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Clamp-On-Ultraschalldurchflussmessung

Durchfluss eingriffsfrei messen

| Autor / Redakteur: Jörg Sacher / Dr. Jörg Kempf

Volumen mal Dichte gleich Masse

Ingrid Panicke weiß noch weitere Gründe, warum Anlagenbetreiber gerne auf die eingriffsfreie Clamp-On-Ultraschalltechnik zurückgreifen: „Führt das im Rohr fließende Medium Festkörper mit sich, möchte man Rohrverengungen und Störkörper, an denen sich Ablagerungen bilden können, möglichst vermeiden“, erklärt sie: „Auch ist es mitunter nicht ganz einfach, einen Coriolis-Messer in eine Rohrleitung mit Begleitheizung zu integrieren. Insbesondere bei größeren Nennweiten ist dieser dann schwer zu beheizen.“

Der Umstand, dass der Ultraschalldurchflussmesser den Volumendurchfluss ermittelt, relativiert sich meist recht schnell. Volumen und Masse eines Stoffes sind bekanntlich über die Dichte miteinander verknüpft. „Viele Prozesse werden praktisch unter stets gleichbleibenden Bedingungen geführt, sodass man ruhigen Gewissens die Dichte als Konstante in den Messumformer eingeben und statt des Volumen- den Massedurchfluss ausgeben lassen kann“, berichtet Ingrid Panicke.

Kaum umständlicher ist die eingriffsfreie Massedurchflussmessung, wenn sich die Temperatur ändert. Dann muss diese lediglich an der Messstelle aufgenommen und in den Temperatureingang des Ultraschallsystems eingespeist werden. Die Dichtefunktionen der gebräuchlichsten Stoffe sind bereits in der Mediendatenbank der Ultraschalldurchflussmesser Fluxus von Flexim hinterlegt, weitere können eingespielt werden. Komplexer ist freilich die Angelegenheit, wenn in einem Gemisch auch die Stoffzusammensetzung bzw. die Konzentration variiert. Dann kommen die Prozessanalysesysteme Piox zum Einsatz.

Multivariable Messung

„Zu den bekannten Vorteilen der Coriolis-Messer zählt, dass man mit ein und demselben Gerät gleichzeitig Massedurchfluss und Dichte messen kann“, konstatiert Frank Gerstmann: „Bei uns gehört das leider noch immer zu den eher unbekannten Vorteilen.“ Gerstmann ist bei Flexim als Produktmanager nicht nur Ingrid Panickes Pendant auf dem Gebiet der Prozessanalysentechnik, er teilt auch das Büro mit seiner Kollegin: „So müssen wir jedenfalls nicht langwierig Konferenzen anberaumen, um mögliche Synergien unserer Produktbereiche auszuloten.“

Ein glückliches Ergebnis des kurzen Dienstwegs ist das Ultraschallmesssystem Piox S Massflow. Ganz genauso wie die Ultraschalldurchflussmesser Fluxus arbeiten auch die Prozessanalysesysteme Piox S mit der Clamp-On-Ultraschalltechnik. Misst Fluxus die Differenz der Laufzeiten von Ultraschallsignalen in und gegen die Strömungsrichtung von in Rohren fließenden Stoffen, so misst Piox S zusätzlich die Laufzeiten über den durch die Messstellengeometrie exakt definierten Weg und bestimmt daraus die Schallgeschwindigkeit im Medium. Diese hängt von der Dichte und der Temperatur ab und ist eine stoffspezifische Größe.

Das neue Ultraschallmesssystem Piox S Massflow ist gewissermaßen die Kombination aus Fluxus und Piox S. Es misst beides, die Laufzeitdifferenz ebenso wie die Laufzeiten selbst. Zudem wird die Temperatur aufgenommen. Zeigt die Beziehung zwischen Schallgeschwindigkeit und Dichte bei dem zu messenden Stoff im zu beobachtenden Dichtebereich einen hinreichenden Messeffekt, kann problemlos auch bei variierender Dichte der Massefluss eingriffsfrei gemessen werden.

Ergänzendes zum Thema
 
Interview mit Ingrid Panicke, Product Manager Flow bei Flexim

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