RU2631916C1 - Способ контроля измерения расхода текучих сред электромагнитным расходомером - Google Patents

Способ контроля измерения расхода текучих сред электромагнитным расходомером Download PDF

Info

Publication number
RU2631916C1
RU2631916C1 RU2016134080A RU2016134080A RU2631916C1 RU 2631916 C1 RU2631916 C1 RU 2631916C1 RU 2016134080 A RU2016134080 A RU 2016134080A RU 2016134080 A RU2016134080 A RU 2016134080A RU 2631916 C1 RU2631916 C1 RU 2631916C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
coils
measured
current
inductance
Prior art date
Application number
RU2016134080A
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Евгеньевич Лосев
Юрий Владимирович Санвальд
Original Assignee
Акционерное общество "Взлет"
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 Акционерное общество "Взлет" filed Critical Акционерное общество "Взлет"
Priority to RU2016134080A priority Critical patent/RU2631916C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2631916C1 publication Critical patent/RU2631916C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

Способ контроля измерения расхода текучих сред электромагнитным расходомером относится к области измерительной техники и может быть использован, в частности, для измерения электропроводящих текучих сред в трубопроводах, а также в счетчиках воды и других жидкостей. Сущность изобретения заключается в том, что периодически измеряют напряжение, пропорциональное току, через катушки электромагнита в режиме установившегося тока и напряжение на катушках во время переходного процесса, одновременно с измерением напряжения во время переходного процесса измеряют ток в катушках, по которому определяют падение напряжения на активном сопротивлении катушек, а индуктивность определяют на основе вычисления разности напряжений на катушках и на их активном сопротивлении. Полученное значение индуктивности сравнивают с заранее предустановленным эталонным значением. Технический результат - повышение достоверности контроля наличия посторонних магнитных полей. 1 ил.

Description

Предлагаемое изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано, в частности, для измерения электропроводящих текучих сред в трубопроводах, а также в счетчиках воды и других жидкостей.
В основе действия электромагнитных расходомеров лежит взаимодействие движущейся электропроводной жидкости с магнитным полем расходомера, при этом измеряется ЭДС, индуцируемая в жидкости при пересечении ею магнитного поля, создаваемого электромагнитом, величина которого известна. Наличие поблизости от счетчика дополнительных магнитных полей может быть источником помех, которые скажутся на результатах измерения.
Известен способ уменьшения помех при измерении расхода текучих сред электромагнитным расходомером (патент RU №2295706). Способ заключается в том, что первичный преобразователь содержит расходомеров лежит взаимодействие движущейся электропроводной жидкости с магнитным полем, при этом измеряется ЭДС, индуцируемая в жидкости при пересечении ею магнитного поля, создаваемого электромагнитом, величина которого известна. Наличие поблизости от счетчика источников посторонних магнитных полей определяется за счет того, что используется не один трубопровод с электродами, подсоединенными к измерительной схеме, соединенной со схемой контроля для управления током питания магнитной системы, но и дополнительный трубопровод с электродами, которые также соединены с измерительной схемой. При этом дополнительный трубопровод с измерительной схемой образует измерительный канал с постоянным расходом измеряемой среды, создающий со схемой контроля для управления током питания магнитной системы отрицательную обратную связь, позволяющую компенсировать влияние изменения параметров измеряемой среды, магнитной системы и измерительной схемы на результат измерения. Отклонение напряжения, пропорционального скорости движения среды в дополнительном трубопроводе, от образцового значения означает изменения параметров магнитной системы и измеряемой среды. Поэтому разность между напряжением, пропорциональным скорости движения среды в дополнительном трубопроводе, и образцовым значением поддерживается равной нулю, изменяя ток питания магнитной системы пропорционально этой разнице напряжений и, следовательно, в расходомере происходит коррекция значения расхода.
Недостатком рассмотренного выше способа является сложность конструктивной его реализации и большая чувствительность к внешним помехам, имеющим частоту, близкую к частоте питания катушек электромагнита и невысокий уровень достоверности измерений в присутствии внешних магнитных полей, отличных от указанных.
Известен «Способ измерения расхода текучих сред» (Патент RU №2529598), конструктивная реализация которого намного проще, чем в способе, рассмотренном выше. Он наиболее близок по совокупности существенных признаков к предлагаемому изобретению. В нем также осуществляется контроль наличия электромагнитных помех. Способ контроля измерения текучих сред заключается в том, что измеряют напряжение на электродах первичного преобразователя расхода, пропорциональное скорости измеряемой среды в измерительном канале, пересекающей при движении поле электромагнита, измеренную величину, характеризующую расход, преобразуют в цифровом виде программно-аппаратным образом в блоке управления в единицы расхода жидкости, измеряют напряжения, пропорциональные току через катушки электромагнита и напряжению на них, по этим измеренным напряжениям программно-аппаратным образом определяют величины текущих значений активного и индуктивного сопротивлений катушек, которые сравнивают с заранее предустановленными эталонными значением.
Недостатком известного способа является невысокая достоверность контроля, так как полученное описанным выше способом значение индуктивности катушек, которое используется как параметр, характеризующий величину магнитной помехи, не учитывает изменение активного сопротивления катушек, зависящее от их температуры.
Задачей, решаемой изобретением, является создание способа измерения расхода текучих сред с более достоверным измерением внешней магнитной помехи.
Поставленная задача решается за счет того, что в предлагаемом способе так же, как и в известном, измеряют напряжение на электродах первичного преобразователя расхода, пропорциональное скорости измеряемой среды в измерительном канале, пересекающей при движении поле электромагнита, измеренную величину преобразуют в цифровом виде программно-аппаратным образом в блоке управления в единицы расхода жидкости, периодически измеряют напряжение, пропорциональное току, через катушки электромагнита в режиме установившегося тока и напряжение на катушках во время переходного процесса, определяют программно-аппаратным образом значение индуктивности, которое сравнивают с заранее предустановленным эталонным значением. Но, в отличие от известного, в предлагаемом способе одновременно с измерением напряжения во время переходного процесса измеряют ток в катушках, по которому определяют падение напряжения на активном сопротивлении катушек, а индуктивность определяют на основе вычисления разности напряжений на катушках и на их активном сопротивлении.
Достигаемым техническим результатом является увеличение достоверности контроля работы электромагнитного расходомера за счет увеличения точности определения величины магнитной помехи, влияющей на показания расходомера.
Изобретение основано на следующем. В качестве параметра, определяющего наличие и величину влияния посторонних магнитных полей, использована величина индуктивности катушек электромагнита, а этот параметр определяется по напряжению U на обмотке. Само значение индуктивности практически не зависит от температуры, но напряжение на ней зависит от температуры из-за большого значения температурного коэффициента сопротивления, свойственного меди, которая, в основном, используется в катушках электромагнитых расходомеров. В данном способе учитывается влияние на величину измеренного напряжения падение напряжения на активном сопротивлении катушек. Напряжение на катушках во время переходного процесса описывается формулой:
Figure 00000001
, где L - индуктивность катушек, R - активное сопротивление катушек. Отсюда следует, что при измерении напряжения во время переходного процесса с одновременным измерением тока и дополнительном учете сопротивления катушек можно получить значение индуктивности, в котором не будет присутствовать температурная составляющая. При этом сопротивление катушек вычисляется как отношение измеренных после окончания переходного процесса значений напряжения на катушках на значение тока через них.
Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором представлен вариант функциональной схемы электромагнитного расходомера, в котором может быть реализован предлагаемый способ.
Электромагнитный расходомер содержит первичный электромагнитный преобразователь расхода с трубопроводом 1 с электродами 2, помещенный в зазоре катушек 3 электромагнита. Электроды 2 соединены через усилитель 4 и первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5 с первым входом блока управления 6, с первого выхода которого данные, соответствующие измеренному расходу, поступают на внешний интерфейс, а второй выход соединен через коммутируемый источник тока 7 с катушками индуктивности 3. Ток через катушки измеряется датчиком тока 8, который соединен со вторым АЦП 9. Сигнал напряжения на катушках 3 измеряется третьим АЦП 10, выход которого подсоединен к первому входу вычислителя индуктивности 11, выход которого соединен со вторым входом блока управления 6, остальные выходы которого соединены с одним или несколькими внешними интерфейсами, например: устройство индикации 13, импульсный выход 14 или цифровой интерфейс 15. Вторым входом вычислитель индуктивности 11 соединен с выходом второго АЦП 9, а его выход соединен с пороговым устройством 12, выход которого соединен со входом блока управления 6.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Измеряемая жидкость пересекает при своем движении магнитное поле электромагнита, и на электродах 2 первичного преобразователя возникает напряжение, пропорциональное скорости измеряемой среды, которое преобразуется в цифровую форму в АЦП 5 и поступает в блок управления 6, в котором вычисляется значение расхода на основании измеренного на электродах напряжения. Эти значения отображаются на одном из интерфейсов.
Для определения влияния посторонних магнитных полей на результат измерения расхода после завершения переходного процесса измеряют ток и напряжение на катушках 3, по отношению значений которых определяется сопротивление катушек R, кроме того, во время переходного процесса измеряют напряжение U на катушках, значение которого поступает в цифровом виде через АЦП 10 на первый вход вычислителя индуктивности 11. Одновременно с измерением напряжения во время переходного процесса датчиком тока 8 измеряют ток в катушках и определяют напряжение, равное i×R, на действующем значении активного сопротивления катушек. Соответствующий этому напряжению сигнал попадает на второй вход вычислителя индуктивности 11 через АЦП 9. В результате программной или аппаратной обработки этих сигналов на вход порогового устройства 12 приходит сигнал, соответствующий значению индуктивности катушек с учетом влияния температуры. Пороговое устройство производит сравнение полученного значения индуктивности с эталонным значением, сохраненным в его памяти во время первичной настройки расходомера при его производстве. Результат сравнения через блок управления 6 поступает, по крайней мере, на один внешний интерфейс, например устройство индикации.
Таким образом, предложен способ контроля измерения расхода, в котором увеличена достоверность контроля посторонних магнитных полей за счет учета влияния температуры катушек.

Claims (1)

  1. Способ контроля измерения расхода текучих сред электромагнитным расходомером, включающий измерение напряжения на электродах первичного преобразователя расхода, пропорционального скорости измеряемой среды в измерительном канале, пересекающей при движении поле электромагнита, преобразование измеренной величины в цифровом виде программно-аппаратным образом в блоке управления в единицы расхода жидкости, периодическое измерение напряжения, пропорционального току, через катушки индуктивности в режиме установившегося тока и напряжения на катушках во время переходного процесса, определение программно-аппаратным образом значения индуктивности, которое сравнивают с заранее предустановленным эталонным значением, отличающийся тем, что одновременно с измерением напряжения во время переходного процесса измеряют ток в катушках, по которому определяют напряжение на активном сопротивлении катушек, а индуктивность определяют на основе вычисления разности напряжений на обмотке и на их активном сопротивлении.
RU2016134080A 2016-08-19 2016-08-19 Способ контроля измерения расхода текучих сред электромагнитным расходомером RU2631916C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016134080A RU2631916C1 (ru) 2016-08-19 2016-08-19 Способ контроля измерения расхода текучих сред электромагнитным расходомером

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016134080A RU2631916C1 (ru) 2016-08-19 2016-08-19 Способ контроля измерения расхода текучих сред электромагнитным расходомером

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2631916C1 true RU2631916C1 (ru) 2017-09-28

Family

ID=60040565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016134080A RU2631916C1 (ru) 2016-08-19 2016-08-19 Способ контроля измерения расхода текучих сред электромагнитным расходомером

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2631916C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107806921A (zh) * 2017-11-23 2018-03-16 上海肯特仪表股份有限公司 电磁流量计磁干扰检测电路及检测方法
DE102019135278A1 (de) * 2019-12-19 2021-06-24 Endress+Hauser Flowtec Ag Verfahren zum Betreiben eines magnetisch-induktiven Durchflussmessgerätes

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3505951A1 (de) * 1985-02-21 1986-08-21 Paul Walter Prof. Dr.-Ing. 6750 Kaiserslautern Baier Schwebekoerperdurchflussmesser mit einer einrichtung zur gewinnung eines elektrischen signals
RU2295706C2 (ru) * 2005-06-07 2007-03-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Электромагнитный расходомер
RU2529598C1 (ru) * 2013-04-15 2014-09-27 Закрытое акционерное общество "ТЕРМОТРОНИК" Электромагнитный расходомер и способ контроля измерения расхода текучих сред
US9163968B2 (en) * 2013-09-26 2015-10-20 Rosemount Inc. Magnetic flowmeter with drive signal diagnostics

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3505951A1 (de) * 1985-02-21 1986-08-21 Paul Walter Prof. Dr.-Ing. 6750 Kaiserslautern Baier Schwebekoerperdurchflussmesser mit einer einrichtung zur gewinnung eines elektrischen signals
RU2295706C2 (ru) * 2005-06-07 2007-03-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Электромагнитный расходомер
RU2529598C1 (ru) * 2013-04-15 2014-09-27 Закрытое акционерное общество "ТЕРМОТРОНИК" Электромагнитный расходомер и способ контроля измерения расхода текучих сред
US9163968B2 (en) * 2013-09-26 2015-10-20 Rosemount Inc. Magnetic flowmeter with drive signal diagnostics

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107806921A (zh) * 2017-11-23 2018-03-16 上海肯特仪表股份有限公司 电磁流量计磁干扰检测电路及检测方法
DE102019135278A1 (de) * 2019-12-19 2021-06-24 Endress+Hauser Flowtec Ag Verfahren zum Betreiben eines magnetisch-induktiven Durchflussmessgerätes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100451563C (zh) 用于检查磁感应流量计的方法
US7260486B2 (en) Method for operating and/or reviewing a magneto-inductive flow meter
US9696188B2 (en) Magnetic flowmeter with automatic adjustment based on sensed complex impedance
RU2645834C1 (ru) Способ и устройство для определения расхода в трубопроводах больших диаметров
CN207317905U (zh) 流量计校准装置
CN101657699A (zh) 用于操作磁感应流量计的方法
CN105793675A (zh) 用于操作磁感应测量系统的方法
RU2295706C2 (ru) Электромагнитный расходомер
RU2584384C2 (ru) Способ измерения расхода электропроводных жидкостей
RU2631916C1 (ru) Способ контроля измерения расхода текучих сред электромагнитным расходомером
CN114829883A (zh) 操作磁感应流量计的方法
CN108351239A (zh) 基于漩涡流量测量原理的流量测量装置
US20230015365A1 (en) Method for operating a magneto-inductive flowmeter, and magneto-inductive flowmeter
JP6183309B2 (ja) 流量計及び絶縁劣化診断システム
RU175583U1 (ru) Устройство для определения расхода в трубопроводах больших диаметров
KR960015901B1 (ko) 전자유량계
RU2584343C2 (ru) Способ измерения расхода электропроводных жидкостей
CN204007736U (zh) 一种电磁流量计
JP2013257276A (ja) 電磁流量計
JP6135924B2 (ja) 電磁流量計
KR102616224B1 (ko) 환경변화에 강인한 유량계 및 이를 이용한 유량 측정 방법
US8844370B1 (en) Electromagnetic flow meter having a driver circuit including a current transducer
JP2015161534A (ja) 電磁流量計、流量測定システム及び流量算出方法
CN104736975A (zh) 确定管道内流体的质量流的装置和方法
CN105651347A (zh) 一种智能电磁流量计系统