Durchflussermittlung über Füllstandsmessung

Durchflussermittlung über Füllstandsmessung

Hydraulische Methoden

  • Für sauberes Wasser und Abwasser
  • Mengenmessung über Füllstand
  • Einfache Installation

Der Durchfluss wird über Füllstandsmessung und hydraulischen Verbauungen wie Wehren oder Venturi oder mit zwei parallelen Füllständen gemessen. Die Berechnung erfolgt anhand der bekannten Geometrien und sowie speziellen hydraulischen Erkenntnissen unter Berücksichtigung bestimmter
Normen (z. B. DIN 19559 Teil 2 für Venturi oder DWA A111 für Wehre).

Bei den hydraulischen Methoden wird unter Berücksichtung einer Q - h- Beziehung aus einem Füllstand h ein Durchfluss Q errechnet.

Q = k • f(h)

Definierte Q - h - Beziehungen finden sich an hydraulischen Verbauungen wie Wehren, Venturi etc.

 

Messungen am Wehr

Senkrechte Wehre

In Abhängigkeit von der Durchflussmenge kommen unterschiedliche Wehrformen (z.B. Überfallwehr, Dreieck­wehr u.v.m.) zum Einsatz. Die Überfallhöhe ist ein Maß für den Durchfluss. NIVUS bietet Systeme, die mit Netzstrom funktionieren sowie autarke Systeme, die mit Batterie oder Akku betrieben werden und über eine automatische Datenübertragung verfügen.

Verschiedene Wehrbauformen

NIVUS Produkte für Durchflussmessungen am Wehr sind Füllstandsmessumformer NivuMaster für Anwendungen mit Stromversorgung. Für autarke Durchflussmessungen können Füllstandssensoren der i-Serie in Verbindung mit autarken Datenloggern z.B. NivuLog Easy eingesetzt werden.

Wehre mit beweglichen Klappen

Bewegliche überströmte Wehrklappen ermöglichen eine optimale Nutzung vorhandener Stauräume. Hier gibt es zwei Möglichkeiten den Durchfluss zu erfassen. Der Durchfluss kann allein über die Neigung der Wehrklappe erfasst werden. Diese kann über einen Neigungsdrehwinkelgeber gemessen werden.

Andererseits gibt es auch die Möglichkeit zusätzlich zum Neigungsdrehwinkelgeber noch eine Füllstandsmessung, z.B. i-Serie Sensoren, im Stauraum zu installieren und den Durchfluss über einen speziellen Messumformer, z. B. Hydraulic Calculator Plus, zu ermitteln.

Tangential angeströmte Wehre

Bei tangential angeströmten Wehren stellt sich häufig ein geneigter Wasserspiegel ein. Zur exakten Erfassung des Abschlags werden zwei parallele Füllstandsmessungen am Anfang und Endes des Wehres  installiert. Aus den beiden unterschiedlichen Füllstände wird im HydraulicCalculator Plus die korrekte Überfallmenge berechnet.

Wehre mit Rückstau

Bei Wehren mit Rückstau verändert sich der Überfallbeiwert, welcher zur Durchflussmessung oder Abschlagserfassung notwendig ist. Mit Hilfe von parallelen Füllstandsmessungen im Oberwasser und im Unterwasser kann der aktuelle Rückstaugrad am Wehr ermittelt werden. Damit kann der Überfallbeiwert für die aktuelle Situation bestimmt werden und mit Hilfe eines entsprechenden Umformers, z. B. dem HydraulicCalculator Plus, der Durchfluss oder der Abschlag korrekt erfasst werden.

Messungen am Venturi

Venturimessungen sind Durchflussmessungen in spe­ziell geformten Fließkanälen. In deren Verengung findet im freien Abfluss ein Fließwechsel vom strömenden in den schießenden Abfluss statt.
Einstauhöhe und Durchfluss stehen in einem exponentiellen Zusammenhang, daher kann über die Fließhöhenmessung der Durchfluss ermittelt werden.

NIVUS bietet für diese Messungen neben Venturihalbschalen, entsprechende Füllstandsmessssysteme mit NivuMaster Füllstandsmessumformern und P-Sensoren.

Durchflussmessung mit zwei parallelen Füllstandsmessungen

Das System eignet sich für Durchflussmessungen in teilgefüllten Anwendungen. Der Durchfluss wird aus zwei parallelen Füllstandsmessungen be­rechnet. Die Füllstandsmessungen erfolgen in einem bekannten Abstand in einem Kanalsystem, z.B. in zwei auf einander folgenden Schächten. Bei dem NIVUS-Exklusivmesssystem werden die geometrischen Verhältnisse
(z.B. Kanalneigung, Kanaldurchmesser, Kanalbreite, etc.) sowie neueste Durch­flussmodelle in Relation gesetzt.

Vorteile
  • Berührungslose Messung
  • Einfache Installation, wenig Wartungsaufwand
  • Genaues Messverfahren (kalibriert mit Kreuzkorrelation; <2% Abweichung)
  • Stromnetzunabhängig
  • Erkennung von Rückstau und freiem Abfluss

NIVUS-Produkt: NivuSmart Q

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