D-Ex Instruments

  • Principy měření hmotmostních průtokoměrů
  • MULTI-GAS / MULTI-RANGE
Bronkhorst

 Teorie měření hmotnostního průtoku plynů a kapalin


 Termický princip měření hmotnostního průtoku plynů

telotní

Princip činnosti tepelného hmotnostního průtokoměru je patrný z obrázku na levé staně. Velmi malá část plynu protéká kapilárou sensoru a je ohřívaná topným tělesem RH. Přenosem tepla do proudícího plynu vznikne teplotní rozdíl mezi teplotami měřenými teplotně závislými odpory RT1 a RT2. Změna elektrického odporu je elektronickým systémem, převáděna na napěťový signál.

Se zvyšujícím se průtokem se rozdíl teplot zvětšuje. Množství tepelné energie předané médiu je přímo úměrné hmotnosti, jedná se tedy o přímé měření hmotnostního průtoku - viz obrázek vpravo. Konstrukce kapilár je přizpůsobena druhu média. Nevýhodou termického principu měření je nutnost kalibrace pro konkrétní médium, protože změna teploty je kromě hmotnosti závislá i na měrném teple měřeného média, které je pro každou látku jiné. Výhodou je na druhé straně díky jednoduchosti konstrukce menší cena. Laminární průtokový prvek tvoří tenké kotouče z nerezové oceli, ve kterých jsou s vysokou přesností vyleptány průtokové kanály. Průtočné charakteristiky každého takového kanálu jsou podobné průtočným charakteristikám kapilární trubice snímače. Počet kotoučů laminárního průtokového prvku je určen podílem požadovaného ekvivalentního průtoku vzduchu a kapacitou zvoleného typu kotouče. Kotouče jsou kombinovány tak, aby vznikla vždy shodná tlaková diference jako na laminárním průtokovém prvku při maximálním průtoku. Proto jsou tyto prvky záměnné a navíc je možné v případě potřeby snadno změnit rozsah přístroje.



Termický princip měření hmotnostního průtoku kapalin

Kapalinové průtokoměry řady LIQUI-FLOW® jsou založeny na nerezové trubici bez jakýchkoliv pohyblivých dílů. Okolo ní je vytvořeno vyhřívací těleso. Energie, potřebná k dosažení konstantního tepelného rozdílu dT odpovídá velikosti hmotnostního průtoku.


Princip měření hmotnostního průtoku na principu působení Coriolisovy síly

coriolisova sílaPřístroje CORI-FLOW® jsou založeny na dvou trubicich, uspořádaných jako oscilující soustava. Při průtoku kapaliny těmito trubicemi vzniká Coriolisova síla, která tyto trubice deformuje. Velikost této deformace je úměrná hmotnosti a rychlosti proudění média. Výstupním signálem ze soustavy snímačů umístěných na vhodných místech trubice je periodický signál s fázovým posunem, úměrným deformaci způsobené proudícím médiem.
Výhodou těchto měřidel je nezávislost na termodynamických vlastnostech média. Nezávislost na médiu se využívá tam, kde jsou termodynamické vlastnosti médií neznámé nebo kde se složení média mění. Měření je rychlé a přesné.

.


Bronkhorst

MULTI-GAS / MULTI-RANGE


PRINCIP:

Převodní křivku analogového hmotnostního průtokoměru, pracujícího na termickém principu, je možno nahradit polynomem třetího řádu. Pro skutečné měření je z důvodu zachování potřebné přesnosti využívána pouze její semilineární část, což mimo jiné omezuje i celkový využitelný rozsah měření. Digitální přístroje naproti tomu využívají celou využitelnou část této křivky, která je získána při kalibraci přístroje. V průběhu měření jsou pak naměřené hodnoty převáděny na hmotnostní průtok pomocí této křivky, uložené v paměti přístroje.

Rozšíření využitelné části převodní charakteristiky senzoru umožňuje, při daném rozpětí 1:50, měnit rozsah od 40 % do 150 % původního plného rozsahu senzoru. Uživatel tak má možnost u jednou zkalibrovaného přístroje měnit plný rozsah měření. Není nutné provedení nové nákladné kalibrace kdykoli je třeba změnit rozsah přístroje. Obdobný postup platí i pro nastavení přístroje na jiný typ média nebo na jiné procesní parametry aplikace (teplota a tlak). V těchto případech se uložené kalibrované hodnoty přepočítají podle termodynamických databází a uloží v paměti přístroje jako jiný typ média.

Tato technologie je použita v následujících typových řadách:

  • EL-FLOW Select pro laboratoře, zkušební-měřicí pracoviště a pro čisté prostory
  • IN-FLOW Select pro hrubé výrobní prostředí s el. provedením dle IP65 (odolnost proti prachu a stříkající vodě); tato řada má rovněž schválení pro nasazení v EX prostorech (dle ATEX Kategorie 3 Zone II)

PŘEDNOSTI MULTI-GAS / MULTI-RANGE:

  • měření a regulace s jednou typovou řadou od 0…1 mln/min až do 0…1800 ln/mi
  • flexibilita, volně nastavitelná stupnice hodnot měřicího rozsahu a druh plynu
  • volně přístupný jednoduše obsluhovatelný konfigurační software
  • vysoká preciznost a opakovatelnost
  • velmi rychlá odezva měřeného signálu, resp. regulace
  • vstupy/výstupy: standardně analogový signál a digitální sériové rozhraní RS232, na přání sběrnicová komunikace Flow-Bus, Profibus, DeviceNet, Modbus