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Magnetisch-induktive Durchflussmesser

Einführung zu magnetisch-induktiven Durchflussmessern

Ein magnetisch-induktiver Durchflussmesser ist ein Volumendurchflussmesser, der keine beweglichen Teile beinhaltet und ideal für Wasser und Abwässer sowie andere leitfähige oder verschmutzte Medien geeignet ist. Magnetisch-induktive Durchflussmesser können im Allgemeinen nicht mit Kohlenwasserstoffen, destilliertem Wasser und vielen nicht-wässrigen Lösungen verwendet werden. Darüber hinaus eignen sich magnetisch-induktive Durchflussmesser ideal für Anwendungen, die einen geringen Druckabfall und einen nur geringen Wartungsaufwand verlangen.

Typische magnetisch-induktive Durchflussmesser-Applikation

Weitere Informationen über magnetisch-induktive Durchflussmesser

Auswahl eines magnetisch-induktiven Durchflussmessers

Wesentliche Fragen, die bei der Auswahl eines magnetisch-induktiven Durchflussmessers zu beantworten sind:
  • Handelt es sich um ein wärmeleitendes oder wasserbasiertes Medium?
  • Handelt es sich bei der Flüssigkeit oder dem Schlamm um ein aggressives Medium?
  • Wird eine integrierte Anzeige oder eine Fernanzeige benötigt?
  • Wird ein analoger Signalausgang benötigt?
  • Wie hoch sind der minimale und maximale Durchfluss?
  • Wie hoch ist der minimale und maximale Prozessdruck?
  • Wie hoch ist die minimale und maximale Prozesstemperatur?
  • Sind die medienberührten Teile des Durchflussmessers mit dem Medium kompatibel?
  • Wie groß ist die Rohrleitung?
  • Ist die Rohrleitung kontinuierlich gefüllt?

Funktionsprinzip

Das Faradaysche Gesetz beschreibt das Funktionsprinzip des magnetisch-induktiven Durchflussmessers: Wenn ein Leiter im rechten Winkel durch ein magnetisches Feld bewegt wird, ist die im Leiter induzierte Spannung proportional zur Geschwindigkeit des Leiters.


Funktionsprinzip

Faradaysche Formel


E ist proportional zu V x B x D

Dabei sind:

E = Die in einem Leiter erzeugte Spannung
V = Die Geschwindigkeit des Leiters
B = Die magnetische Feldstärke
D = Die Länge des Leiters

Die Grundvoraussetzung für die Anwendung dieses Prinzips auf die Durchflussmessung mit einem magnetisch-induktiven Durchflussmesser ist, dass das verwendete, zu messende Medium elektrisch leitend ist. Das bei der Konstruktion der magnetisch-induktiven Durchflussmesser angewendete Faradaysche Gesetz sagt aus, dass die Signalspannung (E) von der mittleren Mediumgeschwindigkeit (V), der magnetischen Feldstärke (B) und der Länge des Leiters (D) abhängt. Der Länge des Leiters entspricht hier der Abstand zwischen den Elektroden. Bei magnetisch-induktiven Eintauch-Durchflussmessern erstreckt sich das magnetische Feld über den gesamten Querschnitt des Mediumrohres. Betrachtet man dieses Magnetfeld als das Messelement des magnetisch-induktiven Durchflussmessers, wird deutlich, dass das Messelement den hydraulischen Bedingungen über den gesamten Querschnitt des Durchflussmessers ausgesetzt ist. Bei magnetisch-induktiven Eintauch-Durchflussmessern strahlt das vom eingetauchten Fühler ausgehende Magnetfeld nach außen.

So wählen Sie den idealen magnetisch-induktiven Durchflussmesser

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Eintauch-Durchflussmesser Modell FMG3000, FMG3100 Eintauch-Durchflussmesser Serie FMG550 Eintauch-Durchflussmesser Serie FMG900 Anzeigegeräte
Von OMEGA Engineering angebotene Eintauch-Durchflussmesser sind mit einem 2"-NPT-Normanschluss ausgerüstet oder passen in einen spezifischen Anschluss. Die Serie FMG-550 eignet sich für Dimensionen von 50 mm bis 1200 mm (2" bis 48") mit Durchflussraten von 0,05 m/s bis 10 m/s. Die Serie FMG-550 verfügt über einen Analogausgang, der mit einer Vielzahl an OMEGA Anzeigegeräten verbunden werden kann, um den aktuellen Durchfluss anzuzeigen oder zu summieren. Die Serie FMG3000 ist aus korrosionsbeständigen Werkstoffen gefertigt und für Rohrdurchmesser von 15 mm bis 200 mm (0,5" bis 8") geeignet. Diese Eintauch-Durchflussmesser sind besonders für Anwendungen mit großen Rohrdimensionen geeignet.

Bei Eintauch-Durchflussmesser zu beachten:
  • Mindestleitfähigkeit: 5 bis 20 microS/cm
  • Installationsaspekte: Für den Sensor ist ein Einbauort mit voll ausgebildetem Strömungsprofil und ohne Störeinflüsse durch Turbulenzen zu wählen. Empfohlen werden gerade Rohrstreckenlängen mit dem 10-fachen Rohrdurchmesser vor und dem 5-fachen Rohrdurchmesser hinter dem Einbauort. In einigen Situationen kann zur Sicherstellung eines voll ausgebildetem Strömungsprofils vor dem Einbauort eine gerade Rohrstreckenlänge mit dem 20-fachen Rohrdurchmesser oder mehr erforderlich sein. Der Inline-Durchflussmesser reagiert empfindlich auf Luftblasen an den Elektroden. Wenn eine absolute Vollfüllung des Rohres nicht sichergestellt werden kann, ist der Sensor in einem Winkel von 45° bis 135° zu montieren.
  • Erdungsanforderungen: Magnetisch-induktive Durchflusssensoren reagieren empfindlich auf ein, in den meisten Rohrleitungssystemen gegebenes, elektrisch stark verrauschtes Messumfeld. In Kunststoffrohrleitungssystemen führt das Medium einen erheblichen Anteil an statischer Elektrizität mit sich. Hier ist eine Erdung herzustellen, um die beste Leistungsfähigkeit des magnetisch-induktiven Durchflussmessers zu erzielen. Entsprechende Anleitungen für die beste Ausführung der Erdung des magnetisch-induktiven Durchflussmessers sind dem Installationshandbuch zu entnehmen.
Inline-Durchflussmesser Modell FMG70 Inline-Durchflussmesser Serie FMG90 Inline-Durchflussmesser FLR-D Anzeigegeräte
Die magnetisch-induktiven Inline-Durchflussmesser zum Rohreinbau weisen eine höhere Genauigkeit auf. Sie können die Genauigkeit von 0,5 % der Durchflussrate erreichen. Die Eintauchausführungen bieten eine Genauigkeit von 0,5 bis 1 %. Die Inline-Durchflussmesser in der Flansch- und Zwischenflansch-Ausführung von OMEGA bieten höhere Durchflussraten von 1 bis 10 m/s. Inline-Durchflussmesser werden in Rohrdimensionen bis 300 mm (12") angeboten.

Bei Inline-Durchflussmesser zu beachten:
  • Mindestleitfähigkeit: 5 microS/cm
  • Installationsaspekte: Die Inline-Durchflussmesser erfordern kürzere gerade Rohrstrecken als die Eintauchausführungen. Empfohlen werden gerade Rohrstreckenlängen mit dem 5- bis 10-fachen Rohrdurchmesser vor und dem 1- bis 2-fachen Rohrdurchmesser hinter dem Einbauort. Ein in senkrechten Rohren gemessener Durchfluss muss stets aufwärts und darf nicht abwärts fließen. Diese Durchflussmesser reagieren sehr empfindlich auf Luftblasen. Der magnetisch-induktive Durchflussmesser kann mitgeführte Luftblasen nicht von dem Prozessmedium unterscheiden; deshalb führen Luftblasen zu erhöhten Messwerten des magnetisch-induktiven Durchflussmessers.