Endress+Hauser Proline Cubemass 500 PROFIBUS DP Anleitung Seite 42

Grundlagen und Anwendungsbeispiele
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6.4.3 Ethanol
Einheiten
Im Parameter Konzentrationseinheit stehen zur Bestimmung der Ethanolkonzentration
folgende Einheiten zur Verfügung:
• %Mass
• %vol
• %StdVol
• %ABV@20°C
• proof/vol
Bestimmung der Ethanolkonzentration
Die Bestimmung der Konzentration von Ethanol basiert auf dem vom Bettin und Spieweck
(OIML ITS-90) entwickelten Modell. Die Umrechnung in den volumetrischen Alkoholge-
halt bei einer Referenztemperatur von 20°C erfolgt bei Auswahl der Einheit ABV (alcohol
by volume) automatisch. Die Option Zielmessstoff Normvolumenfluss im Parameter
Zuordnung Prozessgröße ermöglicht es die Gesamtmenge des Alkohols in Normliter oder
Normkubikmeter (bei 20°C) zu ermitteln.
Um eine beliebige Refenztemperatur zur volumetrischen Konzentrationsbestimmung
innerhalb des Wertebereichs des Modells (-20...+40°C) zu definieren kann man die Einheit
%StdVol auswählen und die Referenztemperatur entsprechend anpassen.
Der Zahlenwert für Ethanol Proof entspricht dem Zweifachen der Volumengehaltes bei
einer Referenztemperatur von 60°F (15,56°C).
6.4.4 %Mass/%vol – Ideale Mischungen
Die Funktion %mass/%vol behandelt die Mischung zweier Substanzen als ideal. Ideal
bedeutet, dass keine Wechselwirkungen zwischen den beiden Inhaltsstoffen auftreten. Die
Masse und das Volumen der idealen Mischung setzen sich aus den Massen bzw. Volumina
der beiden Stoffe zusammen. Während Massenerhalt stets gilt, bei idealen wie auch realen
Mischungen, kommt es bei realen Mischungen aufgrund von Wechselwirkungen norma-
lerweise zu Volumenexpansion oder –kontraktion beim Mischen der Einzelvolumina.
Das Modell der idealen Mischung kommt häufig bei einer fest/flüssig Mischung (Auf-
schlämmung oder Suspension) zur Anwendung. Zur Bestimmung der Konzentration des
Zielmediums werden folgende Angaben benötigt:
• Dichte von Ziel- und Trägermedium bei einer definierten Referenztemperatur (T
• Referenztemperatur bei denen o.g. Dichte bestimmt wurden
• Thermische Expansionskoeffizienten von Ziel- und Trägersubstanz, welche die Ände-
rung der Dichte über die Temperatur beschreiben.
Die Temperaturabhängigkeit der Dichte wird über ein Polynom 2. Grades abgebildet. Z. B.
im Falle des Zielmessstoffes:
ρ
ρ (T) Temperaturabhängige Normdichte des Trägermessstoffs
Target
ρ (T ) Von der Referenztemperatur abhängige Normdichte des Trägermessstoffs
Target ref
T Aktuell gemessene Messstofftemperatur [°C] oder [K]
t Referenztemperatur bei der die Normdichte ermittelt werden kann (z.B. 15 °C oder 288,15 K)
ref
α Linearer thermischer Volumenausdehnungskoeffizient des betreffenden Messstoffs [1/K]
β Quadratischer thermischer Volumenausdehnungskoeffizient des betreffenden Messstoffs [1/K
1) K = Kelvin
ρ (T )
Target
(T) =
Target
[1 + α (T – T ) +
Target ref
Proline Cubemass 500 PROFIBUS DP
ref
β (T – T )² ]
Target ref
1)
Endress+Hauser
)
ref,exp
A0034832
1)
1)
2 ]