Was ist ein Gas-Ultraschall-Durchflussmesser?
Ein Gas-Ultraschall-Durchflussmesser erfasst Viskosität, Dichte und Temperatur des Gasflusses mithilfe mechanischer Schallwellen. Diese Geräte sind so ausgestattet, dass sie Schwankungen der Geschwindigkeit von Ultraschallwellen messen, wenn sie durch ein Strömungsmedium strömen. Dadurch können die Materialeigenschaften anhand ihrer Wirkung auf akustische Schwingungen berechnet werden. Wandler empfangen Schallimpulse und messen sie an den Unterschieden zwischen Schallwellen, die sich mit und gegen Stoffströme ausbreiten. Dieses Solid-State-Gerät ist in Größen von Handheld bis Clamp-On und Fixed erhältlich.
Drei Haupttypen umfassen typische Gasultraschall-Durchflussmesser: Getriebe, Doppler-Verschiebung und offener Kanal. Übertragungsarten oder Flugzeitmesser messen die Laufzeit gegen den Durchfluss eines Rohrs, entweder durch invasive Sensor- oder nicht-invasive Clamp-On-Einheiten. Diese arbeiten nach dem Prinzip, dass Schallwellen, die sich entlang einer Strömung bewegen, zu einer anderen Zeit eintreffen als Schallwellen, die sich gegen eine Strömung bewegen. Unterschiede in den Reaktionszeiten spiegeln proportionale Änderungen mit der Durchflussrate wider. Sie ermöglichen eine Analyse ohne Unterbrechung eines Flussprozesses.
Geräte, die auf der Analyse eines Doppler-Verschiebungseffekts beruhen, können auch als Reflexionsmesser bezeichnet werden. Ein Durchflussmesser mit offenem Kanal kann die freiliegenden Ströme von Flüssen und Durchlässen sowie von Abwasserkanälen messen. Im Gegensatz zu mechanischen Durchflussmessern sind diese Technologien kostengünstiger und invasiver.
Industrielle Durchflussmesser waren dafür bekannt, dass sie bei der Messung von Gas im Vergleich zu Flüssigkeiten weniger effektiv sind. Dies ist auf niedrigere akustische Impedanzen und höhere Dämpfungspegel oder Wellenmusterverluste der Gaseigenschaften zurückzuführen. Technische Innovationen haben die Entwicklung von Gasultraschall-Durchflussmessgeräten ermöglicht, die auch bei vernachlässigbar geringen Signal-Rausch-Verhältnissen funktionieren. Diese Geräte können nun die Ausbreitung von Ultraschallwellen durch Rohrleitungen genau messen. Strömungsmedien können Luft, Dampf, Erdgas und andere Gaselemente umfassen.
Der weit verbreitete Einsatz von Gas-Ultraschall-Durchflussmessgeräten ermöglicht zahlreichen Branchen den Zugriff auf wertvolle Daten, die bei Produktionsprozessen und Betriebskostenabschätzungen hilfreich sein können. Die Vielseitigkeit der Technologie bietet Anwendungen in Branchen, die mit Abwasser, Petrochemikalien und Gülle zu tun haben. Messtechniken wie Doppler-Reflexionen von Strömungsteilchen oder -blasen blockieren keine Strömungen und weisen keine störenden Strukturen auf, die Insekten oder Partikel einfangen können. Dies macht sie für Branchen geeignet, die Hygienestandards erfüllen müssen.
Diese Technologie ermöglicht sogar die Messung von nicht leitenden Flüssigkeiten in einer Vielzahl von Rohrdurchmessern und -dicken. Gas-Ultraschall-Durchflussmesser verbessern die Betriebseffizienz von Kläranlagen bis zu Offshore-Plattformen. Es ist in der Lage, Ströme durch kleine Rohre und Kanäle in großen Temperaturbereichen zu erfassen. Einige Geräte bieten Optionen für Single- oder Dual-Path-Wandler sowie für Fest- oder Remote-Elektronik.
Das Gerät besteht im Wesentlichen aus einer Steuerschnittstelle, die mit einem rohrmontierbaren Wandlerpaar verbunden ist. Die relevanten Prinzipien der Ultraschalldurchflussmessung sind zahlreich und entwickeln sich in vielen Bereichen weiter. Sie können nicht nur zur einfachen Durchflussüberwachung, sondern auch zur Lecksuche, Inspektion von ortsfesten Installationszählern, Energie- und Energiemanagement und Vermessung eingesetzt werden. Die Ausstattung kann von leichten Taschendetektoren bis hin zu massiven, komplexen Wandleranordnungen auf festen Strukturen reichen.