VA flowmålere – Det tekniske hjørne
En af de største fordele er, at de ikke kræver strømforsyning for at levere nøjagtige målinger.
Måleprincip
VA (Variabel-areal) flowmåleren virker efter flyderprincippet, og består af et lodret konisk målerør, der er fremstillet af glas, metal eller plastik. Inden i røret er der en kegleformet flyder, der kan bevæge sig frit op og ned; flyderen kan være fremstillet af flere forskellige materialer og er udformet til at passe til den pågældende applikation, hvor den skal bruges. I de fleste flowmålere strømmer mediet nedefra og op, hvorved flyderen løftes. Ved en konstant flowhastighed stabiliseres flyderens placering, hvor opdriften, der virker på flyderen (A), flow kraften (S) og tyngdekraften (G) er afbalanceret således at G = A + S.
Ved brug af glas-/plastkegler kan flowværdien aflæses direkte på en skala ved niveauet ud for flyderens aflæsnings linje. Dette kan selvfølgelig ikke lade sig gøre, hvis der benyttes en metalkegle. I sådanne tilfælde er flyderens position ikke synlig udefra, og måleren er derfor udstyret med en magnetisk kobling, der sender flyderens måling til et displaysystem. Den magnetiske kobling består af en permanent magnet, der er indbygget i flyderen, hvis position opfanges og følges af roterende magneter, der er tilsluttet displaysystemets indikator.
Udover direkte visning giver den magnetiske overførsel også mulighed for at tilslutte elektroniske vinkelgivere, som kan omforme bevægelsen til et elektronisk signal. Det betyder at VA måleren kan leveres med alle de kendte udgangssignaler, som 4-20mA, alarmniveauer og feltbus tilslutning.
Fordelen ved variabel-areal-flowmålere
VA flowmålere har været i brug i årtier, takket være deres stærke konstruktion og høje pålidelighedsniveau. Og selvom der i dag er mange nye elektroniske måleprincipper, der byder sig til, er VA målerne forsat nogle af de mest udbredte indenfor industriel anvendelse.
En af de største fordele er, at de kan anvendes til måling af ikke ledende væsker i et typisk måleområde på 10:1 – både af væske og gas, uden nogen form for strømforsyning.
Den mekaniske installation af disse flowmålere udgør ikke nogen særlige problemer, fordi der ikke stilles særlige krav til ind- og udløbsstrækket. Der findes endog typer, som kan monteres vandret og med flowretning oppefra og ned.
Dette løses ved at benytte en særlig konstruktion, hvor en fjeder agerer ”tyngdekraft” og sørger for at flyderen ligger rigtigt i målerøret.
Flyderen er styret og kan udstyres med et dæmpningssystem, der forhindrer den i at ryste ved for lavt tryk – det er specielt vigtigt ved gasmåling.
Dimensionering til opgaven
Da ”grundligningen” for målesystemet omfatter 2 parametre, der begge afhænger af fysiske parametre, nemlig opdriften (A), og tyngdekraften (G), skal en VA flowmåler dimensioneres til opgaven – således skal flyderens vægt og rørets konus tilpasses det medie som der skal måles på.
Er disse valgt, vil balancepunktet (flowindikationen) endvidere afhænge af mediets viskositet – og måleren kan, specielt ved gasmåling, vise endog meget forkert hvis driftsbetingelserne ændres, så det har indflydelse på mediets opdrift.
Derfor skal den korrekte konfiguration beregnes ud fra oplysninger om mediet, idet følgende informationer minimum skal kendes:
- Medie
- Måleområde
- Driftstemperatur og -tryk
- Densitet
- Viskositet
Resultatet af beregningen er typisk en liste over de komponenter, som måleren skal sammensættes af, for at løse den aktuelle opgave.
Som eksempel kunne man have valgt en måler til vand i området 0-250l/h, ved 3 bar og 25oC – densitet og viskositet er 997kg/m3, henholdsvis 0,89mPas. Hvis man nu valgte at benytte samme måler til f.eks. dieselolie, hvor densiteten er 841kg/m3 og viskositeten 3,38mPas vil man i stedet for maksimal aflæsning på 250l/h få 260l/h – altså en målefejl på ca. 4% blot fordi mediet ændrer sig.
Mange modeller giver optimal tilpasning
Som tidligere nævnt kan målerøret være fremstillet i glas, metal eller plastik – og typen vælges efter opgavens art.
Glasrørs målere leveres normalt i dimensioner fra ¼” op til DN 50 – svarende til måleområder fra 0,4 op til 10.000 l/h vand (5 til 310.000Nl/h luft). Begrænsningen ligger i medietrykket, der for denne type målere normalt ikke må overstige 10bar.
Funktionaliteten udvides med grænseværdi kontakter, der ”clipses” på målerøret og let indstilles til alarmniveauet ved at ændre kontaktens placering.
Målere med metalkonus udvider funktionsområdet for VA målerne, og i fremstilles disse fra ¼” op til DN100 – og kan i ekstreme tilfælde klare procestryk på op til 400bar.
