Magnetisch-induktive Geschwindigkeitssensoren und Durchflußmeßgeräte (MID)

Bild 4.4.2.2.1.1-1: 

Schema eines magnetisch-induktiven Durchflußsensors [Hager95]

Hager95

Hager, W. H.: Abwasserhydraulik, Theorie und Praxis. Springer-Verlag, Berlin 1995.

VDIVDE2641

VDI/VDE 2641: Magnetisch-induktive Durchflußmessung (07.85). VDI-Verlag, Düsseldorf.

Bonfi87

Bonfig, K. W.: Technische Durchflußmessung unter besonderer Berücksichtigung neuartiger Durchflußmeßverfahren. 2. Auflage, S. 231, Vulkan-Verlag, Essen 1987.

Schön94

Schön, H.: Abflußmeßgerät top-flux MS-2 für den nachträglichen Einbau in offene Gerinne und teilgefüllte Rohrleitungen. Sonderdruck aus: Kommunalwirtschaft, (1994), H. 9.

MID-Meßwertaufnehmer beruhen auf der elektrischen Leitfähigkeit des Abwassers. Grundlage des Meßprinzips ist das Faraday´sche Induktionsgesetz: in einem Leiter, der senkrecht zu den Feldlinien eines magnetischen Wechselfeldes angeordnet ist, wird eine Spannung induziert. Der gleiche Effekt tritt auf, wenn der Leiter (in diesem Fall der Abwasserstrom) durch ein statisches Magnetfeld bewegt wird: auch in diesem Fall tritt eine Spannung senkrecht zu den magnetischen Feldlinien und zu der Bewegungsrichtung des Leiters auf. Diese Spannung, welche von zwei Elektroden aufgenommen werden kann (Bild 4.4.2.2.1.1-1) , ist sowohl bei laminaren als auch turbulenten Strömungen der mittleren Fließgeschwindigkeit v_m im Meßquerschnitt in einer linearen Beziehung direkt proportional [VDIVDE2641] [Bonfi87] .

Im technischen Sprachgebrauch werden sowohl der eigentliche Meßwertaufnehmer wie auch die Kombination mit dem Meßumformer, der aus der Geschwindigkeitsinformation und der bekannten durchflossenen Fläche den Volumenstrom errechnet, als MID bezeichnet. Im folgenden ist mit der Bezeichnung MID grundsätzlich der Geschwindigkeitssensor gemeint.

Von der Grundform des MID, einem hochgenauen Geschwindigkeitssensor für Druckrohre, wurde eine Variante zur Messung in Freispiegelgerinnen abgeleitet [Schön94] . Um den Schwierigkeiten wechselnder Fließhöhen begegnen zu können, sind verschiedene Maßnahmen zur Anpassung des Magnetfeldes durch Spulenumschaltung und Rückschlußbleche sowie Ein- und Auslaufböden zur Einstellung homogener Bedingungen im Meßquerschnitt nötig.

Der Geschwindigkeitssensor muß vor Ort mit einem zuverlässigen Meßverfahren über mehrere Paßpunkte des zu untersuchenden Abflußbereiches kalibriert werden und erreicht bei dem derzeitigen Stand der Technik bei weitem nicht die hohe Genauigkeit eines Vollfüllungs-MIDs.