Urządzenia do pomiaru, sygnalizacji i regulacji przepływu gazów

Do pomiaru, regulacji i sygnalizacji przepływu gazów w instalacjach przemysłowych stosowane są obecnie rozmaite urządzenia, w tym przepływomierze masowe Coriolisa oraz termiczne przepływomierze masowe. W ostatnim czasie coraz większą popularnością zarówno w kraju, jak i na całym świecie, cieszą się przede wszystkim urządzenia z tej drugiej grupy.

Do najchętniej wykorzystywanych urządzeń techniki pomiarowej gazów należą obecnie termiczne przepływomierze masowe – zauważa nasz rozmówca z przedsiębiorstwa „ZACH METALCHEM” Sp. z o.o. Przyjrzyjmy się bliżej tej metodzie, jej zaletom i ewentualnym ograniczeniom.

Jak działa przepływomierz termiczny?

Działanie termicznych urządzeń do pomiaru przepływu gazów opiera się na zjawisku dyspersji termicznej. Taki przepływomierz mierzy siłę chłodzenia gazu, który przepływa obok czujnika. Jej wartość uzależniona jest od prędkości i gęstości przepływającego gazu. Iloczyn powyższych parametrów i średnicy rurociągu daje wynik równy przepływowi masowemu.

Termiczne przepływomierze masowe dokonują pomiarów na dwa sposoby. Pierwsza metoda pomiaru polega na utrzymaniu stałej różnicy temperatur poprzez regulację mocy grzania, czego efektem jest bardzo szybka reakcja na zmianę przepływu. Niestety, w warunkach przemysłowych może to prowadzić do niestabilności pomiaru.

Drugi sposób stosowany w przepływomierzach termicznych polega na utrzymaniu stałej mocy grzałki oraz pomiarze zmian różnicy temperatur pomiędzy czujnikami. To najlepsze rozwiązanie dla układów przemysłowych, które sprawdza się  nawet przy pracy z medium mocno zanieczyszczonym i wilgotnym.

Ograniczenia przepływomierzy termicznych

Zagrożeniem dla prawidłowego pomiaru przepływu gazów urządzeniem termicznym może być lepkość, ciepło właściwe i przewodność cieplna badanego medium. Problem ten można jednak wyeliminować w bardzo prosty sposób, a mianowicie poprzez stosowanie podczas kalibracji urządzenia gazu o zbliżonym składzie.

Innym czynnikiem wpływającym na pomiar może  być zmienna temperatura otoczenia. Właśnie dlatego niektóre modele przepływomierzy posiadają dodatkowe stanowiska kalibracyjne, umożliwiające bardzo dokładne odtworzenie warunków towarzyszących rzeczywistemu pomiarowi. Dodatkowo, niektóre mierniki posiadają kompensację temperaturową, która wykorzystuje sygnał z sensora referencyjnego.

Czy warto wybrać przepływomierz termiczny?

Jedyną alternatywą dla przepływomierzy masowych jest stosowanie złożonych układów pomiarowych, zbudowanych z mierników objętościowych, sensora termicznego, przetwornika ciśnienia oraz komputera przepływu, który będzie przeliczał wartości z poszczególnych urządzeń właśnie na masę albo objętość skompensowaną.

Nie ulega wątpliwości, że wybór jednego urządzenia do pomiaru, sygnalizacji i regulacji przepływu gazu jest rozwiązaniem bardziej opłacalnym finansowo, a także bezpieczniejszym – zmniejsza się ilość ewentualnych punktów przecieku. A zatem termiczne przepływomierze są obecnie najtańszym i najlepszym sposobem na pomiar przepływu gazów w instalacjach.