Kontinuierliche Erfassung des Durchflusses - Hydrometrie: Theorie und Praxis der Durchflussmessung in offenen Gerinnen - page 418

4

2

4

1

V 1-2

ϕ 1-2

t 1-2 α

2

3

1

V 0

ϕ 1-2

Messschrank

ϕ 3+

a

3

Signalkabel

b

Abb. 5.78 Kreuzpfadanlage a Prinzip b Skizze zur Geschwindigkeitsberechnung. (Quantum 2008 )

bzw.

 

L 3 − 4
2 cos ( ϕ 3 − 4

1
t 3 − 4

− 1
t 4 − 3

(5.62)

v 3 − 4 =

− α )

mit
α = Winkel zwischen der Normalen des Messquerschnitts und der tatsächlichen
Strömungsrichtung (s. Abb. 5.78b ); (mehr Details zur mathematischen Ablei-
tung, s. Quantum 2008 ; Herschy 2009 ).

c) Reflektoranlage (Abb. 5.84 ):
Wenn eine Kabelverbindung zum anderen Ufer nicht möglich ist, kann am gegen-
überliegenden Ufer ein Reflektor, z. B. ein rechtwinklig geformtes Stahl- oder
Aluminiumblech, angeordnet werden, das wie ein Spiegel den Ultraschallstrahl
zum Ufer mit dem Messgerät reflektiert. Reflektoren arbeiten passiv, d. h. die Sig-
nale werden am Reflektor nicht verstärkt. Da gleichzeitig bei dieser Anordnung
die Pfadlänge verdoppelt wird (dies erleichtert die Laufzeitdifferenzmessung),
beschränkt jedoch die Signaldämpfung die Einsatzbreite dieser Anordnung. Bei
der am Beispiel des Pegels Mülheim a. d. Ruhr vorgestellten Ultraschallanlage
(Abb. 5.84 ) handelt es sich um eine solche Reflektorlösung. Das Gewässer muss
nicht mit einem Signalkabel gekreuzt werden.
d) Responderanlage (Abb. 5.79 ):

Sie stellt eine weitere Möglichkeit der Anordnung dar, wenn keine Kabelverbin-
dung zum anderen Ufer möglich ist. Hierbei werden die beiden Wandler, z. B.
einer Kreuzstreckenanlage, auf der einen Flussseite an das Messgerät und an
dem anderen Ufer an ein automatisches Antwortgerät (Responder) angeschlos-
sen. Unterschieden wird hierbei noch zwischen aktiven Respondern (mit integ-
rierter Sende-/Empfangselektronik) und passiven Respondern.

Abbildung 5.79 zeigt eine typische Kombination aus Responder- und Kreuz-
anlage. Bei diesem System wird der Ultraschallpuls zunächst gegen die Fließ-
richtung des Gewässers in Messpfad 4-3 gesendet. Wandler 3 sendet das Signal
weiter an den Responder 2, der es wiederum gegen die Fließrichtung entlang 2-1