Luftgeschwindigkeitsmessung nach dem Ultraschall Laufzeitdifferenz Verfahren

Das Luftströmungsmesssystem t/FL-US misst die Luftströmung nach dem Ultraschall Laufzeitdifferenzverfahren über den gesamten Tunnelquerschnitt. Dieses System bietet somit eine wesentlich zuverlässigere Ermittlung der durchschnittlichen Strömungsgeschwindigkeit als Ein- oder Zwei-Punktmessungen.

Zwei Sensoren werden dabei unterhalb der Tunneldecke gegenüberliegend in einem Winkel von 30° bis 60° (typisch 45°) zur Tunnel­längs­achse montiert, sodass eine vektorielle Komponente der Luftströmung mit der Schallausbreitungsrichtung zusammenfällt. Beide Sensoren senden und empfangen wechselseitig Ultraschallimpulse.

Eine Luftströmung im Tunnel beeinflusst die Laufzeit der Pulse zwischen Sender und Empfänger. Basierend auf der Differenz der Laufzeiten der Ultraschallimpulse in den beiden Richtungen, werden die Messgrößen errechnet. Messgrößen sind Luftgeschwindigkeit, Volumenstrom, Strömungsrichtung und Lufttemperatur.

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t/FL-US Luftströmungssmesssystem Ultraschall

Merkmale
  • Genaue Ultraschall Luftströmungsmesssystem nach dem Laufzeit-Differenzverfahren
  • Mittelung der Strömung über den gesamten Tunnelquerschnitt
  • Parametrierung über Schnittstelle am Sensor
  • Geeignet für Tunnelquerschnitte bis zu 18 m (Messweglänge bis 25 m)
  • Anschluss an Tunnelsteuerung per Analogsignal und Relais oder per RS-485 MODBUS RTU
  • Sichtbare LEDs an den Sensoren zur Statusanzeige
  • Korrosionsfreies IP65 Gehäuse
  • Nicht verschleissende Kunststoff Ultraschallschwinger
System
  • Zwei Sensoren (Master & Slave) mit Wandhalterungen unterhalb der Tunneldecke in einem Winkel von 30° bis 60° zur Tunnelachse montiert
  • Terminalbox für Master zum Anschluss der Versorgung und der Verbindungen zur Tunnel-steuerung und zum Slave
  • Terminalbox für Slave
  • Optionales, abgesetztes Touch Anzeige- und Steuermodul
Vorteile
  • Messbereich für Analogsignal frei zuweisbar
  • Relaiskontakte frei belegbar
  • Autarker Betrieb ohne zusätzliche Steuereinheit möglich
  • Einfache Systemeinstellung
  • Korrosionsbeständig gegen Tunnelatmosphäre
  • Sensoren ohne Werkzeug und Neuausrichtung tauschbar
  • Erprobt in Eisenbahntunnels bei Fahrgeschwindigkeiten bis 350 km/h
  • Keine Verschleissteile (z.B. Ultraschallschwinger)
  • Extrem niedriger Wartungsaufwand
Technische Daten
Luftströmungsmessung
Messverfahren Bestimmung der richtungsgebundenen Laufzeitdifferenz von Ultraschall-Pulsen
Messwerte Strömungsgeschwindigkeit, Volumenstrom, Strömungsrichtung,Temperatur
Messbereich -40..40 m/s
Auflösung 0,1 m/s, Messgenauigkeit ist abhängig von: Einbau, Messdistanz, Strömungsprofil, typ. <±0,2 m/s bei 3 m/s
Ansprechzeit > 1..180 s, parametrierbar
Messweglänge 1,2..25 m
Ausrichtung 30..60° zur Tunnelachse, typisch 45°
Messwertausgänge
Analogausgang 1x 4-20 mA, 400 Ohm, potenzialfrei, Zuweisung einer beliebigen Messgröße, Zuweisung eines beliebigen Ausgabebereiches
Ausgabebereich konfigurierbar, typisch: -20 bis 20 m/s
Relaisausgänge 1 x Störung (NC), 1 x Strömungsrichtung (NC), max. 48 V / 0,5 A
Digitale Schnittstelle 1x RS-485 MODBUS RTU zur Warte, bidirektional, 1x Intercom RS-485 master-slave
Sensor
Bezeichnung D-FL 220T M
Betriebsspannung 24 VDC ± 10 %
Stromaufnahme Ca. 1 A
Service Schnittstelle USB 1.1
Temperaturbereich -25 bis 55 °C
Schutzart IP 67
Abmessungen 270 x 130 x 95 mm
Gewicht Ca. 2,2 kg
Material Edelstahl 1.4571/316Ti, Polyamid, ca. RAL5017, Brandklasse: B1 (UL 94 V0)
Terminal Box
Bezeichnung D-TB 100T
Betriebsspannung 90 bis 264 VAC, 48 bis 62 Hz
Leistungsaufnahme ca. 30 VA (für Master, für Slave optional)
Schutzart IP 66
Abmessungen 160 x 160 x 110 mm
Gewicht Ca. 1,5 kg
Material Polycarbonat, ca. RAL 7035, Brandklasse: B1 (UL 94 V0)
Konformitäten
Elektrotechnik 2006/95/EG Niederspannungsrichtlinie (LVD)
2004/108/EG Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)
IEC 61326-1:2012
IEC 61010-1:2010
Tunnelsicherheit AT: RVS 09.02.22 und ASFiNAG PlaPB
DE: RABT 2006
CH: ASTRA RL 13001 und FHB BSA

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Systemaufbau

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1

Luftgeschwindigkeitssensor A (Master)

Der Master Sensor wird an der Tunnelwand und auf den Slave ausgerichtet.

2

Luftgeschwindigkeitssensor B (Slave)

Der Slave Sensor wird auf der Tunnelwand montiert und auf den Master ausgerichtet.

3

Anschlussbox Master

Die Anschlussbox beim Master dient zum Anschluss der Versorgung und der Verbindungen zum Slave sowie zur Tunnelsteuerung.

4

Anschlussbox Slave

Die Anschlussbox beim Slave dient zum Anschluss der Verbindung zum Master.

5

Verbindung zur Tunnelsteuerung

Die Verbindung zur Tunnelsteuerung kann über Analogausgang und Relaiskontakte oder RS-485 MODBUS RTU erfolgen.

6

Touch Anzeige- und Steuermodul (optional)

Ein Touch Anzeige- und Steuermodul zeigt die Messwerte und den Status an. Auch die Parametrierung kann darüber vorgenommen werden. Es kann für bis zu 3 Systeme eingesetzt werden.