Prozess­überwachung mit kalorimetrischen Durchfluss­sensoren

In industriellen Bearbeitungsprozessen ist die Kontrolle der thermischen Maschinenstabilität unerlässlich, um die erforderliche Qualität des bearbeiteten Produkts zu erreichen und das verwendete Schneidwerkzeug zu schützen.

 

Anwendung von Durchfluss­­­wächtern in der Metall­bearbeitung

Machining of metal object by using cutting fluids (for both cooling and lubrication)

Insbesondere in der Serienfertigung wird der Fräsvorschub (Werkzeugverfahrgeschwindigkeit) ständig optimiert, um unter Berücksichtigung des Wirkungsgrades ein Maximum an Durchsatz zu erreichen. Um das Risiko einer Beschädigung von Werkstück, Schneidwerkzeug und Maschine zu vermeiden, ist eine permanente Überwachung der Kühlschmierstoffzufuhr wichtig.

Viele Jahre lang wurden Durchflussmesser mit Schwimmkörpern und Magnetfeldsensoren eingesetzt, um den Mindeststrom der bereitgestellten Schneidflüssigkeit zu kontrollieren. Das Messprinzip von Schwimmkörpern ist jedoch anfällig für Fehlmessungen durch gelöste Feststoffe in der Schneidflüssigkeit, die dazu neigen, an den Komponenten des Durchflussmessers zu haften.

Kalorimetrisches Sensorprinzip

Durchflussmessung, die auf dem thermodynamischen Prinzip basiert, arbeitet mit zwei Messpunkten im Sensorelement. Der erste Messpunkt erfasst die Medientemperatur selbst und der zweite Messpunkt wird um einige Grad über die Medientemperatur erwärmt. Abhängig von der Durchflussmenge und der Wärmekapazität dieses Mediums kühlt es den erwärmten Messpunkt ab. Die Temperaturdifferenz zwischen beiden Messpunkten ist ein Indikator für den Durchfluss.

Die Elektronik vergleicht die Werte mit einem voreingestellten Sollwert (z. B. durch Verwendung eines Potentiometers) und setzt einen Schaltausgang, solange der Volumenstrom den voreingestellten Sollwert überschreitet.

Vorteile thermischer Durchfluss­­wächter

  • Einfache Integration in ein Maschinenkonzept (durch kompaktes Sensorgehäuse)
  • Zuverlässiges Sensorprinzip (verschleißfrei ohne bewegliche Teile, die durch Flüssigkeiten mit Partikeln in der Bewegung behindert werden könnten)
  • Flexibel: Ein Sensortyp kann für verschiedene Rohrnennweiten verwendet werden.
  • Wirtschaftlich, da dieses Sensorprinzip nur einen sehr geringen Druckverlust verursacht.
  • Für raue Anwendungen mit hohen Betriebsdrücken (einige Sensorausführungen sind für Flüssigkeitsdrücke bis zu 100 bar ausgelegt).

 

Flow sensor mounted on hydraulic power unit
Flow control with calorimetric flow monitor sensor mounted with TEE-piece

Einschraubbare Versionen von Durchflusswächtern werden in vielen Fällen eingesetzt, da sie einfach mit einem T-Stück installiert werden können. Für kleinere Volumenströme können sogenannte “Inline-Versionen” (montiert zwischen zwei Rohrenden) verwendet werden.

Various calorimetric flow sensor types

Link zu mehr Information

 

Link zum Produktfinder für Durchflusssensoren auf unserer Website:

 

Link zu Infos über medienberührende Temperatursensoren

0 0 vote
Article Rating
Abonnieren
Benachrichtige mich bei
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x
%d bloggers like this: