Abstandsberechnung; Schallgeschwindigkeit - Siemens multiranger 100 Betriebsanleitung

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 ... P054,
Anzeige P060 ... P063, OCM P600 ... P611 und/oder Summierer P622 ... P633).

Schallgeschwindigkeit

Die Schallgeschwindigkeit im Übertragungsmedium hängt von Art, Temperatur und
Dampfdruck des vorhandenen Gases oder Dampfes ab. Die Voreinstellung des MultiRan-
ger 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-
schall-Sensors 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 MultiRanger beruht auf den Schallgeschwin-
digkeits-/Temperaturkenngrößen für Luft. Diese Werte sind gegebenenfalls nicht für die
vorhandene Atmosphäre geeignet. Bei Temperaturschwankungen sind zur Wahrung opti-
maler 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 226 MultiRanger 100/200 – BETRIEBSANLEITUNG 7ML19985FB36