Messung Mit Piox S; Einführung; Konzentrationsmessung - Flexim PIOX SM Ergänzung Zur Bedienungsanleitung

Ergänzung zur Bedienungsanleitung - DEUTSCH
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Messung mit PIOX S

1.1 Einführung
Das Messgerät PIOX S dient dazu, den Gehalt einer Komponente in einem Stoffgemisch zu bestimmen. Für das zu mess-
ende Stoffgemisch ist im Messumformer ein Mediendatensatz hinterlegt, in dem der Gehalt der Komponente mit einem
prozentualen Wert angegeben ist. Für diesen prozentualen Wert wird nachfolgend der gebräuchliche Begriff "Konzentrati-
on" verwendet.
Nach DIN 1310 kann der Gehalt einer Komponente in einem Stoffgemisch als Konzentration oder Anteil angegeben wer-
den. Die Konzentration ist immer das Verhältnis der Masse, des Volumens oder der Stoffmenge der Komponente zum Vo-
lumen des Stoffgemischs. Der Anteil ist dagegen das Verhältnis der Masse, des Volumens oder der Stoffmenge der Kom-
ponente zur Summe der entsprechenden physikalischen Größen aller Komponenten des Stoffgemischs.
Im Datensatz des Messgeräts wird vor der Inbetriebnahme festgelegt, um welche Gehaltsbestimmung es sich bei der Ap-
plikation handelt, und die entsprechende Maßeinheit (z.B. M%, ° Brix) wird vorgegeben.
1.1.1

Konzentrationsmessung

Die Konzentration eines Zweistoffgemisches kann gemessen werden. Das Medium besteht aus der Hauptkomponente,
meist ein Lösungsmittel, und aus der gemessenen Komponente. Die Komponenten müssen nicht rein vorliegen. Z.B. ist
bei einem Farbstoff, der in einem Lösungsgemisch gelöst ist, das Lösungsgemisch die Hauptkomponente und der Farb-
stoff die gemessene Komponente.
Medien, die für die Konzentrationsmessung geeignet sind, sind beispielsweise:
• Feststoff, der in einer Flüssigkeit vollständig gelöst ist (z.B. Salz in Wasser)
• Feststoff, der in einer Flüssigkeit teilweise gelöst ist (z.B. gesättigte Salzlösung)
• Gemisch aus zwei Flüssigkeiten (z.B. Öl und Wasser)
• Gas, das in einer Flüssigkeit teilweise gelöst ist (die Konzentration des gelösten Gases wird gemessen)
• Bestandteil mit sich ändernder Konzentration (aufgrund einer chemischen Reaktion oder eines physikalischen Vor-
gangs) in einer Flüssigkeit (z.B. Aggregation und Änderung des Zustands einer Emulsion oder Suspension). Die Ände-
rung der Schallgeschwindigkeit kann als Umsatz- oder als Aggregationsgrad interpretiert werden.
Eine Konzentrationsmessung ist möglich, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind:
• gültige Parameter und Kalibrierkoeffizienten der gemessenen Medien sind in den Messumformer eingegeben
• ein Temperaturfühler ist installiert
• Messung der Medientemperatur (Pt100/Pt1000 oder externe Temperaturmessung) ist im Messumformer installiert
Die gemessene Konzentration kann mit den anderen Messwerten gespeichert und ausgegeben werden.
Messprinzip
Um die Konzentration eines Medienbestandteils zu berechnen, wird die Schallgeschwindigkeit des fließenden Mediums
gemessen. Da die Ungenauigkeiten der Installation (z.B. Sensorabstand, Rohrdurchmesser, Rohrwanddicke) die gemes-
sene Schallgeschwindigkeit stark beeinflussen, muss sie um das folgende Kalibrierpolynom korrigiert werden:
.
c = c + K + K T + K
c m 0 1 2
c - korrigierte Schallgeschwindigkeit in m/s
c
c - gemessene Schallgeschwindigkeit in m/s
m
T - Medientemperatur in °C
K ...K - Kalibrierkoeffizienten
0 4
Die Kalibrierkoeffizienten werden direkt bei der Installation durch FLEXIM oder durch den Kunden bestimmt (siehe Bei-
spiel auf Seite 14). In den meisten Fällen genügt es, K
Die Konzentration wird aus der korrigierten Schallgeschwindigkeit mittels eines Algorithmus berechnet, der im Programm
FluxKoef eingestellt wurde.
SUPIOX-SV3-0, 2011-11-29
. 2 . 3 . 4
T + K T + K T
3 4
zu bestimmen.
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Messung mit PIOX S
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