Dichtesensor DLO-M1 für Flüssigkeiten
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Der DLO-M1 Sensor misst die Dichte von Flüssigkeiten in einem mikroelektromechanischen System (MEMS-System). Innerhalb des MEMS-Systems wird die Flüssigkeit zu einem omegaförmigen Mikrokanal geleitet, dem sogenannten Omega-Chip. Dieses winzige Siliziumrohr – es ist kaum dicker als ein Haar – wird für die Messung in Schwingung versetzt. Aus der Eigenfrequenz dieser Schwingung kann die Dichte des Messstoffes abgeleitet werden: Sie ist umso kleiner, je dichter der Messstoff ist.
Dank der Messung im MEMS-System ist der Sensor nur 30 x 80 x 15 mm³ klein und findet auch bei engen Verhältnissen Platz. Die hochpräzisen Messresultate sind sofort verfügbar, damit ist eine kontinuierliche Messung im laufenden Prozess möglich. Die Dichte von Flüssigkeiten ist abhängig von ihrer Temperatur. Um diesen Effekt zu kompensieren, erfasst ein integrierter Widerstand aus Platin die Temperatur der Flüssigkeit.
Die Messwerte gelangen über eine RS232-Schnitstelle an das übergeordnete System. Dafür verwendet der Sensor ein ASCII-Befehlsprotokoll im TrueDyne Sensors-Standard.
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Anwendungen
Konzentrationsüberwachung
Das Kältemittel in einem Kühlreislauf besteht in den meisten Fällen aus einem Gemisch von Ethylenglykol und Wasser. Die optimale Konzentration wird abhängig von der minimalen im Kreislauf eintretenden Temperatur bestimmt, um ein Gefrieren der Flüssigkeit zu verhindern. Gleichzeitig besteht das Bestreben den Wasseranteil möglichst hoch zu halten, da dies einen positiven Effekt auf die Wärmeleitfähigkeit hat. Wie kann nun die Konzentration der Glykol-Wassermischung im Prozess überwacht werden? Mit dem DLO-M1 Sensor von TrueDyne erfassen Sie die nötigen Daten zur Bestimmung der Konzentration des Mediums im laufenden Prozess.
1. Dichtesensor mit integrierter Glykol-Wasser Konzentrationsberechnung. 2. Die Konzentration wird direkt als Messwert ausgegeben. 3. Kälteanlage und Aufbereitung der Konzentration zur Kühlung von industriellen Anwendungen. 4. Wärmetauscher auf dem Dach von Fabrikgebäuden. Aufgrund des Kreislaufes kann Wasser verdunsten und die Konzentration vom Kältemittel verändert sich. Hier kommt der DLO-M1 zur Konzentrationsüberwachung zum Einsatz.
Vom Volumen (l) zur Masse (kg)
Wird ein Treibstoff beispielsweise von einem LKW in eine Tankanlage gepumpt, wird standardmässig das Volumen der betankten Flüssigkeit erfasst. Da die Dichte aber je nach Druck und Temperatur variiert, sind damit keine präzisen Aussagen zur Masse möglich. Mit dem DLO-M1 Sensor von TrueDyne erfassen Sie die nötigen Daten zur Dichte im laufenden Prozess und können daraus die Masse berechnen (V·ρ=m).
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1. Treibstoff wird aus dem LKW zur Tankanlage gepumpt. 2. Standardisierte volumetrische Messung in Litern. 3. In einem Bypass erfasst der Dichtesensor DLO-M1 die Dichte direkt auf dem LKW. Dank der kompakten Bauweise des Sensors kann dieser auch nachträglich in den Prozess integriert werden. 4. Gemeinsam mit der volumetrischen Messung lässt sich mit der Dichte die Masse der betankten Flüssigkeit in Kilogramm berechnen, die an den Kunden übergeben wird.
Qualitätsüberwachung
Die Dichte einer Flüssigkeit ist abhängig von ihrer Zusammensetzung. Werden verschiedene Flüssigkeiten gemischt, kann das richtige Mischverhältnis mit Dichtemessungen geprüft werden. So zum Beispiel beim Heizöl: Gemäss den gesetzlichen Vorgaben dürfen dem Heizöl 7 % Biodiesel beigemischt werden. Da dieses steuerfrei ist, wird hier oft an der Grenze der Legalität operiert. Mit dem Dichtesensor DLO-M1 von TrueDyne überwachen sie die Qualität des Heizöls im laufenden Prozess.
1. Tanklastwagen für die Lieferung von Heizöl. 2. Der Sensor misst die Dichte des Heizöls direkt am Übergabepunkt. Die vor Ort erhobenen Daten zeigen, ob die richtigen Medien im korrekten Verhältnis betankt werden. 3. Das Produkt wird dem Kunden übergeben. Eine gute Qualität ist garantiert.
Spezifikationen
Allgemein
Messgrösse:
Dichte und daraus abgeleitete Grössen (z.B. Normdichte, Konzentration, etc.)
Zulässige Messstoffe:
Partikelfreie (<30 μm) Kohlenwasserstoffe wie zum Beispiel
- Benzin E5 / E10 / E85
- Diesel B7 / B10 / XTL
- Jet-A1 (auch F-35 oder JP-8)
- M100 (Methanol)
- Isopropanol
- OME* (synthetischer Treibstoff)
- LPG*
Wässrige Medien wie z.B.:
- AdBlue®*
- Glykole-Mischungen*
Weitere Medien können ggf. nach
Einzelabklärung verwendet werden. *Optional
Messperformance
Max. Messabweichung :
Dichte: ±0,5 kg/m³ (Option ±[0.2 bzw 0.01 x abs (T-25 °C)] kg/m³ wenn der Wert >0.2 ist)
Temperatur: ±0,3 °C (Option ±0.15 bzw. ±[0.0075 x abs(T-25 °C)] °C wenn der Wert >0.15 ist)
Wiederholbarkeit:
Dichte: ±0,25 kg/m³ (Option ±0,1 kg/m³)
Temperatur: ±0,1 °C (Option ±0,05 °C)
Temperaturbedingungen
Zulässige Mediumstemperatur:
-20…+60 °C
Zulässige Umgebungstemperatur:
-20…+60 °C
Zulässige Lagerungstemperatur:
-20…+60 °C
Einsatzbereich
Zulässiger Dichtemessbereich:
600…1000 kg/m³ (Option 0…1200 kg/m³)
Zulässiger Viskositätsbereich:
0,3…5 mPa s (Option 0,3…50 mPa s)
Zulässiger Messstoffdruck:
0…20 bar (abs)
Berstdruck 80 bar (abs)
Zulässige Partikelgrösse:
Max. 30 μm
Zulässiger Durchflussbereich:
0…10 l/h (Wasser)
Vibrationen:
Vibrationen (<20 kHz) haben aufgrund der hohen Arbeitsfrequenz des Mikrokanals keinen Einfluss auf die Messgenauigkeit.
Ein- und Auslaufstrecken:
Ein- und Auslaufstrecken haben keinen Einfluss auf die Messgenauigkeit.
Umgebungsbedingungen
Klimaklasse:
IEC/EN 60068-2-1
IEC/EN 60068-2-2
IEC/EN 60068-2-30
Elektromagnetische Verträglichkeit:
EMV 2014/30/EU (EN 61326-1)
Schwingungs – und Stossfestigkeit:
IEC/EN 60068-2-6
IEC/EN 60068-2-27
IEC/EN 60068-2-64
Schutzart
IPx4, IPx5, IPx6, IPx7 (IEC 60529)
Material
Gehäuse:
Rostfreier Stahl:
- 1.4404 (316L)
- 1.4542 (AISI/SUS 630)
Medienberührend:
Rostfreier Stahl:
- 1.4542 (AISI/SUS 630)
BOROFLOAT® 33 Glas
Silizium
Epoxidharz
Dimensionen / Bauform
Bauform: DLO-M1 / VLO-M1
Abmessungen:
30 mm x 66 mm x 15 mm (ohne Kabel und Kabeldurchführung)
Gewicht:
<150 g
Abmessungen Messkanal:
160 x 200 μm (500 nl)
Fluidische Schnittstellen
Fluidische Schnittstellen:
2 x M5 Gewindebohrungen im 45°-Winkel zur Seiten- und Stirnfläche
Elektrische Schnittstelle
Kabelbauform:
Fest verbautes Kabel
Kabellänge:
3 m
Kabelaussen durchmesser:
2,3 mm
Aderdurchmesser:
4 x AWG 28
Pegelführung:
Digitale Kommunikationsleitungen und Spannungsversorgung in einem gemeinsam geschirmten Kabel
Kommunikation:
Kontinuierlich, ohne die Notwendigkeit eines Befehls von aussen auf dem Hardware-Standard RS232 Proprietärer ASCII-Ausgabestring
Energieversorgung:
Netzanschluss DC 5…12 V (max. 400 mW) über eine Netzteil mit Sicherheits-Kleinspannung (SELV) oder Schutz-Kleinspannung
(PELV)
Spannungsfestigkeit
Zwischen GND (Signalmasse) und Erde darf 36 Vpeek als maximale zulässige Fehlerspannung nicht überschritten werden
Datenrate:
10 Werte/Sekunde (Saps)
(Option azyklisch Ansprechzeit 100 ms)
Kabelbelegung:
weiss: VDD (Versorgungsspannung)
braun: GND (Signalmasse)
grün: RX (Input)
gelb: TX (Output)
Hinweis: Die Kabelbelegung entspricht der Sichts des Sensors (DLO-M1)
Zertifikate / Zulassungen
CE-Zeichen:
Der Dichtesensor erfüllt die gesetzlichen Anforderungen der EG-Richtlinien. Die TrueDyne Sensors AG bestätigt die erfolgreiche
Prüfung des Dichtesensors mit der Anbringung des CE-Zeichens.
RoHS:
Alle verbauten Komponenten erfüllen die Anforderungen der RoHS-Richtlinie.
EAC-Declaration:
Der Dichtesensor erfüllt die gesetzlichen Anforderungen der EAC-Richtlinien. Die TrueDyne Sensors AG bestätigt die erfolgreiche Prüfung des Dichtesensors..
Elektromagnetische Verträglichkeit:
EMV 2014/30/EU (EN 61326-1)
Produktaufbau
Produktaufbau: DLO-M1 / VLO-M1
- Gehäuse
- Elektronische Schnittstelle für Kommunikation und für Stromversorgung
- Montagelöcher für mechanische Befestigung (6x M3-Gewindebohrungen)
- Fluidische Schnittstelle (2x M5-Gewindebohrungen)
Mechanische Befestigung: DLO-M1 / VLO-M1
Fluidischer Anschluss: DLO-M1 / VLO-M1