Flowmeting Spreker: Joran Paets

Agenda 4 meetprincipes Toepassingsvoorwaarden Technische informatie Ervaringsuitwisseling Introductie flowmeting

Kalorimetrisch meetprincipe (thermisch meetprincipe)

Kalorimetrisch meetprincipe Medium stroomt niet Medium stroomt Introductie flowmeting

Voordelen kalorimetrisch meetprincipe Meting van vloeistoffen en gassen (nog niet) Geen bewegende delen, hoog slijtvast Snelle ingebruikname Hoge reproduceerbaarheid en duurzaam stabiel Gering drukverlies Robuuste opbouw Onafhankelijk van de geleidbaarheid (EC) Introductie flowmeting

Signaal uitgangen Instelbare schakeluitgang of : ≤ 400 mA of : Stroomsnelheid als analoge uitgang ≤ 200 mA Introductie flowmeting

Q = v • A Defenitie en eenheden Q [m³/s] A [m²] V [m/s] [Q] = Volume doorstroming [m³/s] [v] = Flow snelheid [m/s] [A] = Doorsnede buis [m²] Introductie flowmeting

Bepalen van stroomsnelheid Verwarmingsvermogen 800 mW bij water: 25 cm/s 52% glykol: 90 cm/s Verwarmingscapaciteit [mW] Stroomsnelheid [cm/s] 1cm/s = 3,6 l/h Introductie flowmeting

Kenmerken Schakeluitgang of analoge uitgang 0(4)…20 mA Voor toepassing met water (geen schurende bestanddelen) Toegestane flowbereik van 0,1 tot momenteel 1,5 m/s Werkt in beide stroomrichtingen, variabele inbouw van de sensor Korte aanspreek-/reactietijd (4…10 seconden) Mediumtemperatuur -25 tot 80°C Procesdruk tot 75 bar Schakelpunt ter plaatse instelbaar Introductie flowmeting

Aanzicht JUMO PINOS L01 Montage voorbeeld Bedien- en aanwijselement Elektr. aansluiting 4-polig (M12 x 1) Procesaansluiting (M18 x 1.5) Montage voorbeeld Sensor (verwarmingselement+ temperatuursensor) Introductie flowmeting

Toepassingsgebied Schakeluitgang: Bewakingsfunctie voor o.a. koelkringen, pompen en warmtewisselaars Besturing van filtereenheden Lekkage bewaking Droogloop bescherming voor pompen Analoge uitgang: Prijsgunstige meting van door stroom snelheid als trendindicator voor procesveranderingen Introductie flowmeting

Vleugelrad meetprincipe

Vleugelrad-flowsensor Type: 406020 Introductie flowmeting Durchflussmesstechnik Flügelrad & Insertion-MID (2015-02-13) 13

Vleugelrad meetprincipe De permanente magneten ingebed in de waaier, genereren een magnetisch veld dat opgevangen wordt door een Hallsensor, en als een blokgolf-signaal wordt afgegeven. De vloeistof stroming drijft het wiel. De frequentie van de rotatie is de directe maat voor de stroming. Introductie flowmeting Durchflussmesstechnik Flügelrad & Insertion-MID (2015-02-13) 14

Voordelen vleugelrad meetprincipe Eenvoudige installatie Modulair (modulaire Ontwerpprincipe) PNP en NPN uitgang Prijs gunstig Makkelijk verwisselbaar Introductie flowmeting Tot 300 cstokes Durchflussmesstechnik Flügelrad & Insertion-MID (2015-02-13) 15

Signaal uitgangen De vleugelradsensor biedt twee verschillende transistor hulpuitgangen: „PNP“ – de transistor schakelt via de voedingsspanning. „NPN“ – de transistor schakelt via de massa. PNP V+ 0 V NPN Introductie flowmeting

Installatie en montage Voorloop en naloop Deze afstand is nodig, onrust of turbulentie in de vloeistof te verminderen of te elimineren. Meetfouten kunnen optreden in het geval deze niet gehanteerd worden. v=7m/s De stroom snelheid v is slechts ongeveer 2/3 van de maximale v, op de aangegeven positie. v=10m/s Voorkom lucht in de leiding! Introductie flowmeting

Leverbare sensoren Vleugelradsensor 406020 Korte versie (153 mm) voor inbouw armatuur DN 15 tot DN 200 Lange versie (191 mm) voor inbouw armatuur DN 50 tot DN 400 Druk tot PN 10 en temperaturen tot 70 ° C Puls uitgang Verbinding via DIN-connector Introductie flowmeting

Magnetisch inductief meetprincipe MID JUMO flowTRANS MAG S01

JUMO flowTRANS MAG S01 Type 406012 Introductie flowmeting

E B L V Werking - + 21 Faraday wet van inductie E = inductie spanning - + E E = inductie spanning B = Magnetische veldsterkte L = Elektrische geleiding V = Snelheid E = B x L x v B L V Geleidend materiaal gaat door een magnetisch veld, hierdoor wordt een spanning gegenereerd Deze spanning is evenredig met de snelheid van de elektrische geleider in een magnetisch veld De polariteit van de spanning is afhankelijk van de richting van het geleidend materiaal Introductie flowmeting Magnetisch-inductieve flowmeters by Joran Paets 21

Werking Hetzelfde effect kan worden waargenomen, als in plaats van een elektrische geleider, een geleidende vloeistof door een magnetisch veld wordt doorgegeven. Het magnetisch veld is constant, omdat de stroom door de spoel constant is De lengte van de elektrisch geleider is de afstand van de meet-elektroden De resterende variabele is de flow snelheid De elektrode spanning is evenredig aan de stroomsnelheid Is de pijp diameter volledig gevuld geldt De elektrode spanning is evenredig met de flow Meetelectrode Introductie flowmeting

Geschikt voor tuinbouw toepassingen JUMO flowTRANS MAG S01 Geschikt voor tuinbouw toepassingen Kan tevens worden ingezet bij bijtende en schurende vloeistoffen Hoge nauwkeurigheid van 0,2% (standaard 0,4%) Ruime keuze aan diameters, bekleding en elektrodes Modulair design (compacte uitvoering of met losse transmitter ) Moderne diagnostische functies Introductie flowmeting 23

Uitvoeringen Staal uitvoering compact Edelstaal uitvoering compact Sensor separaat Losse transmitter Introductie flowmeting

Installatie en montage Voor en naloop Het MID meetprincipe is onafhankelijk van het stromings profiel, niet gerelateerde wervelingen na een bocht in de meetzone kunnen de meetwaarde beinvloeden. Overeenkomstig, zijn er relatief korte inlaat en uitlaat leidingen nodig. In de praktijk is gebleken dat een inlaat pijp 3 x DN, en de uitlaat 2 x DN in de meeste gevallen voldoende is. Voorloop 3 x DN Naloop 2 x DN Introductie flowmeting

Installatie en montage Meting van schurende stoffen, is een verticale montage het best uit te voeren. De flow moet van beneden naar boven. (1) Als het te verwachten is, dat een horizontale leiding niet altijd gevuld is, moet deze licht omhoog lopen zodat er geen lucht achterblijft (2) 1 2 Introductie flowmeting

Installatie en montage Aarding Apparaten moeten altijd geaard worden volgens de plaatselijke normen Behuizing met goed aardpunt verbinden Ader van min. 2,5 mm ² Goede aarding geeft een nauwkeurigere meting Aardschijven specifceren voor installatie in kunststofbuizen Magnetisch-inductieve flowmeters by Joran Paets

Voordelen van FLOW TRANS MAG Korte voor en naloop lengte pijp Geen bewegende delen Onderhoud en slijtage vrij Hoge meetnauwkeurigheid Groot meetbereik Betrouwbaar Geen kalibratie nodig Grote diameter mogelijk Vaste stoffen in vloeistof mogelijk Geen drukverlies Toepassings grenzen Minimale geleidbaarheid > 5µS/cm normaal 20µS/cm Max. Druk PN40 / CL 300 Max. Temperatuur 130°C (266°F) Vervuiling/afzetting (isolerend of kort sluiting ) heeft invloed op de meting Volledig gevulde pijp nodig voor goede meting Introductie flowmeting

Nieuw: compacte Magnetic Inductive Flow Sensor Korte voor en naloop lengte pijp Geen bewegende delen Onderhoud en slijtage vrij Hoge meetnauwkeurigheid Puls uitgang PNP en NPN Geen kalibratie nodig Kleine diameter Geen drukverlies Introductie flowmeting

Drukverschil meetprincipe Welcome slide Arial, 28 point, blue (RGB 0/68/137)

Totale druk in een gesloten systeem De totale druk ptot bestaat uit een statisch druk-deel en een dynamisch druk-deel pdyn + pstat ptot = pdyn + pstat Ptot Pdyn Pstat Introductie flowmeting

ptot = pdyn + pstat = const. Wet van Bernoulli ptot = pdyn + pstat = const. Door een vernauwing (primair element) van de doorsnede verhoogt de stroomsnelheid. Daardoor neemt de dynamische druk toe. De totale druk blijft gelijk op elk punt in het systeem (volgens Bernoulli principe), een toenemend dynamisch druk-deel leidt tot een afnemend statisch druk-deel.  In deze theorie worden de wrijvingsverliezen niet beschouwd Introductie flowmeting

Drukverschil methode De statische druk wordt gemeten direct vóór en achter het primaire element (bijvoorbeeld een afsluitplaat) Het druk verschil p1stat - p2stat is een maat van de stroomsnelheid van het volume. De flow snelheid heeft een kwadratische verhouding tot het gemeten drukverschil. De drukverschil sensor is in staat om de vierkantswortel van het druk-signaal te berekenen.  Het uitgangssignaal wordt geschaald, verwijzend naar de specificaties in het gegevensblad van het primaire element Introductie flowmeting

Primaire element Meet Ring Dynamische druk buis De flow wordt begrensd door de meet ring, hierdoor wordt de stroomsnelheid verhoogd. Dit veroorzaakt een afname van de statische druk. Het drukverschil is een maat voor flow. Dynamische druk buis Bij flow over de boorgaten ontstaat in tegengestelde stroomrichting een dynamische druk op het afgesloten gedeelte ontstaat een statische druk . Het drukverschil is een maat voor flow. Introductie flowmeting

Applicaties dTRANS p20 DELTA

Applicatie voorbeeld Uitlaat - hoeveelheidmeting (emissiemetingen) Dynamische druk buis Klein drukverlies Lage installatie kosten Korte inloop/uitloop sectie Ingebruikname in actieve installaties mogelijk Introductie flowmeting

Applicatie voorbeeld Koelwater sectie met meet ring Meet ring Meer geschikt voor kleine stromen Voor pijpdiameters tot DN 100 Introductie flowmeting

Voordelen Universeel gebruik voor vloeistoffen en gassen Geen bewegende delen Hoge nauwkeurigheid van de meting Betrouwbaar Groot meet gebied Introductie flowmeting

Vragen?

Bedankt voor uw aandacht!