Durchflussmesser
Aufgaben und Aufbau der Durchflussmesser
Durchflussmesser haben die Aufgabe, Massen- oder Volumenströme von Gasen sowie Flüssigkeiten zu messen. Damit das funktioniert, sind im Kern mindestens zwei Bauteile nötig. Diese bezeichnen Experten als Messaufnehmer und Messumformer. Während der Messaufnehmer den Durchfluss der jeweiligen Medien überwacht, leitet er die Informationen an einen Messumformer weiter. Dieser wertet die Daten aus, zeigt sie direkt am Gerät an oder sendet sie zum Beispiel zu einem Heizungsregler . Geht es um die Funktionsweise der Durchflussmesser, kommen verschiedene Methoden zum Einsatz. Diese lassen sich grundsätzlich in Durchfluss- und Volumenmesser unterscheiden.
Die Funktionsweise der Durchflussmesser
Durchflussmesser können je nach Ausführung den momentanen Durchfluss (zum Beispiel in Liter pro Stunde) oder aufsummierte Ergebnisse (zum Beispiel in Litern) anzeigen. Typische Vertreter sind dabei Schwebekörper- und Ultraschallgeräte.
Schwebekörperdurchflussmesser kommen für Gase und Flüssigkeiten in geschlossenen Leitungen zum Einsatz. Dabei wirken die Fluide auf einen Körper, der frei beweglich in einem Messrohr sitzt. Je höher der Durchfluss ist, umso weiter oben sitzt der Schwebekörper im Rohr. Die Ergebnisse lassen sich dabei über eine aufgedruckte Skala ablesen oder direkt in elektrische Signale umwandeln.
Ultraschalldurchflussmesser registrieren die Geschwindigkeiten von Gasen oder Flüssigkeiten, indem sie Schallwellen durch den Medienstrom senden. Abhängig vom Verfahren lässt sich die Mediengeschwindigkeit dabei aus der Frequenzverschiebung oder der benötigten Zeit zum Durchdringen des Stoffstroms ableiten. Sind die Informationen bekannt, können Durchflussmesser den Durchflussstrom rechnerisch ermitteln. Dazu multiplizieren sie die Geschwindigkeit mit dem freien Querschnitt der entsprechenden Leitung.
Mittel- und unmittelbare Volumenzähler
Neben den beschriebenen Durchflussmessern gibt es auch mittelbare und unmittelbare Volumenzähler. Während das Medium bei unmittelbaren Zählern durch bewegliche Kammern verdrängt wird, strömt es bei mittelbaren Volumenzählern drucklos durch feste Kammern. Typische Beispiele sind Flügelrad-Durchflussmesser und Balgengaszähler.
Flügelrad-Durchflussmesser sind mittelbare Volumenzähler, bei denen ein Flügelrad im Rohrquerschnitt sitzt. Dieses dreht sich durch die strömenden Medien und überträgt die Bewegung berührungslos zum Messumformer. Der interpretiert die übermittelten Informationen und wandelt sie in analoge oder digitale Signale um.
Der Balgengaszähler ist ein typisches Beispiel für unmittelbare Volumenzähler. Er besteht aus mehreren Messkammern, die abwechselnd vom Gas durchströmt werden. Dabei bewegen sich integrierte Membranen, die wiederum eine Kurbelwelle antreiben. Diese steuert zwei Schieber, um den Gasstrom wechselseitig durch die Messkammern zu leiten. Die Drehbewegung der Kurbelwelle lässt sich auf den Messumformer übertragen. Der Durchfluss ist anschließend an einem Zählwerk abzulesen. Die Geräte können die Informationen alternativ auch in digitale Signale umwandeln und weiterverarbeiten.
Praktische Einsatzgebiete der Durchflussmesser
In deiner Heizung kommen Durchflusszähler immer dann zum Einsatz, wenn Massen- oder Volumenströme verschiedener Medien zu bestimmen sind. Ein Beispiel ist das Messen des Gasverbrauchs mit einem Balgengaszähler. Weitere Einsatzgebiete sind das Messen des Wasser- oder Wärmeverbrauchs. Wer eine Ölheizung hat, kann mit einem Volumenmesser auch den Ölverbrauch messen.