Messen, Steuern Und Regeln in Der Chemischen Technik: Band I Betriebsmeßtechnik I Messung Von Zustandsgrößen, Stoffmengen Und Hilfsgrößen

ISBN-13: 9783642930812 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 788 str.

J. Hengstenberg; B. Sturm; O. Winkler

Spis treści

1. Temperaturmessung.- 1.1. Einleitung.- 1.2. Temperaturskala.- 1.3. Glasthermometer.- 1.4. Flüssigkeitsfederthermometer.- 1.4.1. Allgemeines.- 1.4.2. Kapillarleitung und Kompensation der Außentemperatur.- 1.4.3. Anzeigebereich und Anzeigegenauigkeit.- 1.4.4. Temperaturfühler.- 1.4.5. Thermometer mit organischen Füllflüssigkeiten.- 1.5. Dampfspannungsthermometer.- 1.5.1. Meßprinzip.- 1.5.2. Füllflüssigkeiten und Fühlerkonstruktionen.- 1.6. Metallausdehnungsthermometer.- 1.6.1. Stabthermometer.- 1.6.2. Bimetallthermometer.- 1.7. Gasausdehnungsthermometer.- 1.7.1. Meßprinzip.- 1.7.2. Anwendungsbeispiele.- 1.8. Thermoelemente.- 1.8.1. Grundprinzip.- 1.8.2. Genormte Thermopaare.- 1.8.3. Thermopaare für tiefe Temperaturen.- 1.8.4. Thermoelemente für sehr hohe Temperaturen.- 1.8.5. Isolationswerkstoffe.- 1.8.6. Mantelthermoelemente.- 1.9. Ausgleichsleitungen, Vergleichsstellen.- 1.9.1. Ausgleichsleitungen.- 1.9.2. Thermostate.- 1.9.3. Kompensationsdosen.- 1.10. Meßschaltungen für Thermospannungen.- 1.10.1. Drehspulmeßwerke.- 1.10.2. Meßverstärker.- 1.10.3. Kompensatoren.- 1.10.4. Selbstabgleichende Kompensatoren.- 1.10.5. Temperaturdifferenzmessung.- 1.10.6. Meßstellenumschaltung.- 1.10.7. Thermoelementbruchsicherung.- 1.10.8. Linearisierungsverfahren.- 1.11. Widerstandsthermometer.- 1.11.1. Grundprinzip.- 1.11.2. Norm-Meßwiderstand Pt 100.- 1.11.3. Spezielle Bauformen.- 1.11.4. Meßwiderstände aus anderen Metallen.- 1.11.5. Halbleiterthermometer.- 1.11.6. Stromwärmefehler.- 1.12. Meßschaltungen für Widerstandsthermometer.- 1.12.1. Wheatstone-Brücke.- 1.12.2. Brückenschaltungen mit Meßverstärker.- 1.12.3. Selbstabgleichende Meßbrücken.- 1.12.4. Vierleitermethode.- 1.12.5. Quotientenmeßwerke.- 1.12.6. Differenzmessung.- 1.12.7. Meßstellenumschaltung.- 1.13. Bauarten elektrischer Berührungsthermometer.- 1.13.1. Bestandteile eines Normthermometers.- 1.13.2. Schutzrohre.- 1.13.3. Meßeinsätze und Innenrohre.- 1.13.4. Anschlußköpfe.- 1.13.5. Genormte Thermometerbauarten.- 1.13.6. Spezielle Ausführungen.- 1.14. Eigenschaften und Prüfung elektrischer Berührungsthermometer.- 1.14.1. Statische Genauigkeit.- 1.14.2. Zeitverhalten.- 1.14.3. Korrosionsbeständigkeit.- 1.14.4. Festigkeit.- 1.14.5. Zuverlässigkeit.- 1.15. Strahlungspyrometer.- 1.15.1. Meßprinzip und Anwendungsmöglichkeiten.- 1.15.2. Gesetze der Temperaturstrahlung.- 1.15.3. Klassifizierung der verschiedenen Pyrometer.- 1.15.4. Gesamtstrahlungspyrometer.- 1.15.5. Spektralpyrometer.- 1.15.6. Verteilungspyrometer und Verhältnispyrometer.- 1.15.7. Prüfung und Eichung von Strahlungspyrometern.- 1.16. Temperaturmeßanordnungen.- 1.16.1. Messungen in Rohrleitungen und Behältern.- 1.16.2. Wandtemperaturmessung.- 1.16.3. Oberflächentemperaturmessung.- 1.16.4. Messungen in Öfen und Feuerräumen.- 1.16.5. Lufttemperaturmessung.- 1.16.6. Spezielle Meßanordnungen.- 1.17. Meßumformertechnik.- 1.17.1. Meßumformerbauarten.- 1.17.2. Installationen in der Warte.- 1.17.3. Installation am Meßort.- 1.17.4. Ex-Installation.- 1.17.5. Analog-Digital-Umsetzer.- 1.18. Spezielle Temperaturmeßverfahren.- 1.18.1. Wärmekompensation.- 1.18.2. Absaugepyrometer.- 1.18.3. Venturipneumatisches Pyrometer.- 1.18.4. Quarzthermometer.- 1.18.5. Rauschthermometer.- 1.18.6. Akustische Meßverfahren.- 1.18.7. Temperaturmeßfarben.- 1.18.8. Seegerkegel.- 1.18.9. Darstellung von Temperaturfeldern.- 2. Druckmessung.- 2.1. Begriffe, Einheiten, Normen und Druckbereiche.- 2.1.1. Allgemeines.- 2.1.2. Begriffe.- 2.1.3. Einheiten.- 2.1.4. Normen.- 2.1.5. Druckbereich, Druckskala.- 2.2. Druckmeßverfahren.- 2.2.1. Druckwaagen, Kolbendruckmesser, Ringwaagen und Glockendruckmesser.- 2.2.2. Flüssigkeitsdruckmesser.- 2.2.3. Elastische Druckmesser.- 2.2.4. Druckmeßgeräte mit federbelasteten Meßelementen.- 2.2.5. Elektrische Druckmesser.- 2.2.6. Kompressionsdruckmesser.- 2.2.7. Druckmesser, bei denen Wärmeleitungsphänomene ausgenutzt werden.- 2.2.8. Ionisationsdruckmesser.- 2.2.9. Sonstige physikalische Verfahren und Effekte, die für Druckmessungen geeignet sind.- 2.3. Druckentnahme und Druckübertragung.- 2.3.1. Druckentnahme mit offener Anbohrung.- 2.3.2. Druckentnahme mit Druckmittler.- 2.3.3. Druckfernübertragung zum Meßgerät.- Literaturverzeichnis zu Kapitel 2.- 3. Durchflußmeßtechnik.- 3.1. Allgemeines.- 3.1.1. Definitionen.- 3.1.2. Übersicht über die verschiedenen Durchflußmeßverfahren.- 3.1.3. Hilfsgrößen und Hilfsbegriffe.- 3.2. Durchflußmessung aus den energetischen Beziehungen einer Strömung.- 3.2.1. Die Bernoullische Gleichung.- 3.2.2. Wirkdruckverfahren.- 3.2.3. Durchflußmessung in offenen Kanälen.- 3.3. Durchflußmessung aus den Strömungskräften auf eingetauchte ruhende Körper.- 3.3.1. Stauscheiben-Durchflußmesser.- 3.3.2. Schwebekörper-Durchflußmesser.- 3.4. Netzmessung.- 3.4.1. Forderungen an die Strömung und an den Meßquerschnitt.- 3.4.2. Lage der Meßpunkte und Auswerteverfahren.- 3.4.3. Örtliche Geschwindigkeitsmeßgeräte.- 3.5. Durchflußmessung aus dem Druckabfall in geraden Rohren.- 3.6. Durchflußmessungen aus dem Impulssatz der Mechanik.- 3.6.1. Durchflußmessung in Rohrkrümmern.- 3.6.2. Massendurchflußmesser.- 3.7. Thermische (kalorische) Durchflußmesser.- 3.7.1. Messung der Temperaturerhöhung des Fluids durch Wärmestromzufuhr.- 3.7.2. Abkühlung erhitzter Rohre, Sonden und dgl. durch die Strömung.- 3.8. Verdünnungsverfahren.- 3.8.1. Injektionsstromverfahren.- 3.8.2. Integrationsverfahren (Injektionsschußverfahren).- 3.9. Laufzeitverfahren (Markierungsverfahren).- 3.9.1. Zeitlich determinierte Markierungen.- 3.9.2. Zeitlich niehtdeterminierte Markierungen. Korrelationsverfahren.- 3.10. Magnetisch-induktive Durchflußmesser.- 3.10.1. Meßprinzip.- 3.10.2. Einsatzbereich.- 3.10.3. Aufbau.- 3.10.4. Einfluß des Geschwindigkeitsprofils.- 3.11. Durchflußmessung durch Bilanzierung technischer Prozesse.- 3.11.1. Stoffbilanzen.- 3.11.2. Energiebilanzen an Strömungsmaschinen (Thermodynamisches Verfahren).- 3.12. Durchflußmessung mit Volumenzählern und Zeitgeräten.- 3.12.1. Frequenzmesser mit Drehantrieb.- 3.12.2. Impulsfrequenzmesser.- 4. Volumenmessung.- 4.1. Allgemeines.- 4.1.1. Aufgaben der Volumenmessung im Betrieb.- 4.1.2. Übersicht über die Volumenmeßverfahren.- 4.1.3. Meß- und Betriebseigenschaften.- 4.1.4. Bestimmung der Masse aus dem Volumen.- 4.1.5. Gesetzliche Vorschriften.- 4.2. Unmittelbare Volumenzähler.- 4.2.1. Volumenzähler mit starren Meßkammerwänden (Auslaufzähler).- 4.2.2. Volumenzähler mit beweglichen Meßkammerwänden (Verdrängungszähler).- 4.3. Mittelbare Volumenzähler.- 4.3.1. Volumenzähler mit Meßflügeln.- 4.3.2. Volumenzähler mit Strömungsinhomogenitäten (Wirbel, Drall u.a.).- 4.3.3. Volumenmessung mit Durchflußintegratoren.- 4.3.4. Volumenzähler mit Partialstrommessern.- 4.4. Mengenumwerter.- 4.5. Eich- und Prüfeinrichtungen.- 5. Wägetechnik.- 5.1. Masse, Gewicht, Kraft.- 5.2. Entwicklung der Wägetechnik.- 5.3. Begriffe und Benennungen.- 5.4. Mechanische Waagen.- 5.4.1. Grundlagen und Aufbau.- 5.4.2. Konstruktionselemente.- 5.4.3. Lastaufnahmeeinrichtungen.- 5.4.4. Auswäge- und Anzeigeeinrichtungen.- 5.5. Prinzip der elektromechanischen Waagen.- 5.5.1. Allgemeines.- 5.5.2. Wägezellen.- 5.5.3. Krafteinleitungselemente.- 5.5.4. Meßschaltungen, Verstärker und Anzeigegeräte.- 5.6. Prinzip der elektronischen Waagen.- 5.7. Zusatzeinrichtungen an Waagen.- 5.7.1. Tariereinrichtungen.- 5.7.2. Registriereinrichtungen und Ferngeber.- 5.7.3. Abschalt- und Signaleinrichtungen.- 5.8. Waagenarten für bestimmte Anwendungen.- 5.8.1. Präzisions- und Feinwaagen.- 5.8.2. Tisch-, Bock- und Bodenwaagen.- 5.8.3. Behälterwaagen.- 5.8.4. Straßenfahrzeug- und Gleiswaagen.- 5.8.5. Hängebahn- und Kranwaagen.- 5.8.6. Bandwaagen und Kontrollbandwaagen.- 5.8.7. Selbsttätige Waagen zum Abwägen.- 5.8.8. Vergleichswaagen (Plus-Minus-Waagen).- 5.8.9. Zählwaagen.- 5.9. Eichrecht.- 5.9.1. Das Eichgesetz.- 5.9.2. Allgemeine Verordnungen zum Eichgesetz.- 5.9.3. Die Eichordnung.- 5.9.4. Fertigpackungen.- 6. Dosierverfahren.- 6.1. Grundlagen.- 6.1.1. Der Begriff „Dosieren“.- 6.1.2. Einige Funktionsbegriffe.- 6.1.3. Überblick der Dosiereinrichtungen.- 6.1.4. Dosiergenauigkeit.- 6.1.5. Dosieren und Mischen.- 6.2. Volumetrische Dosierverfahren.- 6.2.1. Dosierpumpen.- 6.2.2. Feststoffdosiergeräte.- 6.3. Gravimetrische Dosierverfahren.- 6.3.1. Kontinuierliche gravimetrische Dosierverfahren.- 6.3.2. Diskontinuierliche gravimetrische Dosierverfahren.- 6.4. Dosierverfahren mit Durchflußmeßsystemen.- 6.4.1. Auslegung.- 6.4.2. Charakteristische Ausführungsformen.- Literaturverzeichnis zu Kapitel 6.- 7. Standmessung.- 7.1. Allgemeines.- 7.2. Inhaltsbestimmung von Behältern.- 7.3. Unmittelbare Meßverfahren.- 7.3.1. Messungen mit Peilstab, Peilband und Schauglas.- 7.3.2. Meßgeräte mit Schwimmersystemen.- 7.4. Mittelbare Meßverfahren auf Grund von Druck- oder Kraftmessungen.- 7.4.1. Hydrostatische Meßverfahren.- 7.4.2. Messungen mit Verdrängerkörpern.- 7.4.3. Meßverfahren auf Grund von Behälterwägungen.- 7.5. Mittelbare Meßverfahren auf Grund anderer physikalischer Effekte.- 7.5.1. Kapazitive Meßverfahren.- 7.5.2. Messungen auf Grund von Leitfähigkeit.- 7.5.3. Messung auf Grund von Widerstandsänderungen.- 7.5.4. Messungen mit Temperaturfühlern.- 7.5.5. Messungen mit Schall, Ultraschall und Radar.- 7.5.6. Radioaktive Meßverfahren.- 7.6. Verfahren der Trennschichtmessung.- 7.7. Meßverfahren für Schüttgüter.- 7.8. Eichfähigkeit von Standmeßgeräten.- 7.9. Vorschriften und Richtlinien für Standmeßgeräte.- 8. Dickenmessung.- 8.1. Dickenbestimmung durch mechanische Abtastung.- 8.1.1. Mechanische Meßwertübertragung.- 8.1.2. Elektrische Meßwertübertragung.- 8.1.3. Sortieranlagen zur Dickentoleranzkontrolle.- 8.2. Dickenbestimmung durch pneumatische Abtastung.- 8.3. Dickenbestimmung durch optische Meßwerterfassung.- 8.3.1. Sichtbares Licht zur Meßwerterfassung.- 8.3.2. Infrarot-Dickenmeßverfahren.- 8.3.3. Laserstrahlen zur Meßwerterfassung.- 8.4. Dickenbestimmung durch Ultraschall.- 8.5. Dickenbestimmung durch magnetische und elektrische Meßwerterfassung.- 8.5.1. Dielektrizitätskonstante zur Dickenbestimmung.- 8.5.2. Schichtdickenmessungen mit magnetischer und elektrischer Meßwerterfassung.- 8.6. Absorption radioaktiver Strahlen zur Dickenmessung.- 8.6.1. Die Erscheinungsformen radioaktiver Strahlen.- 8.6.2. Durchstrahlungsmessung.- 8.6.3. Rückstreumessung.- 8.6.4. Die Röntgenfluoreszenzmessung.- 8.6.5. Dickenmessung mit Röntgenstrahlen.- 8.6.6. Dickenmessung mit Gamma-Strahlen.- 9. Drehzahlmessung.- 9.1. Einleitung.- 9.2. Mechanische Drehzahlmesser.- 9.2.1. Anwendung.- 9.2.2. Fliehpendeldrehzahlmesser.- 9.2.3. Wirbelstromdrehzahlmesser.- 9.2.4. Mechanische Stichdrehzähler.- 9.3. Elektrische analoge Drehzahlmeßverfahren.- 9.3.1. Prinzip und Anwendung.- 9.3.2. Gleichspannungs-Drehzahlgeber.- 9.3.3. Wechselspannungs-Drehzahlgeber.- 9.4. Elektrische Impuls-Drehzahlmeßverfahren.- 9.4.1. Prinzip und Anwendung.- 9.4.2. Elektrische Impulsdrehzahlgeber.- 9.4.3. Analoge Anzeigeverfahren.- 9.4.4. Digitale Anzeigeverfahren.- 9.5. Sondermeßverfahren.- 10. Schwingungsmessung.- 10.1. Anwendungsgebiete in der chemischen Industrie.- 10.1.1. Messung mechanischer Schwingungen.- 10.1.2. Beurteilung von Schwingungen.- 10.1.3. Abhilfemaßnahmen.- 10.2. Physikalisch-mathematische Grundlagen des Schwingungsvorgangs.- 10.2.1. Freie Schwingung.- 10.2.2. Erzwungene gedämpfte Schwingung.- 10.2.3. Schwingweitenkurve des seismischen Systems.- 10.3. Funktionsweise der Schwingungsmeßgeräte.- 10.3.1. Schwingungsaufnehmer.- 10.3.2. Signalverarbeitende Geräte.- 10.4. Durchführung von Messungen.- 10.4.1. Stationäre Messungen.- 10.4.2. Nichtstationäre Messungen.- 10.5. Beurteilung.- 10.5.1. Maschinen.- 10.5.2. Menschen.- 10.5.3. Gebäude.- 10.6. Abhilfemaßnahmen.- 10.6.1. Auswuchten.- 10.6.2. Verringerung der Schwingungsübertragung.- 11. Schallmessung.- 11.1. Einleitung.- 11.2. Grundlagen.- 11.2.1. Bezeichnungen.- 11.2.2. Physikalische Grundlagen.- 11.2.3. Schallenergiegrößen.- 11.2.4. Physiologische Größen.- 11.2.5. Frequenzanalyse.- 11.3. Kenngrößen.- 11.3.1. Momentanwert und Effektivwert.- 11.3.2. Schallpegel.- 11.4. Meßgeräte.- 11.4.1. Meßaufnehmer.- 11.4.2. Signalspeicher.- 11.4.3. Signalverarbeitung.- 11.5. Luftschallmessung im Hörbereich.- 11.5.1. Erfassung schwankender Schallpegel.- 11.5.2. Bestimmung der Schallemission.- 11.6. Messung und Beurteilung von Schallimmission.- 11.6.1. Arbeitsplatzgeräusche.- 11.6.2. Nachbarschafts-Geräusche.- 12. Meßumformung und Signalverarbeitung.- 12.1. Einführung.- 12.2. Signalübertragung.- 12.2.1. Pneumatische Signalübertragung.- 12.2.2. Elektrische Signalübertragung.- 12.3. Meßumformer mit Einheitssignalausgang.- 12.3.1. Allgemeine Prinzipien.- 12.3.2. Meßumformer für Wege und Winkel.- 12.3.3. Meßumformer mit Kraftvergleich.- 12.3.4. Meßumformer für elektrische Meßsignale.- 12.3.5. Signalumformer für Einheitssignale.- 12.4. Rechengeräte für Einheitssignale.- 12.4.1. Allgemeine Prinzipien.- 12.4.2. Verknüpfungsgeräte zur Addition, Subtraktion und Signalauswahl.- 12.4.3. Verknüpfungsgeräte zur Multiplikation und Division.- 12.4.4. Funktionsgeräte.- 12.4.5. Zeitgeräte.- 12.5. Die Ausgabegeräte.- 12.5.1. Allgemeine Einteilung der Ausgabegeräte für Einheitssignale.- 12.5.2. Anzeigende Ausgabegeräte.- 12.5.3. Grenzzsignalgeber.- 12.5.4. Linienschreiber.- 12.5.5. Punktschreiber.