Siirry tekstisisältöön ›
Blogi » Puristettavan vesivirtausmittarin toimintaperiaate

Puristettavan vesivirtausmittarin toimintaperiaate

 

Puristettava vesivirtausmittari on ei-invasiivinen mittalaite, joka kiinnitetään putken ulkopintaan ilman putkiston katkaisemista. Mittaus perustuu ultraäänitekniikkaan, jossa anturit lähettävät ja vastaanottavat signaaleja nesteen läpi. Tämä mittausratkaisu soveltuu erinomaisesti teollisuuden sovelluksiin, joissa tarvitaan luotettavaa virtausmittausta ilman prosessin keskeyttämistä. Seuraavaksi käsittelemme puristettavan virtausmittarin toimintaperiaatetta, etuja ja käytännön sovelluksia raskaan teollisuuden ympäristöissä.

Mikä on puristettava vesivirtausmittari ja mihin sitä käytetään?

Puristettava vesivirtausmittari on mittalaite, joka asennetaan putken ulkopuolelle kiinnittämällä anturit putken pintaan. Mittari saa nimensä asennustavasta, jossa anturit ”puristetaan” putken molemmin puolin tai vierekkäin putken ympärille. Tämä ei-invasiivinen mittaustapa mahdollistaa virtauksen mittaamisen ilman, että putkistoa tarvitsee katkaista tai siihen tehdään reikiä.

Teknologia perustuu ultraäänisignaalien hyödyntämiseen, jolloin mittaus tapahtuu täysin kosketuksetta itse nesteeseen. Anturit lähettävät ultraäänipulsseja putken läpi kulkevan nesteen läpi, ja virtausnopeus lasketaan näiden signaalien kulkuajan perusteella. Tämä tekee puristettavasta virtausmittarista erittäin käyttökelpoisen ratkaisun moniin teollisuuden sovelluksiin.

Tyypillisiä käyttökohteita löytyy prosessiteollisuudesta, energiantuotannosta, vesikäsittelystä ja jäähdytysjärjestelmistä. Erityisesti kaivokset, tehtaat ja voimalaitokset hyötyvät tästä teknologiasta, koska mittarin asennus ei vaadi tuotannon keskeyttämistä. Kemianteollisuudessa puristettavat virtausmittarit soveltuvat myös aggressiivisten nesteiden mittaukseen, sillä anturit eivät ole kosketuksissa kemikaalivirran kanssa.

Toimimme maahantuojana ja myyjänä tarjoten korkealaatuisia puristettavia virtausmittareita teollisuusasiakkaillemme ympäri Suomen. Tutustu laajaan virtausmittarivalikoimaamme löytääksesi sopivan ratkaisun omiin tarpeisiinne.

Miten puristettava virtausmittari toimii teknisesti?

Puristettavan virtausmittarin toiminta perustuu ultraäänitekniikkaan, jossa kaksi anturia kiinnitetään putken ulkopuolelle. Anturit toimivat sekä lähettäjinä että vastaanottimina, lähettäen ultraäänipulsseja nesteen läpi ja mittaamalla signaalien kulkuaikaa. Virtausnopeus lasketaan näiden mittaustulosten perusteella, ja tilavuusvirtaus saadaan kun virtausnopeus kerrotaan putken poikkipinta-alalla.

Kaksi päätekniikkaa hallitsevat puristettavien virtausmittareiden toimintaa: transit-time ja Doppler-menetelmät. Transit-time-tekniikka mittaa ultraäänisignaalin kulkuajan eroa virtauksen myötäisessä ja vastavirtauksessa. Kun neste virtaa, se vaikuttaa signaalin kulkunopeuteen, ja tämä ero mahdollistaa tarkan virtausnopeuden laskemisen. Menetelmä soveltuu parhaiten puhtaille nesteille, joissa on vähän kiintoainehiukkasia.

Doppler-menetelmä puolestaan hyödyntää Doppler-ilmiötä mittaamalla ultraäänisignaalin taajuuden muutosta, kun signaali heijastuu nesteessä olevista hiukkasista tai kuplista. Tämä tekniikka soveltuu erinomaisesti nesteille, jotka sisältävät kiintoainetta tai kaasukuplia. Doppler-mittaus vaatii kuitenkin vähintään pienen määrän heijastavia hiukkasia toimiakseen luotettavasti.

Mittausteknologia Soveltuvuus Tarkkuus Käyttökohteet
Transit-time Puhtaat nesteet Erittäin korkea (±0,5-1%) Vesikäsittely, prosessiteollisuus
Doppler Hiukkasia sisältävät nesteet Hyvä (±1-5%) Jätevedet, massa, lietevirtaukset

Panametrics-teknologia yhdistää molempien menetelmien vahvuudet tarjoten monipuolisia ratkaisuja erilaisiin mittaustarpeisiin. Antureiden kiinnitys putken ulkopuolelle tapahtuu erikoiskoupling-geelin avulla, joka varmistaa optimaalisen ultraäänisignaalin siirtymisen putkeen ja nesteeseen. Asennuskulma ja antureiden sijainti määritetään putken koon, materiaalin ja nesteen ominaisuuksien perusteella.

Mitkä ovat puristettavan virtausmittarin edut verrattuna perinteisiin mittareihin?

Puristettavan virtausmittarin merkittävin etu on ei-invasiivinen asennustapa, joka poistaa tarpeen katkaista putkistoa. Tämä säästää aikaa ja kustannuksia, sillä asennukseen ei tarvita putkiston hitsaus- tai juotostöitä. Lisäksi prosessi voidaan pitää käynnissä asennuksen aikana, mikä on erityisen arvokasta tuotantolaitoksissa, joissa seisokit aiheuttavat merkittäviä taloudellisia menetyksiä.

Perinteiset invasiiviset virtausmittarit aiheuttavat painehäviötä putkistossa, kun taas puristettava mittari ei vaikuta virtauksen ominaisuuksiin millään tavalla. Tämä on tärkeää sovelluksissa, joissa prosessin paine on kriittinen tekijä. Myös kuluminen on käytännössä olematonta, sillä mittarin osat eivät ole kosketuksissa nesteeseen, mikä pidentää laitteen käyttöikää merkittävästi.

Huolto ja kunnossapito on yksinkertaista verrattuna invasiivisiin mittareihin. Puristettavassa virtausmittarissa ei ole liikkuvia osia eikä prosessiin koskevia komponentteja, jotka vaatisivat säännöllistä puhdistusta tai vaihtoa. Tämä vähentää huoltokustannuksia ja käyttökatkoja pitkällä aikavälillä.

Ominaisuus Puristettava virtausmittari Invasiivinen virtausmittari
Asennus Ei putkiston katkaisua, nopea Vaatii putkiston muutoksia
Painehäviö Ei lainkaan Aiheutuu virtauksessa
Kuluminen Ei kosketusta nesteeseen Kosketuksessa virtaukseen
Huolto Minimaalinen Säännöllinen puhdistus tarvitaan
Soveltuvuus Useimmat putkikoot ja -materiaalit Rajoitetumpi

Puristettavat virtausmittarit soveltuvat lähes kaikkiin putkimateriaaleihin, kuten teräkseen, ruostumattomaan teräkseen, muoviin ja betoniin. Myös putken koko voi vaihdella laajasti pienistä putkista suuriin siirtolinjoihin. Tämä joustavuus tekee teknologiasta erittäin monipuolisen ratkaisun erilaisiin teollisuusympäristöihin.

Millaisiin sovelluksiin puristettava vesivirtausmittari soveltuu parhaiten?

Prosessiteollisuudessa puristettavat vesivirtausmittarit ovat käytössä erilaisissa kemiallisissa prosesseissa, joissa mitataan raaka-aineiden ja tuotteiden virtauksia. Mittarit soveltuvat sekä vesipitoisten että orgaanisten nesteiden mittaukseen, kunhan nesteen ominaisuudet täyttävät ultraäänimittauksen vaatimukset. Erityisen hyödyllisiä ne ovat tilanteissa, joissa prosessineste on aggressiivista tai syövyttävää.

Energiantuotannossa mittareita käytetään jäähdytysvesikiertojen ja syöttövesien seurannassa. Voimalaitoksissa tarkka virtausmittaus on olennaista prosessin tehokkuuden optimoinnissa ja energiankulutuksen hallinnassa. Puristettavat mittarit mahdollistavat mittauksen myös korkeissa lämpötiloissa ja paineissa, kun anturit valitaan oikein.

Vesikäsittely ja jätevedenpuhdistamot hyödyntävät puristettavia virtausmittareita sekä puhtaan että likaveden mittauksessa. Teknologia soveltuu erinomaisesti myös jäähdytysjärjestelmiin, joissa mitataan jäähdytysnesteen kiertoa teollisuuslaitoksissa. Kemianteollisuudessa mittarit ovat käytössä monissa prosesseissa, joissa tarvitaan luotettavaa mittausta ilman kontaminaatioriskiä.

  • Prosessiteollisuus: Kemikaalivirrat, raaka-ainesyötöt, tuotevirtaukset
  • Energiantuotanto: Jäähdytysvedet, syöttövedet, lämmönsiirtoaineet
  • Vesikäsittely: Raakavesi, puhdistettu vesi, jätevedet, prosessivedet
  • Jäähdytysjärjestelmät: Suljetut ja avoimet kierrot, lämmönsiirtoaineet
  • Kemianteollisuus: Hapot, emäkset, liuottimet, prosessikemikaalit
  • Kaivokset: Prosessivedet, lietevirtaukset, jäähdytysnesteet

Optimaaliset olosuhteet puristettaville virtausmittareille vaihtelevat mittarimallin mukaan. Lämpötila-alue voi ulottua jopa -40°C:sta +200°C:een erikoissovelluksissa. Paine ei rajoita mittausta samalla tavalla kuin invasiivisissa mittareissa, sillä anturit ovat putken ulkopuolella. Putken koko voi vaihdella tyypillisesti 6 mm:stä useisiin metreihin.

Ymmärrämme raskaan teollisuuden erityistarpeet ja autamme valitsemaan oikean mittausratkaisun juuri teidän prosessiinne. Asiantuntemuksemme kattaa laajan kirjon erilaisia sovelluksia, ja pystymme neuvomaan parhaista käytännöistä vaativiinkin mittaustarpeisiin.

Mitä tekijöitä tulee huomioida puristettavan virtausmittarin valinnassa?

Putken materiaali ja koko ovat ensimmäisiä huomioitavia tekijöitä mittaria valittaessa. Eri putkimateriaalit vaimentavat ultraäänisignaalia eri tavoin, ja tämä vaikuttaa mittaustarkkuuteen. Teräs, ruostumaton teräs, kupari ja muovit ovat yleisimpiä materiaaleja, jotka soveltuvat hyvin ultraäänimittaukseen. Putken seinämän paksuus ja mahdollinen eristys on myös otettava huomioon antureiden valinnassa.

Nesteen ominaisuudet määrittävät pitkälti, mikä mittausteknologia soveltuu parhaiten. Puhtaat nesteet, kuten vesi ja useimmat kemikaalit, toimivat erinomaisesti transit-time-tekniikalla. Nesteet, jotka sisältävät kiintoainehiukkasia tai kaasukuplia, vaativat usein Doppler-tekniikkaa. Nesteen lämpötila, viskositeetti ja puhtaus vaikuttavat signaalin kulkuun ja mittaustarkkuuteen.

Asennusympäristö vaikuttaa mittarin valintaan erityisesti vaativissa olosuhteissa. Ulkoasennus, korkeat tai matalat lämpötilat, kosteus ja tärinä ovat tekijöitä, jotka on huomioitava laitetta valittaessa. Mittaustarkkuusvaatimukset vaihtelevat sovelluksittain: prosessiohjaus vaatii usein korkeampaa tarkkuutta kuin pelkkä virtauksen seuranta.

Valintakriteerien tarkistuslista

  • Putken materiaali, halkaisija ja seinämän paksuus
  • Nesteen tyyppi, lämpötila ja viskositeetti
  • Kiintoainepitoisuus tai kaasukuplien esiintyminen
  • Asennusympäristön olosuhteet (lämpötila, kosteus, tärinä)
  • Vaadittu mittaustarkkuus ja toistettavuus
  • Tiedonsiirtotarpeet (analoginen, digitaalinen, väylä)
  • Integraatio olemassa oleviin järjestelmiin
  • Räjähdysvaarallinen ympäristö (ATEX-vaatimukset)

Panametrics-tuotteet tarjoavat monipuolisia ratkaisuja erilaisiin mittaustarpeisiin. Valikoimasta löytyy sekä kiinteästi asennettavia että kannettavia mittareita, jotka soveltuvat erilaisiin käyttötarkoituksiin. Kiinteät mittarit sopivat prosessiseurantaan, kun taas kannettavat mallit ovat käteviä huolto- ja tarkastustoimenpiteissä.

Tiedonsiirto- ja integraatiotarpeet on syytä miettiä huolellisesti. Modernit virtausmittarit tarjoavat useita lähtöjä, kuten 4-20 mA, Modbus, Profibus ja Ethernet-yhteydet. Tämä mahdollistaa saumattoman integroinnin prosessinohjausjärjestelmiin ja tiedonkeruusovelluksiin. Tutustu virtausmittarivalikoimaamme löytääksesi teknisesti sopivimman ratkaisun.

Autamme mielellämme mittarin valinnassa ja teknisten yksityiskohtien selvittämisessä. Ota yhteyttä, niin keskustellaan teidän sovelluksenne erityisvaatimuksista ja löydämme parhaan mahdollisen ratkaisun.

Miten puristettava virtausmittari asennetaan ja huolletaan?

Asennuksen onnistuminen alkaa oikean asennuspaikan valinnasta. Paras mittauspiste sijaitsee suoralla putkiosuudella, jossa virtaus on täysin kehittynyttä ja tasaista. Suositus on, että mittauspisteen edessä on vähintään 10 x putken halkaisija ja jälkeen 5 x putken halkaisija suoraa putkea ilman mutkia, venttiileitä tai muita häiriötekijöitä. Tämä varmistaa tarkan ja toistettavan mittaustuloksen.

Antureiden kiinnitys vaatii huolellista työtä. Putken pinta puhdistetaan ja karhennetaan tarvittaessa, jonka jälkeen antureiden ja putken väliin levitetään erikoiskoupling-geeliä. Geeli poistaa ilmaraot ja varmistaa optimaalisen ultraäänisignaalin siirtymisen. Anturit kiinnitetään putken ympärille valmistajan ohjeiden mukaisesti, joko vastakkaisille puolille tai vierekkäin riippuen mittaustavasta ja putken koosta.

Kalibrointi ja käyttöönotto suoritetaan mittarin ohjauspaneelin tai tietokoneohjelmiston kautta. Syötetään putken mitat, materiaali ja nesteen ominaisuudet, jonka jälkeen laite laskee optimaaliset mittausparametrit. Nollamittaus ja virtausmittauksen vahvistus varmistaa, että mittari toimii oikein. Useimmat modernit mittarit suorittavat automaattisen diagnostiikan ja ilmoittavat mahdollisista ongelmista.

Yleisimmät asennusvirheet

  • Liian lyhyt suora putkiosuus ennen tai jälkeen mittauspisteen
  • Riittämätön koupling-geelin määrä antureiden alla
  • Antureiden virheellinen kohdistus tai kiinnitys
  • Väärät putkiparametrit syötetty laitteeseen
  • Asennus kohtaan, jossa putki ei ole täysin täynnä
  • Tärinän tai lämpötilan vaikutus antureiden kiinnitykseen

Huolto- ja kunnossapitotarpeet ovat minimaaliset puristettavissa virtausmittareissa. Säännöllinen tarkistus keskittyy antureiden kiinnityksen varmistamiseen ja koupling-geelin kunnon tarkastamiseen. Geeli saattaa kuivua ajan myötä, jolloin se on uusittava mittaustarkkuuden säilyttämiseksi. Elektroniikan toiminta voidaan tarkistaa mittarin itsediagnostiikkaominaisuuksilla.

Tarjoamme kattavat huoltopalvelut koko Suomen alueella. Asiantuntijamme auttavat asennuksessa, käyttöönotossa ja säännöllisessä kunnossapidossa. Nopea reagointimme varmistaa, että mittausjärjestelmänne toimii luotettavasti ja tarkasti kaikissa olosuhteissa.

Tutustu koko virtausmittarivalikoimaamme ja löydä juuri teidän tarpeisiinne sopiva ratkaisu. Autamme mielellämme sekä uusien mittareiden valinnassa että olemassa olevien järjestelmien huollossa.

Kysy lisää virtausmittareista!

Autamme mielellämme löytämään sopivimmat virtausmittarit. Soita tai lähetä sähköpostia tuotevastaavallemme!

Pekka Heinikoski
+358 400 702 641
pekka.heinikoski@finkova.fi

Samankaltaiset artikkelit