Schlüsselwort: Durchflussamplituden

Der Einsatz von Durchflussmessgeräten in Bereichen des täglichen Lebens nimmt eine Schlüsselposition in der Metrologie ein. Eine besondere Herausforderung stellen dabei Durchflussmessungen dar, die in direktem Zusammenhang mit unserem Konsumverhalten stehen. Die gegenwärtig durch Regeln und Normen vorgegebenen und genutzten Prüfprozeduren für diese Durchflussmessgeräte differieren jedoch stark von der späteren Verwendung der Geräte. Um diese Diskrepanz zu verringern bzw. zu nivellieren ist es notwendig, neue, realitätsnahe Prüfprozeduren zu entwickeln. In der vorliegenden Arbeit wird eine Prüfprozedur am Beispiel von Wasserzählern erarbeitet, um Durchflussmessgeräte auf Basis empirisch ermittelter Daten repräsentativ, realitätsnah und statistisch gesichert zu prüfen. Diese Prüfprozedur setzt sich aus Prüfprofilen und einer Prüfstandstechnologie zusammen, die die Nachbildung dieser Profile ermöglicht. Die Erstellung der Prüfprofile erfolgte auf Basis einer Wasserverbrauchsanalyse von 58 Wohngebäuden. Der entwickelte Algorithmus beruht auf einem empirisch ermittelten Vertrauensband, welches auftretende Durchflüsse und ihre jeweilige statistische Häufigkeit aller Datenreihen beinhaltet. Durch die Ziehung von Zufallszahlen über dieses Vertrauensband und der Kombination der ermittelten Durchflüsse mit der jeweiligen mittleren Dauer entsteht ein Prüfprofil. Dieses ist charakterisiert durch Null-Durchflüsse und unterschiedlich hohe Durchflussamplituden, welche innerhalb von <1 s wechseln können. Die Nachbildung dieser dynamischen Lasten erfordert eine neuartige Prüfstandstechnologie, um diese Charakteristika abzubilden. Die intermittierende Durchflusserzeugung auf den Prüfständen wird in der vorliegenden Arbeit mittels Kavitationsdüsen durchgeführt. Mit Hilfe dieser Technologie ist es möglich, unterschiedliche Durchflussamplituden innerhalb von <100 ms reproduzierbar und stabil zu erzeugen. Die in der Arbeit vorgestellten Experimente wurden durchgeführt, um zum Einen die Erzeugung dieser dynamischen Lastwechsel, zum Anderen die Reaktion von Durchflussmessgeräten am Beispiel von Wasserzählern auf die intermittierenden Durchflüsse zu untersuchen. Das Ergebnis der vorliegenden Arbeit ist eine Prüfprozedur, welche eine erste realitätsnahe Prüfung von Durchflussmessgeräten durchführbar macht. Das entwickelte Prinzip kann ebenfalls bei anderen Fluiden und Durchflussmessgeräten wie bspw. beim Kraftstoffverbrauch am Motor oder der Nutzung von Warm- und Heißwasser Anwendung finden.