Coriolis bei viskosen Medien: Massedurchfluss, Druckverlust und Einbau beachten

→ Produktkategorie: Coriolis Durchflussmesser

 

Hochviskose Flüssigkeiten stellen Durchflussmessgeräte vor besondere Herausforderungen. Öle, Konzentrate, Harze, Farben, Pasten und chemische Zwischenprodukte fließen deutlich schwerer als Wasser. Ihre Viskosität kann sich zudem durch Temperatur, Scherung oder Produktzusammensetzung stark verändern. Dadurch steigen der Druckverlust und die erforderliche Pumpenleistung, während viele klassische Messprinzipien bei kleinen Strömungsgeschwindigkeiten an ihre Grenzen kommen.

Ein Coriolis-Durchflussmesser kann für solche Anwendungen trotzdem sehr interessant sein. Er misst den Massedurchfluss direkt und benötigt weder eine bekannte Dichte noch eine elektrische Mindestleitfähigkeit des Mediums. Je nach Messsystem stehen zusätzlich Dichte, Temperatur, Volumenstrom und weitere abgeleitete Prozessgrößen zur Verfügung. Das ist besonders wertvoll, wenn Rohstoffe nach Masse dosiert, Rezepturen überwacht oder hochwertige Produkte bilanziert werden.

Die direkte Massedurchflussmessung bedeutet jedoch nicht, dass die Viskosität ohne Bedeutung ist. Sie beeinflusst den Druckverlust im Messrohr, die Dämpfung der Rohrschwingung, die erforderliche Pumpenleistung, die Reinigbarkeit und die Auswahl der Nennweite. Ein Coriolis-Gerät kann messtechnisch geeignet sein und trotzdem hydraulisch nicht in die Anlage passen.

Entscheidend ist daher nicht die Frage, ob Coriolis grundsätzlich hochviskose Medien messen kann. Entscheidend ist, ob der Nutzen aus direkter Masse-, Dichte- und Temperaturmessung den zusätzlichen Druckverlust, die Gerätegröße und die Investition rechtfertigt. Geeignete Geräte finden Sie in der Kategorie Coriolis- und Vortex-Durchflussmesser. Einen Überblick über weitere Messprinzipien bietet die Kategorie Durchflussmesstechnik.

Wie arbeitet ein Coriolis-Durchflussmesser?

Ein Coriolis-Durchflussmesser enthält ein oder mehrere Messrohre, die durch einen elektromagnetischen Antrieb in eine definierte Schwingung versetzt werden. Ohne Durchfluss bewegen sich Einlauf- und Auslaufseite weitgehend synchron. Fließt Masse durch das schwingende Rohr, entstehen Corioliskräfte. Sie führen zu einer messbaren zeitlichen Verschiebung beziehungsweise Verdrehung zwischen den Rohrabschnitten.

Diese Phasenverschiebung steht in einem direkten Zusammenhang mit dem Massedurchfluss. Das Gerät muss den Volumenstrom daher nicht erst über eine angenommene Dichte in Masse umrechnen. Zusätzlich verändert die im Messrohr befindliche Masse die Eigenfrequenz des schwingenden Systems. Daraus kann der Messumformer die Dichte des Mediums bestimmen. Ein integrierter Temperatursensor erfasst die Messrohrtemperatur und unterstützt unter anderem die Kompensation der Werkstoffeigenschaften.

Das Messprinzip benötigt keine beweglichen Zahnräder, Turbinen oder Flügel im Medium. Es ist außerdem nicht von der elektrischen Leitfähigkeit abhängig. Das macht Coriolis für Öle, Lösungsmittel, Konzentrate und viele chemische Produkte grundsätzlich interessant.

Welche Rolle spielt die Viskosität?

Häufig wird gesagt, eine Coriolis-Messung sei unabhängig von der Viskosität. Diese Aussage trifft nur auf einen Teil der Messaufgabe zu. Der Massedurchfluss wird nicht mithilfe eines Viskositätswertes berechnet. Eine Änderung der Viskosität muss daher nicht wie bei manchen anderen Messprinzipien unmittelbar als Korrekturfaktor in die Durchflussberechnung eingehen.

Für die hydraulische und mechanische Auslegung ist die Viskosität jedoch entscheidend. Ein zähes Medium benötigt mehr Druck, um durch Rohrleitung, Armaturen und Messrohre gefördert zu werden. Gleichzeitig dämpft es die Schwingung des Messrohrs stärker. Der Rohrantrieb muss mehr Energie aufbringen, um die vorgesehene Schwingungsamplitude zu halten.

Außerdem darf die Viskosität nicht immer als einzelner fester Zahlenwert betrachtet werden. Viele Öle verhalten sich annähernd newtonsch: Ihre Viskosität hängt vor allem von der Temperatur ab. Pasten, Klebstoffe, Beschichtungen oder Konzentrate können dagegen strukturviskos, thixotrop oder mit einer Fließgrenze behaftet sein. Bei solchen nicht-newtonschen Medien hängt die scheinbare Viskosität zusätzlich von Schergeschwindigkeit und Fließzustand ab.

Für die Auslegung sollten deshalb nicht nur ein Datenblattwert bei Raumtemperatur, sondern die tatsächlichen Prozesswerte beim Anfahren, im Normalbetrieb, bei Stillstand und während der Reinigung vorliegen.

Wann ist Coriolis trotz Druckverlust sinnvoll?

Der zusätzliche Druckverlust kann akzeptabel sein, wenn der direkte Massedurchfluss einen deutlichen prozesstechnischen Nutzen bietet. Das ist beispielsweise bei Rezepturen, Dosierungen, Rohstoffbilanzen und Abfüllungen der Fall. Wird eine Zutat in Kilogramm benötigt, ist eine direkte Massemessung meist aussagekräftiger als eine Volumenmessung mit nachträglicher Dichtekorrektur.

Coriolis ist außerdem interessant, wenn sich die Dichte des Mediums verändert. Bei Ölen, Konzentraten oder Mischungen können Temperatur und Zusammensetzung dazu führen, dass dasselbe Volumen nicht immer dieselbe Masse enthält. Ein rein volumetrischer Zähler erfasst diese Veränderung nicht ohne zusätzliche Kompensation.

Ein weiterer Vorteil ist die Kombination mehrerer Prozessgrößen in einem Messsystem. Massedurchfluss, Dichte und Temperatur können gemeinsam zur Überwachung von Produktqualität, Konzentration oder Rezeptur verwendet werden. Bei hochwertigen Medien kann dieser Informationsgewinn wirtschaftlich wichtiger sein als die zusätzliche Pumpenenergie.

Besonders sinnvoll ist Coriolis, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind:

• Die Masse ist die entscheidende Produktions- oder Abrechnungsgröße.
• Dichte oder Temperatur des Mediums verändern sich im Betrieb.
• Hohe Genauigkeit und Wiederholbarkeit sind erforderlich.
• Auch kleine Chargen oder Durchflüsse müssen zuverlässig erfasst werden.
• Das Medium ist homogen und weitgehend einphasig.
• Der verfügbare Pumpendruck reicht für den berechneten Druckverlust aus.
• Dichte- oder Temperaturwerte bieten einen zusätzlichen Prozessnutzen.

Weniger sinnvoll kann Coriolis sein, wenn nur eine einfache Volumenanzeige benötigt wird, der verfügbare Differenzdruck sehr gering ist oder das Produkt stark gasbeladen, inhomogen beziehungsweise nicht ausreichend pumpfähig ist.

Warum steigt der Druckverlust bei viskosen Medien?

Der Druckverlust entsteht durch Reibung zwischen Medium und Messrohr sowie durch Umlenkungen und Querschnittsänderungen innerhalb des Sensors. Je höher die Viskosität und der Durchfluss, desto größer ist grundsätzlich die erforderliche Druckdifferenz. Die genaue Abhängigkeit wird zusätzlich von Rohrgeometrie, Innendurchmesser, Rohrlänge, Dichte und Fließverhalten bestimmt.

Bei dünnflüssigen Medien kann ein relativ kleiner Sensor sinnvoll sein, um bei niedrigen Durchflüssen ein gutes Messsignal zu erhalten. Bei einem hochviskosen Medium kann dieselbe Verkleinerung der Nennweite jedoch zu einem unvertretbar hohen Druckverlust führen. Das Gerät darf deshalb nicht allein nach dem gewünschten Messbereich ausgewählt werden.

Die Berechnung muss den gesamten Betriebsbereich abdecken. Besonders kritisch ist häufig nicht der normale Produktionszustand, sondern der Kaltstart. Ein Öl, das bei 70 °C gut fließt, kann bei 15 °C um ein Vielfaches zäher sein. Wird die Pumpe in diesem Zustand gestartet, können der Druckverlust und die Belastung des Messsystems wesentlich höher sein als im warmen Dauerbetrieb.

Zu berücksichtigen sind außerdem Filter, Ventile, Rohrbögen, Wärmetauscher und weitere Einbauten. Der Coriolis-Sensor ist nur ein Teil des hydraulischen Gesamtwiderstands.

Temperatur, Viskosität und Fließverhalten gemeinsam betrachten

Bei vielen viskosen Flüssigkeiten sinkt die Viskosität mit steigender Temperatur stark ab. Eine moderate Erwärmung kann den Druckverlust deshalb deutlich stärker reduzieren als eine kleine Änderung der Pumpendrehzahl. Bei Ölen, Fetten, Harzen oder polymerhaltigen Medien wird die Temperaturführung damit zu einem wesentlichen Bestandteil der Durchflussmessung.

Für die Auslegung sollten mindestens die minimale, normale und maximale Prozesstemperatur angegeben werden. Zusätzlich sind die Temperatur beim Anlagenstart, bei Produktionsunterbrechungen und während der Reinigung relevant. Ein Medium kann während des Betriebs fließfähig sein, bei Stillstand im Messrohr jedoch eindicken oder aushärten.

Bei nicht-newtonschen Medien sollte der Lieferant möglichst Rheologiedaten oder eine Viskositätskurve für den relevanten Scher- und Temperaturbereich erhalten. Ein einzelner Wert wie „10.000 mPa·s“ beschreibt eine Paste häufig nicht ausreichend. Entscheidend ist, unter welchen Messbedingungen dieser Wert ermittelt wurde.

Eine Begleitheizung oder thermische Isolierung kann helfen, eine stabile Viskosität zu erhalten. Dabei müssen jedoch die zulässige Sensortemperatur, die Temperaturverteilung und die Anforderungen an Messumformer und Anschlussleitung berücksichtigt werden.

Messrohrfrequenz und Dämpfung verstehen

Der Messrohrantrieb hält die Rohre auf ihrer Resonanzfrequenz in Schwingung. Die Resonanzfrequenz verändert sich mit der Masse des im Rohr befindlichen Mediums und bildet damit die Grundlage für die Dichtemessung.

Ein hochviskoses Medium dämpft die Rohrbewegung stärker als eine dünnflüssige Flüssigkeit. Der Messumformer erhöht deshalb die Antriebsleistung, damit die erforderliche Schwingungsamplitude erhalten bleibt. Viele moderne Systeme überwachen hierfür Diagnosewerte wie Antriebsenergie, Schwingungsamplitude oder Frequenzstabilität.

Eine erhöhte Dämpfung bedeutet nicht automatisch, dass die Messung falsch ist. Sie kann ein normaler Effekt des Mediums sein. Erreicht der Antrieb jedoch seine Leistungsgrenze, kann die Schwingung nicht mehr ausreichend stabil gehalten werden. Auch Gasblasen, Ablagerungen oder ein teilweise gefülltes Messrohr können die Dämpfung erhöhen und ähnliche Diagnosemeldungen erzeugen.

Bei sehr viskosen oder geschmolzenen Produkten sollte daher geprüft werden, ob der ausgewählte Sensor einen ausreichend leistungsfähigen Rohrantrieb und geeignete Diagnosefunktionen besitzt. Die reine Angabe einer maximalen Viskosität reicht für diese Bewertung nicht immer aus.

Nennweite und Messbereich richtig dimensionieren

Die optimale Nennweite ist ein Kompromiss. Ein kleineres Messrohr erhöht bei kleinen Durchflüssen häufig das nutzbare Signal und verbessert das Verhältnis zwischen Prozesswert und Nullpunktstabilität. Gleichzeitig steigen Strömungsgeschwindigkeit und Druckverlust.

Ein größerer Sensor reduziert den hydraulischen Widerstand, kann bei sehr kleinen Durchflüssen aber außerhalb seines optimalen Arbeitsbereichs liegen. Eine direkte Übernahme der vorhandenen Rohrnennweite ist deshalb ebenso problematisch wie eine pauschale Reduzierung.

Dimensionierung	Vorteil	Möglicher Nachteil
Kleinere Sensornennweite	Besseres Signal bei kleinen Massedurchflüssen, kompakter Sensor	Höhere Geschwindigkeit und deutlich höherer Druckverlust
Größere Sensornennweite	Geringerer Druckverlust und niedrigere Strömungsgeschwindigkeit	Kleine Durchflüsse liegen eventuell nahe der unteren Messgrenze
Sensornennweite entspricht Rohrleitung	Einfache mechanische Integration	Nicht automatisch die messtechnisch oder hydraulisch beste Lösung

Für eine belastbare Auslegung werden minimaler, normaler und maximaler Massedurchfluss benötigt. Hinzu kommen Dichte, Viskosität bei mehreren Temperaturen, verfügbarer Ein- und Ausgangsdruck sowie der maximal zulässige Druckverlust.

Kleine Durchflüsse bei hoher Viskosität messen

Kleine Durchflüsse sind bei hochviskosen Medien besonders anspruchsvoll. Einerseits muss der Sensor klein genug sein, um ein ausreichendes Messsignal zu erzeugen. Andererseits darf der Querschnitt nicht so klein werden, dass der Druckverlust unverhältnismäßig steigt oder das Produkt nicht mehr sicher gefördert werden kann.

Bei Dosieranlagen kommt zusätzlich die Dynamik des Prozesses hinzu. Ventilöffnungszeit, Pumpennachlauf, elastische Schläuche und kompressible Produktanteile können die tatsächlich abgegebene Menge beeinflussen. Eine hohe Messgenauigkeit des Coriolis-Sensors allein garantiert daher noch keine genaue Charge.

Bei sehr kleinen Mengen sollte der Sensor möglichst nahe am Dosierpunkt installiert werden. Totvolumen zwischen Messgerät und Abfüllventil verursacht eine Nachlaufmenge, die bei kleinen Chargen einen erheblichen Anteil ausmachen kann.

Auch der Nullpunkt wird relativ wichtiger. Ein kleiner absoluter Nullpunktfehler kann bei einem großen Durchfluss unbedeutend sein, bei einem sehr kleinen Massedurchfluss jedoch einen relevanten Anteil der Anzeige ausmachen. Ein Nullpunktabgleich darf nur bei vollständig gefülltem, temperaturstabilem Messrohr und sicherem Nullfluss durchgeführt werden.

Pumpenleistung und verfügbarer Druck

Der Coriolis-Durchflussmesser muss in die Pumpenkennlinie und den gesamten Anlagenwiderstand einbezogen werden. Die Pumpe muss neben dem Sensor auch Rohrleitungen, Höhenunterschiede, Filter, Ventile und Prozessbehälter überwinden.

Eine größere Pumpe ist nicht automatisch die beste Lösung. Zu hohe Druckspitzen können Dichtungen, Schläuche und Prozessanschlüsse belasten. Bei Verdrängerpumpen muss außerdem ein geeigneter Überdruckschutz vorhanden sein. Pulsationen können die Messung und insbesondere schnelle Dosierprozesse beeinflussen.

Bei saugseitigem Einbau ist besondere Vorsicht erforderlich. Hohe Viskosität und geringer Zulaufdruck können Kavitation, Ausgasung oder eine unvollständige Befüllung des Messrohrs begünstigen. In vielen Anwendungen ist eine Installation auf der Druckseite der Pumpe günstiger. Eine ausreichende Gegenhaltung hilft, gelöste Gase im Medium zu halten und ein einphasiges Produkt sicherzustellen.

Einbau, Gasblasen und Rohrleitungskräfte

Coriolis-Durchflussmesser benötigen meist keine langen Ein- und Auslaufstrecken wie strömungsprofilabhängige Messprinzipien. Der mechanische Einbau bleibt dennoch entscheidend. Der Sensor muss spannungsfrei montiert und die Rohrleitung ausreichend abgestützt werden. Fluchtungsfehler dürfen nicht über die Flanschschrauben in das Messgerät gezogen werden.

Die Einbaulage sollte so gewählt werden, dass das Messrohr vollständig gefüllt bleibt und sich keine Gas- oder Feststofftaschen bilden. Bei Flüssigkeiten ist eine Anordnung vorteilhaft, bei der Gasblasen zuverlässig weitertransportiert werden. Die genaue Orientierung hängt von Sensorbauform, Medium und Herstellerangaben ab.

Gasblasen sind bei viskosen Medien besonders kritisch, weil sie häufig nur langsam aus dem Produkt entweichen. Sie verändern die Dämpfung, Dichteanzeige und Messstabilität. Mögliche Ursachen sind eine undichte Saugleitung, zu geringer Behälterfüllstand, Schaumbildung, Kavitation oder ein Rührwerk, das Luft in das Produkt einträgt.

Starke äußere Vibrationen sollten ebenfalls vermieden werden. Pumpen, Rührwerke und flexible Rohrleitungen können mechanische Schwingungen in den Sensor einleiten. Moderne Geräte besitzen zwar eine gute Entkopplung, eine ungünstige mechanische Installation kann die Messqualität dennoch beeinträchtigen.

Reinigung, Ablagerungen und Begleitheizung

Bei hochviskosen Medien ist die Reinigbarkeit oft wichtiger als die nominale Messgenauigkeit. Bleibt Produkt im Messrohr zurück, kann es beim Stillstand eindicken, kristallisieren oder aushärten. Ablagerungen verändern die schwingende Masse des Messrohrs und können dadurch Nullpunkt, Dichteanzeige und Diagnosewerte beeinflussen.

Die Reinigungsstrategie sollte bereits bei der Geräteauswahl feststehen. Je nach Anwendung kommen Spülen mit Produkt, Lösungsmittel, Wasser, Reinigungsmedium, CIP-Verfahren oder eine thermische Reinigung infrage. Werkstoffe, Dichtungen und Oberflächen müssen mit Prozess- und Reinigungsmedium verträglich sein.

Bei beheizten Leitungen sollte der Coriolis-Sensor möglichst ohne kalte Zonen eingebunden werden. Ein nicht beheizter Sensor zwischen zwei warmen Rohrabschnitten kann zur Stelle mit der höchsten Viskosität werden. Isolierung oder Begleitheizung müssen so ausgeführt sein, dass Sensor und Anschlüsse gleichmäßig temperiert werden und zulässige Temperaturgrenzen eingehalten bleiben.

Bei Produkten, die bei Stillstand vollständig erstarren, muss zusätzlich geklärt werden, ob das Messrohr durch Volumenänderung oder unsachgemäßes Wiederanfahren mechanisch belastet werden kann.

Coriolis, Ovalrad oder Zahnrad?

Für viskose Medien kommen neben Coriolis häufig Ovalrad- oder Zahnraddurchflussmesser infrage. Diese Geräte arbeiten nach dem Verdrängungsprinzip. Definierte Teilvolumina werden durch rotierende Messelemente erfasst und als Impulse oder Durchflusswert ausgegeben.

Verdrängerzähler können bei homogenen, schmierfähigen und ausreichend sauberen Flüssigkeiten sehr genau arbeiten. Ihre mechanischen Spalte, Lager und Zahnräder machen sie jedoch empfindlicher gegenüber abrasiven Partikeln, ausgehärteten Rückständen oder ungeeigneten Fremdkörpern. Der Druckverlust kann auch bei diesen Messprinzipien mit steigender Viskosität erheblich werden.

Kriterium	Coriolis	Ovalrad / Zahnrad
Primäre Messgröße	Massedurchfluss direkt	Volumenstrom direkt
Dichteänderungen	Masse bleibt direkt messbar; Dichte modellabhängig zusätzlich verfügbar	Für Masse ist eine Dichteinformation oder Kompensation erforderlich
Bewegliche Teile im Medium	Keine rotierenden Messelemente	Mechanische Ovalräder oder Zahnräder
Viskose Flüssigkeiten	Gut geeignet, wenn Druckverlust und Rohrdämpfung beherrschbar sind	Sehr gut für geeignete homogene und saubere Flüssigkeiten
Partikel und Abrasion	Je nach Messrohr und Anwendung prüfen	Kann Verschleiß oder Blockierung verursachen
Zusätzliche Messgrößen	Dichte und Temperatur modellabhängig verfügbar	Meist zusätzliche Sensorik oder Elektronik erforderlich
Wartung	Keine mechanisch drehenden Innenteile	Verschleißteile und Spaltmaße beachten

Geeignete Verdrängerzähler finden Sie in der Kategorie Zahnradsensoren und Ovalradzähler. Ein Beispiel ist der Flowal OF Ovalradzähler für newtonsche, nicht abrasive Flüssigkeiten wie Öle, Fette, Kraftstoffe, Lacke und ausgewählte Chemikalien.

Praxisbeispiel: Konzentrat in einer Mischanlage

In einer Mischanlage soll ein flüssiges Konzentrat nach Masse dosiert werden. Das Produkt wird in einem beheizten Vorlagebehälter gelagert. Bei normaler Verarbeitungstemperatur ist es gut pumpfähig. Nach einer längeren Produktionsunterbrechung kühlt es jedoch ab und wird deutlich zäher.

Eine reine Volumenmessung ist ungünstig, weil sich die Dichte mit Temperatur und Produktcharge verändert. Für die Rezeptur ist die tatsächlich eingebrachte Masse entscheidend. Ein Coriolis-Durchflussmesser bietet daher einen klaren Nutzen.

Die erste Auslegung sieht einen kleinen Sensor vor, um auch geringe Dosiermengen mit guter Auflösung zu erfassen. Die Druckverlustberechnung zeigt jedoch, dass dieser Sensor beim kalten Anfahren einen zu hohen Widerstand verursachen würde. Stattdessen wird eine größere Nennweite gewählt und der minimale Durchfluss mit der erreichbaren Nullpunktstabilität abgeglichen.

Der Sensor wird auf der Druckseite einer Verdrängerpumpe installiert und zusammen mit der Produktleitung isoliert. Für Stillstandszeiten ist eine geregelte Begleitheizung vorgesehen. Die Rohrleitung wird so geführt, dass keine Gasblasen im Messrohr stehen bleiben können.

Im Betrieb werden Massedurchfluss und Dichte gemeinsam überwacht. Eine unerwartete Dichteänderung dient als Hinweis auf eine veränderte Produktzusammensetzung oder auf Lufteintrag. Der höhere Investitionsaufwand ist in diesem Fall sinnvoll, weil die Rezeptur direkt nach Masse geführt und gleichzeitig eine zusätzliche Qualitätsinformation gewonnen wird.

Auswahlhilfe für viskose Medien

Für eine belastbare Geräteauslegung sollten folgende Daten möglichst vollständig vorliegen:

• genaue Produktbezeichnung und chemische Zusammensetzung,
• newtonsches oder nicht-newtonsches Fließverhalten,
• Viskosität bei minimaler, normaler und maximaler Temperatur,
• Dichte und mögliche Dichteschwankungen,
• minimaler, normaler und maximaler Massedurchfluss,
• Prozessdruck und verfügbarer Pumpendifferenzdruck,
• maximal zulässiger Druckverlust der Messstelle,
• Rohrnennweite und vorhandene Prozessanschlüsse,
• Gas-, Feststoff- oder Abrasivanteile,
• Reinigungsverfahren und Reinigungsmedien,
• Stillstandsverhalten, Erstarrung oder Kristallisation,
• gewünschte Messgrößen wie Masse, Dichte, Temperatur oder Konzentration,
• Hygiene-, Ex-, Druckgeräte- oder Werkstoffanforderungen.

Die Auslegung sollte anschließend nicht nur die Messgenauigkeit, sondern auch Druckverlust, Pumpenreserve, Anfahrzustand, Reinigung und mögliche Produktwechsel bewerten. Erst diese Gesamtbetrachtung zeigt, ob Coriolis technisch und wirtschaftlich sinnvoll ist.

Welche Produkte eignen sich?

Die Kategorie Coriolis- und Vortex-Durchflussmesser umfasst unterschiedliche Coriolis-Sensoren und Messumformer für kleine, mittlere und große Durchflüsse. Die konkrete Auswahl muss anhand des Mediums und des zulässigen Druckverlusts erfolgen.

Der SITRANS FC520/540 ist ein universelles Multiparameter-Messsystem für Standard- und Hygieneanwendungen. Es kombiniert einen FCS500-Sensor mit einem FCT020- oder FCT040-Messumformer. Modellabhängig stehen eine Viskositätsfunktion, Dichtemessung und Konzentrationsberechnungen zur Verfügung.

Der SITRANS FCS600 ist für anspruchsvolle Prozessbedingungen vorgesehen. Isolierungs- und Begleitheizungsoptionen machen ihn besonders für viskose oder geschmolzene Flüssigkeiten interessant. Werkstoff, Temperaturbereich, Druckstufe und Anschluss müssen für die konkrete Anwendung ausgewählt werden.

Der SITRANS FCS500 deckt Nennweiten von DN 10 bis DN 80 ab und eignet sich für zahlreiche Routine- und Hygieneprozesse. Seine druckverlustoptimierte Bauform ist interessant, wenn eine präzise Massedurchflussmessung mit möglichst geringer hydraulischer Belastung kombiniert werden soll.

Für große Leitungen und hohe Durchflussmengen kommt der SITRANS FCS700 infrage. Große Rohrdurchmesser, kurze Strömungswege und ein leistungsfähiger Messrohrantrieb sind bei hohen Durchflüssen und stark dämpfenden Anwendungen von Vorteil.

Weitere Messprinzipien für viskose Flüssigkeiten, darunter Ovalrad- und Zahnradsensoren, finden Sie im Bereich Durchflussmesstechnik. Welche Lösung geeignet ist, hängt davon ab, ob Masse oder Volumen benötigt wird und welche Anforderungen an Druckverlust, Reinigung, Verschleiß und Prozessdiagnose bestehen.

Fazit: Direkte Massedurchflussmessung muss hydraulisch zur Anlage passen

Coriolis-Durchflussmesser können auch bei hochviskosen Medien eine sehr gute Lösung sein. Ihre Stärke liegt in der direkten Erfassung des Massedurchflusses sowie in der zusätzlichen Messung von Dichte und Temperatur. Das ist besonders bei Rezepturen, Dosierungen, hochwertigen Rohstoffen und schwankender Produktdichte vorteilhaft.

Die Viskosität bleibt trotzdem ein zentraler Auslegungswert. Sie beeinflusst Druckverlust, Pumpenleistung, Messrohrdämpfung, Reinigbarkeit und den sicheren Anlagenstart. Ein messtechnisch passender Sensor kann hydraulisch ungeeignet sein, wenn Nennweite und Temperaturzustände nicht berücksichtigt wurden.

Die optimale Lösung entsteht aus einem Kompromiss zwischen kleinem Messrohr für niedrige Durchflüsse und ausreichend großem Querschnitt für einen akzeptablen Druckverlust. Bei sehr zähen Produkten müssen außerdem Begleitheizung, Stillstandsverhalten, Gasblasen und Reinigung betrachtet werden.

Ist die Masse die entscheidende Prozessgröße und bietet die zusätzliche Dichteinformation einen echten Nutzen, kann Coriolis den höheren Druckverlust rechtfertigen. Wird dagegen lediglich ein Volumenstrom einer sauberen, homogenen und ausreichend schmierfähigen Flüssigkeit benötigt, kann ein Ovalrad- oder Zahnraddurchflussmesser die wirtschaftlichere Alternative sein.

Häufige Fragen zu Coriolis bei viskosen Medien

Kann ein Coriolis-Durchflussmesser hochviskoses Öl messen?

Grundsätzlich ja. Entscheidend sind der tatsächliche Viskositätsbereich, die Temperatur, der Durchfluss, die gewählte Nennweite und der verfügbare Pumpendruck. Die Anwendung muss für den gesamten Betriebs- und Anfahrbereich ausgelegt werden.

Ist die Coriolis-Messung vollständig unabhängig von der Viskosität?

Nein. Der Massedurchfluss wird nicht aus der Viskosität berechnet. Die Viskosität beeinflusst aber Druckverlust, Rohrdämpfung, Pumpenleistung und teilweise die erreichbare Messdynamik.

Warum verursacht ein kleiner Coriolis-Sensor mehr Druckverlust?

Bei gleicher Durchflussmenge steigt in einem kleineren Messrohr die Strömungsgeschwindigkeit. Zusammen mit der hohen inneren Reibung eines viskosen Mediums führt dies zu einem höheren Druckverlust.

Kann eine Begleitheizung den Druckverlust reduzieren?

Bei Medien, deren Viskosität mit steigender Temperatur sinkt, kann eine stabile Beheizung den Druckverlust deutlich reduzieren. Temperaturgrenzen, Werkstoffverträglichkeit und Produktsicherheit müssen dabei eingehalten werden.

Was ist bei Pasten und nicht-newtonschen Medien zu beachten?

Bei diesen Medien hängt die scheinbare Viskosität von Scherung, Temperatur und Fließzustand ab. Für die Auslegung werden deshalb möglichst vollständige Rheologiedaten und Informationen zur Fließgrenze benötigt.

Ist ein Ovalradzähler für viskose Medien besser als Coriolis?

Nicht grundsätzlich. Ovalradzähler sind für viele saubere, homogene und viskose Flüssigkeiten sehr gut geeignet und messen den Volumenstrom direkt. Coriolis ist vorteilhaft, wenn Masse, Dichte, wechselnde Produktbedingungen oder fehlende bewegliche Messelemente wichtig sind.

Benötigt ein Coriolis-Durchflussmesser Einlaufstrecken?

Meist sind keine langen Beruhigungsstrecken erforderlich. Dennoch müssen das Messrohr vollständig gefüllt, der Sensor spannungsfrei montiert und Gasblasen, starke Vibrationen sowie ungünstige Rohrleitungskräfte vermieden werden.