Was ist ein Massendurchflussregler?

Massendurchflussregler – erklärt in 3 Schritten:

1. Wie funktioniert ein Massendurchflussregler?
2. Warum eine Massenregelung einer Volumenregelung vorziehen?
3. Welche Arten von Massendurchflussreglern gibt es?

1. Wie funktioniert ein Massendurchflussregler?

Ein Massendurchflussregler ist ein kompaktes Gerät, das einem Prozess eine oder mehrere chemische Verbindungen – in Gas- oder flüssiger Form – kontrolliert zuführt. Zu diesem Zweck wird die Durchflussmenge als Sollwert der zuzuführenden Verbindung(en) elektronisch durch eine Spannungs-, Strom- oder digitale (Feldbus-)Quelle eingestellt. Die Gas- oder Flüssigkeitsmenge, die durch das Instrument fließt, wird mit einem internen Sensor gemessen. Dieser Messwert wird mit dem Sollwert abgeglichen. Damit Soll- und Messwert miteinander übereinstimmen, öffnet oder reduziert ein Regelventil die Größe der effektiven Durchflussöffnung. 

Im Grunde ist ein Massendurchflussregler ein Massendurchflussmesser (d. h. Sensor), der mit einem Regelventil über einen elektronischen Rückmelder kombiniert wird. Diese Regelfunktion, welche auch PID-Regler (Proportional-Integral-Differential) genannt wird, ist in der Regel standardmäßiger Bestandteil der Geräteelektronik, wobei die Regeleigenschaften für eine schnelle oder reibungslose Regelung mit einer Benutzersoftware angepasst werden können.

2. Warum eine Massenregelung einer Volumenregelung vorziehen?

Ganz einfach: Die entscheidende Variable für zahlreiche Forschungs- und Produktionsprozesse ist Masse und nicht etwa Volumen. Massendurchflussregler können Massendurchflüsse direkt steuern. Unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten ist die Masse eines Gases oder einer Flüssigkeit ein unabhängiger Wert, ungeachtet wie hoch die Betriebstemperatur oder der Betriebsdruck eines Prozesses ist. Daher sind Massendurchflussmesser und -regler weitestgehend immun gegen schwankende Temperatur- und Druckwerte beim ankommenden Durchfluss.

Um den Wünschen der Benutzer bei der Darstellung des komprimierbaren Gasdurchflusses als Volumen zu entsprechen, wurden Bedingungen festgelegt, unter denen Massendurchfluss in Volumendurchfluss umgewandelt wird. Diese „normalen“ Referenzbedingungen umfassen eine Temperatur von 0 °C und einen absoluten Druck von 1 atm, die als tiefgestelltes „n“ in der verwendeten Volumeneinheit angezeigt werden.

3. Welche Arten von Massendurchflussreglern gibt es?