[发明专利]磁感应流量计和用于运行磁感应流量计的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁感应的流量计，具有至少一个测量管，以便导电介质通过；具有磁场产生装置，以便产生至少也垂直于所述测量管的纵向轴延伸的交变磁场，具有至少两个-尤其是接触所述介质的-测量电极；并且具有分析电路，其中，所述磁场产生装置具有至少一个磁场线圈、优选具有电流调节器、优选具有转换桥以及优选具有微控制器。本发明还涉及一种用于运行磁感应流量计的方法。

背景技术

由DE19907864A1已知一种上述类型的磁感应流量计。在这种已知的磁感应流量计中，磁场产生装置可具有一个磁场线圈或两个磁场线圈。对此的原因是，之前已经阐述，磁场产生装置具有至少一个磁场线圈。在已知的磁感应流量计中，磁场产生装置也具有电流调节器、转换桥和微控制器。但因为无论是电流调节器、还是转换桥、还是微控制器均不是功能必需的，所以上面还进一步阐述，磁场产生装置优选具有电流调节器，优选具有转换桥，以及优选具有微控制器。

磁感应流量计这几十年来在现有技术中广为人知。对此，示例性地参照Prof.Dr.-Ing.K.W.Bonfig的《TechnischeDurchflussmessung(技术流量测量)》第3版，Vulkan出版社，Essen，2002年，123至167页，以及Dipl.-Ing.FriedrichHoffmann的《GrundlagenMagnetisch-InduktiveDurchflussmessung(磁感应流量测量基础)》第3版，2003，KROHNEMesstechnikGmbH&Co.KG公司的文献。

用于测量流动介质的流量的磁感应流量计的基本原理援引MichaelFaraday，其在1832年已经提出，应用电磁感应原理来测量可导电介质的流速。

根据Faraday感应定律，在被磁场贯穿的、流动的、可导电的介质内产生垂直于该介质的流动方向并且垂直于该磁场的电场强度。Faraday感应定律在磁感应流量计中通过以下方式得以充分利用，即：借助具有至少一个磁场线圈、通常是两个磁场线圈的磁场产生装置产生在测量过程期间时间上变化的磁场，并且所述磁场至少部分地通过流经测量管的、可导电的介质。在此，所产生的磁场具有至少一个垂直于所述测量管的纵向轴的或垂直于所述介质的流动方向的分量。

如果开头写着：至少一个“用于产生至少也垂直于测量管的纵向轴延伸的磁场”的磁场产生装置隶属于所说的磁感应流量计，那么在这里还应该再一次提示，磁场尽管优选垂直于测量管的纵向轴或垂直于介质的流动方向延伸，但磁场的一个分量垂直于测量管的纵向轴或垂直于介质的流动方向延伸是足够的。

开头也阐述了，至少两个-尤其是接触介质的-测量电极隶属于所说的磁感应流量计。这些测量电极用于量取在流动介质内所感生的测量电压。两个测量电极的虚拟的连接线优选至少基本垂直于与测量管的纵向轴垂直地贯穿测量管的磁场的方向延伸。尤其是可以设置测量电极，使得其虚拟的连接线实际上-或多或少-垂直于贯穿所述磁场的磁场的方向延伸。

最后，开头还阐述了，测量电极尤其可以是这样的接触介质的测量电极。实际上，通过感应在流动的、可导电的介质内所产生的电场强度当然可通过直接、即通过电流与介质接触的测量电极来量取作为测量电压。但也存在磁感应流量计，在其中，并不是通过直接地、即不是通过电流与介质接触的测量电极来量取测量电压，更确切地说电容地检测测量电压。

磁感应流量计在工业领域中开始以交变磁场来运行。在此，出于成本的原因，一个或多个磁场线圈被连接到所存在的交变电压网上，使得磁场基本以正弦的形态来改变其场强。但用基本呈正弦形改变其场强的磁场来运行磁感应流量计具有缺点(参见DE19907864A1，第1栏，第53行，至第2栏，第13行)。

自70年代中期，利用所连接的直流磁场工作的磁感应流量计已经增加地得以实现，在所述磁感应流量计中，即是用所连接的直流电流作为线圈电流来工作。如果利用所连接的直流磁场来工作，就避免了在用其场强基本呈正弦形变化的磁场工作时出现的缺点，但当用所连接的直流磁场来工作时，也存在一些问题(参见DE19907864A1，第2栏，18至41行)。

在DE19907864A1中描述的发明所基于的任务是，设计并且扩展已知的、以所连接的直流磁场工作的磁感应流量计，使得所阐述的取决于系统的切换阶段比此前在现有技术中已知存在的磁感应流量计中的更短，因此能够提高磁场频率、即直流磁场以此切换的频率(参见DE19907864A1，第2栏，42至49行)。