Innovativer Schraubenspindler von VSE

Die VSE-Entwicklungsabteilung hat dieses an sich nicht neue Messprinzip mit der Entwicklung des neuen Rotorsensors rundherum auf den heutigen Stand der Technik gebracht. Dabei gab es erhebliches Entwicklungspotential, denn die Messung des Volumenstroms nach dem Schraubenspindelprinzip bietet bedeutende Vorteile:

• hohe und weitestgehende viskositätsunabhängige Genauigkeit
• pulsationsfreie Messung
• niedrigste Druckverluste
• geringe Ansprechzeit durch innovatives Rotorprofil und reduzierte Massen
• schonende Messung des Fluids
• höchste Funktionalität durch intelligente Sensorik

Kernthema der Neuentwicklung war zunächst die Schaffung völlig neuer Rotorprofile, welche mit modernsten Auslegungsmethoden an die Anforderungen für einen Messmotor-Betrieb angepasst wurden. Diese Profile sorgen für eine widerstandsarme, hochgenaue Messung um bis 45 Prozent reduzierter und optimal verteilter Massen. Dies führt in der Hydraulik zu einem wesentlich besseren Ansprechverhalten - ein großer Vorteil gegenüber den bisher am Markt verfügbaren Geräten. Auch in der Verfahrenstechnik bietet die Entwicklung aufgrund des schonenden Umgangs mit dem Messmedium deutliche Vorteile, denn viele der zu messenden Kleb- und Dichtstoffe reagieren empfindlich auf mechanische Einflüsse der bislang erhätlichen Geräte.

Neben der Profilentwicklung hat VSE auch im Bereich der Lagerung Material und Technik optimiert. Die kombinierte Radial- / Axial-Wälzlagerung liegt abgeschirmt hinter strömungsideal ausgeformten Lagerträgern. Abhängig von Baugrösse und Einsatzzweck werden entweder Spindellager oder Präzisionskugellager in Tandem-Anordnung eingesetzt. Die Lagerung ist symmetrisch, wodurch die Geräte in beiden Durchflussrichtungen mit gleicher Last betrieben werden können. Als Lagerwerkstoff wird Wolframkarbid verwendet und erstmals in Verdrängerzählern auch Siliziumkarbid (SsiC). Für schlecht schmierende oder verschmutzte Flüssigkeiten steht eine Radial- / Axial-Gleitlagerung aus keramischen Werkstoffen zur Verfügung. Durch die Kombination mit entsprechenden Rotorenwerkstoffen sowie optionalen Hartstoff-Beschichtungen sind hohe Standzeiten garantiert. Als Gehäuse- und Rotorwerkstoff gibt es neben Shpäroguss und Wälzlagerstahl alle Baugrössen auch in verschiedenen Edelstahl-Ausführungen.

Auch bei der Signalbildung setzt VSE auf eine Neuentwicklung. Aufbauend auf die patentierte VSI High Definition Sensorik wurde ein Sensormodul entwickelt, welches die Funktionalität des RS Volumensensors deutlich steigert. Der Sensor selbst beinhaltet 2 GMR-Brücken (sin / cos) und ist mit einer Signalaufbereitungs- und Verstärkereinheit in einem auswechselbaren Edelstahl-Cartridge-Gehäuse untergebracht. Er kann im Bedarfsfall ohne aufwendige Justier- und Einstellarbeiten ausgewechselt werden. Der Sensorabgleich erfolgt dabei automatisch.

Die nachgeschaltete Elektronikeinheit verfügt über einen hochauflösenden sin/cos-Interpolator, welcher die Auflösung bei exakt gleichen Impulslängen in Schritten bis zum Faktor 128 erhöhen kann. Zusätzlich bringt die Einheit viele weitere Funktionen mit, die dem Anwender die Weiterverarbeitung der RS Sensorsignale wesentlich erleichtern. Es gibt unter anderem einen programmierbaren Signalfilter, der unerwünschte, negative Impulsfolgen verrechnen kann sowie die Erkennung und Speicherung von Durchfluss und Temperatur-Überschreitungen. Für 1-kanalige Auswertungen steht ein separates Richtungssignal zur Verfügung.

Auch großvolumige Geräte lassen sich damit ohne Einbußen von Frequenz und Genauigkeit mit geringen Durchflussraten betreiben, der Frequenzbereich kann so optimal an die jeweilige Messaufgabe angepasst werden - ein großer Vorteil beim Betrieb mit hochviskosen oder pastösen sowie abrasiven Flüssigkeiten. Falls erforderlich sind durchflussproportionale Ausgangsfrequenzen bis 100 kHz möglich.

Mit weiteren programmierbaren Optionen lässt sich die Funktionalität noch steigern, beziehungsweise der Volumensensor an die jeweilige Messaufgabe anpassen, ohne viel Aufwand auf der Auswertungsseite zu betreiben.

Ziel war es, mehr Intelligenz zur Steigerung der Funktionalität in den Volumensensor zu bringen, um die entsprechenden Auswerteelektroniken des Anwenders zu entlasten.

Weitere noch in der Entwicklung befindliche Funktionen lassen sich nachträglich durch Software-Upgrades, auch vor Ort, nachrüsten.

Es stehen verschiedene Baugrößen für Durchflussbereiche von 0,1 bis 1.000 l/min zur Verfügung, die Geräte sind für Drücke bis 450 bar und Temperaturen zunächst von bis zu 120°C geeignet.