Funktionsprinzip; Berechnungen; Bestimmung Der Gasgeschwindigkeit - SICK FLOWSIC30 Betriebsanleitung

Funktionsprinzip

2 . 1
Das FLOWSIC30 arbeitet nach dem Prinzip der Ultraschall-Laufzeitdifferenzmessung. Die
gemessenen Signallaufzeiten t
Strömungsgeschwindigkeit des Gases definiert.
Die Gasgeschwindigkeit v wird aus der Differenz der Signallaufzeiten ermittelt. Änderungen
der Schallgeschwindigkeit durch Druck- oder Temperaturschwankungen haben damit bei
diesem Messverfahren keinen Einfluss auf die ermittelte Gasgeschwindigkeit.
Bild 3 Messprinzip FLOWSIC30

Berechnungen

2 . 2

Bestimmung der Gasgeschwindigkeit

2.2.1
Messstrecke L entspricht der aktiven Messstrecke, d.h. der frei durchströmten Strecke. Mit
der Messstrecke L, der Schallgeschwindigkeit c und dem Neigungswinkel α zwischen
Schall- und Strömungsrichtung gilt für die Laufzeit des Schalls bei Schallaussendung in
Richtung des Gasstromes (Vorwärtsrichtung):
t
AB
Entgegen der Strömung gilt:
t =
BA
Die Auflösung nach v ergibt:
v =
also eine Beziehung, in der außer den beiden gemessenen Laufzeiten nur noch die aktive
Messstrecke und der Pfadwinkel als Konstante vorkommen.
14
Messaufnehmer
Ultraschallwandler B
L t
AB
v
t
BA
Ultraschallwandler A
L
=
c + v · cos α
L
c - v · cos α
( )
L 1 1
·
2 · cos α t t
AB BA
FLOWSIC30 · Betriebsanleitung · 8020998/173B/V 1-4/2020-02 · © SICK Engineering GmbH
und t werden durch die aktuelle Schall- und
AB BA
v
L

t
AB
t
BA

Produktbeschreibung
= Gesgeschwindigkeit in m/s
= Messstrecke in m
= Neigungswinkel in °
= Laufzeit des Schalls in Strömungs-
richtung
= Laufzeit des Schalls entgegen der
Strömungsrichtung
(2.1)
(2.2)
(2.3)