CN102203569A - 用于磁流量计的流体扰动补偿 - Google Patents

Abstract

一种用于磁流量计的变送器，包括电流源、存储器和信号处理器。电流源给磁流量计通电，使得磁流量计响应于过程流产生感应电动势。存储器存储流动构造，该流动构造描述过程流中的流管扰动。信号处理器确定作为感应电动势的函数和作为流动构造的另外的函数的流量。

Description

用于磁流量计的流体扰动补偿

技术领域

本发明大致涉及用于过程流体控制的流量测量。更具体地，本发明涉及在遭受上游或下游流管扰动(flow pipe disturbances)时的磁流量计的补偿技术。

背景技术

精确和准确的流量控制对于大范围的流体处理应用至关重要，这里，大范围的流体处理应用包括大体积流体处理、食物和饮料制备、化学和药物、水和空气分配、烃类抽提和加工、环境控制、和利用热塑性塑料、薄膜、胶水、树脂和其它流体材料的一系列制造技术领域。

每个具体应用中使用的流量测量技术取决于所包括的流体，以及相关的过程压力、温度和流速。代表性的技术包括：涡轮装置，其测量作为机械旋转的函数的流量；毕托传感器和压差装置，其测量作为白努利效应或流量限制器上的压降的函数的流量；漩涡和科里奥利装置，其测量作为振动效应的函数的流量；和质量流量计，其测量作为导热率的函数的流量。

磁流量计或“mags”与这些技术的区别在于：磁流量计经过法拉第定律来表征流量，法拉第定律取决于电磁作用，而不是机械或热力效应。具体地，磁流量计依靠过程流体的导电率，和当流体流过磁场区域时感应的电动势或EMF。

在“脏”(侵蚀和腐蚀)的流动环境中，包括水力破碎和危险的化学处理应用中，并且当其它技术需要不适当的压降或节流时，磁流量计具有特别的优点。然而，因为磁流量计取决于电磁感应，它们也造成了一些工程上的挑战。具体地，磁流量计是“单点”测量装置，而不是多点(平均)装置，这使得它们容易遭受过程流中的漩涡和其它不一致性扰动的影响。

为了降低流管扰动的影响，典型地，安装引导管线需要在磁流量计的上游和下游均延伸的“直管”安装区。不幸的是，物理上、经济上和时间上的限制时常导致不可能严格根据这些要求安装流量计。因此，有必要提出补偿流管扰动的改进的磁流量测量技术，其在降低安装成本和给系统设计选择提供更大灵活性的同时，提高了精度和准确性。

发明内容

本发明涉及磁流量计和用于磁流量计的变送器。磁流量计包括管部分、线圈和横跨管部分定位的至少两个相对的探头。变送器包括电流源、信号处理器和用户界面。

电流源给线圈通电，以便在管部分上产生磁场。探头检测由过程流通过磁场所感应的电动势。信号处理器确定作为感应电动势的函数的过程流量。

变送器还包括用户界面。描述磁流量计安装的流动构造输入到界面，包括上游或下游流管扰动。这允许信号处理器对流量进行流动扰动补偿，其确定作为流动构造的函数的补偿流量。

附图说明

图1是具有变送器的磁流量计的示意侧视图；

图2是图1中的磁流量计的示意端视图。

具体实施方式

图1是集成了变送器20的磁流量计10的示意侧视图。流量计本体11包括具有内衬13和过程接头14的管部分12，具有变送器安装件16的壳体15，线圈17，探头18和探头盖19。管部分12和内衬13使用点划线或虚线以截面表现方式显示。位于流量计本体内部的线圈17和探头18也以虚线显示。

变送器20在变送器安装件16处安装到流量计本体11。变送器20包括变送器壳体21、接线盒22、电子/本地操作者接口(LOI)组件23、接线盖24和导电连接25。接线盒22和LOI组件23在变送器壳体21的内部，并以虚线显示。

在图1的具体实施例中，变送器20经变送器安装件16直接安装到流量计本体11，变送器安装件16提供用于变送器20和流量计10之间的电连接的内部通路。在可选实施例中，变送器20远程地安装，并且设置有到变送器本体11的外部电连接和数据连接。在集成的和远程安装的实施例中，术语“磁流量计”包括区别于变送器20的流量计本体11，和流量计本体11与变送器20的组合。

在该实施例中，管部分12提供通过流量计本体11的过程流通道。典型地，管部分12包括具有圆形截面的一段过程流管或导管。在一个实施例中，例如，管部分12包括内(内部)直径PD大约为8英寸(8″，或大约20cm)的圆形管，但是该尺寸根据应用而变。在一些实施例中，例如，PD在2英寸和12英寸(2″-12″，或大约5cm-30cm)之间的范围内。在其它实施例中，管直径PD在该范围之外，或者，可选地，管部分12形成为椭圆形、矩形或其它非圆形导管。

典型地，管部分12由耐用的、可机加工的、抗腐蚀和非磁性金属制成，例如不锈钢、铝、铜或黄铜，或这些材料的组合。在可选实施例中，管部分12由耐用的聚合材料形成，例如PVC(聚氯乙烯)塑料或ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)塑料，或其它塑料聚合物。

内衬13沿直径PD衬垫管部分12，在管部分12和过程流之间形成电的、化学的和机械的屏障。内衬13使管部分12与过程流隔离开，不与过程流电接触，并且防止过程流体中的化学剂和磨蚀剂引起的侵蚀和腐蚀。

典型地，内衬13包括聚氨酯或其它非磁性绝缘聚合材料，但是成分根据过程流体流而变化。在一些实施例中，例如，为了对不同过程流体范围提供化学的、电的和腐蚀保护，保护性内衬13包括Teflon

，Tefzel

，Neoprene，Ryton

PPS或天然橡胶。用于内衬13的这些和其它合适的材料可以从各种商业供应商获得，包括德拉威州维明顿的DuPont公司、德克萨斯州伍德兰的Chevron Phillips Chemical公司、和明尼苏达州Chanhassen 的Rosemount有限公司、Emerson Process Management公司。在可选实施例中，管部分12和内衬13利用适用于管部分12和内衬13的耐用的、绝缘的和非磁性材料形成在一起，例如利用PVC塑料或ABS塑料。

保护性/绝缘内衬13具有厚度T，使得通过流量计本体11的流动通道具有直径D＝PD-2T。厚度T通常与管直径PD成比例，尽管该关系不是严格的线性。对于8英寸(20cm)的管，例如，典型地，绝缘内衬13的厚度T大约0.188英寸(0.188″或大约4.8mm)。在其它实施例中，厚度T的范围从大约十分之一英寸或更小(T≤0.10″或大约2.5mm)变化到大约四分之一英寸或更大(T≥0.25″或大约6.4mm)。该范围与直径PD大约2英寸至1英尺(2″-12″，或大约5-30cm)的管大致对应。

过程接头14形成到管部分12的一端或两端上，以便形成到过程流系统的流体接头。接头14典型地包括与管部分12相同的材料，并且经机加工、钻孔、切削、焊接和其它制造技术的组合形成到管部分12上。

过程接头14的具体结构根据实施例而变，以便适合大范围的不同过程流连接。这些包括但不限于通孔螺栓安装接头法兰(如图1所示)、外部环和轴套安装(ring and collar mount)、螺纹管装配、压配合、和适用于机械或化学焊接的以系列不同表面。

流量计壳体15由强的、耐用的、可机加工的材料(包括不锈钢、黄铜、铝、铜和各种耐用聚合物，例如PVC或ABC塑料)的组合而形成。这些材料形成为一些侧壁、端壁、盖板和其它结构，并且通过机械方法组装，例如焊接、螺纹和螺栓连接。

壳体15形成大致环形绝缘和保护性外壳，该外壳包围管部分12的中心区域，该中心区域包括线圈17、探头18和流量计本体11的其它内部元件。典型地，外壳15还形成管部分12上的压力密封，以防止腐蚀流体、爆炸气体和其它危险物的流入。

线圈17包括一些铜或其它导电线绕组。线圈17靠近管部分12的外半径定位，以便当设置有通电电流时产生横跨过程流通道的磁通。

在一些实施例中，线圈17包括软铁芯，以增加磁通或成形磁力线。在另一些实施例中，流量计本体11包括额外的软磁通返回部件，以提高场强度和一致性，并且降低壳体15外部的弥散场。

探头(或探头电极)18包括电传感器或电极，其响应于流过磁场的过程流横跨管部分12所感应的EMF。探头电极18由抗腐蚀和耐侵蚀的导电材料制成，其根据过程流的特性和期望的寿命而变。在一些实施例中，探头电极18由不锈钢(例如266SST)或由钽、白金、钛、Hastelloy

或其它特殊合金制成。这些类型的探头可从Rosemount有限公司和其它的商业供应商获得，包括印地安那州科科莫的Haynes International公司。

流量计10包括两个相对的探头18，管部分12的每侧上都设置一个探头。探头电极18有时绕轴向中心线C_L“时钟转动”或旋转，如下面的图2所示，从而使得它们不共享一个水平面。

在一些实施例中，每个探头电极18被探头盖19覆盖，但是这里仅显示一个。当使用时，探头盖19在流量计本体11上形成机械和压力密封。在一些实施例中，为了接触到探头18，探头盖19能够移除，并且在其它一些实施例中，在安装探头18之后，探头盖19被焊接到流量计本体11或被永久地连接到流量计本体11。

变送器壳体21由耐用材料制造，例如金属或耐用塑料、或这些材料的组合，形成围绕接线盒22、电子/LOI组件23和变送器20的其它内部元件的保护外壳。该外壳提供电和热绝缘，屏蔽了不利的环境情况，包括湿气和腐蚀或爆炸物，并且防止与加工机械、工具、下落物和其它潜在危险物的意外接触。变送器壳体21还提供内部安装结构，其将内部元件固定在适当位置。

接线盒22包括由耐用塑料或绝缘材料制成的块体，带有一些导电端子连接件。这些端子连接件给变送器20提供电力，并且允许输入/输出(I/O)和经环线、控制总线、数据总线、数据电缆或过程系统通信的类似装置的过程控制访问(access)。接线盒盖24与变送器壳体21形成压力密封，并且提供到达接线盒22上的连接件的入口。导电连接件25提供用于外部电路的导管引入。

电子/LOI组件23包括本地操作者接口(LOI)和一些不同的电路元件，包括但不限于用于控制磁流量计10和变送器20的控制器、用于给线圈17通电的电流源或电压源、用于处理来自探头18的电压信号的信号处理器、和用于在变送器20和过程控制系统之间通信的远程用户接口。

在一些典型的实施例中，电子/LOI组件23包括不同的LOI和电流源部件，以及微处理器/控制器(参见下面的图2)。电子/LOI盖(在变送器20的背面上，在图1中未显示)提供接触LOI的操作者入口，并且容纳交互显示器。LOI为用户提供流量计的安装流动构造(包括上游和下游流管扰动)的输入。

图1表示大范围的可选实施例。尽管以集成或直接安装实施例显示变送器20，但是，例如在其它实施例中，变送器20远程地位于与流量计10相距达到1000英尺(1,000′，或大约300m)。在远程实施例中，变送器20和流量计本体11之间的电连接经电缆、电线、数据总线、控制总线或电和数据通信的其它装置提供，这类似于过程控制系统的上述装置。

各个流量计和变送器元件在一个个的实施例中在形式和细节上有所变化。如图1所示，例如，流量计10表示具体的8700-系列磁流量计，这可从Rosemount有限公司获得。在可选实施例中，流量计10表示任一种大范围的商业可获得或定制的磁流量计设计，其采用了本文所描述的区别的测量和补偿技术。

在流量计10工作时，变送器20给线圈17提供激励电流。线圈17产生横跨管部分12中的过程流的磁场，并且探头18检测由磁场感应的横跨过程流的EMF。然后变送器20确定作为感应的EMF的函数的过程流量，感应的EMF经在探头18和电子/LOI组件23之间的电连接件来采样。

与以前的磁流量计设计相反，变送器20还基于靠近流量计10(过程流系统中的实际安装)的流管构造来校正测量的流量。这与以前的设计形成对照，以前的设计假设安装与建议的直线管或直线流动安装区域一致，直线管或直线流动安装区域在流量计10的上游和下游延伸，以便提供通过磁场的一致流动。

建议的直线流动安装区典型地基于管部分12的内部直径PD延伸5个管直径或更大。例如，一个具体的安装区域在磁流量计10上游至少延伸5个管直径，并且在磁流量计10的下游除了管部分12自身的长度之外还额外地延伸2个管直径。然而，由于尺寸上、工程上、成本上和时间上的限制，这不总是实际可行的。结果，一些流量计以非一致性的构造安装，其中流管扰动位于建议的“直线流动”安装区域中。

正好位于图1的流量计10的上游的管肘26表示一种这样的非一致性流管扰动。具体地，管肘26在上游安装区中形成90度的转弯流扰动，从管部分12的上游端测量，该上游安装区在流量计本体11的5个管直径内。

管肘26改变过程流F的方向，给过程流引入涡流、漩涡和其它非一致性或非轴向成分。这些影响在管肘26的入口和出口处尤其明显，但会在上游和下游方向上从初始结构延伸。

典型地，非一致性流动成分在直线流动区域减少，这是因为建议的直线流动安装区包围流量计10。因此，在一致性的安装中，通常具有足够的直线流动，以确保沿中心线C_L通过管部分12的大致一致且轴向的流动。然而，在非一致性的安装中，不具有足够的直线管长度，导致非轴向且不对称的流动成分，这降低了磁流量计的精度。

通过按照实际安装的流动构造的函数来校正流量测量，流量计10解决了这个问题。具体地，安装区域中的流管扰动经LOI组件或与过程控制系统通信的远程用户接口输入到变送器20。这允许基于流量计的上游和下游的流管扰动、使用大范围的不同扰动的大量的校准测试来校正测量值。

一些流管扰动使过程流转弯，例如管肘26和具有一定转弯角度范围的其它弯管结构，包括双-弯管、j-管和u-管。使过程流转弯、以及使过程流合并成会聚流或分成分支流的三通管和相关装置。其它的流过扰动改变管直径(和截面面积)，包括管扩大器、管收缩器和其它管适配器或节流器。阀和其它流动控制装置还改变截面流动面积，以便控制流量。

通过按照安装的流动构造的函数来补偿过程流测量值，磁流量计10提供了精确的流量测量，即使在非一致性安装中。这不仅提高了过程控制，而且还提供更广和更灵活范围的安装选择，减少了设计要求并且降低了安装时间和成本。

图2是磁流量计10的示意端视图。流量计10包括具有管部分12(以对角线显示)的流量计本体11。图2还显示变送器20，但是变送器部件示意地显示，而不是显示物理形状。

流量计本体11包括具有内衬13的管部分12、壳体15、变送器安装件16、线圈17和具有电极盖19的探头电极18。流量计壳体15形成包围管部分12、内衬13、线圈17和如上所述具有探头盖19的电极18的环形外壳，探头盖19在壳体15的每侧上覆盖电极18。

保护内衬13沿内部管直径衬垫管部分12，形成通过流量计本体11的绝缘的过程流通道。在图2中，过程流穿过线圈17提供的磁场B被引导到纸张之外。管部分12的末端上的过程接头在该视图中未显示。

变送器20包括变送器壳体21，其包裹接线盒(T/B)22和电子/LOI组件，电子/LOI组件包括微处理器/控制器(μP)31、电流源(I_S)32和用户接口/存储器装置(I/F)33。

通过连接到外部电源(未图示)，接线盒24给微处理器/控制器31和变送器20的其它部件提供电力。在一些实施例中，通过单环线实现外部连接，其还通过附加的数字或模拟信号来提供过程控制通信。在其它一些实施例中，通信发生在标准模拟线环、控制总线和数据电缆的任一组合上或通过红外、光学、RF(射频)和其它无线装置发生。变送器20还利用各种不同的过程通信协议，包括但不限于标准的模拟(4-20mA)协议、混合模拟-数字协议(例如HART

)、和数字测量和控制协议(例如Fieldbus Foundation^TM和PROFI

BUS/PROFI

NET)。构造用于这些和其它通信装置的变送器可从Rosemount有限公司和其它商业供应商获得。

微处理器/控制器31经探头线P0和P1(在图2中它们被组合)与探头18电通信。微处理器/控制器31包括信号处理器和电流控制器，信号处理器用于计算作为探头信号的函数(即，作为感应的EMF或法拉第电压的函数)的流量，电流控制器用于控制电流源32。

在一些实施例中，用户接口/存储器装置(I/F)33仅是LOI(本地操作者接口)。这允许用户/安装者在安装之后立刻输入和存储流动构造34，例如通过直接安装到变送器20的交互显示器输入。在一些其它实施例中，I/F 33表示远程过程控制接口，并且流动构造34通过过程控制系统远程地输入。在另一些实施例中，流动构造34在制造期间输入，或输入一些不同的构造和基于安装构造选择一个或多个构造。更具体地，用户I/F和存储器装置33表示用于将流动构造34输入到构造成接收和存储用于补偿流量计10的输出的流动构造34的计算机存储器、硬件或软件寄存器或缓存器、数据盘或其它数据存储装置或媒介的LOI、过程控制接口、编程接口或其它装置或媒介中的任一种。

电流源31包括电流受限的或电压受限的电源，其通过线圈驱动线C0和C1给线圈17通电。在一些典型的实施例中，线圈17通过线圈回路CR被“菊花链式连接”(或串联连接)。在一些实施例中，每个线圈17承载相同电流，并且对整个场强的贡献大致相等。在其它一些实施例中，电流/电压源31为一些不同的线圈17提供单独控制的通电电流。

当电流源32给流量计10通电时，线圈17在管部分12内部产生相对均匀的磁场B，磁场B横跨保护内衬13内的过程流导管。在大的操作范围内，场强(磁通密度)与通电电流大致成比例。如图2所示，磁场B横跨管部分12垂直地定向，使得过程流以入射的法向角与磁场相交。

探头18延伸穿过管部分12和内衬13，以便与过程流形成直接电接触。如图2所示，探头18横跨管部分12在直径上相对，但是典型地围绕中心轴线相对于水平方向“时钟转动”或旋转大约四十五度(45°)。可选地，探头18没有时钟转动，使得它们水平地对齐。有时不为探头构造提供探头盖19，但是流量计本体11在具有或不具有探头盖19的情况下包括时钟转动的和非时钟转动的设计。

当引导过程流体流过磁场B时，横跨探头电极18形成法拉第回路。这允许磁流量计10产生感应EMF信号或法拉第电压，其是过程流量和磁场强度的函数。探头18检测EMF，并且经探头线P0和P1将它传送到信号处理器(微处理器/控制器31)。

感应EMF信号与过程流体的流速大致成比例，其也与体积流量成比例。更具体地，感应EMF(E)与平均流速(V)、平均磁场强度B和流动通道的直径D成比例。即：

E＝kBDV    [1]

其中k(“k-因子”)是比例常数，其取决于测量的E，B，D和V的单位。转变等式1，给出作为感应电势、磁场强度和直径D的函数的过程流速：

$V=\frac{E}{\mathrm{kBD}}---\left[2\right]$

因此，流速与感应EMF成正比例，并且与磁场强度和流动通道的直径成反比例。因此，体积流量刚好是流速乘以流通面积。

在一些实施例中，变送器20构造成用于脉冲的DC(直流)磁流量测量。在这些实施例中，微处理器/控制器31改变或调整电流源32，以便降低信号噪声。脉冲-DC测量减少了过程流体和探头电极18之间的电解反应的效应，以及线圈15和外部电系统之间的容性耦合、寄生电压和电流回路、过程流阻抗引起的相位移动、和正交电压效应，该正交电压效应包括磁场、过程流体和探头信号线之间的感性耦合。

然而，即使最复杂的磁流量计设计也对非一致性流动敏感。具体地，等式1和2假设流速刚好由平均值V表示，但是在理想的直线管流动条件下，这也是近似的。典型地，管流是湍流，因此横跨流动通道的速度分布是变化的。为了说明这种影响，通过比较测量流量和通过其它手段获得的“绝对”流量值，在大的工作范围内校准流量计。本质上，这些校准量调节k-因子，以便获得更精确地反映通过流量计的实际过程流的流量测量值。

当流管扰动在上游或下游方向上位于磁流量计附近时，它们扭曲了速度分布。具体地，管流扰动引入漩涡和其它非轴向的、非旋转对称的流动成分，从而使得校准的测量函数不再与实际流量对应。典型地，该影响是有规律的，并且产生固定的或比例偏差值，该固定的或比例偏差值降低大范围的流量的测量精度。通过按照安装的流动构造34的函数来补偿流量，磁流量计10解决了这个问题，如上所述，流动构造34输入到接口33并且经到微处理器/控制器31的数据连接(Comp)提供。

典型地，流动构造通过根据类型以及扰动的位置描述每个相关的流体扰动的菜单输入到I/F 33，前述类型包括但不限于弯管、扩大管、收缩管、阀、三通管，是否在流量计10的上游或下游，前述扰动的位置通常以管直径测量。输入还包括一些具体类型的参数、包括弯管或弯角、管直径的扩大或缩小、和截面面积的变化。阀扰动还需要阀位置参数，其描述一系列不同的门阀、球心阀、球形阀、蝶形阀和其它阀类型的比例流量减少。

输入到I/F 33的流动构造34还包括旋转角度α，其在流量计本体11的竖直轴线V和流体扰动的方位角S之间确定。在图2中，例如，旋转角度α表示弯管26绕流动轴线旋转大约四十五度。这影响流量测量，因为各种非一致性流动成分不是旋转对称的。具体地，弯管26相对于探头18和磁场B的旋转改变了观察的EMF信号和实际流量之间的关系，并且因此需要结合有旋转角度α的补偿函数。

为了校正这些影响中的每个，对于非一致性安装的流量计10校准，非一致性安装的特征在于大范围的不同流管扰动。每个扰动在流量计的上游和下游不同位置引入，并且构造有各种不同的旋转角度、转弯角度和其它具体的扰动参数。然后，这种未补偿的流量与实际流量相比较，允许磁流量计10以任何一种测试构造来实验地校正。数学校正还用于在测试点之间预测和扩大校准范围。

在某种意义上，校准过程等于基于实际安装流动构造而不是理想的“直线流动”安装来再计算K-因子。典型地，在大的工作范围上校正是大致恒定的，例如，在每分钟200至1000加仑之间或更多(即从大约200gpm至1,000gpm，或大约10l/s至75l/s)。在其它一些实施例中，校正还是流量、温度、或其它过程参数的函数。

可操作地，校正能够以两个步骤或以单个步骤来进行。前述两个步骤包括首先利用理想的或一般的K-因子计算流量，然后按照实际安装的构造的函数来校正结果。前述单个步骤简单地使用具体的安装K-因子。具体的安装K-因子是基于靠近流量计的位置处的实际的非一致性流管扰动，而不是基于在流量计的上游和下游具有直线流动的理想的或一致性的构造的普通的K-因子。

这显著提高了非一致性安装中的精度。流量计10的额定精度例如大致小于实际体积流量的百分之一(1％)，并且典型地在实际体积流量的百分之零点二至百分之零点五或更小之间(0.2％～≤0.5％)。在以前的设计中，非一致性安装不总是能获得这样的精度。然而，通过基于上游和下游流管扰动补偿测量的流量，即使在非一致性流动构造中，流量计10实现了它的额定精度，显著提高了过程控制，并且提供了更大的系统设计灵活性。

尽管已经参照优选实施例说明了本发明，但是所用的术语仅用于说明的目的，而不是限制。本领域的熟练技术人员可以认识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以在形式上和细节上进行变化。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于磁流量计的变送器，所述变送器包括：

电流源，所述电流源用于给磁流量计通电，使得磁流量计响应于过程流产生感应电动势；

存储器，所述存储器用于存储非一致性流动构造，其中所述非一致性流动构造描述过程流中的实际的流管扰动，并且其中当安装在过程流中时，所述流管扰动位于磁流量计的上游的5个管直径或下游的2个管直径内；和

信号处理器，所述信号处理器确定作为所述感应电动势和所述非一致性流动构造的函数的流量，

其中所述信号处理器基于流管扰动校正流量，使得磁流量计在非一致性流动构造中实现0.2％至小于0.5％的额定精度。

2.根据权利要求1所述的变送器，其中所述流管扰动位于磁流量计的上游的5个管直径内。

3.根据权利要求1所述的变送器，其中所述流管扰动位于磁流量计的下游的2个管直径内。

4.根据权利要求1所述的变送器，其中所述流管扰动包括阀。

5.根据权利要求1所述的变送器，其中所述流管扰动包括收缩管或扩大管。

6.根据权利要求1所述的变送器，其中所述流管扰动包括弯管。

7.根据权利要求1所述的变送器，其中所述流管扰动包括三通管。

8.根据权利要求1所述的变送器，其中所述非一致性流动构造的函数包括流管扰动的旋转角度。

9.根据权利要求1所述的变送器，还包括用于向存储器输入所述非一致性流动构造的本地用户界面。

10.根据权利要求1所述的变送器，还包括用于向存储器输入所述非一致性流动构造的远程界面。

11.一种磁流量计，包括：

管部分；

线圈，所述线圈靠近管部分的径向外边界；

电流源，所述电流源用于给线圈通电，以便在管部分内产生磁场；

探头，所述探头延伸通过所述管部分，以便检测由过程流通过磁场所感应的法拉第电压；

存储装置，所述存储装置用于存储表示过程流中的实际的流管扰动的非一致性流动构造，其中当安装在过程流中时，所述流管扰动位于磁流量计的上游的5个管直径或下游的2个管直径内；和

处理器，所述处理器确定作为所述法拉第电压和所述非一致性流动构造的函数的过程流的流量，

其中所述信号处理器基于流管扰动校正过程流的流量，使得磁流量计在非一致性流动构造中实现0.2％至小于0.5％的额定精度。

12.根据权利要求11所述的磁流量计，其中所述流管扰动包括截面流通面积的改变。

13.根据权利要求11所述的磁流量计，其中所述流管扰动包括流动方向的改变。

14.根据权利要求11所述的磁流量计，还包括用于向存储装置输入表示流管扰动构造的界面。

15.一种用于测量流量的方法，所述方法包括如下步骤：

存储描述过程流中的实际的流管扰动的非一致性流动构造，其中当安装在过程流中时，所述流管扰动位于磁流量计的上游的5个管直径或下游的2个管直径内；

产生横跨过程流的磁场；

检测由磁场横跨过程流所感应的电动势；

确定作为电动势的函数和作为非一致性流动构造的另外的函数的流量；和

基于流管扰动校正流量，使得磁流量计在非一致性流动构造中实现0.2％至小于0.5％的额定精度。

16.根据权利要求15所述的方法，其中存储流动构造的步骤包括：存储过程流中的流管扰动的上游或下游位置。

17.根据权利要求16所述的方法，其中存储流动构造的步骤包括：存储过程流中的流管扰动的类型。

18.根据权利要求17所述的方法，其中存储流动构造的步骤包括：存储过程流中的流管扰动的旋转角度。

19.根据权利要求15所述的方法，其中流动构造的另外的函数包括：当遭受过程流中的流管扰动时基于流量的校准的K因子。

说明或声明(按照条约第19条的修改)

按PCT条约19条修改说明

根据PCT19条，申请人修改原权利要求1-23为新的权利要求1-19，提交修改后的权利要求书替换页3页，声明1页。

19条修改声明

不使权利收到损害地删除权利要求2、5、14、17。

修改权利要求1、13、19以限定一种流动构造，该流动构造描述当磁流量计当安装在过程流中时，位于磁流量计的上游或下游的实际流管扰动(见本申请说明书第7页第3-8行，第7页第32行至第8页第14行，第10页第7-15行以及第12页第16-28行)。

修改权利要求1、13、19以限定所述流管扰动位于磁流量计的上游的5个管直径或下游的2个管直径内(见本申请说明书第7页第9-20行)。

修改权利要求1、13、19以明确磁流量计以非一致性构造安装(见本申请说明书第7页第9-20行、25-31行，第8页第12-16行、第12页第7-15行以及第12页第22行-第13页第3行)。

修改权利要求1、13、19以明确所述基于流管扰动校正流量，使得磁流量计在非一致性流动构造中实现0.2％至小于0.5％的额定精度(见说明书第12页第29行至第13页第3行)(精度在“0.2％至小于0.5％之间”)。

修改权利要求3、4、10-12、15以及16以引用权利要求1、13，以及明确引用基础。

摘要现在位于第17页上。

符合PCT第34(2)(b)，所有修改都没有超出该国际申请申请时的范围。

Claims (23)

1.一种用于磁流量计的变送器，所述变送器包括：

电流源，所述电流源用于给磁流量计通电，使得磁流量计响应于过程流产生感应电动势；

存储器，所述存储器用于存储流动构造，其中所述流动构造描述过程流中的流管扰动；和

信号处理器，所述信号处理器确定作为所述感应电动势和所述流动构造的函数的流量。

2.根据权利要求1所述的变送器，其中所述流管扰动位于从磁流量计开始延伸至5个管直径的区域内。

3.根据权利要求2所述的变送器，其中所述流管扰动位于磁流量计的上游的5个管直径内。

4.根据权利要求2所述的变送器，其中所述流管扰动位于磁流量计的下游的2个管直径内。

5.根据权利要求2所述的变送器，其中所述信号处理器将流量的精度确定到0.5％或更小。

6.根据权利要求1所述的变送器，其中所述流管扰动包括阀。

7.根据权利要求1所述的变送器，其中所述流管扰动包括收缩管或扩大管。

8.根据权利要求1所述的变送器，其中所述流管扰动包括弯管。

9.根据权利要求1所述的变送器，其中所述流管扰动包括三通管。

10.根据权利要求1所述的变送器，其中所述流动构造的函数包括流管扰动的旋转角度。

11.根据权利要求1所述的变送器，还包括用于向存储器输入所述流动构造的本地用户界面。

12.根据权利要求1所述的变送器，还包括用于向存储器输入所述流动构造的远程界面。

13.一种磁流量计，包括：

管部分；

线圈，所述线圈靠近管部分的径向外边界；

电流源，所述电流源用于给线圈通电，以便在管部分内产生磁场；

探头，所述探头延伸通过所述管部分，以便检测由过程流通过磁场所感应的法拉第电压；

存储装置，所述存储装置用于存储表示靠近磁流量计的流管扰动的构造；和

处理器，所述处理器确定作为法拉第电压的函数的过程流，以及基于所述流管扰动来校正过程流。

14.根据权利要求13所述的磁流量计，其中流管扰动在磁流量计的5个管直径内。

15.根据权利要求14所述的磁流量计，其中所述流管扰动包括截面流通面积的改变。

16.根据权利要求14所述的磁流量计，其中所述流管扰动包括流动方向的改变。

17.根据权利要求13所述的磁流量计，其中所述信号处理器将过程流量的精度校正到1％或更小。

18.根据权利要求13所述的磁流量计，还包括用于向存储装置输入表示流管扰动构造的界面。

19.一种用于测量流量的方法，所述方法包括如下步骤：

存储描述过程流中的扰动的流动构造；

产生横跨过程流的磁场；

检测由磁场横跨过程流所感应的电动势；和

确定作为电动势的函数和作为流动构造的另外的函数的流量。

20.根据权利要求19所述的方法，其中存储流动构造的步骤包括：存储过程流中的扰动的上游或下游位置。

21.根据权利要求20所述的方法，其中存储流动构造的步骤包括：存储过程流中的扰动的类型。

22.根据权利要求21所述的方法，其中存储流动构造的步骤包括：存储过程流中的扰动的旋转角度。

23.根据权利要求19所述的方法，其中流动构造的另外的函数包括：

当遭受过程流中的扰动时基于流量的校准的K因子。

Images