具有独立线圈驱动和控制系统的磁性流量计组装件技术方案

技术编号:24934830 阅读:58 留言:0更新日期:2020-07-17 20:20
具有独立线圈驱动和控制系统的磁性流量计组装件。一种磁性流量计组装件具有管状主体,所述管状主体具有两个相对的端部,所述两个相对的端部在其之间限定用于导电流体的流体流路径。磁性流量计组装件进一步包括一对线圈组装件,该对线圈组装件被配置成经由第一和第二线圈驱动器来传递如从电压调控器接收的电流。所述线圈组装件可以因此生成磁场,其中一对测量电极检测由通过所述磁场的导电流体所感生的电压。此外,线圈组装件各自与至少一个传感器电耦合,所述至少一个传感器经由比例‑积分‑微分(PID)控制器来向相应的电压调控器提供反馈,所述比例‑积分‑微分(PID)控制器被配置成最小化在相应的所测量的电流与目标电流之间的误差。

【技术实现步骤摘要】
具有独立线圈驱动和控制系统的磁性流量计组装件
本专利技术一般地涉及用于测量流体的传感器的控制和操作,并且更具体地涉及用于执行流体流量测量的磁性流量计。
技术介绍
磁性流量计通过如下来测量通过管道的导电流体的速度:生成磁场并且测量结果得到的电压。这些流量计依赖于法拉第定律,在法拉第定律中,通过磁场的导电流体的流动引起电压信号,所述电压信号由电极来被感测并且感测的电压与流体速度成比例。磁性流量计组装件一般是插入型磁性仪表或全径(fullbore)磁性仪表。插入型磁性仪表典型地包括被安置到流体流中的传感器主体以及被布置在所述传感器主体的远端处的电极。传感器可以包括生成磁场的导电线圈,所述磁场与流体流相结合地产生电动力(电压),所述电动力(电压)然后由电极来被感测。全径磁性仪表典型地包括沿着流体导管被直排布置的管状主体,其中具有被布置在所述管状主体上的生成跨主体的磁场的导电线圈以及被插入到主体的壁中的电极。尽管这些流量计一般是有效的,但是存在不足。例如,这些设备可能遭受温度变化,假定恒定流率,这影响导电线圈的电阻,从而影响流过线圈的电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制流量计的组装件,所述流量计被配置成测量流路径中的导电流体的速度,所述组装件包括:/n第一线圈组装件电路,其邻近于流路径而生成第一磁场,所述第一线圈组装件电路包括:/n提供第一电压输出的第一电压源;/n被配置成基于第一电压输出而向第一线圈组装件提供第一电流的第一线圈驱动器;以及/n第一传感器,其被配置成测量与第一线圈组装件相关联的第一电性质,所述第一电压源被配置成响应于基于第一电性质所接收的第一反馈信号来修改第一电压输出,以获得规定的第一电流并且生成规定的第一磁场;以及/n第二线圈组装件电路,其邻近于流路径而生成第二磁场,所述第二线圈组装件电路包括:/n提供第二电压输出的第二电压...

【技术特征摘要】
20190109 US 16/2438681.一种用于控制流量计的组装件,所述流量计被配置成测量流路径中的导电流体的速度,所述组装件包括:
第一线圈组装件电路,其邻近于流路径而生成第一磁场,所述第一线圈组装件电路包括:
提供第一电压输出的第一电压源;
被配置成基于第一电压输出而向第一线圈组装件提供第一电流的第一线圈驱动器;以及
第一传感器,其被配置成测量与第一线圈组装件相关联的第一电性质,所述第一电压源被配置成响应于基于第一电性质所接收的第一反馈信号来修改第一电压输出,以获得规定的第一电流并且生成规定的第一磁场;以及
第二线圈组装件电路,其邻近于流路径而生成第二磁场,所述第二线圈组装件电路包括:
提供第二电压输出的第二电压源;
被配置成基于第二电压输出而向第二线圈组装件提供第二电流的第二线圈驱动器;以及
第二传感器,其被配置成测量与第二线圈组装件相关联的第二电性质,所述第二电压源被配置成响应于基于第二电性质所接收的第二反馈信号来修改第二电压输出,以获得规定的第二电流并且生成规定的第二磁场,所述第一和第二规定的磁场被配置成维持邻近于流体流路径的恒定磁场。


2.如在权利要求1中所限定的组装件,进一步包括:第一电压调控器,其基于对应的电压源和对应的反馈信号来调控第一电压输出;以及第二电压调控器,其基于对应的电压源和对应的反馈信号来调控第二电压输出。


3.如在权利要求2中所限定的组装件,其中相应地由第一和第二脉冲宽度调制器(PWM)来输出第一和第二反馈信号,每个PWM被电耦合到相应的电压调控器。


4.如在权利要求3中所限定的组装件,其中第一和第二比例-积分-微分(PID)控制器相应地向第一和第二PWM输出命令以用于创建相应的反馈信号,每个输出命令基于相应的所测量的电性质以及目标电性质。


5.如在权利要求4中所限定的组装件,进一步包括第一和第二误差放大器,其被配置成向相应的PID控制器提供在相应的所测量的电性质与目标电性质之间的计算的差异。


6.如在权利要求3中所限定的组装件,进一步包括第一和第二处理器,其被配置成:
计算在相应的所测量的电性质与目标电性质之间的差异;以及
向相应的PWM计算PID输出命令,以用于创建相应的反馈信号。


7.如在权利要求5中所限定的组装件,其中每个PWM输出在被传送到相应的电压调控器之前被滤波并且缓冲。


8.如在权利要求1中所限定的组装件,其中每个线圈驱动器被具体化为H桥驱动器,所述H桥驱动器被配置成使电流方向交变去往相应的线圈组装件。


9.如在权利要求1中所限定的组装件,其中所测量的第一和第二电性...

【专利技术属性】
技术研发人员:C希奥巴努J罗米鲍
申请(专利权)人:乔治费歇尔图章有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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