Mikro-Ovalzahnrad-Durchflussmesser: Funktionsprinzip, Vorteile, Nachteile, Merkmale, Anwendungen & Zusammenfassung

1. Funktionsprinzip

Mikro-Durchflussmesser Sie basieren auf verschiedenen physikalischen Prinzipien und lassen sich hauptsächlich in aktive und passive Sensoren unterteilen.

Aktive Durchflussmesser führen dem Fluid Energie zu, um dessen Störung zu messen:

• Thermische Durchflussmesser – die gebräuchlichste Art. Sie erhitzen die Flüssigkeit und messen den Wärmetransport, um die Durchflussrate zu bestimmen.

• Coriolis-Durchflussmesser – Ein oszillierendes Rohr erzeugt eine Corioliskraft proportional zum Massenstrom und misst so sowohl die Durchflussrate als auch die Dichte.

Passive Durchflussmesser führen dem Fluid keine Energie zu. Der Durchfluss wird aus dem Druckabfall, der Widerstandskraft oder der Verformung eines Sensorelements abgeleitet.

Zu den neuen Technologien gehören faseroptische Sensoren und magnetische Hydrogel-Rotorsensoren.

2. Vorteile

• Hohe Empfindlichkeit – Misst Durchflüsse unter 1 ml/min, bis hinunter in den Nanoliter-pro-Minute-Bereich.

• Kompakte Größe – Ideal für die Integration in kleine Systeme.

• Hohe Genauigkeit – Bei einigen Konstruktionen wird eine Abweichung von unter ±0,9 % erreicht.

• Keine Kalibrierung erforderlich — Bestimmte Typen (z. B. Coriolis) ermöglichen einen Betrieb ohne Kalibrierung.

• Großer Messbereich – Einige Sensoren decken mehr als drei Größenordnungen ab.

3. Nachteile

• Hohe Kosten – Mikro-Coriolis-Zähler sind deutlich teurer als Wärmesensoren.

• Verstopfungsrisiko – Sehr kleine interne Kanäle sind anfällig für Verstopfungen durch Partikel.

• Temperaturempfindlichkeit – Thermische Sensoren können die Flüssigkeit erwärmen, was sich auf thermosensitive Flüssigkeiten auswirkt.

• Begrenzte Möglichkeiten – Die industriellen Optionen für Durchflussmengen unter 1 ml/min sind weiterhin begrenzt.

4. Hauptmerkmale

• Aktive und passive Messprinzipien (thermisch, Coriolis, druckbasiert, optisch).

• Extrem niedrige Durchflussrate – von nL/min bis 30 mL/min.

• Kompakte Bauform – Sensorelemente mit einer Größe von nur 126 μm.

• Kompatibilität mit verschiedenen Medien – Wasser, Öle, Kraftstoffe, Lösungsmittel, Lebensmittel.

• Hochdruckfähigkeit – einige Typen halten Drücken bis zu 5000 psi stand.

5. Anwendungen

6. Zusammenfassung

Der Mikro-Durchflussmesser ist ein Präzisionsgerät, das für die Messung extrem niedriger Durchflüsse unerlässlich ist. Seine Stärken liegen in seiner hohen Empfindlichkeit, seiner kompakten Bauweise und seiner Genauigkeit. Zu seinen Hauptnachteilen zählen die hohen Kosten und die Verstopfungsgefahr. Er spielt eine entscheidende Rolle in Anwendungen der Halbleiterindustrie, der Medizintechnik und der Mikrofluidik.