Viele Forschungsanwendungen erfordern hochpräzise Kontrolle geringer Durchflussmengen. In diesem Blog demonstrieren wir unsere Kombination eines Coriolis-Sensors (in diesem Fall verwenden wir einen Bronkhorst ML120) mit einem Equilibar Dom-Ventil. Scrollen Sie nach unten, um den Blog zu lesen, oder sehen Sie sich zuerst dieses Video an:

Wie funktioniert Durchflussregelung?

Normalerweise ist Schritt 1 bei der Flüssigkeitssteuerung der Durchflusssensor:
Für die Messung extrem kleiner Durchflussraten werden oft Coriolis-Sensoren verwendet. Die Genauigkeit von Coriolis-Durchflusssensoren ist unübertroffen: Im Handel erhältliche Sensoren können bereits Durchflussraten ab wenigen Milligramm pro Stundemessen! Aus instrumenteller Sicht ist dies eine wirklich außergewöhnliche Leistung. Insbesondere, wenn man bedenkt, dass die Durchflussmessung auf der Frequenzverschiebung eines Stahlrohrs basiert, die durch die Masse des Durchflusses ausgelöst wird.

Schritt 2 ist die Wahl eines geeigneten Ventils, um solch niedrige Durchflüsse zu regeln:
Bei geringen Drücken (bis zu 10 Überdruck) bieten Lieferanten von Coriolis-Sensoren häufig geeignete Ventile mit an. Bei höheren Drücken (über 10 bar Überdruck) sind diese Ventile für die Durchflüsse und die Druckdifferenz häufig nicht geeignet.

Durchflussregelung mit Coriolis-Sensor und Equilibar-Ventil

Die Präzisions-Dom-Vordruckventile von Equilibar ® sind jedoch für hohe Druckverluste ausgelegt und bieten einen extrem großen Durchflussbereich. Diese Ventile sind in der Lage, extrem niedrige Durchflussmengen mit großem Druckabfall sehr präzise zu handhaben. Die Betätigung des Ventils erfolgt durch Modulation des Steuerdrucks am Dom des Ventils, der eine Membran auf mehrere Öffnungen drückt und wieder freigibt. Das Ergebnis ist ein Kräftegleichgewicht zwischen dem Referenz-(Dom-)Druck und dem Druck vor dem Ventil.

Ein Merkmal des Coriolis-Sensors ist der Druckabfall über ein langes und schmales Messrohr. Dieser Druckabfall kann als Vorteil genutzt werden: Wenn ein zunehmender Durchfluss zu einem zunehmenden Druckabfall über dem Durchflusssensor führt, muss der Referenzdruck entsprechend reduziert werden, um den Durchfluss zu halten. Der Druckabfall über dem Sensor erzeugt eine Regelbandbreite für den Referenzdruck, die es ermöglicht, den - schwankenden - Referenzdruck genau zu regulieren, der erforderlich ist, um einen konstanten Durchfluss durch den Durchflussregelungsaufbau zu erreichen.

Sehen Sie auch das obige Schema sowie diesen Blog zur Durchflussregelung an, um mehr darüber zu erfahren, wie wir mit dieser Konfiguration Probleme bei der Durchflussregelung lösen können.

Demo-Video mit dem Bronkhorst ML120

Das folgende Video zeigt, wie wir einen Coriolis-Sensor (in diesem Fall einen Bronkhorst ML120) und ein Equilibar-Ventil kombinieren, das durch das Signal des Sensors betätigt wird. Diese spezielle Kombination regelt einen Durchflussbereich von 0,1…200 g/h Flüssigkeit oder Gas mit einer Genauigkeit von 0,02 g/h.