專利名稱：變頻磁流量計的制作方法
技術領域：
本發(fā)明主要涉及流體處理，并且具體地，涉及過程流量測量和控制。特別地，本發(fā)明涉及用于磁流量計的測量技木。
背景技術：
磁流量計(或磁計量器(mag meter))通過法拉第感應、電磁效應測量流量。流量計激勵線圈以在管道部分上產生磁場，并且磁場在過程流上感應電動勢(EMF)。使用延伸通過管道部分和進入過程流的一對電極或者通過電容性耦合測量產生的電勢差(或電壓)。流速與感應電動勢成比例，并且體積流速與流速和過流面積成比例。一般情況下，電磁流量測量技術能夠應用于水基流體、離子溶液和其他傳導流。具 體用途包括污水處理設施、高純度藥品生產、衛(wèi)生食品和飲料生產以及化學處理，包括危險和腐蝕性過程流。磁流量計還用在碳氫燃料エ業(yè)中，包括利用研磨和腐蝕性泥漿的水力壓裂技術，，和其他油氣開采和加工方法。磁流量計在其中由于相關的壓降(例如，在孔板或文丘里管上)而使得基于壓差的技術不受歡迎的應用中提供快速、精確的流量測量。當將機械元件引入過程流是困難的或不切實際時，也可以使用磁計量器，如渦輪轉子、渦流脫落元件或皮托管。在這些應用中，存在對改進磁流量測量技術的持續(xù)需要。特別地，存在在經受包括電子、機械和電磁噪聲影響的過程噪聲影響的高精度應用中降低流量測量的偏差的需求。

發(fā)明內容
本發(fā)明涉及用于測量流量的裝置和使用該裝置的方法。該裝置包括用于過程流的管道部分、用于在管道部分上產生磁場的線圈、用于激勵線圈的電源、和用于檢測由磁場在過程流上感應的電動勢的電極。電源以多個不同的脈沖頻率激勵線圈。處理器計算所述多個不同的脈沖頻率處的電動勢的函數，并且基于該函數產生流量輸出。


圖I是在具有一體安裝變送器的帶法蘭的實施例中的磁流量計的示意性側視圖。圖2是在具有遠程安裝變送器的圓片型的實施例中的磁流量計的示意性端視圖。圖3是用于具有變頻脈沖式電流源的磁流量計的接線圖。圖4是變頻脈沖電流信號的曲線圖。圖5是說明用于用變頻磁流量計測量流量的方法的流程圖。
具體實施例方式圖I是在具有一體化安裝變送器12的法蘭配置中的磁流量計10的一個實施例的示意性側視圖。流量計10包括傳感器殼體14和管道部分16，線圈18和電極20 (虛線所示)位于傳感器殼體14中。變送器12包括變送器殼體22，變送器殼體22帶有電路板(或控制器)24(也以虛線所示)，和本地操作者界面(L0I)26。如下所述，控制器24產生用于線圈18的變頻脈沖式激勵電流，在經受過程噪聲的環(huán)境中，提高性能和減少信號偏差。在圖I的一體化安裝實施例中，變送器12直接地安裝在傳感器殼體14的接ロ部分14A上，在控制器24、線圈18和電極20之間進行直接內部連接。可替換地，變送器12被遠程地安裝并且連接是外部的，如圖2所示。傳感器殼體14由諸如碳鋼之類的堅固、耐用磁性金屬形成，，以屏蔽線圈18和電極20免受可能會影響流量測量的外部場和干擾的影響。傳感器殼體14還防止污垢、油和水污染，抑制易爆和腐蝕性物質的進入，并避免與在エ業(yè)加工環(huán)境中的其他危害接觸。管道部分16包括可變長度的管道或過程流導管，具有范圍從二分之一英寸(12. 7毫米)或更少到十二英寸(30厘米)或更多的內徑(ID)。管道部分16通常由諸如不銹鋼之類的非磁性金屬形成，以通過由線圈18在過程流上所產生的磁通線。 在圖I的法蘭實施例中，管道部分16包括通孔法蘭28，用于采用在運輸和安裝過程中支撐流量計10的凸緣28A將磁流量計10安裝在管道(pipe run)或其他流動結構中。根據實施例，法蘭28可由不銹鋼材料(例如，如用于管道部分16)或碳鋼材料(如用于傳感器殼體14)形成?？商鎿Q地，傳感器殼體14、管道部分16和法蘭28中的任何ー個都可以由碳鋼、不銹鋼、鋁、銅、黃銅或其他金屬或金屬合金形成，或由耐用聚合物或熱塑性材料形成,如PVC (聚氯こ烯)或ABS (丙烯腈-丁ニ烯-苯こ烯)。線圈18和電極20位于傳感器殼體14內。線圈18包括纏繞銅線或其他導電繞組，纏繞銅線或其他導電繞組圍繞管道部分16的外徑(OD)定向，以在過程流上產生磁場。在一些實施例中，線圈18結合軟磁心和通量返回部件，以增加場強度和均勻度，或成形場線和減少傳感器殼體14外側的邊緣通量。電極20延伸通過管道部分16以通過直接電接觸或電容性耦合檢測在過程流上感應的電勢差(或EMF)，或者。取決于實施例，可以提供電極蓋30，用于訪問電極20，電極蓋30具有用于標示流量計的制造商、型號或序列號的銘牌32。如圖I所示，電極20也可以被“時鐘控制(clocked) ”或圍繞軸線A轉動，從而使電極平面關于中心線Q定向在高達45度的傾斜角度處。變送器殼體22包括用于電子元件板24和本地操作者界面26的前蓋34，和用于將變送器12連接到電源(PS) 40和過程控制單元(P⑶)42的導管連接件36。電源40包括交流(線)或直流電源，或二者。過程控制単元42包括遠程通信裝置、遠程操作裝置或過程控制系統(tǒng)，其利用來自磁流量計10的輸出，以監(jiān)視或控制過程變量，包括但不僅限于，通過管道部分16的流量。在ニ線式實施例中，變送器12適應一系列不同通信協(xié)議，包括但不限干，標準模擬(4-20毫安)信號、模擬-數字混合協(xié)議(諸如ΠΛΚ'Γ' )和數字化測量和控制架構(包
括 Foundation 現場總線，pROFI 1 BUS/ PROFI : neT 和 P I an u:)?？商鎿Q地,變送器
12利用環(huán)路線路、電纜、控制總線和數據線或用于射頻RF)、紅外(IR)或光通信的無線接ロ的結合。在這些和其他的實施例中，合適的變送器12及磁流量計10可從明尼蘇達州EdenPrairie市的Rosemount公司和Emerson Process Management公司獲得，具有在此描述的改善。圖2是具有遠程安裝變送器12的圓片型(無凸緣)配置中的磁流量計10的示意性側視圖。取決于實施例，磁流量計10還采用附加安裝結構，包括但不局限干，對準環(huán)、帶螺紋的壓合接頭和外部套環(huán)型連接元件。在其中管道部分16附近沒有足夠空間的受限安裝中，圖2的遠程安裝配置允許變送器12位于在諸如梁、壁或隔斷之類的過程結構的附近，或位于另ー個流管或導管上。可替換地，變送器12可以定位為距離傳感器殼體14達到1000英尺(約合240米)或更多，例如用于適應更加集中或易接近的變送器布置，或將變送器12定位在過程環(huán)境外的控制室中。為了包括這些實施例的每ー個，在這里使用的術語“流量計”可以不僅包括管道部分16、傳感器殼體14以及其內部部件，而且包括變送器12及其部件。特別地，“流量計”可以包括變送器12的一體安裝和遠程安裝實施例兩者，而不管變送器12和傳感器殼體14之 間的連接長度，并且不管形成連接的特定形式。在圖2的端視圖中，管道部分16 (用交叉影線顯示)軸向地延伸通過傳感器殼體14,并且傳感器殼體14形成圍繞管道部分16、線圈18和電極20的環(huán)形殼體。磁場B橫向地定向跨過管道部分16，大致垂直過程流。村里44由非磁性絕緣材料形成，其作為襯管道部分16的內徑的村里，以在管道部分16和過程流之間形成電的、化學的和機械的屏障。特別地，村里44將管道部分16與過程流體隔離，并且防止由于在過程流中的化學和研磨劑的侵蝕和腐蝕。在一些實施例中，襯
里44由PFA (全氟烷)材料組成，如Iし、丨' I on |!、Te Γ I ori丨! -PFA或’I'し' Czc Iu -PFA、PPS (聚
苯硫醚)材料，如Ryton :pps，或其它聚合物，如氯丁橡膠、聚氨酯橡膠或天然橡膠，如在商業(yè)上可以從包括Rosemount公司的商業(yè)供應商獲得。線圈18圍繞管道部分16的外徑定向，并且被配置為在過程流中產生磁場B。電極20從管道部分16的OD延伸穿過管道部分16的ID上的襯里44，與過程流進行電接觸，以檢測由磁場B感應的電動勢?？商鎿Q地，電極20與過程流形成電容性f禹合或聯(lián)接(capacitivecoupling)。此外，電極20的平面可以垂直于中心線4，如圖2所示，或電極可以被時鐘控制在高達45°的傾斜角處，如圖I所示。變送器12包括變送器殼體22，變送器殼體22具有用于電子元件板24和本地用戶界面26的前(電子元件)蓋34、以及用于ー個或多個接線板48的后(終端)蓋46。變送器殼體22還提供附加的管道連接件36，用于將變送器12連接到傳感器殼體14的接ロ部分14A。電子元件板(或控制器)24包括處理器或微處理器(μΡ)24Α和變頻電源(VFDC) 24Β。處理器24Α包括接ロ，該接ロ用于連接到過程控制系統(tǒng)或遠程操作裝置以及用于傳送代表通過管道部分16的流量的輸出。本地操作者界面26包括用于本地控制和與變送器12通信的交互式可視化顯示器。在一些實施例中，本地操作者界面26包括基于菜單的導航鍵，以輸入安裝數據和配置參數，運行測試模式，并訪問其他變送器功能。接線板48由耐用塑料或其他絕緣材料形成，具有用于電源和與過程控制系統(tǒng)的輸入/輸出(I/o)通信的電連接，如圖I所示。取決于實施例，也可以提供一個或多個接線板48，用于形成到傳感器殼體14中的線圈18和電極20的連接，如圖3所示?？刂破?4、本地操作者界面26和接線板28的各個部件可以設置成不同的電子元件板或電路元件的形式，如圖2所示，或設置成集成電子組件或堆棧。此外，控制器24也可以被配置為在用于變頻電流源24B的內部電源和外部電源之間切換。在一些實施例中，如圖I所示，磁流量計10利用外部電源40，其提供由變頻電流源24B切換、脈沖化或調制的交流或直流電流。在這些實施的每ー個中，變頻電流源24B提供脈沖激勵電流到線圈18，并且該電流被以多個不同頻率脈沖化。電極20檢測在過程流中感應的電動勢，并且處理器24A基于在多個不同脈沖頻率處的電動勢的函數計算流量輸出。在一般情況下，該函數包括如在每個不同的脈沖頻率處感應的電動勢信號的均值、加權平均數或其他平均函數，，以減少由于如下所述的噪聲影響引起的信號偏差。更具體地說，線圈18被配置以在管道部分16內部產生大致均勻磁場B。通量線橫 跨管道部分16和村里44定向，如圖2所示，在大致垂直或法線方向上(即，以約90° )與過程流交叉。在相對較寬的操作范圍上，磁場強度(或磁通量密度)大約與激勵電流成比例，激勵電流在由變頻電流源24B向線圈18發(fā)出脈沖信號時接通和斷開磁場。當傳導過程流流動通過磁場B時，在電極20上形成法拉第環(huán)。電極20檢測管道部分16上的感應電動勢(或法拉第電壓)，其中感應電動勢與流速和磁場強度大致成比例。在數學形式中，感應電勢E與平均流速V、平均磁場強度B和由村里44限定的流道的內徑D成比例E = kVBD[I]“K因數”⑷是取決于測量E、V、B和D所采用的単位的比例常數。轉化公式1，流速V作為感應電勢E、磁場強度B和流道直徑D的函數給出V = E/kBD[2] 體積流量等于平均流速乘以過流面積。圖3是用于磁流量計10的示意性接線圖。在此實施例中，如上所述，電極20延伸穿過管道部分16和村里44以檢測由橫過磁場B的過程流體流感應的電動勢。接線板48將處理器24A連接到電極20以及將電源24B連接到線圈18。為了提高精度，磁流量計10被配置用于脈沖式DC(直流)操作。在這種模式中，處理器24A比較來自電極20的在最大(峰值)和最小(接近零)磁場處感應的電動勢信號，以糾正偏移和零點漂移。脈沖式直流測量也減少過程流體和電極20之間的電解反應、到線圈18的電容性耦合、基于阻抗的相移和包括磁場和過程流體或電極信號線之間的電感率禹合的正交作用(quadrature contribution)的影響。變頻電流源24B也改變脈沖電流頻率以降低過程噪聲影響。在一些實施例中，處理器24A定時(clocks)電流源24B以調節(jié)脈沖頻率或占空比，如圖3所示?？商鎿Q地，電流源24B包括內部脈沖調制電路部件，或用于定時外部電流源的門或時鐘，如上所述。圖4是變頻脈沖電流信號I的曲線圖，帶有同時產生的過程噪聲信號N。每個電流脈沖由脈沖振幅A、脈沖寬度W(或W’)和脈沖周期T(或T’、T”)限定。脈沖周期T限定脈沖頻率(f = 1/Τ)，并且通過脈沖寬度W除以脈沖周期T給出占空比(B卩，占空比=W/T，或等價地，占空比=Wf)。電流脈沖幅度A取決于線圈電阻和輸入電壓，輸入電壓通常從IOV到40V或更多變化。在一些實施例中，脈沖電流I是嚴格的DC(直流)信號，并且線圈電流和磁場具有大致恒定的(脈沖)極性。在其他實施例中，使用AC (交流電)源，或電子元件引入移位或偏移以在線圈18中產生脈沖AC信號。在這些實施例中，線圈電流和磁場兩者可以周期性地逆轉方向。噪聲信號N由多種不同作用產生。這些作用包括來自線路功率和其他交流信號的電子紋波和滲透(bleed-through)、和來自泵、壓縮機、渦輪機和其他旋轉裝置的壓カ或流量脈動(flow pulsation)。噪聲信號N還由在管道部分和其他過程結構中的機械振動獨立于其它來源或與其他來源結合產生。在圖4的特定實施例中，第一組電流脈沖具有近似恒定的脈沖寬度W和周期T，具有對應于占主導地位的噪聲信號的頻率f。在采樣相位S處測量感應電動勢，采樣相位S被以逐個脈沖為基礎定義為脈沖周期T的一部分或分數。一般地，在磁場已經被設置在大致 最大值處以后，在每個電流脈沖接近結束時選擇采樣相位S。當噪聲信號N匹配采樣頻率時，流量測量受到偏差影響，因為每個樣本“讀取”噪聲信號的相同相位，導致朝向更高或更低值的恒定移位。當噪聲和采樣頻率是諧波關系(harmonic relationship)時,效果是類似的,特別是對于主導大致方波脈沖電流信號I的傅立葉變換的ー階、三階和其他奇數階諧波。然而，由于跳動產生(beat generation)和其他干擾影響，偏差影響也可以發(fā)生在非諧波采樣和噪聲頻率處。因此，不管噪聲信號N的特定形式，常數頻率采樣通常將偏差進入流量測量。特別地，在泵和其它渦輪機械循環(huán)開啟和關閉時，或當特定噪聲頻率在采樣頻率(或其諧波)上變化時，可能引入偏差。大功率機械裝置即使在沒有直接流動耦合的情況下也可以產生噪聲，，例如，通過在流動管道和其它過程結構中誘發(fā)機械振動，或通過線路功率上的滲透(bleed-through)。為了減少這些影響，線圈電流的脈沖頻率變化，如圖4所示。特別地，脈沖寬度為W和脈沖周期T是能夠獨立地變化的，從而以固定寬度或固定占空比増加或減少脈沖頻率，或者作為頻率的函數改變脈沖寬度和占空比兩者。結果，采樣相位S相對于噪聲信號N變化，通過在不同相位和相應幅度的范圍內對噪聲進行采樣而減少偏差。在圖4的特定示例中，線圈電感相對低并且電流脈沖在大部分脈沖寬度W內具有長的“平坦”或坪區(qū)或平穩(wěn)區(qū)域(plateau region) 0在這種情況下，也能夠獨立于脈沖周期T調整采樣相位S，。在其它配置中，特別地是對較大的管徑，穩(wěn)定時間可以較長，并且平穩(wěn)區(qū)域可以相對較窄，這需要増加脈沖寬度W。圖5是流程圖，說明用于使用變頻磁流量計測量流量的方法50。方法50包括在過程流上產生脈沖磁場(步驟52)、檢測由磁場感應的電動勢(步驟54)、改變脈沖磁場的頻率(步驟56)、計算在多個不同頻率處的電動勢的平均函數(步驟58)和基于平均數輸出流量測量值(步驟60)。在一些實施例中，方法50還包括加權頻率(步驟62)以產生加權平均數(weighted average),例如以排除經受噪聲引起的偏差的ー個或多個頻率。在其他實施例中，方法50包括改變采樣相位(步驟64)和加權相位(步驟66)以產生加權平均數。在進一步實施例中，方法50包括基于特定頻率或相位處的電動勢的與均值或平均數相比的偏差或差異產生警報(步驟68)。產生脈沖磁場(步驟52)包括激勵線圈或其他場源以在過程流中產生脈沖磁場。如上文針對圖4描述描述的那樣，磁場特性由電流脈沖幅度、脈沖寬度和脈沖頻率確定。檢測電動勢(步驟54)包括例如使用定位在有村里的流管上(圖2)的一對電極檢測由磁場感應的電壓或電勢差。電勢差(即感應電動勢)隨磁場強度和平均流速變化，典型地以大致線性形式變化。改變脈沖磁場的頻率(步驟56)包括改變激勵電流源的頻率以產生多個不同的脈沖頻率。如上所述，取決于額外參數，如線圈電感和流量計幾何形狀，磁場脈沖形狀和脈沖頻率跟隨電流脈沖的形狀和脈沖頻率。在一些實施例中，獨立于脈沖寬度，通過改變脈沖周期而改變脈沖頻率，并且占空比相應地增加或減少。在其他實施例中，脈沖寬度也變化，并且脈沖頻率和占空比是獨立 的。在典型的實施例中，至少產生三個不同的脈沖頻率。在一般情況下，采樣頻率間隔，以使諧波不重疊，或使一組諧波與其他組諧波不重疊。這通過避免噪聲信號的重復的諧波采樣而進ー步降低偏差。計算平均數(步驟58)包括限定多個不同脈沖頻率處的電動勢的平均函數。在一些實施例中，平均函數包括在每ー個不同的頻率處的電動勢的共同(未加權)均值，每個基值(contribution)給予相等權值。在其它實施例，平均函數包括基于不同頻率和相位基值(phase contribution)的加權均值(weighted mean)或加權平均數,如下所述。在進ー步的實施例中，平均函數包括來自不同采樣期間的基值，例如，在兩個、三個或更多連續(xù)采樣周期上獲得的連續(xù)平均值，或包括其中基于相對采樣時間給予基值權值的時間加權平均值。產生輸出(步驟60)包括基于平均函數產生代表過程流量的輸出信號。特別地，所述輸出基于在多個不同脈沖頻率處、而不是單個脈沖頻率處的電動勢的均值、平均數或加權平均數。加權頻率(步驟62)包括將每個脈沖頻率處感應的電動勢與共同均值(commonmean)進行比較，限定共同均值和電動勢之間的用于每個脈沖頻率的差異，并且基于差異加權平均數。所述差異被不同地限定為相對于均值的絕對或相對)偏差，或通過統(tǒng)計方法限定，統(tǒng)計方法例如為基于標準偏差的Z-分數，或基于偏差或Z-分數的可能性或概率。在一個實施例中，權值是O或I。這基本上是表決或否決技術，其中，在均值的特定范圍內的電動勢值被賦值為統(tǒng)一相對權值1，并且在該范圍以外的那些被賦值為權值O。因此，O加權值因此被“否決”或從流量輸出排除，而I加權值是被包括在內的。在一些實施例中，在與特定頻率相應的電動勢與均值相差超過流量計的額定精度時，該特定頻率被否決或排除。對于高精度應用，額定精度可以是1%或更低，例如約
0.2%。在其他實施例中，當特定頻率相應的電動勢與均值相差選擇數量的標準偏差吋，例如，相差ー個、兩個或三個，或當電動勢的概率或可能性(例如，基于隨機采樣假說)少于特定閾值時，例如或10%，該特定頻率被否決或排除。在進ー步的實施例中，在減少的樣品上重復統(tǒng)計分析，以驗證剩余的測量，并且排除基本上不同于新的平均數的任何額外頻率?？商鎿Q地，使用連續(xù)加權的平均數，其中權值由可能性或概率函數限定，如上所述，具有O和I之間的相對權值。方法50還可以包括在多個不同相位處檢測電動勢(步驟64),如圖4所示。在這些實施例中，計算平均數(步驟58)包括計算在多個不同的脈沖頻率和多個不同相位處的電動勢的平均數。在不同相位處檢測電動勢進ー步減少偏差，因為其產生過程流的更完整的樣本，包括噪聲成分的不同相位和幅度。在一些實施例中，流量輸出基于如在每個單獨的相位處采樣的電動勢的共同(或者未加權)均值。在其它實施例中，所述輸出包括不同相位基值的加權均值(weighted mean)(步驟62),其中權值基于與平均數(或共同均值)的差異或偏差，如上文針對頻率加權(步驟66)描述的那樣。因此，取決于實施例，流量函數可以包括在多個不同頻率或在多個不同頻率和多個不同相位處的電動勢的平均數。流量輸出又可以包括基于不同頻率和相位基值的共同均 值、平均數或加權平均數。在一些實施例中，處理器產生偏差降低的可變頻率的流量測量，無需額外的操作者輸入或配置要求，并且不論噪聲信號本身的性質或來源。例如，當泵或其他噪聲源被引入過程系統(tǒng)中時，平均函數自動地降低流量計輸出中的偏差，無論是否識別噪聲源。偏差通過頻率和相位加權被進一歩降低，這自動地適應噪聲頻譜中的變化(例如，當泵或渦輪速度變化時)，無需頻率匹配、相位鎖定和其他復雜信號處理技木。在一些實施例，在任何頻率或相位分量的偏差超過特定閾值時，基于其與共同均值或平均數的差，產生警告輸出或警報指示(步驟68)。在一般情況下，警報閾值可以對應于否決閾值，如上所述(例如，百分比或西格馬偏差，或可能性)，但警報信號獨立于頻率或相位加權。因此，能夠基于特定頻率或相位基值與均值的偏差產生警報指示，不論偏差是否用來加權在流量測量輸出中使用的平均數。雖然已經參考示例性實施例描述了本發(fā)明，本領域技術人員將理解，可以在沒有背離本發(fā)明的范圍的情況下進行各種變化和用等同物代替其元件。此外，在沒有背離本發(fā)明的本質范圍的情況下，可以做出修改以使特殊情況或材料適應本發(fā)明的教誨。因此，本發(fā)明不限于在此公開的特定實施例，而是包括落入附后權利要求的包含范圍內的全部實施例。
權利要求
1.一種裝置，包括 用于過程流的管道部分； 線圈，用于在管道部分上產生磁場； 電流源，用于激勵線圈以產生磁場，其中電流源以多個不同脈沖頻率激勵線圈； 電極，用于檢測在過程流上由磁場感應的電動勢；和 處理器，用于計算在所述多個不同脈沖頻率處的電動勢的函數，并且用于基于所述函數產生流量輸出。
2.根據權利要求I所述的裝置，其中所述函數包括在所述不同脈沖頻率中的每一個處 的電動勢的共同均值。
3.根據權利要求2所述的裝置，其中所述多個不同脈沖頻率包括至少三個不同脈沖頻率。
4.根據權利要求I所述的裝置，其中所述函數包括在所述多個不同脈沖頻率處的電動勢的加權平均數。
5.根據權利要求4所述的裝置，其中所述加權平均數是基于在所述多個不同脈沖頻率中的每一個處的電動勢和共同均值之間的差異被加權的。
6.根據權利要求5所述的裝置，其中加權平均數基于所述差異排除所述多個不同脈沖頻率中的至少一個。
7.根據權利要求5所述的裝置，其中流量輸出包括基于所述差異的警報指示。
8.根據權利要求5所述的裝置，其中加權平均數包括基于在特定脈沖頻率處的電動勢的值和共同均值之間的差異的O和I的加權，其中O的加權從流量輸出中排除在所述特定頻率處的電動勢的值，并且其中I的加權將在所述特定頻率處的電動勢的值包括在流量輸出中。
9.根據權利要求I所述的裝置，其中電極檢測在多個不同相位處的電動勢。
10.根據權利要求9所述的裝置，其中所述函數包括在所述多個不同相位處的電動勢的平均數。
11.一種磁流量計,包括 管道部分，管道部分具有內徑和外徑； 線圈，靠近管道部分的外徑； 連接到線圈的脈沖式電流源，其中脈沖式電流源提供多個不同脈沖頻率； 電極，從管道部分的外徑延伸到管道部分的內徑，其中電極檢測在管道部分上的電動勢；和 連接到電極的處理器，其中處理器產生作為在所述多個不同脈沖頻率處的電動勢的函數的流量輸出。
12.根據權利要求11所述的磁流量計，還包括在管道部分的內徑上的襯里，其中電極延伸穿過襯里以接觸過程流。
13.根據權利要求11所述的磁流量計，其中所述函數包括在所述多個不同脈沖頻率中的每一個處的電動勢的共同均值。
14.根據權利要求11所述的磁流量計，其中所述函數包括在所述多個不同脈沖頻率處的電動勢的加權平均數。
15.根據權利要求14所述的磁流量計，其中加權平均數基于與共同均值的差異排除所述多個不同脈沖頻率中的至少一個。
16.根據權利要求15所述的磁流量計，其中流量輸出包括基于所述差異的警報。
17.根據權利要求11所述的磁流量計，其中所述函數包括在多個不同相位處的電動勢的平均數。
18.—種測量流量的方法，該方法包括下述步驟 在過程流體上產生脈沖磁場； 檢測在過程流體上由脈沖磁場感應的電動勢； 改變脈沖磁場的頻率，其中脈沖磁場具有多個不同脈沖頻率； 計算在所述多個不同脈沖頻率處的電動勢的平均數；和 基于所述平均數產生流量輸出。
19.根據權利要求18所述的方法，其中計算平均數的步驟包括基于在所述多個不同脈沖頻率中的每一個處的電動勢和共同均值之間的差異計算加權平均數。
20.根據權利要求19所述的方法，其中加權平均數基于所述差異排除所述多個不同脈沖頻率中的至少一個頻率。
21.根據權利要求19所述的方法，還包括基于所述差異產生警報的步驟。
22.根據權利要求18所述的方法，其中檢測電動勢的步驟包括檢測在多個不同相位處的電動勢，并且其中計算平均數的步驟包括計算在所述多個不同脈沖頻率和所述多個不同相位處的電動勢的平均數。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種變頻磁流量計。本發(fā)明公開一種裝置，包括用于過程流的管道部分、用于在管道部分上產生磁場的線圈、用于激勵線圈以產生磁場的電流源和用于檢測在過程流上由磁場感應的電動勢的電極。電流源以多個不同脈沖頻率激勵線圈。處理器計算在所述多個不同脈沖頻率處的電動勢的函數，并且基于該函數產生流量輸出。
文檔編號G01F1/58GK102853869SQ20121014059
公開日2013年1月2日 申請日期2012年5月8日 優(yōu)先權日2011年6月28日
發(fā)明者布魯斯·大衛(wèi)·羅弗納 申請人:羅斯蒙德公司