DE2725026A1

DE2725026A1 - Induktiver stroemungsmesser

Info

Publication number: DE2725026A1
Application number: DE19772725026
Authority: DE
Inventors: Heinz Buschmann
Original assignee: HEINRICHS MESSGERAETE JOSEF
Current assignee: HEINRICHS MESSGERAETE JOSEF
Priority date: 1977-06-03
Filing date: 1977-06-03
Publication date: 1978-12-14

Description

Induktiver Strömungsmesser
Die Erfindung betrifft induktive Strömungs- oder Durchflußmesser, d.h. Strömungsmesser, die nach dem Faraday'schen Induktionsgesetz arbeiten und bei denen mit Hilfe von Erregerspulen in einem Meßmedium ein dessen Strömungsgeschwindigkeit linear proportionales Meßsignal erzeugt wird, das mit Hilfe von diametral an einem Meßrohr angeordneten Meßelektroden abnehmbar ist.
Derartige Meßgeräte arbeiten im wesentlichen nach zwei sich grundsätzlich voneinander unterscheidenden Prinzipien. Bei der einen Geräteart erfolgt die Erregung mit Wechselstrom, während im anderen Falle eine Gleichstromerregung vorgenommen wird. Beide Erregungsarten haben im Verhältnis zueinander gewisse Vorteile, denen andererseits gewisse Mängel und/oder Schwierigkeiten gegenüberstehen, so daß von Fall zu Fall entschieden werden muB, welcher Geräteart der Vorzug zu geben ist.
Die Erfindung betrifft induktive Strömungs- oder Durchflußmesser mit Wechselstromerregung, also einer Erregung mittels in der Regel sinus förmi gen Wechselstroms von vorzugsweise Netzfrequenz. Derartige Geräte haben vor allem den großen Vorteil, daß sie billig sind und eine einfache und billige Verstärkung der an den Meßelektroden anfallenden Meßspannung, die in jedem Falle auf anzeigbare Werte verstärkt werden muß, zulassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, derartige wechselstromerregte Geräte zu verbessern und insbesondere die durch Einstreuung in den Meßkreis induzierten Störspannungen zu eliminieren bzw. zu unterdrücken und vor allem die Meßspannung weitgehend von der Störspannung zu trennen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Strömungs- bzw. Durchflußmesser der eingangs genannten Art mit wechselstromgespeisten Erregerspulen und winklig versetzt dazu diametral an einem Meßrohr angeordneten Meßelektroden, deren Meßspannung der Strömung proportional ist, vor, daß in dem Erregerstromkreis der Erregerspulen ein periodisch steuerbarer Schalter angeordnet ist, der den Erregerstromkreis mit vorgegebenem Taktverhältnis, dessen Takt zeiten größer als die Periode der Erregerspannung sind, unterbricht und die - vorzugsweise verstärkte -Spannung an den Meßelektroden im Takt wechselweise an die Eingänge von zwei elektronischen Speichern legt, deren Ausgänge mit einer die Differenz der Speicherausgangsspannungen bildenden Einrichtung verbunden sind, deren Ausgangssignal der dem Durchfluß proportionalen Meßspannung proportional ist. Aus Gründen der Vereinfachung des Geräts sollte das Taktverhältnis der Unterbrechung aer Erregung gleich 1 gewählt werden. In jedem Falle sollten die Taktzeiten zumindest größer als fQnf bis zehn Perioden der Erregerspannung sein.
Von besonderem Vorteil ist es, den Schalter mit einem Taktgeber, den beiden Speichern und der Einrichtung zur Differenzbildung zu einer mit vorhandenen wechselstromerregten Strömungs- bzw. Durchflußmessern zusammenbaubaren Baueinheit zusammenzufassen, so daß die möglicherweise vorhandenen Geräte dieser Art in einfacher Weise verbessert werden können. Eine solche Baueinheit braucht dann nur als anstelle des Anzeigeins truments an vorhandene Geräte anschaltbares Bauteil ausgebildet zu sein, an das das Anzeigeinstrument anschaltbar ist.
Die Erfindung läßt rnannigfache Ausführungsmöglichkeiteri zu. in der Zeichnung ist der Aufbau eines Geräts gemäß der Erfindung mit den zum Verständnis wesentlichen Teilen an ligand eines fllockschernas als Beispiel für eine mögliche Ausführungsform dargestellt.
Das Ausführungsbeispiel geht von einem herkömmlichen wechselstrornerregten Strömungs- bzw. Durchflußmesser aus, der ein Meßrohr 11, zwei diametral am Meßrohr angeordnete Meßelektroden 12, 13 und winklig zu diesen versetzt angeordnete Erregerspulen 14, 15 besitzt. Die an den Meßelektroden 12, 13 abgenommene Spannung wird einem Verstärker 16 zugeführt, an dessen Ausgang ublicherweise ein Anzeigeinstrurent liegt. Die Erregerspulen werden durch eine Wechselspannungsquelle 17 gespeist.
Erfindungsgemäß ist in den Erregerstromkreis ein Schalter 21 geschaltet, der insbesondere als elektronischer ;zMalter ausgebildet und über einen Taktgeber 22 periodisch steuerbar ist. Dieser Schalter 21 unterbricht den Stromkreis der Erregerspulen in einem durch den Taktgeber 22 bestimmten Taktverhältnis, das zur Erzielung einfacher Geräte etwa 1 sein sollte. Die Taktzeit sollte in jedem Falle eln Vielfaches einer Periode der Prregerfrequenz betragen.
Der Schalter 21 schaltet synchron mit der Unterbrechung des rregerstromkreises die Ausgangssp3nnung des Verstärkers 16 wechselweise auf den einen oder anderen von zwei Speichern 23 bzw. 24. Von diesen Speichern nimmt also der eine das signal im Meßkreis auf, das wehr und der Erregung anfällt, während der andere das im unerregten Zustand im Meßkreis auftretende Störsignal zugeführt erhält, das bei der Erregung dem rSeßsignal überlagert ist. Die gespeicherten Signale werden synchron einer ihre Differenz bildenden Vergleichseinrichtung 25 zugeführt, deren Ausgang über einen Strom-">pannungs-Wandler 26 mit dem Anzeigeinstrument 27 verbunden ist. In die Verbindungsleitung zwischen Vergleichseinrichtung 25 und Wandler 26 kann noch ein bedarfsweise zuschaltbares Zeitkonstanten-Glied 28 geschaltet sein und der Wandler sollte ein Element 29 zur Nullpunktkorrektur besitzen.
Der vom Anzeigeinstrument 27 angezeigte Wert ist auf Grund der erfindungsgemäß getroffenen Maßnahmen um den im unerregten Zustand in den Meßkreis induzierten Störanteil bereinigt.

Claims

Induktiver Strömungsmesser Anspruche Strömungs- bzw. Durchflußmesser mit wechselstromgespeisten Erregerspulen und winklig versetzt dazu diametral an einem Meßrohr angeordneten Meßelektroden, deren Meßspannung der Strömung proportional ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Erregerstromkreis der Erregerspulen ein periodisch steuerbarer Schalter angeordnet ist, der den Erregerstromkreis mit vorgegebenem Taktverhältnis, dessen Taktzeiten ein ?mehrfaches der Periode der Erregerwechselspannung betragens unterbricht und die an den Meßelektroden abnehmbare, vorzugsweise verstärkte Spannung im Takt wechselweise an die Eingänge von ei elektronischen Speichern legt, deren Ausgänge mit einer die Differenz der an den ,peicherausgEn£en abnehrbaren Werte bildenden Elnrihtng verbunden sind, an deren Ausgang ein Anzeigeinstrument liegt.
2. Strömungs- bzw. Durchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Taktverhältnis für die Unterbrechung der Erregung gleich 1 ist.
3. Strömungs- bzw. Durchflußmesser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktzeiten ein Mehrfaches, vorzugsweise zumindest ein Zehnfaches der Periode der Erregerspannung betragen.
4. Strömungs- bzw. Durchflußmesser nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter zusammen mit einem Taktgeber, den beiden Speichern und der Einrichtung zur Differenzbildung als Baueinheit zusammengefaßt sind, die mit vorhandenen wechselstromerregten Strömungs- bzw. Durchflußmeßgeräten kombinierbar ist.
5. trömungs- bzw. Durchflußmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit Anschlußklemmen zur, Anschluß der Meßspannung sowie eines Anzeieinstruments und zur Einschaltung in den Erregerstromkreis besitzt.