NL8104463A

NL8104463A - Werkwijze en inrichting voor de compensatie van de stoorgelijkspanningen in de elektrodeketen bij de magnetisch-induktieve doorstroommeting.

Info

Publication number: NL8104463A
Application number: NL8104463A
Authority: NL
Original assignee: Flowtec Ag
Priority date: 1980-10-02
Filing date: 1981-09-30
Publication date: 1982-05-03
Also published as: NL186112C; NL186112B; DE3132471A1; SE448401B; US4422337A; CH655794A5; GB2084740A; IT8124058A0; FR2491619B1; GB2084740B; IT1139458B; DE3132471C2; SE8105806L; DD201728A5; FR2491619A1

Description

-1- 22106/JF/mv *' ^ *

Korte Aanduiding: Werkwijze en inrichting voor de compensatie van de stoorgelijkspanningen in de elektrodeketen bij de mag-netisch-induktieve doorstroommeting.

5 De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het compenseren van de stoorgelijkspanningen in de elektrodeketen bij de magnetisch-induk-tieve doorstroommeting met periodiek omgepoold magnetisch gelijkveld, waarbij het benuttingssignaal wordt verkregen, doordat de signaalspanning na elke ompoling van het magneetveld telkens bij tegengesteld gepoolde 10 waarden van het magneetveld gedurende een aftasttijdinterval afgetast en opgeslagen wordt en het verschil van de opgeslagen aftastwaarden wordt gevormd en waarbij in een op elk aftasttijdinterval volgend compensatie-tijdinterval door aftasting en opslag van de signaalspanning een in tegengestelde zin op de signaalspanning gesuperponeerde compensatiespan-15 ning wordt opgewekt, welke de signaalspanning binnen het compensatietijd-interval op de waarde nul compenseert en tot het volgende compensatietijd-interval wordt behouden, alsmede op een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze.

Een werkwijze van deze soort is bekend uit het West-Duitse auslege-20 schrift 2.744.845. Het verschil van de bij tegengestelde waarden van het magneetveld gewonnen aftastwaarden resulteert in een benuttingssignaal, dat vrij is van constante stoorgelijkspanningen, die zoals bekend bij de magnetisch-induktieve doorstroommeting het duizendvoudige van het benuttingssignaal kunnen bereiken. Door de vorming en superponering van de 25 compensatiespanning worden aanvullend ook lineaire veranderingen van de stoorgelijkspanning in de tijd tussen de op elkaar volgende aftasttijd-intervallen gecompenseerd en bovenal wordt verhinderd, dat de voor de verwerking van de signaalspanning toegepaste versterker-en aftrekschakelingen als gevolg van de langzaam tot een zeer grote waarde opbouwende stoor-30 gelijkspanningen worden overstuurd.

Bij deze bekende werkwijze ligt elk -compensatietijdinterval in een magneetveldpauze, die telkens tussen twee op elkaar volgende deelperioden is ingevoegd, waarin het magneetveld zijn tegenovergestelde waarde aanneemt. De voor de vorming van de compensatiespanning afgetaste signaal-35 spanning is derhalve de zuivere stoorspanning. Het magneetveld dient derhalve periodiek tussen drie waarden te worden omgeschakeld, waarbij de magneetveldpauzen en de daarin vervatte compensatietijdintervallen niet voor de bewaking van de doorstroming kunnen worden benut.

A 1 n i L fi 3 l -2- 22106/JF/mv

Op soortgelijke wijze geschiedt bij een uit het West-Duitse aus-legeschrift 2.410.407 bekende werkwijze een compensatie van veranderingen in de tijd van de stoorgelijkspanningen door het vormen van een compensa-tiespanning, die in tegengestelde zin op de signaalspanning wordt gesu-5 perponeerd. Bij deze bekende werkwijze wordt het magneetveld tussen twee verschillende waarden heen en weer geschakeld, waarbij de ene waarde nul kan zijn. In dit geval liggen in elke deelperiode waarin het magneetveld de kleinere waarde (respectievelijk de waarde nul) heeft twee compen-satietijdsintervallen telkens bij het begin en aan het einde van de deelpe-10 riode en tussen deze beide compensatietijdsintervallen ligt een aftastijds-interval, waarin slechts de sinds de laatste compensatie.optredende stoorgelijkspanningsverandering afgetast en opgeslagen wordt. In de andere deelperiode treedt daarentegen geen compensatie op, maar slechts een aftasting en het opslaan van de gecompenseerde signaalspanning, die gelijk 15 is aan de som van het benüttingssignaal en de stoorgelijkspanningsverande-ring. Deze werkwijze omvat in de tijd gezien een asymmetrie en de opgeslagen aftastwaarden, waarvan het verschil wordt gevormd, hebben onder-scheidelijke orden van grootten.

Het doel van de uitvinding is te voorzien in een werkwijze voor de 20 compensatie van de stoorgelijkspanningen bij de magnetisch-induktieve doorstroommeting, welk de grootst mogelijk benutting van de beschikbare tijd voor de bewaking van het doorstromen mogelijk maakt en een in verhouding tot het vermogensgebruik een groot benüttingssignaal afgeeft, waarbij de aan de verschilvorming onderworpen opgeslagen aftastwaarden van gelijke 25 orde van grootte zijn.

Volgens de uitvinding wordt dit verwezenlijkt, doordat elk compen-satietijdsinterval binnen het met het ingeschakelde magneetveld overeenkomende tijdsinterval ligt,waarin ook het voorafgaande aftasttijdinterval ligt.

30 Bij de werkwijze volgens de uitvinding treedt op volkomen regelmatige wijze in elk met de ene, respectievelijk de andere waarde van het magneetveld overeenkomende deelperiode allereerst een aftasting en opslag van de gecompenseerde signaalspanning en aansluitend een compensatie van de signaalspanning op de waarde nul op. Derhalve bevat de compensatiespanning 35 ook het benüttingssignaal op het compensatietijdstip. Aangezien deze compensatiespanning in het af. te tasten interval van de volgende deelperiode op de dan geldende signaalspanning blijft gesuperponeerd, . wordt in elk aftasttijdinterval voor de vorming van de opgeslagen aftastwaarde een 8104463 *· -Λ -3- 22106/JF/mv spanning afgetast, die de som van het benuttingssignaal in een compensatie tijdsinterval en in het daarop volgende aftasttijdinterval bevat. Op deze wijze wordt het compensatietijdinterval voor het winnen van het meetwaardesignaal en ter bewaking van de doorstroming benut. Daarbij zijn 5 de opgeslagen aftastwaarden, waarvan het verschil wordt gevormd, van gelijke orde van grootte. Deze werkwijze is in het bijzonder geschikt, wanneer het magneetveld zonder pauzen tussen twee tegengestelde waarden heen en weer wordt geschakeld, zodat ook geen magneetveldpauze voor de bewaking van de doorstroming verloren gaan.

10 Een voordelige uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat aan het begin van elk aftasttijdinterval kortstondig een ogenblikkelijke waardeaftasting en opslag van de signaal-spanning zonder integratie optreedt en de afgetaste signaalspanning slechts in het resterende deel van aftasttijdinterval aan het integrerend opslagor-15 gaan wordt gelegd.

Door deze uitvoeringsvorm wordt de aanspreektijd wezenlijk verkort, zodat ook zeer snelle doorstroomveranderingen ogenblikkelijk worden gedetecteerd en weergegeven.

Een bijzonder voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is 20 dat door de wijze van signaalvorming grote invloed van een op het benut-tingsignaal gesuperponeerdestoorwisselspanning kan worden opgeheven, zonder dat een gedefinieerde betrekking tussen de duur van het aftasttijdinterval en de periode van de stoorwisselspanning behoeft te bestaan.

Een voorkeursuitvoeringsvorm van een inrichting voor het uitvoeren 25 van dei laatstgenoemde uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding voor de induktieve doorstroommeting van een in een buisleiding stromende electrisch geleidende vloeistof, met een magneetveldopwekker, die een in de buisleiding loodrecht op de stromingsrichting staand i periodiek omgepoold magneetveld opwekt, twee in de buis- 30 leiding aangebrachte elektroden, die met de ingangen van een meetverster-ker zijn verbonden, aftast- en opslagschakelingen, die op de uitgang van een meetversterker zijn aangesloten en door een stuurinrichting zodanig worden bestuurd, dat deze de uitgangsspanning van de meetversterker bij aan elkaar gelijke induktiewaarden met tegengesteld voorteken af-35 tasten en de aftastwaardai tot de volgende aftasting opslaan, een schakeling voor het vormen van het verschil van de opgeslagen aftastwaarden en met een in de regelkefcen tussen de uitgang en de ingang van de meetversterker aangebrachte opslaande regelschakeling, die in elk compensatie- 8104463 -4- 22106/JF/mv t . t * * tijdinterval met de uitgang van de meetversterker wordt verbonden, een de uitgangsspanning van de meetversterker op de waarde nul regelende com-pensatiespanningswaarde vormt en deze compensatiespanningswaarde tot het volgende compensatietijdinterval in stand houdt, heeft volgens de uit-5 vinding het kenmerk, dat elke aftast- en opslagschakeling integrerend RC-lid bevat, waaraan de signaalspanning door middel van een voor de duur van het respectieve aftasttijdinterval. gesloten schakelaar wordt gelegd en dat aan de weerstand van elk RC-lid een schakelaar parallel is geschakeld, 10 welke aan het begin van elk van de respectieve aftasttijdintervallen kortstondig wordt gesloten.

Verdere kenmerken en voordelen van de uitvinding blijken uit de volgende beschrijving van een uitvoeringsvoorbeeld aan de hand van de tekening, waarin: 15 Fig. 1 het blokschema van een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze is;

Fig. 2 tijddiagrammen van signalen die op verschillende punten van de inrichting van fig. 1 optreden, laat zien;

Fig. 3 verdere tijdsdiagrammen van signalen ter verklaring van de 20 werking van de inrichtingen van fig. 1 en 4 toont;

Fig. 4 een gewijzigde uitvoeringsvorm van de inrichting van fig.

1 laat zien;

Fig. 5 tijdsdiagrammen voor de verklaring van de werking van inrichting van fig. 4 bij de aanwezigheid van een stoorwisselspanning toont; en 25 Fig. 6 tijddiagrammen voor de verklaring van een verdere wijziging van de werkwijze volgens de uitvinding laat zien.

Fig. 1 toont schematisch een inwendig geïsoleerde buis 1, waardoor een electrisch geleidende vloeistof loodrecht op het vlak van de tekening stroomt. Een magneetveldspoel 2, die met het oog op de symmetrie in twee 30 gelijke, aan beide zijden van de buis 1 aangebrachte helften is onderverdeeld, werkt in de buis een loodrecht op de buisas gericht magneetveld H op. In het inwendige van de buis 1 zijn twee elektroden 3 en 4 aangebracht, waarvan een geïnduceerde spanning kan worden afgenomen, welke evenredig is met de gemiddelde doorstroomsnelheid van de electrisch geleidende 35 vloeistof door het magneetveld. Een spoelstuurschakelïng 5 stuurt de door de magneetveldspoel 2 vloeiende stroom in afhankelijkheid van een stuursignaal, dat door de uitgang 6a van een stuurschakeling 6 wordt geleverd en naar de stuuringang 5a wordt toegevoerd. De elektroden 3 en 4 zijn met 8104463

f J

-5- 22106/JF/mv beide ingangen van een verschilversterker 7 verbonden. De verschilversterker 7 heeft een kleine versterking, zodat deze ook door grote stoor-spanningen (in een kenmerkend geval - 1 V) niet kan worden overstuurd.

De uitgang van de verschilversterker 7 is met een ingang van een 5 somraeerschakeling 8 verbonden, op de uitgang waarvan de ingang van een versterker 9 met de versterkingsfaktor v is aangesloten.

Op de uitgang van de versterker 9 zijn parallel 2 aftaste en op-slagschakelingen 10 en 11 aangesloten. Ter vereenvoudiging is aangegeven, dat de aftast- en opslagschakeling 10 een schakelaar S1 bevat, die door 10 een door de uitgang 6b van de stuurschakeling 6 geleverde stuursignaal wordt bekrachtigd. Wanneer de schakelaar S1 is gesloten, verbindt deze een in serie met een weerstand R1 liggende opslagcondensator C1 met de uitgang van de versterker 9, zo dat de opslagcondensator C1 op een spanning wordt opgeladen, die van de uitgangsspanning van de versterker 15 9 afhangt. De schakelingselementen R1, C1 vormen te. zamen een integratie- orgaan, dat de uitgangsspanning van de versterker 9 gedurende de sluit-tijd van de schakelaar S1 integreert. Wanneer de schakelaar SI wordt geopend, staat de op de condensator C1 opgeslagen aftastwaarde tot het daarop volgend sluiten van de schakelaar S1 aan de uitgang van de aftast-20 en opslagschakeling 10 ter beschikking. Om te verhinderen dat de condensator C1 na het openen van de schakelaar S1 kan ontladen, kan na de uitgang van de aftast- opslagschakeling 10 op de gebruikelijke wijze een impe-dantieomzetter zijn geschakeld; dit is .ter vereenvoudiging van de tekening niet weergegeven.

25 Op dezelfde wijze bevat de aftast- en opslagschakeling 11 een schakelaar S2, die door een door de uitgang 6c van de stuurschakeling 6 geleverde stuursignaal wordt gesloten, alsmede een opslagcondensator C2, die te zamen met een weerstand R2 een integratieorgaan vormt, dat de uitgangsspanning van de versterker 9 gedurende de sluittijd van de 30 schakelaar S2 integreert. De na het openen van de schakelaar S2 bereikte laadspanning van de condensator C2 staat tot het volgende sluiten van de schakelaar S2 aan de uitgang van de aftast- en opslagschakeling 11 ter beschikking, waarna eveneens een niet weergegeven impedantieomzetter kan zijn geschakeld.

35 De uitgangen van de beide aftast- en opslagschakelingen 10, 11 zijn met de beide ingangen van een aftrekschakeling 12 verbonden, die aan de uitgang 13 een signaal U levert, dat met het verschil van de in de aftast- en opslagschakeling 10, 11 opgeslagen aftastwaarden overeenkomt.

8104463 -6- 22106/JF/mv

Het uitgangssignaal U vormt het meetwaardesignaal, dat een maat voor de gemiddelde doorstromingssnelheid in de buis 1 is.

Op de uitgang van de versterker 9 .is buitendien de inverteerde ingang van een operationele versterker 14 aangesloten, waarvan de niet 5 inverterende ingang, die als referentieingang dient, aan massa is gelegd.

Op de uitgang van de operationele versterker 14 is een verdere aftasten opslagschakeling 15 aangesloten, welke een schakelaar S3, een opslag-condensator C3 en een weerstand R3 bevat. De schakelaar S3 wordt door het door de uitgang 6d van de stuurschakeling 6 geleverde stuursignaal bekrachtigd.

10 De uitgang van de aftastr en opslagschakeling 15 is met de tweede ingang van de sommeerschakeling 8 verbonden.

De diagrammen A, B, C, D, E, F, G van fig. 4 tonen het verloop in de tijd van signalen die op de met de dezelfde letters aangegeven schakelingspunten van fig. 1 optreden.

15 In fig. 2 is de duur van een volledige meetcyclus, die gelijk is aan een periode van het door de spoel 2 opgewekte magnetische wisselveld, in zes gelijke deeltijden I, II, III, IV, V, VI onderverdeelt, welke op de tijdstippen t^, t^, tg, tg, t^, t^ beginnen. De deeltijdVI eindigt op het tijdstip tg, dat samenvalt met het begintijdstip tg’ van de volgende 20 meetcyclus. Op overeenkomstige wijze zijn de deeltijden van deze volgende meetcyclus met I’, II’, II’, IV, V’, VI’ en de eindtijdstippen ervan met ty, tg’, tg», ty, tg’, tg’ aangeduid.

De diagrammen A, B, C, D tonen de door de stuurschakeling 6 afgegeven stuursignalen, die of de signaalwaarde 1 of de signaalwaarde 0 aannemen.

25 Bij de aan de schakelaars S1, S2, S3 liggende stuursignalen B, C, D betekent de signaalwaarde 1 het sluiten van de schakelaars, dus de aftastfase, en de signaalwaarde 0 het openen van de schakelaars, dus de houdfase.

Het naar de spoelstuurschakeling 5 toegevoerde stuursignaal A heeft gedurende de deeltijden I, II, III de signaalwaarde 1 en gedurende de 30 deeltijden IV, V, VI de signaalwaarde 0. De spoelstuurschakeling 5 is zo uitgevoerd, dat deze bij.de signaalwaarde 1 het stuursignaal een gelijkstroom met constante grootte in de ene richting en bij de signaalwaarde 0 het stuursignaal van de gelijke stroom met dezelfde grootte, echter in tegengestelde richting door de magneetspoel 2 stuurt. De spoelstuurscha-35 keling 5 bevat een stroomregelaar, die de stroom bij elke polariteit op de gelijke constante waarde +Im respectievelijk -Im regelt. Het verloop van de door de magneetveldspoel 2 vloeiende stroom is in diagram E weergegeven. Als gevolg van de induktiviteit van de magneetveldspoel bereikt 8104463 _ Ο Λ -7- 22106/JF/mv de stroom na elke omschakeling de constante waarde Im met de tegengestelde polariteit slechts met een bepaalde vertraging. In het diagram E is aangenomen, dat de op het tijdstip tg aangevangen omschakeling van de negatieve naar de positieve waarde van de geregelde positieve waarde 5 +¾ binnen de deeltijd I wordt bereikt, zodat gedurende de totale duur van de deeltijden II en III de stroomwaarde +Im bestaat. Op overeenkomstige wijze wordt bij de op het tijdstip t^ aangevangen omschakeling van de positieve naar de negatieve waarde de constante negatieve waarde -Im binnen de deeltijd IV bereikt, zodat de stroomwaarde -1^ tijdens 10 de totale duur van de deeltijden V en VI bestaat.

Het magneetveld H vertoont het zelfde verloop in de tijd als stroom I.

De schakelaar S1 van de aftast- en opslagschakeling 10 wordt door het stuursignaal B in elke meetcyclus voor de duur van de deeltijd II gesloten. De aftast- en opslagschakeling 10 tast derhalve de uitgangsspan-15 ning van de versterker 9 in het middelste derde van de positieve deelperio-de van het magneetveld H af en slaat de in deze deeltijd geïntegreerde aftastwaarde op.

De schakelaar S2 van de aftast- en opslagschakeling 11 wordt door het stuursignaal C in elke meetcyclus voor de duur van de deeltijd V gesloten, 20 zodat de aftast- en opslagschakeling 11 de uitgangsspanning van de versterker 9 in de het middelste derde van de negatieve deelperiode van het magneetveld H aftast en de in deze deeltijd geïntegreerde aftastwaarde opslaat.

De schakelaar S3 van de aftast- en opslagschakeling 15 wordt door 25 het stuursignaal D in elke meetcyclus voor de duur van de deeltijden III en VI geslhten, dat wil zeggen direct in aansluiting op de door het sluiten van de schakelaars S1 en S2 bepaalde aftasttijdintervallen.

Wanneer de schakelaar S3 is gesloten, bestaat een gesloten regelketen van de uitgang van de versterker 9 via de operationele versterker 14, 30 de aftast- en opslagschakeling 15 en de sommeerschakeling 8 naar de ingang van de versterker 9. Deze regelketen brengt de spanning aan de inverteerde ingang van operationele versterker 14, dat wil zeggen de uitgangsspanning van de versterker 9 op de aan de niet geïnverteerde ingang liggende referen-tiepotentiaal, dus de massapotentiaal. De uitgang van de aftast- en op-35 slagschakeling 15 neemt derhalve in elk door sluiting van de schakelaar S3 bepaalde compensatietijdinterval, dat wil zeggen in elke deeltijd III en VI van elke meetcyclus een compensatiespanning aan, die de aan de andere ingang van de sommeerschakeling 8 gelijktijdig liggende, 8104463 _ f' $ -8- 22106/JF/mv door de uitgang van de verschilversterker 7 geleverde signaalspanning üf tegengesteld gelijk is, zodat de uitgangsspanning van de sommeerscha-keling 8 en daarmee ook de uitgangsspanning van de versterker 9 tot nul wordt gemaakt. Na het openen van de schakelaar S3, dus in de houdfase van 5 de aftast- en opslagschakeling 15, blijft de compensatiespanning aan de uitgang van de aftast- en opslagschakeling 15 bestaan en deze opgeslagen compensatiespanning wordt in de sommeerschakeling 8. voortdurend bij de telkens aanliggende signaalspanning opgeteld.

Het diagram F toont het verloop in de tijd van de signaalspanning to Uj, aan de uitgang van de verschilversterker 7. Deze bevat een meètspan-ningsaandeel Um, dat van de doorstroomsnelheid in de buis 1 en veldsterkte van het magneetveld H afhangt. Op de meetspanning U is een stoorgelijkspan- ning U gesuperponeerd'die zijn oorzaak in het bijzonder in onderschei-s denlijke electro-chemische evenwichtspotentialenheeft. De stoorgelijkspan-

15 ning U is in de tijd niet constant, maar groeit en kan gedurende het S

verloop van de meting waarden bereiken, die het duizendvoudige van de meetspanning Uffl kunnen bedragen. Ter vereenvoudiging van de figuur en beschrijving is in het diagram F aangenomen, dat de stoorgelijkspanning op het tijdstip tQ de waarde Ug^Q heeft en lineair aangroeit; de in 20 elke deeltijd bereikte toeneming van de stoorgelijkspanning wordt met de Ug aangeduid.

De signaalspanning üj. heeft dus bijvoorbeeld op het tijdstip tg de waarde:

Uf/t2 s üS/t2 + üM/t2 25 en op het tijdstip tg de waarde:

Uf/t5 = US/t5 ” üM/t5 30 De compensatiespanning heeft in elk compensatietijdsinterval, dus in de deeltijden III en YI van elke meetcyclus het zelfde bedrag als de signaalspanning Uf, maar het tegengestelde voorteken en deze behoudt de waarde, die deze aan het .‘einde van elk compensatieinterval, dat wil zeggen op de tijdstippen tg en tg bereikt heeft, tot het begin van het 35 volgende compensatietijdsinterval.

Het diagram G toont de spanning ü aan de uitgang van de sommeer- £ schakeling 8: °g = °f * υκ.

8104463 < -9- 22106/JF/mv

De uitgangsspanning van de versterker 9 onderscheidt zich van de spanning 0 slechts door de versterkingsfactor v; deze heeft dus hetzelfde

O

verloop in de ti.id, echter de waarde v.Ug.

Als gevolg van de hiervoor geschetste compensatiewerking van de 5 regelketen heeft de spanning U in de deeltijd III de waarde nul.

s

Op het tijdstip t^ heeft de compensatiespanning de volgende waarde bereikt: ük/t3 = "üf/t3 = " ( üs/fc3 * ÜM/t3)

Op het tijdstip t^ treedt de ompoling van het magneetveld op, zodat de

de meetspanning üw snel op de met het negatieve magneetveld overeenko-M

mende waarde gaat. Daarentegen wordt de stoorgelijkspanning door de ompoling van het magneetveld niet beinvloed. De op het tijdstip t3 bereikte waarde U- . van de stoorspanning wordt door het in de opgeslagen compen-5/u3 satiespanning U. vervatte stoorspanningsaandeel -u0 tijdens de deel-tijden IV en V tot nul gecompenseerd. In de uitgangsspanning U van de C> ssommeerschakeling 8 treedt slechts het opgeslagen meetspanningsaandeel

Uvan de compensatiespanning op, welke nu het gelijke voorteken M/t3 als het meetspanningsaandeel U,, in de slgnaalspanning U„ heeft en daar-bij wordt opgeteld. Deze somspanning wordt gesuperponeerd op het niet gecompenseerde deel van de stoorspanning, dus een stoorspannings-deel, dat op het tijdstip t^ de waarde nul heeft en dat vanaf deze waarde lineair in positieve richting stijgt.

Derhalve heeft de spanning U op het tijdstip t de volgende waarde: S 5 25 üg/t5 = üf/t5 + ük/t3 = (üS/t5 " üM/t5* ” (US/t3 + ^tS5 = (US/t5 " US/t3} “ (üM/t3 + üM/t5)

Het lid (U„- U0komt overeen met de aangroeiing van de stoor-30 o/Zo o/W

gelijkspanning tijdens de deeltijden IV enV, heeft derhalve bij de hiervoor aangenomen lineaire stijging de waarde ΣΔυ^.

Het lid + ^M/t5) is de som van de meetspanningen op de tijstip- pen t_ en t_. De uitgangsspanning· v.ü van de versterker 9, die in de 3 b s 35 deeltijd V door de aftast- en opslagschakeling 11 ter verkrijging van de geïntegreerde aftastwaarde wordt afgetast, verkrijgt derhalve de som van twee meetspanningswaarden, waarvan de ene meetspanningswaarde in de deeltijd III gedurende de voorafgaande positieve deelperiode van het a me -10- 22106/JF/mv magneetveld H in de aftast- en opslagschakeling 15 werd verkregen en opgeslagen, terwijl de tweede meetspanningswaarde in de signaalspanning Uf in de deeltijd V van de lopende negatieve deelperiode van het magneetveld is vervat.

5 Wanneer wordt aangenomen, dat de doorstroomsnelheid in de buis 1 tijdens de duur van de meetcyclus constant blijft, dan zijn de beide meetspanningswaarden en %/t5 even snoot, zodat kan worden gesteld:

üM/t3 = UM/t5 = V

Dan geldt voor de spanning U op het tijdstip t,_ 10 o ^

Ug/t5 = 2 *US ” 2 UM:

In de deeltijd VI wordt de spanning U weer op nul gebracht. Op het

O

tijdstip tg heeft de compensatiespanning de volgende waarde aangenomen: 15 ük/t6 = "Uf/t6 = "iUS/t6 "üM/t6).

Voor de spanning U op het tijdstip t’ geldt dan:

O

Vt2' = üf/t2, ♦ Uk/t6 20 Ug/t2' = US/t2» + UM/t2’ “ (üS/t6 "üM/t6 *

Ug/t2’ =(üS/t2» “ US/t6} + (UM/t6 + üM/t2,)

De overeenkomstige versterkte uitgangsspanning van de versterker 9 wordt in de deeltijd II’ door de aftast- en opslagschakeling 10 ter ver-25 krijging van de geïntegreerde aftastwaarde afgetast. Deze bevat weer twee meetspanningswaarden, namelijk de in de deeltijd VI van de voorafgaande meetcyclus in de aftast- en opslagschakeling 15 verkregen en opgeslagen waarde en de in de deeltijd II' in de signaalspanning vervatte waarde.

30 Onder de hiervoor aangenomen voorwaarden geldt weer:

Ug/t2 ’ = 2^US + 2 UM*

Stelt men ter vereenvoudiging de in de aftast- en opslagschakeling 10 en 11 opgeslagen geïntegreerde aftastwaarden U1Q en gelijk aan de 25 hiervoor beschouwde ogenblikswaarde na versterking in de versterker 9, dan kan worden geschreven: 0,0 » V + 2 °M>

A · 1 A V

-11- 22106/JF/mv

Un = v (2 &US - 2 UM)

Na de verschilvorming in de aftrekschakeling 12 verkrijgt men de uitgangsspanning

5 Da * Π10 - ff11 = T ‘ 2k°S «fcPs - 2 V

Ca - v.4 ttM.

In de uitgangsspanning U is dus buiten de absolute stoorgelijk-spanning ook de stoorspanningsdrift volkomen opgeheven, waarneer deze 10 als lineair wordt aangenomen. Het benuttingssignaal komt overeen met het viervoud van de waarde van de meetspanning.

Verder is in te zien, dat de in het uitgangssignaal vervatte meet-spanningen door integratie in de vier deeltijden III, V, VI en IIT zijn verkregen. Dit komt overeen met een signaalbewaking over twee derde 15 van de tijd, dus praktisch de totale tijd, waarin het magneetveld als constant beschouwd kan worden. Alleen de door de ompoling bepaalde tijden van de raagneetveldverandering zijn van de signaalbewaking uitgesloten.

Verder is in te zien, dat de absolute stoorgelijkspanning van versterker 9 op afstand is gehouden, die buiten de meetspanning slechts 20 Deze naar verhouding kleine stoorspanningsverandering tussen twee com- pensatietijdsintervallen dient te verwerken. De versterker 9 kan derhalve met grote versterkingsfaktor worden uitgevoerd, zonder dat het gevaar van een oversturing bestaat.

De geschetste voordelige werkingen berusten daarop, dat elk compen-25 satietijdsinterval volledig binnen de tijdsduur ligt, waarin het magneetveld is ingeschakeld en zijn constante waarde heeft en waarin ook het voorafgaande aftasttijdsinterval ligt. Als gevolg van deze maatregel krijgt de opgeslagen compensatiespanning buiten de te compenseren stoorgelijkspanning ook een meetspanningsaandeel, dat in het volgende aftasttijdsinter-30 val ter verkrijging van de benuttingssignaal wordt toegepast. Een voordeel van deze werkwijze bestaat daarin, dat voor de compensatie geen magneet-veldpauzes noodzakelijk zijn, waarbij het magneetveld nul is, deze is dus in het bijzonder geschikt in verband met een eenvoudige ompoling van het magneetveld tussen twee tegenovergestelde waarden. De .werkwijze is 8104463 ' -4“ ^ -12- 22106/JF/mv echter niet tot dit geval beperkt; deze kan zonder verdere maatregelen ook worden toegepast, wanneer uit andere gezichtpunten magneetveldpau-zen aanwezig zijn.

De hiervoor beschreven opdeling vani.elke helfperiode in drie ge-5 lijke deeltijden, waarvan een het aftastinterval en een verdere het compensatietijdsinterval vormen, is natuurlijk als voorbeeld te zien.

Al naar gelang het verloop van het magneetveld kan -ook een andere opdeling worden aangebracht. Het is ook niet noodzakelijk, dat het aftast- tijdsinterval en het compensatietijdinterval zonder gaten op elkaar aan-10 sluiten. In de regel zal men er echter naar streven de beschikbare tijd, waarin het magneetveld zijn constante waarde heeft, zo volledig mogelijk voor signaalbewaking te benutten.

Zoals uit de hiervoor gegeven beschrijving blijkt, wordt de schakelaar Sj telkens in de deeltijd II van elke meetcyclus gesloten, waarin 15 de stroom in de magneetveldspoel 2 de constant positieve waarde +1^ heeft. Wanneer wordt aangenomen, dat de stoorgelijkspanning zich niet verandert en ook de doorstroomsnelheid constant blijft, is ook de spanning Ug in elke deeltijd II de gelijle constante waarde. Voor de aftast- en opslagschakeling 10 komt dit overeen met de toestand alsof er aan de in-20 gang een constante gelijkspanning ligt, die telkens door de sluiting van de schakelaar wordt afgetast. Wanneer de doorstroomsnelheid zich verandert, uit dit zich voor de aftast- en opslagschakeling 10 als een tijdelijk verandering van de schijnbaar aan de ingang liggende gelijkspanning.

25 Hetzelfde geldt voor de aftast- en opslagschakeling 11, met het verschil, dat de schijnbaar aanliggende en in de deeltijd V in elke meetcyclus door het sluiten van de schakelaar S£ afgetaste gelijkspanning een andere waarde heeft.

In fig. 3 is weergegeven hoe dit feit zijn invloed heeft op de 30 vorming van de opgeslagen aftastwaarden in de aftast- en opslagschakeling 10 bij snelle doorstroomveranderingen.

Het diagram V van fig. 3 toont de doorstroomsnelheid V in de buis 1. Het geval is weergegeven, dat de stroming op het tijdstip plotseling wordt ingeschakeld, zodat de doorstroomsnelheid V zeer snel van de waarde nul op een constante waarde Vq gaat.

35 Het diagram G van fig. 3 toont voor de vier eerste, op een tijdstip tQ volgende meetcycli , T^, T^, overeenkomstig het diagram G van fig. 2 de uitgangsspanning v.U van de versterker 9, die ook de in- 8104463 -13- 22106/JF/mv gangsspanning van de aftast- en opslagschakeling 10 is. Alleen de positive spanningsimpulsen zijn weergegeven, aangezien alleen deze door de aftast- en opslagschakeling 10 worden verwerkt. Verder- is de spanning

v.JJ · voor het vereenvoudigde geval weergegeven, dat de stoorgelijkspan-S

5 ning zich niet verandert en dat de doorstroomsnelheid in buis 1 na het bereiken van de waarde Vq constant blijft. De positieve spannings-impulsen van de spanning v.ü bereiken derhalve in de op elkaar volgende

O

meetcycli telkens dezelfde amplitudewaardev .U^, van welke met de doorstroomsnelheid VQ overeenkomt en tijdens de totale duur van de aftastdeel-10 tijd II in elke meetcyclus constant is.

In de voor het tijdstip tQ liggende meetcycli had daarentegen de spanning v.ü steeds de waarde o.

Het diagram B van fig. 3 komt overeen met diagram B van fig. 2.

Het toont het stuursignaal B, dat door de uitgang 6b van de stuurschake-15 ling 6 wordt afgegeven en de schakelaar tijdens de duur van de deeltijd II in elke meetcyclus sluit. Het stuursignaal B bepaalde dus de aftast-tijdintervallen van de aftast- en opslagschakeling 10.

Aangezien tijdens elk aftasttijdinterval na het tijdstip t^ dezelfde constante spanning aan de ingang van de aftast- en opslagschakeling 20 10 ligt, gedraagt deze zich zo, alsof de ingangsspanning ervan een constant gelijkspanning v.u is, die gelijk is aan de amplitudewaarde van de

positieve spanningsimpulsen van de spanning v.ü , zoals in diagram G

ë van fig. 3 door een gestreepte lijn is aangegeven.

Het diagram H van fig. 3 toont de spanning U aan de klemmen van

O

25 de condensator C1 in de aftast- en opslagschakeling 10. Op het tijdstip t^ heeft die spanning Uc de waarde 0.

Bij het eerste sluiten van de schakelaar in de deeltijd II van de meetcyclus stijgt de spanning Uc overeenkomstig de tijdconstante van het RC-lid R1, C1 nagenoeg lineair. In werkelijkheid treedt de spannings- 30 stijging op bekende vijze volgens een exponentiele functie op.

Wanneer de schakelaar aan het einde van de deeltijd II van de meetcyclus wordt geopend, behoudt de spanning Uc de op het laatst bereikte waarde onveranderd, totdat de schakelaar aan het begin van de deeltijd II in de volgende meetcyclus wederom wordt gesloten. Dan stijgt 35 de spanning U opnieuw, nu echter met een iets grotere stijging overeen-c komstig met het volgende deel van de expotentiële functie.

Hetzelfde proces herhaalt zich in de volgende meetcycli totdat uiteindehjk de spanning U de volledige waarde van de gelijkspanningsam- 8104463

' - I

» t i -14- i 22106/JF/mv plitude v.UgQ heeft bereikt. Ter vereenvoudiging is in fig.3 aangenomen, dat deze toestand reeds in de vierde meetcydus T is bereikt. Vanaf dit tijdstip verandert de klemspanning U van de condensator C1 niet meer, C · wanneer de amplitude van de positieve impuls van de spanning v.U onver- 6 5 anderd blijft.

Het diagram J van fig. 3 toont de uitgangsspanning U10 van de aftasten opslagschakeling 10. Elke keer, wanneer de schakeling is gesloten, bestaat een directe verbinding tussen de ingang en de uitgang, zodat de’ ingangsspanning onveranderd aan de uitgang optreedt. Dit blijkt daaruit, 10 dat de weerstand niet in de overlangse tak, maar in de dwarstak in serie met de condensator Cj is aangebracht.

Wanneer de schakelaar is geopend, ligt aan de uitgang van de aftast- en opslagschakeling de volledige klemspanning Ü van de conden-

V

sa tor C-j. Zoals reeds opgemerkt, is de uitgang van de aftast- en opslag-15 schakeling 10 op de gebruikelijke wijze aan de uitgang verbonden met de niet weergegeven hoogohmige impedantie-omzetter, die verhindert, dat de condensator in de pauzen tussen de afgetaste tijdintervallen ontlaadt .Aangezien daarmee in de aftastfase geen stroom via de weerstand R.| vloeit, bestaat ook geen spanningsval over deze weerstand, zodat de 2Θ op de condensator opgeslagen spanning volledig aan de uitgang verschijnt en tot het volgende aftasttijdinterval onveranderd blijft.

De gelijke werkingswijze treedt ook op voor de aftast- en opslagschakeling 11 bij de negatieve.· spanningsimpuls van de spanning v.U .

£’>

Zoals het diagram J van fig. 3 toont, volgt de uitgangsspanning 25 van elke aftast- en opslagschakeling een snelle verandering van de doorstroomsnelheid slechts met een betrekkelijke vertraging, die zich over , meerdere meetcycli uitstrekt. Overeenkomstige vertragingen ontstaan natuurlijk ook wanneer een reeds bestaande doorstroorasnelheid plotseling vergroot of verkleind wordt. De door de vertraging bepaalde lange stijg-30 ' of afvaMjden tot het bereiken van de stationaire bedrijfstoestand zijn in vele toepassings gevallen zeer ongewenst en zelfs ontoelaatbaar, in het bijzonder bij stuur- en regelprocessen in de "vervaardigingstechniek".

In fig. 4 is een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting van fig. 1 weergegeven, waarbij de lange stijgtijd is opgeheven.

35 De inrichting van fig. 4 onderscheidt zich van .die van fig. 1 slechts daardoor, dat de in elke aftast- en opslagschakeling 10, 11, parallel aan de weerstand respectievelijk R£ een schakelaar S^, respectievelijk is geschakeld. De schakelaar wordt door.een stuursignaal K gestuurd, 8104463 ......

' \ -15- 22106/JF/mv dat door de stuurschakeling 6 aan een verdere uitgang 6e wordt afgegeven en de schakelaar Se wordt door een stuursignaal L gestuurd, dat van o een uitgang 6f van stuurschakeling 6 komt.

T

Verder is de weerstand R3 in de aftast- en opslafschakeling 15 weg-5 gelaten.

De overige onderdelen van de inrichting van fig. 4 zijn met betrekking tot de inrichting van fig. 1 onveranderd; ze zijn met dezelfde referentietekens als in fig. 1 aangeduid.

De werkingswijze van de inrichting van fig. 4 wordt aan de hand van 10 de diagrammen K, M en N van fig. 3 voor de aftast- en opslagschakeling 10 beschreven.

Het diagram K van fig. 3 toont het stuursignaal K, dat de schakelaar bekrachtigd. Het bestaat uit korte impulsen, die gelijktijdig met de impulsen van stuursignaal B beginnen, maar een kortere duur dan deze 15 hebben. De schakelaar wordt derhalve gelijktijdig met de schakelaar gesloten, wordt echter kort daarna weer geopend, terwijl de schakelaar S.J nog gesloten blijft.

Door het sluiten van de schakelaar wordt de weerstand R1 kort gesloten, zodat de volledige ingangsspanning aan de condensator C1 ligt.

20 De aftast- en opslagschakeling 10 werken in deze toestand als een echt' ogenblikswaarde- opslagorgaan ("sample & hold”), die de ogenblikswaarde van een aangelegde spanning aftast en opslaat.

Die diagrammen M en N van fig. 3 tonen, welke invloed deze maatregel op de klemspanning U van de condensator C1 en op de uitgangsspanning 25 van de aftast- en opslagschakeling 10 bij een snelle doorstroomverandering heeft. Wanneer de schakelaars en Sg aan het begin van de deeltijd II in de meetcyclus worden gesloten, laad. de condensator meteen op de volledige ingangsspanning op. Deze behoudt deze spanning na het openen van de schakelaar wanneer de ingangsspanning gedurende de resterende sluittijd 30 van de schakelaar niet verandert.

De uitgangsspanning is zoals hiervoor, gedurende de sluittijd van de schakelaar gelijk aan de ingangsspanning een na het openen van de schakelaar gelijk aan de condensatorspanning Uc> aangezien de condensa-torspanning U nu echter vanaf de eerste meetcyclus gelijk aan de volledige

V

35 ingangsspanning is, blijft deze spanning ook na het openen van de schakelaar $1 aan de uitgang van de aftast- en opslagschakeling 10 bestaan. De stationaire bedrijfstoestand stelt zich dus reeds de eerste meetcyclus na de doorstroom-verandering in. De schakeling van fig. 4, vertoont derhalve snelle veran- 8104463

«* V

-16- 22106/JF/mv

t J

dering van de doorstroomsnelheid met zeer geringe vertraging aan.

Aan de hand van de diagrammen van Fig. 5 zal worden toegelicht wat de invloed van de superponering van een stoorwisselspanning op de aftasting van de meetspanning bij de inrichting van fig. 4 is. Dergelijke 5 stoorwisselspanningen worden in het bijzonder door vagebonderende stromen opgewekt, die van het openbare wisselstroomnet afkomstig zijn. Ze hebben derhalve de netfreuqentie, echter een willekeurige faseligging.

Het diagram P van fig. 5 toont een dergelijke stoorwisselspanning U gedurende de beide eerste deeltijden I en II van de meetcyclus voor w 10 twee verschillende gevallen, namelijk in de linkerhelft van het diagram voor het geval, dat de stoorwisselspanning Uw faseverschuiving van 0° met betrekking tot het begintijdstip tQ van de meetcyclus heeft en in de rechterhelft voor het geval, dat de faseverschuiving 180° bedraagt. Er zijn natuurlijk willekeurig andere faseverschuivingen mogelijk. Als voorbeeld 15 is aangenomen, dat de duur van elke deeltijd gelijk is aan een periode van de stoorwisselspanning Uw, dus bij een 50 Hz-net 20ms bedraagt.

Zoals in fig. 3 stelt het diagram B van fig. 5 het de schakelaar S,j bekrachtigende stuursignaal en het diagram K het de schakelaar bekrachtigende stuursignaal voor.

20 Het diagram Q toont de verandering van de spanning v.U als gevolg

S

van de superponering van de stoorwisselspanning U^ voor de beide gevallen, waarbij weer ter vereenvoudiging geen rekening is gehouden met de lineaire verandering van de stoorgelijkspanning.

Het diagram R toont de verandering van de klemspanning U van de

O

25 condensator gedurende het aftasttijdinterval, dat door de sluittijd van de schakelaar (tijdinterval.il) is bepaald.

Bij het sluiten van de beide schakelaars en op het tijdstip t1 gaat de condensatorspanning U meteen op de ogenblikswaarde van de ingangsspanning v.U en wel zowel in dê eerste meetcyclus, wanneer de 30 condensatorspanning ervoor nul was, als ook in stationair bedrijf, wanneer de op condensator een spanning van de voorgaande aftastprocedure is opgelsagen, zoals in fig. 5 is weergegeven.

Gedurende de sluittijd van de schakelaar 54 (duur van de impuls K) volgt de condensatorspanning U vertragingsvrij de ingangsspanning v.U .

c g 35 In dit tijdsinterval treedt een zuivere momentele aftasting volgens het "sample & hold" principe plaats.

Na het openen van de schakelaar treedt daarentegen in de resterende sluittijd van de schakelaar de condensatorspanning Uc van de 8 1 0 4 4 6 3

X

-17- 22106/JF/mv ingangsspanning v.U nog slechts met een door het RC-lid R1, C. bepaalde vlak- ë 11 king van de door de gesuperponeerde stoorwisselspanning veroorzaakte variaties op. De amplitude van de variatie wordt daardoor wezenlijk verkleind.

De op het tijdstip van het openen van de schakelaar S-j bereikte waar-5 de van de condensatorspanning ü blijft tot de volgende aftastprocedure op de condensator opgeslagen en staat aan de uitgang van de aftast- en opslagschakeling 10 als uitgangsspanning ter beschikking. Deze opgeslagen dondensatorspanning bevat buiten de afgetaste meetspanning een stoor-wisselspanningssrest &U , die buiten van de amplitude van de

W

10 stoorwisselspanning ook van de faseligging met betrekking tot het aftast-tijdsinterval afhangt. De beide krommen van het diagram R tonen dat onder overigens gelijke omstandigheden de stoorwisselspanningsrest bij de beide aangenomen faseliggingen van 0° en 180° verschillend zijn.

Als gevolg van de door het RC-lid bewerkstelligde vlakking is echter 15 de stoorwisselspanningsrest ^Uw ook in het ongunstigste geval wezenlijk kleiner dan de amplitude van de gesuperponeerde stoorwisselspanning.

De stoorwisselspanningsrest beïnvloed; de meetnauwkeurigheid niet wanneer ervoor wordt gezorgd, dat ook bij de aftasting de negatieve span-ningsimpulsen in de aftast- en opslagschakeling 11 een stoorwisselspan-20 ningsrest met gelijke grootte met hetzelfde voorteken wordt verkregen.

Dan heffen namelijk de stoorwisselspanningsresten bij de verschilvorming in de aftrekschakeling 12 dkaar op.

Aan deze voorwaarde wordt klaarblijkelijk voldaan, wanneer de af-tasttijdintervallen (sluiten van de schakelaars en de schakelaars 25 S2, S5) in de beide aftast- en opslagschakelingen 10 en 11 even groot zijn en wanneer de stoorwisselspanning dezelfde faseligging met betrekking tot dit aftasttijdinterval heeft.

Door de verschilvorming woeden ook stoorwisselspanningsaandelen opgeheven, die in de compensatiespanning vervat zijn, die in de aftast- en 30 opslagschakeling 15 (fig. 1 en 4) van de compensatieketen gevormd en opgeslagen worden, wanneer wederom daarvoor wordt gezorgd, dat de stoorwisselspanningsaandelen in de op elkaar volgende compensatietijdsinter-vallen met dezelfde grootte en met hetzelfde voorteken optreden. Aan deze voorwaarde wordt voldaan, wanneer de op elkaar volgende compensa-35 tietijdintervallen (sluittijden*van de schakelaar S3) even groot zijn en dezelfde faseligging met betrekking tot de stoorwisselspanning hebben.

Verder dienen natuurlijk, zoals hiervoor, de tijdafstanden tussen elk compensatietijdsinterval en het volgende aftasttijdsinterval even groot 8104463 -18- 22106/JF/mv te zijn. Daarentegen is het niet vereist, dat de duur van de compensa-tietijdsintervallen gelijk is aan de duur van de aftasttijdintervallën.

De aftast- en opslagschakeling 15 in de compensatieketen (fig. 1.en 4) kan in principe op dezelfde wijze als de aftast- en opslagschakelingen • 5 10 en 11 zijn uitgevoerd; ze kunnen dus in het geval van fig. 4 eveneens g met een aanvullende schakelaar zijn uitgerust, welke de weerstand R3 in het eerste deel van elk compensatietijdsinterval overbrugt. Het is echter κ eenvoudiger de weerstand R3 in het geheel weg te laten, zoals in fig. 4 " is weergegeven, zodat de aftast- en opslagschakeling 15 gedurende het 10 totale compensatietijdinterval als zuivere momentele waarde opslag ("sample & hold") wordt bedreven. Deze uitvoering is in het bijzonder geschikt voor het geval, dat het compensatietijdsinterval zeer kort is, zoals later aan de hand van fig. 6 zal worden toegelicht.

Voor het verkrijgen van dezelfde faseligging is het voldoende 15 het begin van elke aftasttijdinterval en elk compensatietijdsinterval in een vooraf bepaalde fasebetrekking met de netwisselspanning te brengen, bijvoorbeeld de aftastprocedure telkens bij de nul-doorgang van de netwisselspanning te beginnen. Welliswaar is de faseligging van de door vagebonderende stroom opgewekte stroomwisselspanning met betrekking tot 20 de netwisselspanning willekeurig en niet vooraf te zien; er kan echter daarvan worden uitgegaan, dat deze faseligging over langere tijdsduur constant blijft.

Wegens de niet voorspelbare faseligging van de stoorwisselspanning is het daarentegen riet mogelijk de stoorwisselspanningsrest door bepaalde 25 bemeting van de duur van de aftastprocedures met zekerheid op te heffen.

Zelfs wanneer het aftasttijdinterval gelijk is aan de periode van de stoorwisselspanning of gelijk aan het veelvoud van deze periode wordt gekozen, kan bij ongunstige faseligging de stoorwisselspanningsrest een maximum bereiken.

30 De hiervoor geschetste opheffing van de stoorwisselspanningsrest door de verschilvorming geeft derhalve volledige vrijheid bij de keuze van de aftasttijden, voorop gesteld, dat de hiervoor aangegeven bepalingen van gelijke duur en gelijke faseligging met betrekking tot de.netwisselspanning overeind zijn gehouden.

35 Als voorbeeld zijn in fig. 6 op overeenkomstige wijze als in fig.

2 de signaaldiagrammen voor een uitvoeringsvoorbeeld weergegeven, waarbij de frequentie van de veldompoling in de magneetveldspoel 2 gelijk aan de halve frequentie van de stoorwisselspanning is, zodat telkens een af- 8104463 ' / -19- 22106/JF/mv tas ttij dsinterval en een compensatie ti j din terval in een periode van stoorwisselspanning ligt.

De diagrammen A, B, C, D, E van fig. 6 tonen zoals de overeenkomstige diagrammen van fig. 2 de verschillende stoorsignalen, die door 5 de stuurschakeling 6 worden af gegeven, alsmede het verloop in de tijd van de spoelstroom I.

Het diagram P stelt zoals in fig. 5 de stoorwisselspanning U

W

met een willekeurige faseligging voor.

Om de veelvoudige mogelijkheden van de beschreven maatregelen te 10 tonen, zijn verder de aftasttijdintervallen (diagrammen B en C) wezenlijk langer dan de compensatietijdintervallen (diagram D). Men benut daardoor de grootst mogelijke tijd voor de signaalaftasting.

Er gelden echter de volgende voorwaarden.

1. De duur van de aftasttijdsintervallen in de aftast- en opslag-15 schakeling 10 (diagram B) is gelijk aan de duur van de aftasttijdintervallen in de aftast- en opslagschakeling 11 (diagram C).

2. Alle aftasttijdintervallen (diagrammen B en C) hebben dezelfde faseligging met betrekking tot de stoorwisselspanning (diagram P).

3. Alle compensatietijdsintervallen (diagram D) hebben dezelfde 20 duur.

4. Alle compensatietijdsintervallen hebben de gelijke faseligging met betrekking tot de stoorwisselspanning.

5. De tijdafstanden tussen elk compensatietijdsinterval en het volgende aftasttijdsinterval zijn even groot.

25 Daarentegen bestaat er geen gedefinieerd verband tussen de duur van de aftasttijdintervallen met betrekking tot de compensatietijdsintervallen en de periode van de stoorwisselspanning.

De stuursignalen voor de bekrachtiging van de schakelaars S4 en S5 zijn in fig. 6 voor de vereenvoudiging niet weergegeven; deze liggen 30 natuurlijk weer telkens in het begindeel van de stuursignalen B respectievelijk C.

8104463

Claims

1. Werkwijze voor het compenseren van de stoorgelijkspanningen in de elektrodeketen bij de magnetisch-induktieve doorstroommeting 5 met periodiek omgepoold< magnetisch gelijkveld, waarbij het benuttingssig-naal wordt verkregen, doordat de signaalspanning na elkecompoling van het magneetveld telkens bij tegengesteld, gepoolde waarden van het magneetveld gedurende een aftasttijdinterval afgetast en opgeslagen wordt en het verschil van de opgeslagen aftastwaarden wordt gevormd en 10 waarbij in een op elk aftasttijdinterval volgend compensatietijdinterval door aftasting en opslag van de signaalspanning een in tegengestelde zin. op de signaalspanning gesuperponeerde compensatiespanning wordt opgewekt, welke de signaalspanning binnen het compensatietijdinterval op de waarde nul compenseert en tot het volgende compensatietijdinterval 15 wordt behouden, met het kenmerk, dat elk compensatietijdinterval binnen het met het ingeschakelde magneetveld overeenkomende tijdsinterval ligt, waarin ook het voorafgaande aftasttijdinterval ligt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het compensatietijdinterval direct op het aftasttijdinterval aansluit.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het aftasttijd interval en het compensatietijdinterval te zamen in hoofdzaak de totale tijdsruimte bedekken, waarin het magneetveld zijn constante waarde heeft.

4. Werkwijze volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat het aftasttijdinterval en het compensatietijdinterval even groot zijn. 25

5· Werkwijze volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat het af tasttijdinterval groter is dan het compensatietijdinterval.

6. Werkwijze volgens een van de conclusies 1-5, met het kenmerk, dat alle aftasttijdintervallen dezelfde duur hebben en het begin van elk tijdinterval in een voor alle aftasttijdintervallen gelijke starre fase- 30 'aftastbetrekking tot een stoorwisselspanning staat.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de duur van elk aftasttijdinterval verschilt van de periode van de stoorwisselspanning of een veelvoud van deze periode.

8. Werkwijze volgens een van de conclusies 1-7, met het kenmerk, 35 dat alle compensatietijdintervallen dezelfde duur hebben en dat het begin van elk compensatietijdinterval in een voor alle compensatietijdintervallen gelijke starre fasebetrekking tot een stoorwisselspanning staat.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de duur van - - * Λ TT -21- 22106/JF/mv elk compensatietijdsinterval verschilt van een periode van de stoorwissel-spanning of een veelvoud van deze periode.

10. Werkwijze volgens een van de conclusies 1-9, met het kenmerk, dat de afgetaste signaalspanning in elk aftasttijdinterval voor de vorming 5 van de opgeslagen aftastwaarde aan een integrerend opslagorgaan wordt gelegd.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat aan het begin van elk aftasttijdinterval kortstonding een ogenblikkelijke waardeaftas- ting en -opslag van de signaalspanning zonder integratie optreedt en de 10 afgetaste signaalspanning slechts in het resterende deel van het aftasttijdinterval aan het integrerend opslagorgaan wordt gelegd.

12. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 11 voor de induktieve doorstroomraeting van een in een buisleiding stromende electrisch geleidende vloeistof, met een magneetveldopwekker, die een 15 in de buisleiding loodrecht op de stroraingsrichting staand periodiek omgepoold magneetveld opwekt, twee in de buisleiding aangebrachte elektroden, die met de ingangen van een meetversterker zijn verbonden, aftast- en op-slagschakelingen, die op de uitgang van een meetversterker zijn aangesloten en door een stuurinrichting zodanig worden gestuurd, dat deze de uitgangs-20 spanning van de meetversterker bij aan elkaar gelijke induktiewaarden met tegengesteld voorteken aftasten en de aftastwaarden tot de volgende aftasting opslaan, een schakeling voor het vormen van het verschil van de opgeslagen aftastwaarden en met een in de regelketen tussen de uitgang en de ingang van de meetversterker aangebrachte opslaande regelschakeling, die 25 in elk compensatietijdinterval met de uitgang van de meetversterker wordt verbonden, een de uitgangsspanning van de meetversterker op de waarde nul regelende compensatiespanningswaarde vormt en deze compensatiespannings-waarde tot het volgende compensatietijdinterval in stand houdt, met het kenmerk, dat elke aftast- en opslagschakeling (10, 11) een integrerend 30 RC-lid (R1, C1; R2, C2) bevat, waaraan de signaalspanning door middel van een voor de duur van het respectieve aftasttijdinterval gesloten schakelaar (SI, S2) wordt gelegd en dat aan de weerstand (R1, R2) van elk RC-lid (R1, Cl; R2, C2) een schakelaar (S4, S5) is parallelgeschakeld, welke aan het begin van elk van de respectieve aftasttijdintervallen kortstondig 35 wordt gesloten. Eindhoven, september 1981. 8104463