Ultraschalldurchflussmessung für Gase
Wie funktioniert die Durchflussmessung von Gasen?
Bei der Entwicklung unseres nichtinvasiven Gasdurchflussmesssystems standen zwei Ziele im Vordergrund: präzise und zuverlässige Messungen zu ermöglichen – auch in Anwendungsbereichen, die herkömmliche Messgeräte bisher nicht abdecken konnten.
Unsere neue Technologie erlaubt Gasdurchflussmessungen unter hohen Drücken ebenso wie unter atmosphärischen Bedingungen – selbst in Stahlrohren, was bislang als herausfordernd galt. Die Gasdurchflussmesser kombinieren die bewährten Eigenschaften der KATflow-Reihe, wie robustes Design, einfache Bedienbarkeit und hochwertige Sensorik, mit einer weiterentwickelten Ultraschall-Hardware, die die Grenzen des bisher Machbaren überschreitet.
Neben der Weiterentwicklung der Ultraschalltechnik haben wir auch einen neuen Ansatz in der Sensorik umgesetzt. Durch den Einsatz einer reduzierten Anzahl von Sensoren können sowohl Scher- als auch LambWellenmessungen durchgeführt werden. Dies erweitert den Anwendungsbereich erheblich und reduziert gleichzeitig die Komplexität sowie mögliche Fehlapplikationen. Die aktuelle Gerätegeneration misst verschiedene Gase an Rohrleitungen mit Durchmessern bis zu 1500 mm, bei Fließgeschwindigkeiten von 0,1 bis 75 m/s und einem Feuchtigkeitsgehalt von bis zu 5 %. Mit dem neuen Ultraschalldurchflussmesssystem für Gase erweitert Katronic sein Produktspektrum um eine weltweit einzigartige Lösung, die neue Maßstäbe in der Messtechnik setzt.
Sensor-Technologie
• Sensordesign mit großem Messbereich für flexible Einsatzmöglichkeiten/Sensordesign gewährleistet großen Betriebsmessbereich
• Begrenzte Anzahl verschiedener Sensortypen reduziert Komplexität und minimiert Fehlapplikationen
• Verfügbar mit Scher- und Lamb-Wellenanregung für erweiterte Messungen
• Optionale Schutzabdeckung aus Edelstahl für die Sensormontageschiene
• Einfache Montage und Installation der Sensoren
Scherwellen-Technologie
Die Durchflussmessung von Flüssigkeiten basiert bei uns auf der Scherwellen-Technologie. Dabei durchlaufen Scherwellen das Rohr und das Medium sowohl mit als auch entgegen der Fließrichtung. Die nichtinvasive Messung von Gasen gestaltet sich aufgrund der hohen Dämpfung gasförmiger Medien schwieriger als bei Flüssigkeiten. Deshalb sind herkömmliche Laufzeitdifferenzverfahren mit Scherwellensensoren vor allem für Gasleitungen unter höheren Drücken geeignet. LAMB-
Wellen-Technologie
Für Anwendungen bei niedrigem Druck verwenden wir Lamb-Wellenwandler. Hierbei werden Ultraschallsignale mit der Resonanzfrequenz der Rohrwand und des Rohrmaterials angeregt, wodurch das Rohr selbst als Sender und Empfänger fungiert. Dieses Verfahren erzeugt höhere Empfangssignalamplituden und kompensiert die Signaldämpfung durch das Gas. Die größere aktive Übertragungsfläche der Rohrwand führt zu einer verbesserten Signalausbreitung und erlaubt eine zuverlässigere Anpassung an Schwankungen von Temperatur, Druck und Gaszusammensetzung. Dadurch ermöglicht die Lamb-Wellen-Technologie eine erweiterte Messbarkeit über ein breiteres Anwendungsspektrum.
Um den Heiz- und Kühlenergiebedarf präzise zu bestimmen und den Energieverbrauch gezielt zu optimieren, ist die Erfassung der Wärmemengen unerlässlich. Drei unserer Katronic-Ultraschalldurchflussmesser bieten hierfür eine zuverlässige Lösung: Mit anklemmbaren Durchfluss- und Temperatursensoren ermöglichen sie eine eingriffsfreie Wärmeenergiemessung – ganz ohne Prozessunterbrechungen, Druckverluste oder Leckagerisiken. Das Ergebnis: maximale Effizienz und höchste Sicherheit in Ihren Anwendungen.
Für die Nutzung der Clamp-on-Durchflussmesser zur Wärmemengenmessung werden zwei Pt 100- Temperaturfühler sowie ein Wandlerpaar zur Durchflusserfassung benötigt, die an einem geeigneten Rohrabschnitt befestigt werden. Die Temperatursensoren werden am Einlauf und Auslauf des zu messenden Systems montiert. Das Gerät berechnet den Energieverbrauch anhand der erfassten Durchflussraten und der Temperaturdifferenz, unter Berücksichtigung der spezifischen Wärmekapazität des Mediums.
Messtechnik
Die Gerätetypen KATflow 100 und KATflow 150 sind für die dauerhafte Installation in verschiedensten HLK-Anwendungen (Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen) konzipiert und lassen sich nahtlos in automatisierte Gebäudeüberwachungssysteme integrieren. Der tragbare KATflow 230 ist für mobile Vor-OrtMessungen im Rahmen von Energieverbrauchserhebungen das perfekte Messinstrument. Alle Wärmemengenmesser verfügen über zahlreiche Prozessausgänge, darunter Strom, Open-Collector mit Totaliser/Impuls sowie digitale Relais. Darüber hinaus bieten der KATflow 100 und KATflow 150 optionale Modbus- und bis zu zehn weitere Kommunikationsschnittstellen für eine umfangreiche Systemintegration.
Highlights
• Externe Temperatur- und Wärmemengenmessung
• Portable und stationäre Messinstrumente
• Anklemmbare Pt 100-Temperatursensoren
• Interner Messwertspeicher für bis zu 100 000 Messwerte und Software zur Datenauswertung
• Integrierter Setup-Wizard/Installationsassistent zur intuitiven Inbetriebnahme
• Bidirektionale Durchflussmessungen
Eigenschaften
• Rohrdurchmesser von 10 mm bis über 3 000 mm
• Temperaturbereich für Sensoren von -30 °C bis +250 °C
• Wärmestrommessungen in W, kW, MW und Wärmemengenmessungen in J, kJ, MJ
• Messgeräte mit verschiedenen Typen von Pt 100-Einbau-Temperatursensoren verwendbar
• Ausgabe des Wärmestromes und der Temperaturwerte im Grafikdisplay
• Messungen von Kühlmittel und Wasser-Glykol-Gemischen