用于操作磁力/感应流量计的方法和磁力/感应计技术

本发明专利技术涉及一种用于操作磁力/感应流量计的方法(100)，该磁力/感应流量计用于测量测量管(10)中的介质的流率或体积流量，并且本发明专利技术涉及这种流量计，其中介质受到不同极性和场强的磁场的作用，其中磁场之间的交替引起介质中的电压脉冲，其中在没有磁场的阶段期间的电压脉冲用于电极电压特征的校正的计算。

Method and magnetometer for operation of magnetic/inductive flowmeters

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于操作磁力/感应流量计的方法和磁力/感应计
本专利技术涉及一种用于操作磁力/感应流量计的方法，该磁力/感应流量计用于测量测量管中介质的流率或体积流量，并且本专利技术涉及这种流量计。
技术介绍
磁力/感应流量计已经长时间用于流量测量。磁力/感应流量测量的原理基于在由磁场对流过测量管的导电介质中的流量相关的电压的感应，该磁场垂直于流动方向定向。磁场通常由具有一个或多个线圈的线圈系统产生。流量相关的电压从至少两个测量电极分接并由测量装置评估。因此，能够从测量的电压和已知的磁场确定介质通过管道的流量。通常将极性交替的磁场施加到介质上，以便最小化故障效应，其不管磁场的存在如何，都会在测量电极之间引起可测量的电压，从而使流量测量失真。文献DE10312058A1描述了这种流量计。检测故障效应的另一可能性是在具有磁场的阶段之间配置没有磁场的静止阶段(restphase)并测量故障效应。这在文献US4597295A中提出。这两种反应的缺点在于，在改变为具有反极性的磁场之后或者当存在具有磁场的阶段与具有流量测量或者故障效应测量的静止阶段之间的切换时，需要等到流量计达到稳定状态。因此，损失了宝贵的时间，其然后对于流量测量不可获得。因此，本专利技术的目的是提出一种用于操作磁力/感应流量计的方法和这种流量计，通过其最小化时间损失。
技术实现思路
该目的通过根据独立权利要求1的方法和根据独立权利要求18的磁力/感应流量计实现。在根据本专利技术的用于操作磁力/感应流量计的方法中，该磁力/感应流量计用于测量测量管中介质的流率或体积流量，磁力/感应流量计包括：用于引导介质的测量管；具有至少一个线圈系统的磁体系统，其用于在介质中产生磁场，其中磁场基本垂直于测量管轴，其中磁场是通过向线圈系统施加电线圈电压而引起的；至少一对测量电极，其布置在测量管中，用于检测介质中由磁场感应的电极电压，其中电极电压基本上与流率和磁场的场强成比例，其中电极电压是由介质流过磁场引起的电荷载流子分离引起的；用于操作磁体系统和评估电极电压的测量/操作电路；在馈电阶段期间，产生磁场并检测电极电压，其中馈电阶段具有测量阶段，在测量阶段中磁场基本恒定，其中在测量阶段期间使用电极电压的测量值来计算介质的流率；其中在随后的馈电阶段期间产生反极性的磁场，其中，在第一方法步骤中，当在先前的馈电阶段和随后的馈电阶段之间选择馈电阶段改变时，配置静止阶段，在静止阶段中至少在某种程度上没有施加电线圈电压到线圈系统；其中，在第二方法步骤中，在静止阶段期间检测电极电压；其中，不同阶段之间的磁场的切换引起在介质中的电压脉冲的产生，其中每个阶段可以是馈电阶段或静止阶段，其中，在第三方法步骤中，来自静止阶段的电压脉冲的信息用于确定在馈电阶段期间由该馈电阶段期间的电压脉冲导致的电极电压的故障。特别地，不必为每个馈送阶段改变配置静止阶段；例如，能够在每第n个馈电阶段改变处配置静止阶段，其中n是正自然数。还能够配置静止阶段的不规则序列，其中不规则性基于例如随机算法。除了至少一个线圈系统之外，磁体系统还能够具有用于将磁场引导到测量管外部的场反馈回路。此外，磁体系统能够具有至少一个极靴(poleshoe)，该极靴被配置为在线圈系统和测量管之间传导磁场。至少一个线圈系统能够在每种情况下具有线圈芯。电极电压是由介质经由磁场流动通过测量管引起的电荷载流子的偏转产生的，其中偏转方向取决于电荷载流子的极性。这导致带正电的电荷载流子与带负电的电荷载流子的分离，从而导致电压。在该方法的一个实施例中，在确定故障之后，根据故障校正在静止阶段之前的馈送阶段期间和/或在静止阶段之后的馈送阶段期间的电极电压的特征。在该方法的一个实施例中，通过对至少两个静止阶段的所确定的故障求平均来计算平均故障，其中在平均故障的计算之后校正馈电阶段的电极电压的值或电极电压的测量值。在该方法的一个实施例中，在馈电阶段期间或在静止阶段期间，电极电压被采样至少两次，并且特别地至少二十次，优选地至少五十次。在该方法的一个实施例中，故障的校正包括从馈电阶段期间的电极电压的特征中减去静止阶段的电压脉冲的特征。在该方法的一个实施例中，故障的校正包括至少一个静止阶段的电压脉冲的特征的拟合，其中拟合函数给出关于电压脉冲最大的时间点和幅度和/或电压脉冲的幅度下降的特征和/或达到最终状态的时间点和/或给出最终状态的特性和/或电压脉冲的脉冲宽度的信息，其中，基于通过拟合获得的拟合参数或基于拟合函数参数确定故障，其中最终状态是稳态测量系统的状态，其中测量系统包括磁体系统和磁场区域中的介质，以及具有到测量/操作电路的引线的测量电极。拟合函数能够从纯粹的数学观点中选择。然而，也可以在拟合函数的选择中和/或当拟合函数的参数受限时使用物理或技术条件。在该方法的一个实施例中，拟合至少在第一时间间隔内采用具有全局极值的函数。在该方法的一个实施例中，拟合至少在第二时间间隔内采用单调下降函数，例如幂函数。在该方法的一个实施例中，借助于查找表选择拟合函数或拟合函数参数。在该方法的一个实施例中，在拟合期间或在拟合函数的选择期间使用包括测量电极和测量电极到测量/操作电路的馈电引线以及介质的电路的第一阻抗和/或介质的第二阻抗的测量值。在该方法的一个实施例中，借助于测量电极确定第一阻抗的测量值，和/或其中借助于阻抗探针确定第二阻抗的测量值，其中阻抗探测器属于例如磁力/感应流量计。然而，阻抗探针也能够是外部探针，其测量值经由测量/操作电路的接口传输。在该方法的一个实施例中，至少设备类型和/或示例性类型和/或应用特定参数被用于拟合或拟合函数的选择。在该方法的一个实施例中，n是可选择的，其中选择标准是介质的流量或流量改变。在该方法的一个实施方案中，相邻馈电阶段的测量阶段的磁场的大小彼此相差小于1％，特别是小于0.1％。在该方法的一个实施例中，平均故障的计算相关的静止阶段在第一馈送阶段之前。在该方法的一个实施例中，至少在某种程度上平均故障的计算相关的静止阶段在第一馈送阶段之前，其中至少在某种程度上平均故障的计算相关的静止阶段在第一馈送阶段之后。在该方法的一个实施例中，两个连续馈电阶段的测量阶段或测量阶段和该测量阶段之前或之后的静止阶段的电极电压的校正测量值的差异或校正电极电压的差异被用于确定流量测量值。根据本专利技术的用于测量测量管中介质的流率或体积流量的磁力/感应流量计包括：测量管，其被配置为传导介质；具有至少一个线圈系统的磁体系统，该磁体系统被配置为在介质中产生磁场，该磁场基本垂直于测量管轴；布置在测量管中的至少一对测量电极，这些电极被配置为检测介质中由磁场感应的电压，该电压基本上与流率和磁场的场强成比例；测量/操作电路，其被配置为实施根据本专利技术的方法，以操作磁体系统，以及以评估由一对测量电极检测的电压。在一个实施例中，流量计具有用于检测介质阻抗的阻抗探针。在流量计的一个实施例中，测量/操作电路具有用于传输或接受与外部确定的介质阻抗有关的信息的接口。在一个实施例中，磁体系统包括至少一个场反馈回路，该场反馈回路被设计为至少部分地在与线圈系统相对的测量管侧和线圈系统之间的测量管外部传导磁场。附图说明现在将参考示例性实施例描述本专利技术。图1描绘了用于操作根据本专利技术的磁力/感应流量计的示意性方法序列。图2以示例的方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于操作磁力/感应流量计(1)的方法(100)，所述操作磁力/感应流量计(1)用于测量测量管(10)中的介质的流率或体积流量，所述磁力/感应流量计(1)包括：用于引导所述介质的测量管(10)；具有至少一个线圈系统(21、22)的磁体系统(20)，用于在所述介质中产生磁场，其中所述磁场基本垂直于测量管轴，其中磁场是通过向所述线圈系统(21、22)施加电线圈电压而引起的；至少一对测量电极(31、32)，所述至少一对测量电极(31、32)布置在所述测量管(10)中，用于检测在所述介质中由所述磁场感应的电极电压，所述电极电压基本上与所述流率和所述磁场的场强成比例；用于操作所述磁体系统(20)和评估所述电极电压的测量/操作电路(50)；其中，在馈电阶段期间，产生所述磁场并检测所述电极电压，其中，所述馈电阶段具有测量阶段，在所述测量阶段中所述磁场基本恒定，其中在所述测量阶段期间使用所述电极电压的测量值来计算所述介质的所述流率；其中，在随后的馈电阶段期间产生反极性的磁场，其中，在第一方法步骤(101)中，当在先前的馈电阶段和随后的馈电阶段之间选择馈电阶段改变时，配置静止阶段，在所述静止阶段中至少在某种程度上没有施加电线圈电压到所述线圈系统(21、22)；其中，在第二方法步骤(102)中，在所述静止阶段期间检测所述电极电压；其中，不同阶段之间的切换引起在所述介质中的电压脉冲的产生，其中所述阶段是馈电阶段或静止阶段，其特征在于，其中，在第三方法步骤(103)中，来自所述静止阶段的电压脉冲的信息用于确定在馈电阶段期间由所述馈电阶段期间的电压脉冲导致的所述电极电压的故障。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.20 DE 102016124976.91.一种用于操作磁力/感应流量计(1)的方法(100)，所述操作磁力/感应流量计(1)用于测量测量管(10)中的介质的流率或体积流量，所述磁力/感应流量计(1)包括：用于引导所述介质的测量管(10)；具有至少一个线圈系统(21、22)的磁体系统(20)，用于在所述介质中产生磁场，其中所述磁场基本垂直于测量管轴，其中磁场是通过向所述线圈系统(21、22)施加电线圈电压而引起的；至少一对测量电极(31、32)，所述至少一对测量电极(31、32)布置在所述测量管(10)中，用于检测在所述介质中由所述磁场感应的电极电压，所述电极电压基本上与所述流率和所述磁场的场强成比例；用于操作所述磁体系统(20)和评估所述电极电压的测量/操作电路(50)；其中，在馈电阶段期间，产生所述磁场并检测所述电极电压，其中，所述馈电阶段具有测量阶段，在所述测量阶段中所述磁场基本恒定，其中在所述测量阶段期间使用所述电极电压的测量值来计算所述介质的所述流率；其中，在随后的馈电阶段期间产生反极性的磁场，其中，在第一方法步骤(101)中，当在先前的馈电阶段和随后的馈电阶段之间选择馈电阶段改变时，配置静止阶段，在所述静止阶段中至少在某种程度上没有施加电线圈电压到所述线圈系统(21、22)；其中，在第二方法步骤(102)中，在所述静止阶段期间检测所述电极电压；其中，不同阶段之间的切换引起在所述介质中的电压脉冲的产生，其中所述阶段是馈电阶段或静止阶段，其特征在于，其中，在第三方法步骤(103)中，来自所述静止阶段的电压脉冲的信息用于确定在馈电阶段期间由所述馈电阶段期间的电压脉冲导致的所述电极电压的故障。2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，在所述故障的确定之后，根据所述故障校正在所述静止阶段之前的馈电阶段和/或在所述静止阶段之后的馈电阶段期间的所述电极电压的特征。3.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，通过对至少两个静止阶段的确定的故障求平均来计算平均故障，其中在所述平均故障的计算之后校正馈电阶段的所述电极电压的所述特征。4.根据前述权利要求中的一项所述的方法(100)，其中，在所述馈电阶段期间或在所述静止阶段期间，所述电极电压被采样至少两次，并且特别地至少二十次，优选地至少五十次。5.根据权利要求2至4中的一项所述的方法(100)，其中，所述故障的校正包括从馈电阶段期间的电极电压的特征中减去静止阶段的电压脉冲的特征。6.根据权利要求2至4中的一项所述的方法(100)，其中，所述故障的校正包括至少一个静止阶段的电压脉冲的所述特征的拟合，其中，拟合函数给出关于电压脉冲最大的时间点和幅度和/或所述电压脉冲的幅度下降的特征和/或达到最终状态的时间点和/或最终状态的特性和/或所述电压脉冲的脉冲宽度的信息，其中，基于通过拟合获得的拟合参数确定所述故障，其中，所述最终状态是稳态测量系统的状态。7.根据权利要求6所述的方法(100)，其中，至少在第一时...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·孔，京特·巴尔，
申请(专利权)人：恩德斯豪斯流量技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH