Fünf wichtige Punkte bei der Installation von Ultraschall-Flussmessern

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　　Ultraschallstrommessgeräte messen den Wasserdurchfluss mithilfe der Differenz in der Ausbreitungsgeschwindigkeit. Aufgrund von Faktoren wie den Bedingungen bei der Installation vor Ort, dem Material und den Eigenschaften der Rohre sowie der Anordnung der Sensoren ist die Genauigkeit der Messung oft geringer als angegeben. Manchmal sind die Fehler sogar erheblich. Unsere Techniker haben aufgrund ihrer mehrjährigen Erfahrung diese Einflussfaktoren untersucht. Nur wenn alle nachteiligen Faktoren beseitigt werden, kann die Messgenauigkeit verbessert werden. 　　1. Einfluss der Installationsumgebung 　　Bei der Installation eines Ultraschallstrommessers sind in der Regel Abschnitte mit einer Rohrdicke, die mindestens das 10-fache bzw. 5-fache der Rohrdicke des Messers beträgt, oberhalb und unterhalb des Messers erforderlich. Dadurch soll sichergestellt werden, dass die Strömungsbedingungen des zu messenden Mediums den Anforderungen an die Genauigkeit des Messinstruments entsprechen. Bei der Inbetriebnahme vor Ort ist es jedoch oft nicht möglich, eine geeignete Installationsstelle zu finden. Ein unzureichend langer gerader Streckenabschnitt führt zu verschiedenen Messfehlern. Gerade Strecken im Unterstrombereich haben nur einen geringen Einfluss auf die Genauigkeit. Wenn es auf der Oberstromseite gerade Strecken mit einem Durchmesser, der mehr als dreimal so groß ist wie der des Rohres selbst, gibt, reicht das in der Regel aus. Wenn der gerade Streckenabschnitt im Oberstrombereich nicht ausreicht – beispielsweise bei Installation des Messgeräts nach Biegungen, Ventilen oder Pumpen – treten in der Regel positive Fehler auf. 　　2. Einfluss der Eingabe der Rohrparameter
Nach der Installation des Ultraschallstrommessers müssen Parameter wie der Rohrdurchmesser und die Rohrwandstärke eingegeben werden. Wenn diese Parameter bei unverändertem Rohr festgehalten werden und dennoch geändert werden, führt eine Fehlerhaftigkeit bei der Eingabe des Rohrdurchmessers dazu, dass die Messfehler um das Zweifache zunehmen. Eine Fehlerhaftigkeit bei der Eingabe der Rohrwandstärke steht in direktem Zusammenhang mit den Messfehlern – hat jedoch keinen großen Einfluss auf die Messergebnisse.

3. Einfluss der Innenbeschichtung sowie des Rohrmaterials
Falls bei der Eingabe des Rohrmaterials oder der Innenbeschichtung Fehler auftreten, kann dies dazu führen, dass die Berechnung der Entfernung zwischen dem Sensor und dem Rohr fehlerhaft ist. Dadurch entstehen Fehler im Einfallswinkel der Ultraschallwellen, was die Genauigkeit der Messungen verringert. In schweren Fällen kann dies sogar die Übertragung des Signals sowie die Einstellungen beeinträchtigen, sodass keine Messungen mehr möglich sind. Der Einfluss der Rohrinnenbeschichtung auf die Messungen beruht hauptsächlich darauf, dass sie eine Veränderung des tatsächlichen Rohrdurchmessers verursacht. Die Beschichtung verringert die Querschnittsfläche, durch die das Wasser fließt; dadurch wird die Fließgeschwindigkeit entsprechend geringer. Die Messfehler sind proportional zur Veränderung der Rohrquerschnittsfläche. Wenn die Beschichtung zu dick ist oder es Lücken zwischen ihr und der Rohrwand gibt, treten in der Regel Fehler bei der Erfassung oder beim Signalübertragung auf. Deshalb müssen bei den Messungen Material und Dicke der Beschichtung genau angegeben werden. Der Einfluss der Rohr- und Innenbeschichtungsmaterialien auf die Messungen zeigt sich in den Unterschieden in der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Schallwellen in verschiedenen Medien. Wenn die tatsächliche Schallgeschwindigkeit des Materials größer ist als die festgelegte Schallgeschwindigkeit, sind die Messergebnisse zu niedrig; umgekehrt sind sie dann zu hoch. 　　4. Installation der Sensoren
Ultrasonische Durchflussmesser werden je nach Messumgebung und Messsonde in verschiedene Methoden unterteilt – wie z. B. die Z-Methode, die V-Methode oder die X-Methode. Bei der Auswahl der Methode zur Installation des Messensors gilt folgendes Prinzip: Wenn das Wasser parallel zur Achse des Rohres fließt, wird die Z-Methode verwendet. Wenn die Fließrichtung nicht parallel zur Rohrachse ist oder die Lage des Rohrs die Platzierung der Sensoren einschränkt, werden die V-Methode oder die X-Methode angewandt. Unter Berücksichtigung der Signalqualität bietet die V-Methode eine höhere Genauigkeit als die Z-Methode. Es gibt strenge Anforderungen an den Abstand zwischen den beiden Sensoren – sie müssen unbedingt in den vorgeschriebenen Abständen installiert werden. Verschiedene Installationsabstände haben unterschiedliche Auswirkungen auf die Genauigkeit der Messungen; in einigen Fällen entstehen sogar erhebliche Fehler. 　　5. Andere äußere Faktoren, Kupplungsmittel, Signalkabel: Bei der Analyse der Betriebsmerkmale von Ultraschallflussmessgeräten sowie der Fehlerquellen, die die Genauigkeit der Messungen bei tragbaren Ultraschallflussmessgeräten beeinflussen, wird deutlich, dass man zur maximalen Gewährleistung der Messgenauigkeit auch auf folgende Punkte achten muss: Die Wandflächen an der Montagestelle des Sensors müssen sauber sein; die Montageposition des Sensors sollte möglichst im Ebene der Biegung des Rohres liegen, damit eine annähernd genaue Durchschnittswertmessung möglich ist. An der Montagestelle des Sensors sowie an den Stellen, an denen das Licht von der Rohrwand reflektiert wird, sollten keine Verbindungsstellen oder Schweißnähte vorhanden sein. Der Schutzschicht im Rohr an der Montagestelle des Sensors sowie eventuelle Ablagerungen dürfen nicht zu dick sein. Es ist unbedingt notwendig, Kupplungsmittel zu verwenden. 　　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.