Entwicklung eines Ultraschall-Multi-Funktionsdurchflussmessers für Hydraulikanwendungen
Aufgabe/Zielsetzung
Ultraschall-Durchflussmesser haben das Potential der Volumenstrommessung mit
hoher zeitlicher Auflösung. Sie können damit Leistung und Pulsation von hydraulischen Komponenten kontinuierlich messen. Ihr Messsignal wird aber auch durch den Luft- und Partikelgehalt beeinflusst, wodurch sie als Multifunktions-Messgeräten zum Condition-Monitoring in Hydraulikanwendungen ertüchtigt werden können. Um diese Funktionen zu erfüllen müssen die Sensoren umfangreich qualifiziert werden. Ein weiterer Vorteil ist der kompakte Aufbau ohne innere Bauteile.
Lösungsweg
Um die gewünschten Funktionalitäten in einem für harte praktischen Anwendung
geeigneten, robusten Sensor zu realisieren, werden umfangreiche experimentelle Untersuchungen an einem Versuchsaufbau genutzt, wobei alle notwendigen Parameter sehr genau eingestellt und gemessen werden müssen. Schwierig zugängliche
Informationen zur Innenströmung werden dabei durch numerische Simulationen detailliert zugänglich gemacht. Nach gegenseitiger Validierung stehen umfangreiche Informationen zur Verbesserung der Sensoren zur Verfügung.
Die Qualifizierung der Ultraschall-Sensoren erfolgt durch sich ergänzende Experimentelle und simulative Verfahren
Die präsentierten Forschungsarbeiten erfolgten innerhalb des Projektes “Entwicklung einer multifunktionalen, auf Ultraschall basierenden, eingriffsfreien Durchflussmessung in
Hydraulikanwendungen mit einer Zeitauflösung von 1 ms“ (Förderkennzeichen ZF4163905RE6), welches vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) gefördert wurde.