EP0917644A1 - Magnetisch-induktives durchflussmessgerät für strömende medien - Google Patents

Magnetisch-induktives durchflussmessgerät für strömende medien

Info

Publication number
EP0917644A1
EP0917644A1 EP98928187A EP98928187A EP0917644A1 EP 0917644 A1 EP0917644 A1 EP 0917644A1 EP 98928187 A EP98928187 A EP 98928187A EP 98928187 A EP98928187 A EP 98928187A EP 0917644 A1 EP0917644 A1 EP 0917644A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
magnetic field
magnetic
flow meter
electromagnet
meter according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP98928187A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ronald Van Der Pol
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krohne Messtechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Krohne Messtechnik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krohne Messtechnik GmbH and Co KG filed Critical Krohne Messtechnik GmbH and Co KG
Publication of EP0917644A1 publication Critical patent/EP0917644A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • 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
    • G01F1/58—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 by electromagnetic flowmeters
    • G01F1/60—Circuits therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • 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
    • G01F1/58—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 by electromagnetic flowmeters
    • G01F1/584—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 by electromagnetic flowmeters constructions of electrodes, accessories therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • 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
    • G01F1/58—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 by electromagnetic flowmeters
    • G01F1/586—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 by electromagnetic flowmeters constructions of coils, magnetic circuits, accessories therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • 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
    • G01F1/58—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 by electromagnetic flowmeters
    • G01F1/588—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 by electromagnetic flowmeters combined constructions of electrodes, coils or magnetic circuits, accessories therefor

Definitions

  • the invention relates to a magnetic-inductive flow measuring device for flowing media, with a measuring tube, an electromagnetic which serves to generate an at least substantially perpendicular magnetic field to the measuring tube axis.
  • a measuring tube an electromagnetic which serves to generate an at least substantially perpendicular magnetic field to the measuring tube axis.
  • at least two measuring electrodes arranged along a connecting line running at least substantially perpendicular to the measuring tube axis and to the direction of the magnetic field, one current source serving to supply the electromagnet with a switched direct current and an evaluation circuit generating the measuring voltage of the measuring electrodes and generating a flow signal.
  • the basic principle of the magnetic-inductive flow meter for flowing media goes back to Faraday, who proposed in 1832 to use the principle of electrodynamic induction for flow velocity measurement.
  • Faraday's law of induction an electric field strength perpendicular to the direction of flow and the magnetic field is created in a flowing medium that carries charge carriers and flows through a magnetic field.
  • This law is used in a magnetic-inductive flow meter in that a magnet, regularly consisting of two magnetic coils, generates a magnetic field perpendicular to the direction of flow in the measuring tube.
  • each volume element of the flowing medium moving through the magnetic field with the field strength arising in this volume element makes a contribution to the measurement voltage tapped via the measurement electrodes.
  • the measuring electrodes are designed so that they are either galvanically or capacitively coupled to the flowing medium.
  • a special feature of the magnetic-inductive flow measuring devices is the proportionality between the measuring voltage and the flow velocity of the medium averaged over the cross-section of the tube, ie. H. between measuring voltage and volume flow.
  • Magnetic-inductive flowmeters were initially operated in the industrial sector with an alternating magnetic field.
  • the electromagnet for generating the magnetic field was connected to the existing AC voltage network, so that the magnetic field changes its strength essentially sinusoidally.
  • the fluctuations in the AC voltage network are immediate passed on to the electromagnet and thus went fully into the measuring accuracy of the electromagnetic flowmeter.
  • the known magnetic-inductive flowmeters which work with an alternating magnetic field, are problematic in that the measuring voltage applied to the measuring electrodes inevitably has the frequency of the alternating voltage network.
  • there are also mains frequency interference voltages at the measuring electrodes caused, for. B. by axial electrical currents in the flowing medium - caused, for example, by the grounding of pumps on the adjacent pipelines - which are superimposed on the measuring voltages arising according to Faraday's law of induction.
  • This problem leads to the fact that high measuring accuracies can hardly be guaranteed in the case of magnetic-inductive flow measuring devices which work with an alternating magnetic field, so that they can only be used to a limited extent in the industrial field.
  • Magnetic-inductive flowmeters which work with a switched magnetic direct field, have become increasingly popular since the mid-1970s. These devices avoid a large number of the problems associated with the magnetic-inductive flow measuring devices which work with an alternating field and thus enable very high measuring accuracies in the range of up to one per thousand.
  • the magnetic field measured via reference windings the current through the coil of the electromagnet is used to correct the measuring voltages applied to the measuring electrodes.
  • the starting point for this procedure is the assumption that in the steady state the strength of the magnetic field is directly proportional to the coil current.
  • the starting point chosen in the prior art is problematic in that a great deal of effort must be taken to ensure the proportionality between the strength of the current through, the electromagnets and the strength of the magnetic field, regardless of temperature, pressure, installation conditions, field frequency and service life.
  • the temperature changes the magnetic properties of the iron core, which is supposed to guide the magnetic field outside the flowing medium and is to ensure the highest possible magnetic field within the flowing medium.
  • An iron core must therefore be selected, the properties of which change as little as possible with temperature.
  • the material costs and the required material cross section for the iron core increase.
  • the distance between the pole pieces of the iron core can also be changed by a changing temperature, which in turn affects the proportionality between the strength of the current through the electromagnet and the strength of the magnetic field.
  • the distance between the pole pieces can also change due to pressure changes within the measuring tube. This can only be avoided by a particularly stable, costly mechanical construction of the electromagnetic flowmeter.
  • the installation conditions of the magnetic-inductive flow meter such as. B.
  • the magnetic properties of the screws and flanges used by the user have an influence on the course of the magnetic field lines between the pole pieces. This influence can be reduced by the fact that the magnetic-inductive flow meter is particularly long compared to the pipe diameter. This in turn creates higher costs.
  • the field frequency with which the polarity of the magnetic field is switched also has an influence on the strength of the magnetic field, since, as a result of inductances and eddy currents, it cannot always be assumed that the magnetic field is constant during the actual measuring time.
  • the influence of the eddy currents is not taken into account when assuming a linear relationship between the strength of the magnetic field and the strength of the current flowing through the electromagnet.
  • the invention is therefore based on the object of providing a magnetic-inductive flow measuring device for flowing media which works with a switched direct field, which ensures a higher measuring accuracy with a significantly reduced, mechanical design effort.
  • the previously derived and shown object is achieved in that at least one magnetic field sensor is arranged in the magnetic field of the electromagnet and the evaluation circuit has a processing circuit connected to the magnetic field sensor.
  • the magnetic field sensor delivers a particularly easy to evaluate signal when it is designed as a Hall sensor.
  • the output signal of a Hall sensor is directly proportional to the average strength of the magnetic field, i. H. the mean magnetic induction, over the area of the Hall sensor.
  • the magnetic field sensor is designed as a reference coil, the reference coil covering the entire cross-section mentioned.
  • the reference coil covering the entire cross-section mentioned.
  • a further advantageous embodiment of the magnetic inductive flow meter according to the invention is ensured in that the magnetic field sensor in is located in the immediate vicinity of the measuring tube between the pole pieces of the electromagnet.
  • This type of arrangement of the magnetic field sensor ensures that, as far as possible, it works independently of stray influences of the magnetic field which does not penetrate the flowing medium.
  • Hall sensors also have a temperature dependency, albeit to a much lesser extent, it is advantageous to arrange a temperature sensor in the vicinity of the magnetic field sensor, so that the output signal of the magnetic field sensor can be corrected using the temperature signal of this temperature sensor.
  • the shape of the magnetic field changes as a function of time
  • a plurality of magnetic field sensors are provided for the location-dependent measurement of the magnetic field.
  • the output signal of these different magnetic field sensors is then weighted according to their arrangement during further processing.
  • the valency distribution in the measuring volume of the flowing medium plays an important role and must be taken into account when correcting the measuring signal.
  • the above-mentioned distortions of the magnetic field occur in particular when ferromagnetic particles are present in the flowing medium or when the electromagnetic flowmeter is relatively short in terms of its diameter, so that the surrounding pipeline system or the flanges connected to it influence the shape of the Magnetic field.
  • the electromagnetic flowmeter according to the invention is characterized in that the evaluation circuit has a correction circuit correcting the flow signal and an output of the processing circuit is connected to an input of the correction circuit.
  • the measure mentioned makes it possible to correct the flow signal with the aid of the signals from the magnetic field sensor. For example, if the magnetic field is too strong compared to the desired magnetic field, the measuring voltage between the measuring electrodes is weighted less than if the magnetic field is too weak.
  • the correction just described is carried out particularly advantageously in that the correction circuit has an analog / digital converter which converts the flow signal and the output signal of the processing circuit is present at the reference input of the analog / digital converter. This configuration ensures that the flow signal is still corrected in the analog part of the evaluation circuit. This correction is carried out with very little effort and without delay.
  • the magnetic-inductive flow meter according to the invention is characterized in that the current source has a current regulator which regulates the direct current supplied to the electromagnet and an output of the processing circuit is connected to the setpoint input of the current regulator.
  • the aim of this embodiment is to keep the magnetic field monitored by the magnetic field sensor at a constant value independent of external influences. For the optimal case in which this constant maintenance is completely successful, no further corrective measures with regard to the flow signal are necessary.
  • magnetic field fluctuations due to external - even short-term - influences cannot really be ruled out, it is particularly advantageous to combine the second, particularly advantageous measure just explained with the already explained first, particularly advantageous embodiment of the electromagnetic flowmeter according to the invention.
  • a coil arranged in a magnetic field such as the reference coil
  • supplies a coil current that is proportional to the change in the magnetic flux over its area it is advantageous to provide the processing circuit for evaluating the reference coil signal with an integrator circuit.
  • This integrator circuit delivers as the output signal a signal which, apart from an unknown constant and known proportionality factors, corresponds to the magnetic flux and thus the average strength of the magnetic field.
  • the output signal of the integrator circuit is thus suitable for correcting the flow signal.
  • the processing circuit has a high-pass filter in addition to evaluating the reference coil signal, it is ensured that only the time-varying portions of the measurement signal of the magnetic field sensor are taken into account in the output signal of the processing circuit. After an integration, this is suitable through a High-pass filter filtered measurement signal of the magnetic field sensor especially for correcting the flow signal of the magnetic-inductive flow meter according to the invention.
  • FIG. 1 schematically shows an embodiment of a magnetic inductive flow meter according to the invention
  • Fig. 2 shows a circuit of an embodiment of the supply of
  • Electromagnets of a current source serving flow meter according to the invention
  • FIG. 1 of the drawing an embodiment of a magnetic-inductive flow meter for flowing media is shown.
  • This exemplary embodiment has a measuring tube 1, an electromagnet 2 used to generate a magnetic field running perpendicular to the measuring tube axis, and two along one running perpendicular to the measuring tube axis and to the magnetic field direction Connecting line arranged measuring electrodes 3, 4, one of the supply to the electromagnet 2 serving with a switched direct current power source 5 and the measurement voltage of the measurement electrodes 3, evaluating 4, a flow signal -Create, the evaluation circuit 6.
  • the evaluation circuit 6 characterized that two magnetic field sensors 7, 8 are arranged in the magnetic field of the electromagnet 2 and the evaluation circuit 6 has a processing circuit 9 connected to the magnetic field sensors 7, 8.
  • the embodiment of a magnetic-inductive flowmeter shown in FIG. 1 has two magnetic field sensors 7, 8, which are designed as reference coils and are arranged between the pole pieces 10, 11 of the electromagnet 2.
  • the magnetic field sensors 7, 8 can, as already mentioned, also be designed as Hall sensors.
  • the reference coils are preferably to be designed such that their diameter corresponds to the diameter of the coils 12, 13 of the electromagnet 2, so that the portion of the magnetic field which penetrates the flowing medium also passes through the reference coils.
  • the evaluation circuit 6 of the exemplary embodiment shown in FIG. 1 for an electromagnetic flowmeter according to the invention has a correction circuit 14 which corrects the measurement voltage between the measurement electrodes and outputs a flow signal and which is connected to an input of an output of the processing circuit 9.
  • the correction circuit 14 thus has at its disposal a signal proportional to the strength of the magnetic field, on the basis of which the correction circuit 14 corrects the flow signal according to the following equation:
  • correction circuit 14 has an analog / digital converter 16 which converts the measuring voltage between the measuring electrodes 3, 4 and is amplified by a differential amplifier 15 Output signal of the processing circuit 9 is present via a reference input.
  • the current source 5 of the exemplary embodiment of a magnetic inductive flow meter according to the invention shown in FIG. 1 has a current regulator 17 which regulates the direct current supplied to the electromagnet 2, with an output of the processing circuit 9 having the setpoint input of the current regulator 17 is connected so that the current through the coils 12, 13 of the electromagnet 2 is controlled so that the strength of the magnetic field generated by the electromagnet 2 remains constant regardless of external influences.
  • the actual supply of the coils 12, 13 of the electromagnet 2 takes place via a reversible H circuit 18 within the current source 5.
  • the processing circuit 9 has at least one integrator circuit 19 and preferably a high-pass filter 20 for evaluating the reference coil signal.
  • the exact function of the integrator circuit 19 and the high-pass filter 20 will be explained in more detail later with reference to FIGS. 3 and 4.
  • the current source 5 shown only schematically in FIG. 1 is shown in detail in FIG. 2 as a circuit.
  • the current source 5 has a current regulator 17 and an H circuit 18.
  • the H circuit 18 is controlled by a clock generator 21 to generate the switched direct field and has four electronic switches 22 to control the coil 12 shown here for the sake of simplicity.
  • a controllable constant current source 23 is used as the current source in the actual sense in the current source 5 shown in FIG. 2.
  • This controllable constant current source 23 is controlled by the current regulator 17, which has an integrator 25 that can be erased via an electronic switch 24 and is preferably arranged in the processing circuit 9 a resistor 26 and an electronic switch 27 is connected.
  • the input of the integrator 25 is connected via an electronic switch 28 to the output of a magnetic field sensor 7 designed as a reference coil.
  • the course of the strength of the magnetic field which is preferably averaged over the magnetic field cross section, ie the course of the magnetic induction B, is the.
  • the relatively low field frequency when the magnetic field is switched over means that the magnetic induction no longer changes in the measuring intervals shown hatched in FIG. 3, during which the measuring voltage is recorded. In this case, it is sufficient to correct the measuring voltage applied to the measuring electrodes if the stroke of the magnetic induction B is used for the correction.
  • the stroke of the magnetic induction B results in a simple manner as follows I :
  • Uref reference voltage of the reference coil.
  • FIG. 4 shows the case in which the field frequency for switching the direct field is so high that the magnetic induction B has not yet reached saturation at the end of a measuring interval.
  • Fig. 4a shows the case in which the field frequency for switching the direct field is so high that the magnetic induction B has not yet reached saturation at the end of a measuring interval.
  • FIG. 4b shows the integrated reference voltage of the reference coil also changes within the measurement intervals shown hatched in FIG. 4.
  • Fig. 4c The signal obtained, as shown in Fig. 4d), again gives a signal for magnetic induction B, which is then also suitable for the correction of the measuring voltage applied to the measuring electrodes, if this occurs during the measuring interval. valle still changes.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät für strömende Medien, mit einem Meßrohr (1), einem der Erzeugung eines zumindest im wesentlichen senkrecht zur Meßrohrachse verlaufenden Magnetfeldes dienenden Elektromagneten (2), mindestens zwei entlang einer zumindest im wesentlichen senkrecht zur Meßrohrachse und zur Magnetfeldrichtung verlaufenden Verbindungslinie angeordneten Meßelektroden (3, 4), einer der Versorgung des Elektromagneten (2) mit einem geschalteten Gleichstrom dienenden Stromquelle (5) und einer die Meßspannungen der Meßelektroden (3, 4) auswertenden, ein Durchflußsignal erzeugenden Auswerteschaltung (6). Erfindungsgemäß ist ein magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät für strömende Medien dadurch gekennzeichnet, daß im Magnetfeld des Elektromagneten (2) mindestens ein Magnetfeldsensor (7, 8) angeordnet ist und die Auswerteschaltung (6) eine mit dem Magnetfeldsensor (7, 8) verbundene Verarbeitungsschaltung (9) aufweist.

Description

Magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät für strömende Medien
Die Erfindung betrifft ein magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät für strömende Medien, mit einem Meßrohr, einem der Erzeugung eines zumindest im wesentlichen senkrecht zur Meßrohrachse verlaufenden Magnetfeldes dienenden Elektromagne-. ten, mindestens zwei entlang einer zumindest im wesentlichen senkrecht zur Meßrohrachse und zur Magnetfeldrichtung verlaufenden Verbindungslinie angeordneten Meßelektroden, einer der Versorgung des Elektromagneten mit einem geschalteten Gleichstrom dienenden Stromquelle und einer die Meßspannung der Meßelektroden auswertenden, ein Durchflußsignal erzeugenden Auswerteschaltung.
Das grundlegende Prinzip des magnetisch-induktiven Durchflußmeßgerätes für strömende Medien geht bereits auf Faraday zurück, der im Jahr 1832 vorgeschlagen hat, das Prinzip der elektrodynamischen Induktion zur Strömungsgeschwindigkeitsmessung anzuwenden. Nach dem Faraday 'sehen Induktionsgesetz entsteht in einem strömenden Medium, welches Ladungsträger mit sich führt und durch ein Magnetfeld fließt, eine elektrische Feldstärke senkrecht zur Strömungsrichtung und zum Magnetfeld. Dieses Gesetz wird bei einem magnetisch-induktiven Durchflußmesser dadurch genutzt, daß ein Magnet, regelmäßig bestehend aus zwei Magnetspulen, ein Magnetfeld senkrecht zur Strömungsrichtung in dem Meßrohr erzeugt. Innerhalb dieses Magnetfeldes liefert jedes sich durch das Magnetfeld bewegende Volumenelement des strömenden Mediums mit der in diesem Volumenelement entstehenden Feldstärke einen Beitrag zu der über die Meßelektroden abgegriffenen Meßspannung. Die Meßelektroden werden bei den bekannten magnetisch-induktiven Durchflußmeßgeräten so ausgeführt, daß sie entweder galvanisch oder kapazitiv mit dem strömenden Medium gekoppelt sind. Ein besonderes Merkmal der magnetisch-induktiven Durchflußmeßgeräte ist die Proportionalität zwischen der Meßspannung und der über den Querschnitt des Rohres gemittelten Strömungsgeschwindigkeit des Mediums, d. h. zwischen Meßspannung und Volumenstrom.
Magnetisch-induktive Durchflußmeßgeräte wurden im industriellen Bereich anfangs mit einem magnetischen Wechselfeld betrieben. Aus Kostengründen wurde dabei der Elektromagnet zur Erzeugung des Magnetfeldes an das vorhandene Wechselspannungsnetz angeschlossen, so daß das Magnetfeld im wesentlichen sinusförmig seine Stärke ändert. Bei diesen mit Wechselspannung betriebenen magnetisch-induktiven Durchflußmeßgeräten sind die Schwankungen im Wechselspannungsnetz unmittelbar an den Elektromagneten weitergegeben worden und gingen somit voll in die Meßgenauigkeit des magnetisch-induktiven Durchflußmeßgerätes ein. Um dennoch eine annehmbare Meßgenauigkeit zu gewährleisten, ist es für magnetisch-induktive Durch-, flußmeßgeräte, die mit einem magnetischen Wechselfeld betrieben werden, bekannt, am Elektromagneten Referenzwicklungen anzuordnen und die in diesen Referenzwicklungen induzierten Spannungen zur Korrektur der Meßspannungen an den Meßelektroden heranzuziehen.
Die bekannten magnetisch-induktiven Durchflußmeßgeräte, die mit einem magnetischen Wechselfeld arbeiten, sind dadurch problematisch, daß die an den Meßelektroden anliegende Meßspannung zwangsläufig die Frequenz des Wechselspannungsnetzes aufweist. In der Praxis liegen jedoch auch netzfrequente Störspannungen an den Meßelektroden, hervorgerufen z. B. durch axiale elektrische Ströme in dem strömenden Medium an - verursacht beispielsweise durch die Erdung von Pumpen an den angrenzenden Rohrleitungen -, die den nach dem Faraday 'sehen Induktionsgesetz entstehenden Meßspannungen überlagert sind. Diese Problematik führt dazu, daß bei magnetisch-induktiven Durchflußmeßgeräten, die mit einem magnetischen Wechselfeld arbeiten, hohe Meßgenauigkeiten kaum zu gewährleisten sind, so daß diese im industriellen Bereich nur begrenzt einsetzbar sind.
Seit Mitte der 70er Jahre setzen sich zunehmend magnetisch-induktive Durchflußmeßgeräte durch, die mit einem geschalteten magnetischen Gleichfeld arbeiten. Diese Geräte vermeiden eine Vielzahl der mit den magnetisch-induktiven Durchflußmeßgeräten, die mit einem Wechselfeld arbeiten, verbundenen Probleme und ermöglichen so sehr hohe Meßgenauigkeiten im Bereich von bis zu einem Promille.
Bei den bekannten magnetisch-induktiven Durchflußmeßgeräten, die mit einem geschalteten magnetischen Gleichfeld arbeiten (vgl. z. B. die EP - B - 0 521 169), wird statt, wie bei den magnetisch-induktiven Durchflußmeßgeräten, die mit einem Wechselfeld arbeiten, bekannt, des über Referenzwicklungen gemessenen Magnetfeldes der Strom durch die Spule des Elektromagneten zur Korrektur der an den Meßelektroden anliegenden Meßspannungen herangezogen. Ausgangspunkt für diese Vorgehensweise ist die Annahme, daß im stationären Zustand die Stärke des Magnetfeldes direkt proportional dem Spulenstrom ist. Der im Stand der Technik gewählte Ausgangspunkt ist dahingehend problematisch, daß zur Gewährleistung der Proportionalität zwischen der Stärke des Stromes durch, den Elektromagneten und der Stärke des Magnetfeldes unabhängig von Temperatur, Druck, Einbaubedingungen, Feldfrequenz und Lebensdauer ein hoher Aufwand betrieben werden muß. Zum Beispiel ändern sich über die Temperatur die magnetischen Eigenschaften des Eisenkerns, der das Magnetfeld außerhalb des strömenden Mediums führen soll und innerhalb des strömenden Mediums für ein möglichst hohes Magnetfeld sorgen soll. Es muß daher ein Eisenkern gewählt werden, dessen Eigenschaften sich möglichst wenig mit der Temperatur ändern. Demzufolge erhöhen sich die Materialkosten und der erforderliche Materialquerschnitt für den Eisenkern. Weiter ist auch der Abstand der Polschuhe des Eisenkerns durch eine sich ändernde Temperatur veränderlich, was wiederum die Proportionalität zwischen der Stärke des Stromes durch den Elektromagneten und der Stärke des Magnetfeldes berührt. Der Abstand zwischen den Polschuhen kann sich darüber hinaus auch durch Druckänderungen innerhalb des Meßrohres verändern. Dies läßt sich nur durch eine besonders stabile, kostspielige mechanische Konstruktion des magnetisch-induktiven Durchflußmeßgerätes vermeiden. Auch die Einbaubedingungen des magnetisch-induktiven Durchflußmeßgerätes, wie z. B. die magnetischen Eigenschaften der vom Anwender verwendeten Schrauben und Flansche, haben einen Einfluß auf den Verlauf der magnetischen Feldlinien zwischen den Polschuhen. Dieser Einfluß läßt sich dadurch reduzieren, daß das magnetisch-induktive Durchflußmeßgerät gegenüber dem Rohrdurchmesser besonders lang ausgeführt ist. Hierdurch entstehen wiederum höhere Kosten. Darüber hinaus hat auch die Feldfrequenz, mit der die Polarität des Magnetfeldes umgeschaltet wird, einen Einfluß auf die Stärke des Magnetfeldes, da in Folge von Induktivitäten und Wirbelströmen nicht immer davon ausgegangen werden kann, daß das Magnetfeld während der eigentlichen Meßzeit konstant ist. Insbesondere der Einfluß der Wirbelströme wird bei der Annahme eines linearen Zusammenhangs zwischen der Stärke des Magnetfeldes und der Stärke des durch den Elektromagneten fließenden Stromes nicht berücksichtigt. Schließlich kann sich der Zusammenhang zwischen der Stärke des Magnetfeldes und der Stärke des Stromes durch den Elektromagneten in Folge von Alterung und Ablagerungen von Material mit magnetischen Eigenschaften innerhalb des Meßrohres verändern. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät für strömende Medien, das mit einem geschalteten Gleichfeld arbeitet, zur Verfügung zu stellen, welches eine höhere Meßgenauigkeit bei deutlich reduzier-, tem Aufwand im mechanischen Aufbau gewährleistet.
Erfindungsgemäß ist die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe dadurch gelöst, daß im Magnetfeld des Elektromagneten mindestens ein Magnetfeldsensor angeordnet ist und die Auswerteschaltung eine mit dem Magnetfeldsensor verbundene Verarbeitungsschaltung aufweist. Dadurch, daß nunmehr auch bei einem magnetisch-induktiven Durchflußmeßgerät für strömende Medien, das mit einem geschalteten Gleichfeld arbeitet, das Magnetfeld tatsächlich gemessen wird und nicht wie bisher von einer Proportionalität zwischen der Stärke des Stromes durch den Elektromagneten und der Stärke des Magnetfeldes ausgegangen wird, läßt sich entweder ein magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät mit vergleichbarer Genauigkeit bei deutlich reduziertem Aufwand oder ein magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät mit deutlich erhöhter Genauigkeit bei vergleichbarem oder geringerem Aufwand realisieren. So ermöglicht beispielsweise die erfindungsgemäße Lehre den Einsatz von einfachem Baustahl für die magnetisch beanspruchten Bauteile ohne Abstriche bei der Meßgenauigkeit.
Ein besonders leicht auszuwertendes Signal liefert der Magnetfeldsensor dann, wenn er als Hallsensor ausgeführt ist. Das Ausgangssignal eines Hallsensors ist direkt proportional der mittleren Stärke des Magnetfeldes, d. h. der mittleren magnetischen Induktion, über die Fläche Hallsensors.
Eine über die gesamte Fläche des das strömende Mediums durchdringenden Magnetfeldes gemittelte Messung der Stärke des Magnetfeldes ist dadurch gewährleistet, daß der Magnetfeldsensor als Referenzspule ausgeführt ist, wobei die Referenzspule den gesamten erwähnten Querschnitt abdeckt. Eine derartige Ausbildung der Referenzspule ist im Gegensatz zum konstruktionsbedingt nur kleine Bereiche des Magnetfeldes erfassenden Hallsensor problemlos möglich.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen magnetisch-induktiven Durchflußmeßgerätes ist dadurch gewährleistet, daß der Magnetfeldsensor in unmittelbarer Nähe des Meßrohrs zwischen den Polschuhen des Elektromagneten angeordnet ist. Durch diese Art der Anordnung des Magnetfeldsensors ist gewährleistet, daß dieser soweit als möglich unabhängig von Streueinflüssen des nicht das strömende Medium durchdringenden Magnetfeldes arbeitet.
Da insbesondere Hallsensoren aber auch, wenn auch in weit geringerem Maße, Referenzspulen eine Temperaturabhängigkeit aufweisen, ist es vorteilhaft, in der Nähe des Magnetfeldsensors einen Temperatursensor anzuordnen, so daß mit Hilfe des Temperatursignals dieses Temperatursensors das Ausgangssignal des Magnetfeldsensors korrigiert werden kann.
Für den Fall, daß sich die Form des Magnetfeldes zeitabhängig ändert, ist es vorteilhaft, daß zur ortsabhängigen Messung des Magnetfeldes eine Mehrzahl von Magnetfeldsensoren vorgesehen sind. Das Ausgangssignal dieser verschiedenen Magnetfeldsensoren wird dann bei der Weiterverarbeitung entsprechend ihrer Anordnung gewichtet. Bei Verzerrungen im Magnetfeld spielt die Wertigkeitsverteilung im Meßvolumen des strömenden Mediums eine wichtige Rolle und ist bei der Korrektur des Meßsignals zu berücksichtigen. Die erwähnten Verzerrungen des Magnetfeldes treten insbesondere auf, wenn in dem strömenden Medium ferromagnetische Teilchen vorhanden sind oder wenn das magnetisch-induktive Durchflußmeßgerät bezogen auf seinen Durchmesser relativ kurz ist, so daß das umgebende Rohrleitungssystem bzw. die mit ihm verbundenen Flansche Einfluß auf die Form des Magnetfeldes nehmen.
Gemäß einer ersten besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist das erfindungsgemäße magnetisch-induktive Durchflußmeßgerät dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung eine das Durchflußsignal korrigierende Korrekturschaltung aufweist und ein Ausgang der Verarbeitungsschaltung mit einem Eingang der Korrekturschaltung verbunden ist. Durch die erwähnte Maßnahme ist eine Korrektur des Durchflußsignals anhand der Signale des Magnetfeldsensors ohne weiteres möglich. So wird beispielsweise bei einem gegenüber dem erwünschten Magnetfeld relativ zu starken Magnetfeld die Meßspannung zwischen den Meßelektroden geringer gewichtet als bei einem relativ zu schwachen Magnetfeld. Die soeben geschilderte Korrektur erfolgt besonders vorteilhaft dadurch, daß die Korrekturschaltung einen das Durchflußsignal wandelnden Analog/Digital-Wandler aufweist und das Ausgangssignal der Verarbeitungsschaltung am Referenzeingang des Analog/Digital- Wandlers anliegt. Durch diese Ausgestaltung ist eine Korrektur des Durchflußsignals noch im analogen Teil der Auswerteschaltung gewährleistet. Diese Korrektur erfolgt sowohl mit sehr geringem Aufwand als auch verzögerungsfrei.
Gemäß einer zweiten besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist das erfindungsgemäße magnetisch-induktive Durchflußmeßgerät dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle einen den dem Elektromagneten zugeführten Gleichstrom regelnden Stromregler aufweist und ein Ausgang der Verarbeitungsschaltung mit dem Sollwerteingang des Stromreglers verbunden ist. Ziel dieser Ausgestaltung ist es, das Magnetfeld überwacht durch den Magnetfeldsensor auf einem konstanten Wert unabhängig von äußeren Einflüssen zu halten. Für den Optimalfall, in dem diese Konstanthaltung vollständig gelingt, sind keine weiteren Korrekturmaßnahmen im Hinblick auf das Durchflußsignal notwendig. Da jedoch tatsächlich Magnetfeldschwankungen aufgrund äußerer - auch kurzzeitiger - Einflüsse nicht ganz auszuschließen sind, ist es besonders vorteilhaft, die soeben erläuterte zweite besonders vorteilhafte Maßnahme mit der bereits erläuterten ersten besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen magnetisch-induktiven Durchflußmeßgerätes zu kombinieren.
Da eine in einem Magnetfeld angeordnete Spule, wie beispielsweise die Referenzspule, einen Spulenstrom liefert, der der Änderung des Magnetflusses über ihrer Fläche proportional ist, ist es vorteilhaft, die Verarbeitungsschaltung zur Auswertung des Referenzspulensignals mit einer Integratorschaltung zu versehen. Diese Integratorschaltung liefert als Ausgangssignal ein Signal, welches bis auf eine unbekannte Konstante und bekannte Proportionalitätsfaktoren dem Magnetfluß und damit der mittleren Stärke des Magnetfeldes entspricht. Somit ist das Ausgangssignal der Integratorschaltung zur Korrektur des Durchflußsignals geeignet.
Weist die Verarbeitungsschaltung zusätzlich zur Auswertung des Referenzspulensignals ein Hochpaßfilter auf, so ist gewährleistet, daß in dem Ausgangssignal der Verarbeitungsschaltung nur die zeitveränderlichen Anteile des Meßsignals des Magnetfeldsensors berücksichtigt werden. Nach einer Integration eignet sich das durch ein Hochpaßfilter gefilterte Meßsignal des Magnetfeldsensors besonders zur Korrektur des Durchflußsignals des erfindungsgemäßen magnetisch-induktiven Durchflußmeß- gerätes.
Im einzelnen gibt es nun verschiedene Möglichkeiten, das erfindungsgemäße magnetisch-induktiven Durchflußmeßgerät auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen magnetisch-induktiven D urchflußmeßgerätes ,
Fig. 2 eine Schaltung eines Ausführungsbeispiels einer der Versorgung des
Elektromagneten eines erfindungsgemäßen Durchflußmeßgerätes dienenden Stromquelle,
Fig. 3a), b) zeitabhängige Diagramme zum Verlauf der durch den Elektromagneten fließenden Ströme, der Stärke des von dem Elektromagneten erzeugten Magnetfeldes und des integrierten Meßsignals eines Magnetfeldsensors bei relativ niedriger Feldfrequenz für das geschaltete Gleichfeld und
Fig. 4a) -d) zeitabhängige Diagramme zum Verlauf der durch den Elektromagneten fließenden Ströme und der Stärke des von dem Elektromagneten erzeugten Magnetfeldes, des Meßsignals des Magnetfeldsensors, des gefilterten Meßsignals des Magnetfeldsensors und des gefilterten, integrierten Meßsignals des Magnetfeldsensors bei relativ hoher Feldfrequenz für das geschaltete Gleichfeld.
In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen magnetisch-induktiven Durchflußmeßgerät für strömende Medien dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel weist auf ein Meßrohr 1 , einen der Erzeugung eines senkrecht zur Meßrohrachse verlaufenden Magnetfeldes dienenden Elektromagneten 2, zwei entlang einer senkrecht zur Meßrohrachse und zur Magnetfeldrichtung verlaufenden Verbindungslinie angeordnete Meßelektroden 3, 4, eine der Versorgung des Elektromagneten 2 mit einem geschalteten Gleichstrom dienende Stromquelle 5 und ein die Meßspannung der Meßelektroden 3, 4 auswertenden, ein Durchflußsignal erzeugen-, den Auswerteschaltung 6. Erfindungsgemäß ist das dargestellte magnetisch-induktive Durchflußmeßgerät dadurch gekennzeichnet, daß im Magnetfeld des Elektromagneten 2 zwei Magnetfeldsensoren 7, 8 angeordnet sind und die Auswerteschaltung 6 eine mit den Magnetfeldsensoren 7, 8 verbundene Verarbeitungsschaltung 9 aufweist.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines magnetisch-induktiven Durchflußmeßgerätes weist zwei Magnetfeldsensoren 7, 8 auf, die als Referenzspulen ausgeführt sind und zwischen den Polschuhen 10, 11 des Elektromagneten 2 angeordnet sind. Alternativ zur Ausbildung der Magnetfeldsensoren 7, 8 als Referenzspulen können diese, wie bereits erwähnt, auch als Hallsensoren ausgeführt sein. Die Referenzspulen sind vorliegend bevorzugt so auszulegen, daß sie in ihrem Durchmesser dem Durchmesser der Spulen 12, 13 des Elektromagneten 2 entsprechen, so daß der Anteil des Magnetfeldes, der das strömende Medium durchdringt, auch durch die Referenzspulen hindurchtritt.
Die Auswerteschaltung 6 des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes magnetisch-induktiven Durchflußmeßgerät weist eine die Meßspannung zwischen den Meßelektroden korrigierende, ein Durchflußsignal ausgebende Korrekturschaltung 14 auf, die mit einem Eingang mit einem Ausgang der Verarbeitungsschaltung 9 verbunden ist. Somit steht der Korrekturschaltung 14 als Eingangssignal ein der Stärke des Magnetfeldes proportionales Signal zur Verfügung, auf dessen Grundlage die Korrekturschaltung 14 das Durchflußsignal nach der folgenden Gleichung korrigiert:
V — —-LLL ~ k B Gl. 1
Diese Korrektur erfolgt besonders einfach dadurch, daß die Korrekturschaltung 14 einen die von einem Differenzverstärker 15 verstärkte Meßspannung zwischen den Meßelektroden 3, 4 wandelnden Analog/Digital- Wandler 16 aufweist, an dem ein Ausgangssignal der Verarbeitungsschaltung 9 über einen Referenzeingang anliegt. Somit ergibt sich die Korrektur nach Gl. 1 bereits im analogen Teil der Auswerteschaltung 6.
Kumulativ zu der bereits erwähnten Ausgestaltung der Auswerteschaltung 6 weist die Stromquelle 5 des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels eines magnetischinduktiven Durchflußmeßgerätes nach der Erfindung einen den dem Elektromagneten 2 zugeführten Gleichstrom regelnden Stromregler 17 auf, wobei ein Ausgang der Verarbeitungsschaltung 9 mit dem Sollwerteingang des Stromreglers 17 verbunden ist, so daß der Strom durch die Spulen 12, 13 des Elektromagneten 2 so gesteuert ist, daß die Stärke des von dem Elektromagneten 2 erzeugten Magnetfeldes auch unabhängig von äußeren Einflüssen konstant bleibt. Die eigentliche Versorgung der Spulen 12, 13 des Elektromagneten 2 erfolgt über eine umpolbare H-Schaltung 18 innerhalb der Stromquelle 5.
Für den Fall, daß die Magnetfeldsensoren 7, 8 als Referenzspulen ausgebildet sind, weist die Verarbeitungsschaltung 9 zur Auswertung des Referenzspulensignals zumindest eine Integratorschaltung 19 und vorzugsweise ein Hochpaßfilter 20 auf. Die genaue Funktion der Integratorschaltung 19 und des Hochpaßfilters 20 wird später in Bezug auf die Fig. 3 und 4 näher erläutert.
Die in Fig. 1 nur schematisch dargestellte Stromquelle 5 ist in Fig. 2 im Detail als Schaltung dargestellt. Wie bereits erwähnt, weist die Stromquelle 5 einen Stromregler 17 und eine H-Schaltung 18 auf. Die H-Schaltung 18 wird zur Erzeugung des geschalteten Gleichfeldes von einem Taktgenerator 21 gesteuert und weist vier elektronische Schalter 22 zur Ansteuerung der hier der Einfachheit halber allein dargestellten Spule 12 auf. Als Stromquelle im eigentlichen Sinne dient bei der in Fig. 2 dargestellten Stromquelle 5 eine regelbare Konstantstromquelle 23. Diese regelbare Konstantstromquelle 23 wird angesteuert von dem Stromregler 17, der mit einem über einen elektronischen Schalter 24 löschbaren, vorzugsweise in der Verarbeitungsschaltung 9 angeordneten Integrator 25 über einen Widerstand 26 und einen elektronischen Schalter 27 verbunden ist. Der Eingang des Integrators 25 ist in der vereinfachten Darstellung über einen elektronischen Schalter 28 mit dem Ausgang eines als Referenzspule ausgebildeten Magnetfeldsensors 7 verbunden. In Fig. 3 ist nun der Verlauf der vorzugsweise über den Magnetfeldquerschnitt gemit- telten Stärke des Magnetfeldes, also der Verlauf der magnetischen Induktion B, der. Verlauf des Spulenstroms Isp durch die Spulen in Fig. 3 a) und der Verlauf der integrierten Ausgangsspannung einer im Magnetfeld befindlichen Referenzspule in Fig. 3b für den Fall dargestellt, daß die Feldfrequenz der Umschaltung des Magnetfeldes relativ gering ist. Die relativ geringe Feldfrequenz bei der Umschaltung des Magnetfeldes bringt es mit sich, daß sich die magnetische Induktion in den in Fig. 3 schraffiert dargestellten Meßintervallen, während derer die Meßspannung aufgenommen wird, nicht mehr ändert. In diesem Fall reicht es zur Korrektur der an den Meßelektroden anliegenden Meßspannung aus, wenn man den Hub der magnetischen Induktion B zur Korrektur heranzieht. Der Hub der magnetischen Induktion B ergibt sich in einfacher Weise wie fol ΌgtI:
ΔR = R(t2)-(t,)
dt + B(t0)
G1. 2 mit
Uref = Referenzspannung der Referenzspule.
In Fig. 4 ist demgegenüber der Fall dargestellt, daß die Feldfrequenz für die Umschaltung des Gleichfeldes so hoch ist, daß die magnetische Induktion B am Ende eines Meßintervalls noch nicht in die Sättigung gelangt ist. Dies ist in Fig. 4a) dargestellt. Für diesen Fall verändert sich, wie in Fig. 4b) dargestellt, auch die integrierte Referenzspannung der Referenzspule noch innerhalb der in Fig. 4 schraffiert dargestellten Meßintervalle. Für diesen Fall ist es vorteilhaft, wenn nunmehr nur noch der in Fig. 4c) dargestellte Wechselspannungsanteil der Referenzspannung der Referenzspule integriert wird, den man nach der Filterung der Referenzspannung der Referenzspule durch ein Hochpaßfilter erhält. Bei der Integration dieses in Fig. 4c) darge- stellten Signals erhält man, wie in Fig. 4d) dargestellt, wiederum ein Signal für die magnetische Induktion B, welches dann auch für die Korrektur der an den Meßelektroden anliegenden Meßspannung geeignet ist, wenn sich diese während der Meßinter-. valle noch ändert.
Es soll abschließend erwähnt werden, daß ein beim Umschalten des durch die Spulen des Elektromagneten fließenden Stromes auftretender Stromstoß, der wiederum durch Remanenzen zu einer Erhöhung der magnetischen Induktion führt, nicht einen Fehler in dem Durchflußsignal bedingt, da dieser über die Integralbildung automatisch kompensiert wird.

Claims

Patentansprüche :
1. Magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät für strömende Medien, mit einem Meß-- röhr (1), einem der Erzeugung eines zumindest im wesentlichen senkrecht zur Meßrohrachse verlaufenden Magnetfeldes dienenden Elektromagneten (2), mindestens zwei entlang einer zumindest im wesentlichen senkrecht zur Meßrohrachse und zur Magnetfeldrichtung verlaufenden Verbindungslinie angeordneten Meßelektroden (3, 4), einer der Versorgung des Elektromagneten (2) mit einem geschalteten Gleichstrom dienenden Stromquelle (5) und einer die Meßspannung der Meßelektroden (3, 4) auswertenden, ein Durchflußsignal erzeugenden Auswerteschaltung (6), dadurch gekennzeichnet, daß im Magnetfeld des Elektromagneten (2) mindestens ein Magnetfeldsensor (7, 8) angeordnet ist und die Auswerteschaltung (6) eine mit dem Magnetfeldsensor (7, 8) verbundene Verarbeitungsschaltung (9) aufweist.
2. Magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetfeldsensor (7, 8) als Hallsensor ausgeführt ist.
3. Magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetfeldsensor (7, 8) als Referenzspule ausgeführt ist.
4. Magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetfeldsensor (7, 8) in unmittelbarer Nähe des Meßrohrs (1) zwischen den Polschuhen (10, 11) des Elektromagneten (2) angeordnet ist.
5. Magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe des Magnetfeldsensors (7, 8) ein Temperatursensor angeordnet ist.
6. Magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur ortsabhängigen Messung des Magnetfeldes eine Mehrzahl von Magnetfeldsensoren (7, 8) vorgesehen ist.
7. Magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (6) eine das Durchflußsignal korrigierende Korrekturschaltung (14) aufweist und ein Ausgang der Verarbeitungs-. Schaltung (9) mit einem Eingang der Korrekturschaltung (14) verbunden ist.
8. Magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturschaltung (14) einen das Durchflußsignal wandelnden Analog/Digital-Wandler (16) aufweist und das Ausgangssignal der Verarbeitungsschaltung (9) am Referenzeingang des Analog/Digital- Wandlers (16) anliegt.
9. Magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle (5) einen den dem Elektromagneten (2) zugeführten Gleichstrom regelnden Stromregler (17) aufweist und ein Ausgang der Verarbeitungsschaltung (9) mit dem Sollwerteingang des Stromreglers (17) verbunden ist.
10. Magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsschaltung (9) zur Auswertung des Referenzspulensignals eine Integratorschaltung (19) aufweist.
11. Magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsschaltung (9) zur Auswertung des Referenzspulensignals ein Hochpaßfilter (20) aufweist.
EP98928187A 1997-04-04 1998-04-01 Magnetisch-induktives durchflussmessgerät für strömende medien Withdrawn EP0917644A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19713751 1997-04-04
DE1997113751 DE19713751A1 (de) 1997-04-04 1997-04-04 Magnetischinduktives Durchflußmeßgerät für strömende Medien
PCT/EP1998/001884 WO1998045670A1 (de) 1997-04-04 1998-04-01 Magnetisch-induktives durchflussmessgerät für strömende medien

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0917644A1 true EP0917644A1 (de) 1999-05-26

Family

ID=7825329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP98928187A Withdrawn EP0917644A1 (de) 1997-04-04 1998-04-01 Magnetisch-induktives durchflussmessgerät für strömende medien

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0917644A1 (de)
JP (1) JP2000511647A (de)
AU (1) AU8012798A (de)
DE (1) DE19713751A1 (de)
WO (1) WO1998045670A1 (de)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19906004A1 (de) * 1999-02-15 2000-09-14 Krohne Messtechnik Kg Signalverarbeitungsschaltung für eine Differenzspannung, insbesondere für ein magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät
DE19907864A1 (de) * 1999-02-23 2000-09-14 Krohne Messtechnik Kg Magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät
DE10026052B4 (de) * 2000-05-25 2005-03-17 Forschungszentrum Rossendorf E.V. Verfahren und Anordnung zur kontaktlosen Bestimmung von räumlichen Geschwindigkeitsverteilungen in nicht-kugelförmigen elektrisch leitfähigen Flüssigkeiten
DE10254268A1 (de) * 2002-11-21 2004-06-09 Abb Patent Gmbh Verfahren zum Betrieb einer induktiven Durchflussmesseinrichtung, sowie induktive Durchflussmesseinrichtung selbst
DE10347878A1 (de) * 2003-10-10 2005-05-04 Abb Patent Gmbh Magnetisch-induktives Messgerät für strömende Stoffe und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102004057680A1 (de) * 2004-11-29 2006-06-01 Endress + Hauser Flowtec Ag Verfahren zur Funktionsüberwachung eines Magnetisch Induktiven Durchflussmessaufnehmers
DE102008034565A1 (de) * 2008-07-24 2010-02-04 Siemens Aktiengesellschaft Elektromagnetischer Durchflussmesser sowie Verfahren zum Betrieb eines elektromagnetischen Durchflussmessers
RU2596863C2 (ru) * 2010-08-03 2016-09-10 ГОУЭНС Ли Электромагнитный расходомер
CN201964914U (zh) * 2010-12-22 2011-09-07 上海威尔泰工业自动化股份有限公司 一种可以检测磁场和磁导率的电磁流量计传感器
DE102013014016B4 (de) * 2013-08-26 2015-08-06 Krohne Messtechnik Gmbh Verfahren zum Betreiben eines magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräts
DE102015120103B4 (de) * 2015-11-19 2018-09-13 Krohne Ag Verfahren zur Durchflussmessung durch ein magnetisch-induktives Durchflussmessgerät
DE102017112950A1 (de) 2017-06-13 2018-12-13 Krohne Messtechnik Gmbh Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät und Verfahren zum Betreiben eines magnetisch-induktiven Durchflussmessgerätes
DE102019133460A1 (de) * 2019-12-06 2021-06-10 Endress+Hauser Flowtec Ag Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät
DE102020114515A1 (de) 2020-05-29 2021-12-02 Endress+Hauser Flowtec Ag Magnetisch-induktive Durchflussmessvorrichtung
DE102021130339A1 (de) 2021-11-19 2023-05-25 Endress+Hauser Flowtec Ag Magnetisch-induktive Durchflussmessgerät
DE102022121407A1 (de) * 2022-08-24 2024-02-29 Krohne Messtechnik Gmbh Testvorrichtung für ein modulares magnetisch-induktives Durchflussmessgerät, Testverfahren für eine solche Testvorrichtung, Testvorrichtung für ein monolithisches magnetisch-induktives Durchflussmessgerät und Testverfahren für eine solche Testvorrichtung

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3380301A (en) * 1966-05-04 1968-04-30 Fischer & Porter Co Magnetic flowmeter for magnetic slurries
DE2055419A1 (de) * 1970-11-11 1972-05-18 Ludwig Krohneb Fa Strömungsmesser mit Referenzspannungsgeber
US4346604A (en) * 1980-07-14 1982-08-31 Narco Bio-Systems, Inc. Electromagnetic flow probe
US4408497A (en) * 1981-12-22 1983-10-11 Hokushin Electric Works, Ltd. Electromagnetic flowmeter for measuring ferromagnetic slurries
US4688432A (en) * 1986-02-27 1987-08-25 Marsh Lawrence B Averaging velocity sensor for measuring fluid flow in a conduit
US4916381A (en) * 1988-05-12 1990-04-10 Rosemount Inc. Current source for a variable load with an inductive component
DE4112519A1 (de) * 1991-04-17 1992-10-22 Bopp & Reuther Ag Verfahren und geraet zur magnetisch-induktiven durchflussmessung
JP2986950B2 (ja) * 1991-04-18 1999-12-06 株式会社東芝 電磁流量計
DE4316344A1 (de) * 1993-05-15 1994-11-17 Amepa Eng Gmbh Strömungsmeßeinrichtung
DE4317366C2 (de) * 1993-05-25 1997-04-17 Ultrakust Electronic Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung eines Volumenstromes
DE4330290A1 (de) * 1993-09-07 1995-03-09 Fischer & Porter Gmbh Vorrichtung zur Messung des Stroms einer ein Meßrohr durchströmenden Flüssigkeit
US5551306A (en) * 1994-12-06 1996-09-03 Hersey Measurement Company Magnetic flowmeter
FI98661C (fi) * 1995-09-08 1997-07-25 Oras Oy Menetelmä ja järjestely nesteen, erityisesti veden virtausnopeuden mittaamiseksi

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9845670A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO1998045670A1 (de) 1998-10-15
AU8012798A (en) 1998-10-30
JP2000511647A (ja) 2000-09-05
DE19713751A1 (de) 1998-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1031820B1 (de) Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät
DE102015116771B4 (de) Verfahren zum Einstellen einer konstanten Magnetfeldstärke eines Magnetfelds bei einem magnetisch-induktiven Durchflussmessgerät und diesbezügliches magnetisch-induktives Durchflussmessgerät
EP2156448B1 (de) Elektrischer transformator mit gleichfluss-kompensation
DE69821474T2 (de) Magnetisch-induktiver durchflussmesser
WO1998045670A1 (de) Magnetisch-induktives durchflussmessgerät für strömende medien
EP2687827B1 (de) Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät
EP1584902A1 (de) Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät und Verfahren zum Betreiben eines magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräts
DE202012104036U1 (de) Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät
EP3171139B1 (de) Verfahren zur durchflussmessung durch ein magnetisch-induktives durchflussmessgerät
DE10118003A1 (de) Magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät und magnetisch-induktives Durchflußmeßverfahren
DE102004046238A1 (de) Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät
DE10118002B4 (de) Magnetisch-induktives Durchflußmeßverfahren und magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät
EP2174147A1 (de) Anordnung zur messung eines in einem elektrischen leiter fliessenden stroms
EP1460394A2 (de) Method of regulating the coil current of electromagnetic flow sensors
WO2007003461A1 (de) Verfahren zur bestimmung des arbeitspunktes eines magnetisch-induktiven durchflussmessgeräts
DE19938160C2 (de) Magnetisch-induktives Durchflußmeßverfahren und Durchflußmeßgerät
WO2005124292A1 (de) Magnetisch-induktiver durchflussaufnehmer
WO2021110442A1 (de) Verfahren zum betreiben eines magnetisch-induktiven durchflussmessgerätes und magnetisch-induktives durchflussmessgerät
EP1431716A1 (de) Magnetisch induktiver Durchflussmesser
DE102012107534A1 (de) Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät
EP1728051B1 (de) Vorrichtung zum messen und/oder überwachen des durchflusses eines messmediums
DE2743954A1 (de) Verfahren zur messung des stroms einer fluessigkeit mittels eines induktiven stroemungsmessers
DE102015119519B4 (de) Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät zur Messung der Durchflussgeschwindigkeit oder des Volumendurchflusses von Medien in einer Rohrleitung
DE3435910A1 (de) Magnetisch-induktiver durchflussmesser mit auswechselbaren durchflusssensoren
DE102014105837A1 (de) Vorrichtung zum Messen des Durchflusses eines Fluids durch ein Messrohr

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19981028

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BE CH DE DK FR GB IT LI NL

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

18W Application withdrawn

Withdrawal date: 20001007