Durchflusses eines Mediums

Die vorliegende Erfindung betrifft eine thermische Durchflussmessvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Korrektur eines Durchflusses eines Messmediums nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8 und eine Verwendung einer thermischen Durchflussmessvorrichtung.

Bislang sind thermische Durchflussmessvorrichtungen abhängig von der Vorgabe von stoffspezifischen Eigenschaften, wie beispielsweise der spezifischen Wärmekapazität des Mediums.

Diese Vorgabe kann manuell erfolgen. Problematisch dabei ist, dass bei einem

Mediumswechsel oder bei einer Echtzeitmessung von Medien mit zeitlich-variablen

Zusammensetzungen erst eine Umstellung der Messbedingungen erfolgen muss.

Aus dem Stand der Technik sind zwar einige Dokumente bekannt, welche die spezifische Wärmekapazität c _p berechnen oder zumindest in die Berechnung weiterer Werte einbeziehen.

Die DE 199 08 664 A1 offenbart beispielsweise c _p als Rechengröße, allerdings keine aktive Messung der Viskosität, der Wärmeleitfähigkeit und der Temperaturleitfähigkeit und der Dichte. Die WO 01/18500 offenbart eine Korrektur der Fließgeschwindigkeit des Mediums jedoch nicht des Durchflusses des Messmediums. Allerdings erfolgt in der WO 01/18500 keine aktive Ermittlung der Dichte sondern die Ermittlung eines Produktes aus Wärmekapazität und Dichte. Einige Druckschriften offenbaren unübliche Indizierungen der Wärmekapazität, was zu irreführenden Auffassungen führen kann. In der US 5,237,523 A eine spezifische Wärme c _pe - welche jedoch zu einer Korrektur eines Volumenstroms herangezogen wird und nicht zur Korrektur eines Massenstromes geeignet ist. Ebenfalls in der US 4,885,938 wird eine spezifische Wärme irrtümlicherweise mit dem Formelzeichen c _p versehen. Dies ist allerdings stets als Produkt aus der Dichte und der spezifischen Wärmekapazität zu verstehen. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine thermische Durchflussmessung auch bei an sich unbekannten Medien, also ohne bekannten c _p -Wert (spez. Wärmekapazitätswert) bestimmen zu können. Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch das Bereitstellen einer thermischen

Durchflussmessvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch das Bereitstellen eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 8.

Erfindungsgemäß weist eine thermische Durchflussmessvorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung eines Durchflusses eines Messmediums durch ein Messrohr zumindest eine Heizvorrichtung zum Eintragen einer Wärmemenge in das Messmedium und zumindest zwei Temperatursensoren auf, wobei ein erster der Temperatursensoren und ein zweiter der Temperatursensoren Mediumstemperaturen ermitteln, welche unterschiedlich stark vom Wärmeeintrag der Heizvorrichtung in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit beeinflusst sind und wobei die thermische Durchflussmessvorrichtung zumindest eine oder mehrere Vorrichtung zur Ermittlung der Wärmeleitfähigkeit und/oder der Temperaturleitfähigkeit und/oder der Dichte des Messmediums aufweist. Durch die Implementierung einer oder mehrerer Vorrichtungen zur Ermittlung der Wärmeleitfähigkeit, der Temperaturleitfähigkeit und der Dichte des Messmediums kann ein Mediumswechsel oder auch nur eine geringe Konzentrationsänderung detektiert und die Durchflussmessung auf die geänderten Bedingungen eingestellt werden. Informationen bezüglich von stoffeigenschaftsbezogenen Werte des Mediums werden dadurch nicht mehr benötigt.

Darüber hinaus kann bei kontinuierlicher Messung oder bei Messungen der stoffeigenschaftsbezogenen Werte des Messmediums in kurzen Intervall raten eine Echtzeitmessung ermöglicht werden, also eine Anpassung der ermittelten Durchflusswerte an das Medium in seiner aktuellen Stoffzusammensetzung. Mit den ermittelten Messdaten können bei Bedarf Prozessbedingungen gesteuert werden, so dass durch entsprechende Prozess-Steuerung kurzfristig auf Veränderungen in der Anlage reagiert werden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Es ist von Vorteil, wenn die thermische Durchflussmessvorrichtung eine Auswerteeinheit aufweist, welche anhand der Temperaturunterschiede zwischen den zumindest zwei Temperatursensoren unter Zuhilfenahme der ermittelten Wärmeleitfähigkeit und/oder Temperaturleitfähigkeit und/oder Dichte die Durchflussgeschwindigkeit und/oder der Durchfluss des Messmediums durch das Messrohr ermittelt wird. Durch die Auswerteeinheit kann die Korrektur ohne weitere Zusatzgeräte vorgenommen werden - was einen kompakten Geräteaufbau gewährleistet und zu einer Kostenersparnis gegenüber einer Vielzahl von Auswerteeinheiten führt.

Die Heizvorrichtung kann dabei eine konstante Heizleistung einbringen oder optional auch eine variable Heizleistung. Im zweiten Fall wird bei der Bestimmung der Durchflussgeschwindigkeit und/oder des Durchflusses die Leistungsdifferenz der Heizvorrichtung in die Berechnung einbezogen.

Eine vorteilhafte Möglichkeit der Realisierung die zumindest eine Vorrichtung oder alle Vorrichtungen zur Ermittlung der Wärmeleitfähigkeit und der Temperaturleitfähigkeit und der Dichte des Messmediums in oder an einem Bypass des Messrohres angeordnet sind. Ein Bypass zeichnet sich in seiner einfachsten konstruktiven Bauweise durch eine Abführung von einer Hauptleitung und einer Rückführung zur Hauptleitung - in diesem Fall dem Messrohr aus. Die Bypassmessung ermöglicht eine leichtere Auswechselbarkeit der Vorrichtung im Defektfall. Der Bypass kann einfach geschlossen werden, während und die fehlerhaften Geräte ausgetauscht werden. In dieser Zeit erfolgt zwar keine Korrektur von Durchflusswerten, so dass die Durchflusswerte zu diesem Zeitpunkt lediglich mit dem letzten Korrekturwert vor der Reparatur gemessen werden können.

Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit der Realisierung ist, dass zumindest eine Vorrichtung oder alle Vorrichtungen zur Ermittlung der Wärmeleitfähigkeit und/oder der Temperaturleitfähigkeit und/oder der Dichte des Messmediums an einem stabformigen Einsatz angeordnet sind, welcher radial in das Messrohr hineinragt. Anders als beim Bypass, welcher vor Inbetriebnahme einer Kalibrierung bedarf, um von den im Bypass-ermittelten Werten auf den Durchfluss im Messrohr schließen zu können, bedarf es bei der vorgenannten Anordnung besagter Vorrichtungen direkt im Messrohr dieser Kalibration nicht. Es ist zudem auch vorteilhaft möglich die Heizvorrichtung und den zweiten der Temperatursensoren welcher die Mediumstemperatur mit dem Wärmeeintrag der Heizvorrichtung bestimmt, in kompakter Weise als einen beheizbaren Temperatursensor auszubilden.

Erfindungsgemäß weist ein Verfahren zur Korrektur eines Durchflusses eines unbekannten Messmediums durch ein Messrohr mittels eines thermischen Durchflussmessgerätes, insbesondere nach einem der Ansprüche 1-8, die folgenden Schritte auf:

a) Ermitteln von ersten durchflussbezogenen Werten des Messmediums und

Ermitteln von stoffeigenschaftsbezogenen Werten des Messmediums; und b) Korrektur der ersten durchflussbezogenen Werte anhand der ermittelten stoffeigenschaftsbezogenen Werte des Messmediums.

Die Korrektur kann somit sowohl direkt an den gemessenen Werten oder an den aus diesen berechneten Werten für den Durchfluss oder die Strömungsgeschwindigkeit berechnet werden. Durch die Korrektur wird das Verfahren insgesamt von Informationen betreffend den Eigenschaften des Mediums unabhängig.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Es ist von Vorteil, wenn die ersten durchflussbezogenen Werte, welche mittels eines thermischen Durchflussmessgerätes ermittelt werden ausgewählt sind aus einer Gruppe bestehend aus

ermittelten Temperaturen einer oder mehrerer Temperatursensoren,

einer Temperaturdifferenz zwischen den ermittelten Temperaturen zumindest zweier

Temperatursensoren,

eines ersten berechneten Durchflusses eines Messmediums und/oder

einer ersten berechneten Durchflussgeschwindigkeit eines Messmediums. Bei Bedarf kann die Leistung der Heizvorrichtung in die Berechnung mit einbezogen werden. Dies kann insbesondere bei höheren Durchflussgeschwindigkeiten erfolgen.

Es ist zudem von Vorteil, wenn die ermittelten stoffeigenschaftsbezogenen Werte des Messmediums ausgewählt sind aus einer Gruppe bestehend aus

der Wärmeleitfähigkeit des Messmediums,

der Temperaturleifähigkeit des Messmediums,

und/oder der Dichte des Messmediums.

Weitere stoffeigenschaftsbezogene Größen, welche direkt von diesen besagten Größen abhängen, beispielsweise die spezifische Wärmekapazität fallen in diesem Zusammenhang ebenfalls unter die Definition dieses Begriffs.

Es ist von Vorteil, wenn die ermittelten stoffeigenschaftsbezogenen Werte in kontinuierlich oder diskontinuierlich wiederkehrenden Messungen ermittelt werden und eine Anpassung der durchflussbezogenen ersten Werte anhand der aktuell ermittelten stoffeigenschaftsbezogenen Werte erfolgt.

Durch die stetige Neuanpassung der Durchflussbedingungen an die ständig wechselnden Stoffeigenschaften des Messmediums ermöglicht das thermische Durchflussmessgerät eine genauere Massenbilanzierung. Erfindungsgemäß wird die thermische Durchflussmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 -8 zur Ermittlung der Durchflussgeschwindigkeit eines Messmediums mit zeitlich veränderlicher Zusammensetzung und/oder zur Erkennung eines Mediumswechsels im Messbetrieb der thermischen Durchflussmessvorrichtung verwendet.

Die Erfindung soll nachfolgend im Detail anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Sie zeigen:

Fig.1 ein erfindungsgemäßes erstes thermisches Durchflussmessgerät;

Fig.2 ein erfindungsgemäßes zweites thermisches Durchflussmessgerät;

Fig.3 ein erfindungsgemäßes drittes thermisches Durchflussmessgerät; und

Fig.4 ein erfindungsgemäßes viertes thermisches Durchflussmessgerät.

Herkömmliche thermische Durchflussmessgeräte verwenden üblicherweise zwei möglichst gleichartig ausgestaltete beheizbare Widerstandsthermometer, die in, meist stiftförmigen Metallhülsen, sog. Stingers oder in zylindrischen Metallhülsen angeordnet sind und die in thermischem Kontakt mit dem durch ein Messrohr oder durch die Rohrleitung strömenden Medium sind. Für die industrielle Anwendung sind beide Widerstandsthermometer üblicherweise in ein Messrohr eingebaut; die Widerstandsthermometer können aber auch direkt in der Rohrleitung montiert sein. Einer der beiden Widerstandsthermometer ist ein sogenanntes aktives Sensorelement, der mittels einer Heizeinheit beheizt wird. Als

Heizeinheit ist entweder eine zusätzliche Widerstandsheizung vorgesehen, oder bei dem Widerstandsthermometer selbst handelt es sich um ein Widerstandselement, z. B. um einen RTD-(Resistance Temperature Device)Sensor, der durch Umsetzung einer elektrischen Leistung, z. B. durch eine entsprechende Variation des Messstroms erwärmt wird. Bei dem zweiten Widerstandsthermometer handelt es sich um ein sog. passives Sensorelement: Es misst die Temperatur des Mediums.

Üblicherweise wird in einem thermischen Durchflussmessgerät ein beheizbares

Widerstandsthermometer so beheizt, dass sich eine feste Temperaturdifferenz zwischen den beiden Widerstandsthermometer einstellt. Alternativ ist es auch bekannt geworden, über eine Regel-/Steuereinheit eine konstante Heizleistung einzuspeisen.

Tritt in dem Messrohr kein Durchfluss auf, so wird eine zeitlich konstante Wärmemenge zur Aufrechterhaltung der vorgegebenen Temperaturdifferenz benötigt. Ist hingegen das zu messende Medium in Bewegung, ist die Abkühlung des beheizten

Widerstandsthermometers wesentlich von dem Massedurchfluss des vorbeiströmenden Mediums abhängig. Da das Medium kälter ist als das beheizte Widerstandsthermometer, wird durch das vorbeiströmende Medium Wärme von dem beheizten Widerstandsthermometer abtransportiert. Um also bei einem strömenden Medium die feste Temperaturdifferenz zwischen den beiden Widerstandsthermometern aufrecht zu erhalten, ist eine erhöhte Heizleistung für den beheizten Widerstandsthermometer erforderlich. Die erhöhte Heizleistung ist ein Maß für den Massedurchfluss bzw. den Massestrom des Mediums durch die Rohrleitung.

Wird hingegen eine konstante Heizleistung eingespeist, so verringert sich infolge des Durchflusses des Mediums die Temperaturdifferenz zwischen den beiden

Widerstandsthermometern. Die jeweilige Temperaturdifferenz ist dann ein Mass für den Massedurchfluss des Mediums durch die Rohrleitung bzw. durch das Messrohr.

Es besteht somit ein funktionaler Zusammenhang zwischen der zum Beheizen des

Widerstandsthermometers notwendigen Heizenergie und dem Massedurchfluss durch eine Rohrleitung bzw. durch ein Messrohr. Die Abhängigkeit des

Wärmeübertragungskoeffizienten von dem Massedurchfluss des Mediums durch das Messrohr bzw. durch die Rohrleitung wird in thermischen Durchflussmessgeräten zur Bestimmung des Massedurchflusses genutzt. Geräte, die auf diesem Prinzip beruhen, werden von der Anmelderin unter der Bezeichnung, 't-switch', 't-trend' oder 't-mass' angeboten und vertrieben.

Fig. 1 zeigt ein erstes erfindungsgemäßes thermisches Durchflussmessgerät 1 zur

Bestimmung der Durchflussgeschwindigkeit eines Mediums mit unbekannter

Wärmeleitfähigkeit, spezifische Wärmekapazität, Dichte und Temperaturleitfähigkeit. Das Durchflussmessgerät 1 weist ein Messrohr 2 auf, welches durch Flansche oder flanschlos in einer Prozessleitung angeordnet ist. Am Innenumfang des Messrohres 2 ist eine umlaufende Heizvorrichtung 3 vorgesehen.

Ebenfalls am Innenumfang des Messrohres 2 sind, mit einem 90° Versatz zu der

Heizvorrichtung, sind zwei Temperatursensoren 8 und 9 angeordnet. Diese sind zueinander entlang einer Geraden, welche parallel zur Strömungsrichtung 7 des Mediums im Messrohr 1 angeordnet. Der Temperatursensor kann in einem Abstand x in das Messrohr hineinragen, so dass die Messung im Bereich des Zentrums der Strömung erfolgt. Die Temperatursensoren 8 und 9 können auch am Innenumfang des Messrohres auf in einem anderen Versatzwinkel zu der Heizvorrichtung 3 oder auf einer Geraden mit der Heizvorrichtungen 3 angeordnet sein. Auch die Zahl der Heizvorrichtungen kann beliebig gewählt werden. So sind auch mehrere umfangsverteilte Heizvorrichtungen oder auch nur eine einzige Heizvorrichtung möglich.

Ein Temperatursensor 8 erfasst eine erste Mediumstemperatur welche durch den zusätzlichen Wärmeeintrag des Heizers erhöht ist und ein zweiter Temperatursensor 9 eine zweite Mediumstemperatur welche durch den zusätzlichen Wärmeeintrag des Heizers ebenfalls erhöht ist, wobei die Temperatur der ersten Mediumstemperatur geringer ist als die zweite Mediumstemperatur. Es ist auch möglich dass der Temperatursensor 9 zugleich beheizbar ist und somit die Heizvorrichtung im Temperatursensor integriert ist.

Die erste und die zweite Mediumstemperaturen sind somit beide vom Wärmeeintrag in das Medium abhängig, wobei aufgrund der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums das Temperaturprofil des Mediums stärker in Richtung des zweiten Temperatursensors 9 tendiert, so dass dieser eine höhere Mediumstemperatur misst. Beide gemessenen Werte sind jedoch viskositätsunabhängig, da sie durch das gleiche Temperaturprofil ausgebildet werden.

Die Sensoranordnung des in Fig. 1 abgebildeten bevorzugten Durchflussmessgerätes ist derart, dass der Temperatursensor 8 zur Bestimmung der ersten Mediumstemperatur- bezogen auf die Strömungsrichtung 7 - vor der Heizvorrichtung 3 angeordnet ist. Der

Temperatursensor 9 zur Bestimmung der zweiten Mediumstemperatur nach dem erfolgten Wärmeeintrag ist nach der Heizvorrichtung 3 angeordnet.

Die in Fig. 1 dargestellte Messanordnung aus Temperatursensoren 8 und 9 und

Heizvorrichtung 3 ist geeignet eine Durchflussmessung bei Medien mit bekannter spezifischer Wärmekapazität gemäß der nachfolgenden Formel (1 ) durchzuführen:

, für

Q = Wärmeratebzw. Wärmestrom [J/s];

Ar=Temperaturdifferenz [K] zwischen Temperatursensoren 8 und 9;

c _p =spezifische Wärmekapazität des Mediums [J/(kg*K)];

p =Dichte des Mediums [kg/m ³ ];

u = Geschwindigkeit der Strömung [m/s];

A = Querschnittsfläche [m ² ] Die spezifische Wärmekapazität c _p und die Dichte p des Mediums sind allerdings in vielen Fällen unbekannt. Weiterhin ist folgender Zusammenhang bekannt k

a = , für

a = Temperaturleitfähigkeit

k = Wärmeleitfähigkeit

Durch die Implementierung weiterer Mittel zur Bestimmung der Dichte, der

Wärmeleitfähigkeit, der Temperaturleitfähigkeit in einem thermischen Durchflussmessgerät, kann eine Unabhängigkeit der Durchflussmessung von den physikalischen Eigenschaften des Mediums erfolgen.

Durch die Implementierung dieser Mittel kann zudem eine kurze Messstrecke erreicht werden, so dass beispielsweise ein Mediumswechsel im Messbetrieb sofort detektiert und ausgewertet werden kann.

Außerdem ist eine sogenannte Echtzeitmessung bei Medien mit ständig wechselnden Zusammensetzungen möglich. Typische Medien sind hierbei beispielsweise Biogas, Erdgas oder Produkt/Edukt-Gemische im Reaktorbetrieb.

In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Messrohr 2 einen Bypass 4 auf. In diesen Bypass 4 kann ein Teil des Mediums zur Bestimmung der Mediumseigenschaften - insbesondere der Dichte, der Wärmeleitfähigkeit und der Temperaturleitfähigkeit - eingeleitet werden.

Der Volumenstrom des in den Bypass 4 abgeleiteten Mediums beträgt vorzugsweise weniger als 2%, besonders bevorzugt weniger als 0,5%, des Gesamtvolumenstroms im Messrohr 2, um einen Druckabfall möglichst gering zu halten.

Die Mediumseigenschaften können, je nach Bedarf, kontinuierlich bestimmt werden oder - wie in Fig. 1 dargestellt- lediglich in vorbestimmten Zeiträumen. Hierfür weist der Bypass ein Einlass- und ein Auslassventil 5 und 6 auf. Bei geschlossenen Einlassventil 5 erfolgt kein Druckabfall im Messrohr 2. Bei geöffnetem Einlassventil ist der Druckabfall aufgrund des geringen abgezweigen Volumenstroms lediglich gering. Zwischen dem Einlass- und dem Auslassventil 5 und 6 sind am Bypass 4 jeweils eine

Vorrichtung zur Bestimmung der Temperaturleitfähigkeit und/oder der Wärmeleitfähigkeit 10 und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Dichte 1 1 angeordnet.

Diese beiden Vorrichtungen sind an-sich bekannt, allerdings bewirkt deren Implementierung in ein thermisches Durchflussmessgerät, dass eine Echtzeitmessung ermöglicht wird oder ein Mediumswechsel im Messrohr frühzeitig detektiert wird.

Als Echtzeitmessung (real-time measurement) im Sinne der vorliegenden Erfindung wird eine Adaptierung der Messbedingungen innerhalb eines kurzen Zeitraums nach der Erkennung von wechselnden Mediumseigenschaften (Zusammensetzung oder vollständiger Mediumswechsel) bezeichnet. Der kurze Zeitraum beträgt dabei weniger als 1 s,

vorzugsweise weniger als 30ms. In diesem Zeitraum ist es dem Endverbraucher

üblicherweise nicht möglich das Durchflussmessgerät manuell auf die geänderten

Bedingungen einzustellen.

Die in Fig. 1 -4 abgebildete Vorrichtung zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit kann vorzugsweise nach einer der Methoden arbeiten, wie sie im Detail im Zusammenhang mit der Wärmeleitfähigkeitsbestimmung von Nanofluiden durch G.Paul et al in„Renewable and Sustainable Energy Reviews" 14 (2010) 1913-1924 beschrieben werden und auf dessen Inhalt vollumfänglich verwiesen wird.

Eine bevorzugte Vorrichtung zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit 10 arbeitet nach der „temperature oscillation technique". Der Grundaufbau der Vorrichtung besteht aus einer Messzelle, welche an ihren Enden durch Kühlwasser gekühlt wird. Ein in der Messzelle angeordnetes Peltierelement wird durch eine externe Stromquelle betrieben. Die Temperatur wird durch eine Reihe von Thermoelementen ermittelt, wobei das Messsignal zusätzlich durch einen Verstärker verstärkt werden kann. Die Messsignale werden in einer

Auswerteeinheit gesammelt und durch Auswertesoftware verglichen.

Bei der Temperaturoszillationsmethode wird auf diese Weise die zeitliche

Temperaturänderung des Mediums gemessen, wenn es einer Temperaturänderung oder einem Wärmestrom ausgesetzt ist. Die ermittelte zeitlichen Temperaturänderung des Mediums ist das Ergebnis der gemittelten oder lokalen Wärmeleitfähigkeit in Richtung der Breite oder Höhe der Messzelle, in welcher sich das Medium befindet.

Durch die Amplitudendämpfung der thermischen Oszillation kann die Wärmeleitfähigkeit a als auch die Temperaturleitfähigkeit k ermittelt werden.

Ebenso wie die Vorrichtung zur Bestimmung der Temperaturleitfähigkeit und/oder der Wärmeleitfähigkeit, sind auch Vorrichtungen zur Bestimmung der Dichte eines Mediums, wie sie in Fig. 1 -4 abgebildet sind, hinreichend bekannt.

Hierzu können vibrierende Objekte als Dichtemesser genutzt werden, beispielsweise vibrierende Platten. Entsprechende Verfahren und Vorrichtungen zur Bestimmung der Dichte sind an sich bekannt und werden u.a. Artikel„A review of vibrating objects fort he measurement of density and viscosity in oilfields including devices fabricated by the method of MEMS" von Wakeham et al, High Temperatures - High Pressures, Vol. 37 pp. 137-151 beschrieben, auf dessen Inhalt hiermit vollumfänglich Bezug genommen wird. Freilich sind die hierin offenbarten Techniken auch geeignet zur Bestimmung der Dichte anderer Medien als Rohöl. Methoden auf Basis von vibrierende Platten und Kragbalken oder

Quarzkristallresonatoren sind bekannt, Die vorgenannten Methoden ermöglichen zudem auch die Bestimmung der Viskosität.

Darüber hinaus ist es auch möglich die Dichte von verschiedenen Medien über

Scherversuche herauszufinden. Fig. 2 zeigt ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines thermischen

Durchflussmessgerätes 21 mit einem Messrohr 22 und einem an der Innenrohrwandung des Messrohres verlaufenden umlaufenden Heizring 23. Dieser ist von Vorteil für eine allseitiggleichmäßige Wärmeeinbringung in eine Strömung 27 des Mediums. Eine

Temperaturmessung des Mediums erfolgt an einem dem Heizring vorgelagerten Messpunkt mit einem Temperatursensor 28 und eine Temperaturmessung des erwärmten Mediums erfolgt an einem dem Heizring nachgelagerten Messpunkt mit einem Temperatursensor 29. Vorgelagert und nachgelagert beziehen sich dabei auf die Strömungsrichtung des Mediums.

Darüber das Messrohr 22 einen stabförmigen Einsatz 25 auf, welcher ausgehend von der Innenwandung des Messrohres 22 in die Strömung 27 ragt. Am stabförmigen Einsatz 25 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung der Temperaturleitfähigkeit und/oder der Wärmeleitfähigkeit 30 und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Dichte 31 angeordnet, wobei die Vorrichtung zur Bestimmung der Temperaturleitfähigkeit und/oder der

Wärmeleitfähigkeit des Mediums 30 einen geringeren radialen Abstand zur Messrohrachse des Messrohres 22 aufweist als die Vorrichtung zur Bestimmung der Mediumsdichte 31 .

Fig. 3 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsvariante eines erfindungsgemäßen Durchflussmessgerätes 41 mit einem Messrohr 42. Das Messrohr weist einen Bypass 44 auf zur Ermittlung des thermischen Durchflusses des Mediums. Um einen Zwang auf das Medium auszuüben, sich durch den Bypass 44 zu bewegen, weist das Messrohr eine Vorrichtung zur Druckerhöhung 46 auf, welche sich über die

Querschnittsfläche des Rohres erstrecke und beispielsweise als eine Membran ausgelegt ist. Der Bypass weist eine Messzelle 45 auf zur Bestimmung des Durchflusses im Messrohr. Aufgrund der Vorrichtung zur Druckerhöhung 46 wird ein Druckunterschied im Bereich des Bypasseinlaufs und des Bypassauslaufs erreicht, so dass eine vollständige Befüllung der Messzelle 45 gewährleistet wird. Durch die druckbedingten Unterschiede nimmt die

Strömungsgeschwindigkeit innerhalb der Messzelle zu. Zur Bestimmung der

Strömungsgeschwindigkeit im Messrohr kann allerdings ein Kalibrierungsfaktor vor der Inbetriebnahme des Durchflussmessgerätes ermittelt werden, so dass von der Strömung innerhalb der Messzelle auf die Strömung im Messrohr rückgeschlossen werden kann. Diese Art der Rückschlüsse können auch für andere Bypasslösungen genutzt werden.

Zur Ermittlung der thermischen Durchflussgeschwindigkeit in der Messzelle 45 weist diese an ihrer Innenrohrwandung vorzugsweise eine umlaufende Heizvorrichtung 43,

beispielsweise einen Heizring auf, sowie zwei Temperatursensoren 48 und 49.

Der Bypass weist zudem, der Messzelle 45 nachgeordnet, eine vorgenannte Vorrichtung zur Bestimmung der Temperaturleitfähigkeit und/oder der Wärmeleitfähigkeit 50 und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Dichte 51 angeordnet.

Fig. 4 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsvariante eines erfindungsgemäßen thermischen Durchflussmessgerätes 61 . Dieses weist ein Messrohr 62 auf durch welches eine Strömung 67 fließt. Vom Messrohr 62 zweigt ein Bypass 64 ab, welcher eine Messzelle 65 aufweist. Zur vollständigen Befüllung der Messzelle 65 weist das Messrohr eine

Vorrichtung zur Druckerhöhung 66 auf. Diese Vorrichtung sorgt für einen Druckunterschied zwischen dem Bypasseinlauf und dem Bypassauslauf, wobei der Druck am Bypasseinlauf höher ist als der Druck am Bypassauslauf. An der Innenwandung der Messzelle 65 ist eine vorzugsweise umlaufende Heizvorrichtung 63 vorgesehen, sowie ein dieser Heizvorrichtung vorgeordneter Temperatursensor 68 und einer dieser Heizvorrichtung nachgeordneter Temperaturfühler 69. Die Messzelle 65 ermöglicht daher eine Ermittlung des thermischen Massendurchflusses eines Mediums bei bekannter spezifischer Wärmekapazität und bekannter Dichte.

Zur Ermittlung dieser Größen weist das Messrohr 62 zumindest eine Vorrichtung zur Bestimmung der Temperaturleitfähigkeit und/oder der Wärmeleitfähigkeit 70 und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Dichte 71 .

Die ermittelten Messgrößen werden in den in Fig. 1 -4 dargestellten Ausführungsvarianten an eine hier nicht näher dargestellte Auswerteeinheit gesandt, welche eine Korrektur des ermittelten Durchflusses anhand der ermittelten Wärmeleitfähigkeit, der

Temperaturleitfähigkeit und der Dichte durchführt.

Mittels der vorgenannten Auswerteeinheit bzw. Auswertevorrichtung ist der Massed urchfluss eines Messmediums aus der Wärmeleitfähigkeit und der Temperaturleitfähigkeit und der Dichte berechenbar. Zusätzlich kann die spezifische Wärmekapazität des Messmediums mittels der

Auswerteeinrichtung aus der Wärmeleitfähigkeit und der Temperaturleitfähigkeit und der Dichte ermittelt werden und bei Bedarf auch mittels einer Anzeigevorrichtung angezeigt werden. Entsprechende Transmitter, welche eine entsprechende Berechnung ermöglichen und dazugehörige Anzeigeeinrichtungen gehören zum Stand der Technik.

Als zusätzliche Messgröße kann zudem bei der Dichtemessung auch die Viskosität des Mediums bei einer entsprechenden Mediumstemperatur ermittelt werden.