EP3146299A1 - Device for measuring the volumetric flow rate of a fluid - Google Patents

Device for measuring the volumetric flow rate of a fluid

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Publication number
EP3146299A1
EP3146299A1 EP15720627.7A EP15720627A EP3146299A1 EP 3146299 A1 EP3146299 A1 EP 3146299A1 EP 15720627 A EP15720627 A EP 15720627A EP 3146299 A1 EP3146299 A1 EP 3146299A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
overvoltage
measuring
holding voltage
control
ratio
Prior art date
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Ceased
Application number
EP15720627.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Budmiger
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
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 filed Critical Endress and Hauser Flowtec AG
Publication of EP3146299A1 publication Critical patent/EP3146299A1/en
Ceased 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
    • G01F1/586—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

Definitions

  • the invention relates to a device for measuring the volume flow of a fluid, which flows through a measuring tube in the direction of the longitudinal axis, with a coil arrangement, with at least two with the fluid coupling
  • Measuring electrodes and with a control / evaluation unit which generates in connection with the coil arrangement a periodically changing the polarity, extending substantially transverse to the longitudinal axis of the measuring tube magnetic field and during a measurement phase at a substantially constant magnetic field based on a voltage induced in the measuring electrodes, the volume flow of the fluid in the measuring tube.
  • the at least two measuring electrodes are galvanically or capacitively coupled to the fluid.
  • the coil arrangement preferably has two diametrically arranged coils, usually each with an integrated coil core. Depending on the configuration, only one coil with or without a winding core can be provided, or more than two coils are used each with or without a coil core.
  • Corresponding measuring devices are called magnetic-inductive
  • Magnetic-inductive flowmeters use the principle of electrodynamic induction for volumetric flow measurement:
  • Charge carriers of the fluid moved perpendicular to a magnetic field induce a voltage in measuring electrodes which are likewise arranged substantially perpendicular to the flow direction of the fluid. This voltage induced in the measuring electrodes is proportional to that across the cross section of the
  • Measuring tube averaged flow velocity of the medium it is therefore proportional to the volume flow.
  • the current profile in the coil arrangement corresponds to the course of the magnetic field. Due to eddy currents, which occur during the switching of the magnetic field in the pole shoes and cores of the coil assembly, occur in reality deviations from the ideal case. Of the coil current measured outside the coil arrangement therefore corresponds to the sum of the current flowing in the coil arrangement and the current generated by the eddy currents. If the current measured outside the coil arrangement is used as the controlled variable, then the current is not constant but the magnetic field is constant. This applies until the eddy currents have subsided.
  • the magnetic field has a constant magnetic field value corresponding to the constant current setpoint when the current maximum is reached.
  • the duration of the switching phase is given by the characteristic of the coil current. Since the stability of the measurement signal u.a. is also affected by the inductive coupling of the coil assembly to the measuring electrodes, both the voltage across the coil assembly and the current through the coils must be constant during the measurement of the voltage difference between the measuring electrodes. In the solution known from the prior art, this is only the case because of the asymptotic approach to the final value when the
  • the holding voltage depends on
  • Holding voltage defined as the product of resistance and rated current. Since the resistance is temperature-dependent, the holding voltage changes at a constant overvoltage. Since the overvoltage is usually unregulated, fluctuations in the overvoltage can also lead to an uncontrolled one
  • the invention has for its object to ensure an improved stability of the zero point in a magnetic-inductive device or in a magnetic-inductive method for measuring the volume flow.
  • control / evaluation unit acts on the coil arrangement during a deceleration phase with an overvoltage, wherein the deceleration phase for
  • Time of switching the polarity of the magnetic field begins and ends at the time of the beginning of the measurement phase, and that the control / evaluation unit, the coil assembly during the period of
  • control / evaluation unit the ratio of
  • control / evaluation unit controls the ratio of overvoltage to holding voltage by a corresponding change of the overvoltage to a substantially constant value.
  • control / evaluation unit regulates the ratio of overvoltage to holding voltage to a substantially constant value by determining the duration of the
  • Overvoltage to holding voltage is greater than 1.
  • the predetermined value of the ratio of overvoltage to holding voltage is preferably between 2 and 10. The predetermined value depends in particular on the desired measuring speed and / or the sensor type used of the electromagnetic flowmeter and / or on the application in which the sensor type is used ,
  • control / evaluation selects in the case of
  • the predetermined value of the ratio of overvoltage to holding voltage as large as it is possible in the context of the available power. Furthermore, an advantageous embodiment of the magnetic-inductive flowmeter suggests that the control / evaluation unit in the case of an application, which is located in a hazardous area, the predetermined value of the ratio of overvoltage to holding voltage so low that the power consumption allowed for the hazardous area is not exceeded.
  • Time of switching the polarity of the magnetic field begins and at the time of the beginning of the measuring phase ends, and that the coil assembly is applied during the period of the measuring phase with a substantially constant holding voltage, wherein the ratio of overvoltage to holding voltage is regulated to a substantially constant value ,
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 3 is a diagram showing the time course of the coil voltage U s at different ratios of overvoltage to holding voltage
  • Device according to the invention. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of the device 1 according to the invention.
  • the measuring tube 2 is traversed by the fluid 1 1 in the direction of the longitudinal axis of the measuring tube 3.
  • the fluid 1 1 is at least to a small extent electrically conductive.
  • the measuring tube 2 itself is made of a non-conductive material, or it is lined at least on its inner surface with a non-conductive material.
  • the perpendicular to the flow direction of the fluid 1 1 aligned magnetic field B is generated via the diametrically arranged coil assembly 6, 7 or via two electromagnets. Under the influence of the magnetic field B, charge carriers located in the fluid 1 1 migrate depending on the polarity to the two oppositely poled measuring electrodes 4, 5. The to the
  • Measuring electrodes 4, 5 voltage is proportional to the averaged over the cross section of the measuring tube 2 flow rate of the fluid 1 1, d. H. it is a measure of the volume flow of the fluid 1 1 in the measuring tube 2.
  • the measuring tube 2 is incidentally via connecting elements, for. As flanges, which are not shown separately in the drawing, connected to a pipe system through which the fluid flows through 1 1.
  • the measuring electrodes 4, 5 are in direct contact with the fluid 11; however, the coupling can also be capacitive in nature.
  • the control / evaluation unit 8 is connected via the connecting line 16 to an input / output unit 9.
  • the evaluation / control unit 8 is associated with the memory unit 10.
  • the current profile corresponds to the profile of the magnetic field B generated by the coil arrangement 6, 7.
  • the coils of a coil arrangement 6, 7 which are used in magnetic-inductive sensors usually have coil cores and / or pole shoes on.
  • the control / evaluation Unit 8 is applied to the coil assembly 6, 7 so that the magnetic field B periodically changes its direction.
  • the coil current I L is constant, opposite and equal in magnitude. Due to the eddy currents produced in the pole shoes and coil cores, this ideal case does not occur in reality. Rather, the current i M measured outside the coil arrangement 6, 7 always corresponds to that
  • FIG. 2 A corresponding equivalent circuit diagram of the coil arrangement 6, 7 is shown in FIG. 2.
  • control / evaluation unit acts on the
  • Switching the polarity of the magnetic field B begins and ends at the time of the beginning of the measuring phase.
  • the control / evaluation unit 8 loads the coil arrangement 6, 7 with a substantially constant holding voltage. According to the invention, the control / evaluation unit 8 regulates the ratio of overvoltage
  • control / evaluation unit 8 controls the ratio of overvoltage
  • Holding voltage by appropriate change of the overvoltage to a substantially constant value Alternatively regulates the control / evaluation unit 8, the ratio of overvoltage to holding voltage to a in
  • Power supply is limited to a maximum allowable value, it is not possible in many applications in industrial metrology, to increase the surge as desired.
  • FIG. 4 shows a circuit arrangement which is used in the magnetic-inductive flowmeter 1 according to the invention and which is suitable for carrying out the method according to the invention.
  • Flowmeter 1 periodically switched.
  • an H-circuit is usually used: in the first half-period, the two switches S2 and S3 are closed, and the two switches S1, S4 are open. In the following half-period, the two switches S2, S3 are opened, and the two switches S1, S4 are closed.
  • the coil current I M measured outside the coil arrangement 6, 7 flows through the coil arrangement 6, 7 in two successive half-periods in the reverse direction. This is accompanied by a change in the polarity of the magnetic field B.
  • the voltage difference AU S across the two coils of the coil arrangement 6, 7 tapped voltages are from an A / D converter 17th
  • the voltage difference AU S is fed to the microcontroller 21.
  • the actual value of the coil current I M is measured across the resistor R sense , digitized by the AD converter 18 and also the
  • the coil arrangement 6, 7 during the period of the measuring phase with a substantially constant holding voltage
  • Overvoltage to hold voltage controls to a substantially constant value.
  • the ratio of overvoltage to holding voltage is in the
  • Ratio of overvoltage to holding voltage by corresponding change of overvoltage
  • the default value of the ratio of overvoltage and holding voltage is application-dependent. If a high measuring speed is desired - for example because the volume flow shows high dynamics - then the predetermined value of the ratio should be as large as possible: the higher the overvoltage, the lower the time duration of the deceleration phase and the faster the measured values can be in subsequent measuring phases Will be provided. In the case of an application in which a high measuring speed is required due to high dynamics, the control / evaluation unit 8 preferably selects the predetermined value of the ratio of overvoltage to holding voltage as large as is possible within the scope of the available power.
  • an advantageous embodiment of the magnetic-inductive flowmeter suggests that the control / evaluation unit 8 in the case of an application, which is located in a hazardous area, the predetermined value of the ratio of overvoltage to holding voltage so low chooses that for the explosion-endangered Range allowed power consumption is not exceeded. If the two boundary conditions mentioned above are to be fulfilled at the same time, then the control / evaluation unit will make a compromise proposal. In addition to specifying values for the ratio of overvoltage to
  • Holding voltage through the control / evaluation unit there is also the Possibility for the user to be able to adapt the default value to the real application by optimizing the input.

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Abstract

The invention relates to a device for measuring the volumetric flow rate of a fluid (11) flowing through a measurement tube (2) in the direction of the longitudinal axis (3), comprising a coil arrangement (6, 7), at least two measurement electrodes (4, 5) which are coupled to the fluid (11), and a control/analyzing unit (8) which, in connection with the coil arrangement (6, 7), generates a magnetic field (B) that periodically changes the polarity and runs substantially transverse to the longitudinal axis (3) of the measurement tube (2) and which determines the volumetric flow rate of the fluid (11) in the measurement tube (2) during a measurement phase with a substantially constant magnetic field (B) using a voltage induced in the measurement electrodes (4, 5). The control/analyzing unit (8) applies an overvoltage to the coil arrangement (6, 7) during a deceleration phase, and the deceleration phase begins when the polarity of the magnetic field (B) switches and ends when the measurement phase begins. The control/analyzing unit (8) applies a substantially constant holding voltage to the coil arrangement (6, 7) over the duration of the measurement phase, and the control/analyzing unit (8) keeps the ratio of the overvoltage to the holding voltage at a substantially constant value.

Description

Vorrichtung zum Messen des Volumenstroms eines Fluids  Device for measuring the volume flow of a fluid
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen des Volumenstroms eines Fluids, das ein Messrohr in Richtung der Längsachse durchfließt, mit einer Spulenanordnung, mit zumindest zwei mit dem Fluid koppelnden The invention relates to a device for measuring the volume flow of a fluid, which flows through a measuring tube in the direction of the longitudinal axis, with a coil arrangement, with at least two with the fluid coupling
Messelektroden und mit einer Regel-/Auswerteeinheit, die in Verbindung mit der Spulenanordnung ein periodisch die Polarität änderndes, im Wesentlichen quer zur Längsachse des Messrohres verlaufendes Magnetfeld erzeugt und während einer Messphase bei einem im Wesentlichen konstanten Magnetfeld anhand einer in die Messelektroden induzierten Spannung den Volumenstrom des Fluids in dem Messrohr bestimmt. Die zumindest zwei Messelektroden sind mit dem Fluid galvanisch oder kapazitiv gekoppelt. Bevorzugt weist die Spulenanordnung zwei diametral angeordnete Spulen üblicherweise mit jeweils einem integrierten Spulenkern auf. Je noch Ausgestaltung kann auch nur eine Spule mit oder ohne Spulekern vorgesehen sein, oder es werden mehr als zwei Spulen jeweils mit oder ohne Spulenkern eingesetzt.  Measuring electrodes and with a control / evaluation unit, which generates in connection with the coil arrangement a periodically changing the polarity, extending substantially transverse to the longitudinal axis of the measuring tube magnetic field and during a measurement phase at a substantially constant magnetic field based on a voltage induced in the measuring electrodes, the volume flow of the fluid in the measuring tube. The at least two measuring electrodes are galvanically or capacitively coupled to the fluid. The coil arrangement preferably has two diametrically arranged coils, usually each with an integrated coil core. Depending on the configuration, only one coil with or without a winding core can be provided, or more than two coils are used each with or without a coil core.
Entsprechende Messgeräte werden als magnetisch-induktive Corresponding measuring devices are called magnetic-inductive
Durchflussmessgeräte bezeichnet. Desweiteren bezieht sich die Erfindung auf ein entsprechendes Verfahren wie es im Oberbegriff des Anspruchs 10 beschrieben ist. Designated flowmeters. Furthermore, the invention relates to a corresponding method as described in the preamble of claim 10.
Magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte nutzen für die volumetrische Strömungsmessung das Prinzip der elektrodynamischen Induktion aus: Magnetic-inductive flowmeters use the principle of electrodynamic induction for volumetric flow measurement:
Senkrecht zu einem Magnetfeld bewegte Ladungsträger des Fluids induzieren in gleichfalls im Wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluids angeordnete Messelektroden eine Spannung. Diese in die Messelektroden induzierte Spannung ist proportional zu der über den Querschnitt des Charge carriers of the fluid moved perpendicular to a magnetic field induce a voltage in measuring electrodes which are likewise arranged substantially perpendicular to the flow direction of the fluid. This voltage induced in the measuring electrodes is proportional to that across the cross section of the
Messrohres gemittelten Strömungsgeschwindigkeit des Mediums; sie ist also proportional zum Volumenstrom. Measuring tube averaged flow velocity of the medium; it is therefore proportional to the volume flow.
Im Idealfall entspricht der Stromverlauf in der Spulenanordnung dem Verlauf des Magnetfelds. Aufgrund von Wirbelströmen, die während des Umschaltens des Magnetfeldes in den Polschuhen und Kernen der Spulenanordnung entstehen, treten in der Realität Abweichungen vom Idealfall auf. Der außerhalb der Spulenanordnung gemessene Spulenstrom entspricht daher der Summe des in der Spulenanordnung fließenden Stroms und des durch die Wirbelströme erzeugten Stroms. Wird der außerhalb der Spulenanordnung gemessene Strom als Regelgröße verwendet, ist folglich zwar der Strom nicht aber das Magnetfeld konstant. Dies gilt solange, bis die Wirbelströme abgeklungen sind. Ideally, the current profile in the coil arrangement corresponds to the course of the magnetic field. Due to eddy currents, which occur during the switching of the magnetic field in the pole shoes and cores of the coil assembly, occur in reality deviations from the ideal case. Of the The coil current measured outside the coil arrangement therefore corresponds to the sum of the current flowing in the coil arrangement and the current generated by the eddy currents. If the current measured outside the coil arrangement is used as the controlled variable, then the current is not constant but the magnetic field is constant. This applies until the eddy currents have subsided.
Um diesen Missstand zu beseitigen, wird in der EP 0 969 268 A1 In order to eliminate this malady, EP 0 969 268 A1
vorgeschlagen, den Strom nicht direkt zur Nachführung der Spannung über der Spulenanordnung zu verwenden. Zum raschen Umkehren der Richtung des Magnetfeldes wird beim Umschalten des Magnetfeldes für eine proposed not to use the current directly for tracking the voltage across the coil assembly. To quickly reverse the direction of the magnetic field is when switching the magnetic field for a
Anstiegsdauer eine Überspannung an die Spulenanordnung angelegt. Die Dauer der Überspannung wird sukzessive so eingestellt, dass mit Ablauf der Anstiegsdauer das Strommaximum erreicht ist, so dass kein weiterer Anstieg des Spulen-stroms auftritt. Nach Erreichen des Maximums nähert sich der Spulenstrom asymptotisch dem Strom-Endwert an. Gemäß der aus dem Stand der Technik bekannten Lösung hat das Magnetfeld mit Erreichen des Strommaximums einen dem konstanten Strom-Sollwert entsprechenden konstanten Magnetfeld-Endwert. Die Dauer der Umschaltphase ist durch die Charakteristik des Spulenstroms gegeben. Da die Stabilität des Messsignals u.a. auch durch die induktive Einkopplung von der Spulenanordnung zu den Messelektroden beeinträchtigt wird, müssen während der Messung der Spannungsdifferenz zwischen den Messelektroden sowohl die Spannung über der Spulenanordnung als auch der Strom durch die Spulen konstant sein. Bei der aus dem Stand der Technik bekannten Lösung ist dies aufgrund der asymptotischen Annäherung an den Endwert erst der Fall, wenn die Rise duration applied an overvoltage to the coil assembly. The duration of the overvoltage is adjusted successively so that with the end of the rise time, the maximum current is reached, so that no further increase of the coil current occurs. After reaching the maximum, the coil current asymptotically approaches the final current value. According to the solution known from the prior art, the magnetic field has a constant magnetic field value corresponding to the constant current setpoint when the current maximum is reached. The duration of the switching phase is given by the characteristic of the coil current. Since the stability of the measurement signal u.a. is also affected by the inductive coupling of the coil assembly to the measuring electrodes, both the voltage across the coil assembly and the current through the coils must be constant during the measurement of the voltage difference between the measuring electrodes. In the solution known from the prior art, this is only the case because of the asymptotic approach to the final value when the
Wirbelströme vollständig abgeklungen sind. Zusammengefasst wird in der zuvor genannten EP 0 969 268 A1 eine indirekte Regelung des B-Feldes mittels Anlegen einer im Wesentlichen konstanten Überspannung Eddy currents have subsided completely. Summarized in the aforementioned EP 0 969 268 A1 is an indirect control of the B-field by applying a substantially constant overvoltage
beschrieben. described.
Nachteilig bei der zuvor genannten Lösung kann es sich auswirken, dass die Anstiegsdauer des Spulenstroms eine relative starke Abhängigkeit von den Prozess- und /oder Umgebungsbedingungen zeigt. Bei einer Änderung der Anstiegsdauer ändert sich zwangsläufig auch die Zeitdauer zwischen dem Ende der Anstiegsdauer und dem Beginn der nachfolgenden Messphase. Nicht vollständig abgeklungene Störsignale zwischen der Spulenanordnung und den Messelektroden, die üblicherweise kapazitiver Natur sind, A disadvantage of the aforementioned solution, it may be that the rise time of the coil current shows a relatively strong dependence on the process and / or environmental conditions. When changing the Rise duration inevitably changes the time between the end of the rise time and the beginning of the subsequent measurement phase. Not completely decayed spurious signals between the coil assembly and the measuring electrodes, which are usually capacitive in nature,
beeinflussen die Messgrößen. Die Haltespannung ist abhängig vom affect the measured variables. The holding voltage depends on
Widerstand der Spulenanordnung und vom Sollstrom. Hierbei ist die Resistance of the coil assembly and the target current. Here is the
Haltespannung definiert als Produkt aus Widerstand und Sollstrom. Da der Widerstand temperaturabhängig ist, ändert sich bei konstanter Überspannung die Haltespannung. Da die Überspannung üblicherweise ungeregelt ist, können auch Schwankungen der Überspannung zu einer unkontrolliertenHolding voltage defined as the product of resistance and rated current. Since the resistance is temperature-dependent, the holding voltage changes at a constant overvoltage. Since the overvoltage is usually unregulated, fluctuations in the overvoltage can also lead to an uncontrolled one
Änderung der Anstiegsdauer führen. Infolge des zuvor genannten Einflusses der Umgebungs- und/oder Prozessbedingungen kommt es zu Schwankungen der gemessenen Spannungsdifferenz zwischen den Messelektroden und demzufolge zu Schwankungen des Nullpunkts des magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräts. Durch die Instabilität des Nullpunkts verringern sich die Messgenauigkeit und die Reproduzierbarkeit der Messungen des magnetischinduktiven Durchflussmessgeräts. Change the rise time lead. As a result of the above-mentioned influence of the ambient and / or process conditions, there are fluctuations in the measured voltage difference between the measuring electrodes and consequently fluctuations in the zero point of the electromagnetic flowmeter. The instability of the zero point reduces the measurement accuracy and the reproducibility of measurements of the magnetic inductive flowmeter.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer magnetisch-induktiven Vorrichtung bzw. bei einem magnetisch-induktiven Verfahren zum Messen des Volumenstroms eine verbesserte Stabilität des Nullpunkts sicherzustellen. The invention has for its object to ensure an improved stability of the zero point in a magnetic-inductive device or in a magnetic-inductive method for measuring the volume flow.
Die Aufgabe wird bezüglich der Vorrichtung dadurch gelöst, dass die Regel- /Auswerteeinheit die Spulenanordnung während einer Verzögerungsphase mit einer Überspannung beaufschlagt, wobei die Verzögerungsphase zum The object is achieved with respect to the device in that the control / evaluation unit acts on the coil arrangement during a deceleration phase with an overvoltage, wherein the deceleration phase for
Zeitpunkt des Umschaltens der Polarität des Magnetfeldes beginnt und zum Zeitpunkt des Beginns der Messphase endet, und dass die Regel- /Auswerteeinheit die Spulenanordnung während der Zeitdauer der  Time of switching the polarity of the magnetic field begins and ends at the time of the beginning of the measurement phase, and that the control / evaluation unit, the coil assembly during the period of
Messphase mit einer im Wesentlichen konstanten Haltespannung Measuring phase with a substantially constant holding voltage
beaufschlagt, wobei die Regel-/Auswerteeinheit das Verhältnis von acted upon, wherein the control / evaluation unit the ratio of
Überspannung zu Haltespannung auf einen im Wesentlichen konstanten Wert regelt. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung regelt die Regel-/Auswerteeinheit das Verhältnis von Überspannung zu Haltespannung durch eine entsprechende Änderung der Überspannung auf einen im Wesentlichen konstanten Wert. Alternativ regelt die Regel- /Auswerteeinheit das Verhältnis von Überspannung zu Haltespannung auf einen im Wesentlichen konstanten Wert, indem sie die Zeitdauer der Overvoltage to hold voltage controls to a substantially constant value. According to an advantageous embodiment of the device according to the invention, the control / evaluation unit controls the ratio of overvoltage to holding voltage by a corresponding change of the overvoltage to a substantially constant value. Alternatively, the control / evaluation unit regulates the ratio of overvoltage to holding voltage to a substantially constant value by determining the duration of the
Verzögerungsphase auf einem zumindest näherungsweise konstanten Wert hält. Eine vorteilhafte Ausgestaltung des magnetisch induktiven Durchflussmess- geräts schlägt vor, dass der vorgegebene Wert des Verhältnisses von Delay phase holds at an approximately constant value. An advantageous embodiment of the magneto-inductive flowmeter suggests that the predetermined value of the ratio of
Überspannung zu Haltespannung größer ist als 1 . Bevorzugt liegt der vorgegebene Wert des Verhältnisses von Überspannung zu Haltespannung zwischen 2 und 10. Der vorgegebene Wert hängt insbesondere ab von der angestrebten Messgeschwindigkeit und/oder dem verwendeten Sensortyp des magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräts und/oder von der Applikation, in der der Sensortyp eingesetzt ist. Overvoltage to holding voltage is greater than 1. The predetermined value of the ratio of overvoltage to holding voltage is preferably between 2 and 10. The predetermined value depends in particular on the desired measuring speed and / or the sensor type used of the electromagnetic flowmeter and / or on the application in which the sensor type is used ,
Wird eine hohe Messgeschwindigkeit angestrebt - beispielsweise da der Volumenstrom eine hohe Dynamik zeigt -, so ist der vorgegebene Wert desIf a high measuring speed is desired - for example because the volume flow shows a high dynamic -, then the given value of the
Verhältnisses möglichst groß zu wählen: Je höher die Überspannung ist, desto geringer ist die Zeitdauer der Verzögerungsphase und desto schneller können in aufeinanderfolgenden Messphasen Messwerte zur Verfügung gestellt werden. Bevorzugt wählt die Regel-/Auswerteeinheit im Falle einer To select the ratio as large as possible: the higher the overvoltage, the lower the time duration of the deceleration phase, and the faster the measured values can be made available in successive measuring phases. Preferably, the control / evaluation selects in the case of
Applikation, in der aufgrund einer hohen Dynamik eine hohe Application in which due to a high dynamic high
Messgeschwindigkeit gefordert ist, den vorgegebenen Wert des Verhältnisses von Überspannung zu Haltespannung so groß, wie es im Rahmen der zur Verfügung stehenden Leistung möglich ist. Weiterhin schlägt eine vorteilhafte Ausgestaltung des magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräts vor, dass die Regel-/Auswerteeinheit im Falle einer Applikation, die sich in einem explosionsgefährdeten Bereich befindet, den vorgegebenen Wert des Verhältnisses von Überspannung zu Haltespannung so gering wählt, dass die für den explosionsgefährdeten Bereich zulässige Leistungsaufnahme nicht überschritten wird. Measuring speed is required, the predetermined value of the ratio of overvoltage to holding voltage as large as it is possible in the context of the available power. Furthermore, an advantageous embodiment of the magnetic-inductive flowmeter suggests that the control / evaluation unit in the case of an application, which is located in a hazardous area, the predetermined value of the ratio of overvoltage to holding voltage so low that the power consumption allowed for the hazardous area is not exceeded.
Eine günstige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sieht eine Speichereinheit vor, in der vorgegebene Werte für das Verhältnis von A favorable embodiment of the solution according to the invention provides a memory unit in which predetermined values for the ratio of
Überspannung zu Haltespannung in Abhängigkeit von dem jeweiligen Overvoltage to holding voltage depending on the respective
Sensortyp und/oder der jeweiligen Applikation und/oder der angestrebten Messgenauigkeit hinterlegt sind. Die Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens dadurch gelöst, dass Sensor type and / or the respective application and / or the desired measurement accuracy are stored. The object is achieved with respect to the method in that
dass die Spulenanordnung während einer Verzögerungsphase mit einer Überspannung beaufschlagt wird, wobei die Verzögerungsphase zum that the coil arrangement is subjected to an overvoltage during a deceleration phase, wherein the deceleration phase is applied to the
Zeitpunkt des Umschaltens der Polarität des Magnetfeldes beginnt und zum Zeitpunkt des Beginns der Messphase endet, und dass die Spulenanordnung während der Zeitdauer der Messphase mit einer im Wesentlichen konstanten Haltespannung beaufschlagt wird, wobei das Verhältnis von Überspannung zu Haltespannung auf einen im Wesentlichen konstanten Wert geregelt wird. Time of switching the polarity of the magnetic field begins and at the time of the beginning of the measuring phase ends, and that the coil assembly is applied during the period of the measuring phase with a substantially constant holding voltage, wherein the ratio of overvoltage to holding voltage is regulated to a substantially constant value ,
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt: The invention will be explained in more detail with reference to the following figures. It shows:
Fig. 1 : eine schematische Darstellung einer ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, 1 shows a schematic representation of a first embodiment of the device according to the invention,
Fig. 2: ein stark vereinfachtes Ersatzschaltbild der Spulenanordnung, 2 shows a greatly simplified equivalent circuit diagram of the coil arrangement,
Fig. 3: ein Diagramm, das den zeitlichen Verlauf der Spulenspannung Us bei unterschiedlichen Verhältnissen von Überspannung zu Haltespannung zeigt, 3 is a diagram showing the time course of the coil voltage U s at different ratios of overvoltage to holding voltage,
Fig. 4: ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausgestaltung der 4 shows a block diagram of a preferred embodiment of the
erfindungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 . Das Messrohr 2 wird von dem Fluid 1 1 in Richtung der Längsachse des Messrohres 3 durchflössen. Das Fluid 1 1 ist zumindest in geringem Umfang elektrisch leitfähig. Das Messrohr 2 selbst ist aus einem nicht-leitfähigen Material gefertigt, oder es ist zumindest an seiner Innenfläche mit einem nicht-leitfähigen Material ausgekleidet. Device according to the invention. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of the device 1 according to the invention. The measuring tube 2 is traversed by the fluid 1 1 in the direction of the longitudinal axis of the measuring tube 3. The fluid 1 1 is at least to a small extent electrically conductive. The measuring tube 2 itself is made of a non-conductive material, or it is lined at least on its inner surface with a non-conductive material.
Das senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluids 1 1 ausgerichtete Magnetfeld B wird über die diametral angeordnete Spulenanordnung 6, 7 bzw. über zwei Elektromagnete erzeugt. Unter dem Einfluss der Magnetfeldes B wandern in dem Fluid 1 1 befindliche Ladungsträger je nach Polarität zu den beiden entgegengesetzt gepolten Messelektroden 4, 5 ab. Die sich an den The perpendicular to the flow direction of the fluid 1 1 aligned magnetic field B is generated via the diametrically arranged coil assembly 6, 7 or via two electromagnets. Under the influence of the magnetic field B, charge carriers located in the fluid 1 1 migrate depending on the polarity to the two oppositely poled measuring electrodes 4, 5. The to the
Messelektroden 4, 5 aufbauende Spannung ist proportional zu der über den Querschnitt des Messrohres 2 gemittelten Strömungsgeschwindigkeit des Fluids 1 1 , d. h. sie ist ein Maß für den Volumenstrom des Fluids 1 1 in dem Messrohr 2. Das Messrohr 2 ist übrigens über Verbindungselemente, z. B. Flansche, die in der Zeichnung nicht gesondert dargestellt sind, mit einem Rohrsystem, durch das das Fluid 1 1 hindurchströmt, verbunden. Measuring electrodes 4, 5 voltage is proportional to the averaged over the cross section of the measuring tube 2 flow rate of the fluid 1 1, d. H. it is a measure of the volume flow of the fluid 1 1 in the measuring tube 2. The measuring tube 2 is incidentally via connecting elements, for. As flanges, which are not shown separately in the drawing, connected to a pipe system through which the fluid flows through 1 1.
In den beiden gezeigten Fällen befinden sich die Messelektroden 4, 5 in direktem Kontakt mit dem Fluid 1 1 ; die Kopplung kann jedoch auch kapazitiver Natur sein. In the two cases shown, the measuring electrodes 4, 5 are in direct contact with the fluid 11; however, the coupling can also be capacitive in nature.
Über Verbindungsleitungen 12, 15 sind die Messelektroden 4, 5 mit der Rege- /Auswerteeinheit 8 verbunden. Die Verbindung zwischen den Via connecting lines 12, 15, the measuring electrodes 4, 5 are connected to the control / evaluation unit 8. The connection between the
Spulenanordnungen 6, 7 und der Regel-/Auswerteeinheit 8 erfolgt über die Verbindungsleitungen 13, 14. Die Regel-/Auswerteeinheit 8 ist über die Verbindungsleitung 16 mit einer Eingabe-/Ausgabeeinheit 9 verbunden. Der Auswerte-/Regeleinheit 8 ist die Speichereinheit 10 zugeordnet. Bei einem idealen Magnetsystem bzw. bei einer idealen Spulenanordnung 6, 7 entspricht der Stromverlauf dem Verlauf des von der Spulenanordnung 6, 7 erzeugten Magnetfeldes B. Die Spulen einer Spulenanordnung 6, 7, die bei magnetisch-induktiven Messaufnehmern zum Einsatz kommen, weisen üblicherweise Spulenkerne und/oder Polschuhe auf. Die Regel-/Auswerte- einheit 8 beaufschlagt die Spulenanordnung 6, 7 so mit Strom, dass das Magnetfeld B periodisch seine Richtung ändert. Idealerweise ist in beiden Halbperioden der Spulenstrom lL konstant, entgegengesetzt und betragsgleich. Aufgrund der in den Polschuhen und Spulenkernen entstehenden Wirbelströme tritt dieser Idealfall in der Realität nicht auf. Vielmehr entspricht der außerhalb der Spulenanordnung 6, 7 gemessene Strom iM immer demCoil arrangements 6, 7 and the control / evaluation unit 8 via the connecting lines 13, 14. The control / evaluation unit 8 is connected via the connecting line 16 to an input / output unit 9. The evaluation / control unit 8 is associated with the memory unit 10. In the case of an ideal magnet system or in the case of an ideal coil arrangement 6, 7, the current profile corresponds to the profile of the magnetic field B generated by the coil arrangement 6, 7. The coils of a coil arrangement 6, 7 which are used in magnetic-inductive sensors usually have coil cores and / or pole shoes on. The control / evaluation Unit 8 is applied to the coil assembly 6, 7 so that the magnetic field B periodically changes its direction. Ideally, in both half-periods the coil current I L is constant, opposite and equal in magnitude. Due to the eddy currents produced in the pole shoes and coil cores, this ideal case does not occur in reality. Rather, the current i M measured outside the coil arrangement 6, 7 always corresponds to that
Summenstrom lM , der sich aus dem Spulenstrom lL und dem WirbelstromSum current l M , resulting from the coil current l L and the eddy current
IEDDY zusammensetzt. Da stets der außerhalb der Spulenanordnung 6, 7 gemessene Strom iM von der Regel-/Auswerteeinheit 8 als Regelgröße verwendet wird, ist zwar der Strom lM konstant, nicht jedoch das MagnetfeldI composed EDDY . Since the current i M measured outside the coil arrangement 6, 7 is always used by the control / evaluation unit 8 as a controlled variable, the current I M is constant, but not the magnetic field
B, das das Messrohr 2 durchsetzt. Ein entsprechendes Ersatzschaltbild der Spulenanordnung 6, 7 ist in der Fig. 2 dargestellt. B, which passes through the measuring tube 2. A corresponding equivalent circuit diagram of the coil arrangement 6, 7 is shown in FIG. 2.
Erfindungsgemäß beaufschlagt die Regel-/Auswerteeinheit die According to the invention, the control / evaluation unit acts on the
Spulenanordnung 6, 7 während einer Verzögerungsphase mit einer Coil arrangement 6, 7 during a deceleration phase with a
Überspannung, wobei die Verzögerungsphase zum Zeitpunkt des Overvoltage, the delay phase at the time of
Umschaltens der Polarität des Magnetfeldes B beginnt und zum Zeitpunkt des Beginns der Messphase endet. Während der Zeitdauer der Messphase beaufschlagt die Regel-/Auswerteeinheit 8 die Spulenanordnung 6, 7 mit einer im Wesentlichen konstanten Haltespannung. Erfindungsgemäß regelt die Regel-/Auswerteeinheit 8 das Verhältnis von Überspannung zu Switching the polarity of the magnetic field B begins and ends at the time of the beginning of the measuring phase. During the period of the measuring phase, the control / evaluation unit 8 loads the coil arrangement 6, 7 with a substantially constant holding voltage. According to the invention, the control / evaluation unit 8 regulates the ratio of overvoltage
Haltespannung auf einen im Wesentlichen konstanten Wert. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung regelt die Regel-/Auswerteeinheit 8 das Verhältnis von Überspannung zu Holding voltage to a substantially constant value. According to an advantageous embodiment of the device according to the invention, the control / evaluation unit 8 controls the ratio of overvoltage
Haltespannung durch entsprechende Änderung der Überspannung auf einen im Wesentlichen konstanten Wert. Alternativ regelt die Regel-/Auswerteeinheit 8 das Verhältnis von Überspannung zu Haltespannung auf einen im Holding voltage by appropriate change of the overvoltage to a substantially constant value. Alternatively regulates the control / evaluation unit 8, the ratio of overvoltage to holding voltage to a in
Wesentlichen konstanten Wert, indem sie die Zeitdauer der Substantially constant value by the duration of the
Verzögerungsphase auf einem zumindest näherungsweise konstanten Wert hält. Delay phase holds at an approximately constant value.
In Fig. 3 ist die Spannung über der Spulenanordnung 6, 7 bei drei In Fig. 3, the voltage across the coil assembly 6, 7 at three
unterschiedlichen Verhältnissen von Überspannung zu Haltespannung dargestellt. Je höher das Verhältnis von Überspannung zu Haltespannung gewählt ist, umso schneller wird die konstante Haltespannung erreicht, und die Messphase kann starten . Da in explosionsgefährdeten Bereichen die shown different ratios of overvoltage to holding voltage. The higher the ratio of overvoltage to holding voltage is selected, the faster the constant holding voltage is reached and the measuring phase can start. Since in potentially explosive areas the
Leistungszufuhr auf einen maximal zulässigen Wert beschränkt ist, ist es bei vielen Anwendungsfällen in der industriellen Messtechnik nicht möglich, die Überspannung beliebig zu erhöhen. Power supply is limited to a maximum allowable value, it is not possible in many applications in industrial metrology, to increase the surge as desired.
Fig. 4 zeigt eine Schaltungsanordnung, die bei dem erfindungsgemäßen magnetisch-induktiven Durchflussmessgerät 1 angewendet wird und die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Wie bereits zuvor erwähnt, wird das Magnetfeld B eines magnetisch-induktiven 4 shows a circuit arrangement which is used in the magnetic-inductive flowmeter 1 according to the invention and which is suitable for carrying out the method according to the invention. As already mentioned above, the magnetic field B of a magnetic-inductive
Durchflussmessgeräts 1 periodisch umgeschaltet. Zur Ansteuerung des Magnetfeldes B wird üblicherweise eine H-Schaltung verwendet: In der ersten Halbperiode sind die beiden Schalter S2 und S3 geschlossen, und die beiden Schalter S1 , S4 sind geöffnet. In der darauf folgenden Halbperiode sind die beiden Schalter S2, S3 geöffnet, und die beiden Schalter S1 , S4 sind geschlossen. Infolge der Ansteuerung der Schalter S1 , S2, S3, S4 durchfließt der außerhalb der Spulenanordnung 6, 7 gemessene Spulenstrom IM die Spulenanordnung 6, 7 in zwei aufeinanderfolgenden Halbperioden in umgekehrter Richtung. Damit einher geht ein Wechsel in der Polarität des Magnetfeldes B. Flowmeter 1 periodically switched. In order to control the magnetic field B, an H-circuit is usually used: in the first half-period, the two switches S2 and S3 are closed, and the two switches S1, S4 are open. In the following half-period, the two switches S2, S3 are opened, and the two switches S1, S4 are closed. As a result of the activation of the switches S1, S2, S3, S4, the coil current I M measured outside the coil arrangement 6, 7 flows through the coil arrangement 6, 7 in two successive half-periods in the reverse direction. This is accompanied by a change in the polarity of the magnetic field B.
Die Spannungsdifferenz A US über den beiden Spulen der Spulenanordnung 6, 7 abgegriffenen Spannungen werden von einem A/D-Wandler 17 The voltage difference AU S across the two coils of the coil arrangement 6, 7 tapped voltages are from an A / D converter 17th
digitalisiert. Die Spannungsdifferenz AUS wird dem MikroController 21 zugeleitet. Der Istwert des Spulenstroms IM wird über dem Widerstand RSense gemessen, von dem A D Wandler 18 digitalisiert und gleichfalls dem digitized. The voltage difference AU S is fed to the microcontroller 21. The actual value of the coil current I M is measured across the resistor R sense , digitized by the AD converter 18 and also the
Microcontroller 21 zugeleitet. Microcontroller 21 fed.
Erfindungsgemäß wird die Spulenanordnung 6, 7 während der Zeitdauer der Messphase mit einer im Wesentlichen konstanten Haltespannung According to the invention, the coil arrangement 6, 7 during the period of the measuring phase with a substantially constant holding voltage
beaufschlagt, wobei die Regel-/Auswerteeinheit 8 das Verhältnis von acted upon, wherein the control / evaluation unit 8, the ratio of
Überspannung zu Haltespannung auf einen im Wesentlichen konstanten Wert regelt. Das Verhältnis von Überspannung zu Haltespannung ist in der Overvoltage to hold voltage controls to a substantially constant value. The ratio of overvoltage to holding voltage is in the
Speichereinheit 10 abgelegt. Aufgrund der gelieferten Spannungs- und Stromwerte berechnet der Microcontroller 21 das Verhältnis von Store unit 10 stored. Due to the supplied voltage and Current values, the microcontroller 21 calculates the ratio of
Überspannung und Haltespannung und steuert die regel-/steuerbare Overvoltage and holding voltage and controls the controllable / controllable
Spannungsquelle 20 so an, dass das Verhältnis zwischen Überspannung und Haltespannung mit einem für die jeweilige Applikation vorgegebenen Voltage source 20 so that the ratio between overvoltage and holding voltage with a predetermined for the particular application
Vorgabewert übereinstimmt. Zwischen Microcontroller 21 und steuerbarer Spannungsquelle ist noch der D/A-Wandler 19 vorgesehen. Da die Default value matches. Between microcontroller 21 and controllable voltage source is still the D / A converter 19 is provided. Because the
Haltespannung konstant sein muss, erfolgt die Konstanthaltung des Holding voltage must be constant, the constant maintenance of the
Verhältnises von Überspannung zu Haltespannung durch entsprechende Änderung der Überspannung. Ratio of overvoltage to holding voltage by corresponding change of overvoltage.
Der Vorgabewert des Verhältnisses von Überspannung und Haltespannung ist applikationsabhängig. Wird eine hohe Messgeschwindigkeit angestrebt - beispielsweise da der Volumenstrom eine hohe Dynamik zeigt -, so ist der vorgegebene Wert des Verhältnisses möglichst groß zu wählen: Je höher die Überspannung ist, desto geringer ist die Zeitdauer der Verzögerungsphase und desto schneller können in aufeinanderfolgenden Messphasen Messwerte zur Verfügung gestellt werden. Bevorzugt wählt die Regel-/Auswerteeinheit 8 im Falle einer Applikation, in der aufgrund einer hohen Dynamik eine hohe Messgeschwindigkeit gefordert ist, den vorgegebenen Wert des Verhältnisses von Überspannung zu Haltespannung so groß, wie es im Rahmen der zur Verfügung stehenden Leistung möglich ist. The default value of the ratio of overvoltage and holding voltage is application-dependent. If a high measuring speed is desired - for example because the volume flow shows high dynamics - then the predetermined value of the ratio should be as large as possible: the higher the overvoltage, the lower the time duration of the deceleration phase and the faster the measured values can be in subsequent measuring phases Will be provided. In the case of an application in which a high measuring speed is required due to high dynamics, the control / evaluation unit 8 preferably selects the predetermined value of the ratio of overvoltage to holding voltage as large as is possible within the scope of the available power.
Weiterhin schlägt eine vorteilhafte Ausgestaltung des magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräts vor, dass die Regel-/Auswerteeinheit 8 im Falle einer Applikation, die sich in einem explosionsgefährdeten Bereich befindet, den vorgegebenen Wert des Verhältnisses von Überspannung zu Haltespannung so gering wählt, dass die für den explosionsgefährdeten Bereich zulässige Leistungsaufnahme nicht überschritten wird. Sind die beiden zuvor genannten Randbedingungen gleichzeitig zu erfüllen, so wird die Regel-/Auswerteeinheit einen Kompromissvorschlag machen. Neben der Vorgabe von Werten für das Verhältnis von Überspannung zu Furthermore, an advantageous embodiment of the magnetic-inductive flowmeter suggests that the control / evaluation unit 8 in the case of an application, which is located in a hazardous area, the predetermined value of the ratio of overvoltage to holding voltage so low chooses that for the explosion-endangered Range allowed power consumption is not exceeded. If the two boundary conditions mentioned above are to be fulfilled at the same time, then the control / evaluation unit will make a compromise proposal. In addition to specifying values for the ratio of overvoltage to
Haltespannung durch die Regel-/Auswerteeinheit, besteht auch die Möglichkeit, dass der Anwender den Vorgabewert durch entsprechende Eingaben optimiert auf den realen Anwendungsfall anpassen kann. Holding voltage through the control / evaluation unit, there is also the Possibility for the user to be able to adapt the default value to the real application by optimizing the input.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 erfindungsgemäße Vorrichtung 1 device according to the invention
2 Messrohr  2 measuring tube
3 Längsachse des Messrohres  3 longitudinal axis of the measuring tube
4 Messelektrode  4 measuring electrode
5 Messelektrode  5 measuring electrode
6 Spulenanordnung  6 coil arrangement
7 Spulenanordnung  7 coil arrangement
8 Regel-/Auswerteeinheit  8 control / evaluation unit
9 Eingabe-/Ausgabeeinheit  9 input / output unit
10 Speichereinheit  10 storage unit
1 1 Fluid  1 1 fluid
12 Verbindungsleitung  12 connection line
13 Verbindungsleitung  13 connection line
14 Verbindungsleitung  14 connection line
15 Verbindungsleitung  15 connecting line
16 Verbindungsleitung  16 connection line
17 D/A Wandler  17 D / A converter
18 D/A Wandler  18 D / A converter
19 A/D Wandler  19 A / D converter
20 regelbare Spannungsquelle  20 adjustable voltage source
21 Microcontroller  21 microcontrollers

Claims

Patentansprüche claims
1 . Vorrichtung zum Messen des Volumenstroms eines Fluids (1 1 ), das ein Messrohr (2) in Richtung der Längsachse (3) durchfließt, mit einer 1 . Device for measuring the volume flow of a fluid (1 1), which flows through a measuring tube (2) in the direction of the longitudinal axis (3), with a
Spulenanordnung (6, 7), mit zumindest zwei mit dem Fluid (1 1 ) koppelnden Messelektroden (4, 5) und mit einer Regel-/Auswerteeinheit (8), die in Verbindung mit der Spulenanordnung (6, 7) ein periodisch die Polarität änderndes, im Wesentlichen quer zur Längsachse (3) des Messrohres (2) verlaufendes Magnetfeld (B) erzeugt und während einer Messphase bei einem im Wesentlichen konstanten Magnetfeld (B) anhand einer in die Coil arrangement (6, 7), with at least two with the fluid (1 1) coupling measuring electrodes (4, 5) and with a control / evaluation unit (8), in conjunction with the coil assembly (6, 7) a periodic polarity changing, substantially transverse to the longitudinal axis (3) of the measuring tube (2) extending magnetic field (B) and during a measurement phase at a substantially constant magnetic field (B) by means of a in the
Messelektroden (4, 5) induzierten Spannung den Volumenstrom des Fluids (1 1 ) in dem Messrohr (2) bestimmt,  Measuring electrodes (4, 5) induced voltage determines the volume flow of the fluid (1 1) in the measuring tube (2),
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Regel-/Auswerteeinheit (8) die Spulenanordnung (6, 7) während einer Verzögerungsphase mit einer Überspannung beaufschlagt, wobei die the control / evaluation unit (8) the coil assembly (6, 7) applied during a deceleration phase with an overvoltage, wherein the
Verzögerungsphase zum Zeitpunkt des Umschaltens der Polarität des Magnetfeldes (B) beginnt und zum Zeitpunkt des Beginns der Messphase endet, Delay phase at the time of switching the polarity of the magnetic field (B) starts and ends at the time of the start of the measurement phase,
dass die Regel-/Auswerteeinheit (8) die Spulenanordnung (6, 7) während der Zeitdauer der Messphase mit einer im Wesentlichen konstanten in that the control / evaluation unit (8) controls the coil arrangement (6, 7) during the period of the measuring phase with a substantially constant one
Haltespannung beaufschlagt, wobei die Regel-/Auswerteeinheit (8) das Verhältnis von Überspannung zu Haltespannung auf einen im Wesentlichen konstanten Wert regelt.  Holding voltage applied, wherein the control / evaluation unit (8) controls the ratio of overvoltage to holding voltage to a substantially constant value.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , 2. Apparatus according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Regel-/Auswerteeinheit (8) das Verhältnis von Überspannung zu Haltespannung durch entsprechende Änderung der Überspannung auf einen im Wesentlichen konstanten Wert regelt. the control / evaluation unit (8) regulates the ratio of overvoltage to holding voltage by a corresponding change of the overvoltage to a substantially constant value.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , 3. Apparatus according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Regel-/Auswerteeinheit (8) das Verhältnis von Überspannung zu Haltespannung auf einem im Wesentlichen konstanten Wert regelt, indem sie die Zeitdauer der Verzögerungsphase auf einem zumindest näherungsweise konstanten Wert hält. that the control / evaluation unit (8) regulates the ratio of overvoltage to holding voltage at a substantially constant value by keeps the duration of the delay phase at an approximately constant value.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 oder 1 oder 3, 4. Apparatus according to claim 1 or 2 or 1 or 3,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der vorgegebene Wert des Verhältnisses von Überspannung zu that the predetermined value of the ratio of overvoltage to
Haltespannung größer ist als 1 . Holding voltage is greater than 1.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, 5. Apparatus according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der vorgegebene Wert des Verhältnisses von Überspannung zu that the predetermined value of the ratio of overvoltage to
Haltespannung bevorzugt zwischen 2 und 10 liegt. Holding voltage is preferably between 2 and 10.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 6. Device according to one or more of the preceding claims, characterized
dass der vorgegebene Wert des Verhältnisses von Überspannung zu that the predetermined value of the ratio of overvoltage to
Haltespannung abhängig ist von dem verwendeten Sensortyp und/oder von der Applikation, in der der Sensortyp eingesetzt ist. Holding voltage depends on the type of sensor used and / or the application in which the sensor type is used.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 7. Device according to one or more of the preceding claims, characterized
dass die Regel-/Auswerteeinheit (8) im Falle einer Applikation, in der aufgrund einer hohen Dynamik eine hohe Messgeschwindigkeit gefordert ist, den vorgegebenen Wert des Verhältnisses von Überspannung zu Haltespannung so groß wählt, wie es im Rahmen der zur Verfügung stehenden Leistung möglich ist. that the control / evaluation unit (8) in the case of an application in which due to high dynamics a high measuring speed is required, the predetermined value of the ratio of overvoltage to holding voltage selects as large as possible in the context of the available power ,
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 8. Device according to one or more of the preceding claims, characterized
dass die Regel-/Auswerteeinheit (8) im Falle einer Applikation, die sich in einem explosionsgefährdeten Bereich befindet, den vorgegebenen Wert des Verhältnisses von Überspannung zu Haltespannung so gering wählt, dass die für den explosionsgefährdeten Bereich zulässige Leistungsaufnahme nicht überschritten wird. that the control / evaluation unit (8) in the case of an application, which is located in a hazardous area, the predetermined value of the ratio of overvoltage to holding voltage so low chooses that the allowable for the hazardous area power consumption is not exceeded.
9. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 -8, 9. Device according to at least one of claims 1 -8,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass eine Speichereinheit (10) vorgesehen ist, in der vorgegebene Werte für das Verhältnis von Überspannung zu Haltespannung in Abhängigkeit von dem jeweiligen Sensortyp und/oder der jeweiligen Applikation hinterlegt sind. a memory unit (10) is provided, in which predetermined values for the ratio of overvoltage to holding voltage are stored as a function of the respective sensor type and / or the respective application.
10. Verfahren zum Messen des Volumenstroms eines Fluids, das ein 10. A method for measuring the volume flow of a fluid, the
Messrohr (2) in Richtung der Längsachse (3) durchfließt, mit einer Flows through measuring tube (2) in the direction of the longitudinal axis (3), with a
Spulenanordnung (7, 8), mit zumindest zwei mit dem Fluid (1 1 ) koppelnden Messelektroden (5, 6) und mit einer Regel-/Auswerteeinheit (8), die in Coil arrangement (7, 8), with at least two with the fluid (1 1) coupling measuring electrodes (5, 6) and with a control / evaluation unit (8), the
Verbindung mit der Spulenanordnung (7, 8) ein periodisch die Polarität änderndes, im Wesentlichen quer zur Längsachse (3) des Messrohres (2) verlaufendes Magnetfeld (B) erzeugt und während einer Messphase bei einem im Wesentlichen konstanten Magnetfeld (B) anhand einer in die Connected to the coil assembly (7, 8) generates a periodically changing the polarity, substantially transverse to the longitudinal axis (3) of the measuring tube (2) extending magnetic field (B) and during a measuring phase at a substantially constant magnetic field (B) by means of a in the
Messelektroden (4, 5) induzierten Spannung den Volumenstrom des Fluids (1 1 ) in dem Messrohr (2) bestimmt, Measuring electrodes (4, 5) induced voltage determines the volume flow of the fluid (1 1) in the measuring tube (2),
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Spulenanordnung (6, 7) während einer Verzögerungsphase mit einer Überspannung beaufschlagt wird, wobei die Verzögerungsphase zum that the coil arrangement (6, 7) is subjected to an overvoltage during a deceleration phase, the deceleration phase being applied to the
Zeitpunkt des Umschaltens der Polarität des Magnetfeldes (B) beginnt und zum Zeitpunkt des Beginns der Messphase endet, und Time of switching the polarity of the magnetic field (B) begins and ends at the time of the beginning of the measuring phase, and
dass die Spulenanordnung (6, 7) während der Zeitdauer der Messphase mit einer im Wesentlichen konstanten Haltespannung beaufschlagt wird, wobei das Verhältnis von Überspannung zu Haltespannung auf einen im in that the coil arrangement (6, 7) is subjected to a substantially constant holding voltage during the period of the measuring phase, the ratio of overvoltage to holding voltage being limited to one in the
Wesentlichen konstanten Wert geregelt wird. Essentially constant value is regulated.
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