Ultraschalldurchflussmessung für Gase
Die präzise Erfassung von Gasströmen erfordert leistungsfähige Messtechnik für unterschiedlichste Betriebsbedingungen. Mit speziell entwickelten Clamp-on-Ultraschallsensoren lassen sich Volumenströme von Erdgas, Druckluft, technischen Gasen und Prozessgasen zuverlässig messen – auch bei niedrigen Drücken und in metallischen Rohrleitungen. Durch den Einsatz von Scher- und Lamb-Wellen eignet sich die Technologie für ein breites Spektrum industrieller Anwendungen und schafft die Grundlage für mehr Transparenz, Effizienz und Sicherheit in Ihrem Betrieb.
Neue Möglichkeiten für industrielle Gasapplikationen
Die nichtinvasive Durchflussmessung von Gasen stellt deutlich höhere Anforderungen an die Messtechnik als die Messung von Flüssigkeiten. Gasförmige Medien dämpfen Ultraschallsignale stärker, wodurch konventionelle Messverfahren häufig nur unter bestimmten Druckbedingungen zuverlässig funktionieren.
Unsere weiterentwickelte Ultraschalltechnologie überwindet diese Einschränkungen und ermöglicht stabile und präzise Clamp-on-Messungen über ein außergewöhnlich breites Anwendungsspektrum hinweg – von Hochdruckleitungen bis hin zu Anwendungen mit niedrigem oder sogar atmosphärischem Druck.
Die Gasdurchflussmesser kombinieren die bewährten Eigenschaften der KATflow-Reihe, wie robuste Gerätearchitektur, hochwertige Sensorik und einfache Bedienbarkeit mit einer weiterentwickelten Ultraschall-Hardware, die die Grenzen des bisher Machbaren überschreitet. Dadurch lassen sich verschiedenste Gase zuverlässig erfassen – auch in metallischen Rohrleitungen und industriellen Anwendungen, die bisher als besonders herausfordernd galten.
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 Lamb-Wellenmessungen 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 %.
Wie funktioniert die Durchflussmessung von Gasen?
Messprinzipien der Ultraschalldurchflussmessung für Gase
Schwerwellen-Technologie
Bei der Scherwellen-Technologie durchlaufen Ultraschallsignale das Rohr und das Gas sowohl mit als auch entgegen der Strömungsrichtung. Aus der Laufzeitdifferenz der Signale wird die Strömungsgeschwindigkeit des Gases berechnet. Da Gas Ultraschall stärker dämpft als Flüssigkeiten, wird dieses Verfahren vor allem bei Gasleitungen mit höheren Drücken eingesetzt, bei denen ausreichend starke Signale übertragen werden können.
Lamb-Wellen-Technologie
Für Anwendungen bei niedrigem Druck kommt die Lamb-Wellen-Technologie zum Einsatz. Hierbei werden Ultraschallsignale gezielt mit der Resonanzfrequenz der Rohrwand und des Rohrmaterials angeregt, sodass das Rohr selbst als Übertragungsmedium für die Ultraschallwellen dient. Dieses Verfahren erzeugt höhere Empfangssignalamplituden und kompensiert die Signaldämpfung durch das Gas. Die größere aktive Übertragungsfläche verbessert die Signalausbreitung und und erlaubt eine zuverlässigere Anpassung an Schwankungen von Temperatur, Druck und Gaszusammensetzung. Dadurch entstehen deutlich stärkere Empfangssignale, wodurch auch Messungen bei niedrigen Drücken oder atmosphärischen Bedingungen zuverlässig möglich werden.