[发明专利]用于操作磁感应流量计的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于操作磁感应流量计的方法。特别地，本发明 涉及一种用于测定流经流量计的介质的流型的方法。

背景技术

在工业过程测量技术中，经常使用磁感应流量换能器，特别是与 化工自动化和/或材料处理相结合，用于测量导电介质的流量。已知磁 感应流量计允许基本上直接测量导电液体的时变流速和/或时变体积流 量并且将其映射为相应的测量值。磁感应流量计的结构和操作方式已 经为本领域技术人员熟知并且例如在以下专利文献中有详细介绍： DE-A 43 26 991、EP-A1 275 940、EP-A 12 73 892、EP-A 1 273 891、 EP-A 814 324、EP-A 770 855、EP-A 521 169、US-B 69 62 087、US-B 69 73 839、US-B 66 34 238、US-A 60 31 740、US-A 54 87 310、US-A 52 10 496、US-A 44 10 926、US-A 2002/0117009或WO-A 01/90702。

所述类型的流量换能器通常各自具有非铁磁性的测量管，其例如 利用法兰或螺旋管件而液密地插入在操作期间引导待测介质的管道线 路中并且相应地由介质流经。测量管接触介质的部分通常实施为不导 电的，以使得测量电压不被短路，测量电压正如根据法拉第感生原理 而由以随时间变化的强度至少部分贯穿测量管的磁场感生的电压。因 此，金属测量管通常在内部具有不导电层，其例如由硬橡胶、聚氟乙 烯或其他塑料制成。在测量管完全由塑料或陶瓷(例如氧化铝陶瓷) 制成的情况，不需要不导电层。

磁场是利用合适的磁铁系统产生的并且合适地耦合入流动介质， 其中这种磁铁系统往往是利用位于测量管外部且在直径上彼此相对的 两个励磁线圈形成的。如果需要，所述类型的励磁线圈具有由导磁材 料制成的线圈铁心，用于引导磁场。为了使得由线圈产生的磁场尽可 能均匀，线圈往往彼此相同并且串联电连接，从而在操作期间相同的 励磁电流流经这两个励磁线圈。然而，还记载了一种情况，其中令励 磁电流交替地同向及反向流经励磁线圈，以通过这种方式能够测定例 如液体的粘度、流动指数和/或流体的扰动程度；关于这一点，请参见 EP-A1 275 940、EP-A 770 855或DE-A 43 26 991。前述的励磁电流是 通过流量计的对应的操作电子器件产生的，并且可以例如为周期性的、 脉冲的或谐波的交变电流。为了产生周期性的励磁电流，通常使用T- 或H-电路形式的开关电路作为方波调制器，通常被控制为具有恒定幅 度的电流流经该方波调制器。

上述感生的测量电压被利用至少两个流电的(即，接触测量介质) 或电容性的(即，例如布置在测量管的管壁内部)测量电极而量取。 最常见的是，测量电极在直径上对置地布置，使得它们公共的直径垂 直于磁场的方向并且因而垂直于励磁线圈彼此相对所处的直径。感生 的测量电压被利用流量计的合适的信号处理电路接收、适当放大、并 调整为测量信号，该测量信号又可以被合适地进一步处理，例如数字 化。本领域技术人员同样已知适当的信号处理电路，特别是在以下文 献中：EP-A 814 324、EP-A 521 169或WO-A 01/90702。

原理上，各个测量电极上的瞬时电势的绝对值对于测量体积流量 不重要，当然，这仅仅是在以下前提下——一方面电势位于在测量电 极之后的差动放大器的设计范围内，也就是这个放大器不能被该电势 过激励；另一方面，电势改变的频率必须明显低于所述的电流方向翻 转的频率。

在每一电极的电势不仅仅依赖于测量管和磁场系统的特性，而是 正如在US-B 67 08 569或US-B 66 34 238中已经讨论的，实际上不可 避免的不同来源的干扰可能叠加在每一电势上并且因而还叠加在实际 测量信号上。测量信号的这种干扰可能是例如由测量线路中感性和/或 容性侵入或者在测量电极上的涂层而引起的。