用于流量计电极的自举阻抗测量的制作方法

    技术2025-11-16  3



    背景技术:

    1、本发明涉及用于测量通过过程管道的过程流体的流量的一种类型的磁流量计。更具体地说,本发明涉及对磁流量计的电极执行诊断。

    2、现场设备用于工业过程监测和/或控制系统中,以监测与特定过程相关联的过程变量。这种过程变量可以包括流体压力、流体流速、流体温度、液位等。

    3、磁流量计是一种类型的现场设备,该现场设备用于测量导电过程流体在耦合到管道的流管内流动时的流体流速。特定的磁流量计包括电磁铁线圈和电极。根据法拉第电磁感应定律,电磁铁线圈用于向流管内的过程流体施加磁场。所施加的磁场和流体的移动在过程流体中感应与流速成比例的电动势(emf)。电极定位在流管中以与流动的过程流体电接触,从而感测所感应的emf。在特定实施方案中,emf由流量计使用连接到电极以放大emf信号的放大器以及用于量化放大器的输出以产生与流体流速相关的数据值的模数转换器(adc)来测量。

    4、在磁流量计的操作期间,存在许多可能会导致由流量计执行的流量测量出现误差的条件。这些条件包括用于电耦合到过程流体的电极的退化以及电极与过程流体的连接的质量。评估这些条件的一种技术使用接地参考诊断信号。然而,存在对改进磁流量计诊断的持续需求。


    技术实现思路

    1、一种用于测量管道中的过程流体的流量的磁流量计,该流量计包括磁线圈,该磁线圈邻近于管道设置并且被配置成向过程流体施加磁场。第一电极和第二电极设置在管道内,该第一电极和该第二电极电耦合到过程流体并且被配置成感测由于所施加的磁场和过程流体的流量而在过程流体中感应的电动势(emf),并且响应性地提供相应的第一电极流量信号和第二电极流量信号。耦合到第一电极和第二电极的输出电路提供与所感测的emf相关的输出。诊断电路向第一电极和第二电极中的至少一者提供电极参考诊断信号。还提供了一种方法。

    2、提供本
    技术实现要素:
    是为了以简化形式介绍下文在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。所要求保护的主题不限于解决背景技术中指出的任何或所有缺点的实施方式。



    技术特征:

    1.一种用于测量管道中的过程流体的流量的磁流量计,所述流量计包括:

    2.如权利要求1所述的磁流量计,其中所述电极参考诊断信号通过电压源耦合到电极,所述电压源将诊断信号参考到所述电极流量信号。

    3.如权利要求2所述的磁流量计,包括用于将诊断信号耦合到所述电极流量信号的电极信号放大器。

    4.如权利要求3所述的磁流量计,其中所述电极流量信号独立于所述电极参考诊断信号。

    5.如权利要求3所述的磁流量计,其中所述电极流量信号不受所述电极参考诊断信号的变化的影响。

    6.如权利要求1所述的磁流量计,其中所述电极参考诊断信号是共模信号。

    7.如权利要求1所述的磁流量计,其中所述电极参考诊断信号是差模信号。

    8.如权利要求1所述的磁流量计,其中所述电极参考诊断信号是单端信号。

    9.如权利要求2所述的磁流量计,其中所述诊断信号基于过程流体阻抗而变化。

    10.如权利要求2所述的磁流量计,其中所述诊断信号基于电极与所述过程流体之间的电连接而变化。

    11.如权利要求1所述的磁流量计,其中所述诊断电路提供第二诊断信号,并且其中一个诊断信号是共模信号,并且另一个诊断信号是差模信号,以用于同时提供不同的诊断。

    12.如权利要求1所述的磁流量计,其中所述诊断信号基于所述流量计的电特性的变化而变化。

    13.如权利要求12所述的磁流量计,其中所述诊断信号与在所述流量计的至少两个部件之间测量的差分阻抗相关。

    14.一种用于测量管道中的过程流体的流量的方法,所述方法包括:

    15.如权利要求14所述的方法,包括通过电压源将诊断信号耦合到电极,所述电压源将所述诊断信号参考到所述电极信号,并且由此维持高输入阻抗。

    16.如权利要求15所述的方法,包括在获得流量测量时使所述诊断信号通电和断电。

    17.如权利要求15所述的方法,其中所述诊断信号是共模信号。

    18.如权利要求15所述的方法,其中所述诊断信号是差模信号。

    19.如权利要求15所述的方法,其中所述诊断信号是单端信号。

    20.如权利要求15所述的方法,包括提供第二诊断信号,其中一个诊断信号是共模信号,并且另一个诊断信号是差模信号,以用于同时提供不同的诊断。


    技术总结
    一种用于测量管道(22)中的过程流体的流量的磁流量计(20),流量计(20)包括磁线圈(26),该磁线圈邻近于管道(22)设置并且被配置成向该过程流体施加磁场。第一电极和第二电极(30,32)设置在管道(22)内,该第一电极和该第二电极电耦合到该过程流体并且被配置成感测由于所施加的磁场和该过程流体的流量而在该过程流体中感应的电动势(EMF),并且响应性地提供相应的第一电极信号和第二电极信号。耦合到第一电极和第二电极(30,32)的输出电路(158)提供与所感测的EMF相关的输出(160)。诊断电路(300)提供电极参考诊断信号(316)。还提供了一种方法。

    技术研发人员:布鲁斯·大卫·罗夫纳,科尔克·阿兰·亨特,贾里德·詹姆斯·德雷尔,斯科特·罗纳德·福斯,塞缪尔·伊桑·梅辛杰
    受保护的技术使用者:微动公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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