Was ist ein Kraftstoffdurchflussmesser?
Ein Kraftstoffdurchflussmesser ist ein Messgerät, mit dem die Durchflussmenge (Kraftstoffdurchfluss) des Kraftstoffs während des Umfüllvorgangs bestimmt wird.
Es gibt entweder analoge oder digitale Sichtgeräte, an denen der Benutzer den Messwert ablesen kann. In den letzten Jahren wurden in verschiedenen Industriezweigen Automatisierungs- und Arbeitseinsparungsmaßnahmen ergriffen, um die Qualität zu verbessern und die Kosten zu senken, so dass Industrieinstrumente wie Durchflussmesser, Thermometer und Manometer immer ausgefeilter und multifunktionaler sein müssen.
Unter diesen sind Kraftstoffdurchflussmesser äußerst wichtige Messinstrumente für den energiesparenden Betrieb von Schiffen und anderen Wasserfahrzeugen sowie für Umweltmaßnahmen. Es wird erwartet, dass das Interesse an Kraftstoffdurchflussmessern in Zukunft noch zunehmen wird.
Anwendungen von Kraftstoffdurchflussmessern
Kraftstoffdurchflussmesser messen die Durchflussmenge von Kraftstoffen wie Benzin, Diesel, Kerosin, Dieselkraftstoff und Alkoholkraftstoff mit hoher Genauigkeit und Wiederholbarkeit. Sie können als Ausrüstung für Motoren- und Fahrzeugtests sowie für eine breite Palette von Kraftstoffverbrauchsmessungen für Forschung und Entwicklung, Qualitätskontrolle usw. verwendet werden.
Kraftstoffdurchflussmesser werden in den verschiedensten Industriezweigen eingesetzt, z. B. im Schiffbau und in der Schifffahrt. Neben der Messung des Kraftstoffverbrauchs in Hauptmotoren, Generatoren und Kesseln werden Kraftstoffdurchflussmesser auf Schiffen auch zur Messung der Schmierölmenge verwendet, die den verschiedenen Motorteilen zugeführt wird.
Funktionsweise von Kraftstoffdurchflussmessern
Kraftstoffdurchflussmesser werden je nach Art des zu messenden Durchflusses in zwei Hauptkategorien eingeteilt, nämlich Volumendurchflussmesser und Massendurchflussmesser.
1. Volumetrische Durchflussmesser
Volumetrische Durchflussmesser haben eine Messkammer mit einem Rotor im Inneren. Der Raum wird durch den Rotor und das ihn umschließende Gehäuse gebildet. Wenn sich Kraftstoff in die Messkammer füllt, wird er vom Rotor ausgestoßen, und das Volumen der Flüssigkeit (Kraftstoff) wird durch die Anzahl der Wiederholungen dieses Füll- und Ausstoßvorgangs gemessen.
Wenn das Flüssigkeitsvolumen im Wägeraum, das sich mit der Drehung des Rotors füllt, bekannt ist, kann das Gesamtvolumen der Flüssigkeit anhand der Anzahl der Umdrehungen des Rotors berechnet werden. Wenn Flüssigkeit aus dem Einlass fließt, wird Druck auf die Zahnflanken des ovalen Zahnrads (Rotor) ausgeübt.
Aufgrund seiner ovalen Form beginnt sich das teilweise unter Druck stehende Zahnrad natürlich zu drehen. Wenn die Kraftstoffzufuhr kontinuierlich ist, ist auch die Drehbewegung kontinuierlich.
2. Massendurchflussmesser
Der Coriolis-Durchflussmesser ist ein typisches Beispiel für einen Massendurchflussmesser. Coriolis-Durchflussmesser nutzen die Trägheitskräfte, die eine Masse senkrecht zur Bewegungsrichtung erfährt, wenn sie auf einer rotierenden Koordinate bewegt wird – die so genannten Coriolis-Kräfte -, um eine hochgenaue direkte Messung von Massendurchflüssen zu ermöglichen.
Konkret wird an der Außenseite des Messrohrs ein Erreger angebracht, der das Rohr in einer bestimmten Periode in Schwingung versetzt. Wenn Kraftstoff fließt, fügt die Trägheit der Flüssigkeit den Schwingungen eine Torsion hinzu, und der Coriolis-Effekt bewirkt, dass das Rohr am Ein- und Auslass gleichzeitig in unterschiedliche Richtungen schwingt.
Die Sensoren an der Ein- und Auslassseite des Rohrs messen diese Schwingungsänderungen detailliert in Zeit und Raum und ermöglichen so die Messung der Phasendifferenz der Flüssigkeit. Auf der Grundlage dieser Phasendifferenz wird der Massendurchfluss gemessen.
Merkmale von Kraftstoffdurchflussmessern
Wie bereits erwähnt, gibt es zwei Arten von Kraftstoffdurchflussmessern, nämlich volumetrische Durchflussmesser und Massendurchflussmesser. Die Merkmale der einzelnen Durchflussmesser sind wie folgt:
1. volumetrischer Durchflussmesser
Eines der Merkmale der volumetrischen Durchflussmesser ist ihre hohe Genauigkeit, die etwa 0,5-0,2 % des angezeigten Wertes beträgt. Bei vielen Durchflussmessern ist der Durchflussbereich, in dem die Genauigkeit gewährleistet werden kann, umso kleiner, je höher die Viskosität der Flüssigkeit ist.
Bei volumetrischen Durchflussmessern nimmt jedoch mit zunehmender Viskosität die Leckage aus dem Spalt zwischen Rotor und Behälter ab, wodurch sich der Durchflussbereich vergrößert, in dem die Genauigkeit gewährleistet werden kann.
2. Massendurchflussmesser
Als Massedurchflussmesser kann der Coriolis-Durchflussmesser auch die Dichte einer Flüssigkeit direkt aus ihrer Schwingungsfrequenz messen. Der Vorteil ist, dass die Temperatur und die Viskosität gleichzeitig gemessen werden können, so dass Kraftstoffe mit unterschiedlichen Eigenschaften, wie Schweröl A und C, mit einem einzigen Durchflussmesser genau gemessen werden können.
Nachteilig sind die hohen Kosten, der hohe Druckabfall und die Anfälligkeit für Vibrationen im Vergleich zu anderen Messprinzipien.