Een digitaal alternatief voor traditionele VA-meters/purgemeters

Een digitaal alternatief voor traditionele VA-meters/purgemeters

Frank Doornbos
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.

VA-flowmeters (of purgemeters)

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 bepaald medium 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.

Op basis van de modernste technologische mogelijkheden heeft Bronkhorst de MASS-VIEW flow instrumenten ontwikkeld. Het digitale alternatief voor de traditionele VA-meters.

De digitale mogelijkheden van tegenwoordig bieden vele industriële processen en chemische fabrieken veel extra voordelen.

Bronkhorst mass view flow meter

MASS-VIEW flow meter in applicatie

  1. De flowmeters in de MASS-VIEW serie werken volgens het principe van directe thermische massflowmeting (zonder by-pass); niet het volumedebiet, maar het werkelijke massadebiet wordt gemeten, zonder dat voor temperatuur en druk hoeft te worden gecorrigeerd.

  2. Op het digitale OLED-scherm is eenvoudig een directe of relatieve waarde van het werkelijke debiet af te lezen. Hierdoor worden parallaxfouten uitgebannen.

  3. Met deze digitale massflowmeter kan het cumulatief debiet eenvoudig worden bepaald. Dankzij die gegevens, die inzicht bieden in de kosten, kunnen meer doordachte beslissingen worden genomen.

  4. In tegenstelling tot de traditionele VA-meter, die verticaal gemonteerd moet worden, kan dit digitale alternatief in elke willekeurige positie worden gemonteerd.

  5. Het flow kanaal is gemaakt van duurzaam aluminium en niet van breekbaar glas of plastic.

  6. De instrumenten worden standaard uitgerust met 0-5V, RS-232 en Modbus-RTU uitgangssignalen. Een traditionele VA-meter heeft gewoonlijk helemaal geen analoog of digitaal uitgangssignaal.

  7. Standaard zijn ook twee relais ingebouwd die een afwijking signaleren aan de hand van vooraf (door de gebruiker) ingestelde limieten. Hiermee kunnen externe apparaten worden aangestuurd.

  8. Multi-gas: waar traditionele VA-meters voor slechts één bepaald medium worden geproduceerd, zijn bij dit digitale alternatief standaard tien vooraf geïnstalleerde gassen beschikbaar.

  9. Multi-range: waar traditionele VA-meters gewoonlijk een enkel bereik van 1:10 hebben, heeft dit digitale alternatief naast een bereik van 1:100 ook vier vooraf geïnstalleerde debietbereiken.

Hoe realiseer je een stabiel debiet?

Bij zowel een conventionele als digitale VA-meter kan een naaldventiel worden ingebouwd. Daarmee kan de gebruiker het debiet regelen op basis van een beperking in het flow kanaal. Zolang de invoerdruk stabiel is, is het debiet dat ook, maar verandert de druk, dan zal ook het debiet onstabiel worden. Om dat te vermijden, moeten deze drukschommelingen worden gecompenseerd.

Handmatig regelventiel

Handbediende regelklep

Dat kan met behulp van een handbediende regelklep uit de Bronkhorst FLOW-CONTROL serie. Deze regelklep zorgt ervoor dat de uiteindelijke flow constant blijft ondanks drukveranderingen in de druktoevoer. Hierdoor blijft de drukverandering over het naaldventiel constant, wat resulteert in een constante flow. De werking berust op het evenwicht tussen de voordruk, de tegendruk en de veerkracht die wordt uitgeoefend op een membraan.

werkingsprincipe van een regelventiel voor drukcompensatie

Werkingsprincipe van een regelklep voor drukcompensatie

De technologie voor drukcompensatie van Bronkhorst kan worden gebruikt voor zowel gassen als vloeistoffen.

De drukcompensatieklep leent zich er goed voor gecombineerd te worden met de Bronkhorst digitale VA-meter. Gezien het feit dat de MASS-VIEW enkel voor gassen gebruikt kan worden, geldt dat ook voor de combinatie.

Lees meer over de verschillende modellen van de serie handmatige regelventielen voor constant debiet.

• Bekijk onze video om meer te weten te komen over het werkingsprincipe van de MASS-VIEW flowmeter/-regelaar.

Lees hoe onze MASS-VIEW flowmeters en EL-FLOW Select massflowregelaar met succes worden ingezet voor onderzoek naar de behandeling van kanker.