DE2901915C2

DE2901915C2 - Verfahren zur Auswertung der Meßwertspannung eines induktiven Durchflußmessers

Info

Publication number: DE2901915C2
Application number: DE19792901915
Authority: DE
Inventors: Eggert Ing.(Grad.) 3402 Dransfeld Appel; Gottfried Ing.(grad.) 3400 Göttingen Geisler; Wilfried Ing.(grad.) 3510 Hann Kiene; Peter Dr. 3405 Rosdorf Nissen
Original assignee: Fischer and Porter GmbH
Current assignee: Fischer and Porter GmbH
Priority date: 1979-01-18
Filing date: 1979-01-18
Publication date: 1985-08-01
Also published as: DE2901915A1

Description

aufweist, und mit einer Schalteinrichtung, die nur in Austastzeitspannen (T), während derer

ist,die Meßelektroden mit der Auswerteeinrichtung verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß nur wenigstens eine Oberwelle der Periode der vom magnetischen Fluß Φ erzeugten Meßwertspannung (U) der Auswertung unterworfen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer einer Austastzeitspanne (T) gleich der Dauer einer Halbperiode einer Oberwelle ist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung der Meßwertspannung eines induktiven Durchflußmessers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Verfahren dieser Art sind nach der US-PS 37 59 097 und der US-PS 39 99 443 bekannt Sie haben gegenüber solchen mit sinusförmig verlaufendem magnetischem Fluß 0den Vorteil, daß !,ie aus

άΦ

resultierende Störungen nicht auswerten, aber den Nachteil, daß sich an den Meßelektroden während der Abschnitte

^ O

df

zu Störungen führende Polarisationspotentiale aufbauen.

Sind durch Polarisationspotentiale an den Meßelüktroden entstehende Störungen lang im Verhältnis zur Dauer einer Periode, so können sie durch geeignete Schaltungen kompensiert werden.

Nach der US-PS 37 59 097 ist es bekannt, bei einem solchen Verfahren allein die fundamentale Sinuskomponente der Meßwertspannung auszuwerten.

Die Erfindung geht von der Feststellung aus, daß jedoch — jedenfalls auch — auf den genannten Polarisationspotentialen beruhende Störungen auftreten, deren Frequenzspektrum sich zum Beispiel bei Durchflußgeschwindigkeiten mehrphasiger Flüssigkeiten bis etwa 10 m/sec in den Bereich bis hinauf zu 20 Hz erstreckt. Es

so liegt daher, um diese Störungen zu vermeiden, nahe, die Periodizität des magnetischen Flusses Φ in den Bereich > 20 Hz zu legen. Geht man so vor, so werden jedoch die auszuwertenden Abschnitte

zu kurz und es ergeben sich Störungen, die denen bei Verwendung eines sinusförmig verlaufenden magnetischen Flusses 0ähneln.

Aufgabe der Erfindung ist daher, einen Durchflußmesser eingangs genannter Art anzugeben, bei dem die Abschnitte

-d? _o

nicht verkürzt werden müssen und dessen Meßergebnisse dennoch nicht durch die genannten Störungen beeinträchtigt werden.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben. Bei Anwendung der Erfindung wird ohne Änderung der Abschnitte

29 Ol 915

= 0

die Frequenz der ausgewerteten Signalanteile auf ein höherfrequentes Niveau gehoben, das von den genannten Störungen frei ist ·

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist in Anspruch 2 angegeben.

Die Erfindung wird an Hand der beigefügten Zeichnungen an einem Ausführungsbeispie! näher erläutert

F i g. 1 zeigt einen induktiven Durchflußmesser im Querschnitt; die

F i g. 2,3,4,5 und 6 zeigen zur Erläuterung der Erfindung wesentliche Diagramme;

F i g. 7 zeigt tine Schaltungsanordnung für den Durchflußmesser. ίο

Der induktive Durchflußmesser nach F i g. ι weist ein mit einer dielektrischen Schicht 2 ausgekleidetes Geberrohr 4 auf, in dem zwei in galvanischem Kontakt mit der Flüssigkeit im Geberrohr 2 stehende Meßelektroden 6 und 8 angeordnet sind. Diese Meßelektroden 6 und 8 sind über Leitungen 10 und 12 mit einer Auswerteeinrichtung zu verbinden, um dieser eine Spannung U als Meßwertsignal zuzuführen. Zur Erzeugung eines das Geberrohr 2 im Bereich der Meßelektroden 6,8 durchzusetzenden magnetischen Flusses Φ sind zwei Spulen 14 und 16 auf einander gegenüberliegenden Seiten des Geberrohrs vorgesehen, die von einem Strom /durchflossen werden. Dieser Strom / besteht aus einer Folge von Impulsen gleichsinniger oder im Wechsel gegensinniger Polarität Infolgedessen weist der magnetische Fluß in unmittelbar aufeinanderfolgenden Halbpenoden gleichsinnige oder gegensinnige Polarität auf (wenn man jedem Impuls eine Halbpericde zuordnet). Infolgedessen liegt in jeder Halbperiode wenigstens ein Abschnitt

in dem also 0 zeitlich konstant ist In bekannter Weise (vgl. US-PS 33 29 018 und 35 50 446) ist eine Schalteinrichtung vorgesehen, die nur in solchen Austastzeitspannen die Meßekktroden 6, 8 mit der Auswerteeinrichtung verbindet, die innerhalb der Abschnitte

df

liegen. Die Auswerteeinrichtung enthält nun eine Schaltungsanordnung, die nicht die Perioden des magnetischen Flusses Φ der Auswertung unterwirft, sondern allein wenigstens eine Oberwelle der Periode der vom magnetischen Fiuß Φ erzeugten Meßwertspannung der Auswertung unterwirft. Die ausgewertete Oberwelle bzw. die ausgewerteten Oberwellen haben notwendigerweise eine Frequenz, die einem ganzzshligen Vielfachen der Frequenz des magnetischen Flusses entspricht und daher den eingangs erwähnten Störungen nicht ausgesetzt ist.

Besonders günstige Ergebnisse im Sinne der Lösung der Aufgabe sind erzielt worden, wenn die Dauer einer Austastzeitspanne gleich einem ganzzahligen Bruchteil der Dauer einer Periode des magnetischen Flusses ·;* gewählt wurde. Bevorzugt wurde dabei aus dem gleichen Grunde die Dauer einer Halbperiode einer der Auswertung unterworfenen Oberwelle gleich der Dauer einer Austastzeitspanne gewählt.

Fig.2 zeigt zwei aufeinanderfolgende Stromimpulse gegensinniger Polarität, wie sie den Spulen 14, 16 zuzuführen sind. Diese Stromimpulse führen zu einem magnetischen Fiußverlauf, wie er in F i g. 3 dargestellt ist, und dementsprechend zu einem Verlauf der Spannung U, wie er in Fig.4 dargestellt ist. In Fig.4 siod die Austastzeitspannen Teingetragen, innerhalb denen

ist.

Die ausgetastete Meßwertspannung Ur ist in Fig. 5 dargestellt. Nur diese ausgetastete Meßwertspannung wird der Auswerteeinrichtung zugeführt. Die Folge der ausgetasteten Impulse der Meßwertspannung hat die Frequenz des Erregerstroms. Diese Frequenz wird jedoch nicht ausgewertet, sondern in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine 3fach höhere Frequenz, also somit d^;e F.ecjuenz einer Oberwelle der Grundfrequenz der Impulse des Erregerstroms oder (was das gleiche ist) der ausgetasteten Meßwertspannung. Der entsprechende Spannungsverlauf ist mit Un in F i g. 6 gekennzsichnet.

In der in Fig.7 dargestellten Schaltungsanordnung sind, soweit angängig, die Bezugsziffern gemäß Fig. 1 verwendet. Die Spulenanordnung 14, 16 wird durch eine Gleichstromquelle ί8 über einen Wechselschalter 20 gespeist. Der Wechselschalter 20 wird entsprechend der gewünschten Periode des magnetischen Flusses Φ von einer Zeitablaufsteuereinrichtung 32 gesteuert Die Leitungen 10,12 sind Eingangsleitungen eines Eingangsverstärkers 22, an dessen Ausgang in Reihe ein die Austastzeitspannen Hestlegender Schalter 24, ein Filter 26. ein Gleichrichter 28 und ein Anzeigeinstrument 30 angeschlossen sind. Der Schalter 24 wird ebenfalls von der Zeitablaufsteuereinrichtung 32 gesteuert.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

29 Ol 915 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Auswertung der Meßwertspannung (U) eines induktiven DurchfluBmessers für eine elektrisch leitende Flüssigkeit mit einem dielektrisch ausgekleideten Geberrohr, in dem wenigstens zwei mit einer Auswerteeinrichtung zu verbindende und der Auswerteeinrichtung die Meßwertspannung zuführende Meßelektroden angeordnet sind, und mit einer Einrichtung zur periodischen Erzeugung eines das Geberrobr im Bereich der Meßelektroden durchsetzenden, magnetischen Flusses Φ, der in unmittelbar aufeinanderfolgenden Halbperioden gleichsinnige oder gegensinnige Polarität und in jeder Periode wenigstens einen Abschnitt