- Virtausanturit
- Teknologia
ifm:n virtausantureiden ja -mittareiden mittausperiaatteet
Magneettis-induktiivinen mittaus
SM-sarjan virtausmittarin toiminta perustuu Faradayn induktiolakiin. Putkessa virtaava johtava aine aiheuttaa magneettikentän (M) läpi kulkiessaan jännitteen, joka on suoraan verrannollinen virtausnopeuteen (v) tai tilavuusvirtausmäärään. Tämä jännite tunnistetaan elektrodien (E) avulla ja muunnetaan vahvistinyksikössä. Kestävien materiaaliensa ansiosta anturi sopii monille erilaisille aineille. Kenttäolosuhteita varten laitteessa on hyvä suojausluokka ja se on varustettu kestävällä, kompaktilla metallikotelolla.
Mittausperiaate sopii nesteille, joiden johtokyky on vähintään 20 µS/cm. Tyypillisiä johtokykyarvoja ovat tislattu vesi 0,5 µS/cm, juomavesi 50 µS/cm ja suolavesi 50000 µS/cm.
ISO-kalibrointitodistus SM-sarjan virtausmittareille: ZC0052
ISO-kalibrointitodistus SM ATM -sarjan virtausantureille: ZC0054
Vortex-mittaus
Virtaava aine (johtava ja johtamaton vesi) synnyttää mittaputken sisäpintaan integroidun ulkoneman takapuolelle pyörteitä, joiden määrä riippuu virtausnopeudesta. Nämä pyörteet tunnistetaan piezokeraamisen anturin avulla. Jos putken halkaisija tunnetaan, pyörteiden lukumäärä mahdollistaa virtausnopeuden määrittämisen.
Tämä virtausnopeuden mittausperiaate, nimeltään vortex-periaate, on virtuaalisesti riippumaton paineen ja aineen lämpötilan muutoksista.
Sähkömekaaninen mittaus
Virtausanturin toiminta perustuu jousitoimisen männän käyttöön: Mäntä, joka sijaitsee kotelon venttiili-istukassa, nousee virtaavan aineen voimasta jousivoimaa vasten.
Männän paikkaa valvotaan magneettikenttäanturin avulla ja mittaustulos siirretään lähtöön analogiasignaalina. Virtauksen pienentyessä jousivoima pakottaa männän palaamaan alkuperäiseen asemaansa. Tämä mahdollistaa anturin asennosta riippumattoman asennuksen ja estää samalla takaisinvirtauksen.
Toinen kestävä mekaaninen rakenne (SBT) mahdollistaa käytön korkeissa (jopa 180°C) lämpötiloissa ja vaativissa teollisuusolosuhteissa.
Ultraäänimittaus
SU-sarjan ultraäänivirtausmittarit koostuvat kahdesta muuntimesta, jotka pystyvät lähettämään ja vastaanottamaan äänipulsseja. Virtauksen laskemiseksi muunnin A lähettää virtauksen suuntaisen pulssin, joka heijastuu vastakkaisesta putken seinämästä kohti muunninta B. Muunnin B tunnistaa heijastuneen pulssin. Pulssin kulkuaika virtaavassa aineessa mitataan. Sitten pulssi lähetetään muuntimesta B vastakkaiseen suuntaan, jolloin se heijastuu putken seinämästä kohti muunninta A. Muunnin A tunnistaa heijastuneen pulssin. Pulssin kulkuaika aineessa mitataan uudelleen. Sen jälkeen virtaus lasketaan mitattujen kulkuaikojen erotuksesta.
SU-sarjan erityispiirre: Muuntimet sijaitsevat anturin kotelossa ja siten mittaputken ulkopuolella. SU-mallien ruostumattomasta teräksestä valmistetussa mittaputkessa ei ole mittauselementtejä, mikä ehkäisee komponenttien aiheuttaman painehäviön syntymisen ja materiaalien yhteensopivuustestien tarpeen.
Kalorimetrinen mittaus
SA- ja SI-sarjojen laitteissa on kaksi mittauselementtiä ja lämmönlähde.
Referenssielementti, joka on kiinnitetty 10 mm ylemmäs runkoon, mittaa virtaavan aineen lämpötilan ja sitä käytetään lämpötilakompensoinnissa. Lämpötilaero rungossa sijaitsevaan elementtiin nähden pidetään vakiona siellä sijaitsevan lämmönlähteen avulla. Tämän eron vakiona pitämiseen tarvittava teho on suoraan verrannollinen virtausnopeuteen. Virtausnopeuden nousu lisää lämpöhäviöitä.
SD-sarjan paineilmamittarissa käytetään samaa termistä periaatetta. Toista sen keraamisista mittauselementeistä lämmitetään (mittauselementti) ja toista ei (referenssielementti). Jännite-ero, joka syntyy virtaavan aineen viedessä lämpöä mukanaan, indikoi virtausta.
Standarditilavuusvirtaus (ISO 2533 mukaan) saadaan näin mitattua suoraan.
Kalibrointitodistus, SD-sarjan virtausanturit: ZC0020
DAKKS -kalibrointitodistus, SD-sarjan virtausanturit: ZC0075
Käyttämällä sekä virtaus- että painemittausta SDP-sarjan ilmarakoanturi mittaa etäisyyden absoluuttisina etäisyysarvoina [mm]:
Mitä lähempänä mittaussuutinta työstettävä kappale on, sitä vähemmän ilmaa kappaleen ja mittaussuuttimen välisen ilmaraon kautta virtaa. Tämä mahdollistaa työstettävän kappaleen paikan varmistamisen ja nollaraon tai tukkeutuneen suuttimen tunnistamisen.