Principiul ultrasonic în senzorii de debit a fost folosit de zeci de ani în industria încălzirii. Din cauza prețului unitar ridicat al acestor senzori, această tehnologie nu a fost profitabilă mult timp pentru produsele de larg consum din sectorul încălzirii. Acum, un start-up ultra-specializat a schimbat acest lucru.
Ce este Allengra GmbH?
Allengra GmbH este o companie inovatoare în domeniul instrumentelor de înaltă precizie. De la înființarea sa în 2005 de către inginerul Dipl.-Ing. Raul Junker, compania este lider în tehnologia debitmetrelor cu ultrasunete. Cu sediul în Ravenstein, în apropierea centrului economic Heilbronn, Allengra GmbH s-a specializat în producția de senzori de debit cu ultrasunete fiabili și de înaltă calitate. Acești senzori sunt esențiali în multe industrii, de la farmaceutică la petrochimie, asigurând că experiența Allengra contribuie în mod semnificativ la eficiența operațională și la succesul clientelei sale diverse.
Avantajele măsurării debitului cu ultrasunete
În anul 2000, când Raul Junker a contactat un producător de cipuri de senzori din Karlsruhe-Stutensee în numele unui cunoscut producător german de contoare de apă, a devenit clar că piața trebuia să se schimbe. Deși contoarele mecanice sunt încă mult utilizate, măsurarea debitului cu ultrasunete oferă din ce în ce mai multe avantaje. Fiind non-invazivă, această tehnologie este ideală pentru măsurarea volumelor consumate sau pentru optimizarea proceselor prin automatizare, în special în încălzire și industrie. Senzorii ultrasonici nu au părți mobile. Prin urmare, nu există uzură, iar precizia de măsurare rămâne constantă pe o durată de viață prelungită. Totuși, la începutul anilor 2000, costul de producție al contoarelor mecanice era mai mic decât cel al senzorilor cu ultrasunete.
Înființarea Allengra și primul prototip
În 2005, Junker a fondat Allengra cu scopul de a dezvolta o alternativă economică la contorul mecanic. Avea deja o idee clară despre hidraulică și chiar a schițat un design pe un șervețel în timpul unei întâlniri. Directorul general de atunci, Andreas Larsch, a fost atât de convins încât a pus toate resursele companiei sale pentru a construi un prototip funcțional în câteva săptămâni.
De la dezvoltator la producător
În același timp, compania globală Viessmann căuta un senzor de debit volumetric pentru centralele murale premium pe gaz. Viessmann a ales să colaboreze cu Allengra datorită avantajelor clare ale tehnologiei ultrasonice și designului compact al senzorului. Cipul Time-to-Digital de înaltă precizie, inima senzorului, era ideal pentru această aplicație. Cu sprijinul producătorului de cipuri, Allengra a finalizat designul și electronica în foarte scurt timp. Dezvoltarea a început în vara anului 2010, iar în 2011 Allengra livra senzori de debit în serie către Viessmann.
Măsurarea presiunii pe lângă debit
Impulsionată de noile generații de cipuri și succesul cu Viessmann, Allengra și-a extins curând funcțiile senzorilor. În 2013, un alt client din sectorul încălzirii a dorit să combine măsurarea presiunii și a debitului. Allengra a început o nouă dezvoltare OEM și, din 2016, furnizează senzori integrați în module hidraulice compacte. Pe lângă debit și presiune, acest senzor măsoară și temperatura și diferența de temperatură (tur/retur) într-un singur modul.
Avantajele soluției de senzor integrat Avantajele sunt clare:
-
O singură unitate electronică: design mai simplu și complexitate redusă.
-
Comunicare eficientă: o singură interfață transmite date multiple către controlerul de încălzire.
-
Senzori integrați: totul dintr-o singură sursă, ceea ce facilitează producția.
-
Fără carcasă separată: prin integrarea în sistemul hidraulic, nu este necesar un senzor extern.
Economie de energie datorită echilibrării hidraulice Măsurarea ultrasonică este ideală și pentru echilibrarea hidraulică, o aplicație importantă în încălzire. Allengra utilizează cu succes acești senzori de ani de zile în sistemele de radiatoare „Vitoflow” de la Viessmann. Senzorul, fie în cazan, fie într-un kit de măsurare, permite determinarea rezistenței circuitului de încălzire și calcularea setărilor pentru robinetele termostatice, care sunt apoi transmise instalatorului. Integrarea senzorilor ultrasonici în distribuitorul de încălzire permite măsurarea și în sistemele de încălzire prin pardoseală. Împreună cu o vană de reglare, se poate realiza o echilibrare hidraulică constantă. Astfel, toate circuitele pot fi coordonate și se poate răspunde ușor la schimbările de cerere termică. Acest lucru permite pompei să funcționeze la minim, economisind energie. De când echilibrarea hidraulică este obligatorie pentru instalațiile noi, extinderi sau modificări, Allengra a contribuit deja la obținerea unor economii de energie de până la 15%.
Măsurarea debitului ultra-compactă pentru sisteme industriale și de dozare
Interfețele integrate și funcțiile extinse deschid noi posibilități. Marele avantaj al acestei soluții este robustețea și precizia sporită. În 2015, Allengra a dezvoltat o versiune compactă și economică pentru instalațiile de încălzire, industrie și sisteme de dozare, pentru toate lichidele similare cu apa, cu sau fără aditivi.
De la experiență la Vana Inteligentă (Smart Valve)
Allengra a identificat componentele esențiale: presiunea conductei, diferențială, statică, temperatura, debit/volum, plus un actuator și o vană de reglare. Acest lucru a condus la conceptul de Vana Inteligentă. În 2015, Allengra a proiectat un sistem compact și simplu, combinând un actuator dovedit cu o vană ceramică. Clienții existenți au participat la dezvoltare. După trei ani de teste, Vana Inteligentă a fost prezentată la ISH 2017 la Frankfurt. „Vana Inteligentă oferă multe avantaje. Are o singură placă electronică cu toate interfețele necesare, un singur cablu și o carcasă care găzduiește cinci senzori într-un spațiu restrâns, fără puncte de etanșare suplimentare pentru OEM. Acum câțiva ani, acest lucru era de neconceput.” – Raul Junker, fondator și proprietar Allengra GmbH.
Linie de prototipuri pentru tehnologia ceramică
Pentru Vana Inteligentă, Allengra a investit și într-o linie de prototipuri cu tehnologie ceramică ce oferă etanșare ridicată și cuplu redus. Actuatoarele au fost dezvoltate și testate cu un designer experimentat de angrenaje. Pentru a îndeplini cerințele mecanice și de fabricație, Allengra a achiziționat un nou centru de frezare cu conexiune directă CAD/CAM și și-a extins parcul de mașini cu diverse mașini de turnare prin injecție.
Vana de reglare și pentru gaz și aer
Vana ultrasonică acoperă un interval de temperatură de 5–100°C și presiuni de 0–6 bar. Poate comunica prin UART, PWM, ieșire de impulsuri, etc. Funcționează cu o baterie de litiu de lungă durată și este realizată aproape în întregime din plastic (alamă dacă este necesar). Neavând piese mobile, particulele în suspensie, nisipul sau murdăria nu îi afectează precizia. Acest lucru o face ideală pentru industria alimentară, deoarece nu are spații moarte și îndeplinește cerințele igienice. Allengra plănuiește să dezvolte în curând o versiune pentru gaz și aer, bazată pe același principiu. Sinergia dintre clienții noștri inovatori, parteneri și echipa noastră a făcut posibilă această realizare. Odată cu inaugurarea noii noastre fabrici de producție în 2017, putem spune cu mândrie că Vana Inteligentă este pregătită pentru producția de serie.
