Flowskolen 5:8

Kong Coriolis - allsidig og aktuell

Automatiserings ”Flowskole” del 5 dekker mengdemåling med Coriolis massestrømsmålere.

Stadig mer populær: Coriolis
Stadig mer populær: Coriolis

Automatiserings ”Flowskole” del 5 dekker mengdemåling med Coriolis massestrømsmålere.

Coriolis-kraften

En masse roterer med en gitt hastighet, for eksempel en omdreining per minutt. Den roterende hastigheten, til denne massen, er lengden av omkretsen (2 x 3,14 x radius) delt med tiden til en rotasjon (1 minutt).

Når massen beveger seg fra senter i rotasjonen i retning av radius, vil massen endre sin rotasjonshastighet, det vil si dobbel radius gir dobbel rotasjonshastighet. Ved en akslerasjon til en høyere hastighet påvirker en kraft massen - dette er Coriolis-kraften.

Coriolis massemålere utnytter dette prinsippet ved å oscillere et målerør bakover og fremover igjennom små sirkelrotasjoner. Mediet oppfører seg som massen i forklaringen ovenfor, og beveger seg i retningen av radiusen grunnet disse små sirkelrotasjoner. Ettersom væsken beveger seg langs radiusen, forandrer rotasjonshastigheten seg kontinuerlig.

Kraften, som er nødvendig for å akselerer og retardere den roterende hastighet til væsken, påvirker målerøret grunnet dets “slingring”. Denne ”slingringen” forårsaker en faseendring mellom to sensorer som er plassert på målerøret/-ene. Denne faseendringen er direkte proporsjonal med mengden masse.

Automatiserings "Flowskole"

Automatiserings ”Flowskole” er basert på Krohne Instrumentations kurs med samme navn. Flowskolen er leverandøruavhengig.

Den er hovedsakelig utviklet av selskapets Johnny Østvang, en ildsjel innen måleteknikk.

Han har lang erfaring fra prosessindustrien, og har siden 1997 vært servicesjef hos selskapet.

Allsidighet og reduserte priser gjør at markedet for teknologien vokser raskt.

 

Tradisjonelt måler Coriolis under ideelle betingelser ved enfase væsker, eller væskeblandinger, og ved enfase gass. Blanding av flere væsker blir sett på som en homogen masse, som igjen gir gode måleresultater.

 

Det er stor teknsik utvikling innen Coriolis-målere, det finnes løsninger som kan tilfredsstille behovene for både to- og flerfasemålinger.

 

Strømning

 

Målerne får ingen avvik ved innhomogenitet eller innblanding av urenheter. Urenheter vil gi sitt tilskudd til massen av det gjennomstrømmende mediet. Men urenheter, med slipende egenskaper, kan slipe hull i manifolder eller de svingende rørene. Dette kan reduseres ved å dimensjonere målerne med lav gjennomstrømningshastighet, eller vurdere om rettløpsmåler kan benyttes.

 

Coriolis måler ned til under 1 prosent av sitt måleområdet. Dette kan med fordel benyttes ved dimensjonering av måler. En større måler gir selvsagt lavere trykkfall.

 

Verken trykk eller temperatur påvirket nøyaktigheten i større grad.

 

Bruksområder

 

Målerne finnes helt ned i millimeterområdet til store ”kanoner”, som håndterer flere tusen tonn i timen. De er også tilgjengelige for store temperaturområder, noen går ned til et par hundre kuldegrader, andre kan benyttes til pluss 350 grader C.

 

Typisk målenøyaktighet er godt under en prosent, gjerne 0,1 %.

 

Foruten massestrømsmålingen direkte i kg/hour, kan Coriolis for eksempel måle volum, egenvekt, temperatur, viskositet og andel av ulike stoffer i væsken som sukker, alkohol, tørrstoff o.s.v.

 

Ingen bevegelige deler og minimalt vedlikehold gir målerne lave livssykelkostnader.

 

Typer

 

Det finnes 1-rørs og 2-rørsmålere, blant annet rette, U-løps og buede Coriolis mengdemålere. 1-rørsmålerne brukes til applikasjoner med høy viskositet, eller produkter som inneholder større partikler som ikke skal ødelegges, for eksempel yoghurt med bær eller lignende.

 

Installasjon

 

Coriolis-teknologien er uavhengig av rettstrekk før og etter måleren. De setter derimot krav til installasjonen for å kunne opprettholde det måletekniske. Det er derfor viktig å installere måleren etter fabrikantens instruksjoner. Før installasjon er det også viktig å tenke igjennom punkter som:

  • Er det behov for å drenere måleren?
  • Er det fare for gasslommer ved væskemåling?
  • Kan mediet sedimentere seg i måleren?

 

For væsker er vertikal installasjon, med strømningen oppover, best. Dette minimaliserer effekten av luft. Alternativt kan en mindre måler velges.

 

Gassmålinger gjøres best med ”kulen”, eller ”magen” opp. Med dersom det skal måles på lave gasstrykk, kan andre teknologier være bedre egnet. En viss masse må tross alt til for at Coriolis-prinsippet skal gi pålitelige målinger.

 

Rettløps Coriolis

 

Det finnes knapt noe måleprinsipp som slår Coriolis i antall ulike måter teknologien implementeres på. Leverandørene har patentert sine løsninger, men det er små forskjeller i måten målerne leverer resultatene på.

 

I en rettstrekksmåler settes målerøret i bevegelse ved hjelp av en driver i senter. Frekvensen til målerøret er avhengig av størrelse, og ligger på rundt 500 Hz ved luft og 280Hz ved vann. Frekvensen er så et mål for densiteten til mediet.

 

Sensorer avleser faseforskyvningen (se faktarute til høyre), som oppstår når det er en gjennomstrømning i røret. Dette angir så massemengden, direkte i kg/hour osv. Måleren har en temperaturføler tilkoblet målerøret, for kompensasjon av temperaturpåvirkningen. En og samme måler kan måle flere parametere, som tørrstoff, densitet, massestrøm, volummengde, temperatur osv.

 

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå