Rahmenbedingungen für eine zuverlässige Messung
Die Wahl des Montageorts beeinflusst die Qualität der Messwerte. Fallstufen, vertikale Gefälle, Umlenkbleche, Krümmungen oder Abzweigungen können zu turbulenten Strömungen und zur Verzerrung des Geschwindigkeitsprofils führen. Für eine optimale Genauigkeit installieren Sie den VEL‑R‑5
- an einer Stelle mit gleichmäßiger Strömung
- in der Mitte eines Kanals, der über eine längere Strecke gerade verläuft
- parallel zur Strömung
- gegen die Flussrichtung
- in einem Winkel von 45° zur Wasseroberfläche
- mit der "Oberseite-Markierung" nach oben gerichtet.
Damit die Oberflächengeschwindigkeit korrekt ermittelt werden kann, müssen Wellen mit einer Mindesthöhe von 2 mm vorhanden sein. Sind unter normalen Bedingungen keine Oberflächenwellen in ausreichender Höhe im Erfassungsbereich des Sensors vorhanden, sollte entweder ein alternativer Montageort gewählt oder gezielt für Wellenbildung gesorgt werden. Dabei ist sicherzustellen, dass die eingesetzten Maßnahmen das Geschwindigkeitsprofils nicht verfälschen. Der Erfassungsbereich des Sensors weist eine elliptische Form auf. Die Abmessungen dieses Erfassungsbereichs werden von der Entfernung zur Wasseroberfläche und dem Anstellwinkel des Sensors bestimmt und berechnen sich wie folgt:
Rm = H / sin (α) W = 2 x H x tan (4°/2) L = 2 x Rm x tan (4°/2) |
Die folgende Tabelle enthält die Abmessungen des Erfassungsbereichs des Sensors bei unterschiedlichen Montagehöhen. Für die Berechnungen wurde jeweils der empfohlene Anstellwinkel von 45° zugrunde gelegt.
| D [mm] | Rm [mm] | W [mm] | L [mm] |
|---|---|---|---|
| 1000 | 1414,2 | 69,8 | 98,8 |
| 1500 | 2121,3 | 104,8 | 148,2 |
| 2000 | 2828,4 | 139,7 | 197,5 |
| 2500 | 3535,5 | 174,6 | 246,9 |
| 3000 | 4242,6 | 209,5 | 296,3 |
| 3500 | 4949,7 | 244,4 | 345,7 |
| 4000 | 5656,9 | 279,4 | 395,1 |
| 4500 | 6364 | 314,3 | 444,5 |
| 5000 | 7071,1 | 349,2 | 493,9 |
Bei der Wahl eines geeigneten Montageortes sind weiters folgende Bedingungen zu vermeiden:
Vibrationen: Wählen Sie einen stabilen, vibrationsfreien Montagepunkt. Vibrationen können beispielsweise durch Verkehr oder Wind verursacht werden.
turbulente Strömungen: Wählen Sie einen Montagepunkt in geeigneter Entfernung zu Fallstufen, vertikalen Gefällen, Umlenkblechen, Krümmungen oder Abzweigungen, da diese das Geschwindigkeitsprofil beeinflussen (siehe Leitfaden für die Wahl des Montageorts).
Schaumansammlungen: Schaum kann durch seine ungleichmäßige, luftgefüllte Oberfläche die Messungen erheblich beeinträchtigen, da das Radarsignal sowohl gestreut als auch gedämpft wird.
Überflutungen: Montieren Sie den VEL‑R‑5 immer oberhalb des maximal zu erwartenden Pegelstandes. Dabei sollte auch die Blockdistanz (0...30 cm ) berücksichtigt werden. Diese gibt die mindestens erforderliche Entfernung zur Wasseroberfläche entlang der verlängerten Sensorachse an. Der minimal zulässige lotrechte Abstand zur Wasseroberfläche ist vom Anstellwinkel des Sensors abhängig und lässt sich wie folgt berechnen:
hmin = Blockdistanz x sin (Anstellwinkel)
Der VEL‑R‑5 widersteht grundsätzlich kurzzeitigen Überflutungen, kann aber durch Fremdstoffen im Abwasser beschädigt werden. Die Deckenhalterung Rohr (400417) bietet bei korrekter Installation einen gewissen Schutz vor diesen Fremdstoffen und kann bei Kanälen verwendet werden, die zeitweilig vollständig gefüllt sind. Solange der VEL‑R‑5 jedoch überflutet ist oder sich der Wasserpegel innerhalb der Blockdistanz (0...30 cm ) befindet, liefert die Messung keine gültigen Werte.
Windeinflüsse: Wählen Sie einen Montageort, an dem die Wasseroberfläche nicht durch Wind beeinflusst werden kann. Seitenwinde können beispielsweise zu Rückströmungen oder Seitenströmungen führen.
Regen: Regen kann die Messungen erheblich beeinträchtigen, da Regentropfen das Radarsignal reflektieren und streuen. Die Reflexionen großer Tropfen lassen sich nur schwer von denen an der Wasseroberfläche unterscheiden. Zudem erzeugt die kinetische Energie der auftreffenden Tropfen konzentrische Wellen, die die Wasseroberfläche zusätzlich stören. Bei Geschwindigkeiten unter 1,5 m/s können diese die Messung der Oberflächengeschwindigkeit erheblich verfälschen. Bei Geschwindigkeiten darüber ist der Einfluss von Regen vernachlässigbar, da die durch die Strömung erzeugten Oberflächenwellen die durch Regen verursachten Störungen überlagern.
statische Wellen: Montieren Sie den VEL‑R‑5 nicht in Kanalabschnitten, in denen statische Wellen (auch stehende Wellen genannt) entstehen können. Statische Wellen entstehen durch die Überlagerung von Wellenzügen, ausgelöst zum Beispiel durch Reflexionen an Hindernissen, plötzliche Querschnittsänderungen, Rückstau oder Gegenströmungen. Die ortsfesten Wellenberge und -täler statischer Wellen führen zu erheblichen Beeinträchtigungen der Oberflächengeschwindigkeitsmessung.
störende Objekte: Zwischen dem VEL‑R‑5 und der Wasseroberfläche dürfen sich keine Hindernisse befinden. Dies gilt für den gesamten durch den Radarkegel aufgespannten Raum zwischen Sensor und Wasseroberfläche (siehe Abbildung Erfassungsbereich des Sensors).
Ablagerungen am Grund: Montieren Sie den VEL‑R‑5 in Kanalabschnitten, deren Grund möglichst glatt und frei von Ablagerungen ist, da diese das Geschwindigkeitsprofil und den hydraulischen Querschnitt beeinflussen können.
