AT522901A1 - Measuring device for examining the density of fluid samples - Google Patents

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AT522901A1
AT522901A1 ATA50766/2019A AT507662019A AT522901A1 AT 522901 A1 AT522901 A1 AT 522901A1 AT 507662019 A AT507662019 A AT 507662019A AT 522901 A1 AT522901 A1 AT 522901A1
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fluid
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ATA50766/2019A
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Anton Paar Gmbh
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Abstract

Die Erfindung betrifft Messgerät zur Untersuchung der Dichte von fluiden Proben, umfassend einen Biegeschwinger (15), dessen Schwingerrohr (2) an zumindest einer Einspannstelle (5) festgelegt ist und auf der einen Seite der Einspannstelle (5), einen frei auskragenden Schwingerabschnitt (16) ausbildet und auf der anderen Seite einen Fluidzufuhrrohrabschnitt (17) mit einer Zufuhröffnung und einen Fluidableitrohrabschnitt (18) mit einer Fluidableitöffnung besitzt, wobei das Messgerät eine Befestigungseinheit (6) aufweist, die im Bereich der Enden des Biegeschwingers (15) angeordnet ist, wobei die Befestigungseinheit (6) zwei Aufnahmeöffnungen (9) aufweist, wobei die Aufnahmeöffnungen (9) derart in der Befestigungseinheit (6) angeordnet und ausgebildet sind, dass an den Enden des Fluidzufuhrrohrabschnitt (17) und des Fluidableitrohrabschnitt (18) am Schwingerrohr (2) jeweils eine Tülle (8) zum Anschluss einer Fluidzu- und Fluidableitung durch die Aufnahmeöffnungen (9) in das Schwingerrohr (2) einbringbar und an der Befestigungseinheit (6) festklemmbar ist, wobei - die Aufnahmeöffnungen (9) jeweils an ihrem Innenumfang eine Haltestruktur aufweist, die derart ausgebildet ist, und/oder - dass die Aufnahmeöffnungen (9) jeweils einen, insbesondere elliptischen oder polygonförmigen oder vieleckigen, Querschnitt aufweist, dessen Form von einem Kreis abweicht, sodass die Tüllen (8) verdrehsicher und verrutschfrei in den Aufnahmeöffnungen haltbar sind.The invention relates to a measuring device for examining the density of fluid samples, comprising a flexural oscillator (15), the oscillator tube (2) of which is fixed to at least one clamping point (5) and, on one side of the clamping point (5), a freely cantilevered oscillator section (16) ) and on the other side has a fluid supply pipe section (17) with a supply opening and a fluid discharge pipe section (18) with a fluid discharge opening, the measuring device having a fastening unit (6) which is arranged in the region of the ends of the flexural oscillator (15), wherein the fastening unit (6) has two receiving openings (9), the receiving openings (9) being arranged and designed in the fastening unit (6) in such a way that at the ends of the fluid supply pipe section (17) and the fluid discharge pipe section (18) on the oscillating pipe (2) one grommet (8) each for connecting a fluid supply and discharge line through the receiving openings (9) in the transducer tube (2) can be introduced and clamped to the fastening unit (6), wherein - the receiving openings (9) each have a holding structure on their inner circumference which is designed in such a way, and / or - the receiving openings (9) each have one, in particular an elliptical or Has a polygonal or polygonal cross-section, the shape of which deviates from a circle, so that the grommets (8) can be held in the receiving openings so that they cannot rotate and slip.

Description

Das Prinzip der Dichtemessung von flüssigen oder gasförmigen Fluiden mit Hilfe eines schwingenden Gilasrohres, das mit dem zu messenden Fluid gefüllt ist, ist bekannt. Die Messung der Dichte von fluiden Medien mit einem Biegeschwinger beruht auf der Tatsache, dass die Schwingung eines mit einer zu untersuchenden Probe gefüllten Hohlkörpers von der Füllung des Schwingerrohrs abhängt, d.h. von der Masse bzw. wenn das Volumen konstant ist, von der Dichte des eingefüllten Mediums. The principle of measuring the density of liquid or gaseous fluids with the aid of a vibrating Gilas tube which is filled with the fluid to be measured is known. The measurement of the density of fluid media with a flexural oscillator is based on the fact that the oscillation of a hollow body filled with a sample to be examined depends on the filling of the oscillator tube, ie on the mass or, if the volume is constant, on the density of the filled Medium.

Die Messzelle eines Messgeräts enthält als schwingfähiges Gebilde ein hohles, in der Regel U-förmig gebogenes, gläsernes oder metallisches Schwingerrohr. Dieses wird auf elektronischem Weg zu einer Schwingung angeregt. Die beiden Schenkel des U-förmigen Rohrs bilden die Federelemente des Schwingers. Die Eigenfrequenz des U-förmigen Schwingerrohrs wird nur von jenem Teil der Probe beeinflusst, welcher an der Schwingung tatsächlich teilnimmt. Dieses an der Schwingung teilnehmende Volumen V ist durch die ruhenden Schwingungsknoten an den Einspannstellen des Schwingerrohrs begrenzt. Ist das Schwingerrohr mindestens bis zu diesen Einspannstellen mit der Probe gefüllt, nimmt immer dasselbe, genau definierte Volumen V an der Schwingung teil und die Masse der Probe kann daher proportional zu ihrer Dichte angenommen werden. Eine Überfüllung des Schwingers über die Einspannstellen hinaus ist für die Messung belanglos. Aus diesem Grund können mit dem Schwinger auch Dichten von Fluiden The measuring cell of a measuring device contains a hollow, usually U-shaped bent, glass or metallic transducer tube as a vibratory structure. This is excited to vibrate electronically. The two legs of the U-shaped tube form the spring elements of the transducer. The natural frequency of the U-shaped transducer tube is only influenced by that part of the sample which actually takes part in the oscillation. This volume V participating in the oscillation is limited by the stationary oscillation nodes at the clamping points of the oscillator tube. If the transducer tube is filled with the sample at least up to these clamping points, the same, precisely defined volume V always takes part in the vibration and the mass of the sample can therefore be assumed to be proportional to its density. Overfilling the transducer beyond the clamping points is irrelevant for the measurement. For this reason, the transducer can also be used to seal fluids

gemessen werden, die den Schwinger durchströmen. that flow through the transducer.

Die Dichte der Flüssigkeit bestimmt also die spezifischen Frequenzen, in denen das Uförmige Rohr schwingt. Verwendet man Präzisions-Glasrohre oder -Metallrohre, so variieren deren Schwingungseigenschaften je nach Dichte und Viskosität der Flüssigkeit. Die Resonanz-Frequenzen werden durch geeignete Anregung und Abnahme der Schwingungen ausgewertet und aus der Periodendauer wird die Dichte der eingefüllten fluiden Probe bestimmt. Der Schwinger wird mit Fluiden bekannter Dichte justiert und so sind die Messungen auswertbar. The density of the liquid determines the specific frequencies in which the U-shaped tube vibrates. If precision glass tubes or metal tubes are used, their vibration properties vary depending on the density and viscosity of the liquid. The resonance frequencies are evaluated by suitable excitation and reduction of the vibrations and the density of the fluid sample filled is determined from the period duration. The oscillator is adjusted with fluids of known density and so the measurements can be evaluated.

Derartige Dichteschwinger bzw. Biegeschwinger werden in unterschiedlichsten Such density oscillators or flexural oscillators are used in a wide variety of ways

Ausführungsformen hinsichtlich Anregung und Abnahme der Schwingung erstellt. Die Anregung und Abnahme der sich ergebenden Eigenschwingungen erfolgt z.B. mittels Embodiments created with regard to excitation and decrease of the vibration. The excitation and decrease of the resulting natural vibrations is done e.g. by means of

Y-Schwinger bestehen aus einem U-förmig gebogenen Rohr mit parallelen Schenkeln und schwingen senkrecht zu der durch die beiden Schenkel des Schwingers gebildeten Ebene. Hier ist eine relativ große Gegenmasse erforderlich, um sicherzustellen, dass die Schwingung rein durch das Federmasse-System bestehend aus U-Rohr und Probe Y-transducers consist of a U-shaped tube with parallel legs and oscillate perpendicular to the plane formed by the two legs of the transducer. A relatively large counter mass is required here to ensure that the oscillation is purely through the spring mass system consisting of U-tube and sample

bestimmt wird. is determined.

Sogenannte X-Schwinger, bei denen die Schenkel des U-Rohres symmetrisch gegeneinander schwingen, benötigen keine Gegenmasse, da sich hier Fehlereinflüsse durch das symmetrische Schwingungsbild wegheben. Hier sind einerseits Schwinger mit zwei Schenkeln mit einer Umlenkung ähnlich einem U-Rohr bekannt, aber andererseits auch sogenannte Doppelbugschwinger, bei denen zwei parallele U-Rohre gegeneinander So-called X-oscillators, in which the legs of the U-tube oscillate symmetrically against each other, do not require a counter-mass, since the influences of errors due to the symmetrical oscillation pattern are canceled out here. Here, on the one hand, transducers with two legs with a deflection similar to a U-tube are known, but on the other hand, so-called double-bow transducers, in which two parallel U-tubes face each other

schwingen. swing.

Prinzipiell können derartige Schwinger aus Metall und Glas gefertigt werden. Bevorzugt sind dabei jedoch Glasschwinger aufgrund ihrer hohen Resistenz gegen aggressive Medien, z.B. Lösungsmittel, Säuren, Basen etc. Gleichzeitig kann in derartigen Glasschwingern auch die Füllung optisch mit freiem Auge und/oder einer Kamera kontrolliert und/oder detektiert werden. In principle, such transducers can be made of metal and glass. However, glass transducers are preferred because of their high resistance to aggressive media, e.g. solvents, acids, bases, etc. At the same time, the filling in such glass transducers can also be checked and / or detected optically with the naked eye and / or a camera.

Im Regelfall sind derartige Schwinger noch von einem Glasgehäuse umgeben und als Messzelle ausgebildet, welches Gehäuse den Schwinger vor Umgebungseinflüssen schützt. Um guten thermischen Kontakt mit einer Temperiereinheit herzustellen, werden As a rule, such transducers are also surrounded by a glass housing and designed as a measuring cell, which housing protects the transducer from environmental influences. In order to establish good thermal contact with a temperature control unit,

diese Messzellen beispielsweise mit Wasserstoff gefüllt. these measuring cells are filled with hydrogen, for example.

Das Gilasrohr wird üblicherweise mittels einer Spritze oder einer automatischen Probenfülleinheit mit dem zu messenden Fluid befüllt oder durchströmt, wobei das Fluid mit der Spritze in das Glasrohr an einer Einströmöffnung über eine Kunststofftülle oder auch als Tülle bezeichnet eingebracht wird, durch den Schwinger läuft und an der Ausströmöffnung wiederum über eine Tülle ausläuft. Die Kunststofftüllen werden dabei entweder an dem Schwingergehäuse oder dem Träger des Gehäuses befestigt, dies erfolgt beispielsweise durch Schrauben oder Klemmen der Tüllen. Die Tüllen werden dabei selbstverständlich so angebracht, dass sie nicht in das zur Messung beitragende Volumen des Schwingers ragen. Bevorzugte Tüllenmaterialien sind beständige The Gilas tube is usually filled or flowed through with the fluid to be measured by means of a syringe or an automatic sample filling unit, the fluid being introduced into the glass tube at an inflow opening via a plastic nozzle or also referred to as a nozzle, through the oscillator and on the The outlet opening in turn runs out through a spout. The plastic grommets are either attached to the transducer housing or the support of the housing; this is done, for example, by screwing or clamping the grommets. The grommets are of course attached in such a way that they do not protrude into the volume of the transducer that contributes to the measurement. Preferred grommet materials are permanent

Da der Übergang zwischen Kunststofftülle und Glasrohr luftdicht sein muss, werden die Kunststofftüllen mit relativ großer Kraft gegen das Gilasrohr gedrückt, was zu mechanischen Verspannungen im Glasrohr führt. Es konnte nachgewiesen werden, dass diese Verspannungen die Resonanzfrequenz des Glasrohres beeinflussen und sich damit negativ auf die Genauigkeit der Dichtemessung auswirken, vor allem wenn eine große Spritze (z.B. 10ml) direkt an die Kunststofftüllen angesteckt oder die Temperatur der Messzelle verändert wird, da jede kleinste Längenänderung im Schwinger nach Art einer verspannten Feder zu einer Änderung der Eigenfrequenz führt. Since the transition between the plastic sleeve and the glass tube must be airtight, the plastic sleeves are pressed against the Gilas tube with relatively great force, which leads to mechanical tension in the glass tube. It has been proven that these tensions influence the resonance frequency of the glass tube and thus have a negative effect on the accuracy of the density measurement, especially when a large syringe (e.g. 10ml) is attached directly to the plastic nozzle or the temperature of the measuring cell is changed, as every smallest Change in length in the transducer in the manner of a tensioned spring leads to a change in the natural frequency.

Die genaue Untersuchung von Schwingern während der Messung zeigt, dass das Einsetzen der Tüllen bereits zu unterschiedlichen Belastungen führt und stark bedienerabhängig ist. Aufnahmen des Schwingers unter polarisiertem Licht zeigen, dass die Glasstege, die den Schwinger tragen bzw. mit dem umgebenden Gerätegehäuse und damit auch mit der Gegenmasse verbinden, durch den Druck der Anschlusstüllen nicht gleichmäßig belastet werden, was zu mechanischen Spannungen im Glaskörper im Verbindungsbereich zwischen Schwinger und Gehäuse führt. Diese Spannung haben direkten Einfluss auf die Eigenfrequenz des Schwingers und führen zu Ungenauigkeiten The exact examination of transducers during the measurement shows that the insertion of the nozzles already leads to different loads and is heavily dependent on the operator. Recordings of the transducer under polarized light show that the glass bars that support the transducer or connect it to the surrounding device housing and thus also to the countermass are not evenly loaded by the pressure of the connection sleeves, which leads to mechanical stresses in the glass body in the connection area between the transducer and housing leads. These stresses have a direct influence on the natural frequency of the oscillator and lead to inaccuracies

im Schwingverhalten. in vibration behavior.

Bei einer Veränderung der Messtemperatur führt die Änderung der Verspannung im Glas aufgrund der sich verändernden Anpresskraft durch die Tüllen zu Ungenauigkeiten in der Eigenfrequenz bzw. Dämpfung und damit auch zu Fehlern in der gemessenen Dichte bzw. Viskositätskorrektur. Mitunter kann es sogar notwendig sein, dass das Gerät durch When the measurement temperature changes, the change in the tension in the glass due to the changing contact pressure through the grommets leads to inaccuracies in the natural frequency or damping and thus also to errors in the measured density or viscosity correction. Sometimes it may even be necessary for the device to go through

Messung von Standards neu justiert werden muss. Measurement of standards has to be readjusted.

Dies gilt auch für die für eine temperaturabhängige Messung nötige Temperierung des Schwingers. Auch hier führen diese Verspannungen zu einer langsameren Angleichung der stabilen Messwerte und auch durch die Hysterese des Glases beim Durchlaufen von Temperaturkurvenrampen führt zu Ungenauigkeiten in der Eigenfrequenz bzw. Dämpfung This also applies to the temperature control of the transducer, which is necessary for a temperature-dependent measurement. Here, too, these tensions lead to a slower adjustment of the stable measured values and the hysteresis of the glass when running through temperature curve ramps also leads to inaccuracies in the natural frequency or damping

und damit auch in der ermittelten Dichte bzw. Viskositätskorrektur. Im schlimmsten Fall muss der Schwinger daher, insbesondere für hochgenaue and thus also in the determined density or viscosity correction. In the worst case, the transducer must therefore, especially for high-precision

Messungen bis in die 6. Nachkommastelle, also +- 10 E - 6 g/cm®, nach dem Durchlaufen Measurements down to the 6th decimal place, i.e. + - 10 E - 6 g / cm®, after running through

von Temperaturkurven durch Messung mit Standards neu justiert werden. of temperature curves can be readjusted by measuring with standards.

die Tüllen über Klemmung an dem Adapter bzw. an das Messgerät festgeklemmt werden. the grommets are clamped to the adapter or to the measuring device.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Tüllen bzw. Messgeräte sind für Druckmessungen mit einem Biegeschwinger ungeeignet, da beispielsweise die in der DE 102009031471 A1 offenbarten Tüllen bzw. der offenbarte Adapter nur für geringe Drücke ausgelegt sind und bei höheren, anliegenden Drücken zum Verrutschen oder Verdrehen neigen und daher die Messgenauigkeit vermindern. The nozzles or measuring devices known from the prior art are unsuitable for pressure measurements with a flexural oscillator, since, for example, the nozzles disclosed in DE 102009031471 A1 or the disclosed adapter are only designed for low pressures and for higher, applied pressures to slip or twist tend and therefore reduce the measurement accuracy.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Messgerät zur Untersuchung von fluiden Proben mittels eines Biegeschwingers bereitzustellen, an dem zwei Tüllen angeordnet werden können, die fest eingespannt sind und die Messung daher nicht The object of the present invention is therefore to provide a measuring device for examining fluid samples by means of a flexural oscillator, on which two nozzles can be arranged that are firmly clamped and therefore the measurement cannot

verfälschen. distort.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass - die Aufnahmeöffnungen jeweils an ihrem Innenumfang eine Haltestruktur aufweist, die derart ausgebildet ist, und/oder - dass die Aufnahmeöffnungen jeweils einen, insbesondere elliptischen oder polygonförmigen oder vieleckigen, Querschnitt aufweist, dessen Form von einem Kreis abweicht, sodass die Tüllen verdrehsicher und verrutschfrei in den Aufnahmeöffnungen haltbar sind. This object is achieved by the characterizing features of claim 1. According to the invention, it is provided that - the receiving openings each have a holding structure on their inner circumference, which is designed in such a way, and / or - that the receiving openings each have a, in particular elliptical or polygonal or polygonal, cross-section whose shape deviates from a circle, so that the grommets can be held in the receiving openings so that they cannot twist and slip.

Durch die erfindungsgemäßen Merkmale können die Tüllen in dem Messgerät eindeutig festgelegt werden, ohne dass diese bei Messungen verrutschen, verdrehen oder gar aus dem Messgerät herausrutschen und derart die Messung negativ beeinflussen. Due to the features according to the invention, the grommets can be clearly defined in the measuring device without them slipping, twisting or even slipping out of the measuring device during measurements and thus negatively influencing the measurement.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen des erfindungsgemäßen Messgeräts werden durch die abhängigen Ansprüche definiert: Further advantageous developments of the measuring device according to the invention are defined by the dependent claims:

Um die Positionierung und die Krafteinwirkung von der Befestigungseinheit auf die Tüllen zu verbessern, kann vorgesehen sein, dass die Haltestruktur durch zumindest zwei Rippen gebildet ist, die sich parallel zum Innenumfang der Aufnahmeöffnungen erstrecken. Durch die Ausbildung der Haltestruktur mit zumindest zwei Rippen ist es möglich, die Tüllen eindeutig festzulegen und darüber hinaus die Positionierung der Tüllen In order to improve the positioning and the force exerted by the fastening unit on the grommets, it can be provided that the holding structure is formed by at least two ribs which extend parallel to the inner circumference of the receiving openings. By designing the holding structure with at least two ribs, it is possible to clearly define the grommets and, moreover, the positioning of the grommets

in dem Messgerät zu verbessern. to improve in the meter.

Positionierung der Tüllen zu verbessern. To improve the positioning of the grommets.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt darin, eine Tülle bzw. mehrere Tüllen bereitzustellen, die in dem erfindungsgemäßen Messgerät verwendet werden können und eine verbesserte Messung und Handhabbarkeit ermöglichen. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 4 gelöst. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Tülle eine Umfangsabschnitt aufweisen, Another aspect of the invention is to provide a spout or a plurality of spouts which can be used in the measuring device according to the invention and which enable improved measurement and handling. This object is achieved by the characterizing features of claim 4. According to the invention it is provided that the grommet have a peripheral section,

- der eine Gegenstruktur, insbesondere eine Anzahl sich entlang des - The one counter structure, in particular a number along the

Außenumfangs erstreckende Rillen, und/ oder Grooves extending around the circumference, and / or

- einen, insbesondere elliptischen oder polygonförmigen oder vieleckigen, - one, in particular elliptical or polygonal or polygonal,

Querschnitt aufweist, dessen Form von einem Kreis abweicht, Has a cross-section whose shape deviates from a circle,

Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der Umfangsabschnitt einen elliptischen Querschnitt aufweist. It can particularly preferably be provided that the circumferential section has an elliptical cross section.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es weiters, eine Anordnung von Messgerät und darin angeordneten Tüllen bereitzustellen, die eine geringere Fehleranfälligkeit bei Messungen von fluiden Proben unter hohen Drücken ermöglicht und darüber hinaus die Handhabbarkeit verbessert. Another object of the present invention is to provide an arrangement of measuring device and nozzles arranged therein, which enables a lower susceptibility to errors when measuring fluid samples under high pressures and also improves the handling.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung von erfindungsgemäßen Tüllen in einem erfindungsgemäßen Messgerät ermöglicht. Insbesondere wird die Positionierung der Tüllen in dem Messgerät bzw. der Anordnung weiters verbessert, wenn die Gegenstruktur der Tüllen gegengleich zur Haltestruktur der Aufnahmeöffnungen ausgebildet ist und die Tüllen mit der Aufnahmeöffnungen daher einen Formschluss bilden. This object is made possible by an arrangement of grommets according to the invention in a measuring device according to the invention. In particular, the positioning of the grommets in the measuring device or the arrangement is further improved if the counterstructure of the grommets is designed opposite the holding structure of the receiving openings and the grommets therefore form a form fit with the receiving openings.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich durch die Beschreibung und die beiliegenden Zeichnungen. Further advantageous embodiments of the invention emerge from the description and the accompanying drawings.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand besonders vorteilhafter aber nicht einschränkend zu verstehender Ausführungsbeispiele beispielhaft beschrieben: In the following, the invention is described by way of example on the basis of particularly advantageous but not restrictive exemplary embodiments:

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Messgerät in einer schematischen Schnittansicht. 1 shows a measuring device according to the invention in a schematic sectional view.

Fig. 5 zeigt eine isometrische Ansicht der Befestigungseinheit gemäß Fig. 2 bis 4. FIG. 5 shows an isometric view of the fastening unit according to FIGS. 2 to 4.

Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinien A-A gemäß Fig. 3. FIG. 6 shows a sectional view along the section lines A-A according to FIG. 3.

Fig. 7 zeigt eine Detailansicht Z der in die Aufnahmeöffnungen eingesetzten Tüllen gemäß Fig. 6. FIG. 7 shows a detailed view Z of the grommets according to FIG. 6 inserted into the receiving openings.

Fig. 8 zeigt eine Explosionsansicht der Befestigungseinheit in isometrischer Darstellung. Fig. 9 zeigt eine Detailansicht Y gemäß Fig. 8. 8 shows an exploded view of the fastening unit in an isometric illustration. FIG. 9 shows a detailed view Y according to FIG. 8.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Messgeräts 1, das innerhalb eines Messgerätgehäuses 30 angeordnet ist. Das Messgerätgehäuse 30 kann hier nicht dargestellte Komponenten, wie z.B. Ein- und Ausgabeeinheiten, Auswerteeinheit, Temperaturmessung, Temperaturregelung, Elektronik, usw. und bevorzugt ein zusätzliches Schwingergehäuse 3, in dem der Biegeschwinger 15 angeordnet ist aufweisen. Innerhalb des Messgerätgehäuses 30 bzw. mit diesem verbunden befindet sich ein Träger, der die Einspannstelle 5 für das Schwingerrohr 2 eines Biegeschwingers ausbildet. Das in der Einspannstelle 5 festgelegte Schwingerrohr 2 kann in seinem frei auskragenden Schwingerabschnitt 16 mit einer Schwingungsanregungseinheit 12 zu Schwingungen angeregt werden. Die Einspannstelle 5 des Schwingerrohrs 2 des Biegeschwingers 15 hält diesen fest, wobei sich an der dem Schwingerabschnitt 16 gegenüberliegenden Seite der Einspannstelle 12 die Abschnitte des Schwingerrohrs 2 befinden, die zur Fluidzufuhr bzw. Fluidabfuhr in das bzw. aus dem Schwingerrohr 2 dienen. Dieser Fluidzufuhrrohrabschnitt 17 und Fluidableitrohrabschnitt 18 sind gegebenenfalls mit einer zusätzlich zur Einspannstelle 5 vorgesehenen Halteeinrichtung 5a, im vorliegenden Fall einen Steg festgelegt bzw. schwingungsinvariant gehalten. Die Einspannstelle 5 und die zusätzliche Halteeinrichtung 5a ist mit dem Schwingergehäuse 3 verbunden. Dieses Schwingergehäuse 3 ist in gut leitendem Kontakt mit der Temperiereinheit und gegebenenfalls mit der Gegenmasse 10 verbunden. An dem Messgerät 1 bzw. Messgerätegehäuse 30 ist eine Befestigungseinheit 6 angeordnet, die jeweils zwei Aufnahmeöffnungen aufweist. Jeweils eine der Aufnahmeöffnungen 9 der Befestigungseinheit 6 mündet in den Fluidzufuhrrohrabschnitt 17 und die andere Aufnahmeöffnung 9 in den Fluidableitrohrabschnitt 18. An den Fluidzufuhrrohrabschnitt 17 und den Fluidableitrohrabschnitt 18 können über die Aufnahmeöffnungen 9 Tüllen 8 angeschlossen werden (Fig. 2 bis 4), mit denen das zu untersuchende Fluid gemäß den Pfeilen 14 dem Biegeschwinger 15 zugeführt bzw. von diesem abgeleitet werden kann. 1 shows a schematic representation of a measuring device 1 according to the invention, which is arranged within a measuring device housing 30. The measuring device housing 30 can have components not shown here, such as input and output units, evaluation unit, temperature measurement, temperature control, electronics, etc. and preferably an additional transducer housing 3 in which the flexural transducer 15 is arranged. Inside the measuring device housing 30 or connected to it there is a carrier which forms the clamping point 5 for the transducer tube 2 of a flexible transducer. The vibrator tube 2 fixed in the clamping point 5 can be excited to vibrate in its freely projecting vibrator section 16 with a vibration excitation unit 12. The clamping point 5 of the oscillating tube 2 of the flexural oscillator 15 holds it in place, with the sections of the oscillating tube 2 being located on the side of the clamping point 12 opposite the oscillating section 16, which are used to supply or discharge fluid into and out of the oscillating tube 2. This fluid supply pipe section 17 and fluid discharge pipe section 18 are optionally fixed or held in a vibration-invariant manner with a holding device 5a provided in addition to the clamping point 5, in the present case a web. The clamping point 5 and the additional holding device 5a are connected to the transducer housing 3. This oscillator housing 3 is connected in good conductive contact with the temperature control unit and, if necessary, with the countermass 10. A fastening unit 6 is arranged on the measuring device 1 or measuring device housing 30, each having two receiving openings. In each case one of the receiving openings 9 of the fastening unit 6 opens into the fluid supply pipe section 17 and the other receiving opening 9 into the fluid drainage pipe section 18. Spouts 8 can be connected to the fluid supply pipe section 17 and the fluid drainage pipe section 18 via the receiving openings 9 (FIGS. 2 to 4) with which the fluid to be examined can be fed to the flexural oscillator 15 according to the arrows 14 or can be derived from it.

In den Fig. 2 bis 5 ist die Befestigungseinheit 6 näher dargestellt. Die Befestigungseinheit 6 weist zwei Aufnahmeöffnungen 9 auf, in die jeweils eine Tülle 8 eingesetzt ist. Die Aufnahmeöffnungen 9 sind dabei in einer Klemmvorrichtung 20 ausgebildet, deren beide Teile über eine Schraube aneinander angenähert werden, wodurch die Tüllen 8 in den Aufnahmeöffnungen 9 geklemmt werden (Fig. 5). Optional kann auch vorgesehen sein, dass die beiden Tüllen 8 separat jeweils mit einer Schraube zu klemmen. In FIGS. 2 to 5, the fastening unit 6 is shown in more detail. The fastening unit 6 has two receiving openings 9, into each of which a grommet 8 is inserted. The receiving openings 9 are formed in a clamping device 20, the two parts of which are brought closer to one another via a screw, whereby the grommets 8 are clamped in the receiving openings 9 (FIG. 5). Optionally, it can also be provided that the two grommets 8 are each clamped separately with a screw.

In Fig. 6 ist eine Schnittansicht durch die Haltevorrichtung 20 dargestellt und in Fig. 7 eine Detailansicht Z der Haltevorrichtung 20 gezeigt. Die Aufnahmeöffnungen 9 sind im Querschnitt elliptisch ausgebildet, sodass die ebenfalls am Umfangabschnitt elliptisch ausgebildeten Tüllen 8 exakt positioniert und gehalten werden können. In den Aufnahmeöffnungen 9 sind jeweils Haltestrukturen ausgebildet, die bei dieser Ausführungsform als mehrere parallel zueinander ausgerichtete Rippen 12 ausgebildet sind. Die Rippen 12 verlaufen entlang des Innenumfangs der Aufnahmeöffnungen 9 und stehen von diesem in Richtung des Innenbereichs der Aufnahmeöffnungen 9 ab. FIG. 6 shows a sectional view through the holding device 20 and FIG. 7 shows a detailed view Z of the holding device 20. The receiving openings 9 are elliptical in cross section, so that the nozzles 8, which are also elliptical on the circumferential section, can be precisely positioned and held. In each case, holding structures are formed in the receiving openings 9, which in this embodiment are formed as a plurality of ribs 12 aligned parallel to one another. The ribs 12 run along the inner circumference of the receiving openings 9 and protrude therefrom in the direction of the inner region of the receiving openings 9.

In einer alternativen Ausführungsform kann die Haltestruktur auch andere Ausbildungen aufweisen, so können beispielsweise einzelne Vertiefungen oder Erhebungen, umlaufende Ausnehmungen oder andere strukturelle Vertiefungen oder Erhebungen in den Aufnahmeöffnungen 9 ausgebildet sein und ein Verdrehen verhindern. In an alternative embodiment, the holding structure can also have other designs, for example individual depressions or elevations, circumferential recesses or other structural depressions or elevations can be formed in the receiving openings 9 and prevent twisting.

Die Tüllen 8 weisen einen Umfangsabschnitt 21 auf, der jeweils in den Aufnahmeöffnungen 9 positioniert wird, der gegengleich zur Aufnahmeöffnung 9, also in der bevorzugten Ausführungsform der Fig. 8, elliptisch ausgebildet ist. Auf dem elliptisch ausgebildeten Umfangsanschnitt 21 kann optional ebenfalls eine Gegenstruktur The grommets 8 have a circumferential section 21 which is each positioned in the receiving openings 9, which is elliptical in shape opposite to the receiving opening 9, that is to say in the preferred embodiment of FIG. 8. A counter-structure can optionally also be provided on the elliptically formed circumferential section 21

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Aufnahmeöffnungen 9 oder die Tüllen 8 jeweils entweder einen, insbesondere elliptischen oder polygonförmigen oder vieleckigen, Querschnitt aufweisen, dessen Form von einem Kreis abweicht oder eine Halte- bzw. Gegenstruktur aufweisen. Die Ausbildung eines Querschnitts, dessen Form von einem Kreis abweicht oder die Ausbildung einer Halte bzw. Gegenstruktur verbessert bereits die Fixierung der Tüllen 8 in den Aufnahmeöffnung 9 und verbessert derart die Messergebnisse. Bevorzugt weisen die Aufnahmeöffnungen 9 als auch die Tüllen 8 sowohl einen, insbesondere elliptischen oder polygonförmigen oder vieleckigen, Querschnitt aufweist, dessen Form von einem Kreis abweicht, als auch eine Halte- bzw. Gegenstruktur auf. According to the invention it can be provided that the receiving openings 9 or the grommets 8 each have either an, in particular elliptical or polygonal or polygonal, cross section, the shape of which deviates from a circle or a holding or counter structure. The formation of a cross section whose shape deviates from a circle or the formation of a holding or counter structure already improves the fixing of the grommets 8 in the receiving opening 9 and thus improves the measurement results. The receiving openings 9 as well as the grommets 8 preferably have both an, in particular elliptical or polygonal or polygonal, cross section, the shape of which deviates from a circle, as well as a holding or counter structure.

Fig. 8 zeigt eine Explosionsansicht der Befestigungseinheit 6. Die Klemmeinrichtung 20 ist hier integraler Bestandteil der Befestigungsplatte 6a, die an das Messgerätegehäuse 30 geschraubt werden kann. Die Abdeckplatte 6b wird über der Befestigungsplatte 6a geschoben und an dieser befestigt. 8 shows an exploded view of the fastening unit 6. The clamping device 20 is here an integral part of the fastening plate 6 a, which can be screwed onto the measuring device housing 30. The cover plate 6b is pushed over the fastening plate 6a and attached to it.

In Fig. 9 ist eine Detailansicht Y einer der Aufnahmeöffnungen 9 dargestellt. In Fig. 9 sind die als Rippen 12 ausgebildeten Haltestrukturen der Aufnahmeö6öffnungen 9 gezeigt. Die Rippen 12 liegen parallel zueinander und erstrecken sich entlang des Innenumfangs der Aufnahmeöffnungen 9. Sind die Umfangsabschnitte 21 der Tüllen 8, die in den Aufnahmeöffnungen 9 anliegen, ebenfalls mit einer Gegenstruktur ausgebildet, so kann diese Gegenstruktur gegengleich zur Haltestruktur, also bei der Ausführungsform gegengleich zur den Rippen 12 als Rillen ausgebildet sein und dadurch mit der Haltestruktur einen Formschluss bilden, sodass die Tüllen 8 in den Aufnahmeöffnungen 9 verrutschsicher angeordnet sind. A detailed view Y of one of the receiving openings 9 is shown in FIG. 9. In FIG. 9, the holding structures, designed as ribs 12, of the receiving opening 9 are shown. The ribs 12 are parallel to one another and extend along the inner circumference of the receiving openings 9. If the circumferential sections 21 of the grommets 8 that rest in the receiving openings 9 are also designed with a counter structure, this counter structure can be opposite to the holding structure, i.e. opposite to the embodiment be designed as grooves for the ribs 12 and thereby form a form fit with the holding structure, so that the grommets 8 are arranged in the receiving openings 9 so that they cannot slip.

Optional kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Tülle 8 eine Gegenstruktur aufweist, die Aufnahmeöffnungen 9 aber frei von einer Haltestruktur sind. According to the invention, it can optionally be provided that the grommet 8 has a counter-structure, but the receiving openings 9 are free of a holding structure.

Claims (6)

1. Messgerät zur Untersuchung der Dichte von fluiden Proben, umfassend einen Biegeschwinger (15), dessen Schwingerrohr (2) an zumindest einer Einspannstelle (5) festgelegt ist und auf der einen Seite der Einspannstelle (5), einen frei auskragenden Schwingerabschnitt (16) ausbildet und auf der anderen Seite einen Fluidzufuhrrohrabschnitt (17) mit einer Zufuhröffnung und einen Fluidableitrohrabschnitt (18) mit einer Fluidableitöffnung besitzt, wobei das Messgerät eine Befestigungseinheit (6) aufweist, die im Bereich der Enden des Biegeschwingers (15) angeordnet ist, wobei die Befestigungseinheit (6) zwei Aufnahmeöffnungen (9) aufweist, wobei die Aufnahmeöffnungen (9) derart in der Befestigungseinheit (6) angeordnet und ausgebildet sind, dass an den Enden des Fluidzufuhrrohrabschnitt (17) und des Fluidableitrohrabschnitt (18) am Schwingerrohr (2) jeweils eine Tülle (8) zum Anschluss einer Fluidzu- und Fluidableitung durch die Aufnahmeöffnungen (9) in das Schwingerrohr (2) einbringbar und an der Befestigungseinheit (6) festklemmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass 1. Measuring device for examining the density of fluid samples, comprising a flexural oscillator (15), the oscillator tube (2) of which is fixed to at least one clamping point (5) and on one side of the clamping point (5), a freely cantilevered oscillator section (16) forms and on the other side has a fluid supply pipe section (17) with a supply opening and a fluid discharge pipe section (18) with a fluid discharge opening, the measuring device having a fastening unit (6) which is arranged in the region of the ends of the flexural oscillator (15), the Fastening unit (6) has two receiving openings (9), the receiving openings (9) being arranged and designed in the fastening unit (6) in such a way that at the ends of the fluid supply pipe section (17) and the fluid discharge pipe section (18) on the oscillating pipe (2), respectively a grommet (8) for connecting a fluid supply and discharge line through the receiving openings (9) can be introduced into the oscillating tube (2) and can be clamped to the fastening unit (6), characterized in that - die Aufnahmeöffnungen (9) jeweils an ihrem Innenumfang eine Haltestruktur - The receiving openings (9) each have a holding structure on their inner circumference aufweist, die derart ausgebildet ist, und/oder has, which is formed in such a way, and / or - dass die Aufnahmeöffnungen (9) jeweils einen, insbesondere elliptischen oder - That the receiving openings (9) each have one, in particular an elliptical or polygonförmigen oder vieleckigen, Querschnitt aufweist, dessen Form von einem polygonal or polygonal, cross section, the shape of a Kreis abweicht, sodass die Tüllen (8) verdrehsicher und verrutschfrei in den Aufnahmeöffnungen haltbar sind. Circle deviates so that the grommets (8) can be held in the receiving openings so that they cannot twist and slip. 2. Messgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestruktur durch zumindest zwei Rippen (12) gebildet ist, die sich parallel zum Innenumfang der Aufnahmeöffnungen (9) erstrecken. 2. Measuring device according to claim 1, characterized in that the holding structure is formed by at least two ribs (12) which extend parallel to the inner circumference of the receiving openings (9). 3. Messgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnungen (9) jeweils einen elliptischen Querschnitt aufweisen. 3. Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving openings (9) each have an elliptical cross section. 4. Tülle (8) zur Anordnung in einem Messgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Tülle (8) eine Umfangsabschnitt (21) aufweisen, - der eine Gegenstruktur, insbesondere eine Anzahl sich entlang des Außenumfangs erstreckende Rillen, und/ oder - einen, insbesondere elliptischen oder polygonförmigen oder vieleckigen, 4. Grommet (8) for arrangement in a measuring device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the grommet (8) have a circumferential section (21), - the counter structure, in particular a number of grooves extending along the outer circumference, and / or - one, in particular elliptical or polygonal or polygonal, Querschnitt aufweist, dessen Form von einem Kreis abweicht, Has a cross-section whose shape deviates from a circle, 6. Anordnung zur Messung von fluiden Proben, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung ein Messgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3 umfasst, wobei in den Aufnahmeöffnungen (9) jeweils eine Tülle (8) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, angeordnet ist wobei insbesondere die Gegenstruktur gegengleich zur Haltestruktur ausgebildet ist und die Gegenstruktur mit der Haltestruktur einen Formschluss bildet. 6. Arrangement for measuring fluid samples, characterized in that the arrangement comprises a measuring device according to one of claims 1 to 3, wherein a nozzle (8) according to one of claims 4 or 5 is arranged in each of the receiving openings (9), wherein in particular, the counter structure is formed opposite to the holding structure and the counter structure forms a form fit with the holding structure.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1207997A (en) * 1966-10-22 1970-10-07 Siegfried Brockhaus Device for measuring the density of a fluid
DE102009031471A1 (en) * 2009-07-01 2011-01-05 Mettler-Toledo Ag Measuring device for density determination
AT517082B1 (en) * 2015-05-20 2016-11-15 Anton Paar Gmbh Measuring device for the examination of fluid samples

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