Was sind Ultraschall-Durchflussmesser?
Ultraschall-Durchflussmesser sind Geräte, die mittels hochfrequenter Schallwellen die Durchflussrate von Flüssigkeiten oder Gasen messen. Sie werden zunehmend in Anwendungen eingesetzt, die hochpräzise Messungen erfordern.
Welche Messprinzipien liegen bei Ultraschall-Durchflussmessern zugrunde?
Durchflussmesser können auf zwei physikalische Prinzipien basieren: der Laufzeitmethode und dem Doppler-Effekt. WIKA bietet eine auf der Laufzeitmethode basierte Lösung an, bei der zwei Ultraschallaufnehmer auf einer Rohrleitung angeordnet sind und abwechselnd Schallimpulse sowohl in Durchflussrichtung als auch gegen diese senden und empfangen. Weil der Messstoff in Bewegung ist, kommt der in Richtung der Strömung gesendete Impuls schneller an als der, der sich in die Gegenrichtung bewegt. Diese Laufzeitdifferenz ist direkt proportional zur Geschwindigkeit des Messstoffs, woraus sich die Volumenstromrate berechnen lässt.
Warum Ultraschall-Durchflussmesser und nicht andere Technologien?
Ultraschall-Durchflussmesser werden zu einer immer attraktiveren Alternative zu herkömmlichen volumetrischen und auf Differenzdruck basierenden Messgeräten. Sie kommen zunehmend auch für Anwendungen mit leitfähigen Flüssigkeiten infrage, bei denen elektromagnetische Durchflussmesser seit langer Zeit vorherrschend sind. Bei der Gasmessung von beispielsweise Biogas zeichnen sich diese Lösungen durch ihre Widerstandsfähigkeit aus. Im Gegensatz zu thermischen Massendurchflussmessern, die aufgrund von Feuchte und Verunreinigungen oft eine verminderter Genauigkeit und Zuverlässigkeit aufweisen, bleibt die Ultraschalltechnologie stabil und zuverlässig und sorgt dafür, dass die Messintegrität trotz solcher Störungen erhalten bleibt.
Was sind die Hauptarten von Laufzeit-Ultraschall-Durchflussmessern?
Laufzeit-Ultraschall-Durchflussmesser sind je nach Installationsanforderung und Messaufgabe in verschiedenen Konfigurationen erhältlich. Die beiden gängigsten Arten sind „In-Line“, bei dem der Messkörper des Geräts an die Rohreigenschaften angepasst ist und die entlang der Rohrleitung eingebaut werden, und „Clamp-on“, bei dem die Aufnehmer außen an einer vorhandenen Rohleitung montiert werden. Eine dritte Art bilden Einsteckversionen, bei denen Aufnehmer durch spezielle Fittings in die Rohrleitung gesteckt werden.
Was ist der Unterschied zwischen In-Line- und Clamp-on-Ultraschall-Durchflussmesser?
Der Hauptunterschied zwischen In-Line- und Clamp-on-Laufzeit-Ultraschall-Durchflussmessern liegt in der Art der Installation und den daraus resultierenden Auswirkungen auf Leistung und Flexibilität. In-Line-Ultraschall-Durchflussmesser bieten höchstmögliche Genauigkeit und sind somit ideal für Anwendungen, bei denen Präzision entscheidend ist. Clamp-on-Ultraschall-Durchflussmessern sind nicht invasiv und können ohne Umbau der Anlage an bestehenden Rohrleitungen montiert werden.
Was sind typische Anwendungen von In-Line-Ultraschall-Durchflussmessern?
In-Line-Ultraschall-Durchflussmesser werden häufig zur Gasdurchflussmessung sowohl in fiskalischen als auch nicht fiskalischen Anwendungen eingesetzt. Sie eignen sich besonders für den eichpflichtigen Verkehr, die Industriegasverteilung und die Prozesssteuerung in Branchen wie z. B. Öl und Gas, Petrochemie und Energieerzeugung. Sie eignen sich ideal für anspruchsvolle Umgebungen, darunter Offshore-Anlagen und Systeme mit unterschiedlichen Gaszusammensetzungen, beispielsweise bei Fackelgas oder Biogas. Die Integration von Druck- und Temperatursensoren ermöglicht erweiterte Berechnungen, z. B. PTZ-Kompensation und Bestimmung des Molekulargewichts, für Anwendungen, die eine Umrechnung von Volumenstrom und Massestrom erfordern. Ihre Fähigkeit, ohne Druckverlust und ohne bewegliche Teile zu arbeiten, macht sie zudem zu einer wartungsarmen Lösung für eine kontinuierliche Überwachung und Diagnose.
Was sind typische Anwendungen von Clamp-on-Ultraschall-Durchflussmessern?
Durch eine Montage von außen, wird bei der Installation von Clamp-on-Ultraschall-Durchflussmessern weder der Prozess unterbrochen noch das Rohrleitungssystem verändert. Dadurch sind sie bestens für temporäre Messungen, Systemdiagnosen und Durchflussüberprüfung in bestehenden Anlagen geeignet. Da sie auch für aggressive oder hochreine Messstoffe geeignet sind, werden sie außerdem häufig in der Wasserwirtschaft und in der Prozessindustrie eingesetzt.
