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FLOWSIC200 Transmitter
Ermittlung der Strömungsgeschwindigkeit
Der Messpfad L entspricht der aktiven Messstrecke, d.h. der frei durchströmten Strecke.
Mit dem Messpfad L, der Schallgeschwindigkeit c und dem Neigungswinkel α zwischen
Schall- und Strömungsrichtung gilt für die Laufzeit des Schalls bei Schallaussendung in
Strömungsrichtung (Vorwärtsrichtung):
(2.1)
Entgegen der Strömung gilt:
(2.2)
Die Auflösung nach v ergibt:
(2.3)
also eine Beziehung, in der außer den beiden gemessenen Laufzeiten nur noch die aktive
Messstrecke und der Neigungswinkel als Konstante vorkommen.
Bestimmung der Lufttemperatur
Infolge der Temperaturabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit kann mit den ermittelten
Laufzeiten die Lufttemperatur bestimmt werden.
Durch gleichzeitige Erfassung von Strömungsgeschwindigkeit und Temperatur kann bei
nasser Fahrbahn und Temperaturen unter bzw. um den Gefrierpunkt vor Glätte gewarnt
werden.
Die Schallgeschwindigkeit ergibt sich durch Auflösen nach c:
(2.4)
Für
Normschallgeschwindigkeit c
(2.5)
Damit ergibt sich für die Lufttemperatur:
(2.6)
Aus der Formel 2.6 ist ersichtlich, dass die ermittelte Temperatur außer von den
gemessenen Laufzeiten quadratisch vom Messpfad und der Normschallgeschwindigkeit
abhängt
Endress+Hauser
L
t
=
v
c + v · cos α
L
t
=
r
c - v · cos α
(
L
1
·
v =
2 · cos α
t
v
(
)
L
t
+ t
v
r
·
c =
· t
2
t
v
r
die
Temperaturabhängigkeit
bei 0 °C (= 331,4 m/s) und der Lufttemperatur ϑ in °C:
0
ϑ
·
c = c
1 +
0
273 °C
(
²
L
ϑ = 273 °C ·
0 ²
4 · c
Eine genaue Temperaturmessung ist nur möglich, wenn der Messpfad L sehr
genau ermittelt und eine Kalibrierung durchgeführt wurde (→ S. 64, §4.2.62)
und die Luftzusammensetzung konstant ist.
)
1
t
r
der
Schallgeschwindigkeit
)
(
)
t
+ t
v
r
·
- 1
· t
t
v
r
Produktbeschreibung
gilt
mit
der
B E T R I E B S A N L E I T U N G
8029799/AE00/V1-0/2024-04
17
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