Bronkhorst

Een methode om lage vloeistof flows te meten met ultrasone golven

17 April, 2018 Erwin Eekelder

Steeds meer bedrijven in uiteenlopende bedrijfstakken willen overstappen op oplossingen voor een laag debiet. Met name in de chemische industrie en in de voedings- & farmaceutische branche concentreert men zich steeds meer op doorlopende productie, afvalvermindering, kortere uitvaltijd en meer flexibiliteit.

In deze branches zijn enorm veel ultrasone vloeistof-flowmeters geschikt voor pijpleidingen van 2,5 cm of groter verkrijgbaar, maar is het veel moeilijker om een oplossing voor een kleinere pijpleiding te vinden. Bij een traditionele ultrasone flowmeter wordt voor de meting gebruik gemaakt van het dopplereffect of van looptijdverschil. Deze technieken zijn goed geschikt voor grote diameters.

ES-FLOW Ultrasonic Flow Meter

Maar hoe zit het met ultrasone flowmeters voor debieten kleiner dan 1500 ml/min of zelfs 200 ml/min?

Door de complexiteit van de fysica en technologie bestaan er voor dit specifieke flowbereik weinig meetprincipes, vooral wat ultrasone flowmeters betreft. De grote uitdaging was dus om een oplossing te vinden voor het gebruik van ultrasone golven in pijpen met een hele kleine diameter. Bronkhorst is erin geslaagd om in nauwe samenwerking met TNO een innovatief instrument met Ultrasonic Wave Technology te ontwikkelen. Deze technologie wordt toegepast in het nieuwe ES-FLOW™-assortiment om vloeistofvolumedebieten tussen 4 en 1500 ml/min te meten, onafhankelijk van de dichtheid, temperatuur en viscositeit van de vloeistof en met een nauwkeurigheid van 1% bij een snelheid van ± 1 ml/min.

ES-FLOW transducer
ES-FLOW transducer

Hoe werkt Ultrasonic Wave Technology?

De ES-FLOW™ is gebaseerd op Ultrasonic Wave Technology. De meting wordt verricht in een rechte, roestvrijstalen buis met een binnendiameter van 1,3 mm zonder obstakels of loze ruimtes. Aan de buitenkant van de sensorbuis bevinden zich meerdere transducerschijfjes die door middel van radiale oscillatie ultrasone golven opwekken. Elke transducer kan zenden en ontvangen, waardoor alle up- en downstreamcombinaties worden geregistreerd en verwerkt. Door nauwkeurig het tijdsverschil tussen de waarnemingen te meten (nanoseconde-bereik), worden de stroom- en geluidssnelheid berekend.

Met deze parameters en de exacte diameter van de buis kan de ES-FLOW™ vloeistofdebieten meten. Deze flowmeter onderscheidt zich doordat hij de daadwerkelijke geluidssnelheid kan meten, waardoor de technologie vloeistofonafhankelijk is, wat kalibratie per vloeistof onnodig maakt. Bovendien kan de geluidssnelheid worden gebruikt als indicator van het soort vloeistof dat zich in de flowmeter bevindt.

Vier redenen voor het gebruik van een ES-FLOW™ ultrasone flowmeter

  1. Eén sensor voor meerdere vloeistoffen: Veel bedrijven hebben veranderende procesvoorwaarden en gebruiken verschillende vloeistoffen, zoals toevoegingen of oplosmiddelen. Omdat de ES-FLOW™-technologie vloeistofonafhankelijk is, is er geen herkalibratie of omrekening nodig bij verandering van vloeistof. Daarnaast kunnen ook niet-geleidende vloeistoffen, zoals demiwater, worden gemeten.
  1. Eenvoudig schoon te maken en minder kans op verstopping: Schoonmaakprocessen zijn vaak tijdrovend. Door de rechte sensorbuis zonder loze ruimte is de kans dat deeltjes het instrument verstoppen kleiner. Het schoonmaken duurt slechts enkele minuten, waardoor de uitvaltijd kort is.
  2. Ongevoelig voor trillingen: Ultrasone meting is ongevoelig voor trillingen, omdat de meting niet afhankelijk is van frequenties of rotaties. Het maakt ook niet uit of de stroming laminair of turbulent is.
  3. Geïntegreerde PID-regelaar en snelle respons: De ingebouwde PID-regelaar kan worden gebruikt om een regelventiel of -pomp aan te drijven, waardoor de gebruiker een volledige, compacte regelkring met een snelle responstijd kan instellen.
 


Bronkhorst NEDERLAND

Lunet 10c
3905 NW Veenendaal
Tel. +31 0318 55 12 80
[email protected]

Copyright © 2019 Bronkhorst. All rights reserved.     Sitemap     Disclaimer     Privacy note