Bronkhorst IN-FLOW - Handbuch (Seite 13)

BRONKHORST HIGH-TECH B.V.
9.19.022 Seite 13
2) Der CTA- basierte LIQUI-FLOW für Flussraten bis 1000 g/h.
Der CTA basierte LIQUI-FLOW besteht grundsätzlich aus einem geraden Rohr mit 2 platzierten
Sensorelementen um das Rohr herum. Das erste Sensor-Element ist ein Temperatursensor, welcher die
Temperatur des fließenden Mediums im Rohr misst. Das zweite Sensorelement ist eine Heizung, welche das
Medium auf ein ΔP über die Mediumstemperatur regelt. Das Sensordesign ist patentiert.
Die benötigte Heizleistung um das ΔT konstant zu halten, ist abhängig vom Massedurchfluss. Ohne
Durchfluss wird nur eine geringe Energie benötigt. Wenn ein Durchfluss zustande kommt, wird die Heizung
entsprechend abgekühlt. Die Heizleistung wird dann erhöht auf ein voreingestelltes ΔT. Dieses ΔT – eine
unterschiedliche und gleiche Heizleistung – wird für jeden Durchflussendwert im Werk abgeglichen.
Dieses Messprinzip wird beschrieben als Constant-Temperature-Anemometer (CTA).
Die Heizungen und Temperaturmessungen sind über eine Messbrücke verschaltet. Dabei werden zwei
Punkte miteinander verknüpft:
Erstens: Die notwendige Heizleistung wird geregelt und zweitens: Das System beinhaltet gleichzeitig eine
Temperaturkompensation.
Zum Schluss wird das Signal linearisiert und verstärkt zu einem Standard-Ausgangssignal.
Die Beziehung zwischen dem Flüssigkeitsmassedurchfluss und dem linearen Ausgangssignal kann grob wie
folgt beschrieben werden:
V
signal
= Ausgangssignal
m p signal
c K V Φ ⋅ ⋅ ⋅ ≅ 2 l
K = Konstante
c
p
= Wärmekapazität
l = Wärmeleitfahigkeit
Φ
m
= Massedurchfluss
1.2.4 Drucksensoren
Der EL-PRESS Drucksensor besteht aus einer piezoresistiven Meßbrücke auf der Oberfläche
eines Silicium-Kristalls. Der Sensor befindet sich in einer Hülse aus rostfreiem Stahl und ist vom Fluid
abgetrennt durch eine dünne Metallmembrane. Die Kammer um den Sensor herum ist mit Öl als Druckmittler
gefüllt.
1.3 Grundsätzliches über Ventile
Regelventile sind nicht als Absperrventile vorgesehen, obwohl einige Modelle hierfür sehr gut geeignet sind.
Falls notwendig, sollte ein separates Absperrventil installiert werden. Außerdem sind Pulsationen und
Druckstöße, die beim Unter-Druck-Setzen des Systems entstehen können, zu vermeiden. Es sind folgende
Modelle zu unterscheiden:
1.3.1 Magnetventil
Dies ist das Standardregelventil (direkt betrieben). Im allgemeinen ist es
ein normal geschlossenes Magnetventil. Der Kolben wird durch die
Magnetkraft der Spule angehoben.Die Düse unter dem Kolben ist zur
Anpassung des Kv-Wertes austauschbar. Es ist auch ein Stromlos
geöffnetes Regelventil erhältlich.
1.3.2 Vary-P-Ventil
Für Betriebsbedingungen mit sehr stark schwankendem Vor-
und Hinterdruck wurde ein spezielles Ventil, das Vary-P-Ventil,
entwickelt. Dieses besteht aus zwei Ventilen, einem
magnetgesteuerten Regelventil und einem fest eingestellten
Druckausgleichsventil.
Durchflußregelung
Druckaus-
gleichventil
Durchfluß-
Regelventil