En flödesmätare är ett instrument som mäter massflödet eller volymflödet för en gas eller vätska. Du kan stöta på olika flödesmätare-relaterade termer som flödessensor, massflödesmätare, massflödesregulator och flödesregulator.
Det primära syftet med en flödesmätare är att mäta flödet av en gas eller vätska mellan två punkter i en process. Ibland är det nödvändigt att kontrollera eller reglera flödet. Detta kan uppnås genom att kombinera en flödesmätare med en ventil och på så sätt bilda en flödesregulator. I det här fallet, förutom att mäta flödet, kan du också styra flödet för att ändra det. Resultaten kan hjälpa dig att bättre förstå ditt processflöde och därigenom fatta beslut om produktkvalitet, processhastighet och kostnadsreduktion.
Hur fungerar en flödesmätare?
Vätskeflödesmätning är huvudsakligen indelad i två kategorier: massflödesmätning och volymetrisk flödesmätning. Volumetrisk flödesmätning påverkas av temperatur och tryck, speciellt för gaser, och dess enhet är vanligtvis volym, såsom ml/min eller m³/h. Massflödesmätning uttrycks i massenheter, såsom kg/h eller g/min. På grund av gasernas kompressibilitet är det dessutom bekvämare att uttrycka massflöde med standardiserade volymenheter (som ml/min eller m³/h). Därför kan du välja mellan en massflödesmätare och en volymetrisk flödesmätare baserat på dina applikationskrav.
Förutom dessa två mätmetoder finns det olika mätprinciper, var och en med sina egna fördelar och nackdelar:
Termisk flödesmätningsprincip
Coriolis flödesmätningsprincip
Ultraljudsflödesmätning
Hur väljer man den bästa flödesmätaren för din applikation?
Vad är flödeshastighet?
Flödeshastighet är vanligtvis den viktigaste faktorn när du väljer en flödesmätare. Vätskevolym kan uttryckas i volym, standardvolym och sanna massenheter. Flödeshastighet avser mängden vätska som strömmar genom mätanordningen per tidsenhet.
Vad är inlopps- och utloppstrycken?
När du väljer en flödesmätare är det viktigt att förstå om ett lågt tryckfall krävs. Tryckfall definieras som skillnaden mellan inlopps- och utloppstrycken. Dessutom har flödesmätaren ett maximalt drifttryck. Om din applikation kräver högt tryck måste denna tryckklassificering beaktas.
För massflödesreglering behövs inloppstrycket (P1) och utloppstrycket (P2) för att välja och bestämma den mest lämpliga reglerventilstorleken.
Vad är omgivnings- och vätsketemperaturerna?
Nästa faktorer att kontrollera är vätsketemperaturen och omgivningstemperaturen för instrumentet.
Variationer i vätsketemperatur kan påverka mätnoggrannheten. Om det finns stora temperaturfluktuationer kan det vara lämpligare att välja en flödesmätare med temperaturkompensation.
Alltför höga eller låga omgivningstemperaturer kan skada flödesmätarens elektroniska komponenter under drift eller lagring. När du använder en flödesmätare i applikationer som ugnar eller brännare, eller i områden med extremt låg- temperatur, är det viktigt att kontrollera att instrumentet tål dessa extrema temperaturer. Se därför alltid igenom temperaturspecifikationerna från leverantören innan du väljer en flödesmätare.
Var ska flödesmätaren installeras?
När du väljer en flödesmätare måste du ta hänsyn till dess installationsplats, till exempel inomhus, utomhus, i ett laboratorium eller i en specifik industri. Laboratoriespecifikationer skiljer sig från dem för olje- och gasindustrin.
IP-skyddsklassificering
NEMA standard
Behöver du specifika certifieringar eller godkännanden för området där flödesmätaren kommer att installeras? Till exempel: ATEX- eller IECEx-certifiering (för riskområden) eller FDA-godkännande.
Vilka mål hoppas du uppnå med flödesmätaren?
När du väljer en flödesmätare måste du överväga vilka aspekter av processen som är kritiska. Vilka mål hoppas du uppnå?
Prestanda kontra pris
De vanligaste kriterierna för att välja en flödesmätare är pris och prestanda. Om du prioriterar priset kommer du sannolikt bara att kunna köpa ett grundläggande instrument med under-genomsnittlig prestanda.
Utöver komponentkostnader bör även långsiktiga-installations-, underhålls- och reparationskostnader inkluderas i den totala ägandekostnaden. Driftskostnaderna för en flödesmätare, såsom dess strömförbrukning, ökar också den totala kostnaden för flödesmätaren.
Flödesmätare noggrannhet och repeterbarhet
När du väljer en flödesmätare måste dess specifikationer beaktas. Noggrannhet och repeterbarhet är nyckelspecifikationer att fokusera på.
Flexibla applikationer
Ibland är det klokt att välja en flödesmätare som kan användas i flera applikationer. Till exempel, när du behöver ett instrument för ett forskningsprojekt och vet att det kommer att finnas andra projekt i framtiden, men du är osäker på vilka vätskor som kommer att användas, är det extra viktigt att välja en flödesmätare som är vätskeoberoende- och har ett brett flödesområde.
Om din applikation innebär betydande flödesfluktuationer kan du behöva en flödesmätare med ett högt intervall. Områdesförhållandet kallas också ofta för flödesområdet. Den indikerar intervallet inom vilket en flödesmätare eller styrenhet kan mäta vätskeflödet exakt. Med andra ord är det förhållandet mellan den övre och den nedre gränsen för mätområdet, beräknat enligt följande: Områdesförhållande=Maximal flödeshastighet / Minsta flödeshastighet.
Vilka processförhållanden kan vara relevanta?
Rengöring
Inom livsmedels-, dryckes- och läkemedelsindustrin är rengöringsutrustning avgörande för att förhindra kors-kontamination. Rengöring på plats (CIP) är en metod för att rengöra de inre ytorna på rör, behållare, utrustning, filter och kopplingar. En typisk CIP-cykel innefattar flera steg, såsom rengöring med heta rengöringsmedel och heta syror vid temperaturer upp till 95 grader. Ångsterilisering (SIP), även känd som in-sterilisering, inkluderar ett steg där utrustningen steriliseras med mättad ånga vid temperaturer upp till 140 grader. Alla flödesmätare är inte lämpliga för dessa rengöringsmetoder, så detta är en viktig faktor att ta hänsyn till där det är tillämpligt. Observera också att dessa marknader ofta kräver FDA-godkända tätningar.
Fukthalt
Vissa flödesmätare är känsligare för fukt eller partiklar än andra. Att använda lämpliga filter för att skydda ditt instrument kan vara en värdefull investering, spara på kostnader för rengöring, underhåll och processavbrott och eventuellt minska slöseri med råmaterial eller färdiga produkter.
Tillgängligt utrymme
Är ditt processflödesutrymme begränsat? Välj i så fall en flödesmätare som är kompakt och som inte kräver några raka rörsektioner vid inloppet eller utloppet. Det finns några ultra-kompakta flödesmätare baserade på MEMS-teknik på marknaden.
Installation av flödesmätare
Innan du väljer en flödesmätare är det viktigt att bekräfta dess installationsplats och metod inom installationsmiljön. Noggrannheten hos vissa flödesmätare kan vara mer känslig för ändringar i installationsplatsen än andra. Andra faktorer relaterade till installation av flödesmätare inkluderar vibrationer, överhörning, tryckstötar och störningar från uppströms- och nedströmsböjar, ventiler och minskningar av rördiametern. Dessa effekter kan också variera beroende på funktionsprincipen.
Kommunikationsalternativ
Bekräfta om du behöver en digital eller analog flödesmätare. Du måste också förstå vilken typ av kommunikation som används i ditt system. Vanliga fältbusskommunikationsprotokoll inkluderar Profinet, EtherCAT, CANopen, Ethernet/IP och POWERLINK. Dessutom kan mer mogna protokoll som Modbus, Profibus och DeviceNet integreras.
Därför är i slutändan förståelse för hur flödesmätare fungerar, att välja det bästa instrumentet för din specifika applikation och förstå syftet med din applikation nyckelfaktorer för att optimera flödesmätningsprocesser.
