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Die Erfindung betrifft einen Durchflusszähler, umfassend einen Messkanal und eine Sensoreinrichtung zur Erfassung einer Messgröße, die von der den Messkanal durchströmenden Fluidmenge abhängt. Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Ermittlung einer Ergebnisgröße durch einen Durchflusszähler.
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Bei Durchflusszählern, beispielsweise bei Wasserzählern oder bei Gaszählern, wird ein zu zählendes Fluid typischerweise durch einen Messkanal geführt und anhand einer Sensorik werden Messgrößen bestimmt, die mit der Strömungsgeschwindigkeit und somit mit dem Durchflussvolumen korrelieren. Zunehmend werden hierbei Ultraschallzähler genutzt, bei denen Laufzeitunterschiede für zwei Ausbreitungsrichtungen einer Ultraschallwelle durch das Fluid genutzt werden, um eine Fließgeschwindigkeit und somit anhand der bekannten Messgeometrie ein durch den Messkanal strömendes Fluidvolumen zu ermitteln. Hierbei ist es bekannt, dass beispielsweise bei Großwasserzählern die Messung potenziell dadurch gestört werden kann, dass auch bei an sich stehendem Fluid eine Fluidbewegung durch Konvektion auftreten kann, wenn das Fluid eine von der Umgebungstemperatur abweichende Temperatur aufweist. Dies kann insbesondere dazu führen, dass bereits bei stehendem Fluid ein gewisser Fluss gemessen wird. Um dies zu vermeiden, ist es beispielsweise bekannt, dass Durchflusszähler derart konfiguriert werden können, dass ein Durchfluss, der unterhalb eines Grenzwertes liegt, auf Null gesetzt wird. Hierdurch kann zwar zuverlässig sichergestellt werden, dass bei stehendem Fluid auch tatsächlich kein Fluss gemessen wird. Zugleich ist jedoch die erreichbare Messdynamik eingeschränkt, da Durchflüsse unterhalb des Grenzwerts offensichtlich nicht mehr erfasst werden können.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen demgegenüber verbesserten Durchflusszähler anzugeben, der es ermöglicht einen durch Konvektion verursachten Messfehler zu reduzieren und somit eine ausreichend hohe Messgenauigkeit über einen weiten Dynamikbereich zu erreichen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Durchflusszähler der eingangs genannten Art gelöst, wobei der Durchflusszähler wenigstens zwei voneinander beabstandete Temperatursensoren zu Erfassung einer jeweiligen Fluidtemperatur des Fluids aufweist, wobei eine Verarbeitungseinrichtung des Durchflusszählers dazu eingerichtet ist, eine Ergebnisgröße, die ein Maß für die den Messkanal durchströmende Fluidmenge angibt, in Abhängigkeit der Messgröße und der erfassten Fluidtemperaturen zu ermitteln.
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Durch die Nutzung von wenigstens zwei voneinander beabstandeten Temperatursensoren können im erfindungsgemäßen Durchflusszähler Informationen über Temperaturgradienten innerhalb des Messkanals gewonnen werden. Da größere Temperaturgradienten im Fluid auch zu einer stärkeren Konvektion führen, kann im erfindungsgemäßen Durchflusszähler bei der Ermittlung der Ergebnisgröße, also beispielsweise eines Durchflusses pro Zeit bzw. einer Flussgeschwindigkeit des Fluids, die Stärke der voraussichtlich vorliegenden Konvektion berücksichtigt werden. Beispielsweise ist es möglich, die Stärke des Konvektionsstroms bzw. dessen Einfluss auf die Messgröße zu ermitteln und diese entsprechend zu korrigieren bzw. die ermittelte Ergebnisgröße entsprechend zu korrigieren. Die Temperatursensoren werden dabei vorzugsweise so angeordnet, dass sie ein gutes Bild der Temperaturgradienten im relevanten Messbereich, also beispielsweise im Bereich zwischen zwei Ultraschallwandler, die zur Laufzeitmessung genutzt werden, geben.
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Wesentlich für den erfindungsgemäßen Durchflusszähler ist es, dass ein Maß für die den Messkanal durchströmende Fluidmenge in Abhängigkeit von wenigstens zwei Fluidtemperaturen ermittelt wird. Während beispielsweise in Wärmezählern eine Temperaturdifferenz zwischen einem bereitgestellten und einem abgeführten Fluid mit einem separat ermittelten Durchflussvolumen multipliziert wird, um eine bereitgestellte Wärmemenge zu zählen, stellt diese Wärmemenge offensichtlich kein Maß für die den Messkanal durchströmende Fluidmenge dar, da in Abhängigkeit der Temperaturdifferenz die gleiche durch den Messkanal geführte Fluidmenge zu unterschiedlichen Wärmemengen führen kann oder umgekehrt.
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Die Temperatursensoren können insbesondere an wenigstens zwei Positionen des Messkanals angeordnet sein und beispielsweise in den Messkanal hineinragen, also in direktem Kontakt mit dem Fluid sein. Prinzipiell können beliebige Temperatursensoren genutzt werden, also beispielsweise Thermowiderstände, Halbleitertemperatursensoren, oder Ähnliches.
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Durch die erfindungsgemäße Berücksichtigung der tatsächlich vorliegenden Fluidtemperaturen kann insbesondere erreicht werden, dass die Konvektionseffekte auch dann kompensiert werden können, wenn die auftretenden Temperaturgradienten bzw. unter Umständen die genutzte Orientierung des Messkanals nicht bereits im Rahmen der Anpassung des Durchflusszählers an die konkrete Messaufgabe bekannt sind. Insbesondere bei kleinen Durchflüssen kann die Messgenauigkeit erheblich erhöht werden und somit kann der Durchflusszähler über einen größeren Dynamikbereich genutzt werden. Eine Integration zusätzlicher Temperatursensoren in einen Durchflusszähler kann relativ wenig Aufwand verursachen, beispielsweise wenn die Temperatursensoren in Wandlergehäuse von Ultraschallwandlern integriert werden. Ausgehend von einem bekannten Durchflusszähler kann die erfindungsgemäße Weiterentwicklung somit unter Umständen sogar umgesetzt werden, ohne die in Strömungspfaden liegenden Komponenten, also beispielsweise Ultraschallreflektoren, Strömungsrichter oder Ähnliches, zu modifizieren. Hierdurch kann die Erfindung mit geringem technischen Aufwand umgesetzt werden.
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Die Verarbeitungseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, die Ergebnisgröße in Abhängigkeit einer Temperaturdifferenz zwischen zwei durch einen jeweiligen der Temperatursensoren ermittelten Fluidtemperaturen zu ermitteln. Wie bereits eingangs erläutert, korrelieren auftretenden Konvektionsströmungen mit auftretenden Temperaturgradienten und somit auch mit Temperaturdifferenzen zwischen an verschiedenen Positionen gemessenen Fluidtemperaturen.
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Beispielsweise kann durch die Verarbeitungseinrichtung in Abhängigkeit der Fluidtemperaturen oder der Temperaturdifferenz eine Korrekturgröße ermittelbar sein. In Abhängigkeit der Korrekturgröße und des Messwerts kann ein korrigierter Messwert und in dessen Abhängigkeit die Ergebnisgröße ermittelt werden. Alternativ kann in Abhängigkeit einer in Abhängigkeit des Messwerts ermittelten, vorläufigen Ergebnisgröße und der Korrekturgröße die Ergebnisgröße ermittelt werden. Insbesondere kann die Korrekturgröße zu dem Messwert bzw. der vorläufigen Ergebnisgröße addiert bzw. von dieser subtrahiert werden. Die Korrekturgröße kann die Konvektionsströmung bzw. einen hieraus resultierenden Messeffekt betreffen. Eine Korrekturgröße kann beispielsweise anhand einer Look-up-Tabelle, die im Rahmen einer Kalibrierung des Durchflusszählers ermittelt wurde, oder anhand eines mathematischen Zusammenhangs, der beispielsweise durch Regressionsanalyse der im Rahmen einer solchen Kalibrierung ermittelten Messdaten ermittelt werden kann, bestimmt werden. Im Rahmen der Kalibrierung können beispielsweise eine Vielzahl von Messungen bei stehendem Fluid oder bei bekanntem Fluidfluss und bei verschiedenen Fluidtemperaturen und/oder Umgebungstemperaturen durchgeführt werden, um eine Look-up-Tabelle zu füllen bzw. Messdaten für eine Ermittlung eines mathematischen Zusammenhangs bereitzustellen. Wird zur Ermittlung der Korrekturgröße bzw. der Ergebnisgröße eine Look-up-Tabelle genutzt, kann zwischen verschiedenen Einträgen in dieser Tabelle interpoliert werden oder Ähnliches.
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Der Durchflusszähler kann dazu eingerichtet sein, in einer vorgegebenen Einbaulage oder in mehreren vorgegebenen Einbaulagen betrieben zu werden, wobei in der vorgegebenen Einbaulage oder in jeder der vorgegebenen Einbaulagen wenigstens zwei der Temperatursensoren zumindest vertikal voneinander beabstandet sind. Bei Durchflusszählern kann, um eine ausreichende Genauigkeit einer durchgeführten Kalibrierung sicherzustellen, vorgegeben sein, dass diese nur in bestimmten vorgegebenen Einbaulagen betrieben werden dürfen. Beispielsweise kann es möglich sein, dass die Längsrichtung des Messkanals im Einbauzustand ausschließlich horizontal und/oder vertikal verlaufen darf und/oder dass sie auf einen bestimmten Neigungswinkelbereich gegen die Horizontale eingeschränkt ist. Hierdurch kann bereits bei Nutzung einer relativ kleinen Anzahl von Temperatursensoren erreicht werden, dass in jeder dieser zulässigen Einbaulagen wenigstens zwei der Temperatursensoren zumindest vertikal voneinander beabstandet sind. Die Nutzung von vertikal voneinander beabstandeten Temperatursensoren zur Berücksichtigung von Konvektionsströmungen ist vorteilhaft, da Temperaturgradienten im Fluid typischerweise dazu führen, dass warmes Fluid aufgrund seiner geringeren Dichte zunächst nach oben steigt, dort, beispielsweise aufgrund eines Kontakts mit einer kühleren Seitenwand des Messkanals, abkühlt und wieder nach unten sinkt. Solche Konvektionseffekte bzw. die sie verursachenden Temperaturgradienten können durch die Nutzung von vertikal voneinander beabstandeten Temperatursensoren gut erkannt und berücksichtigt werden.
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Der Durchflusszähler kann einen Einbaulagensensor umfassen, der dazu eingerichtet ist, eine Einbaulage, in der der Durchflusszähler betrieben wird, zu ermitteln, oder der Durchflusszähler kann ein Konfigurationsmittel aufweisen, das dazu eingerichtet ist, eine nutzerseitige Vorgabe dieser Einbaulage zu ermöglichen, wobei die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet sein kann, die Ergebnisgröße in Abhängigkeit der ermittelten oder der vorgegebenen Einbaulage zu ermitteln. Wie obig erläutert, können die auftretenden Konvektionsströmungen von der Einbaulage des Durchflusszählers abhängen, womit es vorteilhaft ist, diese zu berücksichtigen.
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Als ein Einbaulagensensor kann beispielsweise ein Beschleunigungssensor genutzt werden, um eine Richtung der Schwerkraft zu erkennen. Als Konfigurationsmittel können am Durchflusszähler selbst vorgesehene Bedienelemente, beispielsweise Tasten, ein Touchscreen oder Ähnliches, genutzt werden. Prinzipiell ist es auch möglich, dass die Konfiguration durch eine separate Einrichtung erfolgt und als Konfigurationsmittel nur ein lokaler Speicher des Durchflusszählers genutzt wird, der eine entsprechende Konfiguration speichert.
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Die Verarbeitungseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, in Abhängigkeit der ermittelten oder nutzerseitig vorgegebenen Einbaulage aus mehreren Temperatursensoren des Durchflusszählers wenigstens ein Paar von Temperatursensoren auszuwählen, eine jeweilige Temperaturdifferenz zwischen den durch das jeweilige Paar ermittelten Fluidtemperaturen zu ermitteln und die Ergebnisgröße in Anhängigkeit dieser Temperaturdifferenz zu ermitteln. Beispielsweise können je nachdem ob der Messkanal horizontal oder vertikal verläuft unterschiedliche Paare von Temperatursensoren genutzt werden. Das jeweils berücksichtigte Paar von Temperatursensoren kann so gewählt werden, dass die Temperatursensoren dieses Paars zumindest vertikal beabstandet sind.
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Die Sensoreinrichtung kann wenigstens ein Paar von zumindest in Längsrichtung des Messkanals voneinander beabstandeten Ultraschallwandlern umfassen, wobei die Messgröße von einer Laufzeit eines Ultraschallsignals zwischen den Ultraschallwandlern abhängt, wobei die Temperatursensoren außerhalb eines Abschnitts des Messkanals angeordnet sind, der sich zwischen den Ultraschallwandlern wenigstens eines Paares erstreckt, und/oder wobei der Abstand der Temperatursensoren von jeweils wenigstens einem der Ultraschallwandler in Längsrichtung < 30 %, insbesondere < 20% des Abstands in Längsrichtung der Ultraschallwandler wenigstens eines der Paare voneinander ist. Die Messgröße kann insbesondere ein Laufzeitunterschied zwischen verschiedenen Übertragungsrichtungen des Ultraschallsignals zwischen den Ultraschallwandlern sein. Eine Ermittlung eines Durchflusses anhand eines solchen Laufzeitunterschieds ist im Stand der Technik hinreichend bekannt und soll nicht detailliert erläutert werden.
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Durch die beschriebene Anordnung der Temperatursensoren können diese einen zwischen den Ultraschallwandlern vorhandenen Temperaturgradienten und somit eine Konvektionsströmung im Bereich zwischen den Ultraschallwandlern besonders gut abbilden.
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Zumindest ein Abschnitt des jeweiligen Temperatursensors kann innerhalb des Messkanals oder an den Messkanal angrenzend angeordnet sein. Dies ermöglicht eine unmittelbare Erfassung der Fluidtemperatur. Somit kann beispielsweise ein Einfluss von zwischen dem Fluid und dem Temperatursensor liegenden weiteren Komponenten, beispielsweise einer Seitenwand des Messkanals, auf die Temperaturmessung vermieden werden.
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Alternativ oder ergänzend kann der Durchflusszähler das oder wenigstens ein Paar von Ultraschallwandlern umfassen, die in einem oder einem jeweiligen Wandlergehäuse angeordnet sind, das an dem Messkanal angeordnet ist, wobei die Temperatursensoren in dem oder dem jeweiligen Wandlergehäuse angeordnet sind. Dies ermöglicht es einerseits, dass die Ausgestaltung des Messkanals gegenüber einem üblichen Durchflusszähler nicht verändert werden muss. Zudem kann andererseits ein gemeinsames Gehäuse genutzt werden, um die gesamte relevante Elektronik bzw. zumindest die im Bereich eines Ultraschallwandlers angeordnete relevante Elektronik aufzunehmen. Hierdurch kann der Aufwand zur Herstellung des Durchflusszählers bzw. zu dessen Wartung reduziert werden.
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Der Durchflusszähler kann einen weiteren Temperatursensor aufweisen, der dazu eingerichtet ist, eine Umgebungstemperatur oder eine Temperatur einer Seitenwand des Messkanals zu erfassen, wobei die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Ergebnisgröße in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur oder der Temperatur der Seitenwand zu ermitteln. Insbesondere kann die obig erläuterte Korrekturgröße in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur bzw. der Temperatur der Seitenwand ermittelt werden. Beispielsweise kann die Umgebungstemperatur bzw. die Temperatur der Seitenwand verwendet werden, um eine Auswahl zwischen mehreren bekannten Zusammenhängen zwischen den Fluidtemperaturen bzw. dem Temperaturunterschied und der Korrekturgröße zu wählen bzw. zwischen verschiedenen dieser Zusammenhänge zu interpolieren. Die Umgebungstemperatur bzw. die Temperatur der Seitenwand, insbesondere deren Unterschied zu der Fluidtemperatur, treibt die Konvektion im Messkanal an, da entsprechende Temperaturunterschiede dazu führen, dass Fluid im Bereich der Messwand gegenüber dem restlichen im Bereich der Kanalmitte befindlichen Fluid erwärmt bzw. gekühlt wird, was zu Konvektionsströmungen führt.
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Die Ergebnisgröße bzw. die Korrekturgröße kann zudem in Abhängigkeit einer Zusatzinformation ermittelt werden, die den Typ bzw. insbesondere die Baugröße des Durchflusszählers bzw. des Messkanals betrifft. Dies ermöglicht es beispielsweise die gleiche Verarbeitungseinrichtung für unterschiedliche Typen bzw. Baugrößen von Durchflusszählern bzw. Messkanälen zu nutzen. Durch eine Konfiguration der Verarbeitungseinrichtung können dann beispielsweise entsprechende Parameter fest vorgegeben werden. Dies ermöglicht es beispielsweise, ein Messmodul, das die Ulttraschallzähler und Temperatursensoren umfasst, an verschiedenen Baugrößen von Messkanälen anzubringen, wobei anschließend oder vor dem Anbringen nur noch ein entsprechender Parameter gesetzt werden muss, um die Ermittlung der Ergebnisgröße an den entsprechenden Typ oder die entsprechende Baugröße anzupassen.
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Neben dem erfindungsgemäßen Durchflusszähler betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Ermittlung einer Ergebnisgröße durch einen Durchflusszähler, wobei die Ergebnisgröße ein Maß für eine einen Messkanal des Durchflusszählers durchströmende Fluidmenge angibt, wobei durch eine Sensoreinrichtung des Durchflusszählers eine Messgröße erfasst wird, die von der den Messkanal durchströmenden Fluidmenge abhängt, wobei durch wenigstens zwei voneinander beabstandete Temperatursensoren eine jeweilige Fluidtemperatur des Fluids erfasst wird, wonach die Ergebnisgröße in Abhängigkeit der Messgröße und der erfassten Fluidtemperaturen ermittelt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren kann wie zum erfindungsgemäßen Durchflusszähler erläutert mit den dort genannten Vorteilen weitergebildet werden. Insbesondere können Schritte, zu deren Durchführung die Verarbeitungseinrichtung gemäß der obigen Erläuterung eingerichtet ist, auch als Verfahrensschritte in dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt werden.
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Es können Temperatursensoren zur Erfassung der jeweiligen Fluidtemperatur verwendet werden, die auf einander unterschiedlichen Höhen angeordnet sind. Hieraus ergeben sich die bereits obig zur vertikalen Beabstandung der Temperatursensoren aufgeführten Effekte und Vorteile.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den folgenden Ausführungsbeispielen sowie den zugehörigen Zeichnungen. Hierbei zeigen schematisch:
- 1 Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Durchflusszählers, und
- 2 die Nutzung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Durchflusszählers in zwei verschiedenen Einbaulagen zur Durchführung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt einen Durchflusszähler 1, der einen Messkanal 2 und eine Sensoreinrichtung 3 zur Erfassung einer Messgröße umfasst. Die Sensoreinrichtung 3 kann beispielsweise durch zwei Ultraschallwandler 4 gebildet werden, zwischen denen Ultraschallwellen, wie schematisch durch den Doppelpfeil 7 dargestellt ist, einmal im Wesentlichen in Richtung der Strömungsrichtung 8 des Fluids durch dieses hindurchgestrahlt werden, also von dem Ultraschallwandler 4 zu dem Ultraschallwandler 5, und einmal in die Gegenrichtung. Der Laufzeitunterschied zwischen diesen Ausbreitungsrichtungen korreliert mit einer Strömungsgeschwindigkeit des Fluids in den Messkanal 2 und somit mit der Menge des durch den Messkanal 2 fließenden Fluids. Entsprechende Durchflusszähler, die Laufzeitunterschiede auswerten, sind im Stand der Technik prinzipiell bekannt und sollen daher nicht detailliert erläutert werden.
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Insbesondere bei Durchflusszählern 1 mit einem relativ großen Messkanal 2, beispielsweise bei Großwasserzählern, können innerhalb des Messkanals 2 Konvektionsströmungen auftreten. Ist beispielsweise das im Messkanal 2 geführte Fluid wärmer als die Umgebung des Durchflusszählers 1 und somit insbesondere als die Seitenwand 25 des Messkanals 2, so kühlt jener Teil des Fluids, der im Kontakt mit der Seitenwand 25 ist, ab und sinkt somit verglichen mit dem wärmeren weiteren Fluid innerhalb des Messrohrs ab. Dies kann zu einer Abwärtsströmung im Bereich der Seitenwand 25 und einer diese kompensierenden Aufwärtsströmung von Fluid mit größerem Abstand zur Seitenwand 25 führen. Eine solche Konvektionsströmung kann beispielsweise den gemessenen Laufzeitunterschied in dem in 1 gezeigten Durchflusszähler 1 bzw. auch andere Arten der Durchflussmessung beeinflussen. Beispielsweise kann trotz einem Gesamtdurchfluss von Null aufgrund der Konvektionsströmung ein gewisser Durchfluss gemessen werden. Somit kann eine Konvektionsströmung insbesondere zu Messfehlern bei relativ geringen Durchflüssen bzw. zu einer Fehlerkennung eines Durchflusses, wenn tatsächlich kein Durchfluss vorliegt, führen.
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Entsprechende Konvektionsströmungen resultieren, wenn an verschiedenen Positionen im Fluid unterschiedliche Temperaturen auftreten bzw. wenn ein Temperaturgradient im Fluid vorliegt. Um dies zu erkennen, weist der Durchflusszähler 1 wenigstens zwei voneinander beabstandete Temperatursensoren 9, 10 auf, durch die eine jeweilige Temperatur des Fluids an der jeweiligen Position des Temperatursensors erfasst werden kann. Eine Verarbeitungseinrichtung 6 des Durchflusszählers 1 kann dann eine Ergebnisgröße, die ein Maß für die den Messkanal durchströmende Fluidmenge angibt, beispielsweise einen Durchfluss pro Zeit, in Abhängigkeit der durch die Sensoreinrichtung 3 erfassten Messgröße und zusätzlich der erfassten Fluidtemperaturen ermitteln. Hierbei ist es beispielsweise möglich, dass für eine bestimmte Einbaulage des Durchflusszählers 1 im Rahmen der Kalibrierung des Durchflusszählers 1 ein Zusammenhang zwischen den Fluidtemperaturen bzw. zwischen einer Temperaturdifferenz zwischen diesen Fluidtemperaturen und einer Korrekturgröße für die Messgröße bzw. für die Ergebnisgröße abgelegt wird.
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Die Temperatursensoren 9, 10 sind in der genutzten Einbaulage vorzugsweise vertikal voneinander beabstandet, da Konvektionsströmungen insbesondere dann auftreten, wenn auf verschiedenen Höhen unterschiedliche Temperaturen auftreten. Dies wird später noch genauer mit Bezug auf 2 und 3 erläutert werden.
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Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Temperatursensoren 9, 10 außerhalb eines Abschnitts 22 des Messkanals 2 angeordnet sind, der sich zwischen den Ultraschallwandlern 4, 5 erstreckt. Die Temperatursensoren können ergänzend oder alternativ relativ nahe an den Ultraschallsensoren 4, 5 angeordnet sein, wobei der Abstand in Längsrichtung des Messkanals 2, also horizontal in 1, beispielsweise < 30 % oder gar < 20% des Abstands der Ultraschallsensoren 4, 5 in Längsrichtung voneinander sein kann. Eine besonders einfache Anordnung der Temperatursensoren 9, 10 am Messkanal 2 ist beispielsweise möglich, wenn diese gemeinsam mit den Ultraschallwandlern 4, 5 in Wandlergehäuse 11, 12 integriert sind, die an der Seitenwand 25 des Messkanals 2 befestigt sind.
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Wie bereits erläutert hängt die Stärke der auftretenden Konvektionsströmungen insbesondere von einer Umgebungstemperatur bzw. einer Temperatur der Seitenwand 25 ab. Es kann daher vorteilhaft sein, zusätzlich einen Temperatursensor 13 zur Erfassung der Umgebungstemperatur oder der Temperatur der Seitenwand 25 vorzusehen, wobei die Umgebungstemperatur bzw. die Temperatur der Seitenwand 25 durch die Verarbeitungseinrichtung 6 im Rahmen der Ermittlung der Ergebnisgröße berücksichtigt werden kann.
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Die 2 und 3 zeigen einen Durchflusszähler, der gegenüber dem in 1 gezeigten Durchflusszähler 1 zusätzliche Ultraschallwandler 14, 15 aufweist und dessen Temperatursensoren 17, 18, 19, 20 etwas anders angeordnet sind. Hierbei ist die Strömungsrichtung 8 bzw. die Längsrichtung des Durchflusszählers in 2 vertikal und in 3 horizontal angeordnet, wie anhand der in den Figuren dargestellten Hochrichtung 16 zu erkennen ist. Dies führt dazu, dass in den beiden gezeigten Einbaulagen auch unterschiedliche Konvektionsströmungen resultieren, die schematische durch die Pfeile 23, 24 dargestellt sind.
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Durch Nutzung von zwei Paaren von Ultraschallwandlern 4, 5 bzw. 14, 15 wird der Messkanal 2 in zwei zueinander senkrecht stehenden Richtungen durchstrahlt, was insbesondere bei relativ großem Durchmesser des Messkanals 2 die Messgenauigkeit erhöhen kann. Durch die Erhöhung der Anzahl der genutzten Temperatursensoren 17, 18, 19, 20 können zudem in beiden gezeigten Einbaulagen die auftretenden Konvektionsströmungen mit hoher Genauigkeit prädiziert und berücksichtigt werden.
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Insbesondere führt die Nutzung der mehreren Temperatursensoren 17, 18, 19, 20 dazu, dass in jeder der gezeigten Einbaulagen wenigstens zwei der Temperatursensoren 17, 18, 19, 20 vertikal voneinander beabstandet sind. Dies kann insbesondere dazu genutzt werden, im Rahmen der Ermittlung der Ergebnisgröße jeweils Temperaturdifferenzen von Paaren von Temperatursensoren 17, 18, 19, 20 auszuwerten, die auf unterschiedlicher Höhe angeordnet sind.
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Die vorliegende Einbaulage kann durch einen Einbaulagensensor 21, beispielsweise ein Beschleunigungssensor, erkannt werden. Alternativ oder ergänzend können Konfigurationsmittel 26, beispielsweise eine Bedienschnittstelle oder ein drahtlos konfigurierbarer Speicher, vorgesehen sein, um benutzerseitig manuell eine entsprechende Einbaulage vorzugeben. Beispielsweise kann in der in 2 genutzten Einbaulage ausschließlich eine Temperaturdifferenz der Fluidtemperaturen berücksichtigt werden, die durch die Temperatursensoren 17, 18 ermittelt wird. In der in 3 gezeigten Einbaulage kann einerseits eine Temperaturdifferenz der durch die Temperatursensoren 17 und 19 ermittelten Fluidtemperaturen und andererseits eine Temperaturdifferenz der durch die Temperatursensoren 17 und 20 ermittelten Fluidtemperaturen berücksichtigt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Durchflusszähler
- 2
- Messkanal
- 3
- Sensoreinrichtung
- 4
- Ultraschallwandler
- 5
- Ultraschallwandler
- 6
- Verarbeitungseinrichtung
- 7
- Doppelpfeil
- 8
- Strömungsrichtung
- 9
- Temperatursensor
- 10
- Temperatursensor
- 11
- Wandlergehäuse
- 12
- Wandlergehäuse
- 13
- Temperatursensor
- 14
- Ultraschallwandler
- 15
- Ultraschallwandler
- 16
- Hochrichtung
- 17
- Temperatursensor
- 18
- Temperatursensor
- 19
- Temperatursensor
- 20
- Temperatursensor
- 21
- Einbaulagensensor
- 22
- Abschnitt
- 23
- Pfeil
- 24
- Pfeil
- 25
- Seitenwand
- 26
- Konfigurationsmittel
