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Wie funktioniert ein magnetisch-induktiver Durchflussmesser?

Der magnetisch-induktive Durchflussmesser arbeitet nach dem Induktionsprinzip, d. h., durch die Bewegung eines Leiters in einem Magnetfeld wird eine Gleichspannung erzeugt.

Das Messprinzip geht auf den englischen Physiker Michael Faraday und sein nach ihm benannten Induktionsgesetz zurück. Nach dem Induktionsgesetz wirkt eine Kraft auf elektrische Ladungsträger, wenn sie sich durch ein Magnetfeld bewegen, sodass eine Spannung quer zur Bewegungsrichtung induziert wird. Dieser Effekt wird auch Hall-Effekt genannt.

Das Messrohr des Durchflussmessers befindet sich in einem Magnetfeld (B). Eine elektrisch leitfähige Flüssigkeit (Q) fließt durch das Messrohr. Dabei werden die positiven und negativen Ladungsträger entgegengesetzt abgelenkt. Es entsteht eine Spannung senkrecht zum Magnetfeld, die durch die beiden Elektroden abgegriffen wird. Die dabei induzierte Spannung ist proportional zur mittleren Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit.

Ein parasitärer Effekt ist, dass neben dem Nutzsignal aufgrund elektrochemischer Störungen, der sogenannten Elektrodenchemie, eine Störspannung auftritt. Dieser Effekt kann rechnerisch kompensiert werden, indem ein getaktetes Gleichfeld verwendet wird. D. h., das Magnetfeld der Spule wird ständig umgepolt, sodass das Nutzsignal ständig seine Polarität wechselt, das Störsignal jedoch nicht. So können Nutzsignal und Störungen voneinander unterschieden werden und die Messgenauigkeit verbessert werden.

Die magnetisch-induktiven Durchflussmesser ermöglichen eine Durchfluss- / Volumenstrommessung oder Dosierung von elektrisch leitenden Flüssigkeiten ohne bewegte Teile. Es sind die idealen Durchflusssensoren, wenn es auf Genauigkeit und Zuverlässigkeit ankommt.

Vorteile von magnetisch-induktiven Durchflussmessern:

  • Keine bewegten Teile
  • Kein mechanischer Verschleiß (für wässrige Medien ohne Feststoffanteile)
  • Kein zusätzlicher Druckverlust dank des freien Rohrquerschnitts
  • Schnell ansprechend (< 100 ms – typabhängig)
  • Geringe Anforderungen an die Einlaufstrecke

 

Kennen Sie schon unsere magnetisch-induktiver Durchflussmesser aus den Baureihen VMI, VMZ und VMM?

Der induQ VMI ist ein kompakter Durchflussmesser, der unter anderem in Dosieranwendungen zum Einsatz kommt. Dank seiner EU-RO-Zulassung ist er für die Abgasreinigung auf Schiffen mit Harnstoffeinspritzung geeignet.

Der induQ VMZ zeichnet sich durch seinen günstigen Preis aus und eignet sich für den Serieneinsatz im Maschinen- und Anlagenbau sowie u. a. für mobile Anwendungen.

Der induQ VMM ist ein Prozess-MID, der beispielsweise in Großwärmepumpen und in Wasser- und Abwasseranwendungen zu finden ist.

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