Simon Mariager, flowmetingspecialist bij Endress+Hauser, met een elektromagnetische flowmeter | Foto: Endress+Hauser
Flowmeters spelen een belangrijke rol in de procesbewaking. Met simulatie en labtests kun je de basistechnologie ervan verfijnen. Maar met slimme flowmeters en de data die ze genereren kun je ook je hele proces simuleren en kijken waar winst te behalen valt, vertelt Simon Mariager, flowmetingspecialist bij Endress+Hauser.
Flowmetingspecialist Simon Mariager van Endress+Hauser, van huis uit natuurkundige, werkt bij de R&D-afdeling van Endress+Hauser op het laboratorium in Reinach in Zwitserland. Als expert op het gebied van elektromagnetische flowmeters zit hij dicht op het vuur en weet hij waar het in de R&D heen gaat. Zijn kennis zit ook in het simuleren van stromingen om het gedrag van een flow in een meter te voorspellen, digitalisering van flowmeterdata, slimme meters en optimalisatie van bestaande flowmeters.
“Er is altijd wel een reden om de kosten te reduceren, de nauwkeurigheid te verbeteren of de toepassing te verbreden”
Simon Mariager
Elektromagnetische flowmeters
Bij de flowmetertoepassingen in de procesindustrie springen 7 belangrijke types in het oog, namelijk de volumetrisch/mechanische-, elektromagnetische-, ultrasone-, Vortex-, differentiaaldruk-, thermische-massa- en coriolis-flowmeters. Endress+Hauser heeft ze allemaal in zijn portfolio, behalve de volumeverplaatsingsmeters. Mariagers specialisme is elektromagnetische flowmeters. Het meetprincipe bestaat al lang. Een geleidende vloeistof die door een magnetisch veld stroomt, wekt een spanning op (Wet van Faraday). Dit geeft nauwkeurige resultaten. De meter bevat geen bewegende delen en is voor veel media geschikt. Volgens Mariager wordt er in het lab nog steeds gewerkt aan verbeteringen. “Er is altijd wel een reden om de kosten te reduceren, de nauwkeurigheid te verbeteren of de toepassing te verbreden.” Dat geldt ook voor de andere types flowmeters, die hun eigen toepassingen hebben en ook in de toekomst nodig blijven.
Sensortechnologie verfijnen
Bij het verfijnen van de basistechnologie van flowmeters gaat het over verbeteringen aan meetbereik, accuraatheid en impact van procesverstoringen. Mariager illustreert dit met een voorbeeld. “Met simulatiesoftware, zoals die van COMSOL, waar ik laatst een lezing over heb gegeven tijdens hun symposium in Amsterdam, kun je de flow in de elektromagnetische flowmeter heel nauwkeurig simuleren. Om goed te kunnen meten heb je een stabiele flow nodig in het meetgebied. Door de flow met COMSOL te simuleren en vervolgens tests te doen op laboratoriumschaal, hebben we een flowmeter kunnen ontwikkelen met een veel kortere inlaat en uitlaat, die toch betrouwbaar meet. Een verdere verfijning die voor klanten een aanzienlijke besparing op installatiekosten betekent.”
2 collega's van Mariager in het R&D lab in Reinach | foto: Endress+Hauser
Digitalisering, IIoT en slimme flowmeters
Naast verfijning van de basistechnologie, zitten de vernieuwingen bij stromingsmeters in slimme flowmeters, draadloos gebruik en digitalisering van data. Moderne flowmeters bieden meer dan alleen een volume-/massastroom dankzij ingebouwde diagnostische tools of draadloze datatransmissie. Dit heeft allerlei voordelen. Zo wordt noodzakelijk onderhoud eerder duidelijk, en kunnen afwijkingen snel worden gespot. Als de data online worden opgeslagen, kunnen er bovendien procesoptimalisaties gedaan worden, bijvoorbeeld met een digital twin. Met zo’n virtuele kopie van je proces kun je het proces simuleren en met behulp van AI uitgroeien tot een intelligent model dat een leidraad kan gaan vormen voor je daadwerkelijke proces. Digital twins kunnen ook gebruikt worden voor operatortrainingen, iets wat in de praktijk al gebeurt.
Vinger aan de pols
Als voorbeeld van een slimme flowmeter noemt Mariager de E+H-flowmeters met Heartbeat Technology. Zoals de naam al zegt, wordt de performance van de flowmeter continu gemonitord; zo wordt de vinger aan de pols gehouden. Afwijkende waardes worden meteen gerapporteerd. Op deze manier is ook uitgebreide verificatie van de flowmeter mogelijk zonder het proces te stoppen. Ook wat betreft draadloze technologie heeft Endress+Hauser het een en ander in huis. Draadloze modules worden nog niet zo veel toegepast, maar de trend lijkt wel te veranderen. Deze technologie wordt ook gebruikt om een digital twin van het hele proces te bouwen. “In de industrie zijn de exacte procesgegevens vaak belangrijke intellectuele eigendommen, en onze klanten zijn niet altijd bereid die informatie te delen, zelfs als ze er zelf aan werken”, zegt Mariager.
Certificering
Mariager noemt R&D ook belangrijk voor de certificering van nieuwe flowmeters. Ontwerp en nauwkeurigheid moeten allemaal voldoen aan NEN- en ISO-normen voor wat betreft kwaliteit en veiligheid. “Een specificatie voor bijvoorbeeld nauwkeurigheid is voor een klant belangrijk, maar moet dan wel volgens een norm worden vastgelegd. En dan moet je wel de nauwkeurigheid weten, dus meten op het lab”, zegt Mariager. Uiteraard moet ook het gebruik in ruimtes met brandbaar gas en vloeistoffen volgens normen worden vastgelegd. R&D en simulaties zijn daarbij onmisbaar.
