Was sind Gasdurchflusssensoren?

Gasdurchflusssensoren, oft auch als Massendurchflussmesser bezeichnet, berechnen bewegte Gasvolumina in Rohren oder engen Räumen unter Berücksichtigung von Temperatur- und Druckvariablen. Für Gasdurchflusssensoren werden verschiedene Methoden angewendet, um genaue Messwerte zu erhalten. Dazu gehören Messungen mit Schallwellen, die von Ultraschallwandlern ausgesendet und gesammelt werden, und Gasdurchflussmesser, die die tatsächliche Gesamtmasse messen, die einen bestimmten Punkt passiert.

Durchflussmesser sind in verschiedenen Ausführungen und Messfunktionen erhältlich. Der Coriolis-Durchflussmesser nutzt den Coriolis-Effekt bei sich bewegenden Körpern, indem er die Flüssigkeitsmasse auf der Grundlage der durch die Rohre verursachten Schwingungen misst und die von den Schwingungen erzeugten Wellenmuster analysiert. Wie die Ultraschall-Durchflussmessung analysieren Doppler-Durchflussmesser auch Schallwellen auf der Grundlage des Doppler-Effekts, um die Masse durch Änderungen der Frequenz und Amplitude der Schallwellen zu berechnen, wenn die Masse zu den Doppler-Gasdurchflusssensoren hin und von diesen weg fließt. Variable Durchflussmesser werden häufig auch als Gasdurchflusssensoren eingesetzt. Sie erfordern eine einfache Schwimmvorrichtung im Rohr, die durch die Kraft des vorbeiströmenden Gasvolumens bewegt wird.

Flüssigkeitsdurchflusssensoren können dagegen in der Regel einfacher aufgebaut sein, da der Flüssigkeitsdurchfluss durch Temperatur- und Druckschwankungen langsamer beeinflusst wird als das Gas. Da Gasdurchflusssensoren in erster Linie zur Messung des Volumens und nicht der thermischen Qualität eines Gases gebaut sind, wie beispielsweise bei Erdgas, das zum Heizen und Kochen von Wohnungen verwendet wird, müssen Berechnungen, die auf dem tatsächlichen wirtschaftlichen Wert des Gases basieren, aufgrund seiner Zusammensetzung ebenfalls variieren. Die in einem Gasvolumen enthaltenen Elemente können erheblich variieren, auch wenn sich das Volumen selbst nicht ändert. Versorger integrieren daher Druckregelungen in den Gasfluss und führen regelmäßig eine Gaschromatograph-Spektrumanalyse durch, um die tatsächliche chemische Zusammensetzung des Gasflusses zu bestimmen.

Neben Schallwellen messenden Gasdurchflusssensoren verwenden andere Geräte Membranen in der Rohrleitung, die auf Druck reagieren und Impulse erzeugen, die für Volumenberechnungen in einen Durchflusscomputer eingespeist werden. Dreh- und Turbinengasströmungssensoren verwenden die mechanische Bewegung von sich drehenden Flügelrädern und Turbinenschaufeln, um den Volumenstrom zu bestimmen. Gasdurchflusssensoren mit Messblende verwenden einen engeren Bereich des Rohrs, um eine Druckdifferenz zu erzeugen, die mit dem Druck im Standardrohrdurchmesser verglichen wird. Messgasdurchflusssensoren gelten zwar als ungenauer als andere Sensoren, werden jedoch in der Industrie häufig eingesetzt, da sie keine beweglichen Teile aufweisen, die ausfallen können.