Schmutzige, leitfähige und abrasive Flüssigkeiten zerstören die meisten Durchflussmesser. Schlamm verstopft ein mechanisches Flügelrad, aggressive Chemikalien fressen einen Rotor und sobald das Medium etwas anderes als sauberes Wasser ist, wird die Messung zu einer Vermutung. Der elektromagnetische Wasserdurchflussmesser misst die Flüssigkeit selbst, mit einem freien Durchgang und ohne bewegliche Teile im Medium, sodass er genau dort weiterarbeitet, wo gewöhnliche Messgeräte versagen.

Sobald eine Durchflussleitung Abwasser, Schlamm, Papierbrei, Bergbauwasser oder eine chemische Lösung führt, ist die mechanische Messung nicht mehr zuverlässig. Feststoffe verstopfen den Rotor, Fasern wickeln sich um das Flügelrad und abrasive Partikel schleifen die Lager innerhalb von Monaten ab. Das Ergebnis ist eine Untermessung, ein plötzlicher Ausfall und eine Wartungsrechnung, die sich ständig wiederholt. Käufer benötigen auch einen Messgerät, das eine breite Palette von Rohrgrößen und -materialien toleriert, da Anlagen- und kommunale Netze DN15-Dosierleitungen mit DN1000-Hauptleitungen im selben System mischen.

Ein elektromagnetischer Durchflussmesser erfüllt diese Anforderungen direkt. Da er keine Verstopfung und nichts, das sich dreht, hat, passieren Feststoffe direkt hindurch und es gibt keinen Rotor, der verschleißen kann. Seine medienberührten Teile werden für das Medium ausgewählt, sodass ein PTFE-ausgekleideter Körper mit Hastelloy-Elektroden aggressive Chemikalien handhabt, während ein gummi-ausgekleideter Körper mit Edelstahl-Elektroden Abwasser und Wasser handhabt. Kaufentscheidungen hängen normalerweise von drei Anforderungen ab: Messung in schmutzigen Medien, Überleben aggressiver Chemie und saubere Integration über 4-20 mA, RS485 oder Impulsausgänge in das bestehende Steuerungssystem.

Das Messgerät wendet das Faradaysche Induktionsgesetz an. Eine Spule erzeugt ein Magnetfeld über das Rohr, und wenn die leitfähige Flüssigkeit durch dieses Feld fließt, verhält sie sich wie ein sich bewegender Leiter und erzeugt eine Spannung über zwei in der Rohrwand montierte Elektroden. Diese induzierte Spannung ist direkt proportional zur durchschnittlichen Strömungsgeschwindigkeit, sodass der Umrichter den volumetrischen Durchfluss aus dem bekannten Querschnitt des Rohrs berechnen kann. Es gibt nichts im Strömungspfad, das die Flüssigkeit verlangsamt oder Schmutz sammelt, weshalb die Genauigkeit nicht von der Sauberkeit des Mediums abhängt.

Da das Signal von der bewegten Flüssigkeit selbst stammt, benötigt das Messgerät, dass das Medium Strom leitet. Die meisten Wasser-, Abwasser-, Schlämme und wässrigen Chemikalien qualifizieren sich, und eine einfache Leitfähigkeitsprüfung in der Entwurfsphase bestätigt dies. Der Umrichter filtert dann das kleine Elektrodensignal, kompensiert leere Rohre und Rauschbedingungen und gibt einen stabilen Durchflusswert aus, mit integriertem Totalisator und bidirektionaler Messung.

Der freie Vollquerschnitt verleiht dem Messgerät einen Druckverlust, der einem geraden Rohr nahekommt, was die Pumpenergie reduziert und es ermöglicht, es dort zu platzieren, wo ein mechanisches Messgerät die Leitung aushungern würde. Die Auskleidung isoliert den Metallkörper vom Medium, und die Elektrodenslegierung wird für die spezifische Chemie ausgewählt, sodass eine Instrumentenplattform Wasser, Abwasser, Zellstoff und chemische Anwendungen durch den Austausch von nur zwei Komponenten bedient. Die Spulen und Elektroden sind hinter der Auskleidung versiegelt, sodass keine Spalten vorhanden sind, in denen sich Feststoffe verfangen könnten.

Das Design skaliert auch gut. Dieselbe Technologie passt für DN15-Laborleitungen und DN3000-Hauptleitungen, und der Umrichter unterstützt 4-20 mA, RS485 Modbus, HART und Impulsausgänge, sodass das Messgerät ohne Adapter in SPS-, SCADA- und kommunale Telemetriesysteme integriert werden kann. Nullpunktstabilität und Leerrohrerkennung sorgen für glaubwürdige Messwerte, wenn die Leitung teilweise gefüllt ist oder sich entleert.

Passen Sie zuerst drei Dinge an: Nenndurchmesser an den tatsächlichen Arbeitsdurchfluss, Auskleidungsmaterial an die Chemie des Mediums und Elektrodenmaterial an sein Korrosionsprofil. Bestätigen Sie, dass die Leitfähigkeit des Mediums ausreichend hoch ist, wählen Sie eine Gummi-Auskleidung für Wasser und Abwasser und eine PTFE-Auskleidung für Säuren und Laugen und halten Sie das Messgerät gefüllt, indem Sie es in einem leicht ansteigenden Abschnitt oder einem Tiefpunkt installieren. Planen Sie fünf Nenndurchmesser stromaufwärts und drei Nenndurchmesser stromabwärts gerade Rohrleitung ein, erden Sie den Sensor ordnungsgemäß mit der Flüssigkeit und montieren Sie den Umrichter dort, wo er trocken und ablesbar bleibt, insbesondere bei unterirdischen Installationen mit entfernten Umrichtern.

Fall 1 — Städtische Kläranlage

Fall 2 — Prozesswasser in Chemieanlage

• Elektromagnetische Sensorik nach dem Faradayschen Gesetz mit einem vollständig freien Durchgang
• Keine beweglichen Teile im Medium, daher toleriert das Messgerät Feststoffe, Fasern und Kies
• Austauschbare Auskleidungen und Elektroden für Wasser, Abwasser und Chemikalien
• DN15 bis DN3000 Abdeckung von Laborleitungen bis zu Hauptleitungen
• 4-20 mA, RS485 Modbus, HART und Impulsausgänge für einfache Systemintegration
• Bidirektionale Messung, Leerrohrerkennung und stabiler Nullpunkt