Abstandsberechnung; Schallgeschwindigkeit - Siemens multiranger 100 Betriebsanleitung

Abstandsberechnung

Zur Berechnung des Abstands vom Sensor zum Materialfüllstand wird die
Schallgeschwindigkeit (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 zusätzlicher
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
MultiRanger geht von Luft bei 20°C (68°F) als Behälteratmosphäre aus. Wenn kein
anderer Wert programmiert wird, wird zur Abstandsmessung eine Schallgeschwindigkeit
von 344.1 m/s (1129 ft/s) herangezogen.
Temperaturschwankungen werden bei Verwendung eines Siemens Milltronics Sensors
mit integriertem Temperaturfühler automatisch kompensiert. Bei direkter Sonnen-
einstrahlung auf die Sensoren ist ein Schutzschild oder separater TS-3 Temperaturfühler
zu verwenden.
Bei Temperaturschwankungen zwischen Sensorsendefläche und Messstoff sollte
zusätzlich zur integrierten Temperaturmessung ein TS-3 Temperaturfühler verwendet
werden, welcher (bei Flüssigkeiten) eingetaucht montiert wird. Bei Einstellung von P660,
Temperaturmessung, 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
konstant sind, können mit Durchführung einer Schallgeschwindigkeitsberechnung (P651)
sehr gute Messergebnisse erzielt werden.
Der automatische Temperaturausgleich im MultiRanger beruht auf den Schall-
geschwindigkeits- / Temperaturkenngrößen für Luft. Es kann vorkommen, dass er nicht
für andere Atmosphären geeignet ist. Bei Temperaturschwankungen sind zur Wahrung
optimaler Genauigkeit häufige Schallgeschwindigkeitskalibrierungen erforderlich.
Wie oft solche Kalibrierungen durchzuführen sind, kann durch Erfahrung bestimmt
werden. Bei ähnlicher Schallgeschwindigkeit in zwei oder mehr Behältern können sich
spätere 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
Temperaturen 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 228 MultiRanger 100/200 – BETRIEBSANLEITUNG 7ML19985FB36