Inhaltsverzeichnis Einleitung Begriffsbestimmungen Volumenkonzentration (C Massekonzentration (C Brix Baumé Spezifisches Gewicht Programmieren des Meßumformers Menüvarianten für Konzentrationen Anzeige von Konzentration und Durchflußmenge des gelösten Stoffes Ausgabe der Konzentrationswerte Universelle Konzentration Mischungen aus zwei unvermischbaren und inkompressiblen Stoffen Konzentration mischbarer Flüssigkeiten Bestimmung der Parameter für die universelle Konzentration Parametereingabe in den Meßumformer Praktische Überlegungen zur Konzentrationsmessung...
Einleitung Unsere Massedurchflußumformer MFC 081 und 085 eignen sich in ihrer Standardausführung für das unmittelbare Messen des Gesamtmassestroms, der Massemenge, der Dichte und der Temperatur des durch das Meßrohr gehenden Prozeßmediums. Aus den Meßwerten für Massedurchfluß und Dichte ist es dann möglich, weitere Werte für Volumenstrom und Volumenmenge abzuleiten.
Begriffsbestimmungen Volumenkonzentration (C Eine Mischung mit dem Gesamtvolumen V enthält einen Stoffanteil mit dem Volumen V Volumenkonzentration C dieses Anteils beträgt: × 100% Anmerkung: V und also auch C ändern sich mit der Temperatur. Massekonzentration (C Eine Mischung oder Lösung mit der Gesamtmasse M enthält einen Stoffanteil mit der Masse Die Massenkonzentration C dieses Anteile beträgt:...
Spezifisches Gewicht Dies ist die Dichte eines bei X°C gemessenen und auf die Dichte von Wasser bei Y°C bezogenen Meßstoffs. Beispiel: Bei 20°C hat Wasser eine Dichte von 0.9982 g/cm Bei 4°C hat Wasser eine Dichte von 0.99997 g/cm Bei 20°C hat eine 10%ige Saccharose-Lösung eine Dichte von 1.0381 g/cm Für die Saccharose-Lösung gilt also: 1 0 3 8 1 1 0 3 9 9 7...
Anzeige von Konzentration und Durchflußmenge des gelösten Stoffes Die Tabelle 3.2 zeigt, in welchen Anzeigearten der Meßumformer die Konzentrationen anzeigen kann. Alle Anzeigen bedeuten Massekonzentration (in °Brix, °Baumé oder als Prozent) und Durchflußmenge des Feststoffs. Bei Wahl von universeller Konzentration wird auch nach Volumenprozent angezeigt.
Ausgabe der Konzentrationswerte Die Tabellen 3.3.1, 3.3.2 und 3.3.3 enthalten die zusätzlichen Ausgabefunktionen, mit denen die verschiedenen Konzentrationsanzeigen wählbar sind. Sie sind auf normale Art gemäß der Beschreibung im Normalbetriebshandbuch programmierbar. Tabelle 3.3.1 Varianten des Stromausgangs für Konzentrationen Konzentrationsvarianten Ohne Brix Baume Univ.Konz.
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Beispiel: °Brix, beginnend im Meßbetrieb: Taste Zeile 1 Zeile 2 Bemerkung →↑↑ Fkt. 3.(0) INSTALL →↑↑ Fkt. 3.(3).0 STROMAUSG.I → Fkt. 3.3.(1) FUNKTION I →↑ xn Mit Taste ↑ Anzeige in °BRIX (BRIX) wählen ↵↑ Fkt. 3.3.(2) BEREICH I →↑ xn Mit Taste ↑...
Universelle Konzentration Mischungen aus zwei unvermischbaren und inkompressiblen Stoffen Unvermischbar bedeutet, daß die zwei Anteile der Mischung eigenständig bleiben und keine Wechselbeziehung zueinander eingehen. Beispiele dafür sind Emulsionen aus Öl und Wasser oder Suspensionen von Feststoffen in Flüssigkeiten. Wenn ein Anteil V und der andere V beträgt und man beide zusammenbringt, erhält man in diesen Fällen ein Gesamtvolumen V Auch für die Massen:...
Die Werte für ρ und ρ sind abhängig von der Temperatur T. Diese Abhängigkeit wird sowohl für ρ und ρ mittels der folgenden Gleichung kompensiert: ρ = ρ Gleichung 3 (T-20) +K (T-20) Es bedeuten: ρ und K sind Werte, die der Kunde für jeden Mischungsanteil eingibt. Die Eingabe erfolgt über die Menüs der Fkt.
K onzentratio n von Äthanol in W asser b ei 20°C Ä thanol K urv e 1 K urv e 2 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 Dich te g /cc Im obigen Kennfeld deckt sich die Linie von Kurve 1 mit der Kennlinie von etwa 0 bis 12% Ethanol und die Linie von Kurve 2 von 28 bis 43%.
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Temperatur °C Dichte ρ Punkt 1 ρ Punkt 2 Eingabe: Fkt. 3.10.4 FLUESSIGK NON WASSER Fkt. 3.10.7 FLUESSIGK K2 = ρ ρ − Fkt. 3.10.6 FLUESSIGK K1 − ρ − − Fkt. 3.10.5 FLUESSIGK 20 = Um die Gleichung für die Temperaturkompensation dem tatsächlichen Meßstoff richtig anpassen zu können, sind drei verschiedene Punkte für Temperatur/Dichte erforderlich, ρ...
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Fall 4: Gelöste Feststoffe Um den Meßumformer für diesen Fall programmieren zu können, braucht man zwei Punkte für Dichte/Konzentration bei drei verschiedenen Temperaturen. Die drei Temperaturen sollten den normalen Betriebsbereich des Verfahrens beinhalten, und die Punkte für Konzentration sollten so gewählt werden, daß sie in die normale Betriebsspannweite für Konzentration passen, über welche höchste Genauigkeit gebraucht wird.
ρ ρ Enter the raw data (bold) into the table below then for each temperature calculate using the above equations. ρ ρ Temp. /°C Conc. by Mass /% Density /g/cm 5.52 1.040473 1.002565 2.9473856 14.9 1.112023 5.52 1.037835 1.0006212 2.8540898 14.9 1.107953 5.52...
Genauigkeit von ±0.002g/cm aufweist und angenommen wird, daß die Dichteänderung zur Konzentration linear verläuft, beträgt die Meßgenauigkeit ungefähr: Änderung der Konzentration ± × Genauigkeit der Dichte = ± × 0.002 = ± 0.5 Änderung der Dichte 0.02 Diese einfache Rechnung berücksichtigt offensichtlich weder die Temperatur noch die Paßgenauigkeit des Algorithmus, ergibt aber sehr schnell einen Hinweis darauf, was mit einem bestimmten Dichtemeßgerät erreichbar ist oder nicht.
Die Coriolis-Massedurchflußmesser erfassen die Dichte und die Temperatur. Aus diesen Meßergebnissen und den bekannten Kennlinien für Saccharose-Lösungen läßt sich ein Brix- Wert errechnen. Wenn weitere Bestandteile enthalten sind, ist der angezeigte Brix-Wert wie beim Refraktometer nur ein Näherungswert. Von diesem kann man nicht erwarten, daß er mit der Refraktometernäherung genau übereinstimmt.
Anhang 2 Dichte des Wassers in Abhängigkeit von der Temperatur Temperatur in Dichte in Temperatur in Dichte in °C °F kg/m lb/ft °C °F kg/m lb/ft 999.8396 62.41999 997.0468 62.24563 32.9 999.8712 62.42197 25.5 77.9 996.9176 62.23757 33.8 999.8986 62.42367 78.8 996.7861 62.22936...
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Temperatur in Dichte in Temperatur in Dichte in °C °F kg/m lb/ft °C °F kg/m lb/ft 988.0839 61.68608 65.5 149.9 980.4432 61.20907 50.5 122.9 987.8592 61.67205 150.8 980.1751 61.19233 123.8 987.6329 61.65793 66.5 151.7 979.9057 61.17552 51.5 124.7 987.4051 61.64371 152.6 979.6351 61.15862...