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Validierung von Flüssigkeitsdurchflussstandards unter dynamischen Bedingungen - Ergebnisse des EURAMET-Projekts Nr. 1506
04.08.2021
Im Rahmen des EMPIR Projekts 17IND13 „Metrology for real-world domestic water metering“ (Metrowamet) wurden Prüfstände entwickelt, mit denen die Realisierung dynamischer Durchflussprofile entsprechend in der Realität auftretender Verbrauchsprofile möglich ist.
Zur Validierung wurde im Rahmen einer EURAMET Pilotstudie (EURAMET-Projekt Nr. 1506) ein Ringvergleich durchgeführt, um auch die mit unterschiedlichen Technologien realisierten Prüfstände mittels verschiedener dynamischer Durchflussprofile zu charakterisieren. Zwischen September 2020 und Februar 2021 wurde ein speziell für den Ringvergleich entwickeltes Transfer-Setup in den beteiligten acht Laboratorien gemessen und die Messabweichung für drei für den Trinkwasserverbrauch in Europa repräsentative Profile ermittelt. Die PTB hat an dem Ringvergleich mit ihrem Experimentier- und Wasserzählerreihenprüfstand, in den eine Kavitationsdüsenapparatur integriert war, teilgenommen.
An allen Prüfständen wurden mit dem Transfernormal die Massenstrom-, Temperatur- und Druckdaten mit einer Auflösung von 20 Hz aufgezeichnet. Neben der Ermittlung des Äquivalenzgrads wurden vier weitere Kennzahlen abgeleitet, mit denen die Prüfstandseigenschaften charakterisiert werden:
- Wiederholbarkeit der Profilmessungen
- Mittelwert der Residuen (Differenz zwischen Profilrealisierung und Vorgabeprofil)
- Abweichung zwischen gemessener Gesamtmasse und aus dem vorgegebenen Profil resultierender Gesamtmasse
- Dauer des Durchflusswechsels für eine ansteigende und eine abfallende Änderung.
Diese Kennzahlen beschreiben die Qualität, mit der die dynamischen Durchflussprofile auf den Prüfständen erzeugt und gemessen wurden, und können für Auswertungen in zukünftigen Ringvergleichen dieser Art verwendet werden.
Das insgesamt positive Abschneiden der an der Pilotstudie beteiligten Laboratorien wie auch die erarbeiteten Qualitätskriterien bilden wichtige Schritte, um die Verfahren für andere Anwendungsbereiche z. B. mit schnelleren Durchflussänderungen, als sie beim Trinkwasserverbrauch auftreten, weiterzuentwickeln und zukünftig dynamische Kalibrierungen in der Durchflussmessung von Flüssigkeiten anzubieten einschließlich eines Qualitätsnachweises durch einen entsprechenden CMC-Eintrag. Unmittelbare Anwendung kann die im Projekt entwickelte Technologie in der Evaluierung des Messverhaltens von Wasserzählern unter realitätsnahen Durchflussänderungen finden.
Literatur:
[1] Warnecke, H., Kroner, C., Ogheard, F., Kondrup, J.B., Benkova, M., Büker, O., Haack, S., Huovinen, M., Ünsal, B. Validation of standards for liquid flow rate under dynamic flows - Results of the EURAMET project No. 1506. Metrologia, eingereicht (Juli 2021)
[2] Internetseite des Projekts Metrowamet 
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