Een digitaal alternatief voor traditionele VA-meters/purgemeters

Een digitaal alternatief voor traditionele VA-meters/purgemeters

Vera
Cover Image

De eerste variabele-doorlaatmeter (variable area - VA) met draaiende vlotter werd in 1908 in Aken uitgevonden door Karl Küppers. In hetzelfde jaar werd het apparaat gepatenteerd in Duitsland. Felix Meyer, een van de eersten die het belang van Küppers’ werk inzag, bracht de meter op de markt. In 1909 werd de firma 'Deutsche Rotawerke GmbH’ opgericht in Aken in Duitsland. Het bedrijf verbeterde de uitvinding door de vlotter en de glazen buis opnieuw vorm te geven. Al snel trok het nieuwe apparaat de aandacht in Europa, het Verenigd Koninkrijk en elders.

In de loop der tijd zijn verschillende soorten VA-flowmeters (ook wel purgemeters genoemd) ontwikkeld, meestal om te voldoen aan een specifieke behoefte. Tegenwoordig bestaat een purgemeter meestal uit een taps toelopende buis, die gewoonlijk van glas of plastic is gemaakt. In deze buis bevindt zich de ‘vlotter’ van geanodiseerd aluminium of keramiek. De 'vlotter’ is eigenlijk een gevormd gewicht dat door de trekkracht van de stroming omhoog wordt getrokken en door de zwaartekracht weer omlaag. De trekkracht van een bepaalde vloeistof en vlotterprofiel is uitsluitend een functie van stroomsnelheid in het kwadraat.

Omdat de meters nog steeds een relatief eenvoudig ontwerp hebben, betrekkelijk goedkoop zijn en verhoudingsgewijs weinig onderhoud nodig hebben en eenvoudig te installeren zijn, worden ze veel gebruikt in allerlei toepassingen. Desondanks heeft de traditionele VA-meter een aantal nadelen. De schaalverdeling op een bepaalde purgemeter is bijvoorbeeld alleen correct voor een bepaalde stof bij een bepaalde temperatuur en druk. Door de directe debietaanduiding is de omzetting daarnaast sowieso relatief slecht. Vooral wanneer de meter in een machine is ingebouwd, kan het aflezen moeilijk zijn. Bovendien moet de vlotter door de stromende vloeistof heen worden afgelezen, dus u kunt zich voorstellen dat bij sommige vloeistoffen de waarde niet te zien is.

Negen redenen om een thermische massflowmeter in plaats van een traditionele purgemeter te gebruiken.

Bronkhorst heeft in de nieuwe eeuw het MASS-VIEW®-assortiment ontwikkeld, het technisch geavanceerde, digitale alternatief voor deze traditionele VA-meters. De digitale mogelijkheden van tegenwoordig bieden vele industriële processen en chemische fabrieken veel extra voordelen. • Op het digitale OLED-scherm is eenvoudig een directe of relatieve waarde van het werkelijke debiet af te lezen. Hierdoor worden parallaxfouten uitgebannen. • In tegenstelling tot de traditionele VA-meter, die verticaal gemonteerd moet worden, kan dit digitale alternatief in elke positie worden gemonteerd. • De meter meet niet het volumedebiet, maar het werkelijke massadebiet. • Het stroompad is gemaakt van duurzaam aluminium en niet van breekbaar glas of plastic. • De instrumenten worden standaard uitgerust met 0-5V, RS-232 en Modbus-RTU uitgangssignalen. Een traditionele VA-meter heeft gewoonlijk helemaal geen uitgangssignaal. • Standaard zijn ook twee relais ingebouwd die een noodsituatie aangeven. Hiermee kunnen externe apparaten worden bediend. • Meerdere gassen: waar traditionele VA-meters voor slechts één bepaalde vloeistof worden geproduceerd, zijn bij het digitale alternatief standaard tien vooraf geïnstalleerde gassen beschikbaar. • Meerdere bereiken: waar traditionele VA-meters gewoonlijk uitsluitend een bereik van 1:10 en slechts één volledige schaal hebben, heeft het digitale alternatief naast een bereik van 1:100 ook vier vooraf geïnstalleerde debietbereiken. • Het cumulatief debiet is eenvoudig te verkrijgen en wordt geleverd als standaardoptie.

Massflow Onlne

Hoe minuscule deeltjes enorme impact op een levertumor kunnen hebben

Hoe minuscule deeltjes enorme impact op een levertumor kunnen hebben

Frank Nijsen
Cover Image

Dit is een gastblog door Frank Nijsen (CSO van Quirem Medical).

Een oncoloog die leverkanker behandelt, heeft nog steeds slechts weinig hulpmiddelen tot zijn beschikking. Gelukkig wordt binnenkort een nieuw hulpmiddel aan de gereedschapskist toegevoegd, waarmee vergevorderde, inoperabele levertumoren kunnen worden aangepakt: microscopisch kleine korreltjes geladen met het radioactieve isotoop holmium-166. Deze zogenoemde microsferen worden door Quirem Medical uit Deventer onder de naam QuiremSpheres® op de markt gebracht. QuiremSpheres® is onlangs genoemd in een top-5 van Nederlandse medische technologische innovaties [1]. QuiremSpheres® bestaat uit miljoenen minuscule microsferen. De microsferen zijn zelfs kleiner dan een derde van de doorsnede van een menselijke haar. Hun effect op een levertumor kan echter enorm zijn. De werking van de microsferen is tweeledig: (1) nadat de microsferen in de bloedbaan naar de levertumor zijn ingebracht, blokkeren ze de haarvaten die de tumor van zuurstof en voedingsstoffen voorzien (embolisatie) en (2) het radioactieve holmium-166 geeft bètastraling af, waardoor de tumorcellen van dichtbij worden gedood (radiotherapie). Vanwege deze tweeledige werking wordt de behandeling radio-embolisatie genoemd. In verschillende klinische onderzoeken is aangetoond dat radio-embolisatie doeltreffend is bij de behandeling van levertumoren, terwijl de patiënt slechts relatief milde bijwerkingen ervaart.

Wat maakt QuiremSpheres® zo uniek?

QuiremSpheres®-microsferen zijn het resultaat van meer dan twintig jaar onderzoek en ontwikkeling in het Universitair Medisch Centrum in Utrecht (UMCU). Radio-embolisatie was vijftien jaar geleden al een behandelingsmethode voor leverkanker, maar was bij velen onbekend. De onderzoekers van het UMC Utrecht wilden niet alleen het gebruik van radio-embolisatie bevorderen, maar ook een nieuw soort microsfeer met unieke voordelen bij scans ontwikkelen. Daar zijn ze in geslaagd. De ontwikkelde microsferen kunnen niet alleen met een SPECT-scan worden afgebeeld, maar ook met MRI. Dankzij deze scanmogelijkheden kan de behandelend arts de microsferen volgen nadat ze in de leverader zijn geïnjecteerd en zich ervan verzekeren dat de microsferen de tumor daadwerkelijk hebben bereikt. Daarnaast levert Quirem Medical zelf ontwikkelde software om nauwkeurig te berekenen welke dosis bij de tumor en het gezonde leverweefsel is afgeleverd.

De productie van QuiremSpheres®

De microsferen worden op de productielocatie van Quirem Medical in Nederland samengesteld. Tijdens de samenvoeging wordt holmium-165 chloride omgezet in holmium-165 acetylacetonaatkristallen, die in een oplosmiddel met polylactide worden vermengd. Deze oplossing wordt gecombineerd met een waterige oplossing, waarna microsferen worden gevormd van ongeveer 30 micron groot. Het oplosmiddel moet worden verdampt en massflowregelaars van Bronkhorst leveren de stroom stikstof waarmee de verdamping van het oplosmiddel wordt versneld en gecontroleerd. Na het wassen, zeven en drogen is de partij microsferen geladen met holmium-165 klaar. De volledige samenvoeging duurt bijna twee weken.

Na de productie van de 'koude’ holmium-165 microsferen wordt een flesje met 33 miljoen microsferen geactiveerd door middel van een neutronenbombardement in een nucleaire reactor. De resulterende radioactieve holmium-166 microsferen worden vervolgens naar een ziekenhuis vervoerd om bij een patiënt in te brengen. Door de korte halveringstijd van holmium-166 (26,8 uur) is goede logistiek bij het vervoer van de reactor naar het ziekenhuis van cruciaal belang.

Enkele feiten over het bedrijf...

Quirem Medical BV is een spin-off van het Universitair Medisch Centrum Utrecht (UMC Utrecht). Jan Sigger, de CEO van Quirem Medical, heeft vele leidinggevende functies gehad in de (petro)chemische industrie en de industrie voor medische apparatuur. Frank Nijsen, CSO van Quirem en hoogleraar aan het UMCU, heeft al meer dan vijftien jaar ervaring in (klinisch) onderzoek naar en ontwikkeling van holmium microsferen. In april 2015 heeft Quirem het CE-keurmerk voor QuiremSpheres® verkregen. Quirem Medical is onlangs een strategische samenwerking aangegaan met Terumo, een groot bedrijf in medische apparatuur uit Japan.

Van ruw materiaal naar eindproduct

Nieuwsgierig? Klik op onderstaande links:

Microspheres for liver cancer treatment - Application Note

De website van Quirem

Noot (1) Rabobank Highlights – Dutch medical technology is going to change the world

Klantspecifieke flow-systemen die fabrikanten helpen om te excelleren

Aangepaste meetsystemen voor lage debieten ter ondersteuning van prijswinnende oplossingsgerichte fabrieken

Arjan Bikkel
Cover Image

We hebben bij Bronkhorst® een toegenomen vraag naar skids opgemerkt: een maatwerksysteem dat bestaat uit verschillende soorten instrumenten, zoals vloeistof- en gasflowmeters en een verdamper. In deze blogpost leggen we uit waarom we denken dat er een verband bestaat tussen een toenemende vraag naar skids en het vermogen in een competitieve industrie te concurreren.

Europe’s Solution Factories

We werden geïnspireerd door een artikel in Harvard Business Review van S.E. Chick, A. Huchzermeier, S. Netessine en anderen, waarin toepassingen werden geanalyseerd van Europese producenten die zichzelf ‘uitmuntend’ vinden wat betreft productie en die een Industrial Excellence Award hebben gewonnen. Ondanks het feit dat Europa relatief hoge arbeidskosten en enkele van 's werelds strengste voorschriften voor het gebruik van arbeid, faciliteiten en apparatuur heeft, doen de fabrieken die een Industrial Excellence Award hebben gewonnen het opmerkelijk genoeg allemaal uitstekend in zeer competitieve sectoren.

De vier onderscheidende factoren waardoor volgens het artikel de winnende Europese fabrikanten succesvol zijn geworden:

• Ze gebruiken gegevensstromen om nauw samen te werken met hun partners in de toeleveringsketen. • Ze optimaliseren de meerwaarde voor de klant in de hele keten, niet alleen in hun deel van de keten. • Ze gebruiken hun technische kunde om hun klanten een zeer specifiek aangepast product te bieden. • Ze werken samen met hun leveranciers om hun productieprocessen snel te verbeteren. Kortom, de winnende productiebedrijven werken samen met hun partners om oplossingen te produceren voor andere partners. Het is een voorrecht voor Bronkhorst om nauw met onze klanten samen te werken aan de ontwikkeling van slimme ontwerpen op maat, die aan hun specifieke behoeften voldoen. Een skid is een maatwerksysteem op basis van een standaardconcept. De aanpassing van een standaardconcept door gebruik te maken van de ervaring en kennis van onze klanten en van onszelf, deskundigen op het gebied van lage debieten, lijkt voor vele prijswinnende bedrijven in de branche om meerdere redenen een aantrekkelijk aanbod. Graag vertellen we u de redenen waarom wij denken dat klanten met ons samenwerken aan de creatie van hun eigen skid.

De vier redenen waarom skids op maat gewild zijn:

1. Concentratie op kernactiviteit.

Bedrijven concentreren zich steeds meer op hun kernactiviteit. Ze verwachten dat een leverancier een complete oplossing levert in plaats van alleen aparte instrumenten. Wij bouwen de skid samen met onze klanten en leveren een oplossing waarin alle relevante instrumenten en accessoires zijn geïntegreerd. De ‘oplossingsgerichte aanpak’ wordt in deze deze video nader uitgelegd.

2. Inkopen bij één leverancier.

Wij kunnen flowmeters (thermische of coriolis-), een verdamper, RV-sensors, drukmeters, pompen, vloeistofvaten en andere instrumenten van derden integreren op een skid. Bronkhorst monteert alle interne buizen op de skid. Zo kan een klant bij één leverancier een complete oplossing kopen, in plaats van afzonderlijke instrumenten bij meerdere leveranciers. De skid wordt vooraf getest en is klaar voor gebruik door de klant. Bovendien voeren we een druk- en lektest uit op de skid en leveren we er een gebruiksaanwijzing bij. Als bijkomend voordeel zijn onze skids gebaseerd op standaardplatformen die hun waarde bewezen hebben, waardoor de leveringstijd voldoet aan de verwachtingen van onze klanten.

3. Ontwerp op maat.

Dankzij maatwerkproducten, ondersteuning en diensten na verkoop kunnen klanten zichzelf onderscheiden op een concurrerende markt. Elke skid wordt specifiek voor de klant ontworpen. Zelfs als de klant maar één skid nodig heeft, bieden wij een oplossing. Daarnaast verlenen we ondersteuning en diensten na verkoop passend bij de behoeften van elke afzonderlijke klant.

4. Compact ontwerp.

De neiging tot miniaturisatie is overal te zien. Voor kleine onderdelen zijn minder grondstoffen nodig, zowel bij de productie als bij het (chemicaliën)verbruik. Een klant die een geavanceerde technische machine koopt, wil dat zijn apparatuur zo compact mogelijk is. Machines moeten kleiner zijn vanwege de hoge kosten voor vloeroppervlak, met name in stofvrije ruimtes, de 'natuurlijke' leefomgeving van machines die zonnepanelen en microchips maken. Een skid is een zeer compacte oplossing waarin meerdere instrumenten zijn geïntegreerd.

Europe's Solution Factories

Bron: ‘Europe’s Solution Factories’ door S.E. Chick, A. Huchzermeier en S. Netessine, Harvard Business Review, april 2014

Het belang van massflowmeting en de relevantie van coriolistechnologie

het belang van massflowmeting en de relevantie van coriolistechnologie

James Walton
Cover Image

Waarom is massflowmeting belangrijk voor de procesindustrie en wat zijn de sterke punten van coriolisflowmeters en -regelaars?

Flowmeting van een vloeistof of gas is bij veel processen gewoonlijk een cruciale parameter. Bij de meeste bewerkingen is het belangrijk om er zeker van te zijn dat de juiste vloeistof op het juiste moment op de juiste plaats is. Bij sommige essentiële toepassingen moeten nauwkeurige flowmetingen kunnen worden uitgevoerd om de productkwaliteit te garanderen. Gezondheid en veiligheid zijn altijd een belangrijke factor bij het werken met vloeistoffen en gassen. Het is dus zeer belangrijk dat u investeert in een veilige en productieve werkomgeving voor uw team. Flow- en drukmeting biedt het proces en de medewerkers deze veiligheid.

Bij de meeste instrumenten voor flowmeting van vloeistoffen en gassen wordt het debiet afgeleid uit de meting van de vloeistofsnelheid of de verandering in kinetische energie. Andere factoren die het vloeistofdebiet beïnvloeden zijn onder andere de viscositeit en dichtheid van de vloeistof en de wrijving van de vloeistof waar deze in contact staat met de pijp. Door de grote verscheidenheid aan beschikbare flowmeter technologie kan het moeilijk zijn om de juiste technologie voor de toepassing te kiezen. Een belangrijke vraag die wellicht over het hoofd gezien wordt, is: wat zou het instrument moeten doen, en wat kan het instrument in werkelijkheid?

mass flow vs volume flow

Directe flowmeting

Directe massflowmeting is een belangrijke industriebrede ontwikkeling, omdat hierdoor de onnauwkeurigheden als gevolg van de fysische eigenschappen van de vloeistof worden uitgebannen, niet in de laatste plaats het verschil tussen massa- en volumedebiet. Massa wordt niet beïnvloed door veranderingen in temperatuur en druk. Alleen al om deze reden is het een belangrijke flowmetingsmethode voor vloeistoffen. Wat nauwkeurigheid betreft blijft volumedebiet bruikbaar, mits aan de voorwaarden van het proces en de kalibratiereferentie wordt voldaan. Volumedebietmeetapparaten, zoals variabele-doorlaatmeters en turbinefloweters, kunnen geen veranderingen in temperatuur of druk onderscheiden.

Een methode van massflowmeten maakt gebruik van het verschijnsel corioliskracht.

Het coriolisprincipe

Dit lang geleden ontdekte principe is overal om ons heen in de fysieke wereld. Een voorbeeld is de draaiing van de aarde en de invloed ervan op het weer. Het werkingsprincipe is eenvoudig maar zeer effectief. Een buis wordt aan het trillen gebracht met een vaste frequentie. Wanneer een vloeistof door deze buis stroomt, veroorzaakt de kracht van de massastroom een verandering in de trilling van de buis. Hierdoor draait de buis, met een faseverschuiving tot gevolg. Deze faseverschuiving kan worden gemeten en er kan een lineaire uitvoer worden afgeleid, die in verhouding staat tot de stroom.

Aangezien dit principe de massastroom meet ongeacht de inhoud van de buis, kan het rechtstreeks worden toegepast op elke stof die door de buis stroomt, of het nu gaat om een vloeistof of een gas. Bovendien kan naast de faseverschuiving in de frequentie tussen invoer en uitvoer, ook de werkelijke verandering in de natuurlijke frequentie worden gemeten. Deze verandering in frequentie is direct evenredig met de dichtheid van de vloeistof. Daarnaast kan er nog een signaaluitvoer worden afgeleid. Interessant is dat het na meting van het massadebiet en de dichtheid mogelijk is om het volumedebiet af te leiden.

De coriolismassflowmeters hebben waardevolle kenmerken vergeleken met andere principes:

  • Ze hoeven niet (opnieuw) gekalibreerd te worden tijdens het gebruik – de flowmeting en -regeling is vloeistofonafhankelijk
  • Gas en vloeistof kunnen met dezelfde sensor gemeten worden
  • Ze kunnen een ongedefinieerd of variabel mengsel meten
  • Meerdere parameters

Het coriolisprincipe, toegepast in een massflowmeter, heeft daarom zijn plaats in de vloeistofmeting en -regeling in de procesindustrie.

Bekijk onze video mini CORI FLOW Principle op ons You tube kanaal voor meer informatie over het coriolisprincipe.