Durchflussmessung Massedurchfluss-Messgerät gibt gleichzeitig Dichte- und Temperaturwerte aus

Die Abfüllung und Verladung von Flüssigkeiten wurden bisher mit Hilfe von Waagen oder Volumenzählern gesteuert. Doch diese Methoden lieferten aufgrund von äußeren Faktoren keine zufriedenstellenden Messergebnisse. Mit dem Massedurchfluss-Messgerät Promass von Endress+Hauser ist ein multivariables Messen möglich.

Anbieter zum Thema

Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

microsonic GmbH

N & H Technology GmbH

Das Massedurchfluss-Messgerät Promass liefert durch das angewendete Coriolos-Prinzip ein dem Massenstrom proportionales Signal, das aufsummiert die Masse ergibt. Diese ist unabhängig von Dichte und Viskosität. Sie ist an allen Standorten auf der Welt gleich, sowohl am Äquator, wie auch an den Polen.

Im Eichamtlichen Verkehr kommt Massedurchfluss-Messgerät Promass zum Einsatz

Der Promass etabliert sich daher zunehmend auch in den Bereichen des „Eichamtlichen Verkehrs“, bei dem Mengen gemessen und registriert werden. Überall dort wo Handel betrieben wird oder wo der Fiskus eine Steuer fordert, beaufsichtigen Behörden oder Ämter, das Eichwesen, das bei 15 kg beginnt.

Man spricht von Messanlagen, die von entsprechenden Organen geprüft, abgenommen und im Intervall überwacht werden. Die Messanlage wird bei der Überprüfung gegen ein Eichnormal getestet, das letztendlich auf das nationale Eichgewicht zurückgeführt werden kann. Mit diesen Messanlagen werden Schiffe, Straßentankwagen, Bahnkesselwagen und Gebinde befüllt. Es werden dabei Gase, Flüssiggase, Öle, Brennstoffe, chemische Flüssigkeiten, pastöse Medien und feststofffreie Lebensmittel verladen.

Je nach Produkt wird die geforderte Sicherheit erfüllt

Bei eichpflichtigen Messanlagen ist die Manipulationssicherheit von höchster Bedeutung. Die Mess- und Steuergeräte werden nach der Ersteichung verblombt und versiegelt. In der Regel wird aber solch eine Messanlage je nach Produkt, das damit verladen werden soll, mit mannigfaltiger Sicherheitstechnik ausgerüstet. Eine Überfüllsicherung löst einen ‚Notstop‘ aus bevor es zum Überlauf kommt. Eine Erdungszange stellt gleiches elektrisches Potenzial her, damit keine durch Kriechströme hervorgerufene Explosion ausgelöst werden kann.

Für Straßentankwagen und Bahnkesselwagen gibt es eine Wegfahrsperre, die mittels Kontakt sofort die Verladung stoppt, bevor das Ganze ‚ins Rollen’ kommt. Und für Schiffe werden Verladearme mit Schwellüberwachung eingesetzt. Bei toxischen Produkten oder solchen, die zu Ausgasungen neigen, werden Abfüllvorrichtungen, bei denen der Anpressdruck überwacht wird, in Verbindung mit Coriolis-Messgeräten verwendet. Bei diesen Messanlagen ist zum Schutz der Atmosphäre auch eine Gaspendelung eingerichtet, die zurück in den Vorratstank geführt wird.

In Abhängigkeit davon, welches Produkt abgefüllt wird, ob es brennbar oder gesundheitsschädlich ist oder gar alle Gefahrenpotenziale in sich birgt, werden entsprechende Sicherheitsbetrachtungen durchgeführt. Bei Flüssiggasen kommt noch hinzu, dass für eine ausreichende Druckhaltung gesorgt werden muss. Je höher die Außentemperatur, desto höher muss der Produktdruck sein, was der Batch Controller mittels einer Begrenzungsregelung steuert. Um den Produktdruck zu erhöhen, wird die Förderleitung reduziert.

Mehrere Massedurchfluss-Messgeräte für die Beladung von Seeschiffen

Damit die Messwerte nicht verfälscht werden, darf es bei geeichten Messanlagen nicht vorkommen, dass Gasblasen gefördert werden. Das Gleiche gilt in umgekehrtem Sinn bei Messanlagen für Gase in Form von Flüssigkeit, weil hierbei Flüssigkeitskristalle aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeit die Rohrwände angreifen bzw. zerstören können.

Für die Beladung von Seeschiffen mit großen Mengen gibt es deshalb die Möglichkeit, mehrere Massedurchfluss-Messgeräte in größter Nennweite parallel anzuordnen, um eine hohe Förderleistung und möglichst geringe Beladezeiten zu erhalten. Die Geräte werden im Parallelbetrieb mittels eines Prüflings als Eichnormal geeicht. Es handelt sich dabei um ein genau definiertes Volumen, das in Reihe mit dem Prüfling und in der gleichen Zeit durchströmt wird.

Der Staat fordert für Massemessung eine gravimetrische Eichung

Der Gesetzgeber fordert bei volumetrischer Eichung auch ein volumenproportionales Signal bzw. für eine Massemessung eine gravimetrische Eichung.

Aus diesem Grund besteht die Vorgabe vom Gesetzgeber, dass alternativen Brennstoffen wie Biodiesel das Volumen bei 15 °C (V15) als Maßeinheit zugrunde gelegt wird.

Dieses Vorgehen stammt noch aus der Zeit, als man nur in der Lage war, das Volumen online zu zählen (l/h oder m3/h). Von dem zu messenden Produkt wurden bei einer Laboruntersuchung der Dichteverlauf und die dazugehörige Temperatur sowie die Kompressibilität und der entsprechende Druck ermittelt. Aus den Messwerten Betriebsvolumen, Temperatur und Druck wurde dann in einem Umwerter das Volumen bei 15 °C nach den im Labor ermittelten Standardtabellen berechnet. Dieses Vorgehen setzt jedoch voraus, dass die Normdichte (Dichte bei 15 °C) für das Produkt immer gleich ist.

Dies ist bei Biodiesel nicht der Fall. Die Normdichte ist abhängig vom eingesetzten Rohstoff: Rapsöl, Palmenöl, Sojaöl oder wie es in der Regel der Fall ist, eine Mischung aus allen.

Volumen wird bei 15°C mit den gemessenen Größen im Mittel berechnet

Mit dem Massedurchfluss-Messgerät Promass von Endress+Hauser ist es nun mittels Coriolis-Erregerstrom möglich, direkt die Masse zu messen und gleichzeitig Dichte- und Temperaturwerte auszugeben. Mittels einer Formel, die in der EN 14214 Anhang C beschrieben ist, kann das Volumen bei 15 °C mit den gemessenen Größen im Mittel berechnet werden, was weitestgehend genaue Werte zulässt. Während einer Beladung werden über die gesamte Verladezeit die Masse und das Volumen gezählt und im Anschluss ergibt sich eine mittlere Dichte, die mit der mittleren Temperatur zur Normdichte umgerechnet wird. Das Normvolumen ergibt sich aus der Division der Masse durch diese Normdichte.

(ID:257108)