Ultraschall-Durchflussmessung

Allgemein Messprinzip

Das Laufzeitdifferenz-Verfahren

Das Laufzeitdifferenz-Verfahren macht sich die Tatsache zunutze, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit eines Ultraschallschallsignals von der Strömungsgeschwindigkeit des Trägermediums abhängt. Ähnlich einem Schwimmer, der gegen den Strom schwimmt, bewegt sich ein Ultraschallsignal entgegen der Flussrichtung des Mediums langsamer als in Flussrichtung.

Das Messprinzip

Bei dem Verfahren wird ein Ultraschallimpuls durch das Medium in Strömungsrichtung gesendet, ein zweiter in der entgegengesetzten Richtung. Die Sensoren arbeiten dabei abwechselnd als Sender und Empfänger.
Das Messprinzip

Die Laufzeit (transit time) der Schallsignale, die das Medium in Flussrichtung durchlaufen, ist kürzer als die Laufzeit der Schallsignale, die es entgegen der Flussrichtung durchlaufen. Der Laufzeitunterschied Δt wird gemessen und erlaubt die Bestimmung der mittleren Strömungsgeschwindigkeit auf dem vom Schall durchlaufenen Pfad. Durch eine Profilkorrektur kann das Flächenmittel der Strömungsgeschwindigkeit errechnet werden, welches dem Volumenfluss proportional ist.

Da Ultraschallwellen auch Festkörper durchdringen, können die Sensoren auf der Außenwand des Rohres befestigt werden. Die Messung ist daher nichtinvasiv und zur Installation der Sensoren ist kein Eingriff in das System erforderlich.