Messprinzip; Systemaufbau - ABB FCM2000 Handbuch

Coriolis Masse-Durchflussmesser
FCM2000

Messprinzip

Strömen Massen durch ein vibrierendes Rohr, entstehen Corio-
liskräfte, die das Rohr verbiegen bzw. verdrehen. Diese sehr klei-
nen Messrohrverbiegungen werden durch optimal angeordnete
Sensoren abgegriffen und elektronisch ausgewertet. Da die
gemessene Phasenverschiebung der Sensorsignale proportional
zum Massendurchfluss ist, kann mit dem Coriolis Masse-Durch-
flussmesser direkt die durch das Messgerät geförderte Masse
ermittelt werden. Das Messprinzip arbeitet unabhängig von
Dichte, Temperatur, Viskosität, Druck und Leitfähigkeit.
Die Messrohre schwingen immer in Resonanz. Die sich einstel-
lende Resonanzfrequenz ist eine Funktion der Messrohrgeomet-
rie, der Werkstoffeigenschaften und der im Messrohr mitschwin-
genden Mediumsmasse. Sie gibt eine genaue Aussage über die
Dichte des zu messenden Mediums. Zusammenfassend kann
man sagen, dass mit dem Coriolis Masse-Durchflussmesser
gleichzeitig die Bestimmung von Massendurchfluss, Dichte und
Temperatur möglich ist.
F
c
F
c
F
c
F
c
F
c
F
c
( ω v ⋅ )
F
c = -2m
F
c = Corioliskraft
Abb. 1: Vereinfachte Darstellung der Coriolis-Kraftwirkung
Bewegung der Rohre
nach innen,
kein Durchfluss
Bewegung der Rohre
nach außen,
kein Durchfluss
Richtung der Coriolis-
kraft bei Durchfluss
und Bewegung der
Rohre nach innen
F
c
Richtung der
Corioliskräfte bei
F
c
Durchfluss und
Bewegung der Rohre
nach außen
ω
= Winkelgeschwindigkeit
v
= Geschwindigkeit der Masse
m = Masse

Systemaufbau

Der Messwertaufnehmer zeichnet sich durch zwei einteilig gebo-
gene, parallel durchströmte Messrohre aus. Eine verwindungs-
und biegesteife Tragstruktur, die Ein- und Auslass verbindet, ist
besonders geeignet äußere Kräfte und Momente abzufangen.
Abb. 2: FCM2000 Parallelrohrkonstruktion
Die Messrohre sind an den Ein- und Auslassenden im Strö-
mungsteiler eingeschweißt. Somit besteht keine direkte Ankopp-
lung an die Prozessanschlüsse. Durch diese Lösung wird der
Einfluss äußerer Schwingungen auf die Messung stark minimiert.
Der Verzicht auf Schweißnähte an den mechanisch am höchsten
belasteten Stellen sowie im Vakuum hartgelötete Rohr-, Erreger-
und Sensorhalterungen sichern eine lange Lebensdauer. Eine
ausgezeichnete Langzeitstabilität wird durch die im Vakuum
spannungsfreigeglühten Meßrohre erzielt.
Die einfache Installation, breit gefächerte Durchflussbereiche und
Prozessanschlüsse und nicht zuletzt die schnell akkumulierten
Kosten machen den FCM2000 zu einem Gerät, welches im Pro-
duktionsprozess optimal einsetzbar ist.
Abb. 3: Doppelrohr-Messwertaufnehmer FCM2000
D184S068U01
3