ultrasoon flowmeter voor groot bereik

Vliegtuig componenten gekalibreerd in een testrig

De nauwkeurigheid van ultrasoon flowmeters werd lange tijd onvoldoende gevonden. Turbinemeters en vortexmeters waren de norm. Maar ultrasoon is bezig aan een ware opmars. Met de bekende voordelen: geen bewegende delen en goed bestand tegen vervuiling. Maar ze zijn dus ook erg nauwkeurig. AAR reviseert vliegtuigcomponenten. Voor de testen en kalibraties maken ze testrigs waar ultrasoon flowmeters van Transus worden gebruikt. Welke afwegingen spelen een rol bij de keuze voor het flow meetprincipe?

EEN TESTRIG VOOR VLIEGTUIG COMPONENTEN

AAR doet het onderhoud aan actieve componenten van vliegtuigen. Ze werken veel voor defensie: startmotoren, versnellingsbakken en luchtkleppen van F16’s bijvoorbeeld. Of cabinedruk regelaars voor passagierstoestellen. Op de engineering afdeling van AAR werken echte duizendpoten. Zij bedenken testkasten en testrigs voor het testen en de kalibratie componenten. Die bestaan uit een combinatie van pneumatiek, elektronica en mechanica. Bij het in onderhoud nemen van een component wordt een testrig ontworpen die vaak tientallen jaren functioneert.

Belangrijke eisen bij een testrig:

Liefst bruikbaar voor het kalibreren van meerdere soorten componenten: dat betekent dat een testrig een breed spectrum aan specificaties aan moet kunnen
Herleidbaarheid van een test. In de vliegtuigindustrie moet alles vastgelegd worden zodat men achteraf precies kan nagaan wat er met een component is gebeurd. Hiervoor schrijven de engineers eigen software. Zodoende registreert men de hele test en koppelt deze aan een uniek component ID
Reproduceerbaarheid: de tests moeten elke keer onder dezelfde condities plaatsvinden. Dat maakt goede flowmeting belangrijk

Luchtklep uit de turbinemotor

grote spreiding van specificaties

De testbank die we vandaag gaan bekijken is geschikt om verschillende soorten luchtkleppen te testen. Veel componenten worden bij lage druk getest, zoals componenten die te maken hebben met cabinedruk regeling en cabinetemperatuur regeling. Andere componenten vereisen een hoge druk van zo’n 20 bar en een temperatuur tot 600°C. Dat zijn kleppen die onderdeel van de turbinemotor vormen en componenten van het de-icing systeem.

De aanvoer van lucht varieert daarom van 0-100 m3/min, bij een temperatuur van 0-600°C en een druk van 0-20 bar. Om dit te genereren staan er 3 compressoren met een gezamenlijk vermogen van 650kW.

Voorheen gebruikte AAR turbine flowmeters, maar bij een upgrade van het hele aanvoertraject van lucht zijn deze vervangen door de ultrasoon meters van Transus. De problemen waar men tegenaan liep bij de turbine flowmeters waren:

De kalibratie ging tot 250pnd druk, maar de druk was soms hoger dan dat, waardoor de meter niet nauwkeurig was
Er waren problemen met het uitlezen van de meter
Downtime als gevolg van periodieke kalibratie (10 dagen)
Onderhoud, omdat de meter bewegende delen had

de nieuwe luchtstraat

De meetstraat bestaat uit 10 diameters pijp (van 3”, DN80), een flowconditioner, weer 10 diameters pijp, ultrasoon flowmeter. De flowconditioner levert na ongeveer 8 diameters een goed flowprofiel op, dus er is enige marge aangehouden. Naast de meetstraat bevat het aanvoertraject een shutoff valve en een balgafsluiter voor de regeling van de druk. Deze laatste bleek veel geluid te produceren waarna de hele installatie voorzien is van geluidsisolatie.

DE KEUZE VOOR EEN ULTRASOON FLOWMETER IN EEN MEETSTRAAT

Bij de keuze voor de ultrasoon flowmeettechniek zijn ook vortex flowmeters, turbine flowmeters, verschildruk flowmeters en venturi flowmeters overwogen. We sommen hieronder de afwegingen bij elk type op voor deze toepassing.

Ultrasoon flowmeter:

Nauwkeurigheid 1% van de meetwaarde. Als de flowmeter inclusief aanstroomlengte, flowconditioner en afstroomelementen gekalibreerd wordt is een nauwkeurigheid van 0,5% haalbaar
Transus biedt ook 4 kanaals custody transfer flowmeters aan, maar dat was voor deze toepassing niet noodzakelijk, waardoor op kosten bespaard werd
Door de 3 meetpaden heeft de flowmeter ingebouwde redundancy
Real-time diagnose van de meetsignalen door vergelijking van de meetwaarden van de verschillende kanalen
Hoge turndown, wat bij deze toepassing erg belangrijk is omdat de meetstraat moet functioneren bij een flow van 0-100 m3/min en een druk van 0-20 bar

Vortex flowmeter:

Is niet bruikbaar bij lage stroomsnelheden
Nauwkeurigheid van 1,5% van meetwaarde, wat in principe voldoende is

Turbine flow meter:

Zeer nauwkeurig
Heeft als nadeel dat hij bewegende delen heeft
Kan overspinnen, waardoor ongepland onderhoud moet plaatsvinden
Moet regelmatig gekalibreerd worden met downtime als gevolg

Verschildruk flowmeter:

Nauwkeurigheid is 1% van volle schaal, maar circa 10% onnauwkeurigheid bij 1/10 van de schaal
Turndown is laag

Venturi flowmeter:

Ook hier speelt het probleem van nauwkeurigheid van volle schaal, waardoor hij onnauwkeurig wordt in het onder gebied van het meetbereik
Mogen niet toegepast worden bij vliegtuigen

Meer informatie?

Meer informatie over onze producten of op zoek naar een oplossing op maat? Neem contact op met onze sales engineers.

NL: +31 70 413 07 00
CN: +86-(0)10-60576210
USA: +(1) 973 383 0691
TW: +886-(0)3-5600560

Of gebruik ons contact formulier

Heeft u al contact met een sales engineer? Neem rechtstreeks contact op:

Vind uw sales engineer