[发明专利]测定在测量管中的介质的流率的方法和装置

说明书

本发明涉及一种测定在测量管中的介质的流率的方法，该介质基本在测量管的轴线方向流过测量管，磁场基本垂直于测量管的轴线地穿过测量管，在基本垂直于测量管轴线上设置的至少一个测量电极上感应测量电压，所感应的测量电压产生在测量管中的介质的体积流量的信息。此外，本发明涉及一种测定在测量管中的介质的流率的装置。

电磁流量计利用电磁感应的原理进行体积流量的测量：相对于磁场垂直地运动的介质的电荷载流子在测量电极上产生电压，该测量电极同样地基本垂直于介质的流动方向设置。这种在测量电极上所感应的电压与介质在测量管的整个截面中的平均流速成比例；因此与体积流量成比例。

测量电极电或电容地连接到介质。如果测量电极与介质相接触，则最后在测量电极的表面上形成覆层。形成覆层导致了流量计的故障。如果覆层是非导电材料形成的，则流量计根本不能再产生任何测量值。

虽然在下文中总是将在测量电极上形成覆层描述为流量计产生故障或丧失功能的原因，但是本发明还是可以普遍地用于识别在电磁流量计上产生的其它的故障。

为消除测量电极上的导电材料形成的不希望的覆层，EP0337292提供了应用直流或交流电压在预定的时间间隔清理测量电极。尽管自动清理测量电极比用手动清理具有很大的优点，但是公知的测量电极自动清理仍然具有如下的缺点：第一，它不能普遍地用于由任何材料构成的覆层-它只是在除去导电覆层时起作用。此外，只能在预先确定的时间间隔上实施预防性的自动清理；因此，不能保证在非常需要的时间点上进行清理。

测量电极的防预性的清理是断续的并且由于许多原因是不理想的：由于测量电压必须首先在整个测量电极上再次建立，因此在清理过程之后的一定的时间周期中不能进行体积流量测量。此外，由于在清理的时间中覆层形成的程度是完全未知的，所以为清理测量电极需要在固定的预定持续时间中提供功率。因此至于在自动清理之后是否实际实现了测量电极的所需的最佳状态要求操作员凭经验判断。通常，可以认为在自动清理之后在测量电极上仍然存在覆层或由于施加的清理电压时间太长造成测量电极已经损坏。

作为一种预防措施如果必须清除测量电极的非导电覆层则中断测量过程将造成更严重的差值。由于非导电覆层仅能够机械地除去，因此在这种情况下流量计的不能工作的时间将更长。这就是说，必须拆卸流量计，手动清理测量电极。

本发明基于这样的目的：提供一种能够自动地识别在电磁流量计中产生的故障的方法和装置。

关于本方法，通过如下的方案实现该目的，将所定义的测试信号传递到测量电极，应用对所定义的测试信号的响应信号和/或应用从对所定义的信号的响应信号中所确定的基准变量，确定测量电极是否产生了正确的测量值。为简洁起见，对所定义的测试信号的响应信号和/或从对所定义的信号的响应信号中所确定的基准变量在下文中都称为实际值。通过依据本发明的方法，可以提前识别隐伏的流量计故障，以便随后能够以预定的方式来消除。

依据本发明的方法一种有利的进一步方案是相应的实际值与预定的理想值进行比较，如果实际值偏离理想值，指示和/或输出和/或存储故障。

依据本发明的方法的优选的实施例仅在实际值落在理想值的预定的容差范围之外才指示和/或输出故障。在流量计的测量操作的过程中干扰的发生通常是隐伏的，因此仅在测量值超过预定的容差时才出现实际的故障。在一个或多个测量电极上形成覆层被认为是以这种隐伏的方式发生故障的一个实例。

还发现如果将理想值作为相应的测量过程和/或系统条件的函数来测定和存储是很有利的。结果，例如在一个测量电极上形成的覆层极大地取决于通常的流速和介质特性。如果参考相应的系统和处理过程的情况选择理想的值，在适当的时候最佳地识别并消除在流量计上的将发生的故障是可能的。

顺便提及的是，在测量电极上非导电覆层的形成使流量计不能再工作。如果包含导电覆层，则流量计产生错误的测量值。

在测量电极上形成导电覆层的情况下，特别有利的是只要指示和/或输出故障就启动自动清理测量电极的电路结构。如果能够自动地清理测量电极，则依据本发明的方法的优选实施例能够通过应用直流或交流实施自动地清理测量电极。相应的电路结构已经公开在EP0337292B1中。

为确保清理的过程造成测量电极损坏的可能性尽可能地小，依据本发明的方法的一个有利的方案是这样选择自动清理测量电极的时间：使覆层基本上完全从测量电极上清除。

在由于在测量电极上形成的导电或非导电覆层引起产生故障的情况下，依据本发明的方法的有利的实施例提供指示和/或输出必须清理测量电极的结果。