Welcher Drucksensor fuer Fluessigkeitsstroemung?

Haus & Garten Heizung & Sanitär
#1

Hallo,

Ich moechte gerne in einer Testumgebung einen Druck messen und bin mir nicht ganz sicher welcher Drucksensor fuer mich in Frage kommt und wo ich den am besten anschliesse.

Kurz zu der Testumgebung:
Eine Kreisepumpe foert eine wasseraehnliche Substanz in einen Schlauch. An diesem Schlauch befindet sich ein Verteiler mit einem Ventil. Das Ventil dient dazu einen Teil des Fluessigkeit abfliessen zu lassen und somit Volumenstrom und Druck im anderen Schlauchstueck zu regulieren. Dieser Schlauch fuehrt in eine Testbox in der verschiedene Arten von Stroemungswiderstaenden eingespannt werden koennen. Die Box hat nicht den selben Durchmesser wie der Schlauch, wird aber vollstaendig mit der Fluessigkeit durchspuelt. Am Ausgang der Box ist wieder ein Schlauchstueck mit dem gleichen Durchmesser wie der Eingangsschlauch. Die Fluessigkeit fliesst dann in die Umgebung ab.
Es ist moeglich das die in der Testbox eingespannten Stroemungswiderstaende die Stroemung komplett blockieren oder teilweise durchlassen. Zwischen dem Eingangsschlauch und dem Ausgangsschlauch findet also innerhalb der Textbox eine Veraengung des Stroemungsquerschnittes statt. Ich moechte den Einfluss der verschiedenen Geometrien der Stroemungswiderstaende auf den Druck untersuchen.
Laut Bernoulli wird sich zwar der Druck und die Geschwindigkeit an der Engstelle erhoehen, aber links und rechts davon (wo der Durchmesser der selbe ist) muesste der selbe Druck herrschen. Es wuerde also keinen Sinn machen am Eingang und Ausgang der Testbox einen Differenzdrucksensor zu verwenden.
Ich vermute mal, dass eine Relativdrucksensor direkt am Eingang vor der Testbox die beste Wahl ist. Diese Sensor wuerde dann selber ein kleines Loch fuer den Luftdruck haben.

Muss ich den Luftdruck dann noch von dem ausgewiesenen Ergebnis abziehen?

Warum kann ich keinen Differenzdrucksensor nehmen und einfach den zweiten Anschluss an der Luft lassen und nur den einen Anschluss an meine System anschliessen? Das waere doch dann das Selbe wie ein Relativdrucksensor.

Welcher Drucksensor ist fuer diese Anwendung geeignet und wo schliesse ich den am besten an?

Danke schonmal fuer eure Hilfe.

#2

Hallo,

Ich moechte gerne in einer Testumgebung einen Druck messen und
bin mir nicht ganz sicher welcher Drucksensor fuer mich in
Frage kommt und wo ich den am besten anschliesse.

Kurz zu der Testumgebung:
Eine Kreisepumpe foert eine wasseraehnliche Substanz in einen
Schlauch. An diesem Schlauch befindet sich ein Verteiler mit
einem Ventil. Das Ventil dient dazu einen Teil des
Fluessigkeit abfliessen zu lassen und somit Volumenstrom und
Druck im anderen Schlauchstueck zu regulieren. Dieser Schlauch
fuehrt in eine Testbox in der verschiedene Arten von
Stroemungswiderstaenden eingespannt werden koennen. Die Box
hat nicht den selben Durchmesser wie der Schlauch, wird aber
vollstaendig mit der Fluessigkeit durchspuelt. Am Ausgang der
Box ist wieder ein Schlauchstueck mit dem gleichen Durchmesser
wie der Eingangsschlauch. Die Fluessigkeit fliesst dann in die
Umgebung ab.
Es ist moeglich das die in der Testbox eingespannten
Stroemungswiderstaende die Stroemung komplett blockieren oder
teilweise durchlassen. Zwischen dem Eingangsschlauch und dem
Ausgangsschlauch findet also innerhalb der Textbox eine
Veraengung des Stroemungsquerschnittes statt. Ich moechte den
Einfluss der verschiedenen Geometrien der
Stroemungswiderstaende auf den Druck untersuchen.
Laut Bernoulli wird sich zwar der Druck und die
Geschwindigkeit an der Engstelle erhoehen, aber links und
rechts davon (wo der Durchmesser der selbe ist) muesste der
selbe Druck herrschen. Es wuerde also keinen Sinn machen am
Eingang und Ausgang der Testbox einen Differenzdrucksensor zu
verwenden.
Ich vermute mal, dass eine Relativdrucksensor direkt am
Eingang vor der Testbox die beste Wahl ist. Diese Sensor
wuerde dann selber ein kleines Loch fuer den Luftdruck haben.

Muss ich den Luftdruck dann noch von dem ausgewiesenen
Ergebnis abziehen?

Warum kann ich keinen Differenzdrucksensor nehmen und einfach
den zweiten Anschluss an der Luft lassen und nur den einen
Anschluss an meine System anschliessen? Das waere doch dann
das Selbe wie ein Relativdrucksensor.

Welcher Drucksensor ist fuer diese Anwendung geeignet und wo
schliesse ich den am besten an?

Warum machst du es nicht genauso wie in einem geschlossenen(!) Kreislaufsystem üblich?
Miss den Differenzdruck an der Pumpe.
Die Pumpenleistung sollte entweder für konstanten Volumenstrom oder konstanten Ausgangsdruck regelbar sein.
Beides lässt sich leicht messen und einregeln.
Sonst müsste man die Pumpenkennlinie genau ermitteln und in die Berechnung einbeziehen.
Das ist umständlich.

Die Widerstände des Kreislaufs selber können rechnerisch oder messtechnisch so ermittelt werden dass man diese von den Experimentalwiderständen in Abzug bringt, falls die Kreislaufwiderstände überhaupt eine relevante Grösse haben.
Für konstanten höhern Druck wäre ggf. eine Zahnradpunpe mit einstellbarem Überströmsystem (ähnlich ener Ölbrennerpumpe) geeigneter.

Aber egal wie herum man herangeht.
Der Widerstand ergibt aus aus der Relation von Druck und Volumenstrom.

#3

Hallo odo,
danke fuer deine schnelle Antwort. Ich glaube allerdings nicht, dass ich die Testumgebung als geschlossenen Kreislauf aufbauen kann. Die Fluessigkeit laeuft am Ende einfach in die Umgebung aus.
Ich denke ich werde versuchen einen Relativdrucksensor zu finden und den kurz vor der Testbox installieren. Allerdings sind die meisten Relativdrucksensoren die ich gefunden habe in der Form http://www.amsys.info/drucksensor/relativdrucksensor…
Es ist moeglich einen Eingang zu invertieren um dann in Fluessigkeiten zu messen und dann die andere Seite an der Luft zu lassen.
Das Problem ist, dass ich hier nicht die Technik wie einen Analog-Digitalkonverter oder Labview zur Verfuegung habe.

Ich suche daher eher ein Handmessgeraet wie sowas hier: http://www.greisinger.de/index.php?task=2&wg=140
Allerdings im Messbereich bis ca. 500 mbar und fuer Fluessigkeiten. Die meisten Geraete die ich dort sehe sind nur fuer Luft und Gase.

#4

Warum willst du es dir extra umständlich machen?
Auch mit „offenem System“ resultiert bei gleichbleibendendem Zulaufdruck der Durchfluss im Volumenstrom, der durch den Widerstand begrenzt wird.

Miss einfach den Volumenstrom (gerne auf der Druckseite) und rechne zurück. Durchflussmengenmesser mit elektonischer

Als Referenz nimm einen „eichbaren“ Durchflusswiderstand mit bekannten Parametern.

Durchflussmengenmesser mit elektronischer Auswertung und Schnittstelle gibt es z.B. hier:
http://www.smc.eu/portal/WebContent/local/DE/Pg_Prod…

#5

hm, das mit dem volumenstrommesser ist auch ne gute idee. muss ich am ende mal schauen was mich guenstiger kommt. ausserdem waere die aufloesung im kleinen messbereich wichtig. habe ja nur volumenstroeme von unter 6 liter pro minute und druecke von unter 300 mmHg.

kann ich sonst nicht einfach dieses geraet nehmen und dan zweiten eingang der luft lassen?
http://www.greisinger.de/files/upload/de/produkte/ka…

dann messe ich doch auch die differenz zw dem druck im schlauch und der umgebung.