Ultraschall sensor für Durchflussmessung

Hallo zusammen,

ich muss ein Projekt für die Hochschule machen.
Wie man schon erkennen kann geht es um ein Durchflussmessung durch Ultraschallsensor.
Ich habe mich für denn Laufzeitdifferenzverfahren entschieden. Nun ist die Frage welche Sensor ich am besten nehmen soll. Mein Versuchsaufbau sieht ungefähr so aus.

Bei der recherche stoßte ich auf Pieze sensor. Normale Ultraschall sensoren kann ich ja nicht verwenden das sie Wasser als ein Objekt sehen würden? Habe ich da recht ?

Könnt Ihr mir weiterhelfen.

Wie genau soll gemessen werden?

Wir haben ein Profigerät in der Firma. Als grobes Schätzeisen taugt das was, aber zum wirklichen messen nicht.

Daher die Frage was das Ziel der "Messung" sein soll?

Hallo themanfrommoon,

danke erstmal für den schnellen Antwort.

Auf dem Markt gibt es schon unzählige Durchfluss Messgeräten, die aber auch Preislich ziemlich hoch sind. Meine Aufgabe ist es einen kostengünstigen Durchflussmessgerät zu "entwickeln". Und danach mit dem teueren Durchflussmessgeräten zu vergleichen. Also muss es nicht genau sein. Ziel ist es, das Projekt zulaufen zubringen. Es soll am Rohr nichts vorgenommen werden, wie z.B loch rein zu bohren usw. Ich muss ein Sensor auswählen und die Daten von vom sensor entnehmen. Mithilfe von den Daten denn Durchfluss berechnen. Die Berechnung habe ich, mir fehlt jetzt nur ein Sensor mit dem ich es auch messen kann.

Habe ein Sensor gefunden, bin mir aber unsicher ob es auch durch wasser funktionieren wird.

Bist du dir darüber im Klaren nach welchem Prinzip die Messung stattfindet?

Du emittierst also Ultraschall ins Rohr......und dann?

Ja gut, spann ich dich nicht auf die Folter, ich hab später auch keine Zeit mehr.

Also der Ultraschall muss schräg ins Rohr gesendet werden und auch schräg wieder empfangen werden. Idealerweise unter 45°. Dabei kommt es dann auf das Material vom Rohr, der Wandstärke des Rohrs, den Durchmesser des Rohres, das Medium und den Gasanteil im Medium an. Dann misst man das empfangene Signal. Und nun muss man das alles Auswerten.
Da wird es du irgendwelchen Signallaufzeitunterschieden kommen aus denen man dann die Durchflussgeschwindigkeit ableiten kann. Wichtig ist dabei auch eine möglichst laminare Durchströmung. Das heisst du brauchst mindestens 10xD Anströmlänge und 5xD Abströmlänge.

Da dir aber niemand verraten kann welche Laufzeitunterschiede zu erwarten sind muss das ganze Teil kalibriert werden, d.h. mit irgendeinem bekannten Normal verglichen werden.

Ist dur das soweit alles klar?
Oder siehst du das irgendwie anders?

Lieben Gruß,
Chris

ich benötige zwei Sensoren die als Sender und Empfänger arbeiten (s.h Bild). Wennd er obere sensor signal schickt empfangt der untere es ein und sendet dann von unten nach oben. Durch die Laufzeitdifferenz und Rohrdurchmesser ... kann ich denn Durchfluss berechnen.

s.h Seite 8. Hier wurde es genauer beschrieben

Genau so habe ich mir es auch vorgestellt.
Nun ist die Frage welche Sensor ich dazu verwenden soll. Bei so einem normalen Ultraschall sensor (Abstandmesser) bin ich mir unsicher ob es funktionieren würde. oder liege ich da falsch?

Ich glaube nicht das so ein normaler Sensor funktioniert. Du brauchst dafür 45° einkoppelnde Körperschallköpfe

Um auf das Ultraschallverfahren zurückzukommen:
dafür brauchst du einen gewissen Mindestrohrdurchmesser.
Desweiteren (wie schon gesagt) die Wandstärke und den Innendruchmesser
des Rohres, evtl. die Dicke des Lackes, Das Medium (Schall-Laufzeit) und
das Material des Rohres.

Das Prinzip baut auf der Differenz der Schall-Laufzeit auf
(Doppler-Effekt).
Zwei Sender/Empfänger werden mit bekanntem Abstand auf der Rohrleitung
montiert (beruhigte Strecke, es darf keine Luft oder Verwirbelung drin
sein), mit Kontaktmittel (wie das Gel beim Doc). Dann wird abwechselnd
von einem Geber zum Andern ein Ultraschall-Burst gesendet und die
Laufzeit gemessen.
Anhand der Laufzeitdifferenz und dem Rohrquerschnitt und der o.g.
Parameter kann man nun den Massendurchfluss berechnen. Einfacher ist die
Durchflussgeschwindigkeit zu berechnen.

https://www.mikrocontroller.net/topic/83852

also so hätte ich es auch gedacht. Die sensoren kann ich ja um 45° positionieren. Aber nun komme ich wieder auf die Selbe frage zurück, ob es auch mit dem normalen Sensoren gehen würde bzw. welche sensor ist denn geeignet damit die Frequenz durch wasser geschickt werden kann

HSprojekt:
%product-title% kaufen

Habe ein Sensor gefunden, bin mir aber unsicher ob es auch durch wasser funktionieren wird.

Dieser Sensor ist laut Datenblatt Wasserfest aber nicht für Messungen in Wasser geeignet.

Ich weiß auch nicht welcher Sensor für Deinen Zweck geeignet sein könnte.
Wenn Du irgendwelche Ultraschallensoren für Luft in 45° am Rohr montierst dann wird an der Metallfläche der Schall reflecktiert und basta. Du brauchst einen Ultraschall- Emittor der den Ultraschall in Metall produziert und dieser in das Rohr einstreuen kann. In der Prinzipdarstellung, die Du zitierst sind die Sensoren im Rohr in der Flüssigkeit montiert.

Grüße Uwe

Was müsste ich beachten damit das sensor im Wasser auch funktioniert ?
Habe noch eine allg. Frage: Hat jedes Ultraschallsensor ein piezokeramische Kristall?

Mit der Sensor sollte es ja klappen ? Liege ich da richtig?