DE102004023600A1 - Flowing medium`s flow rate and density determining sensor has tube with inlet and outlet openings and connected with supporting component that is used as oscillator, where vibrations of tube are coupled at vibrations of oscillator - Google Patents

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Abstract

Flow rate and density determining sensor has a linear measuring tube (2) that has an inlet opening and an outlet opening at its ends (2A, 2B) and connected with a supporting component (3), where the component is used as an oscillator. Vibrations of the tube are coupled at the vibrations of the oscillator. The supporting component has its center of gravity at an outer side of a longitudinal axis of the tube. An independent claim is also included for a method for operating the above sensor.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sensor zur Bestimmung von Massendurchfluss und Dichte strömender Medien sowie ein Verfahren zur Betätigung des Sensors gemäß der Patentansprüche 1 und 7.The The invention relates to a sensor for determining mass flow and density flowing Media and a method for actuating the sensor according to claims 1 and 7th

Ein solcher Sensor wird dazu genutzt, den Massendurchfluss und die Dichte eines Mediums zu bestimmen, das durch eine Rohrleitung strömt.One such sensor is used to measure mass flow and density of a medium flowing through a pipeline.

Aus der EP 0 849 568 B1 ist ein Sensor bekannt, der mit einem geraden Messrohr ausgerüstet ist. Dieses Messrohr wird so in eine Rohrleitung eingefügt, dass es von dem Medium in gleicher Weise wie die Rohrleitung durchströmt werden kann. Auf dem Messrohr ist mittig eine Auslegermasse in Form einer Scheibe installiert. Die Scheibe ist mit einer Bohrung versehen, durch die das Messrohr gesteckt ist. Im Bereich der Einlassöffnung und der Auslassöffnung des Messrohres ist ein Bauelement mit dem Messrohr verbunden. Das Messrohr ist von dem Bauelement hüllenartig umgeben. Das Bauelement ist als Rohr oder als geschlossener Rahmen ausgebildet. Es ist so gestaltet, dass seine Schwerlinie in Längsrichtung im Abstand parallel zu der Längsachse des Messrohres verläuft oder aber mit dieser zusammenfällt. Ferner kann das Bauelement so ausgebildet sein, dass seine Längsachse mit der Längsachse des Messrohres zusammenfällt. Bei dem Bauelement wird der Verlauf seiner Längsachse bzw. seiner Schwerlinie in Längsrichtung in Bezug auf die Längsachse des Messrohres von der Auslegermasse mitbestimmt. Das Bauelement hat unter anderem die Aufgabe, eine Gegenmasse zu der Masse des Auslegers zu erzeugen, um die von der Auslegermasse erzeugte Unwucht zu kompensieren. Die Maßnahmen, die erforderlich sind, um das Bauelement so auszugestalten, dass es eine Gegenmasse und zu der Auslegermasse bildet, sind sehr aufwendig. Der Sensor ist ferner mit einer Erregeranordnung für das Messrohr versehen, die zwischen den beiden Enden des Messrohres installiert ist. Sie wird beispielsweise durch einen Dauermagneten, der an dem Messrohr befestigt ist, und einer Spulenanordnung, die gegenüberliegend auf der Innenfläche des Bauelements installiert ist, gebildet. Mit Hilfe dieser Erregeranordnung kann das Messrohr zu Biegeschwingungen angeregt werden, deren Frequenz gleich der mechanischen Resonanzfrequenz des Messrohres ist. Diese Resonanzfrequenz ist, wie seit langem bekannt, ein Maß für die Dichte des Mediums, das durch die Rohrleitung strömt. Beidseitig von der Mitte des Messrohres ist jeweils eine Messvorrichtung installiert, mit deren Hilfe die Bewegungen ermittelt werden, welche die Enden des Messrohres ausführen.From the EP 0 849 568 B1 a sensor is known which is equipped with a straight measuring tube. This measuring tube is inserted into a pipeline so that it can be flowed through by the medium in the same way as the pipeline. On the measuring tube in the middle of a boom mass is installed in the form of a disc. The disc is provided with a bore through which the measuring tube is inserted. In the area of the inlet opening and the outlet opening of the measuring tube, a component is connected to the measuring tube. The measuring tube is surrounded shell-like by the device. The component is designed as a tube or as a closed frame. It is designed in such a way that its gravity line runs in the longitudinal direction at a distance parallel to the longitudinal axis of the measuring tube or coincides with it. Furthermore, the component can be designed so that its longitudinal axis coincides with the longitudinal axis of the measuring tube. In the case of the component, the profile of its longitudinal axis or its heavy line in the longitudinal direction with respect to the longitudinal axis of the measuring tube is determined by the cantilever mass. One of the objects of the component is to produce a counterweight to the mass of the cantilever in order to compensate for the imbalance generated by the cantilever mass. The measures that are required to design the device so that it forms a counterweight and the boom mass, are very expensive. The sensor is further provided with an excitation arrangement for the measuring tube, which is installed between the two ends of the measuring tube. It is formed, for example, by a permanent magnet attached to the measuring tube and a coil assembly installed oppositely on the inner surface of the component. With the help of this exciter arrangement, the measuring tube can be excited to bending vibrations whose frequency is equal to the mechanical resonance frequency of the measuring tube. This resonance frequency, as has been known for a long time, is a measure of the density of the medium flowing through the pipeline. On both sides of the center of the measuring tube, a measuring device is installed in each case, with the help of which the movements are determined, which carry out the ends of the measuring tube.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sensor der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem auf eine Auslegermasse verzichtet und das Einwirken von Reaktionskräften auf die Aufhängungen des Messrohres unterbunden wird. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren aufzuzeigen, mit dem ein solcher Sensor betrieben werden kann.Of the Invention is based on the object, a sensor of the above to give said type in which waived a boom mass and the application of reaction forces to the suspensions the measuring tube is prevented. Furthermore, it is an object of the invention to show a method with which operated such a sensor can be.

Die Aufgabe, den Sensor betreffend, wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.The Task, concerning the sensor, is characterized by the features of the claim 1 solved.

Die Aufgabe, das Verfahren betreffend, wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 7 gelöst.The Task, concerning the method, is characterized by the features of the claim 7 solved.

Der erfindungsgemäße Sensor ist mit einem einzigen, geraden Messrohr ausgerüstet. Es kann so in eine Rohrleitung eingefügt werden, das ein Medium, das durch die Rohrleitung strömt, ebenfalls störungsfrei durch dieses Messrohr strömen kann. Das Messrohr des Sensors weist keine Auslegermasse auf. Das Auftreten von Reaktionskräften an den Aufhängungen des Messrohres wird dadurch verhindert, dass die Schwingungen des Messrohres an die Schwingungen eines zusätzlichen Oszillators gekoppelt werden. Der zusätzliche Oszillator wird so dimensioniert, dass seine individuelle Resonanzfrequenz den gleichen Wert hat wie die Resonanzfrequenz des Messrohres im nicht gekoppelten Zustand. Als zusätzlicher Oszillator wird ein Trägerelement genutzt, das an die Enden des Messrohres gekoppelt ist, und das Messrohr hüllenartig umgibt. Das Trägerelement ist vorzugsweise als Rohr ausgebildet. Ein geschlossener Rahmen kann jedoch hierfür auch genutzt werden. Als zusätzliche Schwingungen werden die Torsionsbewegungen des Trägerelements genutzt. Das Trägerelement ist zudem so ausgebildet und installiert, dass seine Schwerlinie in Längsrichtung parallel zur Längsachse des Messrohres verläuft, jedoch nicht mit der Längsachse des Mehrohres zusammenfällt. Zudem sind die Drehsteifigkeit und das Trägheitsmoment des Trägerelements so dimensioniert, dass die resultierende Torsionsfrequenz mit der Biegeschwingungsresonanzfrequenz des Messrohres übereinstimmt.Of the inventive sensor is equipped with a single, straight measuring tube. It can be so in a pipeline added This is also a medium that flows through the pipeline trouble-free flow through this measuring tube can. The measuring tube of the sensor has no cantilever mass. The Occurrence of reaction forces on the suspensions of the measuring tube is prevented by the fact that the vibrations of the Measuring tube coupled to the vibrations of an additional oscillator become. The additional Oscillator is dimensioned so that its individual resonant frequency the same value as the resonance frequency of the measuring tube in not coupled state. As additional Oscillator becomes a carrier element used, which is coupled to the ends of the measuring tube, and the Measuring tube sheath-like surrounds. The carrier element is preferably formed as a tube. A closed frame but can do this too be used. As additional Vibrations become the torsional movements of the carrier element used. The carrier element is also so designed and installed that its gravity line longitudinal parallel to the longitudinal axis the measuring tube runs, but not with the longitudinal axis of the multitube coincides. In addition, the torsional rigidity and the moment of inertia of the support element are so dimensioned that the resulting torsional frequency with the bending vibration resonance frequency of Matching tube matches.

An den Enden des Messrohres treten keine Reaktionskräfte auf, wenn die Dichte, die Temperatur und der Druck des Mediums, welches durch das Messrohr des Sensors strömt, solche Werte aufweisen, dass die Resonanzfrequenz des Mehrohres im nicht gekoppelten Zustand gleich der Torsionseigenfrequenz des Trägerelements im nicht gekoppelten Zustand ist. Diese Größe dieser Resonanzfrequenz wird von der Masse des Messrohrs und der Masse des Mediums mitbestimmt. Weichen Dichte, Temperatur und Druck eines Mediums von diesen Werten ab, entspricht auch die Resonanzfrequenz des Messrohrs nicht den geforderten Bedingungen. In diesem Fall muss die Torsionseigenfrequenz des Trägerelements angepasst werden. Durch eine geeignete Dimensionierung des Trägerelements und durch die Wahl des Materials, aus dem es hergestellt wird, kann die Wirkung von Reaktionskräften auf die Aufhängungen des Messrohres ebenfalls verhindert werden. Vorzugsweise werden in diesem Fall die Begrenzungswände des Trägerelements aus einem möglichst leichten Material mit hoher Steifigkeit gefertigt.At the ends of the measuring tube no reaction forces occur when the density, the temperature and the pressure of the medium flowing through the measuring tube of the sensor, have such values that the resonance frequency of the Mehrohres in the non-coupled state equal to the Torsionseigenfrequenz of the support element not coupled state is. This size of this resonant frequency is determined by the mass of the measuring tube and the mass of the medium. If the density, temperature and pressure of a medium deviate from these values, the resonant frequency of the measuring tube does not meet the required conditions. In this In this case, the torsional natural frequency of the carrier element must be adapted. By a suitable dimensioning of the carrier element and by the choice of the material from which it is made, the effect of reaction forces on the suspensions of the measuring tube can also be prevented. Preferably, in this case, the boundary walls of the carrier element are made of the lightest possible material with high rigidity.

Zusätzlich zu den oben genannten Maßnahmen kann das Trägheitsmoment des Trägerelements variabel gehalten werden. Das kann dadurch erreicht werden, dass der Schwerpunkt des Trägerelements mittels einer geeigneten Bewegungsvorrichtung relativ zur Achse des Messrohres bewegt wird. Hierfür werden beispielsweise elektromechanische, elektromagnetische, hydraulische oder pneumatische Stellglieder verwendet. Die Größe der Kräfte, welche auf die Aufhängungen des Messrohres einwirken, kann beispielsweise mit Hilfe von Beschleunigungsaufnehmers erfasst werden. Mit den dabei ermittelten Messwerten lässt sich das Trägheitsmoment des Trägerelements so einstellen, dass die Torsionsresonanzfrequenz des Trägerelements gleich der Biegeresonanzfrequenz des Messrohres ist. Dadurch wird sichergestellt, dass keine Reaktionskräfte mehr auf die Aufhängungen des Messrohres einwirken.In addition to the above measures can the moment of inertia the support element variable being held. This can be achieved by focusing the carrier element by means a suitable moving device relative to the axis of the measuring tube is moved. For this will be For example, electromechanical, electromagnetic, hydraulic or pneumatic actuators used. The size of the forces acting on the suspensions the measuring tube act, for example, by means of accelerometer be recorded. With the measured values determined thereby can be the moment of inertia the carrier element set so that the torsional resonance frequency of the carrier element is equal to the bending resonance frequency of the measuring tube. This will Ensures that no more reaction forces on the suspensions of the measuring tube act.

Der erfindungsgemäße Sensor ist mit einer Erregungsanordnung für das Messrohr ausgerüstet. Diese wird vorzugsweise mittig zwischen den beiden Enden des Messrohres installiert ist. Sie kann beispielsweise aus einem Dauermagneten bestehen, der an dem Messrohr befestigt ist, sowie einer Spulenanordnung, die gegenüber von dem Dauermagneten an der Innenfläche des Trägerelements installiert ist.Of the inventive sensor is equipped with an excitation arrangement for the measuring tube. These is preferably centered between the two ends of the measuring tube is installed. For example, it can be made of a permanent magnet consist, which is attached to the measuring tube, and a coil assembly, the opposite of the permanent magnet is installed on the inner surface of the support member.

Weitere erfinderische Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.Further inventive features are characterized in the dependent claims.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand einer Zeichnung näher erläutert.The The invention will be explained in more detail with reference to a drawing.

Die einzige zur Beschreibung gehörige Figur zeigt einen Sensor 1 mit einem Messrohr 2, einem Trägerelement 3, einer Erregeranordnung 4 und zwei Messvorrichtungen 5. Das Messrohr 2 ist gerade ausgebildet. Am ersten bzw. am zweiten Ende 2A und 2B des Messrohres 2 befindet sich eine Einlassöffnung 2C bzw. eine Auslassöffnung 2D. Das Messrohr 2 ist an jedem der beiden Enden 2A, 2B mit jeweils einem nach außen gerichteten Flansch 2F versehen. Damit ist es möglich, das Messrohr 2 in eine Rohrleitung 100 zu integrieren, durch die ein Medium 101 strömt, dessen Massendurchfluss und dessen Dichte bestimmt werden soll. Die Rohrleitung 100 ist an den beiden Anschlussstücken ebenfalls mit jeweils einem Flansch 100F versehen, der wiederum mit einem der Flansch 2F des Messrohrs 2 verbindbar ist.The only figure belonging to the description shows a sensor 1 with a measuring tube 2 , a support element 3 , an exciter arrangement 4 and two measuring devices 5 , The measuring tube 2 is currently being trained. At the first or the second end 2A and 2 B of the measuring tube 2 there is an inlet opening 2C or an outlet opening 2D , The measuring tube 2 is at each of the two ends 2A . 2 B each with an outwardly directed flange 2F Mistake. This makes it possible for the measuring tube 2 in a pipeline 100 to integrate, through which a medium 101 flows whose mass flow and its density is to be determined. The pipeline 100 is at the two fittings also with a flange 100F provided, in turn, with one of the flange 2F of the measuring tube 2 is connectable.

Das Trägerelement 3 ist bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als Rohr ausgebildet. Falls es die Gegebenheiten erfordern, kann er auch als geschlossener Rahmen (hier nicht dargestellt) ausgebildet werden. Die Abmessungen des Trägerelements 3 sind so gewählt, dass es das Messrohr 2 in einem definierten Abstand hüllenartig umgibt. Das Trägerelement 3 ist mit jedem Ende 3A, 3B ist über jeweils einen Innen flansch 3F an jeweils ein Ende 2A, 2B des Messrohrs 2 gekoppelt. Die Ankopplung geschieht vorzugsweise so, dass der Schwerpunkt des Trägerelements 3 nicht auf der Längsachse des Messrohres 2 liegt. bzw. die Schwerlinie des Trägerelements 3 in Längsrichtung parallel zur Längsachse des Messrohres 3 verläuft, jedoch nicht mit der Längsachse des Mehrohres 2 zusammenfällt. Die Abmessungen des Trägerelements 3 sind so gewählt, dass seine individuelle Resonanzfrequenz den gleichen Wert hat wie die Resonanzfrequenz des Messrohres 2 im nicht gekoppelten Zustand. Durch das Ankoppeln des Trägerelements 3 an das Messrohr 3 wird der Einfluss von Reaktionskräften auf die Enden 2A und 2B des Messrohres 2 unterbunden, da die Schwingungen des Messrohres 2 an die Schwingungen des Trägerelements 3 gekoppelt sind. Das Trägerelement 3 dient hierbei als zusätzlicher Oszillator. Die Torsionsbewegungen des Trägerelements werden dabei als zusätzliche Schwingungen genutzt. Die Drehsteifigkeit und das Trägheitsmoment des Trägerelements 3 sind hierbei so dimensioniert, dass die resultierende Torsionsfrequenz des Trägerelements 3 mit der Biegeschwingungsresonanzfrequenz des Messrohres 2 übereinstimmt.The carrier element 3 is formed in the embodiment shown here as a tube. If required by the circumstances, it can also be designed as a closed frame (not shown here). The dimensions of the carrier element 3 are chosen so that it is the measuring tube 2 surrounds like a shell at a defined distance. The carrier element 3 is with each end 3A . 3B is each an inner flange 3F to one end each 2A . 2 B of the measuring tube 2 coupled. The coupling is preferably done so that the center of gravity of the support element 3 not on the longitudinal axis of the measuring tube 2 lies. or the heavy line of the carrier element 3 in the longitudinal direction parallel to the longitudinal axis of the measuring tube 3 runs, but not with the longitudinal axis of the Mehrohres 2 coincides. The dimensions of the carrier element 3 are chosen so that its individual resonance frequency has the same value as the resonance frequency of the measuring tube 2 in the uncoupled state. By coupling the carrier element 3 to the measuring tube 3 becomes the influence of reaction forces on the ends 2A and 2 B of the measuring tube 2 prevented because the vibrations of the measuring tube 2 to the vibrations of the carrier element 3 are coupled. The carrier element 3 serves as an additional oscillator. The torsional movements of the carrier element are used as additional vibrations. The torsional rigidity and the moment of inertia of the carrier element 3 are dimensioned so that the resulting torsional frequency of the carrier element 3 with the bending vibration resonance frequency of the measuring tube 2 matches.

Auf dem Messrohr 2 ist mittig ein Dauermagnet 4M installiert. Auf der Innenfläche des Trägerelements 3 ist, dem Dauermagneten 4M gegenüberliegend, eine elektromagnetische Spule 4S befestigt. Der Dauermagnet 4M und die elektromagnetische Spule 4S bilden zusammen die Erregeranordnung 4, mit deren Hilfe das Messrohr 2 in Schwingungen versetzt werden kann. Es ist durchaus möglich, auch eine anders ausgebildete Vorrichtung zur Erregung des Messrohres 2 zu verwenden.On the measuring tube 2 is a permanent magnet in the middle 4M Installed. On the inner surface of the support element 3 is, the permanent magnet 4M opposite, an electromagnetic coil 4S attached. The permanent magnet 4M and the electromagnetic coil 4S together form the exciter arrangement 4 , with whose help the measuring tube 2 can be vibrated. It is quite possible, even a differently designed device for excitation of the measuring tube 2 to use.

Mit Hilfe der beiden Messvorrichtungen 5 können die Beschleunigungen ermittelt werden, welche die Enden 2A und 2B des Messrohres 2 unter der Einwirkung von Reaktionskräften erfahren. Jeweils eine dieser Messvorrichtungen 5 wird beispielsweise auf der Innenfläche des Trägerelements 3 in einem geringen Abstand zu jeweils einem der Enden 2A, 2B des Messrohres 2 installiert.With the help of the two measuring devices 5 The accelerations determining the ends can be determined 2A and 2 B of the measuring tube 2 experienced under the influence of reaction forces. In each case one of these measuring devices 5 For example, on the inner surface of the support element 3 at a small distance to each one of the ends 2A . 2 B of the measuring tube 2 Installed.

Reaktionskräfte treten an den Enden des Messrohrs 3 dann nicht auf, wenn die Dichte, die Temperatur und der Druck eines Mediums 101, welches durch das Messrohr 2 des Sensors 1 strömt, definierte Werte aufweisen. Ist das der Fall, dann ist die Resonanz frequenz des Messrohrs 2 im nicht gekoppelten Zustand, welche durch die Masse des Messrohres 2 und die Masse des Mediums mitbestimmt wird, gleich der Torsionseigenfrequenz des Trägerelements 3 im nichtgekoppelten Zustand.Reaction forces occur at the ends of the measuring tube 3 then not on when the density, temperature and pressure of a medium 101 passing through the measuring tube 2 of the sensor 1 flows, having defined values. If this is the case, then the resonance frequency of the measuring tube 2 in the uncoupled state, which by the mass of the measuring tube 2 and the mass of the medium is determined, equal to the torsional natural frequency of the carrier element 3 in the uncoupled state.

Bei einem Medium 101, bei dem die Dichte, die Temperatur und der Druck nicht solche Werte aufweisen, dass die Resonanzfrequenz des Messrohrs 2 den gewünschten Bedingungen genügt, besteht die Möglichkeit, das Trägerelement 3 entsprechend anzupassen. Durch eine geeignete Dimensionierung des Trägerelements 3, und durch die Wahl des Materials, aus dem es hergestellt wird, kann die Wirkung von Kräften auf die Aufhängungen des Messrohres 2 verhindert werden. Vorzugsweise wird dann ein Trägerelement 3 verwendet, bei dem die Begrenzungswände, die mit dem Messrohr 2 gekoppelt sind, aus einem möglichst leichten Material mit hoher Steifigkeit gefertigt sind.For a medium 101 in which the density, the temperature and the pressure do not have such values that the resonance frequency of the measuring tube 2 satisfies the desired conditions, there is the possibility of the support element 3 adjust accordingly. By a suitable dimensioning of the support element 3 , and by choosing the material from which it is made, the effect of forces on the suspensions of the measuring tube 2 be prevented. Preferably then becomes a carrier element 3 used, in which the boundary walls, with the measuring tube 2 are coupled, made of the lightest possible material with high rigidity.

Das Trägheitsmoment des Trägerelements 3 kann zusätzlich zu den oben genannten Maßnahmen variabel gehalten werden. Das wird dadurch erreicht, dass der Schwerpunkt des Trägerelements 3 mittels einer geeigneten Bewegungsvorrichtung (hier nicht dargestellt) relativ zur Längsachse des Messrohres 2 bewegt wird. Hierfür werden beispielsweise elektromechanische, elektromagnetische, hydraulische oder pneumatische Stellglieder (hier nicht dargestellt) verwendet. Mit Hilfe der Messvorrichtungen 5 kann die Größe der Kräfte ermittelt werden, welche auf die Enden des Messrohres einwirken. Mit Hilfe dieser Messwerte lässt sich das Trägheitsmoment des Trägerelements 3 so einstellen, dass die Torsionsresonanzfrequenz des Trägerelements 3 gleich der Biegeresonanzfrequenz des Messrohres 2 ist. Damit wird erreicht, dass keine Reaktionskräfte mehr auf die Aufhängungen des Messrohres 2 einwirken.The moment of inertia of the carrier element 3 can be kept variable in addition to the above measures. This is achieved in that the center of gravity of the support element 3 by means of a suitable movement device (not shown here) relative to the longitudinal axis of the measuring tube 2 is moved. For this example, electromechanical, electromagnetic, hydraulic or pneumatic actuators (not shown here) is used. With the help of measuring devices 5 The size of the forces acting on the ends of the measuring tube can be determined. With the aid of these measured values, the moment of inertia of the carrier element can be determined 3 set so that the torsional resonance frequency of the carrier element 3 equal to the bending resonance frequency of the measuring tube 2 is. This ensures that no reaction forces on the suspensions of the measuring tube 2 act.

Die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf das hier beschriebene Ausführungsbeispiel. Vielmehr umfasst sie alle Variationen der Vorrichtung und des Verfahrens, die dem Kern der Erfindung zugeordnet werden können.The Restricted invention not only on the embodiment described here. Rather, it includes they all variations of the device and the method that the Core of the invention can be assigned.

Claims (14)

Sensor zur Bestimmung des Massendurchflusses und der Dichte eines durch eine Rohrleitung (100) strömenden Mediums (101), mit einem geraden Messrohr (2), das an den Enden (2A, 2B) mit einer Einlassöffnung und eine Auslassöffnung (2C und 2D) versehen, in die Rohrleitung (100) integrierbar, mit einem Trägerelement (3) verbindbar sowie von einer Erregeranordnung (4) in Schwingungen versetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher Oszillator (3) vorgesehen und mit dem Messrohr (2) gekoppelt ist.Sensor for determining the mass flow rate and density of a pipe ( 100 ) flowing medium ( 101 ), with a straight measuring tube ( 2 ), which at the ends ( 2A . 2 B ) with an inlet opening and an outlet opening ( 2C and 2D ), into the pipeline ( 100 ) can be integrated, with a carrier element ( 3 ) and a pathogen arrangement ( 4 ) is oscillatable, characterized in that an additional oscillator ( 3 ) and with the measuring tube ( 2 ) is coupled. Sensor nach Anspruch 1, dass der Oszillator (3) so dimensioniert ist, dass die zugehörige Resonanzfrequenz den gleichen Wert hat wie die Resonanzfrequenz des Messrohres (2) im nicht gekoppelten Zustand.Sensor according to claim 1, characterized in that the oscillator ( 3 ) is dimensioned so that the associated resonant frequency has the same value as the resonant frequency of the measuring tube ( 2 ) in the uncoupled state. Sensor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (3) als zusätzlicher Oszillator vorgesehen ist.Sensor according to one of claims 1 or 2, characterized in that the carrier element ( 3 ) is provided as an additional oscillator. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (3) so ausgebildet und installiert ist, dass sein Schwerpunkt außerhalb der Längsachse des Mehrohres (2) angeordnet ist.Sensor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the carrier element ( 3 ) is designed and installed so that its center of gravity outside the longitudinal axis of the Mehrohres ( 2 ) is arranged. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehsteifigkeit und das Trägheitsmoment des Trägerelements (3) so dimensioniert sind, dass die daraus resultierende Torsionsfrequenz mit der Biegeschwingungsresonanzfrequenz des Messrohres (2) übereinstimmt.Sensor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the torsional stiffness and the moment of inertia of the support element ( 3 ) are dimensioned so that the resulting torsional frequency with the bending oscillation resonance frequency of the measuring tube ( 2 ) matches. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (3) als Rohr oder geschlossener Rahmen ausgebildet ist.Sensor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the carrier element ( 3 ) is designed as a pipe or closed frame. Verfahren zum Betreiben eines Sensors, der zur Bestimmung des Massendurchflusses und der Dichte eines durch eine Rohrleitung (100) strömenden Mediums (101) genutzt wird, mit einem geraden Messrohr (2), das an den Enden (2A, 2B) mit ei ner Einlassöffnung und eine Auslassöffnung (2C und 2D) ersehen, in die Rohrleitung (100) integrierbar, mit einem Trägerelement (3) verbindbar sowie von einer Erregeranordnung (4) in Schwingungen versetzbar ist, insbesondere nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungen des Messrohres (2) an die Schwingungen eines zusätzlichen Oszillators (3) gekoppelt werden.Method of operating a sensor used to determine the mass flow rate and the density of a fluid through a pipeline ( 100 ) flowing medium ( 101 ), with a straight measuring tube ( 2 ), which at the ends ( 2A . 2 B ) with an inlet opening and an outlet opening ( 2C and 2D ), into the pipeline ( 100 ) can be integrated, with a carrier element ( 3 ) and a pathogen arrangement ( 4 ) is vibratable, in particular according to claim 1, characterized in that the vibrations of the measuring tube ( 2 ) to the oscillations of an additional oscillator ( 3 ). Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Oszillator (3) so dimensioniert wird, dass die zugehörige individuelle Resonanzfrequenz den gleichen Wert hat wie die Resonanzfrequenz des Messrohres (3) im nicht gekoppelten Zustand.Method according to claim 7, characterized in that the oscillator ( 3 ) is dimensioned such that the associated individual resonance frequency has the same value as the resonance frequency of the measuring tube ( 3 ) in the uncoupled state. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Oszillator das Trägerelement (3) dient, das Torsionsschwingen relativ zum Messrohr (2) ausführt oder dazu angeregt wird, und dass die Schwingungen des Messrohres (2) an die Schwingungen des Trägerelements (3) gekoppelt werden.Method according to one of claims 7 and 8, characterized in that as an oscillator, the carrier element ( 3 ), the torsional vibration relative to the measuring tube ( 2 ) or is stimulated to it, and that the vibrations of the measuring tube ( 2 ) to the vibrations of the carrier element ( 3 ) coupled become. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehsteifigkeit und das Trägheitsmoment des Trägerelements (3) so dimensioniert werden, dass die daraus resultierende Torsionseigenfrequenz mit der Biegeschwingungsresonanzfrequenz des Messrohres (2) übereinstimmt.Method according to one of claims 7 to 9, characterized in that the torsional stiffness and the moment of inertia of the support element ( 3 ) are dimensioned so that the resulting torsion natural frequency with the bending vibration resonance frequency of the measuring tube ( 2 ) matches. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen des Trägerelements (3) und das für die Herstellung des Trägerelements (3) verwendete Material so gewählt werden, dass die Wirkung von Kräften auf die Aufhängungen des Messrohres (2) verhindert werden.Method according to one of claims 7 to 10, characterized in that the dimensions of the carrier element ( 3 ) and for the production of the support element ( 3 ) are chosen so that the effect of forces on the suspensions of the measuring tube ( 2 ) be prevented. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungswände des Trägerelements (3) aus einem leichten Material mit hoher Steifigkeit gefertigt werden.Method according to one of claims 7 to 11, characterized in that the boundary walls of the carrier element ( 3 ) are made of a lightweight material with high rigidity. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägheitsmoment des Trägerelements (3) variabel gehalten wird, wofür die Schwerlinie des Trägerelements (3) in Längsrichtung mit einer Bewegungsvorrichtung in Form elektromechanischer, elektromagnetischer, hydraulischer oder pneumatischer Stellglieder relativ zur Achse des Messrohres (2) bewegt wird.Method according to one of claims 7 to 12, characterized in that the moment of inertia of the carrier element ( 3 ) is held variable, for which the heavy line of the support element ( 3 ) in the longitudinal direction with a movement device in the form of electromechanical, electromagnetic, hydraulic or pneumatic actuators relative to the axis of the measuring tube ( 2 ) is moved. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einwirkung von Kräften auf die Aufhängungen des Messrohres (2), erfasst und das Trägheitsmoment des Trägerelements (3) in Abhängigkeit hiervon so eingestellt wird, dass die Torsionsresonanzfrequenz des Trägerelements (3) gleich der Biegeresonanzfrequenz des Messrohres (2) entspricht, und das Auftreten von Reaktionskräften an den Enden (2A und 2B) des Messrohres dadurch ausgeschlossen wird.Method according to one of claims 7 to 13, characterized in that the action of forces on the suspensions of the measuring tube ( 2 ), and the moment of inertia of the carrier element ( 3 ) is set in dependence thereon such that the torsional resonance frequency of the carrier element ( 3 ) equal to the bending resonance frequency of the measuring tube ( 2 ) and the occurrence of reaction forces at the ends ( 2A and 2 B ) of the measuring tube is thereby excluded.
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