SW4000

SW4000: Luftaufbereitung mit integrierten Durchfluss- und Drucksensoren, SD-Card-Recorder (DL-Version) und USB-Anschluss. Bild: epsitec

Mit der Überwachung des Durchflusses lassen sich einfachere Diagnoseaufgaben und die Zustandsüberwachung verschiedener Prozesse realisieren.

Der Durchfluss ist die Menge eines strömenden Mediums je Zeiteinheit t, gemessen in Volumeneinheiten (QV =V/t) oder in Masseeinheiten (QM= m/t). Einsatzgebiete von Durchflussmessern sind:

  • Erkennung von Teilen
  • Aufnahmekontrolle und Aufnahmeerfassung von Bauteilen
  • Funktionsüberwachung
  • Dichtigkeitsprüfung
  • Anwesenheitskontrolle
  • Energiekostenüberwachung
  • Überwachung von Kühlkreisläufen
  • Durchflusssensor im Kühlmittelrücklauf
  • Überwachung und Messung von Fördermengen in Rohrleitungssystemen, in Wasserverteilsystemen, Abflussmengenkon-trollen, Leckageerfassung
  • Kontrolle von Belüftungsanlagen, Ventilatoren, Filtertechnik und Kühlgebläsen in der Klima-und Lüftungstechnik
  • Bemessung von Füllmengen und Steuerung von Durchflussmengen in der Verfahrenstechnik und in Branchen, die mit Flüssigkeiten und Gasen umgehen.

Es gibt Verfahren die mit Ultraschall arbeiten, mechanisch-volumetrische, Wirkdruck- und Stauverfahren, magnetisch-induktive oder thermische Verfahren und viele, bei denen Turbinen- oder Flügelräder durch die Strömung angetrieben werden. Bei Luftströmen mit niedriger Geschwindigkeit und wenn der Einsatz sauberer Druckluft gewährleistet ist, kommt das thermische Messverfahren zum Einsatz.

Kompakt und geeignet für Anwendungen in den meisten Bereichen der Industrie sind die Durchflusssensoren des japanischen Bibus-Lieferwerkes CKD. Gefragt sind Sensoren in kompakter Bauweise mit schnellen Ansprechzeiten. Aus diesem Grund hat CKD die Durchflusssensoren Rapiflow mit den Serien FSM/FSM-V entwickelt. Diese arbeiten mit einer neuen Gleichrichter-Einheit und einem Platinchip mit neuester Mikrotechnologie und eignen sich daher für Vakuumanwendungen wie Ansaugkontrolle oder Durchflussmessung in der Pharmazie- und Elektronikindustrie. Am Sensor sind zwei Temperaturfühler mit einem Heizer dazwischen angeordnet. Die Heizleistung ist extrem niedrig, sodass eine hohe Empfindlichkeit mit einer hohen Ansprechgeschwindigkeit gewährleistet ist. Bei eingeschaltetem und erhitztem System ist die Temperaturverteilung ohne Luftströmung symmetrisch zum Zentrum der Heizvorrichtung ausgerichtet. Sobald der Luftstrom einsetzt, geht die Symmetrie der Temperaturverteilung verloren.

Die Temperatur entgegen der Strömungsrichtung sinkt, während die Temperatur mit der Strömungsrichtung ansteigt. Die Temperaturdifferenz schwankt mit der Strömungsgeschwindigkeit. Das Messsystem erfasst auch bidirektionale Strömungen und eignet sich für den Nachweis relativ kleiner Ströme. Die Durchflusssensoren FSM-2 von CKD können für verschiedene Gase, wie Luft, Stickstoff, Argon oder Kohlendioxyd eingesetzt werden und erreichen bei kleinsten Baumassen Durchflüsse von 0,5 bis zu 1000 Nl/ min. Ein weiterer Vorteil liegt in den kurzen Reaktionszeiten von weniger als 50 ms, welche auch, je nach Anwendung, verändert werden können. Dadurch werden zum Beispiel Leckagen oder das Fehlen von Werkstücken bei SMD-Bestückungsanlagen schneller festgestellt. Das steigert die Produktivität, erhöht die Prozesssicherheit und senkt die Kosten. Anwendungen findet man in der Lebensmittel- und Lötindustrie, bei Schweißanlagen und Laserkühlungen sowie dort, wo Prozessgase im Einsatz sind und überwacht werden müssen. Das Lieferprogramm umfasst drei verschiedene Größen mit Durchflüssen von bis zu 200 Nl/min. in einem Kunststoffgehäuse, bis zu 500 Nl/min. in einem Gehäuse aus rostfreiem Stahl sowie die großen Durchflüsse bis zu 1000 Nl/min. im Aluminium-Gehäuse. Die Durchflussrichtung der Medien ist entweder wählbar oder beidseitig. Die eingestellten Werte (Soll-Wert) wie auch der aktuelle Wert (Ist-Wert) werden auf dem gut ablesbaren Mehrfach-Display angezeigt.

Zusätzlich stehen auch Varianten mit LED-Anzeigen für die Ist-Wert-Anzeige zur Verfügung. Die Signale sind wahlweise mit 1-5 V DC oder 4-20 mA erhältlich. Die Genauigkeit beträgt +/-3 %, die Wiederholgenauigkeit liegt bei weniger als +/-1 %. Über den Impulsausgang lässt sich der Durchfluss protokollieren. Ein weiteres Plus ist die einfache Kalibrierung der Geräte.

Energie sparen und Leckagen erkennen

In der Pneumatik ist das Energiespar-Potenzial besonders groß. Oft wird im Feld mit der teuren Druckluft verschwenderisch umgegangen. 1000 Liter Luft auf 7 bar zu verdichten, kostet zwischen 0,6 und 0,10 Euro. Einsparpotenziale sind:

  • Reduktion des Systemdrucks
  • Auslegung der Verbraucher verkleinern
  • Totvolumen verringern
  • Optimierung der Luftaufbereitung
  • Reduktion der Leckagerate.

Selbst die bestgepflegtesten Druckluftsysteme unterliegen Leckagen. So hat ein gepflegtes Druckluftsystem Verlustraten zwischen 8 und 10 %. Leckagen bieten einen wichtigen Ansatzpunkt, die Energieeffizienz eines Druckluftsystems zu erhöhen. In einem durchschnittlichen System gehen bis zu 30 % der Druckluft durch Undichtigkeiten verloren. Größere Leckagen sind in der Regel leicht zu erkennen. Die meisten kleinen Leckagen, die für die größten Verluste insgesamt verantwortlich sind, lassen sich durch die Installation eines Monitoring-Systems finden. Durch den Einbau eines Zustandsüberwachungssystems kann der Luftverbrauch kontinuierlich überwacht werden. Die Änderungen des Verbrauches in einem Druckluftsystem ermöglichen eine frühzeitige Erkennung. Partner von Bibus bieten zur Erfassung von Druckluftverbräuchen in Systemen wie Maschinen und Anlagen, Abteilungen und ganzen Produktionshallen komplette Tools mit Sensoren an, inklusive komfortabler und intuitiver Software.

Air-Meter für gezielte Verbrauchsanalyse

Mit den Air-Meter Systemen zum Beispiel haben Anwender die sofortige Kostenkontrolle und Einfluss auf die Reduktion des Energieverbrauchs, der sich aus der Verwendung von Druckluft in industriellen Prozessen ergibt. Air-Meter wurde gezielt für die detaillierte Verbrauchsanalyse einzelner Verbraucher entwickelt. Von kleinen Schaltungen bis zu großen Versorgungsrohrleitungen: ein geeignetes Air-Meter-System findet sich immer. Dank der mitgelieferten Software ist eine Echtzeitausgabe von Durchfluss, Druck und Stromverbrauch an Kompressoren in Form von Diagrammen, Summen- und Mittelwerten möglich. Die überwachten Daten können direkt auf die PC-Festplatte gespeichert werden oder sie werden, bei Benutzung der DL-Version, auf eine integrierte SD-Karte geloggt. Hier sind Datenerfassungen von bis zu sechs Monaten möglich. bf