
Rheonics procesní hustoměr pro udržitelnost dopravního paliva – projekt SAFEST společnosti EMPIR EURAMET a termodynamické skupiny na Imperial College London test
Rheonics V projektu EMPIR EURAMET Safest byly použity inline senzory hustoty a viskozity a poskytla přesná měření viskozity a hustoty zkušebních kapalin napodobujících paliva v laboratorních podmínkách . Potřeba zlepšená metrologie toku v palivových potrubích je zásadní pro udržitelnost v odvětví silniční a námořní dopravy. Projekt Safest se snažil porovnat komerční senzory pro inline měření hustoty a viskozity. Rheonics Bylo zjištěno, že senzory poskytují spolehlivě přesná měření viskozity a hustoty .
Analýza výsledků senzorů
Tři univerzity přispěly svými poznatky, každá od jedinečné značky, pro in-line zařízení pro měření hustoty a viskozity. Jejich experimentální nastavení a metody se velmi liší a lze je nalézt v plném znění v dodávkách projektu EMPIR EURAMET Safest (D7) .
Závěry z výsledků komerčních senzorů jsou ve zprávě porovnány na povrchní úrovni kvůli různým protokolům, nicméně všechny tři testované značky byly jednotlivě považovány za vyhovující měření hustoty. Testované značky pokrývají hlavní typy hustoměrů na trhu:
- Vyvážený torzní rezonátor (BTR)
- Vibrační trubice (VT)
- Ladička (TF)
- Coriolisův měřič (CM)
| Typ | Výrobce | Model | Množství |
|---|---|---|---|
| BTR | Rheonics | SRV | Viskozita |
| BTR | Rheonics | SRD | Hustota a viskozita |
| VT | Anton Paar | L-Dens 3300 | Hustota |
| VT | Anton Paar | L-Dens 7400 | Hustota |
| CM s VT | Emerson | CMFS050M | Hustota a průtok |
| TF | Emerson | FVM | Hustota a viskozita |
Testování experimentů Imperial College Rheonics senzory
Procesní senzory hustoty a viskozity na bázi vyváženého torzního rezonátoru, SRD, od Rheonics jsou testovány s termostatickou lázní obsahující komoru inline senzoru, zatímco průtok testovací tekutiny je řízen injekční pumpou ISCO. Experimenty byly prováděny při 15, 35, 55 a 75 °C, 1 – 100 bar a 0 – 45 ml/min. Je udržován kontinuální průtok a systém je před měřením ekvilibrován po dobu 15 minut. navzdory tomu, komora nikdy nedosáhne nastavené hodnoty teploty lázně. Výstupní viskozity z SRD jsou považovány za spolehlivé a přesné. Použijí se korekční proložení a poté se data shodují s referenčními daty vytvořenými z Tait-Andradeových rovnic (příloha ). Tato korekce se stávají nezbytnými kvůli pozorované teplotní nehomogenitě v systému navzdory dosažení rovnováhy. Odchylka teploty podél délky senzoru znamená, že viskozita v komoře není v celém rozsahu stejná. Stejná odchylka však existuje pro hustotu Měření hustoty SRD je považováno za přesné a spolehlivé bez zde uvedených oprav. Zde však mohou být použity polynomiální korekce, aby se referenční data lépe shodovala. Teplotní nehomogenita v systému může také způsobit odchylky v měření hustoty, když protilehlé konce snímače nejsou v tepelné rovnováze, lze použít delší sondu, aby bylo zajištěno, že vnitřní rezonátor bude plně ponořen do prostředí s rovnoměrnou teplotou.
Rheonics Procesní viskozimetr SRV je také hodnocen a bylo zjištěno, že poskytuje přijatelná měření viskozity a teploty inline.

Technická univerzita Chemnitz experimenty testující senzory Anton Paar
Testování vibračních trubkových hustoměrů bylo provedeno s Anton Paar L-Dens 3300 a 7400 na Technologické univerzitě Chemnitz při 15, 25 a 35 °C, 1 – 10 bar a 0 – 15 ml/min. Ty byly také dokončeny v malém laboratorním měřítku. Při tlacích pod 2 bar bylo měření nemožné protože oscilace vibrační trubky se při nízkých průtocích stala nestabilní. Nízké průtoky a statická měření byla použita navzdory specifikacím zařízení kvůli omezeným objemům vzorků. Specifikace zařízení uváděly, že tyto nízké průtoky by vedly k zahřívání vzorku ve zkumavkách a tento efekt byl pozorován (+3 °C). Nicméně, u obou senzorů se mělo za to, že poskytují přesná měření hustoty s L-Dens 7400 mírně překonává L-Dens 3300, ale experimentátoři si všímají potřeby skutečně udržovat dynamické procesní podmínky pro optimální přesnost.

Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM) experimentuje s testováním senzorů Emerson
Dva snímače hustoty a viskozity od společnosti Emerson (Micro Motion ELITE CMFS050M a Micro Motion Fork Viscosity/Density Meters (FVM)) byly testovány ve větším měřítku než Rheonics a senzory Anton Paar ve výše uvedených částech. Konkrétně byla zařízení Emerson testována při 20 – 40 °C, 2 – 8 barech a 5 – 50 l/min. Různé kapaliny byly testovány v různých nastaveních, což omezuje srovnatelnost.


Experimentální nastavení INRIM pro testy průtoku vody (obrázek vlevo) a pro testy průtoku oleje (obrázek vpravo)
Nakonec byl verdikt o těchto zařízeních ponechán na čtenáři, ale korekce pro zohlednění tlaku a teploty byly rozhodující pro přesnost dat.
Proč investovat do čističky vzduchu?
Všechny typy testovaných snímačů na trhu lze použít k měření hustoty, ale při použití mimo limity výrobce podléhají požadavku na korekční faktory. Provoz mimo limity nebo s nehomogenními toky se nedoporučuje, ale výsledky této zprávy ukazují, že komerčně dostupné senzory nadále poskytují přiměřeně přesná data navzdory nedokonalostem systému. Rheonics a Anton Paar senzory byly testovány při nízkých průtokech v malých objemech, zatímco senzory Emerson byly studovány při průtokech a objemech o několik řádů vyšších. Lepší srovnatelnost mezi výkonem senzoru by byla možná, kdyby byly všechny tři testovány na širším rozsahu průtoků a objemů systému. U různých měřítek zkoumaných v rámci projektu však tyto studie dokazují, že na trhu jsou k dispozici senzory pro metrologii paliv na všech měřítcích od auta po loď.
Rheonics recenze a doporučení
Dosažení tepelné rovnováhy s řadou testovaných snímačů je kritickým aspektem nastavení snímačů kapalin. Pro Rheonics konkrétně senzory, lze zvážit následující detaily systému:
- Zatímco nízké průtoky byly použity pro Rheonics senzory zde Rheonics SRV a SRD jsou také schopny měřit v prostředí s průtokem až 10 m/s, což odpovídá 1300 l/min (340 gal/min) a 5000 l/min (1320 gal/min) v 2” a 4” plánu 40 ocelové trubky, resp. Tento rozsah dělá Rheonics senzory vhodné pro všechny průtoky studované pro udržitelnost paliva v projektu EMPIR EURAMET Safest .
- Delší zaváděcí sondu lze použít k vyrovnání tepelné nerovnováhy podél sondy rezonátoru, jak je vidět u SRD .
- I za nedokonalých podmínek, Rheonics SRV a SRD jsou spolehlivé a přesné in-line měřiče viskozity a hustoty pro širokou škálu průtoků a aplikací.
Reference
EURAMET Nejbezpečnější projekt
Nejbezpečnější výstupy projektu
Zpráva o pokroku in-line měření
Udržitelná pokročilá kalibrace průtokoměru pro sektor dopravy
Udržování teplotní rovnováhy SRD pro vysokou přesnost hustoty
