Stroommeter: Wat zijn het en soorten stroommeters
Een flowmeter is een stuk apparatuur dat wordt gebruikt om de stroomsnelheid van vaste stoffen, vloeistoffen of gassen te meten. Flowmeters kunnen dit lineair, niet-lineair, volumetrisch of op basis van gewicht doen. Flowmeters worden ook wel stroomgauges, stroomindicatoren of vloeistofmeters genoemd.
Soorten flowmeters
De belangrijkste soorten flowmeters zijn:
Mechanische flowmeters
Optische flowmeters
Open kanaal flowmeters
Mechanische flowmeters
Positieve verplaatsingsflowmeters
Deze meters meten de stroomsnelheid door het volume van de vloeistof die erdoorheen stroomt te meten. Het proces omvat het insluiten van de vloeistof in een bepaald containerachtig object om zo de stroomsnelheid te bepalen. Dit is vergelijkbaar met het toelaten van water om een emmer tot een bepaald vooraf bepaald niveau te vullen, waarna het wordt laten stromen.
Deze flowmeters kunnen onderbrekende stromingen of geringe stroomsnelheden meten en zijn geschikt voor elke vloeistof ongeacht hun viscositeit of dichtheid. Positieve verplaatsingsflowmeters kunnen robuust worden beschouwd omdat ze niet worden beïnvloed door turbulentie in de leiding.
Nutating disc meter, Reciprocating piston meter, Oscillatory of Rotary piston meter, Bi-rotor type meters zoals Gear meter, Oval gear meter (Figuur 1) en Helical gear meter vallen onder deze categorie.
Massaflowmeters
Deze meters geven de gebruiker een schatting van de stroomsnelheid door het gewicht van het stromende materiaal te meten. Deze soort gewichtsgerichte flowmeters wordt meestal gebruikt in de chemische industrie waar gewichtsbasede meting essentieel is in vergelijking met volumetrische analyse.
Thermische meters (Figuur 2a) en Coriolis flowmeters (Figuur 2b) vallen onder deze categorie. In het geval van thermische meters koelt de stromende vloeistof de sonde af, die vooraf tot een bepaalde temperatuur is verhit. Het warmteverlies kan worden gedetecteerd en zal worden gebruikt om de snelheid waarmee de vloeistof stroomt te bepalen. Aan de andere kant werken Coriolis meters volgens het Coriolis-principe, waarbij de stromende vloeistof door de trillende buis een verandering in frequentie, faseverschuiving of amplitude veroorzaakt, wat een maat is voor de stroomsnelheid.
Drukverschilsflowmeters
Bij drukverschilsflowmeters wordt de stroom gemeten door het drukverlies te meten als de vloeistof door obstakels stroomt, die in het pad zijn ingevoegd waarlangs hij stroomt. Dit komt omdat naarmate de stroom van de vloeistof door de leiding toeneemt, er meer drukverlies over de vernauwing (Figuur 3) optreedt, wat door de meters kan worden vastgelegd. Hieruit kan men de stroomsnelheid berekenen, aangezien deze evenredig is aan de vierkantswortel van het drukverlies (Bernoulli's vergelijking).
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, en Variabele oppervlakte meter (Rotameter) zijn enkele voorbeelden van drukverschilsflowmeters.
Snelheidsflowmeters
Snelheidsflowmeters schatten de stroomsnelheid van vloeistoffen door de snelheid van de vloeistof die erdoorheen stroomt te meten. Hier geeft de snelheid van de vloeistof een directe maat voor de stroomsnelheid, aangezien ze rechtstreeks evenredig zijn. In deze meters kan de snelheid op verschillende manieren worden gemeten, waaronder het gebruik van een turbine (Figuur 4).
Afhankelijk van de methode die wordt gebruikt om de snelheid te bepalen, hebben we verschillende soorten snelheidsflowmeters zoals Turbine flow meter, Vortex Shedding flow meter, Pitot tube flow meter, Propeller flow meter, Paddle of Pelton wheel flow meter, Single jet flow meter en Multiple jet flow meter.
Het meten van de stroomsnelheid van vloeistoffen in gevaarlijke omgevingen, inclusief bij mijnbouw, vereist niet-invasieve flowmeters. SONAR flowmeters, die een type snelheidsflowmeters zijn, dienen deze eisen. Daarnaast maken ultrasonische flowmeters en elektromagnetische flowmeters ook deel uit van snelheidsflowmeters.
Optische flowmeters
Optische flowmeters werken op het principe van optica, dus ze meten de stroomsnelheid met behulp van licht. Meestal gebruiken ze een opstelling bestaande uit een laserstraal en fotodetectoren. Hierbij verspreiden de deeltjes van het gas dat door de leiding stroomt de laserstraal om pulsen te produceren die door de ontvanger worden opgepikt (Figuur 5). Dan wordt de tijd tussen deze signalen bepaald, aangezien de afstand tussen de fotodetectoren bekend is, wat leidt tot de meting van de snelheid van het gas.
Omdat deze meters de echte snelheid van de deeltjes die de gassen vormen meten, worden ze niet beïnvloed door de thermische omstandigheden en de variaties in de gasstroom. Daarom kunnen ze zeer nauwkeurige stroomgegevens leveren, zelfs wanneer de omgeving het meest ongunstig is, bijvoorbeeld bij hoge temperatuur en druk, hoge vochtigheid, enz.
Open kanaal flowmeters
Open kanaal flowmeters worden gebruikt om de stroomsnelheid van een vloeistof te meten waarvan het stroompad een vrije oppervlakte omvat. Weir meters en Flume meters (Figuur 6) zijn open kanaal flowmeters die secundaire apparatuur zoals bubblers of drijvers gebruiken om de diepte van de vloeistof op een bepaald punt te meten. Uit deze diepte kan de stroomsnelheid van de vloeistof worden afgeleid.
Aan de andere kant, in het geval van kleurstoftests gebaseerde open kanaal stroommeting, wordt een bepaald vooraf bepaald aantal kleurstof of zout gebruikt om de concentratie van de stromende stroom van de vloeistof te veranderen. De resulterende verdunning geeft een maat voor de stroomsnelheid van de vloeistof. Verder moet worden opgemerkt dat de precisie waarmee de flowmeters moeten werken wordt bepaald door de toepassing waarvoor ze worden gebruikt. Bijvoorbeeld, als we de stroom van water door een leiding in onze tuin willen monitoren, zou het voldoende zijn als we een flowmeter gebruiken die een lagere precisie heeft dan die welke wordt gebruikt wanneer we de stroom van een alkali moeten monitoren die bedoeld is voor een chemisch proces. Bovendien is nog een factor die moet worden opgemerkt, dat de flowmeters, wanneer ze in combinatie met stroomkleppen worden gebruikt, de regelacties succesvol kunnen uitvoeren.
Wat is een watermeter?
Een watermeter is een type flowmeter dat wordt gebruikt om de stroomsnelheid van water door een leiding te monitoren. Er zijn twee gangbare benaderingen voor waterstroommeting – verplaatsing en snelheid. Gewone verplaatsingsontwerpen omvatten oscillating piston en nutating disc meters. Snelheidsgebaseerde ontwerpen omvatten single en multi-jet meters en turbine meters.
Soorten watermeters
Watermeters kunnen worden ingedeeld in verschillende types, afhankelijk van het mechanisme waarmee ze de stroom van water meten.
Tandwielen waterflowmeter
Over het algemeen zijn alle woningwatermeters van het positieve verplaatsingstype. Deze kunnen op hun beurt tandwielen meter- (Figuur 1) of oscillating piston of nutating disk meter-type zijn. Hier wordt het water in een kamer binnengelaten, waaruit het alleen wordt gelaten wanneer de kamer vol is.
Door dit te doen, kan de stroomsnelheid van het water worden geschat. Deze meters worden gebruikt wanneer het water met een matig lage snelheid stroomt.
Single Jet Water Meter
