Ugrás a tartalomra

Rheonics folyamatsűrűségmérő a közlekedési üzemanyag fenntarthatóságáért – BIZTONSÁGOS projekt az EMPIR EURAMET és a londoni Imperial College termodinamikai csoportja által

Rheonics belső sűrűség- és viszkozitásérzékelőket használtak az EMPIR EURAMET Safest projektben [1] és pontos viszkozitás- és sűrűségméréseket adott az üzemanyagot utánzó tesztfolyadékokon laboratóriumi körülmények között [2]. A szükség az üzemanyag-vezetékek jobb áramlásmérése kritikus fontosságú a közúti és tengeri szállítási ágazat fenntarthatósága szempontjából. A Safest projekt célja a kereskedelmi érzékelők összehasonlítása volt a belső sűrűség és viszkozitás mérése céljából. Rheonics Az érzékelők megbízhatóan pontos viszkozitás- és sűrűségmérést adtak [3].

Az érzékelő eredmények elemzése

Három egyetem nyújtott be eredményeket, mindegyik egy-egy márkától, a soron belüli sűrűség- és viszkozitásmérő eszközökről. Kísérleti elrendezéseik és módszereik nagymértékben eltérnek egymástól, és teljes egészében megtalálhatók az EMPIR EURAMET Safest projekt szállítmányaiban (D7) [3].

A kereskedelmi szenzorok eredményeiből származó következtetéseket a jelentés felületes szinten hasonlítja össze a változatos protokollok miatt, azonban mindhárom tesztelt márkát egyenként elfogadható sűrűségmérésnek tekintették. A tesztelt márkák lefedik a piacon lévő fő sűrűségmérő típusokat:

  1. Kiegyensúlyozott torziós rezonátor (BTR)
  2. Vibrációs cső (VT)
  3. Hangvilla (TF)
  4. Coriolis mérő (CM)
típusGyártóModellmennyiségek
BTRRheonicsSRVViszkozitás
BTRRheonicsSRDSűrűség és viszkozitás
VTAnton PaarL-Dens 3300Sűrűség
VTAnton PaarL-Dens 7400Sűrűség
CM VT-velEmersonCMFS050MSűrűség és áramlás
TFEmersonFVMSűrűség és viszkozitás
A tanulmány főbb megállapításait ebben a bejegyzésben közöljük, a forgalomban lévő soros sűrűségmérőkre és viszkoziméterekre vonatkozóan.

Imperial College kísérletek tesztelése Rheonics érzékelők

Kiegyensúlyozott torziós rezonátor alapú folyamatsűrűség és viszkozitás érzékelők, SRD, tól Rheonics beépített érzékelőkamrát tartalmazó termosztatikus fürdővel tesztelik, míg a tesztfolyadék áramlási sebességét ISCO fecskendős szivattyúval szabályozzák. A kísérleteket 15, 35, 55 és 75 °C-on, 1-100 bar nyomáson és 0-45 ml/perc sebességgel végeztük. A folyamatos áramlást fenntartjuk, és a rendszert a mérések előtt 15 percig kiegyensúlyozzuk. Ennek ellenére a kamra soha nem éri el a fürdő előírt hőmérsékletét. Az SRD kimeneti viszkozitása megbízhatónak és pontosnak tekinthető. A rendszer korrekciós illesztéseket alkalmaz, majd az adatok egyeznek a Tait-Andrade egyenletekből előállított referenciaadatokkal (a [3]). Ezek a korrekciós illesztések a rendszerben megfigyelt hőmérsékleti inhomogenitás miatt válnak szükségessé az egyensúly elérése ellenére. A hőmérséklet eltérése az érzékelő hossza mentén azt jelenti, hogy a kamrában a viszkozitás nem egyenlő. Ugyanez az eltérés létezik a sűrűségre, azonban a Az SRD sűrűségméréseket pontosnak és megbízhatónak tekintik, korrekciók nélkül. Itt azonban alkalmazhatunk polinomiális korrekciókat a referenciaadatok tökéletesebb illeszkedése érdekében. A rendszer hőmérsékleti inhomogenitása a sűrűségmérésekben is eltéréseket okozhat, ha az érzékelő ellentétes végei nincsenek termikus egyensúlyban, hosszabb szondával biztosítható, hogy a belső rezonátor teljesen elmerüljön az egyenletes hőmérsékletű környezetben.

Rheonics Az SRV eljárási viszkozimétert is kiértékelték, és úgy találták, hogy elfogadható méréseket ad a viszkozitásra és a hőmérsékletre vonatkozóan.

Az Imperial College kísérleti beállítása az SRV és SRD tesztelésére két dízel helyettesítővel: metil-dodekanoát és etil-tetradekanoát [3],[4]

A Chemnitzi Műszaki Egyetem kísérleteket végez az Anton Paar érzékelők tesztelésével

A vibrációs csősűrűségmérők tesztelését Anton Paar L-Dens 3300 és 7400 készülékekkel végezték a Chemnitzi Műszaki Egyetemen. 15, 25 és 35 °C-on, 1-10 bar és 0-15 ml/perc. Ezeket is kislaboratóriumban fejezték be. 2 bar alatti nyomáson a mérés lehetetlenné vált mivel a rezgőcső rezgése instabillá vált alacsony áramlási sebességnél. Alacsony áramlási sebességeket és statikus méréseket alkalmaztak a korlátozott mintamennyiség miatt az eszköz specifikációi ellenére. Az eszköz specifikációi szerint ezek az alacsony áramlási sebességek a minta felmelegedéséhez vezetnek a csövekben, és ezt a hatást megfigyelték (+3 °C). Azonban, mindkét érzékelő pontos sűrűségmérést biztosít az L-Dens 7400 valamivel jobban teljesít, mint az L-Dens 3300, de A kísérletezők megjegyzik, hogy az optimális pontosság érdekében ténylegesen fenn kell tartani a dinamikus folyamatfeltételeket.

A Chemnitzi Műszaki Egyetem kísérleti beállítása az Anton Paar L-Dens 3300 és L-Dens 7400 teszteléséhez négy dízel helyettesítővel: metil-dodekanoát, etil-tetradekanoát, 2,4,6,8-tetraoxanonán és 2,4,6,8,10, XNUMX-Pentaoxaundekán [3],[4]

Az Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM) kísérleteket végez az Emerson érzékelők tesztelésével

Az Emerson két sűrűség- és viszkozitásérzékelőjét (Micro Motion ELITE CMFS050M és Micro Motion Fork viszkozitás/sűrűségmérő (FVM)) nagyobb léptékben tesztelték. , mint a Rheonics és Anton Paar érzékelők a fenti szakaszokban. Pontosabban, az Emerson készülékeket 20-40 °C-on, 2-8 bar-on és 5-50 l/perc-en tesztelték. A különböző folyadékokat különböző összeállításokban tesztelték, ami korlátozza az összehasonlíthatóságot.

 

 

 

 

 

 

 

 

INRIM kísérleti beállítás vízáramlási tesztekhez (bal oldali kép) és olajáramlási tesztekhez (jobb oldali kép) [3]

Az Emerson sűrűségmérőhöz A nyomás és az áramlási sebesség nem befolyásolta a mérési pontosságot, viszont a növekvő hőmérséklet növelte a mérési hibát. A hőmérsékleti korrekciók alkalmazásával a sűrűségadatok elfogadhatóan pontosak lettek, azonban ezeket a korrekciókat minden folyadékra és beállításra meg kellett határozni. A CFMS050M esetében mind a hőmérsékletre, mind a nyomásra korrekciós tényezőket adtunk, hogy pontos sűrűségi és viszkozitási adatokat kapjunk.

Végül az ezekről az eszközökről szóló ítéletet az olvasóra bízták, de a nyomás és a hőmérséklet figyelembevétele érdekében végzett korrekciók kritikusak voltak az adatok pontossága szempontjából.

Összegzés

Minden tesztelt, forgalomban lévő érzékelőtípus használható sűrűségmérésekhez, de korrekciós tényezőket igényelnek, ha a gyártói határokon kívül használják őket. A határokon kívüli vagy inhomogén áramlásokkal történő működés nem javasolt, de a jelentés eredményei azt mutatják, hogy a kereskedelemben kapható érzékelők továbbra is ésszerűen pontos adatokat szolgáltatnak a rendszer tökéletlenségei ellenére. Rheonics Az Anton Paar és az Anton Paar érzékelőket alacsony áramlási sebességeken, kis térfogatokban, míg az Emerson érzékelőket néhány nagyságrenddel nagyobb áramlási sebességen és térfogaton vizsgálták. Jobb összehasonlíthatóság lenne lehetséges az érzékelő teljesítménye között, ha mindhárom áramlási és rendszermennyiség szélesebb tartományán lenne tesztelve. A projektben vizsgált változatos mérlegek esetében azonban ezek a tanulmányok azt bizonyítják, hogy az autótól a hajóig minden skálán rendelkezésre állnak az üzemanyag-méréstechnikai érzékelők.

Rheonics áttekintése és ajánlásai

A hőmérsékleti egyensúly elérése a különféle tesztelt érzékelőkkel a folyadékérzékelők beállításának kritikus szempontja. Minden Rheonics érzékelők esetében a következő rendszerrészletek vehetők figyelembe:

  • Míg alacsony áramlási sebességet használtak a Rheonics szenzorok itt, a Rheonics Az SRV és az SRD 10 m/s-ig áramlási környezetben is képesek mérni, ami 1300 l/perc (340 gal/perc) és 5000 l/perc (1320 gal/perc) értéknek felel meg 2” és 4” ütemben 40 acélcsövek, ill. Ez a tartomány teszi Rheonics az EMPIR EURAMET Safest projektben az üzemanyag-fenntarthatóság szempontjából vizsgált összes térfogatáramhoz megfelelő érzékelők [1].
  • Hosszabb behelyezett szonda használható a hőkiegyensúlyozatlanság ellensúlyozására a rezonátor szonda mentén, ahogy az SRD-nél látható [5] .
  • Még tökéletlen körülmények között is Rheonics Az SRV és az SRD megbízható és pontos soros viszkozitás- és sűrűségmérők az áramlási sebességek és alkalmazások széles skálájához.

Referenciák

[1] EURAMET legbiztonságosabb projekt

[2] A legbiztonságosabb projektek

[3] Beszámoló az in-line mérések előrehaladásáról

[4] Fenntartható fejlett áramlásmérő kalibrálás a közlekedési szektor számára

[5] Az SRD hőmérséklet-egyensúlyának fenntartása a nagy sűrűségű pontosság érdekében

[6] JP Martin Trusler csoport az Imperial College-ban

Keresés

Rheonics az EXPOCOBRE 2026-on

Csatlakozik Rheonics a limai EXPOCOBRE 2026 kiállításon, és fedezze fel, hogyan javítja a precíziós érzékelés a bányászat hatékonyságát. Az iszap sűrűségétől a vegyi anyagok monitorozásáig tekintse meg technológiánkat működés közben.