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DIN-Normenausschuss Technische Grundlagen (NATG)

Einführungsbeitrag

ISO 5167 ist in sechs Teile gegliedert und erstreckt sich auf die Geometrie und die Art der Nutzung (Einbau- und Betriebsbedingungen) von Blenden, Düsen, Venturirohren, Konus- und Keil-Durchflussmessern, die in voll durchströmten Leitungen eingesetzt sind, um die Durchflussrate des Fluids in der Leitung zu bestimmen. Sie gibt auch notwendige Informationen zur Berechnung der Durchflussrate und der damit verbundenen Unsicherheit. Diese Internationale Norm ist nur auf Differenzdruckmessgeräte anwendbar, bei denen die Strömung durch die Messstrecke im Unterschallbereich bleibt und das Fluid als einphasig bezeichnet werden kann; sie ist jedoch nicht für die Messung von pulsierenden Strömungen anwendbar. Ferner kann jedes dieser Geräte nur innerhalb festgelegter Grenzen von Rohrweite und Reynoldszahl eingesetzt werden. Diese Internationale Norm behandelt Geräte, bei denen Kalibrierungen in ausreichender Anzahl, Qualität und ausreichendem Umfang durchgeführt wurden, damit es bei kohärenten Anwendungssystemen möglich ist, sich auf deren Ergebnisse und Beiwerte zu stützen, die innerhalb vorhersehbarer Unsicherheitsgrenzen zum Ausdruck gebracht werden. Bei nach ISO 5167-5, Abschnitt 7 kalibrierten Konus-Durchflussmessern kann jedoch ein breiteres Spektrum von Rohrnennweite, β, und Reynoldszahl in Betracht gezogen werden. Die in Rohrleitungen eingebauten Durchflussmesser werden als "Primärgeräte" bezeichnet. Die Benennung Primärgerät schließt auch die Druckentnahmen (Druckmessstellen) ein. Alle weiteren Messgeräte oder Geräte, die für die Messung erforderlich sind, werden als "Sekundärgeräte" bezeichnet. ISO 5167 gilt für Primärgeräte; Sekundärgeräte werden nur gelegentlich erwähnt. Der vorliegende Teil der Normenreihe (ISO 5167-5) legt die Geometrie und Anwendungsverfahren (Einbau- und Betriebsbedingungen) von in voll durchströmten Leitungen eingesetzten Konus-Durchflussmessern fest, um die Durchflussrate des in den Leitungen hindurchfließenden Fluids zu bestimmen. Da die Unsicherheit eines unkalibrierten Konus-Durchflussmessers für eine bestimmte Anwendung zu groß sein könnte, kann es erforderlich sein, den Durchflussmesser nach Abschnitt 7 zu kalibrieren. Dieser Teil von ISO 5167 gibt auch Hintergrundinformationen für die Berechnung der Durchflussrate und gilt in Verbindung mit den in ISO 5167-1 festgelegten Anforderungen. Dieser Teil von ISO 5167 ist nur auf Konus-Durchflussmesser anwendbar, in denen der Durchfluss über den gesamten Messbereich im Unterschallbereich bleibt und in dem das Fluid als einphasig bezeichnet werden kann. Nicht kalibrierte Konus-Durchflussmesser können nur innerhalb festgelegter Grenzen von Rohrgröße, Rauheit, β-Wert und Reynoldszahl angewendet werden. Dieser Teil von ISO 5167 ist nicht für die Messung von pulsierendem Durchfluss anwendbar. Er behandelt nicht die Anwendung von nicht kalibrierten Durchflussmessern bei Rohrweiten unter 50 mm oder über 500 mm, oder wenn die Rohr-Reynoldszahlen unter 8×10⁴ liegen oder über 1,2×10⁷. Ein Konus-Durchflussmesser ist ein Primärgerät, das aus einer konusförmigen Verengung besteht, die konzentrisch in der Mitte des Rohres mit der Konusspitze gegen die Durchflussrichtung gehalten wird. Die konstruktive Ausführung des in diesem Teil von ISO 5167 festgelegten Konus-Durchflussmessers hat eine oder mehrere zulaufseitig (stromaufwärts) in der Wandung gelegene Druckentnahmen und eine ablaufseitig (stromabwärts) auf der Rückseite des Konus gelegene Druckentnahme(stelle) mit einer Verbindung über eine Bohrung durch den Konus zur Haltevorrichtung und dann durch die Haltevorrichtung nach oben zu einem Differenzdruckmessumformer. Es stehen alternative Ausführungen von Konus-Durchflussmessern zur Verfügung; zum Zeitpunkt der Erstellung der Norm gibt es jedoch nicht genügend Daten, um diese Durchflussmesser vollständig zu beschreiben, und deshalb müssen diese Durchflussmesser nach Abschnitt 7 kalibriert werden. Dieses Dokument (prEN ISO 5167-5:2021) wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 30 "Measurement of fluid flow in closed conduits" in Zusammenarbeit mit dem Technischen Komitee CEN/SS F05 "Messinstrumente" erarbeitet, dessen Sekretariat von CCMC gehalten wird. Das zuständige nationale Normungsgremium ist der Arbeitsausschuss NA 152-04-02 AA "Durchfluss und Menge" im DIN-Normenausschuss Technische Grundlagen (NATG).

Änderungsvermerk

Gegenüber DIN EN ISO 5167-5:2016-10 wurden folgende Änderungen vorgenommen: a) Gleichung (3) entfernt und nachfolgende Gleichungen neu nummeriert; b) in Abschnitt 4 die Anmerkung zum Messumfang aller Differenzdruck-Durchflussmesser entfernt; c) in 5.2.7 die Anforderungen für die Innenwinkel des zufluss- und ausflussseitigen Konusstumpfs geändert; d) in 5.6 die Anforderung für die Festlegung von β unter Berücksichtigung der Unsicherheit des Durchflusskoeffizienten und der des prognostizierten Differenzdrucks entfernt und Anmerkung zur Messunsicherheit hinzugefügt; e) in 5.9 das Symbol für den Druckverlust geändert und Anmerkung zum Vergleich des bleibenden Druckverlusts eines Konus-Durchflussmessers mit anderen Konstruktionen von Differenzdruckmessgeräten entfernt; f) in 7.1 eine Anmerkung für Anwendungen mit Gasen hinzugefügt; g) in 7.4 die Anforderung für die Anzahl der Messstellen geändert; h) in 7.5 die bisherige Anforderung an den Prüfbericht der Kalibrierung in eine Empfehlung umgewandelt und umformuliert; i) in 7.6.3 klargestellt, dass sich die Messunsicherheit auf den Durchflusskoeffizienten bezieht; j) Dokument redaktionell überarbeitet.

Zuständiges nationales Arbeitsgremium

NA 152-04-02 AA - Durchfluss und Menge  

Zuständiges europäisches Arbeitsgremium

CEN/BT - BT Technical Board  

Zuständiges internationales Arbeitsgremium

ISO/TC 30/SC 2/WG 11 - Überarbeitung von ISO 5167 und den zugehörigen Technischen Reporten