[發明專利]用于節能地運行磁感應流量計的方法

有效

• 申請號: 200980140768.6
• 申請日: 2009-09-18
• 公開（公告）號: CN102187182A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 馬庫斯·魯費納赫特
• 申請（專利權）人: 恩德斯+豪斯流量技術股份有限公司
• 主分類號: G01F1/60
• 分類號: G01F1/60
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 鄒璐;樊衛民

技術領域

本發明涉及一種用于運行帶有測量管道的磁感應流量計的方法。

背景技術

磁感應流量計為了容量的流動測量而利用電子動態感應的原理：介質的垂直于磁場運動的載流子使在相同情況下以基本上垂直于介質的通流方向且垂直于磁場的方向的方式來布置的電極感應出電壓。在電極中感應出的測量電壓與介質的通過測量管道的橫截面求平均的流動速度成比例，進而與體積流成比例。如果已知介質的密度，那么可以確定管路或者說測量管道中的質量流量。通常通過電極對來量取所述測量電壓，該電極對布置在測量管道的區域內，在該區域內可以期望最大的磁場強度，進而期望最大的測量電壓。所述電極通常流電地與介質耦合；然而也公開了帶有無接觸電容耦合的電極的磁感應流量計。

所述測量管道要么可以由能夠導電的材料例如優質鋼制成，要么由電絕緣的材料制成。如果該測量管道由能夠導電的材料構成，那么該測量管道必須在與介質進行接觸的區域內利用由電絕緣的材料構成的畫線工具進行加襯。該畫線工具根據溫度和介質例如由熱塑性的、熱固性的或者彈性體的合成材料構成。然而，同樣公知帶有陶瓷加襯的磁感應流量計。

如果不提供電壓供給，那么經常用電池運行磁場設備。這實現了相應磁場設備的自給自足的使用。尤其磁感應流量計能夠以這種方式無維修地運行幾年。

在使用接觸介質的測量電極時，在金屬的測量電極與流過測量管道的介質之間的分界面上形成流電的元件，所述元件引起了電化學的干擾電勢。該電化學的干擾電勢是可變的并且依賴于不同的改變的環境條件例如溫度、壓力、介質的成分、測量電極的材料和測量管道的材料。如此，例如測量電極的表面的成分可以由于鈍化層的形成或者由于腐蝕而改變。變化的電化學的干擾電勢疊加上原本的與流過測量管道的介質的流動速度成比例的測量電壓。不言而喻的是，通過時間而改變的電化學的電勢會對常規的磁感應流量計的測量精度產生負面影響。因此，公知排除干擾信號的方法。特別關鍵的是，有待測量的介質是帶有較低傳導能力的介質，該介質以相對較高的流動速度流過所述測量管道。由于相對較大的干擾電壓對測量電壓的影響，存在這樣的危險，即，在噪音干擾中的測量電壓消失，由此，不能可靠且可重復地測量流量。

在電極上的與流量成比例的測量電壓為幾個mV，在流量非常低時可能只有幾個μV。與流量成比例的測量電壓如已經提到的那樣由電化學的干擾電壓疊加，所述干擾電壓在電極和流體之間的分界層處進行調節。所述電化學的干擾電壓是緊貼在測量電極之間的直流電壓。所述干擾直流電壓可以高達100mV以上，并且以幾個十乘方的數量級大于有待分析的與流量成比例的測量電壓。額外地，電網頻率的干擾電壓經常疊加上所述測量電壓。

為了在干擾直流電壓與信號電壓之間進行區分，必需的是磁場的也就是激勵磁場的電流的有針對性的依賴于時間的調制，所述電流流過磁感應流量計的線圈。

在磁場強度B＝0時，所述測量電壓U等于零。如果將流過線圈的電流提高，那么磁場強度B提高，進而測量電壓U同樣相應地提高。在線圈電流反轉時，也就是在磁場B逆轉時，U同樣反轉符號。使用該效應，以便將所述測量電壓從電化學的干擾直流電壓中加以區別。

在磁感應流量計的所有組件中，用于產生穿過測量材料的磁場B的線圈裝置具有最大的能量需求。

發明內容

因此，本發明的任務在于，提出一種用于運行磁感應流量計的節省能量的方法。

該任務按本發明通過以下方法得到解決，即，所述測量管道由能夠至少部分導電的測量材料流過，其中，為了確定流量而借助于至少一個線圈裝置來產生時鐘脈沖的磁場，該磁場至少部分地穿過所述測量材料，其中，通過流過線圈裝置的勵磁電流產生所述磁場，其中，以至少一個第一節拍來運行所述磁場，其中，在所述線圈裝置沒有勵磁電流的情況下，借助于至少一個與測量材料相連通的第一測量電極量取在測量材料與參考電勢之間的電勢差，其中，將該電勢差與預定的參考值進行比較，并且其中，在電勢差與參考值的偏差低于預定的閾值時，為了確定流量而以至少一個相對于第一節拍降低的第二節拍來運行所述磁場。

所述磁感應流量計的磁場在測量工作中以第一節拍來運行，也就是說周期地通過緊貼在線圈裝置上的勵磁電流產生所述磁場。為此可以使用單極的勵磁電流。作為替代方案，可以周期性地變換勵磁電流的極性。磁場的脈動在預定的時間間隔期間例如通過基本上呈梯形的電壓或者說電流脈沖進行。然而在預定的時間間隔期間，所述線圈裝置不是持續不斷地由勵磁電流流過，而是階段性地沒有勵磁電流。