Newsletter 01/2013


Strömungssimulation in der
Mess- und Instrumententechnik


Sensorumströmung


Aufgabenstellung

Ein Messsensor wird in einem Rohr, in dem eine Flüssigkeit strömt, positioniert. Um korrekte Messergebnisse zu erhalten, muss der Sensor komplett mit der Flüssigkeit umströmt werden.


Unsere Leistungen

» Untersuchung der Umströmung des Sensors mit
   Hilfe der numerischen Strömungssimulation
» Aufdeckung von Totgebieten und Verwirbelungen,
   welche durch die Sensorgeometrie verursacht
   werden (siehe Bild)

Grenzstandssensor


Aufgabenstellung

Messinstrumente, die in eine Strömung eingebracht werden, können die Strömung sehr stark aufgrund ihrer Geometrie beeinflussen. Dadurch kommte es zu fehlerhaften Messungen. Zusätzlich wird die Charakteristik der Strömung (Verwirblung, Gleichverteilung usw.) für eine gewisse Lauflänge verändert. Dies kann innerhalb der Anlage zu Problemen führen.


Unsere Leistungen

» Untersuchung des Einflusses des Messsensors auf
   die Strömung bei verschiedenen Positionen
» Ermittlung der Beruhigungsstrecke nach dem Sensor
   bei verschiedenen Positionen
» Ermittlung der Kraft der Strömung auf den Sensor bei
   verschiedenen Positionen


Kraftdiagramm

Distanzmessgerät

Aufgabenstellung

Der Bedeutung einer präzisen Abstandsmessung kommt bei automatisierten Fertigungsprozessen sowie Qualitätssicherungsprozessen eine wichtige Rolle zu. Im Rahmen dieses Projekts wurde ein Laser-Distanzsensor untersucht, dessen Betrieb bei einer Umgebungstemperatur sowohl bei 20°C wie auch bei -2°C gewährleistet sein muss. Zusätzlich ist der lokale Wärmeeintrag innerhalb des Gehäuses, insbesondere wenn vom Ruhezustand in den Betrieb gewechselt wird, sehr unterschiedlich, sodass sich die Optik ungleichmäßig erwärmt.

Messungen haben gezeigt, dass diese thermischen Einflussfaktoren je nach Betriebszustand zu Messungenauigkeiten des Abstandssensors führen.


Unsere Leistungen

» Analyse des transienten Temperaturverlaufs
   der Sensorkomponenten
» Erarbeitung von Maßnahmen, um einen
   Temperaturverlauf zu gewährleisten, der die Optik
   und damit die Messgenauigkeit nicht negativ
   beeinflusst (z.B. Wärmeabschirmbleche,
   Wärmeleitpaste)


Die Simulation berücksichtigt Wärmeleitung, Konvektion und Strahlung.

Ihre Ansprechpartner

Strukturmechanik

Dipl.-Ing. (TU) Stefan Merkle
+49 (0)7321 9343-0

Niederlassung Hamburg

Dipl.-Ing. Alexander Haas
+49 (0)40 3037766-01

Niederlassung Homburg/Saar

Dipl.-Ing. (FH) Oliver Herz
+49 (0)6826 9331811

Strömungsmechanik

Dr. sc. techn. Christian Mielke
+49 (0)7321 9343-16

Impressum

MERKLE & PARTNER GbR

Ingenieurbüro für Struktur-
analyse, FEM, CFD
Friedrichstraße 1
89518 Heidenheim

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Dipl.-Ing. (TU) Stefan Merkle
Gesellschafter:
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