[发明专利]用于调整热式或量热式流量计的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于调整热式或量热式流量计的方法，该方法借助两个温度传感器确定和/或监测在过程中流过导管或者流过测量管的测量介质的流量，其中借助第一温度传感器确定测量介质在一个时间点的实际温度，并且将限定的热功率引导至第二温度传感器，该热功率测定为使得在两个温度传感器之间发生给定温差。

背景技术

通常采用PID调节器用于调整可加热温度传感器。调整方法通常采用调整参数，该调整参数在过程中限定的物理条件下预先确定。作为过程中物理条件的最基本的参数要数流过流量计的测量介质的流速。过程中的物理条件又进一步反映在传热系数中，该传热系数标志了温度传感器到测量介质的热传递。

图1和图2显示了理论温度改变的情况下，现有典型热式流量计的再调整。理论温度的改变对应于温度阶跃，该温度阶跃引起调整过程。理想状态下流量计的反应对应于实线。这里h₀为过程中限定条件下的传热系数，例如条件为穿过导管的测量介质的给定流速。流量计的再调整对温度阶跃反应较快(图1)。流量计几乎立刻就输出测量值，该测量值可靠代表流过导管的测量介质的流速。(图2)。

当测量介质以一定速度流过导管，该速度引起四倍于前述情况的传热系数，该阶跃响应则较少显示理想特性。这种情况以图1和图2中的点划线表示。该特性会持续较长时间直到达到”温度传感器一测量介质”系统的理论温度；同时提供的流量测量值也一样：流量计在较长的时间区间内输出太低的测量值。一般叫做，实际值对应理论值的蠕变接近。

在两个图中还以虚线曲线显示了相反情况。这里传热系数只为具有h₀特性时的值的四分之一(h₀/4)，为此优化调整过程。对温度阶跃的反应显示为系统的过反应：将四倍流速情况中的相同热功率引导至温度传感器，则在调整时会出现尖峰。在这里直到调整到期望的恒定理论温度值也需要较长的时间。调整单元的反应也反应于振动的测量值，这些测量值在调整过程中由流量计输出。根据图1和图2的显示而清楚化了，经过调整过程驱动的，没有考虑到过程中实际物理条件的热式流量计，可能会表现较高的测量准确性。

发明内容

因此本发明的目的是，提供一种在不同过程条件下，快速并准确调整热式流量计的方法。

本发明的解决方案为，在实际状态下测量的实际温差与理论状态下给定的温差出现偏离的情况下，确定下一时间点引导至可加热温度传感器的热功率，其中考虑了过程中时间常数所反映的物理条件而确定热功率。

根据本发明方法的一具有优点的完善，反映了过程中物理条件的时间常数通过下述估计确定：

τ ∝ θ t arg et Q i [ sec ] ]]>

其中

θ_target：加热和非加热温度传感器间的给定温差[℃]

Q_i：在时间点t_i引导至加热传感器的热功率[W]。

作为替代，也可由下述估计确定反映了过程中物理条件的时间常数：