| Zugriffsnummer | 38726 |
| Dokumenttyp | Dissertation |
| Peer Review | unbekannt |
| Sprache | Deutsch |
| Titel | Aufbau und Validierung eines laseroptischen Normal-Durchfluss-Messgeräts für die metrologische Rückführung einer Hochtemperatur-Prüfanlage |
| Autor(in); Institution |
Steinbock, Jonas; 7.5, Wärme und Vakuum, PTB-Berlin
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| Quelle/Jahr | (2017), XVIII, 116 S. |
| Schriftenreihe | PTB-Bericht PTB-MA-97 |
| Dissertationsvermerk | Dissertation, Technische Universität Berlin, 2017 |
| ISSN | 0179-0595 |
| ISBN | 978-3-95606-385-5 |
| DOI | |
| Berichtsnummer | PTB-MA-97 |
| Verlag | Berlin |
| Zusammenfassung | Die klassischen gravimetrischen oder volumetrischen Methoden zur Kalibrierung von Durchflussmessgeräten sind aufgrund ihrer drucklosen Ausführung in ihrer Anwendung für das Medium Wasser auf Temperaturen unter 100 ◦C beschränkt. Eine Kalibrierung unter Prozessbedingungen ist daher zum Beispiel für Anwendungen in der Kraftwerkstechnik nicht möglich. Zur Ausweitung des metrologisch abgesicherten Kalibrierbereichs wird in der vorliegenden Arbeit eine Methode zur druckbeaufschlagten Rückführung von Durchflusssensoren auf Basis der Laser-Doppler-Anemometrie entwickelt, umgesetzt und validiert. Mittels Laser-Doppler-Anemometrie wird die Geschwindigkeitsverteilung des strömenden Fluids in einer Rohrleitung gemessen, die Integration des Geschwindigkeitsfeldes über dem Messquerschnitt bestimmt den Durchfluss. Kernstück der Arbeit ist eine umfassende Analyse der Messunsicherheit des laseroptischen Durchflussnormals. Zur Bestimmung der Messunsicherheit werden unter anderem die folgenden Einflussgrößen in ihrer Auswirkung auf den Volumenstrom quantifiziert: Datenrate, Turbulenz, Wandeffekt, Gradienteneffekt, Strahlverfolgungsrechnung und Diskretisierungsverfahren. Die realisierte Messunsicherheit liegt zwischen 0,15 und 0,19 % (k = 2). Zur Validierung des Unsicherheitsbudgets werden Vergleichsmessungen des laseroptischen Volumenstromnormals mit einer gravimetrischen Durchflussmessanlage, die eine Unsicherheit von 0,04 % (k = 2) bietet, durchgeführt. Die festgestellten absoluten Abweichungen betragen im Mittel 0,04 und maximal 0,09 %. Abschließend wird die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf die Anwendung bei höherer Mediumtemperatur diskutiert. |
