Kontinuierliche Erfassung des Durchflusses - Hydrometrie: Theorie und Praxis der Durchflussmessung in offenen Gerinnen - page 424

5.5.3.8 Mess- und Anwendungsbereich

Der Messbereich von Ultraschall-Laufzeitmessverfahren ist sehr weitgespannt; die
Hersteller geben eine Spannweite von −20 m/s bis +20 m/s an.
Ein Beispiel für die Messung von hohen Geschwindigkeiten, wie sie normaler-
weise in Freispiegelgerinnen nicht auftreten, ist die Ultraschallanlage in der Grund-
ablassleitung der Biggetalsperre. Abb. 5.86 zeigt die Montage der Wandler für eine
Mehrebenenanlage in der Hochdruckrohrleitung mit einem Durchmesser von 4 m.
Je nach Steuerung der Talsperre können über den Grundablass Durchflussmengen
bis 120 m³/s abgegeben werden, dabei treten Fließgeschwindigkeiten bis 12 m/s auf.
Vor der Installation einer Mehrebenenkreuzanlage wurde mit detaillierten hydrau-
lisch-numerischen Modellrechnungen untersucht, wie sich die Geschwindigkeits-
verteilung in einem solchen Druckstollen ausbildet und welche Maximalgeschwin-
digkeiten an welcher Stelle der „Rohrleitung“ zu erwarten sind. Es zeigte sich, dass
selbst unter solch extremen Randbedingungen das Potenzgesetz Gültigkeit hat.
Als nicht unproblematisch erwies sich jedoch die Befestigung der Wandler und
der zugehörigen Signalkabel an der inneren Stollenwand, da diese bei Vollbetrieb
einem hohen Wirkdruck standhalten müssen. Insgesamt hat sich das Messsystem
unter den rauen Randbedingungen nach Anlaufschwierigkeiten bewährt. Es liefert
zuverlässige Durchflussdaten bei maximal gemessenen Geschwindigkeiten von
11 m/s (mehr Details s. Morgenschweis u. Franke 2000 ).
Abgesehen von diesem Extrembeispiel gibt es heute für offene Gerinne eine
große Anzahl von Ultraschalldurchflussmessanlagen nach dem Laufzeitverfahren

Abb. 5.86 Ultraschall-Lauf-
zeitmessanlage im Grund-
ablass der Biggetalsperre.
(Morgenschweis u. Franke
2000 )