DE4121928A1 - Verfahren und anordnung zur indirekten massendurchflussbestimmung - Google Patents
Verfahren und anordnung zur indirekten massendurchflussbestimmungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur indirekten Bestimmung
des Massendurchflusses eines ersten Fluidstromes, wobei der erste
Fluidstrom mit einem zweiten Fluidstrom gemischt und aus der Dif
ferenz der gemessenen Massendurchflüsse des zweiten Fluidstromes und
des entstehenden Mischstromes der Massendurchfluß des ersten Fluid
stromes ermittelt wird und wobei zur Kalibrierung jeweils die Massen
durchflüsse von Kalibrierströmen gemessen und bedarfsweise zur
Korrektur verwendet werden. Insbesonders betrifft die Erfindung ein
Verfahren zur indirekten Bestimmung des Massendurchflusses eines
Proben-Fluidstromes, welcher mit einem, insbesonders wesentlich
größeren, Verdünnungs-Fluidstrom zu einem hinsichtlich bestimmter
Bestandteile des Proben-Fluidstromes zu untersuchenden Gesamt-Fluid
strom gemischt wird, wobei aus der Differenz der gemessenen Massen
durchflüsse des Verdünnungs-Fluidstromes und des Gesamt-Fluidstromes
der Massendurchfluß des Proben-Fluidstromes ermittelt wird, und wobei
zur Kalibrierung jeweils die Massendurchflüsse von Kalibrierströmen
gemessen und bedarfsweise zur Korrektur verwendet werden.
Weiters betrifft die Erfindung auch eine Anordnung zur Unter
suchung eines Proben-Fluidstromes, mit einer in ein Mischvolumen
mündenden Probenleitung für den Proben-Fluidstrom, einer ebenfalls in
das Mischvolumen mündenden Verdünnungsleitung für einen Verdünnungs-
Fluidstrom und einer vom Mischvolumen über eine Analyseeinheit zu
einer Saugeinrichtung führenden Mischleitung für den Gesamt-Fluid
strom, sowie mit je einem Massendurchflußregler in der Verdünnungs
leitung und in der Mischleitung nach der Analyseeinheit, welche zur
indirekten Ermittlung des Massendurchflusses des Proben-Fluidstromes
mit einer Auswerteeinheit verbunden sind, und mit einer Kalibrieran
ordnung zur Kalibrierung der Massendurchflußregler.
Bei der Steuerung und Analyse von Prozessen, sowie allgemein in
der Meß- und Regeltechnik, wird häufig eine kontrollierte Mischung
bzw. Verdünnung von gasförmigen oder flüssigen Fluidströmen erforder
lich. Zu diesem Zwecke sind Strömungsregler (für Massen- oder Volu
menströme) bekannt, welche definierte, einstellbare Fluidströme
bereitstellen. Für gasförmige Fluidströme sind in diesem Zusammenhang
beispielsweise sogenannte "thermische Massendurchflußregler" als
kompakte Einheiten bekannt und am Markt erhältlich, welche mittels
eines Hitzdrahtanemometers den Ist-Durchfluß bestimmen und durch
entsprechende Nachregelung einen gewissen Soll-Durchfluß bereit
stellen. Mit derartigen Reglern kann somit einem definierten Proben-
Fluidstrom Gp ein im allgemeinen wesentlich größerer Verdünnungs-
Fluidstrom Gv zugemessen werden, womit sich das Verdünnungsverhältnis
q durch den Ausdruck q = (Gv+ Gp)/Gp ergibt.
Dieses an sich sehr einfache bekannte Verfahren ist dann nicht
mehr einsetzbar, wenn der Proben-Fluidstrom beispielsweise aus
aggressiven Substanzen besteht, die die Regler chemisch angreifen
würden, oder aus verschmutzten, teilchenbehafteten Gasen oder Flüs
sigkeiten, die die Regler kontinuierlich verschmutzen und auf Dauer
mechanisch zerstören. Nur ein Beispiel dazu ist die Verdünnung von
Dieselabgas mit Luft. Eine derartige Verdünnung wird heutzutage von
den meisten Gesetzgebern vor der Messung von Schadstoffgehalten,
insbesonders des Partikelgehaltes, im Abgas gefordert, um Immissions
bedingungen zu simulieren.
Für die damit notwendige indirekte Bestimmung des Massendurch
flusses des Proben-Fluidstromes wurden die eingangs angesprochenen
bekannten Verfahren entwickelt, bei denen der Verdünnungs-Fluidstrom
Gv und der entstehende Mischstrom bzw. Gesamt-Fluidstrom GTOT gere
gelt und daraus der Proben-Fluidstrom bzw. das Verdünnungsverhältnis
durch die Gleichungen
bestimmt werden. Damit ist die Bestimmung bzw. Nachregelung des
Massendurchflusses einerseits auf den unbelasteten Verdünnungs-
Fluidstrom und andererseits auf den Mischstrom bzw. Gesamt-Fluidstrom
(aus dem an dieser Stelle die Belastung durch den Proben-Fluidstrom
bereits wieder herausgefiltert sein kann) beschränkt, was die oben
beschriebenen Nachteile vermeidet.
Das zuletzt beschriebene sogenannte Differenz-Regelverfahren ist
bei relativ niedrigen Misch- bzw. Verdünnungsverhältnissen (q<10)
sehr gut einsetzbar. Die Durchfluß- bzw. Strömungsregler für GTOT und
für GV müssen zwar im allgemeinen von Zeit zu Zeit kalibriert werden,
da insbesondere die Meßwertaufnehmer der Regeleinheiten zeitlichen
Driften und Schwankungen unterliegen; da aber die Genauigkeit und
Reproduzierbarkeit dieser Einheiten nach heutigem technischen Stan
dard um bzw. unter 1% liegt, kann der Proben-Fluidstrom für niedrige
Verdünnungsraten zumeist noch hinreichend genau eingestellt werden.
Es besteht jedoch heutzutage häufig die Anforderung, auch höhere
Verdünnungsverhältnisse einstellen zu können, wobei sich aber gezeigt
hat, daß dann sehr große Ungenauigkeiten bei der Einstellung des
Proben-Fluidstromes GP und des Verdünnungsverhältnisses q auftreten,
selbst wenn die Durchflußregler für GTOT und GV mit denselben
Einheiten kalibriert wurden. Dies ist durch ein einfaches Zahlen
beispiel einsichtig: Wird beispielsweise der Regler GTOT um 0,5% zu
niedrig und der für GV um 0,5% zu hoch kalibriert, so erhält man
bei der Einstellung eines Verdünnungsverhältnisses von q = 20 gemäß
der obigen Gleichung ein tatsächliches Verdünnungsverhältnis von q′ =
24,72, also einen Fehler von 23,6%.
Um diesen systematischen Fehler auszuschalten, ist eine Ausge
staltung des genannten Differenz-Regelverfahrens bekanntgeworden,
gemäß welcher aus dem Proben-Fluidstrom und dem Gesamt-Fluidstrom
kleine Teilströme abgezweigt werden, an denen dann die Konzentration
einer charakteristischen Komponente gemessen und zur Nachstellung der
Durchflußregler für GV und/oder GTOT verwendet wird. Für das oben
angesprochene Beispiel der Verdünnung von Dieselabgas bietet sich
z. B. die Messung der Abgaskomponenten CO2 oder NOX an. Diese Ausge
staltung erfordert jedoch einen wesentlich erhöhten Aufwand, der
hinsichtlich Kosten und apparativer Ausstattung häufig ein mehrfaches
der eigentlichen Misch- bzw. Verdünnungseinrichtung selbst beträgt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die bekannten Ver
fahren der eingangs genannten Art bzw. die angesprochene Anordnung
der bekannten Art so zu verbessern, daß die genannten Nachteile der
bekannten Verfahren bzw. Anordnungen und Ausgestaltungen vermieden
werden und daß insbesonders auf einfache Weise eine genauere Einstel
lung auch großer Verdünnungsverhältnisse möglich wird.
Dies wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch
erreicht, daß die Massendurchflüsse des zweiten Fluidstroms, bzw. des
Verdünnungs-Fluidstromes, und des Mischstroms, bzw. des Gesamt-
Fluidstromes, relativ zueinander kalibriert werden, wozu eine der
Kalibriermessungen separat am ersten Fluidstrom, bzw. Proben-Fluid
strom, vorgenommen wird.
Entsprechend weist bei der eingangs angesprochenen Anordnung
gemäß der Erfindung die Kalibrieranordnung eine in die Probenleitung
zur Kalibrierung einschaltbare Meßeinheit zur Bestimmung des Massen
durchflusses des Proben-Fluidstromes auf, welche vorzugsweise mit
einem Eingang einer Vergleichseinheit verbunden ist, die mit einem
weiteren Eingang auch mit der Auswerteeinheit verbunden ist.
Es werden damit also nicht mehr die Massendurchflußregler für
GTOT und GV absolut und unabhängig voneinander kalibriert. Diese
übliche Art der Kalibrierung mit einem bekannten separat zugeführten
Kalibrierstrom wird nur bei einem der Durchflußmengenregler vorgenom
men - zur Kalibrierung des jeweils anderen Durchflußmengenreglers
wird eine Kalibriermessung direkt am ersten Fluidstrom bzw. Proben-
Fluidstrom vorgenommen und aufgrund dieser Kalibriermessung der
zugeordnete Massendurchflußregler derart justiert, daß das korrekte
Misch- bzw. Verdünnungsverhältnis q = GTOT/GP resultiert. Ein Fehler
von 0,5% in der Bestimmung des Mischstromes bzw. Gesamt-Fluidstromes
GTOT bewirkt damit nur mehr einen Fehler von 0,5% im Verdünnungsver
hältnis q, womit - da der erste Fluidstrom bzw. Proben-Fluidstrom GP
ebenfalls auf ca. 1% genau bestimmt werden kann (aufgrund der
geringeren Werte ist der relative Meßfehler für GP im allgemeinen
größer als für GTOT und GV) - der gesamte Fehler von q unter 1,5%
liegt.
Die in die Probenleitung bzw. die Leitung für den ersten Fluid
strom gemäß der Erfindung zur Kalibrierung einschaltbare Meßeinheit
zur Bestimmung des Massendurchflusses kann beispielsweise durch einen
Balgengaszähler, ein sogenanntes Laminarflußelement, oder ähnliche
einfache Geräte vorgenommen werden, wobei im Einzelfall natürlich auf
die Zusammensetzung des ersten bzw. Proben-Fluidstromes Bedacht zu
nehmen ist. Da einerseits aber das Erfordernis der Einflußnahme auf
den Massendurchfluß an dieser Stelle wegfällt und andererseits
Kalibriermessungen zumeist nur kurzzeitig punktuell durchgeführt
werden, sind Schwierigkeiten der eingangs beschriebenen Art bei
diesen Messungen nicht zu befürchten.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Verfahren wird die Kalibriermessung am ersten Fluidstrom, bzw. am
Proben-Fluidstrom, bedarfsweise zur Korrektur des jeweiligen Massen
durchflusses (das heißt hier zur Korrektur des Massendurchflusses
desjenigen Fluidstromes, der relativ zu dem auf die übliche Weise
kalibrierten anderen Fluidstrom kalibriert werden soll), insbesonders
zur Korrektur des Massendurchflusses des Verdünnungs-Fluidstromes,
verwendet. Die genannte, insbesonders bevorzugte Ausgestaltung ist
deswegen in vielen Fällen vorteilhaft, da damit der Gesamt-Fluidstrom
konstant gehalten werden kann, was beispielsweise Schwärzungsmes
sungen bzw. Messungen der Partikelbeladung am verdünnten Dieselabgas
bei konstanter Durchflußrate ermöglicht. Die entsprechende Ausgestal
tung der erfindungsgemäßen Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß
ein Ausgang der Vergleichseinheit mit einem Justiereingang des
Massendurchflußreglers für den Verdünnungs-Fluidstrom verbunden ist.
Nach einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann
aber auch vorgesehen sein, daß die Kalibriermessung am ersten Fluid
strom, bzw. am Proben-Fluidstrom, bedarfsweise zur Korrektur des
Ergebnisses der Differenzbildung verwendet wird. Bei der erfindungs
gemäßen Anordnung ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, daß ein
Ausgang der Vergleichseinheit mit einer Korrektureinheit für das
Ergebnis der Auswerteeinheit in Verbindung steht. Dabei wird nach wie
vor einer der beiden, gemäß den obigen Ausführungen unbelasteten
Fluidströme auf übliche Weise mittels eines Kalibrierstromes kali
briert. Der andere unbelastete Fluidstrom bzw. der zugehörige Durch
flußregler wird nun nur mehr indirekt dadurch kalibriert, daß über
die Kalibrier-Messung des Durchflusses des belasteten ersten, bzw.
Proben-Fluidstromes, das Meß- bzw. Auswerteergebnis für den ersten
bzw. Proben-Fluidstrom so korrigiert wird, daß der Beitrag des nicht
direkt kalibrierten Fluidstromes richtig bewertet wird.
Diese letztgenannte Ausgestaltung ist insbesonders vorteilhaft
im Zusammenhang mit einer anderen Weiterbildung der Erfindung, gemäß
welcher der Verdünnungs-Fluidstrom auf eine festgelegte Abfolge von
unterschiedlichen Massen-Durchflüssen eingestellt wird, die zugehöri
gen Kalibrier-Meßwerte für den Massendurchfluß des Proben-Fluidstro
mes erfaßt werden, eine Zuordnung zwischen den eingestellten Massen
durchflüssen und den zugehörigen Meßwerten vorgenommen wird, und
daraus für jeden Massendurchfluß-Einstellwert des Verdünnungs-Fluid
stromes der Massendurchfluß des Proben-Fluidstromes ermittelt und
angezeigt wird. Diese Ausgestaltung erweist sich insbesonders bei
Verwendung von automatischen Meßdatenerfassungs- und Auswertesystemen
als vorteilhaft, bei denen in weiterer Ausgestaltung der Erfindung
die Einstellung, Zuordnung und Ermittlung zumindest teilweise automa
tisch, vorzugsweise auch computergesteuert, erfolgen kann. Damit kann
während eines Kalibrierzyklus eine definierte Abfolge von Einstellun
gen des jeweiligen Sollwertgebers durchgeführt und gleichzeitig eine
Erfassung und Abspeicherung der zugehörigen Meßwerte vorgenommen
werden. Durch geeignete Rechenoperationen wird dann beim Betrieb der
gesamten Meßanordnung zu jeder beliebigen Einstellung beispielsweise
des Sollwertgebers für den Massendurchfluß des Verdünnungs-Fluidstro
mes unmittelbar der zugehörige Proben-Fluidstrom und daraus das
Verdünnungsverhältnis ermittelt.
Diese zuletzt beschriebenen Verfahrensausgestaltungen sind
natürlich auch im Zusammenhang mit dem an erster Stelle angesproche
nen allgemeineren Verfahren (mit der Mischung des ersten und zweiten
Fluidstromes zu einem Mischstrom) vorteilhaft anwendbar.
Die Erfindung wird im folgenden noch anhand der in der Zeichnung
schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele bzw. Regeldiagramme
näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer erfindungsgemäßen
Anordnung zur Untersuchung eines Proben-Fluidstromes,
Fig. 2 ein schematisches Schaltbild betreffend den Stand der
Technik im Zusammenhang mit der Kalibrierung der Anordnung nach Fig.
1,
Fig. 3 ein der Fig. 2 entsprechendes Schaltbild für das Verfah
ren bzw. die Anordnung nach der vorliegenden Erfindung und
Fig. 4 ein weiteres derartiges Schaltbild einer anderen erfin
dungsgemäßen Ausführung.
Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Anordnung zur Unter
suchung eines Proben-Fluidstromes (symbolisiert durch G,) weist eine
in ein Mischvolumen 1 mündende Probenleitung 2 für den Proben-Fluid
strom GP, eine ebenfalls in das Mischvolumen 1 mündende Verdünnungs
leitung 3 für einen Verdünnungs-Fluidstrom GV, sowie eine vom Misch
volumen 1 über eine Analyseeinheit 4 zu einer Saugeinrichtung 5
führende Mischleitung 6 für den Gesamt-Fluidstrom GTOT auf. In der
Verdünnungsleitung 3 ist ein Massendurchflußregler RV und in der
Mischleitung 6 nach der Analyseeinheit 4 ist ein Massendurchfluß
regler RTOT eingesetzt, welche über Leitungen 7, 8 mit einer Auswer
teeinheit 9 zur indirekten Ermittlung des Massendurchflusses des
Proben-Fluidstromes GP verbunden sind. Zusätzlich sind die Regler RV
und RTOT noch auf hier nicht dargestellte Weise mit einer Kalibrier
anordnung in Verbindung, deren Funktionsweise gemäß der Erfindung
untenstehend zu den Fig. 3 bzw. 4 erläutert ist.
Der Vollständigkeit halber ist zu Fig. 1 noch auf ein Abgasrohr
10 zu verweisen, aus dem hier der Proben-Fluidstrom G, zur Verdünnung
und Analyse abgezweigt wird. Weiter sind in der Verdünnungsleitung 3
noch Filter 11 und eine Filter-Trockner-Einheit 12 angedeutet.
Soweit aus Fig. 1 ersichtlich, unterscheidet sich die Anordnung
nach der vorliegenden Erfindung bzw. das damit durchgeführte Ver
fahren nicht vom Stande der Technik. Der wesentliche Unterschied
liegt in der Art der in Fig. 1 nicht ersichtlichen Kalibrierung der
Massendurchflußregler RV und RTOT bzw. in den dazu erforderlichen
anderen Anordnungsteilen und Verknüpfungen, wie sie in Fig. 2 zum
Stand der Technik einerseits und in den Fig. 3 und 4 zur Erfindung
andererseits dargestellt sind.
Gemäß Fig. 2 sind der innere Aufbau der Massendurchflußregler RV
und RTOT sowie die inneren und äußeren Zusammenwirkungen bei der
Kalibrierung dieser Regler exemplarisch für typische derartige
Einheiten dargestellt. Zur Kalibrierung werden RTOT und RV über die
Kalibrieranordnung 13 jeweils mit dem hinsichtlich des Massendurch
flusses bekannten Fluidstrom GTOT kalibr. bzw. GV kalibr. beaufschlagt.
Beim Abweichen der Anzeige GTOT′ bzw. GV′ an den Anzeigeeinheiten 14,
15 (festgestellt über die Vergleichsanordnungen 16, 17) wird eine
Justiereinheit 18, 19 solange eingestellt, bis der angezeigte Wert
dem Kalibrierwert entspricht. Die Justiereinheit 18, 19 kann dabei
analog- bzw. digitalelektronisch, pneumatisch, mechanisch, oder auch
thermisch arbeiten und z. B. aus einer elektronisch verstellbaren
Verstärkerschaltung und einer Linearisierungsschaltung bestehen.
Diese Einstellung bzw. Justierung ist durch die Doppelpfeile zwischen
den Einheiten 14, 16, 18 bzw. 15, 17, 19 angedeutet und kann sowohl
automatisch als auch beispielsweise durch das Bedienungspersonal
erfolgen. Nach der Kalibrierung wird dann im normalen Betrieb der
Anordnung der Proben-Fluidstrom GP durch Differenzbildung von GTOT
und GV ermittelt und das Verdünnungsverhältnis q durch Division von
GTOT durch GP berechnet.
Die Differenzbildungseinheit ist in Fig. 2 mit 20 bezeichnet.
Mit 21 und 22 sind die Sollwertgeber der Massendurchflußregler RTOT
bzw. RV bezeichnet. Die Meßeinheiten von RTOT und RV sind mit 23, 24
und die Stelleinheiten mit 25, 26 angegeben.
Bei der gemäß Fig. 2 durchgeführten absoluten, voneinander
unabhängigen Kalibrierung von RTOT und RV treten aufgrund der ein
gangs genannten Zusammenhänge die beschriebenen Fehler im tatsächlich
eingestellten Verdünnungsverhältnis auf, die sich - wie erwähnt -
insbesonders bei höheren Verdünnungsverhältnissen gravierend aus
wirken können.
Gemäß den Fig. 3 und 4, die wie erwähnt verschiedene Beispiele
der erfindungsgemäßen Ausgestaltung dokumentieren, sind jeweils auf
der linken Seite wiederum die Massendurchflußregler RTOT bzw. die
inneren und äußeren Abläufe an diesen Massendurchflußreglern bei der
Kalibrierung schematisch dargestellt, wobei sich Aufbau und Ver
fahrensablauf im wesentlichen nicht von der Anordnung nach Fig. 2
unterscheiden. Unterschiedlich ist bei den Ausgestaltungen nach Fig.
3 und 4 der rechte, dem Massendurchflußregler RV zugeordnete Bereich,
bzw. die diesbezügliche Kalibrierung. In beiden Fällen ist der
Kalibrieranordnung 13 eine in die Probenleitung 2 eingeschaltete
Meßeinheit 27 zur Bestimmung des Massendurchflusses des Proben-
Fluidstromes GP zugeordnet, welche über eine Leitung 28 mit einem
Eingang 29 einer Vergleichseinheit 30 verbunden ist, die mit einem
weiteren Eingang 31 auch mit der Auswerteeinheit 32 in Verbindung
steht.
Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist ein Ausgang 33 der Ver
gleichseinheit 30 mit einem Justiereingang 34 des Massendurchfluß
reglers RV verbunden und wirkt dort wiederum auf die Justiereinheit
19 ein, so daß hier nun eine Abweichung des tatsächlichen Proben-
Fluidstromes GP bei der Kalibrierung vom an der Auswerteeinheit 32
ermittelten Proben-Fluidstrom GP′ zu einer entsprechenden Nachstel
lung des Massendurchflußreglers RV (und zwar relativ zur Kalibrierung
von RTOT) führt.
Gemäß Fig. 4 ist ein Ausgang 35 der Vergleichseinheit 30 mit
einer Korrektureinheit 36 für das Ergebnis der Auswerteeinheit 32 in
Verbindung, welche ihrerseits wiederum an einer Ausgabeeinheit 37
liegt, die den entsprechend korrigierten Wert für den Proben-Fluid
strom GP anzeigt.
Sowohl gemäß Fig. 3 als auch gemäß Fig. 4 kann die Einheit RTOT
entweder, wie dargestellt, durch eine einstellbare und kalibrierbare
Regeleinrichtung realisiert werden, oder aber durch eine Einheit,
welche aufgrund ihrer Bauart den Fluidstrom GTOT auf einen oder
mehrere konstante Werte einstellt. Aus diesem Grund sind die Kali
brieranordnung 13 und auch die Doppelpfeile für die bedarfsweise
Nachstellung nur mit gebrochener Linie dargestellt. Als eines von
vielen möglichen Beispielen sei hier ein Druckregler in Verbindung
mit einem Strömungswiderstand genannt. Wesentlich ist dabei nur, daß
der Fluidstrom GTOT mit derselben Genauigkeit bekannt und über den
gewünschten Betriebszeitraum mindestens innerhalb derselben Genauig
keit konstant ist, wie sie vom Verdünnungsverhältnis q gefordert
wird. Der Massendurchflußregler RV muß weiterhin justierbar sein,
doch wird er, wie erwähnt, nicht absolut kalibriert, sondern jeweils
relativ zu GTOT. Diese Kalibrierung muß für mehrere Werte von GP
erfolgen, wenn während des Betriebszeitraumes verschiedene Verdün
nungsverhältnisse q eingestellt werden müssen.
In der Einleitung wurde an einem Beispiel gezeigt, daß bei q =
20 bei dem bekannten Verfahren (mit der Kalibrierung gemäß Fig. 2)
eine Ungenauigkeit von ±0,5% bei der Justierung zu einem relativen
Fehler von über 20% führen kann. Mit den erfindungsgemäßen Ver
fahren, mit der Kalibrierung gemäß den Fig. 3 oder 4, ergeben sich
wesentlich geringere maximale Fehler, da ein relativer Justierfehler
von 0,5% in GP (welcher beispielsweise durch die Meßungenauigkeit
für GP entstehen kann), sich auf alle Verdünnungsverhältnisse q nur
mit einem relativen Fehler von ±0,5% auswirken kann.
Claims (11)
1. Verfahren zur indirekten Bestimmung des Massendurchflusses eines
ersten Fluidstromes, wobei der erste Fluidstrom mit einem zweiten
Fluidstrom gemischt und aus der Differenz der gemessenen Massen
durchflüsse des zweiten Fluidstromes und des entstehenden Misch
stromes der Massendurchfluß des ersten Fluidstromes ermittelt
wird und wobei zur Kalibrierung jeweils die Massendurchflüsse von
Kalibrierströmen gemessen und bedarfsweise zur Korrektur verwen
det werden, dadurch gekennzeichnet, daß
die Massendurchflüsse des zweiten Fluidstroms und des Mischstroms
relativ zueinander kalibriert werden, wozu eine der Kalibrier
messungen separat am ersten Fluidstrom vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kali
briermessung am ersten Fluidstrom bedarfsweise zur Korrektur des
jeweiligen Massendurchflusses verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kali
briermessung am ersten Fluidstrom bedarfsweise zur Korrektur des
Ergebnisses der Differenzbildung verwendet wird.
4. Verfahren zur indirekten Bestimmung des Massendurchflusses eines
Proben-Fluidstromes, welcher mit einem, insbesonders wesentlich
größeren, Verdünnungs-Fluidstrom zu einem hinsichtlich bestimmter
Bestandteile des Proben-Fluidstromes zu untersuchenden Gesamt-
Fluidstrom gemischt wird, wobei aus der Differenz der gemessenen
Massendurchflüsse des Verdünnungs-Fluidstromes und des Gesamt-
Fluidstromes der Massendurchfluß des Proben-Fluidstromes ermit
telt wird, und wobei zur Kalibrierung jeweils die Massendurch
flüsse von Kalibrierströmen gemessen und bedarfsweise zur Korrek
tur verwendet werden, dadurch gekennzeich
net, daß die Massendurchflüsse des Verdünnungs-Fluidstromes
und des Gesamt-Fluidstromes relativ zueinander kalibriert werden,
wozu eine der Kalibriermessungen separat am Proben-Fluidstrom
vorgenommen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kali
briermessung am Proben-Fluidstrom bedarfsweise zur Korrektur des
Massendurchflusses des Verdünnungs-Fluidstromes verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kali
briermessung am Proben-Fluidstrom bedarfsweise zur Korrektur des
Ergebnisses der Differenzbildung verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Verdünnungs-Fluidstrom auf eine festgelegte Abfolge von unter
schiedlichen Massendurchflüssen eingestellt wird, daß die zugehö
rigen Kalibrier-Meßwerte für den Massendurchfluß des Proben-
Fluidstromes erfaßt werden, daß eine Zuordnung zwischen den
eingestellten Massendurchflüssen und den zugehörigen Meßwerten
vorgenommen wird, und daß daraus für jeden Massendurchfluß-
Einstellwert des Verdünnungs-Fluidstromes der Massendurchfluß des
Proben-Fluidstromes ermittelt und angezeigt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein
stellung, Zuordnung und Ermittlung zumindest teilweise automa
tisch, vorzugsweise computergesteuert, erfolgen.
9. Anordnung zur Untersuchung eines Proben-Fluidstromes, mit einer
in ein Mischvolumen mündenden Probenleitung für den Proben-Fluid
strom, einer ebenfalls in das Mischvolumen mündenden Verdünnungs
leitung für einen Verdünnungs-Fluidstrom und einer vom Mischvolu
men über eine Analyseeinheit zu einer Saugeinrichtung führenden
Mischleitung für den Gesamt-Fluidstrom, sowie mit je einem
Massendurchflußregler in der Verdünnungsleitung und in der
Mischleitung nach der Analyseeinheit, welche zur indirekten
Ermittlung des Massendurchflusses des Proben-Fluidstromes mit
einer Auswerteeinheit verbunden sind, und mit einer Kalibrieran
ordnung zur Kalibrierung der Massendurchflußregler, da
durch gekennzeichnet , daß die Kalibrieran
ordnung (13) eine in die Probenleitung (2) zur Kalibrierung
einschaltbare Meßeinheit (27) zur Bestimmung des Massendurch
flusses des Proben-Fluidstromes (GP) aufweist, welche vorzugs
weise mit einem Eingang (29) einer Vergleichseinheit (30) verbun
den ist, die mit einem weiteren Eingang (31) auch mit der Auswer
teeinheit (32) verbunden ist.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Ausgang (33) der Vergleichseinheit (30) mit einem Justiereingang
(34) des Massendurchflußreglers (RV) für den Verdünnungs-Fluid
strom (GV) verbunden ist.
11. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Ausgang (35) der Vergleichseinheit (30) mit einer Korrekturein
heit (36) für das Ergebnis der Auswerteeinheit (32) in Verbindung
steht.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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AT0147890A AT399776B (de) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | Verfahren und anordnung zur indirekten massendurchflussbestimmung |
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DE4121928A1 true DE4121928A1 (de) | 1992-03-12 |
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ID=3514764
Family Applications (1)
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