Description
Abri der theoretischen Grundlagen magnetisch-induktiver Megerte. Diskussion der Streinflsse, Darstellung der Konzepte der Signalverarbeitung und Anstze fr die Energieeinsparung: Dieses Buch liefert den notwendigen berblick und eine Flle von Anregungen fr Ingenieure, Physiker und Chemiker, die die Methode einsetzen wollen; es ist aber auch als Einfhrung fr Studenten geeignet. Inhaltsbersicht.- 1 Einleitung.- 2 Die Mesignalbildung.- 2.1 Die Aufstellung der Differentialgleichungen.- 2.2 Lsung der Differentialgleichungen fr endliche Magnet feldausdehnung in Rohrlngsrichtung.- 2.3 Lsung fr das inhomogene Magnetfeld in der Elektrodenebene.- 3 Der Einflu der Strgren.- 3.1 Innere Strspannungen.- 3.1.1 Transformatorische Strspannung.- 3.1.2 Kapazitive Strspannung.- 3.1.3 Ohmsche Strspannung.- 3.1.4 Phasenlage der Strspannungen zueinander.- 3.2 uere Strspannungen.- 3.2.1 Unsymmetriespannung.- 3.2.2 Polarisationsspannung.- 3.2.3 Streinflu von Fluidparametern.- 3.2.4 Streinflsse durch elektronisches Rauschen.- 3.2.5 Strspannungen durch Fremdstrme.- 4 Derzeit gebruchliche Verfahren und Gerte zur Me Signalerzeugung.- 4.1 Verfahren mit geschaltetem oder umgepoltem Gleichfeld.- 4.2 Sinusfrmiges Wechselfeld.- 4.3 Sinusfrmiges Wechselfeld mit quasikonstanter Spulenstromamplitude.- 4.4 Dreieckfrmiger Feldverlauf.- 4.5 Beurteilung der bekannten Verfahren.- 4.6 Leistungsaufnahme handelsblicher Gerte.- 5 Mglichkeiten der Energieeinsparung bei der magnetisch-induktiven Durchflumessung.- 5.1 Gestaltung des Meaufnehmers.- 5.1.1 Optimierungskriterien.- 5.1.1.1 Aus der Literatur bekannte Optimierungskriterien.- 5.1.1.2 Diskussion der bekannten Optimierungskriterien.- 5.1.2 Verlustleistung im Meaufnehmer.- 5.1.2.1 Verlustleistung des Spuleninnenwiderstandes.- 5.1.2.2 Wirbelstromverluste.- 5.1.2.3 Hystereseverlustleistung.- 5.1.3 Die Verkleinerung des Luftspaltes im Eisenschlu.- 5.1.4 Permanentmagnetkreise.- 5.1.5 Gemischt-magnetische Kreise.- 5.1.6 Die im Magnetfeld der Spule des Meaufnehmers gespeicherte Energie.- 5.2 Gestaltung der Mewertverarbeitung.- 5.2.1 Modelle des Meaufnehmers.- 5.2.2 Am Meaufnehmer erfabare Signalverlufe.- 5.2.3 Auswertung des stochastisch gestrten Nutzsignalver laufs durch digitale signalangepate Auswertealgorithmen.- 5.2.3.1 Der magnetisch-induktive Meaufnehmer als Nach Richtenbertragungskanal.- 5.2.3.2 Die Kostenfunktion fr die Korrektur des Mesignals.- 5.2.3.3 Filteralgorithmen.- 5.2.3.4 Prozeidentifikationsverfahren.- 5.2.3.5 Methode der kleinsten Fehlerquadrate fr Prozesse erster Ordnung.- 5.2.3.6 Modifizierte Methode der kleinsten Fehlerquadrate.- 5.2.3.7 Kriterien zur Anpassung des Modells an den Proze.- 5.3 Die Auswahl geeigneter Spulenstromverlufe.- 6 Beseitigung der Fehlereinflsse durch die transformatorische Strspannung.- 6.1 Die Auswahl eines geeigneten Signalverlaufs.- 6.2 Der Einsatz einer zustzlichen Leiterschleife parallel zu den Elektrodenzuleitungen.- 7 Fehler bei der Berechnung des Meergebnisses fr die Strmungsgeschwindigkeit.- 7.1 Fehlereinflu durch unzureichende Kompensation der transformatorischen Strspannung.- 7.2 Fehlereinflu der kapazitiven Strspannung.- 7.3 Fehlereinflsse durch Rauschen.- 7.4 Fehlereinflsse durch das Abtast- und Halteglied.- 7.5 Fehler durch die digitale Modellbildung.- 7.6 Fehlereinflu durch Einkopplungen aus dem ffentlichen Stromversorgungsnetz.- 7.7 Fehlereinflu durch schlechte Anpassung der Modell-Parameter.- 7.7.1 Fehlereinflu beim sinusimpulsfrmigen Feldverlauf.- 7.7.2 Fehlereinflu beim e-funktionsfrmigen Feldverlauf.- 7.8 Der zu erwartende maximale Fehler im Meergebnis.- 8 Praktische Erprobung des LSQ-Verfahrens mit einem flexiblen Mikrocomputersystem.- 8.1 Strukturdiagramm der Strsignalunterdrckung und der MewertVerarbeitung.- 8.2 Versuchsaufbau.- 8.3 Signalverlufe.- 8.3.1 Bei sinusfrmigem zeitlichen Feldverlauf.- 8.3.2 Bei e-funktionsfrmigem zeitlichen Feldverlauf.- 8.4 Fehlerfunktion in Abhngigkeit von der Strmungsgeschwin-Digkeit.- 8.5 Kanalkapazitt beim Versuchsaufbau.- 9 Realisierung eines magnetisch-induktiven Durchflu-megertes mit geringer Leistungsaufnahme nach dem LSQ-Verfahren.- 9.1 Mewerterzeugungseinheit mit gedmpftem Schwingkreis.- 9.2 Vorverstrker, Signalumschalter und Frequenzband-Begrenzung.- 9.3 Mikrocomputer und A/D-Wandler.- 9.4 Strukturdiagramm der Software.- 9.5 Leistungsbilanz des Megertes.- 10 Zusammenfassung.- Schrifttum.- Stichwortverzeichnis.
