Handhabung niedriger Durchflüsse – Teil 2

Tipps zur Auswahl des richtigen Durchflussmessers

Im ersten Teil dieser Blogreihe haben wir darüber berichtet, dass bei (extrem) niedrigen Durchflüssen schon minimale Prozessstörungen oder schwankende Umgebungsbedingungen erhebliche Auswirkungen auf die Durchflussstabilität haben können. Im zweiten Teil der Blogreihe möchten wir Anwendern von Flüssigkeitssystemen mit niedrigen Durchflüssen dabei unterstützen, die Stabilität und Leistung ihres Systems zu optimieren. Wir geben Ihnen Tipps und Empfehlungen zur Dimensionierung, zur Wahl des richtigen Materials und zu den besten Praktiken, die alle auf den von Bronkhorst High-Tech im Laufe der Jahre gesammelten Erfahrungen beruhen.

Das Kernstück eines Flüssigkeitssystems mit einem niedrigen Durchfluss ist zweifellos der Flüssigkeitsmesser/-regler. Die Entscheidung, welcher Instrumententyp für eine Anwendung mit niedrigem Durchfluss am besten geeignet ist, hängt von den Anforderungen an die Präzision und Stabilität ab. Schwankende Umgebungsbedingungen oder spezifische Anforderungen des Mediums, die nur schwer zu steuern sind, können ebenfalls eine bedeutende Rolle bei der Auswahl des besten Instrumentes spielen.

Coriolis-basierende versus thermisch-basierende Flüssigkeitsdurchflussmesser

Im Allgemeinen kann man sagen, dass ein Coriolis-Durchflussmesser/ Durchflussregler ...

• in Situationen, in denen absolute Präzision und Durchflussstabilität eine entscheidende Rolle spielen, gute Ergebnisse erzielt;
• langfristige Stabilität sowie eine geringfügige thermische Empfindlichkeit aufweist;
• eine gute Wahl ist, wenn zusätzlich zum Durchfluss auch die Dichte des Mediums gemessen oder überwacht werden muss;
• für Flüssigkeitsgemische mit unbekannten Eigenschaften geeignet ist (d. h. medienunabhängig);
• eine leichte Empfänglichkeit für Schwingungen um die Resonanzfrequenz herum aufweist, welche den Einsatz von Dämpfungsmaßnahmen erfordern.

Dem steht gegenüber, dass ein thermischer Durchflussmesser/ Durchflussregler ...

• aus wirtschaftlicher Sicht günstiger ist, wenn die zu messenden oder regelnden Flüssigkeiten keiner Schwankungen der Temperatur unterliegen und die Grenzflächenthermodynamik hinreichend bekannt ist.
• gute Ergebnisse erzielt, wenn die Reproduzierbarkeit wichtiger ist als die Präzision;
• eine Spezifikation der Dichte, Viskosität, Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität erfordert;
• im Allgemeinen nur einen relativ leichten Druckabfall verursacht, was dazu beitragen kann, den Durchfluss auch dann stabil zu halten, wenn die Flüssigkeit eine geraume Menge gelöster Gase enthält.

Tipp 2: Sorgen Sie für einen stabilen (Eingangs-)Druck im Flüssigkeitssystem

Ein hoher stabiler Eingangsdruck ist bei Durchflussreglern eine wichtige Voraussetzung, um bei niedrigen Durchflüssen eine stabile Durchflussrate zu gewährleisten. Um dies zu erreichen, stehen zwei gängige Methoden zur Auswahl: der Einsatz eines Druckbehälters, in dem die Flüssigkeit mit Gas unter Druck gesetzt wird, oder eine Pumpe. In Teil 3 und 4 dieser Blogreihe erhalten Sie dazu weitere Hintergrundinformationen.

Tipp 6: Das System sollte vor dem Betrieb gesäubert werden

Zunächst sollten alle Instrumente angeschlossen und dann vor Beginn der Messung gesäubert werden. Die Flüssigkeits-Instrumente von Bronkhorst verfügen daher über einen Purge-Anschluss.

In den nächsten Ausgaben unserer Blogreihe werden wir näher auf Zuläufe für niedrige Durchflussraten eingehen, bei denen ein Druckbehälter oder eine Pumpe zum Einsatz kommt, und weitere Hintergrundinformationen darüber geben, wie man externe Bedingungen steuern kann. Schließlich ist die Wahl eines guten Durchflussreglers wichtig, doch ebenso wichtig ist auch das Verständnis, wie das Anwendungsverfahren dadurch beeinflusst wird.