Durchflussmessgeräte - Wie sie funktionieren

Q: Welche zwei Arten von Durchflussmessern gibt es?

Es gibt zwei Arten von Durchflussmessern: Volumendurchflussmesser und Massendurchflussmesser.

Abbildung 1: Ein elektromagnetischer Durchflussmesser an einer Wasserleitung.

Durchflussmesser liefern schnelle und genaue Durchflussraten, so dass die Betreiber feststellen können, wie optimal das System arbeitet. Aufgrund der Vielfalt der verfügbaren Durchflussmesser ist es wichtig zu verstehen, wie sie funktionieren und für welche Anwendungen sie ideal sind, um den richtigen Durchflussmesser auszuwählen. Dieser Artikel gibt Ihnen einen Überblick über die verschiedenen Typen und zeigt Ihnen, worauf Sie bei der Auswahl eines Durchflussmessers achten sollten.

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Durchflussmessgeräte

Was ist ein Durchflussmesser?

Durchflussmesser messen das Volumen oder die Masse einer Flüssigkeit, um die Durchflussrate zu bestimmen. Es gibt viele Arten von Durchflussmessern, jeder mit seinem eigenen Funktionsprinzip. Die verschiedenen Typen unterscheiden sich auch in der Genauigkeit und den Systemanforderungen. Durchflussmesser können in geschlossenen Systemen, wie z.B. Rohrleitungssystemen, und offenen Systemen, wie Kanälen und Flüssen, arbeiten. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, einen Durchflussmesser abzulesen. Elektronische Durchflussmesser können zum Beispiel über einen digitalen Bildschirm abgelesen werden oder Daten an eine Software senden. Einige Durchflussmesser haben Zifferblätter und eine analoge Anzeige, während andere ein schwimmendes Element in einem Glasrohr ähnlich einem Messzylinder verwenden.

Warum werden Durchflussmesser verwendet?

Zu den wichtigsten Zwecken der Verwendung von Durchflussmessern gehören:

Überwachung: Bediener können den ordnungsgemäßen Betrieb und die Effizienz sicherstellen, indem sie einen Durchflussmesser zur Überwachung der Durchflussraten und -massen verwenden.
Lecksuche: Die Überwachung der Durchflussmenge kann helfen, Lecks in Pipelines zu entdecken und so Verschwendung und mögliche Umweltschäden zu minimieren.
Sicherheit: Die Durchflussmessung kann zusammen mit der richtigen Verwendung von Manometern dazu beitragen, einen Überdruck in Pipelines zu verhindern. Außerdem hilft die Durchflussmessung dabei, die richtigen Durchflussraten für die Kühlung in industriellen Prozessen aufrechtzuerhalten.
Abrechnung: Die genaue Messung von Flüssigkeitsdurchflussraten und -massen ist in vielen Branchen für Abrechnungs- und Regulierungszwecke erforderlich.
Einhaltung der Umweltvorschriften: Durchflussmessgeräte können Emissionen, Abwassereinleitungen und den Wasserverbrauch messen und so der Industrie helfen, Umweltvorschriften einzuhalten.

Typen von volumetrischen Durchflussmessern

Es gibt verschiedene Arten von Volumendurchflussmessern, die alle nach unterschiedlichen Prinzipien arbeiten. Einen ausführlichen Überblick finden Sie in unserem Artikel über volumetrische Durchflussmesser. Hier sind jedoch einige gängige Arten:

Akustische Oberflächenwellen (SAW) Durchflussmesser: SAW-Durchflussmesser (Abbildung 2) sind nicht-intrusive Geräte, die akustische Oberflächenwellen nutzen, um die Durchflussrate einer Flüssigkeit zu messen. Sie arbeiten, indem sie die Veränderungen in der Wellenausbreitung analysieren, die durch die Flüssigkeitsströmung verursacht werden. Lesen Sie unseren Artikel über den Durchflussmesser Burkert 8098, um mehr über die Arbeitsweise, das Funktionsprinzip und andere Merkmale von SAW-Durchflussmessern zu erfahren.
Differentialkopf: Misst die Druckdifferenz über ein Hindernis (z.B. Blenden, Venturimeter).
Differentialfläche (Rotameter): Verwendet einen Schwimmer in einem konischen Rohr zur visuellen Anzeige der Durchflussmenge.
Turbinen-Durchflussmesser: Misst die Strömungsgeschwindigkeit durch die Rotation eines Rotors mit Schaufeln oder Flügeln.
Ultraschall-Durchflussmesser: Berechnet die Durchflussrate durch Messung der Zeitdifferenz der übertragenen Ultraschallsignale.
Vortex-Durchflussmesser: Bestimmt die Strömungsgeschwindigkeit durch Messung der Häufigkeit von Wirbeln, die durch einen Strudelkörper in der Strömung erzeugt werden.
Elektromagnetische Durchflussmesser: Nutzt die elektromagnetische Induktion, um die Spannung zu messen, die durch eine leitende Flüssigkeit, die durch ein Magnetfeld fließt, induziert wird.
- Kalibrierung von elektromagnetischen Durchflussmessern
Schaufelrad-Durchflussmesser: Verwenden Sie ein sich drehendes Rad mit Schaufeln, um die Durchflussmenge zu messen, wenn die Flüssigkeit gegen die Schaufelblätter drückt.

Abbildung 2: Durchflussmesser Burkert 8098

Massendurchflussmesser

Es gibt zwei Arten von Massendurchflussmessern: thermische Massendurchflussmesser und Coriolis-Massendurchflussmesser. Sie messen die Masse des durch den Zähler fließenden Materials. Sie sind hauptsächlich für die Messung von Gasen vorgesehen, können aber in einigen Fällen auch Flüssigkeiten messen.

Thermische Massendurchflussmesser

Thermische Durchflussmesser verwenden eine Wärmequelle, um Wärme in den Durchfluss einzubringen und messen mit Hilfe von Sensoren, wie sich die Temperatur ändert oder wie viel Energie erforderlich ist, um die Wärmequelle konstant zu halten. Die Wärmequelle kann direkt in den Fluss oder außerhalb des Zählers liegen.

Coriolis-Massendurchflussmesser

Coriolis-Massedurchflussmesser haben eine rotierende Komponente, die eine Coriolis-Kraft auf das fließende Medium ausübt. Der Durchflussmesser kann den resultierenden Drehimpuls der Flüssigkeit erfassen und ist proportional zur Masse der Flüssigkeit.

Abbildung 3: Ein Coriolis-Durchflussmesser zur Messung von Öl- und Gasflüssigkeiten.

Auswahlkriterium

Beachten Sie bei der Auswahl eines Durchflussmessers die folgenden Kriterien:

Größe der Verbindung Achten Sie beim Anschluss eines Durchflussmessers an ein Rohr auf die gleichen Größen.
Verbindungstyp Es sind verschiedene Anschlussarten erhältlich, darunter Flansch-, Gewinde- und Klemmverbindungen.
Druck und Temperatur: Stellen Sie sicher, dass der Durchflussmesser den normalen Druck- und Temperaturbedingungen des Systems gewachsen ist.
Flüssigkeitstyp: Vergewissern Sie sich, dass der Durchflussmesser die Flüssigkeit oder das Gas verarbeiten kann. Verstehen Sie die Eigenschaften der Flüssigkeit, wie z.B. Dichte, Viskosität und Leitfähigkeit.
Genauigkeit und Wiederholbarkeit: Verschiedene Anwendungen erfordern unterschiedliche Genauigkeiten. Die Genauigkeit eines Durchflussmessers wird in Prozenten ausgedrückt, z.B. 1%. Je niedriger der Prozentsatz, desto höher die Genauigkeit.
Aufstellungsort: Verschiedene Durchflussmesser haben unterschiedliche Anforderungen an den Ort, an dem sie in einem System installiert werden können. Lesen Sie die Installationsanleitung sorgfältig durch. Lesen Sie unseren Artikel über die Installation von Durchflussmessern, um weitere Informationen über Probleme bei der Flüssigkeitsmessung und die richtige Montagetechnik für den Durchflussmesser zu erhalten.

Anwendungen

Volumen- und Massendurchflussmesser messen die Durchflussrate von Medien, die sich durch das System bewegen. Beide können zur Messung von Flüssigkeiten und Gasen in bestimmten Anwendungen verwendet werden. Dennoch sind volumetrische Durchflussmesser im Allgemeinen besser für Flüssigkeiten und Massendurchflussmesser besser für Gase geeignet.

Volumetrische Durchflussmesser

Chemische und pharmazeutische Industrie: Durchflussmesser sorgen für genaue Dosier-, Misch- und Reaktionsprozesse, indem sie den Durchfluss von Chemikalien, Lösungsmitteln und anderen pharmazeutischen Inhaltsstoffen messen.
Öl- und Gasindustrie: Präzise Durchflussmessungen sind für die Abrechnung und Regulierung in der Öl- und Gasindustrie erforderlich.
Getränkeindustrie: Die richtige Portionierung und Mischung von Getränken kann mit Hilfe von Durchflussmessern erreicht werden.
Abwasserbehandlung: Wasser- und Abwasseraufbereitungsanlagen und Verteilungsnetze verwenden Durchflussmesser, um den Durchfluss von sauberem Wasser, Abwasser oder Schlamm zu messen.
Bewässerung und Landwirtschaft: Durchflussmesser helfen Landwirten, die Wasserressourcen zu optimieren und zu schonen.

Massendurchflussmesser

Vertrieb von Erdgas: Massedurchflussmesser messen den Erdgasdurchfluss an Übergabestationen für Abrechnungs-, Zuteilungs- und Compliance-Zwecke genau.
Herstellung von Halbleitern: Massendurchflussmesser steuern und messen die in der Halbleiterherstellung verwendeten Spezialgase und Prozesschemikalien.
HVAC: Massendurchflussmesser messen den Luftstrom und andere Gase in HLK-Systemen.
Verbrennungssteuerung und Emissionsüberwachung: Massendurchflussmesser messen den Durchfluss von Verbrennungsluft, Brennstoffgasen und Abgasen in industriellen Brennern, Kesseln und Motoren.

FAQs

Wie berechnet ein Durchflussmesser den Durchfluss?

Es gibt viele verschiedene Arten von Durchflussmessern, und sie funktionieren unterschiedlich. Einige messen zum Beispiel den Differenzdruck, andere die Leitfähigkeit der Flüssigkeit.