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Beschreibung
3.4 Funktionstheorie
4-Pfad-Geräte
4-Pfad-Geräte arbeiten mit vier Messkanälen, um über einen "virtuellen" fünften Kanal einen
einzigen Ausgang zu erzeugen. Die resultierenden Daten sind der Durchschnitt der vier
Kanäle.
①
②
③
WideBeam-Übertragung
Wie in der Abbildung oben gezeigt sendet ein Ultraschall-Messaufnehmer einen axialen
Schallstrahl innerhalb der Rohrwand aus. Diese Schwingungen breiten sich entlang der
Rohrwand aus und treten in Form einer WideBeam-Wellenfront in einem bestimmten Winkel
zur Hauptachse des Rohrs in das Gas ein. Der Wide-Beam-Strahl "regnet" auf den
Empfangs-Messaufnehmer herab. Der große Aufnahmebereich des Empfängers ist
erforderlich, weil der Winkel des Ultraschallstrahls durch das Snelliussche Gesetz zur
Schallausbreitungsgeschwindigkeit des Gases in Bezug steht.
Nach dieser Formel ist festzustellen, dass sich bei einer Veränderung der
Schallausbreitungsgeschwindigkeit des Gases auch der Winkel zwischen Ultraschallstrahl
und Strömung ändert.
Bei einer signifikanten Veränderung der Schallgeschwindigkeit des Gases könnte somit ein
schmaler Strahl vollständig vom Empfänger abgelenkt werden. Ferner wird die
Laufzeitdifferenz zwischen der stromaufwärts und stromabwärts gemessenen
Schallgeschwindigkeit durch eine Veränderung (oder Brechung) des Strahlwinkels
beeinflusst. Daher müssen Durchflussmessgeräte diesen Winkel ständig berechnen, da er
durch unterschiedliche Brechung beeinflusst wird. Das Durchflussmessgerät ermittelt den
Winkel anhand der bekannten Position der Messaufnehmer, der Größe des Rohrs und der
gemessenen Laufzeit.
34
Messaufnehmerpfad 1
Messaufnehmerpfad 2
Messaufnehmerpfad 3
④
Messaufnehmerpfad 4r
⑤
Durchschnitt = (Pfad 1 + Pfad 2 + Pfad 3 + Pfad 4) / 4
⑥
Rohr (Frontansicht)
Betriebsanleitung, 07/2014, A5E02951531-AC
FUG1010 IP65 NEMA 4X
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