FORTSCHRITT-· BERICHTE

2 Grundlagen
Grundlagen
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Das Nischendasein von Massendurchflußmessem wäre noch bedeutend ausgeprägter, gäbe
es nicht den Coriolis-Massendurchflußmesser. Erste Geräte, die nach diesem Prinzip
arbeiteten kamen 1976 auf den Markt. In den 80er Jahren trat der Coriolis­
Massendurchflußmesser seinen Siegeszug an und erreichte in nur 10 Jahren eine
industrielle Akzeptanz, wie nur wenige Geräte zuvor. Mittlerweile, so schätzt man,
werden etwa 40 000 neue Meßstellen jährlich mit Coriolis-Massendurchflußmessem
ausgestattet.
Die amerikanische Firma Micro Motion, einst Pionier auf diesem Gebiet, ist heute
Marktführer. Mittlerweile werden derartige Geräte jedoch von zahlreichen Herstellern
angeboten. Die Geräte unterscheiden sich im wesentlichen durch unterschiedliche
Rohrgeometrien. Dabei beansprucht jeder Hersteller die größte Genauigkeit, die größte
Störunempfindlichkeit oder die geringste Ausfallwahrscheinlichkeit für sein Rohrdesign.
Es ist jedoch ein offenes Geheimnis, daß die unterschiedlichen Rohrgeometrien vor allem
aus patentrechtlichen Gründen entwickelt wurden.
Im Jahre 1985 wurde ein weiterer Meilenstein in der Entwicklung der Coriolis­
Massendurchflußmesser gesetzt. Zum ersten Mal wurden nun die bislang üblichen
Rohrschleifen durch gerade Meßrohre ersetzt. Der bis dahin noch relativ hohe
Druckverlust über der Meßstelle konnte reduziert werden. Ein Geradrohrsystem birgt
jedoch eine Vielzahl von zusätzlichen Problemen, die bei den Rohrschleifensystemen
keine oder eine nur untergeordnete Rolle spielen, so daß sich nur wenige Firmen an die
Entwicklung eines Geradrohrsystems wagen.
Meßtechnisch gliedert sich die Arbeit dafür in folgende Punkte:
Gewinnung von Meßsignalen basierend auf dem physikalischen Effekt,
Verstärkung und Aufbereitung der gewonnenen Meßsignale,
Verarbeitung der aufbereiteten Signale,
Ausgabe und Darstellung der gewonnenen Information.
Eine neue Idee hat nur dann Chancen auf Akzeptanz, wenn es gelingt, den Nachweis der
Funktionstüchtigkeit zu erbringen. Dieser Nachweis soll erbracht werden. Dabei kann und
darf das Gerät nicht mit dem Zielkatalog für Industriegeräte bewertet werden. Vielmehr
handelt es sich um ein Funktionsmuster, das die prinzipielle Machbarkeit der neuen Idee
aufzeigt.
In den folgenden Kapiteln der Arbeit werden kurz alternative Durchflußmeßverfahren
vorgesi:ellt, bevor auf schon bekannte Coriolis-Massendurchflußmesser eingegangen wird.
Neben analytischen Berechnungen zum Meßeffekt und Simulationen zum Meßaufnehmer
wird der Aufbau des neuen Meßgerätes beschrieben. In einem Schlußkapitel zeigen
Meßergebnisse die Eigenschaften und belegen die prinzipielle Funktionstüchtigkeit des
Gerätes.
Um die Coriolis-Massendurchflußmesser noch, anwendungs- und prozeßfreundlicher zu
gestalten, muß nun noch ein letzter Schritt vollzogen werden. Bislang sind die Geräte fast
ausnahmslos mit parallel oder seriell durchströmten Doppelrohren ausgestattet, um die
schwingenden Meßrohre mechanisch von der Umgebung zu entkoppeln. Notwendig wird
damit jedoch ein Strömungsteiler und kostspielige, enge Fertigungstoleranzen, um exakt
symmetrischen Aufbau zu gewährleisten. Der letzte Entwicklungsschritt sieht demnach
einen Übergang zu einem einzigen, geraden Meßrohr vor. Im Rahmen dieser Arbeit soll
ein Konzept für einen Geradrohr-Coriolis-Massendurchflußmesser mit nur einem
durchströmten Rohr erarbeitet werden.