Inhaltsverzeichnis
Werbung
3 Grundlagen
3.1 Messprinzip
3
Grundlagen
Bei der Ultraschall-Durchflussmessung wird die Strömungsgeschwindigkeit des in einem Rohr fließenden Fluids
bestimmt. Weitere Messgrößen werden von der Strömungsgeschwindigkeit und, falls erforderlich, zusätzlichen
Messgrößen abgeleitet.
3.1
Messprinzip
3.1.1
Begriffe
Strömungsprofil
Verteilung der Strömungsgeschwindigkeiten über der Rohrquerschnittsfläche. Für eine optimale Messung muss das
Strömungsprofil voll ausgebildet und axialsymmetrisch sein. Die Form des Strömungsprofils hängt davon ab, ob eine
Strömung laminar oder turbulent ist, und wird stark von den Bedingungen am Einlauf der Messstelle beeinflusst.
Reynoldszahl Re
Kennzahl zur Beschreibung des Turbulenzverhaltens eines Fluids im Rohr. Die Reynoldszahl Re setzt sich zusammen
aus der Strömungsgeschwindigkeit, der kinematischen Viskosität des Fluids und dem Rohrinnendurchmesser.
Wenn die Reynoldszahl einen kritischen Wert überschreitet (bei Strömungen im Rohr in der Regel ca. 2300), findet ein
Übergang von einer laminaren zu einer turbulenten Strömung statt.
Laminare Strömung
Eine Strömung, in der keine Turbulenzen auftreten. Es findet keine Vermischung der nebeneinander fließenden Schichten
des Fluids statt.
Turbulente Strömung
Eine Strömung, in der Turbulenzen (Verwirbelungen des Fluids) auftreten. In technischen Anwendungen sind Strömungen
innerhalb eines Rohrs fast immer turbulent.
Übergangsbereich
Eine Strömung, die teilweise laminar und teilweise turbulent ist.
Strömungsgeschwindigkeit v
Mittelwert aller Strömungsgeschwindigkeiten des Fluids über der Rohrquerschnittsfläche.
Strömungsmechanischer Kalibrierfaktor k
Mit dem strömungsmechanischen Kalibrierfaktor k
Strömungsgeschwindigkeit auf den Wert der Strömungsgeschwindigkeit über der gesamten Rohrquerschnittsfläche
umgerechnet. Bei einem voll ausgebildeten Strömungsprofil hängt der strömungsmechanische Kalibrierfaktor nur von der
Reynoldszahl und der Rauigkeit der Rohrinnenwand ab. Der strömungsmechanische Kalibrierfaktor wird vom
Messumformer für jede Messung neu berechnet.
Betriebsvolumenstrom
V
·
V
= v · A
Das Volumen des Fluids, das in einer bestimmten Zeit durch das Rohr fließt. Der Betriebsvolumenstrom ergibt sich aus
dem Produkt der Strömungsgeschwindigkeit v und der Rohrquerschnittsfläche A.
m ·
Massenstrom
·
m ·
=
V
· ρ
Die Masse des Fluids, die in einer bestimmten Zeit durch das Rohr fließt. Der Massenstrom ergibt sich aus dem Produkt
·
des Volumenstroms
V
und der Dichte ρ.
12
Re
Re
·
wird der im Bereich des Schallstrahls gemessene Wert der
FLUXUS G831ST-HT
2022-11-01, UMFLUXUS_G831ST-HTV1-3DE
Werbung
Inhaltsverzeichnis
