Durchflußmessung mit kurzer Einlaufstrecke

K. Hebben

Die FCI-Massemeßysteme arbeiten auf der Grundlage des thermischen Meßprinzips und eignen sich für Durchflußmessungen an Gasen mit ausreichend vorhandener Meßstrecke. Die FCI-Produktfamilie gibt es in Nennweiten von 1/8 Zoll bis DN 4000. Der Vorteil der Systeme ist, daß sie direkt die Gasmasse messen und gleichzeitig Druck und Temperatur über einen Meßbereich von 100:1 bei gleichbleibender Genauigkeit kompensieren. Die Systeme sind robust, schmutzunempfindlich und problemlos zu installieren.

Bereits bei der Auslegung der jeweiligen Meßstellen arbeitet der Hersteller mit dem Anlagenplaner bzw. Anlagenbetreiber sehr eng zusammen. Jede Meßstelle wird anhand der verschiedenen Applikationsdaten wie Nennweite, Meßstrecke, Druck-, Temperaturbereich, Fließgeschwindigkeit, usw. in Hinsicht auf Genauigkeit und Reproduzierbarkeit in speziell entwickelten Computerprogrammen vorberechnet und ausgelegt. Dadurch ist es möglich, bereits bei der Planung der einzusetzenden Meßsysteme detaillierte Aussagen über Strömungsbedingungen und Meßergebnisse zu machen und eventuell notwendig werdende Sondermaßnahmen einzukalkulieren. Auf dem eigenen Kalibrierstand lassen sich die in der Anlage vorgegebenen Rohrisometrien und Prozeßparameter nachvollziehen und jedes Meßsystem nach Anwenderforderung kalibrieren. Diese Vorgehensweise erspart unliebsame Überraschungen bei der Inbetriebnahme der Systeme und bringt dem Anlagenplaner ein hohes Maß an Planungssicherheit in Bezug auf Kosten und Durchführbarkeit problematischer Durchflußmessungen.

Bei nicht ausreichend vorhandenen Meßstrecken bis zu einer Nennweite von etwa DN 600 kommen Vortab-Strömungsgleichrichter zusammen mit den FCI-Meßsystemen zum Einsatz. Dadurch lassen sich Verwirbelungen und Pofilverzerrungen in der Prozeßleitung kompensieren und so die notwendigen Ein- und Auslaufstrecken auf das drei-, max. siebenfache des vorhandenen Leitungsquerschittes verkürzen. Um ähnlich gute Genauigkeiten ohne ein Vortab-System zu erreichen, sind Meßstrecken vom 30- bis 40fachen des Rohrleitungsdurchmessers erforderlich. Infolgedessen lassen sich mit der Vortab-Technologie neben dem Bauvolumen einer Anlage vor allem auch die Baukosten bei gleichzeitiger Qualitätsverbesserung deutlich senken.

Bei Leitungsnennweiten größer DN 600 und schwierigen Einbaubedingungen kommt die FCI MT-Serie zum Einsatz. Bei diesen Bedingungen wird das Strömungsprofil einerseits stark von den vorhandenen Einbauten (Krümmer, Klappen, Diffusoren usw.) und zum anderen von den verschiedenen Lastfällen beeinflußt, die während eines Prozesses gefahren werden. Dadurch ergibt sich zusammen mit fehlenden Meßstrecken ein sehr unregelmäßiges, mit einem Meßpunkt nicht aufzulösendes Strömungsprofil.

Da ein Umbau der Rohrleitung oder eine Erweiterung der Meßstrecke sehr kostenintensiv wäre, wird die fehlende Meßstrecke durch mehrere, netzförmig angeordnete Meßpunkte in der Rohrleitung ausgeglichen. Auf diese Weise wird jedem Meßpunkt ein bestimmter Flächenabschnitt der gesamten Rohrquerschnittsfläche mit reproduzierbaren Bedingungen zugeordnet. Ein- und Auslaufstrecken lassen sich somit auf bis zu zweimal Rohrdurchmesser reduzieren.

Jedes MT-Mehrpunktmeßsystem besteht aus einer Sensorbaugruppe und einem darauf abgestimmten elektronischen Meßumformer. Die Elektronikeinheiten sind modular aufgebaut. Sie erfassen Meßdaten aus 2 bis 16 Meßpunkten und verarbeiten diese zu einem analogen Ausgangssignal. Die Meßsysteme sind mit bis zu vier Ausgangsmodulen ausgestattet. Der Anwender kann sich neben dem analogen Ausgangssignal weitere Prozeß- oder Gerätedaten wie Prozeßtemperatur, Summierung, Status, Systemdiagnose und Grenzwerte anzeigen lassen. Des weiteren bietet die MT-Serie auch die Möglichkeit der Einzelpunktmessung.

Weitere Informationen cav-230