nye horisonter for flowkalibrering i danmark

NYE HORISONTER FOR FLOWKALIBRERING I

DANMARK

Birger Lind-Nielsen

Handlingsplan for det metrologiske hovedområde:FLOW (Strøm af Fluide medier)

Teknologisk InstitutFORCE Technology

Dansk Fundamental Metrologi A/S

http://www2.danak.dk/metrologi/Handlingsplaner/flow.pdf

Flowmålere

• Integrerende (Volumetriske)– Direkte– Indirekte

• Flowmålere– Volumetriske– Masse

Kalibrering

Gasflow

Turbinemålere8 – 10.000 m3/h

FortrængningsmålerGasklokke

25 L/h – 400 m3/h

Piston prover1 mL/min – 50 L/min

NormalFlowområde

• Sporbarhed: Længde (Volumen), tidMasse, densitet (Volumen), tid

• Antal målere: > 500.000

Vandflow (Vand og varme)

LDV0,3 m3/h – 17.000 m3/h (in-situ)

Vejetank, referencemåler termometre

30 W – 55 MW

Vejetank, referencemåler5 L/h – 400 m3/h (85°C)Vejetank, referencemåler5 L/h – 1000 m3/h (20 °C)

NormalFlowområde

• Sporbarhed: Masse, densitet, tid, temperaturLængde, tid (LDV)Ohm (temperatur)

• Antal målere: 1.300.000 – 1.500.000

Andre væsker end vand

Piston prover / referencemåler

0,4 m3/h – 400 m3/h

Volumennormaler7 m3/h – 290 m3/h

NormalFlowområde

• Sporbarhed: Masse, densitet (Volumen), tid

• Antal målere: ca. 25.000

Anemometri

Pitotrør, vindtunnel2 m/s – 40 m/s

Slæbetank0,02 m/s – 2 m/s

NormalFlowområde

• Sporbarhed: Længde, tidTryk, temperatur, fugtighed (vindtunnel)

• Antal måleudstyr: 10.000 – 30.000

Mikroflow

• Flowområde: 1 – 1000 nL/s (10-9 L/s)

• På sigt måling af pL/s (10-12 L/s)

Flerfaseflow

• Blanding af:– Olie– Gas– Vand

– Vand/damp

– Vand/glucol– Sjapis

Særlige værktøjer

• Computational Fluid Dynamics (CFD)

• Laser Doppler Velocimetry (LDV)

• Particle Image Velocimetry (PIV)

CO2 verifikation

• CO2 emission– Standardløsninger

• Legale gas- eller oliemålere

– Ikke standardløsninger• Målenøjagtighed: brændselsforbrug skal måles med en

maksimal usikkerhed på 1,5%,

Andre energiformer

• Brint (H2, hydrogen)

• Liquefied Natural Gas (LNG)

• Compressed Natural Gas (CNG)

Industriel anvendelse

• Brugere– Procesanlæg– Gas-, vand- og varmeforsyning– Spildevand

– Mikroflow

• Producenter– Vand, varme og andre væsker: 5– Gas: 2– Anemometri o.l.: 4

Legal brug (afregningsmålere)

• Økonomi- og Erhvervsministeriet -Sikkerhedsstyrelsen – DANAK Metrologi

• Center for Legal Metrologi (CLM)– ERFA- og Faggrupper

• Måleinstrumentdirektivet (MID)– Bek. nr. 436, 16. maj 2006

• Bek. om måleteknisk kontrol• Vejledning

– http://webtool.danak.dk/Plone/metrologi/legalmet/– Notificerede organer: 3

www.clm.dk

Kalibreringslaboratorier (akkrediterede)

• Gasflow: 3 (1 referencelaboratorium)• Vandflow: 14 (1 referencelaboratorium)

(9 energiflow)• Andre væsker: 2 (1 referencelaboratorium)• Anemometri: 3

• Målerproduktion: 6 laboratorier• Uafhængige laboratorier: 7• Reparations- og servicevirksomhed: 1• Procesindustri: 1• Kommunale værker: 6

Forskning

• Målerproducenter

• Referencelaboratorier

• DTU, AU

• TI, DTU-MIC, DFM (mikroflow)

Udvidet kalibreringsbehov

• Gasflow: op til 10.000 m3/h (35 – 50 bar)

• Gasflow: ned til 0,1 mL/min

• Mikroflow: 10 – 1000 nL/s

• Vand og varme: 0,1 L/h til 5 L/h

• Varme: udvides fra 400 m3/h til 2000 m3/h

• Varme: ned til 0,1 °C (kølemålere)

• Olie: op til 1200 m3/h

Særlige indsatser

• Fastlægge prøvnings- og kalibreringsmetoder for mikroflow

• Verificere numeriske flowsimuleringsmodeller (CFD)• Udbygge viden om flerfaseflow• Udbygge anvendelse af LDV og PIV• Opbygge viden om måling og verifikation af målere til

H2, LNG og CNG• Undersøge flowforstyrrelsers betydning for kalibrering

og måling• Fastlægge prøvnings- og kalibreringsmetoder for

komplette systemer inden for komfort/indeklima

Flowcenter Danmark

• Et virtuelt center– Teknologisk Institut– FORCE Technology– Dansk Fundamental Metrologi A/S

• Formål– Indsamling og formidling af viden– Effektiv indgang til viden for brugerne– Web-baseret informationsplatform– Stærk international aktør– Sikre international anerkendelse af dansk prøvning og

måling