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Strömungsmesser | FC 01
1 .1 Messverfahren
1 .1 .1 Kalorimetrisches Messverfahren
Das Messverfahren beruht auf einer thermodynamischen Grundlage.
Ein Körper mit höherer Temperatur als seine Umgebung gibt an eine vorbeiströmende Masse
Energie in Form von Wärme ab. Das Ausmaß der Energieabgabe ist durch die Temperatur diffe renz
∆ϑ und durch die Größe des Massendurchflusses bestimmt.
Das thermische Messverfahren des FC01 beruht auf folgendem Prinzip:
Die Temperaturdifferenz ∆ϑ des Körpers zur Umgebung wird konstant gehalten. Aus der Messung
der Heizleistung wird der Massendurchfluss bestimmt. Dieses Verfahren wird als CTD (Constant-
Temperature-Difference) Messverfahren bezeichnet.
Das Bild 1 zeigt die schematische Darstellung eines Messkopfes mit dem CTD-Messverfahren.
Zwei temperaturempfindliche Widerstände (Sensorelemente) RS und RM werden vom Medium
umströmt. Sensorelement RM nimmt die Mediumstemperatur ϑ
Heizwiderstand RH auf die Temperatur ϑ
in Abhängigkeit der Mediumsart von einem Regelkreis konstant gehalten. Der dazu erforderliche
Heizstrom I
ist abhängig vom Massen durchfluss und somit kann die Stellgröße y des Reglers zur
H
Auswertung herangezogen werden.
Das Messverfahren bietet folgende wichtige Systemvorteile:
– Schnelles Ansprechverhalten, besonders ein Strömungsabriss wird sehr schnell erkannt.
– Erfassung der Mediumstemperatur, somit wird eine optimale Temperaturkompensation möglich.
– Erhöhte Betriebssicherheit, eine Überhitzung des Sensors bei Strömungsausfall ist ausgeschlos-
sen.
Aus dem Massendurchfluss wird die Strömungsgeschwindigkeit abgeleitet.
Regelkreis
8
KURZBESCHREIBUNG
erhitzt wird. Die Temperaturdifferenz ∆ϑ = ϑ
S
RM
m
RS
RH
K
p
ϑ
S
K
p
-x
−
K
+
p
ϑ
M
m: Massenstrom
xd: Regeldifferenz
w: Führungsgröße (Δϑ)
y : Stellgröße
x : Istwert ( ϑ
- ϑ
)
I
S
H
M
an, während das Element RS vom
M
Medium
K
,T
p
n
xd
y
w
y
: Heizstrom
- ϑ
wird
S
M
I
H
U
I
Bild 1
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