Morgan Advanced Materials hat erstmalig eine Methode entwickelt, um bei einer Reihe von Ultraschallwandlern den Nullflussfehler zu bestimmen. Dadurch verbessert sich die Messgenauigkeit von Ultraschallsensoren für die Durchflussmessung insgesamt.
Morgan, ein weltweit führendes Unternehmen in der Entwicklung und Fertigung von fortschrittlichen Werkstoffen für den Einsatz in anspruchsvollsten Umgebungen, hat bedeutende Fortschritte bei der Minimierung des Nullflussfehlers gemacht. Dieser kann nun schon bei einer Ultraschallaufzeit von nur 60 Pikosekunden bestimmt werden. Durch eine konstruktive Veränderung der Wandler sowie neue Fertigungsverfahren konnte der Nullflussfehler unabhängig von den Umgebungsbedingungen auf unter 5% begrenzt werden. Und bekanntlich sind die abgelesenen Messwerte umso genauer, je geringer der Nullflussfehler ist.
Ultraschall-Durchflussmesser kommen sowohl in der Industrie als auch in Privathaushalten zum Einsatz.
Doch ganz unabhängig vom jeweiligen Einsatzort müssen die Durchflussraten auch unter dynamischen Strömungsbedingungen stets exakt gemessen werden können. So werden beispielsweise alle Gas- und Wasserrechnungen auf Grundlage der von den Kunden abgelesenen Zählerstände erstellt. Folglich sollten die abgelesenen Werte exakt mit den tatsächlichen Verbrauchsmengen übereinstimmen.
Bei Ultraschall-Durchflussmessern wird die Ultraschall-Laufzeit (Time of flight) sowohl in Strömungsrichtung als auch gegen die Strömungsrichtung des Gases bzw. der Flüssigkeit gemessen. Aus der Differenz dieser beiden Schalllaufzeiten lässt sich die Strömungsgeschwindigkeit der Gase oder Flüssigkeiten ermitteln. Bei ruhender Strömung sollte die Differenz gleich Null betragen. Tatsächlich kann jedoch auch in einem solchen Falle in der Regel ein Unterschied zwischen den beiden Ultraschallaufzeiten ermittelt werden. Dieses Phänomen, das als Nullflussfehler bezeichnet wird, ist durch die physikalischen Eigenschaften der verwendeten Werkstoffe sowie die Gegebenheiten der Signalverarbeitungstechnologie bedingt und kann die Messgenauigkeit beeinträchtigen. Morgans Fachkräfte haben lange an einer Lösung für dieses Problem gearbeitet.
Oxana Jaroszak, zuständig für die Entwicklung von Morgans Ultraschallwandlern, erläutert: „Dank unserer umfassenden Werkstoffkenntnisse und unserer langjährige Erfahrung bei der Entwicklung von Wandlern haben wir ganz neue Werkstoffe entwickelt, die bei Ultraschallwandlern zu einer Reduzierung des Nullflussfehlers führen sollten. Tatsächlich konnten mit den neuen Wandlern auch unter extremen Umgebungsbedingungen sehr gute Werte erzielt werden. Dies wirkt sich positiv auf die Messgenauigkeit von Ultraschallsensoren zur Wasser- und Gasdurchflussmessung aus.“
Weitere Informaitionen finden Sie unter www.morgantechnicalceramics.com/flow-offset
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Weiterführende Links
- Originalmeldung von Morgan Advanced Materials
- Alle Meldungen von Morgan Advanced Materials
- [PDF] Pressemitteilung: Morgan Adanced Materials macht Fortschritte bei der Bestimmung des Nullflussfehlers