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FLUXUS G70x
Schallgeschwindigkeit c
Die Geschwindigkeit, mit der sich der Schall ausbreitet. Die Schallgeschwindigkeit hängt von den mechanischen Eigen-
schaften des Mediums oder Rohrmaterials ab. Bei Rohrmaterialien und anderen Festkörpern wird zwischen der longitudi-
nalen und der transversalen Schallgeschwindigkeit unterschieden. Für die Schallgeschwindigkeit einiger Medien und
Rohrmaterialien siehe Anhang C.1.
Strömungsgeschwindigkeit v
Mittelwert aller Strömungsgeschwindigkeiten des Mediums über der Rohrquerschnittsfläche.
Akustischer Kalibrierfaktor k
c
k
=
----------- -
a
sin
Der akustische Kalibrierfaktor k
und dem Einstrahlwinkel ergibt (siehe Abb. 3.2). Der Ausbreitungswinkel im angrenzenden Medium oder Rohrmaterial er-
gibt sich nach dem Brechungsgesetz:
c
c
c
k
=
=
=
----------- -
----------- -
---------- -
a
sin
sin
sin
Strömungsmechanischer Kalibrierfaktor k
Mit dem strömungsmechanischen Kalibrierfaktor k
im Bereich des Schallstrahls auf den Wert der Strömungsgeschwindigkeit über der gesamten Rohrquerschnittsfläche um-
gerechnet. Bei einem voll ausgebildeten Strömungsprofil hängt der strömungsmechanische Kalibrierfaktor nur von der
Reynoldszahl und der Rauigkeit der Rohrinnenwand ab. Der strömungsmechanische Kalibrierfaktor wird vom Messumfor-
mer für jede Messung neu berechnet.
Betriebsvolumenstrom
V
·
V
= v · A
Das Volumen des Mediums, das in einer bestimmten Zeit durch das Rohr fließt. DerBetriebsvolumenstrom ergibt sich aus
dem Produkt der Strömungsgeschwindigkeit v und der Rohrquerschnittsfläche A.
·
Normvolumenstrom
V
N
Volumenstrom eines Gases unter festgelegten Normbedingungen. Bei der Messung von Gasen haben Temperatur und
Druck einen großen Einfluss auf den gemessenen Betriebsvolumenstrom. Der gemessene Betriebsvolumenstrom kann
vom Messumformer auf den Normvolumenstrom
T
·
·
p
1
N
V
=
V
·
·
·
------
------ -
--- -
N
p
T
K
N
mit
·
– Normvolumenstrom
V
N
·
– Betriebsvolumenstrom
V
p
– Normdruck (Absolutwert)
N
p
– Betriebsdruck (Absolutwert)
T
– Normtemperatur in K
N
T
– Betriebstemperatur in K
K
– Kompressibilitätszahl des Gases: Verhältnis der Realgasfaktoren des Gases bei Betriebsbedingungen und bei
Normbedingungen Z/Z
Für die Einstellung des Normdrucks p
Die Kompressibilitätszahl des Gases K ist im Datensatz des Mediums enthalten oder kann vom Benutzer eingegeben
werden (siehe Abschnitt 10.2.4).
Die Betriebstemperatur T und der Betriebsdruck p können über die Eingänge in den Messumformer eingespeist oder als
feste Werte eingegeben werden (siehe Abschnitt 10.2.5 und 10.2.6).
m ·
Massenstrom
·
m ·
=
V
· ρ
Die Masse des Mediums, die in einer bestimmten Zeit durch das Rohr fließt. Der Massenstrom ergibt sich aus dem Pro-
dukt des Volumenstroms
V
12
a
ist ein Sensorparameter, der sich aus der Schallgeschwindigkeit c innerhalb des Sensors
a
Re
Re
·
·
V
N
N
und der Normtemperatur T
N
·
und der Dichte ρ.
wird der zunächst gemessene Wert der Strömungsgeschwindigkeit
umgerechnet werden:
siehe Abschnitt 15.4.
N
3 Grundlagen
UMFLUXUS_G7V4-6-5DE, 2023-01-01
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