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Vergleich zu dynamischen Durchflussrealisierungen gestartet

20.02.2024

Durchflussmessungen spielen für die Parametrisierung von Motorsteuereinheiten von Kraftfahr-zeugen wie auch für Kraftstoffverbrauchsmessungen eine wesentliche Rolle. Im Rahmen des
Opens external link in new windowEMPIR-Projekts Safest (20IND13) wurden auf Grundlage des WLTC (Worldwide harmonized Light Duty Test Cycle) und des WHTC (World Harmonized Transient Cycle) Testprofile entwickelt, die zur Untersuchung des Messverhaltens hierfür verwendeter Durchflussmesser herangezogen werden können. Die Profile können entsprechend der Motorgröße skaliert werden und sind daher allgemein einsetzbar. 
 

Gegenwärtig werden Durchflussmesser an diskreten Prüfpunkten und bei konstanten Durchflüssen kalibriert. Auf diese Weise wird das statische Messverhalten der Zähler charakterisiert. In vielen Anwendungen, wie z. B. bei der Messung des Kraft-stoffverbrauchs, sind die Durchflussmesser jedoch variablen, sich oft schnell ändernden Durchflüssen ausgesetzt. Daher ist
es von Interesse genauere Einblicke zu erhalten, wie Durchflussmesser unter diesen dynamischen Bedingungen arbeiten.

Im Rahmen des Opens external link in new windowEMPIR-Projekts Safest (20IND13) wurden daher auf Grundlage des WLTC (Worldwide harmonized Light Duty Test Cycle) und des WHTC (World Harmonized Transient Cycle) Testprofile entwickelt [1], die zur Untersuchung des Messverhaltens von Durchflussmessern herangezogen werden können. Die Profile spiegeln wesentliche Charakteristika der Testzyklen wider und können entsprechend der Motorgröße skaliert werden.

 

 

Abbildung 1: Testprofile zur Evaluierung des Messverhaltens von Durchflussmessern
für Kraftstoffverbrauchsmessungen von Pkw und Lkw. 

Die im Weiteren entwickelte rückgeführte messtechnische Infrastruktur zur Realisierung der Profile wird derzeit in einem Ringvergleich evaluiert. Messtechnische Realisierungen reichen von Herschel-Venturi-Düsen, über Injektoren, bis hin zu Kolbensystemen. An den Vergleichsmessungen beteiligen sich neben den Projektpartnern PTB, INRIM (IT) und UNIPG (IT) auch METAS (CH) und CETIAT (FR). Darüber hinaus sind Messungen mit einem von AIST/NMIJ (JP) entwickelten System
auf einem Prüfstand der Arbeitsgruppe 1.53 „Weitergabe Flüssigkeitsmenge“ vorgesehen. Als Testmedien kommen Kalibrieröl gemäß ISO 4113 sowie Wasser zum Einsatz. Das für die Vergleichsmessungen verwendete Transferset [2], dessen Herzstück ein DN02-Coriolis-Durchflussmesser ist, wurde im Fachbereich 1.5 „Flüssigkeiten“ entwickelt und umfassend charakterisiert.

 

Abbildung 2: Im Ringvergleich eingesetztes Transferset. 

Im Vergleich zu herkömmlichen Vergleichsmessungen bei konstanten Durchflüssen ist bei dynamischen Durchflusswechseln eine umfangreichere Auswertung geboten, da hier konkret beispielsweise die Realisierung von Durchflussspitzen, schnellen Durchflusswechseln oder Nulldurchflüssen von Bedeutung ist. Hierfür geeignete Auswertestrategien wurden bereits im
Opens external link in new windowEMPIR-Projekt Metrowamet (17IND13), das die Evaluierung des Messverhaltens von Hauswasserzählern unter realitätsnahen Einsatzbedingungen zum Inhalt hatte, entwickelt und werden für die Vergleichsmessungen im Safest-Projekt weiterentwickelt. Die Messungen sollen im Mai 2024 abgeschlossen sein und Ergebnisse werden im Spätsommer vorliegen.

 

Literatur:

[1] O. Büker, K. Stolt, C. Kroner, H. Warnecke, L. Postrioti, A. Piano, G. Hagemann, M. Werner, 2023. Characterisation of a Coriolis flow meter for fuel consumption measurements in realistic drive cycle tests. Flow. Meas. Instr., vol 93, 102424.
Online: https://doi.org/10.1016/j.flowmeasinst.2023.102424

[2] H. Warnecke, C. Kroner, F. Ogheard, J.B. Kondrup, N. Christoffersen, M. Benková, O. Büker, S. Haack, M. Huovinen, B. Unsal, 2022. New metrological capabilities for measurements of dynamic liquid flows. Metrologia, vol 59(2), 025007.
Online: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1681-7575/ac566e/pdf

 

Ansprechpartnerin:

Corinna Kroner, FB 1.5, E-Mail: Opens local program for sending emailcorinna.kroner(at)ptb.de

 

Links:

Webseite Safest-Projekt: https://www.ptb.de/empir2021/safest/the-project/

Download Testprofile: https://www.ptb.de/empir2021/safest/information-communication/downloads/