Het kiezen van de juiste flowmeter is van wezenlijk belang voor het succes van de applicatie, omdat een verkeerde flowmeter niets dan ellende met zich meebrengt. Dankzij flowmetertechnologie zijn de keuzemogelijkheden voor alle soorten applicaties tegenwoordig aanzienlijk vergroot. Het gebruik van de juiste flowmeter is essentieel voor het verzamelen van cruciale data. En een verkeerde flowmeter kan tot budgettaire problemen en een kostbaar verlies aan productietijd leiden. In dit blog zal ik een aantal elementen bespreken die van belang zijn bij de besluitvorming over de aanschaf van een nieuwe flowmeter.
Prijs versus populariteit / de meest gebruikte criteria bij het kiezen van een flowmeter
Baseer je keuze niet alleen op de twee meest gebruikte criteria, namelijk prijs en populariteit. Indien je de hoogste prioriteit aan prijs geeft, loop je al snel het risico dat je de verkeerde flowmeter voor jouw applicatie kiest of een flowmeter die fysiek of qua prestaties niet aan je eisen voldoet. Dat koopje verandert dan al snel in een budgettaire nachtmerrie. Wanneer het meetinstrument en de randapparatuur veel en duur onderhoud vergen, is het geld dat je op de aanschaf van de flowmeter bespaart, snel verdampt. Een flowmeter waarvan de aanschafkosten in eerste instantie hoger zijn, kan die meerprijs in een later stadium echter ‘terugverdienen’ doordat de kosten voor onderhoud en gebruik bijvoorbeeld lager zijn. De Coriolis massflowmeters zijn wat de aanschaf betreft weliswaar duurder dan veel andere soorten flowmeters, maar hiermee kan in de loop der tijd veel geld worden bespaard omdat zij eenvoudiger te onderhouden zijn en dat leidt weer tot minder uitval in de productie.
Hoewel het van belang is om na te gaan welk soort flowmeter in jouw sector het meest wordt gebruikt, kan een automatische keuze voor de meest populaire flowmeter ook rampzalige gevolgen hebben. Indien de betreffende flowmeter namelijk niet geschikt is voor de applicatie, kan dat tot te hoge of te lage metingen leiden, wat betekent dat kostbaar materiaal verloren kan gaan met minder inkomsten tot gevolg.
Nieuwe flowtechnologieën bieden nieuwe oplossingen
Dankzij nieuwe ontwikkelingen in de technologie zijn er instrumenten op de markt beschikbaar die misschien niet zo bekend zijn, maar die wel voor betere oplossingen zorgen. In het verleden moesten inline ultrasone flowmeters bijvoorbeeld opnieuw gekalibreerd worden bij het gebruik van een andere vloeistof. Dergelijke meetinstrumenten konden ook niet gebruikt worden bij applicaties waar de hygiëne van doorslaggevend belang was. De nieuwe ultrasone flowmeters van vandaag de dag hebben die problemen echter opgelost waardoor inline ultrasone flowmeters nu ook voor dergelijke toepassingen gebruikt kunnen worden. Een flowmeter is een technisch gecompliceerd apparaat dat door veel variabelen wordt beïnvloed. Ik zal de belangrijkste variabelen hier nader onder de loep nemen, maar bedenk wel dat elke applicatie uniek is.
Meten van volume- of massaflow
Er zijn twee primaire methoden om gassen of vloeistoffen te meten, namelijk door het vaststellen van de volumeflow of de massaflow. Dat wil zeggen dat dat een flowmeter ofwel een volumeflowmeter ofwel een massflowmeter is. Het is echter mogelijk om aan de hand van het volume de massa te berekenen en vice versa mits de dichtheid en de afgesproken variabelen bekend zijn. De vraag of een volumeflowmeter of een massflowmeter de beste oplossing is, is afhankelijk van de applicatie, de bijbehorende componenten en het doel van de meting.
Categorieën flowmeters
Sommige flowmeters blijken al heel snel niet in aanmerking te komen omdat zij niet geschikt zijn voor de betreffende applicatie. Zo zijn elektromagnetische flowmeters [https://www.bronkhorst.com/products/liquid-flow/mag-view/] bijvoorbeeld niet geschikt voor koolwaterstoffen en moet er gebruik gemaakt worden van een geleidende vloeistof om die meters goed te laten functioneren. Veel flowmeters kunnen daarnaast geen gassen of slurry meten. Een overzicht van de belangrijkste categorieën flowmeters in combinatie met het medium dat zij kunnen meten;
- Gas – Coriolis massa, thermische massa, ultrasoon, variabele doorlaat, variabele differentiële druk, positieve verplaatsing, turbine
- Vloeistof – Coriolis massa, thermische massa, ultrasoon, variabele differentiële druk, positieve verplaatsing, turbine, elektromagnetisch
- Slurry – Coriolis massa, sommige subcategorieën van variabele differentiële druk, elektromagnetisch, ultrasoon
- Damp – vortex, ultrasoon, diafragma, vlotter
Vloeistofeigenschappen
Het is van cruciaal belang dat de eigenschappen van de te meten vloeistof bekend zijn. Een aantal van de belangrijkste componenten;
- soort vloeistof – vloeibaar, gas, slurry, damp;
- dichtheid;
- viscositeit;
- temperatuur;
- druk;
- toestand van de vloeistof – bevat deze oneigenlijke objecten, zwevende deeltjes, luchtbellen;
- andere verontreinigende stoffen;
- consistentie van de flow – consistent of wisselend, wordt de buis volledig of gedeeltelijk gevuld of wisselt dat?;
- flowbereik – de minimale en maximale flow;
- Corrosieve kenmerken van het materiaal – corrosieve vloeistoffen of gassen kunnen de inline sensoren aantasten.
Fysieke eigenschappen
Het is ook belangrijk om inzicht te hebben in de fysieke aspecten van de applicatie-omgeving. Zo moet onder andere rekening worden gehouden met de volgende fysieke eigenschappen:
- configuratie van de buis vóór en na de flowmeter en de lengte van de rechte buis bij invoer en uitvoer van de flowmeter;
- de diameter van de buis. Sommige flowmeters presteren slecht met hele dunne buizen, terwijl andere flowmeters niet in staat zijn om vloeistoffen in buizen met een grotere doorsnede te meten;
- het materiaal waarvan de buis is gemaakt;
- de onmiddellijke omgeving van de applicatie en de vraag of die stabiel of variabel is;
- moet de flowmeter onder een bepaalde hoek werken? Dit kan namelijk het functioneren van de flowmeter aanzienlijk beïnvloeden.
Specificaties van flowmeters
Last but not least moeten bij de keuze van de juiste flowmeter uiteraard ook de specificaties van het meetinstrument zelf in aanmerking worden genomen.
Nauwkeurigheid – Natuurlijk is nauwkeurigheid een belangrijke factor voor een flowmeter. Het lijkt vergezocht om nauwkeurigheid een van de variabelen van meetapparaten te noemen. Wie zou er namelijk een flowmeter aanschaffen die niet nauwkeurig is? Maar niet alle flowmeters hebben dezelfde nauwkeurigheid; en voor sommige applicaties is die nauwkeurigheid niet eens van belang.
Herhaalbaarheid – Herhaalbaarheid duidt op het aantal keren (in %) dat het uitvoeren van dezelfde test of meting onder gelijke omstandigheden hetzelfde resultaat oplevert. Voor een adequate nauwkeurigheid is die herhaalbaarheid een vereiste, maar voor die herhaalbaarheid is nauwkeurigheid geen randvoorwaarde. Daarvoor is alleen maar consistentie vereist. Dat betekent dat de mate van herhaalbaarheid vaak als een belangrijker aspect van flowmeters wordt beschouwd dan nauwkeurigheid.
(Regel)bereik – Hiermee wordt aangegeven wat het bereik is van een flowmeter om gassen of vloeistoffen nauwkeurig te kunnen meten. Doorgaans verdient het aanbeveling om een flowmeter te kiezen met een zo groot mogelijk bereik zonder dat dit ten koste gaat van andere, meer kritische componenten.
Hygiënevereisten – Met name flowmeters voor de voedingsindustrie en de farmaceutische en medische sector vereisen steriele applicatieomgevingen.
Kosten – Zoals eerder al aangegeven, moet hierbij ook rekening worden gehouden met de installatie, het onderhoud en de reparaties tijdens de levenscyclus van het meetapparaat. Door de kosten voor het gebruik van de meters in aanmerking te nemen (zoals het energieverbruik), kunnen de totaalkosten voor een flowmeter hoger uitvallen.
Zoals je merkt, komen er bij de zoektocht naar de juiste flowmeter veel variabelen om de hoek kijken. En de variabelen die ik hier heb toegelicht, zijn weliswaar belangrijke variabelen, maar er zijn er nog veel meer. Ik heb het bijvoorbeeld nog niet gehad over de diverse opties van de verschillende modellen. De beste manier om de juiste meter te kiezen, is het inschakelen van relevante expertise tijdens je zoektocht. Ervaring is wel degelijk van belang.
Het is belangrijk om informatie in te winnen bij mensen die deze complexe en belangrijke apparaten door en door kennen. Als je de ondersteuning van Bronkhorst op prijs stelt tijdens jouw zoektocht naar de flowmeter die het beste bij jouw behoeften aansluit, neem dan contact met ons op.
- Nadat je de juiste flowmeter heeft geselecteerd, is het installeren van dat meetinstrument de volgende stap. Graham Todd geeft je een aantal nuttige tips voor het installeren van een massflowmeter. Lees hier meer!
Chris King is werkzaam bij Bronkhorst®
