Schwebekörper-Durchflussmesser

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Ein Schwebekörper-Durchflussmesser ist ein Messgerät zur Bestimmung des Volumenstroms von Fluiden, d. h. Flüssigkeiten oder Gasen, in Rohrleitungen.

Ein Schwebekörper-Durchflussmesser, auch Rotameter genannt, besteht aus einer senkrecht stehenden, sich nach oben erweiternden Glasröhre, die von unten nach oben vom Fluid durchströmt wird. In der Glasröhre befindet sich ein beweglicher Schwebekörper. Dieser hat im fließenden Fluid einen Strömungswiderstand, d.h. es wirkt auf ihn eine Kraft F_r in Richtung der Strömung, die abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit ist. Dem entgegen wirkt die Schwerkraft F_G auf den Schwebekörper.

Die Höhe des Schwebekörpers im Schwebekörper-Durchflussmesser ist vom Volumenstrom abhängig. Bei steigendem Volumenstrom erhöht sich der Strömungswiderstand. Der Schwebekörper steigt und die Fläche zwischen Schwebekörper und der Glasröhre wird größer. Dabei sinkt der Strömungswiderstand wieder bis er gleich der Schwerkraft des Schwebekörpers ist und der Körper schwebt. Die Höhe des Schwebekörpers in der Glasröhre wird mit einer Gradeinteilung an der Glasröhre verglichen und ermöglicht so die Messung der Flussrate des Fluids.

Im Übrigen schwebt der 'Schwebekörper' nicht im Fluid: Er muss eine höhere Dichte als das Fluid haben, sonst würde er immer oben schweben, auch wenn kein Fluss vorhanden wäre.

Vorteile:

• Ein Schwebekörper-Durchflussmesser benötigt keine externe Energieversorgung. Er nutzt nur die Eigenschaften des Fluids und die Schwerkraft zur Messung des Volumenstroms.
• Schwebekörper-Durchflussmesser sind relativ einfach und günstig herzustellen.

Nachteile:

• Da Schwebekörper-Durchflussmesser die Schwerkraft ausnutzen, müssen sie immer senkrecht aufgestellt werden mit Durchflussrichtung senkrecht nach oben.
• Schwebekörper-Durchflussmesser müssen für das entsprechende Material geeicht werden. Die wichtigste Eigenschaft ist die Dichte des Fluids. Für verschiedene Materialien müssen also mehrere Schwebekörper-Durchflussmesser verwendet werden oder die Skala muss entsprechend umgerechnet werden.
• Schwebekörper-Durchflussmesser lassen sich nur sehr aufwendig maschinell auslesen. Es gibt allerdings magnetische Schwebekörper, die einen Folger außerhalb der Röhre mitziehen.