Elektromagnetische Durchflussmesser (EMF), auch als Magnetdurchflussmesser bekannt, sind weit verbreitete Instrumente zur Messung des Durchflusses elektrisch leitfähiger Flüssigkeiten in industriellen und kommunalen Anwendungen. Sie bieten eine zuverlässige und berührungslose Lösung zur volumetrischen Durchflussmessung unter Anwendung des Faraday'schen Gesetzes und eignen sich für Flüssigkeiten mit geeigneter Leitfähigkeit.
Die induzierte elektromotorische Kraft E kann durch folgende Formel ausgedrückt werden:
E=KBVD
Wo
K = Durchflussmesserkonstante
B = Magnetische Induktionsstärke
V= mittlere Strömungsgeschwindigkeit im Querschnitt des Messrohrs
D = Innendurchmesser des Messrohrs
Funktionsprinzip
Das grundlegende Funktionsprinzip des magnetischen Durchflussmessers beruht auf dem Faradayschen Induktionsgesetz. Dieses besagt, dass beim Durchlaufen eines Magnetfelds durch einen Leiter eine elektromotorische Kraft induziert wird.
Insbesondere bei der Funktionsweise eines elektromagnetischen Durchflussmessers dient die durch das Messrohr fließende leitfähige Flüssigkeit als Leiter. Zwei Spulen erzeugen ein gleichmäßiges Magnetfeld senkrecht zur Strömungsrichtung. Die Magnetfeldlinien werden von der Strömung durchschnitten. Dadurch wird eine induzierte elektromotorische Kraft erzeugt, die anschließend von zwei Metallelektroden erfasst und in ein elektrisches Ausgangssignal umgewandelt wird.
Vorteile der magnetischen Durchflussmessung
Strukturelle Einfachheit:Die Konstruktion des EMF-Systems weist keine beweglichen Teile auf, wodurch der mechanische Verschleiß und der Wartungsaufwand reduziert werden. Auch im Messrohr treten kaum Verstopfungen auf, die zu einem Druckabfall oder einer Ablagerung des viskosen Mediums führen könnten.
Geringerer Montageaufwand:Die Installation von EMF erfordert vergleichsweise kurze gerade Rohrabschnitte vor und nach dem Messgerät. Da das magnetisch-magnetische Durchflussmessgerät unabhängig arbeitet, benötigt es keinen Differenzdruckmessumformer. Die Durchflussmessung ist in beide Richtungen möglich, wodurch die Ausrichtung des Messgeräts weniger eingeschränkt ist und es sich für Anwendungen zur Rückflussüberwachung eignet.
Kompatibilität:Die Magnetflussmessung zeichnet sich durch stabile und zuverlässige Leistung aus, die kaum von physikalischen Medienparametern wie Druck, Temperatur, Dichte und Viskosität beeinflusst wird. Anpassbare Auskleidungsmaterialien und Elektrodenmetalle erfüllen Anforderungen an Korrosions- und Verschleißfestigkeit und eignen sich für ein breites Spektrum an aggressiven Chemikalien, abrasiven Schlämmen und hygienisch anspruchsvollen Flüssigkeiten.
Genauigkeit:Die elektromagnetische Methode zeichnet sich durch eine hohe Messgenauigkeit unter den verschiedenen volumetrischen Durchflussmessverfahren aus. Die Genauigkeit der elektromagnetischen Messung liegt im Allgemeinen zwischen ±0,5 % und ±0,2 % des Messwerts.
Einschränkungen
Erforderliche Leitfähigkeit:Die Messflüssigkeit für die elektromagnetische Durchflussmessung muss eine ausreichende Leitfähigkeit (≥ 5 μS/cm) aufweisen. Daher sind Gase und nichtleitende Flüssigkeiten für die elektromagnetische Durchflussmessung ungeeignet. Gängige industrielle nichtleitende Medien wie dampfgereinigtes Wasser, organische Lösungsmittel und Ölprodukte können mit dieser Durchflussüberwachungsmethode nicht untersucht werden.
Vollständig gefülltes Rohr:Für den Betrieb des EMF ist das vollständige Eintauchen und der kontinuierliche Kontakt der Elektroden mit der leitfähigen Flüssigkeit erforderlich. Daher muss während der Messung sichergestellt werden, dass der Rohrleitungsabschnitt des EMF vollständig mit Medium gefüllt ist, um eine optimale Leistung zu erzielen.
Anwendung
Aufgrund seines einzigartigen Messprinzips eignet sich das elektromagnetische Durchflussmessgerät besonders gut zur Messung leitfähiger Flüssigkeiten in Szenarien wie beispielsweise:
Wasserversorgung:Messung des Rohwasserzuflusses und des aufbereiteten Wasserabflusses zur Bewirtschaftung der Wasserressourcen.
Abwasserbehandlung: Messung von kommunalem Abwasser, Industrieabwasser und Klärschlamm mit ausreichender Leitfähigkeit.
Chemikalie:Messung verschiedener Säuren, Laugen, Salzlösungen und anderer stark korrosiver Medien unter Verwendung korrosionsbeständiger Auskleidungen und Elektrodenmaterialien.
Getränk:Messung von Rohstoffen, Zwischenprodukten und Fertigprodukten bei der Herstellung von Milch, Säften, alkoholischen Getränken und anderen Getränken.
Metallurgie:Messung von Mineralaufschlämmungen, Abraumschlämmen und Kohleaufschlämmwasser bei der Erzaufbereitung mit verschleißfesten Materialien.
Energie:Messung von zirkulierendem Kühlwasser, Kondensat, chemischen Behandlungsflüssigkeiten in Kraftwerksprozessen usw.
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Veröffentlichungsdatum: 03.06.2025