Messgenau und langlebig

Ultraschall-Wärmezähler bieten gegenüber den mechanischen Wärmezählern viele Vorteile: sie messen sehr genau und verfügen über keine beweglichen Teile im Messrohr, was sie so gut wie verschleißfrei macht. Zudem erzeugen sie nur einen geringen Druckverlust im Heizungskreislauf, was wiederum Pumpenenergie spart. Ein Ultraschall-Wärmemengenzähler wird aus bis zu zwei Drittel weniger Messing hergestellt als ein mechanischer Zähler, das spart Geld und Ressourcen. Wärmemengenzähler versorgt man lediglich mit Batteriestrom, der nur sparsam in Anspruch genommen werden darf, da die Batterie das Gerät zehn Jahre oder länger betreiben soll. Durch die elektronische Messung lassen sich die gewonnenen Daten schnell und einfach kabelgebunden oder kabellos auslesen und verwalten.

Auch in Sachen Einbau sind Ultraschall-Wärmezähler ihrem mechanischen Pendant um einiges überlegen. So ist die Einbaulage beliebig wählbar, und je nach Typ und Einbauort kommen Ultraschall-Wärmezähler ohne Ein- und Auslaufstrecken aus. Auch gehören Rohrleitungsreduzierungen aufgrund des großen Messbereichs in der Regel der Vergangenheit an. Dies eliminiert den Druckverlust und vermeidet zusätzliche Dichtfläche und spart damit Zeit und Geld.

Bei der Temperatur- und Durchflussmessung ist eine stromsparende und präzise Analog-zu-Digital-Wandlung entscheidend für die Systemperformance der Wärmemengenzähler. Die zeitbasierende Digitalisierung mittels Time-to-Digital-Converter (TDC) erweist sich dabei als ein äußerst effektiver Lösungsansatz. TDCs erfassen Zeitdifferenzen im Picosekunden-Bereich. Realisiert in gängigen CMOS-Prozessen, lassen sich Zeiten von bis zu wenigen Millisekunden mit einer Auflösung im unteren Picosekunden-Bereich messen. Die TDC-Produktfamilie von Acam benötigt lediglich Strom in der aktiven Phase während der Messung. Wegen der kurzen Messzeiten lassen sich für batteriebetriebene Systeme extrem stromsparende Lösungen bewerkstelligen (z.B. mit einem Arbeitsstrom von 80nA für eine Temperaturmessung im Rhythmus von 30 Sekunden mit einer 17-Bit-Auflösung).

Präzise Abrechnung

Gerade während der letzten fünf Jahre haben viele Firmen aus der Zählerbranche diese Vorteile erkannt und setzen die auf genaue und stromsparende Messung spezialisierten ICs der Acam-Messelectronic aus Stutensee in ihre Wasserzähler und Wärmemengenzähler ein. Diese System-on-Chips (SoCs) integrieren bis auf wenige externe Bausteine - wie einzelne Widerstände, Kapazitäten sowie zwei Oszillatoren - die für die Messung notwendige Schaltung. So arbeitet beispielsweise der TDC-GP22 mit einem internen TDC und bietet dadurch eine hohe Genauigkeit bei Zeitmessungen - bis zu 22 ps (Picosekunden) in der Einzelmessung mit einer automatisierten Messsignalerkennung bzw. -bewertung durch "First-hit"-Erkennung und Pulsweitenmessung. Dies erlaubt das Erkennen eines leeren Rohrs und das Lokalisieren von Blasen im Wasser, was Fehlmessungen ausschließt. Diese Erkennungsfunktion sowie die hohe Messgenauigkeit lassen sich selbst bei nicht stabiler Versorgungsspannung und über den Temperaturbereich von -40 bis +125°C gewährleisten. Dank der kostengünstigen Produktion der CMOS-Technologie gehören die TDCs des Herstellers zur ersten Wahl für die marktführenden Hersteller von Ultraschall-Wasserzählern. "Es gibt weltweit ein massives und schnell wachsendes Interesse verschiedener Regierungen, ihre Bürger zu motivieren, weniger Wasser und Wärme zu verbrauchen", so Georg Jedelhauser, Vice-Präsident Sales beim Unternehmen aus Stutensee. "Die präzise und gerechte Abrechnung des Verbrauchs fördert den bewussteren Umgang mit den Ressourcen."

Spezialist für hohe Genauigkeit

Die Acam Messelectronic mit Sitz in Stutensee bei Karlsruhe ist ein inhabergeführtes Unternehmen, das auf Lösungen und Konzepte für hochgenaue Messtechnik spezialisiert ist. Unter Verwendung standardisierter digitaler CMOS Technologien setzt die 22-köpfige Mannschaft der Geschäftsführer Augustin Braun und Andreas Larsch Kundenwünsche in applikationsspezifischen ICs bis hin zu System-on-Chips (SoCs) deutlich vereinfacht und risikoärmer um als vergleichbare Anbieter. Das Unternehmen wurde 1996 gegründet und erwirtschaftete 2012 einen Umsatz von 5,8 Millionen Euro. Das Drehzahlmesssystem Picoturn kommt in nahezu allen aktuellen Automodellen der Hersteller VW, BMW, Audi, Daimler, GM und Ford zum Einsatz. Weitere Kunden sind die NASA, deren Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) acam mit ausstattete sowie die ESA, die den Dockingmechanismus des ATV (Automatic Transport Vehicle) für die ISS mit Hilfe des Spezialisten realisierte. kf