Flödesmätare
Flödesmätare för vätskor, gas eller ånga är olika i sitt utförande, krav på noggrannhet varierande och därför finns ett stort antal olika flödesmätare på marknaden. Vilken mätprincip man använder beror på om flödesmätaren skall användas för vätska, ånga, luft eller annan gas samt vilken mätnoggrannhet applikationen kräver.
Massflöde och Volymflöde
När man talar om flödesmätning menar man antingen massflöde (kg/s) eller volymflöde (m³/h). Volymflöde är helt enkelt den volym av exempelvis en vätska, låt oss använda vatten som exempel, som passerar genom ett tvärsnitt i ett rör per tidsenhet. Om man pumpar 1m³/h vatten vid 4°C har man ett volymflöde på 1000 liter per timme, som i princip är det samma som massaflödet 999,95kg/timma eftersom vattnets densitet är 999,95 kg/m³ vid 4°C. Om man däremot pumpar samma volym (1000 liter/timme) vatten vid 80°C förändras massflödet eftersom vattnets densitet är 971,82 (kg/m³) vid 80°C. Massflödet kommer då alltså vara 971,82 kg/timma.
Typer av flödesmätare
I processer, pumpsystem, finns det ett stort antal typer av flödesmätare, man kan dela upp dem i vätskeberörande flödesmätare och utanpåliggande mätare. För de som är vätskeberörande är de ofta av mekanisk typ exempelvis:
- Kugghjulsmätare, främst mätning av högviskösa vätskor.
- Paddelhjulsmätare, med ett litet skovelhjul utrustat med magneter som roterar förbi en sensor.
- Ovalhjul, flödesmätare för både lågviskösa och högviskösa vätskor.
- Rotor, flödesmätare med brett användningsområde, från vatten till kemiprodukter.
- Turbinflödesmätare, för lågviskösa vätskor, upp till 500 cSt, vanligen vatten eller olja.
- Vippskivemätare, flödesmätare för främst lågviskösa vätskor
- Svävkroppsmätare, består av en kropp som lyfts upp av flödet i ett koniskt rör. För vätskor och gaser. Kan förses med larm eller en ventil för justering av flödet.
- Lamell flödesmätare – används för mätning av vatten, syror, fett, saltlösningar och petrokemiska produkter
- Skruv flödesmätare – stort användningsområde för vätskor med mycket hög viskositet.
För utanpåliggande mätare är någon form av elektronik styrande, de vanligaste metoderna är dopplerteknik, magnetiskt induktiva, piezoelektriska givare och ultraljuds mätare. Mätprincipen skapar normalt sätt inga tryckfall och givare finns i många olika material, noggrannhetsklasser, temperaturer etc. några exempel är:
- Magnetiska flödesmätare – för vätskor som är elektriskt ledande oberoende av viskositet,
densitet, temperatur eller partiklar i vätskan. Passar för vätskor vars elektriska konduktivitet är större än 5 µS/cm. - Microvåg flödesmätare, för vätskor med låg viskositet och extremt låga flöden från 0,005 till 0.25 l/min. Perfekt för påfyllningssystem och doseringssystem i små volymer.
- Termiska insticksmätare, som vanligtvis används som massflödesmätare för gasapplikationer.
- Ultraljudsmätare, mätprincipen passar för mätning på rena vätskor utan partiklar i de flesta metall och plaströr. Finns för både fasta och portabla applikationer.
Andra varianter förekommer och för att nämna några är Coriolis massflödesmätare och differenstrycksmätare med strypflänsar beskrivna nedan.
Strypflänsar en differenstrycksmätare
Den enklaste industriella mätanordningen för flöden av vätskor och gaser är strypflänsen. Den kan se lite olika ut men består i princip av att man monterar in ett hinder i flödesbanan och mäter trycket uppströms och nedströms hindret, dvs differenstrycket. I sin enklaste form av ett cirkulärt hål i en skiva som monteras in mellan två flänsar i rörledningen. Genom en kombination av Bernoullis ekvation och Kontinuitetsvillkoret kan vi med hjälp av differenstrycket och förhållandet mellan rördiameter och strypflänsdiameter räkna ut flödet enligt ΔP = k * q².
Vill du veta mer om detta finns kursen Piping System Fundamentals>>>
Flödesmätare i pumpar
Flödesmätare är vanliga i applikationer med doserpumpar.
I pumpar förekommer flödesmätare för att kontrollera spärrvätskan (barriärvätskan) och spärrvattentrycket för i huvudsak dubbla mekaniska axeltätningar.