DE8701572U1 - Elektromagnetischer Durchflußmesser - Google Patents
Elektromagnetischer DurchflußmesserInfo
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- G01F1/56—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects
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Description
Patentanwalt &bgr;&ogr;&ogr;&ogr; Frankfurt/main &igr;, den 2. Feb. 1987
KAIt=NIAIMWAL.! KÜHHORNSHOFWEG 10 j, , &ogr;
POSTGIRO FRANKFURT/M. 3425-605 '
DRESDNER BANK. FRANKFURT/M. 230O3P9 TELEFON: (069) 5&THgr;3010
TELEFAX: (069) 563002
__ &eeacgr; _ TELEGRAMM: KNOPAt
~ TELEX: 411877 KNOPA D
DA 757
DANFOSS A/S, BK-6430 NORDBORG Elektromagnetischer Durchflußmesser
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromagnetischen Dürchflüßmesser mit einer Schaltung, 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, cHe
von mit dem Fluid in Berührung stehenden Elektroden in Zeitpunkten während der Ausbildung des magnetischen
Feldes abgenommen werden, und eine Einrichtung zum Verarbeiten der abgetasteten Signale, um ein den Durchfluß
darstellendes Ausgangssignal zu erzeugen.
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G 87 Ol 572.2 &iacgr;
Danfoss A/S |
DA 757 1
Ein bekannter Durchflußmesser dieser Art arbeitet gegebenenfalls zufriedenstellend im Labor, nachdem er geeicht
wurde, doch liefert er mitunter offensichtlich falsche
Meßergebnisse, wenn er an Ort und Stelle betrieben wird,
und zv/ar in solchem Ausmaße, daß er selbst dann den
Durchfluß Null oder einen vernachlässigbar kleinen Durchfluß anzeigt, wenn dt;r Durchfluß tatsächlich erheblich
ist.
wurde, doch liefert er mitunter offensichtlich falsche
Meßergebnisse, wenn er an Ort und Stelle betrieben wird,
und zv/ar in solchem Ausmaße, daß er selbst dann den
Durchfluß Null oder einen vernachlässigbar kleinen Durchfluß anzeigt, wenn dt;r Durchfluß tatsächlich erheblich
ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Durchflußmesser anzugeben, bei dem die Wahrscheinlichkeit
von Fehlern der erwähnten Art geringer ist.
von Fehlern der erwähnten Art geringer ist.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß \
die Schaltung eine die Abtastzeitpunkte derart ändernde
Einrichtung aufweist, daß ihre Abstände ungleichförmig
sind. I
Einrichtung aufweist, daß ihre Abstände ungleichförmig
sind. I
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 i können, wenn der Durchflußmesser zum Messen des Durch- j flusses eines durch die Pumpe geförderten Fluids verwen- I det wird. So können Meßfehler entstehen, wenn der Betrieb S der Pumpe und die Impulse des Magnetfeldes weitgehend ) synchron sind. Eine zyklisch arbeitende Pumpe kann eine
periodische Fluidströmung bewirken, die in jedem Zyklus
eines elektromagnetischen Durchflußmessers, bei dem
ein pulsierendes Magnetfeld erzeugt wird, beeinträchtigen i können, wenn der Durchflußmesser zum Messen des Durch- j flusses eines durch die Pumpe geförderten Fluids verwen- I det wird. So können Meßfehler entstehen, wenn der Betrieb S 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 öder bis auf nahezu Null abnehmen kann.
&idigr; Wenn zufällig die Zeitpunkte, in denen der Durchfluß"
messe? die Messungen ausführt, weitgehend mit denjenigen
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Zeitpunkten zusammenfällt, in denen der Durchfluß bis
auf Null oder nahezu Null abgenommen hat, sind die ermittelten Meßwerte fehlerhaft. Der erfindungsgemäße
Durchflußmesser verhindert diese Gefahr, weil die ungleichförmigen Abstände der Abtastzeitpunkte sicherstellen,
daß ein periodischer 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 Abtastzeitpunkte so ausgebildet ist, daß sie die Periode dsär magnetischen
Impulse ändert, um den Abstand der Abtastzeitpunkte 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 Gleichstromver^chiebungs*Korrektureinrichtung
vorgesehen ist, die bewirkt, daß die Signale an den Elektroden in Zeitpunkten abgetastet
werden, die zwischen den Magnetfeldimpulsen liegen, und eine Korrektur einer Gleichstromverschiebung
der Signale bewirkt wird.
Sodann kann dafür* gesorgt sein, daß die GleichstromverschiebungS-KorrektureinrichtUng
so ausgebildet ist j daß eine Gleichstromverschiebung nicht Vor dem nächsten
GleichstromVerschiebUngS-AbtäStzeltpUhkt bis äUf Null,
■ 1 · I I
sondern allmählich über eine Zeitspanne hinweg verrin- &igr; gert wird, während der mehrere Gleichstromverschiebungs-Abtastzeitpunkte
auftraten. Auf diese Weise ergabt sich eine besonders günstige Steuerung der Gleichstromverschiebung.
Die Gleichstromverschiebungs-Korrektureinrichtung kann
eine Integratorschaltung mit einer solchen Zeitkonstanten 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 Abtasti"2itpunkte eine zyklische Pseudozufalls-Reihenfolge
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 Abstastzeitpunkte 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.
Die Einrichtung zum Ändern eier 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-
- 10 -
prozessor zum Steuern des Betriebs des Durchflußmessers aufweisen, und die vorbestimmten Werte können durch
eine den Betrieb des Mikroprozessors steuernde Software bestimmt werden.
5
5
Vorzugsweise liegt die Pseudozufalls-Reihenfolge als Nachschlag-Tabelle in der Software vor, die aufeinanderfolgende
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- &iacgr;
impulses geändert werden. ;
Ferner ist es möglich, daß der Abstand der Magnetfeldimpulse 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 |
eineis einzelnen magnetischen Impulses aufweisen.
Wenn der Abstand zwischen dim Ein- und Zweifachen geändert
wird, kann dafür gesorgt sein, daß die vorbeotimm- ! ten Werte die Werte Null, ein Drittel und zwei Drittel
der Dauer und die gesamte Dauer eines einzelnen magnetischen 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 s fiiny.filnfin magnatifirihftn .Imp.UjLs.ejS. BUfJtejLSÄOu ..
&iacgr; I
Il ti Il >l> ·&Igr; I
Die erwähnten Werte ermöglichen eine besonders einfache
und wirksame Ausführung der Erfindung *
Nächstehend wird ein erfindungsgemäßer DUrchflüßmesser
anhand der Zeichnung eines bevorzugten AusfUhrungsbeispleis
naher beschrieben* Es zeigeni
1 ein Blockschaltbild des Durchflußmessers,
Fig* 2 den Verlauf eines bekannten Erregungssignals,
das an die Feldspulen des Durchflußmessers angelegt wird,
Fig. 3 den Verlauf des Stroms durch die Feldspulen,
Fig. 4A den Verlauf eines bekannten Abtastsignals, das einem Synchrondemodulator des Durchflulimessers
zugeführt wird,
Fig. 4B den zeitlichen Verlauf der Durchflußgeschwiridigkeit
bei einem Durchflußsystem mit zyklisch arbeitender Pumpe,
Fig. 4C den Verlauf eines erfindungsgemäßen Abtastsignals, das an den Synchrondemodulator angelegt
wirdj wobei die zeitliche Lage der Signale in bezug auf die Durchflußgeschwindigkeit nach den
Fig. 4A, 4B, 4C durch Pfeile gekennzeichnet ist,
Fig. 5Ä in vergrößertem Maßstab den Verlauf eines erfindungsgemäßen
Erregungssignals, das den Feldspulen zugeführt wird,
I I t I I
I I · I I
Fig*
- 12
5B den zeitlichen Verlauf eines erfindüngsgemäßen Abtastsignals zum Abtasten der während der Magnetfeldimpülse
in der einen Richtung induzierten Spannung in richtiger Phasenlage in Bezug auf
den Signalverlauf nach Fig. 5A,
Fig. 5C den Verlauf eines erfindungsgemäßen Abtästsignäls
zum Abtasten der induzierten Spannung während der entgegengesetzt gerichteten Magnetfeldimpulse
in richtiger Phasenlage in Bezug auf den Signalverlauf nach Fig. 5Ä,
Fig. 5D den Verlauf eines erfindungsgemäßen Abtastsignals zum Abtasten des Signals an den Elektroden
zwischen den Magnetfeldimpulsen zur Null-Korrektur 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 erfindungsgemäßen
Signalabtastungs- und Null-Korrektur-Schaltung.
Nach Fig. 1 enthält ein Durchflußmesser 1 eine Meßrohrleitung 2 (die im Querschnitt dargestellt ist) und zwei
sich gegenüberstehende Elektroden 3 und 31^ die in elektrischem
Kontakt mit einem Fluid stehen, das durch die Rohrleitung strömt. Schematisch dargestellte Feldspulen
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.
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- 13 -
Mittels eines Erregurigdsignalgenerators 5 werden den
Feldspulen 4 Erregüngssignale zugeführt. Die Elektroden ä Und 3' sind an eine Signalverarbeitunsschaltung 6
angeschlossen, die ein Aüsgangsgleichsignal 7 erzeugt, das die Durchflußgeschwindigkeit darstellt. Eine weitere,
nicht dargestellte Schaltung ist zur Umformung des Ausgangsgieichsignals in eine Frequenz vorgesehen, wie
es bei Durchflußmessern üblich ist.
Die Signalverarbeitungsschaltung 6 enthält einen Differenzverstärker
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 Erregungssignalgenerator 5 verbunden ist, so daß er von
diesem ein Abtastsignal erhält. Das Aüsgangsgleichsignal 7 wird am Ausgang des Synchrondemodulators 9 abgenommen.
2.0 Soweit die in Fig. 1 dargestellte Anordnung in den vorstehenden
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 betrieben wird, dann hat das Erregungssignal für die Feldspulen
4 den in Fig. 2 dargestellten zeitlichen Verlauf.
30" Das in Fig. 2 dargestellte Signal besteht aus positiven Impulsen 20 mit einer Dauer t, die mit negativen Impulsen 22 gleicher Dauer t (die den Impulsen 20 entgegengesetzt
gleich sind) abwechseln, wobei die positiven und negativen Impulse Lücken bzw. Abstände 24 mit derselben
Dauer t aufweisen. Die Induktivität der Feldspulen
4 verhindert, daß der durch die Spulen fließende Strom genau dem Verlauf ites Erregungssignals folgt, so daß
, , nt) Ii 11
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&bgr; 14 -
der Strom (und mithin das erzeugte Magnetfeld) Verlauf hat, der etwa dem in Fig. 3 dargestellten ent«
spricht. In den Abschnitten 30 haben der Ström Und das
Magnetfeld einen weitgehend konstanten Wert erreicht, so daß es möglich ist, die in den Elektroden 3 und 31
erzeugten Signale mittels eines Abtastsignais mit einem Verlauf, wie er in Fig. 4A dargestellt ist, während
dieser Zeitabschnitte, in denen das Magnetfeld relativ konstant ist- sfez-u1-=isten: Das in Fi": 4A darasstsllte
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 Differenzverstärkers
8 abtastet*
Wie bereits erwähnt wurde, stellen die Fig. 2, 3 und 4A den Signalverlauf für den Fall dar, daß der Durchflußmesser
in der bekannten Weise betrieben wird. Der Nachteil einer derartigen Betriebsart wird nachstehend
2C anhand von Fig. 4B erläutert.
Fig. 4B veranschaulicht die Änderungen der Durchflußgeschwindigkeit
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 Durchflußgeschwindigkeit 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 Durchflußgeschwindigkeit und den Abtastzeitpunkten des Synchrondemodulators
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-
- 15 -
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 augenblickliehen 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 Abtastimpulse)
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 Abstastimpulse 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 periodischen 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 positiven
Impulsen 72 mit einer Dauer von 96 Millisekunden, die mit (den Impulsen 72 entgegengesetzt gleichen) nega-
3$ tiVen ImpüJsen 74 Von ebenfalls 96 Millisekunden Dauer
* I I III
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- 16 -
abwechseln. Der Abstand zwischen einem positiven Impuls 72 und einem negativen Impuls 74 beträgt 96 + At Millisekunden,
wobei Lt den Wert 0, 16, 32 oder 48 Millisekunden aufweist.
Die Auswahl eines Wertes für At unter den vier Werten
0, 16, 32 und 48 erfolgt auf einer Pseudozufallsbasis. Der Durchflußmesser enthält einen durch Software gesteuerten
(nicht dargestellten) Mikroprozessor, der die Zeitpunkte der Erzeugung der Erregungs- und Abtastsignale
bestimmt. Die Software enthält die in Fig. 6 dargestellte Nachschlag-Tabelle, die einer Pseudozufalls-Reihenfolge
(der vier Werte von At) mit einer Länge von zwölf Zahlen entspricht. Die Variable &eegr; wird, mit
dem Anfangswert 1 beginnend, so lange schrittweise um 1 erhöht, bis die Zahl 12 erreicht ist. Daraufhin wird
&eegr; auf 1 zurückgesetzt und danach wieder schrittweise bis auf 12 erhöht, zurückgesetzt usw. Die Nachschlag-Tabelle
dient zur Bestimmung der aufeinanderfolgenden Werte, die für At gewählt werden, wobei At 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 Anfang
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 vorv/ärts gerichtet ist, während die Impulse
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 Erregürigsimpülseri abgetastet, um die Gleichströmverschiebung
(D.O. Offset) des an den Elektroden abgenommenen
Signals festzustellen. In der GB-ÖS 85 28 965 sind
( III
# ♦ I i i I
- 17 -
die sich durch die Gleichstromverschiebung der Durchflußmessersignale
ergebenden Probleme erörtert. Die Gleichstromverschiebungs-Abtastung erfolgt mittels Gleichstromverschiebungs-Abtastimpulsen
82, die in Fig. 5D dargestellt sind. Die Impulse 82 treten 64 Millisekunden nach
dem Ende jedes Erregungsimpulses 72 auf 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 100, wie er in Fig. 3 oder Fig. 4 der beiden erwähnten Patentanmeldungen
dargestellt ist, erhält das Signal, das an den Elektroden 3 und 31 auftritt. Das Ausgangssignal
des Verstärkers wird drei analogen Toren 102, 104 und 106 zugeführt, die jeweils durch die Signale nach den
Fig. 5Ay 5B und 5C aufgetastet werden. Die Ausgangssignale
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 Verstärkers
108 verbunden, und der nicht umkehrende Eingang des Verstärkers liegt auf Bezugspotential. Die Zeitkonstante
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-Kompensabiohsschaltung
- 18 - ;
110 verbunden, deren Ausgang mit einem Steuereingang &igr;
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 !Compensations- j
schaltung 110 geeigneten Schaltung ist in Fig. 5 der i
beiden erwähnten britischen Patentanmeldungen darge- &igr;
stellt. ;
Anstelle der in Fig. 6 dargestellten Werte kcifmen auch i
andere Werte für At verwendet werden. So kann eine Gruppe j
von Werten verwendet werden, die das Zwei- oder Dreifache j der in Fig. 6 dargestellten Werte betragen. !
Statt At in der Lücke zwischen den Erregungsimpulsen j
einzufügen, kann At auch während der Erregungsimpulse j
eingefügt werden, so daß die Abstände der Impulse kon- '
stant bleiben, jedoch die Impulsdauer veränderbar ist. j
Ferner ist es möglich, die Periode der Erregungsimpulse &igr;
konstant zu halten, aber die Lage der Abtastzeitpunkte '
innerhalb der Erregungsimpulse zu verändern. :
Statt der Verwendung eines softwaregesteuerten Mikroprozessors kann die Ungleichmäßigkeit der Abstände der
.25 Abtastzeitpunkte auch durch eine Modulation der Impulsbreite der durch eine Multivibratorschaltung erzeugten
Impulse erzielt v/erden.
.25 Abtastzeitpunkte auch durch eine Modulation der Impulsbreite der durch eine Multivibratorschaltung erzeugten
Impulse erzielt v/erden.
KIl Uli ··
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Claims (1)
1. Elektromagnetischer Durchflußmesser mit einer Schaltung, 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
tiie Impulse einen zeitlichen Abstand aufweisen, eine Einrichtung z\un 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 Verarbeiten der abgetasteten Signale, um ein den Durchfluß darstellendes Ausgangssignal zu erzeugen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung eine die Abtastzeitpunkte derart ändernde Einrichtung aufweist, daß
ihre Abstände ungleichförmig sind.
2. Durchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastzeitpunkte relativ zum Anfang und Ende jedes
magnetischen Impulses festliegen und die Einrichtung zum Ändern der Abtastzeitpunkte so ausgebildet ist, daß sie die
Periode der magnetischen Impulse ändert, um den Abstand der Abtastzeitpunkte ungleichförmig auszubilden.
3. Durchflußmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß jeder Abtastzeitpunkt in einer vorbestimmten
Zeitspanne nach dem Anfang eines Magnetfeldimpulses auftritt.
4. Durchflußmesser 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. Durchflußmes^er nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ändern der Abt as tZeitpunkte so ausgebildet ist, daß sie den
Abstand der magnetischen Impulse ändert.
6. Durchflußmesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gleichstromverschiebungs-Korrektureinrichtung
vorgesehen ist, die bewirkt, daß die Signale an den Elektroden in Zeitpunkten abgetastet werden, die zwischen den Magnetfeldimpulsen
liegen, und eine Korrektur einer Gleichstromverschiebung der Signale bewirkt wird.
7. Durchflußmesser nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, da*3 die Gleichstromverschiebungs-Korrektureinrichtung so ausgebildet ist, daß eine Gleichstromverschiebung
nicht vor dem nächsten Gleichstromverschiebungs-Abtastzeitpunkt bis auf Null, sondern allmählich
über eine Zeitspanne hinweg verringsrt wird, während der mehrere Gleichstromverschiebungs-Abtästzeitpunkte
auftraten.
8. Durchflußmesser nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleichströmver^ehiebungs-Korrekturei.nrichtung
eine Intregratorschaitung mit einer solchen Zeitkonstanten aufweist, daß die erwähnte allmähliche
Verringerung bewirkt wird.
f lltl IMl &iacgr; i
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* Dürchflußmesser nach Anspruch 2 Und einem der Ansprüche
6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder
Nüii-Korrektür-Abtastzeitpühkt in einer vorbestimmten
Zeitspanne nach dem Ende eines magnetischen Impulses auftritt*
10. Durchflußmesser nach einem der vorhergehenden Ansprtiehe;
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung
zum Ändern der Abtastzeitpunkte eine zyklische Pseudozufalls-Reihenfolge anwendet.
Hi Durchflußmesser 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. Durchflußmesser 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 vorbestimmten Werten ausgewählt wird.
13. Durchflußmesser nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung einen Mikroprozessor
zum Steuern des Betriebs des Durchflußmessers aufweist und die vorbestimmten Werte durch eine
den Betrieb des Mikroprozessors steuernde Software bestimmt werden.
14* Durchflüßmesser nach Anspruch 10 oder 13, dadurch
gekennzeichnet^ daß die Pseüdozüfalls-Reihenfolge
als Nachschlag-Tabelle in der Software vorliegt* die aüfeinshderfolgende Werte der variablen Länge
oder des variablen Abstands bestimmt.
15. Durchflußmesser nach Anspruch 5 oder 12 oder einem der Ansprüche 6 bis 10, 13 oder 14, zurückbezogen
auf Anspruch &dgr;, dadurch gekennzeichnet, 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,
16. Durchflußmesser nach Anspruch 15, dadurch gekenn zeichnet, daß der Abstand der Magnetfeldimpulse
zwischen dem Ein- und Zweifachen der Dauer eines einzelnen Magnetfeldimpulses geändert wird.
17. Durchflußmesser nach Anspruch 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Abstand der Magnetfeldimpulse zwischen dem Ein- und Anderthalbfachen der Dauer
eines einzelnen Magnetfeldimpulses geändert wird.
18. Durchflußmesser nach Anspruch 15, zurückbezogen auf Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
vorbestimmten Werte die Werte Null, die Hälfte, die gesamte und das Zweifache der Dauer eines einzelnen
magnetischen Impulses aufweisen.
19. Durchflußmesser nach Anspruch 16, zurückbezogen auf Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
vorbestimmten Werte die Werte Null, ein Drittel und zwei Drittel der Dauer und die gesamte Dauer
eines einzelnen magnetischen Impulses aufweisen.
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it i t * * »· *
- 5
2&Oacgr;. DurohflUßmesser nach Anspruch 17, zürückbezogen
auf Anspruch 11r dadurch gekennzeichnet, daß die
vorbestimmten Werte die Werte Null, ein Sechstel, ein Örittel und die Hälfte der Dauer eines einzelnen
magnetischen Impulses aufweisen.
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