熱式流量計

カテゴリー

熱式ガス質量流量計(補正不要)

各種ガスの質量流量を直接測定します。エネルギー管理やガス供給に最適です。.

  • 気体: 空気、N₂、O₂、Ar、CO₂、バイオガス
  • サイズ: インライン型(DN15~DN300)および挿入型(最大DN3000)
  • 感度: 極めて低い流量を検出(漏れ検知)
  • ターンダウン: 100:1
  • インストール: 簡単なホットタップ設置が可能です。.

追加情報

Jade Ant社製高精度熱式質量流量計 - 産業用途向けの先進的なガス流量測定技術

Jade Ant社の熱式質量流量計は、ガス流量測定技術の最高峰であり、外部からの圧力や温度の補正を必要とせずに、直接的な質量流量測定を実現します。デュアルプラチナRTDセンサーを備えた先進的な熱分散原理を採用した当社の熱式流量計は、幅広い産業用途において、クリーンガスの測定に卓越した精度と信頼性を提供します。.

コンパクトな設計で、フランジ接続を備えた堅牢なステンレス製本体と、明るいLCD画面を備えた一体型デジタル表示ユニットを特徴としています。 特徴的な赤い保護ハウジングは、産業環境下での視認性を確保すると同時に、繊細な電子部品を保護します。圧縮空気、窒素、天然ガス、バイオガス、その他の純ガスを監視する場合でも、Jade Ant サーマルフローメーターは、お客様のプロセスに求められる測定の確実性を提供します。.

可動部品がなく、圧力損失が最小限で、最大100:1という優れたターンドダウン比を誇る当社の熱式質量流量計は、比類のない汎用性と長期的な信頼性を提供します。インテリジェントなマイクロプロセッサが温度変動を自動的に補正するため、プロセス条件の変化にかかわらず、正確な質量流量測定を保証します。.

製品概要

について Jade Ant 熱式ガス質量流量計 本製品は、温度や圧力の補正を必要とせずにガスの質量流量を直接測定できる、最高水準のソリューションです。高度な熱分散技術を採用したこの流量計は、清浄な不活性ガスから過酷な産業用排ガスモニタリングまで、あらゆる用途に対応するように設計されています。従来の発容式流量計とは異なり、「Jade Ant 熱式流量計」はガスの質量を直接測定するため、極めて低い流量でも卓越した精度を発揮します。 堅牢なステンレス鋼製構造と可動部品のない設計により、実質的にメンテナンスフリーであり、信頼性が最優先される過酷な産業環境に最適です。圧縮空気、天然ガス、バイオガス、フレアガスのいずれを測定する場合でも、この装置はプロセス制御やエネルギー管理に必要な正確なデータを確実に提供します。.

  • 直接質量測定: ガスの質量流量を直接測定するため、外部の温度・圧力センサーが不要となり、設置コストと複雑さを低減します。.
  • 高感度およびターンダウン比: 最大1:1000という驚異的なターンダウン比を備えており、圧縮空気の監査において極めて重要な、極めて微小な流量や漏れの検出が可能です。.
  • 可動部品なし: このセンサーの設計には可動部品が一切含まれていないため、圧力損失が最小限に抑えられ、摩耗や損傷がなく、メンテナンスの必要性が低く、長寿命を実現しています。.
  • 幅広い用途: 空気、窒素、酸素、アルゴン、天然ガス、二酸化炭素、バイオガスなど、多種多様なガスの測定が可能であり、あらゆる施設で汎用性の高いツールとなっています。.
  • 頑丈で耐久性に優れている: センサープローブは高品質な316Lステンレス鋼で覆われており、優れた耐食性と耐熱性を備えています。.
  • 簡単な設置: 挿入型(大口径パイプ用)とインラインフランジ型(画像参照)の両方が用意されており、既存の配管インフラに合わせて柔軟に設置することができます。.
Thermal Flowmeter exploded view
fox thermal flow meter

動作原理と熱式質量流量計が採用される理由

ジェイド・アント社製熱式質量流量計の仕組み

「Jade Ant」熱式質量流量計は、熱分散の原理に基づいて動作し、加熱されたセンサーから流れるガスへの対流熱伝達に基づき、ガスの質量流量を直接測定します。この基本原理により、別途の圧力や温度の補正を必要とせずに、正確な質量測定が可能となります。.

デュアルセンサー構成:

この流量計には、流路内に直接配置された2つの高精度プラチナRTD(抵抗式温度検出器)センサーが組み込まれています:

  1. 基準センサー(RT): このセンサーは、発熱体を一切使用せずにガスの実際の温度を測定します。測定のための基準温度を提供します。.

  2. 加熱式センサー(RH): このセンサーは能動的に加熱され、基準センサーよりも一定の温度差(通常は30~50°C高い)が維持されています。高度な電子回路が加熱電力を継続的に監視・調整し、この正確な温度差を維持しています。.

測定手順:

ガスがセンサーのそばを流れると、対流によって加熱されたセンサーから熱が奪われます。熱伝達の速度はガスの質量流量に依存します。流れが速いほど熱はより速く奪われ、流れが遅いほど熱はより緩やかに奪われます。.

マイクロプロセッサを搭載した電子回路は、2つのセンサー間の温度差を一定に保つために必要な電力を正確に測定します。この消費電力は、ガスの質量流量に正比例します。.

数学的な関係:

熱質量流量の測定を支配する基本的な熱伝達方程式は、次のとおりである。

Q = K × ΔT × Cp × ṁ

場所:

  • Q = 熱伝達率(ワット単位の測定加熱出力)
  • K = 熱伝導率係数(気体固有定数)
  • ΔT = 加熱センサーと基準センサー間の温度差を維持
  • Cp = 定圧下における気体の比熱容量
  •  = 質量流量(kg/s または lb/hr)

この測定は、ガスへの熱伝達(体積ではなく質量)に基づいているため、熱式流量計は、プロセスにおける圧力や温度の変動にかかわらず、本質的に真の質量流量を測定します。.

自動補正:

インテリジェントなマイクロプロセッサが基準センサーを継続的に監視し、実際のガス温度を追跡します。測定アルゴリズムを調整することで温度変動を自動的に補正し、外部のT/P補正装置を必要とせずに、全動作温度範囲にわたって正確な質量流量値を保証します。.

ガス特性データベース:

Jade Ant 熱式流量計には、50種類以上の一般的な工業用ガスの熱的特性(比熱、熱伝導率、密度の関係)があらかじめプログラムされています。ユーザーはメニューからガスの種類を選択するだけで、流量計が自動的に適切な補正係数を適用します。.

熱測定原理の主な利点:

  • 直接質量測定 外部補償装置なし
  • 優れた低流量感度 高い熱伝達効率のため
  • 圧力変動の影響を受けない (質量を測定し、体積は測定しません)
  • 粘度の変化に対する感度が極めて低い (差圧計とは異なり)
  • 機械的な摩耗部品がない 長期的な安定性の確保
  • 広い測定範囲 全体を通じて一貫した正確さを保ちながら

について Jade Ant 熱式ガス質量流量計 熱分散の原理に基づいて動作します。センサープローブは、2つの平衡化された抵抗温度検出器(RTD)で構成されています。一方のRTDは、プロセスガスの温度より一定に制御された温度差分だけ加熱され、もう一方のRTDは実際のガス温度を測定します。加熱されたセンサーのそばをガスが流れると、ガスが熱を奪っていきます。 熱の放出速度は、ガスの質量流量に正比例します。電子回路は、加熱されたRTDへの電力供給量を調整することで、2つのセンサー間の温度差を一定に保ちます。この電力の変動は、質量流量に正比例する線形出力信号に変換され、正確かつ再現性の高い測定を保証します。.

圧縮空気およびプロセスガスシステムにおける一般的な課題としては、次のようなものがあります:

  • 質量基準と標準基準における会計処理の不整合: 体積流量は圧力や温度によって変化するため、エネルギー報告が複雑になる。.
  • 低流量時の測定値が不安定で、ターンドダウン範囲が限られている: 利用が少なかったり断続的だったりすると、低域の感度の低さが露呈してしまう。.
  • 圧力損失と改修に関する懸念: ユーザーは、圧力損失を最小限に抑え、PLCやEMSとの統合が容易なインライン測定を求めています。.
    Jade Ant Thermal Flowmeterは、ガスに特化した質量流量測定ソリューションにより、こうしたニーズに対応し、測定を 実用的な、監査可能なデータ.
thermal mass flow meter

熱式流量計の主な特徴と利点

真の質量流量測定

圧力および温度の補正装置を別途必要とする体積流量計とは異なり、Jade Antの熱式質量流量計は実際の質量流量を直接測定します。これにより、追加の計測機器が不要となり、システム設計が簡素化され、設置コストが削減されるほか、変動するプロセス条件下でもより正確な測定値が得られます。 測定値は圧力や温度の変動の影響を受けないため、プロセス制御やエネルギー管理の用途において、一貫した精度が確保されます。.

広い測定範囲と卓越したターンドダウン比

100:1という驚異的なターンドダウン比(一部のモデルでは最大1000:1を達成)を誇る当社の熱式流量計は、精度を損なうことなく、極めて低い流量から高い流量まで正確に測定します。 この広いダイナミックレンジにより、バッチプロセス、需要が変動する圧縮空気システム、微小な流量に対する感度が求められる漏洩検知プログラムなど、流量条件が大きく変動する用途に最適です。.

可動部品なし – メンテナンス不要

この熱式測定原理では、機械的な部品を一切使用していません。 摩耗するベアリングも、回転するローターも、故障するタービンも、破裂するダイアフラムもありません。これにより、摩耗や損傷が排除され、メンテナンスコストが劇的に削減されるとともに、長期にわたる測定の安定性が確保されます。堅牢なセンサー設計は、プロセスの異常にも耐え、最小限の介入で年を重ねても信頼性の高い測定値を継続して提供し続けます。.

圧力損失が最小限 – エネルギー効率に優れる

流線型の挿入型センサー設計により、流れに対する妨げが実質的に生じないため、流量計全体での圧力損失はごくわずかです。このエネルギー効率に優れた設計により、差圧式流量計、オリフィスプレート、あるいはタービン式流量計と比較して、運用コストを削減できます。また、圧力損失が低減されることで、コンプレッサーやブロワーへの負荷も軽減され、機器の寿命を延ばし、エネルギー消費を削減することができます。.

リアルタイム制御のための高速応答時間

高度なセンサー技術とインテリジェントなデジタル信号処理により、流量の変化に対して通常1秒未満という迅速な応答を実現します。これにより、リアルタイムのプロセス制御、迅速な漏れ検知、およびシステムの異常に対する即時の対応が可能になります。この高速応答性により、Jade Ant熱式流量計は、動的な流量監視や自動制御システムを必要とする用途に最適です。.

直感的なインターフェースを備えた多項目表示機能

明るいバックライト付きLCD画面には、質量流量、累積質量流量、ガス温度、およびユーザーが設定可能なパラメータが同時に表示されます。多言語対応の直感的なメニューナビゲーションシステムにより、操作や監視が容易に行えます。オペレーターは、外部ツールや複雑な手順を必要とせずに、履歴データ、アラーム設定、診断情報に素早くアクセスできます。.

柔軟な通信機能による容易な統合

Jade Ant 熱式流量計は、4~20mAアナログ出力(アクティブまたはパッシブ)、積算用パルス出力、デジタル通信用のRS485 Modbus RTU、スマートデバイス管理用のHARTプロトコル、およびオプションのProfibusやDeviceNetなど、複数の業界標準出力プロトコルに対応しています。 この汎用性により、あらゆるDCS、PLC、SCADAシステム、あるいはビル管理システムとのシームレスな統合が保証されます。.

過酷な環境に対応した堅牢な構造

当社の熱式流量計は、接液部に高品質なステンレス鋼316Lを採用し、IP65/IP67規格に準拠した耐久性に優れた保護ハウジングを備えており、屋外設置、高湿度環境、および-40°Cから+200°Cまでの極端な温度環境を含む過酷な産業環境にも耐えることができます。 オプションの防爆仕様は、危険区域への設置に関するATEX、IECEx、およびFM規格に準拠しています。.

thermal mass flow meter working principle

熱式流量計の技術仕様

パラメータ仕様
測定原理熱分散/定温差分
パイプのサイズDN15~DN300(インライン型);DN50~DN3000(挿入型)
流速範囲0.1~100 NMPS(標準メートル毎秒)
精度測定値の±1.5%、±0.5% F.S.(標準);測定値の±1.0%、±0.5% F.S.(プレミアム)
再現性±0.2%の読み取り値
ターンダウン率100:1(標準);最大1000:1(特殊用途)
応答時間1秒未満(T90)
中温範囲-40°C ~ +200°C(標準);-40°C ~ +400°C(高温仕様)
周囲温度範囲-20°C ~ +60°C
耐圧定格最大10.0 MPa(ご要望に応じて、これより高い圧力にも対応可能です)
センサーの材質ステンレス鋼 316L
本体材質ステンレス鋼304/316、内部がステンレス製の炭素鋼
使用可能なガス空気、N₂、O₂、CO₂、Ar、He、H₂、CH₄、天然ガス、バイオガス、その他50種類以上
ガス温度の影響自動補正、影響はごくわずか
ガス圧の影響自動補正、100 kPaの変動あたり <0.5%
表示128×64ピクセルのLCD(白色LEDバックライト付き)
表示パラメータ瞬間流量、総流量、温度、設定可能な単位
電源24VDC(12~30VDCの範囲);220VAC(オプション);ループ給電オプション
消費電力<3W(ディスプレイ点灯時);<15W(ヒーター最大出力時)
出力信号4~20mA(アクティブ/パッシブ)、パルス出力、RS485 Modbus RTU、HART、Profibus、DeviceNet
アラーム出力2系統のリレー出力(SPDT、5A @ 250VAC)
保護等級IP65規格;IP67/IP68はオプション
防爆ATEX II 2G Ex d IIB T4;IECEx Ex d IIB T4;FM Class I Div 1 Groups B、C、D
接続タイプフランジ式(ANSI、DIN、JIS規格);NPTねじ式;トライクランプ(サニタリー仕様)
ストレートパイプの要件上流側:最低5D、下流側:最低3D(10D/5Dを推奨)
接触する材料SS316L製センサー、SS304/316製本体、バイトン製Oリング(EPDM、カルレズも選択可能)
電子機器の筐体材料アルミダイキャスト製、エポキシ粉体塗装仕上げ
電気接続M20×1.5 または ½” NPT コンジット接続口
外形寸法(DN50の例)センサーの長さ:150mm;本体長さ:200mm;ディスプレイ筐体:140×100×65mm
重量(DN50の例)約3.5 kg
認証CE、ATEX、IECEx、FM、ISO 9001、ISO 14001、NISTにトレーサブルな校正
thermal mass flow meter correction factor

当社の熱式流量計を選ぶ理由とは?

独自アルゴリズムを搭載した高度なマイクロプロセッサ

すべてのJade Ant熱式流量計の核心となるのは、長年の研究を通じて開発された高度な独自アルゴリズムを実行する、高性能な32ビットマイクロプロセッサです。当社の高度な信号処理には、以下の機能が含まれます:

  • 適応フィルタリング 流量の安定性に基づいて減衰を自動的に調整する
  • 多点線形化 測定範囲全体にわたって(2点測定だけでなく)
  • 温度ドリフト補正 時間の経過とともにセンサーの特性を学習する
  • 流線分布の補正 非理想的な速度分布を補正する
  • ガスの物性値の補間 ガス混合物の精密な測定のために

このインテリジェントな処理により、競合製品で使用されている単純なアナログ回路に比べ、優れた精度を実現しています。.

カスタム校正機能を備えた包括的なガスライブラリ

空気、窒素、酸素、アルゴン、ヘリウム、水素、二酸化炭素、メタン、天然ガス、バイオガス、および多数の特殊ガスを含む50種類以上の工業用ガスの熱的特性があらかじめプログラムされています。ガス混合物やリストにないガスについては、Jade Antは以下の機能を提供します:

  • カスタムキャリブレーション ISO 17025認定を受けた当社の流量試験所にて
  • 多ガスプログラミング 現場でのガス切り替えを可能にする
  • ガス混合物の計算 組成から物性を推定するためのツール
  • 定期的な再校正サービス ガス組成の変化に伴い

直感的なメニューからガスを選択するだけで、流量計が自動的に適切な補正係数を適用し、正確な質量流量を測定します。.

自己診断および予知保全

Jade Ant 熱式流量計は、自身の状態と性能を継続的に監視します:

  • センサー抵抗の監視 汚染、腐食、または損傷を検知する
  • ヒーターの電力解析 熱伝達特性の変化を特定する
  • 信号品質の評価 過度なノイズやドリフトを検出する
  • 温度の追跡 熱衝撃や仕様外の状態を監視する
  • 校正ドリフトの検出 現在のパフォーマンスを工場出荷時の基準値と比較する

このシステムは、測定精度が低下する前に診断アラートを発信するため、予期せぬ故障を防ぐとともに、計画的なメンテナンスを可能にします。診断データには、デジタル通信プロトコルを介して、ローカルまたはリモートからアクセスできます。.

耐汚染性と自己洗浄機能

加熱式センサーの設計には、耐汚染性という点で固有の利点があります:

  • バーンオフ効果: センサー温度の上昇(通常、ガス温度より50~80°C高い)により、軽度の有機堆積物や水分が継続的に燃焼・除去されます
  • 滑らかなセンサー表面: 電解研磨を施した316Lステンレス鋼は、微粒子の付着箇所を最小限に抑えます
  • 最適なセンサーの形状: 流線型の設計により、粒子の衝突が軽減され、不純物が流れ抜けるようになっています
  • 利用可能な保護コーティング: 過酷な環境下では、オプションのセラミックまたはPTFEコーティングにより、さらなる保護が得られます

現場での実績から、Jade Antの温度センサーは、一般的な産業環境において、競合製品よりもはるかに長い期間、校正精度を維持することが実証されています。.

柔軟な取り付けおよび後付けオプション

Jade Antは、非常に高い設置の柔軟性を備えています:

インラインフランジ式:

  • 小口径パイプ(DN15~DN100)向けのコンパクト設計
  • 圧力損失が最小限
  • 従来のメーターを簡単に交換可能
  • ANSI、DIN、JISの各フランジ規格に対応しています

インラインねじ込み式:

  • 小規模な用途向けのコストパフォーマンスに優れたソリューション
  • NPTまたはBSPねじ
  • 溶接不要で簡単に設置可能
  • 計器用空気およびユーティリティの監視に最適

挿入タイプ:

  • 大口径パイプ(DN50~DN3000)向けの経済的なソリューション
  • 停止せずに設置可能なホットタップ対応モデル
  • 挿入深さの調整が可能
  • 取り外しなしで洗浄できる引き込み機能

リモート電子機器:

  • 高温環境や設置が困難な場所向けに、センサーとディスプレイを分離
  • 標準で最大10メートルのケーブル長(それ以上の長さもご用意可能です)
  • インテグラルマウントと同等の精度
  • 既存設備への後付けに最適

修理が容易なモジュール式電子機器

電子回路が内蔵されており、メーター全体の交換を必要とする競合製品とは異なり、Jade Antはモジュール式アーキテクチャを採用しています:

  • 現場交換可能なディスプレイモジュール – センサーへの影響なしに、わずか数分で交換可能
  • プラグイン式通信ボード – 工場出荷状態に戻すことなくプロトコルをアップグレードする
  • 独立したセンサー用電子回路 – 破損した場合は、再校正を行わずに交換してください
  • USB経由でのファームウェア更新 – 設置済みのメーターに新機能を追加する

このモジュール式のアプローチにより、修理コストが削減され、ダウンタイムが最小限に抑えられ、製品の寿命が、一般的な産業用メーターのライフサイクルである5~7年をはるかに超えて延長されます。.

広範囲の温度対応能力

標準型のJade Ant熱式流量計は、-40°C~+200°Cの範囲で動作し、ほとんどの産業用途に対応しています。過酷な環境下での使用には、以下の製品をご用意しています:

  • 超高温(EHT)仕様: 過熱ガス、炉排ガス、および高温プロセスの監視用(-40°C~+400°C)
  • 極低温仕様: -200°C~+50°C(LNG、液体窒素の気化、および極低温プロセス用)
  • ワイド・アンビエント・バージョン: 過酷な気候条件下での屋外設置向けに、周囲温度-40°C~+70°Cに対応した電子機器

すべての温度対応モデルは、高度な温度補償アルゴリズムにより、全測定範囲にわたって規定の精度を維持します。.

衛生的で清潔な設計

食品、医薬品、バイオテクノロジー分野向けに、Jade Antは以下の製品・サービスを提供しています:

  • 電解研磨された表面 (Ra <0.4 μm) 3-A衛生基準に準拠
  • トライクランプ接続 (1インチ~4インチ)工具不要で分解可能
  • 排水可能な設計 死角や挟み込みの危険がある箇所がない
  • CIP/SIP対応 材料(150°Cまでの蒸気滅菌に対応)
  • FDA CFR 21に準拠 材料およびコーティング
  • EHEDG認証 衛生設計のため

液体に接触するすべての部品には、316Lステンレス鋼とFDA準拠のエラストマー(USPクラスVI)が使用されています。.

充実した保証とサポート

Jade Antは、業界トップクラスの保証内容により、当社の品質を保証しています:

  • 1年間の包括保証 すべての部品代および工賃を含む
  • 2年間の延長保証オプション サポートが強化された
  • 生涯にわたる技術サポート すべての商品について
  • 24時間365日対応の緊急ホットライン 重要な用途向け
  • 無料のファームウェア更新 製品の耐用期間中
  • 交換用センサー交換プログラム 価格が保証されています

当社の取り組みは、販売にとどまらず、お客様が長期的に満足し、成功を収められるようサポートすることにあります。.

astm c518 heat flow meter thermal conductivity standard

熱式流量計の用途

ジェイド・アント社の熱式質量流量計が真価を発揮する場面

圧縮空気の監視と管理

圧縮空気は製造業界において「第4のユーティリティ」と呼ばれることがよくありますが、実際には最もコストがかかり、無駄の多いものとなりがちです。Jade Ant社の熱式質量流量計は、製造施設全体における圧縮空気の消費量を正確に監視し、漏れを特定し、使用パターンを最適化し、エネルギーコストを削減します。 その卓越した低流量感度により、個々には微小であっても、積み重なると多大なエネルギーの浪費につながる漏れも検出可能です。メインヘッダー、各部門への供給ライン、および重要な設備に流量計を設置することで、責任の所在を明確にし、改善策の進捗を追跡することができます。幅広いターンドダウン比により、複数のサイズの流量計を用意することなく、ベースラインの消費量からピーク時の需要まで幅広く対応可能です。.

天然ガスの計量とエネルギー管理

産業用バーナー、ボイラー、プロセスヒーター、コジェネレーション設備への天然ガスの流量を精密に監視します。Jade Antの熱式流量計は、BTU計測、燃料・空気比の制御、およびエネルギーコストの配分に必要な、正確な質量流量測定を実現します。 直接質量測定方式を採用しているため、蒸気ボイラー用途でよく見られる圧力や温度の変動による誤差を排除します。このデータをサブメータリングに活用して、部門、建物、またはプロセスごとにエネルギーコストを配分することで、エネルギー効率向上のための投資について情報に基づいた意思決定を行い、無駄を削減する機会を特定することが可能になります。.

窒素によるブランケット、パージ、および不活性化

酸素の排除が極めて重要な貯蔵タンク、反応器、蒸留塔、および充填工程において、不活性ガスの流量を制御します。 高感度な低流量測定により、窒素被覆用途において高価なガスの消費を最小限に抑えつつ、精密な制御を実現します。閉鎖空間への立ち入り前や保守作業中に、パージガスの流量を監視し、適切な不活性化手順が実行されていることを確認します。応答時間が短いため、自動パージサイクル中の窒素流量を厳密に制御でき、安全性を維持しながらガスの無駄を削減します。.

バイオガスおよび埋立ガスの測定

下水処理場、農業施設、食品加工施設における嫌気性消化槽からのバイオガス生成量を監視します。 フレア制御やエネルギー回収システム向けに、埋立ガスの回収量を測定します。Jade Ant 熱式流量計は、カスタム校正により、バイオガスに典型的な変動する組成(メタン 50~75%、CO₂ 25~50%、および微量成分)に対応します。 これらの用途でしばしば見られる水分含有量の影響を受けずに測定が可能です。バイオガスの生産量を追跡して消化槽の稼働を最適化し、規制上のクレジットやインセンティブ取得のために再生可能エネルギーの発電量を記録します。.

化学・石油化学プロセス

化学反応器、蒸留塔、結晶化装置、および乾燥工程において、純ガスや不活性ガスの濃度を測定します。反応物、触媒担体、または保護雰囲気として使用される窒素、水素、酸素、二酸化炭素、および特殊ガスを監視します。可動部品のない設計により、メンテナンスによる操業中断を最小限に抑え、連続プロセス運転における信頼性を確保します。 耐食性に優れた316Lステンレス鋼製のため、多くのプロセス用化学物質への曝露にも耐えます。熱式流量計は、計量取引用およびプロセス制御用の両方の用途にご利用いただけます。.

半導体および電子機器の製造

CVD(化学気相成長)、プラズマエッチング、ウェーハ洗浄、および大気制御のためのクリーンルーム環境における高精度ガス流量制御。窒素、アルゴン、水素、ヘリウムなどの特殊ガスや、ppbレベルの純度が要求されるプロセスガスを監視します。 Jade Ant サーマルフローメーターは、半導体製造で求められる厳しい精度、再現性、清浄度の基準を満たしています。超高純度用途向けに、電解研磨仕上げの表面や特別な認証を取得したモデルもご用意しています。コンパクトな設計によりクリーンルーム内の設置面積を最小限に抑え、デジタル出力はファブ自動化システムとシームレスに連携します。.

環境モニタリングおよび排出ガス規制

EPA規制に基づく環境コンプライアンス報告のため、排ガス、フレアガス、およびプロセスベントの流量を測定します。貯蔵タンク、積載ラック、およびプロセス機器からの漏洩排出を監視します。この熱式流量計は、極めて微小な流量を正確に測定できるため、漏洩検知・修復(LDAR)プログラムに適しています。 熱酸化装置や炭素吸着システムへのVOC(揮発性有機化合物)排出量を追跡します。フレアシステムの適切な稼働を確認し、規制当局への報告に必要な排出量を記録します。.

食品・飲料の加工

調整雰囲気包装、醸造所やワイナリーでのタンクブランケット、食品加工における不活性化に使用される窒素を監視します。炭酸ガス注入システムや極低温冷凍用の二酸化炭素を測定します。 オーブン、焙煎機、プロセスヒーターへの天然ガスの供給を管理します。Jade Ant社は、電解研磨仕上げの表面、トライクランプ接続、および食品と直接接触する用途向けの3-A認証を取得したサニタリー設計を提供しています。この衛生的な設計により、CIP(定置洗浄)手順が容易になり、食品加工機器に関するFDAの要件を満たしています。.

医薬品製造

API(医薬品有効成分)の製造、錠剤コーティング、凍結乾燥、および無菌充填工程において、高純度窒素、酸素、圧縮空気を監視します。反応槽や発酵槽内のプロセスガスを測定します。 施設全体の原価配分およびバリデーション文書作成のために、ユーティリティガスを追跡します。Jade Ant 熱式流量計は、IQ/OQ 文書、材料認証、および完全なトレーサビリティにより、製薬業界のバリデーション要件に対応しています。21 CFR Part 11 に準拠したデータロギングオプションは、規制対象の業務に必要な監査証跡を提供します。.

酸素療法および医療用ガスシステム

病院や医療施設における医療用酸素、医療用空気、および真空システムを監視します。人工呼吸器、麻酔器、高圧酸素チャンバーへのガス流量を測定します。医療用ガスパイプラインシステムの正常な動作を確認し、品質保証のために流量データを記録します。NFPA 99医療用ガス規格に準拠した構成に加え、酸素対応の洗浄手順および材料を採用したモデルもご用意しています。.

空調・換気・暖房(HVAC)およびビルオートメーション

外気換気量を測定し、室内空気質を最適化すると同時に、冷暖房コストを最小限に抑えます。エネルギー管理のため、ボイラーや屋上ユニットへのガス流量を監視します。 空圧制御に使用される窒素や乾燥空気の使用量を追跡します。コンパクトな設計により既存のダクトに容易に設置でき、多彩な出力オプションにより、主要なビルオートメーションシステムすべてと連携可能です。エネルギーフローデータは、LEED認証の書類作成や継続的コミッショニングプログラムに活用できます。.

排水処理における曝気制御

ディフューザーへの実際の送気量を測定することで、活性汚泥法における曝気ブロワーの運転を最適化します。適切な送気量制御により、処理効率を向上させながら、曝気にかかるエネルギーコストを30~50%削減できます。幅広いターンダウン比により、1日を通して流入水量や水質が変化するといった負荷条件の変動にも対応可能です。 流量データと溶存酸素の測定値を組み合わせて、需要に応じた曝気制御戦略を実施します。.

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熱式流量計の設置ガイドライン

最適な性能と長期的な信頼性を実現するための適切な設置方法

Jade Ant 熱式質量流量計が最高の精度、信頼性、および耐久性を発揮するためには、設置場所、配管構成、および試運転手順に細心の注意を払う必要があります。これらのガイドラインに従うことで、よくある設置ミスを回避し、最高の性能を引き出すことができます。.

立地選定

以下の場所は避けてください:

  • エルボ、T字管、バルブ、レデューサー、エキスパンダー、またはその他の流れの乱れが生じる箇所の直下流側
  • ポンプ、コンプレッサー、または回転機器による過度の振動が発生する場所
  • 極端な温度変動や熱サイクルが作用する場所
  • 直射日光や、炉やプロセス設備からの輻射熱にさらされる箇所
  • 凝縮水が溜まりやすい配管の低所
  • 気泡やエアロックが発生しやすい箇所
  • 電磁干渉源(VFDドライブ、溶接機、モーターなど)の近く
  • メンテナンス、校正、または表示の確認が困難な箇所

希望勤務地:

  • 上流側および下流側に十分な長さを確保した直管区間
  • メンテナンスや表示の確認が容易に行える場所
  • 環境が保護された場所(屋内が望ましい)
  • 振動の伝達が最小限に抑えられる位置
  • 配線やメンテナンスのために、電子機器の筐体の周囲に十分なスペースを確保すること
  • 周囲温度が仕様範囲内に保たれている場所

配管構成および直管の要件

正確な測定を行うには、十分な長さの直管区間が不可欠です。流れの乱れは、流速分布の歪みや乱流を引き起こし、センサーの測定値に影響を与えます。.

最低要件:

  • 上流側ストレートパイプ: 5D(管径の5倍)
  • 下流側ストレートパイプ: 3D(パイプ径の3倍)

最高のパフォーマンスを得るために推奨される設定:

  • 90°シングルエルボーの後: 10D上流側の最小値
  • 同一平面上の2つの90°エルボの直後: 15D上流
  • 異なる平面にある2つの90°エルボの後に: 20D上流
  • バルブまたは減圧弁の後段: 15D上流
  • 障害物に出くわす前に: 5D下流

例: DN50(2インチ)の配管設置の場合:

  • 最小値:上流側 250mm(5D)、下流側 150mm(3D)
  • 推奨:上流側 500mm(10D)、下流側 250mm(5D)

流体調整: スペースの制約により十分な長さの直管を確保できない場合は、流量計の上流側5Dの位置に、流れ整流器(ハニカム型またはチューブバンドル型)を設置してください。理想的とは言えませんが、直管の長さが不十分な状態で設置するよりは、この方法の方が望ましいです。.

ろ過: センサーを微粒子、配管内のスケール、および異物から保護するため、必ず上流側にストレーナーまたはフィルター(推奨メッシュサイズ:60~80)を設置してください。ストレーナーは、流れにさらなる乱れを生じさせないよう、十分に上流側(最低2D)に設置してください。システムの状態に応じて、定期的にフィルターの状態を確認し、清掃を行ってください。.

取り付け方向

水平配管(推奨):

  • センサーを 上半分 パイプの(12時または3時の位置)
  • 決して下部に取り付けてはいけません (6時方向)センサー上に結露や液体がたまりやすい箇所
  • ディスプレイハウジングは、センサーの位置合わせを崩すことなく、最適な視野角が得られるよう350°回転させることができます
  • メーター本体の流れ方向を示す矢印が、実際のガスの流れ方向と一致していることを確認してください

垂直配管:

  • 上向きの流れが強く推奨されます (結露や液体がセンサーから確実に排出されるようにする)
  • ガスが確実に乾燥しており、液体の混入の可能性が全くない場合に限り、下向き流が許容される。
  • 蒸気用途では、必ず上向き流れの向きで設置してください

センサーの挿入深度(挿入式メーター):

  • DN80~DN200の配管の場合:センサーを、配管内壁から配管直径の1/3の位置まで挿入してください。
  • DN200を超える配管の場合:センサープローブに表示されている所定の挿入深さに従ってください
  • センサーを反対側の配管壁に底付きさせないでください
  • センサーの先端が、壁面近くの境界層ではなく、代表的な流れの中に位置するようにしてください。

電気設備工事

電源の配線:

  • 距離と電流に適したサイズの電線を使用してください(通常、短距離の場合は18~22 AWG)。
  • 専用の規制済み直流電源(24VDC ±10%)を用意してください
  • 現地の法規制に従い、過電流保護装置(ヒューズまたはブレーカー)を設けること
  • AC電源式の機器については、電圧がメーターの仕様(115VAC または 230VAC)と一致していることを確認してください。

信号配線のベストプラクティス:

  • 4~20mAのアナログ信号には、ツイストペアのシールド付きケーブルを使用してください
  • RS485 Modbusにはシールド付きケーブルを使用してください(インピーダンス整合済みのものを推奨)。
  • 信号ケーブルは、電源ケーブルやAC配線とは離して配置してください(最低12インチの距離を空けてください)。
  • グラウンドループを防ぐため、片方の端(通常は制御システム側)のみにアースシールドを設ける
  • RS485ネットワークには、適切な終端抵抗を使用してください(バスの両端に120オーム)。
  • 将来のメンテナンスに備えて、すべての配線には明確にラベルを貼ってください

導管およびエンクロージャー:

  • 設置環境に適した種類のコンジット(硬質、EMT、液密フレキシブル)を使用してください。
  • IP等級を維持するため、適切な継手を使用して導管の貫通部を密閉してください
  • 導管内に水が溜まらないよう、適切な排水または勾配を確保してください
  • 屋外での設置には、耐候性の接続箱とドリップループを使用してください

危険区域での設置:

  • エリアの分類がメーターの認証(ゾーン1/ディビジョン1、ゾーン2/ディビジョン2)と一致していることを確認してください。
  • その区域の分類に適合した、承認済みの電線管、継手、およびシールのみを使用してください。
  • 規定に従い、所定の間隔でシーリング継手を設置すること
  • すべてのカバーおよびケーブルグランドが確実に固定されていることを確認してください
  • 危険区域では、回路に通電している間は電子機器の筐体を開けないでください

アース:

  • 現地の規制に従って、メーター本体を電気的アースに接続してください
  • 配管が接地されている場合は、メーターを配管システムに接続してください。
  • プラスチック製の配管の場合は、メーター本体に別途アース線を接続してください。
  • 接地経路の抵抗が低いこと(1オーム未満)を確認してください

耐圧試験および漏れ検査

稼働開始前:

  • すべての配管接続部が適切に締め付けられていることを確認してください(フランジは締めすぎないようにしてください)。
  • システムの設計圧力に基づいて耐圧試験を実施する
  • 漏れ検知液または測定器を使用して、すべての接続箇所を確認してください
  • センサーの挿入箇所に漏れがないことを確認してください(挿入式メーターの場合)
  • 漏れが見つかった場合は、減圧し、修理を行った上で、再試験を行う

稼働前試運転チェックリスト

機械的検証: ☐ すべての配管接続部がしっかりと締め付けられ、漏れがないこと ☐ 上流側にストレーナー/フィルターが設置されており、汚れがないこと ☐ 流れの方向が正しいこと(流量計の矢印が流れの方向と一致していること) ☐ センサーに汚れや損傷がないこと(目視検査) ☐ 上流側および下流側に十分な長さの直管があること ☐ メーター本体に明らかな振動や負荷がないこと ☐ ディスプレイハウジングが適切に固定され、表示が見やすいように向きが調整されていること

電気的検証: ☐ 電源電圧が適正かつ安定している(メーターで測定) ☐ すべての配線接続が確実で、適切に終端処理されている ☐ シールドの接地が適正である(片側のみ) ☐ 接地接続の抵抗値が低い ☐ 近くに明らかな電磁干渉源がない ☐ すべてのカバーおよびケーブルグランドが確実に固定され、適切な定格を満たしている

設定の確認: ☐ メニューから正しいガス種が選択されている ☐ 配管サイズが正しく入力されている ☐ 工学単位が適切に設定されている(kg/h、SCFMなど) ☐ 出力範囲が設定されている(4~20mAのスパン、パルススケーリング) ☐ 用途に応じたダンピング/フィルタリングが設定されている ☐ 積算計の単位および小数点以下の桁数が設定されている ☐ アラームを使用する場合は、アラーム設定値が設定されている

初回起動手順

ステップ1:電源を入れ、ウォームアップを行う

  • メーターに電源を供給する
  • ディスプレイが点灯し、起動画面が表示されることを確認する
  • 安定した測定値が得られるようになるまで、最低30分のウォームアップ時間を確保してください
  • ウォームアップ中は、ディスプレイに「WARMING UP」と表示されたり、数値が変動したりすることがありますが、これは正常な動作です。

ステップ2:ゼロ調整

  • ガスの流れがない状態(遮断弁が閉まっている状態)で、ゼロ調整メニューにアクセスしてください
  • オートゼロ手順を開始します(メーターが自動的にゼロ点を決定します)
  • 完了するまでお待ちください(通常2~5分程度かかります)
  • ゼロ点表示が安定していることを確認してください(フルスケールの0.5%未満である必要があります)。
  • ゼロ値が過大または不安定な場合は、バルブの漏れや外部からの流量の乱れがないか確認してください。

ステップ3:フローの検証

  • 流量を確保するために、遮断弁をゆっくりと開けてください
  • 5分間、流れが安定するのを待ちます
  • 検針値を、以下の基準に基づいて予想値と比較する:
    • 下流側の圧力調整弁または制御弁
    • 機器の消費電力仕様
    • 既存の基準計器
    • システムパラメータから算出した流量
  • 初回起動時の読み取り値は±10%の範囲内である必要があります(最適化後は±5%)。

ステップ4:出力の検証

  • 校正済みのマルチメーターを使用して、4~20mAの出力信号を測定する
  • 流量ゼロ時:4.00 mA ±0.1 mA となるべきです
  • 既知の流量の場合:設定されたスパンに基づいて予想mA値を算出する
  • 周波数カウンター(使用している場合)を用いてパルス出力を確認する
  • デジタル通信のテスト(Modbusクエリ、HART通信)
  • 制御システムとの適切な連携を確認する

ステップ5:アラームのテスト

  • アラーム出力が設定されている場合は、各アラームポイントをテストしてください
  • アラームを発生させるために、設定値を一時的に調整する
  • リレーの接点が正しく動作することを確認する
  • 制御システムがアラーム表示を受信していることを確認する
  • 設定値を適切な動作値に戻す

ステップ6:文書化

  • シリアル番号と構成設定を記録する
  • 設置場所および配管の詳細を記録する
  • 初期値をゼロとして記録する
  • 通常運転時の基準流量値を記録しておく
  • Take photographs of installation for future reference
  • File calibration certificate and documentation

Optimization and Fine-Tuning

After initial startup and several days of operation:

Performance Evaluation:

  • Review recorded flow data for consistency and trends
  • Compare totalized flow to expected consumption
  • Check for unexpected variations or anomalies
  • Evaluate response time and stability

Adjustments if Needed:

  • If readings systematically high or low, verify gas type selection is correct
  • If excessive noise or fluctuation, increase damping/filtering
  • If response too slow, decrease damping (balance stability vs. speed)
  • Repeat zero adjustment if zero drift observed

System Integration:

  • Fine-tune PID control loops using meter output
  • Establish alarm and warning setpoints based on actual operating data
  • Configure trend displays and historical data logging
  • Set up automatic reporting if required
fox thermal mass flow meter

よくある質問(FAQ)

Q1: What is the fundamental difference between thermal mass flowmeters and volumetric flowmeters?

A: Thermal mass flowmeters measure the actual mass flow rate of gas (such as kg/h, lb/min, or standard cubic meters per hour) directly, while volumetric flowmeters measure the volume of gas passing through the meter (such as actual cubic meters per hour). The key difference is that volumetric measurements are affected by changes in gas pressure and temperature—when pressure increases or temperature decreases, the gas becomes denser, so more mass passes through even though the volumetric flow rate remains the same.

Jade Ant thermal mass flowmeters eliminate this problem by measuring heat transfer, which is directly proportional to mass flow regardless of pressure or temperature changes. This means you don’t need separate pressure and temperature transmitters plus compensation calculations. For applications like compressed air monitoring, energy management, or process control where you need to know the actual amount of gas (not just its volume), thermal mass measurement provides more accurate and meaningful data.

Q2: Can Jade Ant thermal flowmeters measure wet or saturated gases?

A: Jade Ant thermal mass flowmeters are designed and calibrated specifically for dry, clean gases. The presence of moisture, liquid droplets, or condensate on the heated sensor will significantly affect measurement accuracy because liquids have very different thermal properties than gases. When liquid contacts the hot sensor, it absorbs much more heat than gas would, causing erroneously high flow readings.

For gases with moisture content or potential for condensation:

  • Install a moisture separator or coalescing filter upstream of the flowmeter to remove liquid droplets
  • Heat trace the piping to maintain gas temperature above the dew point
  • Install at a high point in the piping system where condensate won’t accumulate
  • Consider alternative technologies such as vortex or ultrasonic flowmeters which are less sensitive to moisture

If your application involves saturated steam or wet gases that cannot be dried, please consult Jade Ant technical support to discuss alternative measurement solutions that may be more appropriate.

Q3: What gases can Jade Ant thermal flowmeters measure accurately?

A: Jade Ant thermal mass flowmeters come pre-programmed with thermal properties for over 50 common industrial gases, including:

Common Gases:

  • Air (compressed air, instrument air)
  • Nitrogen (N₂)
  • Oxygen (O₂)
  • Carbon Dioxide (CO₂)
  • Argon (Ar)
  • Helium (He)
  • Hydrogen (H₂)
  • Methane (CH₄)

Fuel Gases:

  • Natural Gas (various compositions)
  • Propane, Butane, LPG mixtures
  • Biogas (methane/CO₂ mixtures)
  • Landfill gas

Specialty Gases:

  • Ammonia (NH₃)
  • Chlorine (Cl₂)
  • Sulfur Dioxide (SO₂)
  • Various refrigerants
  • And many more

For gas mixtures not in the standard library, Jade Ant offers custom calibration services where we calibrate the meter specifically for your gas composition. If you provide a detailed gas analysis (percentage of each component), we can either:

  1. Calculate thermal properties and program the meter accordingly
  2. Perform actual flow calibration with your specific gas mixture in our laboratory
  3. Provide a multi-gas configuration allowing you to switch between different gases in the field

Important Note: Thermal flowmeters measure gases only, not liquids or steam. For steam applications, please refer to our vortex or differential pressure flowmeter product lines.

Q4: How does gas composition affect thermal flowmeter accuracy, and what happens if my gas composition changes?

A: Thermal mass flow measurement depends fundamentally on two gas properties: specific heat capacity (Cp) そして thermal conductivity (k). Different gases have different thermal properties, which is why you must configure the meter for the correct gas type.

If gas composition changes significantly (typically more than 5-10% change in a major component):

  • Measurement accuracy will be affected proportionally to the difference in thermal properties
  • The error can be positive or negative depending on whether the new composition has higher or lower Cp×k values
  • For natural gas, composition variations within typical pipeline specifications (±5% methane content) usually cause errors less than ±1-2%

What to do if composition varies:

  1. For minor variations (natural gas from different suppliers, biogas with seasonal changes):

    • Use an average composition for calibration
    • Accept slightly reduced accuracy (typically ±2-3% instead of ±1%)
    • Recalibrate annually based on actual gas analysis
  2. For predictable composition changes (switching between two known gas types):

    • Order meter with multi-gas calibration
    • Switch gas type in the configuration menu when composition changes
    • Jade Ant can program up to 5 different gas calibrations in one meter
  3. For continuously varying composition (biogas production, mixed waste gases):

    • Consider adding a gas chromatograph or composition analyzer
    • Use the analysis to apply real-time correction factors
    • Or accept thermal flowmeter as an indicator rather than precision measurement

For critical applications with varying composition, consult Jade Ant applications engineers to discuss the best measurement strategy for your specific situation.

Q5: What is the minimum detectable flow rate for thermal mass flowmeters?

A: One of the greatest advantages of thermal mass flowmeters is their exceptional sensitivity to low flows. The minimum detectable flow depends on three factors: pipe sizegas typeそして meter configuration.

General Guidelines:

For air or nitrogen in common pipe sizes:

  • DN50 (2″): Minimum detectable ~0.05 m/s velocity = approximately 0.3 m³/h
  • DN80 (3″): Minimum detectable ~0.05 m/s velocity = approximately 0.8 m³/h
  • DN100 (4″): Minimum detectable ~0.05 m/s velocity = approximately 1.2 m³/h

This exceptional low-flow sensitivity makes Jade Ant thermal flowmeters ideal for:

  • Leak detection programs where you need to detect small continuous losses
  • 圧縮空気の監視 to identify equipment left running unnecessarily
  • Pilot flow measurement in burner control systems
  • Purge gas monitoring where flows are intentionally kept very low

Low-Flow Cutoff:

Jade Ant meters include a configurable low-flow cutoff setting (typically 0.5-2% of full scale). Below this threshold:

  • The display shows zero to avoid displaying meaningless noise
  • The totalizer stops accumulating to prevent false totalization
  • The 4-20mA output goes to 4.00 mA

You can adjust this cutoff based on your application needs. For leak detection, set it very low (0.5%). For process control where low flows are not significant, set it higher (2-3%) to provide cleaner control signals.

Q6: How long does the thermal flowmeter take to warm up, and can I use it immediately after power-on?

A: Jade Ant thermal mass flowmeters require a warm-up period of approximately 30 minutes after initial power application before they provide fully accurate readings. This warm-up is necessary because:

  1. Thermal stabilization: The sensor heating elements must reach and stabilize at their operating temperature
  2. Electronics stabilization: The precision analog circuits must reach thermal equilibrium
  3. Baseline establishment: The microprocessor establishes baseline reference values

What happens during warm-up:

  • The display may show “WARMING UP” or “WAIT” message
  • Flow readings may fluctuate or show non-zero values even with no flow
  • Outputs (4-20mA, pulse) may not be accurate
  • This is completely normal behavior

Best Practices:

For critical applications requiring immediate measurement after power loss:

  • Use UPS backup power to maintain continuous operation through utility outages
  • Plan maintenance during scheduled downtime when 30-minute warm-up is acceptable
  • Parallel redundancy with a second meter if instant failover is required

For applications with frequent power cycling:

  • Consider battery backup option that maintains sensor temperature during short outages
  • Configure shorter warm-up mode (15 minutes) with slightly reduced accuracy if acceptable

After the initial warm-up on installation, most users leave the flowmeter powered continuously. The power consumption is very low (<3W for display, <15W total), so continuous operation costs less than $20/year in electricity while ensuring instant readiness.

Q7: Can thermal flowmeters be used in hazardous or explosive atmospheres?

A: Yes, Jade Ant offers explosion-proof and intrinsically safe versions of thermal mass flowmeters certified for installation in hazardous areas where flammable gases, vapors, or combustible dusts may be present.

Available Certifications:

ATEX (European Union):

  • Zone 1: Ex d IIB T4 (flameproof enclosure)
  • Zone 2: Ex d IIB T4 or Ex nA IIB T4 (flameproof or non-sparking)
  • Suitable for gases in Groups IIA, IIB

IECEx (International):

  • Ex d IIB T4 Gb (flameproof enclosure)
  • Ex nA IIB T4 Gc (non-sparking for Zone 2)

FM Approvals (North America):

  • Class I, Division 1, Groups B, C, D
  • Class I, Division 2, Groups A, B, C, D

CSA (Canada):

  • Class I, Division 1, Groups B, C, D

Important Requirements for Hazardous Area Installation:

  1. Specify at time of order – Explosion-proof certification must be factory-configured; cannot be added later
  2. Use approved conduit and fittings – All electrical connections must use certified explosion-proof or intrinsically safe components
  3. Install sealing fittings as required by code (typically within 18 inches of enclosure entry)
  4. Proper grounding is essential – verify ground resistance <1 ohm
  5. Do not open enclosure while system is energized in classified areas
  6. Follow all warning labels and installation instructions

The explosion-proof versions are slightly larger and heavier than standard models due to the reinforced enclosures required, but measurement performance is identical. Consult Jade Ant at the quote stage to ensure proper configuration for your hazardous area classification.

Q8: What causes sensor drift in thermal flowmeters, and how can it be corrected?

A: Sensor drift refers to a gradual change in the meter’s calibration over time, causing readings to become progressively more inaccurate. Understanding the causes helps prevent drift and correct it when detected.

Primary Causes of Drift:

  1. Sensor Contamination (Most Common):

    • Oil carryover from compressors deposits on sensor
    • Particulates from piping corrosion or scale
    • Organic vapors condensing on sensor surface
    • Prevention: Install high-quality filtration; maintain air compressor; use coalescing filters
  2. Thermal Cycling Stress:

    • Repeated heating/cooling changes sensor characteristics
    • Particularly problematic with rapid temperature swings
    • Prevention: Avoid installation in extreme temperature locations; use thermal insulation
  3. Corrosive Gases:

    • Chemical attack degrades sensor surface
    • More rapid with acidic or chlorinated gases
    • Prevention: Specify corrosion-resistant materials; use protective coatings
  4. Mechanical Vibration:

    • Continuous vibration can alter sensor mechanical mounting
    • Prevention: Isolate from vibration sources; use vibration dampeners

Detection of Drift:

Jade Ant thermal flowmeters include automatic drift detection:

  • Self-diagnostics compare current performance to factory baseline stored in memory
  • Alarm alerts when drift exceeds acceptable thresholds (typically ±2%)
  • Trending data shows gradual changes over time

You can also detect drift by:

  • Comparing readings to a parallel reference meter
  • Checking totalizer against known consumption
  • Performing periodic zero-flow verification

Correction Methods:

Minor Drift (<2%):

  1. Zero Adjustment: With flow shut off, perform auto-zero procedure from menu (takes 2-5 minutes)
  2. Span Adjustment: If reference flow available, adjust span to match known value
  3. This can be done in field without removing meter

Moderate Drift (2-5%):

  1. Sensor Cleaning: Remove and clean sensor per maintenance procedure
  2. Re-zero after cleaning
  3. Verify with known flow if possible

Severe Drift (>5%):

  1. Return for factory recalibration – full multi-point calibration on traceable flow standards
  2. Sensor replacement if contamination cannot be cleaned or sensor damaged
  3. Typically required every 3-5 years in harsh applications, 5-10 years in clean applications

Jade Ant Advantage:

Our advanced microprocessors include adaptive drift compensation algorithms that continuously learn sensor characteristics and automatically apply minor corrections. This extends calibration intervals significantly compared to competitive products using simpler electronics.

Q9: How do I select the correct pipe size for my thermal mass flowmeter application?

A: Proper meter sizing is critical for accuracy, rangeability, and cost-effectiveness. Unlike some other flowmeter technologies, thermal mass flowmeters should generally be sized for the actual pipe size (not downsized) because:

  1. Thermal meters have very wide turndown ratios (100:1), so they can handle low flows accurately even in larger pipes
  2. Downsizing increases pressure drop and installation cost
  3. The sensor measures a representative sample of the flow stream

Sizing Procedure:

Step 1: Determine Your Flow Rates

  • Maximum flow rate: Highest flow you’ll ever measure
  • Normal flow rate: Typical operating condition (most important)
  • Minimum flow rate: Lowest flow you need to measure accurately

Step 2: Determine Operating Conditions

  • Gas type and composition
  • Operating pressure (absolute)
  • Operating temperature
  • Standard reference conditions if expressing mass in standard volumes (e.g., SCFM)

Step 3: Calculate Flow Velocity

Velocity (m/s) = Volumetric Flow (m³/h) ÷ [Pipe Area (m²) × 3600]

Optimal Velocity Ranges:

  • Minimum: 0.5 m/s (for good accuracy)
  • Normal: 3-15 m/s (best accuracy)
  • Maximum: 40 m/s (velocity limit before erosion concerns)

Step 4: Select Meter Size

Generally, select a meter matching your pipe size if normal flow velocity is within 2-25 m/s.

例:

Application: Compressed air monitoring

  • Pipe size: DN80 (3-inch)
  • Maximum flow: 500 SCFM
  • Normal flow: 200 SCFM
  • Minimum flow: 20 SCFM
  • Pressure: 7 bar gauge (8 bar absolute)
  • Temperature: 25°C

Convert to actual conditions:

  • Actual volumetric flow at normal = 200 SCFM × (1.013/8) = 25.3 actual CFM = 43 m³/h

Velocity check:

  • Pipe area for DN80 = 0.00503 m²
  • Velocity = 43 ÷ (0.00503 × 3600) = 2.4 m/s ✓ (within optimal range)

Recommendation: DN80 Jade Ant Thermal Mass Flowmeter

  • This size will accurately measure across the full range (20-500 SCFM)
  • Turndown ratio utilized: 500÷20 = 25:1 (well within 100:1 capability)

When to Downsize:

Consider a smaller meter only if:

  • Normal flow velocity would be <1 m/s in the actual pipe size
  • Budget is extremely limited and slightly higher pressure drop is acceptable
  • Installation space is severely constrained

Jade Ant Sizing Service:

Unsure about sizing? Contact Jade Ant applications engineering with your flow data, and we’ll provide a free sizing calculation and recommendation within 24 hours. We can also provide multiple options if your flow rates vary significantly.

Q10: Can the same thermal flowmeter measure different gases by changing the configuration?

A: Yes, with limitations. Jade Ant thermal flowmeters can be configured at the factory for multi-gas operation, allowing you to switch between different gases in the field by simply changing a menu setting. However, there are important considerations:

How Multi-Gas Configuration Works:

  1. Factory Calibration: The meter is calibrated for each specific gas you specify (up to 5 different

    gases) 2. Stored Calibration Data: Each gas calibration is stored in non-volatile memory with its specific thermal properties and correction factors 3. Field Selection: The operator selects the active gas type from the configuration menu 4. 自動補正: The meter applies the correct calibration for the selected gas

    When Multi-Gas Operation Works Well:

    Ideal Scenarios:

    • Similar Thermal Properties: Gases with comparable specific heat and thermal conductivity (e.g., air and nitrogen differ by only ~3%)
    • Sequential Processes: Applications where you measure different gases at different times, not simultaneously
    • Known Gas Switching: You know exactly when gas type changes (e.g., nitrogen purge vs. process air)

    Common Multi-Gas Applications:

    • Nitrogen purging systems that also measure air during startup
    • Laboratory gas distribution systems with multiple gases to different users
    • Process equipment that uses different gases for different production recipes
    • Pilot plants or R&D facilities testing various gas mixtures

    Accuracy Considerations:

    • For similar gases (air/N₂/O₂): Accuracy typically ±1.5-2% for each gas
    • For very different gases (He vs. CO₂): Accuracy may be ±2-3% due to wider differences in thermal properties
    • Single-gas calibration is always more accurate: If you measure only one gas, single-gas calibration provides ±1% accuracy

    Limitations and When NOT to Use Multi-Gas:

    Not Recommended For:

    1. Automatic gas detection: Thermal meters cannot identify which gas is flowing; you must tell it
    2. Gas mixtures with varying composition: If natural gas composition varies continuously, multi-gas doesn’t help
    3. Simultaneous multi-component mixtures: Cannot measure a mixture of gases unless specifically calibrated for that exact mixture
    4. Widely different thermal properties: Helium and CO₂, for example, may not calibrate well on the same sensor

    Alternative Solutions:

    If your application involves:

    • Unknown gas mixtures: Consider adding a gas chromatograph or composition analyzer
    • Continuously varying composition: Custom calibration for the average composition with acceptance of ±2-3% accuracy
    • Critical accuracy requirements: Use dedicated single-gas meters for each gas stream

    Ordering Multi-Gas Configuration:

    When ordering, specify:

    • All gas types you need to measure
    • Expected flow ranges for each gas
    • Whether gases will be measured simultaneously or sequentially
    • Accuracy requirements for each gas

    Jade Ant will recommend whether multi-gas configuration is appropriate or if separate meters would be better for your application.

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