[发明专利]用于确定电感型电导率传感器的残余耦合的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定电感型电导率传感器的残余耦合的方法，在该方法中，电导率传感器由测量介质环绕，并且介质等效电阻被利用可变补偿电阻补偿，其中，该可变补偿电阻和该介质等效电阻以180°的相移作用于电导率传感器的测量线圈。

背景技术

电感型电导率传感器通常由电流测量方法来评估，方法是：电感型电导率传感器的测量线圈的输出电流通过其输入阻抗近似为零的电路来测量。因为在每个电感型电导率传感器中存在非期望的线圈残余耦合，所以必须在电感型电导率传感器的首次启动中一次性地测量出残余耦合，所述残余耦合同样可以称为Airset。进行的方法是：将电导率传感器保持在空气中，在该处理想的电导率传感器不发送测量信号，与之相反地，真实的电导率传感器具有非零信号。在电导率传感器持续的测量运行中，每个测量结果由测定的残余耦合进行修正。残余耦合通常仅测量一次，而电感型电导率传感器保持运行几个月或几年。在这段时间中，电导率传感器的电感受到与老化有关的漂移，从而改变电导率传感器的残余耦合。因为残余耦合是依赖于温度的，所以残余耦合的继续漂移造成电导率传感器的测量精度降低。

DE 41 16 468 A1公开了一种用于确定电感型电导率传感器的功能能力的方法，在该方法中，附加于包含介质等效电阻的测量导体回路，存在具有可变电阻的附加的导体回路。

由DE 102 86 79 A1公知的是，为了电导率测量，将电导率传感器连同导体回路引入到测量介质中，并且改变可变电阻。因为介质等效电阻和可变电阻以180°的相移作用于电导率传感器的测量线圈，所以当电导率传感器的输出电压等于零时，介质等效电阻和可变电阻的绝对值正好抵消。由此，可变电阻的数值与介质等效电阻的数值相等。为了获得准确的测量结果，该方法假定：可变电阻在宽的调适区域上正好有6至7个大小分类，可变电阻具有线性的传递函数以及是温度稳定的且长时间稳定的。这个要求在实践中不能实现，从而使得该测量方法的结果不够准确。

发明内容

由此，本发明的任务基于，提供一种用于确定电感型电导率传感器的残余耦合的方法，使得在电导率传感器运行中在任何时刻都允许以高测量精度测量残余耦合。

依据本发明，该任务以如下方式解决，即，一直测定可变补偿电阻，直到电导率传感器的测量线圈的输出电压呈现为最小电压，其中，复合的最小电压对应于电感型电导率传感器的残余耦合。由此，不必须确定可变补偿电阻的准确数值。通过确定电感型电导率传感器的输出电压的最小值，所有类型的电阻都可以使用，即使这些电阻在大的调整区域里既不温度稳定也不长时间稳定并且在其输入区域中同样具有非线性的传递函数。在此，在重新确定残余耦合的时，会考虑电导率传感器的依赖于老化和温度的电感的漂移。

有利的是，电导率传感器的在电导率传感器测量过程期间确定的测量电压利用最小电压来修正。因为残余耦合能够在最大程度不同的温度下得到测量，所以进行残余耦合的依赖于温度的补偿，从而可靠地抑制在测量电压中的不准确性。因为仅确定残余耦合，所以电感型电导率传感器的输出信号的测量能够按照公知的标准电流测量方法来执行。

在一种设计方案中，从电导率传感器的测量电压中减去最小电压。由此，所述方法在传感器运行时在任何时间点都可以执行。

在一种改进方案中，最小电压的确定在保持电导率传感器浸入到介质中的情况下，在电导率传感器的两个测量过程之间进行，测量介质的电导率在测量过程中得到确定。通过电导率传感器、进而测量电阻和可变补偿电阻到介质中的连续浸入，用于传感器的正常测量过程的和用于确定残余耦合的校准过程的电路结构不需要改变，这特别是以减少成本和时间的方式对电感型电导率传感器的运行过程产生作用。

在一种变型方案中，介质等效电阻是电导率传感器的测量导体回路的组件，而可变补偿电阻布置在电感型电导率传感器的参考导体回路中，其中，在运行电感型电导率传感器时接通或者切断参考导体回路。以简单的依据电路的措施测量运行可以切换到校准运行和切换回，这在电导率传感器的整个使用寿命期间可以通过参考导体回路的软件方式的驱控来执行。

有利的是，为了切断参考导体回路，将可变补偿电阻调整到一定的电阻值，该电阻值相比介质等效电阻明显更大，优选为至少1000倍。通过该措施将电阻调整地如此高，即，使得参考导体回路中的电流得到可靠抑制。

作为选择的是，为了切断而打开参考导体回路。该措施可通过可控开关的使用而简单地实现。