Intelligentes Gebäudemanagement spart Geld: durch höhere Effizienz, Einsparung von Ressourcen und geringere Wartungskosten. Intelligente Technologie für Wasserhähne oder Urinale und Toiletten kann ein wichtiger Schritt in Richtung Wassereinsparung und - durch Leckageerkennung - reduzierte Leckageschäden sein.
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 Flusses verwendet werden. v = c² + DIFTOF/(2L) für v << c.
Abbildung 1: Gängige Sensordesigns
Die Konstruktion eines Ultraschallwasserzählers 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 geringer Offset und die Stabilität des Offsets in diesem Bereich sind eine noch größere Herausforderung. Für DN15-Zähler 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 messen mehrere Nulldurchgänge innerhalb eines einzigen Empfangsbursts. Dadurch wird die Auflösung der gesamten Laufzeitmessung verbessert. 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.
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.
