[发明专利]具有零流量测量能力的磁性流量计组装件

说明书

具有零流量测量能力的磁性流量计组装件。一种用于操作磁性流量计的系统和有关方法。所述方法包括将具有第一线圈驱动器的第一线圈组装件和具有第二线圈驱动器的第二线圈组装件驱动到零（0）电势。然后使用一对电极来测量导电流体中的残余电压。所述残余电压对应于零流量测量误差。校正在第一和第二线圈组装件被驱动到非零电势的时候由该对电极所检测的感应电压测量。通过从感应电压测量中减去零流量测量误差来确定经校正的电压测量。最后，基于所述经校正的电压测量来确定经校正的流体速度。所述经校正的流体速度测量计及零流量测量误差。

技术领域

本发明一般地涉及用于测量流体的传感器的控制和操作，并且更具体地涉及用于执行流体流量测量的磁性流量计。

背景技术

磁性流量计通过如下来测量通过管道的导电流体的速度：生成磁场并且测量结果得到的电压。这些流量计依赖于法拉第定律，在法拉第定律中，通过磁场的导电流体的流动引起电压信号，所述电压信号由电极来被感测并且感测的电压与流体的速度成比例。

磁性流量计组装件一般是插入型磁性仪表或全径（full bore）磁性仪表。插入型磁性仪表典型地包括被安置到流体流中的传感器主体以及被布置在所述传感器主体的远端处的电极。传感器可以包括生成磁场的导电线圈，所述磁场与流体流相结合地产生电动力（电压），所述电动力（电压）然后由电极来被感测。全径磁性仪表典型地包括沿着流体导管被直排布置的管状主体，其中电极被模塑到所述主体的壁中，并且导电线圈被布置在所述管状主体上，所述导电线圈生成跨所述主体的磁场。

尽管这些流量计一般是有效的，但是存在不足。例如，当前的磁性流量计的重要特征是仪表的“截止流量”值。“截止流量”值表示磁性流量计可以测量的最低流体速度。所述截止流量值越接近于零，磁性流量计的效用和值就越大。然而，当前的磁性流量计遭受各种测量误差，其阻止接近于零的流体速度的准确测量。此外，通过测量并且追踪这些测量误差，可以获得与流体和测量过程相关的重要信息。

因此，应当领会的是，仍存在对于解决这些担忧的磁性流量计组装件的需要。本发明满足这些需要以及其它需要。

发明内容

简要并且一般而言，本发明提供一种用于操作磁性流量计的系统和有关方法。所述流量计通过如下来测量流路径中的导电流体的速度：利用交变电流来驱动第一和第二线圈组装件，所述交变电流生成交变磁场。在驱动电流极性的改变期间，电流在指定的持续时间内被设置成零，其使得磁场B等于零（参见图6至图8）。当磁场B等于零（0）的时候，测量的液体速度也等于零（0）。然后通过如下来计算经校正的电压测量：从当第一线圈组装件和第二线圈组装件被驱动至非零电势的时候由电极对所检测的感应电压中减去零流量误差。然后根据经校正的电压测量来确定经校正的流体速度，所述经校正的流体速度针对零流量测量误差而被校正。这在较低的流速度下是尤其重要的，并且帮助确定低流量截止值。

所述系统包括：第一线圈驱动器，其用于提供通过第一线圈组装件的第一电流；第二线圈驱动器，其用于提供通过第二线圈组装件的第二电流；以及对应的传感器，其用于相应地测量与第一和第二线圈组装件相关联的电性质。所述系统进一步被配置成响应于测量的电性质来向第一和第二电压调控器提供反馈。照此，所述第一和第二电压调控器可以响应于反馈信号来修改通过第一和第二线圈组装件的电流，并且从而使得能够在流体流路径内产生规定的磁场。

更具体地，通过示例并且不是限制，所述系统包括管状主体，所述管状主体具有相对的端部，所述相对的端部被配置成使能实现在其之间的流体流动。一对测量电极被附连到管状主体，以测量通过流过线圈组装件所产生的磁场的导电流体来感生的电压。通过使用所测量的电压，可以通过使用被电耦合到测量电极的处理器来计算流体速度和流率。