Messprinzip - SICK FLOWSIC600 Betriebsanleitung

Betriebsanleitung
Eichfähige Ausführung
8 010 457 / 08-2006
Produktbeschreibung

2.4 Messprinzip

Das FLOWSIC600 arbeitet nach dem Prinzip der Ultraschall-Laufzeitdifferenzmessung. Es
besitzt 4 Paare baugleicher Ultraschallsonden. Die Sonden eines Paares sind in einem
Messaufnehmer einander gegenüberliegend in einem definierten Winkel zur Strömungs
achse angeordnet und bilden jeweils einen direkten Messpfad (siehe Abb. 2.5).
A - A
Pfad 1
Pfad 2
B
Pfad 3
Pfad 4
(normale Einbaulage)
Abb. 2.5: Messprinzip FLOWSIC600
Die Ultraschallsignale durchqueren den Messaufnehmer von Sonde zu Sonde. Ohne Strö-
mung breiten sich die Signale mit der gleichen Geschwindigkeit (Schallgeschwindigkeit) in
beide Richtungen aus. Durchströmt ein Gas den Messaufnehmer, wird das Signal mit der
Strömung schneller, entgegen der Strömung entsprechend langsamer. Damit wird die Lauf-
zeit in Strömungsrichtung (t
Die Ultraschallsonden arbeiten abwechselnd als Sender und Empfänger. Sie bestehen im
wesentlichen aus einer Piezokeramik, die mit einer Membran gekoppelt ist. Zum Aussenden
von Signalen wird die Piezokeramik durch eine Wechselspannung in mechanische Schwin-
gungen versetzt (piezoelektrischer Effekt), die über die Membran in das Gas übertragen
werden. Im Gas breiten sich die Schwingungen als akustische Wellen aus und treffen nach
einer von Schall- und Gasgeschwindigkeit abhängigen Laufzeit auf die Membran der gegen-
überliegenden Sonde. Dort werden sie als mechanische Schwingungen auf die Piezokera-
mik übertragen, in eine elektrische Spannung umgewandelt (inverser piezoelektrischer
Effekt) und der weiteren Signalanalyse zugeführt.
Durch geeignete Signalverarbeitung werden die Laufzeiten der akustischen Signale durch
das strömende Medium ermittelt. Daraus können dann die Messgrößen berechnet werden.
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(Messumformer)
B - B
(Pfad 1)
B
) kürzer, gegen die Strömung (t
AB
Ultraschall-Kompaktgaszähler
Messaufnehmer
Ultraschallsonde B
α
L t
AB
Strömung
t
BA
Ultraschallsonde A
) länger.
BA
FLOWSIC600
A
A
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