Süßwasser ist eine zunehmend knappe Ressource. Daher ist es wichtig, es so effizient wie möglich zu nutzen. Dies erfordert eine zuverlässige, kostengünstige Überwachung der Durchflussmenge im Haushalt und im Büro sowie in der Industrie und der Landwirtschaft. Die Überwachung des Wasserdurchflusses in Haushalten ist aber auch der Schlüssel für die effektive Nutzung anderer wichtiger Ressourcen wie Energie.

Die Welt mag zu 70% mit Wasser bedeckt sein, aber nur 3% davon sind Süßwasser. Und etwa zwei Drittel dieses Süßwassers sind für den menschlichen Gebrauch nicht verfügbar. Angesichts der Tatsache, dass der Klimawandel das Wetter und die Wassermuster auf der ganzen Welt verändert, ist es nicht überraschend - und doch zutiefst alarmierend - dass bis zum Jahr 2025 bis zu zwei Drittel der Weltbevölkerung mit chronischem Süßwassermangel konfrontiert sein könnten.

Die Gesellschaft muss also sorgfältig darüber nachdenken, wie sie ihre Süßwasserressourcen nutzt. Natürlich sind Industrie und Landwirtschaft die Hauptverbraucher von Süßwasser. Aber auch jeder Einzelne kann seinen Teil dazu beitragen, den Süßwasserverbrauch zu reduzieren. Gleichzeitig wollen die Menschen ihren bequemen Lebensstil nicht aufgeben.

Der Schutz der natürlichen Ressourcen erschreckt
Daher gibt es ein wachsendes Interesse an Anwendungen, die eine effiziente Wassernutzung im Haushalt ermöglichen und den jährlichen Wasserverbrauch erheblich reduzieren. Zum Beispiel, intelligente Wasserhähne die präzise Mengen zum Kochen und Reinigen liefern - vom Esslöffel bis zur Gallone. Oder Gartenbewässerungssysteme, die die Feuchtigkeit im Boden und liefern dann gerade so viel, dass die Pflanzen gedeihen können. Das Herzstück dieser abfallarmen Systeme ist die Fähigkeit, den Wasserfluss präzise und zuverlässig zu messen.

Aber die genaue Messung des Wasserdurchflusses hilft nicht nur beim Wassersparen, sondern auch bei der Reduzierung des Energieverbrauchs und der Kohlenstoffemissionen. Tanklose Wasserheizungssysteme verwenden solche Messungen, um sicherzustellen, dass sie sofort heißes Wasser liefern, wenn es gebraucht wird, anstatt Energie zu verschwenden, um einen vollen Tank heiß zu halten. Und Haushaltswärmepumpen müssen den Fluss der Wärmeträgerflüssigkeit anpassen, um sicherzustellen, dass das Haus im Sommer und im Winter die gewünschte Temperatur hat.

Kontaktlos: lebenslange Zuverlässigkeit und Trinkbarkeit
Basierend auf der Art und Weise, wie sich Schallimpulse durch die Flüssigkeit ausbreiten, bietet die Ultraschall-Durchflussmessung viele Vorteile gegenüber mechanischen, rotorbasierten Durchflussmessern für diese Anwendungen. Erstens besteht ohne bewegliche Teile ein geringeres Ausfallrisiko, es ist weniger Wartung erforderlich und die Wahrscheinlichkeit, dass Partikel wie Sand oder Erde die Messungen stören, ist geringer. Die Lebensdauer und Genauigkeit der Messgeräte ist also höher, während die Betriebskosten niedriger sind. Zweitens: Da die Messung berührungslos erfolgt, besteht keine Gefahr, dass das Messgerät die Flüssigkeit, die es misst, verunreinigt - eine wichtige Voraussetzung für Trinkwasseranwendungen.

Der einfache Weg zum Ultraschall
Auf der Grundlage seiner umfassenden Erfahrung in der Präzisionszeitmessung hat ScioSense eine Ultraschallwandlertechnologie entwickelt, die auf der Laufzeitmessung basiert. Der Konverter kann die Differenz zwischen zwei Ultraschallimpulsen - einer in Flussrichtung, der andere in die entgegengesetzte Richtung - mit einer Auflösung und Stabilität im Pikosekundenbereich messen. Dieser Unterschied ist proportional zur Durchflussrate der Flüssigkeit.

Um den Einsatz dieser Technologie in Endverbraucheranwendungen zu vereinfachen, hat ScioSense sie in ein komplettes Ultraschall-Durchflussmodul integriert: das UFM-01. Das UFM-01 vereint einen Ultraschall-Durchflusswandler, einen Mikrocontroller und ein Energiemanagement in einem Spulenteil mit Standard-Halbzoll-Gewindeanschlüssen und einem Kabelanschluss, der Ein-Draht- und UART-Schnittstellen unterstützt. Er ist aus lebensmittelechtem Material gefertigt und eignet sich sowohl für Trinkwasser- als auch für Nicht-Trinkwassersysteme bei Temperaturen von 1 bis 60°C.

Der UFM-01 unterstützt Durchflussraten von 0 bis 2000 Litern pro Sekunde und ist damit ideal für wasser- und energiesparende Durchflussmesser in Haushalten und Büros. Es ist bis auf 5% genau für Durchflussraten über 60 Liter pro Sekunde und verbraucht nur 2 mA aus einer 5-V-Quelle. Diese langlebige, kostengünstige Lösung ist das erste einer Reihe von Durchflussmodulen von ScioSense. Zukünftige Versionen werden höhere Durchflussraten und größere Gewindeanschlüsse unterstützen, um weitere wasser- und energiesparende Anwendungen im Gartenbau, in der Landwirtschaft und in der Industrie zu ermöglichen.