DE19917268A1 - Verfahren zum Überprüfen eines elektromagnetischen Durchflußmessers und elektromagnetische Durchflußmesseranordnung - Google Patents
Verfahren zum Überprüfen eines elektromagnetischen Durchflußmessers und elektromagnetische DurchflußmesseranordnungInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren zum Überprüfen eines elektromagnetischen Durchflußmessers und ein Durchflußmesser angegeben mit einem Meßrohr (2) und einer Spulenanordnung (3, 4) zur Erzeugung eines Magnetfeldes senkrecht zur Durchflußrichtung durch das Meßrohr (2), bei der periodisch die Stromrichtung geändert wird. DOLLAR A Hierbei möchte man auf einfache Art und Weise eine Überwachung ermöglichen. DOLLAR A Dazu wird nach dem Ändern der Stromrichtung mindestens einen Parameter des Anstieges des Stromes ermittelt und dieser mit einem Referenzwert verglichen. Der Durchflußmesser weist hierzu eine Überprüfungseinrichtung (20, 25) auf, die nach einem Umschalten der Stromrichtung mindestens einen Parameter (T) des Anstiegs des Stromes in der Spulenanordnung (3, 4, 30) ermittelt und mit einem Vorgabewert vergleicht.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen ei
nes elektromagnetischen Durchflußmessers mit einem Meß
rohr und einer Spulenanordnung zur Erzeugung eines Ma
gnetfeldes senkrecht zur Durchflußrichtung durch das
Meßrohr, bei der periodisch die Stromrichtung geändert
wird. Ferner betrifft die Erfindung eine elektromagne
tische Durchflußmesseranordnung mit einem Meßrohr, ei
ner Spulenanordnung zur Erzeugung eines Magnetfeldes im
wesentlichen senkrecht zur Durchflußrichtung durch das
Meßrohr, einer Elektrodenanordnung im wesentlichen
senkrecht zur Durchflußrichtung und zum Magnetfeld, ei
ner Versorgungseinrichtung für die Spulenanordnung, die
eine Stromrichtungsumschaltanordnung aufweist, und ei
ner Überprüfungseinrichtung.
Ein Verfahren und eine Durchflußmesseranordnung dieser
Art sind aus GB 2 309 308 A bekannt. Hier wird eine
Überprüfung dadurch vorgenommen, daß die normale Ver
bindung zwischen dem Meßrohr bzw. der Elektrodenanord
nung und der Spulenanordnung unterbrochen wird und ein
externer Meßkreislauf angeschlossen wird. Während der
Überprüfung ist also eine normale Messung nicht mög
lich. Auch besteht die Gefahr, daß durch das Auftrennen
der Schaltung und das nachfolgende Verbinden wieder
Fehler entstehen, die nicht erkannt werden. Die Über
prüfung erfolgt dadurch, daß man den ohmschen Wider
stand der Spulenanordnung ermittelt, indem die Spule
mit einer Spannung beaufschlagt wird. Sobald der ohm
sche Widerstand bekannt ist, wird die Spannung abge
schaltet und man ermittelt die Induktivität der Spulen
anordnung durch Überwachen des Abklingens des Stromes.
US 5 639 970 beschreibt eine Stromauswahlschaltung für
einen elektromagnetischen Durchmesser. Diese Schaltung
ist in der Lage, in Abhängigkeit von dem gewählten
Durchflußmesser den richtigen Strom und die richtige
Frequenz auszuwählen. Die Entscheidung wird dadurch ge
troffen, daß die Antwort einer Spule auf eine Erregung
mit relativ hoher Frequenz überwacht wird. Je schneller
die Signalantwort ist, desto größer kann der Strom
durch die Spulenanordnung sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf möglichst
einfache Art und Weise eine Überprüfung des Durchfluß
messers zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs ge
nannten Art dadurch gelöst, daß man nach der Änderung
der Stromrichtung mindestens einen Parameter des An
stieges des Stromes ermittelt und diesen mit einem Re
ferenzwert vergleicht.
Die Spulenanordnung bildet eine Induktivität. In einer
Induktivität kann der Strom nicht "springen". Er benö
tigt also nach der Richtungsumkehr eine gewisse Zeit,
bis er wieder auf seinem Soll-Wert ist. Der Anstieg des
Stromes ist eine Art "Fingerabdruck" für den entspre
chenden Durchflußmesser. Solange der Durchflußmesser
ungestört, d. h. fehlerfrei, arbeiten kann, sind die An
stiegsverläufe mit einer sehr geringen Streubreite
praktisch identisch. Erst bei Auftreten eines Fehlers
elektrischer oder magnetischer Art wird sich der An
stiegsverlauf ändern. Dies ist dann aber ein Zeichen
dafür, daß der Durchflußmesser möglicherweise ungenaue
Meßergebnisse liefert und überprüft oder ausgetauscht
werden muß. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß
sowohl die elektrischen Eigenschaft als auch die magne
tischen Eigenschaften überprüft werden, denn der An
stieg des Stromes wird sowohl von elektrischen als auch
von magnetischen Einflüssen geprägt.
Vorzugsweise findet die Überprüfung während des Messens
eines Durchflusses statt. Man muß also die Durchfluß
messung nicht einmal unterbrechen und ist trotzdem in
der Lage, praktisch laufend oder permanent eine Über
prüfung vornehmen zu können. Dies hat darüber hinaus
den Vorteil, daß der Durchflußmesser genau in dem Zu
stand überprüft wird, in dem er auch arbeitet.
Hierbei ist bevorzugt, daß der Referenzwert am Durch
flußmesser selbst zu einem früheren Zeitpunkt ermittelt
wurde. Man stellt also zu einem bestimmten Zeitpunkt,
beispielsweise bei der Inbetriebnahme, den gewünschten
Parameter fest und legt diesen als Referenzwert ab, so
daß er für künftige Überprüfungsvorgänge zur Verfügung
steht. Damit bekommt jeder Durchflußmesser einen indi
viduellen Referenzwert, so daß die Überprüfung sehr ge
nau erfolgen kann. Fehler, die sich aufgrund eines feh
lerhaft vorgegebenen Referenzwertes ergeben können,
kommen praktisch nicht vor.
Vorzugsweise wird als Parameter eine Zeitspanne verwen
det, die zwischen zwei vorbestimmten Stromwerten ver
streicht. Da der Anstieg des Stromes einer vorbestimm
ten physikalischen Gesetzmäßigkeit genügt, in der Regel
einer e-Funktion, reicht es aus, die Anstiegszeit zwi
schen zwei Werten zu ermitteln, um eine zuverlässige
Aussage über den Stromanstieg an sich zu gewinnen.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann man in einer wei
teren bevorzugten Ausgestaltung als Parameter eine
Zeitspanne verwenden, die zwischen dem Umschalten der
Stromrichtung und dem Erreichen eines vorbestimmten
Stromwertes verstreicht. Der Zeitpunkt des Umschaltens
ist sehr genau zu ermitteln. Man kann beispielsweise
das Umschaltsignal auch als Triggersignal für einen
Zeitzähler verwenden. Der vorbestimmte Stromwert kann
beispielsweise in der Nähe des maximalen Stromwertes
liegen, d. h. in der Nähe des Stromes, der sich im Dau
erbetrieb einstellt. Damit steht eine relativ große
Zeitspanne zur Verfügung, so daß die Überprüfung ent
sprechend genau ausfallen kann.
Mit Vorteil wird nach dem Umschalten eine erhöhte Span
nung verwendet. Diese Spannung, auch als "Boost"-Span
nung bezeichnet, beschleunigt den Aufbau des Magnetfel
des und ermöglicht somit, daß die eigentliche Messung
wieder schneller vorgenommen werden kann. Sie verändert
zwar auch den Stromanstieg. Wenn aber der Stromanstieg
immer auf die gleiche Art und Weise, d. h. mit der glei
chen verstärkten oder "Boost"-Spannung vorgenommen
wird, kann man auch hier den Verlauf des Stromanstieges
zur Überprüfung verwenden.
Mit Vorteil wird die Versorgungsspannung der Spulenan
ordnung ratiometrisch im Verhältnis zu einer Referenz
spannung geregelt, die auch zur Ermittlung des Parame
ters verwendet wird. Damit können Spannungsschwankungen
keinen negativen Einfluß auf das Überprüfungsergebnis
haben. Der Verlauf des Stromanstiegs ist dann trotz
möglicher Spannungsschwankungen, die natürlich mög
lichst nicht auftreten sollten, der gleiche.
Alternativ oder zusätzlich zu den obengenannten Parame
tern kann man als Parameter auch die Kurvenform des
Stromanstiegs verwenden. Die erhöht zwar den Überprü
fungsaufwand, erlaubt aber noch zuverlässigere Ergeb
nisse.
Hierbei ist bevorzugt, daß man die Kurvenform durch zu
vorbestimmten Zeitpunkten ermittelte Stromwerte bildet.
Diese Stromwerte können beispielsweise in digitale Si
gnale umgewandelt werden, die in einem Mikroprozessor
ausgewertet werden. Der Mikroprozessor kann dann die
Kurve für den gemessenen Aufbau des Spulenstromes mit
einer oder mehreren Referenzkurven vergleichen. Dadurch
wird eine Überwachung des gesamten Kurvenverlaufs er
reicht. Eine von der Sollkurve abweichende Kurvenform
erlaubt es, Rückschlüsse dahingehend zu ziehen, ob eine
Abweichung im magnetischen Kreis oder in der elektri
schen Schaltung vorliegt.
Vorzugsweise vergleicht man direkt aufeinander folgende
Stromanstiege miteinander. Damit gewinnt man zusätzlich
eine Information darüber, ob der Aufbau des Magnetfel
des symmetrisch erfolgt.
Die Aufgabe wird auch durch eine elektromagnetische
Durchflußmesseranordnung der eingangs genannten Art da
durch gelöst, daß die Überprüfungseinrichtung Mittel
aufweist, die nach einem Umschalten der Stromrichtung
mindestens einen Parameter des Anstiegs des Stromes in
der Spulenanordnung ermitteln und mit einem Vorgabewert
vergleichen.
Wie oben im Zusammenhang mit dem Verfahren ausgeführt,
ist der Anstieg des Stromes nach dem Umschalten der
Stromrichtung in der Spulenanordnung ein signifikantes
Merkmal einer jeden Durchflußmesseranordnung. Dieses
Merkmal bleibt, solange sich die Durchflußmesseranord
nung nicht verändert, ebenfalls unverändert. Abweichun
gen deuten auf einen Fehler oder zumindest auf eine Un
genauigkeit hin. Wenn man den Anstieg oder einen davon
abhängigen Parameter mit einem Vorgabewert vergleicht,
kann man zuverlässig und vor allem frühzeitig Fehler
erkennen.
Vorzugsweise weist die Überprüfungseinrichtung einen
Zeitzähler auf und als Parameter dient eine Anstiegs
zeit. Damit wird zwar nur eine einzige Größe bei jedem
Stromanstieg ermittelt. Diese ist aber zuverlässig ge
nug, um eine aussagekräftige Überprüfung oder Überwa
chung zu ermöglichen.
Vorzugsweise weist die Überprüfungseinrichtung einen
Komparator auf, der den Strom oder eine davon abgelei
tete Größe mit einem Vorgabewert vergleicht und der mit
dem Zeitzähler verbunden ist. Der Komparator triggert
also den Zeitzähler dann, wenn der Strom (bzw. eine da
mit zusammenhängende Spannung) einen festen Vorgabewert
erreicht. Der Zeitzähler hört dann auf zu zählen und
hat dann sozusagen die Zeitdauer bestimmt, die der
Strom für seinen Anstieg benötigt hat.
Vorteilhafterweise ist der Zeitzähler mit einer Kon
trolleinheit verbunden, die eine Fehlermeldung erzeugt,
wenn die ermittelte Zeit um mehr als eine vorbestimmte
Differenz von einem Vorgabewert abweicht. Eine exakte
Übereinstimmung der Anstiegszeit wird sich nur in den
seltensten Fällen erreichen lassen. Ein kleiner Tole
ranzbereich ist zugelassen. Wenn allerdings die einzel
nen Zeiten außerhalb dieses Toleranzbereichs liegen,
wird ein Fehler festgestellt.
Bevorzugterweise ist in Reihe mit der Spulenanordnung
ein elektrischer Widerstand angeordnet, dessen tempera
turabhängiges Widerstandsverhalten umgekehrt proportio
nal zu dem der Spulenanordnung ist. Damit kann man Tem
peratureinflüsse auf den Spulenstrom kompensieren. Die
Überprüfung kann also innerhalb eines größeren Tempera
turbereichs mit einer höheren Genauigkeit arbeiten.
Vorzugsweise ist eine Zusatzspannungsversorgungsein
richtung vorgesehen, die über einen Umschalter mit der
Versorgungseinrichtung verbunden ist. Nach dem Wechsel
der Stromrichtung wird also zunächst einmal die Zusatz
spannungsversorgungseinrichtung mit einer höheren Span
nung verwendet, um den Spulenstrom aufzubauen. Erst
wenn der Spulenstrom einen vorbestimmten Wert erreicht
hat, wird wieder auf "normale" Versorgungsspannung zu
rückgeschaltet. In diesem Fall kann man auch das Um
schalten auf die Zusatzspannungsversorgungseinrichtung
als Startzeitpunkt für den Zeitzähler verwenden.
Auch ist bevorzugt, daß die Anordnung einen Ana
log/Digital-Wandler aufweist, der die analogen Werte im
Verhältnis zu einer Referenzspannung festlegt, deren
Wert auch als Ausgangspunkt für die Festlegung von Spu
lenstrom und Spulenversorgungsspannung verwendet wird.
Dadurch kann man ein konstantes Verhältnis zwischen der
Referenzspannung des Analog/Digital-Wandlers, dem Spu
lenstrom und der Spulenversorgungsspannung erhalten.
Auf diese Weise erhält man eine hohe Meßgenauigkeit,
ohne daß größere Ansprüche in Bezug auf die Stabilisie
rung der Referenzspannung, des Spulenstromes oder der
Spulenversorgungsspannung gestellt werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten
Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung
näher beschrieben. Hierin zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform mit einer Zusatz-
Spulenversorgungsspannung,
Fig. 3 einen Kurvenverlauf für den Strom durch einen
Stromregler,
Fig. 4 den gleichen Kurvenverlauf, nur über eine
kürzere Zeitperiode und
Fig. 5 die Gegenüberstellung von zwei Stromverläu
fen.
Fig. 1 zeigt einen elektromagnetischen Durchflußmesser
1 mit einem Meßrohr 2, das senkrecht zur Zeichenebene
durchströmt wird. Das Meßrohr 2 ist elektrisch iso
liert. Senkrecht zur Strömungsrichtung ist eine Spulen
anordnung aus zwei Spulen 3, 4 angeordnet, die ein Ma
gnetfeld zur Durchströmungsrichtung erzeugen, wenn die
Spulen 3, 4 von Strom durchflossen werden. Im Meßrohr 2
sind Meßelektroden 5, 6 und Erdungselektroden 7, 8 vor
gesehen. Die Meßelektroden 5, 6 sind so angeordnet, daß
sie eine Potentialdifferenz oder Spannung senkrecht zur
Durchströmungsrichtung und senkrecht zum Magnetfeld er
fassen. In an sich bekannter Weise steigt die Spannung
zwischen den Elektroden 5, 6 mit zunehmender Geschwin
digkeit des Fluids im Meßrohr 2 und mit zunehmendem Ma
gnetfeld an.
Die Spulen 3, 4 sind in Reihe geschaltet und werden aus
einer Spannungsquelle 9 mit einer Spannung Vnom ver
sorgt, wobei die Richtung des Spulenstromes durch eine
H-Brückenschaltung mit vier Schaltern 10-13 bestimmt
wird, wobei jeder Schalter von einer Freilaufdiode 14-
17 geschützt ist. Wenn der Strom im Gegenuhrzeigersinn
(bezogen auf Fig. 1) durch die Spulenanordnung 3, 4
fließen soll, dann werden die Schalter 10, 13 geschlos
sen. Die Schalter 11, 12 bleiben offen. Wenn die Strom
richtung umgekehrt werden soll, werden die Schalter 11,
12 geschlossen und die Schalter 10, 13 geöffnet.
Der Spulenstrom wird von einem Stromregler 18 geregelt,
der einen konstanten Strom durch die Spulenanordnung
sicherstellen soll. Der Strom I durch die Spulenanord
nung 3, 4 wird dann über einen Meßwiderstand 19 gelei
tet. Die gemessene Spannung über den Meßwiderstand wird
einem Komparator 20 zugeführt, dessen anderem Eingang
eine konstante Spannung zugeführt wird, die aus einem
Spannungsteiler aus drei Widerständen 21, 22, 23 gewon
nen wird, an deren Eingang 24 eine Referenzspannung
Vref anliegt. Der Ausgang des Komparators 20 ist mit
einem Zeitgeber 25 verbunden. Der Zeitgeber 25 ist dar
über hinaus mit einer nicht näher dargestellten Steuer
schaltung verbunden, die die Betätigung der Schalter
10-13 steuert.
Im übrigen sind die Meßelektroden 5, 6 mit einem Diffe
renzverstärker 27 verbunden, dessen Ausgang mit einem
Analog/Digital-Wandler 28 verbunden ist. Der Ana
log/Digital-Wandler 28 wird von der gleichen Referenz
spannungsquelle 24 gespeist, wie der Spannungsteiler
21-23 auch. Er gibt an seinem Ausgang 29 digitale Werte
für den ermittelten Durchfluß aus.
Wenn die Schalter 10-13 betätigt werden, also die Rich
tung des Stromes I durch die Spulenanordnung 3, 4 umge
kehrt wird, dann fängt der Zeitzähler 25 an, die Zeit
zu zählen oder zu messen. Diese Zeitzählung wird solan
ge fortgesetzt, bis die Spannung über den Meßwidertand
19 gleich der Spannung über die Widerstände 22, 23 ist.
Zu diesem Zeitpunkt gibt der Komparator 20 ein Signal
an den Zeitzähler 25, der aufhört zu zählen und die er
mittelte Zeit an seinem Ausgang 26 ausgibt.
Die ausgegebene Zeit wird verglichen mit einer früher,
beispielsweise bei der Inbetriebnahme der Durchflußmes
seranordnung ermittelten Zeit. Im ungestörten Betrieb
sollte die aktuell ermittelte Zeit gleich der früher
ermittelten Zeit sein und allenfalls ganz kleine Abwei
chungen innerhalb eines Toleranzbereichs aufweisen.
Falls dies nicht der Fall ist, deutet dies auf eine
Veränderung des Durchflußmessers hin, die einen Fehler
beim Meßergebnis bedeuten könnte.
Um eine Temperaturschwankung zu kompensieren, kann man
in Reihe mit den Spulen 3, 4 noch einen Widerstand mit
negativen Temperaturkoeffizienten anordnen (nicht dar
gestellt). Damit bleibt der elektrische Widerstand des
Strompfades von der Spannungsquelle 9 zum Meßwiderstand
19 im wesentlichen gleich, unabhängig von der Tempera
tur, so daß hierdurch keine Änderungen bewirkt werden.
Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform. Die
Spulenanordnung 30 ist mit der jetzt nur noch schema
tisch dargestellten H-Brücke 32 verbunden, die zwischen
der Spannungsquelle 31, die eine Normalspannung Vnom
abgibt, und dem Meßwiderstand 35 geschaltet ist, der
seinerseits mit Masse verbunden ist. Die Widerstände
38-40 entsprechen den Widerständen 21-23. Der Kompara
tor 36 entspricht dem Komparator 20 und der Zeitgeber
46 entspricht dem Zeitgeber 25.
In Abwandlung zu der Ausgestaltung nach Fig. 1 ist nun
eine Zusatzspannungsversorgung 44 hinzugekommen, die
eine Zusatzspannung Vboost liefert. Diese Zusatzspan
nungsversorgung 44 wird über einen Umschalter 33 auf
die H-Brücke 32 gegeben und zwar von einem Zeitpunkt,
an dem die Stromrichtung umgekehrt wird, bis zu einem
Zeitpunkt, wo der Strom einen vorbestimmten Betrag wie
der erreicht hat. Die Zusatzspannung Vboost ist höher
als die Normalspannung Vnom, so daß der Anstieg des
Stromes schneller erfolgt.
Der Stromregler 34 wird, genau wie bei der Ausgestal
tung nach Fig. 1 auch, von einer Referenzspannung über
den Widerstand 40 des Spannungsteilers 37 geregelt.
Diese Spannung dient als Referenz.
Zusätzlich wird die Spannung über den Widerstand 40 ei
nem weiteren Operationsverstärker 43 zugeführt, dessen
Ausgang mit der Zusatzspannungsversorgungseinrichtung
44 verbunden ist. Der andere Eingang des Operationsver
stärkers 43 ist mit dem Mittelabgriff eines Spannungs
teilers aus zwei Widerständen 41, 42 verbunden, der
zwischen dem Ausgang 45 der Zusatzspannungsversorgungs
einrichtung 44 und Masse angeordnet ist. Damit regelt
der Ausgang des Operationsverstärkers 43 die Zusatz
spannungsversorgungseinrichtung 44, die man auch als
"Boost-Generator" bezeichnen kann.
Der Ausgang des Komparators 36 triggert nicht nur den
Zeitzähler 46, sondern auch den Schalter 33, so daß in
der Zeit nach dem Umschalten nicht nur die Zeitdauer
ermittelt wird, die notwendig ist, damit der Strom sei
nen vorbestimmten Wert erreicht, sondern in dieser Zeit
auch eine verstärkte Spannung verwendet wird. Diese
verstärkte Spannung hat darüber hinaus den Vorteil, daß
sie relativ genau ist. Alle Spannung werden nämlich auf
die Referenzspannung Vref bezogen.
Der Zeitzähler 46 ermittelt, wie gesagt, die Zeitdauer,
die für den Anstieg des Spulenstromes nach dem Umpolen
notwendig ist. Diese Zeit ist ein Maß für die elektri
schen und magnetischen Eigenschaften des gesamten Sy
stems. Diese Zeitdauer ist einzigartig für ein spezifi
sches System, eine Art "Fingerabdruck".
Dadurch, daß man für die Regelung des Spulenstromes und
der Zusatzspannungsversorgungseinrichtung 44 die glei
che Referenzspannung Vref als Basis verwendet, kann ein
festes und präzises Verhältnis zwischen der Zusatzspan
nung und dem Spulenstrom erreicht werden. Wenn man
gleichzeitig diese Referenzspannung zur Steuerung des
Analog/Digital-Wandlers 28 (Fig. 1) verwendet, dann
können sehr genaue Messungen erzielt werden. Die Meßge
nauigkeit des Durchflußmessers wird verbessert und
gleichzeitig kann man eine Überwachung der elektrischen
und magnetischen Kreise des Durchflußmessers durchfüh
ren.
Fig. 3 zeigt den Kurvenverlauf des Stromes I durch den
Meßwiderstand 19 in Fig. 1. Beim Umpolen der Stromrich
tung werden die Spulen 3, 4 zunächst versuchen, den
Strom mit seiner bisherigen Stärke zu halten. Aufgrund
der Freilaufdioden 14-17 wird der Strom durch den Meß
widerstand 19 kurz das Vorzeichen wechseln, wobei der
Spulenstrom abfällt und die Richtung wechselt.
Fig. 4 zeigt die gleiche Kurve 47 in einem vergrößerten
Maßstab, d. h. für einen kürzeren Zeitraum. Da der An
stieg des Spulenstromes einer bestimmten physikalischen
Gesetzmäßigkeit folgt, ist der Zeitraum T ein Maß, das
mit ausreichender Zuverlässigkeit und Bestimmtheit Aus
kunft über den Anstieg des Spulenstromes gibt. Dieser
Zeitraum T sollte bei jedem Umschalten gleich sein oder
nur um einen kleinen Differenzbetrag von einem Sollwert
abweichen.
Natürlich kann man auch mehrere Messungen vornehmen und
die Kurve 47 Punkt für Punkt aufnehmen, was zweckmäßi
gerweise mit einem nicht näher dargestellten Mikropro
zessor geschieht. Damit kann man nicht nur den Parame
ter T ermitteln, sondern tatsächlich eine Kurvenform
vergleichen.
In Fig. 5 sind zwei Kurven dargestellt, von denen die
Kurve 47 bei fehlerfreiem Durchflußmesser erzeugt wird.
In der Kurve 48 ist der Anstieg zu schnell, d. h. die
Zeit TF ist zu kurz. Die Kurve 47 ist mit ihrer An
stiegszeit T noch einmal miteingezeichnet, um die Un
terschiede deutlich zu machen.
Die Erfindung kann außerdem mit mehreren stabilisierten
Spannungen ausgeführt werden, die dann allerdings nur
um relativ kleine Beträge (wenige Mikrovolt) voneinan
der abweichen dürfen.
Claims (17)
1. Verfahren zum Überprüfen eines elektromagnetischen
Durchflußmessers mit einem Meßrohr und einer Spu
lenanordnung zur Erzeugung eines Magnetfeldes senk
recht zur Durchflußrichtung durch das Meßrohr, bei
der periodisch die Stromrichtung geändert wird, da
durch gekennzeichnet, daß man nach der Änderung der
Stromrichtung mindestens einen Parameter des An
stieges des Stromes ermittelt und diesen mit einem
Referenzwert vergleicht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Überprüfung während des Messens eines
Durchflusses stattfindet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Referenzwert am Durchflußmesser
selbst zu einem früheren Zeitpunkt ermittelt wurde.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß als Parameter eine Zeitspanne
verwendet wird, die zwischen zwei vorbestimmten
Stromwerten verstreicht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß als Parameter eine Zeitspanne
verwendet wird, die zwischen dem Umschalten der
Stromrichtung und dem Erreichen eines vorbestimmten
Stromwertes verstreicht.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß nach dem Umschalten eine erhöh
te Spannung verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Versorgungsspannung der
Spulenanordnung ratiometrisch im Verhältnis zu ei
ner Referenzspannung geregelt wird, die auch zur
Ermittlung des Parameters verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß man als Parameter die Kurven
form des Stromanstiegs verwendet.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Kurvenform durch zu vorbestimmten Zeit
punkten ermittelte Stromwerte bildet.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß man direkt aufeinander folgende
Stromanstiege miteinander vergleicht.
11. Elektromagnetische Durchflußmesseranordnung mit ei
nem Meßrohr, einer Spulenanordnung zur Erzeugung
eines Magnetfeldes im wesentlichen senkrecht zur
Durchflußrichtung durch das Meßrohr, einer Elektro
denanordnung im wesentlichen senkrecht zur Durch
flußrichtung und zum Magnetfeld, einer Versorgungs
einrichtung für die Spulenanordnung, die eine
Stromrichtungsumschaltanordnung aufweist, und einer
Überprüfungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet,
daß die Überprüfungseinrichtung Mittel (25, 46)
aufweist, die nach einem Umschalten der Stromrich
tung mindestens einen Parameter (T) des Anstiegs
des Stromes in der Spulenanordnung (3, 4, 30) er
mitteln und mit einem Vorgabewert vergleichen.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Überprüfungseinrichtung einen Zeitzähler
(25, 46) aufweist und als Parameter eine Anstiegs
zeit (T) dient.
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Überprüfungseinrichtung einen Komparator
(20, 36) aufweist, der den Strom oder eine davon
abgeleitete Größe mit einem Vorgabewert vergleicht
und der mit dem Zeitzähler (25, 46) verbunden ist.
14. Anordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Zeitzähler (25, 46) mit einer
Kontrolleinheit verbunden ist, die eine Fehlermel
dung erzeugt, wenn die ermittelte Zeit (T) um mehr
als eine vorbestimmte Differenz von einem Vorgabe
wert abweicht.
15. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, da
durch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Spulen
anordnung (3, 4; 30) ein elektrischer Widerstand
angeordnet ist, dessen temperaturabhängiges Wider
standsverhalten umgekehrt proportional zu dem der
Spulenanordnung (3, 4; 30) ist.
16. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, da
durch gekennzeichnet, daß eine Zusatzspannungsver
sorgungseinrichtung (44) vorgesehen ist, die über
einen Umschalter (33) mit der Versorgungseinrich
tung (32) verbunden ist.
17. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, da
durch gekennzeichnet, daß sie einen Analog/Digital-
Wandler (28) aufweist, der die analogen Werte im
Verhältnis zu einer Referenzspannung (Vref) fest
legt, deren Wert auch als Ausgangspunkt für die
Festlegung von Spulenstrom und Spulenversorgungs
spannung verwendet wird.
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