Magnetisch-induktiver Durchflusssensor

[Jocobes S. (jocobes)]

Liebe Leute,

Ich bin mir nicht sicher ob das hier thematisch rein passt aber nachdem 
ich schon des öfteren Hilfe hier bekommen habe probier ich’s mal:
Ich bin per Zufall auf das Prinzip des magnetisch induktiven 
Durchflusssensors gestoßen bei dem die Durchflussmenge von zumindest 
teilweise elektrisch leitenden Medien bestimmt werden kann. Dafür wird 
ein externes Magnetfeld angelegt und die entstehende Spannung aufgrund 
der Ableitung der Ladungsträger wird gemessen. Jetzt habe ich mir 
gedacht, dass das ganze doch auch funktionieren müsste wenn man ein 
starkes elektrisches Gleichfeld anlegt, oder? Ist das technisch 
vielleicht einfach nicht so leicht realisierbar oder hab ich sowieso 
einen Denkfehler? Würde mich über eine Erleuchtung freuen!

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Jocobes S. schrieb:
> dass das ganze doch auch funktionieren müsste wenn man ein
> starkes elektrisches Gleichfeld anlegt, oder?

Aber ein 'elektrisches Gleichfeld', was auch immer das sein soll, 
erzeugt keine Induktionsspannung, weil es ja gleichförmig ist. Vllt. 
erklärst du mal, wie du dir das vorstellst.
Ausserdem möchtest du dein 'Gleichfeld' ja in die Flüssigkeit bringen? 
Wie soll das passieren?

[Werner H. (werner45)]

Geht natürlich auch mit Gleichstrom/Feld, wirkt bei externer Bestromung 
sogar als Pumpe.
https://de.wikipedia.org/wiki/Magnetisch-induktiver_Durchflussmesser

[Jocobes S. (jocobes)]

Haha naja ich hab mir gedacht ich pack quasi einen überdimensionierten 
Plattenkondensator um das Rohr. Dann hätt ich ein elektrisches Feld dass 
sich nicht ändert, das stell ich mir unter einem gleichfeld vor. Dann 
müssten doch auch alle positiven ladungsträger in die eine Richtung und 
die negativen in die andere Richtung wandern.

[Falk B. (falk)]

Jocobes S. schrieb:
> Haha naja ich hab mir gedacht ich pack quasi einen überdimensionierten
> Plattenkondensator um das Rohr. Dann hätt ich ein elektrisches Feld dass
> sich nicht ändert, das stell ich mir unter einem gleichfeld vor. Dann
> müssten doch auch alle positiven ladungsträger in die eine Richtung und
> die negativen in die andere Richtung wandern.

Dann kannst du aber nicht mit einem 2. Elektrodenpaar eben diese Ladung 
messen, denn das müßte dann im gleichen Feld liegen. Damit mißt du aber 
IMMER das Erregerfeld (gekoppelte Kondensatoren). Der Trick beim 
Hall-Effekt bzw. hier ist es ja, daß ein Magnetfeld Ionen bewegt und 
diese Bewegung durch eine kapazitive oder resistive Sonde erfaßt werden 
kann. Beide Sonden sind immun gegen das Magnetfeld!

[Jocobes S. (jocobes)]

Oh das macht Sinn, Dankeschön!

[Günter N. (gnatz)]

Falk B. schrieb:
> Dann kannst du aber nicht mit einem 2. Elektrodenpaar eben diese Ladung
> messen, denn das müßte dann im gleichen Feld liegen. Damit mißt du aber
> IMMER das Erregerfeld (gekoppelte Kondensatoren).

Das klingt (oder ist) irreführend. Bei der Durchflussmessung müssen die 
Achsen senkrecht aufeinander stehen. Wenn die Flüssigkeit durch ein Rohr 
strömt, ist die Flussrichtung die erste Achse. Falls das Magnetfeld das 
Rohr in einer waagerechten Ebene quer zur Flussrichtung durchdringt, 
entsteht die Messspannung senkrecht zum Rohr, die Elektroden müssen also 
oben und unten angebracht werden.

Wird das Magnetfeld mit Wechselspannung erzeugt, so ist die Messspannung 
auch eine Wechselspannung. Das hat den Vorteil, dass die Elektroden 
gegenüber der Flüssigkeit isoliert sein können. (In Reihe geschaltete 
Kondensatoren lassen Wechselspannung durch.)

Wird für das Magnetfeld ein Gleichfeld (z.B. ein starker 
Permanentmagnet)verwendet, so ist die Messspannung eine Gleichspannung. 
Diese kann nur durch leitenden Kontakt zur Flüssigkeit abgenommen 
werden. Da dann aber an einer Elektrode nur die positiv geladenen Ionen 
und an der anderen nur die negativ geladenen Ionen ankommen, können 
diese mit dem Elektrodenmaterial chemisch reagieren oder 
Polarisationsspannungen erzeugen. Beide Effekte verändern die Messwerte 
und so kann die Messung selbst verfälscht werden. Deshalb ist 
normalerweise eine Messung mit Wechselspannung vorzuziehen. (Aber auch 
da gilt: "Keine Regel ohne Ausnahme.")