磁感應(yīng)流量測(cè)量儀和磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的運(yùn)行方法
【專利摘要】描述并示出一種磁感應(yīng)流量測(cè)量儀，其具有至少一個(gè)供導(dǎo)電介質(zhì)流過的測(cè)量管(1)，具有至少一個(gè)用于生成至少也垂直于測(cè)量管(1)的縱軸線延伸的交變磁場的磁場生成裝置，其中所述磁場生成裝置具有兩個(gè)磁場線圈(2，3)，具有至少兩個(gè)-尤其接觸介質(zhì)的-測(cè)量電極(4，5)。但是沒有顯示的與測(cè)量電極(4，5)連接的用于生成導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)的信號(hào)電壓源或信號(hào)電流源，用于磁場生成裝置的和用于信號(hào)電壓源或信號(hào)電流源的控制電路以及分析電路也屬于所述磁感應(yīng)流量測(cè)量儀。按照本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀通過下述得以改進(jìn)：控制電路或/和分析電路被設(shè)計(jì)為只在小于一半的磁場生成的周期時(shí)間的流量測(cè)量時(shí)間期間對(duì)由測(cè)量電極(4，5)截取的或可截取的用于流量測(cè)量的測(cè)量電壓進(jìn)行分析，和控制電路被設(shè)計(jì)為只在處于流量測(cè)量時(shí)間之外的導(dǎo)電性測(cè)量時(shí)間期間對(duì)測(cè)量電極(4，5)加載導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)。
【專利說明】磁感應(yīng)流量測(cè)量儀和磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的運(yùn)行方法
[0001]本發(fā)明涉及磁感應(yīng)測(cè)量儀和磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的運(yùn)行方法。
[0002]因此本發(fā)明的主題首先是磁感應(yīng)流量測(cè)量儀，其具有至少一個(gè)供導(dǎo)電介質(zhì)流過的測(cè)量管，具有至少一個(gè)用于生成至少也垂直于測(cè)量管的縱軸線延伸的交變磁場的磁場生成裝置，具有至少兩個(gè)-尤其接觸介質(zhì)的-測(cè)量電極，具有與測(cè)量電極連接的用于生成導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)的信號(hào)電壓源或信號(hào)電流源，具有用于磁場生成裝置的和用于信號(hào)電壓源或信號(hào)電流源的控制電路以及具有分析電路。
[0003]多年以來磁感應(yīng)流量測(cè)量儀在現(xiàn)有技術(shù)中廣泛地被人所熟知。為此可以示范性地參考文獻(xiàn)位置“Technische Durchf Iussmessung (技術(shù)流量測(cè)量),作者K.ff.Bonfig教授，工科博士，2002年第3版，Vulkan-出版社，埃森，第123-167頁，和也可以參考文獻(xiàn)位置”Grundlage Magnetisch-1nduktive Durchflussmessung(磁感應(yīng)流量測(cè)量基礎(chǔ))，作者，F(xiàn)riedrich Hoffmann,工科碩士，2003 年第 3 版，KROHNE Messtechnik GmbH&C0.KG 公司印刷品。
[0004]用于測(cè)量流動(dòng)介質(zhì)的流量的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的基本原理可以追溯到米歇爾法拉第，他在1832年就已經(jīng)建議，使用電磁感應(yīng)原理來測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)的流速。
[0005]按照法拉第感應(yīng)定律在有磁場通過的流動(dòng)的，導(dǎo)電的介質(zhì)中垂直于介質(zhì)的流動(dòng)方向和垂直于磁場生成電場強(qiáng)。法拉第感應(yīng)定律在磁感應(yīng)流量測(cè)量儀中是通過下述方式得以充分利用:借助具有至少一個(gè)磁場線圈，通常為兩個(gè)磁場線圈的磁場生成裝置生成在測(cè)量過程期間在時(shí)間上變化的磁場并且所述磁場至少部分地穿過流經(jīng)測(cè)量管的導(dǎo)電介質(zhì)。其中所生成的磁場具有至少一個(gè)分量垂直于測(cè)量管的縱軸線或垂直于介質(zhì)的流動(dòng)方向。
[0006]如果在如在引言中所述，至少一個(gè)“用于生成至少也垂直于測(cè)量管的縱軸線延伸的磁場”的磁場生成裝置屬于所討論的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀，則在這里還需再次指出，雖然優(yōu)選磁場垂直于測(cè)量管的縱軸線或垂直于介質(zhì)的流動(dòng)方向延伸，但是如果磁場的分量能夠垂直于測(cè)量管的縱軸線或垂直于介質(zhì)的流動(dòng)方向延伸，這就已經(jīng)足夠了。
[0007]在開始時(shí)也曾講述，至少兩個(gè)-尤其接觸介質(zhì)的-測(cè)量電極屬于所討論的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀。所述測(cè)量電極用于截取在流動(dòng)介質(zhì)中被感應(yīng)的測(cè)量電壓。優(yōu)選兩個(gè)測(cè)量電極的虛擬連接線至少大致上垂直于磁場的方向延伸，所述磁場垂直于測(cè)量管的縱軸線穿過測(cè)量管。尤其可以如是地設(shè)置測(cè)量電極，使得其虛擬連接線實(shí)際上-或多或少地-垂直于通過測(cè)量管的磁場的方向延伸。
[0008]最后在開始時(shí)講述，測(cè)量電極尤其可以指接觸介質(zhì)的測(cè)量電極。實(shí)際上通過感應(yīng)在流動(dòng)的，導(dǎo)電的介質(zhì)中生成的電場強(qiáng)當(dāng)然可以通過直接地，即與介質(zhì)電流接觸的測(cè)量電極作為測(cè)量電壓被截取。但是也有一些磁感應(yīng)流量測(cè)量儀，在其中不能通過直接地，即不能通過與介質(zhì)電流接觸的測(cè)量電極截取測(cè)量電壓，而是電容式地探測(cè)測(cè)量電壓。
[0009]如果所討論的類型的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的最初的使用目的自然地是通過測(cè)量管測(cè)量介質(zhì)的流量并且是測(cè)量一種至少具有微導(dǎo)電性的介質(zhì)的流量，也就是流量測(cè)量，則磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的使用并不局限于所述使用目的。尤其是磁感應(yīng)流量測(cè)量儀也可以被用于測(cè)量導(dǎo)電性。
[0010]如果其流量會(huì)被測(cè)量的介質(zhì)的導(dǎo)電性對(duì)于某個(gè)目的也總是感興趣或意義重大則可以使用磁感應(yīng)流量測(cè)量儀來測(cè)量導(dǎo)電性。但是其流量會(huì)被測(cè)量的介質(zhì)的導(dǎo)電性對(duì)于流量測(cè)量本身也很重要，這是因?yàn)樵跍y(cè)量電極上可截取的測(cè)量電壓不僅與通過由磁場生成裝置生成的磁場的磁場強(qiáng)度和將被測(cè)量的流量有關(guān)而且還與其流量會(huì)被測(cè)量的介質(zhì)的導(dǎo)電性相關(guān)。
[0011]開始時(shí)所述的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀是這樣一種不僅確定并適用于流量測(cè)量而且此外也確定并適用于導(dǎo)電性測(cè)量的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀，即-為了導(dǎo)電性測(cè)量-具有信號(hào)電壓源或信號(hào)電流源，通過它們生成導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)。
[0012]例如可以從歐洲專利文獻(xiàn)O 704 682的譯本，出版文獻(xiàn)DE 692 32 633 C2中，以及從德語公示文獻(xiàn)，出版文獻(xiàn)DE 102 43 748 Al和10 208 005 Al中了解開始時(shí)所述類型的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀，即也被確定并且適合于導(dǎo)電性測(cè)量的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀。
[0013]本發(fā)明的任務(wù)在于，對(duì)作為本發(fā)明基礎(chǔ)的為人所熟悉的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀進(jìn)行改進(jìn)并且對(duì)特別合適的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的運(yùn)行方法進(jìn)行說明，通過所述方法也能執(zhí)行導(dǎo)電性測(cè)量。
[0014]首先，這時(shí)按照本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的主要特征在于，控制電路或/和分析電路是這樣地設(shè)計(jì):只在小于一半的磁場生成的周期時(shí)間的流量測(cè)量時(shí)間期間對(duì)由測(cè)量電極截取的或可截取的用于流量測(cè)量的測(cè)量電壓進(jìn)行分析，和控制電路是這樣地設(shè)計(jì):只在處于流量測(cè)量時(shí)間之外的導(dǎo)電性測(cè)量時(shí)間期間對(duì)測(cè)量電極加載導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)。
[0015]如開始時(shí)所述，用于生成至少也垂直于測(cè)量管的縱軸線延伸的交變磁場的磁場生成裝置屬于討論中的類型的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀。因此根據(jù)功能需要每次有磁化電流源和至少一個(gè)，通常兩個(gè)磁場線圈屬于磁場生成裝置。如上所述磁化電流源生成交變磁場。在這里涉及的不是正弦形磁場，而是這樣從下述中產(chǎn)生的磁場:一個(gè)或多個(gè)磁場線圈被具有交變極性的直流電流流過，并且在第一一半周期時(shí)間期間在一個(gè)方向和在第二一半周期時(shí)間期間在另一個(gè)方向。
[0016]對(duì)于通過磁化電流在一個(gè)或多個(gè)場線圈內(nèi)生成的磁場適用的是，所述磁場的時(shí)間變化過程不會(huì)準(zhǔn)確地遵守磁化電流的時(shí)間變化過程。實(shí)際上首先在流動(dòng)的直流電開始時(shí)對(duì)于磁場有起振階段和在流動(dòng)的直流電流結(jié)束后有衰減階段。在起振階段結(jié)束后和衰減階段開始之前磁場是恒定的，和因此在現(xiàn)有技術(shù)中只在流量測(cè)量時(shí)間期間對(duì)在測(cè)量電極截取的或可截取的用于流量測(cè)量的測(cè)量電壓進(jìn)行分析，所述流量測(cè)量時(shí)間處于起振階段結(jié)束后和衰減階段開始之前。
[0017]按照歐姆定理導(dǎo)電性，電阻的倒數(shù)產(chǎn)生于施加在測(cè)量電極上的導(dǎo)電性測(cè)量電壓和然后在測(cè)量電極之間流動(dòng)的導(dǎo)電性測(cè)量電流或產(chǎn)生于流經(jīng)測(cè)量電極的，被注入測(cè)量電極的導(dǎo)電性測(cè)量電流和然后在測(cè)量電極上出現(xiàn)的導(dǎo)電性測(cè)量電壓。如果施加導(dǎo)電性測(cè)量電壓，則信號(hào)電壓源的內(nèi)部電阻應(yīng)盡可能地小，如果是基于流經(jīng)測(cè)量電極的，被注入測(cè)量電極內(nèi)的導(dǎo)電性測(cè)量電流，則信號(hào)電壓源的內(nèi)部電阻應(yīng)盡可能地大。優(yōu)選利用被注入測(cè)量電極內(nèi)的導(dǎo)電性測(cè)量電流工作并且然后作為將要確定的導(dǎo)電性的尺度測(cè)量在測(cè)量電極上出現(xiàn)的導(dǎo)電性測(cè)量電壓。
[0018]在按照本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀中，如上所述，當(dāng)不執(zhí)行流量測(cè)量的時(shí)候，則執(zhí)行導(dǎo)電性測(cè)量或當(dāng)不執(zhí)行導(dǎo)電性測(cè)量的時(shí)候則執(zhí)行流量測(cè)量。因此在按照本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中控制電路被設(shè)計(jì)為在流量測(cè)量時(shí)間期間信號(hào)電壓源或信號(hào)電流源被切斷，但是至少高歐姆地接通，以便在流量測(cè)量中，即在流量測(cè)量時(shí)間期間測(cè)量結(jié)果不會(huì)受到信號(hào)電壓源或信號(hào)電流源的影響。
[0019]如上所述，在按照本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀中使用信號(hào)電壓源或信號(hào)電流源工作。優(yōu)選在一種情況下像在另一種情況下一樣利用導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)工作，所述信號(hào)為交變信號(hào)。如果利用信號(hào)電壓源工作，則因此涉及交流電壓源，如果利用信號(hào)電流源工作，則涉及交流電流源。
[0020]在其中不應(yīng)看到限制，在以下始終以信號(hào)電流源屬于按照本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀為依據(jù)。
[0021]在按照本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀中信號(hào)電流源能夠以不同的方式與測(cè)量電極相連接。在以后會(huì)聯(lián)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)對(duì)此進(jìn)行說明，因此在這里暫時(shí)省略與此相關(guān)的說明。
[0022]按照本發(fā)明的另一種完全特別重要的教導(dǎo)，按照本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的特征在于，控制電路被設(shè)計(jì)為除了真正的導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)之外，信號(hào)電流源還與所述導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)時(shí)間延時(shí)地生成校正信號(hào)。通過所述校正信號(hào)能夠減少或消除不同類型或不同原因的測(cè)量誤差。在后面將結(jié)合按照本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的運(yùn)行方法和結(jié)合附圖對(duì)這方面的細(xì)節(jié)情況進(jìn)行解釋。
[0023]如在開始時(shí)所述，磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的運(yùn)行方法也是本發(fā)明的主題，在所述方法中生成導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)并且向測(cè)量電極加載導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)。如之前所述，尤其按照本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的運(yùn)行方法也是本發(fā)明的主題。
[0024]按照本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的運(yùn)行方法的首先和主要特征在于，除了真正的導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)之外，還與所述導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)時(shí)間延時(shí)地生成校正信號(hào)并且也給測(cè)量電極加載校正信號(hào)，將需要在下面對(duì)此進(jìn)行說明。
[0025]已經(jīng)講述，對(duì)于在磁感應(yīng)流量測(cè)量儀中通過一個(gè)磁場線圈或多個(gè)磁場線圈內(nèi)的磁化電流生成的磁場適用的是，所述磁場的時(shí)間變化過程不會(huì)準(zhǔn)確地遵守磁化電流的時(shí)間變化過程，這使得對(duì)于磁場首先在流動(dòng)的直流電流開始時(shí)有起振階段和在流動(dòng)的直流電流結(jié)束后有衰減階段，在起振階段結(jié)束后和衰減階段開始之前磁場是恒定的和因此只在流量測(cè)量時(shí)間期間對(duì)在測(cè)量電極截取的或可截取的用于流量測(cè)量的測(cè)量電壓進(jìn)行分析，所述流量測(cè)量時(shí)間處于起振階段結(jié)束后和衰減階段開始之前。
[0026]對(duì)于按照本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀關(guān)鍵的是，只在小于一半的磁場生成的周期時(shí)間的流量測(cè)量時(shí)間期間對(duì)由測(cè)量電極截取的或可截取的用于流量測(cè)量的測(cè)量電壓進(jìn)行分析和只在處于流量測(cè)量時(shí)間之外的導(dǎo)電性測(cè)量時(shí)間期間對(duì)測(cè)量電極加載導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)。這允許流量測(cè)量時(shí)間與導(dǎo)電性測(cè)量時(shí)間之和準(zhǔn)確地相當(dāng)于磁場生成的周期時(shí)間的一半。但是重要的是流量測(cè)量時(shí)間與導(dǎo)電性測(cè)量時(shí)間總體上是這樣地選擇:流量測(cè)量時(shí)間與導(dǎo)電性測(cè)量時(shí)間之和小于磁場生成的周期時(shí)間的一半，使得在流量測(cè)量時(shí)間與導(dǎo)電性測(cè)量時(shí)間之間具有時(shí)間間隔。
[0027]已經(jīng)多次講述，在已知的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀中只在流量測(cè)量時(shí)間期間對(duì)在測(cè)量電極上截取的或可截取的用于流量測(cè)量的測(cè)量電壓進(jìn)行分析，所述流量測(cè)量時(shí)間處于起振階段結(jié)束后和衰減階段開始之前。也具有這種在實(shí)際中也已實(shí)現(xiàn)的可能性，將導(dǎo)電性測(cè)量時(shí)間在時(shí)間上設(shè)計(jì)為其處于磁場的起振階段之內(nèi)或磁場的衰減階段之內(nèi)。
[0028]如上所述，按照本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的運(yùn)行方法的首先并且主要特征在于，除了“真正”的導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)之外，在磁場生成的每個(gè)周期生成導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)，還與所述導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)時(shí)間延時(shí)地生成校正信號(hào)并且也給測(cè)量電極加載校正信號(hào)。在此為了能夠?qū)Σ煌?，影響測(cè)量精確度的因素作出反應(yīng)，能夠使用不同的校正信號(hào)或校正措施。
[0029]在按照本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的運(yùn)行方法的第一優(yōu)選的實(shí)施方式中生成與導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)對(duì)應(yīng)的，相對(duì)于導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)延遲一半的磁場生成的周期時(shí)間的“第一”校正脈沖。
[0030]對(duì)于在按照本發(fā)明的方法中在磁場的起振時(shí)間期間或磁場的衰減時(shí)間期間生成導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)的情況，本發(fā)明的校正教導(dǎo)在于，“第一”校正信號(hào)在其信號(hào)振幅和其信號(hào)持續(xù)時(shí)間上準(zhǔn)確地與導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)相對(duì)應(yīng)和在磁場的衰減時(shí)間期間或磁場的起振時(shí)間期間向測(cè)量電極加載“第一”校正信號(hào)并且從由導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)生成的測(cè)量電壓和從由“第一”校正信號(hào)生成的測(cè)量電壓中形成平均值。
[0031]在磁感應(yīng)流量測(cè)量儀中磁場的衰減階段不是精確地與磁場的起振階段一致。由所述實(shí)際情況產(chǎn)生的測(cè)量誤差將通過前述的本發(fā)明的教導(dǎo)-部分地或完全地-補(bǔ)償。
[0032]如在開始時(shí)所述在磁感應(yīng)流量測(cè)量儀中通過交變磁場工作。
[0033]此外在上面也講述，交變磁場不是正弦形磁場，而是這樣一個(gè)從下述中產(chǎn)生的磁場:一個(gè)或多個(gè)磁場線圈被具有交變極性的直流電流流過，并且在第一一半的周期時(shí)間期間在一個(gè)方向和在第二一半的周期時(shí)間期間在另一個(gè)方向。這樣的循環(huán)-具有交變極性的直流電流-因此確定磁場生成的周期時(shí)間。因此可以稱之為磁場生成的第一周期時(shí)間，磁場生成的第二周期時(shí)間，等等。在任何情況下都適用的是，每次磁場生成的第二周期時(shí)間分別跟在磁場生成的第一周期時(shí)間之后，第一周期時(shí)間又跟在磁場生成的第二周期時(shí)間之后等等。鑒于此具有又特別重要的另一個(gè)本發(fā)明的教導(dǎo)涉及，在每個(gè)第二周期時(shí)間內(nèi)生成“相位偏移”的導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)作為“第二校正信號(hào)”?！跋辔黄啤钡膶?dǎo)電性測(cè)量信號(hào)理解為極性互換的導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)。因此如果導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)首先由正脈沖和然后由負(fù)脈沖組成，則對(duì)于“相位偏移”的導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)適用的是，它們首先由負(fù)脈沖和然后由正脈沖組成。
[0034]在磁感應(yīng)流量測(cè)量儀中磁場線圈和測(cè)量電極的電容是不對(duì)稱的。由所述實(shí)際情況產(chǎn)生的測(cè)量誤差將通過前述的本發(fā)明的另一教導(dǎo)-部分地或完全地-補(bǔ)償。
[0035]最后在按照本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的運(yùn)行方法中又特別重要的特殊的實(shí)施方式的特征在于，在流量測(cè)量時(shí)間期間，即在沒有向測(cè)量電極加載導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)的情況下，在測(cè)量電極上截取測(cè)量電壓，并且確切地說在每個(gè)半周期內(nèi)截取兩個(gè)測(cè)量電壓，這使得從在第一半個(gè)周期內(nèi)的測(cè)量電壓和在隨后的半個(gè)周期內(nèi)的測(cè)量電壓中形成平均值并且從“真正的”測(cè)量值中減除所述-平均化的-測(cè)量值。其中“真正的”測(cè)量值是在向測(cè)量電極加載導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)的情況下得出的測(cè)量值。
[0036]若多次所述，在按照本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀中利用交變磁場工作。所述交變磁場可能導(dǎo)致“發(fā)出哼哼聲”，即導(dǎo)致“真正的”測(cè)量值與由磁交變場引起的“哼鳴電壓”疊力口。所述-當(dāng)然是不期望的-錯(cuò)誤源通過最后描述的措施預(yù)防。
[0037]詳細(xì)地將具有不同的可能性來設(shè)計(jì)個(gè)改進(jìn)按照本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀和按照本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的運(yùn)行方法。此外應(yīng)參考列在屬于獨(dú)立權(quán)利要求1后面的權(quán)利要求2-9和列在屬于獨(dú)立權(quán)利要求10后面的權(quán)利要求11-14以及后面的結(jié)合附圖對(duì)優(yōu)選的實(shí)施例的說明。在附圖中示出:
[0038]圖1是磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的基本結(jié)構(gòu)的示意圖，
[0039]圖2是屬于按照本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的電路的第一實(shí)施例，
[0040]圖3是屬于按照本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的電路的第二實(shí)施例，
[0041]圖4-圖8是用于解釋按照本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的運(yùn)行方法的不同的實(shí)施例的圖形表示。
[0042]在圖1中僅示意性地以其基本結(jié)構(gòu)顯示的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀由供導(dǎo)電介質(zhì)流過的測(cè)量管1，由用于生成至少也垂直于測(cè)量管I的縱軸線延伸的交變磁場的磁場生成裝置(所述生成裝置在所示的實(shí)施例中具有兩個(gè)磁場線圈2，3)，由兩個(gè)優(yōu)選接觸介質(zhì)的測(cè)量電極4，5和由在圖1中未顯示的部件(即與測(cè)量電極4，5連接的，在圖2和圖3中示出的用于生成導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)的信號(hào)電流源6，在圖2和圖3中示出的用于信號(hào)電流源6的控制電路7)和由在圖2和圖3中示出的分析電路8組成。
[0043]對(duì)于所討論的，既沒有在圖1中也沒有在圖2，3中詳細(xì)地顯示的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀適用的是，控制電路7或/和分析電路8如此設(shè)計(jì)使得只在小于一半的磁場生成的周期時(shí)間的流量測(cè)量時(shí)間期間對(duì)由測(cè)量電極4，5截取的或可截取的用于流量測(cè)量的測(cè)量電壓進(jìn)行分析，和控制電路7被設(shè)計(jì)為只在處于流量測(cè)量時(shí)間之外的導(dǎo)電性測(cè)量時(shí)間期間對(duì)測(cè)量電極4，5加載導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)。也沒有顯示的是，控制電路7被設(shè)計(jì)為在流量測(cè)量時(shí)間期間信號(hào)電流源6被切斷，但是至少高歐姆地接通。
[0044]此外對(duì)于按照本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的特殊的實(shí)施方式適用的是，如在圖2和3所示，在信號(hào)電流源6和每個(gè)測(cè)量電極4，5之間分別連接分壓器電阻9，10。在此將在測(cè)量電極4，5上生成的測(cè)量電壓作為導(dǎo)電性的測(cè)量值進(jìn)行分析。
[0045]在圖2所示的電路中信號(hào)電流源6的第一信號(hào)輸出端12與測(cè)量電極4和信號(hào)電流源6的第二信號(hào)輸出端13與測(cè)量電極5相連接，而對(duì)于在圖2所示的電路適用的是，信號(hào)電流源6的僅一個(gè)信號(hào)輸出端12通過分壓器電阻9，10分別與兩個(gè)測(cè)量電極4，5相連接。在所述電路中將分別在測(cè)量電極4或5與參考電位11之間生成的測(cè)量電壓作為測(cè)量電壓的導(dǎo)電性的測(cè)量值進(jìn)行分析。
[0046]在尤其示出按照本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的特別電路的圖2和圖3中沒有顯示，退耦電容器可以與至少一個(gè)分壓器電阻9，10串聯(lián)連接，優(yōu)選地退耦電容器可以分別與兩個(gè)分壓器電阻9，10串聯(lián)連接，使得通過控制電路7可以調(diào)節(jié)分壓器電阻9，10的電阻值或/和該退耦電容器、一個(gè)或多個(gè)退耦電容器的電容值并且控制電路7被設(shè)計(jì)成，除了真正的導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)之外，由信號(hào)電流源還與所述導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)時(shí)間延時(shí)地生成校正信號(hào)。
[0047]在圖4-圖8所示為用于解釋按照本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的運(yùn)行方法的不同的實(shí)施例的圖形表示。
[0048]在此分別示出示意圖a)顯示磁場的變化過程，示意圖b)顯示流量測(cè)量的變化過程，示意圖c)顯示用于導(dǎo)電性測(cè)量的導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)的變化過程和示意圖d)顯示導(dǎo)電性的測(cè)量值。
[0049]因?yàn)槭疽鈭Da)和b)再現(xiàn)的是廣為人知的現(xiàn)有技術(shù)，在這里就不再對(duì)它們進(jìn)行說明。
[0050]在圖4中還示出:示意圖c)和d)顯示的是在現(xiàn)有技術(shù)中為人所熟知的措施，即在在示意圖c)中所示為只在處于流量測(cè)量時(shí)間之外的導(dǎo)電性測(cè)量時(shí)間期間生成導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)。
[0051]對(duì)于圖5-圖8中的示意圖c)適用的是，除了真正的導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)之外還與真正的導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)時(shí)間延時(shí)地存在校正信號(hào)。既可以向測(cè)量電極加載真正導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)也可以加載校正信號(hào)。這個(gè)校正信號(hào)是什么類型和想通過它們實(shí)現(xiàn)什么目的，從之前的說明和權(quán)利要求11-14得出。
【權(quán)利要求】
1.磁感應(yīng)流量測(cè)量儀，其具有至少一個(gè)供導(dǎo)電介質(zhì)流過的測(cè)量管(I)，具有至少一個(gè)用于生成至少也垂直于測(cè)量管(I)的縱軸線延伸的交變磁場的磁場生成裝置，具有至少兩個(gè)-尤其接觸介質(zhì)的-測(cè)量電極(4，5)，具有與測(cè)量電極(4，5)連接的用于生成導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)的信號(hào)電壓源或信號(hào)電流源(6)，具有用于磁場生成裝置的和用于信號(hào)電壓源或信號(hào)電流源(6)的控制電路(7)以及具有分析電路(8)， 其特征在于， 控制電路(7)或/和分析電路(8)被設(shè)計(jì)為只在小于一半的磁場生成的周期時(shí)間的流量測(cè)量時(shí)間期間對(duì)由測(cè)量電極(4，5)截取的或可截取的用于流量測(cè)量的測(cè)量電壓進(jìn)行分析，并且控制電路(7)被設(shè)計(jì)為只在處于流量測(cè)量時(shí)間之外的導(dǎo)電性測(cè)量時(shí)間期間對(duì)測(cè)量電極(4，5)加載導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀，其特征在于，控制電路(7)被設(shè)計(jì)為在流量測(cè)量時(shí)間期間信號(hào)電壓源或信號(hào)電流源(6)被切斷，但是至少高歐姆地接通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀，其特征在于，在信號(hào)電流源(6)和每個(gè)測(cè)量電極(4，5)之間分別連接分壓器電阻(9，10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀，其特征在于，將在測(cè)量電極(4，5)上生成的測(cè)量電壓作為導(dǎo)電性的測(cè)量值進(jìn)行分析。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀，其特征在于，信號(hào)電流源(6)的僅一個(gè)信號(hào)輸出端(12)通過分壓器電阻(9，10)分別與兩個(gè)測(cè)量電極(4，5)相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀，其特征在于，將分別在測(cè)量電極(4，5)與參考電位(11)之間生成的測(cè)量電壓作為導(dǎo)電性的測(cè)量值進(jìn)行分析。
7.根據(jù)權(quán)利要求3-6中任一項(xiàng)所述的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀，其特征在于，退耦電容器與至少一個(gè)分壓器電阻(9，10)串聯(lián)連接，優(yōu)選地退耦電容器分別與兩個(gè)分壓器電阻(9，10)串聯(lián)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求3-7中任一項(xiàng)所述的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀，其特征在于，通過控制電路(7)可以調(diào)節(jié)分壓器電阻(9，10)的電阻值或/和所述退耦電容器的電容值、一個(gè)或多個(gè)退耦電容器的電容值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀，其特征在于，控制電路(7)被設(shè)計(jì)成，除了真正的導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)之外，信號(hào)電流源(6)還與所述導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)時(shí)間延時(shí)地生成校正信號(hào)。
10.磁感應(yīng)流量測(cè)量儀的運(yùn)行方法，在所述方法中生成導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)并且向測(cè)量電極加載導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)，尤其用于使根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的磁感應(yīng)流量測(cè)量儀運(yùn)行， 其特征在于， 除了真正的導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)之外，還與所述導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)時(shí)間延時(shí)地生成校正信號(hào)并且也給測(cè)量電極加載校正信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，生成與導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)對(duì)應(yīng)的，相對(duì)于導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)延遲一半的磁場生成的周期時(shí)間的“第一”校正信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中在磁場的起振時(shí)間期間或磁場的衰減時(shí)間期間生成導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)，其特征在于，“第一”校正信號(hào)在其信號(hào)振幅和其信號(hào)持續(xù)時(shí)間上準(zhǔn)確地與導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)相對(duì)應(yīng)和在磁場的衰減時(shí)間期間或磁場的起振時(shí)間期間向測(cè)量電極加載“第一”校正信號(hào)并且從由導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)生成的測(cè)量電壓和從由“第一”校正信號(hào)生成的測(cè)量電壓中形成平均值。
13.根據(jù)權(quán)利要求10-12中任一項(xiàng)所述的方法，其中每次磁場生成的第二周期時(shí)間各跟在磁場生成的第一周期時(shí)間之后，其特征在于，在每個(gè)第二周期時(shí)間內(nèi)生成“相位偏移”的導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)作為“第二校正信號(hào)”。
14.根據(jù)權(quán)利要求10-13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在流量測(cè)量時(shí)間期間，即在沒有向測(cè)量電極加載導(dǎo)電性測(cè)量信號(hào)的情況下，在測(cè)量電極上截取測(cè)量電壓，并且更確切地說在每個(gè)半周期內(nèi)截取兩個(gè)測(cè)量電壓，使得從在第一半周期內(nèi)的測(cè)量電壓和在隨后的半周期內(nèi)的測(cè)量電壓中形成平均值并且從“真正的”測(cè)量值中減除這個(gè)-平均化的-測(cè)量值。
【文檔編號(hào)】G01F1/58GK104280078SQ201410509863
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月1日
【發(fā)明者】H·布羅克豪斯, W·弗洛林 申請(qǐng)人:克洛納測(cè)量技術(shù)有限公司