Technische Durchflußmessung unter bes. Berücks. neuartiger Durchflußmeßverfahren

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1. Verfasser: Bonfig, Karl W. 1941- (VerfasserIn)
Format: Buch
Sprache:Undetermined
Veröffentlicht: Essen Vulkan-Verl. 1987
Ausgabe:2. Aufl.
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adam_text PROF. DR.-LN S . K.W BONFI G TECHNISCHE DURCHFLUSS- MESSUNG UNTER BESONDERER BERUECKSICHTIGUNG NEUARTIGER DURCHF LUSSMESSVERFAHREN BIBLIOTHEK DES FACHGEBIETE» HYDRAULIK UND HYDROLOGIE TECHNISCHE HOCHSCHULE DARMSTADT D-6100 DARMSTADT/PETERSENSTRASSE IOV.-N »*.. VULKAN VERLAG * ESSEN INHALTSVERZEICHNIS VERWENDETE FORMELZEICHEN 11 EINLEITUNG 12 UEBERSICHT 13 1. VOLUMETRISCHE MESSVERFAHREN 15 1.1. UEBERSICHT 15 1.2. VOLUMENZAEHLER MIT FESTEN MESSKAMMERWAENDEN (AUSLAUFZAEHLER) 16 1.2.1. PRINZIP UND EIGENSCHAFTEN 16 1.2.2. AUSLAUFZAEHLER MIT FESTSTEHENDEN MESSGEFAESSEN 16 1.2.3. KIPPZAEHLER 17 1.2.4. TROMMELZAEHLER 18 1.3. VOLUMENZAEHLER MIT BEWEGLICHEN MESSKAMMERWAENDEN (VERDRAENGUNGSZAEHLER) 20 1.3.1. PRINZIP UND EIGENSCHAFTEN 20 1.3.2. EINKOLBENZAEHLER 21 1.3.3. MEHRKOLBENZAEHLER 22 1.3.4. RINGKOLBENZAEHLER 23 1.3.5. OVALRADZAEHLER 25 1.3.6. SERVOGESTUETZTE VOLUMENZAEHLER 27 1.3.7. DREHKOLBENGASZAEHLER 29 1.3.8. NASSE GASZAEHLER 30 1.3.9. TROCKENE GASZAEHLER 31 1.4. VOLUMENZAEHLER MIT MESSFLUEGELN (TURBINENZAEHLER) 32 1.4.1. ALLGEMEINES 32 1.4.2. WOLTMANN-ZAEHLER 33 1.4.3. TURBINENZAEHLER MIT KONTAKTLOSER ELEKTRONISCHER UEBERTRAGUNG .... 34 1.4.4. EINTAUCH-TURBINENZAEHLER 37 1.4.5. FLUEGELRADZAEHLER 38 1.4.6. SCHRAUBENRADGASZAEHLER 39 1.5. VERGLEICH DER VOLUMENZAEHLER 41 2. WIRKDRUCKVERFAHREN 42 2.1. BLENDEN 48 2.2. DUESEN 51 2.3. VENTURI-DROSSELGERAETE 55 2.4. VERGLEICH DUESE-BLENDE-VENTURIROHR 58 2.5. DRUCKVERLUSTE VON DROSSELGERAETEN 61 INHALTSVERZEICHNIS 2.6. FEHLERMOEGLICHKEITEN BEI GENORMTEN DROSSELGERAETEN UND DEREN BESEITIGUNG 62 2.6.1. DRALLSTROEMUNG 62 2.6.2. AENDERUNG DER ACHSIALEN GESCHWINDIGKEITSVERTEILUNG 63 2.6.3. FEHLER DURCH KANTENUNSCHAERFE UND VERSCHMUTZUNG 66 2.6.4. ZUSAMMENFASSUNG UEBER AUSWIRKUNGEN AUF DIE DURCHFLUSSZAHLEN ... 66 2.7. SONDERBAUFORMEN 66 2.7.1. SEGMENTBLENDE 66 2.7.2. AUSFLUSSMESSUNG 68 2.7.3. DROSSELGERAETE FUER KLEINE RE-ZAHLEN 69 2.8. STAUDRUCKVERFAHREN 71 2.9. ANNUBAR-DURCHFLUSSMESSER 73 2.10. DURCHFLUSSMESSVERFAHREN MIT STAUSCHEIBE 73 2.11. AUSWIRKUNG VON DICHTEAENDERUNGEN DES MESSMEDIUMS AUF DAS MESSERGEBNIS 76 3. DURCHFLUSSMESSUNG AUS DEM DRUCKABFALL IN GERADEN ROHREN 77 4. DURCHFLUSSMESSUNG AUS DEN TRAEGHEITSKRAEFTEN GEKRUEMMTER STROEMUNGEN 81 5. DURCHFLUSSMESSUNG AUS DER KRAFT AUF ANGESTROEMTE KOERPER 85 5.1. SCHWEBEKOERPER-DURCHFLUSSMESSER 85 5.2. FEDERSCHEIBENDURCHFLUSSMESSER 89 5.3. KLAPPENDURCHFLUSSMESSER 91 5.4. FIBER-DURCHFLUSSMESSER [25] 92 6. HOEHENDIFFERENZVERFAHREN 96 6.1. VENTURIKANALMESSUNG 96 6.2. UEBERFALLWEHR 97 7. MARKIER- UND IMPFVERFAHREN 99 7.1. VOLUMENDURCHFLUSSBESTIMMUNG UEBER DIE LAUFZEIT EINES MOLCHES 100 7.2. SALZLOESUNGSVERFAHREN NACH VAN ALLEN [125/126] . . . 100 7.2.1. SALZLOESUNGS-VERGLEICHSVERFAHREN (INTENSITAETSMETHODE) [125] 101 7.3. DURCHFLUSSMESSUNG NACH DEN ISOTOPENVERFAHREN (LAUFZEITMESSUNG) 102 7.4. GESCHWINDIGKEITSMESSUNG UNTER AUSNUTZUNG DER IONENREKOMBINATION[ 128]. 103 7.5. GESCHWINDIGKEITSMESSUNG NACH DEM STRAHLUNGSMODULATIONSVERFAHREN [ 128] 104 7.6. IONISATIONSANEMOMETER 106 8. DURCHFLUSSMESSUNG NACH DEM KORRELATIONSVERFAHREN 107 8.1. PRINZIP DES KORRELATIONSVERFAHRENS 107 8.2. KORRELATORAUSFUEHRUNGSFORMEN 113 8.3. EIN KORRELATIVES VOLUMENSTROMMESSVERFAHREN MIT PSEUDOZUFAELLIGEN THERMISCHEN MARKIERUNGEN IM STROEMUNGSMITTEL 114 INHALTSVERZEICHNIS 9. MAGNETISCH-INDUKTIVE DURCHFLUSSMESSUNG 116 9.1. EINLEITUNG 116 9.2. DIE THEORIE DER MAGNETISCH-INDUKTIVEN DURCHFLUSSMESSUNG 116 9.3. MAGNETISCH-INDUKTIVE DURCHFLUSSMESSUNG MIT WECHSELFELD 120 9.3.1. ELEKTROCHEMISCHE STOERGLEICHSPANNUNG 120 9.3.2. INDUKTIVE UND KAPAZITIVE STOERSPANNUNGEN 121 9.3.3. AEUSSERE STOERSPANNUNGEN 122 9.3.4. MESSSIGNALERFASSUNG 122 9.3.5. SPANNUNGEN UND PHASENBEZIEHUNGEN AM MESSWERTAUFNEHMER BEI BETRIEB MIT SINUSFOERMIGER ERREGER-SPANNUNG [176] 124 9.3.6. BLOCKSCHALTBILD UND BESCHREIBUNG DES MESSWERTUMFORMERS 125 9.3.7. MAGNETISCH-INDUKTIVE DURCHFLUSSMESSUNG MIT KAPAZITIVEM SIGNALABGRIFF 127 9.4. MAGNETISCH-INDUKTIVE DURCHFLUSSMESSUNG MIT GESCHALTETEM GLEICHFELD .... 128 9.4.1. BEGRUENDUNG DES VERFAHRENS 128 9.4.2. BLOCKSCHALTBILD DES MESSWERTUMFORMERS TIV 60 MIT GESCHALTETEM GLEICHFELD 130 9.4.3. PRAKTISCHE ERFAHRUNGEN MIT GESCHALTETEM GLEICHFELD 133 9.5. MAGNETISCH-INDUKTIVE DURCHFLUSSMESSUNG MIT MEHRFACH-ELEKTRODENPAAREN 133 9.6. BEWERTUNG DER MAGNETISCH-INDUKTIVEN DURCHFLUSSMESSUNG 136 9.6.1. EIGENSCHAFTEN 136 9.6.2. GENAUIGKEIT UND FEHLERGRENZEN BEI DER MAGNETISCH-INDUKTIVEN DURCHFLUSSMESSUNG 137 9.6.3. ANWENDUNGSGEBIETE 138 9.7. MAGNETISCH-INDUKTIVE DURCHFLUSSMESSUNG IN OFFENEN KANAELEN 138 9.7.1. MIT DIAGONALEM MAGNETFELD UND ELEKTRODENUMSCHALTUNG 138 9.7.2. MAGNETISCH-INDUKTIVE DURCHFLUSSMESSUNG MIT ZEITLICH TRAPEZFOERMIGEM FELD 141 9.7.3. MAGNETISCH-INDUKTIVE DURCHFLUSSMESSUNG MIT ELEKTROMAGNETISCHEM DREHFELD 142 9.7.4. MAGNETISCH-INDUKTIVE DURCHFLUSSMESSUNG MIT LINIENELEKTRODEN . . . 145 9.8. MAGNETISCH-INDUKTIVE DURCHFLUSSMESSUNG MIT DURCHFLUSSSONDEN 146 9.8.1. MAGNETISCH-INDUKTIVE DURCHFLUSSSONDEN 147 9.8.2. MAGNETISCH-INDUKTIVES DURCHFLUSSSONDENPAAR 147 10. DURCHFLUSSMESSUNG AUF THERMISCHER GRUNDLAGE 14 9 10.1. HITZDRAHTMETHODE 149 10.2. GESCHWINDIGKEITSMESSUNG MITTELS THERMOSONDEN 153 10.3. STROEMUNGSMESSER MITTELS KALTLEITER 154 10.4. HEISSFILMANEMOMETER ALS MASSENDURCHFLUSSMESSER FUER GASE 156 10.5. AUFHEIZVERFAHREN 160 10.6. DAS THERMODYNAMISCHE VERFAHREN 164 11. ULTRASCHALL-STROEMUNGSMESSUNG 165 11.1. PRINZIP DER ULTRASCHALL-STROEMUNGSMESSUNG 165 11.2. PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN UND ABLEITUNG DER GRUNDGLEICHUNGEN 167 10 INHALTSVERZEICHNIS 11.3. PRINZIPIELLE MESSMOEGLICHKEITEN 171 11.3.1.DIREKTE LAUFZEITMESSUNG 171 11.3.2. DIREKTE LAUFZEITDIFFERENZMESSUNG 172 11.3.3.PHASENDIFFERENZMESSUNG 173 11.3.4. ABTRIFTMETHODE 174 11.3.5.ULTRASCHALLMESSUNG MITTELS DES DOPPLER-EFFEKTES 176 11.4. ANORDNUNGEN ZUR ULTRASCHALL-DURCHFLUSSMESSUNG 178 11.4.1. VERFAHREN MIT EINEM ODER MEHREREN MESSPFADEN 178 11.4.2. MESSKOEPFE AUSSEN AUF DEM MESSROHR . . 180 11.4.3.REFLEXIONSVERFAHREN 180 11.4.4. INTERDIGITALWANDLER 180 11.4.5.ELEKTRISCHE AUSWERTUNG 181 11.5. BEWERTUNG 181 12. MASSENDURCHFLUSSMESSUNG NACH CORIOLIS-PRINZIP UND DREHIMPULS 183 12.1. MASSENDURCHFLUSSMESSUNG NACH DEM GYROSTATISCHEN PRINZIP 183 12.2. MASSENDURCHFLUSSMESSUNG NACH DEM DREHIMPULSERHALTUNGSGESETZ 188 13. WIRBEL- UND DRAUEDURCHFLUSSMESSER 190 13.1. WIRBELFREQUENZ-DURCHFLUSSMESSUNG 190 13.1.1. ALLGEMEINES 190 13.1.2.MESSPRINZIP 190 13.1.3. DIMENSIONIERUNG DES PRALLKOERPERS 192 13.1.4. ERFASSUNG DER WIRBELFREQUENZ 193 13.1.5. VERARBEITUNG DESMESSSIGNALS 196 13.1.6. GRUNDSAETZLICHE VORTEILE UND GRENZEN DES EINSATZES 197 13.2. DRALLDURCHFLUSSMESSER 198 14. SCHWINGKOERPER-DURCHFLUSSMESSER 201 15. KORONAANEMOMETER 204 16. GESCHWINDIGKEITSMESSUNG MITTELS LASER 206 16.1. VERFAHREN MITTELS LAUFZEITMESSUNG 206 16.2. VERWENDUNG DES DOPPLEREFFEKTES 207 16.2.1.PRINZIP 207 16.2.2. AUSFUEHRUNGEN 209 16.2.3. BEWERTUNG 210 17. DURCHFLUSSMESSUNG MIT HILFE VON KERNRESONANZ 212 18. SCHRIFTTUM 214 19. STICHWORTVERZEICHNIS 223
adam_txt PROF. DR.-LN S . K.W BONFI G TECHNISCHE DURCHFLUSS- MESSUNG UNTER BESONDERER BERUECKSICHTIGUNG NEUARTIGER DURCHF LUSSMESSVERFAHREN BIBLIOTHEK DES FACHGEBIETE» HYDRAULIK UND HYDROLOGIE TECHNISCHE HOCHSCHULE DARMSTADT D-6100 DARMSTADT/PETERSENSTRASSE IOV.-N »*. VULKAN VERLAG * ESSEN INHALTSVERZEICHNIS VERWENDETE FORMELZEICHEN 11 EINLEITUNG 12 UEBERSICHT 13 1. VOLUMETRISCHE MESSVERFAHREN 15 1.1. UEBERSICHT 15 1.2. VOLUMENZAEHLER MIT FESTEN MESSKAMMERWAENDEN (AUSLAUFZAEHLER) 16 1.2.1. PRINZIP UND EIGENSCHAFTEN 16 1.2.2. AUSLAUFZAEHLER MIT FESTSTEHENDEN MESSGEFAESSEN 16 1.2.3. KIPPZAEHLER 17 1.2.4. TROMMELZAEHLER 18 1.3. VOLUMENZAEHLER MIT BEWEGLICHEN MESSKAMMERWAENDEN (VERDRAENGUNGSZAEHLER) 20 1.3.1. PRINZIP UND EIGENSCHAFTEN 20 1.3.2. EINKOLBENZAEHLER 21 1.3.3. MEHRKOLBENZAEHLER 22 1.3.4. RINGKOLBENZAEHLER 23 1.3.5. OVALRADZAEHLER 25 1.3.6. SERVOGESTUETZTE VOLUMENZAEHLER 27 1.3.7. DREHKOLBENGASZAEHLER 29 1.3.8. NASSE GASZAEHLER 30 1.3.9. TROCKENE GASZAEHLER 31 1.4. VOLUMENZAEHLER MIT MESSFLUEGELN (TURBINENZAEHLER) 32 1.4.1. ALLGEMEINES 32 1.4.2. WOLTMANN-ZAEHLER 33 1.4.3. TURBINENZAEHLER MIT KONTAKTLOSER ELEKTRONISCHER UEBERTRAGUNG . 34 1.4.4. EINTAUCH-TURBINENZAEHLER 37 1.4.5. FLUEGELRADZAEHLER 38 1.4.6. SCHRAUBENRADGASZAEHLER 39 1.5. VERGLEICH DER VOLUMENZAEHLER 41 2. WIRKDRUCKVERFAHREN 42 2.1. BLENDEN 48 2.2. DUESEN 51 2.3. VENTURI-DROSSELGERAETE 55 2.4. VERGLEICH DUESE-BLENDE-VENTURIROHR 58 2.5. DRUCKVERLUSTE VON DROSSELGERAETEN 61 INHALTSVERZEICHNIS 2.6. FEHLERMOEGLICHKEITEN BEI GENORMTEN DROSSELGERAETEN UND DEREN BESEITIGUNG 62 2.6.1. DRALLSTROEMUNG 62 2.6.2. AENDERUNG DER ACHSIALEN GESCHWINDIGKEITSVERTEILUNG 63 2.6.3. FEHLER DURCH KANTENUNSCHAERFE UND VERSCHMUTZUNG 66 2.6.4. ZUSAMMENFASSUNG UEBER AUSWIRKUNGEN AUF DIE DURCHFLUSSZAHLEN . 66 2.7. SONDERBAUFORMEN 66 2.7.1. SEGMENTBLENDE 66 2.7.2. AUSFLUSSMESSUNG 68 2.7.3. DROSSELGERAETE FUER KLEINE RE-ZAHLEN 69 2.8. STAUDRUCKVERFAHREN 71 2.9. ANNUBAR-DURCHFLUSSMESSER 73 2.10. 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MAGNETISCH-INDUKTIVE DURCHFLUSSMESSUNG MIT KAPAZITIVEM SIGNALABGRIFF 127 9.4. MAGNETISCH-INDUKTIVE DURCHFLUSSMESSUNG MIT GESCHALTETEM GLEICHFELD . 128 9.4.1. BEGRUENDUNG DES VERFAHRENS 128 9.4.2. BLOCKSCHALTBILD DES MESSWERTUMFORMERS TIV 60 MIT GESCHALTETEM GLEICHFELD 130 9.4.3. PRAKTISCHE ERFAHRUNGEN MIT GESCHALTETEM GLEICHFELD 133 9.5. MAGNETISCH-INDUKTIVE DURCHFLUSSMESSUNG MIT MEHRFACH-ELEKTRODENPAAREN 133 9.6. BEWERTUNG DER MAGNETISCH-INDUKTIVEN DURCHFLUSSMESSUNG 136 9.6.1. EIGENSCHAFTEN 136 9.6.2. GENAUIGKEIT UND FEHLERGRENZEN BEI DER MAGNETISCH-INDUKTIVEN DURCHFLUSSMESSUNG 137 9.6.3. ANWENDUNGSGEBIETE 138 9.7. MAGNETISCH-INDUKTIVE DURCHFLUSSMESSUNG IN OFFENEN KANAELEN 138 9.7.1. MIT DIAGONALEM MAGNETFELD UND ELEKTRODENUMSCHALTUNG 138 9.7.2. MAGNETISCH-INDUKTIVE DURCHFLUSSMESSUNG MIT ZEITLICH TRAPEZFOERMIGEM FELD 141 9.7.3. MAGNETISCH-INDUKTIVE DURCHFLUSSMESSUNG MIT ELEKTROMAGNETISCHEM DREHFELD 142 9.7.4. MAGNETISCH-INDUKTIVE DURCHFLUSSMESSUNG MIT LINIENELEKTRODEN . . . 145 9.8. MAGNETISCH-INDUKTIVE DURCHFLUSSMESSUNG MIT DURCHFLUSSSONDEN 146 9.8.1. MAGNETISCH-INDUKTIVE DURCHFLUSSSONDEN 147 9.8.2. MAGNETISCH-INDUKTIVES DURCHFLUSSSONDENPAAR 147 10. DURCHFLUSSMESSUNG AUF THERMISCHER GRUNDLAGE 14 9 10.1. HITZDRAHTMETHODE 149 10.2. GESCHWINDIGKEITSMESSUNG MITTELS THERMOSONDEN 153 10.3. STROEMUNGSMESSER MITTELS KALTLEITER 154 10.4. HEISSFILMANEMOMETER ALS MASSENDURCHFLUSSMESSER FUER GASE 156 10.5. AUFHEIZVERFAHREN 160 10.6. DAS THERMODYNAMISCHE VERFAHREN 164 11. ULTRASCHALL-STROEMUNGSMESSUNG 165 11.1. PRINZIP DER ULTRASCHALL-STROEMUNGSMESSUNG 165 11.2. PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN UND ABLEITUNG DER GRUNDGLEICHUNGEN 167 10 INHALTSVERZEICHNIS 11.3. PRINZIPIELLE MESSMOEGLICHKEITEN 171 11.3.1.DIREKTE LAUFZEITMESSUNG 171 11.3.2. DIREKTE LAUFZEITDIFFERENZMESSUNG 172 11.3.3.PHASENDIFFERENZMESSUNG 173 11.3.4. ABTRIFTMETHODE 174 11.3.5.ULTRASCHALLMESSUNG MITTELS DES DOPPLER-EFFEKTES 176 11.4. ANORDNUNGEN ZUR ULTRASCHALL-DURCHFLUSSMESSUNG 178 11.4.1. VERFAHREN MIT EINEM ODER MEHREREN MESSPFADEN 178 11.4.2. MESSKOEPFE AUSSEN AUF DEM MESSROHR . . 180 11.4.3.REFLEXIONSVERFAHREN 180 11.4.4. INTERDIGITALWANDLER 180 11.4.5.ELEKTRISCHE AUSWERTUNG 181 11.5. BEWERTUNG 181 12. MASSENDURCHFLUSSMESSUNG NACH CORIOLIS-PRINZIP UND DREHIMPULS 183 12.1. MASSENDURCHFLUSSMESSUNG NACH DEM GYROSTATISCHEN PRINZIP 183 12.2. MASSENDURCHFLUSSMESSUNG NACH DEM DREHIMPULSERHALTUNGSGESETZ 188 13. WIRBEL- UND DRAUEDURCHFLUSSMESSER 190 13.1. WIRBELFREQUENZ-DURCHFLUSSMESSUNG 190 13.1.1. ALLGEMEINES 190 13.1.2.MESSPRINZIP 190 13.1.3. DIMENSIONIERUNG DES PRALLKOERPERS 192 13.1.4. ERFASSUNG DER WIRBELFREQUENZ 193 13.1.5. VERARBEITUNG DESMESSSIGNALS 196 13.1.6. GRUNDSAETZLICHE VORTEILE UND GRENZEN DES EINSATZES 197 13.2. DRALLDURCHFLUSSMESSER 198 14. SCHWINGKOERPER-DURCHFLUSSMESSER 201 15. KORONAANEMOMETER 204 16. GESCHWINDIGKEITSMESSUNG MITTELS LASER 206 16.1. VERFAHREN MITTELS LAUFZEITMESSUNG 206 16.2. VERWENDUNG DES DOPPLEREFFEKTES 207 16.2.1.PRINZIP 207 16.2.2. AUSFUEHRUNGEN 209 16.2.3. BEWERTUNG 210 17. DURCHFLUSSMESSUNG MIT HILFE VON KERNRESONANZ 212 18. SCHRIFTTUM 214 19. STICHWORTVERZEICHNIS 223
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