Sind Erdungsringe bei magnetisch-induktiven Durchflussmessern immer nötig?
Müssen Erdungsringe sein oder nicht sein? Das ist hier die Frage. Vor einiger Zeit erschien hier der Beitrag „Wie funktionieren magnetisch-induktive Durchflussmesser“, in dem das physikalische Wirkprinzip eines magnetisch-induktiven Durchflussmessers (kurz MID) erklärt wurde. In manchen Anwendungen werden Erdungsringe verwendet, in anderen nicht. Was steckt dahinter? Wozu werden Erdungsringe eigentlich benötigt?
Wie bereits im vorhergehenden Artikel erklärt, erzeugt ein Magnetfeld in einem strömenden, elektrisch leitfähigen Medium eine Spannung quer zur Fließrichtung. Diese wird von elektrischen Störungen überlagert. Dies können z.B. elektrostatische Ladungen sein, die das Medium mit sich führt. Ist das Medium ausreichend geerdet, werden solche Einflüsse minimiert. Außerdem ergibt sich, wie in der Messtechnik üblich, ein definiertes Referenzpotential.
Bei einer Metallverrohrung ist die Erdung in der Regel „natürlich“ gegeben. Was aber, wenn die Rohrleitung aus nichtleitenden Werkstoffen wie Kunststoff oder Beton besteht oder entsprechend ausgekleidet ist?
In diesem Fall ist zunächst keine ausreichende Erdung des Mediums gegeben, so dass Störungen auftreten können. Diese Störungen wirken sich negativ auf die Messgenauigkeit aus. Um diesen Effekt zu minimieren oder im Idealfall ganz zu vermeiden, können Erdungsringe eingesetzt werden. Dies sind Metallringe, die das Medium berühren und mit der Erdung der Anlage (z.B. einer Potentialausgleichsschiene) verbunden sind, so dass eine elektrische Verbindung zwischen Medium und Erde gewährleistet ist.
Ob Erdungsringe benötigt werden, hängt somit von der jeweiligen Einbausituation ab. Je nach Ausführung des magnetisch-induktiven Durchflussmessers kann alternativ eine Erdungselektrode in das Messrohr eingebaut werden. Diese stellt ebenfalls eine Verbindung zwischen Medium und Erde her, so dass Erdungsringe nicht mehr erforderlich sind. Voraussetzung ist dann natürlich eine fachgerechte Erdung des Gerätes selbst.
Da Erdungsringe stets mit Medien in Berührung kommen müssen, um ihre Funktion zu gewährleisten, ist bei der Auswahl des Werkstoffes auf die chemische Beständigkeit zu achten. Dies gilt insbesondere für korrosive Medien. In der Regel werden Erdungsringe aus handelsüblichen Edelstählen wie z. B. 1.4404 (AISI 316L) gefertigt. Bei anspruchsvolleren Medien, gegen die dieser Edelstahl nicht beständig ist, wird häufig Hastelloy C© eingesetzt.
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