[发明专利]用于操作流量测量装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于操作流量测量装置、尤其是感应式流量测量装置的方 法，其中介质流过测量管，还设置有电极结构，所述电极根据液面高度与介质 形成电连接。

背景技术

已知现有技术条件下有多种这类装置。这些装置中有许多均具有附加功 能，除了原本的测量流量之外还能测定其它参数。从公开文献DE 10 118 002 中就可以找出一个示例。这里还通过一个相应的装置将交流信号施加在其中至 少一个电极上，并且在该电极上测量阻抗，以便能够据此对设备进行诊断。这 就意味着最终在同一个电极上测量所馈入的信号以及随后产生的以阻抗形式确 定的响应函数。

已知DE 196 37716中还有其它一些示例。

除此之外，还有一些也能在管道部分充满的情况下测量流速的磁性流量测 量没备。除了以测量速度的形式测量流量之外，还测定介质的液面高度，并由 此求出体积流量。可以使用很多测量提术来测定液面高度。已知可使用一种 分离式电容测量方法进行测定。与此不同的是，可以通过不均匀磁场测定液面 高度。已知也可以在两个电极之间馈入电流，并形成另外两个电极对上的电压 比，以此来测定液面高度。

实施这种方法的前提条件是至少六个电极或者三个电极对与介质形成接 触。如果因液面高度低而没有形成接触，当在某一个电极对上同时馈入电流时， 原则上也可求出两个电极对之间的电压比。为了精密测量流量，且在必要时检 测干扰效应，需要有很高的测量装置灵敏度。由于在这种已知的情况下是在相 同电极上测量馈入信号以及馈出信号，会造成电流或电压测量出现错误。测量 装置将因此而丧失一部分测量灵敏度。

除了要求流量测量装置能够测量流量之外，有时还要能够检测仅仅与流量 间接相关的参数，如介质的导电率、电极沉积等等。因此不仅需要通过测量来 确定液面高度，而且也要能够识别或校正可能使测量失真的其它参数。还要务 必避免在某一个因为电流或电压测量错误而承受负载的电极上进行测量，以便 能够完全执行伴随诊断。

发明内容

因此本发明的目的在于对所述类型的流量测量装置进行适当改进，使得一 方面用较少数量的电极就能实现可靠的液面高度确定的目的、能够更加精确地 测定液面高度、能够明显简化所使用的电子器件、以及除了流速或流量之外还 能可靠检测附加的流参数或者测量装置的工作参数。

采用按照本发明所述的方法可以实现上述目的。

本发明的核心方法在于：在测量管中共有至少4个电极相对于测量管的横 断面布置在半圆周范围内；当在其中一个电极或者一个电极对上馈入至少一个 信号时，在一个电极上或者在一个电极对之间测量电流，而在至少另一个电极 对之间或者相对于公共的地线测量电压，然后比较利用两个不同的电极组合得 到的测量结果，得出不同的电压值和电流值之比，并且由此推测管内的液面高 度和/或电极沉积和/或倾斜安装情况和/或管底部的沉淀和/或其它诊断可能性， 和/或由此校正流速。

在本发明的核心中，通过将一种或多种电压和/或电流施加在一个或多个电 极上而测量传感单元内部的电压和/或电流，从而测定测量管内部的导电率分布。 在一个或多个电极上测量电压和/或电流是在相互之间进行测量的，或者是相对 于基准或地进行测量的。原则上也可以通过磁场产生电场以及产生电压和电 流。

这里首先要使用很多电极，至少是四个。这样就能有足够的电极可供“交 换”组合用来检测测量值的电极对。以这种方式可以防止出现开头所述的错误 测量电流或电压的问题。也就是说，可分别在不同的电极上测量电流和电压， 从而或避免因未知电极阻抗而引起的测量失真。

作为新的研究结果，现在可以运用一种灵活馈电方法，即并非在固定馈电 时求出电压比，而是可以结合针对不同电极模式所测定的电流和电压值，以便 推算出液面高度或者其它参数。实践经验表明，在第一个步骤中就能根据电压 和电流之比求得阻抗，因为阻抗不随馈入电流大小而变化。