Es wird ein nicht-invasives Ultraschall-Durchflussmesssystem untersucht dessen Rohrwand nicht
perforiert ist und das keine Einbauten im Inneren aufweist. Elastische Wellen die in der
Rohrwand angeregt werden interagieren mit dem angrenzenden Fluid und führen zur Ausbildung von
quasi-geführten Wellen. Diese stellen sowohl Leckwellen als auch Grenzschichtwellen dar. Die
Abstrahlung der Leckwellen wird ausgenutzt um das Innere des Rohres zu beschallen. Die
quasi-geführten Wellen werden im Detail analysiert insbesondere bezüglich deren
Abstrahlverhalten. Hierfür werden hoch zuverlässige und effiziente Berechnungsmethoden
entwickelt. Die Ultraschall-Laufzeit durch das Durchflussmessgerät wird systematisch mittels
der zuvor genannten Wellen modelliert. Dabei wird der Einfluss des fließenden Mediums sowie der
Temperatur explizit in analytischer Form berücksichtigt. Im Vergleich zu konventionellen
Ultraschall-Durchflussmessern kann für Geräte basierend auf quasi-geführten Wellen eine
deutlich geringere Querempfindlichkeit zur Temperatur festgestellt werden was auch
experimentell bestätigt wird. Die entwickelten analytischen und numerischen Methoden
ermöglichen eine systematische Optimierung solcher Geräte hinsichtlich Temperaturverhalten
geometrischer Unsicherheiten Alterung der Materialien sowie Verkalkung oder auch Bildung
anderer Ablagerungen.
