Průtokoměry 

Základním předpokladem pro správný výběr průtokoměru je pochopení požadavků dané aplikace. Proto je třeba věnovat čas úplnému pochopení podstaty technologie a celkové instalace.

Prvním krokem při výběru snímače průtoku je určení, zda rychlost proudění má být nepřetržitě sledována nebo je nutné sledovat množství a zda tyto informace jsou nutné na místě nebo se musí přenášet analogovým signálem, digitálním nebo sdíleně. Pokud sdíleným způsobem, pak je nutné určit, co je požadováno (minimum), jak často se mají hodnoty aktualizovat. Když se tyto otázky zodpoví, pak přicházejí na řadu zhodnocení vlastností a určení charakteristik průtoků procesních toků, potrubí, ve kterých má být průtokoměr umístěn. Aby se tyto úkoly splnily systematicky, slouží k tomu formuláře, do nichž je třeba informace vyplnit pro každou aplikaci.

Charakteristiky tekutin a průtoku: do tabulky se zapíší název tekutiny a její tlak, teplota, dovolený pokles tlaku, hustota (nebo měrná hmotnost), vodivost, viskozita (Newtonova nebo ne?) a tlak par při max. pracovní teplotě a také jaká může být interakce, kolísání, dále všechny informace bezpečnostní a o toxicitě spolu s detaily o složení tekutin, přítomnosti bublin, solí (abrazivních, měkkých, velikosti částic, vláken), tendenci k vytváření povlaků a kvalitě přenosu světla (opacita/neprůhlednost, průsvitnost nebo průhlednost?).

Když vybíráme průtokoměry, mělo by se také uvádět očekávané minimum a maximum tlaku a teploty. Zda tok tekutiny může změnit směr (opačně), zda vždy je vyplněn průřez potrubí, zda může nastat pomalý průtok (vzduch, soli), zda jsou pravděpodobné pulzace, zda mohou nastat náhlé změny teploty, zda jsou potřebná zvláštní opatření během čištění a údržby.

Úvahy týkající se potrubí a prostředí, kde má být průtokoměr instalován:

Pro potrubí, jeho směr (vyhněte se dolů směřujícím úsekům), průměr, průřez, příruby - tlak, dostupnost, úseky toku směřující nahoru nebo dolů, ventily, regulátory a délky přímých úseků, které jsou k dispozici.

Inženýr specifikující průtokoměr musí vědět, zda se v místě vyskytují vibrace nebo magnetická pole, zda je k dispozici elektřina nebo pneumatika, zda je prostor klasifikován jako výbušný nebo jsou zde další požadavky jako je atest pro sanitární nebo čisté prostředí.

Dalším krokem je určení rozsahu, tedy min. a max. průtoků (hmotnostních nebo objemových) jenž budou měřeny. Pak se určí požadovaná přesnost. Obvykle je přesnost určena v procentech z údaje, v procentech z kalibrovaného rozsahu nebo v procentech z plné stupnice. Požadavky na přesnost by měly být stanoveny pro minimální, normální a maximální průtoky. Pokud tyto požadavky neznáte, nemusí být provedení vašeho průtokoměru akceptováno v plném rozsahu.

V aplikacích, kdy jsou průtokoměry prodávány nebo nakupovány na základě údaje měřiče, je pak absolutní přesnost kritická. Proto se doporučuje určit také požadavek na přesnost a opakovatelnost u každé aplikace a uvést ji do specifikace.

Když je přesnost průtokoměru určena v procentech kalibrovaného rozsahu nebo v procentech celého rozsahu, jeho absolutní chyba roste, když měřený průtok klesá. Když je chyba přístroje stanovena v procentech z údaje, pak je stejná při nízkém i vysokém průtoku. Protože celá stupnice je vždy větší než kalibrovaný rozsah, pak i snímač s procenty z celé stupnice má vždy větší chybu než snímač se stejnou procentuální chybou, ale ze stupnice kalibrované. Proto k důkladnému porovnání všech nabídnutých parametrů je účelné převést je na stejné hledisko, nejlépe % aktuálního údaje.

Ve specifikacích průtokoměru dobře připravených jsou všechny údaje o přesnosti převedeny na % aktuálního údaje, a to zvlášť pro minimální, normální a maximální průtoky. Všechny údaje o průtokoměrech by měly jasně uvádět přesnost a opakovatelnost měřiče při minimálním, normálním a maximálním průtoku.

Jestliže požadované parametry a vlastnosti lze splnit např. dvěma různými kategoriemi průtokoměrů a jeden z nich nemá pohyblivé části, vyberte právě ten. Pohyblivé části jsou potenciální zdroje problémů nejen z obvyklých důvodů jako opotřebení, mazání, citlivost na usazeniny - povlaky a pohyblivé části také potřebují čištění, jinak způsobují "skluz" při měření, ale i dobře udržované a kalibrované měřiče nezměří změny průtoku způsobené změnou viskozity nebo teploty. Změny teploty mají vliv i na vnitřní rozměry měřiče a vyžadují teplotní kompenzaci.

Navíc pokud mohou splnit vaše požadavky jak průtokoměr tak i ponořovací snímač, použijte průtokoměr. Ponořovací snímače průtoku měří přesně jen pokud jsou vnořeny hluboko do proudícího media, kde je jeho rychlost průměrná. I když je toto místo pečlivě určeno při kalibraci, v praxi mají však vliv na rychlostní profily změny způsobené viskozitou, teplotou a jinými faktory.

Před specifikací průtokoměru je také dobré určit, zda informace o průtoku budou více užitečné pro hmotnostní nebo objemový měřič. Pokud se měří průtok stlačitelných materiálů, není objemový průtok smysluplná informace, pokud není hustota (a někdy i viskozita) konstantní. Pokud se měří průtok (objemový průtok) nestlačitelných kapalin, pak přítomnost bublin způsobí chybu, proto musí být vzduch, plyn ještě před měřením odstraněn. U jiných rychlostních snímačů (ultrazvukových) v potrubí může způsobit problémy nebo poruchu funkce, jestliže je Reynoldsovo číslo příliš nízké (u Vortex snímačů musí být Rd > 20000).

Z hlediska těchto úvah mějte dále na paměti, že hmotnostní průtokoměry jsou necitlivé na změny hustoty, tlaku a viskozity a také na změny Reynoldsova čísla. Jsou také vhodné pro používání v chemickém průmyslu i při měření v částečně zaplněných potrubích i pro tekutiny s obsahem solí.