Messaufbau und Abgleich
Das Herzstück als Referenz ist ein spezieller, hochpräziser Ultraschall-Durchflussmesser in Form des Keyence FD-Q10C. Dieser anklemmbare Durchflussmesser arbeitet völlig berührungsfrei und beeinflusst auch den Durchfluss im Kreislauf nicht. Die Genauigkeit übertrifft die der mechanischen Lösungen bei weitem, so dass man hier nach dem Kalibrieren einen echten Referenzwert für den Momentanvolumenstrom erhält. Vor allem auch in den niedrigeren Bereichen deutlich unterhalb von 100 l/h.
Gespeist wird das Ganze über ein spezielles 4-Pin M12-Kabel aus einem externen Netzteil. Um dem verwendeten Rohr-Teilstück unter der Klemme exakt gerecht zu werden, habe ich die montierten Komponenten noch einmal in einem befreundeten Labor in Serienschaltung zu einem geeichten Gerät abgleichen lassen (M 1). Gemessen wird der Momentanvolumenstrom generell in Litern pro Minute (l/m), nicht pro Stunde. Das Gerät bietet neben der Grenzwertermittlung auch Differenzmessungen und einen frei definierbaren Nullpunkt an.
So gerüstet, kann man nun auch Durchfluss-Sensoren im Messkreislauf bewerten und hat für die mehrfache Wertermittlung stets auch die Möglichkeit, in Echtzeit zwischen diesem Testobjekt und dem Referenz-Sensor zu vergleichen, um eine mögliche Drift des Volumenstroms zu erkennen und gegebenenfalls etwas nachzuregeln. Das Herz des Messaufbaus sind wieder eine potente Pumpe, die bis zu 300 l/h liefern kann, ein großer Ausgleichsbehälter im Kompressorkühler und ein externer mit zusammen fast 10 Litern Volumen (hier habe ich die Wassermenge wieder etwas reduziert), sowie der Kompressorkühler selbst, dessen Hysterese so eingestellt wurde, dass die Temperatur im Vorlauf bis zu 1000 Watt zugeführter Abwärme zwischen 19.5 und 20,5 °C gehalten werden kann. Zum Einsatz kommt reines Osmose-Wasser ohne Zusätze.
Um Schwankungen des Volumenstroms („Durchflussmenge“) im Bereich der Pumpe zu vermeiden, lasse ich diese ungeregelt bei maximaler Leistung laufen und regle stattdessen den Volumenstrom mit Hilfe eines Spindelhahnes in Zusammenarbeit mit einem Kugelhahn als parallel angeordnete Ventile herunter. Mit dem Kugelhahn stelle ich (recht grob) den Volumenstrom etwas unterhalb des gewünschten Wertes ein und regle dann durch das Öffnen des sehr gut dosierbaren Spindelhahnes den Durchfluss exakt auf den Wunschwert.
Der Spindelhahn ist allein viel zu restriktiv, so dass ich bei geschlossenem (oder ohne) Kugelhahn nur Durchflüsse ab rund 100 l/h messen kann. Das lässt sich dann aber sehr exakt bis auf 10 l/h fast stufenlos herunterregeln.
Ich habe alle drei Sensoren seriell hintereinander verbaut und zwischen dem „High Flow Next“ und dem Alphacool ES Sensor noch einmal 10 cm geraden Schlauch gesetzt, um Turbulenzen auszuschließen. Ich hatten den Alphacool Sensor zum Gegentest auch einmal vor dem Keyence und diese Werte deckten sich mit denen des Aufbaus am Ende der Kette. Somit ist es also egal, wo welcher Sensor eingebunden wird.
Alphacool ES "HighFlow", Durchfluss- und Temperatursensor mit Tachosignal (17558)
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