Ultraschall- vs. Coriolis-Messgerät: Was ist für meine Anwendung sinnvoll?

Durchflussmesser sind notwendig in einer Vielzahl von Trink- und Anwendungen zur Abwasserbehandlung. Sie können zum Messen der zu dosierenden Chemikalien, zum Regulieren der Pumpenein- und -ausgabe, zum Verfolgen von Wasserverlusten, zum Messen des Flüssigkeitsflusses im System und mehr verwendet werden.

Unter den Durchflussmesstechnologien sind Coriolis-Messgeräte für ihre extreme Genauigkeit bekannt, die oft zwischen +/-0.1 % und 0.2 % liegt. Diese extreme Genauigkeit hat jedoch ihren Preis. Bevor Sie sich zu einer solchen Investition entschließen, ist es wichtig, die Vor- und Nachteile der Coriolis-Messtechnologie zu kennen und sie im Vergleich zu preisgünstigeren Alternativen wie Ultraschallmessgeräten zu vergleichen.

Funktionsweise von Coriolis- und Ultraschallmessgeräten

Coriolis-Messgeräte messen den Massendurchfluss einer Flüssigkeit mithilfe eines oder mehrerer vibrierender Rohre. Während sich die Flüssigkeit durch die Rohre bewegt, erzeugt die Wechselwirkung zwischen ihrem Fluss und der Vibration des Rohrs eine messbare Auslenkung oder Verdrehung in den Rohren. Diese Auslenkung ist direkt proportional zum Massendurchfluss der Flüssigkeit. Sensoren erkennen die Phasenverschiebung zwischen den Einlass- und Auslassenden der Rohre und die Elektronik des Messgeräts verwendet diese Informationen, um den Massendurchfluss genau zu berechnen.

Im Vergleich, Ultraschallzähler (Abbildung 1) Messen Sie den Volumenstrom einer Flüssigkeit mithilfe von Schallwellen. Ultraschallimpulse werden zwischen Wandlern auf gegenüberliegenden Seiten des Rohrs übertragen. Diese Impulse bewegen sich sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts der Strömung. Wenn sich die Flüssigkeit bewegt, bewegen sich die Schallwellen, die mit der Strömung wandern, schneller als diejenigen, die sich gegen sie bewegen, wodurch ein messbarer Zeitunterschied oder eine „Laufzeit“ entsteht, die zur Berechnung der Strömungsgeschwindigkeit und letztendlich der Strömungsrate verwendet wird. Einige Ultraschallmessgeräte können auch den Doppler-Effekt nutzen, indem sie Schallreflexionen von Partikeln oder Blasen in der Flüssigkeit nutzen, um den Durchfluss zu messen.

Der Hauptunterschied zwischen den beiden Messgeräten besteht darin, dass das Coriolis-Messgerät die Masse misst, während Ultraschallzähler Geschwindigkeit messen. Das bedeutet, dass die Genauigkeit des ersteren nicht durch Änderungen der Temperatur, Dichte oder Viskosität beeinflusst wird. Coriolis-Messgeräte messen die Masse, unabhängig von der Phase, in der sie sich befindet. Aus diesem Grund werden sie häufig in Öl- und Gasanwendungen bevorzugt.

Wo sich jeder Messgerätetyp auszeichnet

Sowohl Coriolis als auch Ultraschallzähler haben ihre Vorteile. Einige zu berücksichtigende Bereiche sind:

Kalibrierung. Alle Messgeräte müssen bei der Installation kalibriert werden. Coriolis-Messgeräte sind jedoch anfällig für Nullpunktdrift, d. h. der Messwert für Nulldurchfluss verschiebt sich mit der Zeit zu einem Messwert für einen gewissen oder negativen Durchfluss. Dies ist auf Verschleiß der zur Messung des Massendurchflusses verwendeten Rohre sowie auf Druckschwankungen zurückzuführen. Ultraschallmessgeräte haben keine beweglichen Teile, die verschleißen können, und müssen daher selten neu kalibriert werden.

Wartung. Aus ähnlichen Gründen erfordern Coriolis-Messgeräte mehr Wartung als Ultraschallmessgeräte. Ätzende, abrasive und andere Chemikalien können die Rohre des Messgeräts korrodieren, sodass nicht nur eine Neukalibrierung, sondern manchmal auch ein Austausch erforderlich ist. Die einzigen Komponenten von Ultraschallmessgeräten, die der Flüssigkeit ausgesetzt sind, sind die Wandler. Da die Messgeräte jedoch häufig an der Rohrkrone installiert sind, sind sie nicht immer untergetaucht und daher weniger anfällig für Korrosion.

Druck. In vielen Wasseraufbereitungsanwendungen kommt es häufig zu Druckschwankungen. Dies hat zwar keinen Einfluss auf die Messgenauigkeit von Ultraschallmessungen, kann jedoch bei Coriolis-Messgeräten zu Störungen führen. Pulsationen und andere Druckschwankungen können Vibrationen im Rohr verursachen, was zu ungenauen Messwerten führt. Um dies zu minimieren, sind möglicherweise Druck- oder Pulsationsdämpfer erforderlich, was die Systemkomplexität und -kosten erhöht.

Geringe Strömung. Coriolis-Messgeräte haben einen begrenzten Durchflussbereich und werden bei niedrigeren Durchflussraten ungenau. Die meisten können nur Messwerte bis zu etwa 3 ft/s liefern, während Ultraschallmessgeräte Durchflussraten bis zu 0.5 ft/s messen können. Dies macht Ultraschallmessgeräte zu einer praktischeren und kostengünstigeren Wahl für Anwendungen wie die Wasseraufbereitung, bei denen niedrige Durchflussraten üblich sind, insbesondere an kleineren Bohrstellen.

Auswahl der besten Alternative für Ihre Anwendung

Die endgültige Entscheidung hängt stark von der jeweiligen Anwendung ab. Coriolis-Messgeräte werden bei Anwendungen mit schwankenden Temperaturen und Flüssigkeitsdichten bevorzugt. Allerdings gibt es nur sehr wenige Wasseraufbereitungssysteme, die derartige Komplikationen aufweisen.

Es besteht kein Grund, zu viel Technologie zu kaufen. Coriolis-Messgeräte bieten zwar eine außerordentliche Genauigkeit, sind jedoch aufgrund ihrer hohen Kosten, des hohen Wartungsaufwands und der Einschränkungen bei niedrigem Durchfluss für viele Anwendungen in der Wasseraufbereitung weniger praktikabel.

Ultraschallmessgeräte stellen eine kostengünstigere und zuverlässigere Alternative dar, insbesondere in Systemen mit niedrigen Durchflussraten oder weniger anspruchsvollen Bedingungen. Ein zusätzlicher Vorteil ist der nahezu wartungsfreie Betrieb von Ultraschallzählern.

Geschrieben von:
Blue-White® Branchen
714-893-8529

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