DE102004018747A1 - Magnetic inductance flow meter, has coil arrangement determining current speed/rate of flow of liquid, and another arrangement determining liquid cross section of surface of liquid, where measured values are multiplied with one another - Google Patents
Magnetic inductance flow meter, has coil arrangement determining current speed/rate of flow of liquid, and another arrangement determining liquid cross section of surface of liquid, where measured values are multiplied with one another Download PDFInfo
- Publication number
- DE102004018747A1 DE102004018747A1 DE200410018747 DE102004018747A DE102004018747A1 DE 102004018747 A1 DE102004018747 A1 DE 102004018747A1 DE 200410018747 DE200410018747 DE 200410018747 DE 102004018747 A DE102004018747 A DE 102004018747A DE 102004018747 A1 DE102004018747 A1 DE 102004018747A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- channel
- liquid
- section
- cross
- coil arrangement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/56—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects
- G01F1/58—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects by electromagnetic flowmeters
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen magnetisch-induktiven Durchflussmesser zur Messung der Strömungsrate einer Flüssigkeit in einem Kanal.The The invention relates to a magnetic-inductive flowmeter for measuring the flow rate a liquid in a canal.
Magnetisch-induktive Durchflussmesser basieren auf dem Faraday'schen Prinzip, wonach eine elektrische Ladung, die quer durch ein Magnetfeld bewegt wird, eine Spannung erzeugt, die senkrecht zu dem Magnetfeld und zu der Bewegung verläuft und proportional zu der Geschwindigkeit der Ladung ist. An einem Kanal, in dem eine Flüssigkeit fließt, ist eine Spulenanordnung angebracht, die das quer zum Kanal verlaufende Magnetfeld erzeugt. In dem Kanal befindet sich eine Elektrodenanordnung, die in Kontakt mit der Flüssigkeit ist. An der Elektrodenanordnung entsteht eine geschwindigkeitsabhängige Spannung. Zur Ermittlung der Strömungsrate ist zusätzlich die Messung des Flüssigkeitsquerschnitts erforderlich. Die Strömungsrate ist das Produkt aus Strömungsgeschwindigkeit und Flüssigkeitsquerschnitt. Der Flüssigkeitsquerschnitt ändert sich mit der Füllhöhe des Kanals. Unter einem Kanal ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl ein Rohr mit umfangsmäßig geschlossenem Querschnitt als auch ein offenes Gerinne zu verstehen. Der Kanal hat eine Längsrichtung, in der die Flüssigkeit fließt.Electromagnetic Flowmeters are based on the Faraday principle, according to which an electric Charge that is moved across a magnetic field, a voltage generated, which is perpendicular to the magnetic field and to the movement and proportional to the speed of the charge. On a canal, in which a liquid flows, a coil arrangement is mounted, which extends transversely to the channel Magnetic field generated. In the channel is an electrode assembly, in contact with the liquid is. At the electrode assembly results in a speed-dependent voltage. To determine the flow rate is additional the measurement of the liquid cross-section required. The flow rate is the product of flow velocity and liquid cross section. The liquid cross section changes with the filling height of the channel. Under a channel is in the context of the present invention both a tube with circumferentially closed Cross-section as well as an open channel to understand. The channel has a longitudinal direction, in the liquid flows.
Bei Durchflussmessern kann der Strömungsquerschnitt beispielsweise mit einem Venturimesser bestimmt werden. Hierzu ist an der Messstelle ein zusätzliches Gefälle erforderlich und es wird ein Rückstau verursacht. Eine ultrasonische Wasserstandsmessung braucht eine ruhige Wasseroberfläche und daher eine längere Vorlaufstrecke; außerdem wird bei Schaumbildung falsch gemessen. Bekannt ist ferner eine kapazitive Wasserstandsmessung mit Kondensatorelektroden an der Kanalwand. Die kapazitive Wasserstandsmessung ist sehr empfindlich gegen Verschmutzung der Kondensatorelektroden. Eine induktive Wasserstandsmessung mittels Sattelspulen und mehreren Elektrodenpaaren ist empfindlich gegen Rohrverschmutzung und gegen Elektrodenverschmutzung; außerdem gibt es hierbei eine stoßweise nichtlineare Messung beim Erreichen eines neuen Elektrodenpaares.at Flow meters can be the flow cross section For example, be determined with a venturi meter. This is at the measuring point an additional gradient required and it will be a backwater caused. An ultrasonic water level measurement needs one calm water surface and therefore a longer one Standoff; Furthermore is measured incorrectly when foam is formed. Also known is a Capacitive level measurement with capacitor electrodes at the Channel wall. The capacitive water level measurement is very sensitive against contamination of the capacitor electrodes. An inductive water level measurement using saddle coils and multiple electrode pairs is sensitive against pipe contamination and against electrode contamination; besides there it is an intermittent one Non-linear measurement when reaching a new electrode pair.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen magnetisch-induktiven Durchflussmesser zu schaffen, bei dem die Bestimmung des Flüssigkeitsquerschnitts vereinfacht ist.Of the Invention is based on the object, a magnetic-inductive flow meter in which the determination of the liquid cross section simplifies is.
Der magnetisch-induktive Durchflussmesser der vorliegenden Erfindung weist die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf. Die Besonderheit besteht darin, dass die Einrichtung zur Bestimmung des Flüssigkeitsquerschnitts eine den Kanal umgebende an eine Wechselspannungsquelle angeschlossene zweite Spulenanordnung und eine Elektrodenanordnung aufweist.Of the electromagnetic flowmeters of the present invention has the features of claim 1. The peculiarity exists in that the device for determining the liquid cross-section a second surrounding the channel to an AC voltage source Coil arrangement and having an electrode assembly.
Die zweite Spulenanordnung erzeugt ein in Längsrichtung des Kanals verlaufendes magnetisches Wechselfeld, das in der Flüssigkeit Ströme induziert. Die Flüssigkeit wirkt somit als Sekundärspule eines Transformators. Das von der Spulenanordnung erzeugte Wechselfeld induziert in der Flüssigkeit kreisförmige Wechselströme, die nahezu proportional zu dem jeweiligen Flüssigkeitsquerschnitt im Kanal sind. Der induzierte Wechselstrom verursacht an der Elektrodenanordnung eine Spannung, die ebenfalls proportional zum Flüssigkeitsquerschnitt (nicht zur Füllhöhe) ist. Der Quotient: elektrischer Strom durch Leitfähigkeit ist gleich dem Spannungsabfall an der Elektrodenanordnung. Die an dem Elektrodenpaar auftretende Wechselspannung ist unabhängig von der Leitfähigkeit der Flüssigkeit. Die vom jeweiligen Wasserkreisabschnitt abhängige Messspannung und die Geschwindigkeitsproportionale Spannung werden in einem Umformer gespeichert, linearisiert und miteinander multipliziert. Beide Messungen sind unabhängig von dem Verschmutzungsgrad des Rohres. Die Geschwindigkeitsmessung erfolgt nach dem Faraday'schen Prinzip und die Messung der Querschnittsfläche nach dem zweiten Gesetz von Maxwell. Beide Messungen können ohne künstliche Rohrverengung durchgeführt werden. Der kleinste Geschwindigkeitsbereich beträgt zwischen etwa 0 bis 0,5 m/s.The second coil arrangement generates a running in the longitudinal direction of the channel alternating magnetic field, which induces currents in the liquid. The liquid thus acts as a secondary coil one Transformer. The alternating field generated by the coil assembly induces in the liquid circular alternating currents, the almost proportional to the respective liquid cross section in the channel are. The induced alternating current causes at the electrode assembly a voltage which is also proportional to the liquid cross section (not to the Filling level) is. The quotient: electrical current through conductivity is equal to the voltage drop at the electrode assembly. The occurring at the electrode pair AC voltage is independent of the conductivity the liquid. The dependent of the respective water circuit section measuring voltage and the Speed proportional voltage will be in a converter stored, linearized and multiplied together. Both measurements are independent on the degree of soiling of the pipe. The speed measurement takes place after Faraday's Principle and the measurement of the cross-sectional area according to the second law from Maxwell. Both measurements can without artificial tube narrowing carried out become. The smallest speed range is between about 0 to 0.5 m / s.
Die erste Spulenanordnung für die Geschwindigkeitsmessung und die zweite Spulenanordnung für die Querschnittsmessung können mit derselben Elektrodenanordnung durchgeführt werden. Dies erfordert zeitselektive abwechselnde Messvorgänge, wobei die erste und die zweite Spulenanordnung abwechselnd erregt werden.The first coil arrangement for the speed measurement and the second coil arrangement for the cross-sectional measurement can be performed with the same electrode arrangement. This requires time-selective alternating measuring operations, the first and the second coil arrangement are alternately energized.
Damit die Elektrodenanordnung in dem Bereich der Spulenanordnungen untergebracht werden kann, kann die zweite Spulenanordnung zwei beabstandete Spulen aufweisen, zwischen denen die Elektrodenanordnung angeordnet ist. Die beiden Spulen sind elektrisch in Reihe geschaltet.In order to housed the electrode assembly in the region of the coil assemblies can be, the second coil assembly, two spaced coils between which the electrode arrangement is arranged. The two coils are electrically connected in series.
Vorzugsweise besteht die erste Spulenanordnung aus Sattelspulen, die auf der zweiten Spulenanordnung aufliegen. Dies ermöglicht eine raumsparende Unterbringung sämtlicher Spulen und eine kompakte Gestaltung des Durchflussmessers.Preferably consists of the first coil assembly of saddle coils, which on the rest second coil assembly. This allows a space-saving accommodation all Coils and a compact design of the flow meter.
Um eine Proportionalität zwischen dem Flüssigkeitsquerschnitt und dem Messsignal, das diesen Querschnitt repräsentiert, zu erhalten, ist die Form und Größe des Kanals zu berücksichtigen. Hierzu ist zweckmäßigerweise ein Umformer vorgesehen, der die Spannungswerte der Elektrodenanordnung unter Berücksichtigung der Querschnittsform des Kanals in Querschnittswerte umformt. Der Umformer enthält eine Kalibrierkurve, die auf den jeweiligen Kanal und dessen Größe abgestimmt ist.In order to obtain a proportionality between the liquid cross section and the measurement signal representing this cross section, the shape and size of the channel must be taken into account. This is A converter is expediently provided, which converts the voltage values of the electrode arrangement into cross-sectional values taking into account the cross-sectional shape of the channel. The converter contains a calibration curve that is matched to the respective channel and its size.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Bestimmung des Flüssigkeitsquerschnittes einer in einem Kanal stehenden oder fließenden Flüssigkeit. Dieses Verfahren weist die Merkmale des Patentanspruchs 9 auf. Das Verfahren ist nicht an einen magnetisch-induktiven Durchflussmesser gebunden. Es ist unabhängig von einem solchen Durchflussmesser anwendbar, beispielsweise zur Pegelbestimmung. Bei dem Verfahren wird mit einer den Kanal umgebenden Spulenanordnung in dem Kanal ein axiales magnetisches Wechselfeld erzeugt. An Elektroden, die in der Querschnittsebene in dem Kanal angeordnet sind, wird eine Spannung gemessen, aus der anhand einer Kalibrierkurve die durch die Querschnittsform des Kanals bestimmt wird, die Größe des Flüssigkeitsquerschnitts bestimmt wird.The The invention further relates to a method for determining the liquid cross-section a liquid standing or flowing in a channel. This method has the features of claim 9. The procedure is not bound to a magnetic-inductive flowmeter. It is independent of such a flow meter applicable, for example to Level determination. In the method, with a channel surrounding Coil arrangement in the channel an axial alternating magnetic field generated. At electrodes, in the cross-sectional plane in the channel are arranged, a voltage is measured from the basis of a Calibration curve determined by the cross-sectional shape of the channel is the size of the liquid cross section is determined.
Die Ermittlung der Kalibrierung kann durch eine Trockenkalibrierung erfolgen. Über die Induktionsspannung einer Drahtwindung, die an der Rohrinnenwand des Kanals angebracht wird, kann das magnetische Wechselfeld bestimmt werden. Mit Hilfe der Kalibrierkurve des Kanals und der Feldstärkemessung ist dann eine Trockenkalibrierung des Flüssigkeitsquerschnittes möglich. Diese Methode erspart den Aufwand, für die Kalbrierung einen teilgefüllten Kanal als Messstrecke bereitzustellen.The Calibration can be determined by a dry calibration respectively. about the induction voltage of a wire winding, on the pipe inner wall the channel is attached, the alternating magnetic field can be determined become. Using the calibration curve of the channel and the field strength measurement then a dry calibration of the liquid cross section is possible. These Method saves the effort, for the calving a partially filled Provide channel as a test section.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.in the An embodiment will be described below with reference to the drawings closer to the invention explained.
Es zeigen:It demonstrate:
In
Die Rohrwandung besteht aus Edelstahl, das amagnetisch und für magnetische Feldlinien durchlässig ist. Die Rohrinnenwand ist mit einer Kunststoffbeschichtung ausgekleidet.The Tube wall is made of stainless steel, which is non-magnetic and magnetic Permeable to field lines is. The pipe inner wall is lined with a plastic coating.
Der
Kanal
Eine
weitere Spulenanordnung
Die
Spulenanordnungen
In
Die
Spulenanordnung
Das
magnetische Wechselfeld, das von der Spulenanordnung
Mit
der Spulenanordnung
Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass die Ermittlung der Fläche des Flüssigkeitsquerschnitts unabhängig ist von der Leitfähigkeit der betreffenden Flüssigkeit. Die Erfindung kann angewandt werden für alle Arten von Flüssigkeiten, die eine homogene Konsistenz haben, unter anderem auch als Abflussmesser von Abwasser, das in einer Rohrleitung fließt, welche Gefälle hat.One particular advantage is that the determination of the area of Liquid cross-section independently is of conductivity the liquid in question. The invention can be applied to all types of liquids, which have a homogeneous consistency, including as a flow meter of waste water flowing in a pipeline having gradients.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200410018747 DE102004018747A1 (en) | 2004-04-17 | 2004-04-17 | Magnetic inductance flow meter, has coil arrangement determining current speed/rate of flow of liquid, and another arrangement determining liquid cross section of surface of liquid, where measured values are multiplied with one another |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200410018747 DE102004018747A1 (en) | 2004-04-17 | 2004-04-17 | Magnetic inductance flow meter, has coil arrangement determining current speed/rate of flow of liquid, and another arrangement determining liquid cross section of surface of liquid, where measured values are multiplied with one another |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102004018747A1 true DE102004018747A1 (en) | 2005-11-03 |
Family
ID=35070560
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200410018747 Withdrawn DE102004018747A1 (en) | 2004-04-17 | 2004-04-17 | Magnetic inductance flow meter, has coil arrangement determining current speed/rate of flow of liquid, and another arrangement determining liquid cross section of surface of liquid, where measured values are multiplied with one another |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102004018747A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011050716A1 (en) * | 2011-05-30 | 2012-12-06 | Technische Universität Dresden | Method for performing on-line measurement of viscosity of fluid in chemical plant, involves measuring rate of flow separately, and calculating relation between Reynolds number and Strouhal number to determine viscosity of fluid |
DE102012006891A1 (en) * | 2012-04-05 | 2013-10-10 | Krohne Ag | Magnetic-inductive flowmeter |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4100987A1 (en) * | 1991-01-15 | 1992-07-23 | Ketelsen Broder | DEVICE FOR INDUCTIVELY MEASURING THE CONDITION OF A CURRENT ELECTRICALLY CONDUCTIVE LIQUID |
US5880376A (en) * | 1995-10-26 | 1999-03-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electromagnetic flowmeter |
EP0638785B1 (en) * | 1993-08-11 | 2001-07-18 | Fischer & Porter GmbH | Device for the flow measurement of a liquid flowing through a measuring tube |
-
2004
- 2004-04-17 DE DE200410018747 patent/DE102004018747A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4100987A1 (en) * | 1991-01-15 | 1992-07-23 | Ketelsen Broder | DEVICE FOR INDUCTIVELY MEASURING THE CONDITION OF A CURRENT ELECTRICALLY CONDUCTIVE LIQUID |
EP0638785B1 (en) * | 1993-08-11 | 2001-07-18 | Fischer & Porter GmbH | Device for the flow measurement of a liquid flowing through a measuring tube |
US5880376A (en) * | 1995-10-26 | 1999-03-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electromagnetic flowmeter |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011050716A1 (en) * | 2011-05-30 | 2012-12-06 | Technische Universität Dresden | Method for performing on-line measurement of viscosity of fluid in chemical plant, involves measuring rate of flow separately, and calculating relation between Reynolds number and Strouhal number to determine viscosity of fluid |
DE102011050716B4 (en) * | 2011-05-30 | 2013-01-24 | Technische Universität Dresden | Method and device for the online measurement of the viscosity of a fluid |
DE102012006891A1 (en) * | 2012-04-05 | 2013-10-10 | Krohne Ag | Magnetic-inductive flowmeter |
CN103364037A (en) * | 2012-04-05 | 2013-10-23 | 克洛纳有限公司 | Magnetic-inductive flowmeter |
JP2013217921A (en) * | 2012-04-05 | 2013-10-24 | Krohne Ag | Magnetic induction type flow measuring device |
US8881602B2 (en) | 2012-04-05 | 2014-11-11 | Krohne Ag | Magnetic-inductive flowmeter |
EP2647969A3 (en) * | 2012-04-05 | 2017-06-07 | Krohne AG | Magnetic-inductive flow measuring apparatus |
CN103364037B (en) * | 2012-04-05 | 2017-06-09 | 克洛纳有限公司 | Magnetic inductive flowmeter |
DE102012006891B4 (en) | 2012-04-05 | 2019-05-23 | Krohne Ag | Magnetic-inductive flowmeter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0626567B2 (en) | Procedure and device for measuring volume flow | |
DE102015116771B4 (en) | Method for setting a constant magnetic field strength of a magnetic field in a magneto-inductive flow measuring device and related magneto-inductive flow measuring device | |
DE102012006891B4 (en) | Magnetic-inductive flowmeter | |
EP1586870B1 (en) | Method for magnetic-inductive measurement of fluid flow and magnetic-inductive flowmeter | |
EP3171139B1 (en) | Method for measuring the flow rate with a magnetic inductive flow meter | |
DE19713751A1 (en) | Magnetic inductive flow meter for flowing media | |
EP1756531B1 (en) | Magnetically inductive flow rate sensor | |
EP1899684A1 (en) | Method for determining the operating point of a magneto-inductive flowmeter | |
EP1431716A1 (en) | Electromagnetic flowmeter | |
DE102004018078B3 (en) | Method for operating a magnetic-inductive flowmeter | |
EP3891475B1 (en) | Magnetic inductive flowmeter | |
EP1079212A2 (en) | Method for the magnetic-inductive measurement of fluid flow | |
WO2006122878A1 (en) | Magnetoinductive flow meter and measuring tube for such a flow meter | |
DE102004018747A1 (en) | Magnetic inductance flow meter, has coil arrangement determining current speed/rate of flow of liquid, and another arrangement determining liquid cross section of surface of liquid, where measured values are multiplied with one another | |
EP1275940B1 (en) | Method for driving a magneto-inductive flow meter | |
DE102013014016B4 (en) | Method for operating a magnetic-inductive flowmeter | |
DE2856240A1 (en) | Measuring fluid flow inductively in partially filled tubes - is by multiplying flow speed and cross-section signals during varying flux period | |
DE10116776A1 (en) | Magnetic induction flow-meter for measuring the mean fluid flow rate of an electrically conducting fluid, e.g. used or sewage water in a sewage-treatment plant, that can be used with steel armored pipes and large diameter pipes | |
DE102021131698A1 (en) | Electromagnetic flow meter | |
EP1728052A2 (en) | Device from measurement and/or monitoring of the throughflow of a medium for measurement | |
DE102021131696A1 (en) | Method for operating a magnetic-inductive flow measuring device | |
DE102022121702A1 (en) | Method for determining a correction function | |
DE1220160B (en) | Electromagnetic flow meter | |
WO2021110437A1 (en) | Magneto-inductive flowmeter | |
DE102004062838A1 (en) | Magnetic inductive flow meter for medium flowing through measuring tube has inverter and transformer for generation of alternating voltage for operating field coils which are connected with secondary winding |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20111101 |