Przepływomierz – najczęściej zadawane pytania
Przepływomierz jednorazowego użytku
- Jak działają przepływomierze Masterflex®?
- Który rodzaj czujnika jednorazowego użytku najlepiej sprawdzi się w moim zastosowaniu?
- Jakiej dokładności można oczekiwać od czujników poszczególnych rodzajów?
- Czy te czujniki nadają się do nieprzezroczystych przewodów i płynów roboczych?
- Jak przebiega komunikacja między czujnikami a moim systemem?
Przepływomierze różnicowe
- Jak działa przepływomierz różnicowy?
- Czy potrzebny jest filtr?
- Czy przepływomierz różnicowy jest odpowiedni do pomiarów przepływów turbulentnych?
- Czy przepływomierz sprawdzi się, jeśli gaz nie ma standardowej temperatury i ciśnienia (STP) lub parametry zmieniają się?
- Jakie są zalety przepływomierza różnicowego?
- Jakie są ograniczenia w używaniu przepływomierza różnicowego?
Przepływomierze dopplerowskie
- Jak działa przepływomierz dopplerowski?
- Czy przepływomierz dopplerowski nadaje się do płynów zawierających cząstki stałe?
- Niektóre przepływomierze mierzą prędkość (ft/s). Jak przeliczyć wartość odczytu na objętość/czas?
- A jeśli zamiast wody używany jest inny płyn?
- Czy izolacja/grubość przewodu rurowego wpływa na odczyt?
- Czy przepływomierz dopplerowski musi być zainstalowany na stałe?
- Czy przepływomierz dopplerowski wymaga prostego pionowego odcinka przewodu rurowego o określonej długości?
- Jakie są zalety przepływomierza dopplerowskiego?
- Jakie są ograniczenia w używaniu przepływomierza dopplerowskiego?
Przepływomierze masowe
- Jak działa przepływomierz masowy?
- Czy przepływomierz masowy podaje całkowitą akumulację gazu?
- Czy można skalibrować przepływomierz masowy dla własnej mieszaniny gazów?
- Czy potrzebny jest filtr?
- Jakie są zalety przepływomierza masowego?
- Jakie są ograniczenia w używaniu przepływomierza masowego?
Przepływomierze łopatkowe
- Jak działa przepływomierz łopatkowy?
- A jeśli ciecz jest spieniona, a przepływ burzliwy?
- Jaką długość musi mieć prosty odcinek przewodu rurowego?
- Jakie elementy są potrzebne w układzie z przepływomierzem łopatkowym?
- Wskazania miernika są podawane w GPM, a czujniki przepływu pokazują odczyt w ft/s. Jak sprawdzić, który rodzaj jest odpowiedni dla mojego przepływu?
- Jakie czynniki dotyczące systemu trzeba uwzględnić podczas składania zamówienia?
- Jakie są zalety przepływomierza łopatkowego?
- Jakie są ograniczenia w używaniu przepływomierza łopatkowego?
Przepływomierze turbinowe
- Jak działa przepływomierz turbinowy?
- Czy przepływomierz turbinowy nadaje się do płynów zawierających niewielkie cząstki?
- Czy przed czujnikiem potrzebny jest prosty odcinek przewodu rurowego o minimalnej długości?
- A jeśli ciecz zawiera pęcherzyki powietrza?
- Jakie są zalety przepływomierza turbinowego?
- Jakie są ograniczenia w używaniu przepływomierza turbinowego?
Przepływomierze o zmiennej powierzchni/rotametry
- Jak działa rotametr?
- W jaki sposób wykonuje się odczyt?
- Jaka jest różnica między rotametrami z odczytem bezpośrednim i odczytem korelowanym?
- Czy można używać gazu lub cieczy innych niż woda czy powietrze? A jeśli użyję wody destylowanej?
- Czy można używać rotametru w zastosowaniach próżniowych albo z przeciwciśnieniem?
- Czy można używać jednego przepływomierza do pomiaru różnych natężeń przepływu?
- Jakie są różnice między przepływomierzem 150 mm a 65 mm?
- Czy rotametr musi być montowany pionowo?
- Jaki mam pływak?
- Jakie są zalety przepływomierza o zmiennej powierzchni?
- Jakie są ograniczenia w używaniu przepływomierza o zmiennej powierzchni?
Przepływomierze jednorazowego użytku
1. Jak działają przepływomierze Masterflex® ?
W ultradźwiękowym czujniku przepływu znajdują się dwa zestawy czujników piezoelektrycznych umieszczonych w konfiguracji „X” na rurze przenoszącej płyn roboczy. Czujniki wysyłają sygnały ultradźwiękowe w kierunku zgodnym i przeciwnym do kierunku przepływu. Układ elektroniczny wewnątrz czujnika przetwarza sygnały piezoelektryczne na sygnał wyjściowy natężenia przepływu. Czujnik zawiera beztarciowe koło turbinowe, które jest niezwykle czułe na zmiany w przepływającego przez nie płynu. Ciągła wiązka promieniowania podczerwonego (IR) odbija się od obracających się łopatek turbiny, generując sygnał pulsacyjny proporcjonalny do natężenia przepływu medium. Każdy czujnik jest skalibrowany, aby zapewnić dokładność odczytu natężenia przepływu co najmniej 1%.
2. Który rodzaj czujnika jednorazowego użytku najlepiej sprawdzi się w moim zastosowaniu?
Jeśli czujnik przepływu ma zapewniać bardzo wysoką dokładność, wyjątkowo niskie koszty eksploatacji i obsługę cieczy poniżej 20 cp, jednorazowe czujniki przepływu Masterflex o dokładności 1% są doskonałym wyborem. Gdy niezbędna jest wysoka dokładność, a czujniki mają być wykorzystane ponownie bez konieczności czyszczenia (CIP) lub płyn roboczy jest lepki, lepszym rozwiązaniem będzie czujnik ultradźwiękowy Masterflex o dokładności 2%, przystosowany do płynów o szerokim zakresie lepkości.
3. Jakiej dokładności można oczekiwać od czujników poszczególnych rodzajów?
Czujniki ultradźwiękowe odznaczają się dokładnością do 2% przy natężeniu przepływu 30 ml/min i są skalibrowane dla silikonu utwardzanego platyną Masterflex. Czujnik działa z innymi rodzajami przewodów, nawet jeśli są nieprzezroczyste, ale najlepsze wyniki osiąga się, używając przewody Masterflex z silikonu utwardzanego platyną.
Czujniki jednorazowego użytku odznaczają się dokładnością do 1% przy natężeniu przepływu 20 ml/min. Lekka łopatka turbiny z łożyskiem rubinowym jest niezwykle czuła na przepływ płynów, jeśli ich lepkość wynosi poniżej 20 cp. Płyny o wyższej lepkości powodują spadek dokładności, a zatem przy ich pomiarze konieczne są inne opcje.
4. Czy te czujniki nadają się do nieprzezroczystych przewodów i płynów roboczych?
Zarówno czujniki ultradźwiękowe, jak i czujniki jednorazowe Masterflex®, są odpowiednie do nieprzezroczystych przewodów i płynów roboczych. Kalibrację czujnika ultradźwiękowego należy sprawdzać i w razie potrzeby korygować względem płynu roboczego, jeśli przewód nie jest wykonany z silikonu utwardzanego platyną. W czujniku jednorazowego użytku płyn roboczy powinien mieć lepkość poniżej 20 cp.
5. Jak przebiega komunikacja między czujnikami a moim systemem?
Czujnik ultradźwiękowy ma opcje wyjścia RS485, 4–20 mA, 0–20 kHz, PNP-NPN typu push-pull wewnątrz każdego czujnika. Dzięki czemu do podłączenia czujnika do wejścia sterującego nie potrzeba żadnych dodatkowych elementów kondycjonujących sygnał.
Czujniki jednorazowego użytku generują impuls o częstotliwości proporcjonalnej do natężenia przepływu. Po podłączeniu do skanera (dostępnego w ramach wyposażenia opcjonalnego) następuje automatyczne przechwytywanie danych kalibracyjnych czujnika, a wyjście skanera automatycznie generuje prawidłowe dane dla wejścia sterującego.
Przepływomierze różnicowe
1. Jak działają przepływomierze różnicowe Masterflex® ?
Gdy woda lub gaz przechodzi przez wlot przepływomierza, powstaje spadek ciśnienia. Płyn tworzy cienkie strumienie laminarne, które przepływają równoległymi ścieżkami pomiędzy rozdzielonymi płytami wewnętrznymi albo rurkami kapilarnymi. Różnica ciśnień powstała w wyniku oporu płynu jest mierzona przez czujnik różnicowy podłączony do płyty górnej. Różnica ciśnień między końcami płyt przepływu laminarnego jest liniowa i proporcjonalna do natężenia przepływu cieczy lub gazu.
2. Czy potrzebny jest filtr?
Zaleca się stosowanie filtra 50 μm, aby nie doszło do zablokowania elementu laminarnego przez zanieczyszczenia.
3. Czy przepływomierz różnicowy jest odpowiedni do pomiarów przepływów turbulentnych?
Tak. Choć przepływomierz jest jednokierunkowy, prosty przebieg rur czy przewodów nie jest wymagany.
4. Czy przepływomierz sprawdzi się, jeśli gaz nie ma standardowej temperatury i ciśnienia (STP) lub parametry zmieniają się?
Dostępne są wersje przepływomierza masowego, które obsługują strumienie o zmiennej temperaturze lub ciśnieniu. Te przepływomierze automatycznie korygują wartość według STP.
5. Jakie są zalety przepływomierza różnicowego?
—odpowiedni do gazów i cieczy o niskim przepływie
—sygnał wyjściowy do zliczania
—przełącznik wyboru różnych gazów
6. Jakie są ograniczenia w używaniu przepływomierza różnicowego?
—wyłącznie do czystych cieczy
—maksymalna lepkość cieczy 5 cps
Przepływomierze dopplerowskie
1. Jak działa przepływomierz dopplerowski?
Przez ściankę rurki do cieczy przesyłany jest sygnał o wysokiej częstotliwości. Sygnał odbija się od zanieczyszczeń zawartych w cieczy, takich jak pęcherzyki powietrza czy cząstki, i przesyłany z powrotem do odbiornika. Różnica częstotliwości pomiędzy sygnałem nadawanym i odbieranym jest wprost proporcjonalna do prędkości przepływu.
2. Czy przepływomierz dopplerowski nadaje się do płynów zawierających cząstki stałe?
Tak. Aby używać przepływomierza dopplerowskiego, ciecz musi zawierać cząstki lub pęcherzyki. Większość przyrządów tego typu wymaga cząstek o minimalnej wielkości 25 ppm lub 30 μm. Specyficzne wymagania dotyczące wielkości cząstek należy sprawdzać w poszczególnych przepływomierzach dopplerowskich.
3. Niektóre przepływomierze mierzą prędkość (ft/s). Jak przeliczyć wartość odczytu na objętość/czas?
GPM= 2,45 * (ID w calach)² * (PRĘDKOŚĆ w ft/s)
GPM= galonów na minutę
ID = średnica wewnętrzna przewodu w calach.
Powyższy wzór ma zastosowanie do wody – nie uwzględnia lepkości, temperatury ani ciśnienia. Jednak temperatura, lepkość i ciśnienie nie mają wpływu na odczyt przepływu w przepływomierzu dopplerowskim.
4. A jeśli zamiast wody używany jest inny płyn?
Prędkość rozchodzenia się dźwięku w wodzie wynosi około 1470 m/s. Większość przyrządów jest skalibrowana według tej wartości. Można używać innych płynów, ale wówczas należy ponownie skalibrować przyrząd.
5. Czy izolacja/grubość przewodu rurowego wpływa na odczyt?
Tak. Przed montażem czujnika należy usunąć izolację.
6. Czy przepływomierz dopplerowski musi być zainstalowany na stałe?
Nie. Przepływomierze dopplerowskie mierzą przepływ zewnętrznie, a zatem większość można łatwo zdemontować i przenieść w inne miejsce.
7. Czy przepływomierz dopplerowski wymaga prostego pionowego odcinka przewodu rurowego o określonej długości?
Tak. Przepływomierze dopplerowskie wymagają prostego odcinka przewodu rurowego o długości odpowiadającej jego 10 średnicom przed każdym zaworem, trójnikiem, kolankiem itp. Oprócz tego przepływomierze dopplerowskie wymagają pełnego przepływu w przewodzie rurowym.
8. Jakie są zalety przepływomierza dopplerowskiego?
—nieinwazyjny
—odpowiedni do zawiesin, cieczy napowietrzonych
—przenośny
9. Jakie są ograniczenia w używaniu przepływomierza dopplerowskiego?
—nie nadają się do cieczy czystych
—wymagają prostego pionowego odcinka przewodu rurowego
Przepływomierze masowe
1. Jak działa przepływomierz masowy?
W standardowych warunkach objętość gazu ma określoną znaną masę. W miarę działania ciśnienia i temperatury objętość gazu zmienia się, ale masa pozostaje stała. Przepływomierze masowe mierzą przepływ na podstawie masy cząsteczkowej gazu. Pomiar ten jest niezależny od temperatury i ciśnienia. Jedną z metod pomiaru przepływu masowego jest przepuszczanie części przepływu przez rurkę czujnikową. Gaz jest podgrzewany w rurce przy użyciu cewki, a następnie wykonywany jest pomiar poniżej czujnika. Istnieje bezpośrednia zależność między różnicą temperatur a przepływem masowym.
2. Czy przepływomierz masowy podaje całkowitą akumulację gazu?
Większość przepływomierzy masowych ma wyjścia 0–5 VDC lub 4–20 mA. Aby monitorować całkowitą akumulację gazu, należy podłączyć licznik/monitor z odpowiednim wejściem (0–5 VDC lub 4–20 mA).
3. Czy można skalibrować przepływomierz masowy dla własnej mieszaniny gazów?
Jest to możliwe, o ile mieszanina nie jest nadmiernie złożona. Aby uzyskać informacje o cenach i możliwości kalibracji mieszanin gazowych, należy skontaktować się z naszym działem ds. zastosowań.
4. Czy potrzebny jest filtr?
Aby móc korzystać z przepływomierza masowego, gaz musi być czysty. W przypadku obecności cząstek większych niż 50 μm niezbędne jest stosowanie filtra przed przepływomierzem. Szczegółowe wymagania w tym zakresie zależą od danego urządzenia.
5. Jakie są zalety przepływomierza masowego?
—bezpośredni pomiar masy
—możliwość stosowania w procesach, w których temperatura strumienia i ciśnienie w linii ulegają wahaniom
6. Jakie są ograniczenia w używaniu przepływomierza masowego?
—kalibracja dla określonego rodzaju gazu
Przepływomierze łopatkowe
1. Jak działa przepływomierz łopatkowy?
Na każdej łopatce czujnika, który jest wprowadzany do cieczy, zainstalowane są magnesy. Przy obrocie łopatki generowany jest impuls elektryczny o częstotliwości proporcjonalnej do prędkości przepływu.
2. A jeśli ciecz jest spieniona, a przepływ burzliwy?
Czujniki wykorzystują charakterystykę przepływu laminarnego, zatem w przypadku cieczy spienionych lub przepływu burzliwego odczyt nie będzie dokładny. Czujniki należy instalować w prostym odcinku przewodu rurowego, o pełnym przepływie.
3. Jaką długość musi mieć prosty odcinek przewodu rurowego?
W przypadku instalacji bez kolanek ani ograniczeń należy zapewnić prosty odcinek o długości co najmniej 15 średnic przewodu rurowego w górę i 5 średnic przewodu rurowego w dół od przepływomierza.
4. Jakie elementy są potrzebne w układzie z przepływomierzem łopatkowym?
a. czujnik przepływu
b. złączka rurowa
c. miernik lub sterownik do odczytu sygnałów z czujnika i wyrażania ich w GPM lub LPM.
5. Wskazania miernika są podawane w GPM, a czujniki przepływu pokazują odczyt w ft/s. Jak sprawdzić, który rodzaj jest odpowiedni dla mojego przepływu?
Przeliczanie prędkości na przepływ:
GPM= ft/s x (ID)2 x 2,45
GPM= galonów na minutę
ID = średnica wewnętrzna przewodu
Poniższy wzór dotyczy wody. Nie uwzględnia lepkości, temperatury ani ciśnienia.
6. Jakie czynniki dotyczące systemu trzeba uwzględnić podczas składania zamówienia?
Aby poprawnie skalibrować przepływomierz, należy znać:
a. rodzaj płynu
b. przewidywane natężenie przepływu
c. maks. temperaturę płynu i ciśnienie w układzie
d. % zawieszonych cząstek (w ujęciu objętościowym)
e. wielkość (ID) przewodu rurowego, materiał i grubość ścianek (schemat).
7. Jakie są zalety przepływomierza łopatkowego?
—dobra powtarzalność
—niski spadek ciśnienia
—łatwa konserwacja
8. Jakie są ograniczenia w używaniu przepływomierza łopatkowego?
—określone wymogi minimalne dotyczące przewodów powyżej i poniżej przepływomierza
—wymóg pełnego przepływu w przewodzie.
Przepływomierze turbinowe
1. Jak działa przepływomierz turbinowy?
Gdy ciecz lub gaz przepływa przez turbinę, porusza łopatką wirnika. Ruch ten jest wykrywany przez wiązki promieniowania podczerwonego, czujniki fotoelektryczne lub magnesy. Następnie generowany jest impuls elektryczny, który jest przekształcany w częstotliwość wyjściową proporcjonalną do natężenia przepływu.
2. Czy przepływomierz turbinowy nadaje się do płynów zawierających niewielkie cząstki?
Przepływomierz turbinowy najlepiej sprawdza się w pomiarach czystych cieczy o niskiej lepkości.
3. Czy przed czujnikiem potrzebny jest prosty odcinek przewodu rurowego o minimalnej długości?
Aby utrzymać równomierny przepływ w przekroju poprzecznym, zaleca się, aby długość prostego odcinka przewodu rurowego była równa co najmniej 10-krotności średnicy wewnętrznej miernika przed i co najmniej 5-krotności średnicy wewnętrznej miernika za czujnikiem. Szczegółowe wymagania w tym zakresie zależą od danego urządzenia.
4. A jeśli ciecz zawiera pęcherzyki powietrza?
Niektóre przepływomierze turbinowe mogą być używane przy pomiarach cieczy zawierających powietrze. Jednak jeśli w cieczy znajdują się pęcherzyki powietrza lub para, odczyt jest niedokładny. Przepływ przez przekrój poprzeczny przewodu rurowego powinien być laminarny (stabilny).
5. Jakie są zalety przepływomierza turbinowego?
—wysoka dokładność pomiaru cieczy
—prosty montaż i konserwacja
—sygnał wyjściowy do zliczania
—pomiar niskich natężeń przepływu
6. Jakie są ograniczenia w używaniu przepływomierza turbinowego?
—wrażliwość na zmiany lepkości
—wymagany prosty odcinek przewodu rurowego
—wyłącznie czyste ciecze i gazy
Przepływomierze o zmiennej powierzchni/rotametry
1. Jak działa rotametr?
Mechanizm działania rotametrów, czyli przepływomierzy o zmiennej powierzchni, wykorzystuje prawidłowość, zgodnie z którą zmiana powierzchni strumienia przepływu niezbędna do wytworzenia stałej różnicy ciśnień jest proporcjonalna do natężenia przepływu. Przepływający płyn wchodzi od dolnej części miernika, przemieszcza się w górę rurką dozującą i wokół pływaka, a następnie wypływa u góry. Natężenie przepływu odczytuje się, sprawdzając położenie pływaka względem skalibrowanej podziałki umieszczonej na szkle.
2. W jaki sposób wykonuje się odczyt?
Odczyt odbywa się na środku pływaka. Zaleca się, aby pływak znajdował się na poziomie oczu, co pozwala zminimalizować błędy odczytu.
3. Jaka jest różnica między rotametrami z odczytem bezpośrednim i odczytem korelowanym?
Przepływomierz z odczytem bezpośrednim wskazuje natężenie przepływu na skali w określonych jednostkach (np. ml/min lub scfh). Skale do bezpośredniego odczytu są opracowane dla danego gazu lub cieczy w określonych warunkach temperatury i ciśnienia. Przepływomierz z odczytem bezpośrednim jest wygodniejszy w użytkowaniu niż przepływomierz z odczytem korelowanym. Z drugiej strony jest mniej dokładny i ma bardziej ograniczone zastosowania.
Przepływomierz z odczytem korelowanym jest wyskalowany na długości 65 mm lub 150 mm, gdzie wykonywany jest odczyt. Wartość odczytu jest następnie porównywana z tabelą korelacji dla danego gazu lub cieczy. W ten sposób uzyskuje się rzeczywisty przepływ w przyjętych jednostkach. Jeden przepływomierz z odczytem korelowanym może być wykorzystywany do pomiaru różnych cieczy lub gazów.
4. Czy można używać gazu lub cieczy innych niż woda czy powietrze? A jeśli użyję wody destylowanej?
W przypadku przepływomierza z odczytem korelowanym wystarczy podać nam numer rurki i określić rodzaj pływaka, a my prześlemy faksem wykres korelacji dla gazów podanych w naszym katalogu. Dysponujemy również szeregiem korelacji gazowych, które możemy dostarczyć na życzenie.
W przypadku wody destylowanej należy korzystać z wykresu korelacji dla wody.
5. Czy można używać rotametru w zastosowaniach próżniowych albo z przeciwciśnieniem?
Tak, ale jeśli w układzie jest zawór, musi być umieszczony na wylocie (u góry przepływomierza). W tym celu należy odwrócić przewód rurowy wewnątrz ramy, a następnie odwrócić ramę. W tym ustawieniu można wykonywać odczyty z pierwotnej pozycji, a zawór będzie znajdować się na wylocie lub w górnej części przepływomierza. Umożliwia to prawidłową kontrolę podciśnienia.
6. Czy można używać jednego przepływomierza do pomiaru różnych natężeń przepływu?
Tak. Jeśli wykorzystywany jest korelowany przewód przepływowy, różne prędkości przepływu można osiągać, stosując różne pływaki – z karbonu, stali nierdzewnej, szkła lub szafiru.
7. Jakie są różnice między przepływomierzem 150 mm a 65 mm?
Przepływomierz 150 mm ma skalę o długości 150 mm i odpowiednią podziałkę. Zapewnia lepszą rozdzielczość niż bardziej ekonomiczny przepływomierz 65 mm.
8. Czy rotametr musi być montowany pionowo?
Zasadniczo rotametry muszą być montowane pionowo, ponieważ pływak musi wyśrodkować się w strumieniu płynu. Przy wysokich przepływach pływak przyjmuje pozycję w pobliżu końcówki rurki dozującej, a przy niewielkich przepływach pozycjonuje się niżej. Niektóre z naszych rotametrów mają pływaki sprężynowe i mogą być montowane w dowolnej pozycji.
9. Jaki mam pływak?
Szklane pływaki są czarne, a szafirowe mają kolor czerwony. Zarówno pływaki z kompozytu Carboloy, jak i ze stali nierdzewnej wyglądają metalicznie, ale pływaki z kompozytu Carboloy są magnetyczne.
10. Jakie są zalety przepływomierza o zmiennej powierzchni?
—korzystna cena
—pewna zdolność samooczyszczania
—bez zasilania
—różne materiały zapewniające zgodność chemiczną
11. Jakie są ograniczenia w używaniu przepływomierza o zmiennej powierzchni?
—brak wyjścia do transmisji danych
—wrażliwość na różne rodzaje gazów, zmiany temperatury i ciśnienia