Arbeitsweise Und Systemaufbau; Messprinzip - Endress+Hauser Proline Promass P 100 Technische Information

Messprinzip

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Arbeitsweise und Systemaufbau

Das Messprinzip basiert auf der kontrollierten Erzeugung von Corioliskräften. Diese Kräfte treten in
einem System immer dann auf, wenn sich gleichzeitig translatorische (geradlinige) und rotatorische
(drehende) Bewegungen überlagern.
F = 2 · ∆m (ν · ω)
c
F = Corioliskraft
c
∆m = bewegte Masse
ω = Drehgeschwindigkeit
ν = Radialgeschwindigkeit im rotierenden bzw. schwingenden System
Die Größe der Corioliskraft hängt von der bewegten Masse ∆m, deren Geschwindigkeit ν im System
und somit vom Massefluss ab. Anstelle einer konstanten Drehgeschwindigkeit ω tritt beim Messauf-
nehmer eine Oszillation auf.
Beim Messaufnehmer wird das Messrohr in Schwingung gebracht. Die am Messrohr erzeugten Cori-
oliskräfte bewirken eine Phasenverschiebung der Rohrschwingung (siehe Abbildung):
• Bei Nulldurchfluss (Stillstand des Messstoffs) ist die an den Punkten A und B abgegriffene Schwin-
gung gleichphasig (ohne Phasendifferenz) (1).
• Bei Massefluss wird die Rohrschwingung einlaufseitig verzögert (2) und auslaufseitig beschleunigt
(3).
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Je größer der Massefluss ist, desto größer ist auch die Phasendifferenz (A-B). Mittels elektrodynami-
scher Sensoren wird die Rohrschwingung ein- und auslaufseitig abgegriffen. Die Systembalance wird
durch die gegenphasige Schwingung einer exzentrisch angeordnete Pendelmasse erreicht. Das Mess-
prinzip arbeitet grundsätzlich unabhängig von Temperatur, Druck, Viskosität, Leitfähigkeit und
Durchflussprofil.
Dichtemessung
Das Messrohr wird immer in seiner Resonanzfrequenz angeregt. Sobald sich die Masse und damit die
Dichte des schwingenden Systems (Messrohr und Messstoff) ändert, regelt sich die Erregerfrequenz
automatisch wieder nach. Die Resonanzfrequenz ist somit eine Funktion der Messstoffdichte. Auf-
grund dieser Abhängigkeit lässt sich mit Hilfe des Mikroprozessors ein Dichtesignal gewinnen.
Volumenmessung
Daraus lässt sich mit Hilfe des gemessenen Masseflusses auch der Volumenfluss berechnen.
Temperaturmessung
Zur rechnerischen Kompensation von Temperatureffekten wird die Temperatur am Messrohr erfasst.
Dieses Signal entspricht der Prozesstemperatur und steht auch als Ausgangssignal zur Verfügung.
Gas Fraction Handler (GFH)
Der Gas Fraction Handler ist eine Funktion der Promass-Software, die die Messstabilität und Wie-
derholbarkeit verbessert. Die Funktion prüft kontinuierlich, ob im Einphasen-Durchfluss Störungen
vorliegen, d. h. Gasblasen in Flüssigkeiten oder Tropfen in Gasen. Bei Vorhandensein der zweiten
Phase werden Durchfluss und Dichte zunehmend instabil. Die Gas Fraction Handler-Funktion verbes-
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