Dichtefunktion - Endress+Hauser promass 63 Betriebsanleitung

6 Inbetriebnahme
Achtung!
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6.3 Dichtefunktion

Einleitende Bemerkungen
Promass 63 erfaßt gleichzeitig 3 Meßgrößen: Massedurchfluß – Mediumsdichte – Mediumstemperatur
Damit kann beispielsweise der Volumendurchfluß berechnet werden; es eröffnen sich aber zahlreiche
weitere Auswertungsmöglichkeiten, insbesondere für spezielle Dichte-Berechnungen in verschiedenen
Anwendungsbereichen:
• Berechnen temperaturkompensierter Dichtewerte (Normdichte)
• Berechnen prozentualer Anteile von zweiphasigen Meßstoffen (Ziel- und Trägermedium)
• Umrechnen der gemessenen Meßstoffdichte in spezielle Dichte-Einheiten (°Brix, °Baumé, °API, usw.)
NORMDICHTE
Viele Dichte-Berechnungen werden mathematisch von der Normdichte abgeleitet.
Die Normdichte wird folgendermaßen berechnet:
ρ = ρ ⋅ (1 + α ∆t); wobei ∆t = t – t
N
ρ
= Normdichte
N
ρ
= aktuell gemessene Mediumsdichte (Meßwert Promass 63)
t = aktuell gemessene Mediumstemperatur (Meßwert Promass 63)
t = Normtemperatur, bei welcher die Normdichte berechnet werden soll (z.B. 15 °C)
N
α
= Volumen-Ausdehnungskoeffizient des betreffenden Mediums. Einheit = [1/K]; K = Kelvin
°API (= American Petroleum Institute)
Speziell in Nordamerika verwendete Dichteeinheit für flüssige Ölprodukte.
°BAUME
Diese Dichteeinheit bzw. -skala wird vor allem bei sauren Lösungen, z.B. Eisenchlorid-Lösungen,
verwendet. In der Praxis kommen zwei Baumé-Skalen zur Anwendung:
• BAUME > 1 kg/l : bei Lösungen die schwerer sind als Wasser.
• BAUME < 1 kg/l : bei Lösungen die leichter sind als Wasser.
°BRIX
In der Lebensmittelindustrie verwendete Dichteeinheit, die den Saccharose-Gehalt in einer wässrigen,
nicht feststoffhaltigen Lösung angibt, z.B. für die Messung zuckerhaltiger Fruchtsäfte.
Die auf Seite 140 aufgeführte ICUMSA-Tabelle ist die Grundlage für entsprechende Berechnungen.
%-MASS und %-VOLUMEN
Durch diese Funktion ist es möglich, für zweiphasige Medien den prozentualen Masse- oder Volumen-
anteil von Ziel- und Trägermedium zu berechnen. Die Grundformel (ohne Temp.-kompensation) lauten:
⋅
D 2 (
=
Masse %
ρ ⋅
( D
D1 = Dichte des Trägermediums → Transportflüssigkeit, z.B. Wasser
D2 = Dichte des Zielmediums → mitbeförderter Stoff, z.B. Kalkpulver oder zweiter flüssiger Meßstoff
ρ
= gemessene Gesamtdichte
%-BLACK LIQUOR
In der Papierindustrie verwendete Konzentrationsangabe von Schwarzlauge in Masse-%.
Berechnungsformel wie bei %-MASS.
%-ALCOHOL
Dichtemessung für die Konzentrationsangabe von Alkohol-Lösungen in Volumen-%.
Berechnungsformel wie %-VOLUME, ohne Berücksichtigung einer möglichen Volumenkontraktion.
°BALLING, °PLATO
Eine häufig verwendete Basis zur Berechnung der Meßstoffdichte in der Bierindustrie.
Flüssigkeiten mit einem Dichtewert von 1° Balling (Plato), haben die gleiche Meßstoffdichte wie eine
Wasser-Rohrzucker-Lösung, bestehend aus 1 kg Rohrzucker aufgelöst in 99 kg Wasser.
1° Balling (Plato) entspricht also 1% des Flüssigkeitsgewichtes.
Feld-Dichteabgleich
Promass 63 bietet die Möglichkeit eines Feld-Dichteabgleichs, den Sie mit der Funktion
"DICHTEABGLEICH" durchführen können → siehe Seite 87. Mit Hilfe dieses Abgleiches
wird für die Berechnung von Dichtefunktionen eine optimale Meßgenauigkeit erreicht.
Achtung!
• Ein Feld-Dichteabgleich verändert die werkseitig ermittelten Dichtekalibrierwerte.
• Die Dichteberechnungen setzen ein lineares Verhalten des Meßstoffgemisches voraus,
was in der Praxis nicht immer gegeben ist.
N
ρ −
D 1 )
⋅
Volumen
100 %
−
2 D 1 )
Promass 63
ρ −
( D 1 )
= ⋅
% 100 %
−
( D 2 D 1 )
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