Intelligentes Gebäudemanagement spart Geld: durch höhere Effizienz, Einsparung von Ressourcen und geringere Wartungskosten. Die frühzeitige Erkennung von Leckagen ermöglicht es, schnell zu reagieren und Schäden zu reduzieren. Die Orte der Leckagen können eingegrenzt und die Techniker an den richtigen Ort geschickt werden.
Das Grundprinzip der Messung ist folgendes: Sie senden einen Ultraschallstoß einmal in die Richtung des Wasserflusses und einmal in die entgegengesetzte Richtung und messen die Flugzeit.
In Fließrichtung ist die Flugzeit kürzer als in der Gegenrichtung, und die Differenz zwischen den beiden ist proportional zum Durchfluss.
Unter Berücksichtigung einiger nichtlinearer und Temperaturkorrekturen kann die Zeitdifferenz daher zur Berechnung des Durchflusses verwendet werden. v = c² + DIFTOF/(2L) für v << c
Abbildung 1: Gängige Sensordesigns
Die Entwicklung eines Ultraschall-Wasserzählers, der Leckagen erkennen kann, ist eine ziemliche Herausforderung. Sie müssen Flugzeiten im Bereich von 30 bis 200 µs mit einer Präzision im Pikosekundenbereich messen. Nicht nur das Erreichen eines so geringen Rauschens ist eine Herausforderung. Ein niedriger Offset und die Stabilität des Offsets in diesem Bereich sind eine noch größere Herausforderung. Bei DN15-Messgeräten mit R800 liegt das Ziel bereits bei einer Fehlergrenze von 12ps. Die Durchflusswandler von Sciosense basieren auf einer Zeit-Digital-Wandlertechnologie, die die Aufgabe der Zeitmessung perfekt löst. Darüber hinaus wurde das analoge Front-End mit besonderem Augenmerk auf Symmetrie und Reziprozität entwickelt, so dass der Offset klein und über die Temperatur stabil ist.
Abbildung 2: Empfangssignal
Die ScioSense Durchflusswandler meistern diese Herausforderung: Eine integrierte Ladungspumpe erlaubt es, mit bis zu 17V zu feuern. Innerhalb des verstärkten Empfangssignals messen sie mehrere Nulldurchgänge. Dies verbessert die Auflösung der gesamten Flugzeitmessung. Mit der richtigen Wahl des Nulldurchgangs - nicht zu früh, um nur stabile Perioden zu erfassen, und nicht zu spät, um Störeffekte zu vermeiden - wird die Messung so präzise und temperaturstabil wie möglich sein.
Mit Hilfe einer Split-Burst-Option ist es möglich, einen Phasensprung als Marker innerhalb der Büste zu erkennen und auch bei starken Amplitudenschwankungen eine präzise absolute ToF zu erhalten.
Als Spezialist für Umwelt- und Durchflusssensorik ermöglicht ScioSense Unternehmen eine nachhaltigere Nutzung der Ressourcen unseres Planeten und trägt so zu einer gesünderen Zukunft für alle bei.
