Was bedeutet die Quadratwurzel des Durchflussmessers?

Bei allen mit dem Differenzdruckverfahren gemessenen Durchflusswerten, die ich gesehen habe, muss eine Quadratwurzel gezogen werden – egal ob im Sender oder in den übergeordneten Messgeräten.

Denn im bestimmten Bereich besteht eine lineare Beziehung zwischen dem Differenzdruck und dem Quadrat des Durchflusses.

Dieser Beitrag wurde zuletzt von qugd am 3.3.2017 um 15:43 bearbeitet. Bei Differenzdruckstrommessern steht der Quadratwurzelwert des Differenzdrucks in direktem Verhältnis zur Strömungsgeschwindigkeit. Wenn also die Signalausgabe des Messgeräts in Form eines Differenzdrucks erfolgt, muss dieser Wert zur Umrechnung in ein Strömungssignal quadriert werden. Der Threadersteller sollte sich die Bernoulli-Formel ansehen, dann wird es sofort klar. Einfach ausgedrückt: Der Druckunterschied im Medium führt zu einem Verlust an Potenzialenergie. Diese Energie wird in kinetische Energie umgewandelt – konkret in die Geschwindigkeit des Mediums in den Rohren. Das bedeutet: ΔP ∝ 1/2 mV². Folglich gilt: V ∝ √ΔP

Der Threadersteller sollte sich gründlich mit den Grundlagen der Chemietechnik beschäftigen. Die Quadratwurzelbildung des Differenzdrucks bei Differenzdruckstrommessern erfolgt in der Regel im DCS-System – vor Ort wird keine Quadratwurzelbildung vorgenommen

Wenn am Ort ein Differenzdrucksender installiert ist, kann das Ausgangssignal des Senders problemlos quadratwurzelberechnet werden; dann muss die DCS keine Quadratwurzelbildung mehr vornehmen. Am Ort wird ein Differenzdrucksignal erzeugt, das anschließend quadratwurzelberechnet wird, um eine einfache Anzeige auf den Messgeräten zu ermöglichen. Dadurch ist das an den Messgeräten angezeigte Signal im Einklang mit dem entsprechenden Durchflusssignal – es handelt sich dabei um ein lineares Signal. Das hat nichts mit den Prinzipien der Chemieindustrie zu tun, sondern nur mit der Art und Weise der Signalverarbeitung. Früher gab es bereits pneumatische oder elektrische Differenzdruckanzeiger vor Ort, sowie spezielle Wurzelzieher zur Signalverarbeitung.

Ein Durchflussmesser benötigt die Quadratwurzel nur bei der Messung mit Differenzdruck, denn der Durchfluss ist proportional zum Quadrat des Differenzdrucks. Zudem muss der Differenzdruckwandler nicht immer quadratwurzelberechnet werden – das hängt davon ab, wofür man diesen Differenzdruck verwendet. Wenn es um Differenzdruck oder Flüssigkeitsebene geht, ist das nicht notwendig – im Grunde handelt es sich dabei um Signalverarbeitung.

Differenzdruckstrommessgeräte erfordern eine Quadratwurzel. Zwischen Druckdifferenz und Durchfluss besteht keine lineare Beziehung, sondern eine Quadratwurzelbeziehung. Dies ergibt sich aus der grundlegenden Durchflussformel, der Bernoulli-Gleichung. Zeit, sich Fluidmechanik oder das „Handbuch zur Konstruktion von Drosselventilen für Durchflussmessung“ anzusehen

Bei einer zu geringen Durchflussmenge ergibt sich eine unzufriedenstellende Prozessleistung. Ist es dann nicht schädlich, bei so geringer Durchflussmenge zu arbeiten? Deshalb wird der Durchfluss erhöht – dadurch werden die Zahlen größer.

Differenzdruckmessgeräte für den Durchfluss: Der Durchfluss ist proportional zum Differenzdruck unter der Quadratwurzel, gemäß der Formel

Entweder wird der Transmitter quadratwurzelgezogen, oder das System bzw. der Durchflusszähler. Man kann nur eine der beiden Wurzeln wählen.

Das Bernoulli-Prinzip wird oft als p + 1/2ρv² + ρgh = C ausgedrückt. Diese Gleichung wird als Bernoulli-Gleichung bezeichnet. In der Gleichung steht p für den Druck an einem bestimmten Punkt im Fluid, v für die Strömungsgeschwindigkeit an diesem Punkt, ρ für die Dichte des Fluids, g für die Schwerkraftbeschleunigung, h für die Höhe dieses Punkts – und C ist eine Konstante. Es kann auch wie folgt ausgedrückt werden: p1 + 1/2ρv1² + ρgh1 = p2 + 1/2ρv2² + ρgh2

Q=K√△P, der Durchfluss ist proportional zum Quadrat des Druckunterschieds. Erst durch das Nehmen der Quadratwurzel steht das ausgehende Stromsignal in einem linearen Verhältnis zum Durchflusssignal. Ob beim Feldsender eine Quadratwurzelbildung erforderlich ist, hängt von den konkreten Umständen ab. Wenn das System bereits eine Quadratwurzelbildung vornimmt, ist dies am Feldsender nicht notwendig; andernfalls muss eine Quadratwurzelbildung am Feldsender erfolgen.

Hubei Xinyangfeng Agricultural Technology Co., Ltd. – Prüffragen zu den Fähigkeiten im Umgang mit Messgeräten für das Jahr 2019 (mittlerer Praxisniveau). Gesamtpunktzahl: 100 Punkte, Zeitrahmen: 90 Minuten. I. Fragen zur Beantwortung: 45 Punkte. 1. Warum muss der Dampffluss in die Quadratwurzel gezogen werden? (5 Punkte) Ist der gesamte Durchfluss ohne Quadratwurzel größer oder kleiner? (10 Punkte) Es ist erforderlich, die Berechnung nicht vor Ort durchzuführen, sondern im DCS. Der Strom im DCS beträgt 10 mA, der Messbereich liegt bei 30 Tonnen. Wie hoch ist dann die Durchflussmenge? Geben Sie die Berechnungsformel an und ermitteln Sie das Ergebnis. Ohne Formel gibt es keine Punkte (10 Punkte). Antwort: Q = K√△P – Die Durchflussmenge ist proportional zum Quadrat des Druckunterschieds. Erst durch die Quadratwurzel entsteht eine lineare Beziehung zwischen dem Ausgangssignal für den Strom und dem Durchflusssignal. Ob am Feldsender eine Quadratwurzel gebildet werden muss, hängt von den Umständen ab. Wenn das System bereits eine Quadratwurzel berechnet, ist es am Feldsender nicht notwendig – andernfalls muss eine Quadratwurzel am Feldsender erzeugt werden. Bei einer zu geringen Durchflussmenge ergibt sich eine unzufriedenstellende Prozessleistung. Ist es dann nicht schädlich, bei so geringer Durchflussmenge zu arbeiten? Deshalb wird der Durchfluss erhöht – dadurch werden die Zahlen größer.

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