DD236386A1 - Einrichtung zur durchflussmessung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Durchflussmengenmessung nach dem elektromagnetischen Prinzip. Besonders geeignet ist sie zur Messung an Blutgefaessen. Zur Vermeidung von Stoerspannungen ist eine elektromechanische Kompensationseinrichtung vorgesehen, die Auswerteeinrichtung ist direkt am Messwertgeber, der aus einem Magnetkreis und Elektroden besteht, angeordnet.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erfassung der Durchflußmenge einer leitfähigen Flüssigkeit nach dem elektromagnetischen Prinzip in Röhren geringen Durchmessers bzw. in Blutgefäßen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind bereits zahlreiche Einrichtungen bekannt, denen das elektromagnetische Prinzip zur Strömungsgeschwindigkeits- bzw. Durchflußmengenmessung zugrunde liegt. Bei diesen Einrichtungen besteht das allgemeine meßtechnische Problem darin, daß neben dem eigentlichen Nutzsignal Störspannungen auftreten, die oft ein Mehrfaches des Nutzsignals betragen. Durch das Meßprinzip bedingt, entsteht eine induktive Störspannung, da die Zuleitungen zu den Elektroden eine Schleife bilden, die vom magnetsichen Wechselfeld des Magnetkreises durchsetzt wird. Desweiteren treten sog.'Leckspannungen auf, die kapazitiv bzw. galvanisch über die Elektrodenleitungen oder Kabelverbindungen eingekoppelt werden können. Zur Unterdrückung dieser Störspannungen werden bisher komplexe elektronische Kompensationseinrichtungen eingesetzt.

Insgesamt ist den bekanntesten Einrichtungen der Nachteil gemeinsam, daß sie komplizierte und störanfällige elektronische Bauelemente aufweisen und einen erhöhten Energiebedarf erfordern.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung stellt sich das Ziel, diese Nachteile zu beseitigen und eine Vorrichtung anzugeben, die mit minimalen gerätetechnischen und energetischen Aufwand eine exakte Durchflußmengenmessung ermöglicht.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Durchflußmengenmessung zu schaffen, die auf die üblichen und bekannten Methoden - und damit auch Bauelemente - zur Störspannungskompensation verzichtet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Störspannungsunterdrückung mit einer elektromechanischen Kompensationseinrichtung erfolgt, der Magnetkreis aus einem Ringbandkern aus Supermalloy und Spule besteht und die mikroelektronische Auswerteeinrichtung mit Treibereinheit zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes und Batterie direkt am Meßwertgeber, bestehend aus einem Magnetkreis und einem zwischen dessen Polen angeordneten isolierten Rohr mit den Elektroden, installiert ist.

Die elektromechanische Kompensationseinrichtung umfaßt erfindungsgemäß eine vollständige Isolation des Magnetkreises und der gesamten Elektronik mit Supermalloyblech.

Erfindungsgemäß dienen die Elektrodenzuleitungen zum Eingang der Auswerteelektronik selbst zur Unterdrückung der induktiven Störspannung. Dies hat folgende Wirkung:

Die elektrische Leitung zwischen einer Elektrode und dem Eingang wird auf dem kürzesten Wege verlegt. Die elektrische Leitung zwischen der zweiten Elektrode und dem Eingang wird so verlegt, daß beide Leitungen zwei Flächen bilden, wobei die Meßstrecke zwischen den Elektroden als Teil der Berandung der Flächen zu berücksichtigen ist. Die in den Umrandungen der beiden Flächen entstehenden induktiven Störspannungen kompensieren sich im Falle des Abgleichs aufgrund des entgegengesetzten Umlaufsinnes der ihnen entsprechenden Spannungsintegrale.

Eine nachgeschaltete Auswerteschalung besteht aus einem Differenzverstärker als Eingangsstufe, einem selektiven Verstärker, einem nachgeordneten A/D-Wandler sowie einem Codierer.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Die Figur zeigt das Blockschaltbild des elektromagnetischen Durchflußmengenmessers, der sich prinzipiell aus den Baugruppen Meßwertgeber 1 (Elektroden, Magnetkreis mit Spule und Kern), selektiver Verstärker 2 (mit Differenzverstärker als Eingangsstufe) und Generator 3 zur Erzeugung des Spulenstromes für den Magnetkreis aufbaut. Zur Signalverarbeitung können Anzeigeelemente 4; 5 und zur Auswertung des Nutzsignals ein Mikrorechner 7 angeschaltet werden.

Aufgrund der Packungsdichte heutiger Bauelemente kann die gesamte elektronische Ausrüstung direkt am Meßwertgeber angeordnet werden.

Die durch das Magnetfeld des Magnetkreises des Meßwertgebers 1 in der strömenden leitfähigen Flüssigkeit erzeugte Spannung

wird über die Elektroden der Eingangsstufe des selektiven Verstärkers 2 zugeführt, wobei die Selektivität des Verstärkers 2 sich aufdie Frequenz des Spulenstromes bezieht.

Durch die Anwendung der Elektrodenzuleitungen zueinander und zum Eingang des Verstärkers gelingt die elektromagnetische Kompensation der induktiven Störspannung. Der Einkopplung galvanischer oder kapazitiver Leckspannungen wird durch Abschirmung des Magnetkreises des Meßwertgebers

und der elektronischen Ausrüstung entgegengewirkt. Durch den selektiven Verstärker 2 werden alle Spannungen mit anderen

Frequenzen unterdrückt. Am Ausgang des selektiven Verstärkers 2 liegt jetzt das Nutzsignal vor. Entsprechend der Eichkurve für den Meßwertgeber 1 kann

ein analoges Anzeigegerät 4 nachgeschaltet werden.

Nach analog/digital-Wandlung des Nutzsignals durch einen A/D-Wandler 6 kann die digitale Meßwertanzeige direkt am Anzeigegerät 5 erfolgen. Zur vielfältigen weiteren Auswertung kann ein Mikrorechner 7 angepaßt werden. So kann hierüber die Überwachung und Steuerung

des Meßgerätes erfolgen, weiterhin lassen sich Werte für Prozeßsteuerungen gewinnen (z. B. Sollwertüberwachung,

Datenfernübertragung drahtlos und drahtgebunden).

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch:

   Einrichtung zur Durchflußmessung einer leitfähigen Flüssigkeit nach dem elektromagnetischen Prinzip, insbesondere für Flüssigkeiten in Röhren geringen Durchmessers oder in Blutgefäßen, bestehend aus Magnetkreis, Treibereinheit, Batterie oder anderer Energiequelle und Auswerteeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertgeber (1) aus einem Magnetkreis und einem zwischen dessen Polen angeordneten isolierten Rohr mit den Elektroden besteht, daß der Magnetkreis wiederum aus einem Ringbandkern aus Supermalloy und Spule besteht, daß die Auswerteeinrichtung mit Treibereinheit und Batterie direkt am Meßwertgeber (1) angeordnet ist und daß der Magnetkreis und die daran angeordneten elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente vollständig mit Supermalloyblech isoliert sind, und die Elektrodenzuleitungen zum Eingang der Auswerteelektronik zur Unterdrückung induktiver Störspannungen verwendbar sind.