Akustische Gastemperaturmessung

Bei der akustischen Gastemperaturmessung handelt es sich um ein berührungsloses Messverfahren. Es ist für den Kraftwerksbetrieb optimiert und für Temperaturen bis 2000 °C geeignet. Für unterschiedlichste Anwendungen der Temperaturüberwachung in Kraftwerken besitzt der Lehrstuhl für Energiesysteme ein akustisches Gastemperaturmesssystem. Das Messsystem wird im Rahmen von Forschungsprojekten an verschiedenen Kraftwerken eingesetzt. Das System basiert dabei im Wesentlichen auf der Temperaturabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit.

In der Praxis wird hierbei die Schallgeschwindigkeit über die sogenannte „time of flight“ eines Schallimpulses ermittelt. Bei bekanntem Abstand der beiden Messpunkte kann daraus die mittlere Schallgeschwindigkeit bestimmt werden. Hierbei wird ein druckluftgeneriertes Schallsignal verwendet, welches im Frequenzbereich zwischen 200 und 3000 Hz liegt. Das Schallsignal läuft daraufhin vom Sender zum Empfänger, welches an beiden Enden durch ein Piezomikrofon aufgezeichnet wird. Anschließend werden die beiden digitalisierten Signale mittels einer Kreuzkorrelation weiterverarbeitet um die Laufzeit des Impulses zu ermitteln. 

Anwendungen

Für die Ermittlung von Einzelpfadtemperaturen sind jeweils zwei Sende-/Empfangseinheiten notwendig. Maximal kann das System acht Einzelpfadtemperaturen analog ausgeben. Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit, dass mehrere Sende-/Empfangseinheiten in einer Ebene angeordnet werden, wodurch sich dann eine definierte Anzahl von Temperaturmesspfaden ergibt. Diese Anzahl hängt von der Anordnung und der Zahl der installierten Sende-/Empfangseinheiten ab. Aus diesen Pfaden können über eine Nachbearbeitung der Signale Temperaturverteilungen in einer Ebene des Dampferzeugers ermittelt werden, welche Einblick in den Betriebszustand ermöglichen.

Hersteller: Bonnenberg + Drescher
Druckluftversorgung: 5.5 - 8 bar
0.09 Nm³/s
Werksluft (trocken, öl- und straubfrei)
Zuleitung d=2"
Anzahl der Sender-/Empfänger: 8