【发明公布】振动测量系统_恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司_202080090699.9 

申请/专利权人:恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司

申请日:2020-12-01

公开(公告)日:2022-08-12

公开(公告)号:CN114902021A

主分类号:G01F1/84

分类号:G01F1/84

优先权:["20191230 DE 102019009024.1"]

专利状态码:在审-公开

法律状态:2022.08.12#公开

摘要:一种测量系统,包括振动型测量换能器10,包括管组件、激励组件、传感器组件和电子测量系统20,该电子测量系统电耦合到激励组件和传感器组件。电子测量系统20被设计成在第一操作模式下为激励组件的振动激励器31、32通电,即,将电驱动信号e1和e2馈送到每个振动激励器分别为31和32,由此管组件的管111、112经历相应有用的振动,即,具有由相应驱动信号分别为e1和e2指定的振动频率的强制机械振动,并且被设计成接收和评估表示有用振动的振动运动的振动测量信号。此外,电子测量系统20被设计成在第二操作模式下为振动激励器31、32通电,使得尽管机械振动被耦合到管111的有用振动,仅管111经历有用的振动并且管112不经历有用的振动,并且被设计成接收和评估表示有用振动的振动运动的振动测量信号以及表示耦合振动的振动运动的振动测量信号。

主权项:1.一种振动测量系统,特别是科里奥利质量流量测量装置或科里奥利质量流量密度测量装置,用于测量和或监测至少一个特别是随时间变化的流量参数,特别是质量流量、体积流量和或流速,和或用于测量和或监测至少一个特别是随时间变化的物质参数,特别是流动的被测物质的密度和或粘度,所述流动的被测物质特别是气体、液体或分散体,所述测量系统特别地被实施为在线测量装置和或结构紧凑的测量装置,所述振动测量系统包括:-测量换能器10,具有--管装置,所述管装置用于输送所述流动的被测物质,--激励器装置,所述激励器装置用于将电能转换成机械能,以用于激励和维持所述管装置的强制机械振荡,以及--传感器装置,所述传感器装置用于记录所述管装置的机械振荡并用于提供表示所述管装置的振荡运动的振荡测量信号;以及-测量系统电子器件20,所述测量系统电子器件与所述测量换能器10电耦合,即,与其激励器装置以及其传感器装置两者电耦合,特别是借助于电连接线,并且特别地借助于至少一个微处理器形成和或布置在电子器件保护壳体中,以用于操作所述测量换能器并用于评估从所述测量换能器递送的振荡测量信号;-其中,所述管装置包括:--具有至少两个流动开口的第一分流器21,特别是用作管线分支的第一分流器和或入口侧第一分流器,--具有至少两个流动开口的第二分流器22,特别是与所述第一分流器21相同地实施的第二分流器和或用作管线接头的第二分流器和或出口侧第二分流器,以及--第一管111,特别是至少部分弯曲的和或至少部分直的第一管;和至少第二管112,特别是至少部分弯曲的和或至少部分直的第二管和或与所述第一管相同构造的第二管和或至少部分平行于所述第一管的第二管,--其中,所述管装置的第一管和第二管中的每一个在每种情况下以管长度从所述管的第一端延伸到所述管的第二端,并且在每种情况下具有被管壁包围的管腔,所述管壁特别是金属管壁,并且所述管腔在每种情况下从所述管的第一端延伸到所述管的第二端,--其中,所述管装置的第一管和第二管中的每一个在每种情况下连接到所述第一分流器和所述第二分流器中的每一个,使得---所述第一管以其第一端与所述第一分流器21的第一流动开口连通并且以其第二端与所述第二分流器22的第一流动开口连通,并且---所述第二管以其第一端与所述第一分流器21的第二流动开口连通并且以其第二端与所述第二分流器22的第二流动开口连通,---其中,所述管装置的第一管和第二管至少经由所述第一分流器和所述第二分流器彼此机械耦合,使得所述第一管的强制机械振荡引起所述第二管的耦合机械振荡,并且所述第二管的强制机械振荡引起所述第一管的耦合机械振荡;并且---其中,所述管装置的第一管和第二管中的每一个在每种情况下适于由被测物质流过并且在此期间被引起振动;-其中,所述激励器装置包括两个振荡激励器31、32,特别是电动的和或相同构造的振荡激励器,--所述两个振荡激励器中的第一振荡激励器31与所述第一管机械连接,特别是定位在所述第一管的中点处,以及--所述两个振荡激励器中的第二振荡激励器32与所述第二管机械连接,特别是定位在所述第二管的中点处,-其中,所述第一振荡激励器和所述第二振荡激励器中的每一个在每种情况下适于将随时间变化的电流的电能转换成机械能,特别地,使得在借助于所述振荡激励器与机械连接的管形成的接合点处,随时间变化的驱动力作用在所述第一管和所述第二管上;-其中,所述传感器装置包括至少四个振荡传感器,特别是电动的振荡传感器和或相同构造的振荡传感器和或相互隔开的振荡传感器,--所述四个振荡传感器中的第一振荡传感器41和第二振荡传感器42在所述第一管上相互隔开,特别是定位成对称于所述第一振荡激励器31,并且特别是至少部分地与所述第一管机械连接,并且--所述四个振荡传感器中的第三振荡传感器43和第四振荡传感器44在所述第二管上相互隔开,特别是定位成对称于所述第二振荡激励器32,并且特别是至少部分地与所述第二管机械连接;-其中,所述第一振荡传感器和所述第二振荡传感器中的每一个在每种情况下适于记录所述第一管的振荡运动并将其转换成特别是表示振荡运动的电或光学的第一振荡测量信号和第二振荡测量信号,特别是使得所述第一振荡测量信号和所述第二振荡测量信号中的每一个在每种情况下包含一个或多个正弦信号分量,在每种情况下,其频率对应于所述第一管的振荡运动的振荡频率;-其中,所述第三振荡传感器和所述第四振荡传感器中的每一个在每种情况下适于记录所述第二管的振荡运动并将其转换成特别是表示振荡运动的电或光学的第三振荡测量信号和第四振荡测量信号,特别是使得所述第三振荡测量信号和所述第四振荡测量信号中的每一个在每种情况下包含一个或多个正弦信号分量,在每种情况下,其频率对应于所述第二管的振荡运动的振荡频率;-其中,所述测量系统电子器件20适于--将电流供应至所述第一振荡激励器31,即,将电的第一驱动信号e1供应至所述第一振荡激励器31,由此---所述第一管执行具有由所述第一驱动信号e1预定的一个或多个振荡频率的强制机械振荡,特别是弯曲振荡,并且---所述第二管执行与所述第一管的至少一个振荡耦合的机械振荡,以及--将电流供应至所述第二振荡激励器32,即,将电的第二驱动信号e2供应至所述第二振荡激励器32,由此---所述第二管执行具有由所述第二驱动信号e2预定的一个或多个振荡频率的强制机械振荡,特别是弯曲振荡,并且---所述第一管执行与所述第二管的振荡耦合的机械振荡;-其中,所述测量系统电子器件适于:--在第一操作模式下--产生第一驱动信号e1,所述第一驱动信号e1具有第一希望电流eN1,即,关于具有交流电频率的电流电平占主导地位或单个正弦电流分量,并将其供应至所述第一振荡激励器,以及还--产生第二驱动信号e2,所述第二驱动信号e2具有至少第二希望电流eN2,即,关于具有交流电频率的电流电平占主导地位或单个正弦电流分量,并将其供应至所述第二振荡激励器,使得---所述第一管至少部分地特别是主要地执行第一希望振荡,即,由所述被供应电流的第一振荡激励器强制并具有至少第一希望频率的机械振荡,所述第一希望频率即为对应于所述第一希望电流的交流电频率的振荡频率,并且所述第二管至少部分地特别是主要地执行第二希望振荡,即,由所述被供应电流的第二振荡激励器强制并具有至少第二希望频率的机械振荡,所述第二希望频率即为对应于所述第二希望电流的交流电频率的振荡频率,特别是使得第一希望振荡和或所述第二希望振荡适于在流动的被测物质中引起取决于质量流量的科里奥利力,并且---所述第一振荡信号和所述第二振荡信号中的每一个分别具有第一希望信号分量sN1和第二希望信号分量sN2,即,具有与所述第一希望频率对应的频率的正弦信号分量,并且所述第三振荡信号和所述第四振荡信号中的每一个具有第三希望信号分量sN3和第四希望信号分量sN4,即,具有与所述第二希望频率对应的频率的正弦信号分量,以及-在第二操作模式下,特别是在所述第一操作模式之前和或之后激活的第二操作模式下,--至少暂时地产生具有所述第一希望电流eN1的第一驱动信号e1并将其供应至所述第一振荡激励器,特别是与在所述第一操作模式下那样将电流供应至所述第一振荡激励器,且同时,不将包含所述第二希望电流分量的驱动信号供应至所述第二振荡激励器,使得---所述第一管至少部分地执行所述第一希望振荡,并且所述第二管执行与所述第一希望振荡耦合并具有所述第一希望频率的机械振荡,并且同样地,没有第二希望振荡,并且---所述第一振荡信号和所述第二振荡信号中的每一个在每种情况下具有希望信号分量,并且所述第三振荡信号和所述第四振荡信号中的每一个在每种情况下具有耦合信号分量sK3;sK4,即,特定的正弦信号分量,其频率对应于所述第一希望电流eN1的交流电频率;并且-其中,所述测量系统电子器件适于:--在所述第一操作模式下,接收和评估所述第一振荡信号、所述第二振荡信号、所述第三振荡信号和所述第四振荡信号,即,基于所述振荡信号,特别是在每种情况下至少基于所述希望信号分量中的一个,以确定量化至少一个物理被测变量按时间顺序的测量值,以及--在所述第二操作模式下,接收和评估至少所述第三振荡信号和或所述第四振荡信号,特别是所述第三振荡信号以及所述第四振荡信号两者,特别是接收和评估所述第一振荡信号、所述第二振荡信号、所述第三振荡信号和所述第四振荡信号。

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