Nauwkeurige debietmetingen met contactloze radartechnologie
Nauwkeurige debietmetingen met contactloze radartechnologie
De akoestische onderwatersensor BELLUGA kan het debiet bepalen door geïntegreerde spectrale analyse.
De PHOENIX is een debietmeter op basis van exact dezelfde technologie als zijn grote broer, maar hij kan op grotere afstand van het water (tot 35 meter) en onder een hoek van 32° worden geïnstalleerd.
De RAVEN-EYE is een debietmeter op basis van een contactloze Doppler-radarsnelheidssensor. Het apparaat, met een gewicht van minder dan 4 kg, bevestigt men net boven de stroom.
Radartechnologie, bij ons vooral bekend van snelheidscontroles, vormt ook de basis van heel wat andere, soms verrassende toepassingen, zoals debietmeting. Hoe kunnen we het debiet in een rioleringssysteem, een zuiveringsinstallatie of een open kanaal nauwkeurig meten zonder handmatige tussenkomst? De oplossing van de ingenieurs van Flow-Tronic is zowel flexibel als innovatief.
Het apparaat is vergelijkbaar met een verkeersradar, maar dan met een extra portie hersencapaciteit. De RAVEN-EYE® is een debietmeter op basis van een contactloze Doppler-radarsnelheidsensor. Dat apparaat, met een gewicht van minder dan 4 kg, wordt net boven de stroom bevestigd. Vervolgens zendt het zijn golven uit naar de oppervlakte, die worden weerspiegeld bij contact met water. De geïntegreerde processor van de debietmeter voert alle berekeningen uit, met de meetresultaten van een eerder geïnstalleerde niveausonde. Zo worden de gemiddelde snelheid en het natte gedeelte bepaald, waaruit het uiteindelijke debiet nauwkeurig kan worden afgeleid. Clément Dethier, technisch vertegenwoordiger bij Flow-Tronic, vervolgt: “Een ander belangrijk voordeel van onze contactloze debietmeters is dat ze in MODBUS met een automaat kunnen communiceren. Een datalogger is dus overbodig. Industrieën die reeds zijn uitgerust met een SCADA-systeem waarderen de flexibiliteit van dit open protocol enorm.” Het apparaat, van klasse IP68 en beschermd door een dik polyurethaanomhulsel, is uitgerust met druk-, temperatuur- en vochtigheidssensoren voor continue ‘zelfdiagnose’. Zo kan worden ingegrepen als vocht in het apparaat wordt gedetecteerd om beschadiging van de elektronica te vermijden.
Robuust, zelfs in ongunstige omstandigheden
Rainer Heckters, technical manager, vertelt ons over een project in een afvalwaterzuiveringsinstallatie in de buurt van Kopenhagen. “De klant wilde het exacte debiet aan de ingang van het station meten, maar de omstandigheden lieten dat niet toe: door de variabele snelheid van de nabijgelegen pompen werd immers de snelheid van de vloeistof beïnvloed. Ook de situatie stroomafwaarts was verre van ideaal: door de automatisch op- en neerwaarts bewegende vork voor reiniging van het filterrooster iets verderop werd de doorstromingssnelheid van het water vertraagd/versneld. We installeerden de radar boven het minder turbulente gebied van de vloeistof en konden zo toch zeer goede resultaten behalen. En dat zonder zware interventies of bouwkundige werken.”
Clément Dethier wijst ook op een andere belangrijke, minder bekende eigenschap van die technologie: “De radargolven gaan door kunststof. Het is niet nodig om in een volledig gesloten leiding te zagen. De meting kan perfect worden uitgevoerd in aanwezigheid van niet-geleidende materialen (plastic, pvc, enz.). Dat hebben we met succes bewezen bij een van onze klanten in Hongarije, die tot nu toe een oude elektromagnetische manchet gebruikte om het debiet te meten.”
Ook ideaal voor open kanalen en overstromingspreventie
De technologie is ook nuttig voor debietmeting in grote open kanalen. Flow-Tronic biedt een variant die specifiek is ontworpen voor dit type toepassing: de PHOENIXTM. Die debietmeter is gebaseerd op exact dezelfde technologie als zijn grote broer, maar kan op grotere afstand van het water (tot 35 meter) en onder een hoek van 32° worden geïnstalleerd. Zo gebruikt de waterbeheermaatschappij in Sardinië deze oplossing om de uitstroming van een van zijn dammen nauwkeurig te meten en om de vraag naar water voor irrigatie van het land beter te reguleren. Daarnaast hebben verschillende Aziatische landen voor dat systeem gekozen omdat het nuttige gegevens voor overstromingspreventie verschaft.
Effectief reageren op nieuwe Europese wetgeving
Voor gemeenschappen en intercommunales speelt niet alleen de financiële factor, zoals Clément Dethier uitlegt: “Bij hevige regenval kunnen stormbekkens al snel vollopen. Volgens de toekomstige Europese wetgeving moeten alle Europese intercommunales gegevens verstrekken over de hoeveelheden water die door deze stormbekkens worden geloosd. Tegen eind 2019 moeten de meest kritieke locaties zijn uitgerust met een systeem voor precieze en permanente metingen. Voor de andere systemen kunnen we ons beperken tot geëxtrapoleerde metingen op basis van de Qh-curve.”
Het Flow-Tronic assortiment is voorbereid op alle situaties en bevat ook een akoestische onderwatersensor, de BELUGATM, die het debiet kan bepalen door geïntegreerde spectrale analyse. Het apparaat is geschikt voor zowel volledig gevulde als slechts deels gevulde leidingen. BELUGATM wordt ook gebruikt voor het meten van lozingen van stormbekkens. In Frankrijk gebruikt Suez, afhankelijk van de site, regelmatig BELUGATM- of RAVEN-EYE®-sensoren om die lozingen te bewaken.
Door Ayoub Alaoui
Foto’s Flow-Tronic
Al bijna 20 jaar partner van de BMWB
De 90 stations van het Brusselse netwerk zijn sinds 2001 uitgerust met Flow-Tronic-bewakingssensoren. Rainer Heckters, een belangrijke spil van dat grootschalige project, blikt terug op die lange samenwerking: “Destijds was de technologie niet zo geavanceerd als vandaag, maar we konden ons toch een precies idee vormen van het debiet in de collectoren, het oppervlaktewater en de sluizen. Vervolgens werden vijftien regenmeters geïnstalleerd in het volledige netwerk van de regio. Op strategische plaatsen koos men ervoor om kwaliteitssondes te installeren: pH, temperatuur, troebelheid, geleidbaarheid worden gemeten. Vandaag zijn er al tien radardebietmeters geïnstalleerd op verschillende plaatsen van het netwerk. De stormbekkens van hun kant zijn uitgerust met een niveausonde: het publiek kan de niveaus rechtstreeks raadplegen op de site: flowbru.be.”
