---

Siemens Ultraschall-Durchflussmessung

Ultraschall-Durchflussmesser von Siemens messen den Volumenstrom berührungslos oder inline mit dem Laufzeitdifferenz-Verfahren. Je nach Ausführung werden Clamp-on-Sensoren außen auf die Rohrleitung geklemmt oder als nasse Inline-Sensoren in die Rohrleitung integriert. Dadurch lassen sich sowohl bestehende Anlagen ohne Auftrennen der Leitung als auch Neuanlagen präzise und mit geringem Druckverlust überwachen.

Die Geräte decken einen großen Rohrnennweitenbereich ab, sind für Wasser, wässrige Medien und – in speziellen Ausführungen – auch für andere Flüssigkeiten und Gase geeignet. Typische Anwendungen liegen in Fernwärme- und Kältenetzen, Energie- und Kostenabrechnung, Prozesswasserüberwachung, Gebäudetechnik und industriellen Kühlkreisläufen.

Fragen & Antworten zu Ultraschall-Durchflussmessern

Wie funktioniert ein Ultraschall-Durchflussmesser mit Laufzeitdifferenz?

Zwei Ultraschallwandler senden und empfangen Signale in und gegen die Strömungsrichtung. Die Laufzeit der Schallimpulse ist mit der Strömung kürzer als gegen die Strömung. Aus der Laufzeitdifferenz berechnet die Elektronik die mittlere Strömungsgeschwindigkeit im Messpfad und daraus den Volumenstrom, indem die Rohrquerschnittsfläche einbezogen wird.

Was ist der Unterschied zwischen Clamp-on- und Inline-Ultraschall-Durchflussmessern?

Clamp-on-Geräte werden von außen auf das Rohr montiert, der Rohrquerschnitt bleibt unverändert und der Einbau ist ohne Prozessunterbrechung möglich. Inline-Ultraschall-Durchflussmesser besitzen einen integrierten Messabschnitt, der in die Rohrleitung eingebaut wird. Sie bieten in der Regel eine höhere Langzeitstabilität und Genauigkeit, erfordern aber einen Eingriff in die Rohrleitung.

Für welche Medien sind Siemens Ultraschall-Durchflussmesser geeignet?

Die meisten Geräte sind für voll gefüllte Rohrleitungen mit Flüssigkeiten wie Trinkwasser, Fernwärmewasser, Prozess- und Kühlwasser, Glykolmischungen oder anderen wässrigen Medien ausgelegt. Spezielle Varianten und Betriebsarten (z. B. Doppler) können auch Medien mit höherem Feststoff- oder Gasblasenanteil sowie bestimmte Gase erfassen, sofern die akustischen Eigenschaften passen.

Welche Messgenauigkeit ist erreichbar?

Inline-Ultraschall-Durchflussmesser für Wasser erreichen typischerweise Messunsicherheiten bis etwa ±0,5 % vom Messwert bei eingehaltenen Einbaubedingungen. Clamp-on-Systeme für Flüssigkeiten liegen – je nach Applikation, Rohrqualität und Parametrierung – im Bereich um ±1 % oder besser. Die tatsächlich erreichbare Genauigkeit hängt stark von Medium, Strömungsprofil und Montagequalität der Wandler ab.

Welche Rohrnennweiten können abgedeckt werden?

Inline-Ultraschall-Durchflussmesser decken üblicherweise einen Bereich von etwa DN 50 bis DN 1200 ab. Clamp-on-Systeme können – abhängig vom Sensor und der verwendeten Frequenz – von kleinen Rohrdurchmessern im Bereich weniger Millimeter bis hin zu Großrohren und Kanälen im Meterbereich eingesetzt werden.

Welche Anforderungen bestehen an Ein- und Auslaufstrecken?

Für eine reproduzierbare Messung wird ein möglichst symmetrisches Strömungsprofil benötigt. Daher sind vor und nach dem Messpunkt Ein- und Auslaufstrecken ohne starke Störungen (Bögen, Armaturen, Pumpen) vorzusehen. Der genaue Bedarf hängt vom jeweiligen Gerät ab, liegt aber typischerweise bei einigen Rohrdurchmessern stromauf und stromab.

Wie empfindlich ist die Messung gegenüber Gasblasen und Feststoffen?

Transit-Time-Ultraschall-Durchflussmesser arbeiten optimal bei klaren oder nur leicht trüben Medien mit geringem Gasblasen- und Feststoffanteil. Starke Beladungen können zu Signalabschwächungen und Messfehlern führen. Für stark verschmutzte oder zweiphasige Medien sind spezielle Doppler-Ultraschallgeräte oder andere Messprinzipien besser geeignet.

Welche Temperaturbereiche können erfasst werden?

Je nach Sensortyp stehen Varianten von tiefen Temperaturen deutlich unter 0 °C bis hin zu hohen Mediumstemperaturen über 200 °C zur Verfügung. Hochtemperatur-Sensoren besitzen spezielle Koppelmaterialien und mechanische Konstruktionen, um auch bei heißem Wasser, Thermoölen oder Dampf-kondensierenden Medien eine stabile Signalübertragung zu gewährleisten.

Welche Ausgangssignale und Schnittstellen stehen zur Verfügung?

Typische Ausgangssignale sind 4–20 mA, Impuls- oder Frequenzausgänge für Zählwerke sowie Status- und Alarmkontakte. Überlagert oder zusätzlich können Kommunikationsschnittstellen wie HART, Modbus RTU, Profibus oder Profinet zur Parametrierung, Diagnose und Einbindung in Leitsysteme genutzt werden.

Können Ultraschall-Durchflussmesser für Energie- und Wärmemengenmessung eingesetzt werden?

Ja, viele Inline-Ultraschall-Durchflussmesser sind für die Kombination mit Temperaturfühlern und einem Energierechner ausgelegt. In Fernwärme- und Kältenetzen wird der Volumenstrom mit Vor- und Rücklauftemperatur verknüpft, um thermische Energie- oder Kältemengen zu berechnen und abrechnungsfähig zu erfassen.

Verursacht ein Ultraschall-Durchflussmesser einen Druckverlust?

Clamp-on-Ultraschall-Durchflussmesser sind vollständig berührungslos und verursachen keinen zusätzlichen Druckverlust. Inline-Ultraschall-Durchflussmesser besitzen einen geraden Messabschnitt mit glattem Querschnitt, so dass der zusätzliche Druckverlust im Vergleich zu Armaturen mit Einbauten sehr gering ist.

Wie hoch ist der Wartungsaufwand?

Da Ultraschall-Durchflussmesser ohne bewegliche Teile arbeiten, ist der mechanische Verschleiß minimal. Der Wartungsaufwand beschränkt sich meist auf eine Sichtprüfung der Installation, gegebenenfalls Reinigung der Sensoroberflächen und die Überprüfung der Kalibrierung in den vorgeschriebenen Intervallen.

Können Ultraschall-Durchflussmesser bidirektionale Strömungen erfassen?

Ja, das Laufzeitdifferenz-Verfahren erlaubt die Erkennung der Strömungsrichtung. Viele Geräte bieten eine echte bidirektionale Messung und stellen Vorwärts- und Rückwärtsvolumen sowie Netto- und Summenzähler separat zur Verfügung.

Sind Ex-geschützte Ausführungen verfügbar?

Für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen stehen spezielle Sensor- und Elektronikvarianten mit entsprechender Zulassung (z. B. ATEX, IECEx) zur Verfügung. Je nach Zone und Zündschutzart werden eigensichere Signalwege, druckfeste Gehäuse oder andere Schutzkonzepte eingesetzt.