Durchflussmessung von Luft

OP #6941493
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Hallo,

das Ziel ist in einem Rohr den Durchfluss von Luft zu messen. Hierbei 
würde man die Luft beim Einatmen bzw. Ausatmen messen. Die Konstruktion 
sollte so klein wie möglich sein.

Der Ansatz wäre dieses Rohr nach einem Venturi Rohr zu designen und mit 
zwei BMP280 Sensoren absolut zu messen. Die Berechnung würde mit der 
Bernoulli Formel erfolgen.

Es sollte so klein wie möglich gebaut werden, daher ist die Frage ob es 
mit 2 BME/BMP280 möglich ist exakt zu messen (ca. max. 5% Abweichung) 
und was dann ggf auch beim Venturi Rohr für diese beachtet werden 
müssen?

Mit dem MPXV7001 könnten gute Werte erzielt werden, jedoch ist dieser zu 
groß und Umständlich von der Bauweise.
Gast #6941516
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Kolja L. schrieb:
> Achte auf die Ausbildung der Strömung, denn die kann über den
> Querschnitt sehr unterschiedlich sein. Und such dir eine gute
> Möglichkeit den Aufbau zu kalibrieren.

Er hat doch alles was die Physik anbietet: Nichtlinear, irreversibel und 
fern ab vom thermodynamischen Gleichgewicht.

Gruesse

Th.
OP #6941571
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Wolfgang schrieb:
> Alexander S. schrieb:
>
>> Der Ansatz wäre dieses Rohr nach einem Venturi Rohr zu designen und mit
>> zwei BMP280 Sensoren absolut zu messen.
>
> Mit einem einzigen Differenzdrucksensor würdest du da wohl besser
> fahren.

Das stimmt. Wie ich schon geschrieben hatte sollte die Konstruktion so 
klein wie möglich sein. Gerne auch so günstig wie möglich. Die gängigen 
Differenzdrucksensoren sind aber größer und umständlicher für einen 
Einbau.

Die Differenzdrucksensoren der SDP3x Serie von Sensirion sind zwar auch 
sehr klein und wären super geeignet aber dafür auch um einiges teurer. 
Daher auch die Frage ob das mit dem „Umständlicheren Weg“ die zwei 
BMP280 zu benutzen auch funktioniert aber dafür die Konstruktion sehr 
klein zu haben.
#6941590
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Thomas W. schrieb:
> Er hat doch alles was die Physik anbietet: Nichtlinear, irreversibel und
> fern ab vom thermodynamischen Gleichgewicht.

Ausnahmsweise muss ich der harschen Kritik mal zustimmen. Geht es 
wirklich um Atemluft?
Dann sind das viel zu viele Probleme auf einmal:
-Messzeitraum/Mittelungsintervall? Momentanwerte? Minutenmittel?
-Dauer eines Atemzugs ist kurz und variabel
-Luftfeuchte ist variabel (ein/ausatmen)
-Temperatur ist variabel
-selbst während eines Atemzugs ist die Strömungsgeschwindigkeit nicht 
konstant
-geht es um Volumenstrom oder Massenstom?

Ich würde daher Ein- und Ausatemluft trennen (Ventil) und nur die 
Einatemluft messen. Dann hats wenigstens halbwegs konstante Bedingungen. 
Gute Thermistoranemometer, die schnell genug sind, um Turbulenzgrade zu 
bestimmen, könnten dann auch schnell genug sein, um  den Massenstrom 
abzuschätzen.
Anbei mal ein Makrofoto von unseren Thermistor-Anemometern (Hersteller 
Schiltknecht) im Vergleich zu einer Nähnadel. Die Trägheit durch 
thermische Masse ist hier schon sehr klein, so weit ich das im Kopf 
habe, schaffen die >10 sampels/s.

Der gesamte Aufbau muss dann trotzdem noch kalibriert werden, z. B. 
mittels einem Blasebalg mit bekanntem Volumen.

Als fachkundige Hersteller für kommerzielle Lösungen fallen mir spontan 
z. B. Schiltknecht oder Höntzsch ein, aber nicht auf den Arsch setzen, 
wenn du deren Preise hörst ;-)
Angehängte Dateien:
(Firma: Schweigstill IT) Persönliche Seite #6941612
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Alexander S. schrieb:
> Die Differenzdrucksensoren der SDP3x Serie von Sensirion sind zwar auch
> sehr klein und wären super geeignet aber dafür auch um einiges teurer.

Die SDP3xxx sind keine Differenzdrucksensoren, sondern 
Massenflusssenssoren. Und sie sind perfekt auf die Messung von Atemgasen 
abgestimmt und auch entsprechend kalibriert. Einer unserer Kunden setzt 
diese Sensoren in seinen Messsystemen für einen ganz anderen Zweck ein 
und hat damit die allerbesten Erfahrungen gemacht. Preislich ist das 
ganze auch ziemlich konkurrenzlos, insbesondere wenn man nicht die 
autoklavierbare Mehrwegausführung verwendet, sondern die deutlich 
preisgünstigeren Einwegsensoren, die aber genauso genau und stabil sind.

Falls es sich um eine "ernsthafte" Anwendung handeln sollte, kann ich 
Dir ein Gateway von Modbus auf bis zu sieben solcher Sensoren inklusive 
der entsprechenden Anschlussleitungen anbieten.

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