Ultraschall UA Prüfstände

Ultraschall Durchflussmessung für Prüfstandsanwendungen

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Ultraschall Durchflussmessung für Prüfstandsanwendungen

Ultraschall Durchflussmessung für Prüfstandsanwendungen

Was ist Ultraschall Durchflussmessung?

Die Ultraschall Durchflussmessung ist eine fortschrittliche, berührungslose Technik zur Bestimmung von Strömungsgeschwindigkeiten und Volumenströmen in Rohrleitungen.

Sie basiert auf dem Laufzeitdifferenzprinzip: Ultraschallimpulse werden in beide Richtungen – mit und gegen die Strömung – gesendet. Durch die Differenz in den Laufzeiten dieser Signale lässt sich die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums präzise bestimmen. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, dass es keine beweglichen Teile umfasst, was zu einer hohen Zuverlässigkeit und Langlebigkeit führt.

Die Ultraschall Durchflussmessung eignet sich besonders für Anwendungen, bei denen keine mechanischen Einflüsse auf das Medium genommen werden sollen, da sie ohne direkten Kontakt zum Fließmedium arbeitet. Dadurch werden Verschleiß und Messabweichungen durch das Medium selbst vermieden.

ExactSonic P: Leistungsfähiger Ultraschall Durchflussmesser für Prüfstände

Der ExactSonic P von Höntzsch ist ein hochentwickeltes Ultraschall Durchflussmessgerät, das speziell für die Anforderungen in Prüfstandsanwendungen konzipiert wurde. Durch die Nutzung des bewährten Laufzeitdifferenzverfahrens können Strömungsgeschwindigkeiten exakt gemessen werden. Ultraschallimpulse werden abwechselnd in und gegen die Strömungsrichtung gesendet, wobei die Differenz in den Laufzeiten verwendet wird, um die mittlere Strömungsgeschwindigkeit zu berechnen.

Ein integrierter Messumformer kombiniert diese Geschwindigkeit mit dem Rohrquerschnitt, um den Volumenstrom zu berechnen. Zusätzlich werden Druck und Temperatur gemessen, um den Normvolumenstrom oder Massenstrom exakt zu ermitteln. Dadurch liefert der ExactSonic P zuverlässige und präzise Durchflussmessungen, die in vielen Prüfstandsanwendungen entscheidend sind.

Dank der kontinuierlichen Echtzeitdatenüberwachung ermöglicht der ExactSonic P eine präzisere Steuerung von Testprozessen und trägt so zur Optimierung der Prüfstandseffizienz bei. Der integrierte Ultraschall Strömungssensor des ExactSonic P sorgt für eine kontinuierliche und hochpräzise Messung der Strömungsgeschwindigkeit in Echtzeit.  

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Installation und Montage

Die Installation des ExactSonic P erfolgt in der Regel in einem Messrohr mit einem Innendurchmesser von 50 bis 300 mm. Je nach Anforderung kann das Gerät mit Konus- oder Zwischenflanschen sowie Spannringen oder -ketten montiert werden. Für größere Rohrdurchmesser sind Prozessflansche gemäß DIN EN 1092-1 (Form B1) erforderlich, die eine stabile Installation gewährleisten.

Zusätzlich können Standfüße zur Stabilisierung des Rohrsystems auf dem Prüfstand genutzt werden. Auf Wunsch ist auch ein Lager- und Transportkoffer erhältlich.

Dank der modularen Bauweise des ExactSonic P können auch individuelle Anpassungen vorgenommen werden, um spezifische Anforderungen in verschiedenen Industrien zu erfüllen, sei es bei kleinen oder großen Rohrdurchmessern.

 

Vorteile & Einsatzgebiete – Warum der ExactSonic P ideal für Prüfstände ist

Vorteile der Ultraschall Durchflussmessung

  • Verschleißfreie Messung: Ohne bewegliche Teile entfällt der mechanische Verschleiß.
  • Geringer Druckverlust: Keine Querschnittsverengung führt zu einem minimalen Druckabfall.
  • Hohe Dynamik und breiter Messbereich: Perfekt für schnelle Änderungen der Strömungsgeschwindigkeit.
  • Unabhängigkeit von Mediumseigenschaften: Unempfindlich gegenüber Veränderungen der elektrischen Leitfähigkeit und Viskosität des Mediums.
  • Wartungsarm und robust: Sehr niedriger Wartungsaufwand aufgrund der fehlenden mechanischen Teile.
  • Schnelle Messwertbildung: Dank moderner DSP-Technologie (Digitale Signalprozessoren) wird eine schnelle Datenverarbeitung gewährleistet.
  • Bidirektionale Messung: Ermöglicht die Messung in beiden Strömungsrichtungen, auch bei wechselnden Strömungsbedingungen.
  • Optimale Lösung für Prüfstände: Besonders vorteilhaft für Anwendungen, bei denen schnelle Reaktionen und hohe Präzision gefragt sind. 

Typische Anwendungen

  • Motor- und Turbinenprüfstände: Messung der Luft-/Gasansaugungen bei Prüfständen für beispielsweise Motoren, Filter, Turbolader, Klima oder Ventile.
  • Kraftwerks- und Energieanlagen: Überwachung von Heizgas- oder Verbrennungsprozessen.
  • Prozess- und Chemieanlagen: Kontrolle von Gasströmen, insbesondere bei dynamischen Lastwechseln.
  • Forschung und Entwicklung: Kalibrier- und Vergleichsaufbauten.
  • Druckluftsysteme und Versorgungsanlagen: Wo präzise Strömungsmessungen und schnelle Reaktionszeiten erforderlich sind. 

Der ExactSonic P eignet sich besonders für Anwendungen, bei denen hohe Dynamik und schnelle Reaktionszeiten erforderlich sind – typische Anforderungen in Prüfstandssystemen.

Technische Rahmenbedingungen & Design des Prüfstandsdurchflussmessers

Mechanischer Aufbau & Montage

Elektronik & Signalverarbeitung

Grenzen des Einsatzes / Einschränkungen

Das ExactSonic P ist in einem kompakten Gehäuse mit integriertem Messumformer untergebracht. Die Rohrabschnitte können mit Konus- oder Zwischenflanschen montiert werden. Bei größeren Rohrdurchmessern kommen Prozessflansche gemäß DIN EN 1092-1 (Form B1) zum Einsatz, um eine sichere und stabile Installation zu gewährleisten.

Die Montage kann flexibel erfolgen, z. B. auch mit Spannringen oder -ketten. Für eine erhöhte Stabilität auf dem Prüfstand kann das Rohrsystem mit Standfüßen versehen werden. Zur mobilen Nutzung oder für Kalibrierrücksendungen ist das System auch mit einem optionalen Transportkoffer verfügbar.

Der integrierte Messumformer des ExactSonic P nutzt digitale Signalprozessoren (DSP), die die Laufzeiten und Differenzen der Ultraschallwellen schnell und zuverlässig auswerten. Ein spezielles Modulationsverfahren sorgt für eine hohe Störfestigkeit und ermöglicht auch die Messung unter schwierigen Bedingungen.

Die ermittelten Messdaten werden zusammen mit Druck- und Temperaturwerten verarbeitet, um den Normvolumenstrom oder Massenstrom präzise zu berechnen.  

Der ExactSonic P bietet sowohl analoge Ausgänge (4–20 mA, 0–10 V) als auch digitale Schnittstellen wie LAN, USB und AK-Protokoll zur Datenübertragung und Parametrierung.

Der ExactSonic P ist speziell für die Messung von sauberen, einphasigen, neutralen Gasen ausgelegt. Korrosive, mehrphasige oder stark verschmutzte Gase können die Messgenauigkeit beeinträchtigen. Der zulässige Druck liegt bei ca. 0,4 MPa (4 bar). Für Anwendungen, die höhere Drücke oder aggressivere Medien erfordern, wird das Modell ExactFlow II empfohlen.

In Umgebungen mit stark variierenden Prozessbedingungen, wie z. B. bei Messungen unter extremen Temperaturschwankungen oder bei Medien mit hohem Anteil an Feststoffen oder Flüssigkeit, sind zusätzliche Messverfahren ratsam.

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Messbereich

±1 … ±6360 m³/h
±1,2 … ±7630 kg/h

Messgenauigkeit / Reproduzierbarkeit

<1% v. MW; <±0,5% v. MW
ISO17025 Kalibrierung

Druckbeständigkeit

4 bar ü. / 0,4 MPa

Medientemperatur

-20 … +60 °C

Angezeigte Messgrössen

Temperatur, Druck, Betriebsvolumen-, Normvolumen- oder Massenstrom + Option rh (Gasfeuchte)

IP-Schutzart

IP65

Sensor-Ausgänge

Analog-Ausgang 4 - 20 mA und 0-10 V, Aktualisierung und Mittelung einstellbar
LAN, Ethernet RJ45, AK-Protokoll
USB Interface für Logdateien und Administration