FORTSCHRITT-· BERICHTE

112 Realisierung des Meßsystems
Realisierung des Meßsystems
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Sowohl bei der Beaufschlagung mit einem Innendruck p = 100 bar, wie auch der Belastung
mit einer Axialkraft Fx = 1200 N, ergibt sich eine Änderung der Eigenfrequenz, die die
Dichtemessung empfindlich stört. Am magnetoelastischen Sensor ergibt sich aber jeweils
eine Änderung der Induktivität über der Frequenzänderung von -45 µH/Hz bzw. -
43 µH!Hz. Die Frequenzänderung kann also kompensiert werden, gleichgültig, ob die
Frequenzänderung durch Innendruck oder Axialkraft bewirkt wurde!
3.2.4 Messung der Temperatur
Temperatur des Meßrohres
Aii1 Meßrohr ist außerhalb des Gehäuses ein Pt-100 Temperaturfühler angebracht. Zur
Umformung des Widerstandswertes des Pt-100 in eine elektrische Spannnung wird ein
Modul aus der 5B Serie verwandt. Es beinhaltet die komplette Signalaufbereitung für
Platin-Widerstandsthermomerter, Thermoelemente, DMS etc. Da die Module mit Überspannungsschutz,
Temperaturkompensation und galvanischer Trennung zwischen Eingang
und Ausgang ausgestattet sind, sind sie in der Prozeßmeßtechnik sehr verbreitet. Für die
Umformung des Pt-100 Widerstandswertes in eine Spannung 0 ... 5 V ist damit kein weiterer
Schaltungsaufwand erforderlich.
Temperaturdifferenz zwischen Gehäuse und Meßrohr
Bei der Charakterisierung des neu aufgebauten Massendurchflußmessers stand der magnetoelastische
Sensor noch nicht zur Verfügung. Da die Axialspannung im Meßrohr vor
allem durch eine Temperaturdifferenz zwischen Gehäuse und Meßrohr entsteht, wurde
diese Temperaturdifferenz gemessen. Dazu wird ein zweiter Pt-100 Meßwiderstand am
Meßrohr außerhalb des Gehäuses und ein weiterer Pt-100 am Gehäuse angebracht. Die
beiden Pt-100 Widerstände werden in einer Brücke verschalten. Die Diagonalspannung
wird mit einem Instrumentierverstärker INA 101 verstärkt.
Meßwerterfassungskarte im PC erfasst.
3.2.6 Messung der Frequenz
Zur Messung der Frequenz werden die auf der Meßwerterfassungskarte zur Verfügung
stehenden Zähler und Quarzgeneratoren verwendet. Bild 3.40 zeigt die zusätzlich notwendige
Hardware.
Sensorsignal ~
o--~·~vsu
Bild 3.40 Prinzip der Frequenzmessung
Ein Sensorsignal, das die Rohrschwingung liefert, wird in ein Rechtecksignal gewandelt
und geteilt. Nach einem Software Startimpuls generiert eine Logik ein Torsignal das
einem Vielfachen der Periodendauer der Rohrschwingung entspricht. Während dieser Zeit
läuft auf der Meßwerterfassungskarte ein Zähler, der aus dem internen 2 MHz Quarzoszillator
getaktet wird. Der erreichte Zählerstand wird dann vom PC ausgelesen und in
eine Frequenz umgerechnet.
I
3.2.5 Messung der Durchflußreferenz
Als Referenzmeßgerät stand ein Coriolis-Massendurchflußmesser zur Verfügung. Dieser
verfügt über einen Stromausgang. Hier kann der aktuelle Durchflußwert als Strom abgegriffen
werden. Der Strom wird wie schon die Temperatur in einem Modul aus der 5B
Serie (5B 32) in eine Spannung 0 ... 5 V gewandelt. Auch diese Spannung wird mit der