[发明专利]用于节能地运行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运行带有测量管道的磁感应流量计的方法。

背景技术

磁感应流量计为了容量的流动测量而利用电子动态感应的原理：介质的垂直于磁场运动的载流子使在相同情况下以基本上垂直于介质的通流方向且垂直于磁场的方向的方式来布置的电极感应出电压。在电极中感应出的测量电压与介质的通过测量管道的横截面求平均的流动速度成比例，进而与体积流成比例。如果已知介质的密度，那么可以确定管路或者说测量管道中的质量流量。通常通过电极对来量取所述测量电压，该电极对布置在测量管道的区域内，在该区域内可以期望最大的磁场强度，进而期望最大的测量电压。所述电极通常流电地与介质耦合；然而也公开了带有无接触电容耦合的电极的磁感应流量计。

所述测量管道要么可以由能够导电的材料例如优质钢制成，要么由电绝缘的材料制成。如果该测量管道由能够导电的材料构成，那么该测量管道必须在与介质进行接触的区域内利用由电绝缘的材料构成的画线工具进行加衬。该画线工具根据温度和介质例如由热塑性的、热固性的或者弹性体的合成材料构成。然而，同样公知带有陶瓷加衬的磁感应流量计。

如果不提供电压供给，那么经常用电池运行磁场设备。这实现了相应磁场设备的自给自足的使用。尤其磁感应流量计能够以这种方式无维修地运行几年。

在使用接触介质的测量电极时，在金属的测量电极与流过测量管道的介质之间的分界面上形成流电的元件，所述元件引起了电化学的干扰电势。该电化学的干扰电势是可变的并且依赖于不同的改变的环境条件例如温度、压力、介质的成分、测量电极的材料和测量管道的材料。如此，例如测量电极的表面的成分可以由于钝化层的形成或者由于腐蚀而改变。变化的电化学的干扰电势叠加上原本的与流过测量管道的介质的流动速度成比例的测量电压。不言而喻的是，通过时间而改变的电化学的电势会对常规的磁感应流量计的测量精度产生负面影响。因此，公知排除干扰信号的方法。特别关键的是，有待测量的介质是带有较低传导能力的介质，该介质以相对较高的流动速度流过所述测量管道。由于相对较大的干扰电压对测量电压的影响，存在这样的危险，即，在噪音干扰中的测量电压消失，由此，不能可靠且可重复地测量流量。

在电极上的与流量成比例的测量电压为几个mV，在流量非常低时可能只有几个μV。与流量成比例的测量电压如已经提到的那样由电化学的干扰电压叠加，所述干扰电压在电极和流体之间的分界层处进行调节。所述电化学的干扰电压是紧贴在测量电极之间的直流电压。所述干扰直流电压可以高达100mV以上，并且以几个十乘方的数量级大于有待分析的与流量成比例的测量电压。额外地，电网频率的干扰电压经常叠加上所述测量电压。

为了在干扰直流电压与信号电压之间进行区分，必需的是磁场的也就是激励磁场的电流的有针对性的依赖于时间的调制，所述电流流过磁感应流量计的线圈。

在磁场强度B＝0时，所述测量电压U等于零。如果将流过线圈的电流提高，那么磁场强度B提高，进而测量电压U同样相应地提高。在线圈电流反转时，也就是在磁场B逆转时，U同样反转符号。使用该效应，以便将所述测量电压从电化学的干扰直流电压中加以区别。

在磁感应流量计的所有组件中，用于产生穿过测量材料的磁场B的线圈装置具有最大的能量需求。

发明内容

因此，本发明的任务在于，提出一种用于运行磁感应流量计的节省能量的方法。

该任务按本发明通过以下方法得到解决，即，所述测量管道由能够至少部分导电的测量材料流过，其中，为了确定流量而借助于至少一个线圈装置来产生时钟脉冲的磁场，该磁场至少部分地穿过所述测量材料，其中，通过流过线圈装置的励磁电流产生所述磁场，其中，以至少一个第一节拍来运行所述磁场，其中，在所述线圈装置没有励磁电流的情况下，借助于至少一个与测量材料相连通的第一测量电极量取在测量材料与参考电势之间的电势差，其中，将该电势差与预定的参考值进行比较，并且其中，在电势差与参考值的偏差低于预定的阈值时，为了确定流量而以至少一个相对于第一节拍降低的第二节拍来运行所述磁场。

所述磁感应流量计的磁场在测量工作中以第一节拍来运行，也就是说周期地通过紧贴在线圈装置上的励磁电流产生所述磁场。为此可以使用单极的励磁电流。作为替代方案，可以周期性地变换励磁电流的极性。磁场的脉动在预定的时间间隔期间例如通过基本上呈梯形的电压或者说电流脉冲进行。然而在预定的时间间隔期间，所述线圈装置不是持续不断地由励磁电流流过，而是阶段性地没有励磁电流。