Prozessautomation & Messtechnik Benötigt die Industrie noch eine Methode zur Durchflussmessung, Herr Erbe?

Bürkert Fluid Control Systems

Bild: Bürkert
30.07.2014

Der Durchfluss wird in der Industrie mit Coriolis-, Ultraschall- und magnetisch-induktiven Messgeräten gemessen. Bürkert setzt nun auf eine neue Technologie mit akustischen Oberflächenwellen. Die Vorteile der neuen Messmethode erläutert Volker Erbe von Bürkert, Produktmanager für Sensoren.

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„Akustische Oberflächenwellen (engl.: Surface-Acoustic-Waves, SAW) haben ihren Ursprung in der Natur. Diese Wellen treten bei seismischen Aktivitäten auf. Sie sind die Basis für unsere Flowave-Baureihe, die als erste Reihe weltweit mikroakustische Schallwellen zur Bestimmung von Durchfluss von Flüssigkeiten nutzt. Durch piezoelektrische Interdigitalwandler auf der Rohroberfläche werden die Oberflächenwellen angeregt. Durch einen gleichzeitigen Impuls von beiden Seiten der Messstrecke kann eine Differenz der Laufzeit ermittelt werden, was wiederum auf die Strömungsgeschwindigkeit schließen lässt.

Das Flowave hat gleich vier Interdigitalwandler, die entstehenden Oberflächenwellen werden im Zick-zack durch das Medium geschickt. Die Messergebnisse liegen somit also nicht nur ein Mal vor, sondern mehrmals. Das ermöglicht wesentlich bessere Auswertungsmöglichkeiten: Die Werte können miteinander verglichen werden. Wenn die vier Ergebnisse identisch wären, hätten wir eine reine Flüssigkeit – reiner würde es dann schon gar nicht mehr gehen – vorliegen. Unterschiedliche Ergebnisse geben Aufschluss darüber, ob sich in dem Medium Gasblasen oder feste Partikel befinden.

Wesentlicher Vorteil des Flowave im Gegensatz zu Coriolis-, Ultraschall- und magnetisch-induktiven Messgeräten ist der Geräteaufbau. Das Gerät enthält keine Messelemente im Rohr. Und wo keine Elemente sind, kann auch nichts ausfallen beziehungsweise müssen auch keine Elemente ausgetauscht werden. Gerade der Pharma- und Lebensmittelindustrie kommt dies entgegen, da die Anwender hier nachweisen müssen, mit welchen Elementen ihr Produkt in Kontakt gekommen ist.

Der Flowave hat aber auch seine Grenzen. Messungen in Gas und Dampf können damit nicht vorgenommen werden. Aktuell kann ich mir auch nicht vorstellen, dass wir das Gerät bei hohen Drucken wie 150 bar einsetzen können. Dasselbe trifft bei hohen Temperaturen wie 200 °C und Rohrdurchmessern mit einer Nennweite von/ab 1000 zu.

Mit dem Flowave schwebt uns künftig noch einiges mehr vor als die Durchflussmessung. Wir wollen das Gerät als Multiparametermessgerät im Markt etablieren: Schon jetzt lässt sich mit diesem Verfahren die Temperatur bestimmen. Die Dichtemessung wollen wir als nächstes qualifizieren. In Verbindung mit den drei Parametern – Durchfluss, Temperatur und Dichte – kann dann der Massedurchfluss ermittelt werden. Wir haben noch weitere Ideen, die sind aber noch nicht spruchreif.“

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