[发明专利]电磁感应式流量测量仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测量流动的、传导性的介质的流量的电磁感应式流量测量仪，其带有：由非传导性材料组成的测量管；用于产生大致垂直于测量管的纵轴线贯穿测量管的尤其交变的磁场的磁场产生装置；与介质尤其电流地联结的用于截取在流动的介质中感应的测量电压的两个测量电极；和用于空管识别的测量装置，其中，测量电极沿着垂直于测量管的纵轴线且垂直于磁场方向延伸的连接线布置。

背景技术

电磁感应式流量测量仪(其工作原理基于电磁感应(法拉第感应)的原理)多年来已知并且被广泛地应用在工业测量技术中。根据感应定律在流动的介质(其携带电荷载体(Ladungstraeger)并且流过磁场)中产生垂直于流动方向且垂直于磁场的电场强度。在电磁感应式流量测量仪中由此来利用感应定律，即借助于磁场产生装置(其通常具有两个通电的励磁线圈)来产生磁场，其至少部分地被引导通过测量管，其中，所产生的磁场具有垂直于流动方向延伸的至少一个部件。在磁场内流动的介质的运动通过磁场的且具有一定数量的电荷载体的每个体积元以在该体积元中产生的场强有助于可经由电极截取的测量电压。

因为经由电极所截取的感应电压与介质的在测量管的横截面上平均的流动速度成比例，在测量管的直径已知的情况下可从所测量的电压中直接来确定体积流量。对于应用电磁感应式流量测量仪的前提条件仅是介质的最小传导率。除此之外必须保证，测量管至少如此程度地以介质来填充，使得介质的水平处于测量电极之上。然而因为在测量管未完全填充时根据填充度会出现不可忽略的测量误差，电磁感应式流量测量仪主要最佳地适合于测量管完全填充的应用。出于该原因，电磁感应式流量测量仪实际上大多具有用于空管识别的测量装置，当填充度降低到不再能以所要求的精度来确定所检测的测量值时，其向使用者指出。这例如已在测量管仅填充三分之二时可以是该情况，使得那么不在测量管实际上是“空”的时在实践中所使用的用于“空管识别”的测量装置才产生信号。

如果当其不完全填充时电磁感应式流量测量仪那么也应显示测量值，则填充的程度必须已知，由此可来修正测量值。这样的修正值及其确定例如在文件DE 196 37 716 C1中来讨论。对此，将检查信号电压施加到第一对彼此相对而置的电极处并且来测量由此在第二对彼此相对而置的电极处所引起的反应电压，其中，这两个电极对与介质电联结。基于所确定的在反应电压与检查信号电压之间的比例来确定修正值，其中，相应的修正值之前根据经验来确定并且存储在存储器中。

测量管的填充的程度可根据文件DE 196 55 107 C2还电容地来检测。在此，这两个用于测量介质的流量的电极与介质电容性地相联结，其中，电极与作为电介质的介质形成电容器。借助于这两个电极在此一方面来截取在介质中所感应的电压作为对介质的流通速度的度量，另一方面以交变电压来加载电极并且通过控制和评估线路来确定电极之间的电容作为对在测量管中的传导性的介质的份额的度量。

根据文件DE 10 2009 045 274 Al由此使能够还对部分填充的测量管进行测量，即磁场产生装置布置成使得由此所产生的磁场水平地贯穿测量管并且一电极布置在下侧而另一电极布置在测量管的上侧。布置在测量管之上的电极在此具有导电的非磁性突起(Fortsatz)，其位于测量管中并且在测量运行中与介质相连接。

最后从文件DE 10 2010 001 993 Al中已知一种电磁感应式流量测量仪，在其中除了电磁感应的测量单元之外还设置有温度测量装置，其具有金属壳体，它与介质相接触并且用作用于测量最小传导率的电极。根据最小传导性的存在，然后由评估单元推出一定的填充度。

在现有技术中因此部分地将不同的测量原理相互结合，以便获得关于流量和填充水平的报告。部分地还在不同的时刻来检测流量和填充水平的值。除了可通过填充水平的测量或确定来影响流量的测量的问题之外，尤其当主要设置用于流量测量的测量电极被包括到测量中时，此外存在该问题，即对于填充水平的测量值的不同的测量原理取决于介质的传导性，从而其必须已知，以便能够做出关于填充水平的报告。此外填充水平的测量可受在测量装置的区域中薄的液体膜或者传导性的粘附物影响，从而不能够可靠地区别是“仅”涉及介质粘附还是存在相应的、足够高的填充水平。

发明内容

本发明因此目的在于说明一种开头在其基本结构上所描述的电磁感应式流量测量仪，在其中以尽可能简单的但是仍然可靠的方式能够进行空管识别或者在测量管中介质的填充水平的测量。