Flussmesser mit Temperatur- und Druckkompensation – nimmt der Durchfluss bei steigender Temperatur ab?
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Flussmesser mit Temperatur- und Druckkompensation – nimmt der Durchfluss bei steigender Temperatur ab? Wie genau steht diese Beziehung zwischen den beiden zueinander? Könnten Sie mir, verehrter Meister, dabei helfen? Sagen Sie es einfach – ohne zu viel Fachjargon.
Antwort: Der Gasdruck ist proportional zur Gasdichte. Die Gastemperatur ist umgekehrt proportional zur Gasdichte. Die Gasdichte wiederum ist proportional zum Gasfluss. Wenn also die Temperatur steigt, bedeutet das, dass die Gasdichte abnimmt – und damit auch der Gasfluss.
"Wenn allein die Temperatur steigt, bedeutet das, dass die Dichte des Gases abnimmt – und damit auch der Durchfluss. " Gibt es ein Problem mit diesem Satz? Der Volumenstrom muss gestiegen sein.
Die sogenannte Temperatur- und Druckkompensation dient dazu, bei der Umrechnung des Volumenstroms in einen Massenstrom die Dichte zu berechnen. Daher bleibt bei steigender Temperatur der Durchfluss derselbe. Natürlich, wenn Sie damit meinen, dass die Temperaturmessung zu hoch ausfällt, dann führt das dazu, dass der gemessene Massenstrom niedriger ausfällt als der tatsächliche Wert.
Die Voraussetzung der Frage des Originalbeschreibers ist die Temperatur- und Druckkompensation. Der Kern der Temperatur- und Druckkompensation besteht darin, die Dichte des Fluids auszugleichen, d.h. die aktuelle Dichte in eine Dichte unter Standardbedingungen umzurechnen – so gibt es einen einheitlichen Maßstab für den Durchfluss. Steigt die Temperatur eines Gases bei konstantem Druck, verringert sich die Anzahl der Moleküle pro Volumeneinheit und die Masse nimmt ab. Wenn sich die Bedingungen für den Fluss nicht ändern, bleibt das Volumenstrommaß pro Zeitintervall konstant. Daher nimmt der Massenstrom bzw. der Volumenstrom unter Standardbedingungen ab
Der Threadersteller muss zunächst zwei Fragen klären: 1. Wenn die Temperatur steigt, nimmt der Durchfluss ab – wird dabei das Volumen oder die Masse gemessen? Sind die Messwerte immer noch genau? 2. Welcher Durchflussmesser wird verwendet?
Allein durch die Erhöhung der Temperatur sinkt die Dichte des Gases. Bei unverändertem Druck und Strömungsgeschwindigkeit ändert sich die Durchflussmenge nicht – doch die Durchflussmenge unter Standardbedingungen verringert sich. Der Durchflussmesser mit Temperatur- und Druckkompensation zeigt den Wert der Durchflussmenge unter Standardbedingungen an.
Der Durchfluss kann auf drei Arten nach der Durchflusssformel oder in Mengeneinheiten angegeben werden: Volumenstrom: Er wird in Einheiten von Volumen pro Zeit oder Inhalt pro Zeit ausgedrückt. Z. B.: m³/h, l/h. Volumenstrom (Q) = Durchschnittsgeschwindigkeit (v) × Querschnittsfläche der Rohrleitung (A). Massenstrom: Ausgedrückt in Masse pro Zeit. Zum Beispiel: kg/h. Massenstromrate (M) = Dichte des Mediums (ρ) × Volumenstromrate (Q) = Dichte des Mediums (ρ) × Durchschnittsgeschwindigkeit (v) × Querschnittsfläche der Rohrleitung (A). Gewichtsstromrate: Ausgedrückt in Kraft pro Zeit. Zum Beispiel in kgf/h: Die Masseströmungsgeschwindigkeit (G) ergibt sich aus dem Gewichtsdichte des Mediums (γ) multipliziert mit der Volumenstromgeschwindigkeit (Q). Ebenso kann sie auch durch die Dichte des Mediums (ρ) multipliziert mit der Schwerkraftbeschleunigung (g) und der Volumenstromgeschwindigkeit (Q) berechnet werden. Zudem gilt: G = Schwerkraftbeschleunigung (g) × Massenstromgeschwindigkeit (M). Es gibt zwei Arten, den Strom in Abhängigkeit vom Zustand des Mediums auszudrücken: Die tatsächliche Stromgeschwindigkeit bezieht sich auf den Stromzustand unter den aktuellen Bedingungen des Mediums ； Standardstrommenge: Bezeichnet den Durchfluss des Mediums unter bestimmten vorgegebenen Bedingungen. Zum Beispiel: Bei einem bestimmten Gas mit gleichem Massenstrom beträgt der Volumenstrom im komprimierten Zustand 1 m³/Stunde, während er unter Standardbedingungen (1 Atmosphäre, 20 °C) bei 10 m³/Stunde liegen kann. Temperatur- und Druckkompensation des Durchflusses: Aus der Formel für den Durchfluss geht hervor, dass man zur Bestimmung des Massendurchflusses sowie des Gewichts-Durchflusses die Dichte des Mediums (ρ) kennen muss ； Für den Volumenstrom ist eine Umrechnung vom tatsächlichen in den Standardstrom notwendig, wobei ebenfalls die Dichte des Mediums (ρ) in verschiedenen Zuständen bekannt sein muss. In der Praxis sind die meisten Durchflussmesser nach einem Standarddurchfluss kalibriert. Und mit Ausnahme der speziellen Massenstrommessgeräte arbeiten die meisten Strommessgeräte nach dem Prinzip der Messung der Strömungsgeschwindigkeit. Bei der Darstellung des Durchflusses wird die Dichte des Mediums (ρ) aufgrund der tatsächlichen Betriebsbedingungen des Mediums künstlich festgelegt. Wenn sich die tatsächlichen Betriebsbedingungen ändern und von den bei der Konstruktion angenommenen Bedingungen abweichen, werden die Messwerte des Durchflussmessers fehlerhaft sein. In den meisten Fällen nimmt die Dichte des Mediums mit steigender Temperatur ab. Das bedeutet, dass bei derselben Strömungsgeschwindigkeit oder dem gleichen Volumenstrom die Menge sowie das Gewicht des Mediums bei höherer Temperatur abnehmen
Die Dichte nimmt zu, das Volumenstrom wird geringer, der Massenstrom nimmt zu. Bei steigender Temperatur nimmt das Volumenstromaufkommen zu, während das Massenstromaufkommen abnimmt. Der Zweck der Kompensation besteht darin, den tatsächlichen Durchfluss in einen Standarddurchfluss umzurechnen. Natürlich hängt das mit den Anforderungen des Kalkulationsdokuments für Durchflussmesser zusammen.
Richtig, bei unveränderten Betriebsbedingungen nimmt mit steigender Temperatur der Durchfluss ab – das hat nichts mit der Vorhandensein oder Abwesenheit einer Temperatur- und Druckkompensation zu tun.