Kapazitiv keramische Drucksensoren in Ultraschall-Doppler-Durchflussmessern
Die Anwendung:
Ultraschall-Doppler-Durchflussmesser werden häufig in Industrie- und Umweltanwendungen eingesetzt, um die Durchflussrate von Flüssigkeiten mit Feststoffanteilen zuverlässig zu überwachen, etwa von Abwasser, Schlämmen und Flusswasser. Die Geräte verfügen über integrierte Ultraschallsensoren, die Schallwellen senden und empfangen. Die Messung basiert dabei auf dem Doppler-Effekt: Bewegte Partikel in der Flüssigkeit verändern die Frequenz der reflektierten Schallwellen, woraus sich die Fließgeschwindigkeit berechnen lässt.
Um den Volumenstrom zu ermitteln, muss die Querschnittsfläche des Flüssigkeitsstroms bekannt sein, die wiederum vom hydrostatischen Druck abhängt. Die Druckmessung gestaltet sich jedoch oft schwierig, da die typische Messumgebung häufig starken Temperaturschwankungen, Korrosion und Druckänderungen ausgesetzt ist.
Durch den Einsatz kapazitiv keramischer Drucksensoren in solchen Messgeräten lässt sich der Druck zuverlässig und präzise erfassen. Dies ermöglicht eine exakte Berechnung des Volumenstroms, verbessert die Anlagensteuerung und erhöht die Betriebssicherheit.
Die Herausforderung:
- Hohe Temperaturen und korrosive Umgebungen
Flüssigkeiten in industriellen Prozessen enthalten häufig korrosive Chemikalien oder werden bei erhöhten Temperaturen betrieben. Beides kann herkömmliche Drucksensoren beschädigen. Beispielsweise greifen in chemischen Anlagen saure oder basische Schlämme metallbasierte Sensoren an und führen zu Messabweichungen.
- Druckschwankungen
Doppler-Durchflussmesser werden häufig in Anwendungen mit pulsierenden Strömungen eingesetzt. Die dabei entstehenden schnellen Druckänderungen können empfindliche Sensorkomponenten belasten und zu Ausfällen führen.
- Elektromagnetische Störungen
Industrielle Umgebungen sind häufig durch starke elektromagnetische Einflüsse geprägt, etwa durch Motore oder drahtlose Kommunikationssysteme. Sensoren mit unzureichender elektromagnetischer Abschirmung liefern unter solchen Bedingungen verrauschte Signale, was die Messgenauigkeit erheblich beeinträchtigen kann.
Unsere Lösung:
Kapazitiv keramische Drucksensoren wie Ceracore USC30 von Endress+Hauser, gefertigt aus hochreiner Keramik (99,9% Al₂O₃), bieten dank ihrer besonderen Materialeigenschaften und ihres Designs eine zuverlässige Lösung für diese Einsatzbedingungen. Ihre hohe Korrosionsbeständigkeit, Temperaturstabilität, schnelle Reaktionszeit und Überlastsicherheit machen sie ideal für Anwendungen, in denen herkömmliche Sensoren an ihre Grenzen stoßen.
Die chemisch neutrale Membran eignet sich hervorragend für den Einsatz in aggressiven Medien. Im Gegensatz zu Metallsensoren bleiben kapazitiv keramische Sensoren unbeeinflusst von Säuren, Laugen oder salzhaltigen Lösungen und gewährleisten eine langfristig hohe Messgenauigkeit, selbst unter rauen Einsatzbedingungen.
Mit einem Außendurchmesser von 17,5 mm ermöglichen sie zudem die Entwicklung besonders kompakter Durchflussmessgeräte. Dies ist besonders vorteilhaft für tragbare Doppler-Durchflussmesser, die bei Feldmessungen in Oberflächengewässern oder Abwassersystemen eingesetzt werden.
Endress+Hauser Sensors&Components entwickelt seit über drei Jahrzehnten kundenspezifische Sensoren und setzt dabei auf eine partnerschaftliche Zusammenarbeit mit seinen Kunden. Ein interdisziplinäres Team aus Entwicklung, Produktmanagement und Vertrieb sorgt dafür, dass individuelle Anforderungen optimal umgesetzt werden.
Detaillierte Informationen zum Portfolio kapazitiv keramischer Drucksensoren finden Sie auf folgender Produktseite.