Magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte – Funktionsweise

Magnetisch‑induktive Durchflussmessgeräte basieren auf dem Faradayschen Gesetz der elektromagnetischen Induktion. Das Gerät erzeugt mithilfe von Spulen ein Magnetfeld, durch das das Medium strömt.

Ist das Medium ausreichend leitfähig (typisch ≥ 20 µS/cm), wird beim Durchfluss eine elektrische Spannung zwischen zwei Elektroden induziert. Der Wert dieser Spannung ist proportional zur magnetischen Flussdichte, zur Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit und zum Rohrdurchmesser (U = B · v · D).

Diese Spannung wird im Gerät erfasst und in ein Signal umgewandelt, das beispielsweise als 4–20‑mA‑Ausgangssignal zur Verfügung steht.

Vor- und Nachteile von magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräten

Vorteile:

• Keine beweglichen Teile
  Dadurch sind die Geräte langlebig und haben einen geringen Wartungsbedarf.
• Messung verschiedenster Flüssigkeiten
  Geeignet für elektrisch leitfähige Medien, auch bei aggressiven Stoffen oder hohem Feststoffanteil.
• Hohe Messgenauigkeit
  Typische Genauigkeit im Bereich von etwa 0,5 % bis 1 % des Messwerts.
• Kein zusätzlicher hydraulischer Widerstand
  Der Durchfluss wird nicht beeinträchtigt, was sich positiv auf die Energieeffizienz auswirkt.
• Großer Messbereich
  Einsetzbar für sehr kleine bis sehr große Durchflussmengen.
• Keine Einbauten im Strömungsprofil
  Die Messung erfolgt ohne strömungsstörende Bauteile im Medium.

Nachteile:

• Leitfähigkeitsanforderung
  Nur für elektrisch leitfähige Flüssigkeiten geeignet; Medien mit geringer Leitfähigkeit (z. B. destilliertes Wasser) sind ungeeignet.
• Empfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen Störungen
  Störungen können die Messgenauigkeit beeinflussen.
• Anforderungen an die Installation
  Erfordert eine ausreichend lange gerade Rohrleitung vor und nach dem Durchflussmessgerät, um eine genaue Messung zu gewährleisten.
• Begrenzungen bei Temperatur und Druck
  Je nach Gerät bestehen Einschränkungen, die bei der Auswahl berücksichtigt werden müssen.

Magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte bieten zahlreiche Vorteile, insbesondere in industriellen Anwendungen mit leitfähigen Medien. Gleichzeitig sollten ihre Einsatzeinschränkungen bei der Planung und Auswahl berücksichtigt werden.

Magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte – Anwendungsbereiche

Magnetisch‑induktive Durchflussmessgeräte sind aufgrund ihrer hohen Genauigkeit und Vielseitigkeit in zahlreichen Branchen unverzichtbar. Typische Einsatzbereiche sind:

• Chemische und petrochemische Industrie: Messung des Durchflusses von Chemikalien sowie Überwachung von Produktionsprozessen
• Lebensmittelindustrie: Kontrolle von Flüssigkeitsströmen und Dosierung von Zutaten
• Wasser- und Abwasserwirtschaft: Überwachung von Trink‑ und Abwasserströmen
• Energiesektor: Messung von Kühlwasserströmen und Steuerung von Heizsystemen
• Papier- und Zellstoffindustrie: Steuerung des Durchflusses von Papierbrei sowie Wasserrecyclingprozessen
• Pharmazeutische Industrie: Messung von Inhaltsstoffen und Überwachung von Sterilisationsprozessen
• Bergbau: Überwachung von Mineralschlämmen (Slurries)
• Stahlindustrie: Messung von Kühlwasserströmen und Prozessüberwachung
• Zuckerindustrie: Erfassung von Zuckersaft und Melasse

Bei JUMO stehen beispielsweise die magnetisch‑induktiven Durchflussmessgeräte JUMO flowTRANS MAG I01 und JUMO flowTRANS MAG I02 (mit Display) in verschiedenen Ausführungen zur Verfügung. Standardisierte Prozessanschlüsse ermöglichen eine einfache Integration in Rohrleitungen mit Nennweiten von DN 15 bis DN 400.

Die Geräte eignen sich für neutrale, verunreinigte oder aggressive Flüssigkeiten mit einer Mindestleitfähigkeit von 20 µS/cm.

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