[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki22\/2021\/02\/05\/durchflussmessung-wikipedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki22\/2021\/02\/05\/durchflussmessung-wikipedia\/","headline":"Durchflussmessung – Wikipedia","name":"Durchflussmessung – Wikipedia","description":"before-content-x4 Quantifizierung der Fl\u00fcssigkeitsbewegung Durchflussmessung ist die Quantifizierung der Fl\u00fcssigkeitsbewegung. Der Durchfluss kann auf verschiedene Arten gemessen werden. 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Der Durchfluss kann auf verschiedene Arten gemessen werden.  Die g\u00e4ngigen Arten von Durchflussmessern f\u00fcr industrielle Anwendungen sind nachstehend aufgef\u00fchrt:a) Verstopfungstyp (Differenzdruck oder variabler Bereich)b) Inferenz (Turbinentyp)c) Elektromagnetischd) Durchflussmesser mit positiver Verdr\u00e4ngung, die ein festes Fl\u00fcssigkeitsvolumen ansammeln und dann z\u00e4hlen, wie oft das Volumen gef\u00fcllt wird, um den Durchfluss zu messen.e) Fluiddynamik (Wirbelabl\u00f6sung)f) Windmesserg) Ultraschallh) Massendurchflussmesser (Coriolis-Kraft).Andere Durchflussmessmethoden als Durchflussmesser mit positiver Verdr\u00e4ngung st\u00fctzen sich auf Kr\u00e4fte, die vom flie\u00dfenden Strom erzeugt werden, wenn dieser eine bekannte Verengung \u00fcberwindet, um den Durchfluss indirekt zu berechnen.  Der Durchfluss kann gemessen werden, indem die Geschwindigkeit der Fl\u00fcssigkeit \u00fcber einen bekannten Bereich gemessen wird.  Bei sehr gro\u00dfen Fl\u00fcssen k\u00f6nnen Tracermethoden verwendet werden, um die Flussrate aus der Konzentrations\u00e4nderung eines Farbstoffs oder Radioisotops abzuleiten.Table of Contents  Arten und Ma\u00dfeinheiten[edit]Gas[edit]Fl\u00fcssigkeit[edit]Prim\u00e4res Durchflusselement[edit]Mechanische Durchflussmesser[edit]Kolbenmesser \/ Drehkolben[edit]Ovaler Zahnradmesser[edit]Zahnradmesser[edit]Schr\u00e4gverzahnung[edit]Nutating Scheibenmesser[edit]Turbinen-Durchflussmesser[edit]Woltman-Meter[edit]Einzelstrahlmesser[edit]Schaufelradmesser[edit]Mehrfachstrahlmesser[edit]Peltonrad[edit]Stromz\u00e4hler[edit]Druckmessger\u00e4te[edit]Venturi-Meter[edit]Messblende[edit]Dall Rohr[edit]Staurohr[edit]Mehrlochdrucksonde[edit]Kegelmeter[edit]Lineare Widerstandsmesser[edit]Durchflussmesser mit variabler Fl\u00e4che[edit]Optische Durchflussmesser[edit]Durchflussmessung mit offenem Kanal[edit]Ebene zu flie\u00dfen[edit]Fl\u00e4che \/ Geschwindigkeit[edit]Farbstofftests[edit]Akustische Doppler-Velocimetrie[edit]Thermische Massendurchflussmesser[edit]Der MAF-Sensor[edit]Vortex-Durchflussmesser[edit]Sonarflussmessung[edit]Elektromagnetische, Ultraschall- und Coriolis-Durchflussmesser[edit]Magnetische Durchflussmesser[edit]Ber\u00fchrungslose elektromagnetische Durchflussmesser[edit]Ultraschall-Durchflussmesser (Doppler, Laufzeit)[edit]Coriolis-Durchflussmesser[edit]Laser-Doppler-Durchflussmessung[edit]Kalibrierung[edit]Laufzeitmethode[edit]Tracer-Verd\u00fcnnungsmethode[edit]Siehe auch[edit]Verweise[edit]Arten und Ma\u00dfeinheiten[edit]Sowohl der Gas- als auch der Fl\u00fcssigkeitsstrom k\u00f6nnen in physikalischen Gr\u00f6\u00dfen von Volumen- oder Massenstr\u00f6men mit Einheiten wie Litern pro Sekunde bzw. Kilogramm pro Sekunde gemessen werden.  Diese Messungen h\u00e4ngen mit der Materialdichte zusammen.  Die Dichte einer Fl\u00fcssigkeit ist nahezu unabh\u00e4ngig von den Bedingungen.  Dies ist bei Gasen nicht der Fall, deren Dichte stark von Druck, Temperatur und in geringerem Ma\u00dfe von der Zusammensetzung abh\u00e4ngt.Wenn Gase oder Fl\u00fcssigkeiten wie beim Verkauf von Erdgas auf ihren Energiegehalt \u00fcbertragen werden, kann die Durchflussrate auch als Energiefluss ausgedr\u00fcckt werden, z. B. Gigajoule pro Stunde oder BTU pro Tag.  Der Energiefluss ist der Volumenstrom multipliziert mit dem Energiegehalt pro Volumeneinheit oder dem Massenfluss multipliziert mit dem Energiegehalt pro Masseneinheit.  Der Energiefluss wird normalerweise aus dem Massen- oder Volumenstrom unter Verwendung eines Durchflusscomputers abgeleitet.In technischen Kontexten erh\u00e4lt der Volumenstrom normalerweise das Symbol Q.{ displaystyle Q}und der Massendurchsatz das Symbol   m\u02d9{ displaystyle { dot {m}}}.F\u00fcr eine Fl\u00fcssigkeit mit Dichte \u03c1{ displaystyle  rho}, Massen- und Volumenstr\u00f6me k\u00f6nnen durch in Beziehung gesetzt werden m\u02d9=\u03c1Q.{ displaystyle { dot {m}} =  rho Q}.Gas[edit]Gase sind komprimierbar und \u00e4ndern ihr Volumen, wenn sie unter Druck gesetzt, erhitzt oder gek\u00fchlt werden.  Ein Gasvolumen unter einem Satz von Druck- und Temperaturbedingungen entspricht nicht demselben Gas unter verschiedenen Bedingungen.  Es wird auf die “tats\u00e4chliche” Durchflussrate durch einen Z\u00e4hler und die “Standard” – oder “Basis” -Durchflussrate durch einen Z\u00e4hler mit Einheiten wie z acm \/ h (tats\u00e4chliche Kubikmeter pro Stunde), sm3\/ Sek (Standardkubikmeter pro Sekunde), kscm \/ h (tausend Standardkubikmeter pro Stunde), LFM (lineare Fu\u00df pro Minute) oder MMSCFD (Millionen Standardkubikfu\u00df pro Tag).Gas Masse Die Durchflussrate kann unabh\u00e4ngig von Druck- und Temperatureffekten direkt mit thermischen Massendurchflussmessern, Coriolis-Massendurchflussmessern oder Massendurchflussreglern gemessen werden.Fl\u00fcssigkeit[edit]F\u00fcr Fl\u00fcssigkeiten werden je nach Anwendung und Branche verschiedene Einheiten verwendet, die jedoch Gallonen (US oder Imperial) pro Minute, Liter pro Sekunde, Scheffel pro Minute oder bei der Beschreibung von Flussfl\u00fcssen Cumecs (Kubikmeter pro Sekunde) oder Morgen umfassen k\u00f6nnen. F\u00fc\u00dfe pro Tag.  In der Ozeanographie ist eine \u00fcbliche Einheit zur Messung des Volumentransports (z. B. des durch eine Str\u00f6mung transportierten Wasservolumens) ein Sverdrup (Sv), der 10 entspricht6 m3\/ s.Prim\u00e4res Durchflusselement[edit]Ein prim\u00e4res Str\u00f6mungselement ist eine Vorrichtung, die in das flie\u00dfende Fluid eingesetzt wird und eine physikalische Eigenschaft erzeugt, die genau mit der Str\u00f6mung in Beziehung gesetzt werden kann.  Beispielsweise erzeugt eine \u00d6ffnungsplatte einen Druckabfall, der eine Funktion des Quadrats der Volumenstr\u00f6mungsrate durch die \u00d6ffnung ist.  Ein prim\u00e4res Durchflusselement des Wirbelmessers erzeugt eine Reihe von Druckschwingungen.  Im Allgemeinen ist die vom prim\u00e4ren Str\u00f6mungselement erzeugte physikalische Eigenschaft bequemer zu messen als die Str\u00f6mung selbst.  Die Eigenschaften des prim\u00e4ren Durchflusselements und die Genauigkeit der praktischen Installation in Bezug auf die bei der Kalibrierung getroffenen Annahmen sind kritische Faktoren f\u00fcr die Genauigkeit der Durchflussmessung.[1]Mechanische Durchflussmesser[edit]Ein Verdr\u00e4ngungsmesser kann mit einem L\u00f6ffel und einer Stoppuhr verglichen werden.  Die Stoppuhr wird gestartet, wenn der Durchfluss beginnt, und gestoppt, wenn der L\u00f6ffel seine Grenze erreicht.  Das Volumen geteilt durch die Zeit gibt die Durchflussrate an.  F\u00fcr kontinuierliche Messungen ben\u00f6tigen wir ein System zum kontinuierlichen Bef\u00fcllen und Entleeren von Eimern, um den Durchfluss zu teilen, ohne ihn aus dem Rohr herauszulassen.  Diese sich kontinuierlich bildenden und kollabierenden Volumenverschiebungen k\u00f6nnen die Form von Kolben annehmen, die sich in Zylindern hin- und herbewegen, Zahnradz\u00e4hne, die gegen die Innenwand eines Messger\u00e4ts passen, oder durch einen progressiven Hohlraum, der durch rotierende ovale Zahnr\u00e4der oder eine Schraubenschraube erzeugt wird.Kolbenmesser \/ Drehkolben[edit]Da Kolbenz\u00e4hler, auch Rotationskolben- oder halbpositive Verdr\u00e4ngungsmesser genannt, zur Messung des Brauchwassers verwendet werden, sind sie in Gro\u00dfbritannien die am h\u00e4ufigsten verwendeten Durchflussmessger\u00e4te und werden f\u00fcr fast alle Z\u00e4hlergr\u00f6\u00dfen bis einschlie\u00dflich 40 mm verwendet (1 1\u20442 im).  Der Kolbenmesser arbeitet nach dem Prinzip eines Kolbens, der sich in einer Kammer mit bekanntem Volumen dreht.  Bei jeder Umdrehung flie\u00dft eine Wassermenge durch die Kolbenkammer.  Durch einen Getriebemechanismus und manchmal einen Magnetantrieb werden ein Nadelzifferblatt und eine Kilometerz\u00e4hleranzeige vorger\u00fcckt.Ovaler Zahnradmesser[edit]  Ein Verdr\u00e4nger-Durchflussmesser vom Typ mit ovalem Zahnrad.  Fl\u00fcssigkeit zwingt die k\u00e4mmenden Zahnr\u00e4der, sich zu drehen;  Jede Umdrehung entspricht einem festen Fl\u00fcssigkeitsvolumen.  Durch Z\u00e4hlen der Umdrehungen wird das Volumen summiert und die Geschwindigkeit ist proportional zum Durchfluss.Ein ovaler Zahnradmesser ist ein Verdr\u00e4ngungsmesser, der zwei oder mehr l\u00e4ngliche Zahnr\u00e4der verwendet, die so konfiguriert sind, dass sie sich rechtwinklig zueinander drehen und eine T-Form bilden.  Ein solches Messger\u00e4t hat zwei Seiten, die als A und B bezeichnet werden k\u00f6nnen. Es flie\u00dft keine Fl\u00fcssigkeit durch die Mitte des Messger\u00e4ts, wo die Z\u00e4hne der beiden Zahnr\u00e4der immer ineinander greifen.  Auf einer Seite des Messger\u00e4ts (A) schlie\u00dfen die Z\u00e4hne der Zahnr\u00e4der den Fl\u00fcssigkeitsstrom, weil das l\u00e4ngliche Zahnrad auf Seite A in die Messkammer hineinragt, w\u00e4hrend auf der anderen Seite des Messger\u00e4ts (B) ein Hohlraum a h\u00e4lt festes Fl\u00fcssigkeitsvolumen in einer Messkammer.  Wenn das Fluid die Zahnr\u00e4der dr\u00fcckt, dreht es sie, so dass das Fluid in der Messkammer auf Seite B in die Auslass\u00f6ffnung abgelassen werden kann.  W\u00e4hrenddessen wird in die Einlass\u00f6ffnung eintretende Fl\u00fcssigkeit in die jetzt ge\u00f6ffnete Messkammer von Seite A geleitet.  Die Z\u00e4hne auf Seite B schlie\u00dfen nun die Fl\u00fcssigkeit vom Eintritt in Seite B ab. Dieser Zyklus wird fortgesetzt, wenn sich die Zahnr\u00e4der drehen und die Fl\u00fcssigkeit durch abwechselnde Messkammern dosiert wird.  Permanentmagnete in den rotierenden Zahnr\u00e4dern k\u00f6nnen ein Signal zur Durchflussmessung an einen elektrischen Reedschalter oder einen Stromwandler \u00fcbertragen.  Obwohl Anspr\u00fcche auf hohe Leistung gestellt werden, sind sie im Allgemeinen nicht so pr\u00e4zise wie das Design der Schiebefl\u00fcgel.[2]Zahnradmesser[edit]Zahnradmesser unterscheiden sich von ovalen Zahnradmessern dadurch, dass die Messkammern aus den L\u00fccken zwischen den Z\u00e4hnen der Zahnr\u00e4der bestehen.  Diese \u00d6ffnungen teilen den Fl\u00fcssigkeitsstrom auf, und wenn sich die Zahnr\u00e4der von der Einlass\u00f6ffnung weg drehen, schlie\u00dft die Innenwand des Messger\u00e4ts die Kammer, um die festgelegte Fl\u00fcssigkeitsmenge aufzunehmen.  Die Auslass\u00f6ffnung befindet sich in dem Bereich, in dem die Zahnr\u00e4der wieder zusammenkommen.  Die Fl\u00fcssigkeit wird aus dem Messger\u00e4t gedr\u00fcckt, wenn die Zahnradz\u00e4hne ineinander greifen und die verf\u00fcgbaren Taschen auf nahezu null Volumen reduzieren.Schr\u00e4gverzahnung[edit]Durchflussmesser f\u00fcr Schr\u00e4gverzahnungen haben ihren Namen von der Form ihrer Zahnr\u00e4der oder Rotoren.  Diese Rotoren \u00e4hneln der Form einer Spirale, die eine spiralf\u00f6rmige Struktur darstellt.  W\u00e4hrend das Fluid durch das Messger\u00e4t flie\u00dft, tritt es in die Kammern der Rotoren ein, wodurch sich die Rotoren drehen.  Die L\u00e4nge des Rotors ist ausreichend, damit der Einlass und der Auslass immer voneinander getrennt sind, wodurch ein freier Fl\u00fcssigkeitsfluss blockiert wird.  Die zusammenpassenden Schraubenrotoren erzeugen einen progressiven Hohlraum, der sich \u00f6ffnet, um Fl\u00fcssigkeit einzulassen, sich abdichtet und sich dann zur stromabw\u00e4rtigen Seite \u00f6ffnet, um die Fl\u00fcssigkeit freizugeben.  Dies geschieht kontinuierlich und die Durchflussmenge wird aus der Drehzahl berechnet.Nutating Scheibenmesser[edit]Dies ist das am h\u00e4ufigsten verwendete Messsystem zur Messung der Wasserversorgung in H\u00e4usern.  Die Fl\u00fcssigkeit, am h\u00e4ufigsten Wasser, tritt in eine Seite des Messger\u00e4ts ein und trifft auf die Mutterplatte, die exzentrisch montiert ist.  Die Scheibe muss dann um die vertikale Achse “wackeln” oder verr\u00fcckt werden, da der Boden und die Oberseite der Scheibe in Kontakt mit der Montagekammer bleiben.  Eine Trennwand trennt die Einlass- und Auslasskammern.  Wenn die Scheibe n\u00e4hrt, gibt sie einen direkten Hinweis auf das Volumen der Fl\u00fcssigkeit, die durch das Messger\u00e4t gelangt ist, da der Volumenstrom durch eine Getriebe- und Registeranordnung angezeigt wird, die mit der Scheibe verbunden ist.  Es ist zuverl\u00e4ssig f\u00fcr Durchflussmessungen innerhalb von 1 Prozent.[3]Turbinen-Durchflussmesser[edit]Der Turbinen-Durchflussmesser (besser als Axialturbine beschrieben) \u00fcbersetzt die mechanische Wirkung der Turbine, die sich im Fl\u00fcssigkeitsstrom um eine Achse dreht, in eine vom Benutzer lesbare Durchflussrate (gpm, lpm usw.).  Die Turbine neigt dazu, die gesamte Str\u00f6mung um sich herum zu haben.Das Turbinenrad befindet sich im Weg eines Fluidstroms.  Das str\u00f6mende Fluid trifft auf die Turbinenschaufeln, \u00fcbt eine Kraft auf die Schaufeloberfl\u00e4che aus und setzt den Rotor in Bewegung.  Wenn eine konstante Drehzahl erreicht wurde, ist die Geschwindigkeit proportional zur Fl\u00fcssigkeitsgeschwindigkeit.Turbinen-Durchflussmesser werden zur Messung des Erdgas- und Fl\u00fcssigkeitsdurchflusses verwendet.[4]  Turbinenmessger\u00e4te sind bei niedrigen Durchflussraten weniger genau als Verdr\u00e4ngungs- und Strahlmessger\u00e4te, aber das Messelement belegt nicht den gesamten Durchflussweg oder schr\u00e4nkt ihn stark ein.  Die Durchflussrichtung verl\u00e4uft im Allgemeinen gerade durch das Messger\u00e4t, was h\u00f6here Durchflussraten und einen geringeren Druckverlust als bei Messger\u00e4ten mit Verdr\u00e4ngung erm\u00f6glicht.  Sie sind der Z\u00e4hler der Wahl f\u00fcr gro\u00dfe gewerbliche Anwender, Brandschutz und als Hauptz\u00e4hler f\u00fcr das Wasserverteilungssystem.  Im Allgemeinen m\u00fcssen Siebe vor dem Messger\u00e4t installiert werden, um das Messelement vor Kies oder anderen Fremdk\u00f6rpern zu sch\u00fctzen, die in das Wasserverteilungssystem gelangen k\u00f6nnten.  Turbinenmesser sind in der Regel f\u00fcr 4 bis 30 cm erh\u00e4ltlich (1 1\u20442\u201312 Zoll) oder h\u00f6here Rohrgr\u00f6\u00dfen.  Turbinenmessk\u00f6rper bestehen \u00fcblicherweise aus Bronze, Gusseisen oder duktilem Eisen.  Interne Turbinenelemente k\u00f6nnen Kunststoff oder nicht korrosive Metalllegierungen sein.  Sie sind unter normalen Arbeitsbedingungen genau, werden jedoch stark vom Str\u00f6mungsprofil und den Fl\u00fcssigkeitsbedingungen beeinflusst.Feuerz\u00e4hler sind spezielle Turbinenz\u00e4hlertypen mit Zulassungen f\u00fcr die hohen Durchflussraten, die in Brandschutzsystemen erforderlich sind.  Sie werden h\u00e4ufig von Underwriters Laboratories (UL) oder Factory Mutual (FM) oder \u00e4hnlichen Beh\u00f6rden f\u00fcr den Einsatz im Brandschutz zugelassen.  Tragbare Turbinenmesser k\u00f6nnen vor\u00fcbergehend installiert werden, um den Wasserverbrauch eines Hydranten zu messen.  Die Messger\u00e4te bestehen normalerweise aus Aluminium, um ein geringes Gewicht zu haben, und haben normalerweise ein Fassungsverm\u00f6gen von 7,5 cm.  Wasserversorger ben\u00f6tigen sie h\u00e4ufig zur Messung des Wassers, das beim Bau, beim Bef\u00fcllen von Pools oder wenn noch kein permanenter Z\u00e4hler installiert ist.Woltman-Meter[edit]Das Woltman-Messger\u00e4t (im 19. Jahrhundert von Reinhard Woltman erfunden) besteht aus einem Rotor mit spiralf\u00f6rmigen Schaufeln, die axial in die Str\u00f6mung eingesetzt sind, \u00e4hnlich wie ein Kanalventilator.  Es kann als eine Art Turbinen-Durchflussmesser betrachtet werden.[5]  Sie werden \u00fcblicherweise als Helixmeter bezeichnet und sind bei gr\u00f6\u00dferen Gr\u00f6\u00dfen beliebt.Einzelstrahlmesser[edit]Ein einzelner Strahlmesser besteht aus einem einfachen Laufrad mit radialen Fl\u00fcgeln, auf die ein einzelner Strahl trifft.  Sie werden in Gro\u00dfbritannien bei gr\u00f6\u00dferen Gr\u00f6\u00dfen immer beliebter und sind in der EU weit verbreitet.Schaufelradmesser[edit]  Die Schaufelradanordnung erzeugt aus der durch das Rohr flie\u00dfenden Fl\u00fcssigkeit eine Durchflussmessung, die das Durchdrehen des Schaufelrads ausl\u00f6st.  Magnete im Paddel drehen sich am Sensor vorbei.  Die erzeugten elektrischen Impulse sind proportional zur Durchflussrate.Schaufelrad-Durchflussmesser bestehen aus drei Hauptkomponenten: dem Schaufelradsensor, der Rohrverschraubung und dem Display \/ Controller.  Der Schaufelradsensor besteht aus einem frei rotierenden Rad \/ Laufrad mit eingebetteten Magneten, die senkrecht zur Str\u00f6mung stehen und sich beim Einsetzen in das flie\u00dfende Medium drehen.  Wenn sich die Magnete in den Schaufeln am Sensor vorbei drehen, erzeugt der Schaufelradmesser ein Frequenz- und Spannungssignal, das proportional zur Durchflussrate ist.  Je schneller der Durchfluss ist, desto h\u00f6her sind die Frequenz und der Spannungsausgang.Der Schaufelradz\u00e4hler ist so konzipiert, dass er in eine Rohrverschraubung eingesetzt werden kann, entweder in Reihe oder in Einf\u00fchrform.  Diese sind mit einer Vielzahl von Armaturenarten, Verbindungsmethoden und Materialien wie PVDF, Polypropylen und Edelstahl erh\u00e4ltlich.  \u00c4hnlich wie bei Turbinenmessger\u00e4ten erfordert das Schaufelradmessger\u00e4t vor und nach dem Sensor einen Mindestlauf an geraden Rohren.[6]Durchflussanzeigen und -regler werden verwendet, um das Signal vom Schaufelradmesser zu empfangen und in tats\u00e4chliche Durchflussrate oder Gesamtdurchflusswerte umzuwandeln.  Das verarbeitete Signal kann verwendet werden, um den Prozess zu steuern, einen Alarm zu erzeugen, Signale an externe zu senden usw.Schaufelrad-Durchflussmesser (auch als Pelton-Radsensoren bekannt) bieten eine relativ kosteng\u00fcnstige und hochgenaue Option f\u00fcr viele Durchflusssystemanwendungen, typischerweise mit Wasser oder wasser\u00e4hnlichen Fl\u00fcssigkeiten.[6]Mehrfachstrahlmesser[edit]Ein Mehrstrahl- oder Mehrfachstrahlmesser ist ein Geschwindigkeitsmesser mit einem Laufrad, das sich horizontal auf einer vertikalen Welle dreht.  Das Laufradelement befindet sich in einem Geh\u00e4use, in dem mehrere Einlass\u00f6ffnungen den Fluidstrom auf das Laufrad lenken, wodurch es sich proportional zur Str\u00f6mungsgeschwindigkeit in eine bestimmte Richtung dreht.  Dieses Messger\u00e4t funktioniert mechanisch \u00e4hnlich wie ein einzelnes Strahlmessger\u00e4t, mit der Ausnahme, dass die \u00d6ffnungen den Durchfluss auf das Laufrad gleichm\u00e4\u00dfig von mehreren Punkten um den Umfang des Elements und nicht nur von einem Punkt aus lenken.  Dies minimiert den ungleichm\u00e4\u00dfigen Verschlei\u00df des Laufrads und seiner Welle.  Daher wird empfohlen, diese Z\u00e4hlertypen horizontal zu installieren, wobei der Rollenindex nach oben zeigt.Peltonrad[edit]Die Pelton-Radturbine (besser als Radialturbine beschrieben) \u00fcbersetzt die mechanische Wirkung des Pelton-Rads, das sich im Fl\u00fcssigkeitsstrom um eine Achse dreht, in eine vom Benutzer lesbare Str\u00f6mungsgeschwindigkeit (gpm, lpm usw.).  Das Pelton-Rad neigt dazu, die gesamte Str\u00f6mung um sich herum zu bewegen, wobei die Einlassstr\u00f6mung durch einen Strahl auf die Schaufeln fokussiert wird.  Die urspr\u00fcnglichen Pelton-R\u00e4der wurden zur Stromerzeugung verwendet und bestanden aus einer Radialstr\u00f6mungsturbine mit “Reaktionsbechern”, die sich nicht nur mit der Kraft des Wassers auf das Gesicht bewegen, sondern die Str\u00f6mung unter Verwendung dieser \u00c4nderung der Fluidrichtung in die entgegengesetzte Richtung zur\u00fcckf\u00fchren den Wirkungsgrad der Turbine weiter erh\u00f6hen.Stromz\u00e4hler[edit]  Ein Stromz\u00e4hler vom Propellertyp, wie er f\u00fcr die Pr\u00fcfung von Wasserkraftturbinen verwendet wird.Die Str\u00f6mung durch eine gro\u00dfe Druckleitung, wie sie in einem Wasserkraftwerk verwendet wird, kann gemessen werden, indem die Str\u00f6mungsgeschwindigkeit \u00fcber die gesamte Fl\u00e4che gemittelt wird.  Propeller-Strommesser (\u00e4hnlich dem rein mechanischen Ekman-Strommesser, jetzt jedoch mit elektronischer Datenerfassung) k\u00f6nnen \u00fcber den Bereich des Druckrohrs gefahren und die Geschwindigkeiten gemittelt werden, um den Gesamtdurchfluss zu berechnen.  Dies kann in der Gr\u00f6\u00dfenordnung von Hunderten von Kubikmetern pro Sekunde liegen.  Der Durchfluss muss w\u00e4hrend des Durchlaufens der Strommesser konstant gehalten werden.  Verfahren zum Testen von Wasserkraftturbinen sind in der IEC-Norm 41 angegeben. Solche Durchflussmessungen sind h\u00e4ufig kommerziell wichtig, wenn der Wirkungsgrad gro\u00dfer Turbinen getestet wird.Druckmessger\u00e4te[edit]Es gibt verschiedene Arten von Durchflussmessern, die auf dem Bernoulli-Prinzip beruhen.  Der Druck wird entweder unter Verwendung von laminaren Platten, einer \u00d6ffnung, einer D\u00fcse oder eines Venturi-Rohrs gemessen, um eine k\u00fcnstliche Verengung zu erzeugen, und dann wird der Druckverlust von Fl\u00fcssigkeiten gemessen, wenn sie diese Verengung passieren.[7]  oder durch Messen des statischen Drucks und des Staudrucks, um den dynamischen Druck abzuleiten.Venturi-Meter[edit]Ein Venturi-Messger\u00e4t verengt den Durchfluss auf irgendeine Weise, und Drucksensoren messen den Differenzdruck vor und innerhalb der Verengung.  Diese Methode wird h\u00e4ufig zur Messung der Durchflussrate bei der \u00dcbertragung von Gas durch Pipelines verwendet und wird seit der Zeit des R\u00f6mischen Reiches verwendet.  Der Entladungskoeffizient des Venturi-Messger\u00e4ts liegt zwischen 0,93 und 0,97.  Die ersten gro\u00dfen Venturi-Messger\u00e4te zur Messung von Fl\u00fcssigkeitsstr\u00f6men wurden von Clemens Herschel entwickelt, der sie ab Ende des 19. Jahrhunderts zur Messung kleiner und gro\u00dfer Wasser- und Abwasserstr\u00f6me verwendete.[8]Messblende[edit]Eine \u00d6ffnungsplatte ist eine Platte mit einem Loch senkrecht zur Str\u00f6mung;  es verengt den Durchfluss und die Messung der Druckdifferenz \u00fcber die Verengung ergibt die Durchflussrate.  Es handelt sich im Grunde genommen um eine rohe Form eines Venturi-Messger\u00e4ts, jedoch mit h\u00f6heren Energieverlusten.  Es gibt drei Arten von \u00d6ffnungen: konzentrisch, exzentrisch und segmental.[9][10]Dall Rohr[edit]Das Dall-Rohr ist eine verk\u00fcrzte Version eines Venturi-Messger\u00e4ts mit einem geringeren Druckabfall als eine Messblende.  Wie bei diesen Durchflussmessger\u00e4ten wird die Durchflussrate in einem Dall-Rohr durch Messen des Druckabfalls bestimmt, der durch eine Einschr\u00e4nkung in der Leitung verursacht wird.  Die Druckdifferenz wird typischerweise unter Verwendung von Membrandruckwandlern mit digitaler Anzeige gemessen.  Da diese Z\u00e4hler wesentlich geringere permanente Druckverluste aufweisen als Messblenden, werden Dall-Rohre h\u00e4ufig zur Messung der Durchflussmenge gro\u00dfer Rohrleitungen verwendet.  Der von einem Dall-Rohr erzeugte Differenzdruck ist h\u00f6her als das Venturi-Rohr und die D\u00fcse, die alle den gleichen Halsdurchmesser haben.Staurohr[edit]Ein Staurohr wird verwendet, um die Str\u00f6mungsgeschwindigkeit der Fl\u00fcssigkeit zu messen.  Das Rohr wird in die Str\u00f6mung gerichtet und die Differenz zwischen dem Staudruck an der Spitze der Sonde und dem statischen Druck an ihrer Seite wird gemessen, wobei sich der dynamische Druck ergibt, aus dem die Fl\u00fcssigkeitsgeschwindigkeit unter Verwendung der Bernoulli-Gleichung berechnet wird.  Eine Volumenstr\u00f6mungsrate kann bestimmt werden, indem die Geschwindigkeit an verschiedenen Punkten in der Str\u00f6mung gemessen und das Geschwindigkeitsprofil erzeugt wird.[11]Mehrlochdrucksonde[edit]Mehrlochdrucksonden (auch Schlagsonden genannt) erweitern die Theorie des Staurohrs auf mehr als eine Dimension.  Eine typische Aufprallsonde besteht aus drei oder mehr L\u00f6chern (je nach Sondentyp) in der Messspitze, die in einem bestimmten Muster angeordnet sind.  Durch weitere L\u00f6cher kann das Instrument zus\u00e4tzlich zu seiner Gr\u00f6\u00dfe die Richtung der Str\u00f6mungsgeschwindigkeit messen (nach entsprechender Kalibrierung).  Drei in einer Linie angeordnete L\u00f6cher erm\u00f6glichen es den Drucksonden, den Geschwindigkeitsvektor in zwei Dimensionen zu messen.  Die Einf\u00fchrung weiterer L\u00f6cher, z. B. f\u00fcnf L\u00f6cher, die in einer “Plus” -Formation angeordnet sind, erm\u00f6glicht die Messung des dreidimensionalen Geschwindigkeitsvektors.Kegelmeter[edit]  Konusmessger\u00e4te sind neuere Differenzdruckmessger\u00e4te, die erstmals 1985 von McCrometer in Hemet, CA, auf den Markt gebracht wurden.  Das Kegelmessger\u00e4t ist ein generisches und dennoch robustes Differenzdruckmessger\u00e4t (DP), das sich als widerstandsf\u00e4hig gegen asymmetrische und wirbelnde Str\u00f6mungen erwiesen hat.  Bei der Arbeit mit denselben Grundprinzipien wie bei Venturi-Messger\u00e4ten und DP-Messger\u00e4ten mit \u00d6ffnungen sind f\u00fcr Kegelmessger\u00e4te nicht die gleichen vor- und nachgelagerten Rohrleitungen erforderlich.[12]  Der Kegel wirkt sowohl als Konditionierungsvorrichtung als auch als Differenzdruckerzeuger.  Die vorgelagerten Anforderungen liegen zwischen 0 und 5 Durchmessern im Vergleich zu bis zu 44 Durchmessern f\u00fcr eine Messblende oder 22 Durchmessern f\u00fcr ein Venturi.  Da Kegelmesser im Allgemeinen geschwei\u00dft sind, wird empfohlen, sie vor dem Service immer zu kalibrieren.  Unweigerlich verursachen W\u00e4rmeeffekte beim Schwei\u00dfen Verzerrungen und andere Effekte, die verhindern, dass tabellarische Daten zu Entladungskoeffizienten in Bezug auf Leitungsgr\u00f6\u00dfe, Beta-Verh\u00e4ltnis und Betriebs-Reynolds-Zahlen erfasst und ver\u00f6ffentlicht werden.  Kalibrierte Kegelmesser haben eine Unsicherheit von bis zu \u00b1 0,5%.  Nicht kalibrierte Kegelmesser haben eine Unsicherheit von \u00b1 5,0%[citation needed]Lineare Widerstandsmesser[edit]Lineare Widerstandsmesser, auch laminare Durchflussmesser genannt, messen sehr geringe Durchflussmengen, bei denen der gemessene Differenzdruck linear proportional zur Durchflussmenge und zur Fl\u00fcssigkeitsviskosit\u00e4t ist.  Eine solche Str\u00f6mung wird als viskose Widerstandsstr\u00f6mung oder laminare Str\u00f6mung bezeichnet, im Gegensatz zu der turbulenten Str\u00f6mung, die durch in diesem Abschnitt erw\u00e4hnte Messblenden, Venturis und andere Messger\u00e4te gemessen wird, und ist durch Reynolds-Zahlen unter 2000 gekennzeichnet. Das prim\u00e4re Str\u00f6mungselement kann aus einem einzelnen langen bestehen Kapillarr\u00f6hrchen, ein B\u00fcndel solcher R\u00f6hrchen oder ein langer por\u00f6ser Stopfen;  Solche niedrigen Str\u00f6mungen erzeugen kleine Druckunterschiede, aber l\u00e4ngere Str\u00f6mungselemente erzeugen h\u00f6here, leichter zu messende Unterschiede.  Diese Durchflussmesser sind besonders empfindlich gegen\u00fcber Temperatur\u00e4nderungen, die die Fl\u00fcssigkeitsviskosit\u00e4t und den Durchmesser des Durchflusselements beeinflussen, wie aus der ma\u00dfgeblichen Hagen-Poiseuille-Gleichung hervorgeht.[13][14]Durchflussmesser mit variabler Fl\u00e4che[edit]  Techfluid-CG34-2500 RotameterEin “Messger\u00e4t mit variabler Fl\u00e4che” misst den Fl\u00fcssigkeitsfluss, indem die Querschnittsfl\u00e4che des Ger\u00e4ts als Reaktion auf den Durchfluss variiert wird, was einen messbaren Effekt verursacht, der die Rate anzeigt.  Ein Rotameter ist ein Beispiel f\u00fcr einen Messger\u00e4t mit variabler Fl\u00e4che, bei dem ein gewichteter “Schwimmer” in einem sich verj\u00fcngenden Rohr mit zunehmender Durchflussrate steigt.  Der Schwimmer h\u00f6rt auf zu steigen, wenn der Bereich zwischen Schwimmer und Rohr gro\u00df genug ist, dass das Gewicht des Schwimmers durch den Luftwiderstand ausgeglichen wird.  Eine Art Rotameter f\u00fcr medizinische Gase ist der Thorpe-Rohrdurchflussmesser.  Schwimmer werden in vielen verschiedenen Formen hergestellt, wobei Kugeln und sph\u00e4rische Ellipsen am h\u00e4ufigsten sind.  Einige sind so konstruiert, dass sie sich sichtbar im Fl\u00fcssigkeitsstrom drehen, um dem Benutzer zu helfen, festzustellen, ob der Schwimmer festsitzt oder nicht.  Rotameter sind f\u00fcr eine Vielzahl von Fl\u00fcssigkeiten erh\u00e4ltlich, werden jedoch am h\u00e4ufigsten mit Wasser oder Luft verwendet.  Sie k\u00f6nnen hergestellt werden, um den Durchfluss zuverl\u00e4ssig mit einer Genauigkeit von 1% zu messen.Ein anderer Typ ist eine \u00d6ffnung mit variabler Fl\u00e4che, bei der ein federbelasteter, sich verj\u00fcngender Kolben durch Str\u00f6mung durch eine \u00d6ffnung abgelenkt wird.  Die Verschiebung kann mit der Durchflussrate in Beziehung gesetzt werden.[15]Optische Durchflussmesser[edit]Optische Durchflussmesser verwenden Licht, um die Durchflussrate zu bestimmen.  Kleine Partikel, die Erd- und Industriegase begleiten, passieren zwei Laserstrahlen, die durch Beleuchtung der Optik im Str\u00f6mungsweg eines Rohrs in einem kurzen Abstand voneinander fokussiert werden.  Laserlicht wird gestreut, wenn ein Teilchen den ersten Strahl kreuzt.  Die Erfassungsoptik sammelt gestreutes Licht auf einem Fotodetektor, der dann ein Impulssignal erzeugt.  Wenn dasselbe Teilchen den zweiten Strahl kreuzt, sammelt die Detektionsoptik gestreutes Licht auf einem zweiten Fotodetektor, der das einfallende Licht in einen zweiten elektrischen Impuls umwandelt.  Durch Messen des Zeitintervalls zwischen diesen Impulsen wird die Gasgeschwindigkeit berechnet als V.=D.\/.t{ displaystyle V = D \/ t}  wo D.{ displaystyle D}  ist der Abstand zwischen den Laserstrahlen und t{ displaystyle t}  ist das Zeitintervall.Laserbasierte optische Durchflussmesser messen die tats\u00e4chliche Geschwindigkeit von Partikeln, eine Eigenschaft, die nicht von der W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit von Gasen, Schwankungen des Gasflusses oder der Zusammensetzung von Gasen abh\u00e4ngt.  Das Funktionsprinzip erm\u00f6glicht es der optischen Lasertechnologie, selbst in schwierigen Umgebungen, zu denen hohe Temperaturen, niedrige Durchflussraten, hoher Druck, hohe Luftfeuchtigkeit, Rohrvibrationen und akustische Ger\u00e4usche geh\u00f6ren k\u00f6nnen, hochpr\u00e4zise Durchflussdaten zu liefern.Optische Durchflussmesser sind ohne bewegliche Teile sehr stabil und liefern \u00fcber die gesamte Lebensdauer des Produkts eine hochgradig wiederholbare Messung.  Da sich der Abstand zwischen den beiden Laserbl\u00e4ttern nicht \u00e4ndert, m\u00fcssen optische Durchflussmesser nach ihrer ersten Inbetriebnahme nicht regelm\u00e4\u00dfig kalibriert werden.  Optische Durchflussmesser erfordern nur einen Installationspunkt anstelle der beiden Installationspunkte, die normalerweise von anderen Z\u00e4hlertypen ben\u00f6tigt werden.  Ein einzelner Installationspunkt ist einfacher, erfordert weniger Wartung und ist weniger fehleranf\u00e4llig.Kommerziell erh\u00e4ltliche optische Durchflussmesser sind in der Lage, den Durchfluss von 0,1 m \/ s bis \u00fcber 100 m \/ s zu messen (1000: 1-Abw\u00e4rtsverh\u00e4ltnis) und haben sich als wirksam f\u00fcr die Messung von Fackelgasen aus \u00d6lquellen und Raffinerien erwiesen zur Luftverschmutzung.[16]Durchflussmessung mit offenem Kanal[edit]Offener Kanalfluss beschreibt F\u00e4lle, in denen flie\u00dfende Fl\u00fcssigkeit eine zur Luft hin offene Oberfl\u00e4che hat;  Der Querschnitt der Str\u00f6mung wird nur durch die Form des Kanals auf der Unterseite bestimmt und ist abh\u00e4ngig von der Fl\u00fcssigkeitstiefe im Kanal variabel.  Techniken, die f\u00fcr einen festen Str\u00f6mungsquerschnitt in einem Rohr geeignet sind, sind in offenen Kan\u00e4len nicht n\u00fctzlich.  Die Messung des Durchflusses in Wasserstra\u00dfen ist eine wichtige Anwendung f\u00fcr den Durchfluss im offenen Kanal.  Solche Installationen werden als Strommessger\u00e4te bezeichnet.Ebene zu flie\u00dfen[edit]Der Wasserstand wird an einem bestimmten Punkt hinter dem Wehr oder im Gerinne mit verschiedenen Sekund\u00e4rger\u00e4ten gemessen (Sprudler, Ultraschall, Schwimmer und Differenzdruck sind \u00fcbliche Methoden).  Diese Tiefe wird gem\u00e4\u00df einer theoretischen Formel der Form in eine Durchflussrate umgewandelt Q.=K.H.X.{ displaystyle Q = KH ^ {X}}  wo Q.{ displaystyle Q}  ist die Durchflussrate, K.{ displaystyle K}  ist eine Konstante, H.{ displaystyle H}  ist der Wasserstand und X.{ displaystyle X}  ist ein Exponent, der mit dem verwendeten Ger\u00e4t variiert;  oder es wird gem\u00e4\u00df empirisch abgeleiteten F\u00fcllstands- \/ Durchflussdatenpunkten (einer “Durchflusskurve”) umgewandelt.  Die Durchflussmenge kann dann \u00fcber die Zeit in den Volumenstrom integriert werden.  F\u00fcllstandsger\u00e4te werden \u00fcblicherweise verwendet, um den Fluss von Oberfl\u00e4chengew\u00e4ssern (Quellen, B\u00e4chen und Fl\u00fcssen), industriellen Einleitungen und Abw\u00e4ssern zu messen.  Von diesen werden Wehre in Str\u00f6mungsstr\u00f6men mit niedrigem Feststoffgehalt (typischerweise Oberfl\u00e4chengew\u00e4sser) verwendet, w\u00e4hrend Gerinne in Str\u00f6mungen mit niedrigem oder hohem Feststoffgehalt verwendet werden.[17]Fl\u00e4che \/ Geschwindigkeit[edit]Die Querschnittsfl\u00e4che der Str\u00f6mung wird aus einer Tiefenmessung berechnet und die Durchschnittsgeschwindigkeit der Str\u00f6mung wird direkt gemessen (Doppler- und Propellermethoden sind \u00fcblich).  Die Geschwindigkeit multipliziert mit der Querschnittsfl\u00e4che ergibt eine Durchflussrate, die in den Volumenstrom integriert werden kann.  Es gibt zwei Arten von Fl\u00e4chengeschwindigkeits-Durchflussmessern: (1) benetzt;  und (2) ber\u00fchrungslos.  Geschwindigkeitssensoren f\u00fcr benetzte Bereiche m\u00fcssen normalerweise am Boden eines Kanals oder Flusses montiert werden und verwenden Doppler, um die Geschwindigkeit der mitgerissenen Partikel zu messen.  Mit Tiefe und programmiertem Querschnitt kann dann eine Abflussmessung durchgef\u00fchrt werden.  Ber\u00fchrungslose Ger\u00e4te, die Laser oder Radar verwenden, sind \u00fcber dem Kanal angebracht und messen die Geschwindigkeit von oben. Anschlie\u00dfend messen sie die Wassertiefe von oben mit Ultraschall.  Radarger\u00e4te k\u00f6nnen nur Oberfl\u00e4chengeschwindigkeiten messen, w\u00e4hrend laserbasierte Ger\u00e4te Geschwindigkeiten unter der Oberfl\u00e4che messen k\u00f6nnen.[18]Farbstofftests[edit]Eine bekannte Menge Farbstoff (oder Salz) pro Zeiteinheit wird einem Str\u00f6mungsstrom zugesetzt.  Nach vollst\u00e4ndigem Mischen wird die Konzentration gemessen.  Die Verd\u00fcnnungsrate entspricht der Durchflussrate.Akustische Doppler-Velocimetrie[edit]Die akustische Doppler-Velocimetrie (ADV) dient zur Aufzeichnung von momentanen Geschwindigkeitskomponenten an einem einzelnen Punkt mit einer relativ hohen Frequenz.  Messungen werden durchgef\u00fchrt, indem die Geschwindigkeit von Partikeln in einem entfernten Probenahmevolumen basierend auf dem Doppler-Verschiebungseffekt gemessen wird.[19]Thermische Massendurchflussmesser[edit]  Die Temperatur an den Sensoren variiert je nach MassenstromThermische Massendurchflussmesser verwenden im Allgemeinen Kombinationen aus beheizten Elementen und Temperatursensoren, um den Unterschied zwischen statischer und flie\u00dfender W\u00e4rme\u00fcbertragung auf ein Fluid zu messen und deren Str\u00f6mung unter Kenntnis der spezifischen W\u00e4rme und Dichte des Fluids abzuleiten.  Die Fl\u00fcssigkeitstemperatur wird ebenfalls gemessen und kompensiert.  Wenn die Dichte und die spezifischen W\u00e4rmeeigenschaften des Fluids konstant sind, kann das Messger\u00e4t eine direkte Massendurchflussanzeige liefern und ben\u00f6tigt keine zus\u00e4tzliche Drucktemperaturkompensation \u00fcber den angegebenen Bereich.Der technologische Fortschritt hat die Herstellung von thermischen Massendurchflussmessern im mikroskopischen Ma\u00dfstab als MEMS-Sensoren erm\u00f6glicht.  Diese Durchflussvorrichtungen k\u00f6nnen verwendet werden, um Durchflussraten im Bereich von Nanolitern oder Mikrolitern pro Minute zu messen.Die Technologie des thermischen Massendurchflussmessers (auch als thermischer Dispersions- oder thermischer Verdr\u00e4ngungsdurchflussmesser bezeichnet) wird f\u00fcr Druckluft, Stickstoff, Helium, Argon, Sauerstoff und Erdgas verwendet.  Tats\u00e4chlich k\u00f6nnen die meisten Gase gemessen werden, solange sie ziemlich sauber und nicht korrosiv sind.  Bei aggressiveren Gasen kann das Messger\u00e4t aus speziellen Legierungen (z. B. Hastelloy) bestehen, und das Vortrocknen des Gases tr\u00e4gt auch zur Minimierung der Korrosion bei.Heutzutage werden thermische Massendurchflussmesser verwendet, um den Gasfluss in einem wachsenden Anwendungsbereich zu messen, beispielsweise bei chemischen Reaktionen oder Thermotransferanwendungen, die f\u00fcr andere Durchflussmessertechnologien schwierig sind.  Einige andere typische Anwendungen von Durchflusssensoren finden sich im medizinischen Bereich, wie beispielsweise CPAP-Ger\u00e4te, An\u00e4sthesieger\u00e4te oder Atemger\u00e4te.[7]  Dies liegt daran, dass thermische Massendurchflussmesser Schwankungen in einer oder mehreren der thermischen Eigenschaften (Temperatur, W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit und \/ oder spezifische W\u00e4rme) gasf\u00f6rmiger Medien \u00fcberwachen, um die Massendurchflussrate zu definieren.Der MAF-Sensor[edit]In vielen sp\u00e4ten Automodellen wird ein Luftmassenmesser (MAF) verwendet, um den Massenstrom der im Verbrennungsmotor verwendeten Ansaugluft genau zu bestimmen.  Viele solcher Massendurchflusssensoren verwenden ein beheiztes Element und einen nachgeschalteten Temperatursensor, um den Luftdurchsatz anzuzeigen.  Andere Sensoren verwenden eine federbelastete Schaufel.  In beiden F\u00e4llen interpretiert das elektronische Steuerger\u00e4t des Fahrzeugs die Sensorsignale als Echtzeitanzeige des Kraftstoffbedarfs eines Motors.Vortex-Durchflussmesser[edit]Eine andere Methode zur Durchflussmessung besteht darin, einen Stauk\u00f6rper (als Shedder Bar bezeichnet) in den Weg der Fl\u00fcssigkeit zu legen.  Wenn die Fl\u00fcssigkeit diesen Stab passiert, entstehen St\u00f6rungen in der Str\u00f6mung, die als Wirbel bezeichnet werden.  Die Wirbel verlaufen alternativ von jeder Seite des Stauk\u00f6rpers hinter dem Zylinder.  Diese Wirbelspur wird nach von K\u00e1rm\u00e1ns mathematischer Beschreibung des Ph\u00e4nomens von 1912 als Von K\u00e1rm\u00e1n-Wirbelstra\u00dfe bezeichnet.  Die Frequenz, mit der diese Wirbel die Seiten wechseln, ist im wesentlichen proportional zur Str\u00f6mungsgeschwindigkeit des Fluids.  Innerhalb, \u00fcber oder stromabw\u00e4rts der Shedder-Stange befindet sich ein Sensor zum Messen der Frequenz des Wirbelabwurfs.  Dieser Sensor ist h\u00e4ufig ein piezoelektrischer Kristall, der jedes Mal, wenn ein Wirbel erzeugt wird, einen kleinen, aber messbaren Spannungsimpuls erzeugt.  Da die Frequenz eines solchen Spannungsimpulses auch proportional zur Fluidgeschwindigkeit ist, wird ein Volumenstrom unter Verwendung der Querschnittsfl\u00e4che des Durchflussmessers berechnet.  Die Frequenz wird gemessen und die Durchflussrate wird von der Elektronik des Durchflussmessers unter Verwendung der Gleichung berechnet f=S.V.\/.L.{ displaystyle f = SV \/ L}wo f{ displaystyle f}  ist die Frequenz der Wirbel, L.{ displaystyle L}  die charakteristische L\u00e4nge des Stauk\u00f6rpers, V.{ displaystyle V}  ist die Geschwindigkeit der Str\u00f6mung \u00fcber den Stauk\u00f6rper und S.{ displaystyle S}  ist die Strouhal-Zahl, die im Wesentlichen eine Konstante f\u00fcr eine bestimmte K\u00f6rperform innerhalb ihrer Betriebsgrenzen ist.Sonarflussmessung[edit]  Sonar-Durchflussmesser an der GasleitungSonar-Durchflussmesser sind nicht st\u00f6rende Klemmvorrichtungen, die den Durchfluss in Rohren messen, die Schl\u00e4mme, korrosive Fl\u00fcssigkeiten, mehrphasige Fl\u00fcssigkeiten und Fl\u00fcsse f\u00f6rdern, bei denen Durchflussmesser vom Einstecktyp nicht erw\u00fcnscht sind.  Sonar-Durchflussmesser sind in der Bergbau-, Metallverarbeitungs- und vorgelagerten \u00d6l- und Gasindustrie weit verbreitet, wo traditionelle Technologien aufgrund ihrer Toleranz gegen\u00fcber verschiedenen Durchflussregimen und Absenkungsverh\u00e4ltnissen gewisse Einschr\u00e4nkungen aufweisen.Sonardurchflussmesser haben die F\u00e4higkeit, die Geschwindigkeit von Fl\u00fcssigkeiten oder Gasen nicht-intrusiv im Rohr zu messen und diese Geschwindigkeitsmessung dann unter Verwendung der Querschnittsfl\u00e4che des Rohrs sowie des Leitungsdrucks und der Leitungstemperatur in eine Durchflussrate umzuwandeln.  Das Prinzip dieser Durchflussmessung ist die Verwendung der Unterwasserakustik.In der Unterwasserakustik verwendet das Sonar zwei bekannte Methoden, um ein Objekt unter Wasser zu lokalisieren:Die Geschwindigkeit der Schallausbreitung durch das Array (dh die Schallgeschwindigkeit des Meerwassers)Der Abstand zwischen den Sensoren im Sensorarrayund berechnet dann das Unbekannte:Die Position (oder der Winkel) des Objekts.Ebenso verwendet die Sonarstr\u00f6mungsmessung dieselben Techniken und Algorithmen wie in der Unterwasserakustik, wendet sie jedoch auf die Str\u00f6mungsmessung von \u00d6l- und Gasbohrungen und Str\u00f6mungsleitungen an.Zur Messung der Str\u00f6mungsgeschwindigkeit verwenden Sonar-Durchflussmesser zwei bekannte Methoden:Die Position (oder der Winkel) des Objekts, die 0 Grad betr\u00e4gt, da sich die Str\u00f6mung entlang des Rohrs bewegt, das mit dem Sensorarray ausgerichtet istDer Abstand zwischen den Sensoren im Sensorarray[20]und berechnet dann das Unbekannte:Die Ausbreitungsgeschwindigkeit durch das Array (dh die Str\u00f6mungsgeschwindigkeit des Mediums im Rohr).[21]Elektromagnetische, Ultraschall- und Coriolis-Durchflussmesser[edit]  Moderne Innovationen bei der Messung der Durchflussrate umfassen elektronische Ger\u00e4te, die unterschiedliche Druck- und Temperaturbedingungen (dh Dichtebedingungen), Nichtlinearit\u00e4ten und die Eigenschaften des Fluids korrigieren k\u00f6nnen.Magnetische Durchflussmesser[edit]Magnetische Durchflussmesser, oft als “Magnetmesser” oder “Elektromag” bezeichnet, verwenden ein Magnetfeld, das an das Messrohr angelegt wird, was zu einer Potentialdifferenz f\u00fchrt, die proportional zur Str\u00f6mungsgeschwindigkeit senkrecht zu den Flusslinien ist.  Die Potentialdifferenz wird durch senkrecht zur Str\u00f6mung und zum angelegten Magnetfeld ausgerichtete Elektroden erfasst.  Das physikalische Prinzip bei der Arbeit ist Faradays Gesetz der elektromagnetischen Induktion.  Der magnetische Durchflussmesser ben\u00f6tigt eine leitende Fl\u00fcssigkeit und eine nichtleitende Rohrauskleidung.  Die Elektroden d\u00fcrfen bei Kontakt mit der Prozessfl\u00fcssigkeit nicht korrodieren;  Bei einigen magnetischen Durchflussmessern sind Hilfswandler installiert, um die Elektroden an Ort und Stelle zu reinigen.  Das angelegte Magnetfeld wird gepulst, wodurch der Durchflussmesser den Effekt der Streuspannung im Rohrleitungssystem aufheben kann.Ber\u00fchrungslose elektromagnetische Durchflussmesser[edit]Ein Lorentz-Kraftgeschwindigkeitsmesssystem wird als Lorentz-Kraft-Durchflussmesser (LFF) bezeichnet.  Ein LFF misst die integrierte oder Bulk-Lorentz-Kraft, die sich aus der Wechselwirkung zwischen einem in Bewegung befindlichen fl\u00fcssigen Metall und einem angelegten Magnetfeld ergibt.  In diesem Fall liegt die charakteristische L\u00e4nge des Magnetfelds in der gleichen Gr\u00f6\u00dfenordnung wie die Abmessungen des Kanals.  Es muss angesprochen werden, dass in dem Fall, in dem lokalisierte Magnetfelder verwendet werden, es m\u00f6glich ist, lokale Geschwindigkeitsmessungen durchzuf\u00fchren, und daher der Begriff Lorentz-Kraftgeschwindigkeitsmesser verwendet wird.Ultraschall-Durchflussmesser (Doppler, Laufzeit)[edit]Es gibt zwei Haupttypen von Ultraschall-Durchflussmessern: Doppler und Laufzeit.  W\u00e4hrend beide Ultraschall verwenden, um Messungen durchzuf\u00fchren, und nicht invasiv sein k\u00f6nnen (Durchfluss von au\u00dferhalb des Rohrs, Rohrs oder Gef\u00e4\u00dfes messen), messen sie den Durchfluss mit sehr unterschiedlichen Methoden.  Schematische Darstellung eines Durchflusssensors.Ultraschall Transitzeit Durchflussmesser messen die Differenz der Laufzeit von Ultraschallimpulsen, die sich in und gegen die Durchflussrichtung ausbreiten.  Diese Zeitdifferenz ist ein Ma\u00df f\u00fcr die durchschnittliche Geschwindigkeit des Fluids entlang des Weges des Ultraschallstrahls.  Unter Verwendung der absoluten Laufzeiten k\u00f6nnen sowohl die gemittelte Fl\u00fcssigkeitsgeschwindigkeit als auch die Schallgeschwindigkeit berechnet werden.  Verwendung der beiden Transitzeiten tup{ displaystyle t_ {up}}  und td\u00d6wn{ displaystyle t_ {down}}  und der Abstand zwischen empfangenden und sendenden Wandlern L.{ displaystyle L}  und der Neigungswinkel \u03b1{ displaystyle  alpha}  man kann die Gleichungen schreiben:v=L.2S\u00fcnde\u2061((\u03b1)tup– –td\u00d6wntuptd\u00d6wn{ displaystyle v = { frac {L} {2 ;  sin  left ( alpha  right)}} ; { frac {t_ {up} -t_ {down}} {t_ {up} ; t_ {down}}}}  undc=L.2tup+td\u00d6wntuptd\u00d6wn{ displaystyle c = { frac {L} {2}} ; { frac {t_ {up} + t_ {down}} {t_ {up} ; t_ {down}}}}wo v{ displaystyle v}  ist die durchschnittliche Geschwindigkeit der Fl\u00fcssigkeit entlang des Schallwegs und c{ displaystyle c}  ist die Schallgeschwindigkeit.Bei Weitstrahlbeleuchtung kann die Laufzeit auch mit Ultraschall gemessen werden, um den Volumenstrom unabh\u00e4ngig von der Querschnittsfl\u00e4che des Gef\u00e4\u00dfes oder Rohrs zu messen.[22]Ultraschall Doppler Durchflussmesser messen die Doppler-Verschiebung, die sich aus der Reflexion eines Ultraschallstrahls von den Partikeln in der flie\u00dfenden Fl\u00fcssigkeit ergibt.  Die Frequenz des durchgelassenen Strahls wird durch die Bewegung der Teilchen beeinflusst;  Diese Frequenzverschiebung kann verwendet werden, um die Fluidgeschwindigkeit zu berechnen.  Damit das Doppler-Prinzip funktioniert, muss eine ausreichend hohe Dichte an akustisch reflektierenden Materialien wie festen Partikeln oder Luftblasen in der Fl\u00fcssigkeit vorhanden sein.  Dies steht in direktem Gegensatz zu einem Ultraschall-Laufzeit-Durchflussmesser, bei dem Blasen und feste Partikel die Genauigkeit der Messung verringern.  Aufgrund der Abh\u00e4ngigkeit von diesen Partikeln gibt es begrenzte Anwendungen f\u00fcr Doppler-Durchflussmesser.  Diese Technologie wird auch als akustische Doppler-Velocimetrie bezeichnet.Ein Vorteil von Ultraschall-Durchflussmessern besteht darin, dass sie die Durchflussraten f\u00fcr eine Vielzahl von Fl\u00fcssigkeiten effektiv messen k\u00f6nnen, solange die Schallgeschwindigkeit durch diese Fl\u00fcssigkeit bekannt ist.  Beispielsweise werden Ultraschall-Durchflussmesser zur Messung so unterschiedlicher Fl\u00fcssigkeiten wie fl\u00fcssigem Erdgas (LNG) und Blut verwendet.[23]  Man kann auch die erwartete Schallgeschwindigkeit f\u00fcr eine bestimmte Fl\u00fcssigkeit berechnen;  Dies kann mit der Schallgeschwindigkeit verglichen werden, die empirisch von einem Ultraschall-Durchflussmesser gemessen wurde, um die Qualit\u00e4t der Messungen des Durchflussmessers zu \u00fcberwachen.  Ein Qualit\u00e4tsverlust (\u00c4nderung der gemessenen Schallgeschwindigkeit) zeigt an, dass das Messger\u00e4t gewartet werden muss.Coriolis-Durchflussmesser[edit]Unter Verwendung des Coriolis-Effekts, der eine Verzerrung eines seitlich vibrierenden Rohrs verursacht, kann eine direkte Messung des Massenstroms in einem Coriolis-Durchflussmesser erhalten werden.[24]  Weiterhin wird ein direktes Ma\u00df f\u00fcr die Dichte des Fluids erhalten.  Die Coriolis-Messung kann unabh\u00e4ngig von der Art des gemessenen Gases oder der gemessenen Fl\u00fcssigkeit sehr genau sein.  Das gleiche Messrohr kann ohne Neukalibrierung f\u00fcr Wasserstoffgas und Bitumen verwendet werden.[citation needed]Coriolis-Durchflussmesser k\u00f6nnen zur Messung des Erdgasdurchflusses verwendet werden.[25]Laser-Doppler-Durchflussmessung[edit]Ein auf ein sich bewegendes Teilchen auftreffender Laserlichtstrahl wird teilweise mit einer \u00c4nderung der Wellenl\u00e4nge gestreut, die proportional zur Geschwindigkeit des Teilchens ist (Doppler-Effekt).  Ein Laser-Doppler-Geschwindigkeitsmesser (LDV), auch Laser-Doppler-Anemometer (LDA) genannt, fokussiert einen Laserstrahl auf ein kleines Volumen in einer flie\u00dfenden Fl\u00fcssigkeit, die kleine Partikel enth\u00e4lt (nat\u00fcrlich vorkommend oder induziert).  Die Partikel streuen das Licht mit einer Doppler-Verschiebung.  Die Analyse dieser verschobenen Wellenl\u00e4nge kann verwendet werden, um die Geschwindigkeit des Partikels und damit eine enge Ann\u00e4herung an die Fluidgeschwindigkeit direkt und mit gro\u00dfer Pr\u00e4zision zu bestimmen.Zur Bestimmung der Doppler-Verschiebung stehen verschiedene Techniken und Ger\u00e4tekonfigurationen zur Verf\u00fcgung.  Alle verwenden einen Fotodetektor (typischerweise eine Lawinenphotodiode), um das Licht zur Analyse in eine elektrische Wellenform umzuwandeln.  Bei den meisten Ger\u00e4ten wird das urspr\u00fcngliche Laserlicht in zwei Strahlen unterteilt.  In einer allgemeinen LDV-Klasse schneiden sich die beiden Strahlen an ihren Brennpunkten, an denen sie interferieren, und erzeugen einen Satz gerader Streifen.  Der Sensor wird dann so auf die Str\u00f6mung ausgerichtet, dass die Streifen senkrecht zur Str\u00f6mungsrichtung stehen.  Wenn Partikel durch die Streifen gelangen, wird das Doppler-verschobene Licht im Fotodetektor gesammelt.  In einer anderen allgemeinen LDV-Klasse wird ein Strahl als Referenz verwendet und der andere ist Doppler-gestreut.  Beide Strahlen werden dann auf dem Fotodetektor gesammelt, wo die optische \u00dcberlagerungsdetektion verwendet wird, um das Dopplersignal zu extrahieren.[26]Kalibrierung[edit]Obwohl der Durchflussmesser im Idealfall nicht von seiner Umgebung beeinflusst werden sollte, ist dies in der Praxis unwahrscheinlich.  Messfehler sind h\u00e4ufig auf eine fehlerhafte Installation oder andere umgebungsabh\u00e4ngige Faktoren zur\u00fcckzuf\u00fchren.[27][28]In-situ-Methoden werden verwendet, wenn der Durchflussmesser unter den richtigen Durchflussbedingungen kalibriert ist.  Das Ergebnis einer Durchflussmesserkalibrierung f\u00fchrt zu zwei verwandten Statistiken: einer Leistungsindikatormetrik und einer Durchflussmetrik.[29]Laufzeitmethode[edit]F\u00fcr Rohrstr\u00f6mungen wird eine sogenannte Laufzeitmethode angewendet, bei der ein Radiotracer als Impuls in die gemessene Str\u00f6mung injiziert wird.  Die Laufzeit wird mit Hilfe von Strahlungsdetektoren definiert, die an der Au\u00dfenseite des Rohrs angebracht sind.  Der Volumenstrom wird erhalten, indem die gemessene durchschnittliche Fluidstr\u00f6mungsgeschwindigkeit mit dem inneren Rohrquerschnitt multipliziert wird.  Dieser Referenzdurchflusswert wird mit dem simultanen Durchflusswert verglichen, der durch die zu kalibrierende Durchflussmessung angegeben wird.Das Verfahren ist standardisiert (ISO 2975 \/ VII f\u00fcr Fl\u00fcssigkeiten und BS 5857-2.4 f\u00fcr Gase).  Die beste akkreditierte Messunsicherheit f\u00fcr Fl\u00fcssigkeiten und Gase betr\u00e4gt 0,5%.[30]Tracer-Verd\u00fcnnungsmethode[edit]Die Radiotracer-Verd\u00fcnnungsmethode wird verwendet, um Durchflussmessungen im offenen Kanal zu kalibrieren.  Eine L\u00f6sung mit einer bekannten Tracerkonzentration wird mit einer konstanten bekannten Geschwindigkeit in den Kanalfluss injiziert.  Stromabw\u00e4rts wird die Tracerl\u00f6sung \u00fcber den Str\u00f6mungsquerschnitt gr\u00fcndlich gemischt, eine kontinuierliche Probe entnommen und ihre Tracerkonzentration im Verh\u00e4ltnis zu der der injizierten L\u00f6sung bestimmt.  Der Durchflussreferenzwert wird unter Verwendung der Tracer-Balance-Bedingung zwischen dem injizierten Tracer-Flow und dem Verd\u00fcnnungsfluss bestimmt.  Das Verfahren ist standardisiert (ISO 9555-1 und ISO 9555-2 f\u00fcr den Fl\u00fcssigkeitsfluss in offenen Kan\u00e4len).  Die beste akkreditierte Messunsicherheit betr\u00e4gt 1%.[30]Siehe auch[edit]Verweise[edit]^ B\u00e9la G. Lipt\u00e1k, Durchflussmessung, CRC Press, 1993 ISBN 080198386X Seite 88^ Furness, Richard A. (1989). Durchflussmessung.  Harlow: Longman in Zusammenarbeit mit dem Institut f\u00fcr Messung und Kontrolle.  p.  21. ISBN 0582031656.^ Holman, J. Alan (2001). Experimentelle Methoden f\u00fcr Ingenieure.  Boston: McGraw-Hill.  ISBN 978-0-07-366055-4.^ Bericht Nr. 7: Messung von Erdgas mit Turbinenmessger\u00e4ten  (Bericht).  American Gas Association.  Februar 2006.^ Arregui, Francisco;  Cabrera, Enrique, Jr.;  Cobacho, Ricardo (2006). Integriertes Wasserz\u00e4hler-Management.  London: IWA Publishing.  p.  33. ISBN 9781843390343.^ ein b “Funktionsprinzipien des Schaufelrads”. iCenta Durchflussmesser.^ ein b “Gasdurchflussmessung – verschiedene Arten von Durchflussmessern”. ES-Systeme.  24. November 2020.  Abgerufen 5. Januar 2021.^ Herschel, Clemens.  (1898). Wasser messen. 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