Abriß der theoretischen Grundlagen magnetisch-induktiver Meßgeräte. Diskussion der Störeinflüsse, Darstellung der Konzepte der Signalverarbeitung und Ansätze für die Energieeinsparung: Dieses Buch liefert den notwendigen Überblick und eine Fülle von Anregungen für Ingenieure, Physiker und Chemiker, die die Methode einsetzen wollen; es ist aber auch als Einführung für Studenten geeignet.
Abriß der theoretischen Grundlagen magnetisch-induktiver Meßgeräte. Diskussion der Störeinflüsse, Darstellung der Konzepte der Signalverarbeitung und Ansätze für die Energieeinsparung: Dieses Buch liefert den notwendigen Überblick und eine Fülle von Anregungen für Ingenieure, Physiker und Chemiker, die die Methode einsetzen wollen; es ist aber auch als Einführung für Studenten geeignet.
Inhaltsübersicht.- 1 Einleitung.- 2 Die Meßsignalbildung.- 2.1 Die Aufstellung der Differentialgleichungen.- 2.2 Lösung der Differentialgleichungen für endliche Magnet feldausdehnung in Rohrlängsrichtung.- 2.3 Lösung für das inhomogene Magnetfeld in der Elektrodenebene.- 3 Der Einfluß der Störgrößen.- 3.1 Innere Störspannungen.- 3.2 Äußere Störspannungen.- 4 Derzeit gebräuchliche Verfahren und Geräte zur Meß Signalerzeugung.- 4.1 Verfahren mit geschaltetem oder umgepoltem Gleichfeld.- 4.2 Sinusförmiges Wechselfeld.- 4.3 Sinusförmiges Wechselfeld mit quasikonstanter Spulenstromamplitude.- 4.4 Dreieckförmiger Feldverlauf.- 4.5 Beurteilung der bekannten Verfahren.- 4.6 Leistungsaufnahme handelsüblicher Geräte.- 5 Möglichkeiten der Energieeinsparung bei der magnetisch-induktiven Durchflußmessung.- 5.1 Gestaltung des Meßaufnehmers.- 5.2 Gestaltung der Meßwertverarbeitung.- 5.3 Die Auswahl geeigneter Spulenstromverläufe.- 6 Beseitigung der Fehlereinflüsse durch die transformatorische Störspannung.- 6.1 Die Auswahl eines geeigneten Signalverlaufs.- 6.2 Der Einsatz einer zusätzlichen Leiterschleife parallel zu den Elektrodenzuleitungen.- 7 Fehler bei der Berechnung des Meßergebnisses für die Strömungsgeschwindigkeit.- 7.1 Fehlereinfluß durch unzureichende Kompensation der transformatorischen Störspannung.- 7.2 Fehlereinfluß der kapazitiven Störspannung.- 7.3 Fehlereinflüsse durch Rauschen.- 7.4 Fehlereinflüsse durch das Abtast- und Halteglied.- 7.5 Fehler durch die digitale Modellbildung.- 7.6 Fehlereinfluß durch Einkopplungen aus dem öffentlichen Stromversorgungsnetz.- 7.7 Fehlereinfluß durch schlechte Anpassung der Modell-Parameter.- 7.8 Der zu erwartende maximale Fehler im Meßergebnis.- 8 Praktische Erprobung des LSQ-Verfahrens miteinem flexiblen Mikrocomputersystem.- 8.1 Strukturdiagramm der Störsignalunterdrückung und der MeßwertVerarbeitung.- 8.2 Versuchsaufbau.- 8.3 Signalverläufe.- 8.4 Fehlerfunktion in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwin-Digkeit.- 8.5 Kanalkapazität beim Versuchsaufbau.- 9 Realisierung eines magnetisch-induktiven Durchfluß-meßgerätes mit geringer Leistungsaufnahme nach dem LSQ-Verfahren.- 9.1 Meßwerterzeugungseinheit mit gedämpftem Schwingkreis.- 9.2 Vorverstärker, Signalumschalter und Frequenzband-Begrenzung.- 9.3 Mikrocomputer und A/D-Wandler.- 9.4 Strukturdiagramm der Software.- 9.5 Leistungsbilanz des Meßgerätes.- 10 Zusammenfassung.- Schrifttum.- Stichwortverzeichnis.
Inhaltsübersicht.- 1 Einleitung.- 2 Die Meßsignalbildung.- 2.1 Die Aufstellung der Differentialgleichungen.- 2.2 Lösung der Differentialgleichungen für endliche Magnet feldausdehnung in Rohrlängsrichtung.- 2.3 Lösung für das inhomogene Magnetfeld in der Elektrodenebene.- 3 Der Einfluß der Störgrößen.- 3.1 Innere Störspannungen.- 3.2 Äußere Störspannungen.- 4 Derzeit gebräuchliche Verfahren und Geräte zur Meß Signalerzeugung.- 4.1 Verfahren mit geschaltetem oder umgepoltem Gleichfeld.- 4.2 Sinusförmiges Wechselfeld.- 4.3 Sinusförmiges Wechselfeld mit quasikonstanter Spulenstromamplitude.- 4.4 Dreieckförmiger Feldverlauf.- 4.5 Beurteilung der bekannten Verfahren.- 4.6 Leistungsaufnahme handelsüblicher Geräte.- 5 Möglichkeiten der Energieeinsparung bei der magnetisch-induktiven Durchflußmessung.- 5.1 Gestaltung des Meßaufnehmers.- 5.2 Gestaltung der Meßwertverarbeitung.- 5.3 Die Auswahl geeigneter Spulenstromverläufe.- 6 Beseitigung der Fehlereinflüsse durch die transformatorische Störspannung.- 6.1 Die Auswahl eines geeigneten Signalverlaufs.- 6.2 Der Einsatz einer zusätzlichen Leiterschleife parallel zu den Elektrodenzuleitungen.- 7 Fehler bei der Berechnung des Meßergebnisses für die Strömungsgeschwindigkeit.- 7.1 Fehlereinfluß durch unzureichende Kompensation der transformatorischen Störspannung.- 7.2 Fehlereinfluß der kapazitiven Störspannung.- 7.3 Fehlereinflüsse durch Rauschen.- 7.4 Fehlereinflüsse durch das Abtast- und Halteglied.- 7.5 Fehler durch die digitale Modellbildung.- 7.6 Fehlereinfluß durch Einkopplungen aus dem öffentlichen Stromversorgungsnetz.- 7.7 Fehlereinfluß durch schlechte Anpassung der Modell-Parameter.- 7.8 Der zu erwartende maximale Fehler im Meßergebnis.- 8 Praktische Erprobung des LSQ-Verfahrens miteinem flexiblen Mikrocomputersystem.- 8.1 Strukturdiagramm der Störsignalunterdrückung und der MeßwertVerarbeitung.- 8.2 Versuchsaufbau.- 8.3 Signalverläufe.- 8.4 Fehlerfunktion in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwin-Digkeit.- 8.5 Kanalkapazität beim Versuchsaufbau.- 9 Realisierung eines magnetisch-induktiven Durchfluß-meßgerätes mit geringer Leistungsaufnahme nach dem LSQ-Verfahren.- 9.1 Meßwerterzeugungseinheit mit gedämpftem Schwingkreis.- 9.2 Vorverstärker, Signalumschalter und Frequenzband-Begrenzung.- 9.3 Mikrocomputer und A/D-Wandler.- 9.4 Strukturdiagramm der Software.- 9.5 Leistungsbilanz des Meßgerätes.- 10 Zusammenfassung.- Schrifttum.- Stichwortverzeichnis.
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