CN101432599A - 用于测量介质的体积流量或质量流量的磁感应装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于测量沿测量管轴线(3)的方向流经测量管(2)的介质的体积流量或质量流量的装置，其包括：磁体系统(6，7)，其产生基本垂直于测量管轴线(3)地穿过测量管(2)的磁场(B)；至少一个与介质(11)耦合的测量电极(4，5)；参考元件(17)，其处于规定的电位，其中参考元件(17)与电阻(20)相连；和调节/分析单元(8)，其基于在至少一个测量电极(4，5)中感生的测量电压，提供关于测量管(2)中的介质(11)的体积流量或质量流量的信息。为了早期识别测量仪表(1)或其元件(17)的故障，提供测量设备(21)，其提供关于流经电阻(20)的电流(I)的信息。

Description

用于测量介质的体积流量或质量流量的磁感应装置
技术领域
本发明涉及一种用于测量沿测量管轴线的方向流经测量管的介质的体积流量或质量流量的装置，其包括：磁体系统，其产生基本垂直于测量管轴线地穿过测量管的磁场；至少一个与介质耦合的测量电极；参考元件，其处于规定的电位并且与电阻相连；和调节/分析单元，其基于在至少一个测量电极中感生的测量电压，提供关于测量管中的介质的体积流量或质量流量的信息。
背景技术
US-PS 6,920,799B1公开了一种磁感应流量测量设备，利用其能够抑制参考电极的腐蚀性老化。这种已知的措施假定参考电极通常直接接触介质。如果电流流经参考电极，那么由于电解，将导致参考电极上的腐蚀。这自然是非常不期望的。为了限制流经参考电极的电流，该专利提出在参考电极之后连接限制电阻。于是，在流经参考电极的电流降低的情况下，该专利推荐了一种解决方案，而没有考虑或消除引起电流的原因。测量电极的腐蚀性老化仍然未被识别；于是，也并没有阻止测量电极的腐蚀。同时，在这种已知的解决方案中，参考电极的腐蚀危险减少，由于其后连接的相对较大的电阻，产生了高阻的参考电位，这意味着测量值的稳定性和可再现性可能被显著破坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁感应流量测量仪表，利用它将指示流量测量仪表或至少流量测量仪表的一个元件的故障。
这个目的通过提供一种测量设备实现，该测量设备提供关于流经电阻的电流的信息。根据本发明，流经参考电极并因而流经电阻的电流是对于磁感应流量测量仪表中的故障的明确指示。这个关于故障的信息被提供给操作人员。于是操作人员可以对于电流流经参考点的指示作出反应，采取合适的应对措施。于是，流经参考电极的电流是附加的测量变量，其被参考以用于预防性维护。通过合适的应对措施，可以早期阻止参考电极和测量电极的腐蚀。
在本发明的装置的具有优点的实施例中，调节/分析单元将实际电流值与预定的极限电流值比较，并且当实际电流值超过极限电流值时，调节/分析单元生成警报。于是，可以对流量测量仪表进行预防性维护。
在本发明的装置的具有优点的实施例中，参考元件是参考电极，其接触介质。规定的电位优选地是地电位。当然，代替接地的参考电极，本发明也可以使用接地垫圈。
在一个具有优点的实施例中，电阻是较小的电阻。合适的电阻小于10ohm。优选地，电阻为0.1ohm。在本发明的一个使用低欧姆电阻的实施例中，即使在存在电流流动的情况中，对于参考电位的影响也被最小化，从而不会对测量结果的质量有明显影响。
关于本发明的装置，当利用任意的加权修正实际电流值时，被认为是具有优点的。这种加权可以例如是1或多重的I2、I3、I1/2等。于是，高电流比低电流得到更强的加权。
以下实施例被认为特别具有优点：调节/分析单元将实际电流值在预定的时间长度上积分，并且积分的实际电流值与依赖于测量仪表或测量仪表单个元件的使用寿命而存储的电流值相比较；并且调节/分析单元提供关于测量仪表的预期使用寿命或者关于测量仪表的单个元件的使用寿命的信息。元件可以例如是参考电极或测量电极。
在本发明的装置的一个优选实施例中，提供显示单元，通过其能够显示警报和/或关于测量仪表或测量仪表的至少一个元件的剩余使用寿命的信息。
作为替代或者补充，提供通信单元，警报和/或关于测量仪表或测量仪表的至少一个元件的使用寿命的信息被传递至远程控制室。通信单元无线地或者经由连接线将数据传输至控制室或其他服务工具，例如手提工具。
附图说明
现在根据附图详细解释本发明，附图中：
图1是现有技术已知的磁感应流量测量仪表的示意图；
图2是本发明的磁感应流量测量仪表的示意图；和
图3是本发明的电流检测的框图，其用于识别本发明的磁感应流量测量仪表的故障。
具体实施方式
图1显示了现有技术已知的磁感应流量测量仪表的示意图。这种类型的磁感应流量测量仪表由申请人以标示PROMAG销售。介质11沿测量管轴线3的方向流过测量管2。介质11至少略微导电。测量管2由非导电材料制成，或者至少在其内表面涂覆了非导电材料。
在所示的情况中，由在直径上相对设置的线圈系统6、7或者由两个电磁铁产生方向垂直于介质11的流动方向的磁场B。在磁场B的影响下，介质11中存在的载荷子根据极性而迁移至两个极性相对的测量电极4、5。在测量电极4、5上建立的测量电压被分别相对于参考电极17的电位而测量。在所示的情况中，参考电极17经由导线18而处于地电位或者外壳电位。测量电压与介质11在测量管2的横截面上的平均流速成比例，即，它是测量管2中的介质11的体积流量的量度。另外，测量管2经由图中未示出的连接件(例如，法兰)与管道系统相连，介质11流经该管道系统。
在所示例子中，测量电极4、5直接接触介质11；然而，正如上面已经提到的，耦合也可以是电容特性的。
经由连接线12、13，测量电极4、5与调节/分析单元8相连。相应的测量信息被经由数据线12、13、14a馈送至调节/分析单元8。特定的电路结构显示了测量电极4、5的测量信号如何被相对于参考电极17的地电位而分接，图1中没有特别示出该特定的电路结构，因为它在现有技术中已知。这里要参考的是由申请人以标示PROMAG销售的磁感应流量测量仪表。在线圈系统6、7和调节/分析单元8之间的连接通过连接线14、15实现。调节/分析单元8经由连接线16与输入/输出单元9相连。存储单元10分配给调节/控制单元8。
图2显示了本发明的磁感应流量测量仪表1的优选实施例的示意图。这个流量测量仪表与图1中已知的仪表的不同在于，参考电极17与电阻20串连。这在图3中详细显示。电阻20是低欧姆的，并且优选地仅仅为几分之一欧姆。利用测量设备21确定流经电阻20的电流I。这个实际电流值被提供给调节/分析单元8。根据本发明，流动的电流I明确地指示在参考电极17存在腐蚀危险。一旦实际电流值达到或者超过预定的极限电流值，就生产警报。在显示单元9上给出相应的指示。作为替代或者补充，警报被经由通信单元22而无线地或者通过连接线23发送至远程位置，例如手持设备或者控制室24。
正如上面已经提到的，调节/分析单元8执行实际电流值的加权。于是，高的实际电流比低的实际电流得到更强的加权。除此之外，调节/分析单元8将检测的实际电流值在时间上积分。以这种方式，可以获得关于最晚何时必须替换流量测量仪表1或者流量测量仪表1的至少一个元件(例如，参考电极17)的结论。存储单元10用于存储测量数据。
附图标记
1    本发明的装置
2    测量管
3    测量管轴线
4    测量电极
5    测量电极
6    线圈系统
7    线圈系统
8    调节/分析单元
9    输入/输出单元
10   存储单元
11   介质
12   连接线
13   连接线
14   连接线
14a  连接线
15   连接线
16   连接线
17   参考电极
18   连接线
19   连接线
20   电阻
21   测量设备
22   通信单元
23   连接线
24   控制室

Claims (9)

1.用于测量沿测量管轴线(3)的方向流经测量管(2)的介质的体积流量或质量流量的装置，其包括：磁体系统(6，7)，其产生基本垂直于测量管轴线(3)地穿过测量管(2)的磁场(B)；至少一个与介质(11)耦合的测量电极(4，5)；参考元件(17)，其处于规定的电位，其中参考元件(17)与电阻(20)相连；和调节/分析单元(8)，其基于在至少一个测量电极(4，5)中感生的测量电压，提供关于测量管(2)中的介质(11)的体积流量或质量流量的信息；
其特征在于，
提供测量设备(21)，其提供关于流经所述电阻(20)的电流(I)的信息。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，调节/分析单元(8)将实际电流值与预定的极限电流值比较；并且当实际电流值超过极限电流值时，调节/分析单元(8)生成警报。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，参考元件(17)是参考电极，其接触介质(11)；并且规定的电位是地电位。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，电阻(20)小于10Ohm。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，实际电流值被利用任意的加权(例如，I2、I3、I1/2等)而修正。
6.根据权利要求1或5所述的装置，其中，调节/分析单元(8)将实际电流值在预定的时间长度上积分，并且积分的实际电流值与依赖于测量仪表(1)或测量仪表(1)单个元件(17)的使用寿命而存储的电流值相比较；并且调节/分析单元(8)提供关于测量仪表(1)预期使用寿命或者关于测量仪表(1)的单个元件(17)的使用寿命的信息。
7.根据权利要求1或4所述的装置，其中，提供显示单元(9)，通过其能够显示警报和/或关于测量仪表(1)或测量仪表(1)的至少一个元件(17)的剩余使用寿命的信息。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，提供通信单元(22)，警报和/或关于测量仪表(1)或测量仪表(1)的至少一个元件(17)的使用寿命的信息通过该通信单元被传递至远程控制室。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，通信单元(22)无线地或者经由连接线(23)将警报和/或信息传输至控制室(24)。
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