23 Sep Quantensensor misst den Durchfluss
In vielen Industriezweigen gibt es Herstellungsprozesse, bei denen strömende Flüssigkeiten eine zentrale Rolle spielen. Will man solche Prozesse regeln oder gar automatisieren, so benötigt man verlässliche Angaben zur Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeiten. Ein am Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM entwickeltes magnetfeldbasiertes Durchflussmessverfahren kann diese Flussdaten nach Angaben der Forschenden sehr präzise und ohne Fluidkontakt liefern.
Bei dieser Methode wird das flüssige Medium in einem ersten Schritt mit einem starken Permanentmagneten magnetisch polarisiert. In einem zweiten Schritt wird diese Ausrichtung durch Hochfrequenzimpulse gedreht. So entstehen lokale magnetische Markierungen im Fluid. Für die Messung dieser Markierungen kommt nun ein hochempfindlicher Quantensensor zum Einsatz, der diese nach einer definierten Fließstrecke durch die Rohrwand hindurch erfasst. Auf diese Weise lässt sich die Fließgeschwindigkeit eines magnetisierbaren Fluids bestimmen.
Bei der magnetischen Durchflussmessung polarisiert ein starker Magnet das Fluid, das in einem Stahlrohr von links nach rechts durch den Aufbau fließt. In der mittleren Abschirmung befindet sich die HF-Spule, die die Markierung ins Fluid einprägt. Ein Quantensensor in der rechten Abschirmung detektiert diese Markierung. Bild: Fraunhofer IPM
Zur Verbesserung des Verfahrens wurde nun der quantitative Einfluss des Strömungsprofils auf das magnetische Signal bestimmt. „Unser berührungsloser Messansatz hat das Potenzial für den breiten Einsatz“, so Leonhard Schmieder, Wissenschaftler am Fraunhofer IPM. „Unsere Methode wird immer dann interessant, wenn eine nicht-invasive, präzise und effiziente Lösung gefragt ist.“
Verlinkung zum Download eines Demonstrationsvideos der Messtechnik
Quelle und Bild: www.ipms.fraunhofer.de
