21 sep. 2014
3 minuten
Bürkert is het eerste bedrijf dat de Surface Acoustic Wave (SAW) technologie gebruikt voor het realtime meten van de doorstroomsnelheid van vloeistoffen in leidingen. Het daarvoor ontwikkelde instrument, de FLOWave, heeft juist door die meettechniek nog veel meer potentie: ook het meten van dichtheid en dus ook het massadebiet liggen in het verschiet. Met de eerste geheel in roestvatstaal uitgevoerde modellen, die te zien zijn op de WOTS, mikt het bedrijf op hygiënische toepassingen voor meting aan met name vloeistoffen met een lage geleidbaarheid.
Oppervlaktegolf technologie is gebaseerd op oppervlakte-akoestische golven of Rayleigh-golven die zich over een oppervlak (in twee dimensies) uitbreiden. Zee- of oceaangolven zijn bijvoorbeeld Raleigh-golven, maar ook de seismische golven ten gevolge van aardbevingen. In het geval van de FLOWave worden dit soort golven door een piëzo-elektrische transducer opgewekt op het oppervlak van een buis of leiding. Analoog aan het voortplanten van optische golven in bijvoorbeeld een glasvezelkabel, worden de akoestische golven ook via een zigzag patroon door het te meten medium gestuurd.
Bij de FLOWave worden ten minste vier sensoren gebruikt die aan de buitenkant van de buis bevestigd zijn en dus geen direct contact met de vloeistof hebben. Elke sensor kan dienst doen als zender en als ontvanger. Een deel van de opgewekte golf gaat direct over het oppervlak van de buis naar de eerste ontvanger, zonder de vloeistof te passeren; een ander deel gaat door de vloeistof naar de andere kant van buis, waar hij weer wordt opgesplitst in een deel dat rechtstreeks naar de tweede ontvanger gaat en een deel dat weer terug door de vloeistof naar de andere kant van de buis gaat waar een deel uiteindelijk ook weer bij de eerste ontvanger belandt. Op die manier leidt een enkel opgewekt signaal tot een sequentie van signalen die door de andere sensoren worden ontvangen.
De absolute tijd die de golf nodig heeft om van de zender naar de ontvanger te gaan, hangt vooral samen met de diameter van de buis en het type vloeistof. Het tijdverschil tussen het voorwaartse en het teruggaande signaal is proportioneel met het volume dat door de buis gaat, de flow.
Voordelen
Voordeel van deze meettechnologie is niet alleen dat er geen enkele component van het meetsysteem in contact komt met de vloeistof, maar dat het stukje buis waar de sensoren zitten gewoon hetzelfde kan worden gehouden als de rest van de leidingen. Gebruikers hoeven dus geen aanpassingen door te voeren in het kader van hygiëne-, schoonmaak- en flow condities.
Ten opzichte van andere niet-contact methoden, zoals ultrasone, elektromagnetische en Coriolis-sensoren meldt Bürkert ook voordelen. Zo zijn vloeistoffen die niet geleiden of met luchtbellen of vervuilingen erin geen probleem voor SAW (ze komen minder prominent naar voren en/of zijn beter te detecteren). Ook interferentie met trillingen is dankzij de hoge excitatiefrequentie van meer dan 1,5 MHz zo goed als uitgesloten; magnetische en elektrische krachten hebben geen invloed op de meting. Ook zijn metingen tot vloeistofdrukken van meer dan 65 bar mogelijk, waar tot nu toe 40 bar als maximum wordt gespecificeerd.
Portfolio
De eerste FLOWave instrumenten zijn beschikbaar voor leidingdiameters DN15, DN 25, DN 40 en DN50 met verschillende klemverbindingen. De SAW transducer is verbonden met een transmitter die de gebruikersinterface en de I/O bevat. Communicatie met de buitenwereld sluit aan bij het Efficient Device Integration Platform (EDIP) dat Bürkert heeft ontwikkeld in het kader van Industrie 4.0.
Het meetinstrument kan met of zonder display worden gebruikt, dat naast of boven de transmitter kan worden geplaatst en in stappen van 90° kan worden gedraaid. De FLOWave transmitter wordt gevoed met 24 V gelijkspanning en heeft voor de elektrische verbindingen twee M20 wartels en een M12 connector. Van veraf kan je zien of het apparaat goed functioneert, door signalering aan de hand van de nieuwe kleuren uit de Namur NE107 standaard. Een signalering die Bürkert overigens in alle productlijnen doorvoert.
Toepassingen
Met de eerste geheel in roestvrijstaal uitgevoerde modellen mikt Bürkert op hygiënische toepassingen van met name vloeistoffen met een lage geleidbaarheid, bijvoorbeeld ‘purified’water , ‘high purified’ water en ‘water for injection’ (WFI) in de farmaceutische industrie. Maar met de mogelijkheden voor directe temperatuurmeting, het meten van de dichtheid van het medium (en dus massaflow) en diagnostiek (bepalen of er luchtbelletjes in het medium zitten) zijn er zat andere applicaties te bedenken, zoals melk, bier, chocolade en jam. Ook is het mogelijk om verschillende vloeistoffen herkennen, zodat je de overgang van vervuiling met een reinigingsmiddel naar 100 % zuivere procesvloeistof haarscherp kunt vaststellen.
Anderen lazen ook
