Umgebungstemperatur knockt Genauigkeit aus

Präzision von Durchflussmessgeräten mit 4…20-mA-Anschluss

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29.05.2015 Dass Autos weit mehr Sprit verbrauchen als die Hersteller angeben, ist jedem klar. Aber dass Durchflussmessgeräte weit weniger genau sind, als im Prospekt angegeben?

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Entscheider-Facts für Betreiber

  • Die Umgebungstemperatur hat einen nicht zu vernachlässigenden Einfluss auf die Genauigkeit von Coriolis-Durchflussmessgeräten, die ihre Messwerte über eine 4...20-mA-Schnittstelle liefern.
  • Beim Einsatz solcher Geräte in PLT-Schutzfunktionen (SIL-Kreise) sollten sich Betreiber diese Problematik vor Augen führen. Einer CT-Umfrage zufolge besteht hier Aufklärungsbedarf.
  • In Schutzfunktionen, bei denen eine hohe Genauigkeit gefordert wird, könnte anstelle des temperatursensitiven Stromausgangs ein Gerät mit Impulsausgang genutzt werden

Bei Geräten, deren 4…20-mA-Ausgang zum Einsatz kommt, ist das auf jeden Fall so, hat Dr. Armin Brucker, BASF, für den Namur-Arbeitskreis 3.2 „Durchflussmessung“ nachgerechnet.

Selbst ein mit 0,05 % Genauigkeit angepriesener Coriolis-Massemesser kommt – addiert man die in den technischen Unterlagen der Hersteller angegebenen Fehler – unter gar nicht praxisfernen Umständen auf einen Messfehler von mehr als 2,5 %, zeigte Brucker im Rahmen eines Workshops auf der Namur-Hauptsitzung im November. Der Messtechnik-Experte musste für diese Erkenntnis nicht einmal vor Ort in die Anlage gehen: Er summierte lediglich die in den Unterlagen angegebenen Einflussgrößen auf. Ein mühsames Unterfangen, weil die Angaben zu Grundgenauigkeit, Nullpunktstabilität, Einfluss der Umgebungstemperatur, des Medium-Drucks und dessen Temperatur, aber auch des Sensors, der eingesetzten Speisegeräte und des Stromausgangs am Gerät bzw. Analogeingangs an einer SPS aus mehreren Dokumenten zusammengetragen werden müssen.

„Die Herstellerangaben zu den extrem hohen Genauigkeiten von Coriolisgeräten sind nicht falsch“, stellt Brucker fest, „aber sie gelten eben nicht für Analoggeräte.“ Den größten Einfluss auf den Messfehler hat bei diesen die Umgebungstemperatur. Diese trägt im ersten betrachteten Fall (Messfehler bei 50 % vom Messbereich, üblicher Temperaturbereich und Mediumsdruck, ohne Abgleich auf Betriebsbedingung) 0,4 % zum Gesamtfehler von 0,55 % bei. Im zweiten untersuchten Fall (Messfehler bei 10 % vom Messbereich), trägt die Umgebungstemperatur, die auch in Deutschland zwischen -20 °C im Winter und einer Gehäusetemperatur von 60 °C im Sommer schwanken kann, mit sage und schreibe 2,0 % zu Buche. „Die Umgebungstemperatur macht alles kaputt“, resümiert Brucker, „auch dann, wenn die Temperaturkompensation aktiviert ist.“

Heftausgabe: Juni 2015
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Armin Scheuermann, Redaktion

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