Arbeitsweise Und Systemaufbau; Messprinzip - Endress+Hauser CNGmass DCI Technische Information

CNGmass DCI

Messprinzip

Endress+Hauser

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 · Δm (v · ω)
C
F = Corioliskraft
C
Δm = bewegte Masse
ω = Drehgeschwindigkeit
v = Radialgeschwindigkeit im rotierenden bzw. schwingenden System
Die Größe der Corioliskraft hängt von der bewegten Masse Δm, deren Geschwindigkeit v im System und
somit vom Massefluss ab. Anstelle einer konstanten Drehgeschwindigkeit ω tritt eine Oszillation auf.
Im Messaufnehmer werden dabei zwei vom Messstoff durchströmte, parallele Messrohre in Gegen-
phase zur Schwingung gebracht und bilden eine Art "Stimmgabel". Die an den Messrohren erzeugten
Corioliskräfte bewirken eine Phasenverschiebung der Rohrschwingung (siehe Abbildung):
• Bei Nulldurchfluss, d.h. bei Stillstand des Messstoffs schwingen beide Rohre in Phase (1).
• Bei Massefluss wird die Rohrschwingung einlaufseitig verzögert (2) und auslaufseitig beschleunigt
(3).
A A
1 1
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 der beiden Messrohre erreicht. Das Messprinzip arbeitet grund-
sätzlich unabhängig von Temperatur, Druck, Viskosität, Leitfähigkeit und Durchflussprofil.
Dichtemessung
Die Messrohre werden immer in ihrer Resonanzfrequenz angeregt. Sobald sich die Masse und damit
die Dichte des schwingenden Systems (Messrohre und Messstoff) ändert, regelt sich die Erregerfre-
quenz automatisch wieder nach. Die Resonanzfrequenz ist somit eine Funktion der Messstoffdichte.
Aufgrund dieser Abhängigkeit lässt sich mit Hilfe des Mikroprozessors ein Dichtesignal gewinnen.
Temperaturmessung
Zur rechnerischen Kompensation von Temperatureffekten wird die Temperatur der Messrohre erfasst.
Dieses Signal entspricht der Prozesstemperatur und steht auch als Ausgangssignal zur Verfügung.
A A
B B
2 2
A A
B B
3 3
B B
A0006995
3