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1.1 Messverfahren
1.1.1 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
Temperaturdifferenz ∅ und durch die Größe des Massendurchflusses bestimmt.
Das thermische Messverfahren des FC100 beruht auf folgendem Prinzip:
Die Temperaturdifferenz ∅ 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.
Bild 1 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
Element RS vom Heizwiderstand RH auf die Temperatur
Temperaturdifferenz ∅
Regelkreis konstant gehalten. Der dazu erforderliche Heizstrom I
Massendurchfluss und somit kann die Stellgröße y des Reglers zur Auswertung herange-
zogen werden.
Das Messverfahren bietet folgende wichtige Systemvorteile:
● Schnelles Ansprechverhalten, besonders ein Strömungsabriss wird sehr schnell erkannt.
● Erfassung der Mediumstemperatur, somit wird eine optimale Temperaturkompensation
möglich.
● Erhöhte Betriebssicherheit, eine Überhitzung des Sensors bei Strömungsausfall ist aus-
geschlossen.
Aus dem Massendurchfluss wird die Strömungsgeschwindigkeit abgeleitet.
Regelkreis
Seite 8
=
-
wird in Abhängigkeit der Mediumsart von einem
S
M
RM
RS
RH
K
p
ϑ
S
K
p
−
+
K
p
ϑ
M
m: Massenstrom
Δϑ
w: Führungsgröße (
)
ϑ ϑ
x : Istwert (
-
)
S
M
Medium
m
K
,T
p
n
-x
xd
y
w
xd: Regeldifferenz
y : Stellgröße
I
: Heizstrom
H
an, während das
M
erhitzt wird. Die
S
ist abhängig vom
H
I
H
U
I
y
Bild 1
Kurzbeschreibung
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