Magnetisch-induktive Durchflussmesser (MID) – Funktionsweise, Einsatzgebiete und Auswahl

Ein magnetisch-induktiver Durchflussmesser (MID) ist ein präzises Messgerät zur Bestimmung des Volumenstroms elektrisch leitfähiger Flüssigkeiten. Das Messverfahren basiert auf dem Faradayschen Induktionsgesetz und ermöglicht eine berührungslose, verschleißarme und äußerst genaue Durchflussmessung.
Da keine beweglichen Teile im Messrohr vorhanden sind, zeichnen sich magnetisch-induktive Durchflussmesser durch eine hohe Zuverlässigkeit und einen geringen Wartungsaufwand aus.
Magnetisch-induktive Durchflussmesser kommen in zahlreichen Branchen zum Einsatz. Sie werden unter anderem in der Wasser- und Abwassertechnik, der Chemieindustrie, der Lebensmittel- und Getränkeproduktion, der Pharmaindustrie sowie in Energie- und Umweltanlagen verwendet. Überall dort, wo leitfähige Flüssigkeiten wie Wasser, Säuren, Laugen, Schlämme oder Suspensionen präzise gemessen werden müssen, gelten MID als bewährte Lösung.
Zu den wichtigsten Vorteilen eines magnetisch-induktiven Durchflussmessers zählen die hohe Messgenauigkeit über einen großen Messbereich, der nahezu druckverlustfreie Betrieb sowie die Unempfindlichkeit gegenüber Dichte, Viskosität und Temperaturänderungen des Mediums. Voraussetzung für die Messung ist jedoch eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit der Flüssigkeit, weshalb Gase, Dampf und die meisten Öle mit diesem Messverfahren nicht erfasst werden können.

Messprinzip eines magnetisch-induktiven Durchflussmessers (MID)

Ein magnetisch-induktiver Durchflussmesser (MID) misst den Volumenstrom elektrisch leitfähiger Flüssigkeiten berührungslos und mit hoher Präzision. Das Messprinzip basiert auf dem Faradayschen Induktionsgesetz, nach dem in einem elektrischen Leiter eine Spannung erzeugt wird, wenn er sich durch ein Magnetfeld bewegt.
Bei einem magnetisch-induktiven Durchflussmesser übernimmt die fließende Flüssigkeit die Rolle des bewegten Leiters. Das Messrohr wird von einem Magnetfeld durchdrungen, das durch Spulen erzeugt wird. Strömt die elektrisch leitfähige Flüssigkeit durch dieses Magnetfeld, entsteht eine elektrische Spannung. Diese wird von gegenüberliegenden Elektroden erfasst und ausgewertet.
Da die induzierte Spannung proportional zur Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit ist, kann der Durchflussmesser daraus den Volumenstrom exakt berechnen.

Das Messprinzip eines magnetisch-induktiven Durchflussmessers lässt sich in vier Schritten erklären:

• Erzeugung eines Magnetfeldes
Durch elektromagnetische Spulen wird durch die Rohrwandung ein definiertes Magnetfeld innerhalb des gesamten Messrohres erzeugt. Das Magnetfeld verläuft senkrecht zur Flussrichtung der Flüssigkeit.
• Durchströmung des Messrohres
Als bewegter Leiter fließt eine elektrisch leitfähige Flüssigkeit durch das Messrohr und somit durch das Magnetfeld.
• Induktion einer Messspannung
• Kein Durchfluss vorhanden:
  Die elektrische Ladung in der Flüssigkeit ist gleichmäßig verteilt.
  Es kann keine Spannung gemessen werden.
  
• Durchfluss vorhanden:
  Sobald die Flüssigkeit zu fließen beginnt, übt das Magnetfeld auf die geladenen Teilchen eine Kraft aus.
  Die positiv bzw. negativ Ladungen werden getrennt und sammeln sich im Bereich der beiden Elektroden an.
  Somit entsteht eine elektrische Spannung, die über die beide Elektroden erfasst und gemessen wird.
  Je höher die Fließgeschwindigkeit, desto größer ist die gemessene Spannung.
• Berechnung des Durchflusses
In einer nachgeschalteten Auswerte-Elektronik wird das Spannungssignal gemssen und daraus die Fließgeschwindigkeit bzw. der Volumenstrom berechnet.


Faradaysches Induktionsgesetz

Das Messprinzip basiert auf folgender physikalischer Beziehung:
U = B × L × v
Dabei gilt: U = induzierte Spannung
B = magnetische Flussdichte
L = Elektrodenabstand
v = Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit
Da Magnetfeld und Elektrodenabstand konstant sind, ist die gemessene Spannung direkt proportional zur Geschwindigkeit des Mediums.

Vorteile und Nachteile

Vorteile

• Keine beweglichen Teile und dadurch nahezu verschleißfrei
• Hohe Messgenauigkeit über einen großen Messbereich (bis 0,2% vom M.W.)
• Wartungsarmer Betrieb
• Kein zusätzlicher Druckverlust durch Einbauten im Messrohr
• Geeignet für verschmutzte, abrasive oder feststoffhaltige Medien
• Unempfindlich gegenüber Druck- und Temperaturschwankungen
• Bidirektionale Messung in beide Fließrichtungen möglich

Nachteile

• Nur für elektrisch leitfähige Flüssigkeiten geeignet
• Mindest Leitfähigkeit des Mediums erforderlich
  typischerweise zwischen 5 und 20 µS/cm.
• Höhere Anschaffungskosten im Verleich zu meachanischen Messprinzipien
• Einfluss elektromagnetischer Störungen
  Starke elektromagnetische Felder, unzureichende Abschirmung der Signalleitungen oder unzureichende Erdung des Messsystems, können die Messsignalqualität beeinträchtigen

Einsatzbereiche

• Wasser und Abwasser
• Chemische Industrie
• Lebensmittel- und Getränkeindustrie
• Pharmaindustrie
• Bergbau und Schlämme
• Energie- und Umwelttechnik

Hersteller

• Endress+Hauser GmbH+Co. KG Typen: Promag, Proline
• Heinrich Messtechnik GmbH Typen: EPS, PIT
• Kobold Messring GmbH Typen: MIK, MIM, MIS
• KROHNE Messtechnik GmbH Typen: Optiflux, Waterflux
• Siemens AG Typen: Sitrans
• Yokogawa Deutschland GmbH Typen: ADMAG
• ...und Andere
Hinweis zur Autorenschaft
Alle auf schwebekoerper.de veröffentlichten Fachartikel mit Namensnennung wurden von Harald Peters persönlich erstellt oder fachlich geprüft.
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Autor dieses Artikels:
Harald Peters – Fachautor für Durchflussmesstechnik.
Letzte Aktualisierung der Seite: 2026