Die Wahl der richtigen Massendurchflussmesser-Technologie
Genaue Messung und Kontrolle des Flüssigkeitsstroms sind entscheidend in verschiedenen industriellen Anwendungen und Forschungsbereichen. Alicat Scientific bietet Massendurchflussgeräte an, die auf drei Schlüsseltechnologien basieren: Laminarer Differenzdruck, Coriolis und Thermal (MEMS). Jede Technologie bietet eindeutige Vorteile, die auf spezifische Anwendungsanforderungen zugeschnitten sind.
Abbildung 1. Diagramm der Massendurchflussmessertechnologien
Verständnis von Durchflussmessern und -reglern.
A Durchflussmesser misst die Durchflussmenge einer Flüssigkeit, die sich durch ein System bewegt, und liefert wichtige Daten für die Prozesssteuerung, Sicherheit und Effizienz. A Durchflussreglermisst jedoch nicht nur die Durchflussmenge, sondern regelt sie auch, um einen gewünschten Sollwert aufrechtzuerhalten und eine gleichmäßige und genaue Flüssigkeitsabgabe zu gewährleisten.
Die Auswahl des richtigen Durchflussmessers ist entscheidend für die Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Effizienz der verschiedenen Anwendungen. Die Kenntnis der unterschiedlichen Merkmale und Vorteile der einzelnen Technologien ermöglicht eine fundierte Entscheidungsfindung und gewährleistet eine optimale Leistung für Ihre spezifischen Anforderungen.
Laminarer Differenzdruck
Die Technologie des laminaren Differenzdrucks (DP) misst den tatsächlichen Massendurchfluss durch Anwendung des Poiseuille-Prinzips über ein laminares Strömungselement und unter Einbeziehung von Temperatur-, Absolutdruck- und Differenzdrucksensoren. In diesem Aufbau wird die Flüssigkeit in eine laminare (nicht turbulente) Strömung gezwungen, wodurch der Druckabfall direkt proportional zum Volumendurchfluss ist. Da das Gerät gleichzeitig die Temperatur und den absoluten Druck misst, kann es den tatsächlichen Massendurchfluss und nicht nur die volumetrischen Messwerte berechnen. Dieser Ansatz führt zu hochpräzisen und wiederholbaren Messungen, da der kontrollierte laminare Strömungsweg und die Rückkopplung mehrerer Sensoren die Genauigkeit auch unter wechselnden Bedingungen aufrechterhalten.
Wie es funktioniert
- Fluss-Konvertierung - Das Gerät enthält eine Anordnung von dünnen Metallplatten, die die einströmende turbulente Strömung in eine laminare Strömung umwandeln.
- Druck- und Temperaturmessung - Sensoren messen den Differenzdruck, den Absolutdruck und die Temperatur bei laminarer Strömung, wenn die Flüssigkeit die Platten passiert.
- Durchfluss-Berechnung - Die Druck- und Temperaturmessungen werden in Verbindung mit der Poiseuille-Gleichung zur Berechnung der Durchflussmenge verwendet.
Lesen Sie mehr über das Funktionsprinzip des Laminar DP →.
Die wichtigsten Vorteile unserer Laminar DP-Geräte
- Multivariate Messung - Misst gleichzeitig Massedurchfluss, Volumendurchfluss, Druck und Temperatur, mit der Möglichkeit zur Druckregelung.
- Vielseitige Gas-Kompatibilität - Mit Gas Select und COMPOSER können bis zu 130 Gase ausgewählt oder bis zu fünf Komponenten für eine individuelle Gasmischung zusammengemischt werden, ohne die Genauigkeit zu beeinträchtigen.
- Stabil in sich verändernden Umgebungen - Umfangreiche Kompensationen für Druck- und Temperatureinflüsse ermöglichen hochgenaue Messungen auch bei wechselnden Bedingungen.
- Optimierte Steuerung - Integrierte PID-Einstellung und Autotune für präzise Regelungsstabilität.
- Ultra-schnelle Reaktionszeit - Erzielt Regelungsreaktionszeiten von nur 30 Millisekunden und ermöglicht so schnelle Anpassungen und eine präzise Durchflussregelung.
- Hohe Auflösung - Bietet messbare und kontrollierbare Bereiche von 0,01% bis 100% vom Skalenendwert.
- Ultra-niedriger Druckabfall - Minimiert den Druckabfall (bis zu 0,07 PSID) und bietet eine genaue Durchflussregelung für Systeme mit begrenztem Quelldruck.
- Überlegene Genauigkeit - Erzielt bis zu 0,5% der Ablesung Genauigkeit.
Coriolis
Die Coriolis-Technologie misst den tatsächlichen Massendurchfluss, indem sie Phasenverschiebungen erkennt, die durch die Bewegung der Flüssigkeit durch oszillierende Rohre verursacht werden. Diese direkte Messmethode ist hochpräzise und unabhängig von der Zusammensetzung der Flüssigkeit, wodurch sie sich gut für dynamische Anwendungen eignet, bei denen sich die Flüssigkeitseigenschaften ändern können.
Wie es funktioniert
- Rohr-Oszillation - Das Gerät enthält eine Röhre, die bei ihrer Resonanzfrequenz elektromagnetisch in Schwingung versetzt wird.
- Erkennung von Phasenverschiebungen - Wenn keine Strömung vorhanden ist, schwingen die Rohre symmetrisch. Wenn Flüssigkeit hindurchfließt, verdrehen sich die Rohre, wodurch eine Phasenverschiebung zwischen den Sensoren an verschiedenen Punkten entlang des Rohrs entsteht.
- Direkte Massendurchflussmessung - Die Größe dieser Phasenverschiebung ist direkt proportional zum Massendurchfluss und ermöglicht eine präzise Messung.
- Dichtemessungent - Zusätzlich zum Massendurchfluss kann aus der Resonanzfrequenz der Rohre auf die Dichte der Flüssigkeit geschlossen werden.
Lesen Sie mehr über das Coriolis-Arbeitsprinzip →
Die wichtigsten Vorteile unserer Coriolis-Geräte
- Flüssigkeit Unabhängig - Misst den Massendurchfluss genau, auch wenn sich die Zusammensetzung der Flüssigkeit ändert oder unbekannt ist.
- Kompatibilität der Materialien - Sowohl für korrosive als auch für nicht korrosive Gase geeignet.
- Multi-Parameter-Messung - Misst gleichzeitig Massendurchfluss, Flüssigkeitsdichte und Temperatur.
- Integrierter Totalisator - Die Geräte können die gesamte Durchflussmenge, die durch das Gerät geflossen ist, messen und akkumulieren und lassen sich leicht zurücksetzen, um neue Messungen zu starten.
- Mehrere Druckoptionen:
- Kostengünstige Standardoption: Kompatibel für Drücke bis zu 1.500 PSIA (103 barA) und hat eine Lesegenauigkeit von 0,6% für Flüssigkeit und 1% für Gas, selbst bei niedrigen Durchflussraten.
- Option Hochgenauigkeit: Geeignet für Drücke bis zu 4.000 PSIA (275 barA) und hat eine Lesegenauigkeit von 0,2% für Flüssigkeit und 0,5% für Gas, selbst bei niedrigen Durchflussraten.
Thermisch (MEMs)
Die thermische (MEMs) Technologie misst den Massendurchfluss, indem sie die Temperaturänderungen überwacht, während sich die Flüssigkeit an beheizten Elementen vorbeibewegt. Dieser Ansatz bietet eine kompakte, kostengünstige Lösung für Anwendungen mit geringem Durchfluss und Gasen mit stabilen Zusammensetzungen.
Wie es funktioniert
- MEMs-Sensor - kleine Sensoren, die einen von mehreren physikalischen Zuständen, einschließlich der Temperatur, messen können.
- Temperaturdifferenz - Wenn die Flüssigkeit fließt, registriert der nachgeschaltete Sensor eine höhere Temperatur, wodurch eine Temperaturdifferenz entsteht.
- Korrelation der Durchflussmenge - Die Temperaturdifferenz ist direkt proportional zum Massendurchsatz, da höhere Durchsätze zu einer größeren Wärmeverschiebung führen.
Lesen Sie mehr über das → Thermische Funktionsprinzip
Hauptvorteile unserer MEMs-Geräte
- Breiter Durchflussbereich - Funktioniert von 100 SCCM bis 100 SLPM, mit einer Abschlag von 1,000:1.
- Multi-Gas-Kompatibilität - Kalibriert für neun Gase, einschließlich Luft, N2, O2, CH4, He, H2Ar, CO2und N2O.
- Kompakt und leicht - Merkmale harteloxierter Aluminium-Durchflusskörper für Langlebigkeit in einem leichten Design.
- Verbesserte Funktionen - Enthält eine Zählwerk für genaue Dosierung, automatische Steuerung und einfache Anpassung.
Wann wird welche Technologie eingesetzt?
Vergleichen Sie die wichtigsten Spezifikationen von Laminar-Differenzdruck-, Coriolis- (CODA) und thermischen MEMs (Basis) Strömungstechnologien. Diese Tabelle hebt Faktoren wie die Anforderungen an die Gaszusammensetzung, die Betriebstemperatur, die Druckgrenzen, den Regelbereich und die idealen Anwendungen hervor, um Ihnen bei der Auswahl der besten Lösung für Ihre Anforderungen zu helfen.
Hochdruck: 320 PSIA (22 barA)
- Schnelle Reaktionszeit
- Bekannte Gaszusammensetzung
- Saubere Gase
- Gasmischung
Hochviskose Gase
- Anwendungen im Sanitärbereich und bei korrosiven, schmutzigen oder aggressiven Gasen
- Langfristige Zuverlässigkeit
Anwendungen mit Schwingungsgeräuschen
- Einführen in Rohre
- Leicht und preiswert
- Minimale Drift im Laufe der Zeit
Aggressive Gase
Finden Sie die optimale Massendurchflusslösung für Ihre Anwendung
Die Auswahl des richtigen Durchflussmessers und der richtigen Messtechnik hängt von Ihren betrieblichen Anforderungen ab. Ob Sie benötigen hohe Genauigkeit, Kompatibilität mit mehreren Gasen oder Unabhängigkeit von Flüssigkeitendann hat Alicat die richtige Lösung für Sie.
