Magnetisch Induktiv

Ein magnetisch induktiver Durchflussmesser (kurz MID oder Magmeter genannt) arbeitet gemäß dem Faradayschen Induktionsgesetz.
Demzufolge wird in einem Magnetfeld bewegenden Leiter eine Spannung induziert. Das elektrisch leitfähige Messmedium entspricht in dem Prozess dem bewegten Leiter. Die durch das Messmedium induzierte Spannung ist proportional zur Durchflussgeschwindigkeit und somit ein Maß für den Volumendurchsatz. Voraussetzung für die Durchflussmessung ist eine minimale elektrische Leitfähigkeit des strömenden Mediums. Die induzierte Spannung wird über zwei Elektroden, die in leitendem Kontakt zum Medium stehen, einem Messverstärker zugeführt. Über einen definierten Rohrleitungsdurchmesser wird der Volumenstrom errechnet. Diese Messung ist unabhängig vom Medium und dessen stofflichen Eigenschaften wie Dichte, Viskosität und Temperatur.

Vom technischen Standpunkt aus betrachtet gibt es fast keine Einschränkungen:
• Es existieren keine beweglichen Teile, somit sind Verschleiß und mechanisches Versagen ausgeschlossen
• Hierdurch ergeben sich reduzierte Wartungskosten und eine lange Lebensdauer
• Die Verwendung mit sauberen, hygienischen, schmutzigen, korrosiven oder abrasiven Medien ist möglich, diese Medien haben keinen negativen Einfluß auf die Messung
• Einfache und platzsparende Installation in beengten Räumen
• Benötigt nur wenig Strom im Betrieb
• Kann sowohl niedrige als auch hohe Durchflussraten messen; der MIM von Kobold kann mit dem G 1/4 Zoll - Anschluß 0,01...1 Liter pro Minute messen, mit dem zweizölligen Anschluß hat das MIM einen Messbereich von 3...650 Liter pro Minute. Für noch größere Nennweiten sind Baureihen MIS, EPS und PIT erhältlich
• Bidirektionale Messung ist möglich
• Unempfindlich gegenüber Schwankungen von Viskosität, Dichte, Temperatur oder Druck
• Sehr präzise bei gleichzeitig nur geringem Druckabfall und nur geringer Ein- und Auslaufstrecke

• Sie sind nur mit leitfähigen Flüssigkeiten verwendbar, Mindestleitfähigkeit > 5-20 Mikro-Siemens/cm
• Es dürfen keine gelösten Karbonhydride wie Benzin oder Diesel enthalten sein
• Fluide dürfen keine magnetischen Materialien enthalten
• Vollständig gefülltes Rohr ist erforderlich (keine Gase, keine Luftblasen)

Im Vergleich zu anderen Durchflussmessverfahren liefern magnetisch induktive Durchflussmesser stets höhere Genauigkeiten. Ausnahme hiervon sind die Coriolis-Durchflussmesser. Allerdings sind Coriolis-Messgeräte sehr kostenintensiv in der Anschaffung. Beispielsweise verfügt der EPS von Kobold über eine allgemeine Genauigkeit von ca. 0,3% bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 10 m/s.
Letzten Endes muß der Nutzer zwischen Kosten, Nutzen, Bedarf und technischer Realisierbarkeit abwägen.

Ein Durchflussmesser zeigt den aktuellen oder kumulierten Durchfluss an. Ein Durchflusswächter gibt bei Überschreitung oder Unterschreitung vordefinierter Werte einen Alarm aus.

Es gibt häufig einen deutlichen Unterschied in den Messbereichsverhältnissen zwischen Messgeräten. Sei es, daß es sich um unterschiedliche Baugrößen handelt oder um andere Technologien handelt. Wenn das Messbereichsverhältnis eine wichtige Rolle in Ihrer Anwendung ist, müssen Sie sicherstellen, dass das von Ihnen gewählte Messgerät genau diese Anforderungen erfüllt.

Beispielsweise kann das Messbereichsverhältnis bei Schwebekörper-Durchflussmessern bei  1:10 liegen. Es gibt jedoch andere Messprinzipien mit größeren Messbereichsverhältnissen.
Magnetisch induktive Durchflussmesser liefern im Allgemeinen ein Messbereichsverhältnis von 1:250 oder größer. Dies ist höher als bei vielen anderen Messprinzipien.

Magnetisch induktive Durchflussmesser werden in den unterschiedlichsten Anwendungen eingesetzt. Zu den häufigsten Beispielen gehören Wasserwirtschaft, Prozesswasser, Abwasser (aufbereitet und unbehandelt), Lebensmittelindustrie, chemische und ätzende Stoffe, Schlämme und andere allgemeine industrielle Anwendungen. 

Coriolis-Messgeräte bieten echte Massenmessungen, während magnetisch induktive Durchflussmesser lediglich volumetrische Durchflussmessungen ermöglichen. Ihre Anwendung kann von bestimmten Parametern beeinflusst werden, für die eine Massendurchflussmessung besser geeignet wäre. Coriolis-Messgeräte bieten im Allgemeinen auch ein höheres Messbereichsverhältnis (Englisch: Turndown-ratio) als magnetisch induktive Durchflussmesser für Anwendungen, bei denen die Strömung keine gleichmäßige Geschwindigkeit aufweist.

Der größte Unterschied bei der Wahl zwischen einem Coriolis-Massemesser und einem magnetisch induktiven Durchflussmesser sind die Kosten. Coriolis-Massemesser sind üblicherweise deutlich teurer als der durchschnittliche magnetisch induktive Durchflussmesser. Sofern es in Ihrer Anwendung keinen zwingenden Grund gibt, den ein magnetische induktiver Durchflussmesser nicht erfüllen kann, ist ein magnetisch induktiver Durchflussmesser häufig die bessere Wahl.

Ein Grund, der auf die Notwendigkeit eines Coriolis-Massemesser hindeutet, wäre, dass das Medium nicht leitfähig oder nicht leitfähig genug für einen magnetisch induktiven Durchflussmesser ist und der Kunde seinen Durchfluss in Masseeinheiten messen möchte. Magnetisch induktive Durchflussmesser erfordern außerdem ein stabiles Strömungsprofil. Dies setzt gewisse Anforderungen an die Rohrleitungen vor und nach dem Messgerät (Einlauf-/ Auslaufstrecke) voraus sowie die Berücksichtigung etwaiger Strömungsstörer wie Ventile, Bögen und Pumpen.

Für Coriolis-Zähler gelten diese Anforderungen nicht. Wenn der Einbauort also die für die ordnungsgemäße Funktion eines magnetisch induktiven Durchflussmessers erforderliche Ein- und Auslaufstrecken nicht zulässt und auch Masse gemessen werden soll, kann ein Coriolis-Massemesser diese Probleme leicht lösen.

Es gibt einen wichtigen Punkt, der Sie einen Ultraschall-Durchflussmesser immer einem magnetisch induktiven Durchflussmesser vorziehen läßt: die Größe der Rohrleitung, in dem der Durchflussmesser installiert werden muss. Ultraschall-Durchflussmesser sind als typische Inline-Modelle erhältlich, bei denen sie in das Rohrleitungssystem eingebaut werden, und es gibt sie außerdem als Clamp-on-Modelle. Ultraschall-Durchflussmesser zum Aufklemmen, auch Anschnall-Durchflussmesser oder tragbare Durchflussmesser genannt, bestehen aus zwei Ultraschall-Wandlern, die entweder dauerhaft oder vorübergehend an der Außenseite des Rohrs angebracht sind, und einer Auswerteelektronik. Der Durchmesser des Rohrs wird durch die Art und Weise berücksichtigt, in dem die Wandler am Rohr befestigt sind.

Das bedeutet, dass es wesentlich kostengünstiger ist, ein Metallband zu installieren, das um einen großen Rohrdurchmesser verläuft, als die Materialien für die Herstellung eines großen Durchflusskörpers für einen Inline-Durchflussmesser. Bei großen Rohrdurchmessern sind Clamp-On-Ultraschall-Durchflussmesser in der Regel aus Kostengründen die beste Lösung. 

Auch die Installation von Clamp-on-Ultraschall-Durchflussmessern kann zu Einsparungen führen, da keine Ausfallzeiten oder überdurchschnittlichen Installationskosten anfallen. Sie werden einfach außen installiert und erfordern keine Rohrveränderungen. Clamp-on-Modelle unterliegen außerdem keinen Druckänderungen oder verursachen Druckverluste. Um Beispiele eines Clamp-on-Ultraschall-Durchflussmessers anzusehen, besuchen Sie bitte unsere DUC-Produktseite.

Bei Inline-Durchflussmessern in kleineren bis mittleren Rohrdurchmessern wird der Vergleich der magnetisch induktiven Messprinzips mit der Ultraschalltechnologie interessant. Beide bieten Messprinzipien, die keine mechanischen Elemente oder beweglichen Teile erfordert. Dies bedeutet im Allgemeinen weniger Wartung und eine längere Lebensdauer, da nichts Wesentliches im Laufe der Zeit und des Gebrauchs abgenutzt wird. Keine der Messprinzipien weist Teile auf, die den Durchfluss behindern. Beide können eine gute Genauigkeit liefern, obwohl allgemein bekannt ist, dass magnetische Durchflussmesser im Durchschnitt etwas bessere Genauigkeiten liefern, insbesondere bei niedrigeren Durchflussgeschwindigkeiten. Beide können auch gute Turndown-Verhältnisse bieten und die Kosten unterscheiden sich im Allgemeinen nicht wesentlich.

Der größte Unterscheidung zwischen magnetischen Inline-Durchflussmessern und Ultraschall-Durchflussmessern liegt bei den meisten Anwendungen in der Art der zu messenden Medien. Magnetisch induktive Durchflussmesser erfordern, dass die Medien eine elektrische Mindestleitfähigkeit aufweisen. Es gibt viele Flüssigkeiten, die diese Anforderungen nicht erfüllen und für einen magnetisch induktiven Durchflussmesser nicht geeignet sind (z.B. Benzin, Diesel, demineralisiertes Wasser). In diesen Fällen kann ein Inline-Ultraschall-Durchflussmesser eine gute Option sein, insbesondere wenn ein ähnliches Maß an Genauigkeit, Messspanne und das Nichtvorhandensein mechanischer Bauteile notwendig ist. Eine sehr gute Alternative zum magnetisch induktiven Durchflussmesser für nichtleitende Medien finden Sie in unserem Inline-Ultraschall-Durchflussmesser DUK, der ein Messbereichsverhältnis von 1:250 bietet.

Magnetisch induktive Durchflussmesser gibt es  als integrierte Inline-Ausführung oder als Einsteck-Ausführung (Englisch: Insertion model). Mit speziellem Zubehör (Ausziehvorrichtung) ist es möglich, sie im laufenden Betrieb störungsfrei ein- und auszubauen, z.B. für Wartungszwecke. Aus technischen Gründen sind magnetisch induktive Durchflussmesser nicht als Clamp-on-Modelle erhältlich.

Auch wenn es naheliegend ist, das Messgerät anhand des Rohrdurchmessers zu dimensionieren, ist das nicht der korrekte Weg, wenn Ihr Messgerät ordnungsgemäß funktionieren soll. Wesentliche Kriterien sind ein vollständig gefülltes Rohrsystem sowie ein stabiles  Strömungprofil.
Der beste Ansatz besteht darin, die maximalen und minimalen Durchflussbereiche zu kennen, die durch das Messgerät fließen. Wählen Sie ein Messgerät, das den Durchfluss sowohl für den maximalen als auch für den minimalen Durchfluss erfassen und verarbeiten kann.

• Stellen Sie sicher, dass die Strömungsgeschwindigkeit in einem Bereich ist, dass die sichere Messung zwischen minimalen und maximalen Durchfluss
  gewährleistet wird.
• Stellen Sie sicher, dass das vom Messgerät zu messende Medium die für Ihr Messgerät erforderliche Mindestleitfähigkeit aufweist
• Anforderungen an die Inline-Rohrleitung: Stellen Sie sicher, dass bei der Platzierung des Messgeräts die ordnungsgemäßen Anforderungen an die
  Einlauf- und Auslaufstrecken erfüllt sind.
• Beachten Sie sich die Spezifikationen Ihres magnetischen Durchflussmessers.
• Stellen Sie bei magnetisch induktiven Einsteckdurchflussmessern sicher, dass die vorgeschaltete Verrohrung ausreichend ist, um zur Stabilisierung
  des Strömungsprofils beizutragen. Dies kann im Ausnahmefall eine 20-fache Einlaufstrecke oder mehr erfordern.
• Stellen Sie sicher, dass das Messgerät nicht in der Nähe von anderen Elementen installiert wird, die das Strömungsprofil stören, wie z. B.
  Ventile, Pumpen und Biegungen im Rohr. Ventile sollten im Allgemeinen stromabwärts des Messgerätes angeordnet sein.
• Stellen Sie sicher, dass bei der Installation des Messgeräts alle Anschlüsse, Dichtungen und alle anderen Elemente richtig ausgerichtet sind,
  um unnötige Turbulenzen im Durchfluss zu vermeiden.
• Wenn die Installation erfordert, dass mehrere Messgeräte dicht hintereinander an einem einzigen Rohr installiert werden, dann stellen Sie sicher,
  dass zwischen den Messgeräten ausreichend Platz vorhanden ist. 
• Erden Sie die Messgeräte: Da das vom Messgerät erzeugte Signal sehr schwach ist, stellen Sie sicher, dass es eine vollständige Erdung vorliegt.
• Sorgen Sie für ein vollständig gefülltes Rohr: Da magnetische Durchflussmesser ein vollständig gefülltes Rohr erfordern, dürfen keine Blasen
  oder Durchflussausfälle auftreten. Um diese Fehler zu vermeiden, installieren Sie die MID vorzugsweise immer mit nach oben gerichtetem
  Durchfluss in vertikalen Rohrleitungsinstallationen. Achten Sie auch darauf, wo sich das Messgerät im Allgemeinen auf die Höhe des
  restlichen Prozesses bezieht. Wenn es am höchsten Punkt der Rohrleitung installiert wird, könnte die Schwerkraft zu einer Verringerung
  des Durchflusses führen.
• Isolieren Sie die Messgeräte: Stellen Sie sicher, dass das Messgerät nicht durch Gegenstände in der Nähe beeinflusst wird, die Magnete enthalten
  oder Magnetfelder erzeugen, da dies das magnetische Funktionsprinzip erheblich stören würde.

Das Gerät ist vorzugsweise in einen Siphon (Düker) einzubauen. Die Leerrohrerkennungsschaltung im Umformer bietet eine zusätzliche Sicherheit, um leere oder teilgefüllte Rohrleitungen zu erkennen.

Achtung! Gefahr von Feststoffansammlungen im Siphon (Düker). Empfehlenswert ist der Einbau einer Reinigungsöffnung in die Rohrleitung.

Da bei langen Rohrleitungen Druckstöße möglich sind, müssen Regel- und Absperrorgane hinter den Messaufnehmer eingebaut werden. Beim Einbau in senkrechten Rohrleitungen ist jedoch besonders bei Messrohren mit PTFE - Auskleidung und bei höheren Betriebstemperaturen der Einbau der Regel- und Absperrorgane vor dem Messaufnehmer vorzusehen (Gefahr von Vakuum!).

Messaufnehmer dürfen nicht auf der ansaugenden Seite von Pumpen eingebaut werden. Dadurch wird die Gefahr eines Unterdruckes vermieden und somit mögliche Schäden an der Messrohrauskleidung.

Legende:     1 Rohrleitung     2 Dichtung     3 -    4 Erdleitung mindestens 4 mm^2 Cu     5 Erdungsanschluss

Legende:     1 Rohrleitung     2 Dichtung     3 Erdungsscheibe    4 Erdleitung mindestens 4 mm^2 Cu     5 Erdungsanschluss

Der MIK hat Anschlüsse von G 1/2 is G2 3/4 AG, unser beliebtes Produkt MIM Anschlüsse von G 1/4 bis G2 und NPT. Für größere Rohre empfehlen wir den MIS mit Anschlüssen von DN50, DN80, DN100 und Ansi 2", 3", 4". Für noch größere Rohre wie DN 10 bis DN 1200 oder ANSI 1/2 bis 48" greifen Sie zu unserem EPS. Und als Einsteckversion bestellen Sie unser PIT für Anschlüsse von DN150 bis DN 2000. Sonderanfertigungen sind auf Wunsch schnell und bequem lieferbar.

Der magnetisch induktive Durchflussmesser (Modellbezeichnung bei Kobold: EPS) erfordert Mediendrücke zwischen 0 und 40 bar. Höhere Drücke sind auf Anfrage möglich.

Wir helfen Ihnen gerne und beraten Sie gerne bei der Auswahl! Besuchen Sie unsere Seite www.kobold.com. Rufen Sie uns an +49 6192/299-0 oder schreiben Sie uns eine E-Mail an info.de@kobold.com

ATEX-Zulassung ist als Option wählbar. Rufen Sie uns an +49 6192/299-0 oder schreiben Sie uns eine E-Mail an info.de@kobold.com

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