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Einige ehrliche Worte zur Feldgenauigkeit von Durchflussmessern

VPFlowScope installiert in einer Druckluftanlage

Wenn man über die Genauigkeit von Durchflussmessern spricht, ist es wichtig, einige grundlegende Kenntnisse darüber zu haben, was sie beeinflusst. Wir sehen viele Diskussionen auf Plattformen wie LinkedIn, wo Leute Aussagen über die Genauigkeit machen, ohne die wahre Geschichte zu erzählen. In diesem Artikel geben wir Ihnen einige praktische Antworten auf häufig gestellte Fragen.

Punkt-/ Einzelpunkt-Durchflussmesser

In einigen Diskussionen über Durchflussmesser sehen wir Aussagen wie: "Mit unserem flowmeter benötigen Sie nur 10 bis 15 Durchmesser". Tatsächlich ist dies auf dem Planeten Erde nicht möglich, wenn man Druckluft oder Gas mit einem Punktmessgerät oder einem "Einpunktmessgerät" flowmeter misst. Das verstößt gegen grundlegende physikalische Prinzipien.

Was versteht man nun unter einer "Punktmessung/Einzelpunktmessung" flowmeter? Dies sind alle Durchflussmesser, die den Durchfluss auf der Grundlage einer Geschwindigkeitsmessung an einem einzigen Punkt im Rohr berechnen. Ein offensichtliches Beispiel ist der Einsteckzähler flowmeter, der einer der am häufigsten verwendeten flowmeter Typen für Audits ist. Ein anderes, von außen weniger offensichtliches Beispiel ist ein Ultraschallzähler. Dieser Zähler misst ebenfalls den Durchfluss in einem geraden Weg. Einige Zähler verwenden fortschrittlichere Technologien, wie z. B. Doppelpfad- oder sogar Mehrpfadzähler, die jedoch in Druckluftanwendungen seltener eingesetzt werden.

VPFlowScope Probe misst Durchfluss, Druck, Temperatur und Gesamtdurchfluss

Das Original VPFlowScope® DP ist das ultimative Messgerät für gesättigte Druckluftdurchflussmessungen.

Feldgenauigkeit vs. Spezifikationen

Bei Druckluftanwendungen können selbst die genauesten flowmeter falsch angewandt werden, was zu großen systematischen Fehlern oder zufälligen erratischen Messwerten führen kann. Bei der Prüfung des Druckluftdurchflusses, insbesondere in alten, bestehenden Druckluftsystemen, kann es sehr schwierig sein, realistische Messdaten zu erhalten, da alle punktuell messenden Durchflussmesser anfällig für vor- und nachgeschaltete Störungen sind. Diese Störungen verursachen oft große Abweichungen. Dies kann den Eindruck erwecken, dass die Luft fehlerhaft ist flowmeter, während sie einfach falsch zugeführt wird.

Der perfekte Einbauort in bestehenden Fabriken ist oft eine Herausforderung.

Beispiele für Elemente, die das Strömungsprofil stören können, sind Doppelkrümmer, abrupte Durchmesseränderungen und große T-Stücke. In vielen Fällen kann der Kunde die flowmeter nur 5 oder 10 Durchmesser stromabwärts von diesen Elementen platzieren, was einen großen Einfluss auf die Feldgenauigkeit hat.

Ein flowmeter wird unter idealen Bedingungen kalibriert, das heißt, es wird einem bekannten, symmetrischen Geschwindigkeitsprofil in einem Referenzrohr mit bekanntem Innendurchmesser ausgesetzt. Wenn Sie jedoch ein flowmeter in einem Rohr in zu geringer Entfernung von potenziellen Störungen installieren müssen, raten wir Ihnen, mindestens 5 bis 10 % zu Ihrem Unsicherheitsbudget hinzuzurechnen und sicherzustellen, dass sich alle Beteiligten der zusätzlichen Messunsicherheit bewusst sind. Vor allem beim "Testen" der Kompressorleistung im Feld muss man sehr vorsichtig sein.

Turbulent vs. Laminar

Es wird immer noch von "laminarer Strömung" in der Druckluft gesprochen. Auch das sollten wir klären. Wussten Sie, dass Druckluft aufgrund der hohen Geschwindigkeiten und der großen Rohre immer turbulent ist? In Druckluftnetzen werden Sie niemals eine laminare Strömung erreichen, es sei denn, Sie messen sehr niedrige Geschwindigkeiten. Und warum? Wegen eines anderen physikalischen Gesetzes, das von Reynolds und anderen beschrieben wird. Aber keine Sorge, das ist überhaupt kein Problem. Es hat sogar einen Vorteil, denn das Strömungsprofil ist eher flach als parabolisch. Das macht das Einsetzen Ihrer flowmeter in größeren Rohren weniger kritisch.

Von nun an sollten wir von "voll entwickelter" Strömung sprechen, statt von laminarer, was bedeutet, dass das Strömungsprofil schön symmetrisch ist und sich gleichmäßig über die Rohroberfläche verteilt. Es dauert eine ganze Weile, bis die Strömung symmetrisch wird. In einigen Fällen, insbesondere bei Doppelkrümmern außerhalb der Ebene, haben wir gesehen, dass es bis zu 60 D dauert.

Durchflussmessertechnologien im Vergleich - was zu beachten ist

  • Thermische Einstecksonden: Strömungsprofileffekte und Temperatureffekte. Plötzliche Temperaturschwankungen können die Messung beeinflussen. Wassertropfen führen zu Ausschlägen im Messsignal.
  • Differenzdrucksonden: Durchflussprofil, Turndown-Verhältnis ist begrenzt, achten Sie auf geringen Durchfluss. Wassertropfen und Schmutz können Druckanschlüsse verstopfen. Wasser in den Verbindungsleitungen kann zu seltsamen Ergebnissen führen.
  • Ultraschall: Strömungsprofil, Ultraschallgeräusche von Ventilen, Vibrationen, Signalverlust.
  • Vortex (in-line): Wassertropfen, begrenztes Absenkungsverhältnis, geringer Durchfluss und permanenter Druckverlust über den Zähler sind zu beachten
  • Differentialdruck (in der Leitung): Begrenzter Turndown, Vorsicht bei geringem Durchfluss. Permanenter Druckverlust bei Verwendung von Blendenmessgeräten.
  • Turbinen: Die Oszillation kann zu höheren oder niedrigeren durchschnittlichen Durchflusswerten führen. Druckimpulse können die Lager beschädigen. Wasser kann Korrosion verursachen, was zu falschen Messwerten führt.

Wie genau müssen Sie sein?

Bei einer Prüfung kommt es darauf an, wonach Sie suchen (Leckagen, Bedarfsprofil, Leistung des Verdichtersteuerungssystems, Verdichtereffizienz). Bei der Analyse der Daten kommt es auf die Fähigkeiten des Prüfers an und darauf, wie er die Kombination verschiedener Sensoren und Signale interpretiert. Manchmal kann ein einfaches Last-/Entlastungssignal eines Kompressors bereits Aufschluss über das Verhalten des Steuerungssystems geben, in anderen Fällen möchte man vielleicht in die Nachfrageseite hineinzoomen, wo man ein bidirektionales flowmeter benötigt. Je mehr Signale Sie kombinieren, desto mehr Klarheit erhalten Sie darüber, was genau vor sich geht.

Im Allgemeinen ist eine Genauigkeit von 5 % für eine Luftprüfung mit Einstechfühler in Ordnung, wenn man alle Unsicherheiten in Betracht zieht. Wenn Sie einen Kompressor vor Ort prüfen und mit den Werksangaben vergleichen wollen, müssen Sie die ISO 1217-Richtlinie über die erforderliche Genauigkeit prüfen. Dies erfordert möglicherweise eine spezielle Ausrüstung und Fachpersonal für die Durchführung der Prüfung.

Brauchen Sie einen Rat?

Kontaktieren Sie uns, um Ihre Anwendung zu besprechen. Wir beraten Sie gerne bei der Auswahl des richtigen Produkts, das in manchen Fällen nicht flowmeter sein muss.

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