Messprinzip mit Druckrückgewinnung / Messgenauigkeit / Messrate und Kalibrierung

Das Volumenstrommessgerät besteht aus der Messdüse, die je nach Messbereich gewählt wird, dem von mehreren Mikroprozessoren gesteuerten Bedien- und Anzeigeteil sowie den Verbindungsleitungen und Schläuchen. In den speziell entwickelten Düsen wird beim Durchströmen des Mediums durch eine leichte Querschnittsverengung ein geringer Druckabfall erzeugt, und der Mediumsdruck wird vor und in der Verengung gemessen. Aus der Druckdifferenz der beiden Messwerte (Wirkdruck), dem Systemdruck vor der Düse und der Mediumstemperatur in der Düse wird der momentane normierte Volumenstrom berechnet.

Da jede Änderung des Volumenstroms augenblicklich zu Änderungen der Druckverhältnisse in der Messdüse führt, die von den Drucksensoren verzögerungsfrei registriert werden, können auch kurzzeitig auftretende Verbrauchsspitzen oder pulsierende Druckluftentnahmen problemlos gemessen werden. Siehe dazu auch den Abschnitt schnelle Kurzzeitmessungen in der Beschreibung der beigelegten Software.

Es ist übrigens ein verbreiteter Irrtum, dass sich der zur Messung in der Venturi-Düse erzeugte Wirkdruck in voller Höhe als bleibender Druckverlust auswirken würde.

Rechts: Halbschnitt einer 1/2- Zoll- Düse mit integrierter Vorlaufstrecke

Tatsächlich sorgt die besondere Formgebung der Düsen dafür, dass sich das in der Düse beschleunigte Medium dergestalt am langsamer fließenden Medium aufstauen kann, dass es zu einer beträchtlichen Druckrückgewinnung kommt. Messungen vor und hinter der Düse beweisen, dass beim maximal messbaren Durchfluss, dessen Wert vom Düsendurchmesser abhängt, zwar ein Wirkdruck von 350 mbar auftritt, aber dass dabei dennoch höchstens ein effektiver Druckverlust von 100 mbar entsteht.

Als Faustregel kann man mit ca. 2,5 Prozent Leistungsverlust für die nachgeschalteten Verbraucher rechnen, wenn der Betriebsdruck um 100 mbar verringert wird. Dieser Wert markiert aber, wohlgemerkt, nur den absoluten worst-case.

In der Praxis muss man sich beim RT02 so gut wie keine Sorgen über Druckverluste durch die Messungen machen !

Dies liegt zum einen daran, dass wir verschiedene Messdüsen anbieten, deren Messbereiche sich in weiten Grenzen überschneiden. Statt einen bestimmten Durchfluss mit einer kleinen Düse im Bereich hoher Wirkdrücke zu messen, kann man die nächst größere Düse einsetzen, die es erlaubt, den selben Durchfluss mit sehr viel niedrigeren Wirkdrücken zu bestimmen. Zum anderen ist das RT02 ein Präzisionsmessgerät, das natürlich nicht erst volle 350 mbar Wirkdruck benötigt, um korrekte Messwerte liefern zu können. Vielmehr genügen dem RT02 schon Wirkdrücke ab etwa 60 Pa (0,6 mbar) zur Auswertung. Das Auflösungsvermögen des RT02 liegt dabei bei niedrigen Wirkdrücken im Bereich von 1 Pa (0,01 mbar).

Diese fast verlustfreien Messungen sind ein Hauptgrund dafür, warum sich das RT02 auch so ausgezeichnet als fest installierter Verbrauchszähler eignet.

Das RT02 misst Volumenströme über einen weiten Messbereich mit einer gleich bleibenden Genauigkeit von +/- 2,5 % vom Messwert. Durch die Berechnung des normierten Volumenstroms sind die Messergebnisse unabhängig von Änderungen des Leitungsdrucks und der Mediumstemperatur.

Wie man sieht, liegt der relative Messfehler beim RT02 für alle Messwerte nur bei max. +/- 2,5 %, während er bei Geräten mit endwertbezogener Genauigkeitsangabe zu niedrigen Messwerten hin stark ansteigen würde ! Ein gemessener Wert von z.B. 400 l/min könnte bei solchen Geräten in Wahrheit zwischen 312,5 und 487,5 l/min liegen, beim RT02 dagegen nur zwischen 390 und 410 l/min.