DE4121928C2 - Verfahren und Anordnung zur indirekten Massendurchflußbestimmung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur indirekten Bestimmung des Massendurchflusses eines ersten Fluidstromes, wobei der erste Fluidstrom mit einem zweiten Fluidstrom gemischt und aus der Dif­ ferenz der gemessenen Massendurchflüsse des zweiten Fluidstromes und des entstehenden Mischstromes der Massendurchfluß des ersten Fluid­ stromes ermittelt wird und wobei zur Kalibrierung jeweils die Massen­ durchflüsse von Kalibrierströmen gemessen und bedarfsweise zur Korrektur verwendet werden. Insbesonders betrifft die Erfindung ein Verfahren zur indirekten Bestimmung des Massendurchflusses eines Proben-Fluidstromes, welcher mit einem, insbesonders wesentlich größeren, Verdünnungs-Fluidstrom zu einem hinsichtlich bestimmter Bestandteile des Proben-Fluidstromes zu untersuchenden Gesamt-Fluid­ strom gemischt wird, wobei aus der Differenz der gemessenen Massen­ durchflüsse des Verdünnungs-Fluidstromes und des Gesamt-Fluidstromes der Massendurchfluß des Proben-Fluidstromes ermittelt wird, und wobei zur Kalibrierung jeweils die Massendurchflüsse von Kalibrierströmen gemessen und bedarfsweise zur Korrektur verwendet werden.

Weiters betrifft die Erfindung auch eine Anordnung zur Unter­ suchung eines Proben-Fluidstromes, mit einer in ein Mischvolumen mündenden Probenleitung für den Proben-Fluidstrom, einer ebenfalls in das Mischvolumen mündenden Verdünnungsleitung für einen Verdünnungs- Fluidstrom und einer vom Mischvolumen über eine Analyseeinheit zu einer Saugeinrichtung führenden Mischleitung für den Gesamt-Fluid- Strom, sowie mit je einem Massendurchflußregler in der Verdünnungs­ leitung und in der Mischleitung nach der Analyseeinheit, welche zur indirekten Ermittlung des Massendurchflusses des Proben-Fluidstromes mit einer Auswerteeinheit verbunden sind, und mit einer Kalibrieran­ ordnung zur Kalibrierung der Massendurchflußregler.

Bei der Steuerung und Analyse von Prozessen, sowie allgemein in der Meß- und Regeltechnik, wird häufig eine kontrollierte Mischung bzw. Verdünnung von gasförmigen oder flüssigen Fluidströmen erforder­ lich. Zu diesem Zwecke sind Strömungsregler (für Massen- oder Volumenströme) bekannt, welche definierte, einstellbare Fluid­ ströme bereitstellen. Für gasförmige Fluidströme sind in die­ sem Zusammenhang beispielsweise sogenannte "thermische Massen­ durchflußregler" als kompakte Einheiten bekannt und am Markt erhältlich, welche mittels eines Hitzdrahtanemometers den Ist- Durchfluß bestimmen und durch entsprechende Nachregelung einen gewissen Soll-Durchfluß bereitstellen. Mit derartigen Reglern kann somit einem definierten Proben-Fluidstrom G_P ein im all­ gemeinen wesentlich größerer Verdünnungs-Fluidstrom G_V zugemes­ sen werden, womit sich das Verdünnungsverhältnis q durch den Ausdruck q = (G_V + G_P)/G_P ergibt.

Dieses an sich sehr einfache bekannte Verfahren ist dann nicht mehr einsetzbar, wenn der Proben-Fluidstrom beispielsweise aus aggressiven Substanzen besteht, die die Regler chemisch an­ greifen würden, oder aus verschmutzten, teilchenbehafteten Gasen oder Flüssigkeiten, die die Regler kontinuierlich ver­ schmutzen und auf Dauer mechanisch zerstören. Nur ein Beispiel dazu ist die Verdünnung von Dieselabgas mit Luft. Eine der­ artige Verdünnung wird heutzutage von den meisten Gesetzgebern vor der Messung von Schadstoffgehalten, insbesonders des Par­ tikelgehaltes, im Abgas gefordert, um Immissionsbedingungen zu simulieren.

Für die damit notwendige indirekte Bestimmung des Massendurch­ flusses des Proben-Fluidstromes wurden die eingangs angespro­ chenen beispielsweise aus der GB 22 11 948 A bekannten Ver­ fahren entwickelt, bei denen der Verdünnungs-Fluidstrom G_V und der entstehende Mischstrom bzw. Gesamt-Fluidstrom G_TOT geregelt und daraus der Proben-Fluidstrom bzw. das Verdünnungsverhält­ nis durch die Gleichungen

bestimmt werden. Beim Verfahren nach der GB 22 11 948 A wird hierzu zunächst der Eingang für den Fluidstrom G_P verschlossen. Dadurch wird der Fluidstrom G_V gleich groß wie der Gesamt- Fluidstrom G_TOT. Bei verschiedenen Einstellungen des Flusses G_TOT wird der Unterschied zwischen der Meßanzeige für G_TOT und der Meßanzeige für G_V registriert und der Wert zur Korrektur verwendet. Damit ist die Bestimmung bzw. Nachrege­ lung des Massendurchflusses einerseits auf den unbelasteten Verdünnungs-Fluidstrom und andererseits auf den Mischstrom bzw. Gesamt-Fluidstrom (aus dem an dieser Stelle die Belastung durch den Proben-Fluidstrom bereits wieder herausgefiltert sein kann) beschränkt, was die oben beschriebenen Nachteile vermeidet.

Das zuletzt beschriebene sogenannte Differenz-Regelverfahren ist bei relativ niedrigen Misch- bzw. Verdünnungsverhältnis­ sen (q < 10) sehr gut einsetzbar. Die Durchfluß- bzw. Strö­ mungsregler für G_TOT und für G_V müssen zwar im allgemeinen von Zeit zu Zeit kalibriert werden, da insbesondere die Meßwertaufnehmer der Regeleinheiten zeitlichen Driften und Schwankungen unterliegen; da aber die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit dieser Einheiten nach heutigem technischen Stan­ dard um bzw. unter 1% liegt, kann der Proben-Fluidstrom für niedrige Verdünnungsraten zumeist noch hinreichend genau eingestellt werden.

Es besteht jedoch heutzutage häufig die Anforderung, auch höhere Verdünnungsverhältnisse einstellen zu können, wobei sich aber gezeigt hat- daß dann sehr große Ungenauigkeiten bei der Einstellung des Proben-Fluidstromes G_P und des Verdünnungsverhältnisses q auftreten, selbst wenn die Durchflußregler für G_TOT und G_V mit den selben Einheiten kalibriert wurden. Dies ist durch eine einfaches Zahlen­ beispiel einsichtig: Wird beispielsweise der Regler G_TOT um 0,5% zu niedrig und der für G_V um 0,5% zu hoch kalibriert, so erhält man bei der Einstellung eines Verdünnungsverhältnisses von q = 20 gemäß der obigen Gleichung ein tatsächliches Verdünnungsverhältnis von q′ = 24,72, also einen Fehler von 23,6%.

Um diesen systematischen Fehler auszuschalten, ist eine Ausge­ staltung des genannten Differenz-Regelverfahrens bekannt geworden, gemäß welcher aus dem Proben-Fluidstrom und dem Gesamt-Fluidstrom kleine Teilströme abgezweigt werden, an denen dann die Konzentration einer charakteristischen Komponente gemessen und zur Nachstellung der Durchflußregler für G_V und/oder G_TOT verwendet wird. Für das oben angesprochene Beispiel der Verdünnung von Dieselabgas bietet sich z. B. die Messung der Abgaskomponenten CO₂ oder NO_x an. Diese Ausge­ staltung erfordert jedoch einen wesentlich erhöhten Aufwand, der hinsichtlich Kosten und apparativer Ausstattung häufig ein mehrfaches der eigentlichen Misch- bzw. Verdünnungseinrichtung selbst beträgt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die bekannten Ver­ fahren der eingangs genannten Art bzw. die angesprochene Anordnung der bekannten Art so zu verbessern, daß die genannten Nachteile der bekannten Verfahren bzw. Anordnungen und Ausgestaltungen vermieden werden und daß insbesonders auf einfache Weise eine genauere Einstel­ lung auch großer Verdünnungsverhältnisse möglich wird.

Dies wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß die Massendurchflüsse des zweiten Fluidstroms, bzw. des Verdünnungs-Fluidstromes, und des Mischstroms, bzw. des Gesamt- Fluidstromes, relativ zueinander kalibriert werden, wozu eine der Kalibriermessungen separat am ersten Fluidstrom, bzw. Proben-Fluid­ strom, vorgenommen wird.

Entsprechend weist bei der eingangs angesprochenen Anordnung gemäß der Erfindung die Kalibrieranordnung eine in die Probenleitung zur Kalibrierung einschaltbare Meßeinheit zur Bestimmung des Massen­ durchflusses des Proben-Fluidstromes auf, welche vorzugsweise mit einem Eingang einer Vergleichseinheit verbunden ist, die mit einem weiteren Eingang auch mit der Auswerteeinheit verbunden ist.

Es werden damit also nicht mehr die Massendurchflußregler für G_TOT und G_V absolut und unabhängig voneinander kalibriert. Diese übliche Art der Kalibrierung mit einem bekannten separat zugeführten Kalibrierstrom wird nur bei einem der Durchflußmengenregler vorgenom­ men - zur Kalibrierung des jeweils anderen Durchflußmengenreglers wird eine Kalibriermessung direkt am ersten Fluidstrom bzw. Proben- Fluidstrom vorgenommen und aufgrund dieser Kalibriermessung der zugeordnete Massendurchflußregler derart justiert, daß das korrekte Misch- bzw. Verdünnungsverhältnis q = G_TOT/G_P resultiert. Ein Fehler von 0,5% in der Bestimmung des Mischstromes bzw. Gesamt-Fluidstromes G_TOT bewirkt damit nur mehr einen Fehler von 0,5% im Verdünnungsver­ hältnis q, womit - da der erste Fluidstrom bzw. Proben-Fluidstrom G_P ebenfalls auf ca. 1% genau bestimmt werden kann (aufgrund der geringeren Werte ist der relative Meßfehler für G_P im allgemeinen größer als für G_TOT und G_V) - der gesamte Fehler von q unter 1,5% liegt.

Die in die Probenleitung bzw. die Leitung für den ersten Fluid­ strom gemäß der Erfindung zur Kalibrierung einschaltbare Meßeinheit zur Bestimmung des Massendurchflusses kann beispielsweise durch einen Balgengaszähler, ein sogenanntes Laminarflußelement, oder ähnliche einfache Geräte vorgenommen werden, wobei im Einzelfall natürlich auf die Zusammensetzung des ersten bzw. Proben-Fluidstromes Bedacht zu nehmen ist. Da einerseits aber das Erfordernis der Einflußnahme auf den Massendurchfluß an dieser Stelle wegfällt und andererseits Kalibriermessungen zumeist nur kurzzeitig punktuell durchgeführt werden, sind Schwierigkeiten der eingangs beschriebenen Art bei diesen Messungen nicht zu befürchten.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verfahren wird die Kalibriermessung am ersten Fluidstrom, bzw. am Proben-Fluidstrom, bedarfsweise zur Korrektur des jeweiligen Massen­ durchflusses (das heißt hier zur Korrektur des Massendurchflusses desjenigen Fluidstromes, der relativ zu dem auf die übliche Weise kalibrierten anderen Fluidstrom kalibriert werden soll), insbesonders zur Korrektur des Massendurchflusses des Verdünnungs-Fluidstromes, verwendet. Die genannte, insbesonders bevorzugte Ausgestaltung ist deswegen in vielen Fällen vorteilhaft, da damit der Gesamt-Fluidstrom konstant gehalten werden kann, was beispielsweise Schwärzungsmes­ sungen bzw. Messungen der Partikelbeladung am verdünnten Dieselabgas bei konstanter Durchflußrate ermöglicht. Die entsprechende Ausgestal­ tung der erfindungsgemäßen Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgang der Vergleichseinheit mit einem Justiereingang des Massendurchflußreglers für den Verdünnungs-Fluidstrom verbunden ist.

Nach einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann aber auch vorgesehen sein, daß die Kalibriermessung am ersten Fluid­ strom, bzw. am Proben-Fluidstrom, bedarfsweise zur Korrektur des Ergebnisses der Differenzbildung verwendet wird. Bei der erfindungs­ gemäßen Anordnung ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, daß ein Ausgang der Vergleichseinheit mit einer Korrektureinheit für das Ergebnis der Auswerteeinheit in Verbindung steht. Dabei wird nach wie vor einer der beiden, gemäß den obigen Ausführungen unbelasteten Fluidströme auf übliche Weise mittels eines Kalibrierstromes kali­ briert. Der andere unbelastete Fluidstrom bzw. der zugehörige Durch­ flußregler wird nun nur mehr indirekt dadurch kalibriert, daß über die Kalibrier-Messung des Durchflusses des belasteten ersten, bzw. Proben-Fluidstromes, das Meß- bzw. Auswerteergebnis für den ersten bzw. Proben-Fluidstrom so korrigiert wird, daß der Beitrag des nicht direkt kalibrierten Fluidstromes richtig bewertet wird.

Diese letztgenannte Ausgestaltung ist insbesonders vorteilhaft im Zusammenhang mit einer anderen Weiterbildung der Erfindung, gemäß welcher der Verdünnungs-Fluidstrom auf eine festgelegte Abfolge von unterschiedlichen Massen-Durchflüssen eingestellt wird, die zugehöri­ gen Kalibrier-Meßwerte für den Massendurchfluß des Proben-Fluidstro­ mes erfaßt werden, eine Zuordnung zwischen den eingestellten Massen­ durchflüssen und den zugehörigen Meßwerten vorgenommen wird, und daraus für jeden Massendurchfluß-Einstellwert des Verdünnungs-Fluid­ stromes der Massendurchfluß des Proben-Fluidstromes ermittelt und angezeigt wird. Diese Ausgestaltung erweist sich insbesonders bei Verwendung von automatischen Meßdatenerfassungs- und Auswertesystemen als vorteilhaft, bei denen in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Einstellung, Zuordnung und Ermittlung zumindest teilweise automa­ tisch, vorzugsweise auch computergesteuert, erfolgen kann. Damit kann während eines Kalibrierzyklus eine definierte Abfolge von Einstellun­ gen des jeweiligen Sollwertgebers durchgeführt und gleichzeitig eine Erfassung und Abspeicherung der zugehörigen Meßwerte vorgenommen werden. Durch geeignete Rechenoperationen wird dann beim Betrieb der gesamten Meßanordnung zu jeder beliebigen Einstellung beispielsweise des Sollwertgebers für den Massendurchfluß des Verdünnungs-Fluidstro­ mes unmittelbar der zugehörige Proben-Fluidstrom und daraus das Verdünnungsverhältnis ermittelt.

Diese zuletzt beschriebenen Verfahrensausgestaltungen sind natürlich auch im Zusammenhang mit dem an erster Stelle angesproche­ nen allgemeineren Verfahren (mit der Mischung des ersten und zweiten Fluidstromes zu einem Mischstrom) vorteilhaft anwendbar.

Die Erfindung wird im folgenden noch anhand der in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele bzw. Regeldiagramme näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Untersuchung eines Proben-Fluidstromes,

Fig. 2 ein schematisches Schaltbild betreffend den Stand der Technik im Zusammenhang mit der Kalibrierung der Anordnung nach Fig. 1,

Fig. 3 ein der Fig. 2 entsprechendes Schaltbild für das Verfah­ ren bzw. die Anordnung nach der vorliegenden Erfindung und

Fig. 4 ein weiteres derartiges Schaltbild einer anderen erfin­ dungsgemäßen Ausführung.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Anordnung zur Unter­ suchung eines Proben-Fluidstromes (symbolisiert durch G_P) weist eine in ein Mischvolumen 1 mündende Probenleitung 2 für den Proben-Fluid­ strom G_P, eine ebenfalls in das Mischvolumen 1 mündende Verdünnungs­ leitung 3 für einen Verdünnungs-Fluidstrom G_V, sowie eine vom Misch­ volumen 1 über eine Analyseeinheit 4 zu einer Saugeinrichtung 5 führende Mischleitung 6 für den Gesamt-Fluidstrom G_TOT auf. In der Verdünnungsleitung 3 ist ein Massendurchflußregler R_V und in der Mischleitung 6 nach der Analyseeinheit 4 ist ein Massendurchfluß­ regler R_TOT eingesetzt, welche über Leitungen 7, 8 mit einer Auswer­ teeinheit 9 zur indirekten Ermittlung des Massendurchflusses des Proben-Fluidstromes G_P verbunden sind. Zusätzlich sind die Regler R_V und R_TOT noch auf hier nicht dargestellte Weise mit einer Kalibrier­ anordnung in Verbindung, deren Funktionsweise gemäß der Erfindung untenstehend zu den Fig. 3 bzw. 4 erläutert ist.

Der Vollständigkeit halber ist zu Fig. 1 noch auf ein Abgasrohr 10 zu verweisen, aus dem hier der Proben-Fluidstrom G_P zur Verdünnung und Analyse abgezweigt wird. Weiters sind in der Verdünnungsleitung 3 noch Filter 11 und eine Filter-Trockner-Einheit 12 angedeutet.

Soweit aus Fig. 1 ersichtlich, unterscheidet sich die Anordnung nach der vorliegenden Erfindung bzw. das damit durchgeführte Ver­ fahren nicht vom Stande der Technik. Der wesentliche Unterschied liegt in der Art der in Fig. 1 nicht ersichtlichen Kalibrierung der Massendurchflußregler R_V und R_TOT bzw in den dazu erforderlichen anderen Anordnungsteilen und Verknüpfungen, wie sie in Fig. 2 zum Stand der Technik einerseits und in den Fig. 3 und 4 zur Erfindung andererseits dargestellt sind.

Gemäß Fig. 2 sind der innere Aufbau der Massendurchflußregler R_V und R_TOT sowie die inneren und äußeren Zusammenwirkungen bei der Kalibrierung dieser Regler exemplarisch für typische derartige Einheiten dargestellt. Zur Kalibrierung werden R_TOT und R_V über die Kalibrieranordnung 13 jeweils mit dem hinsichtlich des Massendurch­ flusses bekannten Fluidstrom G_TOT ^kalibr. bzw. G_V ^kalibr. beaufschlagt. Beim Abweichen der Anzeige G_TOT′ bzw. G_V′ an den Anzeigeeinheiten 14, 15 (festgestellt über die Vergleichsanordnungen 16, 17) wird eine Justiereinheit 18, 19 so lange eingestellt, bis der angezeigte Wert dem Kalibrierwert entspricht. Die Justiereinheit 18, 19 kann dabei analog- bzw. digitalelektronisch, pneumatisch, mechanisch, oder auch thermisch arbeiten und z. B. aus einer elektronisch verstellbaren Verstärkerschaltung und einer Linearisierungsschaltung bestehen. Diese Einstellung bzw. Justierung ist durch die Doppelpfeile zwischen den Einheiten 14, 16, 18 bzw. 15, 17, 19 angedeutet und kann sowohl automatisch als auch beispielsweise durch das Bedienungspersonal erfolgen. Nach der Kalibrierung wird dann im normalen Betrieb der Anordnung der Proben-Fluidstrom G_P durch Differenzbildung von G_TOT und G_V ermittelt und das Verdünnungsverhältnis q durch Division von G_TOT durch G_P berechnet.

Die Differenzbildungseinheit ist in Fig. 2 mit 20 bezeichnet. Mit 21 und 22 sind die Sollwertgeber der Massendurchflußregler R_TOT bzw. R_V bezeichnet. Die Meßeinheiten von R_TOT und R_V sind mit 23, 24 und die Stelleinheiten mit 25, 26 angegeben.

Bei der gemäß Fig. 2 durchgeführten absoluten, voneinander unabhängigen Kalibrierung von R_TOT und R_V treten aufgrund der ein­ gangs genannten Zusammenhänge die beschriebenen Fehler im tatsächlich eingestellten Verdünnungsverhältnis auf, die sich - wie erwähnt - insbesonders bei höheren Verdünnungsverhältnissen gravierend aus­ wirken können.

Gemäß den Fig. 3 und 4, die wie erwähnt verschiedene Beispiele der erfindungsgemäßen Ausgestaltung dokumentieren, sind jeweils auf der linken Seite wiederum die Massendurchflußregler R_TOT bzw. die inneren und äußeren Abläufe an diesen Massendurchflußreglern bei der Kalibrierung schematisch dargestellt, wobei sich Aufbau und Ver­ fahrensablauf im wesentlichen nicht von der Anordnung nach Fig. 2 unterscheiden. Unterschiedlich ist bei den Ausgestaltungen nach Fig. 3 und 4 der rechte, dem Massendurchflußregler R_V zugeordnete Bereich, bzw. die diesbezügliche Kalibrierung. In beiden Fällen ist der Kalibrieranordnung 13 eine in die Probenleitung 2 eingeschaltete Meßeinheit 27 zur Bestimmung des Massendurchflusses des Proben- Fluidstromes G_P zugeordnet, welche über eine Leitung 28 mit einem Eingang 29 einer Vergleichseinheit 30 verbunden ist, die mit einem weiteren Eingang 31 auch mit der Auswerteeinheit 32 in Verbindung steht.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist ein Ausgang 33 der Ver­ gleichseinheit 30 mit einem Justiereingang 34 des Massendurchfluß­ reglers R_v verbunden und wirkt dort wiederum auf die Justiereinheit 19 ein, so daß hier nun eine Abweichung des tatsächlichen Proben- Fluidstromes G_P bei der Kalibrierung vom an der Auswerteeinheit 32 ermittelten Proben-Fluidstrom G_P′ zu einer entsprechenden Nachstel­ lung des Massendurchflußreglers R_V (und zwar relativ zur Kalibrierung von R_TOT) führt.

Gemäß Fig. 4 ist ein Ausgang 35 der Vergleichseinheit 30 mit einer Korrektureinheit 36 für das Ergebnis der Auswerteeinheit 32 in Verbindung, welche ihrerseits wiederum an einer Ausgabeeinheit 37 liegt, die den entsprechend korrigierten Wert für den Proben-Fluid­ strom G_P anzeigt.

Sowohl gemäß Fig. 3 als auch gemäß Fig. 4 kann die Einheit R_TOT entweder, wie dargestellt, durch eine einstellbare und kalibrierbare Regeleinrichtung realisiert werden, oder aber durch eine Einheit, welche aufgrund ihrer Bauart den Fluidstrom G_TOT auf einen oder mehrere konstante Werte einstellt. Aus diesem Grund sind die Kali­ brieranordnung 13 und auch die Doppelpfeile für die bedarfsweise Nachstellung nur mit gebrochener Linie dargestellt. Als eines von vielen möglichen Beispielen sei hier ein Druckregler in Verbindung mit einem Strömungswiderstand genannt. Wesentlich ist dabei nur, daß der Fluidstrom G_TOT mit derselben, Genauigkeit bekannt und über den gewünschten Betriebszeitraum mindestens innerhalb derselben Genauig­ keit konstant ist, wie sie vom Verdünnungsverhältnis q gefordert wird. Der Massendurchflußregler R_V weiterhin justierbar sein, doch wird er, wie erwähnt, nicht absolut kalibriert, sondern jeweils relativ zu G_TOT. Diese Kalibrierung muß für mehrere Werte von G_P erfolgen, wenn während des Betriebszeitraumes verschiedene Verdün­ nungsverhältnisse q eingestellt werden müssen.

In der Einleitung wurde an einem Beispiel gezeigt, daß bei q = 20 bei dem bekannten Verfahren (mit der Kalibrierung gemäß Fig. 2) eine Ungenauigkeit von ± 0,5% bei der Justierung zu einem relativen Fehler von über 20% führen kann. Mit den erfindungsgemäßen Ver­ fahren, mit der Kalibrierung gemäß den Fig. 3 oder 4, ergeben sich wesentlich geringere maximale Fehler, da ein relativer Justierfehler von ± 0,5% in G_P (welcher beispielsweise durch die Meßungenauigkeit für G_P entstehen kann), sich auf alle Verdünnungsverhältnisse q nur mit einem relativen Fehler von ± 0,5% auswirken kann.

Claims (11)

1. Verfahren zur indirekten Bestimmung des Massen­ durchflusses eines ersten Fluidstromes, wobei der erste Fluidstrom mit einem zweiten Fluidstrom ge­ mischt und aus der Differenz der gemessenen Massen­ durchflüsse des zweiten Fluidstromes und des ent­ stehenden Mischstromes der Massendurchfluß des er­ sten Fluidstromes ermittelt wird und wobei zur Ka­ librierung jeweils die Massendurchflüsse von Kali­ brierströmen gemessen und bedarfsweise zur Korrek­ tur verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Massendurchflüsse des zweiten Fluidstromes (G_V) und des Mischstromes (G_TOT) relativ zueinander kali­ briert werden, wozu eine der Kalibriermessungen separat am ersten Fluidstrom (G_P) vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kali­ briermessung am ersten Fluidstrom bedarfsweise zur Korrektur des jeweiligen Massendurchflusses verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kali­ briermessung am ersten Fluidstrom bedarfsweise zur Korrektur des Ergebnisses der Differenzbildung verwendet wird.

4. Verfahren zur indirekten Bestimmung des Massen­ durchflusses eines Proben-Fluidstromes, welcher mit einem, insbesonders wesentlich größeren, Verdün­ nungs-Fluidstrom zu einem hinsichtlich bestimmter Bestandteile des Proben-Fluidstromes zu untersu­ chenden Gesamt-Fluidstrom gemischt wird, wobei aus der Differenz der gemessenen Massendurchflüsse des Verdünnungs-Fluidstromes und des Gesamt-Fluidstro­ mes der Massendurchfluß des Proben-Fluidstromes ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Massendurchflüsse des Verdünnungs-Fluidstromes (G_V) und des Gesamt-Fluidstromes (G_TOT) relativ zuein­ ander kalibriert werden, wozu eine der Kalibrier­ messungen separat am Proben-Fluidstrom (G_P) vorge­ nommen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kali­ briermessung am Proben-Fluidstrom bedarfsweise zur Korrektur des Massendurchflusses des Verdünnungs-Fluidstromes verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kali­ briermessung am Proben-Fluidstrom bedarfsweise zur Korrektur des Ergebnisses der Differenzbildung verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdünnungs-Fluidstrom auf eine festgelegte Abfolge von unter­ schiedlichen Massendurchflüssen eingestellt wird, daß die zugehö­ rigen Kalibrier-Meßwerte für den Massendurchfluß des Proben- Fluidstromes erfaßt werden, daß eine Zuordnung zwischen den eingestellten Massendurchflüssen und den zugehörigen Meßwerten vorgenommen wird, und daß daraus für jeden Massendurchfluß- Einstellwert des Verdünnungs-Fluidstromes der Massendurchfluß des Proben-Fluidstromes ermittelt und angezeigt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein­ stellung, Zuordnung und Ermittlung zumindest teilweise automa­ tisch, vorzugsweise computergesteuert, erfolgen.

9. Anordnung zur Untersuchung eines Proben-Fluidstromes, mit einer in ein Mischvolumen mündenden Probenleitung für den Proben-Fluid­ strom, einer ebenfalls in das Mischvolumen mündenden Verdünnungs­ leitung für einen Verdünnungs-Fluidstrom und einer vom Mischvolu­ men über eine Analyseeinheit zu einer Saugeinrichtung führenden Mischleitung für den Gesamt-Fluidstrom, sowie mit je einem Massendurchflußregler in der Verdünnungsleitung und in der Mischleitung nach der Analyseeinheit, welche zur indirekten Ermittlung des Massendurchflusses des Proben-Fluidstromes mit einer Auswerteeinheit verbunden sind, und mit einer Kalibrieran­ ordnung zur Kalibrierung der Massendurchflußregler, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kalibrieran­ ordnung (13) eine in die Probenleitung (2) zur Kalibrierung einschaltbare Meßeinheit (27) zur Bestimmung des Massendurch­ flusses des Proben-Fluidstromes (G_P) aufweist, welche vorzugs­ weise mit einem Eingang (29) einer Vergleichseinheit (30) verbun­ den ist, die mit einem weiteren Eingang (31) auch mit der Auswer­ teeinheit (32) verbunden ist.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgang (33) der Vergleichseinheit (30) mit einem Justiereingang (34) des Massendurchflußreglers (R_V) für den Verdünnungs-Fluid­ strom (G_V) verbunden ist.

11. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgang (35) der Vergleichseinheit (30) mit einer Korrekturein­ heit (36) für das Ergebnis der Auswerteeinheit (32) in Verbindung steht.