Temperaturmessung
Teil von Durchflussmessung in Rohrleitungen: Verfahren, Normen und Geräte
Durchflussmessung mit Coriolis oder Ultraschall im Vergleich
Coriolis oder Ultraschall: Der Vergleich zeigt Genauigkeit, Druckverlust, Eignung für viskose Medien, Gasanteile und Beispielpreise von 2500 bis 12000 Euro netto.
Das Wichtigste auf einen Blick
- Coriolis-Durchflussmesser bestimmen den Massestrom direkt und liefern Dichte und Temperatur mit.
- Ultraschall-Durchflussmesser erfassen den Volumenstrom über Laufzeitdifferenz oder Doppler-Effekt.
- Clamp-on-Ultraschall lässt sich ohne Eingriff in die Rohrleitung montieren, Coriolis nicht.
- Beispielpreise liegen zwischen rund 2500 Euro netto und 12000 Euro netto je Messstelle.
- Gasanteile, abrasiver Feststoff und kleinste Mengen trennen die Verfahren deutlich.
Messprinzip und erreichbare Genauigkeit
Coriolis-Messgeräte leiten das Medium durch ein oder zwei Messrohre, die in Schwingung versetzt werden. Die Strömung erzeugt eine Corioliskraft, die eine Phasenverschiebung zwischen den Rohrschwingungen bewirkt. Aus dieser Verschiebung berechnet die Elektronik den Massestrom und zusätzlich die Dichte des Mediums.
Ultraschall-Durchflussmesser arbeiten mit Schallwandlern, die Impulse schräg durch die Strömung senden. Aus der Laufzeitdifferenz zwischen mitlaufendem und gegenläufigem Signal entsteht die Strömungsgeschwindigkeit, aus ihr der Volumenstrom. Doppler-Geräte nutzen dagegen die Frequenzverschiebung an Partikeln. Das Programm zur Durchflussmessung von Emerson umfasst Coriolis-Geräte von Micro Motion und Ultraschallgeräte.
Hersteller beziffern die Messunsicherheit von Coriolis-Geräten häufig mit 0,1 Prozent vom Messwert. Bei Ultraschallgeräten liegen die typischen Angaben bei 0,5 bis 2 Prozent vom Messwert, bei Clamp-on-Montage darüber.
Die Verfahren im direkten Vergleich
Coriolis
- Messgröße
- Massestrom, Dichte
- Genauigkeit
- sehr hoch
- Druckverlust
- durch Messrohre
- Einbau
- Rohrabschnitt nötig
- Viskosität
- auch zähe Medien
- Gasanteil
- kleine Anteile tolerierbar
Ultraschall
- Messgröße
- Volumenstrom
- Genauigkeit
- mittel bis hoch
- Druckverlust
- nahezu null
- Einbau
- Clamp-on möglich
- Viskosität
- bei hoher Viskosität eingeschränkt
- Gasanteil
- störend für das Signal
Die Tabelle ordnet die wichtigsten Auswahlkriterien. Coriolis-Geräte liefern den Massestrom ohne Umweg über die Dichte. Ultraschallgeräte brauchen ein schallleitendes Medium mit möglichst wenigen Störkörpern und eine ausreichende Strömungsgeschwindigkeit, damit das Signal stabil bleibt. Krohne dokumentiert auf der Produktseite zur Durchflussmesstechnik beide Messverfahren mit ihren Einsatzgrenzen.
Druckverlust, Viskosität und Gasanteil
Coriolis-Messgeräte erzeugen durch ihre Messrohre einen Druckverlust, der bei der Pumpenauslegung mitzurechnen ist. Bei zähen Medien und kleinen Nennweiten steigt er. Ultraschall-Durchflussmesser arbeiten nahezu druckverlustfrei, weil nichts in die Strömung ragt. Clamp-on-Wandler sitzen außen an der Rohrleitung.
Viskose Medien dämpfen das Schallsignal, deshalb stoßen Ultraschallgeräte bei Honig, Bitumen oder Schlämmen an Grenzen. Coriolis-Geräte messen auch zähe Flüssigkeiten, solange sie pumpfähig bleiben. Gasblasen stören beide Verfahren. Coriolis-Systeme mit Mehrrohr- oder Q-Ausführung tolerieren kleine Anteile eher als Ultraschallgeräte.
Für abrasiven Feststoff wie Sand oder Erz sind beide Verfahren nur mit Schutzausführung geeignet. Ultraschallgeräte mit durchflossenen Sensoren verschleißen dann schneller als Clamp-on-Varianten.
Kosten und Beispielpreise
Die Anschaffungspreise hängen stark von Nennweite, Werkstoff und Zulassungen ab. Ultraschallgeräte für feste Montage beginnen bei etwa 2500 Euro netto. Nachträglich montierte Clamp-on-Ausführungen liegen je nach Ausführung darüber.
Coriolis-Messgeräte starten bei rund 4000 Euro netto und erreichen bei großen Nennweiten oder Hygienebauart etwa 12000 Euro netto. Endress+Hauser bietet mit Promass Coriolis-Geräte und mit Prosonic Flow Ultraschallgeräte an. Siemens führt die Reihen SITRANS F C und SITRANS F US.
Beispielrechnung für zwei Messstellen in einer DN50-Leitung mit Wasser: Zwei Clamp-on-Ultraschallgeräte zu je 3500 Euro netto kosten 7000 Euro netto. Zwei Coriolis-Messgeräte zu je 7000 Euro netto kosten 14000 Euro netto. Die Differenz beträgt 7000 Euro netto vor Installation und Verrohrung.
Auswahl in der Praxis
- Medium und Messgröße festlegenMasse, Volumen, Dichte oder Temperatur.
- Genauigkeitsbedarf prüfenAbrechnung, Regelung oder reine Überwachung.
- Einbaubedingungen klärengerade Ein- und Auslaufstrecken, Rohrwerkstoff, Zugänglichkeit.
- Lebenszykluskosten rechnen: Anschaffung, Installation, Kalibrierung, Wartung.
- Redundanz planenzweiter Messpfad bei kritischen Prozessen.
Coriolis passt, wenn Masse, Dichte oder zähe Medien gefragt sind. Ultraschall ist erste Wahl bei großen Nennweiten, dünnwandigen Rohren und nachträglichem Einbau. Clamp-on-Ultraschallgeräte von Flexim kommen dabei ohne Rohreingriff aus.
Bei der Auswahl zählt auch die Verfügbarkeit von Ersatzteilen und Kalibrierdiensten. Für eichpflichtige Anwendungen muss das Gerät den Anforderungen der Mess- und Eichverordnung genügen.
Häufige Fragen
Wann lohnt sich Coriolis?
Wenn Massestrom, Dichte oder zähe Medien gemessen werden und die Genauigkeit Vorrang hat. Abrechnungsmessungen und Dosieraufgaben gehören dazu.
Wann ist Ultraschall die günstigere Wahl?
Bei großen Nennweiten, dünnwandigen Rohren und nachträglichem Einbau. Clamp-on-Geräte kommen ohne Rohreingriff aus.
Was kostet ein Durchflussmesser?
Für einfache Ultraschallgeräte beginnen die Preise bei rund 2500 Euro netto. Coriolis-Geräte liegen je nach Nennweite und Werkstoff zwischen etwa 4000 und 12000 Euro netto.
Für welche Medien ist Ultraschall ungeeignet?
Für stark verschmutzte, gasbeladene oder hochviskose Medien. Auch bei Feststoffanteilen sinkt die Signalqualität.
Müssen Durchflussmesser regelmäßig geprüft werden?
Messgeräte sind Arbeitsmittel. Betreiber regeln Prüfungen und Instandhaltung nach Anhang 2 der Betriebssicherheitsverordnung.
