Mechanisch

In de categorie mechanische flowmeters onderscheiden we 2 basisprincipes voor de flowmeting:

  • verdringing (PD = Possitive Displacement)
  • (schoepen-) rad
  • variabele doorlaat

Verdringing en (schoepen-) rad meters

De bekendste flowmeter, gebaseerd op het principe van verdringing, is de gasmeter in woningen. Dit zijn doorgaans balgenmeters.

In een balgenmeter worden twee balgen met behulp van een ingenieus systeem van kleppen om en om gevuld met gas en geleegd. Als de ene balg wordt gevuld, wordt de andere leeggedrukt, waarbij de tellerstand telkens wordt verhoogd met het volume van deze leeglopende balg.

Bron: internet

Andere, veel voorkomend type verdringingsmeters zijn de rotormeter en turbinemeter, die geschikt zijn voor zowel gas- als vloeistofmeting.




Bron: internet

Rotormeters zijn gebaseerd op het principe van een rotorpomp, maar dan net omgekeerd. Het stromend medium brengt nu de rotors in beweging, die bij iedere omwenteling een nauwkeurig bepaalde hoeveelheid van het medium doorlaten. Een variant hierop is de turbine meter, waarbij de passerende flow een turbine laat roteren.

Voordelen:

  • robuust
  • goede herhaalbaarheid
  • Relatief kleine meetonzekerheid (bijv. gas: rotor: 0,1% ῀ 0,3%; turbine: 0,1% ῀ 1%; bij vloeistof nog wat lager, tot 0,05% mogelijk)

Nadelen:

  • zwaar en groot (vooral rotormeter)
  • risico dat de buis wordt geblokkeerd als meter vastslaat (vooral rotormeter)
  • mogelijk enige fluctuaties in de druk (vooral rotormeter)

Variabele doorlaat

Bron: internet

Variable Area (VA) of variabele doorlaat (vado) meters worden veel toegepast in laboratoria en ziekenhuizen en zijn geschikt voor gas-, maar vooral voor vloeistofmeting (water en laag viskeuze vloeistoffen). Het principe van deze meter is eenvoudig. Een verticaal omhoog stromend medium duwt een kogeltje (de vlotter) omhoog in een conische buis, net zover totdat de stuwkracht (S) van het langsstromend medium + opwaartse kracht (A) van het medium op de vlotter met de zwaartekracht (G) in evenwicht zijn (S+A = G)        

Immers, hoe hoger het kogeltje komt, hoe groter de vrije ruimte  langs het kogeltje, wat een hogere stroom van het medium vergt om het kogeltje zover op te duwen.

In de praktijk zijn VA meters dikwijls uitgerust met speciaal gevormde vlotters, in bepaalde uitvoeringen voorzien van een magneet, waarmee dan een wijzer in een op de buis gemonteerd afleeskastje kan worden aangestuurd. VA meters zijn er ook met een veer die voor dan, i.p.v. de zwaartekracht, voor de tegenkracht zorgt. Deze kunnen dan ook horizontaal toegepast worden.

Voordelen:

  • Eenvoudig en (afhankelijk van de uitvoering) relatief geringe investering
  • Uit te voeren in diverse materialen (o.a. glas en kunststof, waarbij op de buis zelf direct de flow kan worden afgelezen)

Nadelen:

  • Relatief hoge meetonzekerheid.
  • Bij gasmeting sterke invloed van variaties in de procesdruk op de meetonzekerheid.