Basis van het meten Juiste inbouwwijze bepalend voor betrouwbaarheid van instrumenten Verkeerd ingebouwd? Foute Door de opmars van intelligente digitale technologie worden meetinstrumenten weliswaar steeds ‘vergevingsgezinder’, want hoe je ze ook inbouwt, ze doen het eigenlijk altijd wel. Maar halen ze ook de gewenste nauwkeurigheid en betrouwbaarheid? Om die te waarborgen moet er ook bij de nieuwste meters worden voldaan aan specifieke inbouwcondities. Welke dat zijn staat centraal in dit artikel, dat tot stand kwam in nauwe samenwerking met experts van Endress+Hauser. Frank Senteur A llereerst zal bij het toepassen van meetinstrumenten de vraag moeten worden beantwoord waar er gemeten gaat worden en op welke manier. Zo zijn er bijvoorbeeld applicaties waarbij op meerdere punten wordt gemeten en de resultaten vervolgens worden ‘gemiddeld’, terwijl in andere situaties een enkelvoudige meting, ook wel spotmeting genoemd, volstaat. Het middelen van metingen gebeurt bijvoorbeeld bij het meten met een zogeheten pitotbar. Hiermee wordt de snelheid van een vloeistof- of gasstroom gemeten. We noemen deze meter ook wel een ‘averaging tube’ omdat de pitotbar met meerdere gaatjes de stuwdruk van het stromende medium meet. Al die meetwaarden worden bij elkaar opgeteld en gedeeld door het aantal gaatjes, wat een betrouwbaar resultaat oplevert. Bij spotmetingen, zoals met de pitotbuis, wordt slechts op één punt in de leiding gemeten, wat ook het geval is bij een Thermische massaflowmeter, voorbeeld van een spotmeting. 36 | nummer 2 | 2020 Thermische massaflowmeter. Door hun beperktheid en de grote afhankelijkheid van waar in het medium wordt gemeten, leveren spotmetingen alleen in specifieke gevallen een representatieve meetwaarde op. Doorgaans is het beter om voor flowmetingen Elektromagnetische of Ultrasone flowmeters toe te passen. Elektromagnetische flowmeters compenseren bijvoorbeeld al gedeeltelijk als gevolg van het gebruikte magneetveld, terwijl Ultrasone flowmeters met meerdere meetpaden kunnen worden uitgevoerd. Hierdoor kunnen de gemeten waardes worden gecompenseerd op basis van verschillende stromingsprofielen. Binnen- of buitenbocht We zien het bij Max Verstappen. Als hij iemand op de voor hem zo kenmerkende manier in een bocht buitenom wil inhalen, moet hij meer meters maken en harder rijden. Zo simpel is het en zo is het ook bij vloeistoffen in een leidingbocht. Ga je daar met bijvoorbeeld een ultrasoon ‘Clamp-On’ flowmeter het debiet meten, dan maakt het dus enorm uit of de meter in de richting van de bocht of dwars op de bocht wordt gemonteerd. In de buitenbocht wordt immers een hogere vloeistofsnelheid gemeten dan in de binnenbocht. Is sprake van twee achter elkaar liggende bochten in twee verschillende vlakken, dan wordt het zelfs nog lastiger om de juiste flow te meten, want dan kan er ‘swirl’ optreden in de vloeistof en wat meet je dan? Dat is ook de vraag als de flowmeter bijvoorbeeld vlak achter een kogelkraan is gemonteerd. Want des te dichter de kraan wordt gezet, des te turbulenter is de stroming erachter en dat maakt het betrouwbaar meten van flow lastiger. Het begon bij Venturi Het moge duidelijk zijn dat het stromingsprofiel van grote invloed is op de betrouwbaarheid en nauwkeurigheid van een flowmeting. Dat wisten we al bij de introductie van de Venturi meter die eind negentiende eeuw is uitgevonden door de Amerikaanse ingenieur Clemens Herschel. Het Venturi effect was eerder aangetoond door de Natuurkundige Giovanni Battista Venturi en veel later is de Venturi opgenomen in de We zien het bij Max Verstappen. Als hij iemand op de voor hem zo kenmerkende manier in een bocht buitenom wil inhalen, moet hij meer meters maken en harder rijden...
37 Online Touch Home