Seite 107 aus dem Katalog Sensoren von Festo AG & Co. KG

Durchflusssensoren
Merkmale Durchflussmessung Durchfluss Der Durchfluss ist die Menge eines strömenden Mediums je Zeiteinheit t, gemessen in Volumeneinheiten (QV = V/t) oder in Masseeinheiten (QM = m/t).

Anwendungsbeispiele Für die Messung lassen sich verschiedene Messgrößen heranziehen. Durchflussmesser haben eine große industrielle Bedeutung. Typische Anwendungen sind: • Überwachung von Kühl- und Schmiermittelkreisläufen. So müssen z.B. wassergekühlte PunktschweißZangen ständig beobachtet werden. Bleibt die Kühlung aus, kommt es zu unsauberen Schweißverbindungen und im Extremfall zum Abreißen der Kappe auf der Zange. Man überwacht deshalb den Wasserdurchfluss mit je einem Druck- und einem Durchflusssensor im Kühlmittelvorund rücklauf. • Überwachung und Messung von Fördermengen in Rohrleitungssystemen, wie z.B. Wasserverteilsystemen (Trockenlaufschutz von Pumpen), Abflussmengenkontrollen, Leckageerfassung, Pressenhydraulik und Absauganlagen z.B. in der Holzindustrie. • Kontrolle von Belüftungsanlagen, Ventilatoren, Filtertechnik und Kühlgebläsen in der Klimaund Lüftungstechnik. • Bemessung von Füllmengen und Steuerung von Durchflussmengen in der Verfahrenstechnik und in Branchen, die mit Flüssigkeiten und Gasen umgehen.

Messverfahren Wie lässt sich nun der Durchfluss bestimmen? Es gibt mehr als 30 verschiedene Verfahren. Sensoren Durchflusssensoren Volumetrische Durchflussmesser Unmittelbare Volumenzähler Typisch ist hier, dass ”Portionen” des Mediums abgemessen und aufaddiert werden, z.B. mit rotierenden Messkammern und Drehkolben. 1 2 3 4 Mittelbare Volumenzähler Zu den mittelbaren Volumenzählern gehören solche, bei denen ein Flügelrad durch die Strömung in Drehung versetzt wird. Die Zahl der Umdrehungen ist dann in erster Näherung ein Maß für das durchgeflossene Volumen. Die Drehfrequenz wird magnetisch abgegriffen. Aus ihr ergibt sich, multipliziert mit dem Förderkammervolumen, der volumetrische Durchsatz. Dazu zählen solche, die mit Ultraschall arbeiten, magnetisch-induktive, thermische, solche die den Coriolis-Effekt nutzen und schließlich viele Konstruktionen, bei denen Turbinen- oder Flügelräder, durch die Strömung angetrieben, verwendet werden.

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3 1 Gehäuse 2 Ovalrad (Edelstahl oder Kunststoff ) 3 Anschluss

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Turbinenrad Dauermagnet Spule Messrohr

Wirkdruckverfahren 1 2 3 2 Das Prinzip der Wirkdruckmessung nutzt die strömungsmechanischen Veränderungen des Mediums aus, die sich bei einer örtlichen Verengung des Strömungsquerschnittes infolge der dort auftretenden Geschwindigkeitserhöhung ergeben. Zur Verengung werden Messblenden in unterschiedlichsten Bauarten verwendet. Eine Aussage über die Durchflussmenge erhält man aus der Auswertung der Druckdifferenz zwischen den vor und nach der Blende gemessenen Drücken p1 und p2. Das Verfahren ist besonders für große Durchflussmengen von Flüssigkeiten und Gasen geeignet, auch bei höheren Drücken, höheren Temperaturen und aggressiven Medien. Für kleine Durchflussmengen sind jedoch kalorimetrische Messverfahren besser geeignet. Lochblendensysteme werden heute noch zu fast 60% in industriellen Anwendungen verwendet.

1 Normblende 2 Rohrleitung 3 Venturidüse

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Sensoren / Bildverarbeitungssysteme – Änderungen vorbehalten – 2009/03