Einlauf und Auslaufstrecken sind relevante Faktoren bei jeder Durchflussmessung. So auch beim magnetisch-induktiven Messverfahren. Hierbei steht vor allem 0 D, keine Ein- und Auslaufstrecke, im Fokus. Was das bedeutet, welche Faktoren die Messung beeinflussen und was Siemens hier anbietet wird im Folgenden in drei Kapiteln aufgezeigt.
- Was beeinflusst die Genauigkeit einer Messung?
- Was bietet Siemens an?
- Was bedeutet 0 D in der Praxis?
Was beeinflusst die Genauigkeit einer Messung
Um zu verstehen, was die Genauigkeit einer magnetisch-induktiven Durchflussmessung beeinflussen kann, ist es wichtig zu verstehen wie dieses Messprinzip funktioniert. Wie in der Abbildung zu sehen ist, wird innerhalb des Messrohres ein Magnetfeld aufgebaut. Wenn dann ein elektrischer Leiter, z.B. Wasser, senkrecht zur Fließrichtung des Feldes bewegt wird, wird an den Enden des Leiters eine Spannung induziert. Somit ist das Elektrodensignal direkt proportional zur Geschwindigkeit der Flüssigkeit. Anhand der Fließgeschwindigkeit und der Rohrquerschnittsfläche kann anschließend auf den Volumendurchfluss geschlossen werden.
Dabei ist es vor allem wichtig, dass das zu messende Medium senkrecht das Magnetfeld durchströmt. Ist das nicht der Fall, können Messungenauigkeiten auftreten. Folgende Einbauten können das Strömungsprofil stören und verursachen somit eine Messungenauigkeit:
- 90° -Krümmer, Rohrbogen
- Abzweigstücke
- Einfache 90°-T-Stück
- Diffusor
- Düse/ Reduzierstück
- Schieber, Absperrarmaturen
- Regelventile
- Thermometertasche
Was bietet Siemens an?
Wie auch die Mitbewerber versucht Siemens anhand des Designs des Messrohres das Strömungsprofil positiv zu beeinflussen. Dabei ist immer die Balance zwischen Druckabfall und Durchflussperformance das Ziel. Beim SITRANS MAG5100W und MAG8000 ist das Messrohr auf beiden Seiten leicht konisch. Durch einen maximalen Winkel von 7,5 Grad ist der dadurch entstehende Druckverlust äquivalent zu drei Metern Rohrleitung und somit sehr gering
Die durch dieses Design errungenen Vorteile sind dabei durch die FORCE Zulassungsstelle nach OIMLR49-2 zertifiziert. Hierbei wird ein klares Verfahren zur Prüfung und Bewertung unter der Nutzung folgender drei Profilelemente definiert. Diese repräsentieren die anspruchsvollsten Strömungsprofilbedingungen:
- Wirbelgenerator Dextrosal
- Wirbelgenerator Sinistrorsal
- Strömungsstörer
Folgende Ergebnisse sind bestätigt:
Was bedeutet 0 D in der Praxis?
Wie oben in den Ergebnissen zu sehen ist, ist eine Einlaufstrecke von 0D bei entsprechenden Genauigkeiten realisierbar. Generell gilt: Wenn man das messtechnische Potential hinsichtlich Genauigkeit einer Messung ausschöpfen möchte, müssen Ein- und Auslaufstrecken beachten werden. Siemens gibt dabei folgendes an:
Dabei spielen die Ein- und Auslaufstrecken vor allem bei großen Nennweiten eine große Rolle. Bei kleineren Nennweiten ist oft die Ein- und Auslaufstrecke schon in der Baulänge integriert.
Beispiel: MAG5100W DN25:
Einlaufstrecke: 5 = 25 5 = 125
Auslaufstrecke: 3 = 25 3 = 75
Summe Ein- und Auslaufstrecke: 200
Baulänge: 200
Des Weiteren muss zwischen „normalen“ und bauartzugelassenen MIDs nach MI-001 differenziert werden. Der MAG5100W mit MAG6000 CT haben gemäß Richtlinie 2014/32/EU, Anhang III Wassermesssgeräte (MI-001) in den Nennweiten DN50 bis DN1200 eine Zulassung nach Klasse II. Dabei sind folgende Toleranzen zugelassen:
Dadurch können geeichte MIDs, in diesem Falle der Messaufnehmer MAG5100W in Kombination mit dem Messumformer MAG6000CT, mit 0D Ein- und Auslaufstrecke betrieben werden.