Was ist ein Mikro-Durchflussmesser?
Ein Mikro-Durchflussmesser ist ein Durchflussmesser, der sehr niedrige Durchflussraten messen kann. Im Falle von Flüssigkeiten wird ein Durchflussmesser, der Flüssigkeiten mit Durchflussraten von weniger als Liter/Minute messen kann, als Mikro-Durchflussmesser bezeichnet. Die Bandbreite ist jedoch groß, und es gibt Mikro-Durchflussmesser, die Durchflussmengen in Einheiten von Mikrolitern (0,001 Milliliter)/Minute messen können.
Die Messmethoden von Mikro-Durchflussmessern variieren von Hersteller zu Hersteller, und die Leistung von Mikro-Durchflussmessern verbessert sich von Tag zu Tag in Bezug auf die Messstabilität, den Bereich der messbaren Flüssigkeitsviskositäten und die minimale Durchflussrate, die gemessen werden kann.
Anwendungen von Mikro-Durchflussmessern
Mikro-Durchflussmesser werden in Chemie-, Lebensmittel- und Pharmazieanlagen eingesetzt, in denen kleine Mengen von Chemikalien genau gehandhabt werden müssen. In diesen Anlagen wirkt sich die kontinuierliche Zufuhr kleiner Mengen von Chemikalien in konstanten Mengen auf die Qualität des Produkts aus, sodass der Bedarf an Mikro-Durchflussmessern sehr hoch ist.
Mikro-Durchflussmesser sind auch beim Polieren von Brillengläsern und Siliziumwafern unverzichtbar, wo regelmäßig sehr kleine Mengen von Schleifmitteln zugeführt werden müssen.
Funktionsweise von Mikro-Durchflussmessern
Es gibt verschiedene Methoden zur Messung von Mikrodurchflussmengen, und es werden immer neue Methoden entwickelt. Drei typische Arten der Messung von Mikrodurchflussmengen:
- Anemometer-Methode
Bei dieser Methode wird ein Heizelement im Flüssigkeitsstrom auf eine bestimmte Temperatur erhitzt. Je höher die Durchflussmenge ist, desto mehr Wärme geht vom Heizer verloren, sodass mehr Energie benötigt wird, um den Heizer auf einer bestimmten Temperatur zu halten, während eine geringere Durchflussmenge weniger Energie erfordert. Bei der Anemometermethode wird diese Energiemenge zur Messung der Durchflussmenge verwendet. - Kalorimetrische Methode
Bei dieser Methode werden zwei Temperatursensoren stromaufwärts und stromabwärts in der Flüssigkeit angebracht, wobei sich zwischen den Sensoren ein Heizer befindet. Durch das Vorhandensein des Heizelements zwischen den Sensoren entsteht ein Temperaturunterschied zwischen dem stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Teil der Flüssigkeit, der gemessen wird. Mit anderen Worten: Je höher die Strömungsgeschwindigkeit, desto geringer der Temperaturunterschied zwischen stromaufwärts und stromabwärts, und umgekehrt, je langsamer die Strömungsgeschwindigkeit, desto größer der Temperaturunterschied, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit gemessen werden kann. - Time-of-Flight (TOF)-Methode
Bei dieser Methode wird ein Heizer stromaufwärts in der Flüssigkeit und ein Temperatursensor stromabwärts installiert. Die Temperatur der Flüssigkeit, die von der stromaufwärts gelegenen Heizung erwärmt wird, wenn sie den stromabwärts gelegenen Temperatursensor erreicht, wird gemessen, und die Durchflussgeschwindigkeit wird ermittelt.