Strömungssensoren zählen zur Kategorie der Prozesssensoren. Synonym werden sie auch als Strömungswächter bezeichnet. Ein Strömungssensor misst die Volumen- oder Massenströme in Flüssigkeiten und Gasen. Seine Einsatzgebiete umfassen einfache Überwachungsfunktionen bis hin zur exakten Bestimmung der Durchflussmengen. Erfahren Sie im Folgenden mehr zu den verschiedenen Arten von Strömungssensoren und deren Besonderheiten.
Anwendungsgebiete von Durchflusssensoren
In beinahe allen Bereichen von Prozess-, Verfahrens- und Anlagentechnik kommen flüssige oder gasförmige Medien zum Einsatz, zum Beispiel für die Kühl- und Schmiermittelversorgung der Maschinen und Aggregate oder für die Be- und Entlüftung der Anlagen oder Gebäude. Elektronische Strömungssensoren werden verwendet, um Schäden oder mögliche Stillstandzeiten bedingt durch einen Ausfall der Strömung zu verhindern. Strömungssensoren werden für unterschiedlichste Medien wie Wasser, Öle und Kühlschmiermittel, aber auch für Luft, Druckluft oder aggressive Medien verwendet. Besonders in der Lebensmittel- und Chemieindustrie, in der Erdölchemie und Biotechnik sowie in der Stahl- und Eisenindustrie finden sie Anwendung, außerdem in der Papierbranche, in Kühlungs- und Wärmeanlagen und für die Wasseraufbereitung.
Verschiedene Technologien von Strömungssensoren
Für die verschiedenen Strömungssensoren kommt eine Reihe an unterschiedlichen Technologien zum Einsatz. So unterscheidet man zum Beispiel in Eintauchfühler und externe Sensoren für den Massen- oder Volumenstrom der Flüssigkeiten. Thermische Strömungssensoren verfügen über Widerstandselemente für die Erwärmung von Flüssigkeiten. Hierbei wird der Massenstrom aus der Differenz zwischen der Aufstiegs- und der Abstiegstemperatur einer Flüssigkeit berechnet. Ein Schwebekörper-Durchflussmesser orientiert sich an einem rotierenden Schwimmer innerhalb eines senkrechten konischen Rohres. Je höher sich der Schwimmer im Rohr befindet, umso stärker ist auch die Durchflussgeschwindigkeit. Häufig wird der Messwert visuell angezeigt, manchmal auch in Form eines magnetischen Signals.
Ein Flügelrat- oder Turbinenströmungssensor eignet sich für die Messungen des Volumenstroms, während ein Differenz-Durchflusssensor den unterschiedlichen Druck in Flüssigkeiten nach einer Verengung des Durchmessers auf der strömungszugewandten und strömungsabgewandten Seite angibt. Ein magnetisch-induktiver Strömungsmesser gründet auf dem Faray’schen Gesetz der elektromagnetischen Induktion. Hierbei wird die Strömung einer leitfähigen Flüssigkeit durch ein magnetisches Feld beeinflusst, woraufhin eine elektrische Spannung entsteht.
Bei einem Boriolos-Massendurchflussmesser werden nicht nur der Massen- und Volumenstrom gemessen, sondern auch die Temperatur sowie die Dichte und Viskosität einer Flüssigkeit bzw. eines Gases. Des Weiteren gibt es auch noch Ultraschall- oder Vortex-Durchflussmesser und Durchflussmesser mit Pitorohr.
Aus welchen Einzelteilen besteht ein Strömungssensor?
Das Patent des Strömungssensors beschreibt ein Gerät mit zylindrischem Gehäuse sowie einem im Gehäuse befindlichen Sensorelement. Das Gehäuse weist ein Außengewinde auf und ist in einen Anschlussstutzen eines Rohres oder in eine Öffnung für das Anschlussstück einschraubbar. Der in das strömende Medium ragende Hubkörper wird beweglich am Gehäuse geführt und ist in Abhängigkeit von der jeweiligen Strömung des zu messenden Mediums gegen die Rückstellkraft eines zwischen Gehäuse und Hubkörper angeordneten Rückstellelements bewegbar. Das Sensorelement ist ein berührungsloser Näherungsschalter, der ein auf der Position des Hubkörpers beruhendes Signal erzeugt. Eine Eigenschaft des Strömungssensors ist seine sehr hohe Messgenauigkeit, wobei er trotzdem kostengünstig hergestellt werden kann.
Weiter Informationen zu Strömungssensoren finden Sie hier.