Fließgeschwindigkeitserfassung; Abb. 5-2 Prinzip Laufzeitmessung 1 Pfad - Nivus PCO Betriebsanleitung

Betriebsanleitung
PCO
5.2 Fließgeschwindigkeitserfassung
PCO – Rev. 02 vom 27.08.2013
Die Ermittlung der Fließgeschwindigkeit erfolgt durch das Ultraschall-
Laufzeitdifferenz-Prinzip.
1 Sensor 1
2 Sensor 2
Abb. 5-2 Prinzip Laufzeitmessung 1 Pfad
Dieses Messprinzip beruht auf der direkten Messung der Laufzeit eines akusti-
schen Signals zwischen zwei Ultrasensoren.
Wird ein kurzzeitiger Schallimpuls mit definierter Frequenz, unter definiertem
Winkel gegen die Fließrichtung des Mediums ausgesandt, so benötigt dieser ei-
ne längere Laufzeit als ein gleicher Impuls, der in umgekehrtem Winkel mit der
Fließrichtung ausgesandt wird.
Die Differenz der Laufzeiten ist proportional zur durchschnittlichen Fließge-
schwindigkeit im Messpfad.
Sind der Querschnitt und die Strömungsgeometrie des Rohres bekannt, so kann
der Durchfluss bestimmt werden.
Mit der Annahme C>> υ1-2 und dass die Fließrichtung bekannt ist, ist die Lauf-
zeitdifferenz (∆t) näherungsweise zu bestimmen mit
υ
⋅
2 L
∆ = − −
1 2 1 2
t
2
c
wobei:
L Länge des akustischen Messpfades zwischen den Sensoren 1 und 2
1-2
C Schallgeschwindigkeit im Wasser
υ
Mittelwert der Fließgeschwindigkeit zwischen den Sensoren 1 und 2
1-2
entlang des Messpfades.
2
v
1
®
Seite 15