CN112055807B - 用于测量流动流体的测量变量的测量系统和方法 - Google Patents

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Abstract

测量系统，用于测量沿流动路径以预定流动方向流动的流体(FL)的随时间而变化的至少一个测量变量(x)。出于此目的，所述测量系统包括管设施(100)，所述管设施(100)具有形成所述流动路径的部分区(100‑1)的内腔(100*)、位于所述流动方向上的部分区(100‑1)下游的流动路径的部分区(100‑2)和在所述流动方向上位于部分区(100‑2)下游的流动路径的部分区(100‑3)，具有围绕所述内腔的管壁(110)，并且具有布置在所述管设施内的流动路径的部分区(100‑2)中的流动障碍物(120)，以在所述流动流体中造成扰动(d)。所述测量系统还包括被配置成生成至少一个传感器信号(s1)的传感器设施(210)、被配置成生成至少一个传感器信号(s2)的传感器设施(220)以及换能器电子设备(20)，所述传感器信号(s1)具有受在所述部分区(100‑1)内流动的流体影响的频谱，所述传感器信号(s2)具有受在所述部分区(100‑3)内流动的流体影响的频谱。所述换能器电子设备(20)被配置成接收所述传感器信号(s1)且将所述传感器信号(s1)转换为接近于所述传感器信号(s1)的传感器信号扫描序列(sD1)，并且接收所述传感器信号(s2)且将所述传感器信号(s2)转换为近似于所述传感器信号(s2)的传感器信号扫描序列(sD2)。所述换能器电子设备(20)还被配置成通过数字自适应滤波器(LPE)根据所述传感器信号扫描序列(sD1)确定N个滤波器系数wk的有用的滤波器系数集(W)，并随之形成用于对所述传感器信号扫描序列(sD2)进行滤波的数字有用的信号滤波器(FIR‑N)的z传输函数所述z传输函数以所述有用的信号滤波器(FIR‑N)的z传输函数由所述有用的滤波器系数集(W)确定的方式形成。所述换能器电子设备还被配置成通过所述有用的信号滤波器(FIR‑N)并通过所述传感器信号扫描序列(sD2)生成有用的信号序列以便由此在时间上依序地生成表示所述至少一个测量变量的数字测量值(XM)。

Description

用于测量流动流体的测量变量的测量系统和方法
技术领域
本发明涉及一种用于测量可随时间而变化的至少一个测量变量的测量系统和方法，该测量变量例如是沿流动路径以预定流动方向流动的流体的流速、体积流量、压力、压差或密度。
背景技术
用于在过程测量和自动化技术中进行测量的通常是实施为用于测量可随时间而变化的测量变量的涡旋流动测量装置或压差流动测量装置的测量系统，这些测量变量例如是在例如通过管线形成的流动路径上以预定流动方向流动的流体的流速、体积流量、压力或密度。尤其在于本发明所要求的最早申请日时未公布的JP-A 0682281、US-A 2007/0084298、US-A 2011/0247423、US-A 2017/0328750、WO-A 00/34744、WO-A 2008/061551、WO-A 2009/012230、WO-A 2009/089438、WO-A 2009/158605、WO-A 2010/128289、WO-A2012/118690、WO-A 2013/174956、WO-A 2013/180843、WO-A 2014/149203、WO-A 2015/049488、WO-A 2016/053492、WO-A 2017/049782、WO-A 2018/016984、WO-A 95/08758、WO-A98/50761和德国专利申请DE102017012067.6或DE102017012066.8中公开了这种测量系统的示例。
这种测量系统通常具有：测量换能器，其用于记录流动流体中的压力波动，例如，用于记录流动流体中形成的卡门涡街中的压力波动，和/或用于记录流动流体中产生的压降；以及发射器电子设备，其与之电耦合并适于接收和处理通过测量换能器生成的传感器信号，特别是生成表示至少一个流量参数的测量值。转而，测量换能器通过插入管线(例如形成为供热网络或涡轮机回路的部件的管线)的管路中的管设施形成，该管设施形成流动路径的部分，并且用于输送待测量的流体，例如，整体式管设施或由单个零件组成的管设施以及适当地安装在其上的传感器设施。管设施包括(最经常包括金属)管壁、内腔以及流动障碍物，该内腔被该管壁围绕并且还相同地形成流动路径的第一部分、位于第一部分下游的流动方向上的流动路径的第二部分(100-2)以及位于第二部分下游的流动方向上的流动路径的第三部分，以及流动障碍物至少部分地布置在内腔中，例如也与之固定地连接到面向内腔的管壁的内部，并且从而在操作期间被流体流过或流经。流动障碍物尤其用于在流动流体中引起期望的扰动，例如取决于至少一个测量变量的期望扰动，或充当取决于至少一个测量变量的可测量效果。
在JP-A 0682281和WO-A 2018/016984中公开的测量换能器或由此形成的测量系统的情况下，流动障碍物实施为棱柱形地形成的阻流体，或流动障碍物适于在流过的流体中引入具有取决于流体的流速的脱落率(1/fVtx)的涡旋，以使得在流动障碍物下游流动的流体中形成卡门涡街。替代地，流动障碍物可以诸如尤其还在US-A 2017/0328750、US-A2007/0084298、WO-A 2005/033634、WO-A 2008/061551，WO-A 2009/158605、WO-A 2013/180843和WO-A 2015/049488中示出，例如，还适于增加流过和/或流经的流体的流速和/或减小在流过和/或流经的流体中占主导的静压和/或取决于体积流量而沿通过管壁的第一和第二子段形成的测量路径引起压差。为此目的，第二部分或流动障碍物可以例如实施为(超临界)喷嘴、圆锥体或隔膜(例如实施为标准隔膜)，或诸如在US-A 2007/0084298中所示出，可以通过振动测量换能器形成，该振动测量换能器包括两个或更多个管以及在入口侧上连接至其的线分支和在出口侧上连接至其的线接头。
此外，出于生成传感器信号的目的，上文所描述的测量系统中的每一个包括至少两个(通常相同地构造的)传感器设施，其中，第一传感器设施定位在位于流动障碍物前面的上述参考的第一部分中，且第二传感器元件至少部分地定位在位于流动障碍物下游的上述参考的第三部分中。传感器设施中的每一个适于产生至少一个(通常电)传感器信号，该传感器信号具有受在其部分内流动的流体影响的频谱；这尤其以至少由第二传感器设施递送的传感器信号的频谱包含至少一个想要的分量(即关于至少一个信号参数受至少一个测量变量影响的频谱信号分量)的方式进行。在JP-A 0682281、WO-A 2018/016984、WO-A2009/158605中所示出的测量系统的情况下，上文所提及的第二传感器设施在每一情况下尤其用于记录形成在流动流体中的卡门涡街中的压力波动且将这些压力波动转化成传感器信号，该传感器信号表示压力波动且具有与流体内占主导的压力对应的想要的分量，并由于阻流体下游的相对涡旋而受到周期性波动，因此具有与涡旋的脱落率对应的信号频率(约fVtx)。由于测量原理以及还由于可能的扰动两者，上文所描述的类型的测量系统尤其可以具有传感器信号，然而，也可以具有包含实际想要的分量的第二传感器信号，这些传感器信号是自然多光谱的并且另外是相对宽频带的；这尤其还以预期包含想要的分量的频率间隔内的第二传感器信号包含其它重要的频谱信号分量(例如具有比想要的分量更高的信号电平的频谱信号分量)的方式进行。
为了处理至少两个传感器信号，尤其是为了它们的数字化以及为了例如基于根据至少两个传感器信号获得的数字采样序列来递归计算表示测量变量的测量值，此外上文所描述的测量系统中的每一个包括一种例如通过至少一个微处理器形成的发射器电子设备。发射器电子设备通常容纳在坚固的最常见的还抗冲击、压力和/或爆炸的或气密性的电子设备壳体中，该电子设备壳体可以例如直接安装在管设施上以形成呈紧凑构造的预制的测量系统。另外，测量电子设备可以例如经由对应电线和/或经由无线电连接联接到在空间上远离测量系统并且最经常在空间上分布的上级电子数据处理系统，例如可编程逻辑控制器(PLC)和/或过程控制系统(PCS)，该上级电子数据处理系统用于控制和/或监测包含管线并且将由测量系统(尤其实时)产生的测量值通过测量值信号(例如还通过相应地携带测量值的数字测量值信号)近乎及时地转发到其的工厂。此外，为了显示测量值且还为了在给定情况下显示测量系统的其它操作数据，以及为了现场维修测量系统，在给定情况下，测量系统还可以设置有显示器和与发射器电子设备进行通信的服务单元。
在WO-A 2018/016984中所示出的测量系统的情况下，还提供了例如通过在发射器电子设备中执行的快速傅立叶变换(FFT)来对两个传感器信号进行频率分析，以便基于此频率分析能够消除进入第一部分前面的流动中的扰动，并且因此尽可能精确地对第二传感器信号中的想要的分量进行滤波的主题。这种扰动可以是例如来自泵的流动流体中的压力脉动，或然而，例如也可以是管线的振动。
这种基于离散傅里叶变换的频率分析的缺点尤其是可以看出，由于不确定性原理给离散傅里叶变换带来负担，因此可以在每一情况下用两个传感器信号处理速度，其中，发射器电子设备中给定的计算功率量越低，则选择的频率分辨率越高，就此可以记录传感器信号的频谱分量。相同地在所讨论的类型的测量系统的情况下，尤其是由于被测变量的自然高动态范围，最常见的是，对测量值也追求并要求高的更新速度。
考虑到这一点，本发明的目的是提供一种方法和一种对应的测量系统，用该方法和该对应的测量系统，可以更快且更精准地处理上文所描述的类型的传感器信号，以使得可以通过对传感器信号进行滤波来非常迅速且非常精确地收集与测量变量对应的想要的分量。
发明内容
为了达成该目的，本发明涉及一种测量系统，用于测量随时间而可变化的至少一个测量变量，该测量变量是例如沿流动路径以预定流动方向流动的流体的流速、体积流量、压力、压差或密度，该测量系统包括：
管设施，例如可插入管线的管路中和/或实施为管线的部件的管设施，具有形成以下部分的内腔：流动路径的第一部分、在流动方向上位于第一部分下游的流动路径的第二部分以及在流动方向上位于第二部分下游的流动路径的第三部分，具有围绕内腔的管壁，例如是金属和/或整体式管壁，以及具有布置在流动路径的第二部分中的管设施内的流动障碍物，例如随之固定地连接到面向内腔的管壁的内部，以用于在流动流体中影响扰动，例如取决于至少一个测量变量和/或充当取决于至少一个测量变量的可测量效果的扰动；
第一传感器设施(例如至少部分地布置在第一部分处和/或至少部分地布置在第一部分内的第一传感器设施)，其适于产生至少第一传感器信号，该第一传感器信号具有受在第一部分内流动的流体的影响的第一频谱；
第二传感器设施(例如至少部分地布置在第三部分处和/或至少部分地布置在第三部分内和/或与第一传感器设施相同地实施的第二传感器设施)，其适于产生至少第二传感器信号，该第二传感器信号具有受在第三部分内流动的流体影响的第二频谱——例如偏离第一频谱和/或包含至少一个想要的分量(即关于至少一个信号参数受至少一个测量变量影响的频谱信号分量)的第二频谱；以及
发射器电子设备，例如通过至少一个微处理器形成的发射器电子设备。本发明的测量系统的发射器电子设备尤其适于既接收第一传感器信号又将此第一传感器信号转换为近似于第一传感器信号的第一传感器信号采样序列，即在不同的(例如)时间等距的采样时间点处以例如恒定的采样率从第一传感器信号获得的数字采样值的序列，以及还接收第二传感器信号并将此第二传感器信号转换为近似于第二传感器信号的第二传感器信号采样序列，即在不同的(例如)时间等距的采样时间点处以例如恒定的采样率从第二传感器信号获得的数字采样值的序列，例如以使得第二传感器信号采样序列近似于至少一个想要的分量(即，受至少一个测量变量影响的第二传感器信号的频谱信号分量)。另外，本发明的测量系统的发射器电子设备适于通过数字自适应滤波器根据第一传感器信号采样序列查明想要的信号滤波器系数集(即滤波器系数的集合)，以及通过想要的信号滤波器系数集形成想要的信号滤波器(即用于对第二传感器信号采样序列进行滤波的数字滤波器)的z传递函数，即以使得想要的信号滤波器的z传递函数由想要的信号滤波器系数集确定。此外，本发明的测量系统的发射器电子设备还适于通过想要的信号滤波器以及通过第二传感器信号采样序列来产生想要的信号序列，即通过想要的信号滤波器根据第二传感器信号采样序列计算出的数字函数值的序列，以及根据想要的信号序列产生测量值序列，即表示至少一个测量变量并在时间上一个接一个的数字测量值的序列。
此外，本发明还涉及一种也通过本发明的上文所描述的测量系统执行和/或用于设置或启动测量系统的方法，该方法用于测量随时间而可变化的至少一个测量变量，该测量变量例如是沿例如通过管线或在测量换能器的管的内腔内形成的流动路径以预定流动方向流动的流体的流速、体积流量、压力或密度，其中，流动路径具有第一部分、在流动方向上位于第一部分下游的第二部分以及在流动方向上位于第二部分下游的第三部分，并且其中，在第二部分内实施流动障碍物，以用于在流动流体中影响扰动，例如取决于至少一个测量变量和/或充当和/或期望作为取决于至少一个测量变量的可测量效果的扰动，该方法包括：
允许流体沿流动路径流动，以使得流体的体积部分一个接一个地流动，首先流到第一部分，进一步地流到第二部分，并且进一步地流到第三部分，并通过实施在第二部分内的流动障碍物，在流动流体中影响扰动，例如取决于至少一个测量变量和/或充当取决于至少一个测量变量的可测量效果的扰动；
产生至少第一传感器信号，其具有受在第一部分内流动的流体影响的第一频谱；
将第一传感器信号转换为近似于第一传感器信号的第一传感器信号采样序列，即在不同的(例如)时间等距的采样时间点处以例如恒定的采样率从第一传感器信号获得的数字采样值的序列；
产生至少第二传感器信号，该第二传感器信号具有受在第二部分内和/或在第三部分内流动的流体影响的第二频谱，例如是偏离第一频谱和/或包含至少一个想要的分量(即关于至少一个信号参数受至少一个测量变量或扰动影响的频谱信号分量)的第二频谱；
将第二传感器信号转换为近似于第二传感器信号的第二传感器信号采样序列，即在不同的(例如)时间等距的采样时间点处以例如恒定的采样率从第二传感器信号获得的数字采样值的序列，例如以使得第二传感器信号采样序列近似于至少一个想要的分量(即，受至少一个测量变量影响的第二传感器信号的频谱信号分量)；
使用第一传感器信号采样序列和数字自适应滤波器(例如线性预测滤波器(LPE——线性预测滤波器))根据第一传感器信号采样序列查明至少一个想要的信号滤波器系数集，即N个滤波器系数(例如至少五(N≥5)个滤波器系数)和/或至少部分彼此不同的滤波器系数的集合；
使用想要的信号滤波器系数集形成想要的信号滤波器(即用于对第二传感器信号采样序列进行滤波的数字滤波器(例如具有有限脉冲响应的数字滤波器))的z传递函数，以使得通过想要的信号滤波器系数集确定想要的信号滤波器的z传递函数；
使用第二传感器信号采样序列和想要的信号滤波器产生想要的信号序列，即通过想要的信号滤波器根据第二传感器信号采样序列计算出的数字函数值的序列；以及
根据想要的信号序列产生测量值序列，即表示至少一个测量变量并在时间上一个接一个的数字测量值的序列。
在本发明的测量系统的第一实施例中，发射器电子设备适于通过LMS算法和/或通过RMS算法来查明想要的信号滤波器系数集W的滤波器系数wk。
此外，在本发明的测量系统的第二实施例中，规定了发射器电子设备具有存储器，例如非易失性存储器，其适于至少存储想要的信号滤波器系数集的滤波器系数。
在本发明的测量系统的第三实施例中，发射器电子设备还适于例如递归地计算横向滤波器系数集，即确定数字自适应滤波器的横向滤波器的z传递函数的滤波器系数的集合。
在本发明的测量系统的第四实施例中，发射器电子设备适于根据横向滤波器的横向滤波器系数集查明想要的信号滤波器的想要的信号滤波器系数集，尤其是将横向滤波器系数集并入想要的信号滤波器系数集中。
此外，在本发明的测量系统的第五实施例中，规定了数字自适应滤波器适于(例如通过数字横向滤波器)根据第一传感器信号采样序列生成估计信号序列，即根据第一传感器信号采样序列计算出的数字函数值的序列，例如以使得估计信号序列至少有时等于或至少近似等于第一传感器信号采样序列，或具有来自第一传感器信号采样序列的最小二乘残差最小值。
在本发明的测量系统的第六实施例中，发射器电子设备适于基于想要的信号序列来查明想要的分量的频率。
此外，在本发明的测量系统的第七实施例中，规定了发射器电子设备适于基于例如根据想要的信号序列获得的想要的分量的频率来查明流体的流速和/或体积流量。
此外，在本发明的测量系统的第八实施例中，规定了第二部分或由此形成的流动障碍物适于增加流过(和/或流经)的流体的流速，和/或适于减小在流过(和/或流经)的流体中占主导的静压，和/或沿通过第一、第二和第三部分形成的测量路径提供取决于体积流量的压差。
此外，在本发明的测量系统的第九实施例中，规定了第二部分或由此形成的流动障碍物适于，例如以在流动障碍物下游流动的流体中形成卡门涡街的方式，在流过的流体中引起涡旋。
此外，在本发明的测量系统的第十实施例中，规定了流动障碍物通过隔膜(例如标准隔膜)形成。
此外，在本发明的测量系统的第十一实施例中，规定了流动障碍物通过阻流体(例如棱柱形地形成的阻流体)形成。
此外，在本发明的测量系统的第十二实施例中，规定了流动障碍物通过喷嘴(例如超临界喷嘴)形成。
此外，在本发明的测量系统的第十三实施例中，规定了第一传感器设施通过压力传感器(例如仅定位于第一部分中的压力传感器，例如电容性压力传感器)形成。
此外，在本发明的测量系统的第十四实施例中，规定了第二传感器设施通过至少部分地定位于第三部分中的压力传感器(例如电容性压力传感器)形成。
此外，在本发明的测量系统的第十五实施例中，规定了第一传感器设施通过麦克风(例如仅定位于第一部分中的麦克风，例如电容性和/或电感性麦克风，例如动态麦克风、压电麦克风或高频电容器麦克风)形成。
此外，在本发明的测量系统的第十六实施例中，规定了第二传感器设施通过至少部分地定位于第三部分处的麦克风(例如电容性和/或电感性麦克风，例如动态麦克风、压电麦克风或高频电容器麦克风)形成。
此外，在本发明的测量系统的第十七实施例中，规定了第二传感器设施通过凸入第三部分中的传感器桨片形成。
此外，在本发明的测量系统的第十八实施例中，规定了第一传感器设施通过两个超声换能器形成，此两个超声换能器在每一情况下例如仅定位于第一部分处。
此外，在本发明的测量系统的第十九实施例中，规定了第二传感器设施通过至少部分地定位于第三部分处的两个超声换能器形成。
此外，在本发明的测量系统的第二十实施例中，规定了第二部分具有阻流体，例如棱柱形地形成的阻流体。
此外，在本发明的测量系统的第二十一实施例中，规定了第二部分具有隔膜，例如标准隔膜。
此外，在本发明的测量系统的第二十二实施例中，规定了至少第二部分通过振动测量换能器(例如包括两个或更多个管和/或线分支和/或线接头的振动测量换能器)形成。
此外，在本发明的测量系统的第二十三实施例中，规定了第一部分与第三部分之间的最小距离总计大于管设施的最小口径的3倍。
此外，在本发明的测量系统的第二十四实施例中，规定了第一部分与第三部分之间的最小距离总计小于管设施的最大口径的10倍。
此外，在本发明的测量系统的第二十五实施例中，规定了发射器电子设备既与第一传感器设施以及还与第二传感器设施电连接。
此外，在本发明的方法的第一实施例中，规定了想要的信号滤波器系数集的滤波器系数wk通过LMS算法(最小均方算法)和/或通过RMS算法(递归最小二乘算法)查明。
此外，在本发明的方法的第二实施例中，规定了想要的信号滤波器系数集或由此形成的想要的信号滤波器包含五个或更多个(N≥5)(例如大于10(N≥10)个)滤波器系数。
此外，在本发明的方法的第三实施例中，规定了第一传感器信号采样序列的采样率和第二传感器信号采样序列的采样率同样大。
此外，在本发明的方法的第四实施例中，规定了数字自适应滤波器包括横向滤波器，即具有由横向滤波器系数集(即M个滤波器系数的集合)确定的z传递函数的数字滤波器，例如具有有限脉冲响应的数字滤波器。进一步发展本发明的方法的该实施例，此方法另外包括：根据横向滤波器的横向滤波器系数集例如以想要的信号滤波器系数集包含横向滤波器系数集中的所有滤波器系数的方式查明想要的信号滤波器的想要的信号滤波器系数集，和/或使用横向滤波器以及第一传感器信号采样序列来产生估计的第一信号序列，即通过数字横向滤波器根据第一传感器信号采样序列计算出的数字函数值的序列。横向滤波器系数集可以例如以第一传感器信号采样序列的估计信号序列近似于或预测(即等于或至少近似等于)第一传感器信号采样序列和/或具有来自第一传感器信号采样序列的最小二乘残差最小值(BLUP-最佳线性无偏预测)的方式来查明。另外，当在给定情况下、还仅当预定采样或时间、间隔的估计信号序列等于或至少近似等于第一传感器信号采样序列(例如具有来自第一传感器信号采样序列的最小二乘残差最小值(BLUP-最佳线性无偏预测))时，可以根据横向滤波器的横向滤波器系数集查明想要的信号滤波器的想要的信号滤波器系数集。
此外，在本发明的方法的第五实施例中，规定了数字自适应滤波器包括横向滤波器，即具有由横向滤波器系数集(即M个滤波器系数的集合)确定的z传递函数的数字滤波器，例如具有有限脉冲响应的数字滤波器，且想要的信号滤波器系数集例如也以横向滤波器系数集中的每个滤波器系数都用作想要的信号滤波器系数集的滤波器系数的方式包含横向滤波器系数集中的所有滤波器系数，和/或想要的信号滤波器系数集或由此形成的想要的信号滤波器包含与零不同的滤波器系数，例如还有负和/或预定滤波器系数，横向滤波器系数集或由此形成的横向滤波器不包含该滤波器系数。
此外，在本发明的方法的第六实施例中，规定了数字自适应滤波器包括横向滤波器，即具有由横向滤波器系数集(即M个滤波器系数的集合)确定的z传递函数的数字滤波器，例如具有有限脉冲响应的数字滤波器，且横向滤波器系数集W1或由此形成的横向滤波器包含五个或更多个(例如还大于10个)滤波器系数。
此外，在本发明的方法的第七实施例中，规定了数字自适应滤波器包括横向滤波器，即具有由横向滤波器系数集(即M个滤波器系数的集合)确定的z传递函数的数字滤波器，例如具有有限脉冲响应的数字滤波器，且横向滤波器系数集中的滤波器系数通过LMS算法(最小均方算法)和/或通过RMS算法(递归最小二乘算法)查明。
此外，在本发明的方法的第八实施例中，规定了第二传感器信号包含至少一个想要的分量，即关于至少一个信号参数受至少一个测量变量影响的频谱信号分量，该信号参数例如是振幅、频率或相位角。此外，进一步发展本发明的方法的该实施例，规定了第二传感器信号采样序列还包含或近似于至少一个想要的分量，例如想要的信号序列还包含或近似于至少想要的分量。
此外，在本发明的方法的第九实施例中，规定了想要的信号滤波器系数集W中的滤波器系数wk中的至少两个彼此不同；和/或
此外，在本发明的方法的第十实施例中，规定了影响在流经第二部分的流体中的扰动包括增加在第二部分内流动的流体的流速。
此外，在本发明的方法的第十一实施例中，规定了影响在流经第二部分的流体中的扰动包括减小在第二部分内流动的流体中占主导的静压。
此外，在本发明的方法的第十二实施例中，规定了影响在流经第二部分的流体中的扰动包括提供取决于体积流量在沿流动路径流动的流体内的压力梯度。
此外，在本发明的方法的第十三实施例中，规定了影响在流经第二部分的流体中的扰动包括在第二部分内流动的流体中引起涡旋，例如在流动障碍物下游流动的流体中形成卡门涡街。
此外，在本发明的方法的第十四实施例中，规定了第一传感器设施通过定位于第一部分处的压力传感器形成。
此外，在本发明的方法的第十五实施例中，规定了第二传感器设施通过定位于第二和/或第三部分处的压力传感器形成。
此外，在本发明的方法的第十六实施例中，规定了第二传感器设施通过凸入第三部分中的传感器桨片形成。
此外，在本发明的方法的第十七实施例中，规定了第一传感器设施通过定位于第一部分处的至少一个声音换能器(尤其是超声换能器)形成。
此外，在本发明的方法的第十八实施例中，规定了第二传感器设施通过定位于第二和/或第三部分处的至少一个声音换能器(尤其是超声换能器)形成。
此外，在本发明的方法的第十九实施例中，规定了第二部分具有阻流体。
此外，在本发明的方法的第二十实施例中，规定了第二部分具有隔膜，尤其是标准隔膜。
此外，在本发明的方法的第二十一实施例中，规定了第二部分通过振动测量换能器的管设施(尤其是包括两个或更多个管和/或线分支和/或线接头的管设施)形成。
在本发明的方法的第一进一步发展中，此方法另外包括：通过想要的信号滤波器系数集，替换(例如还递归和/或循环替换)首先确定想要的信号滤波器的z传递函数的想要的信号滤波器系数集，其例如还较早地根据第一传感器信号采样序列加以查明和/或不同于想要的信号滤波器系数集。通过想要的信号滤波器系数集替换首先确定想要的信号滤波器的z传递函数的想要的信号滤波器系数集可以例如也以交换速率周期性地加以重复，例如也以交换速率低于第一传感器信号采样序列的采样率和/或低于第二传感器信号采样序列的采样率fs2的方式加以重复。
在本发明的方法的第二进一步发展中，此方法另外包括：使用第一传感器设施(例如至少部分地布置在第一部分处和/或至少部分地布置在第一部分内的第一传感器设施)来产生第一传感器信号，以及使用第二传感器设施(例如至少部分地布置在第三部分处和/或至少部分地布置在第三部分内和/或与第一传感器设施相同地实施的第二传感器设施)来产生第二传感器信号。
此外，在本发明的方法的第三进一步发展中，规定了数字自适应滤波器包括横向滤波器，即具有由横向滤波器系数集(即M个滤波器系数的集合)确定的z传递函数的数字滤波器，例如具有有限脉冲响应的数字滤波器。进一步发展本发明的方法的该实施例，此方法另外包括：根据横向滤波器的横向滤波器系数集例如以想要的信号滤波器系数集包含横向滤波器系数集中的所有滤波器系数的方式查明想要的信号滤波器的想要的信号滤波器系数集，和/或使用横向滤波器以及第一传感器信号采样序列来产生估计信号序列，即通过数字横向滤波器根据第一传感器信号采样序列计算出的数字函数值的序列，并且方法还包括产生估计误差序列，即表示在每一情况下第一传感器信号采样序列的采样值与估计信号序列的近似于采样值的函数值之间的偏差(例如在每一情况下第一传感器信号采样序列的采样值与表示估计信号序列的近似于采样值的函数值的数字函数值之间的差)的数字函数值的序列。为了根据第一传感器信号采样序列产生估计误差序列，可以使用由数字横向滤波器的z传递函数确定(因此确定横向滤波器系数)的估计误差函数。
本发明的基本思想是，记录在传感器设施被定位于测量系统中的入口端上的情况下可能从外部(即从测量系统外)进入流动流体的首先、直接、还相同地、大部分地与仅在其下游生成的可测量效果隔离的扰动，并且将这些扰动转换为包含外部扰动的对应的第一传感器信号，以便此后通过自适应滤波器对第一传感器信号进行信号分析，并且作为信号分析的结果，以针对第二传感器信号适合地调谐想要的信号滤波器，然后该第二传感器信号既包含扰动以及又包含可测量效果。本发明的优点在于，信号分析“即时地”(即直接地)递送适合于当前扰动的滤波器系数的集合，其中，滤波器系数已经表示第一传感器信号的最主要的频谱信号分量，或在足以进一步进行测量的测量中实际上与包含在其中的扰动的离散频谱功率密度(SPD)对应。因此，可以省略在基于经典傅立叶变换的信号分析的情况下补充需要的信号分析的结果的复杂转换。本发明的另一优点还在于，可以递归地进行自适应滤波器的更新，从而对外部扰动进行分析。因此，还可以连续地查明滤波器系数的新的集合以及还通过由自适应滤波器导出的滤波器系数的新的集合进一步适配想要的信号滤波器的实际需求两者。
现在将基于附图的诸图中所示出的实施例的示例更详细地解释本发明以及其有利的实施例。在所有图中均以相同的附图标记提供了相同或作用相同或功能相同的特征；当需要简明或该简明以其他方式显得合乎情理时，在后续图中省略在先前的图中已经示出的附图标记。此外，其它有利的实施例或进一步发展(尤其还有本发明的首先仅单独解释的方面的组合)由附图的诸图和/或由权利要求本身引起。
附图说明
图1、2、3示出本发明的测量系统的实施例的示例；
图4示意性示出尤其通过根据图1、2、3的测量系统可执行的测量和评估方法；
图5a、5b以不同的局部横截面图示出适合于形成本发明的测量系统的管设施的第一变形；
图6a、6b以不同的局部横截面图示出适合于形成本发明的测量系统的管设施的第二变形；
图7a、7b以不同的局部横截面图示出适合于形成本发明的测量系统的管设施的第三变形；
图8示出适合于形成本发明的测量系统的管设施的第四变形；以及
图9a、9b示意性地示出本发明的方法或其实施例的流程图。
具体实施方式
在图1、2、3、4、5a、b、6a、b、7a、b和8中示意性地示出用于测量至少一个测量变量x(在给定情况下，还测量可随时间而变化的测量变量x)的测量系统或对应方法(图4)的实施例的示例，该测量变量尤其是压力、压差、温度、密度、诸如例如沿流动路径以预定流动方向流动的流体FL的流速和/或体积流量的流动参数。流动路径可以例如通过管线或通过产品由原料或起始材料通过应用化学、物理或生物过程制成的填充工厂、储罐场、化工厂和/或工厂的部件、供热网络、涡轮机的循环系统或例如天然气或沼气厂或气体供应网络的部件来实施。因此，流体FL可以是例如油、水性液体、蒸气，或例如还可以是从蒸气管线中排出的冷凝物，或例如还可以是氢气、氮气、氧气或氦气、甲烷、二氧化碳、空气、光气，或在给定情况下还可以是压缩天然气或沼气。
本发明的测量系统包括具有内腔100*的至少一个管设施100(例如，可插入上文所提及的管线的管路中或实施为该管线的部件的管设施)，通过该管设施以及还在图1、2、3、4、5a、b、6a、b、7a、b和8中所示出，形成了上文所描述的流动路径的第一部分100-1、位于第一部分100-1下游的流动方向上的流动路径的第二部分100-2以及位于第二部分100-2下游的流动方向上的流动路径的第三部分100-3。另外，管设施100包括围绕内腔100*的管壁110，例如是金属和/或整体式管壁110，以及布置在流动路径的第二部分100-2中的管设施内的流动障碍物120(例如固定地连接到面向内腔100*的管壁的内部的流动障碍物120和/或整体式流动障碍物120)，以影响在流动流体中(测量系统内部)的扰动d；这还尤其以扰动d取决于至少一个测量变量x(d＝f{x})或可以帮助取决于至少一个测量变量的可测量效果的方式进行。管设施100可以具有单个管或多个管，其以并联和/或串联连接方式引导流体。管壁110和流动障碍物120可以例如由相同的材料制成，例如在给定情况下，由不锈钢或镍基合金制成。可替代地或补充地，管壁110和流动障碍物120也可以例如是同一种材料的部件，例如铸造或烧结的整体式成型件。以此方式，管壁可以以有利的方式不具有通常难以生产和/或测试的接合点，或不具有在管壁的内部上的不希望的或干扰的焊接接缝。
在本发明的另一实施例中，部分100-2和其中实施的流动障碍物120适于增加流经和/或流过的流体的流速和/或减少在流体内占主导的静压和/或沿通过部分100-1、100-2、100-3形成的测量路径提供取决于体积流量的压差和/或取决于流速的压力波动。例如，部分100-2或由此形成的流动障碍物120也可以适于以在流动障碍物120下游流动的流体中形成卡门涡街的方式在流过的流体中引起涡流。因此，以及还在图5a、b、6a、b、7a、b和8中示意性地示出流动障碍物120也可以尤其通过隔膜(图6a、6b)(例如标准隔膜)、通过例如超临界喷嘴、通过圆锥体(图7a、7b)和/或例如棱柱形地形成的阻流体(图5a、5b)形成。在本发明的另一实施例中，至少部分100-2通过振动测量换能器形成，该振动测量换能器包括例如两个或更多个管和/或线分支和/或线接头。然而，测量换能器也可以是例如科里奥利质量流量测量装置或振动密度测量装置(图8)的部件。此外，在本发明的另一实施例中，部分如此实施且布置使得尤其为了能够适当地形成用于测量的上文所提及的扰动d，部分100-1与部分100-3之间的最小距离总计大于管设施的最小口径的3倍，和/或使得例如为了能够尽可能紧凑地形成测量系统，部分100-1与部分100-3之间的最小距离总计小于管设施的最大口径的10倍。
如图1、2、3、4、5a、b、6a、b、7a、b和8中示意性地示出，在每一情况下或从附图的组合中可以明显看出，此外，本发明的测量系统包括入口侧的第一传感器设施210(其适于产生至少一个(例如)电气或光学的第一传感器信号s1，该第一传感器信号具有受在部分100-1内流动的流体影响的第一频谱)以及出口侧的第二传感器设施220(例如，具有与传感器设施210相同的类型或构造的传感器设施220)，该第二传感器设施适于产生至少一个(例如)电气或光学或传感器信号s1相同类型的第二传感器信号s2，该第二传感器信号具有受在部分100-3内流动的流体影响的第二频谱，该第二频谱尤其与上文所描述的传感器信号s1的第一频谱不同；这尤其以传感器信号s2或其频谱包含至少一个想要的分量sW(例如不包含在传感器信号s1中的想要的分量sW)(即关于至少一个信号参数(例如振幅、频率或相位角)受至少一个测量变量x或上文所描述的扰动d影响的频谱信号分量)的方式进行。传感器信号s1、s2中的每一个可以具有例如与测量变量x对应的(交流)电压和/或与测量变量x对应的(交流)电流。例如，在上文所描述的情况下，其中，所引起的扰动d是卡门涡街，传感器信号的这种频谱信号分量可以充当想要的分量sW，其信号频率与从通过阻流体实施的流动障碍物120形成涡旋的卡门涡街的瞬时脱落率对应。
如图1、2、3、4、5a、b、6a、b、7a、b和8中示意性地示出，传感器设施210可以至少部分地直接布置在部分100-1处和/或至少部分地布置在部分100-1内和/或传感器设施220可以至少部分地直接布置在部分100-3处和/或至少部分地布置在部分100-3内。传感器设施210可以例如通过常规的第一物理至电气的换能器元件形成，在给定情况下，该常规的第一物理至电气的换能器元件也仅位于部分100-1处，并且传感器设施220可以例如通过常规的第二物理至电气的换能器元件形成，在给定情况下，该常规的第二物理至电气的换能器元件仅位于部分100-3处。在每一情况下，充当传感器设施210和/或传感器设施220的物理至电气的换能器元件可以是例如电容性压力传感器，在给定情况下，是电容性和/或电感性麦克风，例如也可以是动态麦克风、压电麦克风且甚至可以是高频电容麦克风，和/或彼此径向相对地定位在管设施上的一对超声换能器。至少对于上文提到的情况，例如通过棱柱形的阻流体形成流动障碍物120，和/或通过流动障碍物120在流动流体中形成卡门型涡街，例如突入部分100-3中的传感器桨片也可以充当传感器设施220的物理至电气的换能器元件。
此外，尤其如从图1、2、3、4中可以明显看出，测量系统包括发射器电子设备20，例如包含在工业级的坚固的在给定情况下还耐压或防爆和/或至少抵抗外部密封的喷水的保护壳体200中和/或例如通过至少一个微处理器(μC)形成的发射器电子设备20。发射器电子设备20电连接到传感器设施210、220，或在测量系统的操作期间至少与传感器设施210、220通信。诸如在图1和3中示意性地示出或从它们的组合中可以直接地明显看出，至少两个传感器信号s1、s2可以例如通过对应连接线馈送到发射器电子设备20。上文所提及的保护壳体200可以例如由金属(例如不锈钢或铝)制成，和/或通过铸造方法(诸如例如熔模铸造或压力铸造方法(HPDC))产生；然而，该保护壳体也可以例如通过以喷射模塑方法产生的塑料铸件形成。以及还如图1和3中所示出，测量系统也可以例如实施为呈紧凑构造的(例如由制造商)预制的测量系统，因此也实施为独立的紧凑的测量装置，以使得保护壳体200与布置于其中的发射器电子设备20一起直接定位于管设施上，在给定的情况下还很接近于传感器设施210、220定位，并且例如通过颈形连接喷嘴300与管设施牢固地(在给定情况下，还可拆卸地)连接。据此，用作例如可插入管线的管道中从而最终形成管线的区部的测量系统可以是预制的涡流测量装置或例如也可以是预制的压差流动测量装置。因此，测量系统例如至少关于其机械构造也可以与上文所提及的JP-A 0682281、US-A 2017/0328750、US-A 2011/0247423、US-A 2007/0084298、WO-A 95/08758、WO-A 00/34744、WO-A 2008/061551、WO-A2009/158605、WO-A 2013/180843、WO-A 2018/016984或德国专利申请DE102017012067.6和DE102017012066.8的测量系统对应。然而，可替代地，保护壳体200例如也可以远离管设施并且可以通过对应的线缆与管设施和所附的传感器设施连接。
此外，发射器电子设备20适于接收传感器信号s1、s2中的每一个并对其进行处理，例如以在给定情况下也实时地和/或以现场总线可传递数字值(即在每一情况下包封在对应的现场总线电报中并表示至少一个测量变量x的数字值)的形式生成测量值XM。通过发射器电子设备20生成的测量值XM可以例如在现场显示和/或传输(经由电线，例如符合DINIEC 60381-1经由连接的现场总线和/或无线地经由无线电，例如符合IEEE 802.15.1或IEEE 802.15.4)到电子数据处理系统，例如可编程逻辑控制器(PLC)和/或过程控制站。为了显示测量系统内部产生的测量值和/或在给定情况下显示测量系统内部生成的系统状态消息，诸如例如故障消息或现场警报，测量系统可以具有例如显示和交互元件HMI(诸如例如放置在保护壳体200中对应地设置在其中的窗玻璃后面的LCD、OFED或TFT显示器)以及与发射器电子设备20通信的对应的输入小键盘和/或触摸屏。在给定情况下，显示和交互元件HMI也可以是便携式的，且甚至可以实施(诸如图3中所示出)为发射器电子设备20的部件。此外，以有利的方式，例如还可以如此设计可远程参数化的发射器电子设备20以使得在测量系统的操作期间，该发射器电子设备可以经由数据传输系统(例如现场总线系统)和/或无线地经由无线电交换测量和/或其它操作数据，诸如例如流动流体的当前参数测量值、特定于测量系统的系统诊断值和/或用于控制测量系统以及上级电子数据处理系统(例如可编程逻辑控制器(PLC)、个人计算机和/或工作站)的设置值。此外，可以如此设计发射器电子设备20以使得其可以例如还经由前述现场总线系统从外部能量供应进行供应。然而，可替代地或补充地，化学储能器也可以例如以放置在保护壳体200内或适当地对接在保护壳体200上的分开的供应模块内的一次性电池或可充电电池组的形式用于测量系统的能量供应。特别是对于所提及的情况，其中，测量系统被提供用于联接到现场总线或其它通信装置，此外，例如还可以现场和/或经由通信设备进行(重新)编程的发射器电子设备20可以具有根据相关工业标准中的一个的实施用于数据通信的通信接口COM。通信接口COM可以例如适于将测量和/或操作数据、(因此)表示至少一个测量变量的测量值传递到上文所提及的可编程逻辑控制器或上级过程控制系统和/或接收测量系统的设置数据。此外，发射器电子设备20可以例如具有内部电源电路NRG，该内部电源电路在操作期间经由前述现场总线系统从设置在前述数据处理系统中的外部能量供应馈送。此外，在这种情况下，发射器电子设备20可以例如如此实施以使得其可通过例如被配置成4至20mA电流回路的两线连接2L与外部电子数据处理系统电连接，并经由该外部电子数据处理系统被供电以及能够将测量值传输到数据处理系统；然而，测量系统例如也可以实施为所谓的四导体测量装置，在该情况下，发射器电子设备20的内部电源电路NRG通过第一对线与外部能量供应连接，且发射器电子设备20的上文所提及的内部通信电路COM通过第二对线与外部数据处理电路或外部数据发送系统连接。
为了处理至少两个传感器信号s1、s2，或为了根据传感器信号s1、s2生成测量值XM，此外，诸如还在图3中示意性地示出，发射器电子设备20可以具有测量和评估电路μC，例如通过一个或多个微处理器和/或通过一个或多个数字信号处理器(DSP)和/或通过一个或多个可编程逻辑芯片(FPGA)和/或通过一个或多个特定于客户的编程逻辑芯片(ASIC)形成和/或作为微型计算机安装的测量和评估电路。因此，传感器信号s1、s2中的每一个可以首先在发射器电子设备20中被调节，以例如通过设置在测量和评估电路μC中的信号输入级A/D进行进一步评估并且还相同地在每一情况下形成与传感器设施210和与传感器设施220的接口，即适合地被预先放大并且(尤其是出于确保奈奎斯特采样定理的对应频带限制的目的)其后被滤波。另外，以及还在图3中示意性地示出，测量和评估电路μC可以具有至少一个非易失性存储器EEPROM(例如用于存储控制和操作程序和/或确定测量和评估电路μC的函数的设置值)和/或易失性存储器RAM，该易失性存储器例如用于临时存储通过信号输入级A/D生成和/或整合于在给定情况下所提供的至少一个微处理器中的采样值。另外，还例如用于生成测量值的测量和评估电路μC的评估程序的程序代码也可以持久地存储在非易失性数据存储器EEPROM中，并且在发射器电子设备20启动时加载到易失性数据存储器RAM中。相同地，在操作期间通过发射器电子设备20或其测量和评估电路μC生成的测量值可以加载到易失性存储器RAM和/或非易失性存储器EEPROM中的一个中，并至少暂时保存以供稍后的进一步处理。
此外，如图3和4中所示出，本发明的测量系统的发射器电子设备20还适于既将在给定情况下首先调节的传感器信号s1转换为近似于传感器信号s1的第一传感器信号采样序列sD1，即呈在不同的采样时间点tm＝m·Ts1处以采样率fs1＝1/(tm+1-tm)＝1/Ts1从传感器信号s1获得的数字采样值SD1[m]＝SD1[tm·fs1]的序列的形式的第一传感器信号采样序列sD1，以及还将在给定情况下首先调节的传感器信号s2转换为近似于传感器信号s2的第二传感器信号采样序列sD2，即呈在不同的采样时间点tn＝n·Ts2处以采样率fs2＝1/(tn+1–tn)＝1/Ts2从传感器信号s2获得的数字采样值SD2[n]＝SD2[tn·fs2]的序列的形式的第二传感器信号采样序列sD2；这尤其是以第二传感器信号采样序列sD2近似于至少上文所提及的至少一个想要的分量sW或以可以基于传感器信号采样序列sD2来查明想要的分量sW的至少瞬时频率和/或至少一个瞬时振幅和/或至少一个瞬时相位角的方式进行。针对至少一个给定时间间隔，上文所指示的采样率fs1、fs2以至少在时间间隔期间采样时间点tm、tn在时间上彼此等距间隔开的方式保持恒定。此外，采样率fs1、fs2中的每一个被选择得足够高，以使得至少在操作期间包围可变的想要的分量sW的可能信号频率的频率间隔可重构地包含在传感器信号采样序列sD1、sD2中的每一个中。采样率fs1、fs2可以例如被选择得足够高，以使得它们总计大于传感器信号s2的想要的分量sW的最高信号频率的两倍。此外，可替代地或补充地，采样率fs1还可以如此设置以使得其等于采样率fs2。为了形成采样序列sD1、sD2，可以例如通过时钟信号生成器和设置在测量和评估电路μC中的对应的在给定情况下还可调整的分频器来提供所需的时钟信号，即定义采样率fs1、fs2的时钟信号。然后，通过测量和评估电路μC以基于传感器信号采样序列sD1、sD2查明至少一个测量值或产生对应的测量值序列xM(即在时间上一个接一个的数字测量值XM的序列、因此表示至少一个测量变量并且在时间上一个接一个的数字测量值XM)的方式进一步评估传感器信号采样序列sD1、sD2；这例如以基于想要的分量sW的频率查明沿流动路径流动的流体FL的流速和/或体积流量(例如对于上文所描述的情况，其中，通过流动障碍物120，在其下游流动的流体FL中产生卡门涡街)并且以(对应地)想要的分量sW的频率与在流动障碍物120上脱落的涡旋的脱落率对应并且因此与关联于此的压力波动对应的方式进行。可替代地或补充地，例如，基于传感器信号采样序列sD1、sD2，还可以查明部分100-1与部分100-3之间的上文所提及的压差，并基于该情况，可以计算出流体FL的流速和/或体积流量。
如已经提及，有时甚至在部分100-1的上游，因此，甚至在到达传感器设施210之前，例如在测量系统外部，流动流体FL可能会经历外部扰动，该外部扰动会随时间而变化，或无法直接预测，如此外部扰动会影响传感器信号s1(例如其频谱)以及还与上文所描述的(内部)扰动d一起影响传感器信号s2，例如其频谱。因此，传感器信号s2除了想要的分量之外还可以具有许多其它信号分量，这些信号分量例如与想要的分量只有小的频率距离和/或明显更大的振幅。可以通过泵或阀门在流动流体中引起的压力脉动或(然而)例如还通过管线的振动来造成这种扰动。
尽管如此，为了能够滤波以从传感器信号s2中尽可能快地、还相同地、尽可能精准地收集传感器信号s2中所包含的想要的分量sW，图4示出了在发射器电子设备20中实现(例如，在其测量和评估电路μC中实现)的数字自适应滤波器LPE，即用于对传感器信号采样序列sD1进行(数字)滤波的数字滤波器。众所周知，数字自适应滤波器是一种特殊的信号处理滤波器，其性质是能够在操作期间自动改变其z传递函数，即通过内部执行的控制算法进行控制，使得施加在输入上的采样序列通过关于其直通区或表征其的中心频率可调整的横向滤波器(例如具有有限脉冲响应的滤波器(有限脉冲响应滤波器))进行处理，且在该情况下通过对滤波器系数进行数值重新计算来改变横向滤波器的直通区或传递函数，直到通过横向滤波器生成的输出序列与期望的目标序列至少近似或足够精确地一致为止。
因此，测量系统的发射器电子设备20进一步适于通过上文所描述的数字自适应滤波器LPE以根据传感器信号采样序列sD1首先查明想要的信号滤波器系数集W，即具有例如多个N的不少于五(N≥5)个滤波器系数wk，并且，诸如图4和9a中示意性地示出的N个滤波器系数wk的集合，其后通过想要的信号滤波器系数集W以形成传递函数，例如想要的信号滤波器FIR-N，即用于对传感器信号采样序列sD2进行(数字)滤波的数字滤波器的z传递函数以使得想要的信号滤波器FIR-N的上文所提及的z传递函数(因此)直通区或想要的信号滤波器FIR-N的中心频率由想要的信号滤波器系数集W确定。在这种情况下，可以如此选择想要的信号滤波器系数集W的滤波器系数wk，以使得想要的信号滤波器系数集W中的至少两个(例如多个或所有)滤波器系数wk彼此不同，例如具有不同的大小和/或不同的符号。想要的信号滤波器FIR-N可以是例如具有有限脉冲响应的数字滤波器。
此外，发射器电子设备20另外还适于通过想要的信号滤波器FIR-N以及通过传感器信号采样序列sD2产生想要的信号序列即通过想要的信号滤波器FIR根据传感器信号采样序列sD2计算出的数字函数值的序列；这根据另一实施例至少有时以(以及还在图9a中所指示)想要的信号序列至少包含或近似于想要的分量的方式进行。此外，发射器电子设备20另外还适于例如根据上文所描述的想要的信号序列例如基于想要的信号序列递归地产生充当测量值序列xM的数字测量值XM的序列，以查明想要的分量sW的上文所提及的频率，例如以便基于诸如已经提及的想要的分量的如此获得的频率来计算流动流体FL的当前流速和/或体积流量。可替代地或补充地，此外，发射器电子设备20或其测量和评估电路μC例如还可以适于基于根据想要的分量sW的想要的信号序列递归地查明的信号频率递归地计算流动流体FL的流速和/或体积流量，或例如基于根据上文所描述的想要的信号序列和传感器信号采样序列sD1递归地计算流动流体FL的压差和/或体积流量。另外，针对查明测量值XM或测量值序列xM的产生，测量和评估电路μC或由此形成的发射器电子设备20也可以适于首先又再次例如通过在想要的信号滤波器FIR-N之后或整合在其中的附加数字信号滤波器FIR-N*对想要的信号序列进行滤波或仍进一步平滑。信号滤波器FIR-N*可以是例如配置为低通、高通和/或带通滤波器的FIR滤波器，其在给定情况下还具有适于和/或可更新用于想要的分量的直通区或具有适于和/或可更新用于想要的分量的中心频率。
通常可以例如通过以下方式来表达通过对应地施加到利用采样率Ts2生成的传感器信号采样序列sD2的想要的信号滤波器FIR-N的想要的信号滤波器系数集W形成的z传递函数
诸如已经指示，想要的信号滤波器系数集W或由此形成的想要的信号滤波器FIR-N可以包含例如五个或更多个(N≥5)(甚至大于10个(N>10))滤波器系数wk。对于上文所描述的情况，其中，发射器电子设备20或其测量和评估电路μC具有尤其非易失性的存储器EEPROM，另外，想要的信号滤波器系数集W的滤波器系数wk例如也可以例如持久地存储在存储器EEPROM中。此外，例如出于提高计算速度的目的，测量和评估电路μC或由此形成的发射器电子设备20可以具有第一信号或微处理器，用于查明想要的信号滤波器系数集W，因此用于执行自适应滤波器LPE；以及第二信号或微处理器，用于处理传感器信号采样序列sD2以形成想要的信号序列因此用于执行想要的信号滤波器FIR-N。
在另一实施例中，此外，由此规定了，此外，发射器电子设备20适于例如有时还以可预定的或预定的交换速率递归地和/或循环地用想要的信号滤波器系数集W替换想要的信号滤波器系数集W*，该想要的信号滤波器系数集W*首先确定想要的信号滤波器FIR-N的上文所提及的z传递函数并且例如同样较早地根据传感器信号采样序列sD1加以查明和/或区分想要的信号滤波器系数集W；例如，这还使得发射器电子设备20定期完全重新计算想要的信号滤波器系数集W并且其后定期地根据上文所提及的交换速率或例如仅在需要时用新的想要的信号滤波器系数集W自动地替换当前的也相同待替换的想要的信号滤波器系数集W*，例如这是因为当前想要的信号滤波器系数W*和新的想要的信号滤波器系数集W彼此之间的差异超过预定的测量公差。用想要的信号滤波器系数集W以交换速率替换首先确定想要的信号滤波器FIR-N的z传递函数的想要的信号滤波器系数集W*可以例如以交换速率低于传感器信号采样序列sD1的采样率fs1和/或低于传感器信号采样序列sD2的采样率fs2的方式周期性地重复。
在本发明的另一实施例中，数字自适应滤波器LPE是现成的，或发射器电子设备20适于根据传感器信号采样序列sD1首先生成估计信号序列即根据传感器信号采样序列sD1通过自适应滤波器LPE计算出的数字函数值的序列；这尤其以估计信号序列至少有时等于或至少近似等于传感器信号采样序列sD1或具有来自传感器信号采样序列sD1的最小二乘残差最小值(BLUP-最佳线性无偏预测)的目标或方式进行。此外，为此目的，发射器电子设备20可以适于通过LMS算法(最小均方算法)和/或通过RMS算法(递归最小二乘算法)来查明想要的信号滤波器系数集W的滤波器系数wk。
因此，此外，在另一实施例中，规定了，上文所提及的数字自适应滤波器LPE(以及还在图9b中所指示)包括横向滤波器FIR-A—此处对应地施加至传感器信号采样序列sD1—即呈具有由横向滤波器系数集W1(即M个滤波器系数w1k[n]的集合)确定的z传递函数的数字滤波器的形式的横向滤波器FIR-A。横向滤波器FIR-A可以是例如具有有限脉冲响应的数字滤波器(FIR滤波器)。因此，通过横向滤波器系数集W1形成的横向滤波器FIR-A的z传递函数通常可以(即施加至利用采样率Ts1生成的传感器信号采样序列sD1)例如通过以下方式来表达：
对于上文所描述的情况，其中，发射器电子设备20或其测量和评估电路μC具有尤其非易失性的存储器EEPROM，另外，横向滤波器系数集W1中的滤波器系数w1k例如也可以(在给定情况下还与想要的信号滤波器系数集W的滤波器系数wk一起)例如持久地存储在存储器EEPROM中。此外，另外，发射器电子设备20或其测量和评估电路μC可以递归地提供或适于通过数值重新计算M个滤波器系数w1k[n]来改变传递函数(例如横向滤波器FIR-A的z传递函数)、因此直通区或表征其的横向滤波器FIR-A的中心频率，使得在横向滤波器的输出上提供上文所提及的估计信号序列并且估计信号序列因此至少近似地或足够精确地与此处充当要达成的目标序列的传感器信号采样序列sD1一致。因此，在本发明的另一实施例中，规定了，例如发射器电子设备20适于通过横向滤波器FIR-A以及传感器信号采样序列sD1产生估计信号序列作为通过数字横向滤波器FIR-A根据传感器信号采样序列sD1计算出的数字函数值的序列；这例如根据以下公式与横向滤波器FIR-A的上文所描述的z传递函数(公式2)一致：
横向滤波器系数集W1中的滤波器系数w1k的查明可以(诸如已经指示)例如以估计信号序列尽可能地近似于或预测传感器信号采样序列sD1或尤其因此等于或至少近似等于传感器信号采样序列sD1或具有来自传感器信号采样序列sD1的最小二乘残差最小值(BLUP-最佳线性无偏预测)的方式进行。为此目的，根据本发明的另一实施例，通过发射器电子设备20或其中实现的数字自适应滤波器LPE(以及还在图9b中示意性地示出)，查明估计误差序列errD(即数字函数值的序列)，每个数字函数值在相应的采样时间点tm处或瞬时示出传感器信号采样序列sD1的特定采样值SD1[m]与估计信号序列的近似于采样值SD1[m]的函数值之间的偏差；这例如以在每一情况下递归地形成数字函数值(该数字函数值示出传感器信号采样序列sD1的采样值SD1[m]与估计信号序列的在每一情况下的相关函数值之间的对应差)的方式进行。基于数字横向滤波器FIR-A的上文所描述的z传递函数例如可以根据以下公式形成对应地用于根据传感器信号采样序列sD1产生估计误差序列errD的估计误差函数E*(z)：
并且根据传感器信号采样序列sD1计算出的估计误差序列errD的数字函数值ErrD[m]可以对应于以下函数：
此外，如已经提及，横向滤波器系数集W1或由此形成的估计误差函数E*(z)中的滤波器系数w1k例如在每一情况下可以例如以函数值ErrD[m]至少近似为零的方式通过在发射器电子设备20或其测量和评估电路μC中执行的LMS和/或RMS算法来查明。诸如已经在图9a和9b中指示和示出，其后可以在至少针对预定采样—或时间、间隔—例如大于M或M·Ts1—的估计信号序列等于或至少近似等于传感器信号采样序列sD1或具有来自传感器信号采样序列sD1的最小二乘残差最小值(BLUP-最佳线性无偏预测)的情况下或在针对对应长时间估计误差函数E*(z)近似为零的情况下，根据横向滤波器FIR-A的横向滤波器系数集W1例如通过仅直接地使用它们来查明想要的信号滤波器FIR-N的想要的信号滤波器系数集W。在本发明的另一实施例中，因此规定了，想要的信号滤波器系数集W包含横向滤波器系数集W1中的所有M个滤波器系数w1k；这也尤其以横向滤波器系数集W1中的每个滤波器系数w1k都被并入作为想要的信号滤波器系数集W的滤波器系数wk(w1k→wk)或对于横向滤波器系数集W1中的每个滤波器系数w1k而言w1k＝wk的方式进行。因此，与想要的信号滤波器系数集W相同的横向滤波器系数集W1和与想要的信号滤波器FIR-N相同的横向滤波器FIR-A可以包含五个或更多个(例如也大于10(M>10)个)滤波器系数w1k。特别是对于上文所描述的情况，其中，根据本发明的另一实施例，基于想要的信号序列递归地查明想要的分量sW的上文所提及的频率，另外，规定了，想要的信号滤波器系数集W或由此形成的想要的信号滤波器FIR-N至少有时包含不同于零的至少一个滤波器系数w10，例如负和/或预定滤波器系数w10，横向滤波器系数集W1和由此形成的横向滤波器FIR-A不包含该滤波器系数。滤波器系数w10可以例如总计为-1(w10＝-1)，因此，使得因此出于实践目的，通过自传感器信号采样序列sD2减去适合地与采样时间点tn同步的传感器信号s1的传感器信号估计序列(或对应的合成传感器信号采样序列)来形成想要的信号序列可替代地或补充地，想要的信号滤波器系数集W和横向滤波器系数集W1或由此形成的信号滤波器(FIR-N、FIR-A)有时至少可以相等，例如以便基于想要的信号序列以及还有传感器信号采样序列sD1和/或估计信号序列，查明在部分100-1中流动的流体与在部分100-3中流动的流体之间的上文所提及的取决于体积流量的压差。

Claims (78)

1.一种测量系统，用于测量沿流动路径以预定流动方向流动的流体(FL)的随时间(x)而可变化的至少一个测量变量，所述测量系统包括：
-管设施(100)，
--具有形成以下部分的内腔：所述流动路径的第一部分(100-1)、在流动方向上位于所述第一部分的下游的流动路径的第二部分(100-2)以及在流动方向上位于所述第二部分的下游的流动路径的第三部分(100-3)，
--具有围绕所述内腔(100*)的管壁(110)，以及
-具有布置在所述流动路径的第二部分中所述管设施内的流动障碍物(120)，以影响在流动流体中的扰动(d)；
-第一传感器设施(210)，其适于产生至少第一传感器信号(s1)，所述第一传感器信号具有受在所述第一部分内流动的流体的影响的第一频谱；
-第二传感器设施(220)，其适于产生至少第二传感器信号(s2)，所述第二传感器信号具有受在所述第三部分内流动的流体影响的第二频谱—偏离所述第一频谱和/或包含至少一个想要的分量的第二频谱，所述想要的分量即关于至少一个信号参数受所述至少一个测量变量(x)影响的频谱信号分量；以及
-发射器电子设备(20)；
-其中，所述发射器电子设备(20)被适配以，
--既接收所述第一传感器信号(s1)，又将此第一传感器信号转换为近似于所述第一传感器信号(s1)的第一传感器信号采样序列(sD1)，即在不同的时间等距的采样时间点tn＝n·Ts1处以恒定的采样率fs1＝1/(tm+1-tm)＝1/Ts1从所述第一传感器信号(s1)获得的数字采样值SD1[m]＝SD1[tm·fs1]的序列，
--以及还接收所述第二传感器信号(s2)并将此第二传感器信号转换为近似于所述传感器信号(s2)的第二传感器信号采样序列(sD2)，即在不同的时间等距的采样时间点tn＝n·Ts2处以恒定的采样率fs2＝1/(tn+1–tn)＝1/Ts2从所述第二传感器信号(s2)获得的数字采样值SD2[n]＝SD2[tn·fs2]的序列，使得所述第二传感器信号采样序列(sD2)近似于至少一个想要的分量，即，受所述至少一个测量变量(x)影响的第二传感器信号(s2)的频谱信号分量；
-其中，所述发射器电子设备被适配以，
--通过数字自适应滤波器(LPE)从所述第一传感器信号采样序列(sD1)查明想要的信号滤波器系数集(W)，即N个滤波器系数wk的集合；
--以及通过所述想要的信号滤波器系数集(W)形成想要的信号滤波器(FIR-N)的z传递函数所述想要的信号滤波器(FIR-N)即用于对所述第二传感器信号采样序列(sD2)进行滤波的数字滤波器，以使得通过所述想要的信号滤波器系数集(W)确定所述想要的信号滤波器(FIR-N)的z传递函数以及
-其中，所述发射器电子设备被适配以，
--通过所述想要的信号滤波器(FIR-N)以及通过所述第二传感器信号采样序列(sD2)产生想要的信号序列即通过所述想要的信号滤波器(FIR-N)根据所述第二传感器信号采样序列(sD2)计算出的数字函数值的序列；
--以及根据所述想要的信号序列产生测量值序列(xM)，即表示所述至少一个测量变量并在时间上一个接一个的数字测量值(XM)的序列。
2.根据权利要求1所述的测量系统，其中，所述至少一个测量变量是流速、体积流量、压力、压差或密度。
3.根据权利要求1所述的测量系统，其中，所述管设施(100)可插入管线的管路中和/或实施为管线的部件。
4.根据权利要求1所述的测量系统，其中，所述管壁(110)是金属和/或整体式管壁(110)。
5.根据权利要求1所述的测量系统，其中，所述流动障碍物(120)随在所述流动路径的所述第二部分中的所述管设施固定地连接到面向所述内腔(100*)的所述管壁的内部。
6.根据权利要求1所述的测量系统，其中，所述流动流体中的所述扰动(d)是取决于所述至少一个测量变量和/或充当取决于所述至少一个测量变量的可测量效果的扰动(d)。
7.根据权利要求1所述的测量系统，其中，所述第一传感器设施(210)至少部分地布置在所述第一部分处和/或至少部分地布置在所述第一部分内。
8.根据权利要求1所述的测量系统，其中，所述第二传感器设施(220)至少部分地布置在所述第三部分处和/或至少部分地布置在所述第三部分内和/或与所述第一传感器设施相同地实施。
9.根据权利要求1所述的测量系统，其中，所述发射器电子设备(20)是通过至少一个微处理器(μC)形成的发射器电子设备(20)。
10.根据权利要求1所述的测量系统，其中，N≥5。
11.根据权利要求1所述的测量系统，其中，
12.根据权利要求1所述的测量系统，其中，发射器电子设备适于通过LMS算法(最小均方算法)和/或通过RMS算法(递归最小二乘算法)来查明所述想要的信号滤波器系数集W的滤波器系数wk。
13.根据权利要求1至12中一项所述的测量系统，其中，所述发射器电子设备具有存储器(EEPROM)，所述存储器适于存储至少所述想要的信号滤波器系数集W的滤波器系数wk。
14.根据权利要求13所述的测量系统，其中，所述存储器(EEPROM)是非易失性存储器(EEPROM)，所述非易失性存储器适于持久地存储至少所述想要的信号滤波器系数集W的滤波器系数wk。
15.根据权利要求1至12中一项所述的测量系统，其中，所述发射器电子设备适于递归地计算横向滤波器系数集(W1)，即确定所述数字自适应滤波器(LPE)的横向滤波器(FIR-A)的z传递函数的M个滤波器系数w1k←w1k[n]的集合。
16.根据权利要求15所述的测量系统，其中，或
17.根据权利要求15所述的测量系统，其中，所述发射器电子设备适于根据所述横向滤波器(FIR-A)的横向滤波器系数集(W1)查明所述想要的信号滤波器(FIR-N)的想要的信号滤波器系数集(W)。
18.根据权利要求17所述的测量系统，其中，所述发射器电子设备适于将所述横向滤波器系数集(W1)合并到所述想要的信号滤波器系数集(W)中。
19.根据权利要求1至12中一项所述的测量系统，其中，所述数字自适应滤波器(LPE)适于根据所述第一传感器信号采样序列(sD1)通过数字横向滤波器(FIR-A)生成估计信号序列即，根据所述第一传感器信号采样序列(sD1)计算出的数字函数值的序列，使得所述估计信号序列至少有时等于或至少近似等于所述传感器信号采样序列(sD1)或具有来自所述传感器信号采样序列(sD1)的最小二乘方残差最小值，即BLUP-最佳线性无偏预测。
20.根据权利要求19所述的测量系统，其中，
21.根据权利要求1至12中一项所述的测量系统，其中，所述发射器电子设备适于基于所述想要的信号序列来查明所述想要的分量的频率。
22.根据权利要求1至12中一项所述的测量系统，其中，所述发射器电子设备适于基于根据所述想要的信号序列获得的想要的分量的频率来查明所述流体(FL)的流速和/或体积流量。
23.根据权利要求1至12中一项所述的测量系统，其中，所述第二部分或由此形成的流动障碍物适于增加流过和/或流经的流体的流速，和/或适于减小在流过和/或流经的流体中占主导的静压，和/或沿通过所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分形成的测量路径提供取决于体积流量的压差。
24.根据权利要求1至12中一项所述的测量系统，其中，所述第二部分或由此形成的流动障碍物适于以在所述流动障碍物下游流动的流体中形成卡门涡街的方式在流过的流体中引起涡旋。
25.根据权利要求1至12中一项所述的测量系统，其中，所述流动障碍物通过隔膜形成。
26.根据权利要求25所述的测量系统，其中，所述隔膜是标准隔膜。
27.根据权利要求1至12中一项所述的测量系统，其中，所述流动障碍物通过阻流体形成。
28.根据权利要求27所述的测量系统，其中，所述阻流体是棱柱形地形成的阻流体。
29.根据权利要求1至12中一项所述的测量系统，其中，所述流动障碍物通过喷嘴形成。
30.根据权利要求29所述的测量系统，其中，所述喷嘴是超临界喷嘴。
31.根据权利要求1至12中一项所述的测量系统，
-其中，所述第一传感器设施通过压力传感器形成，所述压力传感器定位于所述第一部分处；和/或
-其中，所述第二传感器设施通过压力传感器形成，所述压力传感器至少部分地定位于所述第三部分处；和/或
-其中，所述第一传感器设施通过定位于所述第一部分处的麦克风形成；和/或
-其中，所述第二传感器设施通过至少部分地定位于所述第三部分处的麦克风形成；和/或
-其中，所述第二传感器设施通过凸入所述第三部分中的传感器桨片形成；和/或
-其中，所述第一传感器设施通过在每一情况下定位于所述第一部分处的两个超声换能器形成；和/或
-其中，所述第二传感器设施通过在每一情况下至少部分地定位于所述第三部分处的两个超声换能器形成；和/或
-其中，所述发射器电子设备既与所述第一传感器设施(210)并且还与所述第二传感器设施(220)电连接；和/或
-其中，所述第二部分具有阻流体；和/或
-其中，所述第二部分具有隔膜；和/或
-其中，至少所述第二部分通过振动测量换能器形成；和/或
-其中，所述第一部分与所述第三部分之间的最小距离总计大于所述管设施的最小口径的3倍；和/或
-其中，所述第一部分与所述第三部分之间的最小距离总计小于所述管设施的最大口径的10倍。
32.根据权利要求31所述的测量系统，其中，所述压力传感器是电容性压力传感器。
33.根据权利要求31所述的测量系统，其中，所述压力传感器仅定位于所述第一部分处。
34.根据权利要求31所述的测量系统，其中，所述麦克风仅定位于所述第一部分处。
35.根据权利要求31所述的测量系统，其中，所述麦克风是电容性和/或电感性麦克风。
36.根据权利要求31所述的测量系统，其中，所述麦克风是动态麦克风、压电麦克风或高频电容器麦克风。
37.根据权利要求31所述的测量系统，其中，所述两个超声换能器仅定位于所述第一部分处。
38.根据权利要求31所述的测量系统，其中，所述阻流体是棱柱形地形成的阻流体。
39.根据权利要求31所述的测量系统，其中，所述隔膜是标准隔膜。
40.根据权利要求31所述的测量系统，其中，所述振动测量换能器是包括两个或更多个管和/或线分支和/或线接头。
41.一种用于测量沿流动路径以预定流动方向流动的流体(FL)的随时间而可变化的至少一个测量变量(x)的方法，其中，所述流动路径具有第一部分、在流动方向上位于所述第一部分下游的第二部分以及在流动方向上位于所述第二部分下游的第三部分，并且其中，在所述第二部分内实施流动障碍物，以影响在流动流体中的扰动(d)，所述方法包括：
-允许流体沿所述流动路径流动，以使得所述流体的体积部分一个接一个地流动，首先流到所述第一部分，进一步地流到所述第二部分，并且进一步地流到所述第三部分，并通过实施在所述第二部分内的流动障碍物，在所述流动流体(FL→FL*)中产生扰动(d)；
-产生至少第一传感器信号(s1)，其具有受在所述第一部分内流动的流体影响的第一频谱；
-将所述第一传感器信号(s1)转换为近似于所述第一传感器信号(s1)的第一传感器信号采样序列(sD1)，即在不同的时间等距的采样时间点tm＝m·Ts1处以恒定的采样率fs1＝1/(tm+1-tm)＝1/Ts1从所述第一传感器信号(s1)获得的数字采样值SD1[m]＝SD1[tm·fs1]的序列；
-产生至少第二传感器信号(s2)，所述第二传感器信号具有受在所述第二部分内和/或在所述第三部分内流动的流体影响的第二频谱—偏离所述第一频谱和/或包含至少一个想要的分量的第二频谱，所述至少一个想要的分量即关于至少一个信号参数受所述至少一个测量变量(x)或所述扰动(d)影响的频谱信号分量；
-将所述第二传感器信号(s2)转换为近似于所述第二传感器信号(s2)的第二传感器信号采样序列(sD2)，即在不同的时间等距的采样时间点tn＝n·Ts2处以恒定的采样率fs2＝1/(tn+1–tn)＝1/Ts2从所述第二传感器信号(s2)获得的数字采样值SD2[n-]＝SD2[tn·fs2]的序列，使得所述第二传感器信号采样序列(sD2)近似于至少一个想要的分量，即，受所述至少一个测量变量(x)影响的第二传感器信号(s2)的频谱信号分量；
-使用所述第一传感器信号采样序列(sD1)和数字自适应滤波器(LPE)根据所述第一传感器信号采样序列(sD1)查明至少一个想要的信号滤波器系数集(W)，即N个滤波器系数wk和/或至少部分彼此不同的滤波器系数wk的集合；
-使用所述想要的信号滤波器系数集(W)形成想要的信号滤波器(FIR-N)的z传递函数所述想要的信号滤波器(FIR-N)即用于对所述第二传感器信号采样序列(sD2)进行滤波的数字滤波器，以使得通过所述想要的信号滤波器系数集(W)确定所述想要的信号滤波器(FIR-N)的z传递函数
-使用所述第二传感器信号采样序列(sD2)和所述想要的信号滤波器(FIR-N)产生想要的信号序列即通过所述想要的信号滤波器(FIR-N)根据所述第二传感器信号采样序列(sD2)计算出的数字函数值的序列；以及
-根据所述想要的信号序列产生测量值序列(xM)，即表示所述至少一个测量变量并在时间上一个接一个的数字测量值(XM)的序列。
42.根据权利要求41所述的方法，其中，所述至少一个测量变量(x)是流速、体积流量、压力或密度。
43.根据权利要求41所述的方法，其中，所述流动路径是通过管线或在测量换能器的管的内腔内形成的。
44.根据权利要求41所述的方法，其中，所述扰动(d)是取决于所述至少一个测量变量和/或充当取决于所述至少一个测量变量(x)的可测量效果的扰动(d)。
45.根据权利要求41所述的方法，其中，所述数字自适应滤波器(LPE)是线性预测滤波器。
46.根据权利要求41所述的方法，其中，所述N个滤波器系数wk是至少五个滤波器系数wk，N≥5。
47.根据权利要求41所述的方法，其中，
48.根据权利要求41至47中一项所述的方法，
-其中，所述想要的信号滤波器系数集(W)的滤波器系数wk通过LMS算法(最小均方算法)和/或通过RMS算法(递归最小二乘算法)加以查明；和/或
其中，所述想要的信号滤波器系数集W的滤波器系数wk的至少两个彼此不同；和/或
-其中，所述想要的信号滤波器系数集(W)或由此形成的想要的信号滤波器(FIR-N)包含五个或更多个滤波器系数wk，N≥5；和/或
-其中，所述第一传感器信号采样序列(sD1)的采样率和所述第二传感器信号采样序列(sD2)的采样率同样大。
49.根据权利要求48所述的方法，其中，所述想要的信号滤波器系数集(W)或由此形成的想要的信号滤波器(FIR-N)包含大于10个滤波器系数wk，N>10。
50.根据权利要求41至47中一项所述的方法，还包括：通过所述想要的信号滤波器系数集(W)，替换首先确定所述想要的信号滤波器(FIR-N)的z传递函数的想要的信号滤波器系数集(W*)，其是较早地根据所述第一传感器信号采样序列(sD1)加以查明和/或不同于所述想要的信号滤波器系数集(W)。
51.根据权利要求50所述的方法，其中，所述替换是递归和/或循环替换。
52.根据权利要求50所述的方法，其中，通过所述想要的信号滤波器系数集(W)，替换，首先确定所述想要的信号滤波器(FIR-N)的z传递函数的想要的信号滤波器系数集(W*)以交换速率周期性地以所述交换速率低于所述第一传感器信号采样序列(sD1)的采样率和/或低于所述第二传感器信号采样序列(sD2)的采样率的方式加以重复。
53.根据权利要求41至47中一项所述的方法，其中，所述数字自适应滤波器(LPE)包括横向滤波器(FIR-A)，即具有由横向滤波器系数集(W1)确定的z传递函数的数字滤波器，所述横向滤波器系数集(W1)即M个滤波器系数w1k←w1k[m]的集合。
54.根据权利要求41至47中一项所述的方法，其中，或
55.根据权利要求53所述的方法，还包括：根据所述横向滤波器(FIR-A)的横向滤波器系数集(W1)查明所述想要的信号滤波器(FIR-N)的想要的信号滤波器系数集(W)，使得所述想要的信号滤波器系数集(W)包含所述横向滤波器系数集(W1)中的M个滤波器系数w1k。
56.根据权利要求53所述的方法，还包括：使用所述横向滤波器(FIR-A)以及所述第一传感器信号采样序列(sD1)来产生估计信号序列即通过所述数字横向滤波器(FIR-A)根据所述第一传感器信号采样序列(s1D)的计算出的数字函数值的序列。
57.根据权利要求56所述的方法，其中
58.根据权利要求56所述的方法，还包括：
-根据确定所述数字横向滤波器(FIR-A)的z传递函数的滤波器系数w1k←w1k[n]来查明所述横向滤波器系数集(W1)，以使得所述第一传感器信号采样序列(sD1)的估计信号序列近似于或预测、等于或至少近似等于所述第一传感器信号采样序列(sD1)、具有来自所述第一传感器信号采样序列(sD1)的最小二乘残差最小值，即BLUP-最佳线性无偏预测；和/或
-当预定采样或时间、间隔的估计信号序列等于或至少近似等于所述第一传感器信号采样序列(sD1)、具有来自所述第一传感器信号采样序列(sD1)的最小二乘残差最小值，即-BLUP-最佳线性无偏预测时，根据所述横向滤波器(FIR-A)的横向滤波器系数集(W1)查明所述想要的信号滤波器(FIR-N)的想要的信号滤波器系数集(W)。
59.根据权利要求56至58中一项所述的方法，还包括：产生估计误差序列(errD)，即在每一情况下所述第一传感器信号采样序列(sD1)的采样值SD1[m]与所述数字函数值的表示所述估计信号序列且近似于采样值SD1[m]的函数值之间的偏差的序列。
60.根据权利要求59所述的方法，其中所述偏差是所述第一传感器信号采样序列(sD1)的采样值SD1[m]与数字函数值的表示所述估计信号序列的函数值之间的差。
61.根据权利要求59所述的方法，还包括：使用由所述数字横向滤波器(FIR-A)的z传递函数确定的估计误差函数因此使用所述横向滤波器系数集(W1)，以用于根据所述第一传感器信号采样序列(sD1)产生所述估计误差序列(errD)，使得根据所述第一传感器信号采样序列(uD1)计算出的数字函数值ErrD[m]与所述函数的估计误差序列(errD)对应。
62.根据权利要求53所述的方法，
-其中，所述想要的信号滤波器系数集(W)包含所述横向滤波器系数集(W1)中的所有M个滤波器系数w1k，使得所述横向滤波器系数集(W1)中的每个滤波器系数w1k都用作所述想要的信号滤波器系数集(W)中的滤波器系数wk(w1k→wk)和/或对于所述横向滤波器系数集(W1)中的每个滤波器系数w1k，w1k＝wk；和/或
-其中，所述想要的信号滤波器系数集W或由此形成的想要的信号滤波器(FIR-N)包含所述横向滤波器系数集W1或由此形成的横向滤波器(FIR-A)不包含的与零不同的滤波器系数w10；和/或
--其中，所述横向滤波器系数集W1或由此形成的横向滤波器(FIR-A)包含五个或更多个滤波器系数w1k；和/或
其中，所述横向滤波器系数集W1中的滤波器系数w1k通过LMS算法(最小均方算法)和/或通过RMS算法(递归最小二乘算法)加以查明。
63.根据权利要求62所述的方法，其中所述滤波器系数w10是负和/或预定滤波器系数，w10＝-1。
64.根据权利要求62所述的方法，其中，所述横向滤波器系数集W1或由此形成的横向滤波器(FIR-A)包含大于10个滤波器系数w1k，M＞10。
65.根据权利要求41至47中一项所述的方法，其中，所述第二传感器信号(s2)包含至少一个想要的分量(sW)，即关于至少一个信号参数受所述至少一个测量变量(x)影响的频谱信号分量。
66.根据权利要求65所述的方法，其中，所述至少一个信号参数是振幅、频率或相位角。
67.根据权利要求65所述的方法，其中，所述第二传感器信号采样序列(sD2)包含或近似于所述至少一个想要的分量。
68.根据权利要求67所述的方法，其中，所述想要的信号序列包含或近似于至少所述想要的分量。
69.根据权利要求41至47中一项所述的方法，还包括：
-使用第一传感器设施来产生所述第一传感器信号(s1)；以及
-使用第二传感器设施来产生所述第二传感器信号(s2)。
70.根据权利要求69所述的方法，其中，所述第一传感器设施至少部分地布置在所述第一部分处和/或至少部分地布置在所述第一部分内。
71.根据权利要求69所述的方法，其中，所述第二传感器设施至少部分地布置在所述第三部分处和/或至少部分地布置在所述第三部分内和/或与所述第一传感器设施相同地实施。
72.根据权利要求41至47中一项所述的方法，其中，影响在流经所述第二部分的流体中的扰动包括：
-增加在所述第二部分内流动的流体的流速；和/或
-减小在所述第二部分内流动的流体中占主导的静压；和/或
-提供在沿所述流动路径流动的流体内的取决于体积流量的压力梯度；和/或
-在所述第二部分内流动的流体中引起涡旋，在所述流动障碍物的下游流动的流体中形成卡门涡街。
73.根据权利要求41至47中一项所述的方法，
-其中，所述第一传感器设施通过定位于所述第一部分处的压力传感器形成；和/或
-其中，所述第二传感器设施通过定位于所述第二部分和/或所述第三部分处的压力传感器形成；和/或
-其中，所述第二传感器设施通过凸入所述第三部分中的传感器桨片形成；和/或
-其中，所述第一传感器设施通过定位于所述第一部分处的至少一个声音换能器形成；和/或
-其中，所述第二传感器设施通过定位于所述第二部分和/或所述第三部分上的至少一个声音换能器形成；和/或
-其中，所述第二部分具有阻流体；和/或
-其中，所述第二部分具有隔膜；和/或
-其中，所述第二部分通过振动测量换能器的管设施形成。
74.根据权利要求73所述的方法，其中，所述至少一个声音换能器是超声换能器。
75.根据权利要求73所述的方法，其中，所述隔膜是标准隔膜。
76.根据权利要求73所述的方法，其中，所述管设施是包括两个或更多个管和/或线分支和/或线接头的管设施。
77.根据权利要求41至47中一项所述的方法，其通过根据权利要求1至40中一项所述的测量系统来执行和/或被执行以用于设置和/或启动根据权利要求1至40中一项所述的测量系统。
78.根据权利要求1至40中一项所述的测量系统，其适于执行根据权利要求41至77中一项所述的方法。
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