电磁流量计及其使用方法
【专利摘要】本发明涉及电磁流量计及其使用方法。磁性流量计具有生成用于在流动流体中驱动磁场的驱动信号的发送器模块。流管模块对由磁场在流体中感应出的电压进行采样并且生成测量信号。单个信号路径将驱动信号从发送器模块输送到流管模块以及将测量信号从流管模块输送到发送器模块。流管模块生成数字测量信号。流管模块可以包括用于将测量信号与诸如用于流管的校准数据之类的其它信息捆绑在一起的处理器。另外，处理器可以控制流管模块操作的时序，使得流管模块在不同的时间对感应电压进行采样和将测量信号发送到发送器模块。
【专利说明】
电磁流量计及其使用方法
技术领域
[0001]本发明的方面一般涉及电磁流量计。更特别地，方面涉及具有流管(flowtube)模块的电磁流量计，流管模块将经采样的测量信号发送给发送器模块，发送器模块根据经采样的测量信号确定流速。
【背景技术】
[0002]电磁流量计常用于各种行业中，以测量流过管道或其它导管的导电流体的流速。原则上，电磁流量计在导电流体中产生磁场。当导电流体流动时，磁场在流体中的在流体流(fluid flow)横向的方向上间隔开的两个位置之间感应出电压差。电压差的大小与流速有关。通过检测这种电压差，可以测量出流体流速。
[0003]常规地，电磁流量计被用作过程控制系统中的现场设备。发送器典型地被用于把由电磁流量计获取的流量测量结果传递到过程控制网络。由于所感应出的电压测量结果是易于产生信号劣化的模拟信号，所以发送器必须物理地位于流量计的其它硬件部件附近，以保证测量精度。另外，因为单独的多组电线输送用于产生电磁场的信号和用于检测感应电压的信号，所以发送器与电磁流量计的其它组件之间的布线可能是繁重的。因此，期望一种改进的电磁流量计。
【发明内容】
[0004]简略地说，本发明的方面涉及电磁流量计，所述电磁流量计在输送表示流体流量的测量信号的相同通信路径上传递用于在流动流体中产生磁场的驱动信号。信号通信路径使产生驱动信号的发送器模块与提供测量信号的流管模块连接。在某些实施例中，流管模块对模拟感应电压信号进行采样和数字化。对测量信号的数字化使得能够在长的电线长度上以最小的损耗将测量信号发送到发送器模块。结果，发送器模块可以远离流管模块，在那里方便向发送器模块提供电力并且使发送器模块基本上免于危险。流管模块可以在本地存储校准数据并且在数据包中将其与数字测量信号一起发送。这允许发送器模块的透明转换，因为新的发送器模块不需要加载专用于流量计的校准数据。当使用单个信号通信路径来将驱动信号从发送器模块传递到流管模块以及将测量信号从流管模块传递到发送器模块时，可以通过在不同的时间对感应电压进行采样以及发送经采样的感应电压来提高测量精度。
[0005]在一个方面，磁性流量计包括流管模块，流管模块被配置为对在流过流管的流体中感应出的电压进行采样并且生成表示该电压的测量信号。响应于向流体施加的磁场而感应出电压。发送器模块被配置为生成用于驱动向流体施加的磁场的驱动信号并且根据测量信号来测量流动流体的流速。流管模块与发送器模块之间的通信路径既将驱动信号从发送器模块传递到流管模块，又将测量信号从流管模块传递到发送器模块。
[0006]在另一方面，磁性流量计包括流管，流管被配置为输送流动流体。磁场源被配置为向该流动流体施加磁场。一对电极被配置为测量响应于磁场而在电极之间的流动流体中感应出的电压。流管模块连接到该对电极并且被配置为接收表示电极之间的电压的模拟测量信号。流管模块包括模数转换器，模数转换器被配置为将模拟测量信号转换为数字测量信号。发送器模块被配置为接收来自流管模块的数字测量信号，根据数字测量信号来确定流动流体的流速，并且提供表示流动流体的流速的输出信号。
[0007]在又一方面，磁性流量计包括流管，流管被配置为输送流动流体。磁场源被配置为向流动流体施加磁场。一对电极被配置为检测响应于磁场而在电极之间的流动流体中感应出的电压。流管模块被配置为对所检测的电压进行采样并且产生表示该电压的测量信号。发送器模块被配置为生成用于驱动向流体施加的磁场的驱动信号并且根据测量信号来测量流动流体的流速。流管模块在不同的时间对所检测的感应电压进行采样并且将测量信号发送到发送器模块。
[0008]在下文中，本发明的其它方面、实施例、目标和特征将变得清楚并且被部分指出。
【附图说明】
[0009]图1是体现本发明的方面的电磁流量计的示意框图；
[0010]图2是电磁流量计的发送器模块的示意框图；
[0011 ]图3是电磁流量计的流管模块的示意框图；
[0012]图4是例示了根据本发明的实施例的测量流体流速的方法的步骤的示例性流程图；以及
[0013 ]图5是例示了流量计的通信路径上的电流对时间相对于流过流量计的流管的流体中的磁场强度对时间的示例性波形图。
[0014]在所有附图中，对应的附图标记指示对应的特征。
【具体实施方式】
[0015]参照图1，用于测量流体的流速的电磁流量计一般由10指示。电磁流量计10包括被配置为输送流动流体的流管12。流管12可以插入到处理设施中的管道或其它导管中或者其它适当的位置中。所例示的流量计10包括一对驱动线圈14(广义上是磁场源)。驱动线圈14被配置为输送用于在流过流管12的流体中产生磁场的可逆电流。所例示的实施例中的驱动线圈14安装在相对于流管12在直径方向上相对的位置并且不接触流体。如下面更详细地讨论的，线圈14接收驱动信号并且响应于驱动信号在流过流管12的流体中产生磁场。
[0016]被配置为测量由驱动线圈14在流体中感应出的电压的一对电极16(广义上是电压测量仪器)延伸穿过流管12的墙壁以在直径方向上相对的位置接触流体。电极16输出表示两个电极之间的电压差的模拟信号(即，模拟感应电压信号)。模拟感应电压信号与流过流管12的流体的流速有关。虽然所例示的电磁流量计10使用线圈14作为电磁场源，并且使用电极16作为电压测量仪器，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以不同地构造其它电磁流量计。
[0017]所例示的电磁流量计10包括位于流管12附近的流管模块30和远离流管的发送器模块32。流管模块30和发送器模块32经由信号通信路径34连接，在优选的实施例中，信号通信路径34是双线的通信路径。在所例示的实施例中，发送器模块32远离流管12，但是要理解，在不脱离本发明的范围的情况下，发送器模块也可以位于流管附近。
[0018]如下面将更详细地讨论的，流管模块30被配置为对来自电极16的模拟感应电压信号进行采样并生成数字测量信号，数字测量信号经由通信路径34被发送到发送器模块32。发送器模块32被配置为从流管模块14接收数字测量信号并且根据数字测量信号来计算流速。发送器模块32还被配置为生成由流管模块30接收并且被供应给用于在流动流体中产生磁场的线圈14的驱动信号。通信路径34被配置为将驱动信号从发送器模块32输送到流管模块30以及将测量信号从流管模块输送到发送器模块。另外，流管模块30和发送器模块32双向地通信，其中数字通信信号(例如，测量信号)被叠加在驱动信号上并且经由通信路径34发送。
[0019]参照图2，发送器模块32包括驱动信号生成器36，驱动信号生成器36产生激励线圈14在流动流体中感应出电磁场的可变驱动信号。优选地，驱动信号生成器36从外部电源(未示出)接收电力。驱动信号生成器36连接到将驱动信号输送到流管模块30的通信路径34。如图3中所示，流管模块30电连接到线圈14并且将驱动信号从通信路径34发送到线圈，驱动信号激励线圈并且在流过流管12的流体中感应出磁场。在一个或多个替代的实施例中，驱动信号生成器36可以从发送器模块32中移除。发送器模块可以在通信路径上向流管模块提供DC电力，而不是向流管模块发送驱动信号。在这种实施例中，流管模块包括用于把由发送器模块提供的DC电力转换成驱动信号并且将驱动信号供应给线圈的电路。正如在所例示的实施例中那样，可以想到:流管模块和发送器模块通过将数字通信信号叠加在由发送器模块提供的DC电力上来双向地通信。
[0020]进一步参照图3，流管模块30还电连接到电极16以从电极接收模拟感应电压信号。所例示的流管模块30包括从电极16接收模拟感应电压信号的模拟前端40 ο模拟前端40对模拟感应电压信号进行处理以提高模拟信号的质量。虽然可以在不脱离本发明的范围的情况下，由模拟前端执行任何适当的模拟信号处理技术，但是可以特别地想到:模拟前端40对模拟感应电压信号进行滤波以降低混叠、谐波和其它噪声源的影响。另外，模拟前端40对信号进行标准化并且施加增益。
[0021]流管模块30还包括连接到模拟前端40的模数转换器42。模数转换器42对模拟前端的经处理的输出(即，经处理的模拟感应电压信号)进行采样并且生成表示两个电极16之间的电压差的数字测量信号。
[0022]在所例示的实施例中，模数转换器42连接到流管处理器44，流管处理器44被配置为生成将数字测量信号与诸如测量数据、诊断数据、管身份数据、校准数据等之类的其它信息组合在一起的数字数据包。例如，优选的流管处理器44连接到存储用于流量计10的校准数据的处理器可读存储介质(未示出)。优选的流管处理器44生成包括数字测量信号和用于流量计10的校准数据这两者的数据包。因为用于流量计10的校准数据与测量数据一起发送，所以发送器模块32不需要存储用于流量计的校准数据。结果，当由于维护或其它原因而更换发送器模块32时，在没有用于加载校准数据或者重新校准流量计10的停机时间的情况下，可以替换新的发送器模块。
[0023]除了产生数据包之外，流管处理器44还被配置为控制由流管模块30执行的各种功能的时序。例如，在某些实施例中，处理器44可以被配置为控制模数转换器42，使得模数转换器42仅在某些采样窗口内对经处理的模拟感应电压信号进行采样。附加地或可替代地，处理器44可以选择用于输出到发送器模块32的、与由模数转换器42在高精度采样窗口期间获取的模拟感应电压信号的样本对应的数字测量值。同样地，流管处理器44优选地被配置为控制用于在通信路径34上发送数字测量信号的时序，如下面更详细地讨论的。
[0024]流管模块30还包括电力线通信调制解调器46，在所例示的实施例中，电力线通信调制解调器46连接到流管处理器44的输出。电力线通信调制解调器46接收包含在由处理器44产生的数据包中的数字测量信号以及任何其它附加信息，并且在通信路径34上发送数字信号。如上面讨论的，发送器模块32的驱动信号生成器36在同一通信路径34上发送驱动信号。然而，与数字测量信号相比，模拟驱动信号具有低得多的频率。通过使用电力线通信调制解调器46，数字测量信号被调制在通信路径34上，使得它被叠加在驱动信号上。结果，仅需要一组电线来输送数字测量信号和驱动信号。因此，相比于驱动信号和测量信号需要单独的通信路径的情况，从流管模块30到发送器模块32的布线更简单且更经济。因为在通信路径34上发送的测量信号是高频数字信号，所以可以使用非常长的电线，而没有显著的信号劣化。因此，在不会对测量质量造成不利影响的情况下，发送器模块32可以位于靠近适当的电源并且远离危险的方便位置，而同时流管模块30位于流管12附近。
[0025]再次参照图2，发送器模块32包括被配置为与电力线通信调制解调器46合作的电力线通信调制解调器56。电力线通信调制解调器56被配置为把由电力线通信调制解调器46调制到通信路径34上的数字测量信号和任何其它数字数据从通信路径34上的驱动信号中解调出来。另外，电力线通信调制解调器56能够被配置为向流管模块30发送使用调制解调器46解调的数字命令。例如，可以想到:电力线通信调制解调器56可以调制从流管模块30请求校准数据或者在流管模块30处初始化数据获取模式的命令。
[0026]所例示的发送器模块32还包括发送器处理器58。发送器处理器58从电力线通信调制解调器56接收经解调的测量信号并且用它来生成表示流过流管12的流体的流速的输出信号。在一个实施例中，发送器处理器58可以连接到存储用于流量计10的校准信息以及用于根据校准信息和经解调的测量信号来计算流速的指令的处理器可读存储介质(未示出)。在如上面讨论的其中流管处理器44把用于流量计10的校准信息与数字测量信号捆绑在一起的其它实施例中，发送器处理器58接收与测量信号一起的校准信息。在这两种情况下，发送器处理器58使用测量信号和用于流量计10的校准信息来生成表示流管12中的流体的流速的输出信号。
[0027]发送器模块32还包括输入/输出接口60。输入/输出接口 60将发送器模块32连接到分布式过程控制网络，以将流速测量结果发送到网络。更具体地，输入/输出接口 60被配置为将发送器模块32连接到过程控制网络中的输入/输出模块(未示出)。
[0028]参照图4和5，在优选地通过使用流量计10执行的一种测量流体流速的方法100中，驱动信号生成器36在第一驱动时段112期间生成正极性的驱动电流110(步骤101)。应当领会，在不脱离本发明的范围的情况下，驱动电流110的极性在第一驱动时段112期间也可以是负的。驱动电流110在通信路径34上被发送到流管模块30，并且进一步被发送到驱动线圈
14。驱动电流110激励驱动线圈14，驱动线圈14在流过流管12的流体中产生磁场114。流动流体中的磁场在电极16处感应出电压差，电极16产生表不该电压差的模拟感应电压信号。
[0029]如图5中所示，在第一稳定间隔116期间，电磁场114是不稳定的(如在间隔116期间由磁场的斜线所示)。结果，在第一稳定间隔116期间由电极16产生的模拟感应电压信号没有准确地对应于流体的流速。另外，电磁场114在它不稳定时可能引起通信误差。例如，当电磁场114不稳定时，如果PLC调制解调器56解调来自通信路径34的数字测量信号，则它可能弄错用于通信比特的瞬态信号。因此，如图4和5中所示，在第一延迟间隔130期间，流管处理器44阻止流管模块30对模拟感应电压进行采样或者发送数字测量信号(步骤102)。这样，在第一延迟间隔130期间，局部不稳定的模拟感应电压信号不被使用。优选地，延迟间隔130的长度被选择为提供足够的时间以便在采取进一步的行动之前使磁场114稳定。在所例示的实施例中，第一延迟间隔130略微长于第一稳定间隔116。然而，在不脱离本发明的范围的情况下，第一延迟间隔130也可以是与第一稳定间隔116相同的持续时间。
[0030]在所例示的测量流速的方法100中，流管处理器44控制流管模块30的操作，使得在延迟间隔130之后，流管模块30在与它发送数字测量信号不同的时间对模拟感应电压信号进行采样。在优选的实施例中，流管处理器44基于模数转换器42对模拟感应电压信号进行采样的速率来知道驱动电流110何时逆转极性，并且延迟进一步的行动直到延迟间隔130结束。在所例示的实施例中，在第一延迟间隔130之后，电力线通信调制解调器46在第一发送间隔134期间首先发送数字测量信号132(步骤103)。在发送间隔134期间，电力线通信调制解调器46发送表示模拟感应电压信号的先前采样的数字测量信号132。如上面讨论的，电力线通信调制解调器46将数字测量信号132叠加在驱动信号112上。结果，高频的数字测量信号132在发送窗口 134期间更改驱动信号112，这影响了驱动线圈14如何被激励。如图5中所例示的，这在发送间隔134期间使磁场114扭曲。为了防止被扭曲的磁场114对测量精度有不利影响，流管处理器44被配置为在对模拟感应电压进行采样(步骤105)之前中断数字测量信号132的发送(步骤104)。可替代地，可以想到:在不脱离本发明的范围的情况下，处理器可以被配置为在发送数字测量信号之前对模拟感应电压信号进行采样。在任一情况下，流管模块30被配置为在不同的时间对模拟感应电压信号进行采样以及发送数字测量信号132。
[0031]在发送间隔134结束时，流管处理器44中断数字测量信号132的发送(步骤104)并且使模数转换器42在采样间隔136期间对模拟感应电压信号进行采样(步骤105)。在某些实施例中，模数转换器42仅在采样间隔136期间对模拟感应电压信号进行采样，并且在该间隔期间获得的样本在随后的发送间隔134期间以数字测量信号132发送。要理解，如果流管模块30以其它方式被配置为选择在电力线通信调制解调器46没有在通信路径34上发送数字测量信号132的时间(例如，采样间隔136)期间获得的那些样本，则模数转换器42也可以连续地对模拟感应电压信号进行采样。在模数转换器连续地对模拟感应电压信号进行采样的实施例中，流管处理器使用在采样间隔136期间获得的样本以便随后发送到发送器模块32。
[0032]在第一采样间隔136期间对模拟感应电压信号进行采样(步骤105)之后，流管处理器44在逆转驱动电流110的极性(步骤107)之前中断采样间隔(步骤106)。在所例示的测量流速的方法100中，驱动电流的极性在步骤107被逆转，但是在不脱离本发明的范围的情况下，可以想到驱动电流的大小可以以其它方式来改变。在第二驱动间隔112期间，驱动信号生成器36将负的驱动电流发送到驱动线圈14。驱动电流110的变化(在所例示的实施例中是极性的逆转)造成磁场114的新的不稳定。如图4中所示，测量流速的方法100返回到步骤102并且延迟对模拟感应电压信号采样和发送数字测量信号132长达第二延迟间隔130，以允许磁场113在第二稳定间隔116期间稳定。在第二延迟间隔130之后，流管模块30在第二发送间隔134期间发送表示在第一采样间隔136期间采样的感应电压信号的数字测量信号132(步骤103)。流管处理器44中断第二发送间隔134(步骤104)，并且然后模数转换器在第二采样窗口 136期间对模拟电压信号进行采样(步骤105)。流管处理器44在将驱动电流110的极性逆转回到正的(步骤107)之前中断第二采样间隔(步骤106)。只要流量计10被用于测量流体流速，就重复该序列。
[0033]有利地，本发明的方面使得发送器模块能够远离磁性流量计中的其它硬件。因为仅需要单个通信路径，所以发送器模块与流管模块之间的布线更容易且更便宜。另外，本发明的方面使得校准数据能够存储在流管模块本地，这允许发送器模块可交换地使用，而没有显著的用于重新校准的停机时间。在对流量计的测量质量没有不利影响的情况下，这些方面部分地变得可能，因为测量样本是在被特别地选择为优化测量精度的间隔期间获得和发送的。
[0034]摘要和
【发明内容】
被提供来帮助读者快速地确定本技术公开的本质。它们是在理解它们将不被用于解释或限制权利要求书的范围或含义的情况下提交的。
【发明内容】
被提供来以简化的形式介绍供选择的概念，这些概念在【具体实施方式】中进一步被描述。
【发明内容】
非意在确定要保护的主题的关键特征或必要特征，也非意在用于帮助确定要保护的主题。
[0035]虽然结合了示例性的计算系统环境来进行描述，但是本发明各方面的实施例可以与许多其它的通用或专用计算系统环境或配置一起操作。计算系统环境非意在暗示对于本发明的任何方面的使用范围或功能性的任何限制。另外，计算系统环境不应被解释为具有与在示例性操作环境中所例示的部件的任何一个或组合有关的任何依赖性或要求。
[0036]本发明的各方面的实施例可以在如下的广义语境下描述:数据和/或存储在一个或多个有形的、非暂态存储介质上并且由一个或多个处理器或他设备执行的诸如程序模块之类的处理器可执行指令。通常，程序模块包括但不限于执行特定的任务或者实现特定的抽象数据类型的例程、程序、对象、构件和数据结构。本发明的各方面也可以在任务由通过通信网络链接的远程处理设备执行的分布式计算环境中实践。在分布式计算环境中，程序模块可以位于本地和远程的包含内存储器存储设备的存储介质中。
[0037]在操作中，处理器、计算机和/或服务器可以执行诸如本文中例示的处理器可执行指令(例如，软件、固件和/或硬件)以实现本发明的方面。
[0038]本发明的各方面的实施例可以用处理器可执行指令来实现。处理器可执行指令可以被组织成有形的处理器可读存储介质上的一个或多个处理器可执行构件或模块。本发明的方面可以使用任何数量和组织的这种构件或模块来实现。例如，本发明的方面不限于具体的处理器可执行指令或者在图中例示并在本文中描述的具体的构件或模块。本发明的方面的其它实施例可以包括具有比本文例示和描述的功能性多或少的功能性的不同处理器可执行指令或构件。
[0039]在本文中例示和描述的本发明的方面的实施例中操作的执行或进行的顺序不是本质的，除非另外指明。也就是说，除非另外指明，不然操作可以以任何顺序执行，并且本发明的方面的实施例可以包括比本文中公开的操作多或少的操作。例如，可以想到:在另一个操作之前、同时或者之后执行或进行特定操作在本发明的方面的范围内。
[0040]遍及说明书和权利要求书，诸如“项”、“元素”、“对象”等之类的术语可以交换地用于一般性地描述或识别软件或者显示特征，除非另外指明。
[0041 ]在介绍本发明的方面或其实施例的元素时，冠词“一”、“一个”、“这个”和“所述”意在表示存在元素的一个或多个。术语“包括”、“包含”和“具有”意在是包含性的，并且表示可以存在除了列出的元素之外的附加元素。
[0042]鉴于以上，将看到实现了本发明的方面的几个优点并且获得了其它有利的结果。
[0043]并不是例示或描述的所有经描绘的组件都需要。另外，一些实现方式和实施例可以包括附加的组件。在不脱离所附权利要求书的精神或范围的情况下，可以对组件的布置和类型做出变化。可以提供附加的、不同的或更少的组件，并且可以对组件进行组合。可替代地或附加地，组件可以由几个组件实现。
[0044]以示例而非限制的方式，上面的描述例示了本发明的方面。本说明书使得本领域的技术人员能够制造和使用本发明的方面，并且描述了本发明的方面的几个实施例、改编、变化、替代和使用，包括当前认为是实行本发明的方面的最佳模式的那些。另外，应当理解，在应用本发明的方面时并不限于在以下描述中阐述的或者在附图中例示的组件的构造和布置的细节。本发明的方面能够具有其它实施例并且能够以各种方法来实践或实行。而且，应当理解，本文中使用的措辞和术语是出于描述的目的而不应当看作是限制。
[0045]通过详细地描述本发明的方面，将清楚:在不脱离所附权利要求书中限定的本发明的方面的范围的情况下，修改和变化是可能的。可以想到:在不脱离本发明的方面的范围的情况下，可以在上面的构造、产品和方法中进行各种改变。在前述的说明书中，已经参照附图描述了各种优选的实施例。然而，很明显，在不脱离所附权利要求书中阐述的本发明的方面的更宽范围的情况下，可以对其进行各种修改和改变，并且可以实现另外的实施例。因此，应该在例示性而非限制性的意义上看待说明书和附图。
【主权项】
1.一种磁性流量计，包括: 流管模块，被配置为对在流过流管的流体中感应出的电压进行采样并且生成表示该电压的测量信号，所述电压是响应于向所述流体施加的磁场而感应出的； 发送器模块，被配置为生成用于驱动向所述流体施加的所述磁场的驱动信号并且根据所述测量信号来测量流动流体的流速;以及 在流管模块与发送器模块之间的通信路径，用于既将所述驱动信号从发送器模块传递到流管模块又将所述测量信号从流管模块传递到发送器模块。2.根据权利要求1所述的磁性流量计，其中流管模块包括被配置为将所述测量信号调制在通信路径上的电力线通信调制解调器。3.根据权利要求1所述的磁性流量计，其中发送器模块包括被配置为对来自通信路径的所述测量信号进行解调的电力线通信调制解调器。4.根据权利要求1所述的磁性流量计，其中流管模块包括被配置为对模拟感应电压信号进行处理的模拟前端。5.根据权利要求1所述的磁性流量计，还包括被配置为检测感应电压的一对电极，其中流管模块连接到电极以对由此检测到的感应电压进行采样。6.根据权利要求1所述的磁性流量计，还包括一对线圈，所述一对线圈位于流管附近并且输送用于生成磁场的可逆电流，其中流管模块连接到线圈以向线圈供应所述驱动信号。7.根据权利要求1所述的磁性流量计，其中发送器模块包括用于将发送器模块连接到过程控制网络中的输入/输出模块的输入/输出接口。8.根据权利要求1所述的磁性流量计，其中发送器模块包括发送器处理器，该发送器处理器被配置为接收所述测量信号、使用接收到的所述测量信号中的信息来确定流速、以及生成表不流速的输出信号。9.根据权利要求1所述的磁性流量计，其中所述驱动信号包括模拟信号，并且所述测量信号包括叠加在所述驱动信号上的数字信号。10.一种磁性流量计，包括: 流管，被配置为输送流动流体； 磁场源，被配置为向所述流动流体施加磁场； 一对电极，被配置为测量响应于磁场而在电极之间的流动流体中感应出的电压； 流管模块，连接到所述一对电极并且被配置为接收表示电极之间的电压的模拟测量信号，流管模块包括被配置为将模拟测量信号转换为数字测量信号的模数转换器;以及 发送器模块，被配置为接收来自流管模块的所述数字测量信号、根据所述数字测量信号来确定所述流动流体的流速、以及提供表示所述流动流体的流速的输出信号。11.根据权利要求10所述的磁性流量计，其中所述数字测量信号包括含有测量数据、诊断数据、管身份数据和校准数据中的一个或多个的通信包。12.根据权利要求10所述的磁性流量计，还包括单个通信路径，所述单个通信路径在流管模块与发送器模块之间并且被配置为既将驱动信号从发送器模块传递到流管模块又将所述数字测量信号从流管模块传递到发送器模块，其中基于所述驱动信号来生成所述磁场。13.根据权利要求12所述的磁性流量计，其中流管模块包括被配置为将所述数字测量信号调制在所述单个通信路径上的电力线通信调制解调器，并且发送器模块包括被配置为对来自所述单个通信路径的所述数字测量信号进行解调的电力线通信调制解调器。14.根据权利要求10所述的磁性流量计，其中流管模块还包括被配置为接收并处理所述模拟测量信号的模拟前端。15.根据权利要求10所述的磁性流量计，其中所述磁场源包括位于流管附近并且输送可逆电流的一对线圈。16.一种磁性流量计，包括: 流管，被配置为输送流动流体； 磁场源，被配置为在所述流动流体中施加磁场； 一对电极，被配置为检测响应于磁场而在电极之间的流动流体中感应出的电压； 流管模块，被配置为对所检测到的电压进行采样并且生成表示该电压的测量信号；以及 发送器模块，被配置为生成用于驱动向流体施加的磁场的驱动信号以及根据所述测量信号来测量所述流动流体的流速； 其中流管模块在不同的时间对所检测到的感应电压进行采样以及将所述测量信号发送到发送器模块。17.根据权利要求16所述的磁性流量计，其中流管模块被配置为在可变驱动电流改变之后延迟发送所述测量信号长达预定间隔以允许磁场稳定下来。18.根据权利要求17所述的磁性流量计，其中流量模块还被配置为在对所检测到的感应电压进行采样之前中断发送所述测量信号。19.根据权利要求16所述的磁性流量计，其中所述测量信号是根据从对所检测的感应电压的在前采样得到的经采样的感应电压。20.根据权利要求19所述的磁性流量计，其中对所检测到的感应电压的在前采样是在驱动电流最近改变之前对所检测到的感应电压进行的采样。21.根据权利要求16所述的磁性流量计，其中可变驱动电流包括正驱动时段和负驱动时段，并且其中流量模块被配置为在正驱动时段和负驱动时段中的每一个期间，在第一间隔期间延迟发送所述测量信号以允许磁场稳定下来、在第二间隔期间发送所述测量信号、以及在第三间隔期间对所检测到的在所述流动流体中感应出的电压进行采样。22.根据权利要求16所述的磁性流量计，其中在同一通信路径上发送所述驱动信号和所述测量信号。
【文档编号】G01F1/58GK105865547SQ201610081008
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月5日
【发明人】J·L·匹祖提, A·德普鲁斯特
【申请人】因文西斯系统公司