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Messprinzipien der ifm Durchfluss- und Strömungssensoren
Magnetisch induktiv
Nach dem Faraday'schen Induktionsprinzip arbeitet der Durchflusssensor der Baureihe SM. Das in einem Magnetfeld (M), durch ein Rohr fließende, leitfähige Medium erzeugt eine Spannung, die proportional zur Geschwindigkeit (v), bzw. der Durchflussmenge ist. Über die Elektroden (E) wird diese Spannung abgegriffen und in einer Auswerteelektronik aufbereitet. Durch beständige Materialien ist der Sensor für eine Vielzahl von Medien geeignet. Eine hohe Schutzart und ein robustes kompaktes Gehäuse zeichnen zudem den Sensor im Feld aus.
Das Messprinzip eignet sich für Flüssigkeiten mit einer elektrischen Leitfähigkeit von mindestens 20 µS/cm. Typische Werte für die elektrische Leitfähigkeit sind 0,5 µS/cm für destilliertes Wasser, 50 µS/cm für Trinkwasser und 50.000 µS/cm für Salzwasser.
ISO-Kalibrierzertifikat für Durchflusssensoren SM: ZC0052
ISO-Kalibrierzertifikat für Strömungssensoren SM ATM: ZC0054
Vortex Messprinzip
An einem im Messrohr verbauten Staukörper erzeugt das strömende Medium (Wasser mit und ohne Leitfähigkeit) abhängig von seiner Geschwindigkeit wechselseitige Verwirbelungen, die von einem piezokeramischen Sensor erfasst werden. Bei bekanntem Querschnitt kann aus der Anzahl der Wirbelablösungen die Durchflussmenge ermittelt werden.
Dieses als Vortex-Prinzip bekannte Durchflussmessverfahren ist weitestgehend unabhängig von Druck- und Temperaturschwankungen des Mediums.
Mechatronisches Messprinzip
Der Strömungssensor arbeitet nach dem Prinzip des federgestützten Kolbens: Der im Ventilsitz eines Gehäuses ruhende Kolben wird durch das strömende Medium gegen die Federkraft angehoben.
Die Abfrage der Kolbenposition erfolgt über einen Magnetfeld-Sensor und wird als analoges Signal ausgegeben. Die Federkraft bewirkt ein sicheres Rückstellen des Kolbens bei nachlassender Strömung in die Ausgangsposition. Dadurch ist der lageunabhängige Einbau des Strömungssensors gegeben und der Rückfluss wird verhindert.
Eine weitere robuste mechanische Ausführung (SBT) lässt den Einsatz bei hohen Temperaturen bis 180ºC und in rauer Industrieumgebung zu.
Video: Serviceleistung Öl-Kalibrierung für Durchflusssensoren vom Typ SB
Ultraschall Messprinzip
Die Ultraschall-Durchflusssensoren der Baureihe SU bestehen aus zwei Wandlern, die Schallimpulse senden und empfangen können. Ein Impuls wird durch das Medium gesendet und die Laufzeit von einem Wandler zum anderen gemessen. Im Anschluss wird ein Impuls in die entgegengesetzte Richtung gesendet. Aus der Differenz der Verweildauer der Impulse im Medium wird dann der aktuelle Durchfluss bestimmt.
Die Besonderheit der Baureihe SU: Die Wandler sitzen im Gehäuse des Sensors und somit außerhalb des Messrohres. Das Edelstahlmessrohr des SU ist frei von Messelementen, wodurch ein bauteilbedingter Druckabfall verhindert und Materialverträglichkeitsprüfungen hinfällig werden.
Kalorimetrisches Messprinzip
Die Bauformen SA und SI sind mit 2 Messelementen und einer Wärmequelle versehen.
Das Referenzelement, welches 10mm über dem Boden angebracht ist, misst die Mediumtemperatur und dient zur Temperaturkompensation. Die Temperaturdifferenz zum Element am Boden wird durch die dort befindliche Wärmequelle konstant gehalten. Die Leistung, die benötigt wird, um diese Differenz konstant zu halten, ist proportional zur Strömungsgeschwindigkeit. Eine steigende Strömungsgeschwindigkeit erzeugt eine stärkere Wärmeabfuhr.
Der Druckluftzähler SD nutzt das gleiche thermische Prinzip. Eines seiner keramischen Messelemente ist beheizt (Messelement), das andere nicht (Referenzelement). Die Spannungsdifferenz, welche sich bei Wärmeabfuhr durch strömendes Medium ergibt, ist das Maß für die Strömung.
Erfasst wird direkt der Normvolumenstrom (nach ISO 2533).
ISO-Kalibrierzertifikat für Strömungssensoren SD: ZC0020
DAkkS-Kalibrierzertifikat für Strömungssensoren SD: ZC0075
Der neue Luftspaltsensor SDP ist über die kombinierte Auswertung von Strömung und Druck in der Lage, einen Abstand in absoluten Abstandswerten [mm] zu messen:
Je näher sich ein Werkstück an einer Messdüse befindet, desto weniger Luft strömt durch den Luftspalt zwischen Werkstück und Messdüse. Auf diese Weise kann die Position des Werkstückes gesichert und ein Nullspalt sowie eine verklebte Düse eindeutig erkannt werden.