Techniken zur Volumenstrommessung

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Jörn Kohl
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1 Seite 1/7 Typische Anwendungen zur Volumenstrommessung Volumenstromregelung mit Feedback über tatsächlichen Durchfluss Theoretische Grundlagen zur Volumenstrommessung mittels Wirbelablösung Volumenstrommessung mit Pitotrohr Thermische Volumenstrommessung Vorteile der Volumenstrommessung mittels Wirbelablösung

Volumenstrommessung mittels Wirbelablösung Volumenstrommessung mit Pitotrohr

2 Seite 2/7 Techniken zur Volumenstrommessung Typische Anwendungen zur Volumenstrommessung Volumenstromkontrolle über den Ventilator Überwachung der Druckbeaufschlagung von Laboren Drucküberwachung in Isolierräumen Überwachung der Außenluftmenge Volumetrische Luftstromregelung Volumenstromregelung mit Feedback über tatsächlichen Durchfluss Wenn ein Parameter wichtig ist, sollte er direkt gemessen werden Alle Steuerungen müssen als geschlossener Regelkreis durchgeführt werden. Volumenstrommessstationen (VMS) für Lüftungssysteme mit variablen Volumenströmen Volumenstrommessstationen in druckbeaufschlagten Laboren Offener Regelkreis Geschlossener Regelkreis

über tatsächlichen Durchfluss Wenn ein Parameter wichtig ist, sollte er direkt gemessen werden Alle Steuerungen müssen als geschlossener Regelkreis durchgeführt

3 Seite 3/7 Theoretische Grundlagen zur Volumenstrommessung mittels Wirbelablösung Wirbelablösung Als Wirbelkörper dient ein trapezförmiger Stab Ein Rohr richtet den Luftstrom auf den Wirbelkörper An den Seiten des Wirbelkörpers werden Druckimpulse verzeichnet Aus mehreren Sensoren im Kanal wird ein Mittelwert genommen VorTek Volumenstrommessung Volumenstrommessung mittels Wirbelablösung Das Primärsignal ist direkt proportional zur Geschwindigkeit (1 zu 1 Verhältnis) Schwankungen in Temperatur, Dichte und Feuchtigkeit müssen nicht ausgeglichen werden Lineares Primärsignal Mittelwertberechnung der Geschwindigkeit Keine Beeinträchtigung durch Staub / Schmutz Selbstreinigend Keine Rekalibrierung notwendig VorTek Volumenstrommessung Wirbelablösung im großen Maßstab: Wolken ziehen an einer Meeresinsel vorbei Die Wirbelfrequenz ist direkt proportional zur Luftgeschwindigkeit

Primärsignal ist direkt proportional zur Geschwindigkeit (1 zu 1 Verhältnis) Schwankungen in Temperatur, Dichte und Feuchtigkeit müssen nicht ausgeglichen werden Lineares Primärsignal

4 Seite 4/7 Theoretische Grundlagen zur Volumenstrommessung mit Pitotrohr Differenzdruckmessumformer für Geschwindigkeitsdruckmessung Wandeln Geschwindigkeitsdruck in ein elektronisches Signal um Erfordern regelmäßige, kontinuierliche Rekalibrierung müssen sehr niedrige Drücke messen müssen bei extremen Temperaturen funktionieren Wegen der Verstärkung durch Quadratwurzel-Funktion sollte die Messgerätedrift minimal gehalten werden Funktionsprinzip, Pitotrohr Kennzeichnend für Pitot-Volumenstrom-Stationen Einfache, robuste Konstruktion Als Konfiguration zur Rohreinbringung oder für Ansaugseite des Ventilators verfügbar Begrenzter Regelbereich Volumenstrom wird als Quadratwurzel der gemessenen Parameter angegeben Der Transmitter muss regelmäßig neu kalibriert werden Schmutz und Staub können zu Verstopfung führen Differenzdruck vs. Luftströmungsgeschwindigkeit bei einer Volumenstrommessung mit Pitotrohr Änderungen des Signals proportional zum Quadrat des Durchflusses Elemente eines Volumenstrommessgeräts mittels Pitotrohr

Messgerätedrift minimal gehalten werden Funktionsprinzip, Pitotrohr Kennzeichnend für Pitot-Volumenstrom-Stationen Einfache, robuste Konstruktion Als Konfiguration zur Rohreinbringung oder für

5 Seite 5/7 Theoretische Grundlagen der thermischen Volumenstrommessung Sehr gut bei Luftströmen mit niedriger Geschwindigkeit Die Luft muss sauber und trocken sein Stark nichtlinear Aufwändige Signalkonditionierung erforderlich Genauigkeit wird durch Feuchtigkeit beeinträchtigt Intensiver Einsatz von Elektronik und Software Durch Schmutz abgeschirmte Sensoren arbeiten ungenau Glassensoren sind zerbrechlich und können nicht repariert werden Jeder Sensor ist einzigartig. Es ist werksseitig eine individuelle Kalibrierung notwendig Volumenstrommessung mittels thermischer Sensoren. Wirkungsprinzip eines thermischen Anemometers Ein Mikroprozessor misst die Energie, die zur Beibehaltung einer definierten Temperatur nötig ist Typische Konfiguration der Stationen bei thermischer Volumenstrommessung

sind zerbrechlich und können nicht repariert werden Jeder Sensor ist einzigartig. Es ist werksseitig eine individuelle Kalibrierung notwendig Volumenstrommessung mittels thermischer Sensoren.

6 Seite 6/7 Vorteile der Volumenstrommessung mittels Wirbelablösung Linearer Sensorausgang Mittelwertberechnung der Geschwindigkeit Driftfreier Betrieb Sonden werden nicht durch Schmutz und andere Materialien im Luftstrom beeinträchtigt Der im Transmitter integriert Kalibrierstandard ermöglicht eine Kalibrierung des Geräts vor Ort Die Diagnosefunktion erlaubt eine Online- Überprüfung von Nullpunkt und Sensor Gleich- oder Wechselspannungsversorgung Über Steckbrücke wählbares Ausgangssignal Einzigartiges patentiertes Sensorprinzip Wo liegen die Grenzen der einzelnen Vorrichtungen? Bewährte Verfahrensweise vermeiden Sie Bereiche mit dekomprimierender oder turbulenter Luft Lüfteraustritt Abluft von Lüftungsklappen Sich erweiternde Übergänge Krümmungen

Überprüfung von Nullpunkt und Sensor Gleich- oder Wechselspannungsversorgung Über Steckbrücke wählbares Ausgangssignal Einzigartiges patentiertes Sensorprinzip Wo liegen die Grenzen der

7 Seite 7/7 Ansprechpartner Caverion Deutschland GmbH Riesstraße München Tel.: Fax: Geschäftsbereich Uersfeld Aachen Deutschland Tel.: Fax: Claus Schweinheim Geschäftsbereichsleiter Tel.: Fax: Mobil: Reinhold Göttgens Vertriebsleiter Tel.: Fax: Mobil: Produktionsstätte Mallersdorf Schillerstraße Mallersdorf-Pfaffenberg Deutschland

: +49 241 434-1 Fax: +49 241 434-500 Claus Schweinheim Geschäftsbereichsleiter Tel.

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