(57)【要約】本発明は、測定管（2）をその軸（3）の方向に貫通する媒体の体積流量もしくは質量流量を測定するための装置に関する。前記装置は、測定管（2）を貫通し、測定管（2）の軸（3）とほぼ垂直に広がる磁場（B）を発生させる磁気系（6、7）、媒体（11）に結合された少なくとも一つの測定電極（4、5）、規定電位にあり、抵抗（20）と接続された参照構成部品（17）、および、少なくとも一つの測定電極（4、5）内に誘導された測定電圧に基づいて測定管（2）内の媒体（11）の体積流量もしくは質量流量についてのデータを供給する、制御／評価ユニット（8）、を含む。計測器（1）もしくはその構成部品（17）の異常を迅速に検出できるようにするために、抵抗（20）を流れる電流（I）についてのデータを供給する測定装置（21）が提供される。
2009534638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定管軸（3）の方向に測定管（2）を貫流する媒体の体積流量もしくは質量流量を測定するための装置であって、
前記測定管軸（3）に対して基本的に横方向に前記測定管（2）を貫通する磁場（B）を発生させる磁気系（6、7）；前記媒体（11）と結合した少なくとも一つの測定電極（4、5）；規定電位にあり、抵抗（20）と接続された参照構成部品（17）；前記少なくとも一つの測定電極（4、5）内に誘導された測定電圧に基づいて、前記測定管（2）内の前記媒体（11）の前記体積流量もしくは前記質量流量に関する情報を供給する、制御／評価ユニット（8）；を含み、
電流（I）が前記抵抗（20）を流れているかどうかに関する情報を提供するための測定装置（21）が存在することを特徴とする、
装置。
【請求項２】
前記制御／評価ユニット（8）が、実電流値を所定の限界電流値と比較し、
前記実電流値が前記限界電流値を超える時に、前記制御／評価ユニット（8）が警告を発する、
ことを特徴とする、請求項１の装置。
【請求項３】
前記参照構成部品（17）が、前記媒体（11）と接触する参照電極であって、
前記規定電位はアース電位もしくはグランド電位である、
ことを特徴とする、請求項１の装置。
【請求項４】
前記抵抗（20）が10オームよりも小さいことを特徴とする、請求項１の装置。
【請求項５】
前記実電流値が重み付けされる（例えばI2、I3、I1/2など）ことを特徴とする、請求項1の装置。
【請求項６】
前記制御／評価ユニット（8）が、前記実電流値を所定の期間にわたって積分し、前記積分された実電流値は、前記測定装置（1）、もしくは前記測定装置（1）の個々の構成部品（17）の平均寿命の関数である保存された電流値と比較され、前記制御／評価ユニット（8）は、前記測定装置（1）の推定平均寿命、もしくは前記測定装置（1）の前記個々の構成部品（17）の推定平均寿命に関する情報を提供する、
ことを特徴とする、請求項１もしくは５の装置。
【請求項７】
表示ユニット（9）が提供され、それを介して、前記警告、および／または、前記測定装置（1）もしくは前記測定装置（1）の少なくとも一つの構成部品（17）の残存平均寿命に関する情報が表示可能である、
ことを特徴とする、請求項１もしくは４の装置。
【請求項８】
通信ユニット（22）が提供され、それを介して、前記警告、および／または、前記測定装置（1）もしくは前記測定装置（1）の前記少なくとも一つの構成部品（17）の平均寿命に関する情報が、遠隔の制御室に送信される、
ことを特徴とする、請求項１の装置。
【請求項９】
前記通信ユニット（22）は、前記警告および／または前記情報を、無線で、もしくは接続ライン（23）を介して、前記制御室（24）に送信する、
ことを特徴とする、請求項８の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定管軸の方向に測定管を貫流する媒体の体積流量もしくは質量流量（例えば流速）を測定するための装置に関し、以下を含む。測定管軸に対して基本的に横方向に測定管を貫通する磁場を発生させる磁気系；媒体と結合した少なくとも一つの測定電極；規定電位にあり、抵抗と接続された参照構成部品；少なくとも一つの測定電極内に誘導された測定電圧に基づいて、測定管内の媒体の体積流量もしくは質量流量に関する情報を供給する、制御／評価ユニット。
【背景技術】
【０００２】
US Patent 6,920,799 B1は、参照電極の腐食性劣化を抑えることができる磁気誘導流量測定装置を開示している。この既知の改善法は、参照電極が通常は媒体と直接接触すると仮定する。電流が参照電極を流れる場合、その後これは、電気分解の結果として、参照電極における腐食につながる。これは当然、非常に望ましくない。参照電極を流れる電流を制限するために、この特許は、参照電極の後にリミッタ抵抗を接続することを提案している。従ってこの特許は、電流の流れの原因を考慮したり除去したりすることなく、参照電極を流れる電流が減少する場合における改善法を提案している。測定電極の腐食性劣化は認識されないままとなり、その結果、測定電極の腐食も解消されない。この既知の改善法の場合、参照電極の腐食の危険性は軽減されるが、後に接続された比較的大きな抵抗のために、高い抵抗と参照電位がもたらされ、これは測定値の安定性と再現性が著しく悪化する可能性があることを意味する。
【０００３】
本発明の目的は、流量測定装置、もしくは少なくとも流量測定装置の構成部品の異常が発覚する場合に、磁気誘導流量測定装置を提供することである。
【０００４】
この目的は、電流が抵抗を流れているかどうかについて、利用可能な情報を作り出す測定装置を提供することによって実現される。参照電極、ひいてはまた抵抗を流れる電流は、本発明に従って、磁気誘導流量測定装置における異常を明示する。この異常に関する情報は、オペレータが利用できるようになる。その後、電流が参照点を流れているという表示を受けて、オペレータは適切な対策を取ることができる。このように、参照電極を流れる電流は、予知保全を目的として参照される、追加の測定変数である。参照電極と測定電極の腐食は、適切な対策によって早期に解消することができる。
【発明の開示】
【０００５】
本発明の装置の有利な実施形態では、制御／評価ユニットが実電流値を所定の限界電流値と比較し、制御／評価ユニットは、実電流値が限界電流値を超える時に警告を発することが想定される。このように、流量測定装置のための予知保全が可能となる。
【０００６】
本発明の装置の有利な実施形態は、参照構成部品が、媒体に接触する参照電極であることを想定する。参照電極の規定電位については、接地（グランド）電位、もしくは接地（アース）電位 であることが好ましい。勿論、接地した参照電極の代わりに、接地ガスケットも、本発明に関連して利用できる。
【０００７】
抵抗については、有利な実施形態は、抵抗が比較的小さな抵抗であることを想定する。適切な抵抗は10オームよりも小さい。抵抗は0.1オームに相当することが好ましい。低オームの抵抗を利用する本発明の実施形態では、測定の質に重大な影響が起こらないように、電流が流れても参照電位に対する影響は最小である。
【０００８】
本発明の装置に関しては、実電流値がいくらかの所望の重み付けを用いて調整される時、有利と考えられる。この重み付けは、例えば1、もしくは倍数I2、I3、I1/2などとなり得る。従って、高電流は低電流よりも基本的に強く重み付けされる。
【０００９】
特に有利と見なされる実施形態では、制御／評価ユニットが所定の期間にわたって実電流値を積分し、積分された実電流値は、測定装置、もしくは測定装置の特定の構成部品の平均寿命の関数として保存される電流値と比較される。そして制御／評価ユニットは、測定装置の推定平均寿命に関する、もしくは測定装置の特定の構成部品の平均寿命に関する情報を提供する。構成部品は、例えば参照電極もしくは測定電極であり得る。
【００１０】
本発明の装置の有利な実施形態では、表示ユニットが提供され、それを介して、警告、および／または、測定装置もしくは測定装置の少なくとも一つの構成部品の残存平均寿命に関する情報が表示可能である。
【００１１】
その代わりに、もしくは加えて、通信ユニットが提供され、それを介して、警告、および／または、測定装置もしくは測定装置の少なくとも一つの構成部品の平均寿命に関する情報が、遠隔制御室に送信される。通信ユニットは、無線で、もしくは接続ラインを介して、制御室もしくは他のサービスツール（例えばハンドヘルド）にデータを送信する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、現在の技術水準で知られる磁気誘導流量測定装置の概略図を示す。そのようなタイプの磁気誘導流量測定装置は、PROMAGという名称で譲受人によって販売されている。媒体11は測定管軸3の方向に測定管2を貫流する。媒体11は少なくともわずかに導電性である。測定管2は非導電性材料で作られるか、または、少なくともその内表面が非導電性材料で裏打ちされる。
【００１３】
図解された場合では、直径方向に位置するコイル配置6、7、もしくは二つの電磁石によって、媒体11の流れ方向に垂直な方向の磁場Bが生じる。磁場Bの影響下で、媒体11内にある電荷キャリアは、二つの逆向きの極性の測定電極4、5に、極性に応じて移動する。いずれの場合にも、参照電極17の電位と比較して、測定電極4、5に確立される測定電圧が測定される。図解された場合では、参照電極17は、ライン18を介して、接地（アース）電位もしくは接地（グランド）電位、またはハウジングの電位にある。測定電圧は、測定管2の断面にわたって平均化した媒体11の流速に比例する、すなわち、測定電圧は測定管2内の媒体11の体積流量の尺度である。さらに測定管2は、図面には特に図解されていない接続要素（例えばフランジ）を介して、媒体11が貫流するパイプシステムと接続される。図解された実施例では、測定電極4、5は媒体11と直接接触するが、この結合は、上述の通り、容量性の性質であってもよい。
【００１４】
接続ライン12、13を介して、測定電極4、5は制御／評価ユニット8と接続される。測定情報は、データライン12、13、14aを介して制御／評価ユニット8に送られる。測定電極4、5の測定信号が、参照電極17の接地電位と比較してどのようにタップされるかを示す特定の回路構成は、現在の技術水準で十分に知られているので、図１には明確に図解しない。PROMAGという名称で譲受人によって販売されている磁気誘導流量測定装置がここで参照される。コイル配置6、7と制御／評価ユニット8との間の接続は、接続ライン14、15を介して実現される。制御／評価ユニット8は、接続ライン16を介して入力／出力ユニット9と接続される。メモリユニット10が評価／制御ユニット8に割り当てられる。
【００１５】
図２は、本発明の磁気誘導流量測定装置1の好ましい実施形態の概略図を示す。この流量測定装置は、抵抗20が参照電極17の後に接続されている点で、図１の既知のものとは異なる。図２から切り取った一部分の詳細が図３に明示される。抵抗20は、低オームで、ほ
んの何分の１オームかに相当することが好ましい。抵抗20を流れる電流Iは、測定装置21を用いて確認される。この実電流値は、制御／評価ユニット8が利用できるようになる。本発明に従って、電流Iは、参照電極17において腐食の危険性があることを明確に示す。実電流値が所定の限界電流値に達するか、もしくはそれを超えるとすぐに、警告が発せられる。対応する表示が表示ユニット9に示される。その代わりに、もしくは加えて、警告は通信ユニット22を介して、無線もしくは接続ライン23を介して、遠隔地（例えばハンドヘルドもしくは制御室24）へ送信される。
【００１６】
上述の通り、制御／評価ユニット8は実電流値の重み付けを行う。例えば、高い実電流は低い実電流よりも強く重み付けされる。その上、制御／評価ユニット8は、検出された実電流値を時間にわたって積分することが想定される。このようにして、流量測定装置1、もしくは少なくとも流量測定装置1の構成部品（例えば参照電極17）が、遅くとも交換されるべき時についての結論に達することができる。メモリユニット10は、測定データを保存するために機能する。
【００１７】
［参照文字リスト］
1  本発明の装置
2  測定管
3  測定管軸
4  測定電極
5  測定電極
6  コイル配置
7  コイル配置
8  制御／評価ユニット
9  入力／出力ユニット
10  メモリユニット
11  媒体
12  接続ライン
13  接続ライン
14  接続ライン
14a  接続ライン
15  接続ライン
16  接続ライン
17  参照電極
18  接続ライン
19  接続ライン
20  抵抗
21  測定装置
22  通信ユニット
23  接続ライン
24  制御室
【図面の簡単な説明】
【００１８】
本発明は、添付の図面に基づいてより詳細に説明され、図面の図は以下を示す。
【図１】現在の技術水準で知られている磁気誘導流量測定装置の概略図である。
【図２】本発明の磁気誘導流量測定装置の好ましい実施形態の概略図である。
【図３】本発明の磁気誘導流量測定装置の異常を認識するための、本発明の電流検出装置のブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年12月15日(2008.12.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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【国際調査報告】
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