專利名稱：檢測電磁流量計內(nèi)較差的過程地線連接的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及用于檢測較差的過程地線連接的系統(tǒng)，更具體地但是并不是局限性地，涉及用于檢測諸如磁流量計的工業(yè)過程監(jiān)視現(xiàn)場設(shè)備內(nèi)的較差地線連接的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)場設(shè)備用于工業(yè)過程監(jiān)視和/或控制系統(tǒng)，以監(jiān)視與特定過程相關(guān)聯(lián)的過程參數(shù)。這種過程參數(shù)可以包括流體壓力、流體流速、流體溫度、其它過程變量或其組合。磁流量器是用于在導(dǎo)電過程流體在耦合至管道的流管內(nèi)流動時測量導(dǎo)電過程流體的流體流速的現(xiàn)場設(shè)備。特定的磁流量計包括電磁體和電極。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律， 電磁體用于向流管內(nèi)的過程流體施加磁場，以在過程流體中感生電動勢(EMF)，該EMF與流速成正比。電極位于流管中，與流動的過程流體電接觸，以感測EMF。在特定實施例中，流量器使用連接在電極兩端的放大器放大EMF信號，并且使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)來量化放大器的輸出，以產(chǎn)生與流體流速有關(guān)的數(shù)據(jù)值，來測量EMF。在特定示例中，相對于信號地線來測量EMF，信號地線依賴于過程流體?？梢允褂眠^程流體的電勢作為參考，該參考并不一定表示大地地線連接。過程以磁流量器和相關(guān)聯(lián)的變送器電路作為參考來提供穩(wěn)定的讀數(shù)。經(jīng)由流管和過程之間的電連接來建立該過程或地線連接。地線連接可以使用捆綁在流管上的環(huán)形地線、直接連接到流管的接地電極、流管與相鄰的導(dǎo)線管線之間的金屬帶、另一地線連接或其組合來建立。在特定實施例中，大地地線可以提供低噪聲參考，并且電子安全代碼通常需要大地地線。然而，較差的地線連接可能導(dǎo)致過程測量出錯。

發(fā)明內(nèi)容
在特定實施例中，公開了一種現(xiàn)場設(shè)備，包括耦合到過程流體的電極對和耦合到電極對以監(jiān)視共模信號的診斷電路。診斷電路適用于基于與共模信號相關(guān)聯(lián)的線路噪聲， 來測量與電極對中的至少一個電極相關(guān)聯(lián)的較差地線連接。在另一特定實施例中，公開了一種磁流量器，用于測量管線中流體的流速。該磁流量器包括適用于耦合至承載流體的管線的流管、位于流管附近以在流體中感生電動勢 (EMF)的磁線圈、以及位于管線內(nèi)的至少兩個電極，所述至少兩個電極與流管電絕緣且彼此電絕緣。該磁流量計還包括測量電路，所述測量電路耦合至所述至少兩個電極，且適用于根據(jù)感生的EMF來測量流速，并且該磁流量計包括耦合至所述至少兩個電極以監(jiān)視共模信號的診斷電路。診斷電路適用于在與共模信號相關(guān)聯(lián)的線路噪聲超過噪聲閾值時檢測到較差地線電連接。


圖1是包括用于檢測較差地線連接的系統(tǒng)的磁流量計的特定示意實施例的圖；圖2是耦合至用于檢測較差地線連接的系統(tǒng)的磁流量計的特定示意實施例的圖3是如圖2所示磁流量計的磁流量計系統(tǒng)的特定示意實施例的圖，一部分以橫截面示出，該磁流量計系統(tǒng)包括具有檢測較差地線練級的電路的變送器；圖4是具有較差地線連接的磁流量計的特定實施例的共模信號的原始計數(shù)相對于時間的圖；圖5是具有較差地線連接的磁流量計的特定實施例的差模信號的原始計數(shù)相對于時間的圖；圖6是檢測現(xiàn)場設(shè)備的較差地線連接的方法的特定示意實施例的流程圖。
具體實施例方式磁流量計和其它現(xiàn)場設(shè)備使用到導(dǎo)電過程流體的地線連接來提供精確的過程測量。如果不存在正確的地線連接，則在磁流量計的電極處感測的壓差信號會例如經(jīng)受來自周圍過程環(huán)境的線路噪聲，例如在約50至60HZ的頻率范圍內(nèi)的噪聲信號。這種差分噪聲信號會干擾流速測量，導(dǎo)致較大的測量可變性。在特定實施例中，可以根據(jù)下式來確定壓差VDiff = L+V^w-(V2+VN。ise2) (等式 1)如果噪聲電壓信號(VNoisel和VNoise2)之間的差大于診斷噪聲閾值或限值，提供診斷電路，該診斷電路適用于產(chǎn)生與地線/布線故障有關(guān)的警報。此外，較差的過程地線連接會導(dǎo)致干擾電極電壓信號的共模電壓線路噪聲。在特定實施例中，共模電壓線路噪聲普遍存在于從約50至60Hz的頻率范圍內(nèi)。應(yīng)該理解，線路噪聲可能受到環(huán)境過程噪聲和震動、附近的射頻信號、其它噪聲源或其任意組合的影響。共模線路噪聲會不利地影響放大電路，例如使與現(xiàn)場設(shè)備相關(guān)聯(lián)的放大器在電極電壓信號的共模電壓部分超過當(dāng)前限值的情況下進(jìn)入飽和狀態(tài)V1和V2)的上限和下限。飽和點可以根據(jù)下式來確定Vsat = N^oisel (等式 2)Vsat = V2+VNoise2 (等式 3)放大器飽和常會將差分測量曲解為較低的值，這會將變送器所檢測的差分線路噪聲限制到現(xiàn)有線路噪聲診斷不會報告地線/布線故障狀態(tài)的程度。不利地，如果降低了差分測量，則差模線路噪聲會不足以檢測較差的地線電連接。在特定實施例中，提供了一種磁流量器，包括診斷電路，該診斷電路耦合至磁流量計的流管內(nèi)的電極。該診斷電路適用于檢查共模電極信號(以及可選地差模電極信號)的線路噪聲幅度，以檢測較差或較差的地線連接。通過檢查共模電壓線路噪聲，即使在差模電極信號相對較小(未大到足以檢測較差的地線電連接)的情況下也能夠檢測到較差的地線電連接。在特定示例中，除了差分線路噪聲之外，診斷電路適用于還監(jiān)視與共模電極電壓相關(guān)聯(lián)的線路噪聲。在特定實施例中，共模線路噪聲提供了對較差或較差過程地線連接的存在性的更好的指示。在一個示例中，可能存在足以使放大器飽和的共模線路噪聲，但是可能存在非常小的差分線路噪聲。圖1是包括用于檢測較差地線電連接的系統(tǒng)的磁流量計100的特定示意實施例的圖。磁流量計100包括電極電路146和診斷電路122，診斷電路122可以感測與電極電路 146相關(guān)聯(lián)的較差地線連接，并在檢測到較差地線電連接時經(jīng)由輸出線路152和巧4中的至少一個向控制系統(tǒng)、顯示設(shè)備、變送器或其任意組合提供指示。磁流量計100包括流管124，流管IM具有絕緣管或管線126，絕緣管或管線1 適用于承載耦合至電地線130的流動的液體128。液體1 接地通常是通過液體128與附著到流管124的金屬管之間的接觸實現(xiàn)的。流管IM包括電磁體132。電磁體132包括線圈134和示意性示出為136的磁回路或核心。此外，流管1 包括第一和第二電極138和 140以及電極引線142和144，這些元件形成了電極電路146。在特定實施例中，電極電路146還可以包括第一和第二放大器148和150。在特定示例中，第一和第二放大器148和150是單位增益緩沖器(有時成為阻抗轉(zhuǎn)換器)，具有極高阻抗、低泄漏輸入和低阻抗輸出。第一和第二放大器148和150復(fù)制對應(yīng)放大器輸出處電極138和140的電極電壓，并使電極138和140與連接到第一和第二放大器148和150 的輸出的負(fù)載絕緣。第一和第二放大器148和150可以耦合至流管124，或位于與磁流量計 100相關(guān)聯(lián)的外殼內(nèi)，這取決于特定的實現(xiàn)。診斷電路122包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 160，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 160經(jīng)由第一和第二放大器148和150耦合至電極電路146，并耦合至電地線130。ADC 160適用于產(chǎn)生與第一和第二放大器148和150的輸出有關(guān)的輸出信號，并將輸出信號提供給處理器系統(tǒng)156，處理器系統(tǒng)156耦合至線圈驅(qū)動器151并耦合至輸出152和154，輸出152和巧4可耦合至環(huán)路布線以接收功率并傳送數(shù)據(jù)。線圈驅(qū)動器151可以由處理器系統(tǒng)156控制以將信號施加于線圈134。在特定實施例中，線圈驅(qū)動器151向電磁體132施加近似的方波驅(qū)動或激勵電流，并且對應(yīng)的電極電勢也近似為方波，包括在電流感生的EMF平坦或穩(wěn)定時“平坦”的時間間隔。在該示例中，在電流感生的EMF平坦或穩(wěn)定時的時間間隔期間，ADC 160對診斷電勢進(jìn)行采樣。處理器系統(tǒng)156包括存儲器162和能夠訪問存儲器的處理器164。處理器162適用于存儲可由處理器164執(zhí)行以根據(jù)ADC 160的輸出診斷電極泄漏可能與通過受損密封的過程流體泄漏有關(guān)或與其它源相關(guān)的診斷算法166。此外，存儲器162存儲有可由處理器 164執(zhí)行以監(jiān)視與電極138和140相關(guān)聯(lián)的特定頻率的共模信號和差模信號以便檢測與到電地線130的較差連接相關(guān)聯(lián)的線路噪聲的飽和檢測算法168。在特定實施例中，較差的連接可能是由松散的布線、腐蝕、不正確的安裝或其任意組合引起的。在特定實施例中，飽和檢測算法168可以檢測第一和第二放大器148和150的飽和，以推斷到電地線130的故障連接。在特定實施例中，飽和檢測算法168適用于監(jiān)視與電極138和140相關(guān)聯(lián)的共模電壓線路噪聲，該噪聲普遍存在于從約50至60Hz的頻率范圍內(nèi)。在特定實施例中，處理器系統(tǒng)156適用于產(chǎn)生與電極泄漏(即，與流量計100相關(guān)聯(lián)的電路所接觸的過程流體)有關(guān)的第一診斷輸出和/或產(chǎn)生與到電地線130的較差或故障連接有關(guān)的第二診斷輸出。在特定實施例中，放大器148和150的輸出之間的電勢需要液體地線參考。在特定實施例中，如果地線連接相對于電勢的集中或平衡較差，則處理器164 可以使用診斷算法166來推斷電極泄漏。然而，如果電地線130連接較差或出現(xiàn)故障，則共模線路噪聲可以使第一和第二放大器148和150進(jìn)入飽和，該飽和可以由處理器164使用飽和檢測算法168檢測到。在特定示例中，當(dāng)電極電路146沒有泄漏時，發(fā)現(xiàn)每個電極上流體感生的EMF相對于電地線(診斷電勢)非常容易平衡或相等，但是具有相反的極性。相應(yīng)地，當(dāng)將它們相加時，在沒有泄漏的正常操作條件下，結(jié)果通常在零附近。然而，如果到電地線130的連接出現(xiàn)故障時，即使EMF保持平衡，共模線路噪聲也會使放大器148和150進(jìn)入飽和。因此，可以使用處理器164所執(zhí)行的飽和檢測算法168來診斷較差的電地線連接，即使在流量計100 似乎正確操作的情況下。在特定實施例中，輸出152和IM承載4_20mA的模擬環(huán)路信號，輸出端子IM處的診斷輸出可以是疊加在4-20mA模擬環(huán)路信號上的HART協(xié)議信號。在另一特定實施例中， 輸出152和IM可以是承載不同協(xié)議信號的環(huán)路布線。在又一實施例中，輸出152和IM 可以耦合至無線收發(fā)機(jī)，以向控制系統(tǒng)發(fā)送信息和從控制系統(tǒng)接收信息。圖2是耦合至用于檢測較差電地線連接的系統(tǒng)的磁流量計系統(tǒng)200的特定示意實施例的圖。磁流量計組件200包括經(jīng)由布線206耦合至變送器設(shè)備204的磁流量計202。 在特定實施例中，變送器設(shè)備204可以由控制設(shè)備替換。此外，在另一特定實施例中，無線變送器電路可以包括在磁流量計202的外殼228內(nèi)，該變送器電路允許磁流量計202無線傳送數(shù)據(jù)。變送器設(shè)備204包括耦合至布線206的接口 208。接口 208耦合至處理器210，以傳送接收數(shù)據(jù)。處理器210耦合至存儲器212，存儲器212包括可由處理器210執(zhí)行以檢測較差電地線連接的指令。在特定示例中，存儲器212包括可由處理器210執(zhí)行以基于與電極電路146相關(guān)聯(lián)的檢測電勢來檢測電極泄漏(過程流體泄漏)的電極泄漏診斷模塊214。 此外，存儲器212包括可由處理器210執(zhí)行以檢測磁流量計202內(nèi)放大器的飽和以便推斷表示較差電地線連接的線路噪聲的飽和/共模噪聲檢測診斷模塊216。此外，存儲器212包括可由處理器210執(zhí)行以基于使用電極泄漏診斷模塊214和飽和/共模噪聲檢測診斷邏輯 216所作出的確定來產(chǎn)生警報的診斷控制邏輯模塊218。該警報可傳送到顯示接口或控制系統(tǒng)(未示出)?？蛇x地，變送器設(shè)備204可以是控制系統(tǒng)，磁流量計202可適用于經(jīng)由布線206向該控制系統(tǒng)傳送原始測量數(shù)據(jù)。流量計202包括電互聯(lián)和磁線圈(在圖1中示出)，并為該電路提供與環(huán)境的絕緣和與過程流體的絕緣。通常，磁流量計202使用螺紋扣226，通過法蘭220和對應(yīng)的管線法蘭222，耦合至管線部分224。盡管圖2將管線部分2M示意為管，但是流量計202也可以耦合至其他類型的流體傳送結(jié)構(gòu)。在這里使用的術(shù)語“管線”大體是指用于傳送流體的任意管道，包括管、通道等。流量計202還包括用于容納與流量計202相關(guān)聯(lián)的電路的外殼228，并包括流管 232。在特定實施例中，流管232可以包括接入面板230，以允許操作員接入流管232內(nèi)的電極布線。基于實施方式，流管232可以電接地到管線224?？蛇x地，流管232可以提供過程地線連接，該過程地線連接可以對應(yīng)于或不對應(yīng)于大地地線類型的連接。在特定示例中，流量計202適用于基于法拉第電磁感應(yīng)定律，監(jiān)視在管線224內(nèi)流動并通過流管232的過程流體?？梢越?jīng)由布線206將與流速測量相關(guān)聯(lián)的原始數(shù)據(jù)傳送到變送器設(shè)備204。變送器設(shè)備204的處理器210適用于接入飽和檢測診斷模塊216。圖3示出了諸如圖2所示的流量計202的磁流量計組件的特定示意實施例的圖， 一部分以橫截面示出，該流量計組件300包括變送器外殼320，變送器外殼320包括電地線故障診斷電路。磁流量計組件300包括具有法蘭320的流管部分302，用于耦合至工業(yè)過程的管或管道。流管部分302定義了用于流體流動的通道304。通常，流管部分302由剛性材料形成，例如用于壓力安全殼的無磁性不銹鋼，通道304可以襯有電絕緣襯套306，諸如聚四氟乙烯、聚亞安酯、乙烯-四氟乙烯共聚物、其他塑料樹脂、陶瓷或其他類型的電絕緣材料。對于低壓應(yīng)用，流管部分302可以由電絕緣材料形成，在這種情況下，可以省略襯套 306。也可以使用流體通道304的其他設(shè)計。例如，可以使用僅有部分絕緣襯套的金屬管線部分，例如在每個電極周圍的絕緣環(huán)狀物。此外，盡管流量計組件300被示出為具有法蘭元件320，但是也可以使用其他連接結(jié)構(gòu)。在備選實施例中，流管部分302可以形成為沒有法蘭，并且使用延長螺釘來保持流量計組件300，將流量計組件300夾在匹配的管線的法蘭之間。流量計組件300包括變送器電路312，變送器電路312包括電極電路314和變送器外殼328內(nèi)的診斷電路(例如圖1所示的診斷電路12 。變送器外殼3 可包括可松開的蓋子，以允許操作員接入變送器外殼 328內(nèi)的電子分布模塊和電子電路。電子引線314從外殼328內(nèi)延伸到流管部分302，以與諸如電極308和310的電極連接，并與磁線圈316和318連接。此外，提供接入面板320，以允許操作員接入流管部分302內(nèi)的布線。在特定實施例中，激勵磁線圈316和318以產(chǎn)生磁場，該磁場在流管302內(nèi)的過程流體內(nèi)感生電壓。諸如具有變送器外殼328的電極電路之類的過程監(jiān)視電路測量兩個電極308和310之間的電勢，該電勢可用于確定流體流速。具體地，根據(jù)下式E = kBWV，感生電壓(E)的幅度與導(dǎo)電流體的速度(V)、導(dǎo)體寬度(W)以及磁場的強(qiáng)度⑶成正比，其中變量(k)表示常量。磁場線圈316和318通常位于流管部分302的相對側(cè)，以產(chǎn)生并施加磁場。由于寬度(W)是電極之間的間隔，磁場⑶受到磁線圈316和318的控制，所以唯一的變量是過程流體的速度(V)。襯管306(或絕緣元件)避免電壓信號與管線壁短路。因此， 輸出電壓(E)正比于液體速度，產(chǎn)生本質(zhì)為線性的輸出。該輸出電壓(E)也可稱為“電動勢 (EMF) ”、“流速信號”、“電勢”或“電極電勢”。在導(dǎo)電過程流體以平均速度(V)運(yùn)動通過感生磁場時，變送器外殼328內(nèi)的電路測量電極308和310兩端的電勢。此外，變送器3 內(nèi)的電路可以監(jiān)視共模和/或差模線路噪聲以檢測較差電地線連接。在特定實施例中，變送器外殼328內(nèi)的電路可以在管線為空時執(zhí)行診斷過程，以基于線路噪聲來檢測較差地線連接，該噪聲可以使得與變送器外殼3 內(nèi)的電路相關(guān)聯(lián)的放大器進(jìn)入飽和。這種飽和可以表示出現(xiàn)故障的地線連接。應(yīng)該理解， 電極308和310接觸通道304內(nèi)的流體(在存在液體時)，并且該流體使得電極308和310 之間的電路完整。在不存在液體時，電極308和310表示開路電路。然而，如果電地線連接出現(xiàn)故障，可能存在線路噪聲。在另一特定實施例中，電路可以在操作期間執(zhí)行診斷過程， 以基于共模線路噪聲來檢測較差電地線連接。此外，診斷過程可以包括測量差模線路噪聲， 以推斷哪個導(dǎo)體可能具有較差電地線連接。在特定實施例中，外殼328內(nèi)的電路適用于通過監(jiān)視所選頻率范圍內(nèi)的共模線路噪聲來檢測較差電地線連接。在特定示例中，所選頻率范圍從約50Hz至60Hz。在另一特定示例中，根據(jù)特定實施方式，可以經(jīng)由來自主機(jī)系統(tǒng)的命令，或者由用戶經(jīng)由用戶輸入接口，來配置所選頻率范圍，以定義頻率范圍。例如，特定的過程環(huán)境可能包括在特定頻率范圍內(nèi)的過程噪聲，電路可以被調(diào)諧(配置)為監(jiān)視特定頻率范圍內(nèi)的這種噪聲，以檢測較差電地線連接。
圖4是具有較差地線連接的磁流量計的特定實施例的共模信號的原始模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)計數(shù)相對于時間的圖400。該特定磁流量計包括由塑料形成且具有較差地線連接的一英寸流管部分。如圖所示，圖400示出了大致正弦的信號402，表示來自具有60Hz周期的周期性信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的原始數(shù)據(jù)采樣。404和406處的平坦部分表示指示由于較差地線連接而引起的線路噪聲的放大器飽和。如果固定地線連接，則在參考數(shù)字404和406 所指示的區(qū)域，正弦信號彎曲。通常，共模線路噪聲由404和406處的信號的不規(guī)則性表現(xiàn)。共模線路噪聲檢測電路適用于檢測這種不規(guī)則性，以診斷較差電地線連接。較差電地線連接可以表示受腐蝕的地線連接、斷開的地線連接、其他類型的布線問題或者其任意組合。圖5是具有較差地線連接的磁流量計的特定實施例的差模信號的原始模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)計數(shù)相對于時間的圖500。圖500示出了包括從塑料形成的一英寸流管并具有較差電地線連接的流量計的特定實施例中的差分電極的60Hz波形。圖500示意了由于放大器的飽和而導(dǎo)致的失真，放大器的飽和導(dǎo)致假的低差分線路噪聲值。在特定示例中，可以部分抵消來自兩個電極的差分線路噪聲，降低差模噪聲信號的幅度。差模噪聲信號的幅度的降低使得難以基于僅差模噪聲信號來檢測由于較差電地線連接而導(dǎo)致的線路噪聲。然而，可以使用共模噪聲信號(如圖4所示)來檢測較差電地線連接，而使用差模噪聲信號來確定哪個電極具有較差地線連接。圖6是檢測現(xiàn)場設(shè)備的較差地線連接的方法的特定示意實施例的流程圖。在602， 監(jiān)視與現(xiàn)場設(shè)備(例如磁流量計)的共模電極電壓相關(guān)聯(lián)的線路噪聲。在特定實施例中， 共模線路噪聲會使與現(xiàn)場設(shè)備的電極耦合的運(yùn)算放大器飽和，可以檢測到這種飽和。前進(jìn)到604，可以可選地監(jiān)視與現(xiàn)場設(shè)備的差模電極電壓相關(guān)聯(lián)的線路噪聲?？梢允褂貌罘志€路噪聲來檢測進(jìn)入絕緣電路的過程流體泄漏之類的泄漏。在特定實施例中，連同共模線路噪聲一起使用差分線路噪聲，來檢測較差電地線連接。繼續(xù)前進(jìn)到606，將所監(jiān)視的線路噪聲與噪聲閾值進(jìn)行比較。在特定實施例中，噪聲閾值可以與運(yùn)算放大器的飽和電壓電平相關(guān)。 前進(jìn)到608，在比較指示現(xiàn)場設(shè)備的較差地線連接時，產(chǎn)生警報。在特定示例中，警報可以是傳送到控制系統(tǒng)的信號。在另一特定示例中，警報可以是點亮現(xiàn)場設(shè)備處的發(fā)光二極管的信號。在又一特定示例中，警報可以是在現(xiàn)場設(shè)備的液晶顯示器(LCD)處進(jìn)行顯示的指示較差電地線連接的控制信號。該方法在610處結(jié)束。結(jié)合關(guān)于圖1-6所公開的系統(tǒng)、現(xiàn)場設(shè)備、電路和方法，公開了一種現(xiàn)場設(shè)備，包括診斷電路，用于基于與現(xiàn)場設(shè)備內(nèi)的電極對的共模電壓信號相關(guān)聯(lián)的線路噪聲、基于與電極對耦合的運(yùn)算放大器的飽和、基于與電極對相關(guān)聯(lián)的差模電壓信號或基于其任意組合，來檢測較差電地線連接。在特定實施例中，可以產(chǎn)生與所檢測的較差地線連接有關(guān)的警報信號，并將其提供給顯示設(shè)備、變送器設(shè)備、控制系統(tǒng)、另一設(shè)備或其任意組合。盡管上述討論涉及磁流量計設(shè)備，但是應(yīng)該理解，用于檢測較差電地線連接的電路和/或系統(tǒng)可以與包括電極對的其他類型的現(xiàn)場設(shè)備一起使用，其中相關(guān)聯(lián)的地線連接對于測量精度非常重要。盡管已結(jié)合優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對形式和細(xì)節(jié)做出改變。
權(quán)利要求
1.一種現(xiàn)場設(shè)備，包括耦合至過程流體的電極對；以及耦合至所述電極對的診斷電路，以監(jiān)視共模信號，并適用于基于與共模信號相關(guān)聯(lián)的線路噪聲而檢測與電極對中至少一個電極相關(guān)聯(lián)的較差地線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場設(shè)備，還包括線圈，用于向過程流體施加磁場以在所述過程流體中感生電動勢(EMF)；以及耦合至所述電極對的測量電路，適用于基于EMF來確定流體流速。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的現(xiàn)場設(shè)備，其中，所述測量電路包括耦合至所述電極對的至少一個運(yùn)算放大器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的現(xiàn)場設(shè)備，其中，所述至少一個運(yùn)算放大器在與共模信號相關(guān)聯(lián)的線路噪聲超過噪聲閾值時飽和，并且所述至少一個運(yùn)算放大器在飽和時使共模信號失真。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場設(shè)備，其中，所述診斷電路適用于在線路噪聲超過噪聲閾值時檢測較差地線連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的現(xiàn)場設(shè)備，其中，所述診斷電路適用于測量與共模信號中的線路噪聲相關(guān)聯(lián)的噪聲幅度，并且所述噪聲閾值表示足以使與所述電極對中的至少一個電極耦合的至少一個放大器飽和的幅度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場設(shè)備，其中，所述診斷電路還適用于測量差模信號，以檢測過程流體的泄漏。
8.一種用于測量管線中流體的流速的磁流量計，所述流量計包括 流管，適用于耦合至管線以承載流體；磁線圈，位于所述流管附近，以在所述流體中感生電動勢(EMF)；至少兩個電極，位于所述管線內(nèi)，所述至少兩個電極與所述流管電絕緣且彼此電絕緣；測量電路，耦合至所述至少兩個電極，并適用于基于感生的EMF來測量流速；以及診斷電路，耦合至所述至少兩個電極，以監(jiān)視共模信號，并適用于在與共模信號相關(guān)聯(lián)的線路噪聲超過噪聲閾值時檢測較差電地線連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁流量計，其中，所述測量電路包括耦合至所述至少兩個電極中的至少一個的運(yùn)算放大器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的磁流量計，其中，所述噪聲閾值包括足以使所述運(yùn)算放大器飽和的功率電平。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁流量計，其中，所述診斷電路還適用于監(jiān)視差模信號以確定差模線路噪聲，其中，所述診斷電路包括使用共模線路噪聲和差模線路噪聲來識別所述至少兩個電極中的特定電極具有較差電地線連接的邏輯。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的磁流量計，其中，所述診斷電路適用于監(jiān)視在所選頻率范圍內(nèi)的共模線路噪聲。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的磁流量計，其中，所選頻率范圍包括從約50Hz至60Hz的頻率范圍。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的磁流量計，其中，所選頻率范圍是可調(diào)的，以檢測特定頻率的線路噪聲。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁流量計，還包括適用于響應(yīng)于檢測到較差電地線連接而產(chǎn)生警報的邏輯。
16.一種磁流量計，包括流管，耦合至管線并適用于承載過程流體；第一和第二電極，延伸到所述流管中并耦合至所述過程流體；以及診斷電路，耦合至第一和第二電極以監(jiān)視第一和第二電極之間的共模信號，所述診斷電路適用于在與共模信號相關(guān)聯(lián)的共模線路噪聲超過噪聲閾值時檢測與第一和第二電極中的至少一個相關(guān)聯(lián)的較差電地線連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的磁流量計，還包括線圈，所述線圈適用于向過程流體施加磁場以在所述過程流體內(nèi)感生電動勢(EMF)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的磁流量計，還包括測量電路，所述測量電路耦合至第一和第二電極并適用于測量EMF以確定與所述過程流體相關(guān)聯(lián)的流速。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的磁流量計，其中，所述診斷電路還適用于監(jiān)視與第一和第二電極相關(guān)聯(lián)的差模線路噪聲。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的磁流量計，還包括適用于基于共模線路噪聲和差模線路噪聲來確定第一和第二電極中的哪個電極具有較差電地線連接的邏輯。
全文摘要
公開了一種現(xiàn)場設(shè)備(100)，包括耦合至過程流體(128)的電極對(138，140)和診斷電路(156)，診斷電路耦合至電極對(138，140)，以監(jiān)視共模信號。診斷電路(156)適用于基于與共模信號相關(guān)聯(lián)的線路噪聲來檢測與電極對(138，140)中的至少一個電極相關(guān)聯(lián)的較差地線連接。
文檔編號G01F1/60GK102378901SQ201080015075
公開日2012年3月14日 申請日期2010年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月12日
發(fā)明者威廉姆·G·托特哈根, 斯科特·R·弗斯 申請人:羅斯蒙德公司