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 Coriolis-Massedurchflussmesser
Die Phasenverschiebung eines durchströmten,
schwingenden Rohres hängt über die Corioliskraft mit dem
Massefluss des durchströmenden Mediums zusammen.
Verschiedene Hersteller von Coriolis-Massedurchflussmessern propagieren
die Eignung ihrer Geräte zur Bestimmung der Dichte.
Coriolisdurchflussmesser sind jedoch konstruktiv
auf die Erfassung der Phasenverschiebung des Schwingungssystems
optimiert, während die Dichtemessung eine präzise Messung
der Schwingfrequenz erfordert. Daher ist die erreichbare Genauigkeit
in den meisten Fällen schlechter als +/- 5 bis +/-10% vom
Messbereich.
Die Dichte- und Konzentrationsmessung ist daher nur bedingt möglich
und vielen Nachteilen verbunden:
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- hohe Empfindlichkeit bei Gasblasen und Sedimenten
- Es erfolgt
eine Temperaturkompensation des Gerätes
aber nicht der Dichteberechnung
- Die Dichtekalibrierung ist
nur werksseitig möglich
- Hoher Installationsaufwand bei größeren
Nennweiten
- Interne Reduzierung der Nennweite, daher hoher Druckabfall
und Verschmutzungsempfindlichkeit
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Ein konkreten Vergleich
zwischen einem LiquiSonic System und einem Massedurchflussmesser
können sie hier downloaden |
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Biegeschwinger
Das Biegeschwingerprinzip ist ein im
Laborbereich bewährtes Verfahren zur Dichtemessung und nutzt
die Abhängigkeit der Schwingfrequenz eines durchströmten
Rohres von der Dichte des durchströmenden Mediums.
Bei Prozessanwendungen stößt diese Methode jedoch auf
Grenzen: |
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- Nur im by-pass einsetzbar, maximale
Nennweite 12mm
- Druckempfindlich
- Keine Tauchsensoren realisierbar
- hohe Empfindlichkeit bei Gasblasen
und Sedimenten
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Leitfähigkeit
Die Leitfähigkeit einer Flüssigkeit ist
abhängig von der Konzentration und der Aktivität der elektrisch
leitenden Ionen in dieser Flüssigkeit.
Die (induktive) Leitfähigkeitmessung ist daher ein preisgünstiges
Verfahren zur Konzentrationsmessung, weist jedoch folgende Nachteile
auf: |
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- Die Aktivität
und damit die Leitfähigkeit ist stark temperaturabhängig
(bis zu 3% je °C)
- Die Aktivität wird stark durch Verschmutzungen,
Komplexbildungen, Hydrathüllen etc. beeinflusst
- Das Verfahren
ist prinzipbedingt nur bei Messaufgaben in anorganischen
Medien einsetzbar
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pH-Wert
Die Bestimmung des pH-Wertes ist ein aus dem Labor übernommenes
Verfahren zur indirekten Ermittlung von Konzentration oder Dichte.
Dem Vorteil des niedrigen Preises für die verwendeten Sensoren
stehen jedoch eine ganze Reihe von Nachteilen gegenüber: |
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- Direkter Kontakt der Membran
zum Prozess notwendig
- Schlechte Drifteigenschaften erfordern einen laufenden Kalibrieraufwand
sowie aufwendige und teure Armaturen- und Probennahmetechnik
- Hohe Drift erfordert laufenden Kalibrieraufwand und
aufwendige und teure Armaturen- und Probennahmetechnik
- In typischen
Konzentrationsmessbereichen von größer
1%wt nicht mehr einsetzbar
- pH-Sensoren werden aus Glas gefertigt.
Aufgrund der Bruchempfindlichkeit ist ihr Einsatz im bestimmten
Branchen kritisch (Lebensmittel,
Pharma)
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Brechungsindex
Die Bestimmung des Grenzwinkels der Totalreflexion (Brechungsindex)
ist ein aus dem Labor übernommenes Verfahren zur Ermittlung
von Konzentration oder Dichte über Kalibrierkurven.
Der Brechungsindex wird am optischen Fenster bestimmt. Daraus
ergeben sich für Prozessgeräte eine ganze Reihe von Nachteilen: |
Sensorkopf eines Prozessrefraktometers |
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- Ablagerungen auf dem Fenster erzeugen eine Drift der
Messwerte oder verhindern die Messung.
- Optische Fenster benötigen
eine Dichtung oder Klebung die von korrosiven Medien angegriffen
werden kann.
- Teile der Elektronik (CCD-Zeile) benötigen eine
Peltierkühlung,
dadurch ergibt sich eine eingeschränkte Lebensdauer.
- Der
Brechungsindex ist von der Wellenlänge des Lichtes abhängig
- Brechungsindexwerte
aus der Literatur oder eines Hand- bzw. Laborrefraktometers können
nicht für Prozessgeräte übernommen
werden
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