Ultraschallmesstechnik: Berührungslose Durchflussmessungen

Piezosensoren arbeiten nach unterschiedlichen Messprinzipien

Die Laufzeitmessung und der Doppler-Effekt sind grundlegende Messverfahren in der Ultraschall-Durchflussmessung.

Bei der Laufzeitmessung  arbeiten unter Nutzung des direkten und inversen piezoelektrischen Effekts zwei Piezowandler als Sender und Empfänger. Sie sind in einer Schallstrecke schräg zur Strömungsrichtung positioniert und messen die Schalllaufzeit in und gegen die Strömungsrichtung. Über die Differenz der Schallimpulslaufzeit kann die Strömungsgeschwindigkeit ermittelt werden.

Beim Doppler-Effekt werden nach dem Aussenden eines Ultraschallimpulses die Ultraschallwellen an Flüssigkeitspartikeln gestreut bzw. reflektiert. Die dabei entstehende Frequenzverschiebung zwischen abgestrahlter und am gleichen Piezowandler empfangener, reflektierter Wellenfront ist proportional zur Strömungsgeschwindigkeit. 

 

  • Berührungslose Messungen
  • In-situ-Messungen

 

 

  • OEM-Produkte
  • Kostengünstig dank großer Stückzahlen der eingesetzten Piezoelemente

 

 

 

 

Durchflussmengen mit Piezosensoren messen

Die Messung von Durchflussmengen ist in vielen Bereichen die Basis für einen geregelten Ablauf von Prozessen. So wird in der modernen Gebäudetechnik der Verbrauch von Wasser, Warmwasser oder Heizenergie erfasst und damit sowohl die Versorgung als auch die Abrechnung gesteuert. In der Industrieautomation und speziell in der Chemieindustrie kann die Volumenmessung das Abwiegen von Stoffmengen ersetzen. Nicht nur die Fließgeschwindigkeit, sondern auch die Konzentration bestimmter Stoffe kann mit Hilfe von integrierten Piezoelementen erfasst werden. Die dabei genutzten Verfahren der Laufzeitmessung und des Doppler-Effekts finden auch in der >> Medizintechnik Anwendung z.B. bei der Sonografie oder der Messung der Blutflussgeschwindigkeit.

Gasblasendetektion mit Hilfe von Piezo-Ultraschallwandlern

Der ungestörte Fluss eines Mediums ohne Luft- oder Gaseinschlüsse ist z. B. in Dosier- und Abfüllanlagen häufig erforderlich. Beim Verfahren der Blasendetektion kommt das Prinzip der Laufzeitmessung zum Einsatz, bei dem zwei Piezo-Ultraschallwandler als Sender und Empfänger arbeiten. Der Ultraschall-Sensor erkennt Luft- und Gasblasen in der Flüssigkeit berührungslos durch die Schlauchwand und ermöglicht so eine kontinuierliche Qualitätsüberwachung. Industrielle Anwendungen liegen in der Steuer- und Regeltechnik, z. B. in der Überwachung von Dosier- und Abfüllanlagen.

 

  • Flexible, kompakte Bauformen: Ringe, Scheiben, Plättchen
  • Flexible Hübe, hohe Krafterzeugung und Beschleunigung
  • Keine Reibung, keine Wartung, kein Verschleiß
  • Kostengünstig dank großer Stückzahlen der eingesetzten Piezoelemente
  • Keine Kontamination des Messmediums

 

Im Bereich der >> Medizintechnik kann die Ultraschall-basierte Gasblasendetektion für z.B. die Überwachung von Dialyse- und Herz-Lungen-Maschinen genutzt werden.

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