Elektromagnetischer Durchflussmesser

Definition des elektromagnetischen Flussmessers

Ein elektromagnetischer Flussmesser ist ein Gerät, das zum Messen des Flusses einer Flüssigkeit in einer Rohrleitung verwendet wird. Genauer gesagt werden elektromagnetische Flussmesser verwendet, um die Strömungsgeschwindigkeit elektrisch leitfähiger Flüssigkeiten zu messen. Eine elektrisch leitfähige Flüssigkeit bezieht sich auf jede Flüssigkeit, die einen elektrischen Strom durch sie hindurch passieren lässt.

Funktionsprinzip des elektromagnetischen Flussmessers

Elektromagnetische Flussmesser funktionieren nach dem Faradayschen Induktionsgesetz. Dieses Gesetz besagt, dass, wenn eine leitfähige Flüssigkeit durch ein Magnetfeld fließt, an dem Leiter eine Spannung induziert wird. Die Größe dieser induzierten Spannung ist direkt proportional zur Geschwindigkeit der Flüssigkeit, der Länge des Leiters (d.h. der Entfernung, die die Flüssigkeit durch das Magnetfeld fließt) und der Stärke des Magnetfelds.

Detaillierte Erklärung des Funktionsprinzips

Elektromagnetische Flussmesser erzeugen keine Hindernisse im Weg der Flüssigkeit, um eine Spannung zu induzieren; stattdessen nutzen sie das Faradaysche Induktionsgesetz. Während die elektrisch leitfähige Flüssigkeit durch das von dem Flussmesser erzeugte Magnetfeld fließt, wird eine Spannung senkrecht zu sowohl der Fließrichtung als auch dem Magnetfeld induziert. Diese induzierte Spannung wird dann von Elektroden innerhalb des Flussmessers detektiert und in eine Messung der Strömungsgeschwindigkeit umgewandelt. Da die induzierte Spannung direkt mit der Flüssigkeitsgeschwindigkeit zusammenhängt, ermöglicht die Messung dieser Spannung eine präzise Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit.

Auf diese Weise bieten elektromagnetische Flussmesser nicht-invasive, hochgenaue Messungen des Flüssigkeitsflusses ohne physische Änderungen am Rohr. Diese Eigenschaft macht elektromagnetische Flussmesser zu einem unverzichtbaren Werkzeug in vielen industriellen Anwendungen, insbesondere bei der Behandlung korrosiver oder hochreiner Flüssigkeiten.

Der obige Inhalt wurde verfeinert, um Klarheit und Lesbarkeit zu verbessern, während gleichzeitig die genaue Übermittlung des Funktionsprinzips und der Bedeutung elektromagnetischer Flussmesser gewährleistet wird. Beachten Sie, dass in praktischen Anwendungen je nach spezifischen Bedürfnissen geeignete Modelle und technische Parameter ausgewählt werden sollten.

Aufbau des elektromagnetischen Flussmessers

Der elektromagnetische Flussmesser besteht hauptsächlich aus einem elektrisch isolierten Rohr, einem Paar Elektroden, die sich gegenüberliegend angeordnet sind, und magnetischen Spulen, die um das Rohr herum positioniert sind, um das Magnetfeld zu erzeugen. Das elektrisch isolierte Rohr, meist aus nicht leitenden Materialien wie Glasfasern hergestellt, führt die Flüssigkeit, deren Strömungsgeschwindigkeit gemessen werden muss.

Elektrisch isoliertes Rohr: Dieses Rohr besteht aus elektrisch isolierenden Materialien, um sicherzustellen, dass die durchströmende Flüssigkeit ohne Störungen von externen elektrischen Einflüssen genau gemessen werden kann.

Elektroden: Zwei Elektroden sind gegenüberliegend am Rohr montiert. Ihre Funktion besteht darin, die induzierte Spannung zu detektieren, die entsteht, während die Flüssigkeit durch das Magnetfeld fließt. Diese Elektroden kommen in direkten Kontakt mit der strömenden Flüssigkeit und übertragen die detektierten Spannungssignale an einen Wandler für die Verarbeitung.

Magnetische Spulen: Magnetische Spulen sind um das Rohr gewickelt. Wenn Strom durch diese Spulen fließt, erzeugen sie ein Magnetfeld, das senkrecht zur Fließrichtung der Flüssigkeit steht. Dieses Magnetfeld ist entscheidend, um gemäß dem Faradayschen Induktionsgesetz eine Spannung zu induzieren, die proportional zur Geschwindigkeit der Flüssigkeit ist.

Ein Elektromagneten ist um ein isoliertes Rohr angeordnet, wodurch in seiner Nähe ein Magnetfeld erzeugt wird. Diese Anordnung ist analog zu einem Leiter in Bewegung innerhalb eines Magnetfeldes. Während die Flüssigkeit durch das Rohr fließt, wird eine Spannung über die Spule induziert, was wie folgt ausgedrückt werden kann.

v repräsentiert die Geschwindigkeit des Leiters (entspricht der Strömungsgeschwindigkeit), gemessen in Metern pro Sekunde (m/s).

l ist die Länge des Leiters, die dem Durchmesser des Rohrs entspricht, gemessen in Metern (m).

B bezeichnet die magnetische Flussdichte, mit der Einheit Weber pro Quadratmeter (wb/m²).

Wenn das Magnetfeld um das Rohr konstant bleibt, ist die induzierte Spannung direkt proportional zur Geschwindigkeit der Flüssigkeit.

Vorteile elektromagnetischer Flussmesser

• Die Ausgangsspannung eines elektromagnetischen Flussmessers ist proportional zur Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit.

• Die Ausgabe bleibt unbeeinflusst von Schwankungen der Flüssigkeitseigenschaften wie Viskosität, Druck und Temperatur.

• Diese Flussmesser können den Fluss von Schlämmen und fettigen Substanzen messen und korrosive Flüssigkeiten handhaben.

• Sie können als bidirektionale Messgeräte fungieren.

• Elektromagnetische Flussmesser können auch extrem geringe Strömungsraten messen.