Merkmale und Anwendungen des elektromagnetischen Durchflussmessers Solidat
Nov 18, 2025|
Abstrakt
Der elektromagnetische Durchflussmesser MagFlow basiert auf dem Faradayschen Gesetz der elektromagnetischen Induktion. Die beiden elektromagnetischen Spulen an seinen Enden erzeugen ein konstantes oder wechselndes Magnetfeld. Wenn leitende Medien durch den elektromagnetischen Durchflussmesser fließen, kann zwischen der linken und rechten Elektrode an der Innenwand des Durchflussmesserrohrs eine induzierte elektromotorische Kraft (EMF) erfasst werden. Die Größe dieser induzierten EMF ist proportional zur Strömungsgeschwindigkeit des leitfähigen Mediums, der magnetischen Flussdichte des Magnetfelds und der Leiterbreite (dem Innendurchmesser des Messrohrs des Durchflussmessers). Die Durchflussrate kann dann durch weitere Berechnungen berechnet werden. Dieser Artikel konzentriert sich auf die unverzichtbare Durchflussmesstechnik in der Prozessindustrie – den elektromagnetischen Durchflussmesser. Es geht auf das Messprinzip ein, vergleicht die Eigenschaften verschiedener Bauarten elektromagnetischer Durchflussmesser und beleuchtet die Anwendungslösungen, die das gesamte Spektrum der von Solidat eingeführten elektromagnetischen Durchflussmesser-Produkte unter verschiedenen komplexen Arbeitsbedingungen bietet. Es dient als professionelles Nachschlagewerk für die Bewältigung von Herausforderungen bei der Durchflussmessung in Branchen wie der Chemie-, Wasseraufbereitungs-, Lebensmittel- und Pharmaindustrie.
Schlüsselwörter
Elektromagnetischer Durchflussmesser; Integraler Typ; Remote-Typ; Einfügungstyp; Sanitär-/Klemmentyp; Hochdrucktyp-; Batteriebetrieben; Durchflussmessung
1. Übersicht
In der Automatisierungssteuerung und dem Energiemanagement der Prozessindustrie ist eine genaue Flüssigkeitsmessung der Grundstein für Prozessoptimierung, Kostenkontrolle und sichere Produktion. Herkömmliche Methoden zur Durchflussmessung wie Messblenden und Turbinen leiden unter Problemen wie hohem {{1}Druckverlust, Verschleißanfälligkeit und hohem Wartungsaufwand und weisen insbesondere bei der Messung leitfähiger Flüssigkeiten erhebliche Einschränkungen auf. Basierend auf dem Faradayschen Gesetz der elektromagnetischen Induktion haben sich elektromagnetische Durchflussmesser aufgrund von Vorteilen wie fehlenden Hindernissen im Messrohr, keinem Druckverlust, hoher Messgenauigkeit und guter Stabilität zur bevorzugten Lösung für die konduktive Durchflussmessung von Flüssigkeiten entwickelt.
Unterschiedliche Anwendungsszenarien stellen jedoch unterschiedliche Herausforderungen für Durchflussmesser dar: Stark korrosive Medien in der chemischen Industrie, Rohrmessungen mit großen -Durchmessern in der Wasseraufbereitung, strenge Hygieneanforderungen in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie, fehlende Energiequellen in Feldpipelinenetzen und Hochdruckbedingungen bei der Erdölexploration erfordern maßgeschneiderte Lösungen. Solidat hat mit einem tiefen Verständnis der Marktbedürfnisse eine vollständige Produktmatrix für elektromagnetische Durchflussmesser auf den Markt gebracht, die vom SLDF7110 (integrierter Typ) bis zum SLDF7160 (batteriebetriebener Typ) reicht. Mit flexiblem Strukturdesign und hervorragender Leistung erfüllt es alle Messanforderungen von Routine bis Extrem.
2. Eigenschaften verschiedener elektromagnetischer Durchflussmessertechnologien
2.1 Eigenschaften von integrierten und externen elektromagnetischen Durchflussmessern
SLDF7110 Integraler elektromagnetischer Durchflussmesser: Integriert den Sensor und den Sender in einer einzigen Einheit und zeichnet sich durch eine kompakte Struktur, einfache Installation und Verkabelung sowie Platzersparnis aus. Die Standardschutzart ist IP65 und eignet sich für herkömmliche Arbeitsbedingungen mit mäßiger Umgebungstemperatur (-10 Grad bis +55 Grad), minimalen Rohrleitungsvibrationen und einfacher Beobachtung und Bedienung. Es ist eine kostengünstige Wahl für die Messung von Reinwasser, Abwasser, Umlaufwasser usw.
SLDF7120 Ferngesteuerter elektromagnetischer Durchflussmesser: Features separate installation of the sensor and transmitter, connected via a dedicated cable. This design allows it to cope with harsher environments. When the installation site has high temperature (ambient temperature >B. 55 Grad oder hohe Medientemperatur), starke Rohrleitungsvibrationen, hohe Luftfeuchtigkeit oder korrosive Gase, oder wenn der Durchflussmesser an Orten installiert wird, die für die Fehlersuche ungünstig sind, z. B. in großer Höhe oder in unterirdischen Gruben, ermöglicht die Remote-Typ-Struktur die Installation des Senders in einem Kontrollraum oder an einem sicheren Ort abseits der rauen Umgebung, was die Systemzuverlässigkeit und Lebensdauer erheblich verbessert. Sein Sensorteil verfügt standardmäßig über die hohe Schutzart IP68.
2.2 Eigenschaften elektromagnetischer Durchflussmesser für spezielle Anwendungen
SLDF7130 Elektromagnetischer Durchflussmesser mit Einschub: Speziell entwickelt für Rohrleitungen mit großem -Durchmesser von DN100 bis DN3000, insbesondere für Wasserversorgungs- und Abwasserleitungsnetze, bei denen die Produktion nicht gestoppt werden kann. Sein größter Vorteil besteht darin, dass für die Installation und Wartung kein Durchtrennen der Prozessleitung erforderlich ist; „Hot Swapping“ kann durch das Bohren eines Lochs in die Rohrleitung erreicht werden, wodurch die Installationskosten und die Auswirkungen auf die Produktion erheblich reduziert werden. Es befasst sich mit dem Problem der hohen Kosten, die mit der Durchflussmessung großer Pipelines verbunden sind.
SLDF7140 Sanitär-/Klemm-Elektromagnetischer Durchflussmesser: Konzipiert für die strengen Hygienestandards der Lebensmittel-, Getränke- und Pharmaindustrie. Es verfügt über glatte, nahtlose Auskleidungen (z. B. PTFE, PFA) und schnell zu lösende Klemmanschlüsse-, um Rückstände zu vermeiden und eine einfache Reinigung zu gewährleisten. Es ist vollständig an die Prozesse CIP (Cleaning-in-Place) und SIP (Steam-in-Place) anpassbar. Seine Struktur gewährleistet die Produktsicherheit und vermeidet Kontaminationsrisiken.
SLDF7150 -Hochdruck-Elektromagnetischer Durchflussmesser: Entwickelt für die Messung flüssiger-fester zwei-Medien wie Hochdruckwassereinspritzung, Schlamm und Schlamm in Erdöl-, Geologie- und Ölfeldsystemen. Durch den Einsatz einer speziellen Auskleidungstechnologie und einer robusten Sensorstruktur kann es extremen Drücken von bis zu 42 MPa standhalten und gewährleistet die Stabilität und Zuverlässigkeit der Messung auch unter starken Stößen und rauen Bedingungen.
SLDF7160 Batteriebetriebener elektromagnetischer Durchflussmesser: Verwendet auf innovative Weise eine interne Batterie zur Stromversorgung und löst so die Messherausforderungen in Feldszenarien wie städtischen Wasserversorgungsnetzen und landwirtschaftlicher Bewässerung, wo keine Netzabdeckung vorhanden ist oder die Stromversorgung schwierig ist. In Kombination mit dem Design mit extrem niedrigem Stromverbrauch ermöglicht es einen langfristigen, unbeaufsichtigten Betrieb und stellt ein wichtiges Werkzeug für die Datenüberwachung und Handelsabwicklung in intelligenten Wassersystemen dar.
3. Prinzip elektromagnetischer Durchflussmesser
Das Funktionsprinzip des elektromagnetischen Durchflussmessers basiert auf dem Faradayschen Gesetz der elektromagnetischen Induktion. Wie in der Abbildung unten dargestellt, erzeugen elektromagnetische Spulen auf beiden Seiten des Messrohrs ein konstantes oder wechselndes Magnetfeld (B). Wenn eine leitende Flüssigkeit mit einer Geschwindigkeit (V) durch das Messrohr fließt, durchschneidet sie die magnetischen Flusslinien und erzeugt eine induzierte elektromotorische Kraft (E). Diese EMF wird von zwei symmetrisch an der Rohrwand angebrachten Elektroden erfasst. Die Größe der induzierten EMF (E) ist proportional zur magnetischen Flussdichte (B), der Leiterbreite (d. h. dem Innendurchmesser D des Messrohrs) und der Strömungsgeschwindigkeit (V), ausgedrückt als E=k * B * D * V. Durch Messung von E kann die Strömungsgeschwindigkeit V berechnet werden, wodurch die volumetrische Durchflussrate ermittelt wird. Da der Messvorgang unabhängig von Temperatur, Druck, Dichte und Viskosität der Flüssigkeit ist, kann eine extrem hohe Messgenauigkeit erreicht werden, solange die Leitfähigkeit der Flüssigkeit einen Schwellenwert überschreitet (typischerweise größer oder gleich 5 μS/cm).
4. Einführung und Anwendungen des elektromagnetischen Durchflussmessers Solidat
4.1 Technische Kernfunktionen
Die elektromagnetischen Durchflussmesser der Solidat MagFlow-Serie verfügen über die folgenden zentralen technischen Vorteile und gewährleisten eine hervorragende Leistung in verschiedenen Anwendungen:
Hohe Genauigkeit und Stabilität:Mithilfe leistungsstarker VLSI-Chips und moderner Signalverarbeitungstechnologie werden Signale isoliert, gefiltert, verstärkt und digital verarbeitet. Der Grundfehler kann ±0,5 % oder sogar ±0,2 % erreichen.
Leistungsstarke Kommunikationsfunktionen: Umfassende Unterstützung für verschiedene industrielle Kommunikationsprotokolle wie HART, Modbus, Profibus PA und Foundation Fieldbus, was eine einfache Integration in Steuerungssysteme ermöglicht.
Hohe Anpassungsfähigkeit: Bietet eine Vielzahl von Elektrodenmaterialien (z. B. 316L, Hastelloy, Titan, Tantal) und Auskleidungsmaterialien (z. B. Gummi, PTFE, PFA) zur Anpassung an unterschiedliche Korrosions-, Abrieb- und Temperaturanforderungen.
4.2 Typische Branchenanwendungsfälle
Fall eins: Überwachung des Kreislaufwassersystems der Energiewirtschaft
Anwendungsszenario: Umlaufkühlwassersystem im Huadian Suzhou Wangting-Projekt.
Technische Eigenschaften: Gebrauchter elektromagnetischer Durchflussmesser vom Integraltyp SLDF7110, Messrohrdurchmesser DN200.
Ergebnisse: Deutlich reduzierte Installationskosten und Bereitstellung präziser Datenunterstützung für die Leckkontrolle.
Fall zwei: Messung korrosiver Medien in der chemischen Industrie
Anwendungsszenario: Schwefelsäure-Transportleitung in einer Chemiefabrik.
Technische Eigenschaften: Ausgewählte SLDF7120-Remote-Type-Struktur, ausgestattet mit Tantal-Elektroden und PTFE-Auskleidung.
Ergebnisse: Erzielte langfristig stabile Messungen unter stark korrosiven Medien und reduzierte die jährlichen Wartungskosten um 40 %.
Fall drei: Überwachung des kommunalen Wasserversorgungsleitungsnetzes
Anwendungsszenario: Städtisches Hauptwasserversorgungsleitungsnetz.
Technische Eigenschaften: Gebrauchter elektromagnetischer Durchflussmesser SLDF7130 vom Einstecktyp, der die Installation ohne Produktionsunterbrechung ermöglicht.
Ergebnisse: Deutlich reduzierte Installationskosten und Bereitstellung präziser Datenunterstützung für die Leckkontrolle.
5. Fazit
Durch seine umfassende Produktserie, sein innovatives Strukturdesign und seine robuste, langlebige Leistung bewältigen die elektromagnetischen Durchflussmesser von Solidat effektiv vielfältige Messherausforderungen in der Prozessindustrie, wie zum Beispiel „korrosive Medien, große Durchmesser, Hygieneanforderungen, hoher Druck, fehlende Stromquellen“. Von der konventionellen Wasseraufbereitung bis hin zu anspruchsvollen chemischen Messungen, von sauberen Lebensmittelproduktionslinien bis hin zu Feldpipelinenetzen bietet Solidat genaue, zuverlässige und wirtschaftliche Lösungen. Ihre hervorragenden Kommunikationsfähigkeiten bieten darüber hinaus eine solide Datengrundlage für den Aufbau von Industrie 4.0 und intelligenten Fabriken. Da in der Prozessindustrie immer höhere Messgenauigkeiten und Automatisierungsgrade gefordert werden, werden elektromagnetische Durchflussmesser von Solidat eine immer wichtigere Rolle spielen und zu einem vertrauenswürdigen Partner für Anwender werden.