ULTRAFLOW® 54 - METRA Energie

TECHNISCHE BESCHREIBUNG ULTRAFLOW ® 54
8 Funktionsbeschreibung
8.1 Ultraschall kombiniert mit Piezo-Keramik
Die Hersteller von Durchflusssensoren haben an alternativen Techniken zum Ersetzen des mechanischen Prinzips
gearbeitet. Die Forschung und Entwicklung bei Kamstrup haben ergeben, dass die Ultraschallmessung die beste
Lösung ist. Die Ultraschallmessung ist, kombiniert mit der Mikroprozessortechnologie und der Piezo-Keramik,
nicht nur genau, sondern auch zuverlässig.
8.2 Methoden
Ein piezo-keramisches Element verändert sich in der Stärke, wenn es einem elektrischen Feld (Spannung)
ausgesetzt wird. Wenn auf das Element mechanisch eingewirkt wird, generiert es eine entsprechende Spannung.
Das piezo-keramische Element kann daher entweder als Sender oder Empfänger, bzw. als beides fungieren.
Auf dem Gebiet der Ultraschall-Durchflussmessung gibt es zwei Hauptmethoden: Die Laufzeitmethode und die
Doppler-Methode.
Die Doppler-Methode basiert auf der Frequenzänderung, die entsteht, wenn der Schall von einem sich
bewegenden Partikel reflektiert wird. Dies erinnert sehr an den Effekt, den man von vorbeifahrenden Autos kennt.
Der Schall (die Frequenz) nimmt ab, wenn das Auto vorbei fährt.
8.3 Die Laufzeitmethode
Die Laufzeitmethode, die für ULTRAFLOW ® verwendet wird, nutzt die Tatsache, dass ein Ultraschallsignal, das
gegen die Durchflussrichtung gesendet wird, einen längeren Zeitraum benötigt, um vom Sender zum Empfänger
zu gelangen, als ein Signal, das in Richtung des Durchflusses gesendet wird.
Der Unterschied in der Laufzeit ist in einem Durchflusssensor sehr gering (Nanosekunden). Um die erforderliche
Genauigkeit zu erreichen, wird der Zeitunterschied als eine Phasendifferenz zwischen den beiden 1 MHz
Schallsignalen gemessen.
PHASENDIFFERENZ
T
Gegen den
Fluss
Mit dem Fluss
SIGNAL
t
Diagramm 2
5512-575 DE/12.2009/Rev. D1
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