Glasfaser-Durchfluss-Sensor

Zusammenfassung: Die vorliegenden Diplomarbeit befaßt sich mit dem Aufbau eines Glasfaserdurchflußsensors für Duchflußraten von 1 bis 1000ml/h. Der Sensor besteht aus einem Lichtwellenleiter aus Glas (Glasfaser), der zu einer Schleife geformt ist. Auf diese Schleife ist eine Kunststoffolie zur Vergrößerung des Strömungswiderstandes aufgeklebt. Die Kunststoffolie wird durch eine Düse angeströmt. Die daraus resultierende Kraft verbiegt die Glasfaser. Aufgrund der Biegung der Faser kommt es zu einer Dämpfung des Strahlungsflusses im Kern der Faser. Diese Dämpfung kann am Ausgang der Faser gemessen und über eine nichtlineare Kennlinie in den Durchfluß umgerechnet werden. Aufgrund des Widerspruchs zwischen guter Lichteinkopplung (großer Kerndurchmesser) und einer guten Elastizität des Lichtwellenleiters (kleiner Außendurchmesser) konnte der Durchflußsensor für den geforderte Meßbereich nicht aufgebaut werden. Es entstand jedoch ein Wegsensor nach dem oben beschriebenen Verfahren, der sich gut für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen eignet. Technische Daten: * Glasfaserdurchmesser (Kern/Mantel/Kunststoffüberzug): 50/55/63µm * Durchmesser der Faserschleife: 10mm * Düsendurchmesser: 0,8mm * Auslenkung der Faserschleife bei 200ml/h: <700µm * Wegmeßbereich: 0,5 bis 7mm * Dämpfung bei 500 µm Auslenkung: 1 bis 2% * Ein- Auskoppelverluste und Verluste in der geraden Faser: >80