Meßprinzip - KROHNE UFM 400 K/F Betriebsanleitung

11. Meßprinzip
Eine Schallwelle, die sich in der Durchflußrichtung des
Meßstoffes ausbreitet, benötigt eine kürzere Laufzeit von
einem Fixpunt zu einem anderen, als eine, die sich in
entgegengesetzter Richtung bewegt.
Nach diesem Prinzip wird der Durchfluß mit Ultraschall-
wellen gemessen. Unterschiedliche Laufzeiten sind ein
Indikator für die Durchflußgeschwindigkeit des Meß-
stoffes.
2-Kanal-Ausführung: Die Ultraschallsensoren A + B
und A' + B' sind symmetrisch außen auf dem Meßrohr
angebracht.
1-Kanal-Ausführung: Die Ultraschallsensoren A + B
sind symmetrisch in einem Winkel von 180° außen auf
dem Meßrohr angebracht.
Jede Meßlinie (A + B and A' + B') bildet mit der Rohr-
achse den Winkel ϕ.
2-Kanal-Ausführung
48
Von Punkt A nach B wandern
die Ultraschallwellen mit der
Geschwindigkeit:
und entgegengesetzt,
von Punkt B nach A mit:
Für die unterschiedlichen
Laufzeiten gilt:
von Punkt A nach B
und von Punkt B nach A
Die mittlere Durchflußge-
schwindigkeit v
wird nach den beiden letzten
Gleichungen berechnet:
t
AB
A (A')
B (B')
L
v
m
t
AB
c
0
GK
ϕ
1-Kanal-Ausführung
des Meßstoffes
m
und t werden kontinuierlich gemessen.
BA
Sender und Empfänger
Sender und Empfänger
Abstand zwischen den Ultraschallsensoren
mittlere Durchflußgeschwindigkeit d. Meßstoffes
(v ) Laufzeit der Schallwellen von Punkt B nach A
AB
(Ausbreitungsgechwindigkeit)
Schallgeschwindigkeit im Meßstoff
Kalibrierkonstante
Winkel zwischen Rohrachse und Meßlinie
× cosϕ
v = c + v
AB 0 m
× cosϕ
v = c – v
BA 0 m
L
=
t
+ × ϕ
AB
c v cos
0 m
L
=
t
− × ϕ
AB
c v cos
0 m
t t -
= ×
BA AB
v GK
×
m
t t
AB BA