Messtechnische Möglichkeiten des Mineralölzähler-Prüfstandes erweitert

Der Mineralölzähler-Prüfstand ist Bestandteil des Systems der Primärnormale der PTB auf dem Gebiet der Mengen- und Durchflussmessung und arbeitet speziell mit Flüssigkeiten außer Wasser. Die vorgenommenen Erweiterungen verbessern den Betrieb des Prüfstandes in entscheidender Weise und erlauben nunmehr Untersuchungen zur übertragbarkeit von Messergebnissen, die auf dem Hydrodynamischen Prüffeld mit Wasser gewonnen wurden, auch auf andere Flüssigkeiten unter vergleichbaren Messbedingungen.

Der Mineralölzähler-Prüfstand (MöZ) entstand bereits in den 1950er Jahren als eigenständige volumetrische Normalmesseinrichtung für Testbenzin und Spindelöl mit vier Messbehältern mit Fassungsinhalten zwischen 100 und 5000 Litern .

Entsprechend dem langfristigen messtechnischen Konzept des Fachbereichs „Flüssigkeiten” wird er schrittweise in das Gesamtsystem der Flüssigkeits-Primärnormale integriert und soll vor allem für Forschungsarbeiten zur Entwicklung medienunabhängiger Transfernormale eingesetzt werden [1]. Hierfür waren grundlegende Veränderungen und Verbesserungen erforderlich. Neben der bereits in einer Forschungsnachricht des vergangenen Jahres beschriebenen Automatisierung der Füllstandsmessung an einem der Normalbehälter wurden vor allem Optimierungen hinsichtlich der Betriebsparameter des Prüfstandes und der Installationsbedingungen für die zu untersuchenden Prüflinge und Messanordnungen vorgenommen.

So ist beispielsweise nunmehr zusätzlich zum so genannten stehenden auch ein fliegender Start-Stopp-Betrieb realisiert. Beim stehenden Start-Stopp-Betrieb startet die Signalerfassung des Messgerätes exakt in dem Moment, in dem die Messstrecke geöffnet wird und die Flüssigkeit zu strömen beginnt. An- und Abfahrvorgänge am Prüfling und das Einregeln des gewünschten Durchflusses erfolgen während des Messvorgangs, d.h. während der Signalerfassung am Prüfling und können zu erheblichen, meist nicht kontrollierbaren Messabweichungen führen. Beim fliegenden Start-Stopp-Betrieb wird das zu prüfende Messgerät bereits vor Beginn des Messvorgangs mit dem entsprechenden Durchfluss durchströmt. Der Messvorgang startet durch ein schnelles Umlenken des Flüssigkeitsstroms vom Bypass in den Messbehälter und endet durch das Rückschalten der entsprechenden Umlenkeinrichtung in die Ausgangsposition.

Bild 1: In der Bildmitte ist die Umlenkeinrichtung für die große Messstrecke DN150 für den fliegenden Start-Stopp-Betrieb zu sehen. Die Einrichtung besteht aus einem Kugel-Doppelventil, das den Flüssigkeitsstrom während des Messvorgangs von der Bypassleitung (linker Zweig) in einen der Messbehälter (rechter Zweig) befördert und ihn nach Beendigung der Messung wieder in die Bypassleitung führt.

Neben der Optimierung des Messbetriebs mit fliegendem Start-Stopp wurden auch

• die Parameterbereiche der Messgrößen Durchfluss, Messvolumen und Druck durch die Realisierung eines Pumpen-Direktbetriebs erweitert,
• die beiden Messstrecken zur Verbesserung der Strömungsverhältnisse von 2,7 m auf mehr als 7 m verlängert sowie
• die halbautomatische PC-Steuerung zentralisiert.

Tabelle 1: Erweiterte Parameterbereiche des Mineralölzähler-Prüfstandes der PTB

Nach Inbetriebnahme der Prüfeinrichtung besteht die weiterführende Aufgabe darin, das optimierte Betriebsregime hinsichtlich der nunmehr realisierbaren Messunsicherheit zu untersuchen und somit die Verbesserung der Messmöglichkeiten experimentell nachzuweisen und zu dokumentieren.

[1] Gudrun Wendt, Rainer Engel, Jörg Riedel: Sicherstellung der Rückführbarkeit der Mengen- und Durchflussmessung von Flüssigkeiten. PTB-Mitteilungen 119 (2009), Heft 1, S. 23-27

Ansprechpartner:

Jörg Riedel, FB 1.5, AG 1.53, E-Mail: joerg.riedel@ptb.de