Die Auswahl des richtigen Durchflussmessers für technische Gase in 6 Schritten
Die Auswahl des richtigen Durchflussmessers für technische Gase in 6 Schritten
Die Auswahl eines geeigneten Durchflussmessers für technische Gase ist entscheidend, um korrekte Messdaten und Informationen zu erhalten. So vermeiden Sie Entscheidungen auf der Grundlage ungenauer Daten und können viel Geld sparen. VPInstruments Durchflussmesser für zahlreiche technische Gase VPInstruments , darunter Stickstoff, CO₂, Sauerstoff, Argon, Helium und spezielle Gasgemische, die in Verpackungs- und Schweißanwendungen zum Einsatz kommen. Beantworten Sie bitte die folgenden Fragen, um den richtigen Gasdurchflussmesser für Ihre Anwendung und Situation zu finden.
1. Was ist die Anwendung?
Prozessbedingungen, Einbauort und Zweck Ihrer Messung hängen alle mit demselben Grundprinzip zusammen: Sie beeinflussen die Wahl des Messprinzips. Es gibt verschiedene Technologien, mit denen Sie den Massendurchfluss von Gasen messen können. Zwei häufig verwendete Technologien sind der thermische Massendurchfluss und der Differenzdruck. Thermische Massendurchflussmesser verfügen über einen großen Messbereich, mit dem Sie fast 100 % Ihres Verbrauchs erfassen können. Aufgrund ihres großen Messbereichs erkennen Sie selbst kleinste Leckagen von technischen Gasen. Warum also nicht immer einen thermischen Massendurchflussmesser wählen? Wenn das Gas verunreinigt oder feucht ist, ist ein thermischer Messgerät nicht die beste Option. In diesem Fall ist es besser, ein Messgerät mit einem Differenzdruck-Durchflusssensor zu wählen. Ein thermischer Massendurchflussmesser misst trockene Luft von 0,5 bis 150 m/s (0 bis 500 sfps). Ein Differenzdruck-Durchflussmesser misst von 20 bis 200 m/s (65 bis 650 sfps) und ist daher nicht zur Messung von Leckagen geeignet. Das Verhältnis zwischen dem hohen und dem niedrigen Durchfluss wird als „Turndown-Verhältnis“ bezeichnet. Bei thermischen Massendurchflussmessern beträgt dieses typischerweise 1:300, während es bei Differenzdruck-Durchflussmessern 1:10 beträgt.
2. Rohrdurchmesser und Typ des Durchflussmessers?
Es gibt zwei gängige Arten von Durchflussmessern zur Messung des Durchflusses von technischen Gasen: Inline- und Einsteckdurchflussmesser. Im Vergleich zum Inline-Durchflussmesser hat ein Einsteckdurchflussmesser den Vorteil, dass er für verschiedene Rohrdurchmesser eingesetzt werden kann und bei Verwendung eines Kugelhahns unter Druck eingebaut werden kann. Sogar eine Einsteckstelle kann unter Druck geschaffen werden, indem ein Hot-Tap-Bohrer und ein Hot-Tap-Sattel verwendet werden. Allerdings gibt es eine Untergrenze für die Rohrgröße bei der Verwendung eines Einsteckdurchflussmessers. Unterhalb von 2 Zoll ist die Feldgenauigkeit aufgrund des Blockierungseffekts geringer: Der Sensor blockiert einen Teil der Rohrquerschnittsfläche, was die Luftgeschwindigkeit um den Sensor herum beeinträchtigt. Dieser Effekt verstärkt sich deutlich unterhalb von 2 Zoll. Inline-Durchflussmesser sind im Vergleich zu Einsteckdurchflussmessern kostengünstiger; dies gilt für Größen bis zu 2 Zoll. Inline-Durchflussmesser weisen eine sehr hohe Feldgenauigkeit auf, insbesondere bei Verwendung der Ein- und Auslassrohre des Herstellers. Inline-Durchflussmesser haben jedoch einen Nachteil: Sofern der Durchflussmesser nicht in einem speziellen Bypass installiert wird, muss der Prozess (lokal) angehalten werden, wenn ein Inline-Durchflussmesser eingebaut wird. Dies gilt auch, wenn Sie Ihren Durchflussmesser neu kalibrieren möchten.
3. Welche Genauigkeit und Kalibrierung sind erforderlich?
Für eine hohe Genauigkeit empfehlen wir dringend, einen Durchflussmesser zu wählen, der mit dem jeweiligen technischen Gas kalibriert ist. Wenn eine geringere Genauigkeit ausreicht, kann ein Gasumrechnungsfaktor verwendet werden, da dies im Vergleich zu einer spezifischen Gaskalibrierung kostengünstiger ist. Beachten Sie jedoch, dass die Genauigkeit bei unterschiedlichen Drücken und Temperaturen variieren kann. Insbesondere bei Helium raten wir dringend dazu, die Kalibrierung mit echtem Heliumgas bei dem für das System vorgesehenen Betriebsdruck durchzuführen, da der Umrechnungsfaktor über den Druck- und Temperaturbereich stark schwankt. VPInstruments Ihren Durchflussmesser für CO₂, Stickstoff, Helium, Corgon, Argon und andere Industriegase kalibrieren.
4. Allgemeine Bedingungen und Aufstellungsort?
Lokale Gegebenheiten können die Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Durchflussmessers beeinträchtigen. So können beispielsweise Vibrationen dazu führen, dass sich Ihr Einsteck-Durchflussmesser langsam aus seiner Position verschiebt (sofern er nicht ordnungsgemäß montiert ist). Direkte Sonneneinstrahlung kann die Elektronik übermäßig erhitzen, sodass sie sich abschaltet. Eine längere Einwirkung überhöhter Temperaturen kann sogar zu dauerhaften Schäden führen. Beantworten Sie die folgenden Fragen, um diese Gegebenheiten zu beschreiben, und überprüfen Sie anschließend die technischen Daten Ihres Durchflussmessers:
- Installieren Sie das Messgerät im Innen- oder Außenbereich? Ziehen Sie in Betracht, für den Außen-Durchflussmesser ein Schutzgehäuse anzubringen, um ihn vor Regen und direkter Sonneneinstrahlung zu schützen.
- Wie hoch ist die Umgebungstemperatur?
- Wie hoch ist die Gastemperatur?
- Wird es zu einer Exposition gegenüber Staub, Chemikalien (Dämpfe, Flüssigkeiten oder Pulver) oder anderen Verunreinigungen kommen?
- Gibt es noch andere relevante Umgebungsbedingungen zu berücksichtigen?
Um genaue Messergebnisse zu erhalten, müssen Sie außerdem die verfügbare gerade Rohrstrecke und die bevorzugte Position des Messgeräts kennen. Die gerade Rohrstrecke bezeichnet die Rohrlänge ohne Rohrbögen, Ventile und Krümmungen. Die Anforderungen an die gerade Rohrstrecke basieren auf den Gesetzen der dynamischen Physik und gelten allgemein als Standard. Je nach Rohr und den vor- und nachgelagerten Objekten im Rohr benötigen Sie eine Vorlaufstrecke von 20*D 1 bis 40*D 1 und eine Nachlaufstrecke von 5*D 1 bis 10*D 1 (1 = Innendurchmesser). Lesen Sie mehr über die Rohrleitungstabellen. Bitte lesen Sie diesen Artikel, um die erforderliche gerade Rohrstrecke für Ihren Durchflussmesser zu ermitteln.
5. Arten der Auslesung
Es gibt im Wesentlichen drei Möglichkeiten, die Daten des Durchflussmessers anzuzeigen: eine lokale Anzeige direkt am Durchflussmesser, die Anzeige der Daten in einem zentralen Gebäudemanagementsystem (GMS) und/oder die Verwendung eines Datenloggers. Alle Optionen bringen ihre eigenen Anforderungen und wirtschaftlichen Auswirkungen mit sich. Insbesondere beim Anschluss Ihres Durchflussmessers an ein GMS oder ein Energiemanagementsystem kann eine sorgfältige Prüfung der besten Komplettlösung Ihnen potenziell viel Geld, Zeit und Ärger ersparen.
Viele Durchflussmesser nutzen einen 4,20-mA-Ausgang zur Ausgabe ihrer Messwerte. Eine bewährte und zuverlässige Lösung, doch oft steht über diesen Ausgang nur ein einziger Messparameter zur Verfügung. VPInstrumentsbietet 4-in-1-Durchflussmesser an, die gleichzeitig Massendurchfluss, Druck, Temperatur und Gesamtdurchfluss messen. In diesem Fall wird ein Protokoll wie Modbus RTU bereitgestellt, um alle Parameter auf einmal auszulesen. Die Verwendung von Modbus erfordert jedoch einen Experten, um kostspielige Fehler bei der Installation zu vermeiden.
Im Rahmen von Industrie 4.0 entwickelt sich Ethernet zu einem neuen Standard. Ethernet bietet den Vorteil, dass sich durch die Nutzung der vorhandenen Netzwerkinfrastruktur des Werks potenziell erhebliche Einsparungen bei den Kabelkosten erzielen lassen. Die Kosten für Kabel und deren Installation werden oft übersehen, obwohl sie unter Umständen sogar den Gesamtpreis des Durchflussmessers übersteigen können.
6. Sind bestimmte Zeugnisse, Unterlagen oder Prüfungen erforderlich?
Zuletzt sollten Sie sich um die Formalitäten kümmern. Benötigen Sie Bescheinigungen, Unterlagen oder Prüfungen? Denken Sie auch an die Reinigungsvorschriften. Beispielsweise ist bei einigen Sauerstoffanwendungen eine spezielle Entfettung des Durchflussmessers erforderlich. Prüfen Sie immer, was in Ihrem konkreten Fall gilt.
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