Messung des Durchflusses - Hydrometrie: Theorie und Praxis der Durchflussmessung in offenen Gerinnen - page 111

4.4 Volumetrische Durchflussmessung

Prinzip: Bei diesem Verfahren wird der in einer bestimmten Zeit t durch einen
Messquerschnitt strömende Durchfluss Q durch Auffüllen eines Messgefäßes
bekannten Volumens V unmittelbar bestimmt:

Q = V
t

[m 3 / s]

(4.4)

mit
Q = Durchfluss [l/s, m 3 /s]
V = Volumen des Messgefäßes [l, m 3 ]
t = Füllzeit [s].

Als Messgefäße kommen transportable Messbehälter (Kap. 4.4.1), fest installierte
Messbecken (Kap. 4.4.2) oder Kippgefäße (Kap. 4.4.3), die auch Dauermessungen
erlauben, zum Einsatz. Darüber hinaus gibt es volumetrische Verfahren, bei denen
Teilmengen des Durchflusses erfasst werden, wie z. B. bei der Danaide (Kap. 4.4.4).
Bei Durchflussmessungen in geschlossenen Rohrleitungen stehen eine große An-
zahl von Volumenzählern wie Einkolben-, Mehrkolben- und Ringkolbenzähler,
Ovalrad- und Drehkolbenzähler zur Verfügung, die meist nach dem Verdrängungs-
prinzip arbeiten (Details, s. Bonfig 2002 ); da deren Einsatz jedoch auf Rohrleitun-
gen begrenzt ist, soll hier nicht weiter darauf eingegangen werden.
Das Volumen der Messgefäße kann durch Füllen mit kalibrierten Messgefäßen,
durch Wägung oder über die Maße des Messbehälters bestimmt werden. Da neben
der Füllzeitmessung die Größe und Form des Messgefäßes direkten Einfluss auf die
erreichbare Genauigkeit des Verfahrens haben, ist einerseits die Volumenbestim-
mung möglichst exakt durchzuführen; andererseits muss ein notwendiges Mindest-
volumen gewährleistet werden, damit eine Messdauer von mindestens 5 s für eine
Einzelmessung eingehalten werden kann.
Die Messung der Füllzeit t erfolgt i. d. R. mit einer Stoppuhr; um gesicherte Er-
gebnisse zu erhalten werden 4 bis 5 Wiederholungsmessungen empfohlen.
Voraussetzungen für eine exakte volumetrische Durchflussmessung sind lt. Pe-
gelvorschrift, Anl. D ( 1991 ):

• Das einen Querschnitt durchfließende Wasser muss vollständig aufgefangen

werden,

• es muss ein vollkommener Überfall mit einem belüfteten Wasserstrahl be-

stehen,

• die Überfallkante muss so hoch liegen, dass das Messgefäß ohne Probleme unter

den Wasserstrahl geschoben werden kann.

Um dies zu erreichen, ist das Gewässer meist vorübergehend durch geeigne-
te Einbauten aufzustauen. Häufig wird dies mit dem Einbau eines Überfallwehrs
(s. Kap. 5.3.4) erreicht (Ausführungsdetails s. Pegelvorschrift 1991 ).
Der Anwendungsbereich des Verfahrens hängt von der Größe des zur Verfügung
stehenden Messgefäßes ab und wird daher in den Kap. 4.4.1 bis 4.4.4 explizit be-
handelt.