DE3703048A1 - Schaltung fuer einen elektromagnetischen durchflussmesser und verfahren zur durchflussmessung - Google Patents
Schaltung fuer einen elektromagnetischen durchflussmesser und verfahren zur durchflussmessungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung für einen
elektromagnetischen Durchflußmesser, die aufweist: eine
Einrichtung zur Ausbildung eines magnetischen Feldes
in Form von entgegengesetzt gerichteten Impulsen quer
zu einem Fluid, dessen Durchfluß überwacht werden soll,
wobei die Impulse einen zeitlichen Abstand aufweisen,
eine Einrichtung zum Abtasten induzierter Signale, die
von mit dem Fluid in Berührung stehenden Elektroden
in Zeitpunkten während der Ausbildung des magnetischen
Feldes abgenommen werden, und eine Einrichtung zum Verar
beiten der abgetasteten Signale, um ein den Durchfluß
darstellendes Ausgangssignal zu erzeugen.
Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren
zur Durchflußmessung, bei dem ein magnetisches Feld
in Form entgegengesetzt gerichteter Impulse quer zu
einem Fluid ausgebildet wird, dessen Durchfluß überwacht
werden soll, wobei die Impulse einen zeitlichen Abstand
aufweisen, induzierte Signale, die von mit dem Fluid
in Berührung stehenden Elektroden abgenommen werden,
in Zeitpunkten während der Ausbildung des magnetischen
Feldes abgetastet und die abgetasteten Signale verarbei
tet werden, um ein den Durchfluß darstellendes Ausgangs
signal zu erzeugen.
Ein bekannter Durchflußmesser dieser Art, der nach die
sem Verfahren arbeitet, arbeitet gegebenenfalls zufrie
denstellend im Labor, nachdem er geeicht wurde, doch
liefert er mitunter offensichtlich falsche Meßergebnis
se, wenn er an Ort und Stelle betrieben wird, und zwar
in solchem Ausmaße, daß er selbst dann den Durchfluß
Null oder einen vernachlässigbar kleinen Durchfluß an
zeigt, wenn der Durchfluß tatsächlich erheblich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Durch
flußmesser und ein Verfahren zur Durchflußmessung anzu
geben, bei dem die Wahrscheinlichkeit von Fehlern der
erwähnten Art geringer ist.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
eine die Abtastzeitpunkte derart ändernde Einrichtung
vorgesehen ist, daß ihre Abstände ungleichförmig sind.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß zyk
lisch arbeitende Geräte, wie Pumpen, die Genauigkeit
eines elektromagnetischen Durchflußmessers, bei dem
ein pulsierendes Magnetfeld erzeugt wird, beeinträchtigen
können, wenn der Durchflußmesser zum Messen des Durch
flusses eines durch die Pumpe geförderten Fluids verwen
det wird. So können Meßfehler entstehen, wenn der Betrieb
der Pumpe und die Impulse des Magnetfeldes weitgehend
synchron sind. Eine zyklisch arbeitende Pumpe kann eine
periodische Fluidströmung bewirken, die in jedem Zyklus
bis auf Null oder bis auf nahezu Null abnehmen kann.
Wenn zufällig die Zeitpunkte, in denen der Durchfluß
messer die Messungen ausführt, weitgehend mit denjenigen
Zeitpunkten zusammenfällt, in denen der Durchfluß bis
auf Null oder nahezu Null abgenommen hat, sind die er
mittelten Meßwerte fehlerhaft. Der erfindungsgemäße
Durchflußmesser und das erfindungsgemäße Verfahren
verhindern diese Gefahr, weil die ungleichförmigen Ab
stände der Abtastzeitpunkte sicherstellen, daß ein perio
discher Durchfluß nicht stets im gleichen Zeitpunkt
seines Zyklus gemessen wird.
Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß die Abtastzeitpunkte
relativ zum Anfang und Ende jedes magnetischen Impulses
festliegen und die Einrichtung zum Ändern der Abtastzeit
punkte so ausgebildet ist, daß sie die Periode der mag
netischen Impulse ändert, um den Abstand der Abtastzeit
punkte ungleichförmig auszubilden.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn jeder Abtastzeitpunkt
in einer vorbestimmten Zeitspanne nach dem Anfang eines
Magnetfeldimpulses auftritt. Auf diese Weise wird die
Erzeugung der Abtastzeitpunkte vereinfacht.
Die Einrichtung zum Ändern der Abtastzeitpunkte kann
so ausgebildet sein, daß sie die Länge der magnetischen
Impulse ändert. Vorzugsweise ist die Einrichtung zum
Ändern der Abtastzeitpunkte jedoch so ausgebildet, daß
sie den Abstand der magnetischen Impulse ändert.
Ferner ist dafür gesorgt, daß eine Gleichstromverschie
bungs-Korrektureinrichtung vorgesehen ist, die bewirkt,
daß die Signale an den Elektroden in Zeitpunkten abge
tastet werden, die zwischen den Magnetfeldimpulsen lie
gen, und eine Korrektur einer Gleichstromverschiebung
der Signale bewirkt wird.
Sodann kann dafür gesorgt sein, daß die Gleichstromver
schiebungs-Korrektureinrichtung so ausgebildet ist,
daß eine Gleichstromverschiebung nicht vor dem nächsten
Gleichstromverschiebungs-Abtastzeitpunkt bis auf Null,
sondern allmählich über eine Zeitspanne hinweg verrin
gert wird, während der mehrere Gleichstromverschie
bungs-Abtastzeitpunkte auftraten. Auf diese Weise ergibt
sich eine besonders günstige Steuerung der Gleichstrom
verschiebung.
Die Gleichstromverschiebungs-Korrektureinrichtung kann
eine Integratorschaltung mit einer solchen Zeitkonstan
ten aufweisen, daß die erwähnte allmähliche Verringerung
bewirkt wird.
Vorzugsweise tritt jeder Null-Korrektur-Abtastzeitpunkt
in einer vorbestimmten Zeitspanne nach dem Ende eines
magnetischen Impulses auf.
Vorteilhaft ist ferner, wenn die Einrichtung zum Ändern
der Abtastzeitpunkte eine zyklische Pseudozufalls-Reihen
folge anwendet. Durch diese Einrichtung läßt sich eine
repräsentative Abtastung eines periodischen Durchflusses
auf einfache Weise erreichen.
Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß die Einrichtung
zum Ändern der Abtastzeitpunkte eine Einrichtung zum
Erzeugen der magnetischen Impulse mit einer Länge auf
weist, die aus einer festen Länge in Kombination mit
einer variablen Länge besteht, wobei als variable Länge
einer von mehreren Werten ausgewählt wird.
Die Einrichtung zum Ändern der Abtastzeitpunkte kann
eine Einrichtung zum Erzeugen eines Abstands zwischen
aufeinanderfolgenden magnetischen Impulsen aufweisen,
der aus einem festen Abstand in Kombination mit einem
variablen Abstand besteht, wobei als variabler Abstand
einer von mehreren vorbestimmten Werten ausgewählt wird.
Eine solche Einrichtung läßt sich auf einfache Weise
ausbilden. Beispielsweise kann die Schaltung einen Mikro
prozessor zum Steuern des Betriebs des Durchflußmessers
aufweisen, und die vorbestimmten Werte können durch
eine den Betrieb des Mikroprozessors steuernde Software
bestimmt werden.
Vorzugsweise liegt die Pseudozufalls-Reihenfolge als
Nachschlag-Tabelle in der Software vor, die aufeinander
folgende Werte der variablen Länge oder des variablen
Abstands bestimmt.
Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß der Abstand der
magnetischen Impulse zwischen dem Ein- und Dreifachen
der Dauer eines einzelnen Magnetfeldimpulses geändert
wird und die Magnetfeldimpulse eine gleichförmige Dauer
aufweisen.
Der Abstand der Magnetfeldimpulse kann zwischen dem
Ein- und Zweifachen der Dauer eines einzelnen Magnetfeld
impulses geändert werden.
Ferner ist es möglich, daß der Abstand der Magnetfeld
impulse zwischen dem Ein- und Anderthalbfachen der Dauer
eines einzelnen Magnetfeldimpulses geändert wird. Wenn
der Abstand zwischen dem Ein- und Dreifachen geändert
wird, können die vorbestimmten Werte die Werte Null,
die Hälfte, die gesamte und das Zweifache der Dauer
eines einzelnen magnetischen Impulses aufweisen.
Wenn der Abstand zwischen dem Ein- und Zweifachen geän
dert wird, kann dafür gesorgt sein, daß die vorbestimm
ten Werte die Werte Null, ein Drittel und zwei Drittel
der Dauer und die gesamte Dauer eines einzelnen magne
tischen Impulses aufweisen.
Wenn der Abstand zwischen dem Ein- und Anderthalbfachen
geändert wird, können die vorbestimmten Werte die Werte
Null, ein Sechstel, ein Drittel und die Hälfte der Dauer
eines einzelnen magnetischen Impulses aufweisen.
Die erwähnten Werte ermöglichen eine besonders einfache
und wirksame Ausführung der Erfindung.
Nachstehend werden ein erfindungsgemäßer Durchflußmesser
und ein erfindungsgemäßes Durchflußmeßverfahren anhand
der Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild des Durchflußmessers,
Fig. 2 den Verlauf eines bekannten Erregungssignals,
das an die Feldspulen des Durchflußmessers ange
legt wird,
Fig. 3 den Verlauf des Stroms durch die Feldspulen,
Fig. 4A den Verlauf eines bekannten Abtastsignals, das
einem Synchrondemodulator des Durchflußmessers
zugeführt wird,
Fig. 4B den zeitlichen Verlauf der Durchflußgeschwindig
keit bei einem Durchflußsystem mit zyklisch
arbeitender Pumpe,
Fig. 4C den Verlauf eines erfindungsgemäßen Abtastsig
nals, das an den Synchrondemodulator angelegt
wird, wobei die zeitliche Lage der Signale in
Bezug auf die Durchflußgeschwindigkeit nach
den Fig. 4A, 4B, 4C durch Pfeile gekennzeich
net ist,
Fig. 5A in vergrößertem Maßstab den Verlauf eines erfin
dungsgemäßen Erregungsignals, das den Feldspu
len zugeführt wird,
Fig. 5B den zeitlichen Verlauf eines erfindungsgemäßen
Abtastsignals zum Abtasten der während der Mag
netfeldimpulse in der einen Richtung induzierten
Spannung in richtiger Phasenlage in Bezug auf
den Signalverlauf nach Fig. 5A,
Fig. 5C den Verlauf eines erfindungsgemäßen Abtastsig
nals zum Abtasten der induzierten Spannung wäh
rend der entgegengesetzt gerichteten Magnet
feldimpulse in richtiger Phasenlage in Bezug
auf den Signalverlauf nach Fig. 5A,
Fig. 5D den Verlauf eines erfindungsgemäßen Abtastsig
nals zum Abtasten des Signals an den Elektroden
zwischen den Magnetfeldimpulsen zur Null-Korrek
tur in richtiger Phasenlage in Bezug auf den
Signalverlauf nach Fig. 5A,
Fig. 6 eine Nachschlagtabelle, die in der Software
zur Erzeugung der erfindungsgemäßen Signale
vorgesehen ist, und
Fig. 7 ein schematisches Schaltbild einer erfindungsge
mäßen Signalabtastungs- und Null-Korrektur-Schal
tung.
Nach Fig. 1 enthält ein Durchflußmesser 1 eine Meßrohr
leitung 2 (die im Querschnitt dargestellt ist) und zwei
sich gegenüberstehende Elektroden 3 und 3′, die in elek
trischem Kontakt mit einem Fluid stehen, das durch die
Rohrleitung strömt. Schematisch dargestellte Feldspulen
4 sind so angeordnet, daß sie ein magnetisches Feld
erzeugen, das senkrecht zur Fluidströmungsrichtung in
der Meßrohrleitung 2 und einer die Elektroden 3 und
3′ verbindenden Linie steht.
Mittels eines Erregungssignalgenerators 5 werden den
Feldspulen 4 Erregungssignale zugeführt. Die Elektroden
3 und 3′ sind an eine Signalverarbeitungsschaltung 6
angeschlossen, die ein Ausgangsgleichsignal 7 erzeugt,
das die Durchflußgeschwindigkeit darstellt. Eine weite
re, nicht dargestellte Schaltung ist zur Umformung des
Ausgangsgleichsignals in eine Frequenz vorgesehen, wie
es bei Durchflußmessern üblich ist.
Die Signalverarbeitungsschaltung 6 enthält einen Diffe
renzverstärker 8, dessen Eingänge an die Elektroden
3 und 3′ zur Abnahme der in den Elektroden induzierten
Signale angeschlosssen sind, und einen Synchrondemodu
lator 9, dessen Eingang mit dem Ausgang des Differenz
verstärkers 8 verbunden ist und der ferner mit dem Erre
gungssignalgenerator 5 verbunden ist, so daß er von
diesem ein Abtastsignal erhält. Das Ausgangsgleichsignal
7 wird am Ausgang des Synchrondemodulators 9 abgenommen.
Soweit die in Fig. 1 dargestellte Anordnung in den vor
stehenden drei Absätzen beschrieben ist, ist sie bekannt,
so daß sie nicht weiter im einzelnen beschrieben zu
werden braucht. Eine ausführlichere Schaltung eines
Durchflußmessers dieser Art ist in der GB-OS 85 28 964
oder der GB-OS 85 28 965 angegeben.
Wenn der Durchflußmesser in der bekannten Weise betrie
ben wird, dann hat das Erregungssignal für die Feldspu
len 4 den in Fig. 2 dargestellten zeitlichen Verlauf.
Das in Fig. 2 dargestellte Signal besteht aus positiven
Impulsen 20 mit einer Dauer t, die mit negativen Impul
sen 22 gleicher Dauer t (die den Impulsen 20 entgegen
gesetzt gleich sind) abwechseln, wobei die positiven
und negativen Impulse Lücken bzw. Abstände 24 mit der
selben Dauer t aufweisen. Die Induktivität der Feldspulen
4 verhindert, daß der durch die Spulen fließende Strom
genau dem Verlauf des Erregungssignals folgt, so daß
der Strom (und mithin das erzeugte Magnetfeld) einen
Verlauf hat, der etwa dem in Fig. 3 dargestellten ent
spricht. In den Abschnitten 30 haben der Strom und das
Magnetfeld einen weitgehend konstanten Wert erreicht,
so daß es möglich ist, die in den Elektroden 3 und 3′
erzeugten Signale mittels eines Abtastsignals mit einem
Verlauf, wie er in Fig. 4A dargestellt ist, während
dieser Zeitabschnitte, in denen das Magnetfeld relativ
konstant ist, abzutasten. Das in Fig. 4A dargestellte
Abtastsignal besteht aus Impulsen 40 mit der Dauer t/2
(die jeweils der zweiten Hälfte der Impulse 20 und 22
entspricht), die die Zeitpunkte bestimmen, in denen
der Synchrondemodulator 9 das Ausgangssignal des Diffe
renzverstärkers 8 abtastet.
Wie bereits erwähnt wurde, stellen die Fig. 2, 3 und
4A den Signalverlauf für den Fall dar, daß der Durch
flußmesser in der bekannten Weise betrieben wird. Der
Nachteil einer derartigen Betriebsart wird nachstehend
anhand von Fig. 4B erläutert.
Fig. 4B veranschaulicht die Änderungen der Durchfluß
geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Zeit, die bei
einem Durchflußsystem mit zyklisch arbeitender Pumpe
auftreten können. bei jedem Arbeitshub der Pumpe steigt
die Durchflußgeschwindigkeit in den Bereichen 50 nach
Fig. 4B an. Danach erreicht die Durchflußgeschwindig
keit einen Maximalwert, um dann in den Bereichen 52
bis zum Einsetzen des nächsten Arbeitshubs der Pumpe
wieder abzunehmen. In der Praxis hat sich gezeigt, daß
zwischen den periodischen Änderungen der Durchfluß
geschwindigkeit und den Abtastzeitpunkten des Synchron
demodulators 9 weitgehende Synchronität auftreten kann,
mit der ungünstigen Folge, daß der Durchflußmesser den
Durchfluß mehr oder weniger stets im gleichen Zeitpunkt
während des Änderungszyklus der Durchflußgeschwindig
keit mißt. Die Doppelpfeile 60 deuten darauf hin, wie
die Abtastzeitpunkte mit Tiefpunkten in den Schwankungen
der Durchflußgeschwindigkeit zusammenfallen können,
so daß der Durchflußmesser (der an sich den augenblick
lichen Mittelwert der Durchflußgeschwindigkeit anzeigen
sollte) eine viel zu niedrige Druchflußgeschwindigkeit
anzeigt. Im ungünstigsten Falle können die Tiefpunkte
der Durchflußgeschwindigkeitsänderung den Durchfluß
Null erreichen, so daß der Durchflußmesser den Durchfluß
Null anzeigt, obwohl Fluid durch das System gepumpt
wird.
Erfindungsgemäß haben die magnetischen Impulse (und
demzufolge auch die mit ihnen synchronisierten Abtast
impulse) keinen gleichmäßigen Abstand. Vielmehr wird
der Abstand zwischen den Impulsen geändert. Fig. 4C
stellt ein Beispiel erfindungsgemäßer Abtastimpulse
62 dar, und die Doppelpfeile 64 deuten darauf hin, daß
die Abtastimpulse hin und wieder mit einem Tiefpunkt,
hin und wieder mit einem Maximalwert und hin und wieder
mit einem mittleren Teil des sich ändernden Verlaufs
der Durchflußgeschwindigkeit zusammenfallen. Dies hat
zur Folge, daß eine repräsentative Abtastung des periodi
schen Durchflusses erreicht wird.
Die Fig. 5A, 5B und 6 stellen einen bevorzugten Verlauf
der erfindungsgemäß ungleiche Abstände aufweisenden
Erregungs- und Abtastimpulse dar.
Fig. 5A zeigt den Verlauf des Erregungssignals 70, das
erfindungsgemäß durch den Erregungssignalgenerator 5
erzeugt wird. Das Erregungssignal 70 besteht aus posi
tiven Impulsen 72 mit einer Dauer von 96 Millisekunden,
die mit (den Impulsen 72 entgegengesetzt gleichen) nega
tiven Impulsen 74 von ebenfalls 96 Millisekunden Dauer
abwechseln. Der Abstand zwischen einem positiven Impuls
72 und einem negativen Impuls 74 beträgt 96+Δt Milli
sekunden, wobei Δt den Wert 0, 16, 32 oder 48 Millise
kunden aufweist.
Die Auswahl eines Wertes für Δt unter den vier Werten
0, 16, 32 und 48 erfolgt auf einer Pseudozufallsbasis.
Der Durchflußmesser enthält einen durch Software gesteu
erten (nicht dargestellten) Mikroprozessor, der die
Zeitpunkte der Erzeugung der Erregungs- und Abtastsig
nale bestimmt. Die Software enthält die in Fig. 6 darge
stellte Nachschlag-Tabelle, die einer Pseudozufalls-
Reihenfolge (der vier Werte von Δt) mit einer Länge
von zwölf Zahlen entspricht. Die Variable n wird, mit
dem Anfangswert 1 beginnend, so lange schrittweise um
1 erhöht, bis die Zahl 12 erreicht ist. Daraufhin wird
n auf 1 zurückgesetzt und danach wieder schrittweise
bis auf 12 erhöht, zurückgesetzt usw. Die Nachschlag-Ta
belle dient zur Bestimmung der aufeinanderfolgenden
Werte, die für Δt gewählt werden, wobei Δt nacheinander
alle Werte annimmt, die in der Tabelle angegeben sind,
die dann unbestimmt wiederholt wird.
Die Fig. 5B und 5C stellen die Abtastimpulse 62 und
62′ dar, von denen jeder 64 Millisekunden nach dem An
fang jeweils eines vorwärts und rückwärts gerichteten
Impulses im Verlauf des Erregungssignals 70 beginnt
und eine Dauer von 20 Millisekunden hat. Die Impulse
62 dienen zur Abtastung des induzierten Signals, wenn
das Magnetfeld vorwärts gerichtet ist, während die Im
pulse 62′ zur Abtastung des induzierten Signals dienen,
wenn das Magnetfeld rückwärts gerichtet ist.
Das Signal an den Elektroden 3 und 3′ wird auch zwischen
den Erregungsimpulsen abgetastet, um die Gleichstromver
schiebung (D.C. Offset) des an den Elektroden abgenomme
nen Signals festzustellen. In der GB-OS 85 28 965 sind
die sich durch die Gleichstromverschiebung der Durchfluß
messersignale ergebenden Probleme erörtert. Die Gleich
stromverschiebungs-Abtastung erfolgt mittels Gleichstrom
verschiebungs-Abtastimpulsen 82, die in Fig. 5D darge
stellt sind. Die Impulse 82 treten 64 Millisekunden
nach dem Ende jedes Erregungsimpulses 72 bzw. 74 auf
und haben eine Dauer von 20 Millisekunden.
Die Signalabtastungs- und Null-Korrektur-Schaltung des
Durchflußmessers ist in Fig. 7 dargestellt.
Ein gleichstromgekoppelter Differenzverstärker 110,
wie er in Fig. 3 oder Fig. 4 der beiden erwähnten Patent
anmeldungen dargestellt ist, erhält das Signal, das
an den Elektroden 3 und 3′ auftritt. Das Ausgangssignal
des Verstärkers wird drei analogen Toren 102, 104 und
106 zugeführt, die jeweils durch die Signale nach den
Fig. 5A, 5B und 5C aufgetastet werden. Die Ausgangssig
nale der Tore 102 und 104 werden zu einem Ausgangssignal
verarbeitet, das die Durchflußgeschwindigkeit darstellt
(eine hierfür geeignete Schaltung ist in den beiden
zuvor erwähnten britischen Patentanmeldungen angegeben).
Das Ausgangssignal des Tores 106 wird dem Eingang eines
Integrators 108 in Form eines Operationsverstärkers
zugeführt, dessen Ausgang über einen Kondensator C mit
seinem umkehrenden Eingang verbunden ist. Der Ausgang
des Tores 106 ist mit dem umkehrenden Eingang des Ver
stärkers 108 verbunden, und der nicht umkehrende Eingang
des Verstärkers liegt auf Bezugspotential. Die Zeitkon
stante des Integrators 108 ist so gewählt, daß eine
Verringerung der Gleichstromverschiebung nur allmählich
bewirkt wird und sich über eine Zeitspanne erstreckt,
während der mehrere Abtastimpulse nach Fig. 5D auftreten.
Der Ausgang des Integrators 108 ist mit dem Eingang
einer Gleichstromverschiebungs-Kompensationsschaltung
110 verbunden, deren Ausgang mit einem Steuereingang
des Verstärkers 100 verbunden ist und den Verstärker
so steuert, daß der Effekt der Gleichstromverschiebung
in dem an den Elektroden 3 und 3′ auftretenden Signal
verringert wird. Ein Beipiel einer als Kompensations
schaltung 110 geeigneten Schaltung ist in Fig. 5 der
beiden erwähnten britischen Patentanmeldungen darge
stellt.
Anstelle der in Fig. 6 dargestellten Werte können auch
andere Werte für Δt verwendet werden. So kann eine Gruppe
von Werten verwendet werden, die das Zwei- oder Dreifache
der in Fig. 6 dargestellten Werte betragen.
Statt Δt in der Lücke zwischen den Erregungsimpulsen
einzufügen, kann Δt auch während der Erregungsimpulse
eingefügt werden, so daß die Abstände der Impulse kon
stant bleiben, jedoch die Impulsdauer veränderbar ist.
Ferner ist es möglich, die Periode der Erregungsimpulse
konstant zu halten, aber die Lage der Abtastzeitpunkte
innerhalb der Erregungsimpulse zu verändern.
Statt der Verwendung eines softwaregesteuerten Mikropro
zessors kann die Ungleichmäßigkeit der Abstände der
Abtastzeitpunkte auch durch eine Modulation der Impuls
breite der durch eine Multivibratorschaltung erzeugten
Impulse erzielt werden.
Claims (40)
1. Schaltung für einen elektromagnetischen Durchfluß
messer, die aufweist: eine Einrichtung zur Ausbildung
eines magnetischen Feldes in Form von entgegengesetzt
gerichteten Impulsen quer zu einem Fluid, dessen
Durchfluß überwacht werden soll, wobei die Impulse
einen zeitlichen Abstand aufweisen, eine Einrichtung
zum Abtasten induzierter Signale, die von mit dem
Fluid in Berührung stehenden Elektroden in Zeitpunkten
während der Ausbildung des magnetischen Feldes abge
nommen werden, und eine Einrichtung zum Verarbeiten
der abgetasteten Signale, um ein den Durchfluß dar
stellendes Ausgangssignal zu erzeugen, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine die Abtastzeitpunkte derart ändern
de Einrichtung vorgesehen ist, daß ihre Abstände
ungleichförmig sind.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtastzeitpunkte relativ zum Anfang und Ende
jedes magnetischen Impulses festliegen und die Ein
richtung zum Ändern der Abtastzeitpunkte so ausgebil
det ist, daß sie die Periode der magnetischen Impulse
ändert, um den Abstand der Abtastzeitpunkte ungleich
förmig auszubilden.
3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Abtastzeitpunkt in einer vorbestimmten
Zeitspanne nach dem Anfang eines Magnetfeldimpulses
auftritt.
4. Schaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ändern der
Abtastzeitpunkte so ausgebildet ist, daß sie die
Länge der magnetischen Impulse ändert.
5. Schaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ändern der
Abtastzeitpunkte so ausgebildet ist, daß sie den
Abstand der magnetischen Impulse ändert.
6. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Gleichstrom
verschiebungs-Korrektureinrichtung vorgesehen ist,
die bewirkt, daß die Signale an den Elektroden in
Zeitpunkten abgetastet werden, die zwischen den Mag
netfeldimpulsen liegen, und eine Korrektur einer
Gleichstromverschiebung der Signale bewirkt wird.
7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleichstromverschiebungs-Korrektureinrichtung
so ausgebildet ist, daß eine Gleichstromverschiebung
nicht vor dem nächsten Gleichstromverschie
bungs-Abtastzeitpunkt bis auf Null, sondern allmählich
über eine Zeitspanne hinweg verringert wird, während
der mehrere Gleichstromverschiebungs-Abtastzeitpunkte
auftraten.
8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleichstromverschiebungs-Korrektureinrichtung
eine Intregratorschaltung mit einer solchen Zeit
konstanten aufweist, daß die erwähnte allmähliche
Verringerung bewirkt wird.
9. Schaltung nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche
6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Null-Kor
rektur-Abtastzeitpunkt in einer vorbestimmten Zeit
spanne nach dem Ende eines magnetischen Impulses
auftritt.
10. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum
Ändern der Abtastzeitpunkte eine zyklische Pseu
dozufalls-Reihenfolge anwendet.
11. Schaltung nach Anspruch 4 oder einem der Ansprüche
6 bis 10, zurückbezogen auf Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ändern der
Abtastzeitpunkte eine Einrichtung zum Erzeugen der
magnetischen Impulse mit einer Länge aufweist, die
aus einer festen Länge in Kombination mit einer
variablen Länge besteht, wobei als variable Länge
einer von mehreren Werten ausgewählt wird.
12. Schaltung nach Anspruch 5 oder einem der Ansprüche
6 bis 10, zurückbezogen auf Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ändern der
Abtastzeitpunkte eine Einrichtung zum Erzeugen eines
Abstands zwischen aufeinanderfolgenden magnetischen
Impulsen aufweist, der aus einem festen Abstand
in Kombination mit einem variablen Abstand besteht,
wobei als variabler Abstand einer von mehreren vor
bestimmten Werten ausgewählt wird.
13. Schaltung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schaltung einen Mikroprozessor
zum Steuern des Betriebs des Durchflußmessers auf
weist und die vorbestimmten Werte durch eine den
Betrieb des Mikroprozessors steuernde Software be
stimmt werden.
14. Schaltung nach Anspruch 10 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Pseudozufalls-Reihenfolge als
Nachschlag-Tabelle in der Software vorliegt, die
aufeinanderfolgende Werte der variablen Länge oder
des variablen Abstands bestimmt.
15. Schaltung nach Anspruch 5 oder 12 oder einem der
Ansprüche 6 bis 10, 13 oder 14, zurückbezogen auf
Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand
der magnetischen Impulse zwischen dem Ein- und Drei
fachen der Dauer eines einzelnen Magnetfeldimpulses
geändert wird und die Magnetfeldimpulse eine gleich
förmige Dauer aufweisen.
16. Schaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand der Magnetfeldimpulse zwischen dem
Ein- und Zweifachen der Dauer eines einzelnen Magnet
feldimpulses geändert wird.
17. Schaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand der Magnetfeldimpulse zwischen dem
Ein- und Anderthalbfachen der Dauer eines einzelnen
Magnetfeldimpulses geändert wird.
18. Schaltung nach Anspruch 15, zurückbezogen auf An
spruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbe
stimmten Werte die Werte Null, die Hälfte, die ge
samte und das Zweifache der Dauer eines einzelnen
magnetischen Impulses aufweisen.
19. Schaltung nach Anspruch 16, zurückbezogen auf An
spruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbe
stimmten Werte die Werte Null, ein Drittel und zwei
Drittel der Dauer und die gesamte Dauer eines ein
zelnen magnetischen Impulses aufweisen.
20. Schaltung nach Anspruch 17, zurückbezogen auf An
spruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbe
stimmten Werte die Werte Null, ein Sechstel, ein
Drittel und die Hälfte der Dauer eines einzelnen
magnetischen Impulses aufweisen.
21. Verfahren zur Durchflußmessung, bei dem ein magneti
sches Feld in Form entgegengesetzt gerichteter Impul
se quer zu einem Fluid ausgebildet wird, dessen
Durchfluß überwacht werden soll, wobei die Impulse
einen zeitlichen Abstand aufweisen, induzierte Sig
nale, die von mit dem Fluid in Berührung stehenden
Elektroden abgenommen werden, in Zeitpunkten während
der Ausbildung des magnetischen Feldes abgetastet
und die abgetasteten Signale verarbeitet werden,
um ein den Durchfluß darstellendes Ausgangssignal
zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtast
zeitpunkte derart geändert werden, daß ihre Abstände
ungleichförmig sind.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtastzeitpunkte relativ zum Anfang und
Ende jedes magnetischen Impulses festliegen und
die Periode der magnetischen Impulse geändert wird,
um den Abstand der Abtastzeitpunkte ungleichförmig
auszubilden.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Abtastzeitpunkt in einer vorbestimmten
Zeitspanne nach dem Anfang eines Magnetfeldimpulses
auftritt.
24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Abtastzeitpunkte durch Ändern
der Länge der magnetischen Impulse geändert werden.
25. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Abtastzeitpunkte durch Ändern
des Abstands der magnetischen Impulse geändert wer
den.
26. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Signale an den Elek
troden in Zeitpunkten abgetastet werden, die zwi
schen den Magnetfeldimpulsen liegen, und eine Korrek
tur einer Gleichstromverschiebung der Signale be
wirkt wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Gleichstromverschiebung nicht vor dem näch
sten Gleichstromverschiebungs-Abtastzeitpunkt bis
auf Null, sondern allmählich über eine Zeitspanne
hinweg verringert wird, während der mehrere Gleich
stromverschiebungs-Abtastzeitpunkte auftraten.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Integratorschaltung mit einer solchen Zeit
konstanten verwendet wird, daß die erwähnte allmäh
liche Verringerung bewirkt wird.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 27, zurück
bezogen auf Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Null-Korrektur-Abtastzeitpunkt in einer
vorbestimmten Zeitspanne nach dem Ende eines mag
netischen Impulses auftritt.
30. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
21 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtast
zeitpunkte in einer wiederholten Pseudozufalls-Rei
henfolge geändert werden.
31. Verfahren nach Anspruch 24 oder einem der Ansprüche
26 bis 30, zurückbezogen auf Anspruch 24, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abtastzeitpunkte dadurch
geändert werden, daß jeder magnetische Impuls mit
einer Länge erzeugt wird, die aus einer festen Länge
in Kombination mit einer variablen Länge besteht,
wobei als variable Länge einer von mehreren Werten
ausgewählt wird.
32. Verfahren nach Anspruch 25 oder einem der Ansprüche
26 bis 30, zurückbezogen auf Anspruch 25, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abtastzeitpunkte durch Erzeu
gen eines Abstands zwischen aufeinanderfolgenden
magnetischen Impulsen erzeugt werden, der aus einem
festen Abstand in Kombination mit einem variablen
Abstand besteht, wobei als variabler Abstand einer
von mehreren vorbestimmten Werten ausgewählt wird.
33. Verfahren nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Mikroprozessor zum Steuern des
Betriebs des Durchflußmessers verwendet wird und
die vorbestimmten Werte durch eine den Betrieb des
Mikroprozessors steuernde Software bestimmt werden.
34. Verfahren nach Anspruch 30 und 33, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Pseudozufalls-Reihenfolge als
Nachschlag-Tabelle in der Software vorliegt, die
aufeinanderfolgende Werte der variablen Länge oder
des variablen Abstands bestimmt.
35. Verfahren nach Anspruch 25 oder 32 oder einem der
Ansprüche 26 bis 30, 32 oder 33, zurückbezogen auf
Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand
der magnetischen Impulse zwischen dem Ein- und Drei
fachen der Dauer eines einzelnen Magnetfeldimpulses
geändert wird und die Magnetfeldimpulse eine gleich
förmige Dauer aufweisen.
36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand der Magnetfeldimpulse zwischen dem
Ein- und Zweifachen der Dauer eines einzelnen Magnet
feldimpulses geändert wird.
37. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand der Magnetfeldimpulse zwischen dem
Ein- und Anderthalbfachen der Dauer eines einzelnen
Magnetfeldimpulses geändert wird.
38. Verfahren nach Anspruch 35, zurückbezogen auf An
spruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbe
stimmten Werte die Werte Null, die Hälfte, die ge
samte und das Zweifache der Dauer eines einzelnen
magnetischen Impulses aufweisen.
39. Verfahren nach Anspruch 36, zurückbezogen auf An
spruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbe
stimmten Werte die Werte Null, ein Drittel und Zwei
drittel der Dauer und die gesamte Dauer eines einzel
nen magnetischen Impulses aufweisen.
40. Verfahren nach Anspruch 37, zurückbezogen auf An
spruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbe
stimmten Werte die Werte Null, ein Sechstel, ein
Drittel und die Hälfte der Dauer eines einzelnen
magnetischen Impulses aufweisen.
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