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

CNGmass

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.
= 2 · Δm (v · ω)
F
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 Massedurchfluss ab. Anstelle einer konstanten Drehgeschwindigkeit ω tritt beim Promass eine Oszillation
auf.
Im Messaufnehmer werden dabei zwei vom Messstoff durchströmte, parallele Messrohre in Gegenphase 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 Massedurchfluss wird die Rohrschwingung einlaufseitig verzögert (2) und auslaufseitig beschleunigt (3).
A
1
Je größer der Massedurchfluss ist, desto größer ist auch die Phasendifferenz (A-B). Mittels elektrodynamischer
Sensoren wird die Rohrschwingung ein- und auslaufseitig abgegriffen. Die Systembalance wird durch die
gegenphasige Schwingung der beiden Messrohre erreicht. Das Messprinzip arbeitet grundsätzlich 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 Erregerfrequenz automatisch wie-
der 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
B
2
A
B
3
B
A0006995
3