KROHNE IFC 210 E-EEx DE - Handbuch (Seite 88)

Kap. 11 Teil D Technische Daten, Messprinzip und Blockschaltbild
IFC 210 E 88
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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 Strömungs-
geschwindigkeit 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 Einlaufstrecken vonı 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
Elektrodenı 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 Fehler-
spannungen unterdrückt werden. Die im Messwertaufnehmer oder in den Verbindungsleitungen
eingekoppelten Netzstörspannungen werden in der gleichen Weise unterdrückt.