用于操作过程测量仪表的方法技术

技术编号:2534731 阅读:151 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种过程测量仪表,包括流量变送器,该流量变速器具有测量管、激励装置、用于生成测量信号的传感器装置、以及操作及分析电路。一种方法,用于补偿特别是由于待测液体中的外来物质颗粒或气泡而引起的干扰电势。为此,通过在存储的第一数据集内部确定数字地代表异常的数据组,检测至少部分由于特别是脉冲形状的电子干扰电压而引起的测量信号时间分布异常。为了生成不受干扰的数据集,从存储的第一数据集中除去属于该数据组的数据。

【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,利用该过程测量仪表测量过程容器中容纳的或过程管道中流动的待测介质的至少一种物理测量量,特别是流量、粘度等。特别地,本专利技术涉及一种用于操作磁感应流量计的方法,该流量计测量导电的流动待测液体的体积流量。在工业过程测量技术中,特别是在化工或其它工业过程的自动化中,为了产生现场测量值信号,诸如过程量的模拟或数字表示,使用所谓的现场设备,也就是在过程附近安装的过程测量仪表。对于本领域技术人员所熟知的这种过程测量仪表的例子在以下专利文献中有详细说明EP-A 984 248、EP-A 1 158 289、US-A 38 78 725、US-A 43 08754、US-A 44 68 971、US-A 4 524 610、US-A 45 74 328、US-A 45 94584、US-A 46 17 607、US-A 47 16 770、US-A 47 68 384、US-A 48 50213、US-A 50 52 230、US-A 51 31 279、US-A 52 31 884、US-A 53 59881、US-A 53 63 341、US-A 54 69 748、US-A 56 04 685、US-A 56 87100、US-A 57 96 011、US-A 60 06 609、US-B 62 36 322、US-B 63 52000、US-B 63 97 683、WO-A 88 02 476、WO-A 88 02 853、WO-A 95 16897、WO-A 00 36 379、WO-A 00 14 485、WO-A 01 02816或WO-A 02086 426。要探测的过程量的例子是例如在相应的过程容器(例如管道或水箱)中引导或容纳的液体、气体、蒸汽或气体形式的过程介质的体积流量、质量流量、密度、粘度、料位、压力或温度等。为了探测相应的过程量,过程测量仪表具有相应的通常为物理—电子的测量变送器,其放置在引导过程介质的容器的壁中或者在引导过程介质的过程管道的路线中,并且用于产生至少一个测量信号,特别是电测量信号,其尽可能精确地代表主要的探测过程量。为此,测量变送器还与合适的特别是用于进一步处理或分析至少一个测量信号的测量仪表电子装置相连。该电子装置通常包括驱动测量变送器的操作电路和用于进一步处理其测量信号的测量及分析电路。所述类型的过程测量仪表通常通过连接至测量仪表电子装置的数据传输系统而连接在一起,并且/或者与相应的过程控制计算机相连,过程测量仪表例如通过(4mA~20mA)电流环路和/或通过数字数据总线向该计算机传输测量值信号。在这种情况中用作数据传输系统的是现场总线系统,特别是串行现场总线系统,例如具有相应传输协议的PROFIBUS-PA、FOUNDATION FIELDBUS。传输的测量值信号可以利用过程控制计算机而进一步处理,并且作为相应的测量结果而例如在监视器上可视化,并且/或者转换为用于过程调节制动器(诸如电磁阀、电动机等)的控制信号。为了容纳测量仪表电子装置,这种过程测量仪表还包括电子装置外壳,其例如在US-A 63 97 683或WO-A 00 36 379中所建议的,可以远离过程测量仪表并仅仅通过软性电缆而与其相连,或者其例如在EP-A 903 651或EP-A 1 008 836中所示,直接布置在测量变送器上或者在单独地容纳测量变送器的测量变送器外壳上。例如在EP-A 984248、US-A 45 94 584、US-A 47 16 770或US-A 63 52 000中所示,电子装置外壳往往用于容纳测量变送器的某些机械元件,诸如在工作期间由于机械作用而变形的薄膜状、棒状、套筒状或管状形变体或振荡体;关于这一点,参见上面提到的US-B 63 52 000。为了测量导电流体,经常使用具有磁感应流量变送器的流量计。如果需要,为了简明,下面将仅仅参考流量变送器或流量计。正如已知的,磁感应流量计允许测量在管道中流动的导电流体的体积流量,并将以相应的测量值的形式表示该测量结果;于是,按照定义,测量每一单位时间流经管道横截面的液体体积。磁感应流量计的结构及操作方式对于本领域技术人员是已知的并且例如在以下文献中有详细说明DE-A 43 26 991、EP-A1 275 940、EP-A 12 73 892、EP-A 1 273 891、EP-A 814 324、EP-A 770 855、EP-A 521 169、US-A 60 31 740、US-A 5487 310、US-A 52 10 496、US-A 44 10 926、US-A 2002/0117009或WO-A01/90702。所述类型的流量变送器通常各自具有非铁磁体测量管,其以液密方式通入管道,例如利用法兰或螺纹连接。测量管接触液体的部分通常是不导电的,从而在切割测量管的磁场根据法拉第电磁感应原理在液体中感应的电压中不存在短路。金属测量管通常内部还具有不导电层,例如硬橡胶、聚氟乙烯等,并且它们自己通常是非铁磁体;相反,在测量管整体由塑料或陶瓷,特别是氧化铝陶瓷制成的情况中,不导电层不是必需的。利用两个线圈装置产生磁场,通常每个线圈装置都沿测量管的直径安装在测量管外侧上。每一线圈装置通常包括空心线圈或具有软磁材料芯的线圈。为保证由线圈产生的磁场尽可能均匀,在最常见且最简单的情况中,线圈被同等并导电地串联,从而在工作中它们可以由相同的激励电流穿过。然而,已知在相同方向和相反方向上交替地通过线圈传递激励电流,以能够确定例如液体粘度和/或湍流程度;关于这一点,参见EP-A 1 275 940、EP-A 770 855或DE-A 43 26 991。刚才提到的激励电流是由操作电子装置产生的;电流被调节为恒定值,例如85mA,并且它的方向周期性反向。电流反向是通过在线圈中包含所谓的T型网络或所谓的H型网络而实现的;关于电流调节和电流反向,参见US-A 44 10 926或US-A 60 31 740。提到的感生电压在至少两个流电(即,由于液体而变湿的)测量电极之间或者在至少两个电容(即,例如布置在测量管的管壁之内)测量电极之间,其中每一电极检测电势。在最常见的情况中,测量电极安装在直径上相对的位置,使得它们的公共直径垂直于磁场的方向,并且从而垂直于线圈装置所处的直径。感生电压被放大,并且放大的电压被分析电路调节,以获得测量信号,该测量信号被记录、指示或进一步处理。本领域技术人员例如可以从以下文献了解合适的分析电子装置EP-A 814 324、EP-A 521 169或WO-A 01/90702.原则上,在各个电极处电势的绝对值对于体积流量的测量没有意义,但是仅仅当电势位于电极后的差分放大器的动态范围中(也就是,这个放大器必须不被电势过度激励)并且电势的频率与上述电流方向反向的频率差别不大的条件下,才是这样的。每一电极处的电势不仅仅依赖于根据法拉第原理的磁场(这个依赖性涉及测量管的几何/空间尺寸和液体的特性),还依赖于这个测量信号,该信号是基于法拉第原理的并且应当尽可能干净,其上被叠加了不同类型的干扰电势,正如在EP-A 1 273 892或EP-A 1 273 891中已经讨论的。这些干扰电势可以导致测量精度本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于操作过程测量仪表特别是磁感应流量计的方法,该过程测量仪表具有测量管(11),该测量管插入特别是流动的介质所流经的管道,该方法包括以下步骤:-令介质流经测量管(11);-令特别是双极性的激励电流(Ⅰ)流经流量计的操作电路( 21),以驱动激励装置(12,13),该激励装置布置在测量管(11)上并作用于测量管和/或其中流经的介质;-利用布置在测量管(11)上的传感器装置(14,15),产生对应于物理测量量的至少一个电测量信号(u);-数字化测量信 号(u)或至少它的一部分,以生成代表测量信号(u)的时间分布的数字抽样序列(AF);-存储至少一部分数字抽样序列(AF),以生成第一数据集(DS↓[1]),其瞬时地代表在可预定的时间间隔之内测量信号(u)的时间分布;-通过检 测在存储的第一数据集(DS↓[1])之内数字地代表异常的数据组(DS↓[A]),检测测量信号时间分布中的异常,其至少部分由于在测量信号中包含的特别是脉冲形状的干扰电势(E222)而引起;-从存储的第一数据集中抽出属于所述数据组(DS ↓[A])的数据,以生成无干扰的第二数据集(DS↓[2]);和-使用所述第二数据集(DS↓[2]),确定代表流动的流体的物理量的测量值(X↓[M])。...

【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:托马斯布德米格萨索耶泽尼克
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]

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