Durchfluss-Handbuch. Endress + Hauser. Ein Leitfaden für die Praxis: Messtechniken - Anwendungen - Lösungen. The Power of Know How
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- Klemens Voss
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1 Durchfluss-Handbuch Ein Leitfaden für die Praxis: Messtechniken - Anwendungen - Lösungen Endress + Hauser The Power of Know How
2 Vorwort 7 1 Einführung 11 Zur Geschichte der Durchflussmessung 12 Durchflussmessung - ein Überblick 16 Durchflussmärkte heute und morgen 19 2 Begriffe zur Strömungsmechanik 23 Strömungseigenschaften 24 Rohrreibung 27 Viskosität 29 Reynoldszahl 31 Strömungsprofile 33 Grenzschichten 35 Weitere Messstoffeigenschaften 37 Gasgesetze, Normvolumen, Gasmassestrom 40 Begriffe zur "Messgenauigkeit" 43 Zweiphasenströmungen und Kavitation 47 Strömung in offenen Gerinnen 49 3 Durchfluss-Messprinzipien 55 Messprinzipien - ein Überblick 56 Wirkdruck-Durchflussmessung 57 Schwebekörper-Durchflussmessung 76 Verdrängungs-Durchflussmessung 82 Turbinen-Durchflussmessung 93 Wirbelzähler-Durchflussmessung 103 Magnetisch-induktive Durchflussmessung 115 Ultraschall-Durchflussmessung 131 Coriolis-Massedurchflussmessung 143 Thermische Massedurchflussmessung 155 Offene Gerinne /Teilgefüllte Rohre 165 Weitere Messprinzipien 182
3 />-J 4 Spezielle Anwendungen 197 Messumformer 198 Einsteck-Sensoren 203 Abfüll- und Dosieranwendungen 213 Gasbetankung 222 Pulsierende Durchflüsse 224 Eichpflichtiger Betrieb 228 Lebensmittel-Anwendungen 233 Pharmazeutische Anwendungen 241 Wärmemengen-Messung 245 Gas- und Dampf-Massemessung 249 Dichtemessung (Coriolis-Messprinzip) 253 Viskositätsmessung (Coriolis-Messprinzip) 257 Schwierige Messstoffe (mit Gas/Feststoffen) 260 Korrosion Installation 267 Ursachen von Installationseinflüssen 268 Strömungsdynamische Einflüsse 269 Mechanische Einflüsse 273 Sonstige Einflüsse 282 Elektrische Installation 285 Checkliste für die Installation Messbetrieb und Wartung 289 Einleitung 290 Lebenszykluskosten und Gerätekonzepte 292 Wartungsanalyse 292 Planung und Zeitplan für die Instandhaltung 299 Wartung und Kalibrierung vor Ort Geräteauswahl 303 Einleitung 304 Definieren der Anwendung 305 Auswählen des Messgerätes 307 Auswahlkriterium "Messstoffeigenschaften" 310 Auswahlkriterium "Installation" 312 Auswahlkriterium "Umgebungsbedingungen" 313
4 i Auswahlkriterium "Wirtschaftlichkeit" 314 Auswahlkriterium "Geräteeigenschaften" 318 Gesamtbetriebskosten 321 Auswahlregeln bei offenen Gerinnen 324 Applicator-Auslegungsprogramm Normen und Zulassungen 335 Gerätesicherheit 336 CE-Kennzeichnung 337 Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) 339 Schutzarten durch Gehäuse (IP, NEMA) 344 Explosionsschutz 350 Safety Integrity Level (SIL) 368 Druckgeräterichtlinie 97/23/EG (DGRL) 374 Eichpflichtiger Betrieb 378 Lebensmittel- und Pharmabereich 379 Normen zur Durchflussmessung 381 Flanschnormen 386 Rohre und Rohrteile Digitale Kommunikation 393 Entwicklungen in der Automation 394 HART-Protokoll 399 Feldbussysteme 402 PROFIBUS 404 FOUNDATION Fieldbus Kalibrieren und Verifizieren 411 Einleitung 412 Kalibriermethoden 414 Akkreditierung 417 Internationale Normen 417 Rückführbarkeit (Traceability) 418 Messunsicherheit 420 Vor-Ort-Kalibrierung 421 Verifikation von Messgeräten im Feld 423
5 11 Anhang - Diagramme - Tabellen 425 Datenblatt "Messstellen-Spezifikation" 426 Leistungsmerkmale von Durchfluss-Messgeräten 427 Fließgeschwindigkeit- Durchflussmenge (DN ) 431 Fließgeschwindigkeit- Durchflussmenge (DN ) 432 Wirbelfrequenz bei Flüssigkeiten 433 Wirbelfrequenz bei Gasen 433 Mollier-Diagramm (Sl-Einheiten) 434 Mollier-Diagramm (US-Einheiten) 435 Strömungsgeschwindigkeiten bei Dampfanwendungen 436 Sattdampf-Durchflussraten bei verschiedenen Nennweiten 437 Reynoldszahl - Fließgeschwindigkeit - Viskosität 438 Kinematische Viskosität - Temperatur (Flüssigkeiten) 439 Kinematische Viskosität - Temperatur (Gase) 440 Umrechnungstabelle: Dynamische / Kinematische Viskosität 441 Stoffwerte verschiedener Gase 442 Dichte und Druck verschiedener Gase 443 Stoffwerte von Wasser 444 Druckverluste in geraden Rohren DN (Prandtl-Colebrook) Druckverluste in geraden Rohren DN (Prandtl-Colebrook). 446 Korrekturfaktoren für Rohrrauigkeitswerte (k * 0,1 mm) 447 Rauigkeitswerte (k) für verschiedene Rohrtypen und Werkstoffe Äquivalente Rohrlängen verschiedener Armaturen / Formstücke Wirtschaftliche Fließgeschwindigkeit 450 Beständigkeitsliste verschiedener Werkstoffe Literaturverzeichnis Stichwortverzeichnis 465
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