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Definitionen und Installationshinweise
5 Normale Umgebung
5 . 1 Messverfahren
5 . 1 . 1 Kalorimetrisches Messverfahren
Das Messverfahren beruht auf einer thermodynamischen Grundlage.
Ein Körper mit höherer Temperatur als seine Umgebung gibt an eine vorbeiströmende Masse Energie
in Form von Wärme ab. Das Ausmaß der Energieabgabe ist durch die Temperatur diffe renz ∆ϑ und
durch die Größe des Massendurchflusses bestimmt.
Das thermische Messverfahren des FC01-Ex beruht auf folgendem Prinzip:
Die Temperaturdifferenz ∆ϑ des Körpers zur Umgebung wird konstant gehalten. Aus der Messung
der Heizleistung wird der Massendurchfluss bestimmt. Dieses Verfahren wird als CTD (Constant-
Temperature-Difference) Messverfahren bezeichnet.
Das Bild 14 zeigt die schematische Darstellung eines Messkopfes mit dem CTD-Messverfahren.
Zwei temperaturempfindliche Widerstände (Sensorelemente) RS und RM werden vom Medium
umströmt. Sensorelement RM nimmt die Mediumstemperatur M an, während das Element RS vom
Heizwiderstand RH auf die Temperatur S erhitzt wird. Die Temperaturdifferenz ∆ = S - M wird
in Abhängigkeit der Mediumsart von einem Regelkreis konstant gehalten. Der dazu erforderliche
Heizstrom IH ist abhängig vom Massen durchfluss und somit kann die Stellgröße y des Reglers zur
Auswertung herangezogen werden.
Das Messverfahren bietet folgende wichtige Systemvorteile:
• lSchnelles Ansprechverhalten, besonders ein Strömungsabriss wird sehr schnell erkannt.
• lErfassung der Mediumstemperatur, somit wird eine optimale
Temperaturkompensation möglich.
• lErhöhte Betriebssicherheit, eine Überhitzung des Sensors bei Strömungsausfall ist ausgeschlos-
sen.
Aus dem Massendurchfluss wird die Strömungsgeschwindigkeit abgeleitet.
FC01- E x-CA | Durchflussmesser
NORMALE UMGEBUNG -
RM
RS
RH
K
p
ϑ
S
K
p
-x
−
K
+
p
ϑ
M
m: Massenstrom
xd: Regeldifferenz
w: Führungsgröße (∆ϑ)
y : Stellgröße
x : Istwert (ϑ
-ϑ
)
IH: Heizstrom
S
M
m
K
,T
p
n
xd
y
w
y
U
I
IH
Bild 14
25
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