Messung des Durchflusses - Hydrometrie: Theorie und Praxis der Durchflussmessung in offenen Gerinnen - page 132

Tab. 4.3 Zusammenstellung von für einen Universalflügel verfügbaren Schaufeln mit zugehöri-
gen Kenndaten (Ott Messtechnik Typ C31)
Eingravierte
Schaufel-Nr.

Schaufelabmessungen Max. Wasser-

geschwindig-
keit (m/s)

Anlaufge-
schwindig-
keit (m/s)

Bereich
der Kom-
ponenten-
wirkung

Material

1
1
2
2
3
4
A
R

125 mm Ø; Steigung 0,25 m
125 mm Ø; Steigung 0,25 m
125 mm Ø; Steigung 0,50 m
125 mm Ø; Steigung 0,50 m
125 mm Ø; Steigung 1,00 m
80 mm Ø; Steigung 0,125 m
100 mm Ø; Steigung 0,125 m
100 mm Ø; Steigung 0,25 m

5,0
5,0
6,0
6,0
10,0
3,0
2,5
5,0

0,025
0,035
0,040
0,060
0,055
0,040
0,030
0,035

5°
5°
5°
5°
5°
5°
45°
15°

Messing
Kunststoff
Messing
Kunststoff
Messing
Messing
Messing
Aluminium

Könnte die Schaufel ohne Reibungsverluste frei in der Strömung rotieren, wür-
de in Gl. (4.6) der Term Δ entfallen. Trotz großer Anstrengungen bei der Qualität
der Lagerung der Flügelachse durch spezielle Kugellager ist dies nicht realisier-
bar. Es entstehen bei der Rotation und durch den über die Schaufel auf die Lager
wirkenden Axialschub unvermeidbar Reibungsverluste. Diese verursachen die
Anlaufgeschwindigkeit , die in den Gl. (4.7) durch die Konstanten a 1 und b 1 und in
Tab. 4.3 durch die Angabe der minimal messbaren Geschwindigkeit ausgedrückt
wird.
Um die Reibungsverluste zu minimieren, laufen die Kugellager in einer Nabe,
die vollständig mit einem Spezialöl, das sich durch eine geringe Zähigkeit und Tem-
peraturabhängigkeit auszeichnet, gefüllt ist. Neben dem Schmiereffekt verhindert
das Öl auch das Eindringen von Wasser in den Flügelkörper. Dennoch tritt an den
Lagern ein drehzahlabhängiger hydraulischer Widerstand auf, der die Flügelkon-
stanten k 1 und k 

1 in Gl. (4.7) beeinflusst (Details s. Brand 1990 ; zum Effekt ver-
schiedener viskoser Öle, s. Benson 1989 ).
Die Messung der Drehimpulse erfolgte bei älteren Geräten mechanisch, bei
heutigen Messflügeln werden die Impulse berührungslos über einen Reedkontakt
erzeugt und elektronisch in einem Zählgerät bzw. einem Laptop, mit gleichzeiti-
ger Messzeiterfassung, gespeichert. Zählgeräte gibt es heute in der Praxis in einer
großen Bandbreite von sehr einfachen Messeinrichtungen, die lediglich die Flügel-
impulse elektrisch zählen und bei denen die Messzeit mit einer getrennten Stoppuhr
erfasst werden muss, bis hin zu Komplettgeräten, mit denen Punktmessungen in
vorwählbaren Zeitintervallen oder mit vorgegebener Impulsanzahl sowie Integra-
tionsmessungen in einer Lotrechten durchgeführt werden können. Zur Feststellung
von pulsierender Strömung können die Umdrehungen akustisch angezeigt werden
(zur Online-Datenerfassung und EDV-gestützten Auswertung von Flügelmessun-
gen s. Kap. 4.5.12 bzw. 4.5.13). Zur erforderlichen Messdauer pro Punktmessung
wird auf Kap. 4.5.12 verwiesen. Bei normalen Strömungsverhältnissen wird eine
Messzeit zwischen 30 und 60 s verwendet. Je länger die Messzeit gewählt wird,