Wasserschlag mit dynamischem Paddeltransmitter im Griff

Die Remscheider Spezialisten für industrielle Mess- und Überwachungstechnik Honsberg bieten mit der neuen Sensorfamilie Flexoflow speziell für den wassertechnischen Anwendungsbereich eine sehr effiziente Durchflussmessung. Diese kompakten Sensoren zeichnen sich durch sehr schnelle Reaktionszeiten (ca. 100 ms), hohe Überlastsicherheit sowie niedrigen Druckverlust (< 0,15 bar bei _ EW) aus und bieten einen weiten Messbereich von

1:100 z. B. 0,8 bis 80 l/min in einem _ Messrohr. Weiterhin verfügen die Sensoren über eine Genauigkeit von 3 % und eine sehr gute Linearität über den gesamten Messbereich.

Nach der Devise simpel aber gut wird mit einer relativ einfachen Konstruktion ein sehr hoher Wirkungsgrad erzielt. Dabei bildet das Herz dieses Durchlaufmessers ein geätztes 0,1 mm starkes, nicht korrodierendes Federblech (Edelstahl 1.4031k), welches beim Durchfluss proportional gebogen wird. Diese federnde Blende deckt den gesamten Strömungsquerschnitt ab und wird maximal gegen einen Anschlag gedrückt, so dass sie niemals überdehnt wird und immer in die Ursprungslage zurückkehrt. Schon bei der kleinsten Strömung setzt sich die Blende in Bewegung daher geringe Anlaufwerte. Mit der größer werdenden Strömung und dem proportional ansteigenden Durchflusses erfährt die progressive Feder eine kontinuierliche Biegung daher hohe Endwerte.

Weitere konstruktive Aspekte führen zu interessanten Vorzügen der Sensoren. Selbst bei sprunghaften Änderungen des Durchflusses entsteht aufgrund der mit dem Spoilereffekt erzielten guten Dämpfung kaum ein wahrnehmbares Einschwingen. Der gefürchtete Wasserschlag, beispielsweise bei Erstbefüllungen von Anlagen, führt nicht zu funktionellen Beeinträchtigungen, d. h. die Blende ist trotz ihrer geringen Masse sehr robust. Die geringe Anzahl von medien-berührten Teilen garantiert eine geringe Verschmutzung und einen zuverlässigen Betrieb. Da die Blende ohne Drehlager nur über die Auslenkung arbeitet, existieren praktisch keine Reibungseffekte. Dies führt zu einer sehr kleinen Hysterese und einer guten Reproduzierbarkeit der Messergebnisse bzw. des Schaltpunktes. Die geringe Masse und die Auslegung des gesamten Strömungsquerschnittes tragen zur schnellen Reaktionszeit und unproblematischen Rohrleitungsführung bei. Der Betrieb des Sensors ist prinzipiell in jeder Lage möglich. Die geringste Verschmutzungsneigung besteht jedoch, wenn die Blende von unten nach oben schwingt.

Die technische Ausführung folgt der Flanschbauweise. Teile wie die biegbare Blende, der Anschlag, der Sensor sowie die Dichtungen nimmt ein nur 2,3 cm breites Mittelstück auf. Die beiden beliebig wählbaren, äußeren Anschlusselemente (mit Innen-/Außengewinde, Tülle, Schnellverschlüsse usw.) halten das eigentliche Messteil in ihrer Mitte. Diese mechanische Lösung ermöglicht bei der Montage ein schnelles Ein- oder Ausbauen der Sensoren ohne Rohrausbauten oder Installation von Übergängen.

Die Detektion der Biegeposition und damit die Messung des aktuellen Durchflusses geschieht mit Hilfe eines auf der Blende aufgebrachten, kleinen gekapselten Magneten. Dieser Magnet erzeugt bei der Auslenkung der Blende ein sich änderndes Magnetfeld, welches von einem außerhalb des Strömungsraumes befindlichen analogen Hall-Sensors detektiert wird. Die Position des Hall-Sensors ist so gewählt, dass ein komplettes Erfassen der gesamten Bewegung erfolgen kann und dabei ein größtmöglicher Signalhub entsteht. Dieser ist über den gesamten Bereich aufgrund des Hall-Sensorsignals annähernd linear und wird mit einer Elektronik vollständig linearisiert.

Unterschiedliche Auswertungselektroniken stehen zur Verfügung. Sie bieten analoge Ausgangsgrößen wie 0 .. 10 V, 4 .. 20 mA oder auch Frequenzausgänge. Programmierbare Push-Pull-Schalter passen sich automatisch allen NPN- oder PNP-Eingängen an. Es lassen sich Schalter mit Transmitter-ausgängen kombinieren. Die bewährten omni-Sensorköpfe von Honsberg bieten neben den Schaltpunkten und dem analogen Ausgang auch ein grafikfähiges Display, in dem die Messwerte sowie die Schaltausgänge abgelesen werden können. Alle Parameter dieser zur intelligenten Sensorserie gehörenden Durchflusssensoren sind vom Anbieter auf Wunsch des Kunden oder vom Kunden selbst mittels eines Konfigurators einstellbar. Über die Ausgänge der Sensoren lassen sich Filter, Einschalt- und Ausschaltverzögerungen, Bereiche, angezeigte Dimensionen usw. einstellen.