Entwicklung eines Ultraschall-Messgerätes zur nicht-invasiven, simultanen Analyse von Ablagerungen, Rohrparametern und Durchfluss in Rohrleitungen mittels geführter akustischer Wellen, Untersuchung von geführten akustischen Wellen zur Bestimmung von Materialeigenschaften von Rohren und Detektion und Quantifizierung von ablagerungen und Materialeigenschaften zur automatischen Korrektur von US-Durchflussmessungen - NINAA

Die präzise Bestimmung des Durchflusses in gefüllten Rohren ist sehr wichtig für viele Produktions- und Versorgungsanlagen. Ultraschall (US)-Clamp-on-Systeme bieten viele Vorteile, da sie flexibel einsetzbar sind und nicht-invasiv arbeiten. Bislang sind US-Durchflussmessungen zu ungenau, da der exakte Querschnitt und die Materialparameter des Rohrs nicht ausreichend bekannt sind und durch Ablagerungen sowie Korrosion des Rohrs verändert sein können. Ziel des Projekts ist die Untersuchung der Eignung von geführten akustischen Wellen zur Detektion und Quantifizierung von Ablagerungen und Rohrparametern (Materialeigenschaften, Radius, Korrosion) zur automatischen Korrektur von US-Durchflussmessungen. Dazu wird basierend auf FEM-Simulationen und Messreihen ein Hybridsensor entwickelt, mit welchem die simultane Messung des Rohrquerschnitts, der Materialeigenschaften und des Durchflusses präzise erfasst und automatisch korrigiert werden kann. Hierzu werden neue Wandler zur Anregung und Detektion sowie Algorithmen zur komplexen Auswertung der Signale entwickelt. Das FuE-Projekt wird die Genauigkeit von Durchflusssystemen steigern und den Automatisierungsgrad in modernen Anlagen erhöhen.

Das FuE-Projekt wird von einem erfahrenen Konsortium in der Forschung und Entwicklung von Messtechnik für die Wasserwirtschaft durchgeführt und besteht aus dem Institut für Sensor- und Aktortechnik der Hochschule Coburg (ISAT) und der NIVUS GmbH (NIV). Im Zuge des Projekts wird das Ausbreitungsverhalten unterschiedlicher Moden geführter akustischer Wellen in Abhängigkeit von den Materialparametern des Rohres oder der Dicke der Schicht untersucht, die bislang nicht oder nur untergeordnet in der Messtechnik von Rohren verwendet werden. Zudem wird eine entsprechende Sensorik einschließlich einer effizienten Echtzeit-Datenverarbeitung und -auswertung entwickelt.