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Vergleich von elektromagnetischen Durchflussmessern, Turbinen-Durchflussmessern und Wirbelstrom-Durchflussmessern

2017-05-10View Original

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  Der Messprinzip des elektromagnetischen Durchflussmessers beruht auf dem Gesetz der elektromagnetischen Induktion nach Faraday. Die wichtigsten Bestandteile des Sensors sind: der Messrohr, die Elektroden, die Erregungsspule sowie der Eisenkern und das Magnetgehäuse. Es wird hauptsächlich zur Messung des Volumenstroms von leitfähigen Flüssigkeiten und Schlämmen in geschlossenen Rohrleitungen verwendet. Einschließlich stark korrosiver Flüssigkeiten wie Säuren, Basen und Salzen. Der indirekte Einfluss des elektromagnetischen Durchflussmessers besteht in Veränderungen von physikalischen Eigenschaften des zu messenden Mediums wie Viskosität und Dichte. Doch dieser indirekte Einfluss kann bei der Korrektur der Auswirkungen dieser physikalischen Eigenschaften berücksichtigt werden. Aufgrund der Komplexität der Struktur und Form der Durchflussmessgeräte sowie der diskreten Fertigungs- und Montageprozesse ist es nahezu unmöglich, mithilfe von Berechnungen die Kammer dieser Geräte genau an die sich ändernden Betriebsbedingungen anzupassen. Ebenso ist es nicht möglich, anhand von Versuchsergebnissen empirische Formeln zu entwickeln, die für alle Durchflussmessgeräte die erforderliche Genauigkeit gewährleisten.   Im Vergleich zu Volumenstrommessern weisen Turbomessgeräte beim Typenzulassungsverfahren für Strömungsmessinstrumente, bei Tests von Prototypen oder bei zufälligen Qualitätskontrollen das Problem auf, dass bei Motoren mit Saugmotorantrieb, die in Druckmotorantriebe umgebaut werden – egal ob mit Abgasturboaufladung oder mechanischer Aufladung – die Einlasstemperatur hoch ist. Bei Geschwindigkeits-Turbomessgeräten wird ein Rotor mit mehreren Blättern verwendet, um die durchschnittliche Fließgeschwindigkeit des Fluids zu messen; anhand dieser Werte kann anschließend die Strömungsmenge ermittelt werden. Änderungen der Betriebsbedingungen führen zu Veränderungen der Durchflussfläche, was wiederum zu Veränderungen des Messkoeffizienten führt. Wenn die Betriebsbedingungen des Durchflussmessgeräts bei der Prüfung den gleichen oder ähnlichen Bedingungen entsprechen wie im tatsächlichen Gebrauch, dann reicht eine Offline-Prüfung aus. Doch aufgrund der Komplexität und Variabilität der Betriebsbedingungen lässt sich eine Offline-Kalibrierung in der Regel nicht so durchführen, als wären die tatsächlichen Betriebsbedingungen gegeben. Nur eine Online-Kalibrierung unter tatsächlichen Bedingungen kann ein präzises Messen des Durchflusses ermöglichen; andernfalls müssen zusätzliche Fehler berücksichtigt werden.   Der Wirbelstrommesser misst mithilfe des Prinzips der Karman’schen Wirbelströme den Volumenstrom von Gasen, Dämpfen oder Flüssigkeiten sowie den Volumenstrom unter Standardbedingungen oder den Massenstrom. Er kann außerdem als Strömungssensor in Automatisierungssystemen eingesetzt werden. In der Praxis wird in der Regel darauf geachtet, dass der Durchfluss des gesättigten Dampfs nicht unter den Untergrenzwert des Vortex-Flowmeters fällt. Durch den Kompressionsprozess ist die Temperatur der komprimierten Luft sicherlich höher als die der unkomprimierten Luft. Die Einlasstemperatur von Motoren mit Saugmotor-Technologie ändert sich unabhängig vom Betriezzustand des Motors kaum. Egal, ob sie im Luftstrommesser gemessen wird oder am Einlasskrümmer in der Nähe des Drosselklappens oder im Lufteinlasskasten – es gibt kaum Unterschiede.   Als äußerst präzises Gerät erfordert der Durchflussmesser nicht nur während seiner Herstellung und Nutzung strenge Einhaltung der Vorgaben, sondern auch bei der anschließenden Wartung muss besondere Sorgfalt walten, um zu verhindern, dass er vorzeitig ausfällt.

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