Viskositätssensor VLO-M1 für Flüssigkeiten

Der VLO-M1 Viskositätssensor misst die Viskosität eines Fluides in einem mikroelektromechanischen System (MEMS-System). Der Messstoff wird im Sensor über ein Druckgefälle zum Omega-Chip geleitet, einem omegaförmigen Mikrokanal. Dieses vibronische Messsystem generiert die Messwerte, indem ein Siliziumrohr im Chip in resonante Schwingung versetzt und diese analysiert wird. Denn die Schwingungsgüte hängt von der Viskosität der Flüssigkeit im Mikrokanal ab. Gleichzeitig – und unabhängig von der Viskosität – lässt sich über die Frequenz des Mikrokanals die Dichte des Messstoffes bestimmen. Da die Temperatur sowohl Viskosität als auch Dichte beeinflusst, wird im Chip auch die Temperatur des Messstoffes in Echtzeit erfasst. So kann der Temperatureffekt ausgeglichen werden.

Das Messsystem in Submillimetergrösse ermöglicht den kompakten Bau des Sensors. Er ist lediglich 80 x 30 x 15 mm³ klein und findet so auch bei engen Verhältnissen Platz. Die Messwerte gelangen über eine RS232-Schnittstelle und im ASCII-Befehlsprotokoll im TrueDyne Sensors-Standard an das übergeordnete System.

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Anwendungen

Überwachung von Treibstoffkonzentrationen

Neuwagen müssen vor ihrer Zulassung genau auf Herz und Nieren getestet werden. Der Motor wird dafür an den Grenzen seiner Möglichkeiten getestet und oft «kalt» gestartet. Dadurch verbrennt der Treibstoff nicht mehr vollständig und vermischt sich mit dem Motorenöl. Ist zu viel Treibstoff im Motorenöl, kann dies den Motor zerstören. Mit dem Viskositätssensor müssen die Tests nicht mehr unterbrochen werden – überwachen Sie die Viskosität des Öls direkt im Prozess und wechseln Sie es nur noch bei Bedarf aus.

1. Prüfstand zum Prüfen von Motoren. 2. Motor, der geprüft wird. 3. Treibstoff, der für die Prüfung verwendet wird. 4. Im Motor verwendetes Motorenöl. 5. Die Qualität des Motorenöls wird direkt im Prozess geprüft, Schäden durch allfällige Verunreinigungen können vermieden werden.

Spezifikationen

Allgemein

Messgrösse:

Viskosität, 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

Weitere Medien können ggf. nach Einzelabklärung verwendet werden.

Messperformance

Messgenauigkeit:

Viskosität: ±[0,2 mPa s + 5% vom Messwert]
Dichte: ±[0.2 bzw 0.01 x abs (T-25 °C)] kg/m³ wenn der Wert >0.2 ist
Temperatur: ±0.15 bzw. ±[0.0075 x abs(T-25 °C)] °C wenn der Wert >0.15 ist

Wiederholbarkeit:

Viskosität: ±0,1 mPa s
Dichte: ±0,1 kg/m³
Temperatur: ±0,05 °C

Temperaturbedingungen

Zulässige Mediumstemperatur:

-20…+60 °C

Zulässige Umgebungstemperatur:

-20…+60 °C

Zulässige Lagerungstemperatur:

-20…+60 °C

Einsatzbereich

Zulässiger Viskositätsbereich:

0,3…50 mPa s

Zulässiger Dichtemessbereich:

600…1000 kg/m³ (Option 0…1000 kg/m³)

Zulässiger Druckbereich:

0…20 bar (absolut)
Berstdruck 80 bar (absolut)

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

Material

Gehäuse:

Rostfreier Stahl:

1.4404 (316L)
1.4542 (AISI/SUS 630)30

Medienberührend:

Rostfreier Stahl:

1.4542 (AISI/SUS 630)

BOROFLOAT® 33 Glas
Silizium
Epoxidharz

Dimensionen / Bauform

Abmessungen:

30 mm x 66 mm x 15 mm (ohne Kabel und Kabeldurchführung)

Gewicht:

<150 g

Abmessungen Messkanal:

160 x 200 μm (500 nl)

Gehäuseschutz:

IPx4, IPx5, IPx6, IPx7 (IEC 60529)

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)

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 (VLO-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.

Elektromagnetische Verträglichkeit:

EMV 2014/30/EU (EN 61326-1)

Produktaufbau

Produktaufbau: DLO-M1 / VLO-M1Gehäuse

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