HERWIG, Jörg (Waldeckstrasse 52, Kandern, 79400, DE)
| Patentansprüche 1. Verfahren zum Betreiben einer magnetisch-induktiven Durchflussmesseinrichtung, wobei die Durchflussmesseinrichtung mindestens eine Spule (L, 2, 3) aufweist, wobei in einem Messbetrieb mittels der Spule (L, 2, 3) ein Magnetfeld (B) erzeugt wird, welches Magnetfeld (B) ein Messrohr (1 ) durchsetzt und eine Messspannung in einem das Messrohr (1 ) durchströmenden zumindest geringfügig elektrisch leitfähigen Messstoff erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass ein von außerhalb der Durchflussmesseinrichtung einwirkendes und eine Störspannung in dem Messstoff erzeugendes magnetisches Störfeld bestimmt wird, dass zur Durchflussbestimmung eine zwischen zwei mit dem Messstoff kommunizierenden Messelektroden (4, 5) vorliegende Spannung abgegriffen wird, wobei die zwischen den Messelektroden (4, 5) vorliegende Spannung aus einer Überlagerung der Messspannung und der Störspannung besteht, und dass die abgegriffene Spannung oder eine daraus abgeleitete Größe in Abhängigkeit von dem magnetischen Störfeld berichtigt wird. 2. Verfahren zum Betreiben einer magnetisch-induktiven Durchflussmesseinrichtung nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Durchfluss des Messstoffs durch das Messrohr (1 ) entsprechender Messwert erzeugt wird. 3. Verfahren zum Betreiben einer magnetisch-induktiven Durchflussmesseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Störfeld mittels der Spule (L, 3 ,4) bestimmt wird. 4. Verfahren zum Betreiben einer magnetisch-induktiven Durchflussmesseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass während mindestens einer Phase in welcher die Spule (L, 3, 4) frei von einem das Magnetfeld B erzeugenden Erregerstrom (I) ist, die Spule (L, 3, 4) als Induktionsspule zur Bestimmung des magnetischen Störfeldes verwendet wird. 5. Verfahren zum Betreiben einer magnetisch-induktiven Durchflussmesseinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Störfeld ein Wechselfeld ist. 6. Verfahren zum Betreiben einer magnetisch-induktiven Durchflussmesseinrichtung nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des magnetischen Störfeldes bestimmt wird. 7. Verfahren zum Betreiben einer magnetisch-induktiven Durchflussmesseinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetfeld B im Messbetrieb mit einer Taktfrequenz erregt wird. 8. Verfahren zum Betreiben einer magnetisch-induktiven Durchflussmesseinrichtung nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktfrequenz des Magnetfeldes B annähernd an die Frequenz des magnetischen Störfeldes angepasst wird. 9. Verfahren zum Betreiben einer magnetisch-induktiven Durchflussmesseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktfrequenz des Magnetfeldes B so an die Frequenz des magnetischen Störfeldes angepasst wird, dass die Taktfrequenz annähernd einem ganzzahligen Vielfachen oder einem Teiler der Frequenz des Störfeldes entspricht. 10. Magnetisch-induktive Durchflussmesseinhchtung, mit mindestens einem Erregerkreis, der eine Spule (L, 2, 3) beinhaltet, wobei in einem Messbetrieb ein Erregerstrom (I) die Spule (L, 2, 3) durchfließt und ein Magnetfeld (B) erzeugt, welches Magnetfeld (B) ein Messrohr (1 ) durchsetzt, und eine Messspannung in einem das Messrohr (1 ) durchströmenden zumindest geringfügig elektrisch leitfähigen Messstoff erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit vorgesehen ist, welche dazu dient, ein gegebenenfalls vorliegendes magnetisches Störfeld zu bestimmen, welches magnetische Störfeld von außerhalb der Durchflussmesseinhchtung einwirkt und eine Störspannung in dem Messstoff erzeugt, dass wenigstens zwei Messelektroden (4, 5) vorgesehen sind, die dazu dienen, eine in dem Messstoff vorliegende Spannung abzugreifen, welche vorliegende Spannung aus der sich überlagernden Messspannung und Störspannung besteht, und dass die Auswerteeinheit weiterhin dazu dient, die abgegriffene Spannung oder eine daraus abgeleitete Größe in Abhängigkeit von dem magnetischen Störfeld zu berichtigen. 11. Magnetisch-induktive Durchflussmesseinhchtung nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein erster Schalter (Sl) vorgesehen ist, welcher dazu dient, die Spule (L, 2, 3) von dem Erregerkreis zu trennen. 12. Magnetisch-induktive Durchflussmesseinhchtung nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass während die Spule (L, 2, 3) von dem Erregerkreis getrennt ist, die Spule (L, 2, 3) dazu dient, das magnetische Störfeld zu bestimmen. 13. Magnetisch-induktive Durchflussmesseinhchtung nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Störfeld ein Wechselfeld ist, und dass die in die Spule (L, 2, 3) induzierte Spannung dazu dient, das magnetische Störfeld zu bestimmen. |
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer magnetisch- induktiven Durchflussmesseinrichtung, wobei die Durchflussmesseinrichtung mindestens eine Spule aufweist, wobei in einem Messbetrieb mittels der Spule ein Magnetfeld erzeugt wird, welches Magnetfeld ein Messrohr durchsetzt und eine Messspannung in einem das Messrohr durchströmenden zumindest geringfügig elektrisch leitfähigen Messstoff erzeugt.
Zudem bezieht sich die Erfindung auf eine magnetisch-induktive Durchflussmesseinrichtung, mit mindestens einem Erregerkreis, der eine Spule beinhaltet, wobei in einem Messbetrieb ein Erregerstrom die Spule durchfließt und ein Magnetfeld erzeugt, welches Magnetfeld ein Messrohr durchsetzt, und eine Messspannung in einem das Messrohr durchströmenden zumindest geringfügig elektrisch leitfähigen Messstoff erzeugt.
Magnetisch-induktive Durchflussmessaufnehmer werden in der industriellen Messtechnik zur Messung von Volumenströmen eingesetzt.
Dabei wird ein zumindest in geringem Umfang elektrisch leitfähiger Messstoff, dessen Volumenstrom gemessen werden soll, durch ein Messrohr geleitet, das im Wesentlichen senkrecht zur Rohrachse von einem Magnetfeld durchsetzt ist. Das Magnetfeld wird dabei in der Regel durch zwei einander gegenüberliegende Spulen erzeugt, zwischen denen das Messrohr verläuft. Senkrecht zum Magnetfeld bewegte Ladungsträger erzeugen senkrecht zu deren Durchflussrichtung eine Spannung, die über Messelektroden abgreifbar ist. Hierzu werden z.B. zwei Messelektroden einander gegenüberliegend zu beiden Seiten des Messrohrs derart angeordnet, dass eine gedachte Verbindungslinie zwischen den beiden Messelektroden senkrecht zu einer gedachten Verbindungslinie zwischen den Spulen verläuft. Die Messelektroden sind mit dem Messstoff entweder kapazitiv oder galvanisch gekoppelt. Die erzeugte Spannung ist proportional zu einer über einen Querschnitt des Messrohres gemittelten Strömungsgeschwindigkeit des Messstoffs und damit proportional zum Volumenstrom.
Bei der magnetisch-induktiven Durchflussmessung können Störungen auftreten. Diese können zum Beispiel auf eine nicht ideale
Magnetfelderzeugung, auf einen Windungsschluss in den Spulen, z.B. durch Korrosion oder Vibration, oder auf Fremdfelder zurückzuführen sein. Um entsprechende Störungen erkennen zu können wird vorzugsweise eine Funktionsüberwachung durchgeführt.
In der US 6,763,729 A wird hierzu beispielsweise ein Stromanstieg in einer Spule im Anschluss an eine Umpolung der Spule überwacht und mit einem charakteristischen Verlauf verglichen.
In der EP 1275940 A2 ist ein Verfahren beschrieben bei dem durch eine getrennte Ansteuerung von zwei Spulen zeitweilig bewusst inhomogene Magnetfelder erzeugt werden. Die Überwachung erfolgt anhand von daraus resultierenden induzierten Spannungen, die an den Elektroden abgegriffen werden. Diese Form der Überwachung ist jedoch nur dann einsetzbar, wenn sich im Messrohr ein leitfähiger Messstoff befindet.
Eine mögliche Fehlerursache sind sehr starke externe Störfelder. Sie bewirken, dass magnetisch relevante Werkstoffe in die Sättigung getrieben werden. Dies führt zu einer massiven Reduktion der Amplitude des Messsignals.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Empfindlichkeit der magnetischinduktiven Durchflussmessung gegenüber magnetischen Störfeldern zu verringern.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein von außerhalb der Durchflussmesseinrichtung einwirkendes und eine Störspannung in dem Messstoff erzeugendes magnetisches Störfeld bestimmt wird, dass zur Durchflussbestimmung eine zwischen zwei mit dem Messstoff kommunizierenden Messelektroden vorliegende Spannung abgegriffen wird, wobei die zwischen den Messelektroden vorliegende Spannung aus einer Überlagerung der Messspannung und der Störspannung besteht, und dass die abgegriffene Spannung oder eine daraus abgeleitete Größe in Abhängigkeit von dem magnetischen Störfeld berichtigt wird.
Von der mindestens einen bspw. in einem Messbetrieb von einem Erregerstrom durchflossenen Spule kann ein Magnetfeld erzeugt werden, welches Magnetfeld das Messrohr durchsetzt und eine Messspannung erzeugt. Die mittels der Spule in dem Messstoff erzeugte Spannung wird folglich als Messspannung bezeichnet. Aufgrund äußerer Störeinflüsse, wie bspw. dem magnetischen Störfeld, wie sie oftmals in industriellen Anlagen vorhanden sind, kann ein magnetisches Störfeld vorliegen, welches das Messrohr ebenfalls durchsetzt und eine Störspannung in dem Messstoff erzeugt. Solche magnetischen Störfelder entstehen bspw. in der Umgebung von Schmelzelektroden-Zuleitungen von Elektroschmelzöfen. Die aus der Überlagerung zwischen der Messspannung und der Störspannung in dem Messstoff resultierende Spannung kann mittels der Messelektroden abgegriffen werden. Diese abgegriffene Spannung oder eine daraus abgeleitete Größe entspricht bei vorhandener Störspannung, nicht dem korrekten Durchflusssignal, sondern ist aufgrund der von dem magnetischen Störfeld erzeugten Störspannung fehlerhaft. Die Bestimmung des von außerhalb der magnetisch-induktiven Durchflussmesseinrichtung einwirkenden magnetischen Störfeldes ermöglicht es, die abgegriffene Spannung zu berichtigen. Der Zusammenhang zwischen der abgegriffenen
Spannung und der berichtigten Spannung in Abhängigkeit des Störfeldes kann dabei bspw. in Form von Tabellen oder einer formelhaften Beziehung hinterlegt sein, und mittels elektronischer Datenverarbeitung hergestellt werden. Es kann bspw. ausreichen das bloße Vorhandensein eines magnetischen Störfeldes zu bestimmen, um eine Berichtigung der abgegriffenen Spannung oder einer daraus abgeleiteten Größe durchzuführen. Alternativ kann auch eine physikalische Eigenschaft des magnetischen Störfeldes bestimmt werden. In Abhängigkeit von der physikalischen Eigenschaft kann dann eine Berichtigung der abgegriffenen Spannung und/oder der daraus abgeleiteten Größe vorgenommen werden.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass mechanische Vorrichtungen, wie sie heutzutage zur Abschirmung des magnetischen Störfeldes eingesetzt werden, entfallen. Unter mechanischen Vorrichtungen sind bspw. Schirmbleche zur Abschirmung eines äußeren magnetischen Störfeldes zu verstehen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein dem Durchfluss des
Messstoffs durch das Messrohr entsprechender Messwert erzeugt. Durch die Bestimmung des magnetischen Störfeldes kann der tatsächliche Durchfluss durch das Messrohr bestimmt werden. Die zwischen den Messelektroden abgegriffene Spannung kann dann in Abhängigkeit von dem magnetischen Störfeld berichtigt werden. Aus der berichtigten Spannung kann ein dem tatsächlichen Durchfluss, insbesondere dem Volumendurchfluss bzw. dem Massendurchfluss, entsprechender Messwert erzeugt werden.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das magnetische Störfeld mittels der Spule bestimmt. Die Spule kann als passives oder aktives Sensorelement zur Bestimmung des magnetischen Störfeldes verwendet werden. In dieser Ausführungsform sind keine zusätzlichen Magnetsensoren, bspw. in der Form von induktiven Elementen, wie z.B. zusätzliche Spulen, die separat in der Umgebung der magnetisch-induktiven Durchflussmesseinrichtung zur Detektion von magnetischen Störfeldern angebracht werden, notwendig. Zudem sind die das Magnetfeld erzeugenden Spulen oftmals bereits in der Umgebung des Messrohrs, insbesondere unmittelbar am Messrohr, angebracht, so dass das an bzw. in dem Messrohr vorliegende magnetische Störfeld, insbesondere die mindestens eine physikalische Eigenschaft des magnetischen Störfeldes, bestimmt werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird während mindestens einer Phase, in welcher die Spule frei von einem das Magnetfeld erzeugenden Erregerstrom ist, die Spule als Induktionsspule zur Bestimmung des magnetischen Störfeldes verwendet. In der Phase, in welcher die Spule als Induktionsspule verwendet wird, wird die Spule nicht von einem ein Magnetfeld erzeugenden Erregerstrom durchflössen, ist also frei von einem Erregerstrom. Die in die Induktionsspule induzierte Spannung ermöglicht Rückschlüsse, und also die Bestimmung des magnetischen Störfeldes. Die Phase, in welcher das magnetische Störfeld mittels der Induktionsspule bestimmt wird, kann z.B. innerhalb eines Messzyklus oder zwischen zwei Messzyklen bei einem Betrieb mit getaktetem Gleichstrom liegen. Alternativ kann die Spule von dem Erregerkreis getrennt werden und als Induktionsspule verwendet werden. Zudem kann die Leerlaufzeit zwischen Schubprozessen genutzt werden, um das magnetische Störfeld zu bestimmen. Zudem kann ein gesonderter Diagnosebetrieb vorgesehen sein, in welchem die Spule frei von einem das Magnetfeld erzeugenden Erregerstrom ist und das magnetische Störfeld bestimmt wird.
In einer Ausführungsform ist das magnetische Störfeld ein Wechselfeld. Bei dem magnetischen Störfeld kann es sich insbesondere um ein magnetisches Wechselfeld handeln. Das magnetische Wechselfeld kann über Induktion eine Spannung in der bspw. als Induktionsspule verwendeten Spule hervorrufen. Diese Spannung kann zur Bestimmung des Störfeldes genutzt werden, indem bspw. der Spannungsabfall über der Induktionsspule gemessen wird. Ersatzweise kann über den Spannungsabfall an der Induktionsspule die Magnetfeldstärke am Ort der Induktionsspule bestimmt werden und folglich die zwischen den Messelektroden abgegriffene Spannung oder eine daraus abgeleitete Größe berichtigt werden.
In einer Ausführungsform wird die Frequenz des magnetischen Störfeldes bestimmt. Dies kann bspw. mittels eines separaten Magnetsensors oder mittels der vorgeschlagenen Ausgestaltung geschehen, in welcher vorgeschlagenen Ausgestaltung das magnetische Störfeld mittels der Spule bestimmt wird, insbesondere in welcher vorgeschlagenen Ausgestaltung die Spule als Induktionsspule verwendet wird. Über die Frequenz des magnetischen Störfeldes können Messzeitpunkte oder Messintervalle bestimmt werden, in welchen eine Störspannung vorliegt. Die zu diesen Messzeitpunkte oder Messintervalle abgegriffene Spannung oder die daraus abgeleitete Größe kann dann berichtigt oder verworfen werden.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das Magnetfeld im
Messbetrieb mit einer Taktfrequenz erregt. Die Spule kann bspw. mittels eines getakteten Gleichstroms betrieben werden, d.h. das Magnetfeld wird periodisch umgepolt, sodass an den Messelektroden zwei aufeinander folgende Messspannungen mit umgekehrten Vorzeichen entstehen. Störspannungen die aufgrund eines konstanten magnetischen Störfeldes entstehen, können dadurch eliminiert werden. Andererseits können bei der Erregung des Magnetfeldfeldes mittels eines Wechselstroms die Spulen bspw. direkt vom Stromnetz mit einer Wechselspannung versorgt werden.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird die Taktfrequenz des Magnetfeldes annähernd an die Frequenz des magnetischen Störfeldes angepasst. Alternativ kann die Taktfrequenz des von der mindestens einen Spule erzeugten Magnetfeldes, so mit der Frequenz des magnetischen Störfeldes abgestimmt werden, dass das Störfeld zu bestimmten Messphasen, insbesondere außerhalb der Messphasen, oder zu bestimmten Zeitpunkten in einer Messphase auftritt. Durch das Anpassen und/oder Abstimmen der Frequenz des magnetischen Störfeldes an die Taktfrequenz des Magnetfeldes kann somit der, insbesondere abträgliche, Einfluss des magnetischen Störfeldes auf die Messsignale verringert werden oder sogar vollständig unterbunden werden. Unter Messsignale sind hier bspw. die zwischen den
Messelektroden abgegriffene Spannung, die aus der abgegriffenen Spannung abgeleitete Größe sowie die von der Durchflussmesseinrichtung erzeugten Messwerte zu verstehen. Insbesondere besteht die Möglichkeit die Frequenz des Störfeldes so auf die Taktfrequenz des Magnetfeldes abzustimmen, dass ein magnetisches Störfeld mit einem Wechselfeldanteil einer Frequenz wie ein Gleichfeld erscheint. Dies kann bspw. durch eine konstante Phasenbeziehung zwischen der Frequenz des Magnetfeldes und der Frequenz des magnetischen Störfeldes bewirkt werden. Wird z.B. ein getaktetes Gleichfeld als Magnetfeld verwendet, so lassen sich dann die durch das Wechselfeld bedingten Störspannungen rechnerisch aus der abgegriffenen Spannung eliminieren.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird die Taktfrequenz des Magnetfeldes so an die Frequenz des magnetischen Störfeldes angepasst, dass die Taktfrequenz annähernd einem ganzzahligen Vielfachen oder einem Teiler der Frequenz des Störfeldes entspricht. Durch die vorgeschlagene Anpassung der Taktfrequenz an die Frequenz des magnetischen Störfeldes können Messungen zur Durchflussbestimmung vorgenommen werden, die nicht von dem magnetischen Störsignal beeinflusst werden, also ungestört sind. Die abgegriffenen Spannungen während dieser Messzyklen sind dann nicht durch die Störspannung verfälsch. Während der Messzyklen während denen das magnetische Störfeld auftritt und auf die Messeinrichtung insbesondere die abgegriffenen Spannung einwirkt, können die Messsignale entsprechend berichtigt oder verworfen werden.
Hinsichtlich der magnetisch-induktiven Durchflussmesseinrichtung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Auswerteeinheit vorgesehen ist, welche dazu dient, ein magnetisches Störfeld zu bestimmen, welches magnetische Störfeld von außerhalb der Durchflussmesseinrichtung einwirkt und eine Störspannung in dem Messstoff erzeugt, dass wenigstens zwei Messelektroden vorgesehen sind, die dazu dienen, eine in dem Messstoff vorliegende Spannung abzugreifen, welche vorliegende Spannung aus der sich überlagernden Messspannung und Störspannung besteht, und dass die Auswerteeinheit weiterhin dazu dient, die abgegriffene Spannung oder eine daraus abgeleitete Größe in Abhängigkeit von dem magnetischen Störfeld zu berichtigen.
Der Erregerkreis wird bspw. mit einer Spannung versorgt, die den Erregerstrom erzeugt, welcher Erregerstrom die Spule im Messbetrieb bspw. getaktet durchfließt und dadurch ein, insbesondere getaktetes, Magnetfeld erzeugt. Das magnetische Störfeld kann von einer Auswerteeinheit bestimmt werden. Bei der Auswerteeinheit kann es sich bspw. um eine einen Magnetsensor umfassende elektrische und/oder elektronische Schaltung handeln. Die abgegriffene Spannung kann dann in dem Fall eines vorliegenden magnetischen Störfeldes von der Auswerteeinheit berichtigt werden.
In einer Ausführungsform der Durchflussmesseinrichtung ist mindestens ein Schalter vorgesehen, welcher dazu dient, die Spule von dem Erregerkreis zu trennen. Bei dem Schalter kann es sich um eine Vorrichtung zum Trennen und/oder Herstellen einer elektrischen Verbindung handeln. Durch eine Einstellung des Schalters kann der Betrieb der Durchflussmesseinrichtung, insbesondere der die Verwendung der Spule, gesteuert werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Durchflussmesseinrichtung dient die Spule dazu, das magnetische Störfeld zu bestimmen, während die Spule von dem Erregerkreis getrennt ist. Die Spule kann als Induktionsspule verwendet werden, indem die Spule von dem Erregerkreis getrennt wird. In die Spule kann dann aufgrund des magnetischen Störfeldes eine Spannung induziert werden, welche Spannung einen Rückschluss auf das magnetische Störfeld zulässt. Die Trennung der Spule von dem Erregerkreis kann dabei in einfacher Weise durch den erwähnten Schalter erfolgen.
In einer Weiterbildung der Durchflussmesseinrichtung ist das magnetische Störfeld ein Wechselfeld, und die in die Spule induzierte Spannung dient dazu, das magnetische Störfeld zu bestimmen. Aus der Frequenz der in die als Induktionsspule verwendeten Spule induzierten Spannung, kann die Frequenz oder die Magnetfeldstärke des magnetischen Störfeldes bestimmt werden. Mittels der Frequenz und/oder der Magnetfeldstärke des magnetischen Störfeldes kann eine Berichtigung der zwischen den Messelektroden abgegriffenen Spannung oder einer daraus abgeleiteten Größe erfolgen. Insbesondere kann ein berichtigter Durchfluss-Messwert von der Durchflussmesseinrichtung erzeugt und ausgegeben werden. Weiterhin kann der Messbetrieb, insbesondere die Taktfrequenz mit welcher das Magnetfeld erregt wird, an die Frequenz des magnetischen Störfeldes angepasst werden. Dadurch kann der Einfluss des magnetischen Störfeldes auf die zwischen den Messelektroden während des Messbetriebs abgegriffene Spannung verringert werden.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 : eine schematische Darstellung des Aufbaus und der Funktionsweise einer magnetisch-induktiven Durchflussmesseinrichtung, und
Fig. 2: .ein Ersatzschaltbild eines Erregerkreises.
Figur 1 zeigt eine magnetisch-induktive Durchflussmesseinrichtung mit einem Messrohr 1 , durch das ein wenigstens geringfügig elektrisch leitfähiger Messstoff, insbesondere ein Fluid, dessen volumethscher Durchfluss bestimmt werden soll, mit der Geschwindigkeit v strömt. Zwei Spulen 2, 3, durch die ein Erregerstrom bspw. in Form eines Wechselstroms oder eines pulsierenden Gleichstroms I fließt, erzeugen im Inneren des Messrohres 1 ein Magnetfeld B. Der Abgriff der erzeugten Spannung erfolgt mittels zwei Messelektroden 4, 5, die in die Wandung des Messrohrs 1 elektrisch gegenüber dem Messrohr isoliert angebracht sind. Das Messrohr 1 weist eine Auskleidung 6 aus
Kunststoff und ein Trägerrohr 7 auf. Die Auskleidung hat die Funktion, das metallische Trägerrohr 7 vom elektrisch leitfähigen Messstoff u.a. elektrisch zu isolieren.
Figur 2 zeigt ein Ersatzschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung. Der in Figur 2 gezeigte Erregerkreis besteht im Wesentlichen aus einer in einem Messbetrieb das Magnetfeld B erzeugenden Spule L. Der Erregerkreis kann mit einer Versorgungsspannung U+ gegenüber der Masse GND versorgt werden. Weiterhin weist der Erregerkreis einen ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Schalter Sl, SN, S1 , S2, S3, S4 auf. Der erste Schalter Sl dient dabei zur Unterbrechung des Erreger- bzw. Versorgungskreises, während der zweite Schalter SN dazu dient, den Diagnosekreis zu schließen. Wird die Spule L zur Erzeugung eines Magnetfeldes verwendet, so ist der erste Schalter Sl geschlossen und der zweite Schalter SN unterbricht den Kurzschlusszweig zwischen Stromein- und Stromausgang, so dass die Spule L von dem Erregerstrom I durchflössen wird.
Der dritte, vierte, fünfte und sechste Schalter S1 , S2, S3, S4 dienen dazu, die Richtung des Stromflusses durch die Spule zu steuern. Sind der dritte Schalter S1 und der vierte Schalter S2 geschlossen und der fünfte Schalter S3 und der sechste Schalter S4 geöffnet, so wird in dem Fall, dass die Spule von einem Erregerstrom durchflössen wird, ein Magnetfeld B mit einer Polarität erzeugt. Sind hingegen der dritte Schalter S1 und der vierte Schalter S2 geöffnet und der fünfte Schalter S3 und der sechste Schalter S4 geschlossen, so wird die Spule L in entgegengesetzter Richtung von dem Erregerstrom I durchflössen und es entsteht ein Magnetfeld B umgekehrter Polarität erzeugt. Die Spule L dient dabei als Spule L zur Erzeugung eines das Messrohr 1 durchsetzenden Magnetfelds B.
Die Spule L wird bspw. während eines Diagnosebetriebs als Induktionsspule verwendet. Der Schalter Sl unterbricht dann den Erregerkreis, während der Schalter SN den Kurzschlusszweig schließt und so eine Messung der über der Spule L abfallenden Spannung ermöglicht. Um die über der Spule L abfallende Spannung, welche durch ein vorliegendes magnetisches Störfeld induziert wird, zu messen, ist ein Messwiderstand R vorgesehen. Die über dem Messwiderstand R abfallende Spannung wird gemessen und zur kann Berichtigung der abgegriffenen Messspannung verwendet werden.
Die Spule kann über einen Kern aus einem geeigneten, insbesondere ferromagnetischen, Material, verfügen. Bezugszeichenliste
1 Messrohr
2 Spule
3 Spule
4 Messelektrode
5 Messelektrode
6 Auskleidung
7 Trägerrohr
I Erregerstrom
B Magnetfeld
V (Durchfluss-)Geschwindigkeit
U+ Versorgungsspannung
GND Masse
SI Erster Widerstand
SN Zweiter Widerstand
S1 Dritter Widerstand
S2 Vierter Widerstand
S3 Fünfter Widerstand
S4 Sechster Widerstand
R Messwiderstand
L Spule