CN103097866A - 检测科里奥利流量测量装置中堵塞的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及检测科里奥利流量测量装置（2）的测量管（A;B）的完全或部分堵塞的方法，科里奥利流量测量装置可被插入管线中并包括振动类型测量换能器，该测量换能器具有被连接用于平行流动的至少两个测量管（A;B）。因此，该方法包括测量发生在测量管（A,B）的子管中的子流量并将从该测量获得的子流量值与该子管的预期基准值比较的步骤。因此，从在科里奥利质量流量测量的情形下测定的总质量流量中确定所述基准值。该方法进一步包括如果子流量值偏离基准值超过极限值，则检测到测量换能器的至少一个测量管（A;B）的堵塞的步骤。

Description

检测科里奥利流量测量装置中堵塞的方法
技术领域
本发明涉及检测科里奥利流量测量装置的测量管的完全或部分堵塞的方法，该科里奥利流量测量装置可插入管线中并具有振动类型测量换能器，该测量换能器具有被连接用于平行流动的至少两个测量管。另外，本发明涉及相应地实施的科里奥利流量测量装置。
背景技术
根据科里奥利原理，无论何时，在系统中，旋转质量运动和至少部分地垂直于旋转轴线延伸的直线质量运动叠加，额外的力通常作用在运动的质量上；该力称为科里奥利力。该作用以已知方式在科里奥利流量测量装置中被利用，例如，为了测定管线中的介质流动的质量流量。在使用过程中，这种科里奥利流量测量装置被插入（从而称为内嵌测量装置）由对应介质流过的管线中。
测量换能器经常被应用在科里奥利流量测量装置中，其具有被连接用于平行流动的两个测量管，在管线中流动的介质在两个测量管之间分开。通常，在使用过程中，两个测量管以彼此相反的相位被激励。由此，具有两个测量管的振荡系统实现了从外部振动影响的去耦。另外，科里奥利流量测量装置的测量换能器还能具有多于两个测量管，诸如例如四个测量管，这些测量管被连接用于相对于彼此平行流动。这些情形中，在工业应用中，在这种科里奥利流量测量装置情形中，可能出现测量管之一（至少一个）变得完全或部分堵塞的情况。在高粘度介质、非均匀介质和/或趋向于形成停滞堆积的介质在相关的管线中流动时尤其出现该情形。
仅测量管的子管的这种堵塞难以被检测到，因为流体仍能够穿过至少一个保持自由的测量管。即使在仅一个测量管的完全堵塞的情形中，通过科里奥利流量测量装置执行科里奥利质量流量测量也是可能的。测量管的堵塞尤其不可基于特定的质量流量值来直接识别。但是，需要尽可能可靠地且尽早地检测科到里奥利流量测量装置中测量管的堵塞。在卫生严格的应用的情形中和/或在其中在相关管线中传输的介质变化且应防止相互污染的应用的情形中尤其存在这种需要。
在公开WO2009/134268A1中描述了一种流量测量装置，通过其可检测在流量测量装置参数中的偏差。这种流量测量装置参数的偏差尤其可由测量管的堵塞引起。在所描述的方法的情形中，记录在流量测量装置的第一以及第二测量管中的温度，并从其确定温度梯度。当所确定的温度梯度超过极限值时检测流量测量装置参数中的偏差。在另一被描述的方法的情形中，经由流量测量装置测量压降，并基于该测量计算预期的流率。该预期的流率与在流量测量装置中实际测量到的流率比较。然后，当预期的流率偏离测量的流率超过极限值时检测流量测量装置参数中的偏差。
发明内容
因此，本发明的目标是提供一种方法和一种科里奥利流量测量装置，通过该方法和该科里奥利流量测量装置，可尽可能可靠地且尽早地检测到具有多个测量管的科里奥利流量测量装置的测量管的完全或部分堵塞。
该目标通过权利要求1所述的检测科里奥利流量测量装置的测量管的完全或部分堵塞的方法，以及权利要求12中所述的科里奥利流量测量装置来实现。在从属权利要求中阐述了本发明的有利的进一步开发。
本发明中，提供了一种检测科里奥利流量测量装置的测量管的完全或部分堵塞的方法，其中，科里奥利流量测量装置可插入管线中并具有振动类型测量换能器，该测量换能器具有被连接用于平行流动的至少两个测量管。这种情形中，介质流过科里奥利流量测量装置，且经由科里奥利流量测量装置，在科里奥利质量流量测量的情形下，穿过科里奥利流量测量装置的总质量流量被测定。该方法包括如下步骤：
A）测量在测量管的子管中发生的子流量；
B）将从该测量获得的子流量值与该子管的预期基准值比较，其中，该基准值从在科里奥利质量流量测量的情形下确定的总质量流量中确定；以及
C）如果子流量值偏离基准值超过极限值，则检测到测量换能器的至少一个测量管的堵塞的步骤。
如上面所解释的，测量管的堵塞通常不能仅基于测定的穿过科里奥利流量测量装置的总质量流量来检测到，因为至少一个其它测量管仍允许流动。但是，至少一个测量管的完全或部分堵塞的结果是在不同测量管中发生不同强度的流动（尤其关于测量管的对应自由横截面的不同流率）。通过本发明的方法，在各个测量管内的不同强度的流动的发生被检测到。因为除了总质量流量的确定（如通常在科里奥利流量测量装置的情形中）之外，在测量管的子管中发生的另一子流量被测量，从该测量获得的子流量值可以与该子管预期基准值相比较，其中，基准值从在科里奥利质量流量测量的情形下测定的总质量流量中确定。如果子流量值明显地偏离预期基准值（即超过极限值），则这指示存在着测量管中由至少一个测量管的堵塞引起的流动的不均匀分布。因此，本发明的方法能够以可靠且简单的方式检测到至少一个测量管的完全或部分堵塞。
关于本发明，提供了有时候提到的“至少一个”部件。在这些部件的情形中，在这里的其它讨论的过程中，意指，提供超过一个部件的可能性被理解，即使这不是每次明确地提到。
本发明的方法涉及具有振动型测量换能器的科里奥利流量测量装置。在这种情形中，振动型的测量换能器通常用于产生机械反作用力，例如，流过的介质中的由质量流量决定的科里奥利力、由密度决定的惯性力和/或粘度决定的摩擦力。这些机械反作用力又可通过传感器记录。这种科里奥利流量测量装置的运行的典型方式描述如下：所有（这里至少两个）测量管被至少一个激励器激励以执行机械振荡。在该情形中，具体地可激励弯曲振荡的基模。另外，测量管的机械振荡被至少一个（通常沿测量管的延长方向间隔的至少两个）振荡传感器记录。由至少一个振荡传感器提供的测量信号通过科里奥利流量测量装置的电子设备来评估。激励器的运行通常同样通过电子设备来进行。
穿过科里奥利流量测量装置的总质量流量可例如，如在下面所解释的，在科里奥利流量测量的情形下来测定。如果测量管没有介质流过，则在测量管激励以执行机械振荡时，它们同相地振荡（沿其对应的延长方向）。如果介质流过测量管（具有大于零的流速），则这导致测量管由于作用在流动介质上的科里奥利力而补充地（沿其延伸方向）变形。沿测量管的延伸方向发生的相移可由至少一个振荡传感器记录。例如，可提供沿测量管的延伸方向的彼此间隔开布置的至少两个振荡传感器，其在每种情形中记录基本上相对于彼此相反相位振荡的两个振荡管之间的距离。沿测量管的延伸方向发生的相移与穿过科里奥利流量测量装置的总质量流量成比例。根据科里奥利流量测量装置的形式，还可用该装置测定流动介质的密度和/或粘度。为了测定介质的密度，利用了谐振频率（例如弯曲振荡的基模）取决于振荡质量，且由此取决于流动介质的密度的原理。在另一开发中，科里奥利流量测量装置包括两个测量管，其关于对称平面彼此镜像对称地延伸，该对称平面在两个测量管之间延伸。还应指出的是两个测量管优选地彼此镜像对称地实施，且它们具体地具有相同的（自由的）流动截面。
测量管的“完全堵塞”意思是其中不再有流量能够穿过所讨论的测量管的状态。测量管的“部分堵塞”意思是其中穿过所讨论的测量管的流量降低的状态。部分堵塞可以例如通过相关测量管内介质的成层或沉积而形成。在本关系中，如果通常的“堵塞”在这种情形中同时指完全以及部分堵塞的可能性。
“介质”可完全或部分地由液体、气体或液体和气体的混合物形成。液体、气体或液体和气体的混合物还可具体地包含固体颗粒（例如，由气动输送的粉尘、气体中的固体颗粒、液体中的固体颗粒等）。
根据另一开发，该“测量管的子管”恰好由一个测量管形成。在下面说明的情形中，具体地在指定“至少一个测量管，其形成子管”的情形中，在每种情形中还参考该变型，即使不是在每次都明显提到时。根据另一开发，提供了“测量管的子管”恰好由一个测量管形成，且科里奥利流量测量装置具有总共两个测量管。但是，可替换地，“测量管的子管”还可由科里奥利流量测量装置的更大数量的测量管的多个测量管形成。例如，测量管的子管还可由两个测量管形成，而科里奥利流量测量装置具有总共四个测量管。另外，如下面使用另一开发的示例所解释的，还可以不事先定下哪个测量管或哪几个测量管形成执行测量步骤（步骤A）的“测量管的子管”。
在“测量”步骤（步骤A）的情形中，测量一测量变量，该测量变量是发生在测量管的子管（子流量）中的流动的特征。根据测量方法的类型和根据比较步骤的实施例，该测量变量可例如通过穿过测量管的子管的介质的质量流量、穿过形成该子管的至少一个测量管的介质的流速、穿过测量管的子管的介质的体积流量、局部污染穿过测量管所需要的持续时间等而形成。根据另一开发，测量的步骤（步骤A）直接在形成子管的至少一个测量管处或至少一个测量管中发生。可替换地，子流量还可在形成子管的至少一个测量管的紧邻处测量。如果测量管的子管由多于一个测量管形成，则不绝对需要对于这些测量管中的每个单独测量流量。而是，还可测量穿过测量管的该子管的总流量。例如，在具有总共四个测量管的科里奥利流量测量装置的情况下，在两个测量管中进行科里奥利流量测量以测定穿过的这两个测量管的质量流量的情况下，将会是这样。
在“比较”步骤（步骤B）中被考虑的“子流量值”不需要绝对等同于“测量”步骤（步骤A）中记录的测量变量。该子流量值具体可以由从记录的测量变量推导的变量形成，诸如例如由穿过测量管的介质的流速推导的穿过测量管的质量流量形成。在这种情形中，该子流量值同样是测量管的子管（子流量）中发生的流量的特征。
“该子管的预期基准值”具体从所测定的总质量流量，参考测量管的子管的自由（即在不考虑在当前给定情形中的堵塞）流动截面与所有测量管的自由流动截面的比率而确定。如果测量管在每种情形中具有相同的自由流动截面，该比率可简单地由子管中的测量管的数量对测量管的总数量来形成。在这种情形中，“该子管的预期基准值”不需要完全由该子管的预期质量流量形成。而是，该基准值可通过从质量流量推导的变量来形成。在这种情形中，基准值是基于总质量流量测量管的子管预期的流量的特征。
对于子流量值以及基准值，具体地使用可直接彼此比较的物理变量。以相对应的方式，在比较步骤（步骤B）中，由转换数学公式而获得的其它变量还可用作子流量值和用作基准值。
在这种情形中，（测定总质量流量的）科里奥利质量流量测量在时间上可与测量步骤（步骤A）并行执行或也可偏离于测量步骤（步骤A）（短时间间隔）执行。记录子流量的一些测量方法允许测定总质量流量的科里奥利质量流量测量的并行（即同时）执行。
极限值可以具体是存储在科里奥利流量测量装置中的极限值。在这种情形中，其可以是固定值。可替代地，极限值还可以根据其它变量来确定，诸如例如穿过科里奥利流量测量装置的介质的实际总质量流量、介质本身和/或对应应用等。极限值还可以根据所要求的灵敏度由用户调节。
如果在步骤C）的情形中，检测到测量换能器的至少一个测量管堵塞，该情况可例如用信号通知用户（例如，经由在科里奥利流量测量装置上的现场显示器）和/或经由网络连接的上级控制单元，该控制单元执行过程控制和/或彼此通信连接的多个现场装置的监控。
该方法可独立于被激励的测量管的具体形状和数量（至少两个）和在每种情形中的振荡模式来实施。另一开发中，提供周期性地、具体以预定时间间隔执行的本发明的方法。例如，该方法在预定持续时间的终止后由电子设备自动地开始。
另一开发中，该方法包括下述步骤：
D）当子流量值以使得在子管中存在降低的子流量（相比于预期的子流量值）的方式偏离基准值时，检测到测量管的子管内的堵塞；和/或
E）当子流量值以使得在子管中存在增加的子流量（相比于预期的子流量值）的方式偏离基准值时，检测到不被包含在测量管的子管中的科里奥利流量测量装置的至少一个测量管的堵塞。
在该另一开发的情形中，其由此根据子流量值与预期基准值之间的偏差方向确定子管中的（至少）一个测量管是否堵塞，或剩余测量管的至少一个测量管是否堵塞。如果子管恰好由一个测量管形成，则该测量管的堵塞由此在步骤D中被检测到。如果子管恰好由一个测量管形成且科里奥利流量测量装置具有总共两个测量管，则不形成子管的其它测量管的堵塞在步骤E中被检测到。
在另一开发中，在测量步骤（步骤A）中，测量管的子管中介质的流速被记录。比较步骤（步骤B）中要求的流速与质量流量之间的关系可参考测量管的子管的自由流动截面（即，不考虑当前给定情形中的堵塞）对所有测量管的自由流动截面的比率、以及介质的（已知）密度来产生。如果测量管的子管恰好由一个测量管形成，那么具体地该测量管内的流动的流速被记录。如果测量管的子管由多个测量管形成，那么子管的每个测量管中的流速被具体记录，并从其测定比较步骤中所要考虑的子流量值。
另一开发中，在测量步骤（步骤A）中，在其中穿过测量管的局部污染带来由科里奥利流量测量装置记录的测量信号的扰动的时间被记录。局部污染例如由含在液体中的气泡或由含在液体和/或气体中的固体形成。被记录的持续时间与相关测量管中的局部污染的流速成反比。通过该记录，局部污染已穿过其的测量管内的介质的流速的测量由此被测定。在这种情形中，在其中局部污染穿过科里奥利流量测量装置的时间期间，扰动被带到由科里奥利流量测量装置记录的测量信号中的事实被利用。该扰动具体由局部污染和介质之间的密度差异引起。
科里奥利流量测量装置的测量信号，其相对于这种扰动的时间记录而被考虑，具体由在科里奥利流量测量装置中测量和/或处理的测量信号形成。测量信号具体由在科里奥利流量测量装置中测量或处理的总质量流量的科里奥利质量流量测量的情形下、在介质的密度测量和/或关于介质的粘度测量的情形下的测量信号形成。例如，测量信号由在科里奥利流量测量装置中测定的总质量流量、在科里奥利流量测量装置中随时间积分的质量、在科里奥利流量测量装置中测定的谐振频率来形成，或通过在科里奥利流量测量装置中测定的减弱或衰减等来形成。如在本技术领域中已知的，该减弱或衰减被定义为通过至少一个激励器的测量管的激励的测量的激励输入变量对由该激励引起的振荡的测量的传感器响应变量的比率。该减弱具体由传递到激励器的电激励电流对振荡传感器的偏离的幅值的比率来给出。
在哪个时间点局部污染穿过且局部污染穿过科里奥利流量测量装置的哪个测量管通常不能被影响。优选地，科里奥利流量测量装置的电子设备包括检测机构，局部污染的穿过经由该检测机构被自动地识别，且经由该检测机构，其中污染带来由科里奥利流量测量装置记录的测量信号中的扰动的时间的测量自动地开始。
当穿过测量管时，局部污染不必具有与该测量管内介质相同的流速。局部污染的流速，除了测量管内介质的流速之外，具体地被介质与局部污染之间的密度差异、以及对应测量管的朝向和形状影响。
在另一开发中，存储在科里奥利流量测量装置中的用于不同总质量流量值的是相对应的持续时间，在完全自由测量管布置的情形中，在该持续时间中穿过测量管的局部污染带来由科里奥利流量测量装置记录的测量信号中的扰动。在比较步骤（步骤B）中用作预期基准值的是存储的持续时间，其对应于由科里奥利流量测量装置测定的介质的总质量流量。该存储的持续时间可以例如通过用相关介质和其中出现的相对应的局部杂质实验来事先确定。以相对应方式，在检测步骤（步骤C）中被考虑的极限值也可经由实验事先确定。
在另一开发中，在测量步骤中，在测量管的子管的情形中，执行科里奥利质量流量测量，且穿过该测量管的子管的介质的质量流量被测量为子流量。对该测量管的子管，其具体地恰好由一个或两个测量管形成，可提供单独的科里奥利质量流量测量系统（或单独的测量布置）。但是，在给定情形中，还可另外地利用部分的科里奥利质量流量测量系统（或测量布置），经由其测定穿过科里奥利流量测量装置的总质量流量。
另一开发中，在测量步骤（步骤A）中，在至少一个测量管内，经由超声测量方法来测量介质的流速。该情形中，可应用从现有技术状态中已知的超声测量方法和测量布置。
替代地，对于在测量管的子管中出现的子流量的测量，还可应用另一替代测量方法（比较步骤A）。例如，还可使用突入流中的至少一个可弯曲构件，其中，由于介质的流动构件被弯曲，且其中弯曲度被记录。这种构件可布置在测量管中或直接在测量管的相关子管的上游。
另一开发中，在科里奥利流量测量装置中执行测量步骤（步骤A）、比较步骤（步骤B）和检测步骤（步骤C）。为此，在科里奥利流量测量装置中提供具体相对应实施的电子设备。但是，根本地，还可能在上级控制单元中执行部分的本发明的方法，或它们从该控制单元被控制，上级控制单元经由网络与科里奥利流量测量装置通信连接。
另一开发中，与在科里奥利流量测量装置中执行的穿过科里奥利流量测量装置的介质的总流量的流量测量并行执行测量步骤（步骤A）、比较步骤（步骤B）和检测步骤（步骤C）。由此，流量测量不需要被中断来执行本发明的检测方法。总流量的流量测量具体通过穿过科里奥利流量测量装置的总质量流量的科里奥利质量流量测量来形成。总流量的流量测量还可通过密度测量和/或粘度测量来形成。如上面已经解释的，不一定要求测定预期基准值所要求的总质量流量与子流量的测量恰好同时地发生。但是，考虑到防止由于时间变化的引起的附加影响，总质量流量和子流量同时记录或及时关闭是有利的。
另一开发中，在其中测量换能器的至少一个测量管的堵塞被检测到的情形中，用信号通知用户和/或与科里奥利流量测量装置通信连接的控制单元该堵塞。用信号通知用户可例如经由科里奥利流量测量装置的现场显示器和/或经由科里奥利流量测量装置的信号音来发生。在过程自动技术的工厂中，控制单元通常是经由网络（例如现场总线网络）与科里奥利流量测量装置（以及通常还与其它现场设备）通信连接。关于与其关联的现场设备，在这种情形中，控制单元可例如执行过程控制和/或过程监控。
本发明还涉及科里奥利流量测量装置，其可插入管线中并具有振动型传感器，该振动型传感器具有被连接用于平行流动的至少两个测量管，且其以这样的方式实施，即在科里奥利质量流量测量的情形下，可测定管线中流动的介质的总质量流量。另外，经由科里奥利流量测量装置可测量测量管的子管中发生的子流量。科里奥利流量测量装置的电子设备可以这样的方式实施，即通过该电子设备，从该测量中获得的子流量值可与该子管的预期基准值比较，其中，该基准值从经由科里奥利流量测量测定的总质量流量确定，且经由电子设备，如果子流量值偏离基准值超过极限值，可检测到测量换能器的至少一个测量管的堵塞。
上面参考本发明的方法解释的另一开发和变型还可以相对应的方式在本发明的科里奥利流量测量装置中实施。在上面解释的方法步骤的情形中，到目前为止是技术上可能的，科里奥利流量测量装置的电子设备具体实施成执行相对应的步骤和/或运行执行该步骤的（科里奥利流量测量装置的）相对应的功能单元。这种情形中，电子设备可以以数字和/或模拟的方式工作。
另一开发中，除了测量在管线中流动的介质的总质量流量的科里奥利质量流量测量系统（或科里奥利质量流量测量布置）之外，科里奥利流量测量装置包括测量在测量管的子管中出现的子流量的第二测量系统（或第二测量布置）。另一开发中，第二测量系统包括下面测量系统中的至少一个：测量测量管的子管中介质的质量流量的科里奥利质量流量测量装置；和/或测量测量管内介质的流速的超声波测量系统。但是，如上面所解释的，第二测量系统还可由一些其它测量系统来形成，经由其可记录在测量管的子管中发生的子流量。
附图说明
基于下面的参考附图的实施例的形式的说明，本发明的其他优点和效用将变得明显。附图如下示出：
图1是以示出科里奥利流量测量装置的示意立体图，其中，部分地移除外壳以示出本发明的实施例的形式；
图2是图1中所示的科里奥利流量测量装置的侧视图，其中，部分地移除外壳；
图3a是在其中所有的测量管是自由的情形的状态下，由科里奥利流量测量装置记录的质量流量随时间的曲线图，用于示出由局部污染引起的扰乱；
图3b是在其中一测量管被堵塞的情形的状态下，由科里奥利流量测量装置记录的质量流量随时间的曲线图，用于示出由局部污染引起的扰乱；以及
图4是由科里奥利流量测量装置记录的积分质量和减弱的曲线图，用于示出由局部污染引起的扰乱。
具体实施方式
图1和2中，以示例性方式呈现了科里奥利流量测量装置2，其被实施成执行本发明的检测方法。科里奥利流量测量装置2包括以可振荡方式固定的两个测量管A和B。每个管具有曲率。各管平行于彼此延伸。科里奥利流量测量装置2可插入管线（未示出），在这种情况下，使得管线中的介质流流过两个测量管A和B。为此，科里奥利流量测量装置2在入口侧具有分流器4，介质经由分离器4在两个测量管A和B之间分开。在出口侧上以相对应的方式提供分流器6，从两个测量管A和B出来的介质经由分流器6再次被引到一起，并被引到科里奥利流量测量装置2的出口。
在两个测量管A和B之间延伸激励器8，在本实施例的示例中，该激励器是电动激励器8。在本实施例的示例中，激励器8被布置在在每种情形中由两个测量管A和B形成的弧的顶点。激励器8以使得其长度经由电激励电压的施加而变化的方式来实施。经由在激励器8上的相对应的周期性电激励电压的施加，两个测量管A和B可周期性地被推开和/或拉到一起，从而它们执行弯曲振荡。这种情形中，两个测量管A和B以相对于彼此相反的相位被激励，且在每种情形中围绕科里奥利流量测量装置2的纵向轴线9执行摆动运动（相对于彼此相反相位）。两个测量管A和B另外在入口侧上和在出口侧上通过相应的耦合件10、12彼此机械耦合。
在两个测量管A和B之间分别在其入口侧和在出口侧延伸两个振荡传感器14、16，经由其长度变化，可记录两个测量管A和B的机械振荡。在本实施例的示例中，经由两个振荡传感器14、16，两个测量管A、B之间的距离变化，即它们的组合幅值，可在每种情形中被记录。振荡传感器14、16例如由电动振荡传感器形成。由振荡传感器14、16提供的测量信号的评估以及激励器8的运行经由相应地实施的电子设备18来发生，其仅在图2中的方框中示意性示出。激励器8通过电子设备18的运行在图2中由箭头24示意性呈现，而由振荡传感器14、16提供到电子设备18的测量信号在图2中由箭头26、28示意性呈现。
在使用过程中，在对应管线中流动的介质的质量流量可经由科里奥利流量测量装置2测定。在科里奥利流量测量装置2的实施例的本形式的情形中，经由两个振荡传感器14、16，在每种情形中入口侧和在出口侧处在两个测量管A和B之间的距离（在振荡情形中随时间变化）被记录。由于作用在流动介质上的科里奥利力，导致沿测量管A、B的延长方向相移发生。由于布置在入口侧和出口侧上的振荡传感器14、16，导致该相移由振荡传感器14、16记录。根据记录的相移，然后可经由电子设备18确定通过科里奥利流量测量装置2的介质的总质量流量。科里奥利流量测量装置2以使得通过其也可测定流动介质的密度以及粘度的方式来实施。
在高粘度介质和/或倾向于形成堆积的介质的情形中，可能出现测量管A、B中的一个变得完全或部分地被堵塞。在总质量流量的科里奥利质量流量动测量的情形下，只要（相应增加的）流体仍能够穿过剩余的测量管A或B，则测量管A或B的堵塞就不可识别。为了能够执行本发明的检测测量管A、B的堵塞的检测方法，除了流过科里奥利流量测量装置2的总质量流量之外，在测量管之一中出现的子流量也被测量。所示的科里奥利流量测量装置2基本上以对在两个测量管A和B管A、B之间延伸的对称平面镜像对称地实施。具体地，两个测量管A、B相对于该对称平面彼此镜像对称地实施。在每种情形中，它们具有相同的自由流动截面。因此，在自由（即不堵塞）测量管布置的每种情形中，流体被均匀地（即1：1的比率）分布在两个测量管A、B之间。如果测量管A、B中的一个（完全或部分地）被堵塞，则相比于穿过不堵塞的测量管，穿过堵塞的测量管的流量减少。这种从预期的流量分布偏离的流量分布可通过测量在测量管A、B中的一个中发生的子流量来检测。
下面，在其中应用测量这种子流量尤其不同的测量方法的情形中，以示例性方式来解释本发明的实施例的不同形式。
在一个实施例形式中，在测量管情形中（在本实施例形式中，在测量管A情形中）执行穿过该测量管A的质量流量的科里奥利质量流量测量。因此，穿过该测量管的子管的介质的质量流量作为子流量来测量。为此，在实施例的本形式的情形中，在该测量管A上提供分别在入口侧和出口侧上的激励器30以及传感器32、34。在这种情形中，激励器30被支撑在外壳部件36（图1中部分移除地示出）上的另一侧上。在每种情形中，两个振荡传感器32、34也测量测量管A和外壳部件36之间的距离。相应地，如在上面参考激励器8和两个振荡传感器14、16所解释的，激励器30也由电子设备18运行，且两个振荡传感器32、34的测量信号由电子设备18评估。在穿过测量管A的质量流量的科里奥利流量测量的执行期间，在实施例的本形式的情形中，仅测量管A被激励器30激励振荡，而激励器8不被致动。
在本实施例形式的情形中，子流量值由穿过测量管A的由科里奥利流量测量（具有由激励器30和振荡传感器32、34形成的测量布置）确定的质量流量形成。预期基准值等于穿过科里奥利流量测量装置2的介质的在科里奥利流量测量的情形下（具有由激励器8和振荡传感器14、16形成的测量布置）确定的总质量流量的一半。预期的子流量值和基准值由各自测量的值确定并经由电子设备18彼此比较。如果子流量值显著地偏离预期基准值，尤其偏离超过预定的极限值，那么检测到测量管的堵塞。基于子流量值从预期基准值的偏离方向，另外经由电子设备18确定测量管A、B中哪个被堵塞。如果检测到测量管的堵塞，那么经由提供在科里奥利流量测量装置2上的现场显示器（未示出）用信号通知用户。另外，将此情况通知与科里奥利流量测量装置2通信连接的控制单元（未示出）。
下面解释本发明的实施例的其它形式，其中，主要探究相比于上面解释的实施例的第一形式的不同之处。在实施例的第二形式的情形中，与总质量流量的科里奥利流量测量（具有由激励器8和振荡传感器14、16形成的测量布置）平行地，时间被记录，在该时间中穿过测量管的局部污染带来了由科里奥利流量测量装置2记录的测量信号的扰动。在实施例的第二形式的情形中，不需要测定穿过图1所示的测量管的质量流量的由激励器30和振荡传感器32、34形成的测量布置。在实施例的第二形式的情形中，在其中测量管被堵塞的情形中，该效果被利用，剩余测量管中的流速增加，且随之的局部污染更快地穿过剩余的测量管。
该效果从图3a和3b中是显然的。在图3a和3b中，在科里奥利流量测量装置2（具有由激励器8和振荡传感器14、16形成的测量布置）中测定的总质量流量（即总质量流率）在每种情形中对时间绘制。这种情形中，在等时间间隔记录的各个测量点沿x轴线绘制，而被确定的总质量流量以单位kg/h（千克/小时）沿y轴绘制。在用于图3a和3b的测量中的实验布置的情形中，流动介质是水，其在相关管线中流动，具有5000kg/h的总质量流量。在每种情形中，局部污染由气泡形成，气泡在流动介质（这里：水）中被携带且穿过测量管之一。如从图3a和3b中明显的，在穿过测量管的情形中，局部污染首先引起（除了更早和之后出现的轻微扰动之外）总质量流量测量信号的显著升高，然后显著下降直到明显地在实际总质量流量值（大致5.000kg/h）以下并然后回升直到再次达到实际总质量流量值（大致5.000kg/h）。该总质量流量测量信号的曲线是局部污染穿过测量管的特征，尤其是具有小于流动介质的密度的局部污染。在这种情形中，总质量流量测量信号的在实际总质量流量值（5.000kg/h）上方的曲线部分相对应于穿过测量管的第一半（即，大致从测量管的入口直到其到达激励器8的位置）的局部污染的持续时间。总质量流量测量信号的在实际总质量流量值（5.000kg/h）下方的曲线部分相对应于穿过测量管的第二半（即，大致从激励器8的位置直到其到达测量管的出口）的局部污染的持续时间。
从总质量流量测量信号显著升高的开始到达到总质量流量测量信号的原始值的显著下降的持续时间（在实施例的本形式的情形中）被考虑为在其中穿过测量管的局部污染带来由科里奥利流量测量装置2记录的测量信号（这里总质量流量测量信号）中的扰动的时间。在用于图3a的实验布置的情形中，所有测量管的流动截面是自由的。在该情形中，测量持续时间的量达到0.27秒，如在图3a中示意性示出的。在用于图3b的实验布置的情形中，测量管被橡胶塞完全堵塞。相应地，剩余测量管中的流速明显地升高，这导致局部污染（这里空气气泡）穿过测量管所需要的明显更短的时间。在本情形中，测量到0.14秒的持续时间。
在实施例的第二形式的应用的情形中，在具有相关介质（这里水）的实验布置中，优选地，首先确定的对不同总质量流量值的在其中穿过测量管的局部污染（这里空气气泡）的相对应持续时间在完全自由测量管布置的情形中带来由科里奥利流量测量装置记录的测量信号中的扰动。这些时间的持续（与关联的总质量流量值一起）存储在科里奥利流量测量装置2的存储器（未示出）中。
在使用过程中，在科里奥利流量测量装置2中，测量信号（这里总质量流量测量信号）被监控，用于由局部污染带来的扰动的出现。如果检测到这种扰动，则如上面所描述的，时间被记录，在该时间中在穿过测量管的情形中，局部污染带来测量信号的扰动。该持续时间作为子流量值被考虑。另外，基于在科里奥利流量测量装置2中平行执行的总质量流量的科里奥利流量测量，相对于测量到的总质量流量量值的存储的持续时间作为预期基准值而被考虑。在这种情形中，预期的子流量值和基准值由电子设备18测定并彼此比较。该比较和其它步骤相对应于上述参考实施例的第一形式描述的方式发生。与实施例的第一形式相反，在实施例的第二形式中要求的方法中，哪个测量管A、B被堵塞不能直接被检测。这是因为基于测量信号其通常不能识别局部污染穿过哪个测量管。
作为总质量流量测量信号的替代，在科里奥利流量测量装置2中测量和/或处理的其它测量信号还可被考虑来确定持续时间，在该持续时间上，穿过测量管的局部污染带来相关测量信号中的扰动。这通过图4示意性呈现。图4中，随时间积累的质量对时间被示意性绘制并作为虚线呈现（图4中曲线“M”）。该积累的质量通常由科里奥利流量测量装置中的积分来计算，用于填充大桶、容器等。另外，图4中以虚线绘制对时间的减弱/衰减（图4中曲线“D”）。在这种情形中，两个测量信号例如可以通过图1和2中示出类型的科里奥利流量测量装置2来测量或处理。对于两个测量信号，在每种情形中用实心线呈现预期曲线。在从t1到t2的持续时间中，局部污染，尤其是气泡，穿过测量管。如从图4中明显的，这可在两个测量信号的曲线中基于该区域的顶点识别。因此，为确定穿过测量管所要求的局部污染的持续时间，可测量（比较时间t1和t2之间的虚线或点划线）与测量信号的预期曲线（比较在时间t1和t2之间的实线）相比的测量信号的增加的持续时间。该持续时间然后可在科里奥利流量测量装置2中以相对应方式来使用，如在上面参考总质量流量测量信号所解释的。
本发明不限于参考附图所解释的实施例的示例。作为对上述选择对象的替换或补充，还具体地可应用其它测量方法（以及在给定情形中测量布置）以便测量测量管的子管中发生的子流量。

Claims (14)

1.检测科里奥利流量测量装置（2）的测量管（A;B）的完全或部分堵塞的方法，所述科里奥利流量测量装置（2）可插入管线中并具有振动类型测量换能器，所述测量换能器具有被连接用于平行流动的至少两个测量管（A;B）；其中，介质流过所述科里奥利流量测量装置（2），且其中，经由所述科里奥利流量测量装置（2），在科里奥利质量流量测量的情形下，确定穿过所述科里奥利流量测量装置（2）的介质的总质量流量，所述方法特征在于下述步骤：
A）测量在所述测量管（A,B）的子管中发生的子流量；
B）将从所述测量获得的子流量值与所述子管的预期基准值比较，其中，所述基准值从在所述科里奥利质量流量测量的情形下确定的总质量流量中确定；以及
C）如果所述子流量值偏离所述基准值超过极限值，则检测到所述测量换能器中的至少一个测量管（A;B）的堵塞。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量管（A,B）的子管恰好由一个测量管（A;B）形成。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征还在于下述步骤：
D）当所述子流量值以使得在所述子管中存在降低的子流量的方式偏离基准值时，则检测到所述测量管（A,B）内的所述子管的堵塞；和/或
E）当所述子流量值以使得在所述子管中存在增加的子流量的方式偏离基准值时，则检测到在所述测量管（A,B）的所述子管中不包含的所述科里奥利流量测量装置的至少一个测量管（A;B）的堵塞。
4.如前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，在所述测量步骤中，在所述测量管的所述子管（A,B）中所述介质的流速被记录。
5.如前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，在所述测量步骤中，在其中穿过所述测量管（A;B）的局部污染带来由所述科里奥利流量测量装置（2）记录的测量信号的扰动的时间被记录。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，对于不同的总质量流量值，在所述科里奥利流量测量装置（2）中存储相对应的穿过测量管（A;B）的局部污染带来由所述科里奥利流量测量装置（2）记录的测量信号的扰动的持续时间，其中，在所述比较步骤中，对应于由所述科里奥利流量测量装置（2）测定的所述介质的总质量流量的存储的持续时间被用作预期基准值。
7.如前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，在所述测量步骤中，在所述测量管（A,B）的所述子管的情形中，执行科里奥利质量流量测量，且穿过所述测量管（A,B）的所述子管的介质的质量流量被测量为所述子流量。
8.如前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，在所述测量步骤中，在至少一个所述测量管（A;B）内，经由超声测量方法来测量所述介质的流速。
9.如前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述测量、比较和检测的步骤在所述科里奥利流量测量装置（2）中被执行。
10.如前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述测量、比较和检测步骤与在所述科里奥利流量测量装置（2）中执行的流过所述科里奥利流量测量装置（2）的所述介质的总流量的流量测量并行执行。
11.如前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，在其中至少一个所述测量管（A;B）的堵塞由所述测量换能器检测到的情形中，用信号通知用户和/或与所述科里奥利流量测量装置（2）通信连接的控制单元所述堵塞。
12.科里奥利流量测量装置，所述科里奥利流量测量装置可插入管线中并具有振动型传感器，所述振动型传感器具有被连接用于平行流动的至少两个测量管（A,B），且以这样的方式实施，即在科里奥利质量流量测量的情形下通过所述科里奥利流量测量可测定管线中流动的介质的总质量流量，其特征在于，发生在所述测量管（A,B）的子管中的子流量可经由所述科里奥利流量测量装置（2）测量，且所述科里奥利流量测量装置（2）的电子设备（18）以使得经由所述电子设备（18）从所述测量中获得的子流量值可与所述子管预期基准值比较的方式实施，其中，所述基准值从经由所述科里奥利流量测量测定的总质量流量中确定，且如果所述子流量值偏离所述基准值超过极限值，经由所述电子设备，可检测到所述测量换能器中的至少一个测量管（A;B）的堵塞。
13.如权利要求12所述的科里奥利流量测量装置，其特征在于，除了测量在所述管线中流动的所述介质的所述总质量流量的科里奥利流量测量系统（8,14,16）之外，所述装置具有用于测量在所述测量管（A,B）的所述子管中发生的所述子流量的第二测量系统(30,32,34)。
14.如权利要求13所述的科里奥利流量测量装置，其特征在于，所述第二测量系统具有下面测量系统中的至少一个：
用于测量所述测量管（A,B）的所述子管中所述介质的所述质量流量的科里奥利流量测量系统（30,32,34）；和/或测量测量管（A,B）内所述介质的流速的超声波测量系统。
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