DE102012012252B4 - System zur Durchflussmessung - Google Patents

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Abstract

System (1) zur Durchflussmessung mit einem ersten Durchflussmessgerät (2) und einem zweiten Durchflussmessgerät (3), wobei das erste Durchflussmessgerät (2) und das zweite Durchflussmessgerät (3) jeweils eine Daten aus der Durchflussmessung erzeugende Auswerteeinheit (4, 5) aufweisen, wobei eine Überwachungsvorrichtung (6) vorgesehen ist, wobei die Überwachungsvorrichtung (6) derartig mit den Auswerteeinheiten (4, 5) verbunden ist, dass die Überwachungsvorrichtung (6) von den Auswerteeinheiten (4, 5) erzeugte Daten erhält, und wobei die Überwachungsvorrichtung (6) derartig ausgestaltet ist, dass die Überwachungsvorrichtung (6) ausgehend von einem Vergleich der von den Auswerteeinheiten (4, 5) erzeugten Daten mindestens ein Vergleichsergebnis erzeugt und zumindest das Auftreten eines mit mindestens einem Vergleichsergebnis verbundenen Fehlerzustands signalisiert, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Durchflussmessgerät (2) und das zweite Durchflussmessgerät (3) jeweils ein Ultraschalldurchflussmessgerät mit einem Messrohr (7, 8) ist, wobei das erste Durchflussmessgerät (2) und das zweite Durchflussmessgerät (3) entlang der Flussrichtung eines Mediums hintereinander angeordnet sind, nämlich wobei die beiden Ultraschalldurchflussmessgeräte jeweils ein separates Messrohr (7, 8) aufweisen und wobei die Messrohre (7, 8) entlang der Flussrichtung eines Mediums hintereinander angeordnet sind, und wobei das erste Durchflussmessgerät (2) und das zweite Durchflussmessgerät (3) sich voneinander unterscheiden und/oder unterschiedliche Orientierungen für die Durchflussmessung aufweisen, nämlich wobei das erste Durchflussmessgerät (2) und das zweite Durchflussmessgerät (3) sich hinsichtlich der Art der Durchflussmessung voneinander unterscheiden, nämlich sich zumindest hinsichtlich des Wegs der Ultraschallsignale im jeweiligen Messrohr (7, 8) voneinander unterscheiden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein System zur Durchflussmessung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Abgesehen davon, dass eine hohe Messgenauigkeit bei jeder Durchflussmessung aus technischer Sicht immer wünschenswert ist, besteht gerade bei hochwertigen flüssigen oder gasförmigen Gütern, wie zum Beispiel Erdöl und Erdgas, ein erhebliches Interesse daran, dass aus Lieferantensicht die - und nur die - zu liefernde Menge geliefert wird, und aus Abnehmersicht, dass die - und zwar mindestens die - angeforderte Menge erhalten wird. Messtoleranzen gehen immer zu Lasten eines der am Handel beteiligten, üblicherweise zu Lasten des Lieferanten.
  • Bekannte Messmethoden der Durchflussbestimmung bedienen sich beispielsweise der Laufzeit von Ultraschallwellen, wobei diese entweder direkt zwischen zwei Ultraschallwandlern übertragen werden oder eine Reflektion an der Wand des Messrohrs erfahren (siehe z. B. die Patentschriften DE 196 48 784 C2 oder DE 103 12 034 B3 ). Dabei werden für die genannte Anwendung insbesondere Durchflussmessgeräte mit einer möglichst hohen Messgenauigkeit bevorzugt. Ultraschallmessverfahren sind insbesondere bei großen Rohrnennweiten vorteilhaft einsetzbar, da mit den Ultraschallwellen bei geeigneter Anordnung der Ultraschallsender und -empfänger der durchströmte Rohrquerschnitt praktisch vollständig überwachbar ist, was vor allem für solche Messgeräte zutrifft, die eine Mehrzahl an Messpfaden realisieren, die den Strömungsquerschnitt in unterschiedlichen Bereichen durchlaufen.
  • Aus den Druckschriften US 4 090 179 A ist beispielsweise ein System zur Durchflussmessung bekannt, das zwei Vortex-Durchflussmessgeräte aufweist, die an zwei unterschiedlichen Messorten angeordnet sind.
  • Die EP 0 465 182 A2 offenbart ein System zur Durchflussmessung, bei dem ein thermisches Durchflussmessgerät mit einem nicht-thermischen Durchflussmessgerät kombiniert wird. Die Messungen des thermischen Durchflussmessgerätes werden mit den Messungen des nicht-thermischen Durchflussmessgerätes korrigiert.
  • Weitere Systeme zur Durchflussmessung mit zwei Durchflussmessgeräten sind aus den Druckschriften US 2010/0223976 A1 und DE 10 2009 046 758 A1 bekannt. Des Weiteren zeigt die US 2010/0005900 A1 ein System zur Durchflussmessung, das zwei Subsysteme in Form eines dualen Ultraschalldurchflussmessgerätes aufweist.
  • Aufgrund von sich ändernden Messbedingungen oder Alterungserscheinungen der Messgeräte können jedoch ggf. Messunsicherheiten oder sogar Messfehler auftauchen. Um solche Erscheinungen zu identifizieren, ist es im Stand der Technik bekannt, unterschiedliche Durchflussmessgeräte hintereinander anzuordnen, wobei sich die Messgeräte im Messprinzip oder durch den Hersteller voneinander unterscheiden. Damit geht die Erwartung einher, dass die Messgeräte beispielsweise ein unterschiedliches Alterungsverhalten zeigen und auch auf Änderungen der Messbedingungen (z. B. Verschmutzungen oder Ablagerungen) unterschiedlich reagieren. Soweit dies gegeben ist und insofern Abweichungen der Messdaten beobachtet und erkannt werden, dient diese Diversität der Messung des Durchflusses der Überwachung des Systems.
  • Nachteilig an solchen Systemen ist, dass die Diversität wieder zusammengeführt werden muss, was mit Schwierigkeiten verbunden sein kann. Werden unterschiedliche Messprinzipien verwendet, so lassen sich die Werte ggf. nicht unmittelbar miteinander vergleichen bzw. müssen unterschiedliche Fehlertoleranzen beachtet werden. Werden zudem Messgeräte von unterschiedlichen Herstellern verwendet, so müssen ggf. zusätzliche Informationen über die jeweiligen Besonderheiten vorhanden sein. Daher wäre es vorteilhaft, über ein vereinfachtes System zu verfügen, so dass mehr Rechenaufwand für die eigentliche Auswertung und nicht schon bereits für die Vergleichbarkeit der Daten aufgewendet werden muss.
  • Bei den eingangs beschriebenen Anwendungen der Durchflussmessung handelt es sich häufig um den sogenannten eichpflichtigen Verkehr, bei dem besondere Anforderungen an die Genauigkeit der Messgeräte und vor allem an den Nachweis dieser Genauigkeit gestellt werden. Für den Nachweis der Genauigkeit ist es im Allgemeinen erforderlich, das System - also die Messgeräte mit ihren jeweiligen Messrohren und ggf. auch zwischen diesen verbindend angeordnete Rohre - in regelmäßigen zeitlichen Abständen aus dem umgebenden Rohrsystem herauszunehmen und einer Kalibrierung/Eichung zu unterziehen, wobei hier die Konformität mit bestimmten Genauigkeitsanforderungen von dazu befugten Instituten bestätigt wird, wie zum Beispiel von der physikalisch-technischen Bundesanstalt in Deutschland. Dieser Vorgang ist sehr aufwändig, da solche Systeme ein hohes Gewicht aufweisen können und da für erforderliche Bypässe etc. gesorgt werden muss. Daher wäre es vorteilhaft, Systeme zu verwenden, die über möglichst lange Eichintervalle verfügen, idealerweise nach einer ersten Eichung die Eichfrist „unendlich“ aufweisen.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein System zur Durchflussmessung vorzuschlagen, das eine Selbstüberwachung auf einfache Art erlaubt.
  • Die aufgezeigte Aufgabe ist erfindungsgemäß zunächst und im Wesentlichen bei dem in Rede stehenden System zur Durchflussmessung dadurch gelöst, dass das erste Durchflussmessgerät und das zweite Durchflussmessgerät sich voneinander unterscheiden und/oder unterschiedliche Orientierungen für die Durchflussmessung aufweisen. Das erste Durchflussmessgerät und das zweite Durchflussmessgerät weisen jeweils eine Daten aus der Durchflussmessung erzeugende Auswerteeinheit auf. Zudem ist eine Überwachungsvorrichtung vorgesehen, die derartig mit den Auswerteeinheiten verbunden ist, dass die Überwachungsvorrichtung von den Auswerteeinheiten erzeugte Daten erhält. Weiterhin ist die Überwachungsvorrichtung derartig ausgestaltet, dass die Überwachungsvorrichtung ausgehend von einem Vergleich der von den Auswerteeinheiten erzeugten Daten mindestens ein Vergleichsergebnis erzeugt und zumindest das Auftreten eines mit mindestens einem Vergleichsergebnis verbundenen Fehlerzustands signalisiert. Das erfindungsgemäße System verfügt über zwei Durchflussmessgeräte, die sich voneinander unterscheiden. Die Unterschiede können dabei im Hersteller und in der Art der Anwendung bzw. Umsetzung des Messprinzips liegen. Der Unterschied ist insbesondere derartig, dass sich Fehler der Messung oder Änderungen im Messaufbau, z. B. Verschmutzungen jeweils unterschiedlich bei den einzelnen Durchflussmessgeräten auswirken bzw. sich jeweils unterschiedlich aus den gewonnenen Messdaten ableiten lassen.
  • Alternativ oder ergänzend weisen das erste und das zweite Durchflussmessgerät unterschiedliche Orientierungen für die jeweilige Durchflussmessung auf. Die Orientierung bezieht sich dabei jeweils auf die Anordnung der jeweiligen für die Durchflussmessung relevanten Komponenten der zwei Durchflussmessgeräte zumindest in einer Ebene senkrecht zur Durchflussrichtung des Messmediums. Sind die beiden Durchflussmessgerät in einer Ausgestaltung entlang der Flussrichtung hintereinander angeordnet, so weisen sie auch hinsichtlich der Messungen unterschiedliche Orientierungen auf. Die Orientierung ergibt sich dabei insbesondere aus der Anordnung der relevanten Komponenten bzw. aus der für die Messung relevanten Wechselwirkung mit dem Messrohr, das vom Messmedium durchströmt wird. Die Orientierungen unterscheiden sich vorzugsweise dahingehend, dass Störungen (beispielsweise Ablagerungen oder Anhaftungen) sich unterschiedlich auf die jeweiligen Durchflussmessungen auswirken. Verläuft ein Orientierung beispielsweise derartig, dass eine Wechselwirkung mit dem in Richtung der Schwerkraft unten befindlichen Teil des Messrohrs stattfindet, und verläuft die andere Orientierung im Wesentlichen senkrecht dazu, beispielsweise auf halber Höhe des Messrohrs, so wirkt sich ein Sediment unterschiedlich auf die Messungen der beiden Durchflussmessgeräte aus. Die beiden Orientierungen können dabei auf gleicher oder unterschiedlicher axialer Position längs der Strömung des Messmediums angeordnet sein. Insgesamt mit anderen Worten: Die Durchflussmessgeräte reagieren auf Störungen - in welcher Art diese auch immer vorliegen mögen - unterschiedlich. Dieses unterschiedliche Verhalten wird dahingehend ausgenutzt, dass die Überwachungsvorrichtung die Auswertedaten der den Durchflussmessgeräten zugeordneten Auswerteeinheiten miteinander vergleicht und ein entsprechendes Vergleichsergebnis erzeugt. Hierfür verfügt die Überwachungsvorrichtung über eine entsprechende Logik oder ein neuronales Netz, das in einer Ausgestaltung auch zumindest eine Einlernphase erlaubt.
  • Durch die Auswertung der Daten von zwei Auswerteeinheiten kann einerseits die Menge an Information über die Messbedingungen erhöht werden, da von zwei Messgeräten Daten generiert werden. Andererseits erlauben es beispielsweise Plausibilitätsbetrachtungen, den Zustand eines Messgerätes durch das andere zu überwachen. Hierdurch stellt sich eine sehr vorteilhafte Selbstüberwachung ein. In der Umsetzung werden beispielsweise zu große Differenzen zwischen den Messwerten für den Durchfluss signalisiert. Alternativ oder ergänzend werden Unterschiede zwischen zusätzlich aus den Messungen gewonnenen - sekundären - Daten, z. B. über Ablagerungen an der Rohrwand oder auf einem Element eins Messgerätes oder über die Temperatur des Messmediums als Fehler angezeigt. Hierfür ist es möglich, dass mindestens eine Auswerteeinheit aus einer Messung des Durchflusses zusätzlich zu einem Wert des Durchflusses sekundäre Daten erzeugt. Diese sekundären Daten sind zusätzlich zu den zuvor genannten beispielsweise Aussagen über die Form des Flusses des Mediums, über das Vorliegen von unterschiedlichen Phasen usw. Sekundäre Daten sind weiterhin beispielweise auch Zwischenergebnisse auf dem Weg der Auswertung z. B. der Laufzeit eines Messsignals hin zum Wert für den Durchfluss des Messmediums.
  • Damit geht eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung einher, in der beide Auswerteeinheiten aus einer Messung des Durchflusses zusätzlich zu einem Wert des Durchflusses sekundäre Daten erzeugen. Dabei vergleicht die Überwachungsvorrichtung mindestens die sekundären Daten miteinander. Vorzugsweise werden die eigentlichen Messdaten über den Durchfluss ebenfalls für den Vergleich hinzugezogen. Die verwendeten Durchflussmessgeräte verfügen für das erfindungsgemäße System über spezielle Auswerteeinheiten, die Überwachungs- und Kontrollfunktionen beinhalten und die mithin Aussagen über die Messgenauigkeit und über die Messung beeinflussende Größen tätigen. Für die Ausgabe solcher sekundären Daten verfügen die Durchflussmessgeräte bzw. speziell die Auswerteeinheiten zumeist über eine sog. Service-Schnittstelle, die zusätzlich zu der normalen Schnittstelle für die Messdaten vorgesehen ist. Bei dem Messmedium handelt es sich um eine Flüssigkeit, um ein fließfähiges Gemisch oder insbesondere um ein Gas bzw. ein Gasgemisch.
  • In einer Ausgestaltung vergleicht die Überwachungsvorrichtung die von den Auswerteinheiten erzeugten Daten von unterschiedlichen Messzeitpunkten miteinander. Daten von vorhergehenden Messungen, also sog. Historiendaten, erlauben das Erkennen von Tendenzen und Entwicklungen, wie sie beispielsweise durch Ablagerungen oder Abnutzungen entstehen. Sind Entwicklungen insbesondere so deutlich, dass sie eine Extrapolation erlauben, so können bereits Fehler signalisiert werden, bevor sie sich in falschen Messwerten für den Durchfluss auswirken. Für die Auswertung der Daten von vorhergehenden Messungen ist in einer Ausgestaltung mindestens eine Speichereinheit zum Speichern von Daten vorgesehen. In einer Ausgestaltung ist die Speichereinheit insbesondere mit der Auswerteeinheit verbunden.
  • Bei einer Ausgestaltung speichert die Überwachungsvorrichtung von den Auswerteeinheiten an einem Initialisierungszeitpunkt und bei mindestens einem - insbesondere bekannten - Wert des Durchflusses erzeugte Daten als Referenzdaten ab. Bei dem Initialisierungszeitpunkt handelt es sich beispielsweise um die Inbetriebnahme des Systems. Für diesen Zeitpunkt werden die von den Auswerteeinheiten erzeugten Daten, die sich aus den jeweiligen Messungen mit den zugeordneten Durchflussmessgeräten ergeben, als Referenzdaten abgespeichert. Vorzugsweise werden die Daten bei vorbekannten Geschwindigkeiten des Messmediums bzw. bei vorbekannten Durchflüssen ermittelt. In einer Ausgestaltung werden die Daten für sechs unterschiedliche Durchflussraten abgespeichert. Sechs Geschwindigkeiten werden beispielsweise während einer sog. Hochdruckkalibration geprüft, so dass die dabei erzeugten Daten passend verwendet werden können. Durch die abgespeicherten Daten ergibt sich eine Art von Fingerabdruck des Systems während des Initialisierungs- bzw. Referenzzeitpunkts. Während des laufenden Betriebs werden an einem vorgebbaren Vergleichszeitpunkt mindestens die von den Auswerteeinheiten an diesem Vergleichszeitpunkt erzeugten Daten von der Überwachungsvorrichtung mit den Referenzdaten verglichen. Dies wiederum vorzugsweise bezogen auf unterschiedliche Geschwindigkeiten des Messmediums. Sind dabei ggf. nicht Daten für alle Geschwindigkeiten, für die die Referenzdaten abgespeichert worden sind, vorhanden, so werden die vorhandenen Daten ggf. inter- oder extrapoliert. Die aktuellen Daten für den Vergleich stammen dabei ggf. auch, insofern keine momentan verfügbaren Daten für alle Geschwindigkeiten vorhanden sind, aus vorhergehenden Messungen mit diesen Geschwindigkeiten. Beim für die Selbstkontrolle des Systems durchgeführten Vergleich werden die Daten zwischen den Durchflussmessgeräten und auch mit den Referenzdaten verglichen. Damit ergibt sich eine Eigenkontrolle des Systems über die zeitliche Entwicklung, indem gleichsam ein Soll-Fingerabdruck mit einem aktuellen Ist-Fingerabdruck vorzugsweise in Abhängigkeit von den unterschiedlichen Geschwindigkeiten bzw. Durchflusswerten verglichen wird.
  • Die folgenden Ausgestaltungen beziehen sich speziell auf die Durchflussmessgeräte.
  • In der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das erste Durchflussmessgerät und das zweite Durchflussmessgerät sich hinsichtlich der Art der Durchflussmessung voneinander unterscheiden. Mit dieser Ausgestaltung ist insbesondere eine Ausgestaltung verbunden, die vorsieht, dass beide Durchflussmessgeräte vom gleichen Hersteller stammen. In einer Ausgestaltung erlaubt zumindest ein Durchflussmessgerät eine Messung des Durchflusses in den beiden Strömungsrichtungen durch das zugehörige Messrohr.
  • Weiterhin unterscheidet sich erfindungsgemäß die Art der Durchflussmessung in der konkreten Realisierung des gleichen Messprinzips voneinander. Daher sieht es die erfindungsgemäße Ausgestaltung vor, dass das erste Durchflussmessgerät und das zweite Durchflussmessgerät jeweils ein Ultraschalldurchflussmessgerät mit einem Messrohr ist, wobei das erste Durchflussmessgerät und das zweite Durchflussmessgerät sich zumindest hinsichtlich des Wegs der Ultraschallsignale im jeweiligen Messrohr voneinander unterscheiden. So sind bei einem Durchflussmessgerät die Ultraschallwandler an unterschiedlichen Stellen des Messrohrs einander gegenüber angeordnet, so dass die Ultraschallsignale direkt von Ultraschallwandler zu Ultraschallwandler wandeln. Bei dem anderen Durchflussmessgerät befinden sich die Ultraschallwandler auf der gleichen Seite des Messrohrs, und die Ultraschallsignale erfahren nach dem Ausstrahlen eine Reflektion an der Wand des Messrohrs und werden dann erst vom anderen Ultraschallwandler detektiert. Durch den in Bezug auf die Länge unterschiedlichen Weg der Ultraschallsignale ergibt sich auch eine unterschiedliche Auswertung bzw. eine unterschiedliche Abhängigkeit von den Messbedingungen. Dies wiederum hat den Vorteil, dass sich Fehler oder Störungen nicht bei beiden Durchflussmessgeräten gleichartig auswirken, sondem durch ihre Unterschiedlichkeit erkennbar bleiben.
  • Funktionieren beide Durchflussmessgeräte unter Ausnutzung von Ultraschallsignalen, so sind in einer weiteren Ausgestaltung beide Messgeräte identisch und unterscheiden sich im System lediglich hinsichtlich der Orientierung der Messpfade, die die Ultraschallsignale für die jeweiligen Messungen durchlaufen. Die dafür erforderlichen Paare von Sender und Empfänger der beiden Messgeräte sind dabei in einer Variante relativ zum Umfang der Messrohre gegeneinander gedreht.
  • Wichtig ist im Ergebnis, dass bei Wahl und/oder Anordnung der ersten und des zweiten Durchflussmessgeräts sichergestellt ist, dass sich - insbesondere für einen Genauigkeitsnachweis - relevante Beeinflussungen/Störungen auf das erste und das zweite Durchflussmessgerät unterschiedlich auswirken. Wenn dies nachgewiesen ist, sind Durchflussmesssysteme realisierbar, die eine sehr lange und praktisch auch unendliche Eichfrist aufweisen.
  • In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist mindestens ein Durchflussmessgerät derartig ausgestaltet, dass für die Durchflussmessung mindestens zwei - insbesondere sechs - unterschiedliche Messpfade - also insbesondere Ausbreitungswege für die Ultraschallsignale - verwendet werden, die sich in Bezug auf Anordnung und/oder Orientierung im Messrohr voneinander unterscheiden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass ein Messrohr des ersten Durchflussmessgeräts und ein Messrohr des zweiten Durchflussmessgeräts direkt nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden sind. Hierdurch ergibt sich eine sehr kurze Bauform des Systems. Üblicherweise wird zwischen unterschiedlichen Messgeräten Platz in Form eines normalen Rohrabschnitts gelassen. In dieser Ausgestaltung werden jedoch die Durchflussmessgeräte direkt Flansch an Flansch angeordnet und miteinander verbunden.
  • In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Überwachungsvorrichtung Bestandteil des ersten Durchflussmessgerätes oder des zweiten Durchflussmessgerätes ist. In dieser Ausgestaltung kommunizieren die zwei Durchflussmessgeräte direkt miteinander und übergibt das eine Messgerät seine Daten an das andere Messgerät, das über die Überwachungsvorrichtung verfügt.
  • Im Einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Messvorrichtung auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt
    • 1 eine schematische, im Wesentlichen die funktionalen Wirkzusammenhänge verdeutlichende Darstellung eines Systems zur Durchflussmessung.
  • Die 1 zeigt rein schematisch ein erfindungsgemäßes System 1 zur Durchflussmessung eines - nicht dargestellten - Messmediums, bei dem es sich insbesondere um ein Gas bzw. Gasgemisch handelt. Hierfür sind zwei Durchflussmessgeräte 2, 3 vorgesehen, die als Ultraschalldurchflussmessgeräte ausgestaltet sind. Das erste 2 und das zweite Durchflussmessgerät 3 unterscheiden sich dabei in der Anordnung der Utraschallwandler und dadurch durch den Weg, den die Ultraschallsignale für die Messung nehmen: einmal mit und einmal ohne Reflektion an der Wand des jeweiligen Messrohrs. Die Auswertung der Messsignale erfolgt jeweils in den Auswerteeinheiten 4, 5, die nicht nur einen Wert für den Durchfluss, sondern auch noch sekundäre Daten über die Messung bzw. über den Durchfluss erzeugen und die diese sekundäre Daten an die Überwachungsvorrichtung 6 übermitteln. Solche sekundären Daten sind beispielsweise Unsicherheiten des Messwerts des Durchflusses, Störsignale oder Zwischengrößen, die sich aus den gemessenen Signalen ergeben und die für die Bestimmung des Durchflusses relevant sind bzw. sich auf die gemessene Größe - hier die Laufzeit der Ultraschallsignale - auswirken.
  • Die Überwachungseinheit 6 vergleicht nun die Daten der zwei Auswerteeinheiten 4, 5 und erzeugt daraus Vergleichsergebnisse. In Abhängigkeit vom jeweiligen Vergleichsergebnis wird ggf. ein Fehlersignal erzeugt. Ergibt beispielsweise eine Messung mit dem ersten Durchflussmessgerät 2, dass eine Verschmutzung des Messrohrs 7 des ersten Durchflussmessgerätes 2 gegeben ist, zeigt dies jedoch die Messung mit dem zweiten Durchflussmessgerät 3 nicht an, d.h. vermitteln die Daten der Auswerteeinheit 5 des zweiten Durchflussmessgerätes 3, dass das Messrohr 8 des zweiten Durchflussmessgerätes 3 nicht verschmutzt sei, so kann dies gewertet werden, dass eine erhöhte Unsicherheit hinsichtlich der Messwerte besteht oder dass eine Messung entsprechend unsicher ist. Für solche Vergleiche verfügt die Überwachungseinheit 6 insbesondere über ein neuronales Netz bzw. ist für die Anwendung der Fuzzy-Logik ausgelegt. Weiterhin sind Arten von unzulässigen und daher mit einem Fehlerzustand assoziierten Vergleichsergebnissen hinterlegt.
  • Um insbesondere aus vorhergehenden Messungen Entwicklungen ableiten oder unzulässige Sprünge der Messwerte erkennen zu können, ist die Überwachungseinheit 6 mit einer Speichereinheit 9 verbunden, in der solche älteren Messwerte des Durchflusses oder älteren sekundären Daten ablegbar sind.
  • Sind die Messwerte der beiden Auswerteinheiten 4, 5 für den Durchfluss innerhalb eines vorgebbaren Toleranzbandes identisch, so ermittelt die Überwachungseinheit 6 in einer Variante für die Ausgabe des - beispielsweise gemittelten - Durchflusswerts die Messgenauigkeit aufgrund der Vielzahl der unterschiedlichen sekundären Daten.
  • Weiterhin verfügt in der gezeigten Ausgestaltung die Überwachungseinheit 6 auch über eine entsprechende Schnittstelle zur Anbindung an einen Feldbus 10, an außer insbesondere einem Messwert für den Durchfluss ggf. auch die Fehlersignale übermittelt werden.
  • Die Durchflussmessgeräte 2, 3 selbst verfügen insbesondere über eine Logik, die der Überwachung der Messwerte und Messbedingungen dient. Dadurch, dass beide unterschiedlich funktionieren, ergibt sich die geforderte Diversität, die wiederum in der Überwachungsvorrichtung 6 zur Kontrolle verwendet wird. Das System 1 überwacht sich somit selbst und durch die Auswahl der Durchflussmessgeräte 2, 3 wirken sich insbesondere Fehler unterschiedlich aus und sind daher erkennbar.
  • Stammen wie hier beide Durchflussmessgeräte 2, 3 vom gleichen Hersteller, so können auch beide so ausgestaltet werden, dass sie sich in der Messung nicht gegenseitig oder zumindest in bekannten Maßen gegenseitig beeinflussen. Daher werden beide Messgeräte 2, 3 direkt nebeneinander, also Flansch 11 an Flansch 11 in das Rohrsystem 12 eingebracht, das von dem Messmedium durchströmt wird.
  • Ist bei Messgeräten von unterschiedlichen Herstellern oder bei Messgeräten unterschiedlichen Typs die Art der Wechselwirkung bekannt und lässt sich diese durch die Überwachungsvorrichtung 6 für die Auswertung der Daten der Auswerteeinheiten 4, 5 passend berücksichtigen, so werden auch diese in einer alternativen - nicht dargestellten - Variante direkt nebeneinander angeordnet, um nur einen geringen Bauraumbedarf zu haben.

Claims (5)

  1. System (1) zur Durchflussmessung mit einem ersten Durchflussmessgerät (2) und einem zweiten Durchflussmessgerät (3), wobei das erste Durchflussmessgerät (2) und das zweite Durchflussmessgerät (3) jeweils eine Daten aus der Durchflussmessung erzeugende Auswerteeinheit (4, 5) aufweisen, wobei eine Überwachungsvorrichtung (6) vorgesehen ist, wobei die Überwachungsvorrichtung (6) derartig mit den Auswerteeinheiten (4, 5) verbunden ist, dass die Überwachungsvorrichtung (6) von den Auswerteeinheiten (4, 5) erzeugte Daten erhält, und wobei die Überwachungsvorrichtung (6) derartig ausgestaltet ist, dass die Überwachungsvorrichtung (6) ausgehend von einem Vergleich der von den Auswerteeinheiten (4, 5) erzeugten Daten mindestens ein Vergleichsergebnis erzeugt und zumindest das Auftreten eines mit mindestens einem Vergleichsergebnis verbundenen Fehlerzustands signalisiert, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Durchflussmessgerät (2) und das zweite Durchflussmessgerät (3) jeweils ein Ultraschalldurchflussmessgerät mit einem Messrohr (7, 8) ist, wobei das erste Durchflussmessgerät (2) und das zweite Durchflussmessgerät (3) entlang der Flussrichtung eines Mediums hintereinander angeordnet sind, nämlich wobei die beiden Ultraschalldurchflussmessgeräte jeweils ein separates Messrohr (7, 8) aufweisen und wobei die Messrohre (7, 8) entlang der Flussrichtung eines Mediums hintereinander angeordnet sind, und wobei das erste Durchflussmessgerät (2) und das zweite Durchflussmessgerät (3) sich voneinander unterscheiden und/oder unterschiedliche Orientierungen für die Durchflussmessung aufweisen, nämlich wobei das erste Durchflussmessgerät (2) und das zweite Durchflussmessgerät (3) sich hinsichtlich der Art der Durchflussmessung voneinander unterscheiden, nämlich sich zumindest hinsichtlich des Wegs der Ultraschallsignale im jeweiligen Messrohr (7, 8) voneinander unterscheiden.
  2. System (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Auswerteeinheiten (4, 5) aus einer Messung des Durchflusses zusätzlich zu einem Wert des Durchflusses sekundäre Daten erzeugen und dass die Überwachungsvorrichtung (6) mindestens die sekundären Daten miteinander vergleicht.
  3. System (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung (6) die von den Auswerteinheiten (4, 5) erzeugten Daten von unterschiedlichen Messzeitpunkten miteinander vergleicht, dass mindestens eine Speichereinheit (9) zum Speichern von Daten vorgesehen ist, dass die Überwachungsvorrichtung (6) von den Auswerteeinheiten (4, 5) an einem Initialisierungszeitpunkt und bei mindestens einem - insbesondere bekannten - Wert des Durchflusses erzeugte Daten als Referenzdaten abspeichert und dass die Überwachungsvorrichtung (6) von den Auswerteeinheiten (4, 5) mindestens an einem vorgebbaren Vergleichszeitpunkt erzeugte Daten mit den Referenzdaten vergleicht.
  4. System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Messrohr (7) des ersten Durchflussmessgeräts (2) und das Messrohr (8) des zweiten Durchflussmessgeräts (3) direkt nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden sind.
  5. System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung (6) Bestandteil des ersten Durchflussmessgerätes (2) oder des zweiten Durchflussmessgerätes (3) ist.
DE102012012252.7A 2012-06-22 2012-06-22 System zur Durchflussmessung Active DE102012012252C5 (de)

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