帶有校驗的磁流量計制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種磁流量計(20)，所述磁流量計(20)包括被設(shè)置 用以接收過程流體流動的磁流管(22)。所述磁流管(22)包括激勵線圈 (26)和至少一個感測電極(30、32)。測量電路(154)耦合至磁流管 (22)且被配置以提供激勵信號至激勵線圈(26)和基于感測電極 (30、32)的輸出測量穿過流管(22)的過程流體的流動。存儲器 (204)包括相關(guān)于流管的額定參數(shù)的存儲值(222)。校驗電路(200) 被設(shè)置以測量磁流管(22)的參數(shù)，和基于測量參數(shù)和存儲值之間的比 較響應(yīng)地提供相關(guān)于磁流量計(22)的運行的校驗輸出(222)。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及過程測量和控制工業(yè)。更具體地，本專利技術(shù)涉及用于測量 過程流體流動的類型的磁流量計。
技術(shù)介紹
磁流量計用于測量穿過流管的傳導(dǎo)過程流體的流動。所述傳導(dǎo)流體 流過電磁體和電極。根據(jù)電磁感應(yīng)的法拉第定律，由于施加了磁場在流體中感應(yīng)產(chǎn)生電動勢(EMF) 。 EMF與流體的流動流速成正比。電極設(shè) 置在流管中以與流動的流體進(jìn)行電接觸。電極感測在流體中磁感應(yīng)產(chǎn)生 的EMF，所述EMF之后被用于確定流率。通過使用跨過電極被連接的 微分前端放大器的流量計測量所述EMF。過程流體的電勢作為微分放大 器的參考。在一些工業(yè)安裝中，流量計的校準(zhǔn)必需被校驗以處于特定的限度 內(nèi)，例如所需精度的百分比。使用各種技術(shù)校驗流量計的運行。這些包 括關(guān)閉所述過程、從所述過程移除流管和把流管發(fā)送至非現(xiàn)場位置(off site location)以校驗校準(zhǔn)。所述非現(xiàn)場位置可以是例如工廠、鑒定試驗 室或使用例如校準(zhǔn)裝置或參考計的另外的設(shè)備進(jìn)行測試的房屋位 置。在一些配置中，可使用連接至流管和變送器的外部裝置。之后這種 外部裝置校驗流管和變送器的原始特性沒有顯著地變化。這些程序非常 昂貴、麻煩而且需要經(jīng)專門訓(xùn)練的技術(shù)人員執(zhí)行所述測試。
技術(shù)實現(xiàn)思路
提供了一種磁流量計，所述磁流量計包括被設(shè)置用以接收過程流體 流動的磁流管。所述磁流管包括激勵線圈和至少一個感測電極。測量電 路被耦合至流管且被配置以提供激勵信號至激勵線圈和基于感測電極的 輸出測量穿過流管的過程流體的流動。存儲器包括相關(guān)于流管的額定參數(shù)的存儲值。校驗電路被設(shè)置以測量磁流管或流量計的參數(shù)，和基于測 量的參數(shù)和存儲值的比較響應(yīng)地提供相關(guān)于磁流量計的運行的校驗輸 出。附圖說明圖1是顯示了顯示根據(jù)本專利技術(shù)的流量計的部分切掉視圖的透視切掉 視圖。圖2是圖1的流量計的電學(xué)方框圖。圖3是根據(jù)本專利技術(shù)的顯示校驗電路的方框圖。圖4是顯示圖3中所顯示的校驗電路使用的測試電路的簡化方框圖。具體實施例方式本專利技術(shù)提供了一種用被提供至所述測量計內(nèi)部的電路校驗流管或磁 流量計的運行的方法和設(shè)備。這種配置不需要關(guān)閉所述過程和從使用中 移除流管，且也不需要分離的或另外的設(shè)備或經(jīng)專門訓(xùn)練的人員執(zhí)行所 述測試。在磁流量計中，提供測量與流量計相關(guān)的磁流管和/或變送器電路的 參數(shù)的校驗電路。校驗電路可被配置以測量包括相關(guān)電子電路的流管的 參數(shù)。所述電路基于測量參數(shù)和與參數(shù)的額定值相關(guān)的儲存值的比較響 應(yīng)地提供校驗輸出。所述比較可以例如基于閾值限制、隨時間的變化 等。可測量和校驗多于一個參數(shù)，校驗輸出可以是多個比較或其它的運 算法則的函數(shù)。例如， 一個測量可顯示一個特定的部件己經(jīng)退化但仍然 在可接受的限度內(nèi)運行，而另外的測量可顯示第二部件也已退化且在可 接受的限度內(nèi)運行。然而，兩個己退化部件的結(jié)合可用于提供磁流量計 的整個運行在可接受的精度范圍之外的校驗。可被監(jiān)測的參數(shù)的例子包 括流管的激勵線圈的電阻、激勵線圈的電感、流管的感測電極的阻抗和 磁流量計的模擬輸出、流量計的前端電子裝置的運行、施加至流管線圈 的激勵電流的波形和水平、脈沖輸出、數(shù)字輸入和輸出、或其它的，但 不限于此。圖1是磁流量計的一個實施例的部分切掉視圖，其中，本專利技術(shù)的各 實施例可用于所述磁流量計。磁流量計20包括具有電絕緣的襯墊23的、由低導(dǎo)磁率材料形成的流管22、由線圈形成的電磁體26、鐵磁芯或 屏蔽物28、以及感測電極30、 32。電磁體26和電極30、 32被導(dǎo)線連接 至變送器電路34，接地電極35也被連接至變送器電路34。在運行中， 變送器電路34用電流激勵電磁體26，電磁體26產(chǎn)生由流管22內(nèi)部的箭 頭顯示的磁場36。過程流體21流過流管22的磁場，所述流動在液體21 中感應(yīng)產(chǎn)生電動勢(EMF、電壓)。絕緣襯墊23防止EMF從液體21泄 露至金屬流管22。電極30、 32接觸液體21且獲得或感測根據(jù)法拉第定 律與流管22中的液體21的流量(流率)成正比的EMF。圖2是磁流量計20的電路的圖解視圖。磁流量計20包括具有適合 承載流動液體21的絕緣襯墊23的流管22，所述流動液體21被電耦合至 流管22且通常被連接至接地地面130。設(shè)置電磁體26以響應(yīng)于激勵電路 152的激勵信號施加磁場至過程流體。電極30和32分別穿過放大器150 和148耦合至測量電路154。測量電路154根據(jù)公知的技術(shù)提供相關(guān)于流 動的輸出。圖2也顯示根據(jù)本專利技術(shù)的流量計的校驗電路200。下文中將更加詳細(xì) 地說明校驗電路200的運行。校驗電路200提供輸出210。可就地提供這 種輸出用于在流量計20中使用或把這種輸出發(fā)送至很遠(yuǎn)的位置。可通過 任何適合的方式傳輸至很遠(yuǎn)的位置。例如，可由根據(jù)HART⑧通信協(xié)議、 Fieldbus協(xié)議或其它的有線通信技術(shù)運行的二線式過程控制回路傳輸輸出 210。在另一個實施例中，使用無線通信技術(shù)發(fā)送校驗電路200的輸出 210。例如，通過無線電頻率通信線路可提供信息至很遠(yuǎn)的位置。所述很 遠(yuǎn)的位置可以是例如耦合至流量計20的測試設(shè)備、遠(yuǎn)程控制室或其它的 裝置。測量電路154和校驗電路200的輸出被提供至通信電路160。在圖 2顯示的實施例中，通信電路160顯示耦合至二線式過程控制回路162。圖3是校驗電路200的簡化方框圖。校驗電路200包括測試電路 202、存儲器204和輸出電路206。輸出電路206被配置以提供輸出 210。輸出電路206被配置以提供輸出210。包括校驗電路200的各種元 件可被包含在流量計20的其它的元件中。例如，存儲器204可是與流量計20的其它部件共有的。類似地，測試電路202可由分離的部件形成或可以是與其它的部件共有的，例如微處理器、放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、傳感器等。輸出電路206可以是獨立于流量計20中的其它電路的輸出電 路，或可以是與例如微處理器或與其類似的流量計中的其它電路共有 的。顯示測試電路202與流量計電路220連接。流量計電路220可以是 在流量計20中使用的任何電路。在運行中，測試電路202對流量計電路200執(zhí)行測試。測試的結(jié)果 與儲存在存儲器204中的額定參數(shù)值222對較。額定參數(shù)值可以是特定 值、百分比范圍的值、值的范圍或從在流量計電路220上執(zhí)行的測試中 識別可接受的結(jié)果的其它的方式。基于這種比較，從校驗電路220通過 輸出電路206提供輸出。這可以是裝置應(yīng)該盡快被維修或裝置在可接受 的運行限制之外的指示。在更復(fù)雜的配置中，存儲器204儲存多個額定 參數(shù)值222，測試電路202對多個流量計電路220或流量計的其它方面執(zhí) 行測試。之后測試電路202可提供基于多個測試的輸出。例如，雖然總 的來說多個單獨的測試可在可接受的限制中，但測試可顯示整個流量計 不能適當(dāng)?shù)剡\行或不處于可接受的限制中。注意到，這些測試是被原位 地執(zhí)行的，不需要從使用中移除流量計。圖4是更加詳細(xì)地顯示己示出的測試電路202的簡化方框圖。如所 顯示的測試電路202包括測試功能(function) 230和感測器232。測試功 能230和感測器232耦合至流量計電路202。感測器232的輸出被提供至 模數(shù)轉(zhuǎn)換器236，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器236提供數(shù)字輸出信號至微處理器 238。所述微處理器238被如所示出地控制測試功能230。微處理器238 可以本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種磁流量計，包括：　磁流管，所述磁流管被設(shè)置以接收過程流體的流動，所述磁流管包括激勵線圈和至少一個感測電極；　測量電路，所述測量電路耦合至流管，被配置以提供激勵信號至激勵線圈和基于至少一個感測電極的輸出測量通過流管的過程流體流 ；　存儲器，所述存儲器被配置以包含與流管的額定參數(shù)相關(guān)的存儲值；和　校驗電路，所述校驗電路被設(shè)置以測量磁流管的參數(shù)和基于測量參數(shù)和存儲值之間的比較響應(yīng)地提供與磁流量計的運行相關(guān)的校驗輸出。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2006.9.29 US 60/848,3141.一種磁流量計，包括磁流管，所述磁流管被設(shè)置以接收過程流體的流動，所述磁流管包括激勵線圈和至少一個感測電極；測量電路，所述測量電路耦合至流管，被配置以提供激勵信號至激勵線圈和基于至少一個感測電極的輸出測量通過流管的過程流體流；存儲器，所述存儲器被配置以包含與流管的額定參數(shù)相關(guān)的存儲值；和校驗電路，所述校驗電路被設(shè)置以測量磁流管的參數(shù)和基于測量參數(shù)和存儲值之間的比較響應(yīng)地提供與磁流量計的運行相關(guān)的校驗輸出。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，在校驗電路的運行過程中， 所述測量電路被配置以測量流體。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述校驗電路被配置以測量 流管的線圈的阻抗。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述校驗電路被配置以測量 流管的線圈電感。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述校驗電路被配置以測量 流管電極.卞:過程接地的阻抗。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述校驗電路被另外地配置 以測量設(shè)置在二線式過程控制回路上的輸出。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述校驗電路被配置以測量 通過測量電路施加至激勵線圈的激勵信號的電流的電流水平。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，在制造流量計的過程中或在 流量計的初始安裝過程中，所述額定參數(shù)值被存儲在存儲器中。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，由校驗電路把所述額定參數(shù) 值存儲在存儲器中。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述存儲器被配置以存儲多 個額定參數(shù)，所述校驗電路基于多個測量...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：威廉·F·格拉伯爾，斯科特·R·弗斯，羅伯特·K·舒爾茲，
申請(專利權(quán))人：羅斯蒙德公司，
類型：發(fā)明
國別省市：US