Entwicklung eines Inline-Viskosimeters auf Basis eines magnetisch-induktiven Durchflussmessers

Die Viskosität ist in vielen industriellen Bereichen ein wichtiger Parameter für die Materialcharakterisierung und die Sicherung der Produktqualität. Für eine effiziente Prozesskontrolle ist dabei eine kontinuierliche und direkte Erfassung dieser Größe notwendig. Häufig erfolgt in der laufenden Produktion die Überwachung noch über Offline-Messungen, an Online- und vor allem Inline-Prozessmessgeräten besteht großer Bedarf. Im Rahmen dieser Dissertation wurde ein nicht-invasives Inline-Prozessviskosimeter entwickelt. Geringe Modifikationen eines magnetisch-induktiven Durchflussmessers erlauben die Bestimmung zweier vom Strömungsprofil abhängiger Messgrößen. Unter Verwendung von a priori Wissen in Form eines rheologischen Parametermodells wird hieraus in Kombination mit einem Differenzdrucksensor, der einen weiteren rheologischen Parameter liefert die Viskosität des strömenden Materials bestimmt. Für die Auslegung des Messsystems wurde der Sensor mit numerischen Methoden modelliert. Durch Vermessung des Magnetfeldes wurde die Sensormodellierung verifiziert und im Weiteren das rheologische Modell mittels Laser-Doppler-Anemometrie validiert. Experimentelle Untersuchungen sowohl im Labor als auch im Produktionsumfeld haben die Praxistauglichkeit des Prozessviskosimeters belegt.