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Vergleich verschiedener Lösungskonzepte für einen selbstüberwachenden druckbasierten Durchflusssensor

Ballesteros Gonzalez, Juan Miguel (2008):
Vergleich verschiedener Lösungskonzepte für einen selbstüberwachenden druckbasierten Durchflusssensor.
Technische Universität Darmstadt, [Diploma Thesis or Magisterarbeit]

Abstract

Zusammenfassung:

Das Ziel dieser Arbeit ist der Vergleich zweier verschiedener Lösungskonzepte für einen selbstüberwachenden druckbasierten Durchflusssensor. Das erste Konzept ist ein Wirbel-Wirkdruck Durchflusssensor, der im Institut EMK entwickelt wurde. Das zweite Lösungskonzept ist ein Staudruck-Durchflusssensor mit integrierter Wirbelauswertung, der im Institut für Fügetechnik und Werkstoffprüfung GmbH Jena aufgebaut wurde.

Für den Vergleich wird die Messgenauigkeit der Lösungskonzepte im Durchflussbereich von 100 bis 1000 l/h bei Fluidtemperaturen von 20ºC bis 80ºC aufgenommen. Außerdem werden alle Störungen, die zu einer Änderung der Sensorkennlinien und der Messabweichung über den zulässigen Bereich hinaus führen können, analysiert und deren Auswirkungen sowie deren Erkenn- und Diagnostisierbarkeit angegeben.

Die Messungen erfolgen an einem Messplatz, der im Institut EMK aufgebaut wurde und in dieser Arbeit überarbeitet wird. Dabei wird der Messplatz mit Labview gesteuert. Der Durchfluss und die Temperatur wird in oben genannten Bereichen geregelt und die Kalibrierung des Referenzsensors, ein integrierter magnetisch-induktiver Durchflussmesser, wird automatisiert. Die Kennwerte und die Messunsicherheit der Lösungskonzepte werden durch ein weitgehend automatisiertes Messprogramm mit Hilfe von Labview erstellt und die entsprechende Auswertung der Messdaten wird mit in Labview und Matlab erstellten Programmen realisiert.

Die Ergebnisse der Messungen zeigen, dass die Messunsicherheit des WWD-Sensors kleiner als die des Staudrucksensors ist, da der Staudrucksensor eine sehr schlechte Reproduzierbarkeit durch starkes und schnelles Driften besitzt. Das Driften kann mit Hilfe der Auswertung der abgelösten Verwirbelung korrigiert werden, aber die Wirbel sind sehr empfindlich gegen Störungen. Der WWD-Sensor besitzt einen guten Störungserkennungsgrad und gute Kompensationsmöglichkeiten

Item Type: Diploma Thesis or Magisterarbeit
Erschienen: 2008
Creators: Ballesteros Gonzalez, Juan Miguel
Title: Vergleich verschiedener Lösungskonzepte für einen selbstüberwachenden druckbasierten Durchflusssensor
Language: German
Abstract:

Zusammenfassung:

Das Ziel dieser Arbeit ist der Vergleich zweier verschiedener Lösungskonzepte für einen selbstüberwachenden druckbasierten Durchflusssensor. Das erste Konzept ist ein Wirbel-Wirkdruck Durchflusssensor, der im Institut EMK entwickelt wurde. Das zweite Lösungskonzept ist ein Staudruck-Durchflusssensor mit integrierter Wirbelauswertung, der im Institut für Fügetechnik und Werkstoffprüfung GmbH Jena aufgebaut wurde.

Für den Vergleich wird die Messgenauigkeit der Lösungskonzepte im Durchflussbereich von 100 bis 1000 l/h bei Fluidtemperaturen von 20ºC bis 80ºC aufgenommen. Außerdem werden alle Störungen, die zu einer Änderung der Sensorkennlinien und der Messabweichung über den zulässigen Bereich hinaus führen können, analysiert und deren Auswirkungen sowie deren Erkenn- und Diagnostisierbarkeit angegeben.

Die Messungen erfolgen an einem Messplatz, der im Institut EMK aufgebaut wurde und in dieser Arbeit überarbeitet wird. Dabei wird der Messplatz mit Labview gesteuert. Der Durchfluss und die Temperatur wird in oben genannten Bereichen geregelt und die Kalibrierung des Referenzsensors, ein integrierter magnetisch-induktiver Durchflussmesser, wird automatisiert. Die Kennwerte und die Messunsicherheit der Lösungskonzepte werden durch ein weitgehend automatisiertes Messprogramm mit Hilfe von Labview erstellt und die entsprechende Auswertung der Messdaten wird mit in Labview und Matlab erstellten Programmen realisiert.

Die Ergebnisse der Messungen zeigen, dass die Messunsicherheit des WWD-Sensors kleiner als die des Staudrucksensors ist, da der Staudrucksensor eine sehr schlechte Reproduzierbarkeit durch starkes und schnelles Driften besitzt. Das Driften kann mit Hilfe der Auswertung der abgelösten Verwirbelung korrigiert werden, aber die Wirbel sind sehr empfindlich gegen Störungen. Der WWD-Sensor besitzt einen guten Störungserkennungsgrad und gute Kompensationsmöglichkeiten

Uncontrolled Keywords: Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Durchflussmessung selbstüberwacht, Durchflussmessung Wirkdruckprinzip, Staudruck, Wirkdruck- Wirbelzahlmessung Kombination
Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design > Measurement and Sensor Technology
Date Deposited: 06 Sep 2011 15:43
Additional Information:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate,

Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKD 1680

Art der Arbeit: Diplomarbeit

Beginn Datum: 03-12-2007

Ende Datum: 25-06-2008

Querverweis: 17/24 EMKDIS41, 17/24 EMKDIS56

Studiengang: Elektrotechnik und Informationstechnik (ETiT)

Vertiefungsrichtung: Mikro- und Feinwerktechnik (MFT)

Abschluss: Diplom (MFT)

Identification Number: 17/24 EMKD 1680
Referees: Funke, Dipl.-Ing. Stephan and Werthschützky, Prof. Dr.- Roland
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