DE3531869C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Strömungsmesser, der durch Störsignale ("Rauschen"), insbesondere elektrochemische Störsignale, wenig beeinflußbar ist.

Ein bekannter elektromagnetischer Strömungsmesser ist z. B. in Fig. 1 von US-PS 42 06 641 dargestellt. Dieser umfaßt einen elektromagnetischen Strömungsmeß-Detektor (im folgenden einfach als "Detektor" bezeichnet) und einen elektromagnetischen Strömungsmeß-Wandler (im folgenden nur als "Wandler" bezeichnet). Der Detektor besteht dabei aus einem Rohr, das mit zwei Elektroden und zwei zu beiden Seiten des Rohrs angeordneten Erregungsspulen versehen ist. Der Wandler besteht aus einem Verstärker, einem Umkehr-Verstärker, einer Integrationsschaltung und einer Steuerschaltung.

Die Erregungsspulen werden mit einem Rechteckwellen- Strom beschickt, der die Frequenz einer Netzstromquelle, dividiert durch eine ganze Zahl, besitzt. Infolgedessen erzeugen die Erregungsspulen ein Rechteckwellen-Magnetfeld. Wenn ein elektrisch leitendes Strömungsmittel, z. B. Stadtwasser oder eine Chemikalie, durch das genannte Rohr geleitet wird, wird nach dem Faradayschen Gesetz zwischen den beiden Elektroden eine Spannung induziert, die durch den Verstärker des Wandlers auf eine vorgegebene Größe verstärkt wird. Die verstärkte Spannung wird hierauf umgekehrt.

Die verstärkte Spannung und die verstärkte Umkehrspannung werden abwechselnd gewählt und in ein Signal einer negativen Spannung umgesetzt. Die Signale negativer Spannung werden einer Abtastung zu einem vorgeschriebenen Zeitpunkt unterworfen und zur Integrationsschaltung geliefert, die daraufhin ein durch die Integration des Eingangssignals erhaltenes Signal zur Steuerschaltung ausgibt. Das resultierende Impulssignal wird zur Bestimmung der Strömungs- oder auch Durchsatzmenge des betreffenden Strömungsmittel geglättet.

Der genannte elektromagnetische Rechteckwellenerregungs- Strömungsmesser, der auf die oben geschilderte Weise arbeitet, bietet die folgenden Vorteile:

• 1. Es liegt eine durch die Elektroden gebildete Schleife vor, in welcher der Verstärker angeordnet und das Strömungsmittel im wesentlichen frei ist vom Auftreten von Rechteckstörsignalen sowie Störsignalen gleicher Phase, wodurch die Ausgabe eines stabilen Ausgangssignals sichergestellt wird.
• 2. Die Abtastung des Strömungsmengensignals erfolgt pro Periode der Frequenz einer Netzstromquelle, wodurch die Störsignale unterdrückt werden, die durch die Induktion der Netzstromquelle erzeugt werden (hohe Störsignalbeständigkeit).
• 3. Ein verstärktes Signal und das verstärkte Umkehrsignal werden abwechselnd abgegeben, wodurch effektiv Störsignale ausgeschaltet werden, die von der Gleichspannungskomponente z. B. der Abweich- oder Verlagerungsspannung des Verstärkers und einer ultraniedrigen Frequenz herrühren.
• 4. Da verschiedene Störsignale wirksam unterdrückt werden, kann ein höchst stabiles Ausgangssignal geliefert werden, auch wenn sich die Größe des Erregungsstroms verringert und das Strömungsmengensignal einen niedrigen Pegel besitzt. Infolgedessen kann der erwähnte bisherige Strömungsmesser mit geringer Leistung betrieben werden, wobei die pro Strömungsmengeneinheit in den genannten Elektroden erzeugte elektromotorische Kraft auf eine Größe verringert ist, die nur ein Fünftel bis ein Zehntel derjenigen bei einem durch eine Netzstromquelle erregten elektromagnetischen Strömungsmesser beträgt.

Eines der bei diesem bisherigen elektromagnetischen Strömungsmesser auftretenden Störsignale ist von elektrochemischer Art. Dieses elektrochemische Störsignal tritt bei ultraniedriger Frequenz auf, wenn elektrische Ladungen der Elektroden durch die Ionen der genannten Strömungsmittel bewegt werden. Dieses elektrochemische Störsignal erhöht oder verringert die über die beiden Elektroden induzierte Spannung, und es besitzt einen Pegel, der mit der Komponente bzw. Zusammensetzung der Strömungsmittel sowie dem Werkstoff und dem Oberflächenzustand der beiden Elektroden variiert. Insbesondere im Fall eines trübenartigen Strömungsmittels tritt das elektrochemische Störsignal der ultraniedrigen Frequenz mit einem hohen Pegel auf.

Wenn der Pegel des Störsignals unter den vom Wandler zugelassenen Pegel abfällt, wird das elektrochemische Störsignal durch den Wandler unterdrückt, wodurch eine Beeinträchtigung der Meßgenauigkeit des betreffenden elektromagnetischen Strömungsmessers verhindert wird. Wenn das elektrochemische Störsignal dagegen einen höheren als den vom Wandler zugelassenen Pegel besitzt, wird ein Verstärker in Betrieb im Sättigungsbereich im Wandler versetzt, was zu unregelmäßiger Funktion und zu einer merklichen Minderung der Meßgenauigkeit führt. Beim oben geschilderten bisherigen elektromagnetischen Strömungsmesser besitzt beispielsweise das elektrochemische Störsignal einen so großen Pegel, daß ein Eingangssignal zur Integrationsschaltung eine positive Spannung besitzt, so daß die Steuerschaltung ihre normale Funktion nicht mehr erfüllen kann. Eine herkömmliche Maßnahme zur Lösung dieses Problems besteht darin, daß der Integrationsschaltung eine negative Vorspannung zur Erweiterung des Bereichs eines stabilen Betriebs zugeführt wird. Die Anlegung einer Vorspannung an die Integrationsschaltung bedingt jedoch eine Minderung des Ausmaßes, in welchem ein Strömungsmengensignal innerhalb des Betriebsbereichs der Integrationsschaltung variieren kann, wobei zudem die Störsignale der Integrationsschaltung in ihrer nachgeschalteten Stufe einen deutlicheren Einfluß ausüben. Demzufolge wird die Drift der Verlagerungsspannung der Integrationsschaltung z. B. vergrößert, wodurch Einschränkungen bezüglich des Ausmaßes, bis zu dem die Vorspannung aufgeprägt werden kann, aufgeworfen werden.

Bisher wurde daher im Detektor ein Begrenzerkreis zur Beseitigung von elektrochemischen Störsignalen vorgesehen. Dieser Begrenzerkreis umfaßt Zener-Dioden, die mit zueinander umgekehrten Polaritäten zusammengeschaltet sind, und zu den Zener-Dioden parallelgeschaltete Widerstände. Obgleich nach dem bisherigen Verfahren zur Unterdrückung von elektrochemischen Störsignalen unter Verwendung des Begrenzerkreises tatsächlich das Auftreten solcher Störsignale begrenzt werden kann, wird damit auch die Ausgabe eines Strömungsmengensignals behindert.

In der DE-OS 20 52 175 ist ein Verfahren zur induktiven Durchflußmessung beschrieben, bei dem eine Nutzspannung in eine Flüssigkeitsströmung bei Vorhandensein eines Magnetfelds induziert wird. Dieser Nutzspannung, die mit zwei Elektroden abgegriffen wird, ist noch eine elektrochemische Störgleichspannung überlagert. Diese Störgleichspannung wird bei ausgeschaltetem Magnetfeld gespeichert und dann von dem bei eingeschaltetem Magnetfeld vorhandenen Summensignal aus Nutzsignal und Störsignal abgezogen. Auf diese Weise soll es ermöglicht werden, die Nutzspannung von der Störspannung zu trennen, wobei kein Wechselfeld verwendet wird, das eine strömende Transformatorwirkung hervorrufen könnte.

Weiterhin beschreibt die US-PS 41 57 035 einen induktiven Strömungsmesser, dessen Magnetspulen mit einer Steuereinrichtung verbunden sind. An einem Rohr wird ein Magnetfeld durch diese Spulen erzeugt. Das Magnetfeld wird so gesteuert, daß seine Stärke linear zu- und abnimmt. Die Spannung an Elektroden im Rohr wird durch ein erstes und ein zweites Abtast- und Halteglied nahe am Beginn und Ende eines ansteigenden und abfallenden Zweigs des Magnetfeld-Zyklus abgetastet. Eine Differenzschaltung liefert den Mittelwert des Unterschieds zwischen den abgetasteten Spannungen. Auf diese Weise soll eine sehr genaue Messung der Durchflußmenge möglich sein, da Fehlerspannungen kompensiert werden.

In der DE-OS 33 35 587 ist ein Strömungsmesser beschrieben, bei dem ein Strömungsmengensignal integriert wird, unmittelbar bevor dessen Polarität umgekehrt wird. Da nämlich das Strömungsmengensignal eben dann am stabilsten ist, bevor sein Pegel umgekehrt wird, wird bei diesem bekannten Strömungsmesser das Strömungsmengensignal für Pulsbreitenmodulation integriert, gerade bevor der Pegel des Erregungsstromes umgekehrt wird.

Bei einem in der DE-OS 31 32 471 beschriebenen Strömungsmesser tastet eine Schaltung ein Strömungsmengensignal für bestimmte Perioden ab, unmittelbar bevor der Pegel des Erregungsstromes umgekehrt wird. Es ist also nicht möglich, ein Strömungsmengensignal zum Messen der Strömungsmenge abzutasten, unmittelbar bevor der Pegel des Strömungsmengensignals umgekehrt wird.

Schließlich ist aus der DE-OS 27 44 845 ein Strömungsmesser bekannt, bei dem ein Durchflußmengensignal am Ende einer Halbperiode eines Rechteckwellen-Erregungsstroms abgetastet und gespeichert wird. Nach einer halben Periode wird die Differenz zwischen dem gespeicherten und dem dann abgetasteten Signal gebildet.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektromagnetischen Strömungsmesser zu schaffen, welcher unter Ausschaltung von Störsignalen eine genaue Messung der Strömungsmenge bei geringem Aufwand gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Strömungsmesser mit den Merkmalen eines der Patentansprüche 1 bis 4 gelöst.

Der vorstehend umrissene elektromagnetische Strömungsmesser bietet den Vorteil, daß im Strömungsmengensignal enthaltene Störsignale nach Maßgabe des Inhalts eines verzögerten Strömungsmengensignals unterdrückt oder ausgeschaltet werden können; demzufolge können elektrochemische Störsignale auch dann, wenn sie in übergroßer Menge oder Zahl auftreten, mit Sicherheit beseitigt werden, wobei diese Störsignale beseitigt werden, bevor die Strömungsmengenbestimmungseinrichtung mit einem Eingangssignal beschickt wird, und wodurch die letzte Stufe der Schaltungsanordnung vereinfacht und damit die Genauigkeit der Bestimmung der Strömungsmenge verbessert wird.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild eines elektromagnetischen Strömungsmessers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 ein Schaltbild einer Störsignal-Beseitigungsschaltung bei der Ausführungsform nach Fig. 1,

Fig. 3A bis 3F Signalwellenformen zur Verdeutlichung der Arbeitsweise der Störsignal-Beseitigungsschaltung nach Fig. 2,

Fig. 4A bis 4J Signalwellenformen zur Verdeutlichung der Arbeitsweise der Störsignal-Beseitigungsschaltung nach Fig. 2,

Fig. 5 ein Schaltbild einer Störsignal-Beseitigungsschaltung bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6A bis 6F Signalwellenformen zur Erläuterung der Arbeitsweise der Störsignal-Beseitigungsschaltung nach Fig. 5,

Fig. 7 ein Schaltbild einer Störsignal-Beseitigungsschaltung bei noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 8A bis 8F Signalwellenformen zur Erläuterung der Arbeitsweise der Störsignal-Beseitigungsschaltung nach Fig. 7 und

Fig. 9 ein Schaltbild einer Störsignal-Beseitigungsschaltung bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Im folgenden ist anhand der Fig. 1 bis 4J ein elektromagnetischer Strömungsmesser gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Gemäß Fig. 1 sind dabei Konstantstromquellen 21, 23 über einen Erregungs-Umschalter 25 an Erregungsspulen 9a, 9b eines Detektors 1 angeschlossen. Der bewegbare Kontakt des Umschalters 25 ist abwechselnd vom einen der beiden festen Kontakte auf den anderen umschaltbar. Damit werden beide Erregungsspulen 9a, 9b mit einem Rechteckwellenstrom beschickt. Ein Signal, das die zwischen Elektroden 5a, 5b am Rohr 7 des Detektors 1 induzierte Spannung angibt, wird zu einem Vorverstärker 13 eines Wandlers 11 übertragen. Ein Ausgangssignal L1 des Vorverstärkers 13 wird einer Störsignal-Beseitigungsschaltung 31 zugeführt, deren Ausgangssignal L2 einem Umkehrverstärker 17 eingespeist wird. Das Ausgangssignal L2 der Beseitigungsschaltung 31 und ein Ausgangssignal L3 vom Umkehrverstärker 17 werden dem Umschalter 15 zugeführt.

Ein durch den Umschalter 15 gewähltes Signal e wird über einen Abtastschalter 27 einer Integrationsschaltung 29 zugeführt, die einen mit der einen Seite an den Abtastschalter 27 angeschlossenen Widerstand 29c, einen Operationsverstärker 29a, dessen invertierende Eingangsklemme mit der anderen Seite des Widerstands 29c verbunden ist, einen zwischen die Ausgangsklemme und die invertierende Eingangsklemme des Verstärkers 29a geschalteten Kondensator 29b sowie einen mit der einen Seite an die invertierende Eingangsklemme des Operationsverstärkers 29a angeschlossenen Widerstand 29d umfaßt. Die nicht-invertierende Eingangsklemme des Operationsverstärkers 29a ist mit Massepotential verbunden, während die andere Seite des Widerstands 29d mit einem Schalter 49 verbunden ist, dessen andere Seite mit einer Bezugsspannungsquelle 45 verbunden ist, die eine Vorspannung zur Integrationsschaltung 29 liefert. Ein Schalter 47 ist zwischen eine Bezugsspannungsquelle 43 und eine Seite des Widerstands 29c geschaltet. Ein Ausgangssignal von der Integrationsschaltung 29 wird der nicht- invertierenden Eingangsklemme eines Komparators 33 eingespeist, dessen invertierende Eingangsklemme an Massepotential liegt. Die Ausgangsklemme des Komparators ist an die Steuerschaltung 35 angeschlossen, die ihrerseits ein Steuersignal liefert, um den Bezugsspannungsquellenschalter 47 je nach Bedarf zu schließen oder zu öffnen. Während ein Ausgangssignal von der Integrationsschaltung 29 einen abfallenden Verlauf zeigt, läßt die Steuerschaltung 35 die Photodiode 41 eines Optokopplers 39 Licht emittieren. Ein Ausgangskreis 37 nimmt ein Ausgangsimpulssignal von der Steuerschaltung 35 über den Optokoppler 39 ab und wandelt sodann das empfangene Impulssignal in eine Gleichspannung bzw. ein Gleichstromsignal V entsprechend der Impulsbreite des abgenommenen Impulssignals um.

Ein Impulsgenerator 19 liefert ein Erregungssignal g zu den Umschaltern 15 und 25 zwecks Steuerung ihres Betriebs. Der Impulsgenerator 19 liefert weiterhin ein Abtastsignal S zur Störsignal-Beseitigungsschaltung 31, zu den Abtastschaltern 47 und 49 sowie zur Steuerschaltung 35 zwecks Bestimmung der Zeitpunkte, zu denen der Schalter 27 und die Steuerschaltung 35 betätigt werden sollen. Die Signale S und g werden zu den in den noch zu beschreibenden Fig. 3A und 3B dargestellten Zeitpunkten ausgegeben. Eine Schaltung zur Lieferung des Signals S kann durch einen an sich bekannten Oszillator und einen Frequenzteilkreis gebildet sein. Das Signal g kann ohne weiteres durch Teilung der Frequenz des Signals S durch 2 erhalten werden.

Im folgenden ist die Störsignal-Beseitigungsschaltung 31 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Diese Schaltung 31 nimmt das Strömungsmengensignal L1 vom Vorverstärker 13 sowie das Abtastsignal S vom Impulsgenerator 19 ab. Die Störsignal- Beseitigungsschaltung 31 verzögert das Strömungsmengensignal L1 um die halbe Periode des Erregungssignals g (d. h. die halbe Periode des Signals L1). Die Störsignal- Beseitigungsschaltung 31 bestimmt damit eine Differenz zwischen dem Pegel des verzögerten Signals und dem des Strömungsmengensignals L1 vom Vorverstärker 13, und sie beseitigt damit die elektrochemischen Störsignale.

Die Störsignal-Beseitigungsschaltung 31 besitzt den in Fig. 2 gezeigten Aufbau. Eine erste Abtast/Halteschaltung 311 nimmt das Abtastsignal S vom Impulsgenerator 19 ab. Wenn das Abtastsignal S einen hohen Pegel besitzt, bewirkt die Abtast/Halteschaltung 311 die Abtastung des Strömungsmengensignals L1 und die Ausgabe eines Ausgangssignals f1 entsprechend dem Pegel des abgetasteten Strömungsmengensignals. Das Ausgangssignal f1 der Abtast/Halteschaltung 311 wird einer zweiten Abtast/Halteschaltung 313 zugeführt, die das durch einen Inverter 315 invertierte Signal des Abtastsignals S abnimmt. Wenn das invertierte Abtastsignal einen hohen Pegel besitzt, tastet die zweite Abtast/ Halteschaltung 313 das Signal f1 zur Lieferung eines Signals f2 ab. Das Ausgangssignal f2 von der zweiten Abtast/Halteschaltung 313 wird der invertierenden Eingangsklemme eines Differenzverstärkers 317 zugeführt, während ein Ausgangssignal L1 vom Vorverstärker 13 an die nicht-invertierende Eingangsklemme des Differenzverstärkers 317 angelegt wird. Der Differenzverstärker 317 leitet die Differenz zwischen den Pegeln der empfangenen Signale ab und gibt ein der Differenz entsprechendes Signal als Ausgangssignal L2 von der Störsignal-Beseitigungsschaltung 31 ab.

Im folgenden ist anhand der Fig. 3A bis 3F die Arbeitsweise eines elektromagnetischen Strömungsmessers mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau erläutert. Sooft ein Erregungssignal g (Fig. 3A) vom Impulsgenerator 19 seinen Pegel ändert, wird der Anschlußzustand des Erregungs- Umschalters 15 geändert. Infolgedessen fließt ein Rechteckwellen-Erregungsstrom synchron mit dem Erregungssignal g durch die Erregungsspulen 9a, 9b. Dadurch wird ein Rechteckwellen-Magnetfeld einem das Detektor- Rohr 7 durchströmenden Strömungsmittel aufgeprägt. Infolgedessen wird eine der Strömungsmenge (dem Mittelwert der Strömungsgeschwindigkeit im Rohr 7) entsprechende Spannung zwischen den Elektroden 5a, 5b für das genannte Strömungsmittel bzw. des Detektors gemäß dem Faradayschen Gesetz induziert. Diese induzierte Spannung wird dem Wandler 11 zugeführt. Die induzierte Spannung wird durch den Vorverstärker 13 verstärkt und in Form des Strömungsmengensignals L1 (Fig. 3C) geliefert. Dieses Strömungsmengensignal L1 wird der Störsignal- Beseitigungsschaltung 31 eingespeist.

Die Störsignal-Beseitigungsschaltung 31 arbeitet wie folgt: Wenn das Abtastsignal S (Fig. 3B) einen hohen Pegel besitzt, bewirkt die erste Abtast/Halteschaltung 311 die Abtastung des Strömungsmengensignals L1. Dies bedeutet, daß die erste Abtast/Halteschaltung 311 die Spannungspegel ES oder -ES des vom Vorverstärker 13 ausgegebenen Strömungsmengensignals L1 unmittelbar vor dem Pegelwechsel des Erregungssignals g abtastet. Ein den abgetasteten Spannungspegel angebendes Signal wird als Signal f1 ausgegeben. Wenn das invertierte Abtastsignal einen hohen Pegel besitzt, tastet die zweite Abtast/Halteschaltung 313 den Pegel des Eingangssignals f1 ab und liefert ein resultierendes Signal als Signal f2 (Fig. 3E). Der Spannungspegel des Ausgangssignals f2 der zweiten Abtast/Halteschaltung 313 repräsentiert somit den Spannungspegel ES oder -ES des Ausgangs-Strömungsmengensignals S1 vom Vorverstärker 13, welcher unmittelbar vor der Änderung des Spannungspegels des Erregungssignals g auftritt. Dies bedeutet, daß das Signal f2 im wesentlichen dem Strömungsmengensignal L1, das um eine halbe Periode verzögert ist, gleich ist.

Das Strömungsmengensignal L1 wird an die nicht-invertierende Eingangsklemme des Differenzverstärkers 317 angelegt, und das Ausgangssignal f2 von der zweiten Abtast/Halteschaltung 313 wird zur invertierenden Eingangsklemme des Differenzverstärkers 317 übertragen. Der Differenzverstärker 317 subtrahiert das Signal f2 vom Signal L1 und liefert das resultierende Signal L2. Demzufolge besitzt das Ausgangssignal L2 (Fig. 3F) des Differenzverstärkers 317 einen Pegel 2ES oder -2ES.

Im folgenden ist der Vorgang beschrieben, nach dem die Störsignal-Beseitigungsschaltung 31 Störsignale beseitigt. Es sei angenommen, daß gemäß Fig. 4B eine niederfrequente Störsignalkomponente Z dem Ausgangssignal L1 des Vorverstärkers 13 überlagert ist. Fig. 4C veranschaulicht die niederfrequente Störsignalkomponente Z allein. Gemäß Fig. 4D zeigt somit das von der zweiten Abtast/Halteschaltung 313 ausgegebene Strömungsmengensignal f2 denselben Pegel, den das Strömungsmengensignal L1 vor der Änderung des Spannungspegels des Erregungssignals g besaß. Die im Strömungsmengensignal f2 enthaltene Störsignalkomponente Z1 zeigt daher denselben Pegel, den die Störsignalkomponente Z vor der Änderung des Spannungspegels des Erregungssignals g zeigte. Gemäß Fig. 4E besitzt somit die im Strömungsmengensignal f2 enthaltene Störsignalkomponente Z1 ein stufenförmiges Profil. In diesem Fall besitzt gemäß Fig. 4F ein Ausgangssignal L2 des Differenzverstärkers 317 einen Pegel, der einer Differenz zwischen dem Pegel des Strömungsmengensignals L1 und dem des Signals f2 gleich ist. Das Ausgangssignal L2 besitzt demzufolge einen Pegel, der weder zur positiven noch zur negativen Seite hin abweicht. Die im Signal L2 enthaltene Störsignalkomponente Z2 besitzt einen Pegel, der durch Subtrahieren des Pegels der Störsignalkomponente Z1 von demjenigen der Störsignalkomponente Z erhalten wird. Aus diesem Grund wird der größere Teil der Störsignalkomponente Z beseitigt, so daß demzufolge gemäß Fig. 4G die Störsignalkomponente Z2 durch den sich ändernden Teil der genannten Störsignalkomponente Z gebildet wird. Mit der vorstehend beschriebenen Operation können die Störsignalkomponenten eines Strömungsmengensignals beseitigt werden.

Das Ausgangssignal L2 der Störsignal-Beseitigungsschaltung 31 und das nicht dargestellte invertierte Ausgangssignal L3 des Ausgangssignals L2 werden über den Umschalter 15 geleitet und in die negativen Spannungssignale e gemäß Fig. 4H umgesetzt. Die im negativen Signal e enthaltene Störsignalkomponente Z3 wird durch die Anordnung der abwechselnden positiven und negativen Spannungspegel gemäß Fig. 4I gebildet.

Während das Abtastsignal S einen hohen Pegel besitzt, ist der Abtastschalter 27 geschlossen, und das genannte Signal e wird zur Integrationsschaltung 29 geliefert. Demzufolge integriert die Integrationsschaltung 29 das Signal e, wenn das genannte Abtastsignal S einen hohen Pegel besitzt. Wenn das Abtastsignal S den niedrigen Pegel besitzt, wird der Abtastschalter 27 geöffnet. Wenn ein Ausgangssignal der Integrationsschaltung 29 einen über Null liegenden Pegel besitzt, liefert der Komparator 33 ein Ausgangssignal eines hohen Pegels. Während das Abtastsignal S den niedrigen Pegel und das Ausgangssignal des Komparators 33 den hohen Pegel besitzt, läßt die Steuerschaltung 35 den Schalter 47 schließen. Nachdem das Abtastsignal S auf einen niedrigen Pegel abgefallen ist, wird sodann das Ausgangssignal der Integrationsschaltung 29 allmählich gedämpft. Infolgedessen liefert die Integrationsschaltung 29 ein Ausgangssignal h mit der Wellenform gemäß Fig. 4J. Die Dämpfungsperiode τ0 des Ausgangssignals h von der Integrationsschaltung 29 läßt sich wie folgt ausdrücken:

τ0 = Es × T/VR

In obiger Gleichung bedeuten:

Es = Spannungspegel des Strömungsmengensignals L1
T = Abtastzeit
VR = Spannung der Bezugsspannungsquelle 43

Wenn der Komparator 33 ein Signal eines hohen Pegels liefert und das Abtastsignal S einen niedrigen Pegel besitzt (während der Dämpfungsperiode τ0), läßt die Steuerschaltung 35 die Photodiode 41 Licht emittieren. Die Steuerschaltung 35 wandelt nämlich das störsignalfreie Strömungsmengensignal L1 in ein Impulssignal mit einer Impulsbreite entsprechend dem Spannungspegel des Strömungsmengensignals L1 um. Zu diesem Zeitpunkt wird der Optokoppler 39 aktiviert, um den Ausgangskreis 37 elektrisch von den anderen Schaltkreisen zu trennen und damit den Einfluß des Störsignals zu reduzieren.

Der Ausgangskreis 37 mittelt das empfangene Impulssignal und liefert ein Signal V mit einer Gleichspannung oder einem Gleichstrom, die bzw. der der Strömungsmenge proportional ist.

Mit dem bei einem elektromagnetischen Strömungsmesser gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung vorgesehenen Wandler 11 wird die Störsignalkomponente Z durch die Störsignal-Beseitigungsschaltung 31 praktisch beseitigt, so daß sich ein Profil gemäß Fig. 4I ergibt. Demzufolge wird der Einfluß elektrochemischer Störsignale weitgehend ausgeschaltet.

Wenn der übliche elektromagnetische Strömungsmesser unter Normalbedingungen betrieben wird, besitzt eine Hauptkomponente des elektrochemischen Störsignals eine Frequenz von unter 1 Hz. Im Gegensatz dazu besitzt das Erregungssignal g eine Frequenz entsprechend der Frequenz einer Netzspannungsquelle, dividiert durch eine ganze Zahl, beispielsweise entsprechend einem Achtel von 50 Hz, d. h. etwa 6 Hz. Ein elektrochemisches Störsignal einer Frequenz von 1 Hz kann von einem Strömungsmengensignal einer Frequenz von 6 Hz durch beispielsweise ein aktives Filter aus einem Operationsverstärker unterschieden werden. Diese elektrochemischen Störsignale können somit durch das aktive Filter ausgefiltert werden. Nachteilig an der Verwendung des aktiven Filters ist jedoch, daß die Wellenformen verzerrt werden, die Phase sich verschiebt und es unmöglich ist, ein Rechteckwellen-Strömungsmengensignal genau abzutasten. Mit anderen Worten: das aktive Filter selbst gibt Anlaß zu Störsignalen.

Dagegen bewirkt der beim elektromagnetischen Strömungsmesser vorgesehene Wandler 11 eine genaue Verstärkung des Strömungsmengensignals L1 und eine Ausschaltung elektromagnetischer Störsignale durch die Störsignal-Beseitigungsschaltung 31. Wenn somit elektrochemische Störsignale übermäßig stark zunehmen, wird der größte Teil davon beseitigt, so daß das Auftreten von Meßfehlern weitgehend unterdrückt wird.

Die Störsignalbeseitigung erfolgt insbesondere im vorgeschalteten Bereich des Wandlers 11, so daß die nachgeschalteten Schaltungselemente (beispielsweise Integrationsschaltung 29 und Steuerschaltung 35) eine ausreichend große Störsignalspanne aufweisen können. Demzufolge wird der Schaltungsaufbau des elektromagnetischen Strömungsmessers vereinfacht, so daß er eine genaue Strömungsmengenbestimmung zu gewährleisten vermag. Die Störsignal-Beseitigungsschaltung 31 vermag nicht nur elektrochemische Störsignale, sondern Störsignale jeder beliebigen Art auszuschalten, sofern sie eine niedrige Frequenz besitzen.

Im folgenden sind nun die Störsignalkomponenten Z2 angesprochen, die durch die Störsignal-Beseitigungsschaltung 31 nicht beseitigt werden können. Gemäß Fig. 4I werden die Störsignalkomponenten Z2 über den Polaritäts-Umschalter 15 abwechselnd auf der positiven und negativen Spannungsseite weitergeleitet. Wenn daher die Impulssignale im Ausgangskreis 37 gemittelt werden, wird die Störsignalkomponente Z2, die einer Periode entspricht, unterdrückt. Wenn daher das Störsignal während einer Periode im Signal g mit einer konstanten Größe variiert, kann folglich jedes Störsignal, auch wenn es nicht niedrige Frequenz besitzt, zuverlässig beseitigt werden.

Nachstehend ist anhand der Fig. 5 bis 6F eine Störsignal- Beseitigungsschaltung 31 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Eine der Zuleitungen eines ersten Kondensators 71 ist mit der Ausgangsklemme des genannten Vorverstärkers 13 über ein erstes Schalterelement 73 verbunden. Ein zweiter Kondensator 75 ist über ein zweites Schalterelement 77 an den genannten Vorverstärker 13 angeschlossen. Die anderen Zuleitungen von erstem und zweitem Kondensator 71 bzw. 75 liegen an Masse. Die eine Zuleitung des ersten Kondensators 71 ist über ein drittes Schalterelement 79 mit der invertierenden Eingangsklemme eines Differenzverstärkers 81 verbunden, während die eine Zuleitung des zweiten Kondensators 75 über ein viertes Schalterelement 83 an die invertierende Eingangsklemme des Differenzverstärkers 81 angeschlossen ist. Die Ausgangsklemme des Vorverstärkers 13 liegt an der nicht- invertierenden Eingangsklemme des Differenzverstärkers 81.

Die vier Schalterelemente 73, 77, 79 und 83 bestehen jeweils beispielsweise aus einem Halbleiterschalter. Diese Schalterelemente 73, 77, 79, 83 werden mit dem erwähnten Erregungssignal g für das Umschalten des jeweiligen Schalterbetriebszustands beschickt. Erstes und viertes Schalterelement 73 bzw. 83 werden durch ein Erregungssignal g eines hohen Pegels geschlossen und durch das Erregungssignal g eines niedrigen Pegels geöffnet. Zweites und drittes Schalterelement 77 bzw. 79 schließen bei einem Erregungssignal g eines niedrigen Pegels und öffnen, wenn das Erregungssignal g einen hohen Pegel besitzt.

Die Störsignal-Beseitigungsschaltung 31 mit dem beschriebenen Aufbau arbeitet wie folgt: Bei Beschickung mit dem Erregungssignal g (Fig. 6A) öffnen und schließen erstes und viertes Schalterelement 73 bzw. 83 mit dem Takt gemäß Fig. 6B, während zweites und drittes Schalterelement 77 bzw. 79 entsprechend mit dem Takt gemäß Fig. 6C geöffnet und geschlossen werden. Wenn daher das Erregungssignal g einen hohen Pegel besitzt, wird der Strom des vom Vorverstärker 13 abgegebenen Strömungsmengensignals L1 im ersten Kondensator 71 gespeichert. Zu diesem Zeitpunkt wird die im zweiten Kondensator 75 gespeicherte Spannung zum Differenzverstärker 81 geleitet. Wenn das Erregungssignal g einen niedrigen Pegel besitzt, wird der Strom des Strömungsmengensignals L1 ebenfalls im zweiten Kondensator 75 gespeichert. Zu diesem Zeitpunkt wird die im ersten Kondensator 71 gespeicherte Spannung zum Differenzverstärker 81 geleitet. Infolgedessen nimmt ein an die nicht-invertierende Eingangsklemme des Differenzverstärkers 81 angelegtes Signal m1 das Profil gemäß Fig. 6E an. Daraufhin liefert der Differenzverstärker 81 ein Signal L2 entsprechend der Differenz zwischen dem Pegel des Strömungsmengensignals L1 und dem des Signals m1, das um die halbe Periode des Strömungsmengensignals L1 verzögert ist.

Die Störsignal-Beseitigungsschaltung 31 mit dem beschriebenen Aufbau gewährleistet dieselbe Wirkung wie die Störsignal-Beseitigungsschaltung nach Fig. 2 mit der Abtastschaltung. Zudem besitzt die aus zwei Kondensatoren und vier Schalterelementen aufgebaute Störsignal-Beseitigungsschaltung 31 einen einfachen und kostensparenden Aufbau.

Im folgenden ist anhand der Fig. 7 bis 8F eine Störsignal-Beseitigungsschaltung 31 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Dabei ist eine Zuleitung eines ersten Kondensators 91 über ein erstes Schalterelement 93 mit der Ausgangsklemme des Vorverstärkers 13 verbunden und über ein zweites Schalterelement 95 an Masse gelegt. Die andere Zuleitung des ersten Kondensators 91 liegt über ein drittes Schalterelement 97 an Masse und ist außerdem über ein viertes Schalterelement 99 mit der Eingangsklemme eines Pufferverstärkers 101 verbunden. Die eine Zuleitung eines zweiten Kondensators 103 ist über ein fünftes Schalterelement 105 an die Ausgangsklemme des Vorverstärkers 13 angeschlossen und über ein sechstes Schalterelement 107 mit Masse verbunden. Die andere Zuleitung des zweiten Kondensators 103 liegt über ein siebtes Schalterelement 109 an Masse und ist zudem über ein achtes Schalterelement 111 mit der Eingangsklemme des Pufferverstärkers 101 verbunden. Die Ausgangsklemme des Vorverstärkers 13 und diejenige des Pufferverstärkers 101 sind mit den Eingangsklemmen eines Addierkreises 113 verbunden.

Der Addierkreis 113 kann von an sich bekannter Art sein und beispielsweise aus einem Operationsverstärker 115 sowie Widerständen 117, 119 und 121 bestehen.

Die Schalterelemente werden mit dem Erregungssignal g beschickt. Erstes, drittes, sechstes und achtes Schalterelement 93, 97, 107 bzw. 111 werden geschlossen, wenn das Erregungssignal g einen hohen Pegel besitzt, und öffnen, wenn das Erregungssignal g den niedrigen Pegel besitzt. Zweites, viertes, fünftes und siebtes Schalterelement 95, 99, 105 bzw. 109 schließen bei einem niedrigen Pegel des Erregungssignals g und öffnen bei einem hohen Pegel des Erregungssignals g.

Die Störsignal-Beseitigungsschaltung 31 gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung arbeitet wie folgt: Wenn das Erregungssignal g einen hohen Pegel besitzt, werden das Schalterelement 93 geschlossen und der erste Kondensator mit dem Strom des Strömungsmengensignals L1 aufgeladen. Dabei ist die andere Zuleitung des ersten Kondensators 91 an Masse gelegt. Wenn das Erregungssignal g einen niedrigen Pegel besitzt, öffnen die Schalterelemente 93 und 97, während das Schalterelement 95 schließt. Infolgedessen wird die eine Zuleitung des ersten Kondensators 91 an Masse gelegt, und die Polarität der im ersten Kondensator 91 gespeicherten Spannung wird umgekehrt. Die Spannung umgekehrter Polarität wird der Eingangsklemme des Pufferverstärkers 101 zugeführt. Derselbe Vorgang, wie vorstehend beschrieben, wiederholt sich für die zweite Kondensatorgruppe.

Im folgenden sei angenommen, daß der Pegel des Strömungsmengensignals L1 auf die ein Fig. 8B gezeigte Weise variiert. In diesem Fall gibt ein an der einen Zuleitung des ersten Kondensators anliegendes Signal V1 ein in Fig. 8C dargestelltes Profil an. Ein Signal V2 an einer der Zuleitungen des zweiten Kondensators zeigt das Profil gemäß Fig. 8D. Die Signale V1, V2 mit umgekehrtem Pegel werden abwechselnd an den Pufferverstärker 101 angelegt. Infolgedessen besitzt ein Ausgangssignal m2 des Pufferverstärkers 101 das Profil gemäß Fig. 8E. Das Strömungsmengensignal L1 und das Signal m2 werden im Addierkreis 113 zueinander addiert. Daraufhin gibt der Addierkreis 113 ein in Fig. 8F dargestelltes Ausgangssignal L2 aus.

Die Störsignal-Beseitigungsschaltung 31 mit dem beschriebenen Aufbau vermag niederfrequente Störsignale auf dieselbe Weise wie die Schaltung gemäß der ersten Ausführungsform zu unterdrücken. Die Störsignal-Beseitigungsschaltung 31 gemäß der dritten Ausführungsform besitzt allerdings einen einfacheren Aufbau als die entsprechende, einen Differenzverstärker verwendende Störsignal-Beseitigungsschaltung, wie sie in Fig. 2 und 5 dargestellt ist. Der Einbau einer Differenzverstärkerschaltung erforderte bisher mindestens zwei Operationsverstärker und vier Präzisions- Widerstände. Dagegen benötigt die Störsignal- Beseitigungsschaltung 31 gemäß der dritten Ausführungsform nur einen einzigen Operationsverstärker, obgleich dieser auch acht Schalterelemente aufweisen muß. Die vorliegende Störsignal-Beseitigungsschaltung 31 besitzt daher einen einfacheren und weniger aufwendigen Aufbau.

Bei der beschriebenen Störsignal-Beseitigungsschaltung wird das Rechteckwellen-Strömungsmengensignal L1 vor den Pegeländerungen bezüglich seines Pegels abgetastet. Nach der Pegeländerung des Strömungsmengensignals L1 wird ein Signal ausgegeben, das einen der abgetasteten Größe entsprechenden Pegel besitzt, wobei ein Signal erzeugt wird, das um die Hälfte der Periode des Strömungsmengensignals L1 verzögert ist. Beispielsweise ist es möglich, durch Anwendung einer in Fig. 9 gezeigten Analog-Verzögerungsschaltung 131 ein Analogsignal unmittelbar zu verzögern. Wenn ein Differenzverstärker 133 zur Bestimmung einer Differenz zwischen dem Pegel des verzögerten Signals und dem Pegel eines Eingangssignals vorgesehen wird, können niederfrequente Störsignale auf dieselbe Weise wie bei der Störsignal-Beseitigungsschaltung gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform beseitigt werden. Die Analog-Verzögerungsschaltung kann beispielsweise durch eine Ladungsverschiebe-Elementvorrichtung (CCD) oder eine Eimerkettenspeichervorrichtung (BBD) gebildet sein.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wird das Strömungsmengensignal L1 um seine halbe Periode verzögert. Beispielsweise kann das Strömungsmengensignal L1 um ein ungeradzahliges Vielfaches der Hälfte seiner Periode verzögert werden, und es kann eine Differenz zwischen dem Pegel des verzögerten Signals und dem Strömungsmengensignal L1 bestimmt werden. In diesem Fall heben sich die Störsignale des Strömungsmengensignals L1 und des verzögerten Signals ebenfalls gegenseitig auf.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wird das Strömungsmengensignal L2 anhand einer Differenz zwischen dem Pegel des Strömungsmengensignals L1 und dem seines verzögerten Signals bestimmt. Der Betrieb ist jedoch auch auf diesen Vorgang nicht beschränkt. Vielmehr kann der folgende Vorgang ausgeführt werden: Verzögerung des Strömungsmengensignals L1 um eineinhalb Perioden, Verzögerung des Strömungsmengensignals L1 um eine Periode und Ausgabe eines ersten Signals entsprechend einer Differenz zwischen den Pegeln der beiden verzögerten Strömungsmengensignale. Weiterhin wird das Strömungsmengensignal L1 um die halbe Periode verzögert, und eine Differenz zwischen dem Pegel des um eine halbe Periode verzögerten Signals und dem Pegel des Strömungsmengensignals L1 wird als zweites Signal bestimmt. Die Pegel von erstem und zweitem Strömungsmengensignal werden gemittelt, so daß schließlich die tatsächliche Strömungsmenge eines Strömungsmittels anhand eines den gemittelten Signalpegel angebenden Signals bestimmt wird. Darüber hinaus kann die Anordnung zur Verzögerung des Strömungsmengensignals L1 mit einem ganzzahligen Vielfachen seiner Halbperiode ohne weiteres durch Hinzufügung z. B. der Abtast/Halteschaltung gemäß Fig. 5 realisiert werden.

Claims (4)

1. Elektromagnetischer Strömungsmesser mit

• 1.1 einem Strömungsmesser-Hauptkörper (1) zur Einspeisung eines von einem Generator (21, 23, 25) gelieferten Rechteckwellen-Erregungsstromes, getaktet mit einem Erregungssignal (g), in mindestens eine Erregungsspule (9a, 9b), zum Aufprägen des erzeugten Magnetfeldes auf ein elektrisch leitendes Strömungsmittel, zum Abgreifen einer im elektrisch leitenden Strömungsmittel induzierten Spannung mittels Elektroden (5a, 5b) und zum Abgeben eines Strömungsmengensignals (L1),
• 1.2 einer Störsignal-Beseitigungseinheit (31) bestehend aus:
  • 1.2.1 einer an den Strömungsmesser-Hauptkörper (1) angeschlossenen Verzögerungseinrichtung (311, 313, 315) zur Abtastung des Pegels des Strömungsmengensignals (L1) durch
    • 1.2.1.1 eine erste Abtast/Halteschaltung (311), die abhängig von einem Abtastsignal (S) den Pegel des Strömungsmengensignals (L1) unmittelbar vor Umkehrung des Pegels des Rechteckwellen- Erregungsstromes abtastet und den abgetasteten Pegel an
    • 1.2.1.2 eine mit der ersten Abtast/Halteschaltung (311) verbundene zweite Abtast/Halteschaltung (313, 315) abgibt, die abhängig vom Abtastsignal (S) den abgetasteten Pegel der ersten Abtast/Halteschaltung (311) abtastet und den abgetasteten Pegel während der nächsten Halbperiode des Rechteckwellen-Erregungsstromes als ein verzögertes Signal (f2) an eine Empfangseinrichtung (317) abgibt und
  • 1.2.2 der mit der Verzögerungseinrichtung (311, 313, 315) verbundenen Empfangseinrichtung (317) zum Empfangen des Strömungsmengensignals (L1) und des verzögerten Signals (f2) und zur Ermittlung der Differenz zwischen dem Pegel des verzögerten Signals (f2) und demjenigen des Strömungsmengensignals (L1) und zur Ausgabe eines der Differenz entsprechenden Signals (L2),
• 1.3 einer mit dem Strömungsmesser-Hauptkörper (1) verbundenen Bestimmungseinrichtung (13, 15, 17, 27, 29, 33, 35, 37, 39) zur Bestimmung der Strömungsmenge des elektrisch leitenden Strömungsmittels, die aufweist:
  • 1.3.1 eine Integrierschaltung (27, 29) zum Integrieren des der Differenz entsprechenden Ausgangssignals (L2) für eine der Empfangseinrichtung mit dem Steuersignal (S) getaktete Integrierzeit, unmittelbar bevor der Pegel des Rechteckwellen- Erregungsstromes umgekehrt wird, und
  • 1.3.2 eine Bestimmungseinheit (37) zum Bestimmen einer Strömungsmenge des leitenden Strömungsmittels aus dem jeweiligen Integrationswert des in der Integrationsschaltung (27, 29) integrierten Ausgangssignals,
• 1.4 einem Zeitsteuersignalgenerator (19), der das Erregungssignal (g), das die Richtung des Rechteckwellen-Erregungsstromes anzeigt, zum Generator (21, 23, 25), ein Abtastsignal (S), das die Abtastperiode anzeigt, zur Verzögerungseinrichtung (311, 313, 315) und ein Steuersignal (S), das die Integrationsperiode anzeigt, zur Integrierschaltung (27, 29) liefert, wobei die Abtastperiode und die Integrationsperiode unmittelbar vor Umkehrung der Richtung des Rechteckwellen-Erregungsstromes liegen.

2. Elektromagnetischer Strömungsmesser mit

• 2.1 einem Strömungsmesser-Hauptkörper (1) zur Einspeisung eines von einem Generator (21, 23, 25) gelieferten Rechteckwellen-Erregungsstromes in mindestens eine Erregungsspule (9a, 9b), zum Aufprägen des erzeugten Magnetfeldes auf ein elektrisch leitendes Strömungsmittel, zum Abgreifen einer in dem elektrisch leitenden Strömungsmittel induzierten Spannung mittels Elektroden (5a, 5b) und zum Abgeben eines Strömungsmengensignals (L1),
• 2.2 einem Zeitsteuerimpulsgenerator (19), der ein Erregungssignal erzeugt, das einen ersten Pegel und einen zweiten Pegel synchron mit dem Rechteckwellen- Erregungsstrom hat,
• 2.3 einer eine Verzögerungseinrichtung (91-111) aufweisenden Störsignal-Beseitigungsschaltung (31) mit folgenden Merkmalen:
  • 2.3.1 ein erstes Schaltelement (93), dessen eines Ende mit dem Strömungsmengensignal (L1) versorgt ist,
  • 2.3.2 einen ersten Kondensator (91), dessen eines Ende an das andere Ende des ersten Schaltelementes (93) angeschlossen ist,
  • 2.3.3 ein zweites Schaltelement (95), dessen eines Ende mit dem einen Ende des ersten Kondensators (91) verbunden ist und dessen anderes Ende an einen gemeinsamen Pegel angeschlossen ist,
  • 2.3.4 ein drittes Schaltelement (97), dessen eines Ende mit dem anderen Ende des ersten Kondensators (91) verbunden ist und dessen anderes Ende an den gemeinsamen Pegel angeschlossen ist,
  • 2.3.5 ein viertes Schaltelement (99), dessen eines Ende mit dem anderen Ende des ersten Kondensators (91) verbunden ist,
  • 2.3.6 ein fünftes Schaltelement (105), dessen eines Ende mit dem Strömungsmengensignal (L1) gespeist ist,
  • 2.3.7 einen zweiten Kondensator (103), dessen eines Ende mit dem anderen Ende des fünften Schaltelementes (105) verbunden ist,
  • 2.3.8 ein sechstes Schaltelement (107), dessen eines Ende mit dem einen Ende des zweiten Kondensators (103) verbunden ist und dessen anderes Ende an den gemeinsamen Pegel angeschlossen ist,
  • 2.3.9 ein siebentes Schaltelement (109), dessen eines Ende mit dem anderen Ende des zweiten Kondensators (103) verbunden ist und dessen anderes Ende an den gemeinsamen Pegel angeschlossen ist,
  • 2.3.10 ein achtes Schaltelement (111), dessen eines Ende mit dem anderen Ende des zweiten Kondensators (103) verbunden ist und dessen anderes Ende an das andere Ende des vierten Schaltelementes (99) angeschlossen ist, und
  • 2.3.11 eine Addiereinrichtung (101, 113), die mit dem Strömungsmesser-Hauptkörper (1) und den anderen Enden des vierten und achten Schaltelementes (99, 111) verbunden ist, um analog das Strömungsmengensignal (L1) und das Signal an den anderen Enden des vierten und achten Schaltelementes (99, 111) zur Abgabe eines entsprechenden Signals (L2) zu addieren, wobei
  • 2.3.12 bei Versorgung des ersten bis achten Schaltelementes mit dem Erregungssignal (g) die ersten, dritten, sechsten und achten Schaltelemente (93, 97, 107, 111) geschlossen sind, wenn das Erregungssignal (g) auf dem ersten Pegel ist, und geöffnet sind, wenn das Erregungssignal (g) auf dem zweiten Pegel ist, und die zweiten, vierten, fünften und siebenten Schaltelemente (95, 99, 105, 109) geschlossen sind, wenn das Erregungssignal (g) auf dem zweiten Pegel ist, und geöffnet sind, wenn das Erregungssignal (g) auf dem ersten Pegel ist,
• 2.4 einer mit dem Strömungsmesser-Hauptkörper (1) verbundenen Bestimmungseinrichtung (13, 15, 17, 27, 29, 33, 35, 37, 39) zur Bestimmung der Strömungsmenge des elektrisch leitenden Strömungsmittels, die aufweist:
  • 2.4.1 eine Integrierschaltung (27, 29) zum Integrieren des Ausgangssignals von der Störsignal- Beseitigungseinheit (31) für eine vorbestimmte Zeitdauer, unmittelbar bevor die Richtung des Rechteckwellen-Erregungsstromes umgekehrt wird, und
  • 2.4.2 eine Bestimmungseinheit zum Bestimmen einer Strömungsmenge des leitenden Strömungsmittels aus dem von der Integrierschaltung (27, 29) gelieferten Signal.

3. Elektromagnetischer Strömungsmesser mit

• 3.1 einem Strömungsmesser-Hauptkörper (1) zur Einspeisung eines von einem Generator (21, 23, 25) gelieferten Rechteckwellen-Erregungsstromes, getaktet mit einem Erregungssignal (g), in mindestens eine Erregungsspule (9a, 9b), zum Aufprägen des erzeugten Magnetfeldes auf ein elektrisch leitendes Strömungsmittel, zum Abgreifen einer im elektrisch leitenden Strömungsmittel induzierten Spannung mittels Elektroden (5a, 5b) und zum Abgeben eines Strömungsmengensignals (L1),
• 3.2 einer Störsignal-Beseitigungseinheit (31), bestehend aus:
  • 3.2.1 einer an den Strömungsmesser-Hauptkörper (1) angeschlossenen Verzögerungseinrichtung (71, 73, 75, 77, 79, 83) zur Abtastung des Pegels des Strömungsmengensignals (L1) durch
    • 3.2.1.1 eine erste Abtast/Halteschaltung (71, 73, 79), die abhängig vom Abtastsignal (S) den Pegel des Strömungsmengensignals (L1) unmittelbar vor Umkehrung des Pegels des Rechteckwellen-Erregungsstromes abtastet, wenn der Rechteckwellen-Erregungsstrom eine Richtung hat, und die den abgetasteten Pegel während der nächsten Halbperiode des Rechteckwellen-Erregungsstromes als das verzögerte Signal abgibt an eine Empfangseinrichtung (81) und
    • 3.2.1.2 eine zweite Abtast/Halteschaltung (75, 77, 83), die abhängig vom Abtastsignal (S) den Pegel des Strömungsmengensignals (L1) unmittelbar vor Umkehrung des Pegels des Rechteckwellen-Erregungsstromes abtastet, wenn der Rechteckwellen-Erregungsstrom die andere Richtung hat, und die den abgetasteten Pegel während der nächsten Halbperiode des Rechteckwellen-Erregungsstromes abgibt an eine Empfangseinrichtung (81) und
  • 3.2.2 der mit der Verzögerungseinrichtung verbundenen Empfangseinrichtung (81), die das der Differenz zwischen dem Pegel des Strömungsmengensignals (L1) und dem abgetasteten Pegel der ersten und zweiten Abtast/Halteschaltungen (71-83) entsprechende Signal (m1) abgibt,
• 3.3 einer mit dem Strömungsmesser-Hauptkörpere (1) verbundenen Bestimmungseinrichtung (13, 15, 17, 27, 29, 33, 35, 37, 39) zur Bestimmung der Strömungsmenge des elektrisch leitenden Strömungsmittels, die aufweist:
  • 3.3.1 eine Integrierschaltung (27, 29) zum Integrieren des der Differenz entsprechenden Ausgangssignals (l2) für eine der Empfangseinrichtung mit dem Steuersignal (S) getaktete Integrierzeit, unmittelbar bevor der Pegel des Rechteckwellen- Erregungsstromes umgekehrt wird, und
  • 3.3.2 eine Bestimmungseinheit (37) zum Bestimmen einer Strömungsmenge des leitenden Strömungsmittels aus dem jeweiligen Integrationswert des in der Integrationsschaltung (27, 29) integrierten Ausgangssignals,
• 3.4 einem Zeitsteuersignalgenerator (19), der das Erregungssignal (g), das die Richtung des Rechteckwellen-Erregungsstromes anzeigt, zum Generator (21, 23, 25), ein Abtastsignal (S), das die Abtastperiode anzeigt, zur Verzögerungseinrichtung (311, 313, 315) und ein Steuersignal (S), das die Integrationsperiode anzeigt, zur Integrierschaltung (27, 29) liefert, wobei die Abtastperiode und die Integrationsperiode unmittelbar vor Umkehrung der Richtung des Rechteckwellen-Erregungsstromes liegen.

4. Elektromagnetischer Strömungsmesser mit

• 4.1 einem Strömungsmesser-Hauptkörper (1) zur Einspeisung eines von einem Generator (21, 23, 25) gelieferten Rechteckwellen-Erregungsstromes in mindestens eine Erregungsspule (9a, 9b), zum Aufprägen des erzeugten Magnetfeldes auf ein elektrisch leitendes Strömungsmittel, zum Abgreifen einer in dem elektrisch leitenden Strömungsmittel induzierten Spannung mittels Elektroden (5a, 5b) und zum Abgeben eines Strömungsmengensignals (L1),
• 4.2 einem Zeitsteuerimpulsgenerator (19), der ein Erregungssignal erzeugt, das einen ersten Pegel und einen zweiten Pegel synchron mit dem Rechteckwellen- Erregungsstrom hat,
• 4.3 einer eine Verzögerungseinrichtung (71-83) aufweisenden Störsignal-Beseitigungseinheit (31) mit folgenden Merkmalen:
  • 4.3.1 ein erstes Schaltelement (71-73), dessen eines Ende mit dem Strömungsmengensignal (L1) versorgt ist,
  • 4.3.2 einen ersten Kondensator (71), dessen eines Ende an das andere Ende des ersten Schaltelementes (73) angeschlossen ist und dessen anderes Ende mit einer Bezugsspannung versorgt ist,
  • 4.3.3 ein zweites Schaltelement (79), dessen eines Ende mit dem einen Ende des ersten Kondensators (71) verbunden ist,
  • 4.3.4 ein drittes Schaltelement (77), dessen eines Ende mit dem Strömungsmengensignal versorgt ist,
  • 4.3.5 einen zweiten Kondensator (75), dessen eines Ende mit dem anderen Ende des dritten Schaltelementes (77) verbunden ist und dessen anderes Ende mit einer Bezugsspannung versorgt ist,
  • 4.3.6 ein viertes Schaltelement (83), dessen eines Ende mit einem Ende des zweiten Kondensators (75) verbunden ist und dessen anderes Ende mit dem anderen Ende des zweiten Schaltelementes verbunden ist, und
  • 4.3.7 eine mit dem Strömungsmesser-Hauptkörper (1) und den anderen Enden der dritten und vierten Schaltelemente (79, 83) verbundene Subtrahiereinrichtung (81) zum analogen Subtrahieren des Signals (m1) an den anderen Enden der dritten und vierten Schaltelemente (79, 83) vom Strömungsmengensignal (L1), um ein entsprechendes Signal (L2) auszugeben, wobei:
  • 4.3.8 bei Versorgung des ersten bis vierten Schaltelementes mit dem Erregungssignal (g) die ersten und vierten Schaltelemente (73, 83) geschlossen sind, wenn das Erregungssignal (g) auf dem ersten Pegel ist, und geöffnet sind, wenn das Erregungssignal (g) auf dem zweiten Pegel ist, und die zweiten und dritten Schaltelemente (79, 77) geschlossen sind, wenn das Erregungssignal (g) auf dem zweiten Pegel ist, und geöffnet sind, wenn das Erregungssignal (g) auf dem ersten Pegel ist,
• 4.4 einer mit dem Strömungsmesser-Hauptkörper (1) verbundenen Bestimmungseinrichtung (13, 15, 17, 27, 29, 33, 35, 37, 39) zur Bestimmung der Strömungsmenge des elektrisch leitenden Strömungsmittels, die aufweist:
  • 4.4.1 eine Integrierschaltung (27, 29) zum Integrieren des Ausgangssignals von der Störsignal- Beseitigungseinheit (31) für eine vorbestimmte Zeitdauer, unmittelbar bevor die Richtung des Rechteckwellen-Erregungsstromes umgekehrt wird, und
  • 4.4.2 eine Bestimmungseinheit zum Bestimmen einer Strömungsmenge des leitenden Strömungsmittels aus dem von der Integrierschaltung (27, 29) gelieferten Signal.