DIN-Normenausschuss Technische Grundlagen (NATG)
DIN EN ISO 5167-1
Durchflussmessung von Fluiden mit Drosselgeräten in voll durchströmten Leitungen mit Kreisquerschnitt - Teil 1: Allgemeine Grundlagen und Anforderungen (ISO 5167-1:2003); Deutsche Fassung EN ISO 5167-1:2003
Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full - Part 1: General principles and requirements (ISO 5167-1:2003); German version EN ISO 5167-1:2003
Einführungsbeitrag
Die Normen der Reihe DIN EN ISO 5167 wurden auf der Grundlage der Europäischen Normen EN ISO 5167, Teil 1 bis Teil 4, Ausgaben 2003, erstellt, die im ISO/TC 30/SC 2 "Drosselgeräte" unter Beteiligung deutscher Experten des nationalen Spiegelgremiums NATG-D.2-GMA 2.41 erarbeitet wurden.
DIN EN ISO 5167 besteht aus vier Teilen.
- Der Teil 1 enthält allgemeine Angaben wie Begriffe, Symbole, Messprinzipien, Anforderungen und Unsicherheitsangaben, die für alle in den Teilen 2, 3 und 4 enthaltenen Drosselgeräte zutreffen.
- In Teil 2 sind Blenden festgelegt, die mit Eck-Druckentnahmen, D- und D/2-Druckentnahmen sowie mit Flansch-Druckentnahmen angewendet werden können.
- In Teil 3 sind ISA-1932-Düsen, Langradius-Düsen und Venturidüsen, die sich sowohl in der Form als auch hinsichtlich der Lage der Druckentnahmen voneinander unterscheiden, beschrieben.
- In Teil 4 werden klassische Venturirohre behandelt.
Die Normen enthalten die geometrischen Formen und Maße von Blenden, Düsen und Venturirohren. Behandelt wird deren Anwendung (Einbau- und Betriebsbedingungen) in voll durchströmten Rohrleitungen zur Bestimmung des Durchflusses. Weiterhin sind Informationen über die Berechnungsgrundlagen zur Bestimmung des Durchflusses und für dessen zugehörige Messunsicherheit angegeben.
Die Reihe DIN EN ISO 5167 ist nur auf Drosselgeräte anwendbar, in denen die Strömung in allen Messquerschnitten im Unterschallbereich liegt und nicht pulsiert. Das Fluid muss als einphasig betrachtet werden. Des Weiteren kann jedes Drosselgerät nur in festgelegten Grenzen für den Rohrdurchmesser und die Reynolds-Zahl benutzt werden.
Es werden nur Bauarten von Drosselgeräten behandelt, für die Kalibrierungen in genügender Anzahl und Genauigkeit durchgeführt wurden, sodass die funktionalen Zusammenhänge zwischen deren Ergebnissen und Eingangsdaten auf ähnliche Anordnungen innerhalb bestimmter Grenzen der Messunsicherheit verallgemeinert werden können.
Aspekte der Sicherheit werden in den Normen nicht behandelt. Es ist die Verantwortung des Anwenders sicherzustellen, dass das System den zutreffenden Sicherheitsregeln entspricht.
Bereits im Entwurfsstadium zur Internationalen Norm ISO 5167-1 hatte Deutschland das ISO/TC 30/SC 2 darauf hingewiesen, dass in Abschnitt 7.3.3 bei der Darstellung des gemessenen axialen Geschwindigkeitsprofils der Bezug auf die Maximalgeschwindigkeit im Rohrquerschnitt problematisch ist. Vorgeschlagen wurde seitens Deutschlands, den Bezug auf die mittlere Geschwindigkeit am Ort des Rohrquerschnittes festzulegen. Der Grund hierfür war, dass die Maximalgeschwindigkeit im Rohrquerschnitt bei Messungen entlang von Traversen nicht unbedingt ermittelt werden muss. Maxima entlang der Traversen machen die Traversenprofile nicht miteinander vergleichbar. Dieser Änderungsvorschlag fand im ISO/TC 30/SC 2 leider keine Mehrheit.
In ISO 5167-1, Abschnitt 7.4.1.1, sind viele Versuchsergebnisse, die als Begründung dazu dienten, die Zulassungsprüfung für Strömungsumformer in der vorliegenden Form festzuschreiben, zu kurzfristig dokumentiert und auch zu kurzfristig dem ISO/TC 30/SC 2 zur Kenntnis eingereicht worden. Eine von Deutschland als notwendig erachtete eingehende Diskussion und eine einvernehmliche Verabschiedung in der zuständigen Arbeitsgruppe des ISO/TC 30/SC 2 konnten daher nicht mehr stattfinden. Dieses unübliche Vorgehen bei der Behandlung neuer Sachverhalte lässt Nachbesserungen durchaus für möglich erscheinen.
Die Fußnote h in der Tabelle 3 in DIN EN ISO 5167-2, die für die Bedingungen: ReD < 2 x 106, β = 0,6 und den Zwischenabstand S < 2 für den Raumkrümmer eine erforderliche Einlauflänge von 95 D vorschreibt, basiert auf einer einzigen Messung eines Laboratoriums (Literaturstelle [9] in der Norm). Daraus eine Forderung abzuleiten - zumal diese Einlauflänge für β = 0,6 aus den übrigen Werten unerklärlicherweise deutlich herausragt -, hielt Deutschland in seiner Stellungnahme zum internationalen Norm-Entwurf ISO/DIS 5167-2 für nicht gerechtfertigt und hatte daher eine Fußnote in Form einer Empfehlung vorgeschlagen. Leider wurde dem Vorschlag nicht stattgegeben.
Änderungsvermerk
a) Diese Norm enthält als Teil 1 der Reihe DIN EN ISO 5167 nur noch die allgemeinen Festlegungen für Drosselgeräte. Die speziellen Beschreibungen und Anforderungen für Drosselgeräte - Blenden nach Teil 2; - Düsen und Venturidüsen nach Teil 3; - Venturirohre nach Teil 4. b) Inhalte aus DIN EN ISO 5167-1/A1:1998-06, die allgemeine Festlegungen für Drosselgeräte betreffen, wurden in diesen Teil 1 übernommen. c) Die Beschreibung bisher aufgeführter und neu hinzugekommener Strömungsgleichrichter/ Strömungsumformer, unpatentiert und patentiert, ist - quasi als Sammlung möglicher Bauformen - in den informativen Anhang C übernommen worden. Dabei ist die Unterscheidung in Gleichrichter und Umformer neu. Wird im Wesentlichen nur der Drall reduziert, wird von "Gleichrichtern" gesprochen. Werden zusätzlich auch die Verformung des axialen Geschwindigkeitsprofils aus der Strömung deutlich eliminiert, wird von "Umformern" gesprochen. d) Zusätzlich aufgenommen wurde eine Zulassungsprüfung für Strömungsgleichrichter/Umformer, der die Effektivität des betreffenden Gleichrichters/Umformers in Bezug auf die Wirkdruckmessung sowie seine Einbaubedingungen zwischen Störungsverursacher und Drosselgerät festlegen soll. Erfolgreich geprüfte Gleichrichter/Umformer aus der Liste im Anhang C, die in bezug auf das jeweilige Drosselgerät die Anforderungen und Bedingungen des Tests erfüllen, sind mitsamt den resultierenden Einbauabständen in den jeweiligen Teilen 2 bis 4 aufgeführt. e) Der thermodynamische Entspannungsprozess über das Drosselgerät wurde von isentrop in isenthalp geändert. Für bestimmte Fälle (wenn eine hohe Messgenauigkeit erforderlich ist) wird eine entsprechende Temperaturkorrektur nachdrücklich empfohlen. f) In Bezug auf Druckpulsationen in der Anströmung wurde die Obergrenze für die zeitlichen Schwankungen aus ISO TR 3313 übernommen; bei einer Dynamik über diese Grenze hinaus ist ISO 5167 nicht mehr anwendbar.
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Zuständiges nationales Arbeitsgremium
NA 152-04-02 AA - Durchfluss und Menge
