[發明專利]電磁感應式流量測量儀

在審

• 申請號: 201310327628.8
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103697952A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: W.雷查特;C.克雷塞;R.克里伊森;M.科伯;S.里伊爾;W.霍奇
• 申請（專利權）人: IFM電子有限責任公司
• 主分類號: G01F1/58
• 分類號: G01F1/58
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 陳浩然;楊國治

技術領域

本發明涉及一種用于測量流動的、傳導性的介質的流量的電磁感應式流量測量儀，其帶有：由非傳導性材料組成的測量管；用于產生大致垂直于測量管的縱軸線貫穿測量管的尤其交變的磁場的磁場產生裝置；與介質尤其電流地聯結的用于截取在流動的介質中感應的測量電壓的兩個測量電極；和用于空管識別的測量裝置，其中，測量電極沿著垂直于測量管的縱軸線且垂直于磁場方向延伸的連接線布置。

背景技術

電磁感應式流量測量儀(其工作原理基于電磁感應(法拉第感應)的原理)多年來已知并且被廣泛地應用在工業測量技術中。根據感應定律在流動的介質(其攜帶電荷載體(Ladungstraeger)并且流過磁場)中產生垂直于流動方向且垂直于磁場的電場強度。在電磁感應式流量測量儀中由此來利用感應定律，即借助于磁場產生裝置(其通常具有兩個通電的勵磁線圈)來產生磁場，其至少部分地被引導通過測量管，其中，所產生的磁場具有垂直于流動方向延伸的至少一個部件。在磁場內流動的介質的運動通過磁場的且具有一定數量的電荷載體的每個體積元以在該體積元中產生的場強有助于可經由電極截取的測量電壓。

因為經由電極所截取的感應電壓與介質的在測量管的橫截面上平均的流動速度成比例，在測量管的直徑已知的情況下可從所測量的電壓中直接來確定體積流量。對于應用電磁感應式流量測量儀的前提條件僅是介質的最小傳導率。除此之外必須保證，測量管至少如此程度地以介質來填充，使得介質的水平處于測量電極之上。然而因為在測量管未完全填充時根據填充度會出現不可忽略的測量誤差，電磁感應式流量測量儀主要最佳地適合于測量管完全填充的應用。出于該原因，電磁感應式流量測量儀實際上大多具有用于空管識別的測量裝置，當填充度降低到不再能以所要求的精度來確定所檢測的測量值時，其向使用者指出。這例如已在測量管僅填充三分之二時可以是該情況，使得那么不在測量管實際上是“空”的時在實踐中所使用的用于“空管識別”的測量裝置才產生信號。

如果當其不完全填充時電磁感應式流量測量儀那么也應顯示測量值，則填充的程度必須已知，由此可來修正測量值。這樣的修正值及其確定例如在文件DE?196?37?716?C1中來討論。對此，將檢查信號電壓施加到第一對彼此相對而置的電極處并且來測量由此在第二對彼此相對而置的電極處所引起的反應電壓，其中，這兩個電極對與介質電聯結。基于所確定的在反應電壓與檢查信號電壓之間的比例來確定修正值，其中，相應的修正值之前根據經驗來確定并且存儲在存儲器中。

測量管的填充的程度可根據文件DE?196?55?107?C2還電容地來檢測。在此，這兩個用于測量介質的流量的電極與介質電容性地相聯結，其中，電極與作為電介質的介質形成電容器。借助于這兩個電極在此一方面來截取在介質中所感應的電壓作為對介質的流通速度的度量，另一方面以交變電壓來加載電極并且通過控制和評估線路來確定電極之間的電容作為對在測量管中的傳導性的介質的份額的度量。

根據文件DE?10?2009?045?274?Al由此使能夠還對部分填充的測量管進行測量，即磁場產生裝置布置成使得由此所產生的磁場水平地貫穿測量管并且一電極布置在下側而另一電極布置在測量管的上側。布置在測量管之上的電極在此具有導電的非磁性突起(Fortsatz)，其位于測量管中并且在測量運行中與介質相連接。

最后從文件DE?10?2010?001?993?Al中已知一種電磁感應式流量測量儀，在其中除了電磁感應的測量單元之外還設置有溫度測量裝置，其具有金屬殼體，它與介質相接觸并且用作用于測量最小傳導率的電極。根據最小傳導性的存在，然后由評估單元推出一定的填充度。

在現有技術中因此部分地將不同的測量原理相互結合，以便獲得關于流量和填充水平的報告。部分地還在不同的時刻來檢測流量和填充水平的值。除了可通過填充水平的測量或確定來影響流量的測量的問題之外，尤其當主要設置用于流量測量的測量電極被包括到測量中時，此外存在該問題，即對于填充水平的測量值的不同的測量原理取決于介質的傳導性，從而其必須已知，以便能夠做出關于填充水平的報告。此外填充水平的測量可受在測量裝置的區域中薄的液體膜或者傳導性的粘附物影響，從而不能夠可靠地區別是“僅”涉及介質粘附還是存在相應的、足夠高的填充水平。

發明內容

本發明因此目的在于說明一種開頭在其基本結構上所描述的電磁感應式流量測量儀，在其中以盡可能簡單的但是仍然可靠的方式能夠進行空管識別或者在測量管中介質的填充水平的測量。