Strömungssensor Pinos L01

Ströme kalorimetrisch messen

Zu den Standardwerten moderner Mess- und Regeltechnik gehört die Messgröße „Durchfluss“. Dabei kann eine Vielzahl von Verfahren zum Einsatz kommen. Zu den neuen Entwicklungen gehören zum Beispiel Ultraschall- oder Corriolis-Messverfahren.

Fehlende Kühlmittel können – wie bei dieser Bohrmaschine – zu teuren Beschädigungen führen.

Noch weitgehend unbekannt, aber in Fachkreisen als Geheimtipp gehandelt, sind Geräte die nach dem kalorimetrischen Messprinzip arbeiten. Jumo hat nun mit dem Pinos L01 einen solchen Strömungssensor mit kurzer Reaktionszeit von vier Sekunden vorgestellt.

Strömungssensoren finden in der Praxis eine Vielzahl an Anwendungsmöglichkeiten. Diese umfassen unter anderem Überwachung von Kühlmittelkreisläufen, Leckagen, Kompressoren, Pumpen sowie Wärmetauschern. Das kalorimetrische Messverfahren nutzt dabei die physikalische Auswirkung, dass ein strömendes Medium Wärmeenergie abführt. Hierauf basierend sind im Gerät mehrere Temperatursensoren sowie ein Heizelement integriert. Diese beiden Bestandteile sind in direkter Berührung mit dem zu messenden Medium. Der Sensor wird in das fließende Medium eingetaucht und von diesem umspült. Einerseits wird das Heizelement dabei kontinuierlich mit einer kleinen Menge elektrischer Energie versorgt und andererseits wird diese Temperaturerhöhung im Sensor durch die strömende Flüssigkeit wieder abgeführt. Die daraus resultierenden Temperaturverhältnisse werden durch den Temperatursensor ermittelt. Vereinfacht gilt, je schneller die Flüssigkeit strömt, desto stärker wird das Heizelement gekühlt. Folglich lässt sich mittels einer einfachen Temperaturmessung die Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit bestimmen.

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Geräte, die nach dem kalorimetrischen Messprinzip arbeiten, sind universell für Flüssigkeiten, Gase oder Dämpfe einsetzbar. Sie können schnell in Betrieb genommen werden und zeichnen sich durch eine hohe Reproduzierbarkeit der Messergebnisse und durch eine sehr gute Langzeitstabilität aus. Es gibt keinerlei Einschränkungen hinsichtlich der Viskosität oder der elektrischen Leitfähigkeit des Messmediums.

Der neue Strömungssensor Pinos L01 ist für Wasser und wässrige Medien konzipiert und arbeitet nach dem kalorimetrischen Messprinzip. Aufgrund des Messverfahrens sind keine verschleißbehafteten beweglichen Teile enthalten. Das stellt zum Beispiel gegenüber Messgeräten mit Flügelrädern einen erheblichen Vorteil dar, denn der Sensor lässt sich auch in Flüssigkeiten, die mit Festkörpern belastet sind, einsetzen. Ein weiterer Vorteil kalorimetrischer Messgeräte ist die kompakte Bauform. Dadurch kommt es in der Messumgebung auch nur zu einem relativ geringen Druck- und damit auch Energieverlust in Rohrleitungen. Durch die stabile Bauform – die Sensoren werden in einem Fühlerrohr untergebracht – lassen sich solche Geräte auch unter hohen Betriebsdrücken verwenden. Beim Pinos L01 sind das bis zu 25 bar. Ein weiterer Pluspunkt: Das zu überwachende Medium kommt bei einem kalorimetrischen Sensor nur mit einem Material in Verbindung. Im Gegensatz dazu bestehen zum Beispiel Flügelrad-Sensoren aus einer ganzen Reihe unterschiedlicher Werkstoffe. Hier müssen Anwender anhand einer Liste aufwändig prüfen, ob jeder verwendete Werkstoff auch mit dem Messmedium kompatibel ist und nicht – etwa durch Säuren oder Laugen – angegriffen werden kann.

Das Gerät weist noch eine weitere Besonderheit auf: Den Entwicklern ist es gelungen, es so zu konstruieren, dass der Einbau richtungsunabhängig (360°) möglich ist. Selbst eine Montage „über Kopf“ ist kein Problem. Besonders in schwierigen Einbausituationen ist das ein nicht zu unterschätzender Vorteil.

ÜBERWACHUNG DES KÜHLMITTELS

Die besondere Konstruktion macht es auch möglich, dass der Strömungssensor in beide Fließrichtungen arbeitet. Der Messbereich der Fließgeschwindigkeit beträgt zwischen 0,1 und 1,5 m/s. Der Strömungssensor ist in zwei verschiedenen Ausführungen erhältlich. Zum einen mit Analogausgang 0(4)…20 mA und zum anderen mit Schaltausgang für den Einsatz als Strömungswächter. Bei der Ausführung mit Schaltausgang ist der Schaltpunkt direkt am Gerät über eine Drucktaste einstellbar. Für kundenspezifische Einstellungen hinsichtlich des Messbereichs verfügt er über eine so genannte Fenster-Öffner/Schließer-Funktion. Die messbare Mediumstemperatur kann zwischen -25°C und 80°C betragen. Darüber hinaus ist aufgrund seines robusten Aufbaus der zuverlässige Einsatz bei Umgebungstemperaturen von -25°C bis zu 75°C gewährleistet. Ein Applikationsbeispiel für den Strömungssensor ist ein Kühlmittelkreislauf. Das Gerät dient darin als Überwachungsinstrument für das Vorhandensein von ausreichend Kühlmitteln. Bei fehlendem Kühlmittel gibt der Strömungssensor mit Schaltausgang eine Information. jg

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