Gebruik van massflowmeters in de auto-industrie

Gebruik van massflowmeters in de auto-industrie

Marlies Slutter
Cover Image

De auto-industrie is de grootste ter wereld. Hier wat feiten op een rij:

  • Er worden jaarlijks zo'n 99 miljoen voertuigen geproduceerd (bron: European Automobile Manufacturers Association).
  • De grootste autoproducerende landen zijn China, Japan, Duitsland, India en Zuid-Korea (2017).
  • Er bestaan tussen landen grote verschillen in de gemiddelde afstand die jaarlijks per auto wordt afgelegd. Zo bedraagt die afstand in de VS ongeveer 21.500 km/jaar, terwijl In Europa het gemiddelde op 12.000 km/jaar ligt (bron: Odyssee).
  • Een auto heeft gemiddeld 30.000 onderdelen (source: Netstar).

Veel mensen gaan zowel naar hun werk als op vakantie met de auto. Dat geldt voor mijzelf ook. Ik zit elke dag in de auto maar ik heb er onderweg naar Ruurlo eigenlijk nooit bij stilgestaan dat voor het maken van mijn auto flowmeters zijn gebruikt die wij zelf ontwikkelen. Jullie wel? Toen ik er eens over na ging denken, kwam ik tot de ontdekking dat onze flowmeters een rol spelen bij heel veel toepassingen in de auto-industrie; waarschijnlijk niet bij alle onderdelen, maar toch zeker wel bij een paar. Er zijn drie interessante toepassingen van flowmeters in de auto-industrie die ik graag met jullie wil delen.

1. Juiste dosering van oplosmiddel

Een groot bedrijf produceert op de afdeling voertuigen een 'huid' die het dashboard van een auto bedekt om het een 'lederen look' te geven. De huid wordt geproduceerd door vloeibaar, gekleurd polyurethaan in een nikkelmal te spuiten. Om ervoor te zorgen dat de huid onbeschadigd uit de mal komt, wordt gebruikgemaakt van een extern oplosmiddel, dat op het maloppervlak wordt aangebracht voordat het polyurethaan wordt ingespoten. Voor de dosering van dit oplosmiddel werd Bronkhorst gevraagd om een geschikte massflowregelaar te leveren.

auto dashboard

2. Testen van klepzittingen

Klepfabrikanten maken gebruik van druk-degradatiemethoden om metaal-op-metaal klepzittingen te controleren. De nieuwe generatie automotoren werkt met een hogere druk. Fabrikanten hebben nieuwe methoden nodig voor het testen op lekken om gelijke tred te houden met de behoeften van de klant. Recent heeft Bronkhorst goede contacten gehad met fabrikanten van kleppen en machines voor het testen van klepzittingen. Het ging daarbij om het uitvoeren van lage-flowmetingen als alternatieve methode om tot betere prestaties te komen.

klepzitting

3. Simulatie van uitlaatgassen voor het testen van de lambdasonde

Elke moderne auto met een verbrandingsmotor heeft een zelfcontrolerende manier om de motorprestaties te optimaliseren. Een lambdasonde, een sensor in het uitlaatgedeelte van de auto, meet het zuurstofgehalte van de uitlaatgassen van de auto. Dit zuurstofgehalte, de 'lambda-waarde', is een maat voor de effectiviteit van het verbrandingsproces in de motor van een auto. De onderzoeksafdeling van een autofabrikant moet de prestaties van deze lambdasondes met verschillende uitlaatgassamenstellingen testen. Hiervoor hebben ze een kunstmatige uitlaatlijn gebouwd waarin ze geen echt uitlaatgas gebruiken, maar de samenstelling van de uitlaatgassen van een auto simuleren. Zij vroegen Bronkhorst om hiervoor massflowregelaars te leveren.

uitlaat

Hernieuwbare energie in de auto-industrie

Behalve voor toepassingen bij autofabrikanten (of leveranciers voor de auto-industrie) worden instrumenten van Bronkhorst ook gebruikt voor onderzoek aan universiteiten naar hernieuwbare energiebronnen voor de automobielsector, of bij wedstrijden waar universiteiten aan deelnemen. Green Team Twente bijvoorbeeld probeert de meest efficiënte waterstofauto te bouwen. In dit blog vertellen ze over het onderzoek dat ze doen.

Het Solar Team Twente neemt deel aan de World Solar Challenge, die om de twee jaar wordt gehouden. De deelnemende teams krijgen de opdracht een auto te ontwerpen die enkel op zonne-energie in maximaal zes dagen van Noord- naar Zuid-Australië kan rijden, een afstand van 3.000 kilometer. Bronkhorst is een van de sponsoren van dit team. Lees meer in ons nieuwsartikel.

Afbeeldingsomschrijving

Een derde hernieuwbare energiebron waar onderzoek naar wordt gedaan is hydrozine (mierenzuur). Lotte Pleging van Team FAST legt in haar blog uit waarom zij gelooft dat hydrozine (HCOOH) een serieuze kandidaat is om fossiele brandstoffen te vervangen en vertelt zij over de rol van de thermische massflowmeters van Bronkhorst bij het opwekken van deze hernieuwbare brandstof.

Afbeeldingsomschrijving

Wilt u op de hoogte worden gehouden van de laatste ontwikkelingen in flowmeting?

Welke rol spelen flowmeters bij de verwerking van suikerbieten?

Welke rol spelen flowmeters bij de verwerking van suikerbieten?

Erwin Broekman
Cover Image

Waarom houdt (bijna) iedereen van snoep, frisdrank, koekjes en taart? Al deze producten bevatten suiker, en daardoor smaken ze zo lekker. Maar waar komt die suiker vandaan? Alle groene planten produceren suiker via fotosynthese. Van alle planten bevatten suikerbieten en suikerriet de grootste hoeveelheden suiker; daarom worden die planten meestal gebruikt om suiker uit te halen. In dit blog kijken we naar de verwerking van suikerbieten en naar de rol die de flowmeters van Bronkhorst in dit proces spelen.

Convergence Industry B.V. is een leverancier van op maat gemaakte meet- en regelsystemen voor vloeistoffen en gassen. Bij het onttrekken van suiker aan suikerbieten ontdekte een van de klanten van Convergence dat het bij toepassing van membraanfiltratie mogelijk was om meer componenten uit de suikerbiet te halen dan alleen suiker. Daarvoor werd een op maat gemaakt nanofiltratiesysteem op laboratoriumschaal gebruikt.

Membraanfiltratie

Membraanfiltratie is een zuiveringsproces van hoge kwaliteit dat gebruik maakt van geavanceerde technieken. Hoe werkt dat? Een eenvoudige manier om membraanfiltratie uit te leggen, is de vergelijking met koffie zetten. Als u water in een koffiefilter vol koffiebonen giet, wilt u dat daar koffie uit komt zonder schillen van de koffiebonen. Daar zorgt het filter voor. Op een ander niveau lijkt dit op waterfiltratie waarbij u de ionen wilt wegfilteren, zodat u van zeewater drinkwater kunt maken. Zo simpel is het!

Samenwerking met Convergence voor membraanfiltratie

Voor de membraanfiltratie kan een ‘Convergence inspector Colossus’ worden gebruikt. Dit is een op maat gemaakt, volledig automatisch nanofiltratiesysteem op laboratoriumschaal, en dat is interessant. Felix Broens (Chief Technology Officer van Convergence Industry B.V.) legt uit hoe dit systeem werkt:

”In het nanofiltratiesysteem wordt water toegevoerd waarin een fosfaatvrije antiscalant is gedoseerd. Met een hogedrukpomp wordt het systeem onder druk gezet, waardoor een deel van het water door het membraan wordt geperst (permeaat). Het deel van het water dat niet door het membraan kan (retentaat) wordt teruggevoerd naar waar het water is toegevoerd. Een extra pomp in de recirculatiebuis zorgt voor een hogere stroomsnelheid over het membraanoppervlak, waardoor de verontreiniging van het membraan zelf vermindert. Uiteindelijk kan het permeaat worden gebruikt als schoon water voor verschillende toepassingen."

“De antiscalant wordt gebruikt om kalkvorming op het membraan te voorkomen door een complex van metaalhoudende ionen te vormen dat ze in de retentaatstroom houdt, zodat ze uit het systeem gevoerd kunnen worden. En omdat we een fosfaatvrije en biologisch afbreekbare antiscalant gebruiken, zijn er geen schadelijke effecten voor het milieu.”

Afbeeldingsomschrijving

Bronkhorst flowmeters in membraanfiltratie

Het hart van het nanofiltratiesysteem wordt gevormd door een Coriolis massflowmeter van Bronkhorst, die het proces regelt. Er wordt een Coriolis flowmeter gebruikt omdat die ook de dichtheid kan meten, wat belangrijk is bij suikerhoudende oplossingen. De flowmeter wordt aan de 'schone' kant van het proces geplaatst, dus achter het membraan, waar het permeaat stroomt (de flow van het gezuiverde product). De mate van scheiding van het membraan kan worden beïnvloed door zowel de flowsnelheid als de druk. Daarom is een Coriolis flowmeter met een groot bereik de beste optie voor het meten van een groot testbereik.

Door dit systeem van Convergence kon hun klant het proces enorm verbeteren. Voordat het Convergence-systeem werd gebruikt, was het een handmatig proces dat veel tijd kostte en niet altijd nauwkeurig was. Nu is het hele proces geautomatiseerd met behulp van op de klant toegesneden Convergence-software waarmee de Coriolis massflowmeter nauwkeurig via de pomp kan worden geregeld, waardoor ook de permeaatflow nu nauwkeurig en snel wordt geregeld. Vergeleken met voorheen zorgt dit voor een goede reproduceerbaarheid, betrouwbaarheid, gegevensregistratie en kortere doorlooptijden voor het experiment. Met dit op maat gemaakte systeem op laboratoriumschaal kan voldoende residu worden gemaakt voor testdoeleinden, zonder dat het proces hoeft te worden opgeschaald naar een proefinstallatie.

Afbeeldingsomschrijving

Bekijk de Coriolis-flowmeters die voor deze toepassing beschikbaar zijn.

Neem voor meer informatie over membraanfiltratie contact op met Convergence.

Wilt u op de hoogte worden gehouden van de laatste ontwikkelingen in flowmeting?

Beluchting in de visteelt

Beluchting in de visteelt

Nicolaus Dirscherl
Cover Image

De consumptie van vis stijgt. De wereldbevolking groeit en daarmee neemt ook de behoefte aan voedzaam voedsel toe. Bewuste consumenten zijn op zoek naar alternatieven voor ‘een lekker stukje vlees’. En dat leidt ertoe dat ze meer vis of vegetarische producten gaan eten.

De industrialisering van vissersvloten en overbevissing hebben een enorme impact, met als gevolg dat bepaalde wilde vissoorten in open water steeds zeldzamer worden. De zee is niet langer in staat om aan de groeiende vraag te voldoen. Gelukkig gaat de trend naar duurzamere voedselproductie ook gepaard met een groeiende belangstelling voor visteelt.

Visteelt

Wat de koeien-, schapen- of kippenhouderij op land is, is de visteelt in het water. De mens verbouwt en kweekt al vele jaren zijn eigen voedsel - in kassen, in stallen of in de wei. We proberen in al onze behoeften te voorzien, wat die ook zijn - steeds vaker op een duurzame manier, met respect voor de natuur. Die trend gaat ook op voor de visteelt.

Veel mensen zien een visfarm voor zich als een soort aquarium, een kleine vijver of een drijvend net. Maar in Noorwegen, een belangrijke speler op deze markt, denkt men veel groter. Een gemiddelde viskooi voor de Noorse kust heeft al gauw een diameter van tientallen meters en bevat zo'n 200.000 tot 300.000 zalmen. In de nabije toekomst zullen de kooien zelfs nog groter worden, met een capaciteit van 1 tot 2 miljoen zalmen. Begin 2018 dreven er alleen al in Noorwegen meer dan 3500 kooien voor visteelt in zee. En vanuit Noorwegen worden kennis en technologie geëxporteerd naar de rest van de wereld, waar belangstelling bestaat voor grootschalige visteelt in zee - of misschien zelfs op het land.

Afbeeldingsomschrijving

Zalm is een typisch voorbeeld van een vissoort die kan worden gekweekt. Hij heeft koud water nodig - het liefst een temperatuur van zeven tot negen graden Celsius. Dat is dan ook de reden dat deze vorm van aquacultuur zich afspeelt op het noordelijk halfrond, uit de kust in de fjorden. Bovendien is zalm een zeer populaire vissoort, die overal in de wereld vaak op het menu staat. De vraag is dus hoog.

Beluchting

Beluchting is voor viskwekerijen van levensbelang. Naast voedsel hebben de vissen ook zuurstof nodig. Die wordt aangevoerd door middel van kleine luchtbelletjes in het water (‘beluchting’). Maar beluchting heeft meer voordelen.

Zalmkwekers hadden in eerste instantie veel last van luizen die hun vis aantastten. En omdat zalmluis een negatieve impact op de oogst had, moesten de kwekers op zoek naar oplossingen. Om onbekende reden - misschien als experiment of per toeval - begonnen ze vanaf de onderkant lucht in de kooi te brengen. Daarna merkten ze op dat de vissen zich anders gingen bewegen. In plaats van de hele dag in rondjes te zwemmen - zoals zalmen normaal gesproken doen - begonnen ze door de hele kooi te zwemmen en werden ze beweeglijker. Als de zalmen beweeglijker zijn, moeten de spieren harder werken en vlees van dieren die beweging krijgen, is van betere kwaliteit. Tegelijkertijd zagen de kwekers dat ze met beluchting een gunstiger waterkwaliteit konden creëren, met een op de vis afgestemde temperatuur, omstandigheden en hoeveelheid zuurstof. Met als resultaat dat zalmluis minder voorkwam. Beluchting had dus - en heeft nog altijd - twee voordelen: verbetering van de viskwaliteit en vermindering van ongewenste zalmluis. Beluchting betekent overigens niets anders dan lucht toevoegen.

Beluchting in viskwekerijen met gebruik van massflowregelaars

Beluchting is een heel eenvoudig proces, vergelijkbaar met dat in een gewoon huisaquarium. Maar het kan heel positieve resultaten opleveren, zoals hiervoor al beschreven. Luchtbellen kunnen worden gecreëerd door natuurlijke waterstromen (van de kust af, van hellingen af), met pompen, waaiers, variabele-doorlaat-flowmeters of - zoals we het bij Bronkhorst doen - met massflowregelaars en compressors. Hierbij haalt een compressor lucht uit de omringende atmosfeer en zet deze om in perslucht. Die perslucht wordt aangevoerd naar de massflowregelaar, die het water in de viskooien op een gecontroleerde manier belucht.

Afbeeldingsomschrijving

Om viskwekerijen op afstand en met zo min mogelijk inzet van personeel te kunnen runnen, is het wenselijk om zoveel mogelijk processen te automatiseren. Eén voorbeeld hiervan is automatisch voeren. Tijdens het voeren van de vissen moet de beluchting tijdelijk worden onderbroken, zodat de vissen de kans krijgen om hun voedsel te ‘vangen’ voordat het de kooi uit drijft. Tussen voedermomenten in zorgt beluchting voor een verbetering van de conditie van het water en van de zalm. Voor de exploitant is het handig dat massflowregelaars op afstand kunnen worden bediend, vanuit de regelkamer aan land. De beluchting wordt gestopt zodra het voederen begint. En zodra het voederen is afgerond, gaat de regelaar automatisch terug naar het instelpunt van vóór het voederen. De waterconditie wordt dan weer even stabiel als ervoor.

Maar er zijn meer voordelen: massflowregelaars kunnen een energiebesparing opleveren doordat de omstandigheden in de kooi verbeteren. De nauwkeurigheid van de apparatuur speelt hierbij een belangrijke rol. Elke kubieke meter lucht die je bespaart door een betere nauwkeurigheid - snellere regeling of opening van kleppen - is direct van invloed op de kosten voor het laten draaien van de compressor. Bovendien kan bij stormachtig weer de beluchting worden teruggeschroefd, terwijl tijdens een lange periode van droogte waarin het water niet in beweging is, juist meer luchtbellen nodig zijn. Deze nauwkeurigheid en flexibiliteit leveren dus een beter gecontroleerde omgeving op.

Afbeeldingsomschrijving

Met de MASS-STREAM massflowregelaars hebben we een robuust instrument in ons assortiment dat het goed doet onder de zware omstandigheden in het noorden. Naar de normen van Bronkhorst valt dit type beluchting in de categorie ‘hoog debiet’. Het luchtstroomdebiet voor een viskooi ligt gewoonlijk tussen de 600 en 1400 liter per minuut.

Massflowregelaars voor andere soorten beluchting

Massflowregelaars zijn tevens geschikt voor andere soorten beluchting - ook weer in de aquacultuur en landbouw. Om zalm te kunnen kweken, moeten er ook eitjes worden bevrucht, wat meestal aan land gebeurt. Visseneitjes en jonge vis zijn nog extra kwetsbaar voor veranderingen in hun omgeving; zij hebben dus nog meer dan hun volwassen soortgenoten behoefte aan stabiliteit. Afhankelijk van de vissoort kan de zuurstofbalans in het water heel nauw luisteren, wat een nauwkeurige regeling heel belangrijk maakt.

Bij de kweek van algen is kooldioxidegas één van de voedselbronnen die de algen nodig hebben om te groeien. Dit gas moet onder specifieke omstandigheden worden toegevoerd.

Een heel bekende toepassing van beluchting vinden we in de voedsel- en drankenindustrie. Zoals u misschien wel weet, is aan elke frisdrank of koolzuurhoudende drank kooldioxidegas toegevoegd. Dit proces wordt op een vergelijkbare manier toegepast bij het verpakken van voedsel, als één van de stappen om de houdbaarheid te verlengen. Voordat het voedsel de verpakking in gaat, wordt hier stikstof in gebracht om de zuurstof eruit te verwijderen.

“Visteelt met gecontroleerde beluchting via massflowregelaars draagt bij aan een goede viskwaliteit, beheersing van ziekten en een hogere opbrengst,” aldus Nicolaus Dirscherl, Managing Director van M+W Instruments GmbH.

Lees het verhaal over deze toepassing " Beluchting in de visteelt"

Bekijk de producten die bij deze toepassing worden gebruikt.

Wilt u op de hoogte worden gehouden ?

Kalibratie en aanpassing van een flowmeter, wat houdt dat precies in?

Kalibratie en aanpassing van een flowmeter, wat houdt dat precies in?

Marcel Katerberg
Cover Image

Voor ons als leverancier van flowmeters en flowregelaars voor lage debieten van gassen en vloeistoffen is het het allerbelangrijkste dat we onze klanten kwalitatief hoogwaardige, goed werkende meetapparatuur leveren. Een goede kwaliteitscontrole is dan ook heel belangrijk. Als laatste stap in ons productieproces kalibreren we al onze flowmeters, zodat ze nauwkeurige meetwaarden genereren.

Als manager van het Bronkhorst Calibration Center merk ik soms dat er misvattingen bestaan over het begrip kalibratie en wat dit nu precies inhoudt. Mensen willen kalibratie nog weleens verwarren met begrippen als herkalibratie en aanpassing. Daarom wil ik in dit blog graag wat uitgebreider op deze begrippen ingaan.

Wat is het verschil tussen het kalibreren en herkalibreren van flowmeters?

Kort gezegd is kalibratie niets meer dan de uitvoer van een meetapparaat vergelijken met een referentiewaarde. Voor apparaten van Bronkhorst kan dit worden gedaan door een Bronkhorst servicekantoor, Calibration Centre of door de eindgebruiker zelf, als deze hiervoor de juiste middelen in huis heeft. Herkalibratie is een populair woord voor ‘hercontrole’. Hiermee wordt vaak bedoeld dat een aangeschafte flowmeter voor een periodieke kalibratiecontrole wordt teruggestuurd naar de fabriek. In feite gebeurt er bij een herkalibratie dus hetzelfde als bij een kalibratie: het flowinstrument wordt – in dit geval opnieuw – met een vaste referentiewaarde vergeleken. In principe vindt er bij een kalibratie geen aanpassing plaats.

Wat bedoelen we met aanpassing en wanneer is het nodig?

In de praktijk is het voor de klant het belangrijkst dat hij kan vertrouwen op een goed werkend meetapparaat. Een periodieke kalibratiecontrole op een meter wordt ook wel een ‘as-found’ kalibratie genoemd. Als de meter een afwijking vertoont die buiten de specificatiegrenzen valt, dan is een aanpassing aan te raden. Een aanpassing kan worden uitgevoerd door een Bronkhorst servicekantoor, een (Bronkhorst) kalibratiecentrum of door de klant zelf, als deze hiervoor de juiste middelen in huis heeft. Het instrument wordt zodanig aangepast dat het weer de juiste waarde weergeeft. Na de aanpassing wordt er op het instrument een ‘as left’ kalibratie uitgevoerd, waarvoor een kalibratiecertificaat wordt afgegeven.

calibratie

Waarom is kalibratie nodig?

Elk instrument wordt aangetast door veroudering, slijtage en vuil. Om te waarborgen dat instrumenten de correcte meetwaarden blijven weergeven, wordt vaak aanbevolen om periodieke controles uit te voeren. Bij sommige toepassingen zijn periodieke controles zelfs verplicht op grond van wetgeving, normen of richtlijnen. Door veroudering van mechanische en analoge elektrische onderdelen kunnen er kleine afwijkingen ontstaan, dat is vrijwel niet te vermijden. Als de afwijking meer is dan een paar procent, dan komt dit meestal door vuil of slijtage. In dat geval worden een volledige onderhoudsbeurt, reparatie en aanpassingen aangeraden.

Kijk op onze FAQ-pagina voor de vier meest gestelde vragen over kalibratie:

calibratie

De Global Service Offices en het Calibration Centre van Bronkhorst

In de Bronkhorst Global Service Offices en in ons Calibration Centre in Ruurlo (NL) kunnen we flowapparaten van Bronkhorst kalibreren en aanpassen, maar ook apparatuur van derden die binnen ons expertisegebied valt. Lees meer over ons Calibration Centre.

Het Bronkhorst Calibration Centre is door de Raad voor Accreditatie (RvA) geaccrediteerd volgens de internationale ISO 17025-norm voor erkende technische bekwaamheid en kwalificaties. Lees ons blog over het Bronkhorst Calibration Centre

Nauwkeurigheid en herhaalbaarheid bij flowmeters

Nauwkeurigheid en herhaalbaarheid bij flowmeters

Chris King
Cover Image

De specificaties van flowmeters geven de doorslag bij de keuze van het juiste model voor uw toepassing. Daarbij zijn nauwkeurigheid en herhaalbaarheid twee belangrijke kenmerken. We leggen eerst uit wat deze twee parameters betekenen:

Nauwkeurigheid van de flowmeter

Nauwkeurigheid geeft aan hoe dicht de meting de werkelijke waarde benadert. Bij flowmeters betekent dat hoe dicht de output van de meter bij zijn kalibratiekromme ligt. Dat wordt uitgedrukt als een percentage, bijvoorbeeld ± 1%. Dit houdt in dat elke meting 1% naar boven of naar beneden van de kalibratiekromme kan afwijken. In het algemeen kan worden gesteld dat hoe lager dit percentage is, hoe nauwkeuriger de meter. Maar dit hangt ook af van de specificatie van ofwel FS (Full Scale) of Rd (Reading). De betekenis van Full Scale en Reading wordt verderop in dit blog uiteengezet. Flowmeters worden steeds nauwkeuriger, vooral sinds de komst van massflowmeters.

Herhaalbaarheid bij een flowmeter

Herhaalbaarheid betekent dat onder dezelfde omstandigheden hetzelfde resultaat wordt verkregen. Met andere woorden: een flowmeter moet dezelfde resultaten geven als deze wordt gebruikt met dezelfde variabelen en onder dezelfde omstandigheden. Ook dit wordt weergegeven met een bereik (als een ±-percentage). Hoewel nauwkeurigheid in de wereld van het meten meestal op de voorgrond staat, is herhaalbaarheid het fundament waarop nauwkeurigheid rust. Zo is hoge herhaalbaarheid zonder hoge nauwkeurigheid zeker mogelijk, maar hoge nauwkeurigheid zonder hoge herhaalbaarheid niet. Een meter die maar af en toe heel nauwkeurig is, is nutteloos. Als de gegevens onbetrouwbaar zijn, als je bij dezelfde omstandigheden en instellingen verschillende resultaten krijgt, kunnen die resultaten nooit allemaal nauwkeurig zijn.

accurate-repeatable

Maar is nauwkeurigheid altijd belangrijk?

Niemand wil een onnauwkeurige meter, maar niet alle toepassingen vereisen een hoge mate van nauwkeurigheid. Een iets grotere afwijking ten opzichte van de kalibratiekromme kan acceptabel zijn als je alleen maar een idee wilt krijgen van de hoeveelheden die door een leiding stromen. Maar bij het mengen van geneesmiddelen of vluchtige elementen is dat niet acceptabel. Bij de keuze van een flowmeter is het belangrijk te bepalen welke mate van nauwkeurigheid je wenst, want meestal stijgt de prijs naarmate je een flowmeter kiest met een hogere nauwkeurigheid.

De nauwkeurigheid van een flowmeter wordt uitgedrukt als een percentage van Full Scale (FS) of Reading (Rd of RD). Het verschil tussen die twee kan significant zijn.

Lees ons blog “Is the high accuracy trend right?”

Wat is Full Scale (FS)?

De definitie van Full Scale is “de nabijheid tot de werkelijke waarde, uitgedrukt als een percentage van de maximale waarde op de schaalverdeling.” Bij Full Scale blijft de afwijking hetzelfde, maar verandert het percentage als de flow toe- of afneemt. Als de nauwkeurigheid is gekalibreerd op 1% van 200 ln/min, is de afwijking 0,01 x 200 ln/min = 2 ln/min. Als de flow 100 ln/min bedraagt, is de afwijking nog steeds 2 ln/min, oftewel 2%, een veel hoger percentage.

Wat is Reading (Rd of RD)?

De definitie van Reading (Rd) is “de nabijheid tot de werkelijke waarde, uitgedrukt als een percentage van de werkelijke waarde.

fullscale reading

Bij Reading is de nauwkeurigheid het percentage van wat gemeten wordt. Het percentage blijft hetzelfde, ongeacht hoe groot of klein de flow is. Als het 1% is bij 200 ln/min, is het ook 1% bij 100 ln/min. Dus is de afwijking bij een flow van 200 ln/min 2 ln/min, maar bij 100 ln/min 1 ln/min in plaats van de 2 ln/min bij Full Scale. Afhankelijk van de toepassing kan het verschil tussen Full Scale (FS) en Reading (Rd) snel oplopen en een significante invloed op het eindproduct hebben.

Full Scale (FS) vs. Reading (Rd)

Full Scale is eigenlijk een overblijfsel van de mechanische meetinstrumenten, waarbij metingen afhankelijk waren van fysieke markeringen op een wijzerplaat. Tegenwoordig kunnen met digitale meters veel nauwkeuriger metingen worden verkregen; daarom gebruiken hoogwaardige meters meestal Reading in plaats van Full Scale.

Hoewel je natuurlijk geen onnauwkeurige flowmeter wilt, vereisen niet alle toepassingen een hoge mate van nauwkeurigheid.

Bij massflow kunnen de nauwkeurigheidseisen invloed hebben op het soort sensor. Als je een zeer hoge nauwkeurigheid nodig hebt, kun je een Coriolis-flowmeter aanschaffen; indien een minder hoge nauwkeurigheid voldoende is, kun je ook kiezen voor een Constant Temperature Anemometry (CTA-) of een ander type sensor.

Lees hier meer over onze Coriolis flow meters of over de genoemde CTA flowmeters

Massflowmeters verbeteren de waterzuivering en garanderen de volksgezondheid

Massflowmeters verbeteren de waterzuivering en garanderen de volksgezondheid

James Walton
Cover Image

Anglian Water Services (UK) zuivert water volgens de strengste normen, levert het aan miljoenen huishoudens en beheert het om te voorkomen dat er ergens tekorten ontstaan. Het bedrijf is een project gestart om de dosering van fosfaten in het waterleidingnet te optimaliseren en te regelen met behulp van flowregelaars.

De functie van orthofosforzuur in het waterleidingnet

Gewoonlijk worden fosfaten aan het drinkwater toegevoegd als corrosieremmer om uitspoeling van lood en koper afkomstig van leidingen en bevestigingen te voorkomen. Er worden anorganische fosfaten (bijvoorbeeld fosforzuur, zinkfosfaat en natriumfosfaat) aan het water toegevoegd om orthofosfaat te vormen, dat dient als beschermende coating van onoplosbare mineralen aan de binnenkant van waterleidingen en huisinstallaties. Deze coating dient als isolatielaag die voorkomt dat corrosieve elementen in het water sommige metalen in de leidingen oplossen. Daardoor blijven de lood- en koperconcentraties in het water laag, binnen de normen ter bescherming van de volksgezondheid.

Hoe verliep het oorspronkelijke proces?

In het oorspronkelijke proces mat een downstreamanalysator de concentratie orthofosforzuur in de hoofdstroom. Nadat de meetresultaten waren vergeleken met de vereiste concentratie, werden zij gebruikt om de pompsnelheid en daarmee de concentratie orthofosforzuur in de hoofdstroom aan te passen. Via dit proces kan Anglian Water Services de koper- en loodconcentraties in het water op een voor de volksgezondheid aanvaardbaar niveau houden. Toch was dit proces voor verbetering vatbaar; daarover gaat dit blog.

oorspronkelijk registratie proces Het oorspronkelijke registratieproces

Wat zijn de beperkingen in het oorspronkelijke proces?

Het reactieve terugkoppelingsmechanisme voor het doseren van fosfaten vormde niet de ideale methode. We konden niet snel genoeg op de veranderende hoofdstroom reageren en de dosis proportioneel verlagen of verhogen. Daartoe moesten we ervoor zorgen dat de dosering niet hoger was dan de wettelijke vereisten, ervan uitgaande dat het station de maximale stroming leverde. Het systeem leidde tot secundaire kosten doordat dubbele redundantie voor de analysator nodig was om te garanderen dat de concentraties orthofosforzuur ononderbroken worden gemeten.

Projectdoelstellingen

  1. Verlagen van de fosfaatconcentraties.
  2. Verlagen van de kosten die het bedrijf maakt om te voldoen aan de wettelijke milieunormen.
  3. Verwijderen van de downstreamanalysator en van de redundantie in het registratieproces.

Er zijn twee technologieën ter verbetering van het proces geëvalueerd: de delta P- en de Coriolis-technologie. De delta-P flow meter was het meest rendabel; hiermee konden we de stroom orthofosforzuur meten als volume, maar er zou een analoge signaalinvoer nodig zijn en de dosering zou proportioneel zijn aan de hoofdstroom. De Coriolis flow meter meet de massaflow rechtstreeks, hetgeen bij deze toepassing de voorkeur geniet boven volume flow. Tevens is het nauwkeuriger en beter herhaalbaar is, maar wel duurder. Ook deze technologie vereist een analoge signaalinvoer en past de dosis aan in verhouding tot de hoofdstroom.

Cori-Flow en Tuthill pomp Combinatie van mini CORI-FLOW en Tuthill-pomp

De beslissing werd grotendeel beïnvloed door de ‘Return on investment’ (ROI) die behaald kan worden; kortom, de periode waarin voldoende besparingen konden worden gerealiseerd. Tijdens de demonstratie van de Coriolis mass flow meter ontdekten we echter iets dat ons op andere gedachten bracht. De Coriolis flow meter gaf de dichtheid van de gemeten vloeistof als uitvoer.

Waarom was dat zo belangrijk?

Fosforzuur wordt verkocht als oplossing, meestal in een concentratie van 80%. Eerder ontdekten we dat er verschil zit in de werkelijke concentratie op het moment van toepassing.

We wisten reeds dat de Delta P- of de Coriolis-technologie ons kon helpen om het registratieproces te verbeteren. Nu konden we een stap verder gaan en een voorheen niet beschikbare, maar zeer belangrijke parameter gebruiken om de dosering echt te verfijnen.

De extra parameter "dichtheid" die de Coriolis mass flow meter kon leveren, gaf voor ons de doorslag. Daardoor kan de dosering in verhouding tot de hoofdstroom worden geregeld en gebruik worden gemaakt van de dichtheid/kwaliteit van het gebruikte fosforzuur.

nieuw doseersysteem voor fosforzuur Het nieuwe doseersysteem voor fosforzuur

Wat zijn de verwachte voordelen van de toepassing van flow meters:

Nu de eerste vijf installaties van deze technologie bijna draaien, verwachten we het volgende:

  1. Een stabiele concentratie orthofosforzuur in het waterleidingnet.
  2. Naleven van de verplichtingen t.a.v. de volksgezondheid door de watersector.
  3. Duidelijk minder toevoeging van fosforzuur aan het milieu.
  4. Dubbele kostenbesparing door verwijdering van de downstreamanalysatoren en lager verbruik van fosforzuur.

Anglian Water Services werkt volgens de "Love Every Drop"-benadering. Deze benadering is een visie op het functioneren van een moderne nutsvoorziening. De visie behelst het realiseren van een land met een bestendig milieu dat duurzame groei mogelijk maakt en dat de uitdagingen van de klimaatverandering het hoofd kan bieden. Verder van belang is het creëren van een infrastructuur die betaalbaar en betrouwbaar is, en die voldoet aan de behoeften van consumenten, gemeenschappen en het milieu. Ook mensen en gemeenschappen zouden bestendig moeten zijn. Fosforzuur heeft te maken met het concept van de eindigheid van hulpbronnen volgens Rockström et al., 2009. Anglian Water Services heeft het verbruik van fosforzuur in zijn processen weten te verminderen zonder afbreuk te doen aan de waterkwaliteit. Dat past in hun manier van werken.

Onze waterzuiveringsspecialisten helpen u graag bij al uw vragen op het gebied van waterzuivering. Neem contact met ons op!

Download de brochure