Durchflussmessung für
industrielle Prüfprozesse
Durchfluss zuverlässig messen und Bauteile sicher prüfen
Mit der passenden Durchflussmessung lässt sich prüfen, welche Gasmenge unter festgelegten Bedingungen durch ein Bauteil strömt. Abweichungen können dadurch zuverlässig erkannt und Bauteile anhand definierter Grenzwerte bewertet werden.
HeMaTech entwickelt Lösungen für die industrielle Durchflussmesstechnik – vom einzelnen Durchflussmessgerät bis zur Integration der Messung in automatisierte Prüf- und Produktionsprozesse.
Präzise Messung. Reproduzierbare Prüfabläufe. Passend zu Ihrer Anwendung.
Industrielle Durchflussmessung
Sie liefert einen quantifizierbaren Messwert, der beispielsweise für Funktionsprüfungen, Qualitätskontrollen oder Gut-/Schlecht-Entscheidungen genutzt werden kann.
Typische Prüfobjekte sind unter anderem:
HeMaTech betrachtet deshalb nicht nur den einzelnen Messwert. Wir betrachten den gesamten Prüfprozess – vom Bauteil und dessen Anschlüssen über die Prüfparameter bis zur Auswertung und möglichen Integration in Ihre Fertigung.
Was ist eine Durchflussmessung?
In der industriellen Prüftechnik kann dieser Wert genutzt werden, um die Funktion eines Bauteils zu beurteilen.
Ein einfaches Beispiel ist ein Ventil: Unter festgelegten Bedingungen soll ein bestimmter Durchfluss erreicht werden. Liegt der gemessene Wert außerhalb der vorgegebenen Grenzen, kann dies auf eine Abweichung im Bauteil oder dessen Funktion hinweisen.
Damit liefert die Durchflussprüfung einen messbaren Qualitätsparameter.
Unser Durchflussmessgerät 3925-0160
Für die industrielle Durchflussmessung bietet HeMaTech unter anderem das Durchflussmessgerät 3925-0160.
Das Gerät arbeitet mit einem thermischen Massendurchflussmesser. Grundlage ist der Zusammenhang zwischen der Strömung eines Gases und dem dadurch verursachten Wärmetransport.
Ein Teil des Gasstroms wird über einen Bypass-Sensor geführt. Dort befinden sich thermische Widerstandselemente. Durch den Wärmetransport des strömenden Gases entsteht eine Temperaturdifferenz, aus der der Massendurchfluss bestimmt wird.
Der entscheidende Vorteil für die industrielle Prüfung: Der Massendurchfluss wird unmittelbar erfasst.
Im Gegensatz zu einer rein volumetrischen Messung ist für die Ermittlung des Massenstroms keine zusätzliche Temperatur- und Drucksensorik zur entsprechenden Korrektur des Volumenstroms erforderlich.
Das schafft gute Voraussetzungen für kompakte und reproduzierbare industrielle Prüfprozesse.
Wie funktioniert die thermische Durchflussmessung?
Im Durchflussmessgerät wird der Gasstrom in einen Haupt- und einen Nebenstrom aufgeteilt. Der Nebenstrom wird durch einen Bypass-Sensor geleitet. An einem dünnen Edelstahlrohr befinden sich thermische Widerstandselemente, während der Gasstrom über Heizungen mit konstanter Leistung erwärmt wird.
Strömt Gas durch das System, wird Wärme transportiert. Dadurch verändert sich die Temperaturverteilung zwischen den Messelementen.
Die entstehende Temperaturdifferenz steht in direktem Zusammenhang mit dem Massendurchfluss.
Ein Präzisions-Laminar-Durchflusselement und die Auslegung von Messrohr und Bypass sorgen dafür, dass die für das Messprinzip erforderlichen Strömungsverhältnisse geschaffen werden.
Das Ergebnis ist ein direkt auswertbarer Messwert, der für die Beurteilung des Prüflings genutzt werden kann.
Massendurchfluss oder Volumenstrom
Der Volumenstrom beschreibt das Volumen eines Mediums, das innerhalb einer bestimmten Zeit einen Querschnitt passiert. Bei Gasen kann sich das Volumen jedoch mit Druck und Temperatur verändern.
Der Massendurchfluss beschreibt dagegen die tatsächlich transportierte Masse pro Zeiteinheit.
Das HeMaTech Durchflussmessgerät 3925-0160 arbeitet nach dem thermischen Prinzip und ermittelt den Massendurchfluss unmittelbar. Dadurch ist keine zusätzliche Temperatur- und Drucksensorik zur entsprechenden Korrektur eines volumetrisch ermittelten Durchflusses erforderlich.
Welche Messgröße für einen konkreten Prüfprozess entscheidend ist, sollte immer anhand der tatsächlichen Produkt- und Qualitätsanforderungen festgelegt werden.
Typische Anwendungen der Durchflussmessung
Welche Methode dafür geeignet ist, hängt vor allem von der zulässigen Leckage und den Bedingungen der jeweiligen Anwendung ab.
Die HeMaTech-Unterlagen unterscheiden hierbei unter anderem zwischen Druckänderungsmessungen mit Relativ-/Absolutdruckaufnehmer und dem Differenzdruckverfahren.
Eine Durchflussprüfung ermöglicht beispielsweise die Bewertung, ob bei definierten Bedingungen der vorgesehene Gasstrom erreicht wird. Auf diese Weise können Abweichungen innerhalb eines reproduzierbaren Prüfablaufs erkannt werden.
Die industrielle Durchflussmessung liefert dafür einen quantifizierbaren Wert und ermöglicht die Prüfung anhand vorgegebener Toleranzen.
Insbesondere bei Bauteilen mit definierten Querschnitten, Bohrungen, Verzweigungen oder konstruktiv vorgegebenen Strömungswegen kann der Durchfluss ein wichtiger Qualitätsparameter sein.
Dabei kann kontrolliert werden, ob der Gasstrom innerhalb der für das Produkt festgelegten Vorgaben liegt.
Welche Prüfmethode und welche Parameter geeignet sind, hängt dabei immer von der jeweiligen Anwendung ab.
Durchflussmessung als Funktionsprüfung
Der gemessene Durchfluss kann unmittelbar mit der Funktion des Bauteils verbunden sein.
Soll beispielsweise durch einen Kanal eine bestimmte Gasmenge strömen,
lässt sich anhand des gemessenen Werts kontrollieren, ob diese Anforderung erfüllt wird.
Daraus können definierte Grenzwerte für den Prüfprozess entstehen:
Messwert innerhalb der Toleranz:
Bauteil erfüllt die festgelegte Anforderung.
Messwert außerhalb der Toleranz:
Bauteil muss entsprechend der definierten Prüfstrategie bewertet oder ausgeschleust werden.
In automatisierten Produktionsprozessen kann diese Entscheidung direkt in den weiteren Fertigungsablauf eingebunden werden.
So wird aus der Durchflussmessung ein Bestandteil der industriellen Qualitätssicherung.
Vom Durchflussmessgerät zur kompletten Prüflösung
Damit eine Durchflussmessung im Produktionsalltag reproduzierbar funktioniert, müssen weitere Faktoren berücksichtigt werden.
Dazu gehören beispielsweise:
Durchflussmessung automatisieren
Das Durchflussmessgerät 3925-0160 ist deshalb für automatisierte Prüfabläufe ausgelegt.
Je nach Anwendung können Prüfprogramme gespeichert sowie Prüfdrücke und Prüfzeiten an unterschiedliche Bauteile angepasst werden.
Bei einer weitergehenden Automatisierung kann die Durchflussmessung Bestandteil einer kompletten Prüfstation oder Prüfanlage werden.
Durchflussprüfung für Serienfertigung und individuelle Prüfaufgaben
Abhängig von Stückzahl, Prüfaufgabe und vorhandenem Fertigungskonzept sind beispielsweise denkbar:
Der Bediener legt das Bauteil ein, kontaktiert es und startet den Prüfprozess. Das Messgerät übernimmt die eigentliche Messung und Auswertung.
Halbautomatische Prüfstation
Bestimmte Prozessschritte wie Spannen, Abdichten oder der Prüfablauf werden automatisiert, während das Werkstück weiterhin manuell zugeführt wird.
Vollautomatische Prüfanlage
Werkstückhandling, Kontaktierung, Messung, Auswertung und Weitertransport erfolgen automatisiert.
Inline-Durchflussprüfung
Die Durchflussprüfung wird unmittelbar in eine vorhandene Produktionslinie eingebunden und findet innerhalb des Fertigungsablaufs statt.
Prüfgerät, Vorrichtung und Automation aus einem abgestimmten Prozess
Das ist insbesondere bei Anwendungen relevant, bei denen das Durchflussmessgerät nicht isoliert betrieben werden soll.
Aus einer konkreten Prüfaufgabe kann beispielsweise eine Lösung entstehen, die Messgerät, mechanische Aufnahme, Abdichtung, Sensorik, Steuerung, Werkstückhandling und Datenerfassung miteinander verbindet.
Je nach Projekt können wir den Prozess von der technischen Konzeption bis zur Integration begleiten.
Damit erhalten Sie nicht nur eine Möglichkeit, einen Durchfluss zu messen, sondern einen auf Ihre Fertigung abgestimmten Prüfprozess.
Durchfluss zuverlässig messen und in den Prüfprozess integrieren
Wir verbinden industrielle Durchflussmesstechnik mit Prüfvorrichtungen, Prüfautomation, Kalibrierung und Service. So kann aus einer konkreten Prüfaufgabe eine Lösung entstehen, die vom einzelnen Messgerät bis zur integrierten Prüfanlage reicht.
Sprechen Sie mit uns über Ihr Bauteil.
HeMaTech Prüftechnik GmbH & Co. KG
Siemensstr. 7
D-71409 Schwaikheim
Häufige Fragen zur Durchflussmessung
Was ist eine Durchflussmessung?
Bei einer Durchflussmessung wird bestimmt, welche Menge eines Mediums innerhalb einer bestimmten Zeit durch einen definierten Querschnitt strömt. In der industriellen Prüftechnik kann der gemessene Durchfluss als Funktions- oder Qualitätsmerkmal eines Bauteils verwendet werden.
Welche Bauteile können mit einer Durchflussmessung geprüft werden?
Typische Anwendungen sind Ventile, Armaturen, Rohrkonstruktionen, Abgassysteme, Leitungssysteme und weitere fluidführende Komponenten. Grundsätzlich kommt eine Durchflussprüfung infrage, wenn ein definierter Gasstrom durch das Bauteil ein relevantes Funktions- oder Qualitätsmerkmal darstellt.
Wie funktioniert das Durchflussmessgerät von HeMaTech?
Das HeMaTech Durchflussmessgerät 3925-0160 arbeitet mit einem thermischen Massendurchflussmesser. Ein Teil des Gasstroms wird durch einen Bypass-Sensor geleitet. Der durch die Strömung verursachte Wärmetransport erzeugt eine Temperaturdifferenz, die zur Bestimmung des Massendurchflusses genutzt wird.
Was ist der Unterschied zwischen Durchflussmessung und Dichtheitsprüfung?
Bei einer Durchflussmessung wird ein vorhandener Gasstrom quantitativ bestimmt. Bei einer Dichtheitsprüfung wird dagegen untersucht, ob beziehungsweise in welchem Umfang Medium an unerwünschten Stellen entweicht. Welche Methode geeignet ist, hängt von der konkreten Prüfaufgabe ab.
Was ist der Unterschied zwischen Massendurchfluss und Volumenstrom?
Der Volumenstrom beschreibt das Volumen eines Mediums pro Zeiteinheit. Der Massendurchfluss beschreibt dagegen die transportierte Masse pro Zeiteinheit. Da sich das Volumen von Gasen mit Druck und Temperatur verändern kann, müssen diese Einflussgrößen bei volumetrischen Messverfahren entsprechend berücksichtigt werden. Das HeMaTech 3925-0160 misst den Massendurchfluss nach dem thermischen Prinzip unmittelbar.
Kann die Durchflussmessung automatisiert werden?
Ja. Das Durchflussmessgerät 3925-0160 unterstützt automatische Prüfabläufe und die Speicherung von Prüfprogrammen. Darüber hinaus kann die Messung in halb- oder vollautomatische Prüfstationen sowie in bestehende Fertigungsprozesse integriert werden.
Kann eine Durchflussprüfung in eine bestehende Produktionslinie integriert werden?
Ja. Abhängig von der Anwendung können Durchflussmessung, Werkstückaufnahme, Abdichtung, Handling, Steuerung, Datenerfassung und Gut-/Schlecht-Bewertung zu einem automatisierten Prüfprozess verbunden werden. Die konkrete Integration richtet sich nach den vorhandenen Schnittstellen und Prozessbedingungen.
Welche Faktoren sind bei der Auswahl eines Durchflussmessgeräts wichtig?
Entscheidend sind unter anderem das zu prüfende Bauteil, das verwendete Medium, der benötigte Messbereich, der Prüfdruck, die zulässigen Toleranzen, die gewünschte Prüfzeit sowie die Einbindung in den Produktionsprozess. Bei automatisierten Anwendungen kommen zusätzlich Taktzeit, Schnittstellen und Werkstückhandling hinzu.
Kann HeMaTech auch eine komplette Prüfanlage für die Durchflussmessung entwickeln?
Ja. Neben einzelnen Prüfgeräten können individuelle Prüfvorrichtungen und komplette Prüfprozesse realisiert werden. Gemeinsam mit der Automatisierungstechnik lässt sich die Messung außerdem in automatisierte Prüfstationen und Produktionsanlagen integrieren.
Wie lässt sich ein Durchflussmessgerät überprüfen?
Mess- und Prüfmittel sollten im Rahmen der jeweiligen Qualitätssicherung regelmäßig überprüft werden. HeMaTech bietet dafür Kalibrierungs- und Serviceleistungen an. Der Leckkalibrator 3925-0202 kann unter anderem zur Überprüfung von Durchflussmessgeräten eingesetzt werden.
Kann die Durchflussmessung für unterschiedliche Bauteilvarianten eingesetzt werden?
Das hängt von den jeweiligen Bauteilen und Messanforderungen ab. Beim Durchflussmessgerät 3925-0160 können Prüfprogramme gespeichert sowie Prüfdrücke und Prüfzeiten variiert werden. Bei individuellen Anlagen können zusätzlich Vorrichtungen und Automatisierung an unterschiedliche Varianten angepasst werden.
Wie starte ich ein Projekt zur industriellen Durchflussmessung?
Am besten stellen Sie zunächst die verfügbaren Informationen zum Bauteil und zur Prüfaufgabe zusammen. Besonders hilfreich sind Zeichnungen oder Bilder, gewünschter Messbereich, Prüfdruck, Toleranzen, Taktzeit, Stückzahlen beziehungsweise Produktionsbedingungen und Informationen zur gewünschten Automatisierung. Auf dieser Grundlage kann die technische Lösung konkretisiert werden.