DE10339906A1

DE10339906A1 - Messapparatur für Strömungen

Info

Publication number: DE10339906A1
Application number: DE2003139906
Authority: DE
Inventors: Björn Dipl.-Ing. Hornbostel; Thomas Dipl.-Ing. Lenz
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2005-03-31
Anticipated expiration: 2023-08-30
Also published as: DE10339906B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Erfassen und Vermessen von Gas- und Flüssigkeitsströmungen beispielsweise in den Bereichen der Pharmazie-, Chemie-, Medizin- und Mikrosystemtechnik, in der allgemeinen Verfahrenstechnik sowie in weiteren Einsatzgebieten für Strömungsüberwachungseinrichtungen. Eine erfindungsgemäße Messapparatur weist mindestens einen Messfühler (2) auf, der ganz oder teilweise in einem Durchflusskanal (1) angeordnet ist, wobei der oder die Messfühler eine sich mit der Strömungsgeschwindigkeit der Fluidströmung ändernde Auslenkung aufweisen und die Größe der Auslenkung mit Hilfe mindestens eines jedem Messfühler zugeordneten Sensorelementes (3) bestimmbar. Die Größe der Auslenkung ist zur Ermittlung der Strömungsgeschwindigkeit der Fluidströmung verwendbar.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Messapparatur sowie ein Verfahren zum Erfassen und Vermessen von Gas- und Flüssigkeitsströmungen beispielsweise in den Bereichen der Pharmazie-, Chemie-, Medizin- und Mikrosystemtechnik, in der allgemeinen Verfahrenstechnik sowie in weiteren Einsatzgebieten für Strömungsüberwachungseinrichtungen. Sind die rheologischen Eigenschaften des Mediums bekannt, so ist im allgemeinen die Erfassung des Volumenstroms bzw. der mittleren Strömungsgeschwindigkeit ausreichend. Ein Beispiel hierfür ist die störungsfreie Abgabe von Infusionslösungen an Patienten. Soll der Volumenstrom von Fluiden bestimmt werden, deren rheologische Eigenschaften nicht bekannt sind bzw. von mehreren Einflussfaktoren abhängen, so muss über die Erfassung der mittleren Strömungsgeschwindigkeit hinaus noch eine Vermessung des Strömungsprofils innerhalb einer Durchflusseinrichtung erfolgen. Beispiele hierfür sind die Überwachung von Dosiervorgängen im Bereich der Montage, wobei die Fließeigenschaften von Klebstoffen berücksichtigt werden müssen oder die Überwachung der Dosierung von Chemikalien oder Nahrungsmitteln, Kosmetika, Polymerschmelzen, Polymerlösungen, etc. in verfahrenstechnischen Anlagen.

Verfahren zur Vermessung von Volumenströmen von Fluiden sind bereits Stand der Technik. Eine erste Gruppe von Messverfahren arbeitet hierbei indirekt, d.h. sie detektieren bzw. zeigen die Bewegung von Partikeln oder Fremdkörpern, welche in die Strömung eingebracht wurden. Dieses Messprinzip wird beispielsweise vom Laser-Doppler-Anemometer sowie von der Particle-Image-Velocimetry verfolgt. Nachteile dieser Gruppe von Messverfahren sind die Notwendigkeit des Vorhandenseins von Partikeln bestimmter Größe und Konzentration sowie des Vorhandenseins eines optischen Zugangs hoher Güte zum System. So birgt beispielsweise bei einem Mehrachsen-Laser-Doppler-Anemometer die Fokussierung große Probleme für einen zuverlässigen Betrieb des Messaufbaus. Eine zweite Gruppe von Messverfahren nutzt das Prinzip der Wärmeabfuhr. Hierbei über- oder umströmt ein Medium einen Körper definierter Geometrie von dessen Oberfläche Wärmeenergie in das Medium übergeht. Hierbei hängt die übertragene Wärmeenergie jedoch einerseits von der Über- oder Unterströmungsgeschwindigkeit, also der Messgröße, ab, andererseits jedoch auch von Stoffgrößen wie Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit, Wärmeübergang, Viskosität usw. Diese Stoffgrößen sind für die Strömungsgeschwindigkeit irrelevant, beeinflussen, verfälschen oder erschweren jedoch die Messung. Insbesondere korreliert die Viskosität aller Stoffe mit ihrer Temperatur, so dass in diesem Falle das Messverfahren selbst eine Störung der Messgröße bewirkt. Eine solche Störung ist nicht immer vernachlässigbar. Beispiele für diese zweite Gruppe von Messverfahren sind das Hitzedrahtanemometer und das Heißfilmanemometer. Oft sind Hitzedraht- oder Heißfilmanemometer zu empfindlich für einen Kontakt mit aggressiven oder abrasiven Medien, was in solchen Fällen zum Ausschluss des Messprinzips führt. Eine weitere Gruppe von Messverfahren nutzt die magnetische Induktion. Hierbei werden berührungslos strömende Medien vermessen. Diese Messverfahren sind jedoch nur einsetzbar, wenn der zu vermessende Massestrom eine gewisse Mindestgröße aufweist. Eine solche Mindestgröße wird u. a. in Mikrokanälen nicht erreicht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine im Durchflussverfahren arbeitende Messvorrichtung und/oder Regelvorrichtung zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit und/oder des Strömungsprofils von Fluiden zur Verfügung zu stellen, die möglichst wenigen Störeinflüssen des strömenden Mediums unterliegt. Wird die Vorrichtung als Regelvorrichtung betrieben, so werden die durch Messung bestimmten Messwerte als Regelgrößen für den Volumenstrom der Fluide verwendet.

Diese Aufgabe wird durch die Messvorrichtung gemäß Patentanspruch 1, ein Messverfahren Gemäß Patentanspruch 11 sowie ein Verfahren gemäß Patentanspruch 27 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Strömungsmessapparatur sowie der beschriebenen Verfahren und Verwendungen werden in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Eine erfindungsgemäße Messapparatur besteht aus den folgenden Bestandteilen: In einer Durchflusseinrich tung, diese kann beispielsweise als Kanal oder Mikrokanal ausgeführt sein, sind senkrecht oder in einem beliebigen Winkel zur Flussrichtung in der Durchflusseinrichtung ein oder mehrere Messfühler eingebracht. Pro Messfühler existieren ein oder mehrere stationäre, speziell ausgerichtete Sensorelemente. Bei Durchströmung der Durchströmungseinrichtung werden die Messfühler in Folge der wirkenden Kräfte in Strömungsrichtung ausgelenkt. Durch die Auslenkung der Messfühler ändert sich die Position zu dem oder den Sensorelementen. Diese Positionsänderung erzeugt in dem oder den Sensorelementen Signaländerungen, anhand derer auf die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids zurückgeschlossen werden kann. Bei der Verwendung mehrerer Messfühler und/oder Sensoren können diese axial in Strömungsrichtung hintereinander oder über den Umfang der Durchströmungseinrichtung verteilt quer zur Strömungsrichtung angeordnet werden.

Vorteilhafterweise sind die Messfühler als

• Glas- oder Kunststofffaser mit beschichtetem Ende,
• dünner Draht mit oder ohne beschichtetem Ende oder
• als frei tragender, über Opferschichten aufgebauter Steg auf einem Festkörpersubstrat

mit komplett oder nur partiell magnetischen bzw. induktiven Eigenschaften realisiert sowie die verwendeten Sensorelemente Hallsensoren. Ändert sich in diesem Fall durch die Auslenkung eines Messfühlers seine Position zu einem Hallsensor, so ändert dies die magnetische Felddichte am Ort des Hallsensors. Diese Änderung lässt sich durch den Hallsensor erfassen, womit ein Rückschluss auf die Strömungsgeschwindigkeit am Ort des Messfühlers bzw. auf den Volumenstrom möglich ist. Die magnetischen bzw. induktiven Eigenschaften eines Messfühlers können durch Verwendung magnetischer Materialien, entsprechender magnetischer Beschichtungsmaterialien oder stromführender Leitungen erreicht werden.

Eine weitere Möglichkeit der Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Messvorrichtung ist die Verwendung von mindestens zwei Hallsensoren pro Messfühler zur Detektierung der Strömungsrichtung. Beim Ausschlag des Messfühlers erfährt ein in Richtung der Strömungssenke liegender Hallsensor eine Zunahme der magnetischen Induktion B, während ein der Strömungsquelle zugewandter Sensor eine Abnahme von B erfährt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung betrifft das Einbringen von mindestens zwei Messfühlern unter einem beliebigen, nicht senkrechten Winkel in eine Durchflusseinrichtung, wobei die Ausrichtung der Messfühler einander entgegengesetzt ist. Bei der Durchströmung des Kanals biegt sich derjenige Messfühler, dessen Orientierung gegen die Strömung ist, mehr als derjenige, dessen Orientierung in Strömungsrichtung ist. Durch die unterschiedliche Durchbiegungsstärke der Messfühler ist die Strömungsrichtung detektierbar.

Eine weitere Möglichkeit der Ausgestaltung des Anmeldungsgegenstandes betrifft die Verwendung unterschiedlich langer und/oder mit verschiedenen Winkeln in eine Durchflusseinrichtung eingebrachter Messfühler. Diese, im folgenden näher beschriebene Ausführung, zielt auf die Ableitung eines Geschwindigkeitsprofils in der Durchflusseinrichtung. Hierbei leitet sich das Geschwindigkeitsprofil aus Überlegungen zur Biegebeanspruchung von Körpern bekannter Geometrie ab. Ein in eine durchströmte Durchflusseinrichtung eingebrachter, elastischer Messfühler wird mit einer der Flächenlast vergleichbaren Kraft beaufschlagt, welche in Abhängigkeit von Anströmgeschwindigkeit und Anströmort am Messfühler zu einer bestimmten Auslenkung des Messfühlers führt. Die Auslenkung des elastischen Messfühlers wird hierbei in Form einer einzigen Messgröße, gesamte Auslenkung des Messfühlers, erfasst werden. Die Messgröße stellt somit einen integralen Wert der auf alle Messfühlerabschnitte wirkenden Kräfte dar (Momente = Kraft·Hebelarm [Messfühlerabschnitt]). Um eine örtliche Auflösung der in der Durchflusseinrichtung herrschenden Strömungsgeschwindigkeitsverteilung zu erhalten, werden unterschiedlich weit in die Strömung ragende Messfühler eingebracht. Diese Messfühler erfahren unterschiedliche Auslenkungen, da nur noch bestimmte Bereich der Strömung auf sie wirken. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, eine Geschwindigkeitsverteilung über den gesamten Querschnitt der Durchflusseinrichtung zu bestimmen. So beinhaltet die Biegung eines Messfühlers, der bis in die Mitte (50 % des Durchmessers) der Durchflusseinrichtung ragt, die integrale Information der Strömungsgeschwindigkeitsverteilung innerhalb der Durchflusseinrichtung bis zu ihrer Mitte. Wenn ein zweiter Messfühler nur zu 25 % in die Durchflusseinrichtung ragt, liefert dieser Messfühler die Informationen vom Rand bis hin zu 25 % des Durchmessers der Durchflusseinrichtung. Aus der Differenz der Daten lässt sich das Geschwindigkeitsprofil für die Strömung in der Durchflusseinrichtung im Bereich von 25 % des Durchmessers der Durchflusseinrichtung bis zur Mitte annähern. Bei zunehmender Anzahl von Messfühlern unterschiedlicher geometrischer Ausprägung, wie beispielsweise unterschiedlicher Länge und/oder unterschiedlicher Dicke bzw. unterschiedlichen Durchmessers, kann das Strömungsprofil mit wachsender Genauigkeit aufgelöst werden. Mit der beschriebenen Ausgestaltung der Erfindung kann ebenfalls auf die Fließeigenschaften (Rheologie) eines Fluids zurückgeschlossen werden, da die Geschwindigkeitsverteilung innerhalb einer Durchflusseinrichtung abhängig von den Fließeigenschaften des Fluids ist. Falls sich die Fließeigenschaften eines Stoffes mit der Zeit ändern, besitzt die beschriebene Ausgestaltung der Erfindung die Möglichkeit, wiederholt Geschwindigkeitsverteilungen zu erfassen und diese in Beziehung zur Veränderung der Fließeigenschaften zu setzen. Eine solchermaßen festgestellte Veränderung der Fließeigenschaften kann dann dazu benutzt werden, über einen Rückkopplungsmechanismus eine Anpassung der Prozessführung vorzunehmen.

In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Messapparatur werden die Messwerte in Echtzeit erfasst und als Regelgrößen für eine Rückkopplung verwendet, d. h. der Volumenstrom des vermessenen Fluids wird in Abhängigkeit vom gemessenen Wert der Regelgröße oder -größen reguliert.

Die vorstehend beschriebene Hall-Messapparatur für Strömungen zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus: Die Messwerterfassung kann in situ, mit hoher zeitlicher Auflösung, mit hoher Empfindlichkeit und genau erfolgen. Ebenso lassen sich mit der Messapparatur die Strömungsrichtung sowie die Beschleunigung innerhalb der Fluidströmung bestimmen. Mit Hilfe der Messapparatur ist eine präzise Überwachung und Regelung von Volumenströmen möglich. Desweiteren kann der geförderte Volumenstrom exakt bestimmt werden. Durch die präzise Messwerterfassung ist eine schnelle Rückkopplung auf Prozessparameter möglich. Dies erlaubt, Mess-, Steuer- und Regelaufgaben präzise, zuverlässig und schnell auszuführen. Eine Kalibrierung der Messapparatur bezüglich der Zusammensetzung und der Eigenschaften eines unter Umständen veränderlichen Fluids ist im allgemeinen, d.h. bei rheologisch nicht zu komplexen Medien, nicht notwendig.

Im Vergleich mit den den Stand der Technik darstellenden Verfahren zum Erfassen und Vermessen von Fluiden bestehen insbesondere die folgenden Vorteile:

• Die Notwendigkeit des Vorhandenseins von Partikeln bestimmter Größe und Konzentration entfällt.
• Ebenso entfällt die Notwendigkeit eines optischen Zugangs hoher Güte bzw. einer aufwendigen Fokussierung.
• Da die Auslenkung eines Messfühlers lediglich von der am Ort des Messfühlers auftretenden Strömungsgeschwindigkeit und Viskosität abhängt, erfolgt keine Verfälschung der Messgröße durch andere Stoffgrößen.
• Es ist keine Mindestgröße des Massestroms notwendig, um das Verfahren anzuwenden.
• Mit dem Verfahren ist die fortlaufende Überwachung von Parametern von Fluiden möglich.
• Durch die Nutzung mehrerer Messfühler unterschiedlischer geometrischer Ausprägung und die Feststellung des Strömungsprofils in der Strömung ist die Bestimmung rheologischer Stoffeigenschaften in Echtzeit möglich.
• Durch eine entsprechende Ausführung der Messfühler (z. B. Ti-Beschichtung) können auch aggressive Medien vermessen werden bzw. der Abrieb der Messfühler kann minimiert werden.
• Die Empfindlichkeit der Messfühler ist in weiten Bereichen durch Wahl ihrer Dicke und/oder Be schichtung anpassbar.

Eine erfindungsgemäße Messapparatur kommt vorteilhafterweise insbesondere beispielsweise für die Strömungsgeschwindigkeitsüberwachung von Flüssigkeiten zum Einsatz.

Erfindungsgemäße Hall-Messapparaturen für Strömungen können wie in einem der nachfolgenden Beispiele beschrieben ausgeführt sein oder verwendet werden.
1 zeigt eine in einem Trägermaterial realisierte Durchflusseinrichtung kreisförmigen Querschnitts 1. In die Durchflusseinrichtung ist von oben in bezogen auf die Rotationsachse der Durchflusseinrichtung senkrechter Richtung ein stabförmiger Messfühler 2 eingebracht, der induktive Eigenschaften aufweist. Außerhalb der Durchflusseinrichtung ist auf der dem Einbringpunkt des Messfühlers entgegengesetzten Seite der Durchflusseinrichtung, dem Messfühler gegenüberliegend ein dem Messfühler zugeordneter Hallsensor 3 angeordnet, mit dem eine Positionsänderung des innerhalb der Durchflusseinrichtung liegenden Messfühlerendes detektiert werden kann und damit die Strömungsgeschwindigkeit am Ort des Messfühlers bestimmt werden kann: Durch eine Strömung wird der Messfühler aus seiner Ruheposition ausgelenkt. Hierdurch und durch seine induktiven Eigenschaften bedingt ändert sich am Ort des Hallsensors die magnetische Feldstärke. Die Größe der Feldstärkenänderung korreliert hierbei mit der Stärke der Auslenkung bzw. der Höhe der sie verursachenden Strömungsgeschwindigkeit. Die Veränderung der Feldstärke führt zu einer Änderung des Signals des Hallsensors, so dass aus dem veränderten Signal auf die Geschwindigkeit der am Ort des Messfühlers herrschenden Strömung geschlossen werden kann.
2 zeigt eine 1 entsprechende Ausführung einer erfindungsgemäßen Messapparatur bei der an der Stelle des dem Messfühler 2 zugeordneten einzelnen Hallsensors zwei Hallsensoren 3 nebeneinander in Richtung der Rotationsachse der Durchflusseinrichtung angeordnet sind. Mit Hilfe der beiden Hallsensoren ist die Strömungsrichtung innerhalb der Durchflusseinrichtung 1 bestimmbar: Der in Richtung der Strömungssenke liegende Hallsensor erfährt bei einer strömungsbedingten Auslenkung des Messfühlers eine Zunahme der magnetischen Feldstärke, während der der Strömungsquelle zugewandte Hallsensor eine Abnahme der Feldstärke erfährt.
3 zeigt wiederum eine in einem Trägermaterial realisierte Durchflusseinrichtung kreisförmigen Querschnitts 1. In die Durchflusseinrichtung ist von oben unter einem bezogen auf die Rotationsachse der Durchflusseinrichtung nicht rechten Winkel ein stabförmiger Messfühler 2 eingebracht. Auf der Seite des Einbringpunkts des Messfühlers ist außerhalb der Durchflusseinrichtung auf Höhe des in der Durchflusseinrichtung liegenden Messfühlerendes ein dem Messfühler zugeordneter Hallsensor 3 angeordnet. Auf Höhe des in der Durchflusseinrichtung liegenden Messfühlerendes bzw. des zugehörigen Hallsensors, jedoch auf der dem Messfühler und dem Hallsensor entgegengesetzten Seite der Durchflusseinrichtung ist ein zweiter Messfühler samt zugehörigem Hallsensor eingebracht. Hierbei ist der zweite Messfühler um denselben Winkelbetrag, jedoch in entgegengesetzter Richtung wie der erste Messfühler in Bezug auf die zur Rotationsachsrichtung der Durchflusseinrichtung senkrechte Richtung gekippt. Mit diesen zwei dergestalt einander entgegengerichteten Messfühlern ist durch ihre unterschiedli che Auslenkung in einer Strömung ebenfalls die Strömungsrichtung innerhalb der Durchflusseinrichtung bestimmbar: Der gegen die Strömungsrichtung liegende Messfühler wird durch die Strömung stärker ausgelenkt, als der in Strömungsrichtung liegende. Dies bedingt unterschiedliche Änderungen der beiden Hallsensorsignale, so dass durch die unterschiedlichen Auslenkungen somit auf die Strömungsrichtung geschlossen werden kann.

Claims

Messvorrichtung zur Erfassung und Vermessung von Fluidströmungen mit einem Durchflusskanal (1) dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Messfühler (2) ganz oder teilweise in dem Durchflusskanal (1) angeordnet ist, wobei jeder Messfühler (2) eine sich mit der Strömungsgeschwindigkeit der Fluidströmung ändernde Auslenkung aufweist, deren Größe mit Hilfe mindestens eines in oder außerhalb des Durchflusskanals angebrachten, dem jeweiligen Messfühler (2) zugeordneten Sensorelementes (3) bestimmbar ist, zur Ermittlung der Strömungsgeschwindigkeit der Fluidströmung.
Messvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Messfühler (2) ein elastischer Messfühler ist.
Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der mindestens einen Messfühler umfassenden Gesamtheit der im Durchflusskanal (1) angeordneten Messfühler (2) jeder einzelne Messfühler entweder senkrecht zu oder in einem beliebigen Winkel zu der das Strömungsvolumen auf den Durchflusskanal begrenzenden Trennvorrichtung, beispielsweise der Wand des Durchflusskanals, angeordnet ist.
Messvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Messfühler (2) axial in Strömungsrichtung hintereinander oder über den Umfang des Durchflusskanals (1) quer zur Strömungsrichtung angeordnet sind.
Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Messfühler (2) angeordnet sind, deren in das Strömungsvolumen hineinreichender Teil dieselbe Länge oder für mindestens zwei der Messfühler unterschiedliche geometrische Ausprägungen aufweist.
Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der verwendeten Messfühler (2) eine Glas- oder Kunststofffaser mit beschichtetem Ende ist.
Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der verwendeten Messfühler (2) ein Draht ist, dessen Ende beschichtet oder nicht beschichtet ist.
Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der verwendeten Messfühler (2) ein über Opferschichten aufgebauter, freitragender Steg auf einem Festkörpersubstrat ist.
Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der verwendeten Messfühler (2) komplett oder partiell magnetische und/oder induktive Eigenschaften aufweist.
Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der verwendeten Sensorelemente (3) einen Hallsensor enthält oder daraus besteht.
Verfahren zur Erfassung von einem oder einer Vielzahl von die rheologischen Eigenschaften von Fluiden charakterisierenden Parametern dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Messfühler (2) in die Strömung des Fluids ganz oder teilweise eingebracht wird, die Auslenkung mindestens eines der Messfühler mit Hilfe mindestens eines dem Messfühler zugeordneten Sensorelements (3) gemessen wird und die Parameter aus der oder den gemessenen Auslenkungen direkt bestimmt, berechnet oder abgeleitet werden.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass eine Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12 dadurch gekennzeichnet, dass aus den erfassten Parametern die mittlere Fließgeschwindigkeit des Volumenstroms des Fluids bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13 dadurch gekennzeichnet, dass aus den erfassten Parametern das Strömungsprofil des Volumenstroms des Fluids bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14 dadurch gekennzeichnet, dass aus den erfassten Parametern die Strömungsrichtung des Volumenstroms des Fluids bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15 dadurch gekennzeichnet, dass aus den erfassten Parametern die Beschleunigung innerhalb der Strömung des Fluids bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16 dadurch gekennzeichnet, dass aus den erfassten Parametern die Viskosität des Fluids bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Messfühler (2) einander entgegengesetzt und nicht senkrecht zu einer strömungsvolumenbegrenzenden Trennvorrichtung in die Strömung eingebracht werden, wobei durch die unterschiedliche Auslenkung entgegengesetzter Messfühler die Strömungsrichtung bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Messfühler (2) unterschiedlicher geometrischer Ausprägung oder mindestens zwei Messfühler unter mindestens zwei verschiedenen Winkeln bezüglich einer Trennvorrichtung oder mehrere geometrisch unterschiedlich ausgeprägte Messfühler unter mindestens zwei verschiedenen Winkeln bezüglich einer Trennvorrichtung eingebracht werden, wobei durch die unterschiedlichen Auslenkungen der Messfühler das Strömungsgeschwindigkeitsprofil der Strömung des Fluids be stimmt wird, wobei das Profil durch beliebige Differenzbildung der Signale der zu unterschiedlich eingebrachten und/oder mit unterschiedlichen geometrischen Ausprägungen versehenen Messfühlern gehörenden Sensorelemente (3) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19 dadurch gekennzeichnet, dass jedem Messfühler (2) mindestens zwei Hallsensoren (3) so zugeordnet werden, dass mindestens ein Sensor bezüglich des Messfühlers weiter in Richtung der Strömungssenke liegt als mindestens ein anderer Sensor, wobei mit Hilfe der Signalunters-chiede unterschiedlich angeordneter Sensoren die Strömungsrichtung bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 20 dadurch gekennzeichnet, dass aus der zeitlichen Änderung des Strömungsgeschwindigkeitsprofils die Veränderung von die rheologischen Eigenschaften des Fluids beschreibenden Parametern bestimmt wird.
Verwendung eines Verfahrens oder einer Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche im Bereich der Pharmazie-, Chemie-, Medizin- und/oder Mikrosystemtechnik und/oder der allgemeinen Verfahrenstechnik und/oder anderer Einsatzgebiete für Strömungsüberwachungseinrichtungen.
Verwendung eines Verfahrens oder einer Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21 im Bereich der Strömungsgeschwindigkeitsüberwachung von Flüssigkeiten.
Verwendung eines Verfahrens oder einer Messvorrichtung nach. einem der Ansprüche 1 bis 21 im Bereich der Mikrofluidik.
Verwendung eines Verfahrens oder einer Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21 zur Überwachung einer störungsfreien Abgabe von Infusionslösungen an Patienten.
Verwendung eines Verfahrens oder einer Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21 zur Überwachung von Dosiervorgängen im Bereich der Montage unter Berücksichtigung der Fließeigenschaften von Klebstoffen oder in verfahrenstechnischen Anlagen bei der Dosierung von Chemikalien, aggressiven Medien, Nahrungsmitteln sowie deren Zusätze, Kosmetika, Polymerschmelzen, Polymerlösungen und biologischer Flüssigkeiten.
Verfahren zur Steuerung des Flussverhaltens eines Fluids dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere die rheologischen Eigenschaften des Fluids charakterisierende Parameter mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 11 bis 26 bestimmt werden und der Volumenstrom des Flu ids auf der Basis der bestimmten Parameter geregelt wird.