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Service & Support > FAQ-Übersicht > Schwebekörper
Durchflussmessgeräte |
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Fragen
zu den Schwebekörperdurchflussmessgeräten |
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– Wie funktioniert ein Schwebekörpermessgerät?
– Weshalb Betriebs- Standard- und Normliter?
– Ventil am Ein-oder Ausgang: Was ist die Entscheidungsgrundlage?
– Welche Angaben werden für die Auslegung des
Messbereiches benötigt?
– Direkt ablesbare oder mm-Skala: Wann wird welche
Skala eingesetzt?
– Was heisst Bl in der linken Kolonne der Durchflusstabelle?
– Wo liest man den Messwert am
Schwebekörper
ab?
– Wie wird ein Schwebekörpermessgerät
in Betrieb genommen?
– Wie wird die Genauigkeit berechnet?
– Welche Durchflussbereiche werden mit den direkt ablesbaren Skalen abgedeckt?
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Wie
funktioniert ein Schwebekörpermessgerät? |
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Der Schwebekörper
wird von der Strömung im Konus mehr oder weniger hoch getrieben.
Er
bildet zwischen dem Konus und dem Umfang seine Messkante einen Ringspalt,
dessen Querschnittsfläche mit zunehmender Höheposition grösser
wird.
Der dabei vorhandene, konstante Druckverlust ist nur abhängig
vom Eigengewicht des Schwebekörpers, abzüglich seines archimedischen
Auftriebs.
Höhenstellung und Konusdurchmesser stehen
in einem
linearen Verhältnis zueinander,
während sich der Querschnitt
des Ringspaltes im Quadrat vergrössert.
Dadurch
ist die Bedingung erfüllt, damit die Höhenstellung des Schwebekörpers
theoretisch linear mit dem Durchfluss verläuft. Praktisch ist
sie allerdings noch abhängig von der dynamischen Viskosität
des Messstoffs, dem Druckunterschied sowie der Temperatur. |
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Weshalb
Betriebs- Standard- und Normliter? |
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Da sich
Gase gegenüber Flüssigkeiten bekanntlich komprimieren lassen,
ist es im Vergleich von Gasmengen unumgänglich,
die Dichte
zu berücksichtigen.
Diese ist wiederum abhängig von Druck
und Temperatur, d.h. wenn
wir zwei Gasmengen miteinander vergleichen wollen, müssen wir
auch den momentanen Druck in der Rohrleitung sowie die momentan herrschende
Temperatur des Gases kennen. Temperatur, Druck und Durchflussmenge
zum Zeitpunkt der Messung sind die sogenannten Betriebsparameter.
Daraus können wir einfach auf die Definition
des Betriebsvolumen schliessen: Das Betriebsvolumen zeigt uns also den Messwert bei den
aktuellen, im Rohrsystem herrschenden Betriebsbedingungen. Wollen wir
also zwei Gasdurchflüsse z.B. in Betriebslitern vergleichen,
müssen wir auch dafür sorgen, dass wir in beiden Rohrsystemen
die gleichen Betriebsbedingungen vorfinden. Da dies jedoch schwierig
zu handhaben ist, wird die Kalibrierung der Geräte in den meisten
Fällen auf normierte Druck- und Temperaturgrössen umgerechnet.
Damit lassen sich auch Gase unterschiedlicher Betriebsbedingungen miteinander
vergleichen. Wir sprechen vom Normliter bzw. dem Standardliter.
Die drei Grössen sind wie folgt definiert: |
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EINHEIT |
DRUCK |
TEMPERATUR |
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Betriebsliter |
aktueller Druck
im System |
aktuelle Temperatur im
System |
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Standardliter |
1013.25 mbar
abs |
20°Celsius |
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Normliter |
1013.25 mbar
abs |
0° Celsius |
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Der
US Standardliter entspricht unserem Normliter (0°C 1013.25 mbara)
Es gibt jedoch auch noch andere Bezugstemperaturen. Bei den Gaslieferanten
ist die Bezugstemperetur bei 15°C.
Umrechnung Standardliter in Normliter und umgekehrt: |
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Stdl
= (Nl/273.15)*293.15 |
Nl
= (Stdl/293.15)*273.15 |
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Ventil
am Ein-oder Ausgang: Was ist die Entscheidungsgrundlage? |
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Es
gelten folgende Grundsätze:
Ist der Eingangsdruck am Eingang
nicht stabil, so muss das Ventil
am Eingang gewählt werden und
der Fluss mit dem Regelventil nachgestellt werden.
Die Ventilanordnung
muss so gewählt
werden, dass sich im Messrohr ein stabiler
Druck einstellt.
Das
Regelventil wird am Ausgang montiert,
wenn der Gegendruck
nicht stabil ist. Dabei ist darauf zu achten, dass
am Druckminderer der auf der Durchflusstabelle berechnete Druck eingestellt
wird.
Bei Flüssigkeiten sollte das Ventil ebenfalls an den Ausgang gesetzt werden, damit
allfällige
in der Flüssigkeit eingeschlossene Gasblasen unter Druck ein
kleineres Volumen aufweisen und sich weniger am Schwebekörper
festsetzen können. |
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Welche
Angaben werden für die Auslegung des Messbereiches benötigt? |
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Damit wir Ihnen eine optimale Lösung bieten können, benötigen
wir folgende Angaben: Gasart, gewünschter Messbereich, Temperatur,
Vordruck und Nachdruck. |
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Direkt ablesbare Skala
oder mm-Skala: Wann wird welche Skala eingesetzt? |
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Die direkt ablesbare Skala (auch Produkteskala genannt) wird auf nur eine Betriebsbedingung
festgelegt.
Die mm-Skala hat keine Produkteabhänigkeit. Es können verschiedene
Tabellen mit unterschiedlichen Betriebsbedingungen mitgeliefert werden.
Der Nachteil besteht darin, dass eine Umrechnungstabelle eingesetzt
werden muss. |
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Was
heisst Bl in der linken Kolonne der Durchflusstabelle? |
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– Bei
der Durchflusstabelle wird grundsätzlich nur die Norm-Fluss Spalte
verwendet
– Die Geräte werden auf Norm/Standardliter kalibriert
– Siehe auch Erklärung Betriebs-, Norm- und Standardliter |
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Wo
liest man den Messwert am Schwebekörper ab? |
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Die Mitte
der Kugel, also dort wo die Kugel den grössten horizontalen Durchmesser aufweist, dient als Ablesepunkt. |
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Wie
wird ein Schwebekörpermessgerät in Betrieb genommen? |
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Einbau
in die Rohrleitung
- Der Schwebekörper-Durchflussmesser muss senkrecht eingebaut
werden.
- Durchflussrichtung
von unten nach oben. Einbau-Empfehlungen siehe auch technische
Richtlinie VDE/VDI. 3513 Blatt 3 » www.vdi.de
- Die Rohrleitung zum Gerät vor
dem Anschließen durch Ausblasen
oder Spülen reinigen.
Der Anschluss erfolgt mit Anschlussstücken, die der Geräteausführung
entsprechen. Dabei sind die Leitungen zentrisch und möglichst
spannungsfrei auf die Anschlussbohrungen des Messgerätes zu
führen.
Gegebenenfalls sind die Rohrleitungen abzufangen, um die Übertragung
von Vibrationen auf das Messgerät zu verhindern.
- Rohrleitungen
für Gasanwendungen sind vor dem Einbau des Gerätes
zu trocknen.
- Vor der Inbetriebnahme sind die Anschlüsse auf Dichtheit
zu prüfen.
Inbetriebnahme
- Der tatsächliche Betriebsdruck und die Mediumstemperatur
sind mit den Angaben in der Durchflusstabelle beziehungsweise auf
dem Messrohr zu vergleichen. Abweichungen haben Messfehler zur
Folge.
- Der
maximale Prüfdruck und die maximale Temperatur dürfen
nicht überschritten
werden (Siehe Datenblatt 139-2108
für Q-Flow und
139-2109 für
V-100)
- Die Werkstoffverträglichkeit ist sicherzustellen.
- Nadelventil
am Durchflussmesser schließen.
- Absperrventil vor und hinter
dem Messgerät langsam öffnen.
- Bei Flüssigkeiten ist
auf sorgfältiges Entlüften der
Rohrleitung zu achten.
- Bei Gasen den Betriebsdruck langsam ansteigen
lassen. Prellschläge
(z. B. durch
Magnetventile) sind zu vermeiden, damit Beschädigungen am Messrohr
(Glasbruch) und am Schwebekörper vermieden werden.
- Nadelventil öffnen
und den gewünschten Durchfluss einstellen.
- Der Durchflusswert
wird in der Mitte des kugelförmigen Schwebekörpers
abgelesen.
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Wie
wird die Genauigkeit berechnet? |
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Relativer
Messfehler vom Endwert: |
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Beispiel
4% vom Messwert: |
Endwert 100
l/h
Messwert 50 l/h
Fehler 2 l/h
2l/h / 50l/h * 100 = 4 % vom Messwert |
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Beispiel
2% vom Endwert:
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Endwert 100
l/h
Messwert 50 l/h
Fehler 2 l/h
2l/h / 100l/h * 100 = 2 % vom Endwert
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Welche
Durchflussbereiche werden mit den direkt ablesbaren Skalen abgedeckt? |
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Q-Flow: |
*Auf Anfrage |
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V-100: |
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Vögtlin Instruments AG – flow
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29.04.2010 |