Ein Durchfluss-Schalter ist wie alle Schalter ein Gerät, das dazu dient, einen Stromkreis zu schließen oder zu unterbrechen. In einem industriellen System ist ein Durchfluss-Schalter für die Überwachung und Steuerung der Durchflussrate von Prozessmedien – wie Dampf, Flüssigkeiten und Gasen – unerlässlich. Durchfluss-Schalter tragen dazu bei, sichere und kontrollierbare Durchflussraten aufrechtzuerhalten, indem sie Aktionen in verschiedenen Maschinen innerhalb eines Systems auslösen, um eine Ein-/Aus-Durchflusssteuerung der Prozessmedien zu ermöglichen.
Was ist Durchfluss?
In der industriellen Verarbeitung ist Durchfluss die Bewegung von Flüssigkeiten, Dampf und Gasen durch ein Verarbeitungssystem. Die Durchflussmessung wird verwendet, um das Volumen der flüssigen Prozessmedien zu messen, die pro Zeiteinheit durch einen bestimmten Querschnittsbereich fließen. Die Überwachung der Durchflussmessungen ist für die Steuerung der sicheren Bewegung von Flüssigkeiten innerhalb eines industriellen Systems von entscheidender Bedeutung. Die Überwachung und Steuerung des Durchflusses ist eine Anforderung für alle Branchen, die flüssige Medien verarbeiten.
Wozu wird ein Durchfluss-Schalter verwendet?
Wie bereits erwähnt, werden Durchfluss-Schalter zur Überwachung und Steuerung der Durchflussrate von Flüssigkeiten innerhalb eines industriellen Prozesssystems verwendet. Automatisierte industrielle Systeme, die flüssige Medien verarbeiten, sind in hohem Maße auf Durchfluss-Schalter angewiesen, um sichere und optimale Durchflussraten zu gewährleisten. Durchfluss-Schalter reagieren auf voreingestellte Durchflussraten und erfüllen zwei Funktionen, wenn diese Werte erreicht werden: Sie schließen ihre Kontakte und schalten ein bestimmtes Gerät ein oder sie öffnen ihre Kontakte und schalten ein bestimmtes Gerät aus.
Was ist der Unterschied zwischen einem Durchfluss-Schalter und einem Durchfluss-Sensor?
Durchfluss-Schalter und Durchfluss-Sensoren können beide zur Überwachung des Medienflusses innerhalb eines Systems verwendet werden. Der Unterschied zwischen einem Durchfluss-Schalter und einem Durchfluss-Sensor besteht jedoch darin, dass ein Durchfluss-Sensor nur Informationen überwachen und anzeigen kann, während Durchfluss-Schalter den Durchfluss überwachen, Auslösesignale senden und bestimmte Aktionen von Maschinen innerhalb des Systems auslösen.
Wie funktioniert ein Durchfluss-Schalter?
Es gibt heute eine Vielzahl verschiedener Arten von Durchfluss-Schaltern auf dem Markt, die auf unterschiedliche Weise funktionieren. Allen Durchfluss-Schaltern ist jedoch gemeinsam, dass sie, wenn die Durchflussrate den Sollwert eines Schalters erreicht, den Stromkreis entweder öffnen oder schließen können, wodurch eine Aktion ausgelöst wird: entweder das Ein- oder Ausschalten einer Pumpe oder das Auslösen von Alarmkontakten.
Durchfluss-Schalter sind entweder als Schließer (NO) oder als Öffner (NC) konfiguriert. Dies bezieht sich auf den Standardzustand des Schalters. Bei einem NO-Schalter ist der Stromkreis offen (AUS), bis er ausgelöst wird. Bei einem NC-Schalter ist der Stromkreis geschlossen (EIN), bis er ausgelöst wird.
Arten von Durchfluss-Schaltern
Bei der Auswahl eines Durchfluss-Schalters für den Einsatz in einem industriellen System ist es wichtig, dass die spezifischen Eigenschaften dieses bestimmten Durchfluss-Schaltertyps mit den Anwendungen des Systems übereinstimmen.
Die drei beliebtesten Arten von Durchfluss-Schalter-Konstruktionen sind:
Paddel-Durchfluss-Schalter
Der Durchfluss-Schalter mit Paddelkonstruktion besteht aus einem schwenkbaren oder federnd gelagerten Paddel, das in direkten Kontakt mit dem durch das Rohr fließenden Medium kommt. Das Paddel wird in seiner Position gehalten, wenn das Medium mit der Sollgeschwindigkeit (oder dem Sollwert) fließt. Eine Erhöhung oder Verringerung der Durchflussrate bewegt das Paddel von seinem Sollwert weg, wodurch wiederum ein kleiner Schalter betätigt wird, der die festgelegte Aktion auslöst.
Kolben- oder Shuttle-Durchfluss-Schalter
Ein Kolben- (oder Shuttle-) Durchfluss-Schalter ist so konstruiert, dass ein frei schwebender Magnetkolben auf die Durchflussmenge in einer Leitung reagiert. Bei einer Erhöhung oder Verringerung der Durchflussrate löst die Bewegung des Kolbens einen hermetisch abgeschlossenen Reedschalter aus, der die festgelegte Aktion auslöst.
Halbleiter-Durchfluss-Schalter
Halbleiter-Durchfluss-Schalter arbeiten nach dem Prinzip der Wärmeübertragung. Ein thermischer Dispersions-Durchfluss-Schalter, eine spezielle Art von Halbleiter-Durchfluss-Schalter, besteht aus zwei Temperatursensoren. Ein Sensor dient als Referenz und misst die Temperatur des Mediums, in das der Durchfluss-Schalter eingetaucht ist. Der zweite Temperatursensor befindet sich in der Nähe eines eingebauten Heizelements. Wenn die Durchflussrate des Mediums zunimmt, hat dies einen kühlenden Effekt auf den beheizten Sensor. Je höher die Durchflussrate, desto stärker die Kühlung. Eine Verringerung der Temperaturdifferenz zwischen den beiden Temperatursensoren zeigt an, dass die Durchflussrate den vom Benutzer einstellbaren Sollwert überschreitet. Wenn die Durchflussrate sinkt, kommt es zu einer geringeren Kühlung, was zu einer Erhöhung der Temperaturdifferenz führt. Die Temperaturdifferenz steht in umgekehrtem Verhältnis zur Strömungsgeschwindigkeit. Schnell fließende Flüssigkeiten führen beispielsweise zu größeren Wärmeunterschieden und umgekehrt.
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