Hoe werken ultrasone flowmeters?
Sensoren zenden en ontvangen ultrasone signalen. De afstand tussen de sensoren (loopafstand) is bekend. De geluidssnelheid in lucht is ongeveer 340 m/s. Als er vloeibaar medium tussen de sensoren aanwezig is, verandert de geluidssnelheid, bijvoorbeeld 1500 m/s in water. Het geluid heeft in beide richtingen nog steeds dezelfde tijd nodig om de afstand tussen de sensoren af te leggen. Als het medium nu begint te bewegen, neemt de looptijd van de geluidsgolven af met de stromingsrichting. Voor de geluidsgolven die tegen de stromingsrichting in bewegen, neemt deze toe. Het verschil in looptijd wordt via elektronica omgezet in het debiet, weergegeven op een display en een 4-20 mA signaal voor verdere verwerking.
Ultrasone flowmeters: Het werkingsprincipe
Het ultrasone meetprincipe maakt gebruik van het verschil in looptijd tussen ultrasone golven in een medium, die worden beïnvloed door de stroomsnelheid. In de flowmeter zijn twee sensoren tegenover elkaar gemonteerd en ze fungeren tegelijkertijd als zender en ontvanger van signalen. Als er geen stroming is, zijn de looptijden van beide signalen identiek. Als er stroming is, dan is de looptijd van het signaal tegen de stroming langer dan die van het signaal met de stroming mee. Het looptijdverschil, dat wordt bepaald door een microprocessor, is evenredig met de stroomsnelheid.
Wat zijn de voordelen van Ultrasone flowmeters
Ultrasone flowmeters bieden veel voordelen: ze hebben geen bewegende delen die kunnen verslijten. Ze zijn nagenoeg onderhoudsvrij en hebben lage bedrijfskosten. Ze bieden een groot meetbereik. Ze meten niet-geleidende media en zijn een uitstekende aanvulling op Elektromagnetische flowmeters die geleidende vloeistoffen nodig hebben om te kunnen functioneren. Ze hebben over het algemeen een hoge mate van nauwkeurigheid. U kunt nauwkeuriger meten bij lage stroomsnelheden bij andere meetprincipes. Ze veroorzaken slechts een laag drukverlies in leidingsystemen. Ze kunnen worden gebruikt voor een verscheidenheid aan waterachtige en viskeuze media.
Ultrasone flowmeter: voor- en nadelen
Voordelen |
vrij van slijtage, groot meetbereik functioneert bij niet geleidende media |
Beperkingen |
Prijstechnisch hoger dan een puur mechanische flowmeter langere rechte instroom- en uitstroomlengte noodzakelijk medium dient homogeen te zijn. |
Wat zijn de beperkingen van ultrasone flowmeters?
Ultrasone flowmeters hebben, net als elk hightech apparaat, ook beperkingen. De hogere precisie en robuustheid ten opzichte van andere technologieën komen tot uiting in de aanschafprijs. Door hun compacte ontwerp zijn er bij schade hogere reparatiekosten. Ze vereisen homogene media en rechte leidingen (inlaat, uitlaat) om een stromingsprofiel te garanderen dat geschikt is voor het ultrasone werkingsprincipe. Ze werken niet met vloeistoffen die geen ultrasone golven uitzenden, zoals slurries. Ten slotte kan de nauwkeurigheid van ultrasone flowmeters afnemen bij zeer lage stromingssnelheden.
Uitvoeringen van ultrasone stroommeters
Geïntegreerd in procesleiding.
Economisch voor kleinere leidingmaten
Uitstekend alternatief voor elektromagnetische flowmeters bij niet-geleidende media.
Aanzienlijke kostenbesparing bij grote leidingdiameter.
Installatie aan de buitenzijde van de leiding. Geen direct contact met het medium.
Portable of stationaire uitvoering leverbaar.
Wat zijn de fundamentele verschillen tussen de uitvoeringen?
Wie aan ultrasone flowmeters denkt, denkt meestal de draagbare clamp-on versie (Kobold-type: DUC), die een aantal voordelen hebben ten opzichte van de vast geïnstalleerde inline-versie (Kobold-type: DUK). Het Clamp-on principe is geen nieuwe ontwikkeling. Ze werden in het verleden al gebruikt. Nu is er een grote toepassing bijgekomen in de installatiebouw. Omdat ze tijdelijk kunnen worden opgesteld en na de meting weer kunnen worden gedemonteerd, worden ze als uiterst flexibel beschouwd. Andere toepassingsgebieden van clamp-on versies zijn afvalwaterbehandeling, verwarmingstechniek, maritieme techniek (laden en lossen van schepen).
Waar moet ik op letten bij het installeren van ultrasone flowmeters?
Volg de instructies in de gebruikershandleiding. De volgende informatie kan slechts een globaal overzicht geven voor inkoop- en ontwerpdoeleinden.
Tips voor installatie van ultrasone flowmeters.
Doorstroomrichting van boven naar onder.
Inline ultrasone flowmeters vereisen 10 DN rechte in- en uitstroomlengte.
Minimaliseer luchtbellen en vaste delen in de vloeistof.
In bedrijfsname van een clamp-on ultrasone flowmeter
1. Kies de juiste positie en locatie om de transducers te monteren.
2. Voer de parameters van uw leiding en proces in.
3. Monteer de transducers met de correcte onderlinge afstand.
4. Stel, indien nodig, het nulpunt in.
5. Start met de meting
Installatie-componenten voor clamp-on ultrasone flowmeters
Geleidingsfolie en -gel
Horizontale installatiehoek:
Ruimte met of zonder geleiderail
Montageafstand
Wie heeft de ultrasone flowmeter uitgevonden?
De Japanse natuurkundige Shigeo Satomura gebruikte geluid voor het eerst voor industriële doeleinden in 1955, wat het begin markeerde van de opmerkelijke opmars van deze technologie. In 1959 was hij de eerste wetenschapper die medische analyses uitvoerde met behulp van echografie; hij onderzocht aanvankelijk het stroomgedrag van menselijk bloed in aders en slagaders met behulp van het Doppler-effect. Later begon de integratie van krachtige elektronica, en daarmee begon de ontwikkeling van een breed scala aan toepassingen.
Waar worden ultrasone flowmeters gebruikt in energiecentrales?
Ultrasone flowmeters worden gebruikt in hoofdkoel- en hulpkoelcircuits, in stadsverwarming, voor pompbescherming en voor condensaat- en voedingswatermetingen.
Waar worden ultrasone flowmeters gebruikt in het watertoepassingen?
Ultrasone flowmeters worden gebruikt in het afvalwaterbeheer (waterzuiveringsinstallaties), in drinkwaternetwerken, voor lekdetectie en verbruiksmetingen.
Waar worden ultrasone flowmeters gebruikt in gebouwbeheerssystemen?
Ultrasone flowmeters worden gebruikt in koelsystemen, airconditioning en bij energiemetingen.
Waar worden ultrasone flowmeters gebruikt in de chemie?
Ultrasone flowmeters worden ook gebruikt in de petrochemische industrie (ruwe olie, lichte olie), bij agressieve en giftige media, en bij het meten van proces- en afvalwater.
Waar worden ultrasone flowmeters gebruikt in de voedingsmiddelenindustrie?
Ultrasone flowmeters worden gebruikt in drankenproductie bij sanitaire toepassingen en om energie te meten.
Tot welke vloeistofsnelheden worden ultrasone stroommeters gebruikt?
De portable ultrasone clamp-on flowmeter (Kobold type: DUC) kan vloeistofsnelheden tot 30 m/s meten.
Zijn er naast de looptijd-verschilmethode nog andere meetmethoden?
In de beginjaren van ultrasone metingen was het gebruik van het Doppler-effect heel gewoon. Tegenwoordig wordt deze meetmethode alleen gebruikt in nichemarkten, b.v. bij medicijn- of radarmeting.
Hoe nauwkeurig zijn ultrasone flowmeters?
Vergeleken met technologieën die andere meetprincipes gebruiken, leveren ultrasone flowmeters een consistent uitstekende nauwkeurigheid. De vast geïnstalleerde inline ultrasone flowmeter (Kobold-type: DUK) bereikt een meetnauwkeurigheid van 0,7% van de meetwaarde + 0,7% van de volle schaal. Ultrasone flowmeters hebben een zeer brede turndown-ratio, die een breed bereik van vloeistofsnelheden binnen een enkele meetinstrument correct weergeeft. Onze inline ultrasone flowmeter type DUK levert bijvoorbeeld een van de beste meetbereiken in de branche (turndown-ratio) van 250:1. De portable ultrasone clamp-on flowmeter (Kobold-type DUC) bereikt een meetnauwkeurigheid van 1% van de gemeten waarde.
Hoe snel reageren ultrasone flowmeters?
De stationaire ultrasone flowmeter (Kobold type: DUK) heeft een responstijd van minder dan een seconde.
Tot welke leidingdiameters werken ultrasone flowmeters?
De portable ultrasone clamp-on flowmeter (Kobold type: DUC) is geschikt voor nominale leidingdiameters tot DN 6000.
Kan ik de ultrasone flowmeter ook voor verschillende media gebruiken?
De stationaire ultrasone flowmeter (Kobold type: DUK) is in de fabriek standaard op water ingesteld. Met de nieuwe extra optie C3T0 kan een bestand met nieuwe mediumgegevens eenvoudig via een USB-kabel in de flowmeter worden geladen.
Welke uitgangen hebben ultrasone flowmeters?
De stationaire ultrasone flowmeter (Kobold type: DUK) kan worden uitgerust met een schakel-, frequentie- of analoge uitgang. Daarnaast is er compacte elektronica beschikbaar, met een digitaal display, een schakel- en analoge uitgang. De draagbare clamp-on ultrasone flowmeter (Kobold type: DUC) heeft 2x 4 - 20 mA, puls, micro-USB, relais, RS232, RS485, teller uitgang.
Welke talen kunnen bij de clamp-on flowmeter (Kobold type DUC) worden geselecteerd?
Naast Duits zijn Engels, Frans, Russisch of Chinees instelbaar.
Ik heb een monteur nodig om de clamp-on flowmeter (Kobold type: DUC)? Kunt u een monteur beschikbaar stellen?
Wij helpen en adviseren u graag! Bezoek onze website www.kobold.com. Bel ons of stuur ons een e-mail.
Welke procesaansluitingen hebben ultrasone flowmeters?
De stationaire ultrasone flowmeter (Kobold type: DUK) is op klantwens verkrijgbaar met G1/2”, G3/4”, G1”, G1½”, G2”, G3” en in NPT (binnendraad).
Voor welke temperaturen zijn ultrasone flowmeters geschikt?
De stationaire ultrasone flowmeter (Kobold type: DUK) vereist mediumtemperaturen tussen -20 en +90 °C. Het instrument werkt bij omgevingstemperaturen tussen -20 en +70 °C. De draagbare ultrasone clamp-on flowmeter (Kobold type DUC) werkt met mediumtemperaturen tussen -40 en +150 °C.
Tot welke procesdruk zijn ultrasone flowmeters geschikt?
De stationaire ultrasone flowmeter (Kobold type: DUK) heeft een maximale procesdruk van 16 bar. Omdat de portable ultrasone clamp-on flowmeter (Kobold type: DUC) extern op de leiding wordt geplaatst, zijn er bij de DUC geen drukbeperkingen.
Wat is de IP beschermingsklasse?
De stationaire ultrasone flowmeter (Kobold type: DUK) heeft beschermingsklasse IP65, d.w.z. hij is stofdicht en beschermd tegen spatwater rondom. De ultrasone transducers van portable ultrasone clamp-on flowmeters (Kobold type: DUC) hebben beschermingsklasse IP68, d.w.z. ze zijn stofdicht en beschermd tegen permanente onderdompeling in water.
Welk drukverlies genereren ultrasone flowmeters?
De stationaire ultrasone flowmeter (Kobold type: DUK) genereert een maximaal drukverlies van 150 mbar. Omdat de portable ultrasone clamp-on flowmeter (Kobold type: DUC) extern op de leiding wordt geplaatst, genereert de DUC geen drukverlies.
Van welke materialen zijn ultrasone flowmeters gemaakt?
De stationaire ultrasone flowmeter (Kobold type: DUK) wordt naar uw keuze gemaakt van messing of roestvaststaal.
Hoe selecteer je een ultrasone flowmeter?
Wij assisteren en adviseren u graag bij uw keuze! Bezoek onze website www.kobold.com. Bel ons of stuur ons een e-mail.
Zijn ultrasone flowmeters ATEX-goedgekeurd voor explosiegevaarlijke omgevingen?
ATEX-goedkeuring is als optie leverbaar. Bel ons of stuur ons een e-mail.
Ik heb uw technische hulp nodig. Hoe kan ik met u in contact komen?
Wij zijn hier om u van dienst te zijn! Bel ons of stuur ons een e-mail.