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Abstandsberechnung; Schallgeschwindigkeit - Siemens hydroranger 200 Betriebsanleitung

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Abstandsberechnung

Zur Berechnung des Abstands vom Sensor zum Materialfüllstand wird die Schallge-
schwindigkeit (P653) im Übertragungsmedium (Atmosphäre) mit der Zeit vom Senden des
Impulses bis zum Empfang des Echos multipliziert. Das Ergebnis (Hin- und Rückweg) wird
durch 2 geteilt.
Abstand = Schallgeschwindigkeit x Zeit / 2
Der angezeigte Wert entspricht dem berechneten Abstand nach Durchführung zusätzli-
cher Veränderungen (Betriebsart P001, Einheiten P005, Volumenberechnung P050 bis
P054, Anzeige P060 bis P063, OCM P600 bis P611 und/oder Summierer P622 bis P633).

Schallgeschwindigkeit

Die Schallgeschwindigkeit im Übertragungsmedium hängt von Art, Temperatur und
Dampfdruck des vorhandenen Gases oder Dampfes ab. Die Werkseinstellung des
HydroRanger 200 geht von Luft bei 20 °C (68 °F) als Behälteratmosphäre aus. Sofern der
Wert nicht geändert wurde, wird zur Abstandsmessung eine Schallgeschwindigkeit von
344,1 m/s (1129 ft/s) herangezogen.
Temperaturschwankungen werden bei Verwendung eines Siemens Milltronics Ultra-
schallsensors mit integriertem Temperaturfühler automatisch kompensiert. Bei direkter
Sonneneinstrahlung auf die Sensoren ist ein Schutzschild oder separater TS-3 Tempera-
turfühler zu verwenden.
Bei Temperaturschwankungen zwischen Sensorsendefläche und Messstoff sollte zusätz-
lich zur integrierten Temperaturmessung ein TS-3 Temperaturfühler verwendet werden,
welcher (bei Flüssigkeiten) eingetaucht montiert wird. Bei Einstellung von P660, Tempera-
turmessung auf Mittelwert werden beide Werte gemittelt.
Ultraschallmessungen in anderen Atmosphären als Luft können schwierig sein. Wenn die
Atmosphäre jedoch einheitlich (gut durchmischt) und Temperatur und Dampfdruck kon-
stant sind, können mit Durchführung einer Schallgeschwindigkeitsberechnung (P651)
sehr gute Messergebnisse erzielt werden.
Der automatische Temperaturausgleich des HydroRanger 200 beruht auf den Schallge-
schwindigkeits-/Temperaturkenngrößen für Luft. Diese Werte sind gegebenenfalls nicht
für die vorhandene Atmosphäre geeignet. Bei Temperaturschwankungen sind zur Wah-
rung optimaler Genauigkeit häufige Schallgeschwindigkeitskalibrierungen erforderlich.
Wie oft solche Kalibrierungen durchzuführen sind, kann durch Erfahrung bestimmt wer-
den. Bei ähnlicher Schallgeschwindigkeit in zwei oder mehr Behältern können sich spä-
tere Kalibrierungen auf einen Behälter beschränken; die erhaltene Geschwindigkeit
(P653) wird direkt für den/die anderen Behälter übernommen.
Stellt sich die Schallgeschwindigkeit einer Behälteratmosphäre bei bestimmten Tempera-
turen als wiederholbar heraus, können Kennlinien und Tabellen erstellt werden. Damit
braucht man bei starken Schwankungen nicht jedesmal eine Kalibrierung vornehmen,
sondern kann den hochgerechneten Wert (P653) direkt eingeben.
Seite 218
HydroRanger 200 – BETRIEBSANLEITUNG
7ML19981FC34

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