Kontinuierliche Erfassung des Durchflusses - Hydrometrie: Theorie und Praxis der Durchflussmessung in offenen Gerinnen - page 427

Abb. 5.88 Kalibrierung
einer Ultraschall-Laufzeitan-
lage. (Skripalle 2006 )

Messpfad

man geht bei diesem Ansatz von der idealisierten logarithmischen Geschwindig-
keitsverteilung im Profil aus und empfiehlt, die Ultraschall-Messebene in 60 % der
Wassertiefe zu positionieren (vgl. auch Tiefeneinteilung bei der Zweipunktmethode
nach Kreps in Kap. 4.5.13).
Der Kalibrierfaktor k 2 ist messstellenspezifisch und muss daher über Referenz-
messungen mit anderen Geschwindigkeitsmessgeräten (Kap. 4.5 und 4.6) oder/und
über hydraulisch-numerische Modellrechnungen (s. Kap. 5.3.10) ermittelt werden.
Abb. 5.89 zeigt beispielhaft die k -Wert-Ermittlung mit Hilfe des numerisch-hydrau-
lischen Modells SIMK ( Sim ulation von k -Werten, Kölling 1994 ), wie es bei allen
Indexverfahren zum Einsatz kommen kann.
Bei Referenzmessungen, z. B. mit hydrometrischen Flügeln (Kap. 4.5.4), gibt
Herschy ( 2009 ) zu bedenken, dass ein Flügel ein recht „grobes“ Messsystem gegen-
über einer Ultraschallmessung darstellt, zum einen, was die minimal zu messenden
Geschwindigkeiten angeht und zum anderen, weil Flügel punkthaft und Ultraschall-
systeme integrierend messen. Trotzdem geben Flügelmessungen, bei beharrenden
Wasserständen und Geschwindigkeiten über 0,5 m/s sowie von einem geschulten
Personal durchgeführt, brauchbare Kalibrierergebnisse für eine Ultraschallan-
lage. Die Ergebnisse von Referenzmessungen mit einem Schwimmflügel sind in
Abb. 5.90 am Beispiel der Ultraschallanlage Mülheim a. d. Ruhr zusammengestellt.
Wenn man bedenkt, dass an dieser zwischen zwei Stauhaltungen mit Schleusungs-
betrieb gelegenen Messstelle die Strömungssituation nicht immer optimal ist (Sunk-
und Schwallerscheinungen), kann das Ergebnis der Kalibriermessungen durchaus
als zufriedenstellend bezeichnet werden.
Im Zusammenhang mit der Kalibrierung ist hervorzuheben, dass Mehrebe-
nenanlagen vom Grundsatz her als selbstkalibrierend gelten, wenn die einzelnen
Messebenen die Geschwindigkeitsverteilung in einem Querschnitt realitätsnah
wiedergeben. Für die Praxis werden jedoch Kontrollmessungen empfohlen.

5.5.3.11 Unsicherheiten

Die kombinierte relative Standardunsicherheit u ( Q ) einer Ultraschall-Laufzeitmes-
sung setzt sich nach der GUM-Methodik aus folgenden wesentlichen Einzelstan-
dardunsicherheiten zusammen aus: