Das "Schalldüsen-Prinzip"

Im Hals einer Düse wird Schallgeschwindigkeit erreicht, wenn der absolute Eingangsdruck vor der Düse mindestens doppelt so groß ist wie der Ausgangsdruck. Die Einstellung eines konstanten Volumenstroms auf der Eingangsseite der Düse resultiert aus dem physikalischen Effekt, dass bei Erreichen des kritischen Druckverhältnisses zwischen Ein- und Ausgang der Düse Schallgeschwindigkeit im Düsenhals auftritt. Diese kann in der Engstelle nicht überschritten werden. Der Volumenstrom auf der Eingangsseite kann sich dann nicht mehr erhöhen. Der Massen- und Normvolumenstrom erhöht sich jedoch mit der Gasdichte, die von Druck und Temperatur abhängig ist. Messaufbau und Durchfluss-Auswertung mit kritischen Düsen: Zur Durchflussmessung mit kritischen Düsen muss im Messaufbau ein Absolutdruck-, ein Temperatur- und ggf. ein Luftfeuchte-Sensor vorgesehen werden. Aus den Sensordaten wird die aktuelle Dichte und Viskosität des Mediums berechnet. Aus den Stoffdaten und Kalibrierdaten der kritischen Düse wird dann der aktuelle Durchfluss bestimmt. Die Erfassung der Sensordaten und die Berechnung der Durchflusswerte werden am einfachsten von unserem leistungsfähigen Durchflussrechner durchgeführt. Der Saugbetrieb ist die bevorzugte Betriebsart für diese Düsen, da die atmosphärische Dichte am Eingang sehr konstant ist und Störungen auf der Ausgangsseite nicht durch die Engstelle gelangen. Damit eine überkritisch betriebene Düse optimal arbeitet, sind geometrische Randbedingungen einzuhalten. Freie und ungestörte Anströmung liegt bei Großraumeigenschaften im Eingangsbereich der Düse vor: keine Wand kommt der Düsenachse und der Eintrittsebene näher als das 5-fache des Düsendurchmessers. Generell sollte die Einlauf-Nennweite mindestens 4-mal so groß sein wie der Halsdurchmesser der Düse, damit die Vorgeschwindigkeit der Strömung vor der Düse klein bleibt. Einfache Handhabung, schnelle Ansprechzeit, hohe Genauigkeit, sehr gute Langzeitstabilität und lange Rekalibrierfristen sind unschlagbare Eigenschaften für wiederkehrende Kalibrieraufgaben.