DE102005042677A1

DE102005042677A1 - Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer

Info

Publication number: DE102005042677A1
Application number: DE102005042677A
Authority: DE
Inventors: Frank Dr. Kassubek; Jörg Dr.rer.nat. Gebhardt; René Dr.rer.nat. Friedrichs; Wolfgang Dipl.-Ing. Waldi; Steffen Dr. KELLER; Kuno Hug
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 2005-08-27
Filing date: 2005-09-08
Publication date: 2007-03-08
Also published as: US7228749B2; US20070044575A1

Abstract

Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer (1), der in eine Rohrleitung einfügbar ist und im Betrieb von einem zu messenden Fluid durchströmt wird, mit einem einzigen, ein Einlassende (7) und ein Auslassende (9) aufweisenden Messrohr (3), mit einer das Messrohr (3) wenigstens in erste Biegeschwingungen versetzenden Erregeranordnung, mit wenigstens zwei Sensoren (15, 17) zur Erfassung der Bewegung des Messrohres (3), bei dem eingangs- und ausgangsseitig wenigstens zwei, im Wesentlichen parallel zum Messrohr (3) frei verlaufende, längserstreckte Verbindungsteile (23, 25), deren Mittelachsen von der Messrohrachse verschoben sind, mit dem Messrohr (3) verbunden sind, und bei dem die Verbindungsteile (23, 25) bei schwingendem Messrohr zweite Biegeschwingungen ausführen, so dass durch Überlagerung der zweiten Biegeschwingungen der Verbindungsteile (23, 25) mit den Schwingungen des Messrohres (3) Biegekräfte und Torsionsmomente an den Einlass- und Auslassenden (7, 9) des Messrohres (3) kompensiert werden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer(CMD) gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein gattungsgemäßer Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer ist im Prinzip bekannt, siehe VDI-Lexikon der Automatisierungstechnik, Hrsg. Elmar Schrüfer, VDI Verlag GmbH Düsseldorf, 1992, S. 94. Ein CMD ist ein Durchflussmesser für fluide Stoffe, insbesondere Flüssigkeiten oder pasteuse Substanzen, bei dem der Messeffekt direkt proportional dem durchgehenden Massenstrom ist.

Ein CMD nutzt die Coriolis-Kraft aus. Das zu messende Medium durchströmt ein einziges, ein Einlassende und ein Auslassende aufweisendes Messrohr, das von einer Erregeranordnung wenigstens in erste Biegeschwingungen versetzt wird. Aufgrund der Rohrschwingung wirkt auf das durchströmende Medium eine Coriolis-Kraft, welche auf die Rohrschwingung rückwirkt und eine Phasenverschiebung der Rohrschwingung zwischen zwei voneinander entfernt liegenden Punkten auf dem Messrohr bewirkt. Diese Phasendifferenz ist proportional zum Massendurchfluss und stellt das eigentliche primäre Messsignal des Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmers dar.

Um die Phasenverschiebung zu erhalten, wird die Rohrschwingung an den beiden o.g. Messorten durch geeignete Sensoren erfasst.

Bezüglich der Form des Messrohres sind schleifenförmige, leicht gebogene und gerade Messrohre bekannt. Ein CMD mit einem einzigen, geraden Messrohr ist besser zu säu bern und zu überprüfen. Bei entsprechendem Einbau ist er selbstentleerend. Sein Druckverlust ist geringer als bei einem gebogenen oder schleifenförmigen Messrohr.

Insbesondere bei gattungsgemäßen Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmern mit einem einzigen geraden Messrohr ist die Coriolis-Kraft jedoch klein im Vergleich mit anderen in dem Messsystem auftretenden Kräften. Daher müssen besondere Maßnahmen getroffen werden, um den Messeffekt von unerwünschten Störeffekten zu trennen. Insbesondere sollte ein Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer schwingungstechnisch von der Umgebung entkoppelt sein.

Ein Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer ist mit seiner Umgebung mechanisch über Flansche verbunden. Über die Flansche kann mechanische Energie mit der Umgebung ausgetauscht werden. Es kann Schwingungsenergie vom Messrohr in die Umgebung ausgekoppelt werden, dort in der angeschlossenen Prozessrohrleitung reflektiert und über die Flansche wieder zurück in das Messrohr eingetragen werden, was zu einem hohen Rauschen des Messsignals führt. Durch unerwünschte Dämpfung an den Flanschen kann es zu Nullpunkt-Drift kommen, d.h., zu einer Phasenverschiebung auch im Fall, dass kein Durchfluss vorliegt.

Bei einem schwingungstechnisch von der Umgebung ideal entkoppelten Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer treten an den Flanschen keine Kräfte oder Momente auf, wenn das Messsystem in seiner Eigenmode schwingt, der sogenannten „balancierten Mode". Es ist seit jeher das Ziel bei der Entwicklung von gattungsgemäßen Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmern, der idealen Entkopplung von der Umgebung möglichst nahe zu kommen.

Im Stand der Technik werden dazu drei typische Ansätze verfolgt (vgl. für eine Übersicht den Artikel „Einrohrtechnik bei Coriolis-Massernessern – eine Standortbestimmung", W. Dahm, atp 42, 7 (2000) S.20):

- fester symmetrischer Einbau:

Durch spezielle Einbauvorschriften soll hier sichergestellt werden, dass der CMD wohldefiniert an die Umgebung koppelt. Die Geräte selbst haben eine große Masse. Nachteile sind erhöhte Einbaukosten, schwere Befestigungen und eine große Empfindlichkeit des Gerätes gegen äußere Einflüsse (z. B. geringe Nullpunktsstabilität).

– Biege-Gegenschwinger:

Die Vibration des Messrohres wird durch Anbringen eines Biege-Gegenschwingers kompensiert. Dieser schwingt gegenphasig zum Messrohr und eliminiert im Idealfall die Oszillationsbewegung des Schwerpunktes. Dann koppeln keine Kräfte am Rand aus. Eine solche Kompensation funktioniert im Allgemeinen nur für eine Dichte des Fluides, bei anderen Dichten stimmen die Massenverhältnisse von Messrohr und Gegenschwinger nicht mehr und die Kopplung an die Umgebung steigt stark an. Dann sinkt auch die Messgenauigkeit.

– Torsionsgegenschwinger:

Anstelle eines Biege-Gegenschwingers wird durch exzentrisches Anbringen von Massen die Biegeeigenschwingung an eine Torsionsschwingung des Rohres gekoppelt. Es wurde vorgeschlagen, dies durch das Anbringen einer Anzahl von Auslegermassen am Messrohr zu erreichen, deren Schwerpunkte in einer gemeinsamen, senkrecht zur Biegeschwingungsebene durch die Längsachse des Messrohres verlaufenden Ebene, jedoch im allgemeinen nicht auf dieser Längsachse liegen. Eine alternative Möglichkeit ist das Anbringen eines steifen exzentrischen Troges, wie in der US 2002/0117010A1 gezeigt. Da beide Schwingungsmoden (die Biege- und die Torsionsschwingungsmode) in ähnlicher Weise von der Fluidmasse beeinflusst werden, zeigt sich, dass man Randkräfte, d.h. Biege- und Torsionskräfte – über einen großen Dichtebereich kompensieren kann. Der balancierte Teil des Messrohres wird im folgenden auch als Messstrecke bezeichnet. Die Messdaten sollen nur innerhalb der solcherart balancierten Messstrecke aufgenommen werden.

Die Balancierung wie vorgeschlagen erkauft man allerdings damit, dass aufgrund der Torsionsschwingung symmetrische Drehmomente (Torsionsmomente) entlang der Rohrachse an den einlass- und auslassseitigen Enden des Messrohres angreifen. Symmetrisch heißt dabei, dass die einlass- und auslassseitigen Torsionsmomente betragsmäßig gleich, aber entweder gleichsinnig oder gegensinnig orientiert sind. Über diese axialen Torsionsmomente findet weiterhin eine unerwünschte schwingungstechnische Kopplung an die Umgebung des CMD statt.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes CMD so weiterzuentwickeln, dass durch eine Anbaueinheit auf einfache und kostengünstig her zustellende Weise gleichzeitig Torsionsmomente und Biegekräfte sowie Biegemomente kompensiert werden können.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein gattungsgemäßes CMD mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Erfindungsgemäß also sind mit dem Messrohr eingangs- und ausgangsseitig wenigstens zwei, im wesentlichen parallel zum Messrohr frei verlaufende, längserstreckte Verbindungsteile verbunden, deren Mittelachsen von der Messrohrachse verschoben sind. Die Verbindungsteile führen bei schwingendem Messrohr zweite Biegeschwingungen aus, so dass durch Überlagerung der zweiten Biegeschwingungen der Verbindungsteile mit den Schwingungen des Messrohres Biegekräfte und Torsionsmomente an den Einlass- und Auslassenden des Messrohres kompensiert werden.

Insbesondere vorteilhaft ist eine Ausführungsform mit einem einzigen, geraden Messrohr.

Die Befestigung der Verbindungsteile an dem Messrohr geschieht vorteilhafterweise durch Verbindung mit eingangs- und ausgangsseitig an dem Messrohr angebrachten Endplatten. Diese können steif oder elastisch ausgebildet sein. Auch andere Befestigungsarten sind denkbar und vom Umfang der erfindungsgemäßen Lehre erfasst. So könnten die Verbindungsteile direkt an dem Messrohr angebracht sein oder über stab- bzw. ringförmigen Befestigungselemente.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass eines der längserstreckten Verbindungsteile als längserstreckter Hohlkörper ausgebildet ist, der das Messrohr umfasst. Er kann dies in der Art einer inneren Hülle tun. Eine solche Ausführungsform ist seht kompakt und raumsparend aufbaubar.

Insbesondere vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der die längserstreckten Verbindungsteile Biegeschwingungen in ihren Eigenmoden ausführen, wobei es weiterhin vorteilhaft ist, wenn die längserstreckten Verbindungsteile untereinander gleiche Biegeschwingungs-Eigenfrequenzen aufweisen. Vorteilhafterweise liegen dabei die Mittelachsen der längserstreckten Bauteile und des Messrohres in einer Ebene, fallen aber nicht zusammen. Bei einer Anregung des Messrohres zu Biegeschwingungen führt auch dieses Schwingungen in seiner Eigenmode aus.

Die Endplatten können, wie erwähnt, dick und steif ausgeführt sein. Sie bewegen sich dann nicht, und die Auslenkungen von Messrohr und Verbindungsteilen an den Endplatten sind Null. Die Amplituden der Schwingungen des Messrohres und der längserstreckten Verbindungsteile stellen sich dann automatisch korrekt so ein, dass für eine Mode des gesamten Schwingungssystems – gebildet aus dem Messrohr und den längserstreckten Verbindungsteilen – die Biegekräfte n den Endplatten verschwinden. Verbleibende kleine resultierende Biegemomente werden in den Endplatten absorbiert. Insgesamt verschwinden durch die erfindungsgemäße Vorrichtung dann also Kräfte und Momente an den Endplatten. Eine Balancierung wird erreicht, die unabhängig ist von der Größe von Kräften und Momenten, die von dem Messrohr erzeugt werden.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen CMD-Anordnung liegt darin, dass zwei Freiheitsgrade des schwingungsfähigen Gesamtsystems, nämlich Biegekräfte und Torsionsmomente, gleichzeitig kompensiert werden, und das mit einer sehr einfachen und kostengünstig herstellbaren Konstruktion. Die längserstreckten Verbindungsteile können aus vorgefertigten Normteilen gewonnen werden, wobei nur wenige Verbindungsstellen nötig sind. Dadurch werden einerseits Kosten gesenkt und andererseits mögliche Fehlerquellen im System eliminiert sowie die Gesamtdämpfung reduziert. Die parallelen Verbindungsteile habe den weiteren Vorteil, dass sie Momente, die möglicherweise von den Flanschen her aufgebracht werden, absorbieren. Außerdem sind sie ein gutes Mittel gegen axiale Spannungen im Messrohr. Die Verbindungsteile, das Messrohr und die Endplatten können verlötet werden, was weniger Dämpfung, eine besserer Reproduzierbarkeit in der Herstellung und weniger mechanische Spannungen bedeutet als bei dem im Stand der Technik zur Verbindung des Messrohres mit Anbauteilen bevorzugt angewandten Schweißverfahren. Weiterhin ist ein erfindungsgemäßes CMD raum- und gewichtssparend aufbaubar.

In einer weiteren vorteilhaften Variante eines erfindungsgemäßen CMD ist das Messrohr in gekoppelte Biege- und Torsionsschwingungen versetzbar. Die Kopplung der Biege- und der Torsionsschwingung kann dabei durch exzentrische Massen erreicht werden, die an dem Messrohr so angebracht sind, dass ihre Schwerpunkte in einer gemeinsamen, senkrecht zur Biegeschwingungsebene durch die Längsachse des Messrohres verlaufenden Ebene, jedoch im allgemeinen nicht auf dieser Längsachse liegen.

Die Verbindungsteile können zweite Biegeschwingungen in ihren Eigenmoden in Schwingungsebenen parallel oder senkrecht zur Ebene der ersten Biegeschwingungen des Messrohres ausführen.

Wenn das Messrohr reine Biegeschwingungen ausführt, so tritt kein Torsionsmoment auf. Die Verbindungsteile führen zur Kompensation reiner Biegeschwingungen des Messrohres Biege-Eigenschwingungen mit gleicher Amplitude und gleicher Phase aus (folgenden auch als „symmetrische Schwingungen" bezeichnet), so dass durch die Verbindungsteile auch kein Torsionsmoment induziert wird. Die Schwingungsamplitude der Schwingungen der Verbindungsteile stellt sich automatisch so ein, dass die Randbedingung bezüglich der Kräfte an den Endplatten erfüllt ist und die Gesamtkräfte an den Endplatten verschwinden.

Wenn das Messrohr reine Torsionsschwingungen ausführt, dann treten an den Endplatten keine Kräfte auf. Die Verbindungsteile führen zur Kompensation reiner Torsionsschwingungen des Messrohres Biege-Eigenschwingungen mit gleicher Amplitude und entgegengesetzter Phase aus (im folgenden auch als „unsymmetrische Schwingungen" bezeichnet), so dass auch von den Verbindungsteilen keine Kräfte an den Endplatten induziert werden. Die Schwingungsamplitude der Schwingungen der Verbindungsteile stellt sich automatisch so ein, dass die Randbedingung bezüglich des Torsionsmomentes an den Endplatten erfüllt ist und das resultierende Torsionsmoment an den Endplatten verschwindet.

In dem allgemeinen Fall gekoppelter Biege- und Torsionsschwingungen müssen an den Endplatten Biegekräfte und Torsionsmomente kompensiert werden. Die sich einstellenden Schwingungen der Verbindungsteile entstehen durch eine Überlagerung von „symmetrischen" und „unsymmetrischen" Schwingungen. Die Verbindungsteile führen zur Kompensation gekoppelter Biege- und Torsionsschwingungen des Messrohres folglich unsymmetrische Biege-Eigenschwingungen mit unterschiedlichen Amplituden aus. Die Phasenlage stellt sich entweder gleich- oder gegenphasig ein.

Die längserstreckten Verbindungsteile können vorteilhafterweise eine runde, rechteckige oder elliptische Querschnittskontur aufweisen.

Die längserstreckten Verbindungsteile können symmetrisch zu oder in unterschiedlichen Abständen von dem Messrohr angebracht sein.

Die längserstreckten Verbindungsteile können eine über ihre Länge hinweg gleichförmige Querschnittskontur aufweisen. Sie können aber auch komplexere, über die Länge der Verbindungsteile sich ändernde Querschnittskonturen aufweisen.

An den Verbindungsteilen können zusätzliche Massen zur Justierung ihrer Eigenfrequenzen angebracht sein.

Die Verbindungsteile können auch Ausnehmungen oder Vertiefungen aufweisen zur Justierung ihrer Eigenfrequenzen. Die Ausnehmungen können insbesondere in Form von Löchern, auch Langlöchern, eingebracht sein, oder als Aussparungen. Durch Anbringen der Ausnehmungen oder Vertiefungen an geeigneten Positionen an den Verbindungsteilen kann es gelingen, selektiv unerwünschte Schwingungsmoden in bestimmten Schwingungsebenen zu unterdrücken, beispielsweise Schwingungsmoden der Verbindungsteile senkrecht zu den Biegeschwingungsmoden des Messrohres.

Es können auch drei oder vier symmetrisch bezüglich des Messrohres angeordnete längserstreckten Verbindungsteile angebracht sein. Wichtig ist auch bei Vorhandensein von mehr als zwei Verbindungsteilen, dass diese untereinander außerhalb der Endplatten nicht verbunden sind und frei schwingen können.

Ferner können an den Verbindungsteilen die Erregeranordnung zur Erzeugung der mechanischen Messrohrschwingungen, die sogenannten Aktoren, angebracht sein und Vorrichtungen zur Messung von Temperatur, Auslenkung, Beschleunigung oder anderer das Messsystem betreffender physikalischer Größen. Messwerte dieser weiteren physikalischen Größen können beispielsweise zur automatischen Gerätediagnose in einer Steuer- und Auswerteeinheit weiter verarbeitet werden.

In einer sehr bevorzugten weiteren Ausführungsform der Erfindung sind an dem Messrohr wenigstens zwei Auslegermassen fixiert, deren Schwerpunkte in einer gemeinsamen, senkrecht zur Biegeschwingungsebene durch die Längsachse des Messrohres verlaufenden Ebene liegen, jedoch im Allgemeinen nicht auf der Längsachse des Messrohres. Die Auslegermassen sind hinsichtlich ihrer Massen, der Lage ihrer Schwerpunkte und ihrer inneren Trägheitsmomente so ausgebildet und an dem Messrohr angeordnet, dass eine Balancierung des Gerätes auch bei wechselnden Fluiddichten erreicht ist. Wechselnde Fluiddichten sind insbesondere auf Konzentrationsänderungen oder auch auf Benutzung eines anderen Fluides zurückzuführen, können aber auch beispielsweise durch Temperatur- oder Druckschwankungen hervorgerufen werden. Damit ist ein solches erfindungsgemäßes CMD mit sehr guter Balancierung auch bei stark variierenden Prozessparametern wie Temperatur, Druck, und Dichteschwankungen des Messfluides einsetzbar.

Durch die längserstreckten Verbindungsteile kann eine axiale Vorspannung auf das Messrohr aufgebracht werden, beispielsweise indem sie bei erhöhter Temperatur an dem Messrohr angebracht werden und dann beim Abkühlen und damit einhergehenden Zusammenziehen eine Zug- bzw. Druckspannung auf das Rohr ausüben, ein sogenanntes „Shrink-Fit"- Verfahren. Damit können die Schwingungseigenschaften und deren Temperaturabhängigkeit beeinflusst werden.

Zusätzlich kann ein erfindungsgemäßes CMD noch einen steifen Rahmen umfassen. Dieser kann die Endplatten verbinden oder außerhalb der Messstrecke angeordnet sein.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und weitere Vorteile sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Anhand der Zeichnungen, in denen 9 Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigen:
1a eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen CMD, schematisch im Längsschnitt,
1b die erste Ausführungsform nach 1a, schematisch im Querschnitt, bei reiner Biegeschwingung des Messrohres,
1c die erste Ausführungsform nach 1a, schematisch im Querschnitt, bei reiner Torsionsschwingung des Messrohres,
2a–c schematische Darstellung der Kompensation von Biege- und Torsionsschwingungen bei einem erfindungsgemäßen CMD nach 1a,
3 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen CMD im Querschnitt, mit Verbindungsteilen mit elliptischem Querschnitt,
4 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen CMD im Querschnitt, mit Verbindungsteilen mit rechteckigem Querschnitt,
5 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen CMD im Querschnitt, mit in unterschiedlichen Abständen von dem Messrohr angebrachten längserstreckten Verbindungsteilen,
6 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen CMD im Querschnitt, mit vier symmetrisch bezüglich des Messrohres angeordneten längserstreckten Verbindungsteilen,
7 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen CMD im Querschnitt, mit drei symmetrisch bezüglich des Messrohres angeordneten längserstreckten Verbindungsteilen,
8 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen CMD im Längsschnitt, wobei die längserstreckten Verbindungsteile eine wellenförmige Längsschnittkontur aufweisen,
9a eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen CMD im Längsschnitt, mit an den Verbindungsteilen zusätzlich angebrachten Massen zur Justierung ihrer Eigenfrequenzen,
9b eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen CMD im Längsschnitt, mit an den Verbindungsteilen zusätzlich angebrachten Ausnehmungen zur Justierung ihrer Eigenfrequenzen
10a, b eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen CMD im Längs- und Querschnitt, wobei am Messrohr vier exzentrische Auslegermassen angebracht sind,
11a, b eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen CMD im Längs- und Querschnitt, bei dem eines der längserstreckten Verbindungsteile als das messrohr umfassender Hohlzylinder ausgebildet ist, und
12 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen CMD im Längsschnitt, bei dem die längserstreckten Verbindungsteile über Ringe am Messrohr befestigt sind.
1a zeigt ein erfindungsgemäßes CMD 1, welches ein einziges, gerades Messrohr 3 aufweist. Das Messrohr 3 hat ein einlassseitiges und ein auslassseitiges Rohrendstück 7, 9, und eine dazwischen liegende Messstrecke 5. Über einlass- und auslassseitig an die Rohrendstücke angebrachte Flansche 11, 13 ist das CMD 1 in eine – nicht dargestellte – Prozessrohrleitung eines verfahrenstechnischen Prozesses eingebunden, durch die das zu messende Fluid hindurchströmt. Eingangs- und ausgangsseitig der Messstrecke 5 sind an dem Messrohr 3 metallische, steife Endplatten 19, 21 angebracht. An dem Messrohr 3 sind im Bereich der Messstrecke 5 Sensoren 15, 17 zur Aufnahme der Schwingungen des Messrohres 3 angebracht. Die Darstellung in 1a ist sehr schematisch und verzichtet aus Gründen der Klarheit auf weitere, für den Betrieb eines CMD erforderliche, dem Fachmann bekannte Komponenten, wie z.B. die Erregeranordnung, mit welcher das Messrohr 3 im Bereich der Messstrecke 5 in Schwingungen versetzt wird. Es können mit dem erfindungsgemäßen CMD eine Vielzahl von bekannten Erregeranordnungen eingesetzt werden, welche in der Mehrzahl nach dem Prinzip des elektromagnetischen Tauchankers arbeiten und das Messrohr 3 im Bereich der Messstrecke 5 in Biegeschwingungen, Torsionsschwingungen oder gekoppelte Biege- und Torsionsschwingungen versetzen können.
Mit den Endplatten sind zwei, im wesentlichen parallel zum Messrohr verlaufende, längserstreckte Verbindungsteile 23, 25 verbunden. Zwischen den Endplatten verlaufen sie frei, so dass sie im Bereich zwischen ihren Befestigungsstellen frei schwingen können.
Bei den Verbindungsteilen 23, 25 handelt es sich um zylinderförmige, längserstreckte Balken mit rundem Hohlprofil-Querschnitt. Sie bestehen aus Metall, vorzugsweise aus dem gleichen Material wie das Messrohr 3, um mechanische Spannungen durch unterschiedliche Temperaturausdehnungen zu minimieren. An den Endplatten 19, 21 sind sie angelötet, sie könnten aber auch angeschweißt oder angeschraubt sein. Selbstverständlich könnten die Verbindungsteile 23, 25 auch massive Zylinder sein.
Rechts oben in der 1a sind Koordinatenachsen eingezeichnet, anhand derer die Orientierungen der einzelnen Elemente des CMDs 1 und die unterschiedlichen Schwingungsebenen des Messrohres und der Verbindungsteile bezeichnet werden sollen.
Die Biegeschwingungsebene des Messrohres 3 liegt in der x-z-Ebene, angedeutet durch den Richtungspfeil Z₁ in 1b. Die Verbindungsteile 23, 25 sind in der x-y-Ebene angeordnet, also in einer Ebene senkrecht zur Biegeschwingungsebene des Messrohres 3, und sie liegen bezüglich ihres Abstandes vom Messrohr 3 symmetrisch zur Messrohrmittelachse. Sie sind so konstruiert, dass sie nur in Ebenen parallel zur x- z-Ebene Biegeschwingungen ausführen können, angedeutet durch die Richtungspfeile Z₃₁ und Z₃₂ in 1b.
Die Randbedingungen für Kräfte, Biegemomente und Torsionsmomente an den ein- und auslassseitigen Endplatten 21, 19 stellen sich dann wie in den Gleichungen 1–3 beschrieben wie folgt dar: Ftot = F1 + F31 + F32 (1) Mtot = M1 + M31 + M32 (2) Dtot = D1 + d*F31 – d*F32 (3)
Wobei d der Abstand der Messrohrmittelachse 4 von den Achsen der Verbindungsteile 24, 26 ist, F_tot die Summe der Biegekräfte an den Endplatten 21, 19, F₁ die vom Messrohr 3 ausgeübte Biegekraft, F₃₁ die von dem ersten Verbindungsteil 23 ausgeübte Biegekraft, F₃₂ die von dem zweiten Verbindungsteil 25 ausgeübte Biegekraft, M_tot die Summe aller Biegemomente an den Endplatten 21, 19, M₁ das vom Messrohr 3 bewirkte Biegemoment, M₃₁ das von dem ersten Verbindungsteil 23 bewirkte Biegemoment, M₃₂ das von dem zweiten Verbindungsteil 25 bewirkte Biegemoment, D_tot die Summe der Torsionsmomente an den Endplatten 21, 19, D₁ das von dem Messrohr 3 bewirkte Torsionsmoment.
Angenommen, die Schwingungsamplitude des Messrohres 3, sei gegeben, etwa durch die Erregeranordnung. Bei geeigneter Einstellung der Schwingungsamplituden der Verbindungsteile 23, 25 läßt sich erreichen, dass die geforderte Randbedingung F_tot = 0, D_tot = 0 erfüllt wird. Die Biegemomente können nicht gänzlich zu Null werden, doch die verbliebenen Rest-Biegemomente werden in den dicken, steifen Endplatten 19, 21 absorbiert.
Sind die Eigenfrequenzen der getrennten Bauteile entartet, so ist die durch F_tot = 0 und D_tot = 0 beschriebene Bewegung auch eine Eigenmode des Messsystems. Das Messrohr 3 und die Verbindungsteile 23, 25 schwingen jeweils in ihrer Eigenmode, wobei man unter der Eigenfrequenz vorzugsweise diejenige mit festen Randbedingungen versteht.
Die Endplatten 19, 21 sind steif und bewegen sich daher nicht. Allgemein betrachtet stellen sich die Amplituden eines solchen Systems dann korrekt ein, wenn die Einzelteile bei festen Randbedingungen die selbe Eigenfrequenz haben.
Folglich stellen sich die Schwingungsamplituden automatisch so ein, dass die oben genannte Randbedingung F_tot = 0, D_tot = 0 erfüllt wird. Das heißt, dass eine Balancierung erreicht wird, unabhängig von dem Betrag der von dem Messrohr 3 bewirkten Momente und Kräfte.
Die 1b in Verbindung mit 2a veranschaulicht die Verhältnisse der Schwingungsamplituden für den Fall reiner Biegeschwingungen des Messrohres 3. Gleiche oder gleichwirkende Bauelemente tragen dabei dieselben Bezugsziffern wie in 1a. Dabei bezeichnet z(1) in 2a die Schwingungsamplitude des Messrohres, angedeutet durch den Richtungspfeil z₁ in 1b; z(31) in 2a bezeichnet die Schwingungsamplitude des oberen Verbindungsteils 23 in 1b, angedeutet durch den Richtungspfeil z₃₁, und z(32) in 2a bezeichnet die Schwingungsamplitude des unteren Verbindungsteils 25 in 1b, angedeutet durch den Richtungspfeil z₃₂. Das Messrohr 3 bewirkt kein Torsionsmoment, und daher müssen die Schwingungsamplituden der Verbindungsteile 23, 25 gegeneinander gleich sein, damit diese kein resultierendes Torsionsmoment erzeugen. Die Verbindungsteile 23, 25 schwingen mit gleicher Amplitude gleichphasig, und ihre Amplituden stellen sich automatisch so ein, dass F_tot zu Null wird. Dieser Schwingungszustand der Verbindungsteile 23, 25 wird im folgenden auch als „symmetrisch" bezeichnet.
Die 1c in Verbindung mit 2b veranschaulicht die Verhältnisse der Schwingungsamplituden für den Fall einer reinen Torsionsschwingung des Messrohres 3, wobei gleiche oder gleichwirkende Bauteile wieder dieselben Bezugsziffern tragen wie in 1a. Hier bezeichnet Φ(1) die Amplitude der Torsionsschwingung des Messrohres 3, angedeutet durch den Richtungspfeil Φ₁ in 1c. z(31) in 2b bezeichnet wieder die Schwingungsamplitude des oberen Verbindungsteils 23 in 1c, angedeutet durch den Richtungspfeil z₃₁, und z(32) in 2b bezeichnet die Schwingungsamplitude des unteren Verbindungsteils 25 in 1c, angedeutet durch den Richtungspfeil z₃₂. Das Messrohr 3 bewirkt in diesem Fall reiner Torsionsschwingung keine Biegekräfte, daher schwingen die Verbindungsteile 23, 25 jetzt mit gleicher Amplitude, aber gegenphasig, so dass von ihnen keine resultierenden Kräfte bewirkt werden. Dieser Schwingungszustand der Verbindungsteile wird im folgenden auch als „asymmetrisch" bezeichnet. Die Amplituden der Verbindungsteile 23, 25 stellen sich aufgrund der Eigenmoden automatisch so ein, dass das resultierende Torsionsmoment zu Null wird.
In 2c sind die Schwingungsamplituden für den allgemeinen Fall gekoppelter Biege- und Torsionsschwingungen gezeigt. Φ(1), z(1), z(31), z(32) haben dieselbe Bedeutung wie in den 2a und 2b. Im allgemeinen Fall nach 2c müssen sowohl Biegekräfte als auch Torsionsmomente kompensiert werden. Dies wird erreicht durch eine Überlagerung von symmetrischer und asymmetrischer Schwingungen der Verbindungsteile 23, 25. Die resultierenden Schwingungen der Verbindungsteile selbst weisen keine Symmetrie mehr auf. Sie schwingen im Beispiel der 2c gegenphasig, aber mit ungleicher Amplitude. Je nachdem, wie das Verhältnis der Biege- zu den Torsionsschwingungsmoden sich gestaltet, ist es allerdings auch möglich, dass die Verbindungsteile gleichphasig, aber dennoch mit ungleicher Amplitude schwingen.
3 zeigt in schematischer Darstellung eine Variante eines erfindungsgemäßen CMD 1a, bei dem die Verbindungsteile 23a, 25a einen elliptischen Querschnitt haben. Alle gleichen oder gleichwirkenden Bauteile und Elemente tragen dieselben Bezugszeichen wie in 1a–c, ergänzt um den Buchstaben a. Die Verbindungsteile sind so ange ordnet, dass die lange Achse der Querschnittsellipse in y-Richtung orientiert ist. Dadurch ergeben sich unterschiedliche Eigenmoden für die Schwingungen in der xz- und der yz-Ebene. Schwingungsmoden der Verbindungsteile 23a, 25a in der yz-Ebene sind unerwünscht, da sie die Messung stören können, und sollen daher möglichst unterdrückt oder zumindest so eingestellt werden, dass ihre Eigenfrequenzen weit genug von den Eigenfrequenzen der Schwingungen in der xz-ebene entfernt sind. Das kann durch eine geeignete Querschnittsgestaltung der Verbindungsteile 23a, 25a gemäß der Ausführungsform nach 3 erreicht werden. Die Schwingung in der yz-Ebene kann auf diese Weise noch besser von der Schwingung in der xz-Ebene entkoppelt werden.
Anstatt eines elliptischen Querschnittes haben die Verbindungsteile 23b, 25b in der schematisch dargestellten Ausführungsform nach 4 einen rechteckförmigen Querschnitt. Alle gleichen oder gleichwirkenden Bauteile und Elemente tragen in der 4 dieselben Bezugszeichen wie in 1a–c, ergänzt um den Buchstaben b. Die Wirkung des rechteckigen Querschnitts in 4 entspricht derjenigen des elliptischen Querschnitts in 3.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform, schematisch gezeigt in 5, sind die beiden Verbindungsteile 23c, 25c asymmetrisch bezüglich der Messrohrmittelachse 4c angeordnet. Alle gleichen oder gleichwirkenden Bauteile und Elemente tragen in der 5 dieselben Bezugszeichen wie in 1a–c, ergänzt um den Buchstaben c. Der Abstand d' der Mittelachse 24c des ersten Verbindungsteils 23c von der Messrohrmittelachse 4c ist hier größer als der Abstand d'' der Mittelachse 26c des zweiten Verbindungsteils 25c von der Messrohrmittelachse 4c. Selbstverständlich könnte es auch umgekehrt sein.
Eine weitere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen CMD 1d zeigt in schematischer Darstellung 6. Alle gleichen oder gleichwirkenden Bauteile und Elemente tragen in der 6 dieselben Bezugszeichen wie in 1a–c, ergänzt um den Buchstaben d. Hier sind vier Verbindungselemente 23d, 25d, 27d, 29d angebracht, je zwei in der yx-Ebene und zwei in der xz-Ebene. Die Abstände ihrer Mittelachsen von der Messrohrmittelachse sind dabei jeweils gleich. Auf diese Weise können mehr als zwei Freiheitsgrade der Messrohrbewegung kompensiert werden.
Eine weitere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen CMD 1d, mit dem mehr als zwei Freiheitsgrade kompensiert werden können, zeigt in schematischer Darstellung 7. Alle gleichen oder gleichwirkenden Bauteile und Elemente tragen in der 7 dieselben Bezugszeichen wie in 1a–c, ergänzt um den Buchstaben e. Hier sind drei Verbindungselemente 23e, 25e, 27e so angebracht, dass ihre Querschnittsmittelpunkte A, B, C ein gleichseitiges Dreieck bilden, in dessen Schwerpunkt der Querschnittsmittelpunkt M der Messrohrmittelachse liegt. Eine Höhenlinie AM des gleichseitigen Dreiecks ABC liegt in der yx-Ebene.
Eine weitere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen CMD 1d zeigt in schematischer Darstellung 8. Alle gleichen oder gleichwirkenden Bauteile und Elemente tragen in der 8 dieselben Bezugszeichen wie in 1a–c, ergänzt um den Buchstaben f. Die Verbindungsteile 23f, 25f weisen hier eine über ihre Länge sich ändernde Querschnittskonturen auf, so dass sich eine wellenförmige Längsschnittskontur einstellt. Dies ist ein Beispiel für Verbindungsteile mit einer im Vergleich zur rechteckförmigen Längsschnittskontor eines rohrförmigen Verbindungsteiles komplexeren Längsschnittskontur. Die Längsschnittskontur kann so gestaltet werden, dass die Balancierung weiter verbessert ist.
Eine weitere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen CMD 1d zeigt in schematischer Darstellung 9a. Alle gleichen oder gleichwirkenden Bauteile und Elemente tragen in der 9a dieselben Bezugszeichen wie in 1a–c, ergänzt um den Buchstaben g. Hier sind an den Verbindungsteilen 23g, 25g zusätzliche Massen 31g, 33g zur Justierung der Eigenfrequenzen angebracht.
Eine weitere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen CMD 1d zeigt in schematischer Darstellung 9b. Alle gleichen oder gleichwirkenden Bauteile und Elemente tragen in der 9b dieselben Bezugszeichen wie in 1a–c, ergänzt um den Buchstaben k. Hier sind in den Verbindungsteilen 23k, 25k zusätzliche Langlöcher 31k, 33k zur Justierung der Eigenfrequenzen angebracht. Die Verbindungsteile 23k, 25k werden durch die Langlöcher 31k, 33k im wesentlichen in y-Richtung durchbohrt. Dadurch werden unerwünschte Schwingungsmoden der Verbindungsteile 23k, 25k in der yz-Ebene unterdrückt.
Eine weitere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen CMD 1d zeigt in schematischer Darstellung im Längsschnitt 10a, im Querschnitt 10b. Alle gleichen oder gleichwirkenden Bauteile und Elemente tragen in den 10a, b dieselben Bezugszeichen wie in 1a–c, ergänzt um den Buchstaben h. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sind an dem Messrohr 3h vier Auslegermassen 35h, 37h, 39h, 41h fixiert, deren Schwerpunkte in einer gemeinsamen, senkrecht zur Biegeschwingungsebene durch die Längsachse des Messrohres verlaufenden Ebene, der yx-Ebene, liegen, jedoch nicht auf der Längsachse 4h des Messrohres 3h. Sie weisen eine Mittelbohrung auf, durch die das Verbindungsteil 23h hindurchgeführt ist. Die lichte innere Weite der Mittelbohrung der Auslegermassen 35h, 37h, 39, 41h ist so groß gewählt, dass in jedem Schwingungszustand das Verbindungsteil 23h frei schwingen kann, also keine Berührung mit den Auslegermassen 35h, 37h, 39, 41h stattfinden kann.
Die Auslegermassen 35h, 37h, 39h, 41h bewirken eine Kopplung der Biege- und Torsionsschwingung des Messrohres 3h. Wenn also beispielsweise das Messrohr 3h durch die Erregeranordnung in Biegerichtung angeregt wird, so stellt sich aufgrund der Kopplung über die Auslegermassen 35h, 37h, 39h, 41h dennoch eine gekoppelte Biege- und Torsionsschwingung des Messrohres 3h ein.
Die Auslegermassen 35h, 37h, 39, 41h sind hinsichtlich ihrer Massen, der Lage ihrer Schwerpunkte und ihrer inneren Trägheitsmomente so ausgebildet und an dem Messrohr angeordnet, dass dadurch eine Balancierung des Gerätes auch bei wechselnden Fluiddichten erreicht ist. Wechselnde Fluiddichten können beispielsweise durch Temperatur- oder Druckschwankungen hervorgerufen werden. Damit ist ein erfindungsgemäßes CMD gemäß 10a, b mit sehr guter Balancierung auch bei stark variierenden Prozessparametern wie Temperatur, Druck, und Dichteschwankungen des Messfluides einsetzbar.
Eine weitere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen CMD 1d zeigt in schematischer Darstellung im Längsschnitt 11a, im Querschnitt 11b. Alle gleichen oder gleichwirkenden Bauteile und Elemente tragen in den 11a, b dieselben Bezugszeichen wie in 1a–c, ergänzt um den Buchstaben i. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sind an dem Messrohr 3i vier Auslegermassen 35i, 37i, 39i, 41i fixiert, deren Schwerpunkte in einer gemeinsamen, senkrecht zur Biegeschwingungsebene durch die Längsachse des Messrohres verlaufenden Ebene, der yx-Ebene, liegen, jedoch nicht auf der Längsachse 4i des Messrohres 3i. Insofern ähnelt diese Ausführungsform derjenigen aus 10a und b. In der Ausführungsform nach 11a, b ist das Verbindungsteil 23i als längserstreckter Hohlzylinder ausgebildet, der das Messrohr 3i mit den Auslegermassen 35i, 37i, 39i, 41i umfasst. Dadurch wird insgesamt ein sehr kompakter und robuster Aufbau des Messgerätes möglich.
Eine weitere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen CMD 1d zeigt in schematischer Darstellung im Längsschnitt 12. Alle gleichen oder gleichwirkenden Bauteile und Elemente tragen in 12 dieselben Bezugszeichen wie in 1a–c, ergänzt um den Buchstaben l. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sind die längserstreckten Verbindungsteile 23l, 25l mit Ringen 19l, 21l an dem Messrohr 3l befestigt.
Abschließend sei ganz besonders hervorgehoben, dass die zuvor rein willkürlich gewählten Ausführungsbeispiele lediglich zur Erörterung der erfindungsgemäßen Lehre dienen, diese jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele einschränken.
Selbstverständlich sind die gemäß der erfindungsgemäßen Lehre aufgebauten Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer, wie im Prinzip alle CMD, auch zur Ermittlung der Dichte des Mediums geeignet. Die Dichteermittlung erfolgt über die Messung der Eigenfrequenz der Messrohrschwingung. Ebenso kann unter Verwendung eines erfindungsgemäß aufgebauten CMDs, wie mit anderen CMDs auch, auch die Viskosität des durchströmenden Mediums ermittelt werden.

Claims

Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer (1), der in eine Rohrleitung einfügbar ist und im Betrieb von einem zu messenden Fluid durchströmt wird, mit einem einzigen, ein Einlassende (7) und ein Auslassende (9) aufweisenden Messrohr (3), mit einer das Messrohr (3) wenigstens in erste Biegeschwingungen versetzenden Erregeranordnung, mit wenigstens zwei Sensoren (15, 17) zur Erfassung der Bewegung des Messrohres (3), dadurch gekennzeichnet, dass eingangs- und ausgangsseitig wenigstens zwei, im wesentlichen parallel zum Messrohr (3) frei verlaufende, längserstreckte Verbindungsteile (23, 25), deren Mittelachsen von der Messsrohrachse verschoben sind, mit dem Messrohr (3) verbunden sind, und dass die Verbindungsteile (23, 25) bei schwingendem Messrohr zweite Biegeschwingungen ausführen, so dass durch Überlagerung der zweiten Biegeschwingungen der Verbindungsteile (23, 25) mit den Schwingungen des Messrohres (3) Biegekräfte und Torsionsmomente an den Einlass- und Auslassenden (7, 9) des Messrohres (3) kompensiert werden.
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer (1) nach Anspruch 1 mit einem einzigen, geraden Messrohr (3).
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die frei verlaufenden, längserstreckten Verbindungsteile (23, 25) mit eingangsseitig und ausgangsseitig an dem Messrohr angebrachten Endplatten (19, 21) verbunden sind.
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei eines der längserstreckten Verbindungsteile (23, 25) als längserstreckter Hohlkörper ausgebildet ist, der das Messrohr (3) umfasst.
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die längserstreckten Verbindungsteile (23, 25) Biegeschwingungen in ihren Eigenmoden ausführen.
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer nach Anspruch 5, wobei die längserstreckten Verbindungsteile (23, 25) gleiche Biegeschwingungs-Eigenfrequenzen aufweisen.
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer nach Anspruch 6, wobei die längserstreckten Verbindungsteile (23, 25) dieselbe Biegeschwingungs-Eigenfrequenzen aufweisen wie das Messrohr (3, 5).
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer nach Anspruch 7, bei dem das Messrohr (3, 5) in gekoppelte Biege- und Torsionsschwingungen versetzbar ist.
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsteile (23, 25) zweite Biegeschwingungen in ihren Eigenmoden in Schwingungsebenen parallel zur Ebene der ersten Biegeschwingungen des Messrohres (3, 5) ausführen.
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsteile (23, 25) zweite Biegeschwingungen in ihren Eigenmoden in einer Schwingungsebene senkrecht zur Ebene der ersten Biegeschwingungen des Messrohres (3) ausführen.
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsteile (23, 25) zur Kompensation reiner Biegeschwingungen des Messrohres (3) Biege-Eigenschwingungen mit gleicher Amplitude und gleicher Phase ausführen.
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsteile (23, 25) zur Kompensation reiner Torsionsschwingungen des Messrohres (3) Biege-Eigenschwingungen mit gleicher Amplitude und entgegengesetzter Phase ausführen.
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsteile (23, 25) zur Kompensation gekoppelter Biege- und Torsionsschwingungen des Messrohres (3) Biege-Eigenschwingungen mit unterschiedlichen Amplituden ausführen.
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die längserstreckten Verbindungsteile (23, 25) eine runde Querschnittskontur aufweisen.
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die längserstreckten Verbindungsteile (23a, 23b, 25a, 25b) eine rechteckige oder elliptische Querschnittskontur aufweisen.
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die längserstreckten Verbindungsteile symmetrisch bezüglich des Messrohres (3, 5) angeordnet sind.
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die längserstreckten Verbindungsteile (23c, 25c) in unterschiedlichen Abständen von dem Messrohr (5c) angebracht sind.
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die längserstreckten Verbindungsteile (23, 25) eine gleichförmige Querschnittskontur aufweisen.
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die längserstreckten Verbindungsteile (23f, 25f) eine über die Länge der Verbindungsteile sich ändernde Querschnittskontur aufweisen.
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, mit drei symmetrisch bezüglich des Messrohres (5e) angeordneten längserstreckten Verbindungsteilen (23e, 25e, 27e).
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 19, mit vier symmetrisch bezüglich des Messrohres (5d) angeordneten längserstreckten Verbindungsteilen (23d, 25d, 27d, 29d).
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer nach einem der vorigen Ansprüche, wobei an dem Messrohr wenigstens zwei Auslegermassen (35h, 37h, 39h, 41h) fixiert sind, deren Schwerpunkte in einer gemeinsamen, senkrecht zur Biegeschwingungsebene durch die Längsachse (4h) des Messrohres (3h, 5h) verlaufenden Ebene liegen, jedoch im Allgemeinen nicht auf der Längsachse (4h) des Messrohres (3h), und wobei die Auslegermassen (35h, 37h, 39h, 41h) hinsichtlich ihrer Massen, der Lage ihrer Schwerpunkte und ihrer inneren Trägheitsmomente so ausgebildet und an dem Messrohr angeordnet sind, dass eine Balancierung des Gerätes bei unterschiedlichen Fluiddichten erreicht ist.
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer nach einem der vorigen Ansprüche, wobei an den Verbindungsteilen (23g, 25g) jeweils wenigstens eine zusätzliche Masse (33g, 31g) zur Justierung ihrer Eigenfrequenzen angebracht ist.
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 22, wobei die Verbindungsteile (23g, 25g) zur Justierung ihrer Eigenfrequenzen Ausnehmungen oder Vertiefungen aufweisen.
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer nach einem der vorigen Ansprüche, wobei durch die Verbindungsteile (23, 25) eine axiale Vorspannung zur Beeinflussung der Temperaturabhängigkeit der Schwingungseigenschaften auf das Messrohr (3) aufgebracht wird.
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer nach einem der vorigen Ansprüche, welches zusätzlich einen steifen Rahmen umfasst.
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer nach einem der vorigen Ansprüche, wobei an den Verbindungsteilen die Erregeranordnung zur Erzeugung der mechanischen Messrohrschwingungen angebracht ist.
Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer nach einem der vorigen Ansprüche, wobei an den Verbindungsteilen Vorrichtungen zur Messung anderer das Messsystem betreffender physikalischer Größen, beispielsweise Temperatur, Auslenkung, Beschleunigung, angebracht sind, deren Messwerte zur automatischen Gerätediagnose in einer Steuer- und Auswerteeinheit weiter verarbeitet werden können.