[發明專利]帶有多個功能單元的磁感應流量計

在審

• 申請號: 201380035330.8
• 申請日: 2013-08-17
• 公開（公告）號: CN104395699A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: H.布羅克豪斯;W.弗洛林
• 申請（專利權）人: 克洛納有限公司
• 主分類號: G01F1/58
• 分類號: G01F1/58;G01F1/60
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周志明;宣力偉

本發明涉及一種磁感應流量計，其帶有多個功能單元和所有這些功能單元共用的殼體，其中，每個功能單元都具有至少一個用于讓導電介質流過的測量管、用于產生至少還垂直于測量管縱軸線伸展的磁場的磁場產生裝置、至少兩個測量電極，其中，兩個測量電極的虛擬連接線至少基本上垂直于磁場的方向伸展，該磁場垂直于測量管的縱軸線穿過測量管。

磁感應流量計在現有技術中已廣泛公知數十年。對此例如參見文獻K.W.?Bonfig工程博士、教授的“Technische?Durchflussmessung（工程流量測量）”埃森Vulkan出版社第3版2002年第123-167頁以及KROHNE?Messtechnik?GmbH?&?Co.?KG公司（科隆測量技術股份有限兩合公司）的出版物2003年第3版Friedrich?Hoffmann工程碩士的“Grundlagen?Magnetisch-Induktive?Durchflussmessung（磁感應流量測量基礎）”。

用于測量流動介質流量的磁感應流量計的基本原理源于Michael?Faraday（邁克爾·法拉第），他已在1832年提出，采用電磁感應原理來測量導電介質的流速。

根據法拉第感應定律，在被磁場穿過的流動的導電介質中產生一種電場強度，其垂直于介質的流向，并垂直于磁場。法拉第感應定律在磁感應流量計上的應用方式為，借助于具有至少一個磁場線圈通常兩個磁場線圈的磁場產生裝置來產生在測量過程期間隨時間變化的磁場，該磁場至少部分地穿過流經測量管的導電介質。在此，所產生的磁場具有垂直于測量管縱軸線或者垂直于介質流向的分量。

如果按開篇所述，每個功能單元都具有磁場產生裝置，用于產生至少也垂直于測量管縱軸線伸展的磁場，則這里還要再次指出，磁場雖然優選垂直于測量管縱軸線或者垂直于介質流向，但磁場有一個分量垂直于測量管縱軸線或者垂直于介質流向就足夠了。

開頭部分已介紹過，每個功能單元都包括至少兩個測量電極，其中，兩個測量電極的虛擬連接線至少基本上垂直于穿過測量管的磁場的方向伸展。兩個測量電極的虛擬連接線優選實際上—或多或少地—垂直于穿過磁場的磁場的方向。

在流動的導電介質中通過感應而產生的電場強度可以通過直接地即直流地與介質接觸的測量電極作為電壓被測量，或者也可以由非直接地即非直流地與介質接觸的電極被容性地探測。然后由測得的電壓推導出流經測量管的介質的流量。

在現有技術中已知的磁感應流量計的測量誤差如今已相當小，可以實現測量誤差小于0.2%。

已知的磁感應流量計例如參見德國公開文獻197?08?857、10?2004?063?617、10?2008?057?755和10?2008?057?756。這些公開文獻的公開內容在此明確地也援引為本專利申請的公開內容。

很多種應用都要求多個磁感應流量計彼此相鄰地布置和工作。

針對于下述觀察方式，在至少使得由第一流量計的磁場產生裝置產生的磁場至少部分地穿過第二流量計的測量管時，第一和第二磁感應流量計相鄰。不言而喻，相鄰的布置方式并不局限于兩個流量計。

通常無法例如在空間有限的情況下把磁感應流量計之間的空間間距大小選擇得使得它們不相鄰。流量計的屏蔽牽涉到額外的成本和代價。

如果第一流量計和第二流量計在工作中執行測量過程，則一方面并不知道兩個相鄰的流量計的測量過程在時間上是否交疊，另一方面在時間交疊情況下并不知道往往非恒定不變的時間交疊程度有多大。

如果認定兩個相鄰的流量計的測量過程有時間交疊，則由第二流量計的磁場產生裝置產生的磁場，和延伸至第二流量計的測量管的、由第一流量計的磁場產生裝置產生的磁場，在第二流量計的測量管中交疊。兩個磁場的交疊引起按未知的方式變化的感應電壓和對流量測量的相應影響，這意味著測量質量的下降。因此，例如在流經流量計測量管的流量恒定的情況下，流量計會顯示出變化的流量。不言而喻，第二流量計的測量過程也影響第一流量計的流量測量值。

在2011年9月9日申請的即已屬于現有技術的德國專利申請10?2011?112?763.5涉及到在磁感應流量計相鄰布置情況下改善測量質量和改善相鄰磁感應流量計的布置方式的問題。根據該專利申請的方法教導，為了避免因相鄰磁感應流量計的磁場引起流量測量的相互影響變化，使得各個相鄰流量計的測量過程同步。