DE2054624A1 - Induktive Durchflußmeßanordnung - Google Patents

Description

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FISCHER & PORTER GMBH, 3401 Groß Ellershausen

Induktive Durchflußmeßanordnung

Die Erfindung bezieht sich auf eine induktive Durchflußmeßanordnung für elektrisch leitfähige Medien, mit einer netz- λ gespeisten Erregerwicklung für das einen Strömungspfad durchdringende Magnetfeld zur Erzeugung einer an Meßelektroden abgreifbaren Signalspannung.

Bei solchen, vielfach aus Kostengründen benutzten Einspeisungen des Magnetsystems besteht leicht die Gefahr von Fehlmessungen, da beispielsweise vagabundierende Erdströme von Efetzfrequenz oder andere netzfrequente Störgrößen zwischen den Meßelektroden ebenfalls Spannungsabfälle im strömenden Medium hervorrufen können, die den eigentlichen Meßspannungen überlagert sind, so daß die an den Meßelektroden abgegriffene und einer Anzeigevorrichtung zugeführte Signalspannung beide Größen enthält. Die Signalspannung gibt in diesem Fall kein richtiges Maß für die \ Strömungsgeschwindigkeit des Mediums. Insbesondere bei langen Trinkwasserleitungen können Erdströme die Anzeige von großen Durchflußmeßanordnungen stark verfälschen.

Eine Kompensation der Störgrößen ist praktisch mit den üblichen, konstant eingestellten Kompensationsvorrichtungen nicht möglich, da die Störgrößen sich in ihrem Betrag und in ihrer Phasenlage relativ zur Netzwechselspannung verändern können, was aber meist zeitlich nur langsam eintritt.

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, NOV. 1970

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solche sich zeitlich langsam in ihrem Betrag und Phasenlage ändernden Störgrößen auf einfache Weise zu kompensieren und eine der Strömungsgeschwindigkeit proportionale Meßspannung der Anzeigevorrichtung zuzuführen.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt dadurch, daß die Erregerwicklung in gleichbleibenden Zeitabständen von mehreren Perioden der Netzwechselspannung jeweils bei Nulldurchgang der Netzwechselspannung umgepolt und die an den Meßelektroden auftretende Signalspannung einer Anzeigevorrichtung zugeführt ist.

Auf diese Weise wird durch das Umpolen der Erregerwicklung zeitweilig die Summe und zeitweilig die Differenz zwischen der vom strömenden Medium hervorgerufenen Nutzspannung und der Störspannung an den Meßelektroden abgegriffen.

Wenn eine Anzeigevorrichtung benutzt ist, die im Vergleich zur Periodenfolge zwischen zwei Umpolzeitpunkten träge arbeitet, dann zeigt diese Anzeigevorrichtung einen Mittelwert aus dem Summen- und dem Differenzwert an, aus dem die Störspannung praktisch eliminiert ist.

Eine noch genauere Anzeige läßt sich dadurch erreichen, daß die Signalspannung über ein Tiefpaßfilter der Anzeigevorrichtung zugeführt wird. In diesem Fall kann eine schnellarbeitende genauere Anzeigevorrichtung benutzt werden.

Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes nach der Erfindung nachfolgend näher erläutert.

Gemäß Fig. 1 ist an die Netzwechselspannung 1 über eine strombegrenzende Impedanz 2 zum Schutz gegen Kurzschlußströme eine in beiden Richtungen steuerbare Gleichrichterbrücke 3 angeschlossen, in deren Diagonalpfad die Erregerwicklung 4 des induktiven Durchflußmessers liegt. Die Brücke ist aufgebaut aus vier in beiden Richtungen steuerbaren Gleichrichtern, von denen

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jeweils einer in jedem Brückenzweig liegt. Vorzugsweise sind Triacs als Gleichrichter benutzt, denen jeweils ein RC-G-lied parallelgeschaltet ist. Die Triacs werden von einer Steuervorrichtung 10 getriggert. Die Steuervorrichtung leitet die Triggerimpulse von der Netzwechselspannung 1 ab und ist ihrerseits in Steuerabhängigkeit von einer Zählvorrichtung 11 gebracht, die ebenfalls von der Netzwechselspannung 1 gesteuert wird.

Das Magnetfeld M durchsetzt in bekannter Weise ein mit Meßelektroden 14 bestücktes, vom Medium durchströmtes Meßrohr 13, so daß an den Meßelektroden 14 eine Signalspannung auftritt.

Gemäß Fig. 2 erfolgt in Abständen einer bestimmten Periodenzahl T zum Zeitpunkt ti ein Umpolen der Erregerwicklung 4 dadurch, daß statt z.B. der vorher zu jedem Nulldurchgang der Netzwechselspannung gezündeten Triacs 5 und 8 nun die Triacs 7 und 6 periodisch gezündet werden. Im Zeitpunkt t2 erfolgt ein weiteres Umpolen in entsprechender Weise. Dieser Torgang setzt sich in den Abständen T laufend fort. Da die Triacs stets im Nulldurchgang des Stromes löschen und sofort wieder gezündet werden, tritt im Betrag H der magnetischen Feldstärke des Magnetfeldes M keine Unstetigkeit auf. Die Periodenzahl T wird durch die Zählvorrichtung 11 erfaßt, die die Steuervorrichtung 10 im Sinne der vorgenannten Zündung der Triacs beeinflußt, wobei sichergestellt wird, daß unmittelbar in Reihe an der Netzwechselspannung liegende Triacs 5, 6 bzw. 7, 8 niemals gleichzeitig gezündet werden können, so daß ein gefährlicher Kurzschluß vermieden wird. Die beim Kommutieren der Brückenzweige unerwünscht schnelle Spannungsänderung wird durch die RC-Glieder 9 verzögert.

Die an den Meßelektroden H abgegriffene Meßspannung wird in bekannter Weise einem phasenrichtig eingestellten gesteuerten Gleichrichter 17 zugeführt, der die geschwindigkeitsabhängige Komponente des gemessenen Signals liefert. Das Steuersignal für den gesteuerten Gleichrichter 17 wird mit einer Hilfsspule 12 direkt aus dem Magnetfeld M abgeleitet. Dadurch entsteht ein

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geschwindigfceitsabhängige» (lleich&pannungselgiial, dem sich wegen der nun periodisch in "teazug a-udT die K@tzphjase umpolenden Steiger·" des Gleichrichters 17 das unerwünschte Störsignal als der ortrndXrequenz f_Q = "\/Φ tfbe.-rlagert.

Die Signalspannung mit dem der Hutzsfannung üherlagertew., zeitlich wechselnden Störsignal wird über ein Tiefpaßfilter 15 geführt, das das Störsignal ausfiltert, so daß auf die Anzeigevorrichtung 16 nur die Siitzspanmung gelangt.

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Claims (5)

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   Patentansprüche

   Induktive Durchflußmeßanordnung für elektrisch leitfähige Medien, mit einer netzgespeisten Erregerwicklung für das einen Strömungspfad durchdringende Magnetfeld zur Erzeugung einer an Meßelektroden abgreifbaren Signalspannung, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung (4) in gleichbleibenden Zeitabständen von mehreren Perioden der Netzwechselspannung jeweils bei Nulldurchgang der Netzwechselspannung umgepolt und die an den Meßelektroden (H) auftretende λ

   Signalspannung einer Anzeigevorrichtung (16) zugeführt ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalspannung über ein Tiefpaßfilter (15) der Anzeigevorrichtung (16) zugeführt ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung (4) im Diagonalpfad einer in beiden Stromrichtungen steuerbaren netzgespeisten Gleichrichterbrüeke (3) angeordnet ist und daß die Steuerkreise der Gleichrichter (5 bis 8) mit einer netzgespeisten Steuervorrichtung (10) verbunden sind, die ihrerseits über eine Zählvorrichtung (11) so in Steuerabhängigkeit von der Netzfrequenz gebracht ist, \ daß jeweils zwei gegenüberliegende Brückenzweige (5, 8 bzw. 7, 6) bei jedem Nulldurchgang gezündet und nach Ablauf der bestimmten Anzahl von Perioden die jeweils beiden anderen Brückenzweige für eine gleiche Anzahl von Perioden bei jedem Nulldurchgang gezündet werden.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als steuerbare Gleichrichter (5 bis 8) Triacs vorgesehen sind, denen jeweils ein RC-Glied (9) parallelgeschaltet ist.

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5. 5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der G-Ie ichrieht erbrücke (3) eine strombegrenzende Impedanz (2) vorgeschaltet ist.

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