Indexmessung
Indexmessungen können bei allen
Maschinen und Förderhöhen
durchgeführt werden. Durch diese
Messungen wird der relative
Wirkungsgrad bestimmt.
Diese Art von Messung kann während
der Inbetriebnahme durchgeführt
werden oder kann bei kleinen Anlagen
als Bestandteil einer Abnahmemessung
dienen.
Vor allem bei Ersatz von Laufrädern
oder Modifikationen am Kraftwerk
bieten Indexmessungen
Vergleichsmöglichkeiten, weil hier die
Wiederholbarkeit der Resultate von
Bedeutung ist und nicht die absolute
Messunsicherheit.
Fakten Indexmessung:
•
relativer Wirkungsgrad
•
jede Fallhöhe möglich
•
geeignet für Pumpen und Turbinen
•
Messung einer Druckdifferenz
erforderlich
•
günstige Variante zur Überprüfung
von Einstellungen der Anlage oder
Vergleichsmöglichkeit nach
Modifikationen
Hinweis!
Als unabhängiges Ingenieurbüro
werden meine Gutachten bei
Förderstellen akzeptiert.
Thermodynamische
Wirkungsgradmessung
Bei dieser Messung wird durch eine
speziell entwickelte Entspannersonde
(vor der Turbine) ein Energiezustand
erzeugt, welcher dem des
stromabwärts (nach der Turbine)
liegenden Energiezustandes gleicht.
Durch diese Messung können Verluste,
resultierend aus dem Wärmeeintrag
in das Triebwasser, erfasst werden
und mit der zur Verfügung stehenden
Energie gegenübergestellt werden.
Somit ergibt sich ein (absoluter)
Wirkungsgrad.
Abnahmemessungen werden mit
dieser Messung durchgeführt, um die
Garantiewerte der Hersteller
kontrollieren zu können.
Thermodynamische
Wirkungsgradmessungen nach der
Teilentspanner-Methode können (ab
100 m Förderhöhe) bei so ziemlich
allen hydraulischen Maschinen
angewandt werden.
Ich biete die Messung nach dieser
Methode für Rohrquerschnitte ab 200
mm an.
Fakten Thermodynamische
Wirkungsgradmessung:
•
absoluter Wirkungsgrad
•
geeignet für Pumpen und Turbinen
•
nur für Fallhöhen ab 100 m
•
sehr genau dank Teilentspanner-
Methode
•
ab 20 cm Rohrdurchmesser
Die Wirkungsgradmessungen werden
in Anlehnung an die IEC
(International Electrotechnical
Commission) Standard 60041 “Field
acceptance tests to determine the
hydraulic performance of hydraulic
turbines, storage pumps and pump-
turbines“ durchgeführt.
Kleinwasserkraftwerke in Anlehnung
an die IEC Standard 62006 “Hydraulic
machines - Acceptance tests of small
hydroelectric installations“.
Transiente Messung /
Druckstoßmessung
Änderungen der
Strömungsgeschwindigkeiten
verursachen Druck- und
Volumenstromschwankungen. In
offenen Systemen ergibt eine solche
Druckschwankung eine Änderung des
Wasserspiegels, wobei in
geschlossenen Systemen diese
Schwankungen durch das Wasser und
der Elastizität der Leitungen
aufgenommen und abgegeben
werden. Dadurch können sich
Störungen verbreiten. Bei
unsachgemäßer Auslegung des
Systems können selbst bei kurzen
Druckleitungen und kleinen
Volumenströmen Schäden durch
Druckstöße entstehen. Deshalb
sollten bei der Auslegung der
Leitungen und deren Einbauten die
maximalen und minimalen
Druckspitzen mit einkalkuliert
werden.
Fakten Druckstoßmessung:
•
Messung zeitlich verlaufende
Druck- und
Volumenstromschwankungen
•
geeignet für Pumpen und Turbinen
•
kombinierbar mit anderen
Messgrößen (siehe Box
Durchführungsmöglichkeiten)
Durchführungsmöglichkeiten:
Folgende Konstellation kann
gleichzeitig aufgezeichnet werden:
•
6 Druckaufnehmer + 4
Wegaufnehmer + 8
Stromschleifen + 3 Stromzangen
+ 8 Kanäle für Fremdsensoren
Die Druckstoßmessung dient
prinzipiell dem Nachweis der
Einhaltung der zulässigen
Rohrinnendrücke bei instationären
Schalthandlungen. Durch diese
Messung kann auch zeitgleich eine
allfällige Simulationsberechnung
kontrolliert werden.
Anhand der Messergebnisse kann zum
Beispiel die notwendige Schließzeit
für Verschlussorgane ermittelt
werden.
Vor einer Druckrohrleitungssanierung
kann durch eine Druckstoßmessung
der genaue Auslegungsdruck
ermittelt werden, dadurch können
Materialkosten reduziert werden.
Durchflussmessung für
offene Rinnen und
Kanäle
In offenen Rinnen und Kanälen,
sowie Rohrleitungen können
Durchflüsse gemessen werden.
Das verwendete Gerät nutzt die Puls
Doppler Technologie, um mit vielen
Zellen die Geschwindigkeit und
damit das gesamte
Geschwindigkeitsprofil zu erfassen.
Der 2-dimensionale Sensor wird
vertikal in einem offenen Gerinne
montiert. Eine integrierte
Drucksonde misst den Wasserstand.
Es kann entweder mittels
Geschwindigkeits-Flächenverfahren
oder mittels Index-
Geschwindigkeitsverfahren der
Durchfluss berechnet werden.
Durchflussmessung für
Rohrleitungen von
DN50-300
Zum Einsatz kommt ein Messgerät für
eine eingriffsfreie, schnelle
Ultraschall-Durchflussmessung mit
Clamp-On-Technik. Das Gerät nutzt
das Laufzeitdifferenzverfahren. Hier
werden Ultraschallsignale von einem
Sensor ausgesendet, der auf der
Rohrleitung installiert ist, und von
einem zweiten Sensor empfangen.
Die Signale werden abwechselnd in
und entgegen der Flussrichtung
gesendet.
Da das Medium, in dem sich der
Ultraschall ausbreitet, fließt, ist die
Laufzeit der Ultraschallsignale in
Flussrichtung kürzer als entgegen der
Flussrichtung.
Die Laufzeitdifferenz wird gemessen
und erlaubt die Bestimmung der
mittleren Strömungsgeschwindigkeit
auf dem von Ultraschallsignalen
durchlaufenen Pfad. Durch eine
Profilkorrektur kann das
Flächenmittel der
Strömungsgeschwindigkeit errechnet
werden, das proportional zum
Volumenstrom ist.
Die Durchflussmessung dient
einerseits der Kontrolle der
Auslegungsparameter und
andererseits kann mit dessen Hilfe
der absolute Wirkungsgrad von
Kraftwerken mit Fallhöhen unter 100
m berechnet werden. Für diese
Wirkungsgradbestimmung sind noch
eine elektrische Leistungsmessung,
sowie die Messung der Fall- bzw
Förderhöhe notwendig.
Dehnungsmessung
Dehnungsmessungen mittels
elektrischen Dehnungsmessstreifen
dienen dazu, den Grad der
Beanspruchung eines Werkstoffes zu
bestimmen. Richtung und
Absolutwert der mechanischen
Belastung werden aus der
gemessenen Dehnung und den
bekannten Werkstoffeigenschaften
ermittelt. Diesen Berechnungen liegt
das Hookesche Gesetz zugrunde,
welches die direkte Proportionalität
von Dehnung und Beanspruchung
eines Werkstoffes anhand seines
Elastizitätsmoduls bestimmt.
Durchführungsmöglichkeiten
•
bis zu 12 Kanäle gleichzeitig
o
8 Kanäle niederfrequente
Abtastung
o
4 Kanäle hochfrequente
Abtastung