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3 Grundlagen
3.1 Messprinzip
3.1.2
Messen der Strömungsgeschwindigkeit
Die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids wird mit dem Korrelationsverfahren bestimmt. 2 Ultraschallsensorpaare des
gleichen Typs sind im Abstand Δx hintereinander auf dem Rohr montiert, das vollständig mit dem Fluid gefüllt ist. Die
Sensorpaare bilden die Messschranken A und B. Ultraschallsignale werden abwechselnd von den Sendern A
ausgesendet und vom jeweiligen Empfänger A
des turbulent strömenden Fluids bezüglich ihrer Amplitude und Phase moduliert. Da die Wirbel mit der Strömung
mitgetragen werden, durchlaufen sie die Messschranken A und B mit einem Zeitversatz Δt, so dass auch die
Modulationsmuster der Ultraschallsignale von Messschranke A und B um Δt zeitversetzt sind. Dieser Zeitversatz Δt wird
mittels Kreuzkorrelation der Modulationssignale gemessen. Mit Hilfe des strömungsmechanischen Kalibrierfaktors kann
die mittlere Strömungsgeschwindigkeit berechnet werden.
x
v = k
·
------ -
Re
t
mit
v
– mittlere Strömungsgeschwindigkeit des Fluids
k
– strömungsmechanischer Kalibrierfaktor
Re
Δx
– Messschrankenabstand
Δt
– Zeitversatz der Modulationsmuster
Abb. 3.1:
Messanordnung des Korrelationsverfahrens
A
1
A
– Sender Messschranke A
1
A
– Empfänger Messschranke A
2
B
– Sender Messschranke B
1
B
– Empfänger Messschranke B
2
Δx – Messschrankenabstand
Abb. 3.2:
Zeitversatz der Modulationssignale Δt
A – Modulationssignal Messschranke A
B – Modulationssignal Messschranke B
12
und B
2
Δx
B
1
Flussrichtung
des Fluids
A
B
2
2
A
B
Δt
Zeit
empfangen. Die Ultraschallsignale werden dabei durch die Wirbel
2
FLUXUS G722ST-HT
und B
1
2022-05-15, UMFLUXUS_G722ST-HTV1-3DE
1
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