Durchflussmessung Akustische Wellen messen Durchfluss

Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

Ein idealer Durchflussmesser ist frei von Sensorelementen im Messrohr. Bürkert setzt dafür eine Technologie mit akustischen Oberflächenwellen ein.

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Das Durchflussmessgerät Flowave von Bürkert kommt ohne Sensorelemente im Messrohr aus. Es wurde auf der Hannover Messe 2014 vorgestellt.
Das Durchflussmessgerät Flowave von Bürkert kommt ohne Sensorelemente im Messrohr aus. Es wurde auf der Hannover Messe 2014 vorgestellt.
(Bild: D. Quitter, konstruktionspraxis)

Zur Durchflussmessung existiert eine Vielzahl von Technologien auf dem Markt. Magnetisch induktive Messgeräte haben sich dank ihres breiten Anwendungsspektrums als Standard etabliert und sind in vielen Varianten verfügbar. Hohe Zuwachsraten werden auch den Prinzipien Ultraschall und Coriolis zugewiesen. Nach wie vor hat jedoch jedes Prinzip seine spezifischen Schwächen und Einsatzgrenzen, sodass die Auswahl eines geeigneten Gerätes schwierig ist. Das Messgerät muss die Messaufgabe zuverlässig über den gesamten Lebenszyklus erfüllen und auch den operativen Aufwand in Grenzen halten, um Stillstandzeiten zu reduzieren. Das hat Bürkert veranlasst, nach einer Technologie zu suchen, die all diesen Punkten Rechnung trägt und den Anwendern maßgeblich höheren Nutzen bietet. Mit der Surface-Acoustic-Wave-Technologie (SAW-Technologie), die eine Wellenausbreitung wie bei seismischen Aktivitäten für die Messung nutzt, hat das Ingelfinger Unternehmen genau das gefunden.

Funktionsprinzip der SAW-Technologie

Flowave arbeitet mit vier bis fünf Interdigitalwandlern, die aus einem Piezoelement und einer speziellen Elektrode bestehen. Die Wandler werden von einem elektrischen Signal angeregt und erzeugen die akustischen Oberflächenwellen (Surface Acoustic Wave). Diese breiten sich auf der Rohroberfläche aus und koppeln unter einem spezifischen Winkel auch in die Flüssigkeit aus. Der Auskopplungswinkel ist dabei abhängig von der Flüssigkeit bzw. der sich in ihr ergebenden Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle. Die Wellen erzeugen so Empfangssignale bei einmaligem und mehrmaligem Durchlaufen der Flüssigkeit. Beides erfolgt in als auch entgegen der Durchflussrichtung. Die Laufzeitdifferenzen sind proportional zum Durchfluss.

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