Durchflussmesser sind eine wichtige Komponente in Wasseraufbereitungsanlagen. Betreiber verlassen sich auf die Genauigkeit der Messwerte eines Durchflussmessers, insbesondere bei der Dosierung von Chemikalien und anderen Prozessen mit geringem Durchfluss. Die Genauigkeit der Dosierung hängt von einer Reihe von Faktoren ab, von der Art und Qualität der zu dosierenden Flüssigkeit bis hin zu den Messgeräten selbst. Im Allgemeinen sind die beiden genauesten Messgerätetechnologien statische Messgeräte (dh solche ohne bewegliche Teile), zu denen Ultraschall- und magnetische Durchflussmesser (Mag-Meter) gehören. Beide haben ihre Vorteile, die richtige Passform hängt jedoch von der Anwendung ab. Daher ist es wichtig, vor dem Kauf die Vor- und Nachteile der einzelnen Technologien zu verstehen.
Wie Messgeräte den Durchfluss messen
Ultraschallmessgeräte Erkennen und messen Sie den Durchfluss mithilfe von Schallwellen. Ultraschallmessgeräte funktionieren auf zwei Arten. Doppler-Ultraschallmessgeräte senden ein Signal aus und messen die Frequenzänderung beim Zurückprallen, um die Durchflussrate zu bestimmen. Hierzu sind häufig Blasen, Partikel oder eine hohe Konzentration an Feststoffen erforderlich, die die Schallwelle zurückreflektieren. Im Vergleich dazu senden Laufzeit-Ultraschallzähler zwei Signale, eines stromaufwärts und eines stromabwärts. Der Unterschied zwischen ihnen ist proportional zur Geschwindigkeit der Flüssigkeit. Blasen und große Feststoffe führen jedoch zu ungenauen Messwerten.
Magnetische Messgeräte erzeugen ein Magnetfeld und messen die Spannung aller leitfähigen Materialien, die das Feld passieren. Der größte Nachteil dieser Technologie besteht darin, dass sie Flüssigkeiten mit spezifischen Eigenschaften oder Verunreinigungen erfordert. Mag-Messgeräte funktionieren gut mit Wasser mit einem gewissen natürlichen Mineralgehalt (wie das meiste Trinkwasser) sowie mit Säuren und ätzenden Flüssigkeiten.
Vergleichsfaktoren
Richtigkeit. Beide Arten von Durchflussmessern, Ultraschallmesser und Mag-Meter, weisen unter idealen Bedingungen eine vergleichbare Genauigkeit auf. Die genaue Genauigkeit hängt stark vom Hersteller und der Anwendung ab.
Einfluss von Luftblasen. Wie bereits erwähnt, können Luftblasen je nach Technologie ein Messgerät unterstützen oder behindern. Mag-Messgeräte erkennen beispielsweise Luftblasen als Durchfluss und können einen hohen Wert anzeigen, wenn sich zu viel Luft in der Flüssigkeit befindet. Doppler-Ultraschallgeräte basieren bei der Messung tatsächlich auf Luftblasen. Das Gegenteil ist der Fall, da die Abwesenheit von Luft zu Ungenauigkeiten führen kann.
Bei Laufzeitultraschall können Luftblasen problematisch sein, es gibt jedoch Lösungen, wie z. B. den Einbau eines Siebs, der die Blasen abschwächt, und die vertikale statt horizontale Installation des Messgeräts. Dies funktioniert auch bei Substanzen wie Natriumhypochlorit, die Gase ausstoßen und zu ähnlichen Problemen bei der Messgerätgenauigkeit führen können wie Luftblasen im Allgemeinen.
Einfluss der Temperatur. Beide Arten von Messgeräten werden von der Flüssigkeitstemperatur beeinflusst. Die Leitfähigkeit einer Flüssigkeit ändert sich mit der Temperatur, was insbesondere bei niedrigen Durchflussraten zu Ungenauigkeiten bei magnetischen Messgeräten führen kann. Ebenso breiten sich Ultraschallsignale in wärmeren Flüssigkeiten schneller aus als in kälteren Flüssigkeiten. Glücklicherweise verfügen einige Messgeräte über Temperatursensoren und integrierte Algorithmen, die es ihnen ermöglichen, Temperaturänderungen auszugleichen.
Installationsprozess. Mag-Messgeräte erfordern eine invasive Installation, bei der sie in der Linie verschweißt werden. Oftmals werden Ultraschallgeräte auch eingeschweißt. Clamp-On-Ultraschallmessgeräte sind weniger invasiv und einfacher zu installieren, obwohl sie tendenziell weniger genau sind, da das Rohr selbst das Signal dämpft.
Minimaler Durchflussbereich. Die niedrigstmögliche messbare Durchflussrate hängt weniger von der Technologie als vielmehr vom Hersteller und der beabsichtigten Anwendung ab. Beispielsweise müssen Messgeräte für verabreichte Chemikalien über sehr niedrige Durchflussbereiche verfügen. Einige, wie zum Beispiel die von Blue-White Industrien (Abbildung 1) können bereits Werte von 10 ml/min erkennen. Dies ist ideal für Stadt- und industriell Wasseraufbereitung, wenn Bediener so präzise wie möglich vorgehen müssen, um eine Überdosierung eines bestimmten Zusatzstoffs zu vermeiden.
Art der Flüssigkeit. Obwohl es bereits ein wenig besprochen wurde, spielen bei der Auswahl eines Messgeräts die Art der Flüssigkeit und ihre Eigenschaften eine Rolle. Mag-Meter funktionieren beispielsweise nicht gut mit Kohlenwasserstoffen, destilliertem Wasser und nicht leitenden Lösungen, da diese Flüssigkeiten nur eine geringe oder keine elektrische Ladung haben. Ultraschallmessgeräte funktionieren nicht mit einer schalldämpfenden Flüssigkeit, zu der einige Polymere und dichte Schlämme gehören.
Kosten. Magnetische Messgeräte sind in der Regel teurer als Ultraschallmessgeräte, die genauen Preise variieren jedoch je nach Hersteller, Rohrgröße, Anwendung usw.
Einzigartige Funktionen/Innovationen. Wie beim Durchflussbereich variieren die spezifischen Merkmale von Produkt zu Produkt und von Hersteller zu Hersteller. Funktionen wie das oben erwähnte Sieb zur Blasenreduzierung und Temperaturkompensationsalgorithmen sind nur bei einigen Modellen verfügbar, beispielsweise bei denen von Blue-White Industries. Wasseraufbereitungsfachleute sollten vor einer Entscheidung unbedingt die Anbieter nach Innovationen fragen, die für die beabsichtigte Anwendung von Vorteil sein könnten.
Geschrieben von:
Blue-White® Branchen
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