DE19619632A1 - Verfahren und Einrichtung zur Messung der Dichte und/oder des Massenstromes eines strömenden Fluids - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Messung der Dichte und/oder des Massenstroms eines z. B. durch einen Meßquer­ schnitt strömenden Fluids. Zum Erfindungsgegenstand gehören auch Einrichtungen zur Durchführung solcher Messungen.

Beim vorliegenden Gegenstand handelt es sich der Gattung nach um die Ermittlung der Fluid-Strömungsgeschwindigkeit durch Druckmessungen an der Oberfläche von in der Strömung angeord­ neten Sondenkörpern. Bekanntermaßen wird z. B. der dynamische Druck als quadratisches Maß der Strömungsgeschwindigkeit erfaßt, multiplikativ verknüpft mit der Fluiddichte. Zur Messung der geometrischen Strömungsgeschwindigkeit wie auch des tatsächlichen Massenstromes als Produkt aus Strömungs­ geschwindigkeit (bzw. deren relevantem Mittelwert), Meß­ querschnittsfläche und Fluiddichte bedarf es daher einer zusätzlichen Ermittlung der Dichte und - bei relevanten Veränderungen der Dichte im Betrieb - einer laufenden Über­ wachung dieser Einflußgröße. Im übrigen ist die Ermittlung und gegebenenfalls Überwachung der Dichte eines z. B. in Rohrleitungen strömenden Fluids für manche Anwendungen in der Prozeßtechnik auch unabhängig von der Strömungsmessung von Interesse.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung von Verfahren und Einrichtungen, die mit Bezug auf die vorgenannten Gesichtspunkte einen Fortschritt ermöglichen. Die erfindungs­ gemäßen Lösungen dieser Aufgabe sind bestimmt hinsichtlich des Verfahrens zur Dichtemessung im strömenden Fluid durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens zur Messung des Massenstroms durch die Merkmale des Patent­ anspruchs 3. Für die erfindungsgemäßen Lösungen hinsichtlich der den entsprechenden Aufgaben dienenden Meßeinrichtungen findet sich die Bestimmung in den Merkmalen der Patentsprüche 9 bzw. 10.

Zur Erläuterung der Erfindung folgende Vorbemerkung:
Bei Messungen der gattungsgemäßen Art sind grundsätzlich die vom Sondenkörper induzierten Störungen des Strömungsfeldes im Nahbereich dieses Körpers in Betracht zu ziehen. Eine weit­ gehende Annäherung an den Idealzustand der Störungsfreiheit ist bei der bekannten Prandtl′schen Kombination des Pitot­ rohres zur Gesamtdruckmessung mit dem sogenannten Hakenrohr zur Messung des statischen Drucks gegeben. Idealisierend wird hier an der ersten Meßstelle im Staupunkt ein lokaler statischer Druck gemessen, der aus zwei Komponenten besteht, nämlich dem auch hier wirkenden statischen Druck der unge­ störten Strömung und einer Staukomponente (dynamischer Druck) infolge der sich in Strömungsrichtung erstreckenden, bis zum Erreichen des Staupunktes auf Stillstand abgebremsten (querschnittsmäßig differentiellen) Fluidsäule. Der lokale statische Druck entspricht daher hier dem Gesamtdruck der ungestörten Strömung. Außerdem wird der lokale Druck an einer zur ungestörten Strömung parallelen Meßfläche erfaßt, der idealisierend (unter Vernachlässigung der Einschnürung des Strömungsquerschnitts durch das Sondenrohr) dem statischen Druck in der ungestörten Strömung entspricht.

Die Erfindungsgedanken seien zunächst unter Bezugnahme auf das bekannte Meßprinzip der letztgenannten Art erläutert, und zwar für beide Erfindungsvarianten (Dichte- und Massen­ strom-Messung). In beiden Fällen wird durch Differenzbildung an zwei Drucksignalen DS1, DS2 eine Meßsignalfunktion F1 der Dichte ρ des Fluids und dessen Strömungsgeschwindigkeit w gebildet.

Außerdem wird durch unmittelbare Erfassung der Fluidbewegung eine zweite Meßsignalfunktion F2 bereitgestellt, die von der Dichte des Fluids wenigstens annähernd unabhängig die Strömungsgeschwindigkeit W darstellt. Damit sind die grund­ sätzlich notwendigen Informationen vorhanden, um die Dichte des strömenden Fluids zu bestimmen. In einer bevorzugten Ausführung wird die erste Meßsignalfunktion linear multi­ plikativ in ρ und W² gebildet, und zwar z. B. speziell in der Form F1 = K1·ρ·W² mit einem justierbaren Kalibrier­ faktor K1. In ähnlicher Spezialisierung wird die zweite Meßsignalfunktion linear in W gebildet, und zwar bevorzugt in der Form F2 = K2·W, wiederum mit einem justierbaren Kalibrierfaktor K2. Grundsätzlich kommen auch andere Bil­ dungsformen der Meßsignalfunktionen in Betracht, die dann in geeigneter Weise weiterzuverarbeiten sind.

Jedenfalls trennt sich nun die Weiterverarbeitung der Meßsignale bzw. Meßsignalfunktionen für die Dichtemessung einerseits und die Massenstrom-Messung andererseits. Im Beispiel der vorgenannten Spezialisierungen kann diese Weiterverarbeitung wie folgt geschehen:
Für die Dichtemessung ergibt der Quotient F1/F2² eine Eliminierung von W bzw. W² und damit unmittelbar ρ = (F1/F2²)·(K2²/K1).

Für die Massenstrom-Messung enthält der Kalibrierfaktor K1 einen Teilfaktor entsprechend der relevanten Meßquerschnitts­ fläche Q, also K1 = K1′·Q und F1 = K1′·Q·ρ·W². Unter Berück­ sichtigung des Massenstromes als m′ = Q·ρ·W ergibt sich (F1/F2) = (K1′·Q·ρ·W·W)/(K2.W) = (K1′·m′)/K2 und = (K2/K1′)·(F1/F2).

Bei anderen bekannten Meßsystemen wird zwar wiederum ein Drucksignal an einem vorderen Staupunkt einer Strömungssonde als erster Meßstelle abgenommen, so daß auch hier von einem ersten Drucksignal der Struktur DS1 = Ps + K1·ρ·W² ausge­ gangen werden kann. Anstelle einer zweiten Meßstelle an einer strömungsparallelen Sondenfläche wird jedoch eine zweite Meßstelle im Bereich des hinteren Strömungsschattens der Sonde angeordnet. Infolge Strömungsablösung und Wirbelbildung, z. T. sogar infolge ausgesprochener Abrißkanten zwischen erster und zweiter Meßstelle, kann hier von einer Gültigkeit des Bernoulli-Gesetzes mit auch nur annähernd gleichem Gesamtdruck für beide Meßstellen entsprechend der ungestörten Strömung keine Rede sein. Im Wirbelbereich selbst sind die relevanten Drücke kaum vorausdefinierbar, aber selbst für eine Anordnung der zweiten Meßstelle in einem lokal strömungsfreien Bereich im Strömungsschatten ("wake") ist der dort herrschende Druck zwar ein statischer, wobei aber eine Übereinstimmung mit demjenigen der ungestörten Strömung nicht vorausgesetzt werden kann. Eine Differenzbildung der beiden Drucksignale kann also nicht ohne weiteres zu einem Meßsignal entsprechend dem dynamischen Druck der ungestörten Strömung führen. Dies gilt bekanntermaßen (siehe z. B. S.F. Hoerner, "FLUID-DYNAM1C DRAG", Eigenverlag des Autors, 1964, S. 1-2, 3-3) bereits für quer umströmte Kreiszylinder, also Köper ohne ausgeprägte Abriß­ kanten, um so mehr also für bekannte Querstromsonden mit z. B. rautenartigem Rohraußenprofil und zweiter Meßstelle im Bereich des Profilscheitels im Strömungsschatten.

Es hat sich aber im Laufe der Entwicklung gezeigt, daß gleichwohl relativ einfache, lineare Beziehungen zwischen den Meßdrücken an verschiedenen Stellen im Bereich des Strömungsschattens dieser Sonden und den relevanten Drücken in der ungestörten Strömung unterhalb gewisser Reynolds- Grenzen als meßtechnisch ausreichend genau und reproduzierbar gültig angenommen werden können. Eine hierfür sinnvolle Kenngröße (siehe die vorgenannte Literaturstelle) lautet Cp = (P2 - Ps)/Pd, mit P2 als zweitem Drucksignal (hier DS2) sowie Ps und Pd als statischem bzw. dynamischem Druck der ungestörten Strömung. Diese Kenngröße kann in den genannten Grenzen für ein und dieselbe Meßstelle im Strömungsschatten über gewisse Bereiche der ungestörten Strömungsgeschwindigkeit als annähernd konstant zugrundegelegt werden. Dies führt im vorliegenden Zusammenhang zu einem zweiten Drucksignal der Struktur DS2 = Ps + Cp·ρ·W². Dabei hat Cp im Strömungsschatten typischerweise einen von der Meßstellenlage abhängigen, nega­ tiven Wert, der durch Vergleichs- und Kalibiermessungen, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von Bezugs-Meßeinrichtungen für Druck bzw. Strömungsgeschwindigkeit, ermittelt werden kann. Dadurch wird die vorstehend angezogene Differenzbildung zur Gewinnung eines Meßsignals für den ungestörten dynamischen Druck wieder anwendbar: DS1 - DS2 = K·(1 - Cp)·ρ·W².

Daraus ergibt sich als Weiterbildung der vorliegenden Erfindungsgedanken, daß grundsätzlich auch eine Anordnung der ersten Meßstelle abweichend vom Staupunkt für Gewinnung einer ersten Meßsignalfunktion zwecks Kombination mit einer dichteunabhängigen zweiten Geschwindigkeits-Meßsignalfunktion anwendbar ist. Dies kann im Hinblick auf bestimmte meß- und anwendungstechnische Gegebenheiten von Vorteil sein. Es kommt also ein beachtlicher Bereich der Anordnung für Meßstellen­ paare oder andere Meßstellenmehrheiten in Betracht, sofern die zugehörigen Werte von Cp genügend reproduzierbar und mit Rücksicht auf die Differenzbildung genügend unterschiedlich sind. Es ergibt sich somit die allgemeine Struktur

DS1 - DS2 = (K1 - K1a)·ρ·W².

Die Erfindung wird weiter anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Hierin zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer ersten Meßeinrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer zweiten Meßeinrichtung nach der Erfindung, mit schematischer Schnitt­ darstellung einer Querstromsonde in einer Fluid­ leitung,

Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Beispiels und

Fig. 4 eines zweiten Beispiels eines kinematischen Geschwindigkeits-Meßwertgebers für die erfin­ dungsgemäße Dichte- bzw. Massenstromermittlung,

Fig. 5 den Meßrohrquerschnitt einer Querstromsonde mit kinematischem Geschwindigkeits-Meßwertgebers für die erfindungsgemäße Meßaufgaben und

Fig. 6 eine erfindungsgemäße Weiterbildung mit an ein Druckmeßsystem angeschlossenem bzw. in dieses integriertem Wirbelfrequenzdetektor zur Erfassung der Strömungsgeschwindigkeit.

Gemäß Fig. 1 ist ein erstes Meßsystem MS1, z. B. ein solches Prandtl′scher Art vorgesehen, das eine erste Meßstelle M1 zur Erzeugung eines dem Gesamtdruck Pg der ungestörten Fluid­ strömung entsprechenden darstellenden ersten Drucksignals DS1 sowie eine zweite Meßstelle M2 zur Erzeugung eines zweiten Drucksignals DS2 umfaßt, welch letzteres eine wenigstens annähernd lineare Funktion des statischen Druckes Ps in der ungestörten Fluidströmung liefert. Ferner ist ein mit der ersten und zweiten Meßstelle verbundener Differenzbildner DB zur Erzeugung einer den dynamischen Druck Pd in der ungestör­ ten Fluidströmung darstellenden Meßsignalfunktion F1 vor­ gesehen. Weiter findet sich ein zweites Meßsystem MS2 mit einem (hier nicht näher dargestellten) kinematischen Meß­ wertgeber zur Erzeugung einer die geometrische Strömungs­ geschwindigkeit W im Meßquerschnitt MQ wenigstens annähernd unabhängig von der Fluiddichte darstellenden Meßsignal­ funktion F2. Die Ausgänge des ersten und zweiten Meßsystems MS1, MS2 sind an eine Verarbeitungsschaltung VSa angeschlos­ sen, die eine Quotientenbildung aus einer dem dynamischen Druck Pd zugeordneten Größe und dem Quadrat einer der Strömungsgeschwindigkeit W zugeordneten Größe ausführt. Damit ergibt sich am Ausgang der Schaltung VSa eine Meßsignal­ funktion Fd entsprechend der Fluiddichte ρ. Außerdem sind die Ausgänge des ersten und zweiten Meßsystems MS1, MS2 an eine weitere Meßsignal-Verarbeitungsschaltung VSb angeschlossen, die eine Quotientenbildung aus einer dem dynamischen Druck Pd zugeordneten Größe und einer der Strömungsgeschwindigkeit W zugeordneten Größe ausführt und somit eine Meßsignalfunktion Fm für den Massenstrom m′ der Fluidströmung liefert. Bevorzugt wird erfindungsgemäß ein Meßsystem MS2 eingesetzt, das eine Meßsignalfunktion F2 mit wenigstens annähernd linearer Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit W liefert, und zwar insbesondere ein solches der Struktur F2 = K2·W mit K2 als gegebenenfalls justierbarem Kalibrierfaktor. Weiterhin kann durch Einbeziehung eines der relevanten Querschnitts­ fläche bzw. dem Flächen-Mittelwert der Strömungsgeschwin­ digkeit zugeordneten Kalibierfaktors in die Meßsignal­ umformung eine den Gesamt-Massenstrom darstellende Meßsignal­ funktion Fm erzeugt werden.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist im Meßquerschnitt MQ einer Fluidleitung FL ein Meßsystem MS1 mit einem rohrförmigen Querstrom-Meßwertgeber QSM angeordnet. Dieser umfaßt eine Meßstelle M1 für den Gesamtdruck Pg der ungestörten Fluid­ strömung in Form eines ersten Drucksignals der Struktur DS1 = Ps + K1·ρ·W². Sodann ist eine im Strömungsschatten angeordnete Meßstelle M2 für die Erzeugung eines zweiten Drucksignals der Struktur DS2 = Ps + K1a·ρ·W² vorgesehen. Dieses Drucksignal entspricht zunächst nicht den Werten der ungestörten Strömung, sondern einem durch Strömungsablösung und Wirbelbildung von der ungestörten Strömung entkoppelten Meßdruck P2. Jedoch werden K1 und K1a bzw. deren Quotient als Maß für den unterschiedlichen Einfluß des ungestörten dynami­ schen Fluiddruckes auf beide Meßstellen als wenigstens annähernd konstante, d. h. von der Strömungsgeschwindigkeit unabhängige Faktoren durch Vergleichs- bzw. Kalibrier­ messungen bestimmt. Anschließend erfolgt wieder eine Differenzbildung in der entsprechenden Funktionseinheit DB zur Erzeugung einer Meßsignalfunktion F1. Ein in diesem Beispiel gesondert im ungestörten Strömungsbereich angeord­ netes Meßsystem MS2, das von an sich bekannter Art sein kann, liefert eine der Strömungsgeschwindigkeit W zugeordnete Meßsignalfunktion F2, die zusammen mit der Meßsignalfunktion F1 über einen Verstärker V sowie Verarbeitungsschaltungen VSa und VSb zur Bildung der gewünschten Ausgangs-Meßsignal­ funktionen Fd und Fm zugeführt wird.

Als einfachstes Beispiel eines an sich bekannten Meßsystems für die Erzeugung einer von der Fluiddichte wenigstens annähernd unabhängigen Meßsignalfunktion für die Strömungs­ geschwindigkeit W ist in Fig. 3 ein Turbinen-Tachometer MK1 angedeutet. Bevorzugt wird jedoch gemäß Fig. 4 als kinema­ tischer Meßwertgeber MK2 des zweiten Meßsystems MS2 ein Wirbelstraßen-Frequenzdetektor mit in der Fluidströmung vorgeordnetem Wirbelerzeuger WE eingesetzt, letzterer hier in Form einer Prallplatte mit Abrißkanten AK. Als Beispiel ist hier ein Meßwertgeber mit Piezoelement PE angedeutet, das über Membranen M mit den Druckschwankungen der Wirbel­ straße gekoppelt ist und durch einen Frequenzdetektor FD ein der Strömungsgeschwindigkeit entsprechendes Frequenz­ signal liefert.

Fig. 5 zeigt als bevorzugte Ausführung ein Meßsystem mit einem rohrförmigen Querstrom-Meßwertgeber QSM. Dieser umfaßt Meß­ kammern MKAg bzw. MKAs mit zugehörigen Meßstellen M1 bzw. M2, die nebeneinanderliegend in Rohrlängsrichtung angeordnet sind und dem Gesamtdruck Pg bzw. einem Meßdruck P2 (und damit gemäß obigen Erläuterungen indirekt auch dem statischen Druck Ps der ungestörten Strömung) zugeordnete sind. Der Sondenkörper hat quer zur Strömungsrichtung diametral angeordnete Abrißkanten AK, so daß sich entsprechende Wirbelstraßen ergeben. Ein Wirbelstraßen-Frequenzdetektor FD ist an einer Meßstelle M3 im Wirbelbereich hinter einer Abrißkante AK angeordnet.

In besonders vorteilhafter Weise ist hier der Wirbelstraßen­ -Frequenzdetektor in den Rohrkörper des Querstrom-Meßwertgebers QSM integriert angeordnet.

Bei der Ausführung nach Fig. 6 ist wieder ein Druckmeßsystem nach Art von Fig. 2 eingesetzt, jedoch mit einem Geschwindig­ keitsmeßsystem MS2b, das keiner besonderen Einrichtungen im Bereich der Fluidströmung bedarf. Hier umfaßt das Meßsystem MS2b einen an eine abströmungsseitige Druckmeßleitung L2 angeschlossenen, trägheitsarm wirkenden Drucksignalwandler DSW, z. B. einen piezoelektrischen Wandler, der die im Bereich der abströmseitigen Meßstelle M2 praktisch unvermeidlich auftretenden Wirbeldruckschwankungen im Fluid in ein ent­ sprechendes Wechselspannungssignal umsetzt. Ein nachgeordneter Frequenzdetektor FD liefert wieder die verlangte Meßsignal­ funktion F2.

Im Beispiel ist ein Differenzdruck-Meßsignalwandler DSW vorgesehen, der auch an die zuströmseitige Druckmeßleitung L1 von der Meßstelle M1 angeschlossen ist. Dies kann der Kompensation von eventuell bereits in dem der Meßstelle zuströmenden Fluid vorhandenen und gegebenenfalls nicht ausreichend genau oder konstant zur Strömungsgeschwindigkeit korrelierten Wirbeldruckschwankungen dienen. Im übrigen ist es erfindungsgemäß besonders vorteilhaft, einen gegebenenfalls im Differenzdruck-Meßsystem ohnehin vorhandenen, ausreichend trägheitsarmen Drucksignalwandler auch für die genannte Funktionsbildung zu verwenden. Erfindungsgemäß bietet sich jedenfalls die Möglichkeit einer in ein Druckmeßsystem integrierten Einrichtung zur Wirbelfrequenz-Geschwindigkeits­ messung. Dies kann zu einer wesentlichen Vereinfachung und Verbilligung der Gesamteinrichtung ausgenutzt werden.

Claims (15)

1. Verfahren zur Messung der Dichte eines strömenden Fluids, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) An mindestens zwei Meßstellen (M1, M2) im Fluid wird ein erstes bzw. zweites Drucksignal (DS1, DS2) gewonnen, deren jedes eine vom statischen Druck (Ps) in der ungestörten Fluidströmung wenigstens annähernd linear abhängige erste Komponente enthält;
• b) mindestens das erste Drucksignal (DS1) enthält eine vom dynamischen Druck (Pd) in der ungestörten Fluid­ strömung wenigstens annähernd linear abhängige zweite Komponente, die mit der zugehörigen ersten Komponente additiv. verknüpft ist;
• c) durch Differenzbildung wird aus dem ersten und zweiten Drucksignal (DS1, DS2) eine erste Meßsignalfunktion (F1) erzeugt, die der Dichte (ρ) und dem Quadrat der ungestörten sowie gegebenenfalls gemittelten Strömungs­ geschwindigkeit (W) des Fluids zugeordnet ist;
• d) durch Erfassung der Fluidbewegung wird eine von der Dichte des Fluids wenigstens annähernd unabhängige zweite Meßsignalfunktion (F2) erzeugt, die der ungestörten sowie gegebenenfalls gemittelten Strömungs­ geschwindigkeit (W) des Fluids zugeordnet ist;
• e) durch Kombination und gegebenenfalls Umformung der ersten und zweiten Meßsignalfunktion (F1, F2) wird eine der Fluiddichte zugeordnete Meßsignalfunktion (Fd) erzeugt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fluiddichte-Meßsignalfunktion (Fd) durch Quotienten­ bildung aus einer dem dynamischen Druck (Pd) zugeordneten Größe und dem Quadrat einer der Strömungsgeschwindigkeit (W) zugeordneten Größe erzeugt wird.

3. Verfahren zur Messung des Massenstroms eines durch einen Meßquerschnitt strömenden Fluids, insbesondere auch Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) An mindestens zwei Meßstellen (M1, M2) im Fluid wird ein erstes bzw. zweites Drucksignal (DS1, DS2) gewonnen, deren jedes eine vom statischen Druck (Ps) in der ungestörten Fluidströmung wenigstens annähernd linear abhängige erste Komponente enthält;
• b) mindestens das erste Drucksignal (DS1) enthält eine vom dynamischen Druck (Pd) in der ungestörten Fluid­ strömung wenigstens annähernd linear abhängige zweite Komponente, die mit der zugehörigen ersten Komponente additiv verknüpft ist;
• c) durch Differenzbildung wird aus dem ersten und zweiten Drucksignal (DS1, DS2) eine erste Meßsignalfunktion (F1) erzeugt, die der Dichte (o) und dem Quadrat der ungestörten sowie gegebenenfalls gemittelten Strömungs­ geschwindigkeit (W) des Fluids zugeordnet ist;
• d) durch Erfassung der Fluidbewegung wird eine von der Dichte des Fluids wenigstens annähernd unabhängige zweite Meßsignalfunktion (F2) erzeugt, die der ungestörten sowie gegebenenfalls gemittelten Strömungs­ geschwindigkeit (W) des Fluids zugeordnet ist;
• e) durch Kombination und gegebenenfalls Umformung der ersten und zweiten Meßsignalfunktion (F1, F2) wird eine Massenstrom-Meßsignalfunktion (Fm) erzeugt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Massenstrom-Meßsignalfunktion (Fm) durch Quotienten­ bildung aus einer dem dynamischen Druck (Pd) zugeordneten Größe und einer der Strömungsgeschwindigkeit (W) zugeord­ neten Größe erzeugt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch Einbeziehung eines der relevanten Querschnitts­ fläche bzw. dem Flächen-Mittelwert der Strömungsgeschwin­ digkeit zugeordneten Kalibrierfaktors in die Meßsignal­ umformung eine den Gesamt-Massenstrom darstellende Meßsignalfunktion (Fm) erzeugt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekenn­ zeichnet durch folgende Merkmale:

• a) an der ersten und zweiten Meßstelle (M1, M2) werden Drucksignale der Struktur DS1 = Ps + K1·ρ·W² bzw. DS2 = Ps + K1a·ρ·W² gebildet, mit Ps als statischem Druck in der ungestörten Fluidströmung, ρ als Fluid­ dichte und W als ungestörte sowie gegebenenfalls gemittelte Strömungsgeschwindigkeit des Fluids;
• b) K1 und K1a bzw. deren Quotient als Maß für den unterschiedlichen Einfluß des ungestörten dynami­ schen Fluiddruckes auf beide Meßstellen werden als von unterschiedlichen Werten der ungestörten sowie gegebenenfalls gemittelten Strömungsgeschwindigkeit des Fluids wenigstens annähernd unabhängige Faktoren durch Vergleichs- bzw. Kalibriermessungen bestimmt.
• c) durch Differenzbildung wird aus dem ersten und zweiten Drucksignal (DS1, DS2) eine vom statischen Druck in der ungestörten Fluidströmung wenigstens annähernd unabhängige erste Meßsignalfunktion (F1) erzeugt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekenn­ zeichnet durch die Erzeugung einer zweiten Meßsignal­ funktion (F2) mit wenigstens annähernd linearer Abhängig­ keit von der Strömungsgeschwindigkeit (W).

8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die Erzeugung einer zweiten Meßsignalfunktion (F2) der Struktur F2 = K2·W mit K2 als gegebenenfalls justierbarer Kalibrierfaktor und W als Strömungsgeschwindigkeit.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Meßsignalfunktion (F2) durch Erfassung von durch Wirbel in der Fluidströmung bedingten, periodischen Druckschwankungen in einem Druckmeßsystem (MS2) gebildet wird.

10. Einrichtung zur Messung der Dichte eines strömenden Fluids, insbesondere für ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) es ist ein erstes Meßsystem (MS1) Prandtl′scher Art vorgesehen, umfassend mindestens eine erste Meßstelle (M1) zur Erzeugung eines dem Gesamtdruck (Pg) der ungestörten Fluidströmung entsprechenden ersten Drucksignals (DS1), mindestens eine zweite Meßstelle (M2) zur Erzeugung eines zweiten Drucksignals (DS2), das eine wenigstens annähernd lineare Funktion des statischen Druckes (Ps) in der ungestörten Fluid­ strömung darstellt, sowie einen mit der ersten und zweiten Meßstelle verbundenen Differenzbildner (DB) zur Erzeugung einer den dynamischen Druck (Pd) darstellenden Meßsignalfunktion (F1);
• b) es ist ein zweites Meßsystem (MS2) mit mindestens einem kinematischen Meßwertgeber (MK1; MK2) zur Erzeugung einer die geometrische Strömungsgeschwin­ digkeit (W) im Meßquerschnitt (MQ) wenigstens annähernd unabhängig von der Fluiddichte darstel­ lenden Meßsignalfunktion (F2) vorgesehen;
• c) die Ausgänge des ersten und zweiten Meßsystems (MS1, MS2) sind an eine Schaltung (VSa) angeschlossen, die eine Quotientenbildung aus dem dynamischen Druck (Pd) und dem Quadrat der Strömungsgeschwindigkeit (W) ausführt.

11. Einrichtung zur Messung des Massenstroms eines strömenden Fluids, insbesondere nach Anspruch 10 und insbesondere für ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) es ist ein erstes Meßsystem (MS1) Prandtl′scher Art vorgesehen, umfassend mindestens eine erste Meßstelle (M1) zur Erzeugung eines dem Gesamtdruck (Pg) der ungestörten Fluidströmung entsprechenden ersten Drucksignals (DS1), mindestens eine zweite Meßstelle (M2) zur Erzeugung eines zweiten Drucksignals (DS2), das eine wenigstens annähernd lineare Funktion des statischen Druckes (Ps) in der ungestörten Fluid­ strömung darstellt, sowie einen mit der ersten und zweiten Meßstelle verbundenen Differenzbildner (DB) zur Erzeugung einer den dynamischen Druck (Pd) darstellenden Meßsignalfunktion (F1);
• b) es ist ein zweites Meßsystem (MS2) mit mindestens einem kinematischen Meßwertgeber (MK1; MK2) zur Erzeugung einer die geometrische Strömungsgeschwin­ digkeit (W) im Meßquerschnitt (MQ) wenigstens annähernd unabhängig von der Fluiddichte darstel­ lenden Meßsignalfunktion (F2) vorgesehen;
• c) die Ausgänge des ersten und zweiten Meßsystems (MS1, MS2) sind an eine Meßsignal-Verarbeitungsschaltung (VSb) angeschlossen, die eine Quotientenbildung aus einer dem dynamischen Druck (Pd) zugeordneten Größe und einer der Strömungsgeschwindigkeit (W) zugeordneten Größe ausführt.

12. Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der kinematische Meßwertgeber (MK2) des zweiten Meßsystems (MS2) mindestens einen Wirbelstraßen- Frequenzdetektor (FD) mit in der Fluidströmung vorgeord­ netem Wirbelerzeuger (WE) aufweist.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Meßsystem (MS1) einen rohrförmigen Querstrom- Meßwertgeber (QSM) mit sich nebeneinanderliegend in Rohrlängsrichtung erstreckenden, dem Gesamtdruck (Pg) bzw. dem statischen Druck (Ps) zugeordneten Meßkammern (MKAg, MKAs) sowie mit im Rohrquerschnitt quer zur Strömungs­ richtung diametral angeordneten Abrißkanten (AK) aufweist und daß mindestens ein Wirbelstraßen-Frequenzdetektor (FD) im Wirbelbereich hinter einer Abrißkante (AK) angeordnet ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Wirbelstraßen-Frequenzdetektor mindestens teilweise in den Rohrkörper des Querstrom-Meßwertgebers (QSM) integriert angeordnet ist.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, gekenn­ zeichnet durch mindestens einen an ein Druckmeßsystem angeschlossenen bzw. in dieses integrierten Frequenz­ detektor (FD) zur Erfassung einer von der Strömungs­ geschwindigkeit (W) im Fluid abhängigen Wirbelfrequenz.