Was ist das Ultraschall-Durchflussmessersystem ESEGAS LEUF-200?
Das Ultraschall-Durchflussmessersystem ESEGAS LEUF-200 besteht aus den folgenden Hauptkomponenten:
- LEUF-200-Transceiver: Eine kombinierte Sender-/Empfängereinheit, die für die Aussendung und Erkennung von Ultraschallimpulsen verantwortlich ist.
- Flanschrohrstück (Material optional): Ein Flanschrohrstück mit verschiedenen Materialien, um die Kompatibilität zu gewährleisten. Es erleichtert die sichere Montage des Transceivers am Abzug.
- LEUF-200-Auswerteeinheit: Diese Einheit bietet Funktionen zur Signalverarbeitung, Systemsteuerung und Signaleingabe/-ausgabe. Sie analysiert die empfangenen Signale, um die Strömungseigenschaften zu bestimmen.
- Verbindungskabel: Dieses Kabel ermöglicht die analoge oder digitale Signalkommunikation zwischen Transceiver und Auswerteeinheit und gewährleistet so eine zuverlässige Datenübertragung.
Was ist das Funktionsprinzip des Ultraschall-Durchflussmessers ESEGAS LEUF-200?
Der LEUF-200 misst die Gasdurchflussrate mithilfe der Ultraschall-Impulslaufzeit. Ultraschallwandler werden an den Seiten des Rauchrohrs in einem Winkel zum Gasstrom installiert (siehe Abbildung 2.1). Dieser Winkel α und die Gasdurchflussrate v bestimmen die Laufzeit mit und gegen den Strom. Ein größerer Laufzeitunterschied weist auf einen schnelleren Gasstrom hin. Temperatur- und Druckschwankungen haben keinen Einfluss auf die Berechnung der Durchflussrate.
(siehe Abbildung 2.1: Funktionsprinzip des LEUF-200)
Ausgehend von Messstrecke L, Schallgeschwindigkeit c und Einbauwinkel α wird die Ausbreitungszeit berechnet. Die Messstrecke L entspricht der tatsächlichen Distanz, die die Schallwelle im Gas zurücklegt. Gasgeschwindigkeit (v), Messstrecke (L), Einbauwinkel (α), Downstream-Übertragungszeit (tv) und Upstream-Übertragungszeit (tr) sind wichtige Parameter.
Welche Bedingungen bestimmen den Volumenstrom?
Die Gasdurchflussrate hängt von der Messentfernung und dem Installationswinkel ab. Diese Parameter werden verwendet, da die Übertragungszeit unabhängig gemessen wird4. Der Volumenstrom wird anhand der geometrischen Abmessungen des Rauchrohrs berechnet. Standardbedingungen erfordern Temperatur, Druck und Luftfeuchtigkeit für eine genaue Berechnung der Durchflussrate.
Welche Anwendung finden die Ultraschall-Durchflussmesser ESEGAS LEUF-200 bei der Gaserkennung?
Die Ultraschall-Gasdurchflussmesser LEUF-200 messen die Durchflussrate und den Volumenstrom von Gasen in Kanälen, Abzügen und Schornsteinemissionen präzise. Sie sind sowohl für aufbereitete als auch für Rohgase geeignet und können in geschlossenen Rohr- und offenen Kanalströmungskonfigurationen eingesetzt werden. Zu den wichtigsten Anwendungen gehören:
- Prozesskontrolle und -optimierung: Chemieanlagen, Arzneimittelherstellung, Getreide- und Lebensmittelverarbeitung, Kunststoffproduktion und Raffinerien.
- Prozessmessung und Emissionsüberwachung: Versorgungsanlagen, einschließlich Stromerzeugungsanlagen und Kesselabgasüberwachung.
- Abfallbehandlungsüberwachung: Müllverbrennungsanlagen zur Abgasanalyse.
- Industrielle Gasdurchflussmessung: Anwendungen in der Chemie-, Stahl- und verwandten Grundstoffindustrie.
- Allgemeine industrielle Anwendungen: Vielseitige Gasdurchflussmessung in unterschiedlichen Sektoren.
Was sind die technischen Vorteile des Ultraschall-Durchflussmessers ESE-LEUF-200?
Der Ultraschall-Durchflussmesser ESE-LEUF-200 bietet deutliche technische Vorteile. Die Installation ist unkompliziert; er verfügt über gepaarte Ultraschallsensoren und einen Controller. Mehrere Schnittstellen ermöglichen verschiedene Signal-E/A, die für verschiedene Anwendungen geeignet sind. Er misst über den gesamten Abgasdurchmesser. Die Messungen der Gasdurchflussrate korrelieren mit Temperatur, Druck und Zusammensetzung. Die Echtzeit-Signalkorrektur sorgt für eine hohe Störfestigkeit. Ein hochpräziser integrierter Schaltkreis sorgt für genaue Messungen. Der automatische Selbsttest wird über einen routinemäßigen Prüfzyklus durchgeführt.
Wie viele Durchflussmesstechnologien gibt es in CEMS-Anwendungen?
Um eine effektive Emissionsüberwachung zu gewährleisten, sind kontinuierliche Emissionsüberwachungssysteme (CEMS) in hohem Maße auf präzise Durchflussdaten angewiesen. Diese Daten werden normalerweise mithilfe einer Reihe von Technologien erfasst, darunter robuste S-Typ-Staurohrsysteme, thermische Massendurchflussmesser zur direkten Messung, Ultraschall-Durchflussmesser, Differenzdrucktransmitter (DP) und Opazitätseinheiten. (https://escspectrum.com/home/learn-and-support/source-blog/understanding-continuous-emissions-monitoring-systems-cems-a-comprehensive-guide/)
Um den Benutzern einen klaren Überblick über die Vor- und Nachteile der verschiedenen Methoden zu geben und ihnen bei der Auswahl des für ihre Anforderungen besten Messverfahrens zu helfen, hat ESEGAS eine Vergleichstabelle verschiedener Durchflussmesstechnologien zusammengestellt.
Vergleich von Durchflussmessverfahren
| Eigenschaften | S-Typ Staurohrsysteme | Thermische Massendurchflussmesser | Ultraschall-Durchflussmesser | Differenzdrucktransmitter (DP) | Opazitätseinheiten |
| Funktionsprinzip | Misst die Strömungsgeschwindigkeit an einem einzelnen Punkt anhand der Differenz zwischen statischem und dynamischem Druck | Misst die Wärmeübertragungsrate, um den Massenstrom zu bestimmen. Die zur Aufrechterhaltung einer konstanten Temperatur einer fließenden Flüssigkeit erforderliche Wärme ist proportional zu ihrer Massenstromrate. | Misst die Geschwindigkeit einer Flüssigkeit mithilfe von Ultraschallwellen. | Misst den Druckunterschied zwischen zwei Punkten in einem System, oft über eine Verengung hinweg | Misst die Lichtmenge, die von Partikeln in einem Gasstrom blockiert wird |
| Vorteile | 1) Niedrige Kosten. 2) Einfach. 3) Minimaler Druckverlust. 4) Kann in druckbeaufschlagte Rohrleitungen eingesetzt werden. | 1) Breites Anwendungsspektrum. 2) Kostengünstig. 3) Einfache Installation. 4) Wartungsarm. | 1) Misst ein breites Spektrum an Gasdurchflussraten. 2) Geringer Wartungsaufwand (keine beweglichen Teile). 3) Nicht aufdringlich. | 1) Hohe Genauigkeit und Präzision. 2) Vielseitig. 3) Langlebig. 4) Kompatibilität mit Standardprotokollen. 5) Echtzeitüberwachung und Diagnose. | 1) Direkte Messung der Partikelkonzentration. 2) Relativ einfach zu bedienen. |
| Nachteile | 1) Fehler durch Änderungen des Geschwindigkeitsprofils. 2) Verstopfen der Druckanschlüsse. 3) Misst nur an einem Punkt. | 1) Flüssigkeitsbeschränkungen (nicht für korrosive Flüssigkeiten oder Flüssigkeiten mit geringer Wärmeleitfähigkeit). 2) Genauigkeitsbeschränkungen. 3) Kalibrierungsanforderungen. | 1) Installationsanforderungen. 2) Höhere Anschaffungskosten. 3) Empfindlich gegenüber Strömungsprofilstörungen. 4) Temperatur- und Druckbeschränkungen. | 1) Installation und Wartung. 2) Vibrationsempfindlichkeit 3) Anschaffungskosten. 4) Komplexe Kalibrierung. 5) Bei geringen Differenzdrücken eingeschränkt. | 1) Indirekte Durchflussmessung. 2) Abhängig von Partikelgröße und Zusammensetzung. 3) Erfordert sorgfältige Kalibrierung und Wartung. |
| Geeignete Szenarien | 1) Sekundärdurchflussmessungen, bei denen die Kosten eine große Rolle spielen. 2) Große Rohr- oder Kanaldurchmesser. | 1) Öl und Gas, Chemie, Pharmazie, Lebensmittelverarbeitung. 2) Messung von Flüssigkeiten, Gasen und Dampf. | 1) Gasdurchflussmessung in verschiedenen industriellen Anwendungen. | 1) Durchflussmessung. 2) Füllstandsmessung. 3) Überwachung des Drucks über Filter. 4) Ventilüberwachung. 5) Messung der Dichte und des spezifischen Gewichts. 6) Sicherheitssysteme. | 1) Überwachung der Partikelemissionen von Kesseln und industriellen Prozessen. |
| Kosten | Niedrig | Kosteneffiziente Lösung | Hoch | Hoch | Mittel bis hoch |
| Wartung | Geringer Wartungsaufwand | 1) Wartungsarm. 2) Eine regelmäßige Kalibrierung kann erforderlich sein. | Geringer Wartungsaufwand | Erfordert qualifizierte Techniker für die Kalibrierung | Erfordert regelmäßige Reinigung und Kalibrierung. |
Was sind die zukünftigen Entwicklungstrends?
Zukünftige Ultraschall-Durchflussmesser werden intelligenter und automatisierter sein. Sie werden sich an unterschiedliche Gase und Bedingungen anpassen. Selbstkalibrierung und Selbstdiagnose werden integriert sein. Sie werden in das industrielle Internet und IoT integriert. Ein weiterer Trend ist die multifunktionale Integration. Zukünftige Durchflussmesser können Gastemperatur, -druck und -feuchtigkeit überwachen. Miniaturisierung und Portabilität werden die Anwendungsbereiche erweitern. Sie werden für die mobile Überwachung und Vor-Ort-Erkennung eingesetzt. Sie werden auch umweltfreundlicher sein. Die Produktion und Verwendung werden energiesparender sein1. Bei der Materialauswahl wird der Schwerpunkt auf Recyclingfähigkeit liegen.
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