EP1817553A1 - Verfahren zur funktions]berwachung eines magnetisch induktiven durchflussmessaufnehmers - Google Patents

Verfahren zur funktions]berwachung eines magnetisch induktiven durchflussmessaufnehmers

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Publication number
EP1817553A1
EP1817553A1 EP05815598A EP05815598A EP1817553A1 EP 1817553 A1 EP1817553 A1 EP 1817553A1 EP 05815598 A EP05815598 A EP 05815598A EP 05815598 A EP05815598 A EP 05815598A EP 1817553 A1 EP1817553 A1 EP 1817553A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coil
coils
monitoring
magnetic field
circuit
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Withdrawn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
EP05815598A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Budmiger
Peter Tschabold
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.)
Endress and Hauser Flowtec AG
Original Assignee
Endress and Hauser Flowtec AG
Flowtec AG
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 Endress and Hauser Flowtec AG, Flowtec AG filed Critical Endress and Hauser Flowtec AG
Publication of EP1817553A1 publication Critical patent/EP1817553A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • G01F1/588—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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F25/00—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
    • G01F25/10—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters

Definitions

  • the invention relates to a method for monitoring the function of a magneto-inductive flowmeter.
  • Magnetic inductive flow sensors are used in industrial measurement technology for the measurement of volume flows.
  • an at least to some extent electrically conductive medium whose volume flow is to be measured passed through a measuring tube which is penetrated substantially perpendicular to the tube axis of a magnetic field.
  • the magnetic field is usually generated by two opposing coils, between which the measuring tube runs.
  • Vertical charge carriers moved perpendicular to the magnetic field induce a voltage perpendicular to their direction of flow which can be tapped off via electrodes.
  • two electrodes are arranged opposite each other on both sides of the measuring tube such that an imaginary connecting line between the two electrodes runs perpendicular to an imaginary connecting line between the coils.
  • the electrodes are either capacitively or galvanically coupled to the medium.
  • the induced voltage is proportional to averaged over a cross section of the measuring tube flow velocity of the medium and thus proportional to the volume flow.
  • These may, for example, be based on non-ideal magnetic field generation, on a winding circuit in the coils, e.g. due to corrosion or vibration, or to external fields.
  • a function monitoring is preferably carried out.
  • EP-A 1275940 a method is described in which by a separate control of two coils temporarily deliberately inhomogeneous magnetic fields are generated.
  • the monitoring is based on resulting induced voltages that are tapped at the electrodes.
  • this form of monitoring can only be used if there is a conductive medium in the measuring tube.
  • the invention in a method for monitoring the function of a magnetic-inductive flowmeter with
  • a magnetic field generator having at least two coils
  • At least one of the coils serves as a generator
  • At least one other coil interspersed At least one other coil interspersed
  • At least one of these other coils serves as a receiver over the
  • Receive signal is derivable
  • At least one fixed predetermined coil serves as a generator and at least one other fixed predetermined coil serves as a receiver.
  • At least one coil serves both as a generator and at another time as a receiver.
  • the generator is traversed in the function monitoring of a time-varying current, it is derived in the receiver-induced received signal, and it is a temporal course of the current compared with a time course of the received signal.
  • the generator is flowed through in the monitoring function of a previously known time-varying current.
  • the received signal induced in the receiver is derived and a time profile of the received signal is compared with the course of a reference signal.
  • a status message is derived based on the function monitoring, which is made available to a user on site and / or a higher-level unit.
  • the received signal is a voltage drop across the receiver induced voltage.
  • a measuring tube [0031] a measuring tube, [0032] a magnetic field generator having at least two coils,
  • a monitoring unit serving to perform the function of
  • the magneto-inductive flowmeter sensor has at least one coil, to which a circuit is assigned, which serves to generate the magnetic field in the measuring operation and as the generator circuit during the function monitoring.
  • the coils are connected in series during measurement operation and are fed by a single circuit.
  • the generators are powered by this circuit and the receivers are electrically isolated from the circuit.
  • An advantage of the invention is that the function monitoring can be made even if there is no medium in the measuring tube.
  • Another advantage of the invention is that the function monitoring is largely independent of the temperature and the medium located in the measuring tube, when turned off in the monitoring function on the current flowing through the generator and thereby induced in the receiver voltage.
  • Fig. 1 shows schematically and partly in the form of a block diagram
  • Fig. 2 shows an H circuit
  • Fig. 3 shows a T-circuit
  • FIG. 4 shows a profile of the currents flowing through the coils in FIG
  • Fig. 5 shows a receiving circuit
  • Fig. 6 shows a current flowing through the exciter with sawtooth-shaped Course and the course of the associated in the receiver
  • FIG. 7 shows a current flowing through the path of its course.
  • Fig. 8 shows a current flowing through the exciter with sinusoidal
  • FIG. 9 shows a current flowing through the exciter with that in FIG. 4
  • Fig. 10 shows a two-coil circuit arrangement.
  • Fig. 1 shows schematically and partly in the form of a block diagram the structure of a magnetic-inductive according to the invention
  • Flowmeter which serves to measure a volume flow of an at least slightly electrically conductive flowing medium. It comprises a measuring tube 1 through which the medium flows during operation.
  • the magnetic field generator serves in measuring operation to generate the measuring tube 1 passing magnetic field.
  • the magnetic field generator has at least two coils 3, 5.
  • coils e.g. Field coils without core or coils with a soft magnetic core.
  • two coils 3, 5 are provided, which are arranged opposite each other to both sides of the measuring tube 1.
  • Electrodes 7, 9 are provided, which are arranged opposite one another on both sides of the measuring tube 1 such that an imaginary connecting line between the two electrodes 7, 9 runs perpendicular to an imaginary connecting line between the coils 3, 5.
  • the electrodes 7, 9 are either capacitively or galvanically coupled to the medium.
  • the induced voltage is proportional to averaged over a cross section of the measuring tube 1 flow rate of the medium and thus proportional to the flow rate. So that the induced voltage is not short-circuited, areas of the measuring tube 1 coming into contact with the medium either consist of non-conductive materials or they are provided with an insulating layer.
  • the electrode 7 is connected to a non-inverting and the electrode 9 to an inverting input of a differential amplifier 11.
  • the difference between the voltages picked up at the electrodes 7, 9 is proportional to the voltage induced by the magnetic field.
  • An output of the differential amplifier 11 is connected to an evaluation unit 13, which determines the flow during measurement operation from the supplied signal representing the induced voltage and makes it accessible to a further display, evaluation and / or processing.
  • the coils 3, 5 are measured in the measuring mode, e.g. identical to each other electrically operated in the same direction, so that both coils 3, 5 are traversed by the same stream.
  • the current is effected by a circuit 15 and preferably at a constant current value, e.g. 85 mA, regulated.
  • a constant current value e.g. 85 mA
  • its current direction is reversed periodically; this serves, in particular, to largely compensate for electrochemical interference voltages which build up on the electrodes 7, 9.
  • a separate circuit 15 is provided for each coil 3, 5.
  • the two coils 3, 5 but also be connected in series and fed by a single circuit 15. This offers the advantage that only one circuit 15 is required and both coils 3, 5 are automatically flowed through by the same current. A synchronization becomes superfluous.
  • circuits 15 The current flowing through a coil 3.5 and thus the associated magnetic field can be effected by the circuits 15 and the circuit 15 sets the coils 3, 5 flowing through current. Likewise, by means of a corresponding circuit, however, a voltage can also be set with which the coil 3, 5 is acted upon. Both cases are equivalent. Examples of such circuits 15 are so-called H-circuits and so-called T-circuits, e.g. in EP-Al 0969 268 are described.
  • Fig. 2 shows a block diagram of a first embodiment of such
  • Circuit 15 It comprises a bridge circuit 19, which is designed as an H circuit.
  • a bridge circuit 19 In a first bridge branch there is a controlled current path of a first transistor 21, in a second bridge branch a controlled current path of a second transistor 23, in a third bridge branch is a controlled current path of a third transistor 25 and in a fourth bridge branch is a controlled current path of a fourth transistor 27th
  • four vertices 19a, 19b, 19c, 19d of the H-circuit result.
  • the transistors 21, 23 are through the vertex 19c
  • the transistors 23, 27 are through the vertex 19b
  • the transistors 25, 27 are interconnected by the vertex 19d and the transistors 21, 25 through the vertex 19a.
  • a first bridge diagonal is located between the corner points 19a, 19b and a second bridge diagonal between the corner points 19c, 19d.
  • a coil arrangement 17 lies in the second bridge diagonal, ie a first terminal of the coil arrangement 17 is connected to the corner point 19c and a second terminal of the coil arrangement 17 is connected to the corner point 19d.
  • first and the fourth transistor 21, 27 or the second and the third transistor 23, 25 simultaneously conductively controlled.
  • first and the fourth transistor 21, 27 conductive
  • a current from the vertex 19a to the vertex 19b in the direction indicated by the non-dashed arrow through the coil assembly 17 flow.
  • the second and third transistors 23, 25 are conductively controlled, the same current flows in the opposite direction through the coil arrangement 17, as illustrated by the dashed arrow.
  • the vertex 19b is connected via a resistor 29 at a circuit zero point SN.
  • the resistor 29 forms a series circuit with the H-circuit and is flowed through by the coil current.
  • the H circuit is fed via a controlled voltage source 31, which has a voltage output 31c and determines a voltage that is positive across the series connection, ie, between the corner point 19a and the circuit zero point SN, which is assumed to be positive in this case.
  • the controlled voltage source 31 is fed via two terminals 31a, 31b from the mains. It lies above an output 3 Id at the circuit zero point SN.
  • the voltage at the output 31c is applied across the anode-cathode path of a diode 33 to the vertex 19a.
  • a capacitor 35 which has the capacitance C.
  • controller 37 which is connected via corresponding control outputs to the control inputs of the transistors 21, 23, 25, 27.
  • controller 37 is suitable e.g. a suitably programmed microprocessor.
  • FIG. 3 shows a block diagram of a further embodiment of the circuit 15.
  • This is a so-called T-circuit, with a coil arrangement 17 having a first and a second terminal 39, 41 and a first and a second transistor 43, 45.
  • the two transistors 43, 45 form with the coil arrangement 17 a T, in which the two transistors 43, 45 form the crossbar and the coil arrangement 17 the trunk of the T's.
  • a resistor 47 is connected in series such that the coil assembly 17 is connected via the resistor 47 to the circuit zero point SN. In this case, the coil assembly 17 via the first terminal 39 with connected to the resistor 47.
  • the circuit 15 is fed via a controllable voltage source 49 connected to the mains.
  • the controlled voltage source 49 is fed via two terminals 49a, 49b from the mains. It lies above an output 49c at the circuit zero point SN.
  • the controlled voltage source 49 has a positive voltage output 49d, which is applied across the anode-cathode path of a diode 51 at a first terminal of the current path of the first switching transistor 43.
  • a second terminal of the current path of the first switching transistor 43 is connected to the second terminal 41 of the coil arrangement.
  • the controlled voltage source 49 has a negative voltage output 49e, which is applied across the cathode-anode path of a diode 53 at a first terminal of the current path of the second transistor 45.
  • a second terminal of the current path of the second transistor 45 is connected to the second terminal 41 of the coil arrangement 17.
  • the first transistor 43 or the second transistor 45 is preferably controlled to be conductive, so that the current flowing through the coil arrangement 17 alternately reverses its direction, as illustrated in FIG. 3 by the two arrows.
  • controller 55 The control of the transistors 43, 45 is effected by a controller 55, which is connected via corresponding control outputs to the control inputs of the transistors 43, 45.
  • controller 55 is suitable e.g. a suitably programmed microprocessor.
  • a method for monitoring the function is carried out, in which at least one of the coils 3, 5 serves as a generator, which generates a time-varying magnetic field.
  • the time-varying magnetic field passes through at least one other serving as a receiver coil 5, 3.
  • a signal induced by the time-varying magnetic field received signal is derived and it monitors the function of the flowmeter on the basis of the received signal.
  • the magneto-inductive flow measuring transducer has a circuit for functional monitoring connected to the coils 3, 5.
  • This includes a generator circuit, which causes in the function monitoring, that at least one of the coils 3, 5 flows through a time-varying current.
  • the generator circuit may be a self-contained circuit which during the
  • circuit 15 Function monitoring is substituted for the circuit 15.
  • the same circuit 15 is used for this purpose, which is also used in measurement mode for generating the magnetic field.
  • two coil assemblies 17 are provided, each having a coil 3 and 5 respectively.
  • the control of the two coils 3, 5 is carried out separately via the associated circuits 15 which are formed, for example, according to one of the embodiments shown in Figures 2 and 3.
  • the process is carried out via a higher-level unit 61, e.g. a microcontroller or clock synchronized.
  • the two coils 3, 5, for example, as described above, preferably flowed through synchronously by a current to a constant current value, for example 85 mA, regulated current whose current direction is preferably reversed periodically.
  • Fig. 4 shows the time course of this, the coil 3 flows through the first current I 1 and Sp r ule 5 flowing through the second current I 2.
  • the function monitoring takes place outside of the measuring operation. In this case, only the coils serving as exciters are actively operated while the coils serving as receivers are operated passively.
  • the coil 3 serves as a generator and the coil 5 as a receiver.
  • the coil 3 is traversed by a time-varying current I 1. The temporal course of these
  • current I is arbitrary as long as it has a temporal change.
  • This current I can be effected by means of the circuits 15 described above. Likewise, it can also be generated in other ways. Important for the invention is merely that it is not constant.
  • Each variable current causes a time-varying magnetic field, which leads in the receivers to an induction induced by the magnetic field.
  • the time-varying current by applying a time-varying voltage to the coils serving as generators.
  • the current is essentially directly due to the magnetic field, while the physical relationship between the voltage and the magnetic field depends on both the temperature and the medium in the measuring tube, as temperature and medium on the electrical behavior of the coil impact. Due to the inductance of the coil, a time delay between the voltage applied to the generator and sultierenden current or the resulting magnetic field arise.
  • the current may, for example, have a sawtooth-shaped course, a course with a constant rise and / or fall, or a sinusoidal course as a function of time. Likewise, however, a course can be used, as described above for the measuring operation. Due to the periodic reversal of the current direction described above, during the reversal there is a temporal change, which causes a time-varying magnetic field in this period.
  • the time-varying magnetic field generated by the coil 3 sets the coil 5.
  • the coil 5 serving as a receiver is operated passively, i. E. it is not powered by the circuit 15 connected to it during the function monitoring. For this, e.g. All transistors 21, 23, 25, 27 and 43, 45 of the coil 5 associated circuit 15 are not turned on. Due to the time-varying magnetic field occurs in the serving as a receiver coil 5 induction. A corresponding induced received signal is recorded via a receiving circuit 63, which is connected to the coil 5 and shown in FIG. 5, and made available for further processing and / or evaluation.
  • the exciter current determines the magnetic field
  • the induced voltage which is essentially directly related to the magnetic field
  • the induced current is dependent both on the design of the measuring circuit and on the temperature and the medium in the measuring tube 1.
  • the current is also suitable as a received signal for monitoring the function.
  • the induced voltage is used as a received signal.
  • the receiving circuit 63 shown in FIG. 5 has a voltage measuring circuit 65. This is connected between the two terminals of the coil 5 parallel to the coil 5, and records the falling across the coil 5 induced voltage U ind. An output signal of the measuring circuit 65 is determined by means of an analogue
  • the evaluation unit 13 serves as a monitoring unit.
  • a separate unit could be provided. However, it makes sense to use the evaluation unit 13 which is present anyway for the flow measurement.
  • the function monitoring is carried out according to a first variant by the
  • the coil 3 is subjected to a time-varying voltage or a time-varying current, which is derived in the receiver, here the coil 5, resulting time-varying induced voltage or the resulting induced current by means of the receiving circuit 63, and the courses of these two voltages or currents are compared.
  • the course of the current I flowing through the generator is preferably compared with the profile of the voltage U induced at the receiver.
  • the course of the current I flowing through the generator results in the case of the exemplary embodiments illustrated in FIGS. 2 and 3 from the program running in the controller 37, 55. However, it can also be derived by means of the measuring circuit 59 via the resistor 29 or 47 through which the coil current flows in series with the coil 3. This offers the advantage that the function monitoring is substantially independent of the temperature and the medium located in the measuring tube 1. The two curves are directly coupled to each other by the magnetic field. If there is no disturbance, then the time course of the induced voltage U ind behaves as the derivative of the course of the current I after the time.
  • FIGS. 6 to 9 show the time profiles of the current I flowing through the generator and the induced voltage U resulting at the receiver for four distinctive examples ind.
  • the current flowing through the exciter Il has a sawtooth-shaped course.
  • the received signal, here the induced voltage U is constant in the period during which current I increases linearly, and ind 1 has a negative peak at the time when current I falls to zero.
  • the current I flowing through the exciter has a course with a linear rise and an immediately following linear drop.
  • the induced voltage U has a constant positive value.
  • the linear decline of ind the linear decline of ind
  • the current I has the profile already explained with reference to FIG. 4, as it can also be used in measuring operation.
  • the resulting induced voltage U is in the time intervals where a constant ind
  • the course of the current I flowing through the exciter is determined as described above and fed to the monitoring unit, here the evaluation unit 13.
  • An assignment of the amplitudes of this derivative to the amplitudes of the expected induced voltage U can for example be made by means of a previously determined by reference measurements conversion table or a conversion rule derived therefrom. The assignment can likewise be carried out by the evaluation unit 13. This results in the course and the amplitudes of the expected induced voltage.
  • a comparison of the course of the expected induced voltage with the actual resulting curve of the received signal is performed by the monitoring unit. If only the curve of the expected induced voltage has been determined, then the comparison can be made, for example, by calculating the minimum square of the normalized voltage to be expected and the normalized received signal. This results in a quantitative measure of the deviation. If, in addition, an assignment of the amplitudes has been made, then the deviations between the expected and the actual course of the received signal can be detected directly quantitatively.
  • the function monitoring results in a malfunction which is displayed, for example in the form of an error message, triggers an alarm, emits a fault message, and / or causes a safety-related output signal of the flowmeter sensor.
  • an analysis of the received signal can be made. For example, it is possible to draw conclusions about possible causes of errors based on the difference between the expected and the actual received signal. For this purpose, typical effects are preferably included for certain causes of error, some of which are exemplified below.
  • Corrosion changes the magnetic properties of the materials involved. This also results in a change in the amplitude ratios.
  • Mechanical instabilities are, for example, loose mechanical connections in the region of the coils, e.g. between any existing pole shoes and coil cores. Mechanical instabilities lead to unstable amplitude ratios.
  • a status message is derived on the basis of the function monitoring, which is made available to a user on site via a display 67 on the flowmeter sensor and / or via a higher-level unit 69 connected to the flowmeter sensor.
  • a higher-level unit 69 is for example a e.g. a process control center connected via a bus connection, a programmable logic controller or another central or decentralized control unit.
  • the generator is flowed through during the monitoring function of a time-variable current I whose course is predetermined.
  • the current flowing through the exciter is not diverted each time and supplied to the monitoring unit but is, e.g. by a corresponding sequence control in the path associated with the exciter 15, fixed.
  • a reference signal corresponding to the expected received signal may be pre-determined, e.g. Factory determined by a test run and stored in the flowmeter. During the function monitoring, the actually received signal is then compared with the reference signal.
  • At least one fixed coil here the coil 3, serves as a generator and at least one other fixed coil, here the coil 5, serves as a receiver.
  • a coil may of course serve as a generator as well as at a different time as a receiver.
  • both coils 3 and 5 are equipped with the receiving circuit 63 and both circuits 15 and both receiving circuits 63 are connected to the monitoring unit, here the evaluation unit 13, so that the evaluation unit 13 of both the respective coil , or 5 flowing current, as well as the respective derived induced received signal is available.
  • the described function monitoring can be used completely analogously even with magnetically inductive flow measuring transducers with more than two coils, by specifically using at least one of the coils as the exciter and at least one other coil as the receiver.
  • both coils flow through the same current in the same direction. It therefore makes sense in the measuring mode to switch both coils in series and to feed by means of a single circuit 15.
  • the coil arrangements 17 shown in FIGS. 2 and 3 comprise two series-connected coils 71 and 73 in the measurement mode.
  • Fig. 10 shows a corresponding circuit arrangement, e.g. can be used in conjunction with the circuits 15 shown in Figures 2 and 3. It has a coil arrangement 17 which lies between the terminals 39, 41 or between the corner points 19c, 19d.
  • the coil assembly 17 includes the two coils 71, 73.
  • On both sides of each coil 71, 73 is a controllable switch 75, 77, 79, 81 via which each located therebetween coil 71, 73 in one of the terminals 39, 41 and the corner points 19c, 19d connecting longitudinal branch L can be placed.
  • the actuation of the switches 75, 77, 79, 81 can take place via corresponding connections, for example via the controllers 37 and 55 shown in FIGS. 2 and 3.
  • both coils 71, 73 are connected in the longitudinal branch L, then they are electrically connected in series.
  • the controllable switch 75,77, 79, 81 instead of the respective coil 71, 73 switchable parallel branch 83, 85 is provided, through which the respective coil 71 and 73 can be bridged.
  • both coils 71, 73 are switched into the longitudinal branch L.
  • the switch positions are indicated by arrows.
  • the arrows shown by solid lines show the switch positions, in which the coil 73 is in longitudinal branch L and thus actively operated, and the coil 71 is bridged and thus operated passively.
  • the arrows shown by dashed lines show the switch positions, in which the coil 71 is in the longitudinal branch L and thus is actively operated, and the coil 73 is bridged and thus operated passively.
  • a receiving circuit 87 which may be e.g. is constructed analogous to the receiving circuit 63 shown in FIG.
  • Each coil 71, 73 is connected to a measurement circuit 65 connected in parallel thereto, which records the induced voltage U ind dropping across the respective coil 71, 73.
  • the output signals of the measuring circuits 65 are digitized by means of the analog-to-digital converter A / D and fed to the evaluation unit 13.
  • the coils 71, 73 are connected in series by the switches 75, 77 in Fig. 10 occupy the dashed line shown switch position and the switches S, 79 occupy the switch positions shown in Fig. 10 by solid lines.

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Abstract

Es ist ein Verfahren zur Funktionsüberwachung eines magnetisch induktiven Durchflussmessaufnehmers mit einem Messrohr (1) und einen Magnetfeld-Generator, der mindestens zwei Spulen (3, 5, 71, 73) aufweist, die im Messbetrieb dazu dienen ein das Messrohr (1) durchsetzendes Magnetfeld zu erzeugen, beschrieben, das eine gezielte Überwachung der Magnetfelderzeugung erlaubt, bei dem die Spulen (3, 5, 71, 73) zusätzlich zur Funktionsüberwachung dienen, wobei bei der Funktionsüberwachung mindestens eine der Spulen (3, 5, 71, 73) als Erzeuger dient, welcher ein sich zeitlich veränderndes Magnetfeld erzeugt, das mindestens eine andere Spule (3, 5, 71, 73) durchsetzt, mindestens eine dieser anderen Spulen (3, 5, 71, 73) als Empfänger dient, über den eine durch das zeitlich verändernde Magnetfeld induziertes Empfangssignal ableitbar ist, und die Funktion des Durchflussmessaufnehmers anhand des Empfangssignals überwacht wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Funktionsüberwachung eines Magnetisch Induktiven
Durchflussmessaufnehmers
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Funktionsüberwachung eines magnetisch induktiven Durchflussmessaufnehmers.
[0002] Magnetisch induktive Durchflussmessaufnehmer werden in der industriellen Messtechnik zur Messung von Volumenströmen eingesetzt.
[0003] Dabei wird ein zumindest in geringem Umfang elektrisch leitfähiges Medium, dessen Volumenstrom gemessen werden soll, durch ein Messrohr geleitet, das im wesentlichen senkrecht zur Rohrachse von einem Magnetfeld durchsetzt ist. Das Magnetfeld wird dabei in der Regel durch zwei einander gegenüberliegende Spulen erzeugt, zwischen denen das Messrohr verläuft. Senkrecht zum Magnetfeld bewegte Ladungsträger induzieren senkrecht zu deren Durchflussrichtung eine Spannung, die über Elektroden abgreifbar ist. Hierzu werden z.B. zwei Elektroden einander gegenüberliegend zu beiden Seiten des Messrohrs derart angeordnet, das eine gedachte Verbindungslinie zwischen den beiden Elektroden senkrecht zu einer gedachten Verbindungslinie zwischen den Spulen verläuft. Die Elektroden sind mit dem Medium entweder kapazitiv oder galvanisch gekoppelt. Die induzierte Spannung ist proportional zu einer über einen Querschnitt des Messrohres gemittelten Strömungsgeschwindigkeit des Mediums und damit proportional zum Volumenstrom.
[0004] Bei der magnetisch-induktiven Durchflussmessung können Störungen auftreten.
Diese können zum Beispiel auf eine nicht ideale Magnetfelderzeugung, auf einen Win- dungsschluss in den Spulen, z.B. durch Korrosion oder Vibration, oder auf Fremdfelder zurückzuführen sein.
[0005] Um entsprechende Störungen erkennen zu können wird vorzugsweise eine Funktionsüberwachung durchgeführt.
[0006] In der US-A 6,763,729 wird hierzu beispielsweise ein Stromanstieg in einer Spule im Anschluss an eine Umpolung der Spule überwacht und mit einem charakteristischen Verlauf verglichen.
[0007] In der EP- A 1275940 ist ein Verfahren beschrieben bei dem durch eine getrennte Ansteuerung von zwei Spulen zeitweilig bewusst inhomogene Magnetfelder erzeugt werden. Die Überwachung erfolgt anhand von daraus resultierenden induzierten Spannungen, die an den Elektroden abgegriffen werden. Diese Form der Überwachung ist jedoch nur dann einsetzbar, wenn sich im Messrohr ein leitfähiges Medium befindet.
[0008] Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Funktionsüberwachung eines magnetisch induktiven Durchflussmessaufnehmers anzugeben, das eine gezielte Überwachung der Magnetfelderzeugung erlaubt.
[0009] Hierzu besteht die Erfindung in einem Verfahren zur Funktionsüberwachung eines magnetisch-induktiven Durchflussmessaufnehmers mit
[0010] - einem Messrohr,
[0011] - einen Magnetfeld-Generator, der mindestens zwei Spulen aufweist,
[0012] — die im Messbetrieb dazu dienen ein das Messrohr durchsetzendes
[0013] Magnetfeld zu erzeugen,
[0014] — die zusätzlich zur Funktionsüberwachung dienen, wobei
[0015] - bei der Funktionsüberwachung
[0016] — mindestens eine der Spulen als Erzeuger dient,
[0017] — welcher ein sich zeitlich veränderndes Magnetfeld erzeugt, das
[0018] mindestens eine andere Spule durchsetzt,
[0019] — mindestens eine dieser anderen Spulen als Empfänger dient, über den
[0020] eine durch das zeitlich verändernde Magnetfeld induziertes
[0021] Empfangssignal ableitbar ist, und
[0022] - die Funktion des Durchflussmessaufnehmers anhand des Empfangssignals
[0023] überwacht wird.
[0024] Gemäß einer Ausgestaltung dient mindestens eine fest vorgegebene Spule als Erzeuger und mindestens eine andere fest vorgegebene Spule dient als Empfänger.
[0025] Gemäß einer anderen Ausgestaltung dient mindestens eine Spule sowohl als Erzeuger als auch zu einem anderen Zeitpunkt als Empfänger.
[0026] Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens wird der Erzeuger bei der Funktionsüberwachung von einem zeitlich veränderlichen Strom durchflössen, es wird das im Empfänger induzierte Empfangssignal abgeleitet, und es wird ein zeitlicher Verlauf des Stroms mit einem zeitlichen Verlauf des Empfangssignals verglichen.
[0027] Gemäß einer anderen Weiterbildung des Verfahrens ist der Erzeuger bei der Funktionsüberwachung von einem vorbekannten zeitlich veränderlichen Strom durchflössen. Es wird das im Empfänger induzierte Empfangssignal abgeleitet und ein zeitlichen Verlauf des Empfangssignals mit dem Verlauf eines Referenzsignals verglichen.
[0028] Gemäß einer weiteren Weiterbildung wird anhand der Funktionsüberwachung eine Zustandmeldung abgeleitet, die einem Benutzer vor Ort und/oder einer übergeordnete Einheit zur Verfügung gestellt wird.
[0029] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Empfangssignal eine über den Empfänger abfallende induzierte Spannung.
[0030] Weiter besteht die Erfindung in einem magnetisch-induktiven Durchflussmessaufnehmers mit
[0031] - einem Messrohr, [0032] - einen Magnetfeld-Generator, der mindestens zwei Spulen aufweist,
[0033] — die im Messbetrieb dazu dienen ein das Messrohr durchsetzendes
[0034] Magnetfeld zu erzeugen,
[0035] — einer an die Spulen angeschlossenen Schaltung zur Funktionsüberwachung,
[0036] — die eine Erzeugerschaltung umfasst, die bei der Funktionsüberwachung
[0037] bewirkt, dass mindestens eine Spule von einem zeitlich veränderlichen
[0038] Strom durchflössen ist, durch den ein veränderliches Magnetfeld
[0039] erzeugt wird, das mindestens eine andere Spule durchsetzt, und
[0040] — die eine Empfangsschaltung umfasst, die ein in die andere Spule
[0041] induziertes Empfangssignal aufnimmt, und
[0042] - einer Überwachungseinheit, die dazu dient, die Funktion des
[0043] Durchflussmessaufnehmers anhand des Empfangssignals zu überwachen.
[0044] Gemäß einer Weiterbildung weist der magnetisch-induktive Durchflussmes- saufnehmer mindestens eine Spule auf, der eine Schaltung zugeordnet ist, die im Messbetrieb zur Erzeugung des Magnetfelds und bei der Funktionsüberwachung als Erzeugerschaltung dient.
[0045] Gemäß einer Weiterbildung der letztgenannten Weiterbildung sind die Spulen im Messbetrieb in Serie geschaltet und werden von einer einzigen Schaltung gespeist. Bei der Funktionsüberwachung werden die Erzeuger von dieser Schaltung gespeist, und die Empfänger sind von der Schaltung elektrisch getrennt.
[0046] Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Funktionsüberwachung auch dann vorgenommen werden kann, wenn sich im Messrohr kein Medium befindet.
[0047] Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Funktionsüberwachung weitestgehend unabhängig von der Temperatur und dem im Messrohr befindlichen Medium ist, wenn bei der Funktionsüberwachung auf den den Erzeuger durchströmenden Strom und die dadurch im Empfänger induzierte Spannung abgestellt wird.
[0048] Die Erfindung und weitere Vorteile werden nun anhand der Figuren der Zeichnung, in denen zwei Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert; gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
[0049] Fig. 1 zeigt schematisch und teilweise in Form eines Blockschaltbild den
[0050] Aufbau eines erfindungsgemäßen magnetisch-induktiven
[0051 ] Durchflussmessaufnehmers ;
[0052] Fig. 2 zeigt eine H-Schaltung;
[0053] Fig. 3 zeigt eine T-Schaltung;
[0054] Fig. 4 zeigt einen Verlauf der die Spulen durchfließenden Ströme im
[0055] Messbetrieb;
[0056] Fig. 5 zeigt eine Empfangsschaltung;
[0057] Fig. 6 zeigt einen den Erreger durchfließenden Strom mit sägezahn-förmigem [0058] Verlauf und den Verlauf der zugehörigen im Empfänger
[0059] induzierten Spannung;
[0060] Fig. 7 zeigt einen den Erreger durchfließenden Strom dessen Verlauf einen
[0061] linearen Anstieg und einen daran anschließenden linearen Abfall
[0062] aufweist, und den Verlauf der zugehörigen im Empfänger
[0063] induzierten Spannung;
[0064] Fig. 8 zeigt einen den Erreger durchfließenden Strom mit sinusförmigem
[0065] Verlauf und den Verlauf der zugehörigen im Empfänger
[0066] induzierten Spannung;
[0067] Fig. 9 zeigt einen den Erreger durchfließenden Strom mit dem in Fig. 4
[0068] dargestellten Verlauf und den Verlauf der zugehörigen im
[0069] Empfänger induzierten Spannung; und
[0070] Fig. 10 zeigt eine zwei Spulen aufweisende Schaltungsanordnung.
[0071] Fig. 1 zeigt schematisch und teilweise in Form eines Blockschaltbilds den Aufbau eines erfindungsgemäßen magnetisch-induktiven
[0072] Durchflussmessaufnehmers, der dazu dient, einen Volumendurchfluss eines zumindest geringfügig elektrisch leitenden strömenden Mediums zu messen. Es umfasst ein Messrohr 1, durch das im Betrieb das Medium hindurch strömt.
[0073] Weiter ist ein Magnetfeld-Generator, vorgesehen, der im Messbetrieb dazu dient ein das Messrohr 1 durchsetzendes Magnetfeld zu erzeugen. Hierzu weist der Magnetfeld- Generator mindestens zwei Spulen 3, 5 auf. Als Spulen eignen sich z.B. Feldspulen ohne Kern oder Spulen mit einem weichmagnetischen Kern. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Spulen 3, 5 vorgesehen, die einander gegenüberliegend zu beiden Seiten des Messrohrs 1 angeordnet sind. Es können aber auch Spulenanordnungen zur Magnetfelderzeugung eingesetzt werden, bei denen mehr als zwei Spulen um das Messrohr 1 angeordnet sind.
[0074] Senkrecht zum Magnetfeld bewegte Ladungsträger induzieren senkrecht zu deren Durchflussrichtung eine Spannung. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Elektroden 7, 9 vorgesehen, die einander gegenüberliegend zu beiden Seiten des Messrohrs 1 derart angeordnet, das eine gedachte Verbindungslinie zwischen den beiden Elektroden 7, 9 senkrecht zu einer gedachten Verbindungslinie zwischen den Spulen 3, 5 verläuft. Die Elektroden 7, 9 sind mit dem Medium entweder kapazitiv oder galvanisch gekoppelt. Die induzierte Spannung ist proportional zu einer über einen Querschnitt des Messrohres 1 gemittelten Strömungsgeschwindigkeit des Mediums und damit proportional zum Volumenstrom. Damit die induzierte Spannung nicht kurzgeschlossen wird, bestehen mit dem Medium in Kontakt kommende Bereiche des Messrohres 1 entweder aus nicht leitenden Materialien oder sie sind mit einer Isolationsschicht versehen. [0075] Die Elektrode 7 ist mit einem nicht invertierenden und die Elektrode 9 mit einem invertierenden Eingang eines Differenzverstärkers 11 verbunden. Die Differenz der an den Elektroden 7, 9 abgegriffenen Spannungen ist proportional zur durch das Magnetfeld induzierten Spannung. Ein Ausgang des Differenzverstärkers 11 ist mit einer Auswerteeinheit 13 verbunden, die im Messbetrieb aus dem ihr zugeführten die induzierte Spannung wiedergebenden Signal den Durchfluss bestimmt und einer weiteren Anzeige, Auswertung und/oder Verarbeitung zugänglich macht.
[0076]
[0077] Damit das von den Spulen 3, 5 erzeugte Magnetfeld im Messbetrieb das Messrohr 1 möglichst homogen durchsetzt, werden die Spulen 3, 5 im Messbetrieb z.B. identisch zueinander elektrisch gleichsinnig betrieben, so dass beide Spulen 3, 5 vom selben Strom durchflössen werden. Der Strom wird von einer Schaltung 15 bewirkt und vorzugsweise auf einen konstanten Stromwert, z.B. 85 mA, geregelt. Vorzugsweise wird seine Stromrichtung periodisch umgekehrt; dies dient insb. dazu sich an den Elektroden 7, 9 aufbauende elektrochemische Störspannungen weitgehend zu kompensieren.
[0078] In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist für jede Spule 3, 5 eine eigene Schaltung 15 vorgesehen. Alternativ hierzu können die beiden Spulen 3, 5 aber auch in Serie geschaltet werden und von einer einzigen Schaltung 15 gespeist werden. Dies bietet den Vorteil, dass nur eine Schaltung 15 erforderlich ist und beide Spulen 3, 5 automatisch vom selben Strom durchflössen sind. Eine Synchronisierung wird hierdurch überflüssig.
[0079] Der durch eine Spule 3,5 fließende Strom und damit das zugehörige Magnetfeld kann bewirkt werden, indem die Schaltungen 15 bzw. die Schaltung 15 den die Spulen 3, 5 durchfließenden Strom einstellt. Ebenso kann durch eine entsprechende Be- schaltung aber auch eine Spannung eingestellt werden, mit der die Spule 3, 5 beaufschlagt wird. Beide Fälle sind äquivalent. Beispiele für solche Schaltungen 15 sind so genannte H-Schaltungen und so genannte T-Schaltungen, wie sie z.B. in der EP-Al 0969 268 beschrieben sind.
[0080] Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer solchen
Schaltung 15. Sie umfasst eine Brückenschaltung 19, die als H-Schaltung ausgebildet ist. In einem ersten Brückenzweig liegt ein gesteuerter Strompfad eines ersten Transistors 21, in einem zweiten Brückenzweig ein gesteuerter Strompfad eines zweiten Transistors 23, in einem dritten Brückenzweig liegt ein gesteuerter Strompfad eines dritten Transistors 25 und in einem vierten Brückenzweig ein gesteuerter Strompfad eines vierten Transistors 27. Durch diesen Aufbau ergeben sich vier Eckpunkte 19a, 19b, 19c, 19d der H-Schaltung. Die Transistoren 21, 23 sind durch den Eckpunkt 19c, die Transistoren 23, 27 sind durch den Eckpunkt 19b, die Transistoren 25, 27 sind durch den Eckpunkt 19d und die Transistoren 21, 25 durch den Eckpunkt 19a miteinander verbunden. Eine erste Brückendiagonale liegt zwischen den Eckpunkten 19a, 19b und eine zweite Brückendiagonale zwischen den Eckpunkten 19c, 19d. In der zweiten Brückendiagonale liegt eine Spulenanordnung 17, d.h. ein erster Anschluss der Spulenanordnung 17 ist mit dem Eckpunkt 19c und ein zweiter Anschluss der Spulenanordnung 17 ist mit dem Eckpunkt 19d verbunden.
[0081] Im Messbetrieb sind z.B. entweder der erste und der vierte Transistor 21, 27 oder der zweite und der dritte Transistor 23, 25 gleichzeitig leitend gesteuert. Somit kann im ersten Fall (erster und vierter Transistor 21, 27 leitend) ein Strom vom Eckpunkt 19a zum Eckpunkt 19b in der durch den nicht gestrichelt gezeichneten Pfeil angegebenen Richtung durch die Spulenanordnung 17 fließen. Sind dagegen der zweite und der dritte Transistor 23, 25 leitend gesteuert, so fließt der gleiche Strom in umgekehrter Richtung durch die Spulenanordnung 17, wie dies durch den gestrichelt gezeichneten Pfeil veranschaulicht ist.
[0082] Der Eckpunkt 19b liegt über einen Widerstand 29 an einem Schaltungsnullpunkt SN. Der Widerstand 29 bildet mit der H-Schaltung eine Serienschaltung und ist vom Spulenstrom durchflössen.
[0083] Die H-Schaltung wird über eine gesteuerte Spannungsquelle 31 gespeist, die einen Spannungsausgang 31c aufweist und eine über der Serienschaltung, also zwischen dem Eckpunkt 19a und dem Schaltungsnullpunkt SN liegende, hier positiv vorausgesetzte Spannung, bestimmt. Die gesteuerte Spannungsquelle 31 ist über zwei Anschlüsse 31a, 31b vom Netz gespeist. Sie liegt über einen Ausgang 3 Id am Schaltungsnullpunkt SN. Die Spannung am Ausgang 31c ist über die Anoden-Kathoden-Strecke einer Diode 33 and den Eckpunkt 19a gelegt. Zum Schaltungsnullpunkt SN führt von der Katode der Diode 33 und dem Eckpunkt 19a ein Kondensator 35, der die Kapazität C hat.
[0084] Die Ansteuerung der Transistoren 21, 23, 25, 27 erfolgt durch einen Kontroller 37, der über entsprechende Steuerausgänge mit den Steuereingängen der Transistoren 21, 23, 25, 27 verbunden ist. Als Kontroller 37 eignet sich z.B. ein entsprechend programmierter Mikroprozessor.
[0085] In Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Schaltung 15. Es handelt sich hier um eine so genannte T-Schaltung, mit einer Spulenanordnung 17 mit einem ersten und einem zweiten Anschluss 39, 41 und einem ersten und einem zweiten Transistor 43, 45. Die beiden Transistoren 43, 45 bilden mit der Spulenanordnung 17 ein T, bei dem die beiden Transistoren 43, 45 den Querbalken und die Spulenanordnung 17 den Stamm des T's bilden.
[0086] Zu der Spulenanordnung 17 ist ein Widerstand 47 derart in Serie geschaltet, dass die Spulenanordnung 17 über den Widerstand 47 mit dem Schaltungsnullpunkt SN verbunden ist. Dabei ist die Spulenanordnung 17 über deren ersten Anschluss 39 mit dem Widerstand 47 verbunden.
[0087] Genau wie bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausfiihrungsbeispiel wird die Schaltung 15 über eine ans Netz angeschlossene steuerbar Spannungsquelle 49 gespeist. Die gesteuerte Spannungsquelle 49 ist über zwei Anschlüsse 49a, 49b vom Netz gespeist. Sie liegt über einen Ausgang 49c am Schaltungsnullpunkt SN.
[0088] Die gesteuerte Spannungsquelle 49 weist einen positiven Spannungsausgang 49d auf, der über die Anoden-Kathoden-Strecke einer Diode 51 an einem ersten Anschluss des Strompfades des ersten Schalt-Transistors 43 anliegt. Ein zweiter Anschluss des Strompfades des ersten Schalt-Transistors 43 ist mit dem zweiten Anschluss 41 der Spulenanordnung verbunden.
[0089] Die gesteuerte Spannungsquelle 49 weist einen negativen Spannungsausgang 49e auf, der über die Kathoden-Anoden-Strecke einer Diode 53 an einem ersten Anschluss des Strompfades des zweiten Transistors 45 anliegt. Ein zweiter Anschluss des Strompfades des zweiten Transistors 45 ist mit dem zweiten Anschluss 41 der Spulenanordnung 17 verbunden.
[0090] Im Messbetrieb wird vorzugsweise abwechselnd der erste Transistor 43 oder der zweite Transistor 45 leitend gesteuert, so dass der die Spulenanordnung 17 durchfließende Strom abwechselnd seine Richtung umkehrt, wie in Fig. 3 durch die beiden Pfeile veranschaulicht.
[0091] Die Ansteuerung der Transistoren 43, 45 erfolgt durch einen Kontroller 55, der über entsprechende Steuerausgänge mit den Steuereingängen der Transistoren 43, 45 verbunden ist. Als Kontroller 55 eignet sich z.B. ein entsprechend programmierter Mikroprozessor.
[0092] In beiden beschriebenen Ausführungsbeispielen der Schaltung 15 ist der zur Spulenanordnung 17 in Serie geschaltete Widerstand 29, 47 vom Spulenstrom durchflössen. Der durch die Spulenanordnung 17 fließende Strom ist folglich über einen Spannungsabfall am Widerstand 29, 47 ableitbar. Hierzu ist in beiden Fällen ein Abgriff 57 über dem Widerstand 29 bzw. 47 vorgesehen, der über eine Messschaltung 59 mit dem Kontroller 37 bzw. 55 verbunden ist.
[0093] Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Funktionsüberwachung durchgeführt, bei dem mindestens eine der Spulen 3, 5 als Erzeuger dient, welcher ein sich zeitlich veränderndes Magnetfeld erzeugt. Das zeitlich veränderliche Magnetfeld durchsetzt mindestens eine andere als Empfänger dienende Spule 5, 3. Über den Empfänger wird ein durch das zeitlich veränderliche Magnetfeld induziertes Empfangssignal abgeleitet und es wird die Funktion des Durchflussmessaufnehmers anhand des Empfangssignals überwacht.
[0094] Der erfindungsgemäße magnetisch-induktive Durchflussmessaufnehmer weist eine an die Spulen 3, 5 angeschlossenen Schaltung zur Funktionsüberwachung auf. [0095] Diese umfasst eine Erzeugerschaltung, die bei der Funktionsüberwachung bewirkt, dass mindestens eine der Spulen 3, 5 von einem zeitlich veränderlichen Strom durchflössen ist.
[0096] Die Erzeugerschaltung kann eine eigenständige Schaltung sein, die während der
Funktionsüberwachung an die Stelle der Schaltung 15 gesetzt wird. Vorzugsweise wird hierzu jedoch die gleiche Schaltung 15 eingesetzt, die auch im Messbetrieb zur Erzeugung des Magnetfelds eingesetzt wird.
[0097] In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Spulenanordnungen 17 vorgesehen, die jeweils eine Spule 3 bzw. 5 aufweisen. Die Ansteuerung der beiden Spulen 3, 5 erfolgt getrennt über die zugeordneten Schaltungen 15 die beispielsweise gemäß einem der in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispielen, ausgebildet sind. Der Ablauf wird über eine übergeordnete Einheit 61, z.B. einen Mi- krokontroUer oder einen Taktgeber, synchronisiert.
[0098] Im Messbetrieb werden die beiden Spulen 3, 5 z.B. wie oben erläutert, vorzugsweise synchron von einem auf einen konstanten Stromwert, z.B. 85 mA, geregelten Strom durchflössen, dessen Stromrichtung vorzugsweise periodisch umgekehrt wird. Fig. 4 zeigt den zeitlichen Verlauf des hierbei die Spule 3 durchströmenden ersten Stroms I 1 und die Sp rule 5 durchfließenden zweiten Stroms I 2.
[0099] Die Funktionsüberwachung findet außerhalb des Messbetriebs statt. Dabei werden nur die als Erreger dienenden Spulen aktiv betrieben, während die als Empfänger dienenden Spulen passiv betrieben werden.
[0100] In dem nachfolgenden Beispiel dient die Spule 3 als Erzeuger und die Spule 5 als Empfänger. Zur Erzeugung des zeitlich veränderlichen Magnetfeldes wird die Spule 3 von einem zeitlich veränderlichen Strom I 1 durchflössen. Der zeitliche Verlauf diese
Stroms I ist dabei zunächst einmal beliebig, solange er eine zeitliche Veränderung aufweist. Dieser Strom I kann mittels der oben beschriebenen Schaltungen 15 bewirkt werden. Ebenso kann er aber auch auf andere Weise erzeugt werden. Wichtig für die Erfindung ist lediglich, dass er nicht konstant ist. Jeder veränderliche Strom bewirkt ein zeitlich veränderliches Magnetfeld, das in den Empfängern zu einer vom Magnetfeld bedingten Induktion führt.
[0101] Es ist möglich, den zeitlich veränderlichen Strom dadurch zu bewirken, dass die als Erzeuger dienenden Spulen mit einer zeitlich veränderlichen Spannung beaufschlagt werden. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, dass der Strom im wesentlichen unmittelbar das Magnetfeld bedingt, während die physikalische Beziehung zwischen der Spannung und dem Magnetfeld sowohl von der Temperatur als auch vom im Messrohr befindlichen Medium abhängt, da sich Temperatur und Medium auf das elektrische Verhalten der Spule auswirken. Aufgrund der Induktivität der Spule kann eine zeitlichen Verzögerung zwischen der am Erzeuger anliegenden Spannung und dem re- sultierenden Strom bzw. dem resultierenden Magnetfeld entstehen.
[0102] Der Strom kann beispielsweise einen sägezahn-förmigen Verlauf, ein Verlauf mit konstantem Anstieg und/oder Abfall oder einen sinusförmigen Verlauf als Funktion der Zeit aufweisen. Ebenso ist aber auch ein Verlauf einsetzbar, wie er oben für den Messbetrieb beschrieben ist. Durch die periodische Umkehr der oben beschriebenen Stromrichtung besteht während der Umkehr eine zeitliche Veränderung, die in diesem Zeitraum ein zeitlich veränderliches Magnetfeld bewirkt.
[0103] Bei den in den Figuren 2 und 3 beschriebenen Schaltungen 15 ist der zeitliche
Verlauf des Stroms durch eine entsprechende Ansteuerung der Transistoren 21, 23,25, 27 bzw. 43, 45 durch den Kontroller 37, bzw. 55 einstellbar. Der zeitliche Verlauf ergibt sich aus der im Kontroller 37 bzw. 55 ablaufenden Ablaufsteuerung. Er ist zusätzlich über den Spannungsabfall an den Widerständen 29 bzw. 47 mittels der Messschaltung 59 messbar.
[0104] Das von der Spule 3 erzeugte zeitlich veränderliche Magnetfeld durch setzt die Spule 5. Die als Empfänger dienende Spule 5 wird passiv betrieben, d.h. sie wird während der Funktionsüberwachung nicht von der an sie angeschlossenen Schaltung 15 gespeist. Hierzu können z.B. alle Transistoren 21, 23, 25, 27 bzw. 43, 45 der der Spule 5 zugeordneten Schaltung 15 nicht leitend geschaltet werden. Aufgrund des zeitlich veränderlichen Magnetfelds tritt in der als Empfänger dienenden Spule 5 Induktion auf. Ein entsprechendes induziertes Empfangssignal wird über eine an die Spule 5 angeschlossene in Fig. 5 dargestellte Empfangsschaltung 63 aufgezeichnet und einer weiteren Verarbeitung und/oder Auswertung zugänglich gemacht.
[0105] Als Empfangssignal eignen sich hier sowohl eine induzierte Spannung als auch ein induzierter Strom. Während erregerseitig der Strom das Magnetfeld bestimmt, ist es empfängerseitig die induzierte Spannung, die im wesentlichen in unmittelbarer Beziehung zum Magnetfeld steht, während der induzierte Strom sowohl vom Aufbau der Messschaltung als auch von der Temperatur und dem Medium im Messrohr 1 abhängig ist. Unter Berücksichtigung dieser Einflüsse eignet sich auch der Strom als Empfangssignal zur Funktionsüberwachung. Vorzugsweise wird jedoch die induzierte Spannung als Empfangssignal herangezogen.
[0106] Hierzu weist die in Fig. 5 dargestellte Empfangsschaltung 63 eine Spannungsmessschaltung 65 auf. Diese ist zwischen die beiden Anschlüsse der Spule 5 parallel zur Spule 5 geschaltet, und zeichnet die über die Spule 5 abfallende induzierte Spannung U ind auf. Ein Ausgangssignal der Messschaltung 65 wird mittels eines Analog-
Digital- Wandlers A/D digitalisiert und einer Überwachungseinheit zugeführt. Vorzugsweise dient die Auswerteeinheit 13 als Überwachungseinheit. Selbstverständlich könnte auch eine separate Einheit vorgesehen sein. Es bietet sich jedoch an die ohnehin für die Durchflussmessung vorhandene Auswerteeinheit 13 zu nutzen. [0107] Die Funktionsüberwachung erfolgt gemäß einer ersten Variante, indem der
Erzeuger, hier die Spule 3, mit einer zeitlich veränderlichen Spannung oder einem zeitlich veränderlichen Strom beaufschlagt wird, die im Empfänger, hier die Spule 5, resultierende zeitlich veränderliche induzierte Spannung oder der resultierende induzierte Strom mittels der Empfangsschaltung 63 abgeleitet wird, und die Verläufe dieser beiden Spannungen oder Ströme miteinander verglichen werden. Vorzugsweise wird aus den oben genannten Gründen der Verlauf des den Erzeuger durchfließenden Stroms I mit dem Verlauf der am Empfänger induzierten Spannung U verglichen.
1 ind
Der Verlauf des den Erzeuger durchfließenden Stroms I ergibt sich bei den in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispielen aus dem im Kontroller 37, 55 ablaufenden Programm. Er kann aber auch über den zur Spule 3 in Serie geschalteten vom Spulenstrom durchflossenen Widerstand 29 bzw. 47 mittels der Messschaltung 59 abgeleitet werden. [0108] Dies bietet den Vorteil, dass die Funktionsüberwachung im wesentlichen unabhängig von der Temperatur und dem im Messrohr 1 befindlichen Medium ist. Die beiden Verläufe sind durch das Magnetfeld unmittelbar miteinander gekoppelt. Besteht keinerlei Störung, so verhält sich der zeitliche Verlauf der induzierten Spannung U ind wie die Ableitung des Verlaufs des Stromes I nach der Zeit. In den Figuren 6 bis 9 sind die zeitlichen Verläufe des den Erzeuger durchfließenden Stroms I und der am Empfänger resultierenden induzierten Spannung U für vier markante Beispiele ind angegeben.
[0109] Bei dem in Fig. 6 dargestellten Beispiel weist der den Erreger durchfließende Strom Il einen sägezahn-förmigen Verlauf auf. Das Empfangssignal, hier die induzierte Spannung U ist in dem Zeitraum, während des Strom I linear ansteigt, konstant und ind 1 weist zu dem Zeitpunkt zu dem der Strom I auf null abfällt einen negativen Peak auf. [0110] Bei dem in Fig. 7 dargestellten Beispiel weist der den Erreger durchfließende Strom I einen Verlauf mit linearem Anstieg und einem unmittelbar daran anschließenden linearen Abfall auf. Während des linearen Anstiegs des Stroms I weist die induzierte Spannung U einen konstanten positiven Wert auf. Während des linearen Abfalls des ind
Stromes I weist sie einen konstanten negativen Wert auf.
[Olli] Bei dem in Fig. 8 dargestellten Beispiel weist der den Erreger durchfließende Strom I einen sinusförmigen Verlauf auf. Entsprechend weist die induzierte Spannung U
1 ind einen kosinusförmigen Verlauf auf.
[0112] Bei dem in Fig. 9 dargestellten Beispiel weist der Strom I den bereits anhand von Fig. 4 erläuterten Verlauf auf, wie er auch im Messbetrieb eingesetzt werden kann. Die resultierende induzierte Spannung U ist in den Zeitintervallen, wo ein konstanter ind
Strom I fließt gleich null und weist immer dann einen ausgeprägten Peak auf, wenn sich die Stromrichtung umkehrt. Bei einem Stromabfall ist die Peak-Spannung negativ, bei einem Stromanstieg ist sie positiv.
[0113] Gemäß der ersten Variante der Funktionsüberwachung wird der Verlauf des den Erreger durchfließenden Stroms I wie oben beschrieben ermittelt und der Überwachungseinheit, hier der Auswerteeinheit 13, zugeführt. Diese bestimmt dessen Ableitung nach der Zeit. Eine Zuordnung der Amplituden dieser Ableitung zu den Amplituden der zu erwartenden induzierten Spannung U kann beispielsweise anhand ind einer zuvor durch Referenzmessungen ermittelten Umrechnungstabelle oder einer hieraus abgeleiteten Umrechnungsvorschrift vorgenommen werden. Die Zuordnung kann ebenfalls von der Auswerteeinheit 13 durchgeführt werden. Hieraus ergibt sich der Verlauf und die Amplituden der zu erwartenden induzierten Spannung.
[0114] Ein Vergleich des Verlaufs der zu erwartenden induzierten Spannung mit dem tatsächlich resultierenden Verlauf des Empfangssignal wird von der Überwachungseinheit durchgeführt. Ist nur der Verlauf der zu erwartenden induzierten Spannung ermittelt worden, so kann der Vergleich beispielsweise über eine Berechnung der minimalen Abstandsquadrate der normierten zu erwartenden induzierten Spannung und des normierten Empfangssignals erfolgen. Hieraus ergibt sich ein quantitatives Maß für die Abweichung. Ist zusätzlich eine Zuordnung der Amplituden vorgenommen worden, so können die Abweichungen zwischen dem zu erwartenden und dem tatsächlichen Verlauf des Empfangssignals unmittelbar quantitativ erfasst werden.
[0115] Übersteigt die Abweichung eine vorgegebene Toleranzschwelle, so ergibt die Funktionsüberwachung eine Fehlfunktion, die beispielsweise in Form einer Fehlermeldung zur Anzeige gebracht wird, einen Alarm auslöst, eine Störungsmeldung abgibt, und/ oder eine sicherheitsgerichtetes Ausgangssignal des Durchflussmessaufnehmers bewirkt.
[0116] Zusätzlich kann eine Analyse des Empfangssignals vorgenommen werden. Beispielsweise können anhand der Differenz des zu erwartenden und des tatsächlichen Empfangssignals Rückschlüsse auf eventuell vorliegende Fehlerursachen gezogen werden. Hierzu werden vorzugsweise für bestimmte Fehlerursachen typische Auswirkungen mit einbezogen, von denen einige nachfolgend beispielhaft genannt sind.
[0117] Eine mögliche Fehlerursache sind sehr starke Fremdfelder. Sie bewirken, dass magnetisch relevante Werkstoffe in die Sättigung getrieben werden. Dies führt zu einer massiven Reduktion der Amplitude des Empfangssignals. Ergibt die Analyse des Empfangssignals keine messbare Veränderung der Amplitude, so kann im Umkehrschluss davon ausgegangen werden, dass Fremdfelder keinen signifikanten Einfluss haben.
[0118] Eine weitere Fehlerquelle sind Windungsschlüsse in den Spulen. Windungsschlüsse führen bei einer hiervon betroffenen Spule zu veränderten Amplitudenverhältnissen, die senderseitig anhand der Amplitude des Stroms I bzw. empfängerseitig anhand der Amplitude des Empfangssignals erkennbar sind.
[0119] Durch Korrosion verändern sich die magnetischen Eigenschaften der involvierten Materialien. Daraus resultiert ebenfalls eine Veränderung der Amplitudenverhältnisse.
[0120] Eine weitere Fehlerquelle sind Vibrationen. Vibrationen stellen immer dann eine
Fehlerquelle dar, wenn mechanische Instabilitäten vorhanden sind. Mechanische I nsta- bilitäten sind beispielsweise lose mechanische Verbindungen im Bereich der Spulen, z.B. zwischen gegebenenfalls vorhandenen Polschuhen und Spulenkernen. Mechanische Instabilitäten führen zu instabilen Amplitudenverhältnissen.
[0121] Weitergehende Analysen sind möglich. Diese Analysen bietet den Vorteil, dass durch sie entsprechend genaue Fehlermeldungen oder Fehlervermutungen ableitbar sind, die zur Anzeige gebracht werden können, und dem Anwender eine Hilfestellung bei der Fehlerbehebung bieten.
[0122] Vorzugsweise wird anhand der Funktionsüberwachung eine Zustandsmeldung abgeleitet, die einem Benutzer vor Ort über eine Anzeige 67 am Durchflussmes- saufnehmer und/oder über eine an den Durchflussmessaufnehmer angebundene übergeordnete Einheit 69 zur Verfügung gestellt wird. Eine solche übergeordnete Einheit 69 ist beispielsweise eine z.B. über eine Busverbindung angebundene Prozessleitstelle, eine speicherprogrammierbare Steuerung oder eine andere zentrale oder dezentrale Steuereinheit.
[0123] Gemäß einer zweiten Variante wird der Erzeuger bei der Funktionsüberwachung von einem zeitlich veränderlichen Strom I durchflössen, dessen Verlauf vorgegeben ist. Anders als bei der ersten Variante wird der den Erreger durchfließende Strom nicht jedes mal abgleitet und der Überwachungseinheit zugeführt sondern ist, z.B. durch eine entsprechende Ablaufsteuerung in der dem Erreger zugeordneten Schaltung 15, fest vorgegeben. Dies bietet den Vorteil, dass das zu erwartende induzierte Empfangssignal nicht in jedem Durchlauf neu bestimmt werden muss. Stattdessen kann ein dem zu erwartenden Empfangssignal entsprechendes Referenzsignal vorab z.B. Werkseitig durch einen Testlauf ermittelt werden und im Durchflussmessaufnehmer abgespeichert werden. Bei der Funktionsüberwachung wird dann das tatsächlich erhaltene Empfangssignal mit dem Referenzsignal verglichen.
[0124] Bei dem beschriebenen Beispiel dient mindestens eine fest vorgegebenen Spule, hier die Spule 3, als Erzeuger und mindestens eine andere fest vorgegebene Spule, hier die Spule 5, dient als Empfänger. Alternativ kann eine Spule natürlich sowohl als Erzeuger als auch zu einem anderen Zeitpunkt als Empfänger dienen. Entsprechend sind dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel beide Spulen 3 und 5 mit der Empfangsschaltung 63 ausgestattet und beide Schaltungen 15 und beide Empfangsschaltungen 63 sind mit der Überwachungseinheit, hier der Auswerteeinheit 13, verbunden, so dass der Auswerteeinheit 13 sowohl der die jeweilige Spule 3, bzw. 5 durchfließende Strom, als auch das jeweils abgeleitete induzierte Empfangssignal zur Verfügung steht.
[0125] Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind nur zwei Spulen 3 , 5 vorgesehen. Die beschriebene Funktionsüberwachung ist aber völlig analog auch bei magnetischinduktiven Durchflussmessaufnehmern mit mehr als zwei Spulen einsetzbar, indem gezielt mindestens eine der Spulen als Erreger und mindestens eine andere Spule als Empfänger eingesetzt wird.
[0126] Im Messbetrieb werden wie eingangs beschrieben vorzugsweise beide Spulen gleichsinnig vom gleichen Strom durchflössen. Es bietet sich also an im Messbetrieb beide Spulen in Serie zu schalten und mittels einer einzigen Schaltung 15 zu speisen. In diesem Fall enthalten die in den in Figuren 2 und 3 dargestellten Spulenanordnungen 17 im Messbetrieb zwei in Serie geschaltete Spulen 71 und 73.
[0127] Es ist möglich die Funktionsüberwachung auch dann durchzuführen, wenn alle Spulen von einer einzigen Schaltung 15 gespeist werden. Hierzu muss jedoch sichergestellt werde, dass während der Funktionsüberwachung mindestens eine der Spulen aktiv und mindestens eine andere der Spulen passiv betrieben werden kann. Dies geschieht erfindungsgemäß durch eine entsprechende Beschattung, bei der die Spulen im Messbetrieb in Serie geschaltet sind und von der einzigen Schaltung 15 gespeist werden, und bei der Funktionsüberwachung nur die Erzeuger von der auch als Erzeugerschaltung dienenden einzigen Schaltung 15 gespeist sind, während die Empfänger von dieser Schaltung 15 elektrisch getrennt sind.
[0128] Fig. 10 zeigt eine entsprechende Schaltungsanordnung, wie sie z.B. in Verbindung mit den in den Figuren 2 und 3 dargestellten Schaltungen 15 einsetzbar ist. Sie weist eine Spulenanordnung 17 auf, die zwischen den Anschlüssen 39, 41 bzw. zwischen den Eckpunkten 19c, 19d liegt. Die Spulenanordnung 17 enthält die beiden Spulen 71, 73. Zu beiden Seiten jeder Spule 71, 73 befindet sich ein steuerbarer Schalter 75, 77, 79, 81 über den die jeweils dazwischen befindliche Spule 71, 73 in einen die Anschlüsse 39, 41 bzw. die Eckpunkte 19c, 19d verbindenden Längszweig L gelegt werden kann. Die Ansteuerung der Schalter 75, 77, 79, 81 kann über entsprechende Verbindungen beispielsweise über die in den Figuren 2 und 3 dargestellten Kontroller 37 bzw. 55 erfolgen. Sind beide Spulen 71, 73 in den Längszweig L zugeschaltet, so sind sie elektrisch in Serie geschaltet. Zu jeder Spule 71, 73 ist ein über die steuerbaren Schalter 75,77, 79, 81 anstelle der jeweiligen Spule 71, 73 zuschaltbarer Parallelzweig 83, 85 vorgesehen, durch den die jeweilige Spule 71 bzw. 73 überbrückt werden kann.
[0129] Im Messbetrieb werden beide Spulen 71, 73 in den Längszweig L geschaltet. Bei der Funktionsüberwachung wird dagegen immer nur eine der Spulen 71, 73 in den Längszweig L geschaltet, während die andere durch den statt ihrer zugeschalteten Parallelzweig 83, 85 überbrückt wird. [0130] In Fig. 10 sind die Schalterstellungen durch Pfeile eingezeichnet. Die durch durchgezogene Linien dargestellten Pfeile zeigen die Schalterstellungen, bei der die Spule 73 in Längszweig L liegt und damit aktiv betrieben wird, und die Spule 71 überbrückt ist und damit passiv betrieben wird. Die durch gestrichelte Linien dargestellten Pfeile zeigen die Schalterstellungen, bei der die Spule 71 im Längszweig L liegt und damit aktiv betrieben wird, und die Spule 73 überbrückt ist und damit passiv betrieben wird.
[0131] Soll bei der Funktionsüberwachung eine der Spulen, z.B. die Spule 71, immer als Erzeuger, und die andere, z.B. die Spule 73, immer als Empfänger dienen, so kann selbstverständlich auf einen Satz steuerbarer Schalter, in dem Beispiel die beiden Schalter 75, 77, und auf einen Parallelzweig, in dem Beispiel der Parallelzweig 83 verzichtet werden.
[0132] Für alle durch entsprechende Beschattung als Empfänger einsetzbare Spulen 71, 73 ist eine Empfangsschaltung 87 vorzusehen, die z.B. analog zu der in Fig. 5 dargestellten Empfangsschaltung 63 aufgebaut ist. Dabei ist jede Spule 71, 73 an eine parallel dazu geschaltete Messschaltung 65 angeschlossen, die die über die jeweilige Spule 71, 73 abfallende induzierte Spannung U ind aufzeichnet. Die Ausgangssignale der Messschaltungen 65 werden mittels des Analog-Digital- Wandlers A/D digitalisiert und der Auswerteeinheit 13 zugeführt.
[0133] Im Messbetrieb werden die Spulen 71, 73 in Serie geschaltet, indem die Schalter 75, 77 die in Fig. 10 gestrichelt dargestellte Schalterposition einnehmen und die S chalter 79, 81 die in Fig. 10 durch durchgezogene Linien dargestellte Schalterpositionen einnehmen.

Claims

Ansprüche
[0001] 1. Verfahren zur Funktionsüberwachung eines magnetisch-induktiven Durch- flussmessaufnehmers mit - einem Messrohr (1), - einen Magnetfeld-Generator, der mindestens zwei Spulen (3, 5, 71, 73) aufweist, — die im Messbetrieb dazu dienen ein das Messrohr (1) durchsetzendes Magnetfeld zu erzeugen, — die zusätzlich zur Funktionsüberwachung dienen, wobei - bei der Funktionsüberwachung — mindestens eine der Spulen (3, 5, 71, 73) als Erzeuger dient, — welcher ein sich zeitlich veränderndes Magnetfeld erzeugt, das mindestens eine andere Spule (3, 5, 71, 73) durchsetzt, — mindestens eine dieser anderen Spulen (3, 5, 71, 73) als Empfänger dient, über den eine durch das zeitlich verändernde Magnetfeld induziertes Empfangssignal ableitbar ist, und - die Funktion des Durchflussmessaufnehmers anhand des Empfangssignals überwacht wird.
[0002]
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem mindestens eine fest vorgegebene Spule
(3) als Erzeuger und mindestens eine andere fest vorgegebene Spule (5) als Empfänger dient.
[0003] 3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem mindestens eine Spule (3, 5, 71, 73) sowohl als Erzeuger als auch zu einem anderen Zeitpunkt als Empfänger dient.
[0004] 4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem - der Erzeuger bei der Funktionsüberwachung von einem zeitlich veränderlichen Strom (I ) durchflössen wird, - ein im Empfänger induziertes Empfangssignal abgeleitet wird, und - ein zeitlicher Verlauf des Stroms (I ) mit einem zeitlichen Verlauf des Empfangssignals verglichen wird.
[0005] 5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem - der Erzeuger bei der Funktionsüberwachung von einem vorbekannten zeitlich veränderlichen Strom (I ) durchflössen ist, - das im Empfänger induzierte Empfangssignal abgeleitet wird, und - ein zeitlicher Verlauf des Empfangssignals mit dem Verlauf eines Referenzsignals verglichen wird.
[0006] 6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem anhand der Funktionsüberwachung eine
Zustandmeldung abgeleitet wird, die einem Benutzer vor Ort und/oder einer übergeordnete Einheit zur Verfügung gestellt wird.
[0007] 7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Empfangssignal eine über den
Empfänger abfallende induzierte Spannung (U ) ist. ind
[0008] 8. Magnetisch-induktives Durchflussmessaufnehmers mit - einem Messrohr (1), - einen Magnetfeld-Generator, der mindestens zwei Spulen (3, 5, 71, 73) aufweist, — die im Messbetrieb dazu dienen ein das Messrohr (1) durchsetzendes Magnetfeld zu erzeugen, — einer an die Spulen angeschlossenen Schaltung zur Funktionsüberwachung, — die eine Erzeugerschaltung umfasst, die während der Funktionsüberwachung bewirkt, dass mindestens eine Spule (3, 5,71, 73) von einem zeitlich veränderlichen Strom (I ) durchflössen ist, durch den ein veränderliches Magnetfeld erzeugt wird, das mindestens eine andere Spule (3, 5, 71, 73) durchsetzt, und — die eine Empfangsschaltung (63, 87) umfasst, die ein in die andere Spule (3, 5, 71, 73) induziertes Empfangssignal aufnimmt, und - einer Überwachungseinheit, die dazu dient, die Funktion des Durchflussmes- saufnehmers anhand des Empfangssignals zu überwachen.
[0009] 9. Magnetisch-induktives Durchflussmessaufnehmers nach Anspruch 8, das eine mindestens einer Spule (3, 5, 71, 73) aufweist, der eine Schaltung (15) zugeordnet ist, die im Messbetrieb zur Erzeugung des Magnetfelds und bei der Funktionsüberwachung als Erzeugerschaltung dient.
[0010] 10. Magnetisch-induktives Durchflussmessaufnehmers nach Anspruch 9, bei dem - die Spulen (71, 73) im Messbetrieb in Serie geschaltet sind und von einer einzigen Schaltung (15) gespeist werden, und - bei der Funktionsüberwachung — die Erzeuger von dieser Schaltung (15) gespeist sind und die Empfänger von der Schaltung (15) elektrisch getrennt sind.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103557894A (zh) * 2013-11-14 2014-02-05 中环天仪股份有限公司 一种电磁流量计空管信号的分离电路

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007059836A1 (de) 2007-11-07 2009-05-14 Osma-Aufzüge Albert Schenk Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Messung von Tragseilen
DE102008012341B3 (de) * 2008-03-03 2009-09-17 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Überprüfen eines elektromagnetischen Durchflussmessers und elektromagnetische Durchflussmessanordnung
DE102009001833A1 (de) * 2009-03-25 2010-09-30 Endress + Hauser Flowtec Ag Magnetisch-induktive Durchflussmesseinrichtung und Verfahren zum Betreiben derselben
JP5843670B2 (ja) * 2012-03-15 2016-01-13 アズビル株式会社 電磁流量計の励磁回路
US9163968B2 (en) 2013-09-26 2015-10-20 Rosemount Inc. Magnetic flowmeter with drive signal diagnostics
US9395221B2 (en) 2013-09-26 2016-07-19 Rosemount Inc. Magnetic flowmeter with saturation detection of the measurement circuitry
DE102013112373A1 (de) * 2013-11-11 2015-05-13 Endress + Hauser Flowtec Ag Verfahren zum Betrieb einer magnetisch-induktiven Messeinrichtung
JP2015105929A (ja) * 2013-12-02 2015-06-08 株式会社東芝 電磁流量計
DE102013114429A1 (de) * 2013-12-19 2015-06-25 Endress + Hauser Flowtec Ag Messrohr für ein magnetisch-induktives Durchflussmessgerät und Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät
DE102014004122B3 (de) * 2014-03-24 2015-08-06 Krohne Messtechnik Gmbh Magnetisch-Induktives Durchflussmessgerät und Verfahren zum Betreiben eines magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräts
RU2014146854A (ru) * 2014-11-20 2016-06-10 Василий Радионович Рассомагин Способ измерения расхода жидкой среды
RU2600517C2 (ru) * 2015-02-13 2016-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет информационных технологий, радиотехники и электроники" (МИРЭА) Индукционный преобразователь
JP6458611B2 (ja) * 2015-04-07 2019-01-30 横河電機株式会社 電磁流量計及び電磁流量計の流量測定方法
US10024707B2 (en) * 2016-02-17 2018-07-17 Schneider Electric Systems Usa, Inc. Electromagnetic flowmeter calibration verification
DE102016211577A1 (de) * 2016-06-28 2017-12-28 Siemens Aktiengesellschaft Magnetisch-induktiver Durchflussmesser
DE102018101568A1 (de) * 2018-01-24 2019-07-25 Krohne Ag Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät
US10712184B1 (en) * 2019-01-09 2020-07-14 Georg Fischer Signet Llc Magnetic flowmeter assembly having independent coil drive and control system
DE102019133460A1 (de) * 2019-12-06 2021-06-10 Endress+Hauser Flowtec Ag Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät
CN111854865A (zh) * 2020-08-03 2020-10-30 江苏工程职业技术学院 一种基于物联网的智能电磁流量计系统及故障分析方法
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
DE2760341C2 (de) * 1977-12-20 1988-05-05 Fischer & Porter Gmbh, 3400 Goettingen, De
JPS5527957A (en) * 1978-08-18 1980-02-28 Hitachi Ltd Electromagnetic flow meter
JPS5833122A (ja) * 1981-08-21 1983-02-26 Yamatake Honeywell Co Ltd 電磁流量計
JP2986950B2 (ja) * 1991-04-18 1999-12-06 株式会社東芝 電磁流量計
JPH05256673A (ja) * 1992-03-13 1993-10-05 Hitachi Ltd 電磁流量計の励磁異常検出手段
GB2309308B (en) * 1996-01-17 2000-12-06 Abb Kent Taylor Ltd Calibration of flow meters
DE19713751A1 (de) * 1997-04-04 1998-10-08 Krohne Messtechnik Kg Magnetischinduktives Durchflußmeßgerät für strömende Medien
DE19917268B4 (de) * 1999-04-16 2005-07-14 Siemens Flow Instruments A/S Verfahren zum Überprüfen eines elektromagnetischen Durchflußmessers und elektromagnetische Durchflußmesseranordnung
US6729191B1 (en) * 2000-04-28 2004-05-04 The Foxboro Company Electrical inductive flowmeter circuits including coil excitors and current regulators
US6708569B2 (en) * 2001-07-06 2004-03-23 Endress + Hauser Flowtec Ag Method of operating an electromagnetic flowmeter
US6634238B2 (en) * 2001-07-09 2003-10-21 Endress + Hauser Flowtec Ag Method of operating an electromagnetic flowmeter
EP1275940B1 (de) * 2001-07-09 2014-04-09 Endress + Hauser Flowtec AG Verfahren zum Betrieb eines magnetischinduktiven Durchflussmessers
JP2003106879A (ja) * 2001-10-01 2003-04-09 Yokogawa Electric Corp 電磁流量計

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2006058862A1 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103557894A (zh) * 2013-11-14 2014-02-05 中环天仪股份有限公司 一种电磁流量计空管信号的分离电路
CN103557894B (zh) * 2013-11-14 2016-02-24 中环天仪股份有限公司 一种电磁流量计空管信号的分离电路

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006058862A1 (de) 2006-06-08
RU2350914C1 (ru) 2009-03-27
DE102004057680A1 (de) 2006-06-01
CN101111746A (zh) 2008-01-23
US20080250866A1 (en) 2008-10-16

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