Hohe Durchflussraten zu messen, bringt einige Herausforderungen mit sich. Die Messung von hohen Durchflussraten mit Coriolis- oder Ultraschall-Durchflussmessern ist sehr genau, aber aus zwei Gründen oft nicht ideal: Die Geräte sind teuer und brauchen viel Platz. Dagegen sind günstigere Turbinenradzähler oft ungenau und geben kein kalibriertes Signal. Außerdem gibt es Probleme mit der Zuverlässigkeit, weil das Messrad blockieren kann.
Sensirion schließt diese Lücke mit einer neuen Durchfluss-Sensor-Familie, die auf bewährter CMOSens-Technologie basiert. Die SLF3x Serie eignet sich für Laboranalytik und Industrie und erfasst auch höhere Durchflussraten in gewohnter Qualität präzise und zu einem guten Preis-/Leistungsverhältnis. Diese Sensoren sind dabei nur 7 g leicht und lediglich 5 cm lang.
Thermisches Messprinzip
Die Flüssigkeitssensoren der Serie SLF3x basieren auf der bewährten CMOSSens-Technologie des Herstellers: Ein mikroskopisch kleines Heizelement fügt der Flüssigkeit eine winzige „Wärmewolke“ hinzu, die durch die Strömung verformt wird. Zwei hochempfindliche Mikrosensoren messen die Temperatur vor und nach dem Heizelement und erfassen die Verformung der Wärmewolke, die sich als Temperaturdifferenz zwischen den beiden Sensoren darstellt. Dieser Wert wird vom Mikrochip in eine vollständig kalibrierte und linearisierte Durchflussrate umgerechnet und ausgegeben.
Um die Strömung nicht zu stören und den Sensorchip vor Medieneinflüssen zu schützen, bringt Sensirion den Mikrosensorchip außerhalb des Kanals an. Die Durchflussmessung erfolgt somit „durch die Kanalwand hindurch“, das heißt sowohl die Wärme des Heizelements als auch die Signale der beiden Temperatursensoren durchdringen die Membran. Daher haben die thermischen Eigenschaften der Membran einen großen Einfluss auf die Leistung des Sensors.
Stahlmembran für größeren Mess- und breiteren Durchflussbereich
Sollen hohe Flussraten gemessen werden, muss die Wärme effektiv in den Flusskanal eingebracht werden. Aus diesem Grund haben die Entwickler von Sensirion die Produktfamilie SLF3x mit einer Stahlmembran ausgestattet. Diese ermöglicht beim SLF3S-1300F nicht nur einen größeren Messbereich - bis 65 ml/min - sondern auch einen breiteren Durchflussbereich. Das jüngste Derivat, der SLF3S-4000B, stößt durch eine weitere Optimierung der hydrodynamischen Eigenschaften in völlig neue Dimensionen vor: Dieser High-Flow-Sensor ist sogar in der Lage, Durchflüsse bis zu 1.000 ml/min zu messen.
Hohe Medienkompatibilität
Das zu messende Medium kommt im Sensor nur mit drei Materialien in Kontakt. Alle benetzten Materialien (Stahlmembran, Polyphenylsulfid, Epoxid) sind extrem inert, was eine sehr gute chemische und biologische Verträglichkeit gewährleistet. Der Durchfluss kann bidirektional gemessen werden. Der Sensor ist sowohl für sehr dynamische Flüsse als auch für Flüssigkeiten mit hoher Viskosität geeignet.
So ausgestattet, bietet sich die SLF3x-Familie an für den Einsatz in Medizin und Life Sciences, Diagnostik, Halbleiterindustrie, Fabrikautomation und Energiemanagement-Anwendungen.
Durchfluss kombiniert mit Wärmeleitfähigkeit
Der SLF3C-1300F hat innerhalb der Sensorfamilie ein Alleinstellungsmerkmal. Er misst mehr als nur den Durchfluss. Er kann zusätzlich die Wärmeleitfähigkeit der Flüssigkeit messen und diese weiter analysieren. Dadurch ergeben sich weitere Möglichkeiten für das System wie zum Beispiel:
Konzentrationsüberwachung: Messen der Konzentration von Zweikomponentengemischen wie Öl oder Glykol in Wasser.
Genauigkeitsprüfung: Sicherstellen, dass die Flüssigkeit mit der kalibrierten Flüssigkeit identisch ist, um eine genaue Durchflussmessung zu gewährleisten.
Leichter Start mit Evaluation Kit und Glyn-Support
Für jeden Flow-Sensor ist ein spezielles Evaluation Kit erhältlich. Es ermöglicht einen einfachen Einstieg in die Durchflussmessung. Das Kit besteht aus dem Sensor selbst, einer Montageklammer, Flachbandkabel und einem USB-Sensorkabel, um den Sensor direkt am PC auswerten zu können. Bei den Sensoren mit den 1/4-28 UNF Ports werden sogar noch fluidische Anschlüsse mitgeliefert. Die zugehörige ControlCenter-Software kann gratis beim Hersteller heruntergeladen werden.
