Durchflussmesser

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Ein Durchflussmesser ist ein Instrument, das entwickelt wurde, um den Massen- oder Volumendurchfluss von Gasen oder Flüssigkeiten zu messen. Der Hauptzweck eines Durchflussmessers besteht darin, den Durchfluss von Gasen oder Flüssigkeiten zwischen zwei Punkten in einem Prozess zu quantifizieren. In manchen Fällen ist es auch erforderlich, den Durchfluss zu steuern oder zu regeln. Dies wird durch die Kombination eines Durchflussmessers mit einem Ventil erreicht, wodurch ein Durchflussregler entsteht. Mit einem Durchflussregler kann man nicht nur den Durchfluss messen, sondern ihn auch aktiv steuern, um die Durchflussrate entsprechend anzupassen.

Die Ergebnisse, die ein Durchflussmesser liefert, können wertvolle Einblicke in den Prozess liefern. Sie ermöglichen ein besseres Verständnis des Prozesses und die Möglichkeit, fundierte Entscheidungen in Bezug auf Produktqualität, Prozessgeschwindigkeit und Kostensenkung zu treffen. Durch die Überwachung und gegebenenfalls Steuerung des Durchflusses kann die Effizienz des Prozesses optimiert und mögliche Engpässe oder Leistungsprobleme können frühzeitig erkannt werden.

Funktionsprinzip eines Durchflussmessers

Es gibt zwei grundlegende Arten der Messung von Fluiden – Volumen- und Massendurchflussmessung. Besonders bei Gasen hängt die Messung des Volumendurchflusses von Temperatur und Druck ab und wird in Volumeneinheiten wie ml/min oder m3/h angegeben. Bei der Messung des Massendurchflusses werden Masseeinheiten wie kg/h oder g/min verwendet. Da Gas komprimierbar ist, kann der Massendurchfluss auch in standardisierten Volumeneinheiten angegeben werden, z.B. mls/min oder m3n/h. Somit findet die grundlegende Entscheidung entweder für einen Volumendurchflussmesser oder einen Massendurchflussmesser statt.

Anwendungsbeispiele der Durchflussmesser

Durchflussmesser werden generell für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Hier ist nur ein Auszug von Beispielen:

Durchflussmesser für die Gaschromatographie
Durchflussmesser für medizinische Anwendungen
Durchflussmesser , die in der Lebensmittelindustrie bei der Verarbeitung von Zuckerrüben eingesetzt werden
Durchflussmesser für die Wasseraufbereitung

Auswahlkriterien eines Durchflussmessers

Genauigkeit des Durchflussmessers: Die Genauigkeit eines Durchflussmessers gibt an, wie nah die gemessenen Werte am tatsächlichen Wert liegen. Diese Abweichungen werden oft in einem Kalibrierungszertifikat für Durchflussmesser angegeben. Die Genauigkeit wird normalerweise als Prozentsatz angegeben, zum Beispiel ±1 %. Es ist zu beachten, dass nicht alle Durchflussmesser die gleiche Genauigkeit bieten und nicht alle Anwendungen die höchstmögliche Genauigkeit erfordern. Dennoch ist eine hohe Genauigkeit in der quantitativen Forschung und Entwicklung oder bei katalytischen Anwendungen von Bedeutung.

Wiederholgenauigkeit des Durchflussmessers: Die Wiederholgenauigkeit eines Durchflussmessers bezeichnet die Fähigkeit, unter gleichen Bedingungen konsistente Messergebnisse zu liefern. Das bedeutet, dass der Durchflussmesser unter denselben Variablen und Bedingungen wiederholt die gleichen Messwerte anzeigen sollte. Die Wiederholgenauigkeit wird ebenfalls in Form eines Prozentsatzes angegeben, beispielsweise ±1 %. Besonders in Brenneranwendungen spielt die Wiederholgenauigkeit eine entscheidende Rolle, da eine präzise und konsistente Messung des Durchflusses für eine effiziente Verbrennung von großer Bedeutung ist.

Zahnrad-Durchflussmesser der KRACHT GmbH

VC-Version:

Das Messwerk eines Durchflussmessers besteht aus zwei hochpräzisen Zahnrädern, die nach dem Verdrängerprinzip vom Flüssigkeitsstrom angetrieben werden. Diese Zahnräder laufen nahezu berührungslos in der Messkammer und werden durch reibungsarme Kugel- oder Gleitlager gestützt. Aufgrund dieses Messprinzips sind keine Beruhigungsstrecken am Ein- und Auslauf erforderlich, wodurch Maschinen und Anlagen kompakter konstruiert werden können. Zudem werden alle bewegten Teile vom Messmedium geschmiert.

Die Zahnradbewegung wird standardmäßig durch zwei berührungslose Sensoren erfasst, die sich im Deckel des Durchflussmessers befinden. Bei jeder Drehung des Messwerks um eine Zahnteilung wird pro Sensor ein Signal erzeugt, das dem sogenannten geometrischen Zahnvolumen Vgz entspricht. Die zweikanalige Abtastung ermöglicht eine höhere Auflösung der Messwerte sowie eine Richtungserkennung des Durchflusses.

VCA-Version:

Die Bewegung der Zahnräder wird durch im Deckel platzierte Sensoren, entweder ein oder zwei, berührungslos abgetastet. Bei jeder Umdrehung des Messwerks um eine Zahnteilung entsteht pro Sensor ein Signal, das dem geometrischen Zahnvolumen Vgz entspricht. Um das Sensorsignal zu verarbeiten, ist im Stecker des Durchflussmessgeräts ein Vorverstärker integriert. Dieser wandelt das Sensorsignal in ein Rechtecksignal um, das als Ausgangssignal dient. Die zweikanalige Abtastung ermöglicht nicht nur eine höhere Messwertauflösung, sondern auch die Erkennung der Durchflussrichtung.

VC 0,01 mit Encoder Version:

Die Encoderversion des Durchflussmessgeräts bietet eine beeindruckende Messwertauflösung. Im Vergleich zur Standardsensorik sind Encoder in der Lage, eine deutlich höhere Anzahl von Impulsen zu erzeugen. Dadurch wird die Messwertauflösung um ein Vielfaches gesteigert. Bei VC-Durchflussmessern mit Encoder können bis zu 2500 Impulse pro Umdrehung generiert werden, und sie ermöglichen zudem die Erkennung der Durchflussrichtung. Ähnlich wie bei den Standardversionen liefern Encoder Rechtecksignale an die Auswerteelektronik, um die Messwerte zu verarbeiten. Diese leistungsstarken Encoder bieten somit eine erhebliche Verbesserung der Messwertauflösung und ermöglichen eine präzisere Erfassung des Durchflusses in verschiedenen Anwendungen.