Zur Erlangung eines grundlegenden Verständnisses über die Zweiphasenströmung im Inneren der Absorberrohre gibt es nur wenige messtechnische Verfahren. Eine interessante Option ist die Beobachtung der Strömung mit einem Gittersensor. Im Strömungsquerschnitt eingebaut, liefert dieser zeitlich und räumlich hoch aufgelöste Informationen zur Verteilung des flüssigen und gasförmigen Anteils in der Strömung. Diese Information kann dazu genutzt werden, Strömungsformenkarten zu validieren, also die Art der Wasser-Dampf-Grenzschicht in Typen wie „geschichtet“, „wellig“, „Schwall“ oder „Pfropfen“ einzuteilen. Zudem kann aus der Vielzahl der einzelnen Messpunkte der querschnittsgemittelte Dampfgehalt bestimmt werden. Die verschiedenen Strömungsformen resultieren in unterschiedlichen Wärmeübergangseigenschaften auf der Innenfläche des Rohres und bestimmen damit die „Kühlung“ des Rohres.
Bei dem vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) entwickelten Sensor werden zwei Ebenen von gegeneinander und gegen das Gehäuse isolierten Elektroden in kurzem Abstand übereinander im rechten Winkel angeordnet. An den Sendeelektroden wird nacheinander eine Spannung angelegt. Da Wasser elektrisch leitend ist, entsteht ein Stromfluss hin zu allen Empfängerelektroden, deren Kreuzungspunkte mit dem aktivierten Sender sich im Wasser befinden. Gase sind quasi nicht leitend, sodass zu dem Zeitpunkt, in dem sich eine Dampfblase im Gittersensor befindet, kein Stromfluss an den von der Blase umschlossenen Kreuzungspunkten registriert wird. Die Stromsignale werden zu entsprechenden Spannungssignalen umgewandelt, digitalisiert und im Erfassungsrechner gespeichert. Aus den Spannungssignalen an den einzelnen Messpunkten lässt sich der lokale Dampfanteil (Gasanteil direkt an einem Messpunkt) ermitteln. Der volumetrische Dampfgehalt (Anteil des Gases einer Zweiphasenströmung in einem betrachteten Volumen) ergibt sich aus der Integration über den gesamten Querschnitt. Mit dem Gittersensor kann man 10000 Bilder pro Sekunde aufzeichnen (10000 Hz).
Im Jahr 2016 wurden an der Direktverdampfungs-Parabolrinnenanlage auf der Plataforma Solar de Álmería Versuche mit einem Leitfähigkeits-Gittersensor durchgeführt. Der Sensor wurde vom HZDR speziell für die vorhandene Rohrgröße konzipiert und bereitgestellt. Die Versuche wurden gemeinsam vom DLR, dem HZDR und dem spanischen CIEMAT durchgeführt.
Exemplarisch werden zwei Videos aus dieser Messsequenz gezeigt. Im ersten Video ist das Passieren eines Wasserschwalles am Gittersensor zu sehen. Der Wasserschwall strömt aus der Bildebene in Richtung des Betrachters und füllt kurzzeitig das gesamte Rohr aus. Im zweiten Video ist eine Wellenströmung dargestellt. Hier können in regelmäßigen Abständen gekrümmte Wellenfronten erkannt werden, die sich ähnlich wie Wasserwellen am Strand entlang der Wasseroberfläche bewegen und somit entlang der Rohrachse ausbreiten.
Neben der Entwicklung von Grundlagen kann das Verfahren auch bei Prototypen eingesetzt werden, um die Funktionsfähigkeit und zuvor getroffene Auslegungsannahmen zu bestätigen. Der Anwendungsbereich erstreckt sich von Direktverdampfungsfeldern mit Betriebsdruck von 100 bar oder mehr bis hinab zu Prozesswärmeanlagen mit niedrigen Betriebsdrücken.