Vortex-Durchflusssensor
Piezodrucksensor bildet die Grundlage für alle Sensorvarianten
Für die Druck-, Differenzdruck- und Durchflusssensoren bilden Piezoresistoren in einer Wheatstone Messbrücke die Grundlage des Messsystems. Der weiterhin auf dem Sensorchip integrierte Temperatursensor wird zur Kompensation des Messsignals benötigt, der erfasste Temperaturwert wird aber ebenfalls am Ausgang des Sensors als Messsignal zur Verfügung gestellt. Der direkte Kontakt mit dem Medium ermöglicht eine Ansprechgeschwindigkeit von kleiner 1 Sekunde für die Durchflusserfassung und kleiner 0,5 Sekunden für die Temperaturerfassung bei einem Einsatzbereich von 0°C bis 100°C.
Vortex Durchflusssensor
Theodore von Karman erforschte 1912 die Strömungsverhältnisse, die hinter einem durch flüssige oder gasförmige Medien angeströmten Körper entstehen. Dabei entdeckte er ein Phänomen, dass seither als Karmansche Wirbelstraße oder Vortexstreet benannt wird. Die Wirbelstraße besteht aus zwei Reihen von Wirbeln mit entgegengesetztem Drehsinn, die sich abwechselnd links und rechts am Körper ablösen. Bei steigender Strömungsgeschwindigkeit erhöht sich die Frequenz der Verwirbelungen, damit ist die Frequenz der daraus entstehenden Druckpulsationen ein Maß für die Strömungsgeschwindigkeit.
Bild 1: Funktionsprinzip Grundfos Vortex Durchflusssensor
Der Grundfos Vortex Durchflusssensor besteht aus Messstrecke, Sensorelement und einem dreieckförmigen Verwirbelungselement, an dem sich beidseitig die Wirbel ablösen (Bild 1). Der Sensor erfasst die feinen Druckpulsationen, die sich aus den Verwirbelungen ergeben und formt diese in ein elektrisches Messsignal um. Die Frequenz der Druckpulsationen ist ein Maß für die Strömungsgeschwindigkeit und ergibt mit dem definierten Querschnitt der Messstrecke ein durchflussproportionales Messsignal.
Sensoraufbau
Der konstruktive Aufbau des Sensors ermöglicht ein hervorragendes Preis-Leistungsverhältnis und ist somit für den Einsatz in OEM-Anwendungen mit hohen Stückzahlen geeignet. Ein Druckverlust von nur ca. 100 mbar (bei 50% des Durchflussmessbereichs) wird durch das Messsystem mit dem integrierten Verwirbelungselement erzeugt. Die verarbeiteten Werkstoffe haben Zulassungen für den Einsatz im Bereich Trinkwasser, können aber auch in allen anderen Anwendungen mit Wasser, Wasser-Glykol-Gemischen, Sole und selbst bei aggressiven Medien wie entsalztem Wasser eingesetzt werden.
Einsatzmöglichkeit in der Wärmemengenzählung bei Wärmepumpen
Die Grundfos Vortex-Sensoren der Baureihe VFS (Bild 2) bieten für den Einsatz in der Wärmemengenmessung die Möglichkeit neben der Durchflussmenge auch gleich die Temperatur zu erfassen und einem nachgeschalteten Zählwerk als Messgrößen zur Verfügung zu stellen. Verfügbar sind die Sensoren in unterschiedlichen Messbereichen von 1 l/min bis 400 l/min (0,06-24 m³/h). Alle VFS Sensoren sind für eine Wärmemengenzählung im Sinne des Marktanreizprogramms von der BAFA zugelassen.
Bild 2: Grundfos Vortex Durchflusssensor Baureihe VFS 5-100
Die Besonderheiten der Sensoren auf einen Blick
- Wärmemengenzählung mit BAFA-Zulassung
- keine bewegten Teile im Medium
- keine Abnutzung und kein Verschleiß des Messsystems
- kein mit der Einsatzdauer ansteigender Messfehler
- „2 in 1 Sensor“ - Durchfluss und Temperatur in einem Sensor
- Silicoat® Sensorbeschichtung ermöglicht den Einsatz bei aggressiven Medien
- Einsatzmöglichkeit bei unterschiedlichsten Medien
- hervorragendes Preis-Leistungsverhältnis
- geringer Druckverlust
Vortex-Sensoren bilden Basis für einen kompletten Wärmemengenzähler
Die Vortex-Durchflusssensoren bilden in Kombination mit einer weiteren Temperatur-messung die Grundlage für einen kompletten Wärmemengenzähler von Grundfos Direct Sensors™. Dieser Zähler ist mit einem LCD-Display aufgebaut und kann neben der Wärme-menge auch die Vor- und Rücklauftemperaturen sowie die Durchflussmenge anzeigen.
Weitere Informationen unter
Telefon: 0211/92969-3520 und -3521
