监控磁感应流量测量传感器功能的方法技术

一种用于监控磁感应流量测量传感器功能的方法，具有测量管（１）和磁场发生器，该磁场发生器具有至少两个线圈（３，５，７１，７３），在测量操作中，该线圈用于产生贯穿测量管（１）的磁场，本方法能够有针对性地监控磁场的产生，其中的线圈（３，５，７１，７３）此外也用于功能监控，其中在功能监控中，线圈（３，５，７１，７３）中的至少一个线圈用作发生器，该发生器产生时变磁场，该磁场贯穿至少一个其他线圈（３，５，７１，７３），将其他线圈（３，５，７１，７３）中的至少一个用作接收器，经过该接收器可导出由时变磁场而感生的接收信号，并且依据该接收信号而监控流量测量传感器的功能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。技术背景在工业测量技术中，为了测量体积流量而釆用磁感应流量测量传 感器。对稍微具有导电性的测量介质中，为了测量其体积流量，将该介 质引导穿过测量管，该介质基本上由垂直于管轴线的磁场贯穿。磁场 通常由两个彼此相对放置的线圈产生，测量管分布于两个线圈之间。 垂直于磁场运动的载流子感应出垂直于穿流方向的电压，可经电极检 测到该电压。对此，两个彼此相对的电极例如以如下方式安置于测量 管的两侧，即两个电极间虚拟的连接线垂直于线圈间的虚拟连接线。 电极与介质或者为电容耦合或者为电流耦合。感应电压与经过测量管 横截面的介质平均流动速度成比例，因而也就与体积流量成比例。在磁感应流量测量中，可能会出现干扰。该干扰又引起产生例如 非理想的磁场、例如通过腐蚀或者振动引起线圈内的匝间短路，或者 又引起产生其他干扰场。因此为了能够识别相应干扰，最好是实施功能监控。在US-A 6,763,729中，例如结合线圈极性变化而监控线圈内电流 的增加，并与特征分布进行比较。在EP-A 1275940中描述了一种方法，在该方法中通过分开激励两个线圈而产生暂时的，有意识不均匀的磁场。该方法通过电极检测的， 由该磁场产生的感应电压而实现监控。但是只有在测量管内存在电导 性介质时，才采用这种形式来监控。
技术实现思路
因此本专利技术的目的为，提供一种监控磁感应流量测量传感器功能 的方法，该方法能够实现有针对性地监控磁场的产生。于是，本专利技术在于，该流 量测量传感器具有-一测量管，一磁场发生器，该磁场发生器包括至少两个线圈，一一所述两个线圈用于在测量操作中产生贯穿测量管的磁场，一一所述两个线圈此外还用于功能监控，其中一在功能监控中一一至少一个线圈用于发生器，---该发生器产生时变磁场，该磁场贯穿其他线圈的至少一个线圈，一一其他线圈中的至少一个作为接收器，经过该接收器可以导出 接收信号，该接收信号由时变磁场而感生，并且一流量测量传感器的功能被依据接收信号而监控。根据一构造，将至少一个预定的线圈用作发生器并将至少另一个 预定线圈用作接收器。根据另一构造，将至少一个线圈不仅仅用作发生器在另一时刻也 用作接收器。根据本方法的一完善，在功能监控中，时变电流流过发生器，由 此而导出接收器内感生的接收信号，并将电流时间分布与接收信号时间分布进行对比。根据本方法的另一完善，在功能监控中，预知的时变电流流过发 生器，由此而导出接收器内感生的接收信号，并将该接收信号时间分 布与参考信号时间分布进行对比。根据本方法的另一完善，根据功能监控而导出状态信号，可将该 状态信号现场提供给用户和/或上位单元。根据一优选安排，接收信号为经过接收器而下降的感应电压。此外，本专利技术还以磁感应流量测量传感器为内容，具有， 一测量管，一磁场发生器，该磁场发生器包括至少两个线圈，一一所述两个线圈用于在测量操作中产生贯穿测量管的磁场，一一电路，该电路连接于线圈，用于功能监控，---所述电路包括发生器电路，在功能监控中，该电路使时变电流流过至少一个线圈，由该电流产生可变化磁场，该磁场贯穿其他 线圈中的至少一个线圈，并且---所述电路还包括接收电路，该接收电路接收在另一线圈感生的接收信号，以及一监控单元，该监控单元用于依据接收信号而监控流量测量传感 器的功能。根据本方法的一完善，磁感应流量测量传感器包括至少一个线圈， 将该线圈分配给一电路，该电路在测量操作中，用于产生磁场且在功 能监控中用作发生器电路。根据所述上一完善的进一步完善，在测量操作中将这些线圈串联 且由唯一的电路供电。在功能监控中，发生器由该电路供电，但是接收器与该电路电分离。本专利技术的一个优点在于，即使在测量管内不存在介质，也可以进 行功能监控。本专利技术的另一个优点在于，如果在功能监控中，根据流过发生器 的电流和由该电流在接收器内感生的电压而安排功能监控，则功能监 控将最大程度地独立于温度和测量管内的介质。附图说明现根据附图和附图中显示的两个实施例对本专利技术和其他优点进行 详述；相同部分在附图中使用了相同的标识。图1以框图形式示意性部分显示了根据本专利技术的磁感应流量测量 传感器的结构；图2显示了 H-电路； 图3显示了T-电路；图4显示了测量操作中流过线圈的电流分布图； 图5显示了接收器电路；图6显示了流过激发器的锯齿型分布的电流和所属的在接收器内 感生电压的分布；图7显示了流过激发器的电流分布，该分布包括线性上升和随后 的线性下降以及所属接收器内感生电压的分布；图8显示了流过激发器的电流的正弦分布和所属接收器内感生电 压的分布；图9显示了具有图4的流过激发器电流的分布和所属接收器内感 生电压的分布；和图IO显示了包括两个线圈的电路系统。具体实施例方式图1以框图形式示意性部分显示了根据本专利技术的磁感应流量测量 传感器的结构，其用于测量至少稍微导电的流动介质的体积流量。其 包括在运转中由介质流过的测量管1。此外提供磁场发生器，用于在测量操作中产生贯穿测量管1的磁 场。该磁场发生器包括至少两个线圈3， 5。例如无芯励磁线圈或者软 芯励磁线圈为合适的线圈。在图1显示的实施例中提供了两个彼此相对放置于测量管1两侧的线圈3， 5。也可采用用于产生磁场的线圈系统，在该系统中在测量管l的周围配置多于两个的线圈。垂直于磁场运动的载流子感生出垂直于其穿流方向的电压。在显示的实施例中提供了两个电极7， 9，该两个电极彼此相对配置于测量 管1两侧，配置方式为两个电极7， 9间的虚拟连接线垂直于线圈3， 5 间的虚拟连接线。电极7， 9与介质或者为电容耦合或者为电流耦合。 感应电压与经过测量管1横截面的介质平均流动速度成比例，因而也 就与体积流量成比例。其中为了避免感应电压的短接，测量管1与介 质的接触区域或者由非导电材料做成或者带有绝缘层。电极7与差动放大器11的同相端连接且电极9与差动放大器11 的反相端连接。从电极7， 9检测到的压差与由磁场感生的电压成比例。 差动放大器11的输出端与分析单元13连接，在测量操作中，该分析 单元由引导至自身的信号而确定流量，该信号再现了感应电压并且能 够后续显示，分析和/或处理。在测量操作中，为了使由线圈3， 5产生的磁场均匀贯穿测量管1， 在测量操作中线圈3， 5例如以彼此一样的电向驱动，以使相同电流流 过两个线圈3， 5。电流由电路15生成并且优选调节到恒定电流值，例 如85mA。优选地周期性改变电流方向，尤其借此可以尽可能地补偿电 极7, 9的电化学干扰电压。图l显示的实施例中，为每一线圈3， 5提供了自己的电路15。替代地也可以将两个线圈3， 5串联并由唯一的电路15供电。这样的优 点为，只需一个电路15并且两个线圈3， 5自动由相同的电流流过。 同步化在此就成为了多余。流过线圈3，5的电流和该电流引起的从属磁场可以由多个电路15 或者一个电路15对流过线圈3， 5的电流进行调节而生成。同样，可 以通过相应布线而调节施加到线圈3， 5的电压。这两种情况是等效的。 例如如EP-A1 0969 268所述的，这种电路15可以为所谓的H-电路和 所谓的T-电路。图2显示了这种电路15的第一实施例的方块电路图。该电路包括 电桥19，该电桥构成H-电路。在第一桥臂内有第一晶体管21的控制 电流通路，在第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监控磁感应流量测量传感器功能的方法，该流量测量传感器具有－测量管（１），　－磁场发生器，该磁场发生器包括至少两个线圈（３，５，７１，７３），－－所述线圈用于在测量操作中产生贯穿测量管（１）的磁场，－－所述线圈此外还用于功能监控，其中－在功能监控中－－线圈（３，５，７１，７３）中的至少一个用作发生器，－－－该发生器产生时变磁场，该磁场贯穿其他线圈（３，５，７１，７３）中的至少一个，－－这些其他线圈（３，５，７１，７３）中的至少一个用作接收器，经过该接收器可以导出由时变磁场而感生的接收信号，并且－流量测量传感器的功能被依据接收信号而监控。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯布德米格，彼得恰博尔德，
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：CH[瑞士]