
Trenger du spesifikke sertifiseringer eller godkjenninger for området der strømningsmåleren skal installeres? For eksempel: ATEX- eller IECEx-sertifisering (for farlige områder) eller FDA-godkjenning.
Hvilke mål håper du å oppnå med strømningsmåleren?
Når du velger en strømningsmåler, må du vurdere hvilke aspekter av prosessen som er kritiske. Hvilke mål håper du å oppnå?
Ytelse vs. pris
De vanligste kriteriene for valg av strømningsmåler er pris og ytelse. Hvis du prioriterer pris, vil du sannsynligvis bare kunne kjøpe et grunnleggende instrument med under-gjennomsnittlig ytelse.
I tillegg til komponentkostnader, bør-langsiktige installasjons-, vedlikeholds- og reparasjonskostnader også inkluderes i de totale eierkostnadene. Driftskostnadene til en strømningsmåler, slik som strømforbruket, øker også den totale kostnaden for strømningsmåleren.
Strømningsmålers nøyaktighet og repeterbarhet
Når du velger en strømningsmåler, må spesifikasjonene vurderes. Nøyaktighet og repeterbarhet er nøkkelspesifikasjoner å fokusere på.
Fleksible applikasjoner
Noen ganger er det lurt å velge en strømningsmåler som kan brukes i flere applikasjoner. For eksempel, når du trenger et instrument til et forskningsprosjekt og vet at det vil komme andre prosjekter i fremtiden, men du er usikker på hvilke væsker som skal brukes, er det spesielt viktig å velge en strømningsmåler som er-uavhengig av væske og har et bredt strømningsområde.
Hvis applikasjonen din involverer betydelige strømningssvingninger, kan det hende du trenger en strømningsmåler med et høyt områdeforhold. Rekkeviddeforholdet blir også ofte referert til som strømningsområdet. Den angir området innenfor hvilket en strømningsmåler eller kontroller kan måle væskestrøm nøyaktig. Med andre ord er det forholdet mellom øvre og nedre grense for måleområdet, beregnet som følger: Områdeforhold=Maksimal strømningshastighet / Minimum strømningshastighet.
Hvilke prosessforhold kan være aktuelle?
Rengjøring
I mat-, drikke- og farmasøytisk industri er rengjøringsutstyr avgjørende for å forhindre kryss-kontaminering. Cleaning in situ (CIP) er en metode for rengjøring av de indre overflatene til rør, beholdere, utstyr, filtre og beslag. En typisk CIP-syklus involverer flere trinn, for eksempel rengjøring med varme rengjøringsmidler og varme syrer ved temperaturer opp til 95 grader. Steam in situ sterilization (SIP), også kjent som in-situ sterilisering, inkluderer et trinn der utstyret steriliseres ved hjelp av mettet damp ved temperaturer opp til 140 grader. Ikke alle strømningsmålere er egnet for disse rengjøringsmetodene, så dette er en viktig faktor å vurdere der det er aktuelt. Vær også oppmerksom på at disse markedene ofte krever FDA-godkjente forseglinger.
Fuktighetsinnhold
Noen strømningsmålere er mer følsomme for fuktighet eller svevestøv enn andre. Å bruke passende filtre for å beskytte instrumentet ditt kan være en verdifull investering, sparer på rengjørings-, vedlikeholds- og prosessavbruddskostnader, og reduserer potensielt sløsing med råvarer eller ferdige produkter.
Ledig plass
Er din prosessflyt plass begrenset? Velg i så fall en strømningsmåler som er kompakt og som ikke krever rette rørseksjoner ved innløpet eller utløpet. Det er noen ultra-kompakte strømningsmålere basert på MEMS-teknologi tilgjengelig på markedet.
Installasjon av strømningsmåler
Før du velger en strømningsmåler, er det viktig å bekrefte installasjonsplasseringen og metoden i installasjonsmiljøet. Nøyaktigheten til noen strømningsmålere kan være mer utsatt for endringer i installasjonsstedet enn andre. Andre faktorer knyttet til installasjon av strømningsmåler inkluderer vibrasjon, krysstale, trykkstøt og interferens fra oppstrøms og nedstrøms bend, ventiler og rørdiameterreduksjoner. Disse effektene kan også variere avhengig av driftsprinsippet.
Kommunikasjonsalternativer
Vennligst bekreft om du trenger en digital eller analog strømningsmåler. Du må også forstå hvilken type kommunikasjon som brukes i systemet ditt. Vanlige feltbusskommunikasjonsprotokoller inkluderer Profinet, EtherCAT, CANopen, Ethernet/IP og POWERLINK. I tillegg kan mer modne protokoller som Modbus, Profibus og DeviceNet integreres.
Derfor, til syvende og sist, er å forstå hvordan strømningsmålere fungerer, velge det beste instrumentet for din spesifikke applikasjon og forstå formålet med applikasjonen nøkkelfaktorer for å optimalisere strømningsmålingsprosesser.
