Kalibrierung von Schaufelrad-Durchflussmessern

Januar 10, 2024 von Anju Thangam Joy

Wie man einen Schaufelrad-Durchflussmesser kalibriert

Ein Burkert Typ 8012 Inline-Schaufelrad-Durchflussmesser

Abbildung 1: Ein Burkert Typ 8012 Inline-Schaufelrad-Durchflussmesser

Die richtige Kalibrierung eines Schaufelrad-Durchflussmessers ist entscheidend, um sicherzustellen, dass er genaue Durchflussmessungen liefert. Schaufelrad-Durchflussmesser verwenden ein mechanisches Rad, das sich mit dem Flüssigkeitsstrom dreht; die Drehgeschwindigkeit des Schaufelrads ist proportional zur Flüssigkeitsgeschwindigkeit. In diesem Artikel wird der Prozess der Kalibrierung von Schaufelrad-Durchflussmessern beschrieben.

Inhaltsübersicht

Warum ein Schaufelrad-Durchflussmesser kalibriert werden sollte

Lesen Sie unseren Übersichtsartikel über Schaufelrad-Durchflussmesser, um mehr über den Aufbau und die Funktionsweise des Durchflussmessers zu erfahren.

Es gibt mehrere Gründe, warum es wichtig ist, einen Schaufelrad-Durchflussmesser zu kalibrieren:

  • Genauigkeit beibehalten: Schaufelrad-Durchflussmesser basieren auf einem K-Faktor, der die Drehung des Schaufelrads mit der tatsächlichen Durchflussmenge in Beziehung setzt. Dieser Faktor kann durch verschiedene Faktoren wie Flüssigkeitsviskosität, Temperatur, Strömungsprofil oder Installation beeinflusst werden. Durch die Kalibrierung wird sichergestellt, dass der K-Faktor an die spezifischen Anwendungen und Betriebsbedingungen angepasst wird, was zu genaueren Durchflussmessungen führt.
  • Minimieren Sie Betriebsverluste: Ungenaue Durchflussmessungen können zu verschiedenen Problemen wie ineffizienten Prozessen und Anlagenschäden führen. Die Kalibrierung des Schaufelrad-Durchflussmessers stellt sicher, dass Ihre Prozesse effizient ablaufen.
  • Einhaltung der Vorschriften: In einigen Branchen gibt es spezielle Vorschriften für die Genauigkeit von Durchflussmessungen (z. B. ISO 4064). Die Kalibrierung des Schaufelrad-Durchflussmessers kann helfen, die Einhaltung dieser Vorschriften nachzuweisen.

Vorbereitung

  • In der Bedienungsanleitung des Herstellers finden Sie spezifische Kalibrierungsanweisungen für Ihr Modell.
  • Vergewissern Sie sich, dass der Durchflussmesser ordnungsgemäß installiert ist und bereits einige Zeit in Betrieb war, um sich zu stabilisieren.
  • Vergewissern Sie sich, dass der Durchflussmesser sauber und frei von Verstopfungen oder Ablagerungen ist, die seine Genauigkeit beeinträchtigen könnten.
  • Stellen Sie sicher, dass der Durchflussmesser in einem geradlinig verlaufenden Rohrabschnitt ohne Störungen durch Ventile, Krümmer oder Pumpen sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts gemäß den Empfehlungen des Herstellers installiert wird.

Kalibrierungsausrüstung

  • Richten Sie eine Kalibrierungsanlage ein. Der Kalibrierstand sollte über einen Rohrabschnitt verfügen, der den gleichen Durchmesser wie das Anwendungsrohr hat. Installieren Sie den Schaufelrad-Durchflussmesser in diesem Abschnitt gemäß den Angaben des Herstellers und achten Sie auf die richtige Ausrichtung und Einstecktiefe.
  • Stellen Sie sicher, dass die Kalibrierungsausrüstung eine höhere Genauigkeit als der Schaufelrad-Durchflussmesser aufweist.

Einstellung der Durchflussmenge und Durchführung von Messungen

  • Beginnen Sie mit einer niedrigen Durchflussmenge und erhöhen Sie diese schrittweise bis zur maximalen Durchflussmenge, die der Durchflussmesser messen soll.
  • Lassen Sie bei jeder Durchflussrate den Durchfluss stabilisieren, bevor Sie eine Messung vornehmen.
  • Notieren Sie die Messwerte des Flügelrad-Durchflussmessers und die entsprechenden Messwerte des Kalibriergeräts. Führen Sie mehrere Messungen bei jeder Durchflussrate durch, um die Genauigkeit zu gewährleisten.

Analyse der Daten

  • Vergleichen Sie die Werte: Führen Sie eine Flüssigkeit mit einer bekannten, gleichmäßigen Durchflussmenge durch das Messgerät. Notieren Sie die Referenzdurchflussmenge (mit einem zuverlässigen Messgerät) und die vom Flügelradzähler angezeigte Durchflussmenge. Tragen Sie diese Messwerte in ein Diagramm ein, wobei die Referenzdurchflussmenge auf der x-Achse und die Schaufelradmesswerte auf der y-Achse liegen. Im Idealfall sollten die Punkte eine gerade Linie bilden. Dies deutet auf eine starke lineare Beziehung zwischen den Referenz- und Schaufelradmesswerten hin, was auf eine gute Genauigkeit schließen lässt.
  • Berechnen Sie den K-Faktor: Der K-Faktor ist eine für den Durchflussmesser und die Flüssigkeit spezifische Konstante, die die Schaufelradumdrehungen mit der tatsächlichen Durchflussmenge in Beziehung setzt. Verwenden Sie die Steigung der Best-Fit-Linie aus dem Datendiagramm zur Berechnung des K-Faktors. Die Best-Fit-Linie wird durch die Datenpunkte gezogen und stellt die lineare Beziehung zwischen dem Referenzdurchfluss und den Schaufelradmesswerten dar.
  • Programmieren Sie den K-Faktor: Die meisten Schaufelradzähler ermöglichen die Eingabe des berechneten K-Faktors in die Programmiereinstellungen. Mit dem programmierten K-Faktor passt das Messgerät nun seine zukünftigen Messwerte an die spezifischen Flüssigkeits- und Messgeräteeigenschaften an und liefert so genauere Durchflussmessungen.

Nachprüfung

  • Testen Sie den Durchflussmesser nach den Anpassungen erneut bei verschiedenen Durchflussraten, um sicherzustellen, dass die Kalibrierung über den gesamten Betriebsbereich genau ist.
  • Wiederholen Sie den Kalibrierungsvorgang, falls erforderlich, bis die Messwerte des Durchflussmessers akzeptabel nahe an den bekannten Werten liegen.

Dokumentation

  • Dokumentieren Sie den Kalibrierungsprozess. Geben Sie den endgültigen K-Faktor deutlich an und fügen Sie alle relevanten Diagramme, Tabellen oder Berechnungen bei.

Wartung

  • Überprüfen und reinigen Sie den Schaufelradsensor regelmäßig im Rahmen der vorbeugenden Wartung.
  • Planen Sie regelmäßige Kalibrierungen ein, insbesondere wenn der Durchflussmesser für den Prozess kritisch ist oder in einer Umgebung eingesetzt wird, die seine Genauigkeit im Laufe der Zeit beeinträchtigen könnte.

Besondere Erwägungen

  • Strömungsprofil: Schaufelradzähler sind empfindlich gegenüber dem Durchflussprofil. Sorgen Sie für eine voll entwickelte laminare Strömung (keine Verwirbelungen oder Wirbel) im Rohr, indem Sie vor und nach dem Messgerät genügend gerade Rohrlängen vorsehen. Dies unterscheidet sich von elektromagnetischen Durchflussmessern, die weniger empfindlich auf Strömungsprofile reagieren.
  • Viskosität der Flüssigkeit: Hochviskose Flüssigkeiten können dazu führen, dass sich das Schaufelrad nur langsam dreht, was die Genauigkeit beeinträchtigt. Berücksichtigen Sie bei der Auswahl des Kalibrierpunktbereichs die Viskosität der Flüssigkeit.
  • Schaufelradverschleiß: Die Schaufelradblätter können sich mit der Zeit abnutzen und die Kalibrierung beeinträchtigen. Überprüfen Sie das Schaufelrad regelmäßig und tauschen Sie es bei Bedarf aus.

Genauigkeit des Paddeldurchflussmessers

Die Genauigkeit eines Schaufelrad-Durchflussmessers bezieht sich darauf, wie genau die Messwerte des Messgeräts mit der tatsächlichen Durchflussmenge der Flüssigkeit übereinstimmen, die es durchläuft. Dies wird im Allgemeinen als Prozentsatz des Messwerts oder als Prozentsatz des Skalenendwerts ausgedrückt.

Faktoren, die die Genauigkeit von Schaufelrad-Durchflussmessern beeinflussen

  • Konstruktion des Sensors: Die Konfiguration des Schaufelradsensors beeinflusst die Genauigkeit des Durchflussmessers erheblich. Der Sensor muss so konstruiert sein, dass die Auswirkungen von Luftwiderstand und Turbulenzen auf den Betrieb des Schaufelrads möglichst gering sind.
  • K-factor: Der K-Faktor setzt die Durchflussmenge der Flüssigkeit und die Drehung des Schaufelrads in Beziehung; er ist entscheidend für präzise Durchflussmessungen und muss genau kalibriert werden.
  • Viskosität der Flüssigkeit: Die Viskosität der Flüssigkeit kann die Genauigkeit des Durchflussmessers beeinflussen. Schaufelrad-Durchflussmesser für Flüssigkeiten mit einer Viskosität von mehr als 800 Centipoise (cP) werden nicht empfohlen.
  • Temperatur: Auch die Temperatur der gemessenen Flüssigkeit kann die Genauigkeit des Durchflussmessers beeinflussen. Schaufelrad-Durchflussmesser werden im Allgemeinen nicht für die Messung von Flüssigkeiten empfohlen, deren Temperatur 150 𐩑C (302 𐩑F) übersteigt.
  • Strömungsprofil: Das Strömungsprofil der Flüssigkeit, d. h. wie gleichmäßig die Flüssigkeit fließt, kann die Genauigkeit des Durchflussmessers beeinflussen. Flüssigkeiten, die turbulent fließen, sind für die Messung mit Schaufelrad-Durchflussmessern meist ungeeignet.
  • Installation: Die korrekte Installation ist für eine genaue Messung entscheidend. Um die Genauigkeit des Durchflussmessers zu optimieren, sollte die Rohrleitung einen geraden Verlauf von 10 Rohrdurchmessern stromaufwärts und 5 Rohrdurchmessern stromabwärts haben.
  • Kalibrierung: Eine regelmäßige Kalibrierung ist für die Aufrechterhaltung der Genauigkeit von Schaufelrad-Durchflussmessern unerlässlich.
  • Schaufelrad-Durchflussmesser bieten im Allgemeinen eine mäßige Genauigkeit (typischerweise innerhalb von 2 % der ursprünglichen Durchflussmenge). Qualitativ hochwertige Messgeräte können eine bessere Genauigkeit erreichen, während Modelle der unteren Preisklasse oder solche für schwierige Anwendungen eine geringere Genauigkeit aufweisen können.

Lesen Sie unseren Artikel über Durchflussmessertypen, um mehr über die verschiedenen Typen und Anwendungen von Durchflussmessern zu erfahren.