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3 Grundlagen
3.1 Messprinzip
m ·
Massenstrom
·
m ·
=
V
· ρ
Die Masse des Fluids, die in einer bestimmten Zeit durch das Rohr fließt. Der Massenstrom ergibt sich aus dem Produkt
·
des Volumenstroms
V
und der Dichte ρ.
3.1.2
Messen der Strömungsgeschwindigkeit im TransitTime-Modus
Die Signale werden von einem Sensorpaar abwechselnd in und entgegen der Flussrichtung gesendet und empfangen.
Wenn das Fluid, in dem sich die Signale ausbreiten, fließt, werden die Signale mit dem Fluid mitgeführt.
Diese Verschiebung bewirkt beim Signal in Flussrichtung eine Verkürzung und beim Signal entgegen der Flussrichtung
eine Verlängerung des Schallwegs.
Dadurch ändern sich auch die Laufzeiten. Die Laufzeit des Signals in Flussrichtung ist kürzer als entgegen der
Flussrichtung. Die Laufzeitdifferenz ist proportional zur mittleren Strömungsgeschwindigkeit.
Die mittlere Strömungsgeschwindigkeit des Fluids ergibt sich aus:
t
---------- -
v = k
· k
·
Re
a
2 t
mit
v
– mittlere Strömungsgeschwindigkeit des Fluids
k
– strömungsmechanischer Kalibrierfaktor
Re
k
– akustischer Kalibrierfaktor
a
Δt
– Laufzeitdifferenz
t
– Laufzeit im Fluid
γ
Abb. 3.1:
Schallweg des Signals in Flussrichtung
1
3
c
α
α
β
γ
Flussrichtung des Fluids
c – Schallgeschwindigkeit
1 – Sensor (Sender)
2 – Sensor (Empfänger)
3 – Rohrwand
Abb. 3.2:
Schallweg des Signals entgegen der Flussrichtung
Verlängerung des
Schallwegs
Schallweg ohne
Strömung
Flussrichtung des Fluids
c – Schallgeschwindigkeit
1 – Sensor (Sender)
2 – Sensor (Empfänger)
3 – Rohrwand
12
2
Verkürzung des
c
Schallwegs
α
c
β
c
Schallweg ohne
γ
Strömung
Schallweg mit Strömung
2
1
c
c
α
α
α
β
c
β
γ
c
γ
Schallweg mit Strömung
3
2022-09-01, UMFLUXUS_F532WDV1-0DE
FLUXUS F532WD
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