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03/17/2021 TR-ELA-BA-DGB-0004 v16 Page 7 of 51
1.5 Allgemeine Funktionsbeschreibung
Das Messprinzip basiert auf einer Laufzeitmessung (Ultraschallbereich). Die
Ultraschall-Laufzeit ist wegproportional und wird in einer Elektronik ausgewertet. In
einem Schutzrohr ist ein ferromagnetischer Draht (Magnetostriktives Messelement–
Wellenleiter) gespannt, der mit einem Stromimpulse beaufschlagt wird. Durch den
Stromimpuls entsteht um den Draht ein radiales Magnetfeld.
Als Positionssensor (Permanent-Magnet) wird ein berührungslos zu führendes
Magnetsystem verwendet, das ein magnetisches Längsfeld, bezogen auf den Draht,
erzeugt. Treffen die beiden Magnetfelder, radial vom Draht und längs vom Magnet,
am Messpunkt aufeinander, so wird ein Torsionsimpuls ausgelöst.
Dieser Torsionsimpuls bewegt sich als Körperschallwelle mit konstanter
Ultraschallgeschwindigkeit vom Messpunkt in beide Richtungen des Drahtes. Über
einen Messwertaufnehmer im Sensorkopf wird das Ultraschall-Signal erfasst und in
ein elektrisches wegproportionales Ausgangssignal umgewandelt.
Die sich in beiden Richtungen bewegenden Körperschallwellen werden in den
Dämpfungszonen am Anfang und Ende des Messelementes abgeschwächt.
Die Zeitdifferenz vom Aussenden des Stromimpulses bis zum Eintreffen des
Torsionsimpulses setzt die Messelektronik in ein wegproportionales Ausgangssignal
um und stellt dies als digitales oder analoges Signal zur Verfügung.
Messprinzip, Standard-Mess-System:
Messprinzip, mehrfach redundantes Mess-System:
❶ Stromimpuls
❷ Messdraht
❸ Dämpfungszone
❹ Positionssensor (Magnet)
❺ Magnetfeld, erzeugt durch einen Stromimpuls
❻ Resultierendes Magnetfeld am Positionssensor
❼ Antwortsignal des Torsionsimpulses
❽ Messwertaufnehmer Empfangsspule
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