Magnetisch-induktive Durchflussmessung Neuer Durchflussmesser mit Zweileiter-Technologie und Doppelfrequenzerregung

Hohe Präzision und Praxistauglichkeit bei minimalen Lebenszyklus-Kosten: Dass dies kein Widerspruch sein muss, beweist das neue magnetisch-induktive Durchflussmessgerät Admag AXR von Yokogawa.

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Die Mehrzahl der heute eingesetzten magnetisch-induktiven Durchflussmesser (MID) nutzt das Vierleiterprinzip. Solche Geräte besitzen eine eigene Spannungsversorgung und zusätzlich ein Kabel für das Messsignal. Im Gegensatz dazu erfordert die Zweileiter-Technologie nur ein einziges, zweiadriges Kabel für Spannungsversorgung und Übertragung des Messstroms. Dies reduziert nicht nur den Installationsaufwand, sondern bringt zusätzlich einen unmittelbaren Kostenvorteil bei der Instrumentierung, weil weder ein Netzkabel noch eine separate Absicherung der Netzspannung benötigt werden. Trotz dieser Vorteile haben sich konventionelle Zweileiter-MIDs in der Pro-zessautomatisierung bisher nicht umfassend durchsetzen können, weil ihre Messgenauigkeit und Stabilität relativ begrenzt waren. Die geringe Leistungsaufnahme schränkte nämlich die Rechenkapazität ein.

Beim Admag AXR ist das anders: Yokogawa hat die Doppelfrequenzerregung erfolgreich mit dem Zweileiterprinzip verknüpft und dabei elektrische wie auch mechanische Teile optimiert. So kann der Rauschanteil am Signal der Durchflussströmung minimiert werden. Das Gerät verhält sich daher ähnlich wie konventionelle Vierleiter-MIDs. Es erreicht vergleichbare Messgenauigkeit und Stabilität, wie sie für den Einsatz in Regelkreisen zur Prozessführung benötigt werden.

Das Doppelfrequenz-Erregungsverfahren von Yokogawa nutzt eine hochfrequente Umschaltung des Magnetfelds in Kombination mit schneller digitaler Datenverarbeitung, um mit Hilfe komplexer Algorithmen den beschriebenen Stabilitäts- und Performancegewinn zu erreichen. Die Leistungsaufnahme des Geräts konnte minimiert werden und beträgt gerade einmal 0,3 VA. Im Vergleich zu einem Vierleiter-MID mit etwa 8-12 VA liegen die Betriebskosten eines Admag AXR daher wesentlich niedriger, was zu einer sehr attraktiven „Total Cost of Ownership“ (TCO) führt.

Neuartige Spulenwickeltechnik

Dabei trägt auch eine neuartige Spulenwickeltechnik zur Leistungssteigerung bei. Aufgrund der Zweileiter-Ausführung steht nämlich Energie nur begrenzt zur Verfügung, sodass der Erregungsstrom in der Regel nicht ausreichen würde, um Messsignale zu erzeugen, in denen sich der Durchfluss-induzierte Anteil ausreichend vom elektrischen Rauschen abhebt. Um dieser Herausforderung zu begegnen, hat Yokogawa ein neuartiges, sehr kompaktes Spulendesign entwickelt. So lassen sich auch bei niedrigen Stromstärken ausreichend starke Magnetfelder erzeugen.

Zudem ist es gelungen, den Rauschpegel insgesamt dadurch zu senken, dass die Innenoberfläche der PFA-Auskleidung des Messrohres noch glatter und gleichmäßiger ausgeführt wird. Auch wird ein spezielles Elektrodensystem eingesetzt, das von vorne herein ein rauscharmes Messsignal liefert. Gemeinsam sorgen alle diese Verbesserungen dafür, dass das Admag AXR konventionellen Vierleiter-MIDs in puncto Messgenauigkeit in nichts nachsteht.

Seine hohe Bedienerfreundlichkeit verdankt das Admag AXR nicht zuletzt seiner mehrzeiligen und hintergrundbeleuchteten Punktmatrix-Flüssigkristall-Anzeige. Damit lassen sich Informationen in sechs verschiedenen Sprachen darstellen. Die Gerätekonfiguration und individuelle Anpassung kann sowohl durch Druckschalter im Geräteinneren als auch mit Hilfe von Magnetschaltern erfolgen, die sich direkt unter dem Display befinden. Dazu muss nicht einmal die Geräteabdeckung geöffnet werden.

Zu den Diagnosewerkzeugen des Admag AXR gehört u. a. eine Elektrodenbelagserkennung, wie sie auch Vierleitersysteme besitzen. Diagnosezustände könnte direkt über das Display, aber auch über mobile Handgeräte, z.B. Fieldmate, ausgelesen werden.

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