[发明专利]用于磁感应流量测量设备的电网同步的方法和电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于具有测量变送器和电源的磁感应流量测量设备的电网同步的方法和电路，其中，用于为测量变送器供电的直流信号从电源经两根信号导线被传输至测量变送器。

背景技术

具有电源电网连接(例如，50Hz230伏AC电网)的紧凑磁感应流量测量设备通常具有用于电网同步以使得从电网滤掉可能干扰的装置。例如，磁感应流量测量设备的信号处理的传递函数在例如正好50Hz的电网频率下具有零位。为此，使测量电极信号的积分时间与电网频率同步。来自电网的干扰相应被滤掉，并且测量信号质量必然提高。紧凑磁感应流量测量设备在电源中直接生成电网同步信号，电源通常来说为测量发送器的部件，测量信号和电网同步信号在测量发送器中被处理。然而，对于远程磁感应流量测量设备而言，电网同步信号必须从具有电源的测量发送器被传输至远程布置的测量变送器。在这样的情况下，该距离能够相当于数百米。一个示例将是使用两根额外的电缆用于将电网同步信号从具有电源的测量发送器传输至远程布置的测量变送器。

本发明的目的是提供一种使得能够将同步信号经电缆无抖动地传输至远程测量变送器的方法。

发明内容

该目的由独立权利要求1和6的主题来实现。本发明的进一步的发展和实施例在从属权利要求中阐明。

对于本发明的电网同步而言，磁感应流量测量设备包括测量变送器和电源。电源例如是测量发送器(特别是与测量变送器分离的测量发送器)的部分，即，测量发送器布置成远离测量变送器。该远程能够相当于数百米。为了给测量变送器供电，直流信号从电源经两根信号导线被传输至测量变送器。

在这样的情况下，磁感应流量测量设备由供电网供电。在这样的情况下，磁感应流量测量设备的电源连接到电网并且将电网信号特别是交流信号转换成直流信号。在德国，供电网为具有230伏电网电压和50Hz电网频率的交流电网。相比之下，在美国，电网频率为60Hz。电源还给测量发送器供应能量。

根据本发明，在电源处，因此例如在电源中，产生差分同步信号以使得借助于测量变送器使流量测量与电网频率同步。然后，该差分同步信号经两根信号导线被传输至测量变送器，用于为测量变送器供电的直流信号也经该两根信号导线被传输。差分同步信号被调制成直流信号。以这种方式，不需要额外的电缆用于直流信号和同步信号的分离的传输。

在测量变送器处，差分同步信号然后从直流信号被去除并且相应地特别是在测量变送器中进一步被处理，以使流量测量与电网频率同步。

一般而言差分信号并且具体而言差分同步信号由反向信号和非反向信号(例如，电压信号或电流信号)构成。反向信号一直具有与非反向信号相同的大小但是具有相反的符号。

因此，用于执行本发明的方法的本发明的电路包括：在电源处用于借助于测量变送器产生使流量测量与供电网的电网频率同步的同步信号的装置。在这样的情况下，电源特别是测量发送器的部分，该测量发送器与测量变送器分离。此外，电路包括：适合于在电源处产生差分同步信号以使流量测量与电网频率同步的装置；和在两根信号导线上把差分同步信号传输至测量变送器的装置。而且，电路包括：在测量变送器处将差分同步信号与直流信号彼此分离的装置；和用于处理差分同步信号以使流量测量与电网频率同步的装置。

特别地，这些装置在电源处产生相互反向的脉冲信号，这些脉冲信号经其它装置施加到直流信号上并且经两根信号导线，特别是电缆，特别是双绞线(TP)(其特别是带屏蔽的)被传输，并且然后在测量变送器处，由附加装置分离。

本发明的进一步的优点在于，通过本发明的电路，没有附加抖动施加在同步信号上。

在本发明的方法的第一进一步的发展中，差分同步信号的产生经历下列方法步骤：产生矩形电压信号并且利用脉冲而非矩形电压信号的边沿(edge)来产生差分电压信号作为差分同步信号。差分同步信号因此由反向脉冲电压信号和非反向脉冲电压信号构成。脉冲电压信号的脉冲在矩形电压信号的边沿处同时产生并且因此与矩形电压信号(或电网信号)同相。

如果电网频率波动，则同步信号也以相等程度来改变。例如，差分同步信号的脉冲(或矩形电压信号的边沿)在正弦电网信号的每个过零点处产生。然而，还可想到其它类型的同步。