时感生到介质中的电压通过第一测量路径电流接触地检测出，该电极相对于测量管轴线14彼此相对置并且在图1中仅仅能看到其中的电极8。仅能看到其中的电极17的两个电容式电极通过关于管轴线14彼此相对置的格栅部段形成。第二电极布置的电容式电极是管状金属格栅7，16，17的组成部分并且与格栅部分7，16通过电绝缘材料如下地隔开，即确保了管状插入件6的机械稳定性。在电容式电极17和关于管轴线14相对置的、在图1中不可见的电容式电极之间形成第二测量路径，其如第一测量路径一样由作为固定的壁的插入件6包围，并且通过该第二测量路径电容地检测出感生到穿流了测量管I的有导电能力的介质中的电压。环绕的槽10和11用于使电线位置固定，电线对于将电容式电极、电流接触式电极和线圈与控制和评估装置12的连接来说是必要的。出于清楚起见而在图1中未示出的电线继续穿引过连接管13。此外，借助电线将利用两个电极布置检测的测量信号传输到控制和评估装置12处，以继续处理。
[0025]为了装配流量计，首先为管状插入件6装配两个线圈和电线。折叠两个端部部段4和5中的一个、例如不具有机械加固部的端部部段4，从而其能够穿过测量管I的内横截面地推入。一旦装配的插入件6完全插入到测量管I中，端部部段4就恢复到其原始形状，并且插入件6通过抵靠到法兰2和3的外侧的端部部段4和5来在测量管I中保持在其位置中。之后，在图1中仅能看到其中的电极8的电流接触式电极安装到管状插入件6中。电容式电极不必再装配，因为其已经集成到管状插入件6中。保留在已装配的插入件6和测量管I之间的空腔通过能硬化的浇铸料15填充。一旦该浇铸料硬化，那么插入件6就稳定地固定在测量管I中。附加地，插入件通过其端部部段4和5保持在其位置中，端部部段在将流量计装入管道中时夹持在法兰2和管道的相应地相对置的法兰之间或者在法兰3和管道的其他法兰之间。
[0026]图2以原理图示出了基本上管状的金属格栅20…23的实例，在其以压铸过程(Spritzvorgang)置入到电绝缘材料中用于机械加固该材料之前。在中间区域中，金属格栅20…23分成两个半壳，二者除了其机械加固的功能之外，在测量运行中还用作电容式电极20，21。在流动方向的上游和下游布置有两个格栅部段22和23，二者形成封闭的环。在格栅部段20…23之间的间距24，25和26的尺寸如下地确定，即管状插入件的机械稳定性通过其中置入了基本上管状的金属格栅20…23的电绝缘材料在这些区域中已经确保了必要的稳定性。在此明显的是，与目前使用的一体式的管状金属格栅不同地现在利用多件式金属格栅来加固的管状插入件的制造成本进一步降低。具有电流接触式电极27和28的第一电极布置在测量运行中用于电流接触地检测根据介质的流动方向所感生的电压来作为第一测量信号，这些电极电绝缘地贯穿在电容式电极21和20中为此设置的开口。借助利用电容式电极20和21形成的第二电极布置，根据感生电压在基本相同的测量路径上检测出第二测量信号。这些基本上同时或者在时间上以很短的间隔交替地进行，使得在测量信号检测的时间点有基本上相同的电压感生到介质中，并且利用两个电极布置检测到的测量信号在无故障的情况中彼此相应。在控制和评估装置(图1中的12)中，这两个测量信号作为输入值进一步处理。根据测量信号，控制和评估单元一方面确定了对于流量的测量值并且另一方面计算出测量信号的多个表征性的特征值，比较地评估该特征值，以用于得出关于介质或者流量计的状态的诊断报告。该诊断报告例如涉及气泡在流体中的存在性、电极的腐蚀状态、介质的导电能力、测量管的电绝缘内衬的可能损害、在电极上的沉积、外部的干扰磁场、电极短路和/或测量管的液位。测量值和诊断报告通过图中未示出的通讯接口继续传输到过程技术设施中的上级控制站处。如果借助诊断报告显示出了故障状态，那么就能够采取可能必要的维修措施。
[0027]当然还可行的是，与图2中示出的基本上管状的金属格栅的实施例不同，电容式电极的半壳仅仅通过柱形外周面的较小的圆周区域来形成。此时，为了避免在电容式电极之间的、可能对管状插入件的稳定性有不利影响的过大间距，两个环状的格栅部段能够配备在两个电极之间的在轴向方向上延伸的连接接片。作为实施例，描述了一种流量计，其中感生到流动的介质中的电压通过基本相同的测量路径利用第一和第二电极布置来检测。然而在此要指出，替代性地，在流量计中的测量路径能够在位置和延展方面彼此不同。
[0028]作为示出的实施例的另外的替代方案，测量管的电绝缘内衬能够由陶瓷制成，在内衬的外侧上布置有电容式电极。此时，电流接触式测量电极以及基准电位电极能够实施成销状电极并且装入到陶瓷内衬的合适的装配开口中。
[0029]本发明能够以有利的方式与插入件的相应形状无关地来应用。插入件例如能够在测量部段中具有圆形、椭圆形、矩形或者正方形的横截面。
【主权项】
1.一种磁感应流量计，具有 第一测量路径，该第一测量路径由壁(6)包围并且由介质穿流，磁场发生装置(9)， 第一电极布置(8，27，28)，用于电流接触地检测取决于所述介质的流动速度的、在所述第一测量路径上感生的电压来作为第一测量信号，以及 控制和评估装置(12)，用于控制所述磁场发生装置(9)并且用于根据所述第一测量信号确定和输出对于流量的测量值， 其特征在于，存在第二电极布置(17，20，21)，用于电容地检测在第二测量路径上感生的电压来作为第二测量信号，并且 所述控制和评估装置(12)设计用于，分别确定所述第一测量信号的和所述第二测量信号的表征性的特征值并且根据第一特征值和/或第二特征值得出并输出诊断报告。
2.根据权利要求1所述的磁感应流量计，其特征在于，所述第一测量路径和所述第二测量路径基本是同一个。
3.根据权利要求1或2所述的磁感应流量计，其特征在于，所述第一电极布置(8，27，28)和所述第二电极布置(17，20，21)布置在管状的插入件￠)中，该插入件基本上由电绝缘材料制成，基本上管状的金属格栅(20...23)作为机械加固部至少在测量部段中置入到所述电绝缘材料中，其中，所述金属格栅(20...23)由多个电流上彼此绝缘的格栅部段组成，所述格栅部段中的至少两个格栅部段实施成所述第二电极布置的电容式测量电极(17，20，21)，并且其中分别引导所述第一电极布置的与所述电容式测量电极(17，20，21)电流绝缘的电极(8，27，28)基本上贯穿过所述电容式测量电极(17，20，21)的中心。
4.根据权利要求3所述的磁感应流量计，其特征在于，所述格栅部段(16，17，20…23)是基本上管状的所述金属格栅的柱形外周面的子部段，并且为了该子部段的电流绝缘以彼此的间距(24，25，26)置入到所述电绝缘材料中，所述间距的尺寸确定为，使得管状的所述插入件出)的机械稳定性通过跨接了所述间距的所述电绝缘材料来确保。
5.根据权利要求3或4所述的磁感应流量计，其特征在于，两个所述电容式测量电极(17，20，21)通过两个相对于管轴线(14)彼此对称地布置的格栅部段来形成。
6.根据前述权利要求中任一项所述的磁感应流量计，其特征在于，所述控制和评估装置(12)设计用于根据两个测量信号来确定对于流量的测量值。
【专利摘要】本发明涉及一种磁感应流量计，其配备有第一电极布置(8，27，28)，用于电流接触地检测取决于介质的流动速度的感生电压来作为第一测量信号，并且配备有第二电极布置(17，20，21)，用于电容地检测感生电压来作为第二测量信号。通过确定和评估两个测量信号的表征性的特征值，获得关于介质和/或流量计的状态的诊断报告，例如关于流体中的气泡含量、电极腐蚀、介质的导电能力、测量管的电绝缘内衬处的损坏、电极上的沉积、干扰磁场、电极短路和/或测量管的液位。
【IPC分类】G01F1-58
【公开号】CN104823027
【申请号】CN201380061655
【发明人】索恩努尔·伊西克-乌彭坎普
【申请人】西门子公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2013年11月20日
【公告号】DE102012221616A1, DE102012221616B4, WO2014082903A1