[发明专利]自监测流量测量装置及用于其操作的方法

说明书

技术领域

本发明涉及自监测流量测量装置，该自监测流量测量装置具有介质流过其中的管道系统；以及至少一个流量测量设备，该流量测量设备被安装在管道系统中的测量位置处，用于测量介质在其测量位置处的流量。

背景技术

流量测量装置应用于许多工业工厂中，也应用于水和污水工业中，并且应用于其管道系统中，例如，用于测量流量和/或由此得到的测定变量，以供进行过程控制或者检测泄漏。

在过程控制的背景下，例如泵或阀的控制设备适用于维持期望的流量或控制期望的流量。基于流量测量设备所测定的流量，这些控制设备被设置为对于特定工厂而言是最佳的。

关于安全性，在尤其重要的情况下，流量测量设备能够准确无误地运行，在给定情况下发生的错误能够被立即识别并消除。

控制设备的操作基于控制参数操作来进行，控制参数对于特定过程是确定的。在EP 0 853 775 B1和EP 0 845 118 B1中，描述了用于确定这样的控制参数的方法，在该情况下，在激励系统根据斜坡函数主动地改变被测过程变量，并且基于在该过程中测定的过程变量的测定值，来计算控制参数。

此外，流量测量装置还用于检测管道系统中的泄漏。在这样的情况下，流量测量在管道系统内的至少两个不同的测量位置处执行，全部介质流动通过该管道系统。基于在两个测量位置中的每一个处的这些流量测量，确定在预先确定的时间段中流动通过的介质总量，例如其总质量或其总体积，并且基于对两个介质的量的比较来检测在两个测量位置之间介质是否流失。此外，只有当确保了两个流量测量设备在没有问题的情况下运行时才能够确保可靠的泄漏检测。

为了确保特别是在安全相关的应用中和/或在长期使用流量测量设备的情况下的安全且可靠的流量测量，通常期望偶尔、经常或按照对测量装置进行功能检查。为此，用户更喜欢自动功能检查，在该情况下，测量装置能够自动检查其功能能力。

在这样的情况下，重要的是，尽可能及时地登记在流量测量装置中发生的错误，并且向用户指示这些错误，以使得用户能够以针对工厂及其雇员的安全的方式迅速且可靠地做出反应。在这样的情况下，特别与检测错误相关，错误导致流量测量设备永久显示与随着时间在各种情况下而改变的实际当前的流量发生偏差的恒定测定的流量值。特别是在与过程控制有关的流量测量情况下，该通常被称为“冻结”的测定值的错误可能导致灾难性的后果。当冻结的测定值在工厂的常规操作中对于流量的容许范围中或者甚至与预先确定的期望值相对应时，这种错误特别难以被识别，并且在某种程度上只能很晚才能被识别，甚至可能只能基于可能的危险后果来识别。

在流量测量设备用于监测在测量位置处的流量的预先确定的期望值的维持的应用的情况下，对这种错误的检测特别具有重要意义。在此，如果测定值可能例如由于测量设备电子件（electronics）故障而冻结在与期望值相对应的值，那么可能在很长的时间内都无法被发现。

在US 7,255,012 B2中，描述了一种流量测量装置，该流量测量装置具有安装在测量管中的虹膜型隔膜并且具有可调节的隔膜开口。该隔膜用作阀，经由该隔膜来设定流动通过测量管的期望流量。在这点上，测量落在隔膜上的压差，并由此确定流量。测定的流量在反馈回路中用于以使得出现期望流量的方式来调整隔膜开口。

此外，描述了一种用于该流量测量装置的诊断方法，在该情况下，隔膜的闭合程度在瞬间改变，并且测量与之相关的测定压力差的改变。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提供高度测量安全性和可靠性的自监测流量测量装置及用于其操的作方法。

为此，本发明在于一种自监测流量测量装置，具有

-管道系统，介质流动通过该管道系统，

-控制设备，该控制设备被装在管道系统的入口侧，该控制设备根据预先确定的时间相关的周期性变化曲线（profile）来改变流入管道系统的所有介质的流量，

-至少一个流量测量设备，该至少一个流量测量设备被安装在管道系统中，

--该至少一个流量测量设备位于测量位置处，该测量位置在流动方向上位于控制设备之后，并且流动通过管道系统的全部介质流动通过该测量位置，并且

--该至少一个流量测量设备测量在测量位置处的介质流量，以及

-监测单元，

--该监测单元基于预先确定的时间相关的变化曲线以及在测量位置处测定的流量来监测所测定的流量是否遵循预先确定的时间相关的变化曲线，并且