Ultraschall-Durchflussmesser für offene Kanäle zur Anwendung in Parshall-Messrinnen

Ein Ultraschall-Durchflussmesser für offene Kanäle nutzt einen Ultraschall-Durchflussmesser in Verbindung mit einer Parshall-Messrinne, um den Flüssigkeitsdurchfluss in einem offenen Kanal zu messen. Hier die wichtigsten Aspekte:

1. So funktioniert es:
   • Parshall-Messrinne: Die Parshall-Messrinne ist eine fest installierte hydraulische Anlage, die die unterkritische Strömung in einem offenen Gerinne beschleunigt. Sie weist sowohl verengte Seitenwände als auch einen Gefälle im Gerinneboden am engsten Punkt auf. Dadurch lässt sich die Durchflussrate im Zulauf der Messrinne durch eine einzige Pegelmessung an einer festgelegten Stelle bestimmen.
   • Ultraschall-Durchflussmesser: Ein Sensor, der oberhalb des Wasserstroms in der Parshall-Messrinne angebracht ist, sendet einen Schallimpuls aus, der von der Wasseroberfläche reflektiert wird. Die Laufzeit des Impulses bis zum Empfang des Echos bestimmt den Wasserstand in der Messrinne. Dieser Messwert wird anschließend mithilfe einer vorprogrammierten Gleichung, die auf den Typ und die Größe der verwendeten Parshall-Messrinne abgestimmt ist, in einen Durchfluss umgerechnet.
2. Vorteile:
   • Genauigkeit: Kann eine gute Gesamtgenauigkeit für die Durchflussmessung bieten, typischerweise innerhalb von ±8-10% abhängig von verschiedenen Faktoren wie der Genauigkeit der Messrinne, der Genauigkeit des Durchflussmessers, Installationsfehlern und Kalibrierungsfehlern.
   • Berührungslose Installation: Der Ultraschallsensor kommt nicht mit der Flüssigkeit in Kontakt und wird daher nicht durch Faktoren wie Fett, Schwebstoffe, Schlamm und korrosive Chemikalien im Flüssigkeitsstrom beeinträchtigt. Zudem ist der Wartungsaufwand minimal.
   • Breites Anwendungsspektrum: Parshall-Messrinnen finden breite Anwendung in Bereichen wie Bewässerungskanälen, Oberflächengewässern, Industrieabwässern und Kläranlagen. In Kombination mit einem Ultraschall-Durchflussmesser bieten sie eine vielseitige Lösung zur Durchflussmessung in offenen Gerinnen.
3. Nachteile und Herausforderungen:
   • Umwelteinflüsse: Ultraschall-Durchflussmesser können durch Wind, Dampf und Lufttemperaturgradienten beeinträchtigt werden. Änderungen der Lufttemperatur können die Schallgeschwindigkeit beeinflussen, daher muss der Durchflussmesser diese Änderungen kompensieren. Auch Sonnenlicht kann die Sensorleistung durch künstliche Erwärmung des Sensors beeinträchtigen.
   • Strömungsstörungen: Turbulenzen, Schaum und Treibgut in der Strömung können zu künstlich hohen Durchflussmesswerten führen, da das Messgerät diese möglicherweise erfasst, bevor es den tatsächlichen Wasserspiegel der Strömung misst.
   • Anforderungen an die Installation von Messrinnen: Parshall-Messrinnen müssen für genaue Messungen sowohl von vorne nach hinten als auch von Seite zu Seite waagerecht ausgerichtet sein. Obwohl für einige Messrinnen Korrekturverfahren entwickelt wurden, ist die korrekte Installation und Ausrichtung entscheidend für eine präzise Durchflussmessung.