Kalibrierung hydrometrischer Geschwindigkeitsmessgeräte

 


Das Institut für Wasserbau und hydrometrische Prüfung betreibt in Wien die einzige Kalibrierstelle für hydrometrische Geschwindigkeits-Messgeräte in ganz Österreich. Die Kalibrierung dieser Geräte liefert eine wichtige Grundlage für die Hydrographie unseres Landes.

 

 

 

WOZU BENÖTIGT MAN HYDROMETRISCHE GESCHWINDIGKEITS-MESSGERÄTE?

Hydrometrische Geschwindigkeits-Messgeräte messen die Fließgeschwindigkeit von Flüssigkeiten. Die ermittelten Fließgeschwindigkeiten werden in der Praxis vor allem verwendet, um Durchflussmengen zu berechnen. Diese Messgeräte sind somit Grundlage der quantitativen Hydrographie und dienen zur Dimensionierung von Hochwasserschutzbauten, zur Erstellung von Gefahrenzonenplänen, und vieles mehr.

Wesentliche Auswirkungen haben Fließgeschwindigkeitsmessungen auf:

  • Hochwasserschutzmaßnahmen mit entsprechenden Auswirkungen auf Risikopotential beziehungsweise Investitionskosten
  • Erhebungen des Abflusses für die Bestimmung des Wasserkreislaufes im Rahmen des Hydrographiegesetzes
  • Messungen von Geschwindigkeitsverteilungen in Leitungssystemen und Wasserkraftanlagen
  • Durchflussermittlungen in Industrieanlagen (zum Beispiel Abwassermengenmessungen)
  • Wissenschaftliche Untersuchungen wie zum Beispiel die Analyse von Ausbreitungsvorgängen von Schadstoffen in Fließgewässern, simultane Abflussmessungen zur Erforschung der Interaktion zwischen Grund- und Oberflächenwasser; Zusammenhänge zwischen Strömungsgeschwindigkeit und dem Wachstum submerser Pflanzen, Analyse der Funktionsfähigkeit von Fischaufstiegen für verschiedene Fischarten.

WELCHE ARTEN VON HYDROMETRISCHEN GESCHWINDIGKEITS-MESSGERÄTEN GIBT ES?

Hydrometrische Geschwindigkeits-Messgeräte werden nach ihrer Messmethode unterschieden. In der Vergangenheit wurden fast nur hydrometrische Messflügel verwendet. Dieser besteht aus einem Flügelkörper und einem als Schaufel bezeichneten Propeller. Das Messprinzip beruht darauf, dass anströmendes Wasser die auf dem Flügelkörper aufgesteckte Schaufel zum Drehen bringt. Von der Anzahl der Umdrehungen pro Zeiteinheit kann auf die Geschwindigkeit des anströmenden Wassers geschlossen werden. Zurzeit sind viele Geräte am Markt, die die Geschwindigkeit mit Hilfe von Ultraschall oder einem magnetischen Feld messen.
 

WIESO BRAUCHEN DIE MESSGERÄTE EINE KALIBRIERUNG?

Für die Wasserwirtschaft sind verlässliche und vergleichbare Gewässerdaten erforderlich. Dabei ist die Vergleichbarkeit von Messdaten nur durch die Verwendung kalibrierter Messgeräte zu gewährleisten.

An der Kalibrierstelle wird durch die Kalibrierung dieser Messgeräte eine eindeutige Beziehung zwischen tatsächlicher Geschwindigkeit und Anzeige des Messgerätes ermittelt. Dazu stellt die Kalibrierstelle das Bezugsnormal „Referenzgeschwindigkeit“ für hydrometrische Geschwindigkeits-Messgeräte zur Verfügung. Um eine weltweite Vergleichbarkeit aller Messdaten zu ermöglichen, muss die Referenzgeschwindigkeit auf internationale Normale rückführbar sein. Dies wird durch eine regelmäßige Überprüfung des Bezugsnormals durch das Bundesamt für Eich- und Vermessungswesens gewährleistet.

Die Kalibrierung eines hydrometrischen Geschwindigkeits-Messgerätes ist nur zeitlich begrenzt gültig, weil sich die Kalibrierbeziehungen zum Beispiel durch Abnützung des Gerätes im Laufe der Zeit verändern. Daher sind Neukalibrierungen immer wieder notwendig und werden auch weltweit in vielen Normen gefordert.


WIE MACHT MAN EINE KALIBRIERUNG?

Der Zusammenhang zwischen der Anzeige des Messgerätes und der tatsächlichen Fließ-geschwindigkeit wird ermittelt. Mit Hilfe eines Schleppwagens (siehe Bild) wird die Fließgeschwindigkeit des Wassers simuliert. Dazu wird das hydrometrische Geschwindigkeits-Messgerät an dem Schleppwagen montiert und durch das stehende Wasser des Kalibriertanks gezogen. Die Fahrgeschwindigkeit des Schleppwagens wird vorgegeben und die Reaktion des Geschwindigkeits-Messgerätes (zum Beispiel Anzahl der Schaufelumdrehungen) wird aufgezeichnet. Aus dem Vergleich Schleppwagen-geschwindigkeit und Reaktion des Messgerätes kann eine Kalibrierbeziehung ermittelt werden. Mit Hilfe der Kalibrierbeziehung können die vom hydrometrischen Geschwindigkeits-Messgerät angezeigten Werte in die tatsächlichen Fließgeschwindigkeiten umgerechnet werden.

Am Institut für Wasserbau und hydrometrische Prüfung betreibt die Kalibrierstelle ÖKD 22 eine Kalibrieranlage mit einem Kalibriertank von 40 m Länge, 2,2 m Breite und 1,7 bis 1,9 m Wassertiefe, einem Schleppwagen mit stufenlos einstellbarer Wagengeschwindigkeit bis 3,4 m/s und einer Messwerterfassung.
 

BEISPIEL FÜR DIE KALIBRIERUNG EINES HYDROMETRISCHEN MESSFLÜGELS

  • Befestigung des Messflügels am Schleppwagen
  • Start von mehreren Messfahrten mit unterschiedlichen Schlepp-Geschwindigkeiten – der Geschwindigkeitsbereich der Messanlage erstreckt sich von 0,02 m/s bis 3,4 m/s (Meter pro Sekunde)
  • Aufzeichnung der Anzahl der Schaufelumdrehungen pro Sekunde bei den jeweiligen Schleppgeschwindigkeiten
  • Gegenüberstellung von Anzahl der Schaufelumdrehungen pro Sekunde und der zugehörigen Schleppgeschwindigkeit
  • Ermittlung der Ausgleichsfunktion = Kalibriergleichung
  • Weitergabe der Kalibriergleichung samt Qualität der Anpassung in einem Kalibrierschein an den Besitzer des Messgerätes


Der Propeller eines Fließgeschwindigkeitsmessgeräts dreht sich in der Kalibrieranlage des Instituts für Wasserbau und hydrometrische Prüfung in Wien.

QUALITÄTSMANAGEMENT AN DER KALIBRIERSTELLE

Die Kalibriereinrichtung am Institut für Wasserbau und hydrometrische Prüfung ist eine akkreditierte österreichische Kalibrierdienststelle: ÖKD 22. Seit 11.05.2000 ist die Kalibrierung im Geschwindigkeitsbereich von 0,02 m/s bis 3,40 m/s nach EN ISO 17025 akkreditiert.

Akkreditierung bedeutet, dass eine externe Stelle das gesamte Qualitätsmanagement mit allen relevanten Dokumentationen und Arbeitsprozessen auf Konformität mit den Normen prüft. Nur bei bestehender Akkreditierung ist es gestattet, Kalibrierscheine mit dem offiziellen Logo der akkreditierten Kalibrierdienststelle auszustatten. Das mit der Akkreditierung verbundene ständige Qualitätsmanagement garantiert eine gleichbleibend hohe Qualität der Kalibriertätigkeit.

 

Hier finden Sie die Preise für eine Kalibrierung.

Veröffentlicht am 02.09.2019, IWB - Institut für Wasserbau und hydrometrische Prüfung

Kontakt

DI Silke Kainz Abteilungsleitung hydrometrische Prüfung; Stellvertretung Wasserbau
Severingasse 7
1090 Wien
ÖSTERREICH