• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Mitder Vorrichtung zur Überwachungmagnetisch-induktiver Durchflussmesser können Ablagerungen im Messrohrerkannt werden.Durch die quasikontinuierliche Erfassung derSedimentdicke kann der fürden strömendenMessstoff zur Verfügung stehendeQuerschnitt des Durchflussmessers zur Berechnung der Durchflussmenge überwachtwerden.Nach der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass einpiezoelektrisches Element unterhalb der Messelektroden die Sedimenthöhe überwacht.DerartigeVorrichtungen werden zur Fehlerminimierung von magnetisch-induktivenDurchflussmessern benötigt.
    公开号:DE102004009102A1
    申请号:DE200410009102
    申请日:2004-02-25
    公开日:2005-09-22
    发明作者:Frank-Michael Jaeger
    申请人:Jäger, Frank-Michael；
    IPC主号:G01F1-58
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betriftt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fehlerkompensationund Überwachungmagnetisch -induktiver Durchflussmesser mit einem Messrohr, wobeiim Messrohr Elektroden angeordnet sind, die eine der Durchflussgeschwindigkeitproportionale Spannung abgreifen.
    [0002] DieseMessanordnungen zur Durchflussmessung sind allgemein bekannt.
    [0003] Mitmagnetisch-induktiven Durchflussmessern wird der Volumendurchflussvon elektrisch leitfähigenMessstoffen gemessen. Ein elektrischer Leiter, das ist im Allgemeineneine elektrisch leitfähigeFlüssigkeitoder Suspension (Messstoff), bewegt sich durch ein Magnetfeld. Indem vom Magnetfeld durchflossenen Messstoff wird entsprechend demFaradayschen Prinzip eine Spannung e induziert, die direkt proportionalvon der mittleren Fließgeschwindigkeitv abhängt.Die magnetische Induktion B (Stärke desMagnetfeldes) und der Elektrodenabstand D (Rohrnennweite) werdenals konstant betrachtet. e = K × B × v × D(1)mit: B magnetische Induktion K Gerätekonstante v mittlere Fliessgeschwindigkeitdes Messstoffes D Elektrodenabstand
    [0004] DerElektrodenabstand D ist fürmagnetisch-induktive Durchflussmesser gleich dem Rohrdurchmesser.
    [0005] DerVolumendurchfluss Q lässtsich berechnen nach: Q= v × D2 × π/4 (2)
    [0006] AusGleichung 1 folgt: v= e/K × B × D (3)
    [0007] Damitist: Q = (e/K × B) × D × π/4 (4)
    [0008] Damite = proportional Q ist, muss der gesamte Rohrquerschnitt vom Messstoffdurchströmt sein.
    [0009] DieBefüllungdes gesamten Messrohrquerschnittes ist daher eine grundlegende Vorraussetzungfür dasFunktionieren dieser Messgerätemit minimalen Fehlern.
    [0010] Für teilbefüllte magnetisch-induktiveDurchflussmesser (auch Freispiegelmessungen genannt) sind Lösungen bekannt.
    [0011] Dazuwerden in die Rohrauskleidung berührungslose kapazitive Füllstandmesserintegriert. Damit sollen Messungen bis hinunter zu 10% Teilbefüllung möglich sein.
    [0012] Beidieser Fehlerkorrektur wird aber der Einfluss von Ablagerungen nichtmit berücksichtigt.Diese Ablagerungen könnenauch wie Sedimente verstanden werden, die den Messrohrquerschnittunterhalb der Elektroden verringern.
    [0013] Ablagerungenauf der Rohrsohle verfälschen durchVerkleinerung des Querschnitts das Messergebnis, während Ablagerungenauf den Messelektroden zu fehlerhafter Geschwindigkeitsmessung durch falscheSpannungsmessung führenkönnen.
    [0014] Diespezifische Dielektrizitätskonstanteder Ablagerungen führthier zu einer zusätzlichenFehlmessung der Füllstandmessungund damit zu einer fehlerhaften Durchflusskorrektur.
    [0015] DieseAblagerungen im Messaufnehmer sind vorwiegend im Zulauf zur Kläranlagezu befürchtenaber auch in feststoffbeladenen Zuläufen von Trinkwasseraufbereitungsanlagen.
    [0016] Essind auch magnetisch-induktive Messwertaufnehmer bekannt, die durchzusätzlicheElektrodenpaare im teilbefülltenZustand messen können.
    [0017] Einanderer Weg die vollständigeBefüllung desMessrohres zu gewährleisten,ist die Dükerung. Dabeiwird der magnetisch-induktive Durchflussmesser tiefer als der Zu-und Ablauf der zu messenden Rohrleitung gelegt. Diese Einbauvariantedes magnetisch-induktivenDurchflussmessers birgt aber bei niedrigen Messstoffgeschwindigkeitendie Gefahr der Sedimentbildung.
    [0018] Aufgabeder Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben mit der vorstehendgenannter Fehler eines magnetisch-induktiven Durchflussmessers nichtnur erkannt wird. Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtungzur Erkennung von Fehlern in Durchflussmesssignalen von magnetisch-induktiven Durchflussmessern, die Messrohre aus einem gegenüberliegendenElektrodenpaar besitzen und das Messrohr bis oben voll mit Messstoffgefülltist, wobei a) ein unterhalb der Messelektrodeneingebautes piezoelektrisches Element eine zur Flüssigkeit hingewandteSeite besitzt, deren Oberflächemit Oberflächenwellenangeregt wird, b) das piezoelektrische Element Teil einer Messstoffüberwachungist, c) das piezoelektrische Element ein leitfähiges Gehäuse besitzt und mit der Flüssigkeitin Kontakt steht.
    [0019] Oberflächenwellenauf Festkörpernsind besonders gut an der Phasengrenze Feststoff Gas anreg- undnachweisbar.
    [0020] Miteinem piezoelektrischen Element kann daher festgestellt werden,ob eine Oberflächebelegt ist oder nicht. HerkömmlicheWandausschwingverfahren lassen sich nicht für den Zweck der Überwachungder Sedimentbildung verwenden.
    [0021] Überraschenderweisewurde der Effekt festgestellt, das es zusätzlich zu einer Bedämpfung der Oberflächenwellenkommt, wenn bei befülltemMessrohr eine Sedimentablagerung erfolgt.
    [0022] Derdabei auftretend Messeffekt ist außer Erwartung so groß, das sogareine halbquantitative Aussage übereine Sedimenthöhegetroffen werden kann.
    [0023] DerSedimentnachweis wird mit einer Torschaltung durchgeführt, diedas Vorhandensein von Oberflächenwellenprüft.
    [0024] Einehalbquantitative Sedimenthöhenermittlungerfolgt mit einem piezoelektrischen Element in dem die Messtorlänge entsprechendvariiert wird.
    [0025] Dieerfindungsgemäße Vorrichtungarbeitet bei einen von Messstoff entleerten magnetisch-induktiven Durchflussmessermit größerem Messeffekt.Hier lassen sich auch dünneBelägenachweisen. HöhereSedimentschichten, die den Messrohrquerschnitt einengen, können auchbei mit Messstoff befülltemMessrohr nachgewiesen werden.
    [0026] Diezur Füllhöhenmessungverwendeten piezoelektrischen Elemente ragen nicht in den Messstoff hinein.Die zum Messstoff hingewande Seite schließt mit der Messrohrwand bündig ab.Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung nachfolgend näher beschrieben.
    [0027] Eszeigt:
    [0028] 1:die magnetisch-induktive Durchflussmesseinrichtung mit Sedimenterkennungim Querschnitt.
    [0029] 1 zeigteinen Querschnitt einer magnetisch-induktiven Durchflussmesseinrichtungmit den Spulen 3a und 3b sowie den Elektroden 2a und 2b im Querschnitt.Unterhalb der Elektroden 2a und 2b ist das piezoelektrischeElement 4 angeordnet. Dieses ist über eine elektronische Anrege-und Auswerteschaltung 9 mit der Durchflussmesserelektronik 7 verbunden,die das Durchflussmesssignal 8 ausgibt. Im Messrohr 1,das mit hier nicht weiter dargestellten Flanschen in ein Rohrsystemangeordnet ist, wird der Rohrquerschnitt durch eine Sedimentschicht 6 verringert.
    [0030] Derfür dasströmendeMessstoffmedium zur Verfügungstehende Rohrquerschnitt ist um eine bestimmte Fläche, zumBeispiel die eines Kreisabschnittes kleiner.
    [0031] Mehrerepiezoelektrische Elemente 4 können auch in unterschiedlicherHöhe unterhalbder Elektroden 2a und 2b angeordnet werden. Damitist eine quasikontinuierliche Fehlerkompensation möglich. DieFlächender Kreisabschnitte werden durch die Einbauhöhen der piezoelektrischen Elemente 4 festgelegt.
    [0032] ZumErkennen des Fehlers genügtes, für einebestimmte Sedimenthöhe 6 über dieAnrege- und Auswerteschaltung 9 einFehlersignal an die Durchflussmesserelektronik 7 zu sendenDie Erkennung des Sedimentes 6 kann natürlich parallel zur Durchflussmessungdurchgeführtwerden.
    [0033] Inweiteren hier nicht näherdargestellten Ausführungsformenkann die Durchführungder Sedimentüberwachungauch als Teil einer Messstoffüberwachunggestaltet sein.
    [0034] Dieerfindungsgemäße Vorrichtungkann auch bei magnetisch-induktiven Durchflussmesser mit kapazitivenSignalabgriff angewendet werden.
    权利要求:
    Claims (4)
    [1] Vorrichtung zur Überwachung magnetisch-induktiverDurchflussmesser auf Ablagerungen, dadurch gekennzeichnet,dass ein piezoelektrisches Element unterhalb der Messelektrodenin der Rohrwand angeordnet ist und mit der Flüssigkeit in Kontakt steht.
    [2] Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,dass das piezoelektrische Element eine zur Flüssigkeit hingewandte Seitebesitzt, deren Oberflächemit Oberflächenwellenangeregt wird.
    [3] Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass das piezoelektrische Element Teil einer Messstoffüberwachungist.
    [4] Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass das piezoelektrische Element ein leitfähiges Gehäuse besitzt und mit der Flüssigkeitin Kontakt steht.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    EP0770858B1|1999-12-29|Coriolis-Massedurchflussaufnehmer mit einem einzigen Messrohr
    US7526966B2|2009-05-05|Apparatus and method for measuring a parameter of a multiphase flow
    US9031797B2|2015-05-12|Multiphase flow measurement
    EP1899687B1|2010-09-22|Mehrphasiges durchflussmessungssystem mit flüssigkeitsabscheider
    US8548753B2|2013-10-01|Velocity-enhanced flow measurement
    CN100445699C|2008-12-24|基于内嵌式环形密封的压力装置
    US6823271B1|2004-11-23|Multi-phase flow meter for crude oil
    US7546212B2|2009-06-09|Method and device for operating a flow meter
    US20150033830A1|2015-02-05|Automated phase separation and fuel quality sensor
    US8683874B2|2014-04-01|Vortex flow measuring device for monitoring and/or measuring flow of distributed particles and/or droplets
    RU2115935C1|1998-07-20|Способ бесконтактного измерения диэлектрической постоянной диэлектрического вещества
    CN102564534B|2014-01-01|汽包水位磁致液位计
    JP4591249B2|2010-12-01|流量計
    US7481118B2|2009-01-27|Flow measurement apparatus
    JP3150985B2|2001-03-26|管内多相流体流の監視方法
    RU2498230C2|2013-11-10|Способ и устройство для измерения расхода влажного газа и определения характеристик газа
    US8215183B2|2012-07-10|Augmented surface sensor for measuring flow velocity
    CA2702666C|2014-02-18|A method and system for detecting deposit buildup within an ultrasonic flow meter
    US20110112773A1|2011-05-12|Measuring properties of stratified or annular liquid flows in a gas-liquid mixture using differential pressure
    US7578203B2|2009-08-25|System for sand detection at constrictions or flow obstacles in a pipe or similar
    CN204115825U|2015-01-21|具有上游压力换能器的超声流量计量系统
    RU2316733C2|2008-02-10|Способ и устройство для определения и контроля объемного и/или массового расхода
    DE102006017676B3|2007-09-27|Verfahren zum Betrieb eines Coriolis-Massendurchflußmeßgeräts
    WO2014039873A1|2014-03-13|Ultrasonic flow metering using compensated computed temperature
    JP6104918B2|2017-03-29|脈動流量計
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004009102B4|2008-04-03|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-09-22| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2005-09-22| OR8| Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law|
    2005-10-27| 8122| Nonbinding interest in granting licenses declared|
    2008-09-25| 8364| No opposition during term of opposition|
    2008-12-24| 8339| Ceased/non-payment of the annual fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE200410009102|DE102004009102B4|2004-02-25|2004-02-25|Vorrichtung zur Überwachung magnetisch-induktiver Durchflussmesser|DE200410009102| DE102004009102B4|2004-02-25|2004-02-25|Vorrichtung zur Überwachung magnetisch-induktiver Durchflussmesser|
    [返回顶部]