Karman vortex flowmeter vloeistof

Karman Vortex Flowmeter voor Vloeistoffen: KOFLOC FML-300

De KOFLOC FML-300 is een karman vortex flowmeter voor vloeistoffen met geintegreerde temperatuurcorrectie. Waar standaard vortexmeters onnauwkeurig worden bij temperatuurwisselingen, compenseert de FML-300 dit automatisch via een ingebouwde temperatuursensor. Het resultaat is een stabiele, herhaalbare meting over het volledige temperatuurbereik van 15 tot 60 graden Celsius.

De wetted parts zijn vervaardigd uit New PFA, compatibel met vrijwel alle agressieve chemicalien inclusief HF, HCl, H2SO4 en etsvloeistoffen. De FML-300 is daarmee bij uitstek geschikt voor semiconductor productie, chemische procesinstallaties en high purity laboratoriumomgevingen.

Niet zeker welk model bij uw toepassing past? Vraag direct technisch advies aan.

Waarom kiezen voor de KOFLOC FML-300?

De FML-300 serie is in 2024 bekroond met de Kyoto Prefecture Small and Medium Enterprise Technology Innovation Award en de 35th Small/Mid Enterprise Promotion Award in de categorie Nieuw Product. Twee onafhankelijke erkenningen voor een meetprincipe dat een concreet probleem oplost dat bij standaard vortexmeters al jaren bestaat.

Kenmerk 1: Temperatuurcorrectie voor nauwkeurige meting bij wisselende vloeistoftemperatuur

Standaard Karman vortex flowmeters meten de frequentie van wervelingen achter een obstakelelement. Die frequentie is proportioneel aan de stroomsnelheid, maar de viskositeit van vloeistoffen verandert met de temperatuur. Het gevolg: nauwkeurigheidsfouten die bij temperatuurwisselingen kunnen oplopen tot meerdere procenten.

De FML-300 lost dit op met een derde sensor in de meetkamer: een temperatuursensor direct in het stromingspad. Via een ingebouwde correctietabel past de meter de uitkomst continu aan op basis van de actuele vloeistoftemperatuur. De meting blijft nauwkeurig van 15 tot 60 graden Celsius, ook in systemen met variabele procestemperatuur.

Nauwkeurigheid FML-301 tot FML-305: plus of min 2,0% F.S. bij 25 graden CelsiusNauwkeurigheid FML-306: plus of min 3,0% F.S. bij 25 graden CelsiusReproduceerbaarheid alle modellen: plus of min 0,5% F.S.Temperatuurnauwkeurigheid: plus of min 2 graden Celsius, plus of min 0,15 x delta T graden Celsius

Kenmerk 2: New PFA wetted parts, zonder O-ring

De vloeistofcontacterende delen van de FML-300 zijn volledig vervaardigd uit New PFA van Daikin (AP-201SH/AP-230SH) en Mitsui Chemours (451HP-J). Dit zijn dezelfde fluorharsgraden die worden toegepast in semiconductor productielijnen wereldwijd.

New PFA combineert uitstekende chemische bestendigheid, warmtebestendigheid en weerbestendigheid. Dankzij het O-ring vrije ontwerp zijn er geen elastomeren die kunnen degraderen bij blootstelling aan agressieve media.

Compatibele vloeistoffen (volledig compatibel):

Vloeistof	Concentratie
Ultrapuur water	100%
Waterstofperoxide	30%
Zoutzuur	35%
Fluorwaterstofzuur	49%
Salpeterzuur	70%
Ammoniakwater	28%
Etsvloeistof (HPM)	zie spec
TMAH	zie spec
Zwavelzuur	98%
Natriumhydroxide	zie spec
Ozonwater	10 vol%

De compatibiliteitslijst is indicatief. Afhankelijk van concentratie en temperatuur adviseert Inacom altijd op basis van uw specifieke toepassing.

Kenmerk 3: Compact ontwerp voor meervoudige montage

De FML-300 is 35% smaller dan zijn voorganger. Dit is specifiek ontworpen voor installaties waarbij meerdere flowmeters naast elkaar worden gemonteerd op een enkel apparaat of in een rack opstelling. Het compacte formaat elimineert interferentie tussen aangrenzende units en reduceert de totale installatieruimte significant.

Kenmerk 4: Breed flowbereik in zes modellen

De FML-300 serie bestaat uit zes standaardmodellen die samen een flowbereik van 0,3 tot 250 liter per minuut dekken. Elk model is geoptimaliseerd voor zijn bereik en voorzien van een oblonge stroomkanaaldoorsnede die stabiele en nauwkeurige meting bij lage flows mogelijk maakt.

Model	Aansluiting	Flowbereik	Maximale druk
FML-301	3/8 inch tube	0,3 tot 2,5 L/min	1 MPa(G) bij 25 graden Celsius
FML-302	3/8 inch tube	0,4 tot 4,0 L/min	1 MPa(G) bij 25 graden Celsius
FML-303	1/2 inch tube	2,0 tot 16 L/min	1 MPa(G) bij 25 graden Celsius
FML-304	3/4 inch tube	5,0 tot 50 L/min	0,75 MPa(G) bij 25 graden Celsius
FML-305	1 inch tube	10 tot 100 L/min	0,75 MPa(G) bij 25 graden Celsius
FML-306	1,5 inch tube	25 tot 250 L/min	0,65 MPa(G) bij 25 graden Celsius

Nauwkeurigheid gegarandeerd bij vloeistoftemperatuur 15 tot 60 graden Celsius. Vloeistoftemperatuurbereik: 0 tot 90 graden Celsius (geen bevriezing of koken).

Kenmerk 5: IP65 behuizing, stof en spatwaterdicht

De FML-300 is uitgevoerd met een beschermingsgraad equivalent aan IP65 conform IEC normen. Dit betekent volledige stofafdichting en bescherming tegen directe waterstralen vanuit elke richting. De meter is daarmee geschikt voor gebruik in vochtige procesomgevingen, bij reinigingsprocessen en in buitenopstellingen.

Technische specificaties

Specificatie	FML-301	FML-302	FML-303	FML-304	FML-305	FML-306
Aansluiting	3/8 inch tube	3/8 inch tube	1/2 inch tube	3/4 inch tube	1 inch tube	1,5 inch tube
Flowbereik	0,3 tot 2,5 L/min	0,4 tot 4,0 L/min	2,0 tot 16 L/min	5,0 tot 50 L/min	10 tot 100 L/min	25 tot 250 L/min
Meetmedium	Water, puur water, chemische vloeistoffen
Nauwkeurigheid	plus of min 2% F.S. (25°C)				plus of min 3% F.S. (25°C)
Temperatuurnauwkeurigheid	plus of min 2°C, plus of min 0,15 x deltaT°C (deltaT = omgevingstemperatuur min vloeistoftemperatuur)
Reproduceerbaarheid	plus of min 0,5% F.S.
Vloeistoftemperatuur	0 tot 90°C (geen bevriezing of koken)
Gegarandeerde nauwkeurigheidstemperatuur	Vloeistoftemperatuur 15 tot 60°C
Max. bedrijfsdruk	1 MPa(G) bij 25°C			0,75 MPa(G) bij 25°C		0,65 MPa(G) bij 25°C
Omgevingstemperatuur	0 tot 50°C (geen bevriezing)
Luchtvochtigheid	Max. 95% RH (geen condensatie)
Opslagtemperatuur	min 10 tot 70°C (geen bevriezing)
Beschermingsgraad	IP65 equivalent (spat en stofbestendig)
Wetted parts materiaal	New PFA
Voedingsspanning	12 tot 24 VDC plus of min 10%
Stroomverbruik zonder display	Max. 80 mA
Stroomverbruik met display	Max. 140 mA
Gewicht zonder display	160 g of minder			175 g of minder		200 g of minder
Gewicht met display	165 g of minder			180 g of minder		205 g of minder

Signaaluitgangen FML-300 serie

Uitgang	Uitvoering	Specificatie
Flowuitgang	Met display	4 tot 20 mA, toegestane belastingsweerstand bij 24 VDC: 250 tot 500 ohm, bij 12 VDC: max. 250 ohm
Flowuitgang	Met display	Pulsuitgang: 1 kHz bij F.S., duty cycle 50%, NPN open collector, max. DC 30V/80mA
Flowuitgang	Zonder display	4 tot 20 mA, zelfde belastingsweerstanden als hierboven
Flowuitgang	Zonder display	Pulsuitgang: 1 kHz bij F.S., duty cycle 50%, NPN open collector, max. DC 30V/80mA. Accumulatie via pulsuitgang
Temperatuuruitgang	Met display	1 tot 5 VDC (0 tot 100°C), externe belastingsweerstand minimaal 250 kohm
Temperatuuruitgang	Zonder display	4 tot 20 mA (0 tot 100°C), toegestane belastingsweerstand bij 24 VDC: 250 tot 500 ohm, bij 12 VDC: max. 250 ohm
Alarmuitgang	Met display	2 punten, NPN open collector, max. DC 30V/80mA
Digitale communicatie	Met display	RS-485, MODBUS protocol, RTU mode

Meetprincipe: hoe werkt een Karman vortex flowmeter?

Wanneer een vloeistof langs een obstakel stroomt, ontstaan achter dat obstakel regelmatige, afwisselende wervels: de zogenoemde Karmanwervelstraat. De frequentie waarmee deze wervels worden gevormd is direct evenredig met de stroomsnelheid van de vloeistof.

De FML-300 detecteert deze wervelfrequentie met een piezo-elektrisch element in een oblonge stroomkanaaldoorsnede. Dit ontwerp biedt drie voordelen ten opzichte van ronde of ovale kanalen:

• Stabiele en nauwkeurige meting bij lage flowsnelheden
• Kostenefficienter piezo-elektrisch detectieprincipe
• Kortere piezo-elementlengte reduceert gevoeligheid voor externe trillingen

De meter heeft geen bewegende delen. Dit maakt de FML-300 vrijwel onderhoudsvrij en bijzonder geschikt voor continu gebruik in processen waar stilstand ongewenst is.

Installatievereisten: rechte leidinglengte

De nauwkeurigheid van de FML-300 is afhankelijk van een uniforme stroming bij de sensor. Om de invloed van turbulentie en pulsaties te minimaliseren gelden de volgende richtlijnen:

Instroom zijde (IN): aanbevolen rechte leidinglengte 10D (binnendiameter x 10) Uitstroom zijde (OUT): aanbevolen rechte leidinglengte 5D (binnendiameter x 5)

Praktijkmetingen met de FML-303 tonen aan dat bij een instroomlengte van 10D (ca. 1000 mm) de afwijking beperkt blijft tot circa 1% F.S. Bij kortere leidinglengten neemt de meetonzekerheid toe. Inacom adviseert u over de optimale installatie voor uw specifieke situatie.

Toepassingsgebieden

Semiconductor en High Purity Productie

De FML-300 is specifiek ontwikkeld en getest voor gebruik in semiconductor productieomgevingen. Toepassingen zijn onder meer:

• Wet cleaning equipment (wafer reiniging)
• CMP (Chemical Mechanical Planarization) productieapparatuur
• Semiconductor coating lijnen
• LED productieapparatuur

[Hier afbeelding invoegen: slide 20 uit de PDF, schematisch overzicht wet cleaning proces met FML-300 in lijn]

Particle evaluatiedata (FML-304) toont aan dat het aantal deeltjes in de vloeistofstroom na aansluiting van de meter snel daalt tot achtergrondniveau. Metal/organic leaching evaluatie (uitgevoerd door Kinki Analysis Center, ref P21-6752-3Z1) bevestigt ultralage uitspoeling van metalen en organische stoffen.

Chemische Procesinstallaties

• Flowbewaking van chemicalien bij dosering en menging
• Monitoring van procesvloeistoffen bij variabele temperatuur
• Pompuitgangsmeting bij corrosieve media

Laboratorium en Analytisch

• Koelwatercontrole in analyseapparatuur
• Flowmonitoring in farmaceutische productie
• Meting van ultrapuur water in analytische systemen
• Plating en lens reinigingsapparatuur

Displayfunctionaliteit en uitvoeringsopties

De FML-300 is leverbaar met en zonder display. De display uitvoering biedt:

• Weergave van momentane flowsnelheid, gecumuleerde flow en vloeistoftemperatuur
• Twee instelbare alarmgrenzen (AL1 en AL2) met rode LED indicatie voor boven en ondergrens bewaking van zowel flow als temperatuur
• Digitale communicatie via RS-485 (MODBUS RTU) voor integratie in SCADA of PLC omgevingen
• Instelbare tijdconstante (niveaus 1, 2 en 4) voor aanpassing van het responsgedrag
• Gecumuleerde flowwaarde tot maximaal 99.999.999, resetbaar via instellingenmenu

Zonder display zijn alle signalen beschikbaar via analoge en pulsuitgangen voor directe koppeling aan bestaande procesbesturing.

Veelgestelde vragen over de KOFLOC FML-300

Is de FML-300 geschikt voor corrosieve chemicalien?

Ja. De wetted parts zijn volledig vervaardigd uit New PFA, een fluorharsmateriaal dat compatibel is met vrijwel alle chemicalien die worden gebruikt in semiconductor en chemische processen, waaronder HF, HCl, H2SO4, TMAH en etsvloeistoffen. Er zijn geen elastomeren of O-ringen in het vloeistofcontacterende deel.

Wat is het verschil tussen de FML-300 en een standaard Karman vortex flowmeter?

Het kernverschil is de geintegreerde temperatuurcorrectie. Standaard vortexmeters meten de wervelfrequentie, maar compenseren niet voor de invloed van temperatuur op vloeistofviskositeit. De FML-300 meet continu de vloeistoftemperatuur en past de flowmeting automatisch aan via een fabriekskalibratietabel. Dit levert aanzienlijk hogere nauwkeurigheid op bij processen met variabele temperatuur.

Welk model kies ik voor mijn flowbereik?

De zes modellen dekken samen 0,3 tot 250 liter per minuut. FML-301 en FML-302 zijn voor lage flows (0,3 tot 4 L/min), FML-303 en FML-304 voor middenbereik (2 tot 50 L/min), FML-305 en FML-306 voor hogere flows (10 tot 250 L/min). Inacom adviseert u graag op basis van uw specifieke flowprofiel en procesvloeistof.

Hoeveel rechte leiding is nodig voor en na de meter?

De aanbevolen rechte instroomlengte is 10D (binnendiameter x 10), uitstroomlengte is 5D. Bij een instroomlengte van circa 10D blijft de meetafwijking beperkt tot circa 1% F.S. Inacom kan u adviseren over de optimale installatie en eventuele correctiemogelijkheden bij afwijkende leidingconfiguraties.

Kan de FML-300 worden geintegreerd in mijn PLC of SCADA systeem?

Ja. De display uitvoering beschikt over RS-485 met MODBUS RTU protocol. Alle modellen leveren tevens analoge uitgang 4 tot 20 mA en pulsuitgang voor directe koppeling aan bestaande procesbesturing.

Is de FML-300 leverbaar als OEM component?

Ja. KOFLOC en Inacom leveren OEM uitvoeringen voor integratie in apparatuur. Neem contact op met onze technische afdeling voor OEM specificaties en prijzen.

Wat zijn de reinigings en onderhoudsvereisten?

De FML-300 heeft geen bewegende delen en vereist geen periodiek mechanisch onderhoud. Bij vervuiling van het meetkanaal volstaat spoeling met compatibele vloeistof. Voor semiconductor toepassingen is het kanaal eenvoudig te spoelen conform standaard cleanroom procedures.