Dry-Sense Sensoren im QUADRATHERM revolutionieren thermische Massedurchflußmessung für Gase
Eine der größten Herausforderungen für das Entwicklungsteam von neuen, verbesserten thermischer Durchflussmesser für Gase war die Entwicklung eines Sensors, bei dem die Wärmeverluste durch Konvektionseinflüsse isoliert sind.
Bei herkömmlichen thermischen Durchflussmessern ist der beheizte Sensor in der Spitze eines Sensorrohres eingebracht und ist dabei von einer Zementmasse umgeben, die aus Materialien wie Epoxid, keramischen Zement, Wärmeleitfett oder Aluminiumoxidpulver besteht. Solche sogenannten „Wet“ (Nasse) Sensoren haben viele gravierende Nachteile. Sie haben einen erhöhten „Hautwiderstand“ der einen „Bauch“ in der Ansprechkurve und als Konsequenz eine reduzierte Ansprechempfindlichkeit erzeugt. Man kann mit diesen Sensoren nur eine eingeschränkte Reproduzierbarkeit erzielen, was gleichzeitig eine reduzierte Genauigkeit bedeutet. Nicht zuletzt weisen diese (nassen) „Wet“ Sensoren Langzeit-Messfehler auf, bedingt durch Alterung und Rissbildung in den Zementschichten durch die unterschiedliche Wärmeausdehnung in den verschiedenen Materialien, die in dem beheizten Sensor verwendet werden.
Der QuadraTherm baut in erster Linie auf die Langzeitstabilität seiner patentierten „driftfreien-Sensoren“ auf . Wie sein Name schon sagt, ist dieser thermische Sensor weltweit der einzige wirklich trockene „Dry“ Sensor. Durch den speziellen Schrumpfprozess des Herstellers ist sichergestellt, dass keine Luftpolster zwischen dem eigentlichen Sensor und dem Sensorrohr auftreten. Man kommt dabei völlig ohne Zementmaterialien aus. Das Ergebnis ist die bestmögliche Ansprechzeit, Reproduzierbarkeit, Immunität gegen Brüche und Spalten und daraus resultierende Sensordrift und letztendlich die höchstmögliche Genauigkeit. Sierra unterstreicht die Überlegenheit Ihrer „DrySense“ Technologie mit der lebenslangen Garantie.
Zusätzlich zu der radikal veränderten physikalischen Ausführung des Sensors haben die Entwickler die Einflüsse von Wärmekonvektion und anderen Größen, die den Messwert herkömmlicher Sensoren beeinflussen können, minimiert. Wie der Hersteller bestätigte: „Wir versuchen ein Messfeld in der Umgebung des Geschwindigkeitssensor zu erzeugen, das von möglichst nichts anderem als von der Masseströmung beeinflusst wird“. Versuche in Windtunneln und Strömungssimulationen haben unser Vorhaben bestätigt.
Die Testergebnisse führten zu dem wohl modernsten und genauesten Sensor zur Messung von Massedurchflüssen von Gasen und die stabilen Messwerte dieser Sensoren sind hochreproduzierbar. Diese Sensoren werden in In-line Geräten eingesetzt oder als Eintauchsonden zum Einbau in Rohrleitungen mit unterschiedlichen Durchmessern angeboten.