Flowmåler: Hvad de er & Typer af flowmålere
En flowmeter er et stykke udstyr, der bruges til at måle strømningens hastighed af faste stoffer, væsker eller gasser. Flowmeters kan gøre dette lineært, ikke-lineært, volumetriske eller på en vægtbasis. Flowmeters er også kendt som flowgauge, flowindikatorer eller væskemåler.
Typer af flowmeters
De vigtigste typer flowmeters inkluderer:
Mekaniske flowmeters
Optiske flowmeters
Åben kanal flowmeters
Mekaniske flowmeters
Positiv forskydning flowmeters
Disse meters måler strømningshastigheden ved at måle væskenes volumen, der passerer gennem dem. Den faktiske proces inkluderer indespærring af væsken i en bestemt beholderlignende ting for at kende dens strømningshastighed. Dette er meget lignende til faldet, hvor vi lader vand fyldes op i en spand op til en bestemt forudbestemt niveau, hvorefter det lades løbe ud.
Disse flowmeters kan måle intermittente strømninger eller ringe strømningshastigheder og er egnet til enhver væske uanset deres viskositet eller densitet. Positive displacement flowmeters kan anses for at være robuste, da de ikke påvirkes af turbulens i røret.
Nutating disc meter, Reciprocating piston meter, Oscillatory or Rotary piston meter, Bi-rotor type meters som Gear meter, Oval gear meter (Figure 1) og Helical gear meter falder under denne kategori.
Massa flowmeters
Disse meters giver brugeren en estimat af strømningshastigheden ved at måle massen af den stof, der passerer gennem dem. Denne slags vægtorienterede flowmeters anvendes typisk i kemiske industrier, hvor vægtbaserede målinger er essentielle sammenlignet med volumetrisk analyse.
Termiske meters (Figure 2a) og Coriolis flowmeters (Figure 2b) falder under denne kategori. I tilfældet termiske meters køler flyden afsondren, der er forvarmet til en bestemt grad. Varmetab kan registreres og vil blive brugt til at bestemme hastigheden, hvormed flyden vil løbe. På den anden side arbejder Coriolis meters efter Coriolis-princippet, hvor flydenes strøm gennem den vibrerende tube forårsager en ændring i frekvens, faseforskydning eller amplitud, hvilket giver en måling af dens strømningshastighed.
Differentialtryk flowmeters
I differentialtryk flowmeters måles strømningen ved at måle faldet i tryk, mens flyden passerer gennem forhindringer, der er indsat i vejen, hvori den strømmer. Dette er fordi, når strømningen af flyden gennem røret stiger, vil der være mere fald i trykket over konstruktionen (Figure 3), som kan registreres af meters. Herfra kan man beregne strømningshastigheden, da den vil være proportional med kvadratroden af trykfaldet (Bernoullis ligning).
Orifice plate meter, Flow nozzle meter, Flow tube meter, Pilot tube meter, Elbow tap meter, Target meter, Dall tube meter, Cone meter, Venturi tube meter, Laminar flow meter, og Variable Area meter (Rotameter) er nogle eksempler på differentialtryk flowmeters.
Hastighedsflowmeters
Hastighedsflowmeters estimerer strømningshastigheden af væskerne ved at måle hastigheden af flyden, der strømmer gennem dem. Her giver hastigheden af flyden en direkte måling af dens strømningshastighed, da de er direkte proportionale med hinanden. I disse meters kan man måle hastigheden på forskellige måder, hvor brugen af turbine også er en (Figure 4).
Afhængigt af den metode, der anvendes til at finde hastigheden, har vi forskellige typer hastighedsflowmeters som Turbine flow meter, Vortex Shedding flow meter, Pitot tube flow meter, Propeller flow meter, Paddle eller Pelton wheel flow meter, Single jet flow meter og Multiple jet flow meter.
Måling af strømningshastigheden af væsker i farlige miljøer, herunder i mining, kræver ikke-intrusive flowmeters. SONAR flowmeters, som er en type hastighedsflowmeters, tager højde for denne type krav. Desuden danner ultralyd flowmeters samt elektromagnetiske flowmeters også en del af hastighedstyperne af flowmeters.
Optiske flowmeters
Optiske flowmeters fungerer på princippet om optik, dvs. de måler strømningshastigheden ved hjælp af lys. De anvender normalt en opsætning, der består af en laserstråle og fotodetektorer. Her spreder partiklerne af gas, der strømmer gennem røret, laserstrålen for at producere pulser, der opfanges af modtageren (Figure 5). Derefter bestemmes tiden mellem disse signaler, da man kender afstanden, som fotodetektorene er adskilt, hvilket fører til målingen af gassens hastighed.
Da disse meters måler den faktiske hastighed af de partikler, der udgør gasser, påvirkes de ikke af termiske forhold og variationer i gassenes strøm. Derfor er de i stand til at give højpræcise flowdata, selv når miljøet er mest ugunstigt, sige, for eksempel, når vi har høj temperatur og tryk, høj luftfugtighed osv.
Åben kanal flowmeters
Åben kanal flowmeters bruges til at måle strømningshastigheden af en væske, hvis strømningssti involverer en fri overflade. Weir meters og Flume meters (Figure 6) er åben kanal flowmeters, der anvender sekundære enheder som bubblers eller float til at måle dybden af væsken på et bestemt punkt. Fra denne dybde kan strømningshastigheden af væsken opnås.
På den anden side, i farvestandardbaseret åben kanal flowmåling, anvendes en bestemt forudbestemt mængde farve eller salt til at ændre koncentrationen af den strømmende strøm af væsken. Den resulterende opløsning giver en måling af strømningshastigheden af væsken. Næste, det er at bemærke, at præcisionen, hvormed flowmeters skal fungere, er bestemt af anvendelsen, de anvendes til. For eksempel, når vi ønsker at overvåge strømningen af vand gennem en rør i vores have, ville det være nok, hvis vi anvendte en flowmeter, der har en lavere præcision end den, der vil blive anvendt, når vi har brug for at overvåge strømningen af en base, der er beregnet til en kemisk proces. Udover dette er en anden faktor, der kræver at blive bemærket, at flowmeters, når de anvendes i kombination med flowventiler, kan udføre kontrollerende handlinger succesfuldt.
Hvad er en vandmåler?
En vandmåler er en type flowmeter, der bruges til at overvåge strømningshastigheden af vand gennem et rør. Der findes to almindelige tilgange til vandmåling - forskydning og hastighed. Almindelige forskydningsdesigner inkluderer oscillerende pister og nutating disc meters. Hastighedsbaserede design inkluderer single- og multi-jet meters samt turbine meters.
Typer af vandmålere
Vandmålere kan inddeles i forskellige typer afhængigt af mekanismen, hvormed de måler strømningen af vand.
Gear Type Vand Flow Meter
Generelt er alle boligs vandmålere af positiv forskydningstype. Disse kan i sin tur være gear meter- (Figure 1) eller oscillating piston eller nutating disk meter-type. Her lades vand ind i en kammer, hvorfra det kun lades ud, når kammeret er fuldt.
Ved at gøre dette, kan man estimere hastigheden af vandets strøm. Disse meters anvendes, når vandet strømmer med en moderat lav hastighed.
