Een elektromagnetische flowmeter (magnetische flowmeter) meet de stroomsnelheid van geleidende vloeistoffen op basis van de wet van Faraday over elektromagnetische inductie. In tegenstelling tot mechanische flowmeters heeft deze geen bewegende onderdelen en veroorzaakt geen obstructie in de leiding, waardoor hij veelvuldig wordt gebruikt voor water, afvalwater, chemicaliën, slurry en andere toepassingen met geleidende vloeistoffen.
Het basisprincipe is dat wanneer een geleidende vloeistof door een magnetisch veld beweegt, er een kleine elektrische spanning ontstaat. De elektromagnetische flowmeter detecteert deze spanning en zet deze om in een waarde voor de stroomsnelheid en het debiet.
Werkingsprincipe van een elektromagnetische flowmeter
Het meetproces omvat drie hoofdonderdelen:
1. Genereren van een magnetisch veld
2. Spanningsdetectie door elektroden
3. Stroomberekening door de omvormer
1. Het creëren van een magnetisch veld in de meetbuis
In de sensor van de elektromagnetische flowmeter genereren elektromagnetische spoelen een magnetisch veld door de meetbuis.
De sensorvoering isoleert de vloeistof elektrisch van de metalen buis, terwijl aan weerszijden van de meetbuis twee elektroden zijn aangebracht om de opgewekte spanning te detecteren.
Als er geen vloeistof stroomt, is er geen beweging van geleidende deeltjes door het magnetische veld, waardoor er geen meetbare spanning wordt opgewekt.
2. Het opwekken van een elektrisch signaal uit vloeistofbeweging
Wanneer een geleidende vloeistof door een magnetisch veld stroomt, bewegen de geladen deeltjes in de vloeistof zich langs de magnetische veldlijnen.
Volgens de wet van Faraday:
Een bewegende geleidende vloeistof gedraagt zich als een geleider.
Het magnetische veld induceert een spanningssignaal.
* De spanning is evenredig met de vloeistofsnelheid.
De elektroden in de sensor detecteren dit spanningssignaal.
Hoe sneller de vloeistof stroomt, hoe hoger de opgewekte spanning zal zijn.
3. Het signaal omzetten in debiet
De omvormer ontvangt het zeer kleine spanningssignaal van de elektroden en verwerkt dit via elektronische circuits.
De converter berekent:
* Stroomsnelheid
* Momentane stroomsnelheid
* Totaal geaccumuleerd volume
De uiteindelijke output kan lokaal worden weergegeven of via communicatie-interfaces worden verzonden, zoals:
* 4–20 mA
* RS485 Modbus
* HART
* Pulsoutput
* Digitale communicatieprotocollen
Welke factoren beïnvloeden de meting van elektromagnetische stroom?
Hoewel elektromagnetische debietmeters zeer betrouwbaar zijn, zijn er verschillende voorwaarden van belang voor een nauwkeurige meting.
1. Vloeistofgeleidbaarheid
De vloeistof moet een voldoende elektrische geleidbaarheid hebben om een meetbaar signaal te genereren.
Typische vereiste:
Geleidbaarheid ≥ 5 μS/cm
Geschikte vloeistoffen zijn onder andere:
* Water
* Afvalwater
* Chemische oplossingen
* Slib
* Vruchtvlees
Niet geschikt:
* Olie
* Brandstof
* Benzine
* Andere niet-geleidende vloeistoffen
2. De pijp moet volledig gevuld zijn.
De maatbuis moet altijd met vloeistof gevuld zijn.
Als de leiding gedeeltelijk leeg is:
* De elektroden maken mogelijk geen volledig contact met de vloeistof.
Het signaal wordt instabiel.
* De meetnauwkeurigheid neemt af.
Installeer daarom geen elektromagnetische debietmeters:
* Op het hoogste punt van de pijpleiding.
* Vóór een vrije afvoeropening.
* Op plaatsen waar lucht zich kan ophopen.
3. Juiste aarding
Omdat het meetsignaal erg klein is, is aarding essentieel.
Een goede aarding helpt:
* Elimineer elektrische storingen.
* Stabiliseer het nulpunt.
* Verbeter de betrouwbaarheid van de metingen.
Aardingsringen kunnen nodig zijn voor:
* Kunststof buizen.
* Met rubber beklede leidingen.
* Niet-geleidende pijpleidingen.
Waarom heeft een elektromagnetische flowmeter geen drukverlies?
Een groot voordeel van elektromagnetische flowmeters is dat ze geen bewegende onderdelen of interne obstakels bevatten.
De binnendiameter van de sensor is vrijwel gelijk aan de diameter van de pijpleiding, waardoor de vloeistof er vrij doorheen kan stromen.
De voordelen zijn onder andere:
* Geen extra drukverlies.
* Geschikt voor grote buisdiameters.
* Weinig onderhoud nodig.
* Goede prestaties met vloeistoffen die zwevende deeltjes bevatten.
Dit maakt elektromagnetische flowmeters bijzonder geschikt voor:
* Afvalwaterzuiveringsinstallaties.
* Waterdistributiesystemen.
* Toepassingen in de mijnbouw.
* Papier- en pulpindustrie.
Kan een elektromagnetische debietmeter terugstroming meten?
Ja.
De meeste elektromagnetische debietmeters kunnen bidirectionele debieten meten.
Afhankelijk van de configuratie kan de meter het volgende doen:
* Toon de voorwaartse stroom.
* Omgekeerde stroom weergeven.
* Bereken de totale stroom in verschillende richtingen.
Deze functie is handig in toepassingen waarbij de stroomrichting kan veranderen, zoals:
* Watercirculatiesystemen.
* Pomptesten.
* Industriële procesleidingen.
⸻
Voordelen van elektromagnetische flowmeters
Elektromagnetische debietmeters bieden diverse voordelen:
Hoge nauwkeurigheid
Ze kunnen, mits correct geïnstalleerd, stabiele en nauwkeurige metingen leveren.
Geen bewegende onderdelen
Er zijn geen waaiers of mechanische onderdelen die kunnen slijten.
Geschikt voor vuile vloeistoffen
Ze kunnen vloeistoffen meten die de volgende inhoud bevatten:
* Zwevende deeltjes
* Vezels
* Slibdeeltjes
Breed toepassingsgebied
Veelvoorkomende toepassingen zijn onder andere:
* Gemeentelijke waterleiding
* Afvalwaterzuivering
* Chemische verwerking
* Eten en drinken
* Mijnbouw
* Irrigatie
⸻
Beperkingen van elektromagnetische debietmeters
Ondanks hun voordelen hebben elektromagnetische debietmeters ook enkele beperkingen:
Niet-geleidende vloeistoffen kunnen niet worden gemeten.
Vloeistoffen zoals olie en brandstof genereren onvoldoende elektrische signalen.
Vereist een correcte installatie.
Een onjuiste installatie, slechte aarding of luchtbellen kunnen de meetstabiliteit beïnvloeden.
Geleidende media zijn vereist.
De vloeistofgeleidbaarheid moet vóór de selectie worden gecontroleerd.
Een elektromagnetische flowmeter meet de flow met behulp van de wet van Faraday over elektromagnetische inductie. Wanneer een geleidende vloeistof door een magnetisch veld stroomt, genereert deze een spanningssignaal dat door elektroden wordt gedetecteerd. De converter verwerkt dit signaal en berekent de stroomsnelheid en het debiet.
Omdat de elektromagnetische flowmeter geen bewegende onderdelen heeft, weinig onderhoud vereist en uitstekend presteert met geleidende vloeistoffen, wordt deze veel gebruikt in water-, afvalwater-, chemische en industriële procesinstallaties.
Voor een betrouwbare meting moet u er altijd voor zorgen dat de vloeistofgeleidbaarheid voldoende is, de leiding volledig gevuld blijft en dat er een goede aarding is.
Geplaatst op: 27 juli 2026