KROHNE ALTOFLUX 2W IFM 4042K DE Benutzerhandbuch
Seite 42
Kap. 7
Teil C Technische Daten, Blockschaltbild und Messprinzip
ALTOFLUX 2W
02/2001
42
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Durchflussmesser für elektrisch leitfähige Flüssigkeiten.
Der Messung liegt das bekannte Faradaysche Induktionsgesetz zugrunde, nach dem beim
Durchfluss einer elektrisch leitenden Flüssigkeit durch das Magnetfeld eines Durchflussmessers
eine Spannung induziert wird. Für die Spannung gilt hierbei:
U = K × B × v × D
K Gerätekonstante
B Stärke des Magnetfeldes
v
mittlere Fließgeschwindigkeit
D Rohrdurchmesser
Die induzierte Spannung ist proportional der mittleren
Durchflussgeschwindigkeit. Bei der magnetisch-induktiven
Durchflussmessung strömt die Flüssigkeit durch ein senkrecht zur
Strömungsrichtung angelegtes Magnetfeld. In der elektrisch
leitfähigen Flüssigkeit wird aufgrund ihrer Bewegung eine
elektrische Spannung induziert, die proportional zur mittleren
Strömungsgeschwindigkeit und damit zum Volumendurchsatz ist.
Voraussetzung ist eine minimale elektrische Leitfähigkeit des
strömenden Messstoffes
Das induzierte Spannungssignal wird über zwei Elektroden, die in leitendem Kontakt mit der
Flüssigkeit stehen, direkt abgegriffen und einem Messumformer zugeführt, an dessen Ausgang
dann ein Einheitssignal (eingeprägter Strom) ansteht.
Dieses Verfahren bietet nachstehende Vorteile:
1. Es tritt kein Druckverlust durch Rohreinengungen oder vorstehende Einbauten auf.
2. Da das Signal im gesamten, vom Magnetfeld erfüllten Raumbereich entsteht, liegt es
als Mittelwert über dem Rohrquerschnitt vor, daher sind nur relativ kurze Einlauf-
strecken von 5 x DN (DN = Nennweite), gemessen ab der Elektrodenebene,
erforderlich.
3. Nur die Auskleidung des Messrohres und die Elektroden stehen mit dem Messstoff in
Berührung.
4. Bereits das primär entstehende Signal ist eine elektrische Spannung, die exakt linear
von der der mittleren Durchflussgeschwindigkeit abhängt.
5. Die Messung ist unabhängig vom Strömungsprofil und sonstigen Eigenschaften des
Messstoffes.
Das Magnetfeld des Messwertaufnehmers wird durch Feldspulen erzeugt, die vom Messumformer
mit einem zeitlich nahezu rechteckförmigen, eingeprägten Strom versorgt werden. Dieser Strom
nimmt nacheinander positive und negative Werte an. Durch die dem Strom proportionale
magnetische Feldstärke werden nacheinander positive und negative durchflussproportionale
Signalspannungen erzeugt. Diese positiven und negativen Spannungen, die an den Elektroden
anstehen, werden im Messumformer voneinander subtrahiert. Das geschieht immer dann, wenn
der Feldstrom auf seinen stationären Wert eingeschwungen ist, so dass konstante
Störspannungen oder im Vergleich zum Messzyklus sich langsam ändernde Fremd- oder
Fehlerspannungen unterdrückt werden. Die im Messwertaufnehmer oder in den
Verbindungsleitungen eingekoppelten Netzstörspannungen werden in der gleichen Weise
unterdrückt.
B
U
U
D
v