Kjært barn har gjerne flere navn. Mengdemåling ved hjelp av differansetrykk er intet unntak. En vanlig norsk forkortelse er «difftrykk», eller «DP» fra engelsk («Differential Pressure»).

Første variant ut er måleblenden. Den er sammen med elektromagnetiske mengdemålere på toppen av pallen som mest brukte måleprinsipp. Se for deg en skive som settes inn i målerøret, men med mindre diameter. Trykkfallet, altså trykkforskjellen før og etter måleblenden, er et uttrykk for gjennomstrømningshastigheten. Merk at trykkfallet er proporsjonalt med kvadratet av hastighetsendringen. Styringssystemer har typisk en funksjon som kan konvertere dette for å få et lineært resultat.

Det er noen forutsetninger for gode målinger med måleblende. For det første skal mediet være i én fase. Dersom mediet har flere faser, oppstår det stor måleusikkerhet. Men det finnes trøst: Om faseforholdet er kjent, kan man måle innenfor en nøyaktighet på 10 til 50 prosent. 

Deretter bør mediet være så rent som mulig. Urenheter i mediet kan tette trykkuttakene.

Avleiringer vil også påvirke måleblendens strømningsgeometri og derved selve målingen.

Trykk og temperatur påvirker også målingen. Parameterne skal enten være konstante eller korrigert for. For å få masse- og/eller volumstrøm er det nødvendig med å legge inn mediets densitet i beregningen.

En måleblende kan kun benyttes på en turbulent strømning. Hold differansetrykket under én bar for å unngå fare for deformasjon av selve platen. Normalt anbefales en beregning som tilsvarer et differansetrykk på rundt en halv bar. 

Så har vi rettstrekket. Normalt anbefales minimum 10-15 ganger rørdiameteren før måleren. Sjekk leverandørens anbefaling.

Måleblenden skal også plasseres der strømningsprofilen er fullt utviklet, uten rotasjon. Forsøk å unngå pulserende strømninger, et fenomen som reduserer målingens nøyaktighet.

Å følge leverandørens oppskrift på montasje av både måleblende, impulsledninger og transmitter borger for gode målinger. En feilmontert måleblende kan gi feilmålinger på 15 til 30 prosent. 

Måleblendens oppstrømskant skal være skarp, ellers øker målefeilen betraktelig. Regelmessig sjekk av blenden er viktig, særlig ved et eroderende/slipende medie. 

Det er viktig at blenden blir plassert riktig når det gjelder eksentrisitet. Unøyaktigheter her er den mest vanlige feilen, som igjen er årsak til de nevnte feilmålingene. Pass også på pakninger mellom blende og flens. Feil med innstikk i røret kan skape stor feilmåling.

Så litt om impulsledningene mellom måleblenden og transmitter. Diameter på ledningene/trykkuttaket bør være over 6 millimeter. Videre skal rørene helle nedover fra trykkuttaket ved væskemåling, mens de bør stige oppover ved gassmåling.

Og til slutt: Det er viktig å passe på god isolasjon dersom mediet er nær dugg- eller kokepunkt.

Vi forlater den konvensjonelle måleblenden. Inn på podet trer måleblenden med flere hull. Sammenlignet med den klassiske utgaven byr flerhullsvarianten på reduserte krav til rettstrekk. En leverandør oppgir for eksempel fem ganger rørdiameteren før og to ganger rørdiameteren etter måleren. Noe av hemmeligheten ligger i stadig bedre transmittere som kan måle på et lavere trykkfall med god nøyaktighet. Typisk målernøyaktig er én prosent og repeterbarhet bedre enn 0,1 prosent.

Så går turen til Venturi-røret. Det har en innsnevring i målerøret, men med begrenset trykktap, det laveste blant differansetrykkmålerne. Tapet er begrenset til 15 prosent av målt differansetrykk. Tilsvarende tall for måleblenden er 50 til 100 prosent. 

Venturi-røret har høyere fremstillingskostnader enn måleblender.

Neste differansetrykkmåler er Pitotmåleren. Den skaper i prinsipp en middelverdi. Måleren består av to målesonder, hvorav den fremre måler det dynamiske trykket, den bakre det statiske trykket. Trykkforskjellen er, ifølge (den nederlandsfødte matematikeren) Bernouilli, proporsjonalt med kvadratet av gjennomstrømningshastigheten.

Middelverdien oppnås ved at den fremre sonden måler det dynamiske trykket i et antall punkter langs rørdiameteren, hvorved en middelverdi automatisk dannes.

Pitotmåleren har ingen bevegelige deler og har en enkel konstruksjon. Den krever relativt rene medier ettersom åpningene i målesondene ikke må tettes igjen.

Vi fortsetter med wedge-elementet. Det er utformet som en trekant i målerøret. Det er designet for væskemåling med høyt partikkelinnhold. Elementet passer også for gass, væske med høy viskositet og slurry.

Da er vi kommet til veis ende med differansetrykkmålere som dekkes her. Navnet kone, eller cone-måler, forteller at en kone er installert i målerøret. De kan leveres med rørdiameter fra 10 til 3000 millimeter. Målerne finnes i flere varianter, med flenser, for innsveising og som innstikksløsning. Måleområdet er fra 10:1, men kan økes til 50:1 med to differansetrykktransmittere.

Nøyaktigheten er fra +/- 0,5 prosent av målt verdi. Repeterbarheten er hyggelig, +/- 0,1 prosent. Kravene til rettstrekk er heller ikke værst: 0 til 3 rørdiametere før og 0 til 1 rørdiameter etter måleren. Kone-måleren benyttes blant annet for damp, vann, våtgass og slurries.

• Måleblende
• Flerhulls måleblende 
• Venturirør
• Pitotmåler
• Wedge-element
• Kone-måler

AMNYTT kjører artikkelserien ”Flowskolen”. Vi har alliert oss med en ildsjel og nestor innen måleteknikk, Johnny Østvang. Han har lang erfaring fra prosessindustrien, og har siden 1997 vært servicesjef hos Krohne. Her har han utviklet ”Flowskolen”, som etter eget utsagn er ”leverandøruavhengig”. Vårt opplegg er bygd over samme lest, men kan selvsagt ikke matche et kurs.

Første del dekker mengdemåling generelt, strømning og måleenheter. I denne runden setter vi differansetrykk under lupen. I de neste utgavene skal vi innom elektromagnetisme, ultralyd og Coriolis. «Stay tuned» for mer måleteknisk snadder.