Skrevet af Morten B. Jensen, Manager, Instrumentation, KLINGER
Insertion (indstiks) flowmålere tilbyder mange fordele, specielt i store rør, men er det et reelt alternativ til en ”rigtig” flowmåler?
Ønsket om at kunne optimere alle trin i en proces, stiller løbende krav til etablering af nye målepunkter, og mange af dem er på steder, hvor man tidligere undgik måling, fordi det enten var for vanskelligt eller for dyrt at etablere et målepunkt på stedet.
Flowmåling har generelt været et af de dyrere målepunkter at etablere – ikke mindst hvis der har været tale om større rørdimensioner. Derfor har de såkaldte insertion (indstiks) flowmålere vundet større og større udbredelse gennem de sidste år.
Se billede ude til højre
Besparelsen er til at få øje på, både i forbindelse med produktion og installation. Producenten kan fremstille næsten identiske sensorer, med et minimumsforbrug af materialer, mens brugeren ”blot” skal påsvejse en passende studs på målestedet, hvori sensoren kan placeres.
Mange måleprincipper
Trend’en understreges af at mange af de mest populære måleprincipper efterhånden også kan leveres som indstiksflowmålere. Af de mest udbredte kan vi nævne pitotrørs- (dP), vingehjuls-, termiske-, Vortex- og magnetisk induktive målere.
Det betyder, at der applikationsmæssigt, kan leveres indstiksflowmålere til de fleste væsker og gasarter – begrænsningen ligger stort set kun i tryk/temperatur forholdene på målestedet – og den risiko, der kan være, hvis sensoren fjernes fra montagestudsen under drift.
Det lyder attraktivt, men er indstiksmålere nu også lige så gode som andre målere?
Installationen er den kritiske faktor
De fleste indstiksflowmålere er konstrueret, så sensoren sidder for enden af en stav, der kan skydes ind i målerøret. Selve målingen foretages således ”kun” i ét punkt, nemlig der hvor sensoren er placeret.
Sensoren skubbes et defineret stykke ind i målerøret, normalt ca. 1/3 ind i røret, og rent elektronisk ekstrapoleres den målte værdi derefter til den aktuelle rørdimension i transmitteren/udlæsningsenheden. At udføre denne ”tilpasning” kræver selvfølgelig at flowprofilet er kendt, hvorfor der som regel stilles krav til endog meget lange indløbs stræk for at sikre ensartede referencebetingelser. Såfremt sensoren ikke placeres korrekt, vil måleresultatet kunne betragtes som en tilfældig værdi – og det betyder selvfølgelig også at en indstiksmåler ikke vil kunne godkendes til afregningsformål.
Alt i alt er det en lidt uheldig egenskab for et måleinstrument, hvis primære anvendelsesområde er store rørdimensioner, hvilket igen vil betyde meget lange lige rørstræk i forbindelse med installationen.
Installation ved traverserings kontrol
Skal målingen benyttes til overvågning eller regulering kan man dog benytte et lille trick i forbindelse med installationen, som muliggør en rimelig måling på steder hvor det ellers vil være umuligt. Det hele går ud på at udnytte målerens evne til at måle nøjagtigt i ét punkt – og ganske simpelt benytte dette til at fastlægge flowprofilet på målestedet, for herigennem at bestemme den optimale placering af sensoren i den givne installation.
Proceduren kaldes traverserings kontrol, og foretages ved at montere måleren i studsen 10mm inde i røret, åbne for flowet i den ønskede mængde og aflæse den aktuelle værdi. Efter aflæsning skubbes sensoren 10mm længere ind og måleværdien aflæses. Proceduren gentages indtil sensoren har bevæget sig hele vejen gennem målerøret, hvorefter middelværdien af de aflæste værdier beregnes.
Sensoren kan nu placeres der hvor aflæste værdi svare til middelværdien.
Er der store variationer i flowet, og dermed i flowprofilet, vil metoden ikke give et ”fornuftigt” resultat, men til de fleste overvågnings- og reguleringsopgaver vil den være tilstrækkelig til at få en pålidelig måling.
Brug af Flowretter
En anden metode, til at sikre sig et ensartet flowprofil omkring måleren, er at montere en flowretter/ -konditioner foran denne.
En flowretter er et element der bryder profilet så mængden af forstyrrelser reduceres, mens en konditioner ”omfordeler” hastighedsprofilet i røret, så det kommer til at ligne de ideelle forhold der kan genfindes i et laboratorie/på en prøvestand.
Resultatet af dette indgreb er, at kravene til lige indløbsstræk kan reduceres og måleresultatet dermed kan forbedres
Intet er dog uden omkostninger, og indførelsen af flowrettere medfører uvilkårligt et tryktab i rørstrækket, en effekt der ikke kan accepteres i alle installationer.
Konstruktionen giver mange muligheder
Hvis man kan acceptere usikkerheden i forbindelse med installationen, så giver indstiksflowmålerne mange muligheder i såvel stationære, som midlertidige installationer.
Typiske løsninger finder vi på rensningsanlæg, hvor stationære måler kan anvendes til at overvåge luftgennemstrømningen i forbindelse med beluftningen, eller i industrier med klimaanlæg, hvor luftfordelingen i kanalerne kontrolleres. Mulighederne er mange, det er vel kun fantasien der sætter grænsen, og så længe man holder princippets begrænsninger omkring installationen for øje, kan indstiksflowmålere være attraktive alternativer til mere konventionelle målertyper.
