Durchflussmessung

Helfen am Weltwassertag

Helfen am Weltwassertag

Helfen am Weltwassertag

Durchflussmessgeräte von Eletta helfen beim Schutz der Umwelt.

Wasser ist das wertvollste Gut auf der Erde und ist die Voraussetzung für alles Leben. Trinkwasser wird zunehmend knapp, da der Verbrauch und die Verschwendung zunehmen. Zur besseren Überwachung des Verbrauchs und zur Vermeidung von Verschwendung trägt Eletta bei.

Eletta stellt seit über 70 Jahren Durchfluss-Messgeräte und Strömungswächter her. Für die Durchfluss-Messung und Überwachung von Flüssigkeitsströmen empfehlen sich die bewährten Differenzdruck-Geräte, die auf Wunsch sogar ohne Elektronik auskommen und ihre Aufgabe über Jahrzehnte zuverlässig und wartungsfrei unter widrigsten Bedingungen (Salzluft, Schmutz, Kondenswasser ...) erfüllen. Für die Überwachung von Trinkwasser bietet das Unternehmen Edelstahlvarianten an.

Bisher hat sich Eletta auf diese Differenzdruck-Technologie fokussiert, die einen der anerkanntesten Wege darstellt, den Durchfluss in einem Rohrsystem zu messen und zu kontrollieren. Da aber nicht jede Messtechnologie in jeder Applikation einsetzbar ist – dafür gibt es physikalische, chemische und kommerzielle Beschränkungen – hat Eletta Messtechnik GmbH, Berlin, das Portfolio nun um die Ultraschall-Messtechnologie erweitert.

Christoph Paliot, Vertriebsleiter bei Eletta, zur neuen Strategie: ”Als Mittelständler mit starkem technischen Hintergrund sind wir flexibel und möchten optimal auf die Wünsche unserer Kunden reagieren. Dies betrifft nicht nur logistische Fragestellungen, Sonderbauten oder die technische Beratung, die für uns im Vordergrund steht, sondern wir möchten auch als Spezialisten für die Durchflussmessung eine möglichst große Bandbreite von Anwendungen abdecken. Daher ist die Ultraschall-Technologie die perfekte Ergänzung unseres Programms.”

Die Eletta-Ultraschalldurchflussmesser verwenden das Laufzeitdifferenzverfahren zur präzisen, nichtinva­siven Messung von Durchflüssen in vollgefüllten Rohrlei­tungen. Zur Messung des Durchflusses werden zwei Ultraschall­sensoren von außen an das Rohr angeklemmt, wobei beide Sensorköpfe abwechselnd Ultraschallsignale sen­den und empfangen. Die Impulse durchlaufen das Rohr und das Medium sowohl mit als auch entgegen der Flussrichtung. Die daraus resultierende Differenz in der Laufzeit der beiden entgegengesetzten Signale verhält sich direkt proportional zur Strömungsgeschwindigkeit und kann mithilfe zusätzlicher Rohrparameter als Durchfluss­volumen ausgegeben werden.

Die Messinstrumen­te können an Rohrleitungen verschiedenster Materialien und Durchmesser von 10 mm bis 6.500 mm befestigt werden, egal ob es sich dabei um hochreine oder ver­schmutzte, harmlose oder aggressive Medien handelt. Mit den tragbaren Geräten können auch dort Messungen durchgeführt werden, wo kein Stromanschluß zur Verfügung steht, oder wo lediglich eine zeitlich begrenzte Messung erforderlich ist.

Durch die Ultraschall-Durchflussmesser ergeben sich vielfältige Einsatzbereiche, wenn es darum geht, Trinkwasser-Anlagen zu überwachen. Speziell wo wir es mit großen Rohrdurchmessern zu tun haben, ist der Einsatz der Ultraschall-Technologie ressourcenschonend und vorteilhaft:

  • Leckageprüfung: hier geht es um schnelle Erkennung von Leckstellen und Erhöhung/Sicherstellung der Wirkungsgrade
  • Test und Inspektion von Pumpen und Ventilen: Diese vitalen Bauteile unterliegen über die Zeit dem Verschleiß. Werden sie nicht überwacht, drohen auch hier hohe Verlustleistungen und ein Sinken der Effizienz für das Gesamtsystem. Durch eine Überwachung einzelner Stränge kann automatisch geprüft werden, wo Fehler auftreten und diese können behoben werden, bevor ein Versorgungsengpass oder ein großes Leck auftritt.
  • Überwachung von Brunnenanlagen: durch die kontinuierliche Messung und Überwachung der Entnahme werden Ausfälle von Pumpen oder andere Störungen schnell erkannt und Engpässe vermieden. Zudem kann die Entnahmeleistung verbrauchsgerecht gesteuert werden und Verschwendung wird vermieden. So sichern Sie mit Durchflussmessern von Eletta den Grundwasserspiegel.
  • Pumpwerke: Die Ultraschall-Geräte von Eletta werden vielfach dazu benutzt, über temporäre Messungen bei der Inbetriebnahme die Pumpenleistung einzustellen und zu optimieren. Hier ist der wichtigste Vorteil der Ultraschall-Geräte, dass die Sensoren von außen auf das Rohr geklemmt werden. Teurer und aufwendiger Einbau wird vermieden – die Installation dauert nur wenige Minuten. Und das bei Rohren aus allen Materialien
  • Kläranlagen: Das Wasser-Recycling spielt eine immer größere Rolle. Leider ist der Energie-Aufwand für die Reinigung des Schmutzwassers immens, so dass die Steuerung der Prozesse sehr genau sein sollte. Nur so ist gewährleistet, dass das Reinigungsergebnis für die Umwelt optimal ist, und der Energieverbrauch minimal. Auch hier empfiehlt sich der Einsatz der Eletta-Geräte zur Überwachung der verschiedenen Flüssigkeitsströme.
  • Auslegung von Hauswasser-Anlagen: Oftmals sind die Hauswasser-Anlagen nicht gemäß dem tatsächlichen Verbrauch gemäß ausgelegt und zu groß dimensioniert, was zu Verlusten führen kann. Vor dem Retrofit empfiehlt sich eine mehrtägige Verbrauchsmessung, um die tatsächlich benötigten Mengen zu bestimmen. Auf Basis dieser Messung kann dann die neue Anlage optimal dimensioniert werden, um Wasser- und Energieaufwand zu minimieren.

Zusammenfassend stellen wir fest, dass die Überwachung von Durchflüssen in vielfältiger Weise Havarien bei der Trinkwassergewinnung und -verteilung zuverlässig verhindern kann, wenn man die jeweils geeigneten Durchflussmessgeräte einsetzt. Hierbei ist Eletta Ihr Partner, der seit Jahrzehnten der Spezialist für diese Aufgabe ist und Technologien anbietet, die robust genug sind, wartungsfrei ihre Aufgabe auch unter schwierigen Umgebungsbedingungen lange Zeit zu verrichten.

Die Vorteile der Ultraschall-Messung

Während die Durchflussmesser bei den meisten anderen Messverfahren ins Rohr eingebaut werden müssen, sei es mit einem Gewinde oder mit Flanschen, erfolgt die Ultraschall-Messung nicht-invasiv: Die Ultraschall-Sensorpaare, die die Signale jeweils absenden und aufnehmen, werden bei den Eletta-Geräten einfach auf das Rohr aufgeklipst, geschnallt oder mit Magnetschienen befestigt. Diese einfache Art der Installation ist kostengünstig, da ohne aufwendige Hardware und mit geringem Zeitaufwand erledigt.

Zudem muss das Rohr nicht aufgetrennt werden, was eine effiziente Messung von hygienischen oder aggressiven Flüssigkeiten mit geringem Aufwand ermöglicht. So ist auch eine Messung an fast jeder Stelle der Anlage möglich, so lange die Vor-und Nachlaufstrecken zur Beruhigung des Mediums eingehalten werden. Diese Strecken, die der Beruhigung des Mediums und so der Genauigkeit der Messung dienen, sind kürzer als bei vielen anderen Technologien zur Durchfluss-Messung.

Speziell bei der Anwendung an großen Rohrweiten genießt der Anwender eine doppelte Ersparnis: in der Regel sind die Rohrteile bei invasiver Messung (Vortex, Differenzdruck, Flügelrad etc.) sehr teuer. Zudem fallen hohe Lohnkosten an, da Flansche oder Gewinde angebracht werden müssen, mit denen das Messgerät ins Rohr eingebracht wird. Im Gegensatz hierzu wird bei den Eletta-Ultraschallgeräten das Sensorpaar einfach außen am Rohr mittels Befestigungsketten oder Magnetschienen angehängt. Dies erfolgt innerhalb weniger Minuten und ermöglicht einfache Montage auch in schwer zugänglichen Anlagen, zum Beispiel bei Rohrbündeln. Bedenken Sie bei der Festlegung des Messpunktes immer, dass dieser für den installierenden Techniker zugänglich sein muss.

Der Benutzer wird durch einen Installations-Assistenten durch die gesamte Montage und Inbetriebnahme des Durchfluss-Messgerätes geführt, so daß Fehler fast unmöglich sind und die Präzision der Messung garantiert ist. Zur genauen Bestimmung vor Ort sind Temperatursensoren und Sensoren zur Bestimmung der Wanddicke am Rohr, in dem gemessen werden soll, erhältlich. So werden alle Parameter automatisch erfasst, die einen Einfluss auf das Messergebnis haben und dadurch automatisch eine präzise Messung ermöglicht.

Die Messung von Medien, die unter extrem hohen Drücken stehen, ist problemlos möglich und effizient, da hierbei die nicht-invasive Messung wiederum ihre Vorteile ausspielt: Der Nutzer braucht sich keine Gedanken über die Druck-Klassen der Messgeräte zu machen. Mit den optionalen Wärmesensoren können auch Wärmemengen gemessen werden, um die Effizienz von Anlagen zu überwachen oder bei Verlassen von Grenzwerten Alarme auszulösen. Dies dient der Sicherheit in der Anlage und vermeidet teure Schäden durch Überhitzung, Trockenlaufen oder andere Fehler.

In vielen Industrien laufen die Produktionsprozesse kontinuierlich, weil so Kosten und Produktqualität optimiert werden können. Eine Unterbrechung birgt Risiken, die mit dem Einsatz des Ultraschallgerätes vermieden werden. Die Sensoren werden an der Außenseite des Rohres befestigt – bei laufender Produktion.

Die nicht-invasive Messung ist auch ideal für den temporären Einsatz des Durchfluss-Messgeräts. Hierzu bietet Eletta die tragbaren Geräte der KATflow 2xx-Reihe an. Oft gibt es dem Inbetriebnehmer oder Anlagenbetreiber einen Sicherheitsgewinn oder Leistungsnachweis, wenn bei der Inbetriebnahme von Hydraulik-, Kühl- oder Lebensmittelproduktionsanlagen, in denen keine dauerhafte Durchfluss-Messung vorgesehen ist, bei der Abnahme der Anlage deren Lesitung gemessen und protokolliert wird. Schließen Sie einfach das KATflow200 an und starten Sie Ihre Anlage – die Daten werden im tragbaren Gerät erfasst und können nach der Messung auf einen Computer heruntergeladen werden. So ist in wenigen Minuten ein Abnahmeprotokoll erstellt.

Eine wichtige, da umweltrelevante Applikation ist die Leckagemessung in Wasserrohren, die abseits von Stromanschlüssen liegen. Hierzu bietet Eletta Versionen des tragbaren Gerätes an, die mit Langzeit-Batterien über mehrere Wochen lang messen können. Widrige Umweltbedingungen sind hier durch die durchdachte mechanische Konstruktion der Mess-Peripherie kein Problem.

Für die Messung bei hohen Medientemperaturen bietet Eletta auch Sensoren an, die bis 250°C hitzefest sind, ebenso stationäre Meßgeräte für den ATEX-Bereich, so daß auch Messaufgaben in Pharma- und Chemieindustrie, sowie in Raffinerien und ähnlichen industriellen Bereichen mit herausfordernden Umgebungsbedingungen erfolgreich durchgeführt werden können.

In der folgenden Tabelle erläutern wir die Unterschiede der beiden Technologien, so daß jeder Anwender für sich entscheiden kann, welche Technologie für seine Applikation optimal ist, unter der Berücksichtigung von technischen und finanziellen Gesichtspunkten.

Durchflussmessung per…

 

Ultraschall

Differenzdruck

Messung nicht-invasiv mit außenliegenden Sensorpaaren

Messung durch Meßblende im Rohr

geringe Installationskosten, gerade bei großen Rohrweiten

Rohr muss aufgetrennt werden, um Messgerät einzubauen

universeller Einsatz bei aggessiven Medien

entsprechendes Rohrmaterial muss gewählt werden

Messung unabhängig vom Rohrinnendruck

Auswahl bestimmter Druckbereiche erforderlich

Messung von Flüssigkeiten, Gase nur bedingt

Messung von Flüssigkeiten und Gasen

Auswertung der Messdaten ausschließlich im elektronischen Transmitter

Rein mechanische Messgeräte erhältlich für Durchfluss-Messung in Bereichen mit radioaktiver oder Magnetstrahlung

Limitierung des Einsatzes in schwierigen Umgebungsbedingungen durch die technischen Eigenschaften der Auswerte-Elektronik

Robuster Aufbau und extreme Zuverlässigkeit bei widrigen Umgebungsbedingungen

Messung von sterilen Medien oder flüssigen Lebensmitteln mit Standardgeräten

Keine Messung von Lebensmitteln, da nicht sterilisierbar

Anschaffungskosten für kleinere Rohweiten hoch

sehr kostengünstige Messung bei kleineren Rohrweiten bis DN150

portable Geräte für die temporäre Messung erhältlich

Messgerät muss fest verbaut werden

Die Anwendungsmöglichkeiten mit KATflow von Eletta

  • Überwachung und Steuerung von Produktionsprozessen. Hier können die Geräte entweder in den tragbaren Varianten für zeitlich begrenzte Durchfluss-Messungen eingesetzt (beispielsweise bei Inbetriebnahmen), oder als stationäre Geräte in die Steuerung der Prozesse eingebunden werden.
  • Zu den größten Ausgaben für Unternehmen der Lebensmittel- und Agrarindustrie zählen der hohe Wasserverbrauch und die Entsorgung von Abwasser. Nicht zu vernachlässigen sind außerdem Kosten für Pumpen sowie der Wasser- und Abwasseraufbereitung. Um interne Fließprozesse überwachen zu können ist mitunter eine Nachrüstung mit Durchflussmessern notwendig, hin und wieder müssen im Zuge von Standorterhebungen auch Vor-Ort-Messungen durchgeführt werden. Clamp-on-Durchflussmessgeräte sind für solche Aufgaben hervorragend geeignet, da sie nicht nur sauber und hygienisch, sondern auch schnell zu installieren und einfach zu bedienen sind. Der Anwender kann sicher sein, dass die Sterilität beim Herstellungsprozess zu keinem Zeitpunkt gefährdet ist.
  • Mikrochip-Herstellung: Durchflussanwendungen sind wesentliche Bestandteile bei der Fertigung von Halbleitern und Elektronikkomponenten. Die bei den einzelnen Herstellungsschritten verwendeten Flüssigkeiten sind entweder ätzend oder hochrein. Da Ultraschall-Durchflussmessgeräte von außen befestigt werden, eignen sie sich perfekt für diese speziellen Bedingungen. Im Gegensatz zu anderen Messverfahren stellt die geringe Leitfähigkeit der Medien für unsere Messinstrumente kein Problem dar. So können über die effiziente Überwachung und Prüfung von Spülvorgängen die Standzeiten der Bäder verlängert werden, mit deutlichem Nutzen für Deckungsbeitrag und Umwelt.
  • Steril-Applikationen in der Pharmatechnik: Messungen von Rohwasser für Vorbehandlungsanlagen, Recycling- und Rückgewinnungsdurchflussmessungen bei Umkehrosmoseanlagen, Messung von Speisewasser bei Enthärtungs- und Entsalzungsanlagen, Speise- und Abwasserdosierung bei Membranverfahren, Messungen an Verwendungsstellen bei Herstellungsprozessen, Messung von Rückspülwasser 
  • Messungen in der Wasser- und Abwasserwirtschaft: Kontrolle von Trinkwasserleitungsnetzen und Lecksuche, Langzeit-Leckagekontrollen, Messungen in Gruben, Brunnen und Gebieten mit Überschwemmungsgefahr. Hier sind die mobilen Versionen der Durchflussmesser vorteilhaft, die mit Langzeit-Batterien eine Messung abseits von festen Spannungsquellen über mehrere Wochen ermöglichen. Die einfache, schnelle Installation der Sensorpaare ermöglicht einen äußerst effizienten Einsatz und spart Lohnkosten.
  • Ergänzung und Kontrolle von Einbau-­Durchflussmessern, sowie Ersatz von elektromagnetischen Durchflussmessgeräten und temporärer Ersatz von Einbau-Durchflussmessern allgemein.
  • Gebäudeinstandhaltung: Überwachung und Kontrolle von Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen. Auch hier hat der Anwender die Wahl zwischen temporärer Messung oder Festeinbau, um Daten für energieeffiziente Steuerung seiner Anlage zu gewinnen.
  • Kostengünstige Lösung für große Rohrweiten, wo der Einbau von Rohrteilen bei anderen Durchfluss-Messverfahren einen erheblichen Kostenfaktor darstellt: Messungen von Hochtemperatur-Kesselspeisewasser, Konzentrationsmessungen von Säuren, Messungen in Abwasseraufbereitungsanlagen, Hochtemperatur-Kondensatmessungen, Anwendungen für Destillationsprodukte, Messungen von Kohlenwasserstoffen
  • Durchflussmessungen an hydraulischen Systemen, ohne Rücksicht auf verschiedene Druckklassen nehmen zu müssen. Welcher Hochdruck im System auch herrschen mag, die Durchfluss-Messung erfolgt immer zuverlässig und präzise.
  • Marine: Treibstoffverbrauchsmessungen, Messungen an Motorkühlkreisläufen, Überwachung von Salzwassereinspeisungen, Balancemessung von Wassersystemen, Kontrolle von Feuerlöschpumpen, Ballastkontrollsysteme
  • Durchfluss- und Temperaturmessungen während CIP-Reinigungsspülungen
  • Funktionsüberwachung von Wärmetauschern. Auch hier spielt die Effizienz der Systeme über einen langen Zeitraum eine Rolle im Sinne der Energie-Ersparnis. Eine gleichzeitige Durchfluss- und Temperaturmessung zeigt sofort mögliche Fehler an. So kann der Bediener frühzeitig eingreifen und die Effizienz wieder herstellen.
  • Messungen an Rohrleitungen in ungeschützer Lage. Für lange Standzeiten und zuverlässige Messung über lange Perioden sind Sensorpaare aus Edelstahl erhältlich.
  • Produkt- und Trennschichterkennungssysteme
  • Durchflussmessungen in Ex-Bereichen: Messungen von Brauchwasser im Offshore-Bereich, Anwendungen für Destillationsprodukte, Messungen von Methanol- und Wasserinjektionssystemen, Tankentladesysteme, Messungen von Raffinerie-Produkten, Ölvermischungssysteme. Bei diese Anwendungen spielt wiederum die nicht-invasive Messung ihre Vorteile aus. Das Durchfluss-Messgerät braucht keine spezielle Konfiguration, um den aggressiven Medien zu widerstehen. Die Sensoren werden einfach außen an das Rohr angebracht. So kann der Anwender auch sehr leicht sein Portfolio an Durchfluss-Messgeräten standardisieren, da für alle Applikationen das gleiche Gerät verwandt werden kann.