DE102010006429A1 - Coriolis mass flow measuring device for mounting pipe line in processing plant, has evaluating device formed to monitor acceleration signal based on predetermined criterion and to output signal for displaying error condition - Google Patents

Coriolis mass flow measuring device for mounting pipe line in processing plant, has evaluating device formed to monitor acceleration signal based on predetermined criterion and to output signal for displaying error condition Download PDF

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Abstract

The device (1) has two vibration absorbers (12, 13) arranged along longitudinal direction at measuring tubes (2, 3) before and behind an exciting arrangement (11). An evaluating device (21) evaluates oscillation signals for determination of a measurement value for mass flow. An acceleration sensor (25) i.e. three dimensional-sensor, is coupled with a binding strake (10) for producing an acceleration signal. The evaluating device is formed to monitor the acceleration signal based on a predetermined criterion and to output the signal for displaying an error condition if the criterion is not met.

Description

Die Erfindung betrifft ein Coriolis-Massendurchflussmessgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Coriolis-Massendurchflussmessgeräts nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.The invention relates to a Coriolis mass flow meter according to the preamble of claim 1 and to a method for operating a Coriolis mass flow meter according to the preamble of claim 9.

Coriolis-Massendurchflussmessgeräte weisen ein einziges Messrohr oder eine Anzahl, zum Beispiel ein Paar, von Messrohren auf, durch das bzw. die ein Medium, zum Beispiel ein Gas oder eine Flüssigkeit, strömt, dessen Massendurchfluss bestimmt werden soll. Dabei sind unterschiedliche Anordnungen und Geometrien der Messrohre bekannt. Beispielsweise gibt es Coriolis-Massendurchflussmessgeräte mit einem einzigen geraden Messrohr sowie Coriolis-Massendurchflussmessgeräte mit zwei gekrümmten, parallel zueinander verlaufenden Messrohren. Letztere, paarweise identisch ausgeführte Messrohre werden durch eine im mittleren Bereich platzierte Erregeranordnung zur Erzielung eines Massenausgleichs so zum Schwingen angeregt, dass sie gegeneinander schwingen, das heißt, dass die Schwingungen der beiden Messrohre um 180° gegeneinander phasenversetzt sind. Die Lage des Massenmittelpunkts des aus den beiden Messrohren gebildeten Systems bleibt dabei im Wesentlichen konstant und auftretende Kräfte werden weitgehend kompensiert. Das hat als positive Konsequenz, dass das schwingende System kaum nach außen als solches wirksam wird. Vor und hinter der Erregeranordnung werden Schwingungsaufnehmer angebracht, zwischen deren Ausgangssignalen bei einer Massenströmung eine Phasendifferenz als Messsignal ausgewertet werden kann. Diese wird durch die bei einer Massenströmung herrschenden Corioliskräfte und damit durch den Massendurchfluss verursacht. Die Dichte des Mediums beeinflusst die Resonanzfrequenz des Schwingungssystems. Damit kann neben dem Massendurchfluss unter anderem auch die Dichte des strömenden Mediums bestimmt werden.Coriolis mass flowmeters have a single meter tube or a number, for example a pair, of meter tubes through which a medium, for example a gas or a liquid, flows whose mass flow is to be determined. Different arrangements and geometries of the measuring tubes are known. For example, there are Coriolis mass flow meters with a single straight tube and Coriolis mass flow meters with two curved, parallel measuring tubes. The latter, in pairs identically designed measuring tubes are excited by a mid-range excitation arrangement to achieve mass balance to vibrate so that they oscillate against each other, that is, that the vibrations of the two measuring tubes are 180 ° out of phase with each other. The position of the center of mass of the system formed by the two measuring tubes remains substantially constant and occurring forces are largely compensated. This has as a positive consequence that the oscillating system is hardly effective to the outside as such. In front of and behind the exciter arrangement vibration sensors are mounted, between the output signals in a mass flow phase difference can be evaluated as a measurement signal. This is caused by the Coriolis forces prevailing in a mass flow and thus by the mass flow. The density of the medium influences the resonance frequency of the vibration system. Thus, in addition to the mass flow, among other things, the density of the flowing medium can be determined.

Ein derartiges Coriolis-Massendurchflussmessgerät ist beispielsweise aus der US-PS 5,054,326 bekannt. Dabei wird bezüglich der Resonanzfrequenzen des Coriolis-Massendurchflussmessgeräts zwischen einer Arbeitsfrequenz der Erregeranordnung und einer Coriolisfrequenz unterschieden.Such a Coriolis mass flowmeter is for example from the U.S. Patent 5,054,326 known. In this case, a distinction is made with respect to the resonance frequencies of the Coriolis mass flowmeter between an operating frequency of the exciter arrangement and a Coriolis frequency.

Üblicherweise wird ein Coriolis-Massendurchflussmessgerät bei Anwendung in einer prozesstechnischen Anlage an eine Rohrleitung angeflanscht. Unter gewissen Prozessbedingungen kann es jedoch vorkommen, dass die Rohrleitung Schwingungen unterworfen ist und sich diese Schwingungen auf das angeflanschte Coriolis-Massendurchflussmessgerät übertragen. Problematisch dabei ist, dass sich diese Schwingungen so auf das Coriolis-Massendurchflussmessgerät auswirken können, dass keine korrekte Messung der Massendurchflussrate oder der Dichte des durchfließenden Mediums mehr gewährleistet werden kann. Es besteht daher vielfach ein Bedarf an Coriolis-Massendurchflussmessgeräten, die in der Lage sind, Fehlerzustände auf zuverlässige Art und Weise selbst zu erkennen. Auch in der NAMUR-Empfehlung NE107 „Selbstüberwachung und -diagnose von Feldgeräten” wird das Erkennen verschiedener Fehlerzustände für Coriolis-Massendurchflussmessgeräte erwähnt.Usually, a Coriolis mass flowmeter is flanged to a pipeline when used in a process plant. Under certain process conditions, however, it may happen that the pipe is subject to vibration and these vibrations are transmitted to the flanged Coriolis mass flowmeter. The problem here is that these vibrations can affect the Coriolis mass flowmeter so that no correct measurement of the mass flow rate or the density of the flowing medium can be more guaranteed. There is therefore a frequent need for Coriolis mass flowmeters that are capable of reliably detecting fault conditions themselves. The NAMUR Recommendation NE107 "Self-Monitoring and Diagnosis of Field Devices" also mentions the detection of various fault conditions for Coriolis mass flowmeters.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Coriolis-Massendurchflussmessgerät zu einer verbesserten Eigendiagnose zu befähigen.The invention is therefore based on the object to enable a Coriolis mass flowmeter to an improved self-diagnosis.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist das neue Coriolis-Massendurchflussmessgerät der eingangs genannten Art die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale auf. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen, in Anspruch 9 ein neues Verfahren zum Betreiben eines Coriolis-Massendurchflussmessgeräts beschrieben.To solve this problem, the new Coriolis mass flowmeter of the type mentioned in the characterizing part of claim 1 features. Advantageous developments are described in the dependent claims, in claim 9 a new method for operating a Coriolis mass flowmeter is described.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass aufgrund der Verwendung eines Beschleunigungssensors, der mit dem Versteifungsrahmen akustisch gekoppelt ist, zum einen Fehlerzustände, die zu einer Verschlechterung des Massenausgleichs in dem System schwingender Massen des Coriolis-Massendurchflussmessgeräts selbst führen, und zum anderen Fehlerzustände, die durch von außen über Rohrleitungen eingetragene Schwingungen verursacht werden, zuverlässig detektiert werden können.The invention has the advantage that due to the use of an acceleration sensor, which is acoustically coupled to the stiffening frame, on the one hand fault conditions, which lead to a deterioration of the mass balance in the system oscillating masses of the Coriolis mass flowmeter itself, and on the other hand fault conditions by caused from outside via pipes registered vibrations can be reliably detected.

Beschleunigungssensoren, wie sie gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden und welche dem Fachmann auch als Accelerometer bekannt sind, sind besonders gut zum Messen von Vibrationen geeignet, da sie einen großen Frequenzbereich erfassen können und ihre Genauigkeit üblicherweise im Prozent- oder Promillebereich liegt. Zur Erfassung von Vibrationen können beispielsweise piezoelektrische Beschleunigungssensoren oder Mikrosysteme eingesetzt werden, die dem Fachmann auch als MEMS (englisch: Micro Electro Mechanical System) bekannt sind. In piezoelektrischen Beschleunigungssensoren wandeln piezokeramische Sensorblättchen dynamische Druckschwankungen in elektrische Signale um, die entsprechend weiterverarbeitet werden können. Dabei wird die Druckschwankung durch eine an der Piezokeramik befestigte Masse erzeugt, die bei einer Beschleunigung aufgrund ihrer Trägheit eine Kraft auf die Piezokeramik ausübt. Miniaturisierte Beschleunigungssensoren sind Mikrosysteme, die üblicherweise aus Silizium hergestellt werden. Diese mikroelektromechanischen Sensoren sind Federmassesysteme, bei denen die Federn üblicherweise nur wenige Mikrometer breite Siliziumstege sind und auch die Masse aus Silizium hergestellt ist. Durch die Auslenkung bei einer Beschleunigung kann zwischen dem gefedert aufgehängten Teil und einer festen Bezugselektrode eine Änderung einer elektrischen Kapazität gemessen werden. Mikrosysteme sind sehr zuverlässig und kostengünstig herzustellen und besitzen eine sehr hohe Messgeschwindigkeit.Acceleration sensors as used in accordance with the present invention, which are also known to the person skilled in the art as accelerometers, are particularly suitable for measuring vibrations since they can detect a large frequency range and their accuracy is usually in the percent or per thousand range. For the detection of vibrations, for example, piezoelectric acceleration sensors or microsystems can be used, which are known in the art as MEMS (English: Micro Electro Mechanical System). In piezoelectric acceleration sensors, piezoceramic sensor blades convert dynamic pressure fluctuations into electrical signals, which can be further processed accordingly. In this case, the pressure fluctuation is generated by a mass attached to the piezoceramic, which exerts a force on the piezoceramic during acceleration due to its inertia. Miniaturized acceleration sensors are microsystems that are usually made of silicon. These microelectromechanical sensors are spring mass systems in which the springs are usually only a few microns wide Silicon webs are and also the mass is made of silicon. Due to the deflection during acceleration, a change in an electrical capacitance can be measured between the spring-suspended part and a fixed reference electrode. Microsystems are very reliable and inexpensive to manufacture and have a very high measuring speed.

Bei Erkennen eines Fehlerzustands wird schließlich in vorteilhafter Weise ein Signal zu dessen Anzeige ausgegeben, damit geeignete Maßnahmen zur Fehlerbehandlung oder genauere Untersuchungen der Fehlerursache eingeleitet werden können.Upon detection of an error condition, a signal is finally output in an advantageous manner for its display, so that appropriate measures for error handling or more accurate investigations of the cause of the error can be initiated.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besitzt das Coriolis-Massendurchflussmessgerät ein Gehäuse, in welchem die Auswerteeinrichtung und der Beschleunigungssensor gemeinsam angeordnet sind. Dadurch kann auf eine aufwendige Verkabelung zum Anschluss des Beschleunigungssensors an die Auswerteeinrichtung beispielsweise durch eine gasdichte Leitungsdurchführung hindurch verzichtet werden. Da das Gehäuse mit dem Versteifungsrahmen akustisch gekoppelt ist, können Vibrationen in beiden Komponenten gleichermaßen erfasst werden. Diese Maßnahme ist also im Vergleich zu einer Befestigung des Beschleunigungssensors unmittelbar am Versteifungsrahmen ohne Nachteile bezüglich der Zuverlässigkeit der Diagnose durchführbar.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the Coriolis mass flowmeter has a housing in which the evaluation device and the acceleration sensor are arranged together. As a result, it is possible to dispense with complicated wiring for connection of the acceleration sensor to the evaluation device, for example by means of a gas-tight cable leadthrough. Since the housing is acoustically coupled to the stiffening frame, vibrations in both components can be detected equally. This measure is therefore feasible compared to a mounting of the acceleration sensor directly on the stiffening frame without disadvantages in terms of the reliability of the diagnosis.

Der mit einer Herstellung des Coriolis-Massendurchflussmessgeräts verbundene Aufwand kann in vorteilhafter Weise weiter reduziert werden, indem die Auswerteeinrichtung und der Beschleunigungssensor in ihrem gemeinsamen Gehäuse auf derselben Leiterplatte angeordnet sind. Der Beschleunigungssensor ist vorzugsweise in SMD(Surface Mounted Device)-Technik realisiert und mit einem seriellen Interface ausgestattet, das zu seinem Anschluss an einen Mikroprozessor dient, der in der Auswerteeinrichtung aufgrund seiner geeigneten Programmierung das Beschleunigungssignal auf Einhalten eines vorbestimmten Kriteriums überwacht und ein Signal zur Anzeige eines Fehlerzustands ausgibt, falls dieses Kriterium nicht erfüllt wird.The expense associated with producing the Coriolis mass flow meter can be further reduced in an advantageous manner by arranging the evaluation device and the acceleration sensor in their common housing on the same printed circuit board. The acceleration sensor is preferably realized in SMD (Surface Mounted Device) technology and equipped with a serial interface, which serves for its connection to a microprocessor, which monitors the acceleration signal to maintain a predetermined criterion in the evaluation device due to its suitable programming and a signal to Display of an error condition if this criterion is not met.

Vorzugsweise wird ein 3D-Beschleunigungs-Sensor verwendet, das heißt ein Sensor, der in drei Dimensionen auf Vibrationen empfindlich ist. Damit ist durch die Auswerteeinrichtung auch die Richtung der Vibrationen analysierbar und Diagnoseaussagen können unter Berücksichtigung der Vibrationsrichtung präziser getroffen werden. Es kann daher besser zwischen den Fehlerzuständen pulsierender Durchfluss, verschlechterter Massenausgleich oder über Rohrleitungen eingetragene externe Vibrationen unterschieden werden. Weiterhin hat die Verwendung eines 3D-Beschleunigungssensors den Vorteil, dass die resultierende Beschleunigung aus den drei Einzelwerten jeder Empfindlichkeitsrichtung in einfacher Weise auf der Basis der Summe der Quadrate der Einzelwerte berechnet werden kann. Die Herstellungskosten des Coriolis-Massendurchflussmessgeräts können zudem weiter reduziert werden, da nicht mehr auf die Orientierung des Beschleunigungssensors bei seinem Einbau geachtet werden muss.Preferably, a 3D acceleration sensor is used, that is, a sensor that is sensitive to vibrations in three dimensions. Thus, the evaluation of the direction of the vibrations can be analyzed and diagnostic statements can be made more precise taking into account the vibration direction. It is therefore easier to differentiate between the fault conditions of pulsating flow, deteriorated mass balance or external vibrations introduced via pipelines. Furthermore, the use of a 3D acceleration sensor has the advantage that the resulting acceleration from the three individual values of each sensitivity direction can be easily calculated on the basis of the sum of the squares of the individual values. In addition, the production costs of the Coriolis mass flowmeter can be further reduced because it is no longer necessary to pay attention to the orientation of the acceleration sensor during its installation.

Coriolis-Massendurchflussmessgeräte sind im Allgemeinen unempfindlich auf externe Vibrationen, deren Frequenz sich ausreichend von der Arbeitsfrequenz der Erregeranordnung unterscheidet. Im Frequenzband der Arbeitsfrequenz können diese jedoch das Messergebnis der Massendurchflussmessung erheblich verfälschen. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform basiert daher ein erstes vorbestimmtes Kriterium auf einer Auswertung der Intensität des Beschleunigungssignals in einem Frequenzband, welches die Arbeitsfrequenz der Erregeranordnung einschließt. Zudem ist die Auswerteeinrichtung durch geeignete Programmierung ihres Mikroprozessors dazu ausgebildet, ein Signal zur Anzeige des Fehlerzustands eines möglicherweise erhöhten Messfehlers des Durchflussmesswerts auszugeben, falls die ermittelte Intensität größer als ein erster vorbestimmter Schwellwert ist. Dadurch kann in wirksamer Weise die Zuverlässigkeit der Messungen beurteilt werden. Unter einem Frequenzband, welches die Arbeitsfrequenz der Erregeranordnung einschließt, wird beispielsweise bei einem Coriolis-Massendurchflussmessgerät, dessen Arbeitsfrequenz bei 600 Hz liegt, ein Frequenzband zwischen etwa 500 und 750 Hz verstanden.Coriolis mass flowmeters are generally insensitive to external vibrations whose frequency is sufficiently different from the operating frequency of the exciter assembly. In the frequency band of the operating frequency, however, these can significantly falsify the measurement result of the mass flow measurement. In a particularly advantageous embodiment, therefore, a first predetermined criterion based on an evaluation of the intensity of the acceleration signal in a frequency band, which includes the operating frequency of the exciter assembly. In addition, the evaluation device is designed by suitable programming of its microprocessor to output a signal for indicating the error state of a possibly increased measurement error of the flow measurement value if the determined intensity is greater than a first predetermined threshold value. Thereby, the reliability of the measurements can be judged effectively. A frequency band which includes the operating frequency of the excitation arrangement is understood, for example, to be a frequency band between approximately 500 and 750 Hz in the case of a Coriolis mass flowmeter whose operating frequency is 600 Hz.

Zur Auswertung der Intensität des Beschleunigungssignals in dem Frequenzband, welches die Arbeitsfrequenz der Erregeranordnung einschließt, kann das Beschleunigungssignal in vorteilhafter Weise mit einem Signal der Arbeitsfrequenz der Erregeranordnung multipliziert und das so gewonnene Produktsignal einer Tiefpassfilterung unterzogen werden. Dazu wird vorzugsweise das komplexe Signal zur Ansteuerung der Erregeranordnung, welches digital in der Auswerteeinrichtung vorliegt, verwendet. Die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters kann beispielsweise auf das 0,2fache der Arbeitsfrequenz der Erregeranordnung eingestellt werden. Signalanteile, die bei der Multiplikation bei der zweifachen Arbeitsfrequenz entstehen, werden durch den Tiefpassfilter somit nahezu völlig entfernt. Wenn die mit dem Beschleunigungssensor erfassten Vibrationen im Aufnehmer des Coriolis-Massendurchflussmessgeräts entstehen, hat das Produktsignal im Wesentlichen die Frequenz Null und seine Phase und Amplitude verändert sich vergleichsweise langsam. Liegt dagegen die Quelle der Vibrationen außerhalb des Aufnehmers, so weicht ihre Frequenz meist geringfügig von der Arbeitsfrequenz der Erregeranordnung ab. Dies führt zu einem Produktsignal nach Art eines Klopfens oder Pochens mit einer Signaldarstellung in Form eines drehenden komplexen Vektors, wenn die Frequenz des bei der Multiplikation erzeugten Produktsignals unterhalb der Grenzfrequenz des Tiefpassfilters liegt.For evaluating the intensity of the acceleration signal in the frequency band, which includes the operating frequency of the excitation device, the acceleration signal can be advantageously multiplied by a signal of the operating frequency of the exciter arrangement and the product signal thus obtained are subjected to low-pass filtering. For this purpose, preferably the complex signal for controlling the excitation arrangement, which is present in the evaluation device digitally used. The cutoff frequency of the low-pass filter can be set, for example, to 0.2 times the operating frequency of the exciter arrangement. Signal components resulting from multiplication at twice the operating frequency are thus almost completely removed by the low-pass filter. When the vibrations detected by the accelerometer occur in the transducer of the Coriolis mass flow meter, the product signal is essentially zero in frequency and its phase and amplitude change relatively slowly. If, on the other hand, the source of the vibrations lies outside the transducer, its frequency usually differs slightly from the operating frequency of the excitation device. This leads to a product signal by type a knock or punch with a signal representation in the form of a rotating complex vector when the frequency of the product signal generated in the multiplication is below the cut-off frequency of the low-pass filter.

Alternativ zur beschriebenen Multiplikation des Beschleunigungssignals und anschließenden Tiefpassfilterung ist es selbstverständlich möglich, die interessierenden Frequenzanteile mit einem Bandpassfilter unmittelbar aus dem Beschleunigungssignal zu gewinnen und zur Überprüfung des ersten vorbestimmten Kriteriums die Intensität der von dem Bandpassfilter durchgelassenen Frequenzanteile des Beschleunigungssignals auszuwerten.As an alternative to the described multiplication of the acceleration signal and subsequent low-pass filtering, it is of course possible to obtain the frequency components of interest directly from the acceleration signal with a bandpass filter and to evaluate the intensity of the frequency components of the acceleration signal transmitted by the bandpass filter to check the first predetermined criterion.

Wie bereits oben gesagt, stören Vibrationen, deren Frequenz sich deutlich von der Arbeitsfrequenz der Erregeranordnung unterscheidet, die Messung des Massendurchflusses normalerweise nicht. Eine Ausnahme bilden jedoch Vibrationen, die derart stark sind, dass die Eingangsverstärker für die Schwingungssignale der Schwingungsaufnehmer in ihre Sättigung getrieben werden. Es sollte also auch ein Alarm ausgegeben werden können, wenn ein starkes breitbandiges Beschleunigungssignal auftritt.As already mentioned above, vibrations whose frequency differs markedly from the operating frequency of the exciter arrangement normally do not interfere with the mass flow measurement. An exception, however, are vibrations that are so strong that the input amplifiers for the vibration signals of the vibration sensors are driven into their saturation. So it should also be possible to issue an alarm if a strong broadband acceleration signal occurs.

Ergänzend oder alternativ dazu wird somit ein zweites vorbestimmtes Kriterium überwacht, das auf einer Auswertung des Beschleunigungssignals in einem breiten Frequenzband basiert. Unter einem breiten Frequenzband wird verstanden, dass dieses deutlich über die oben genannten Grenzen von 500 und 750 Hz hinausreicht, beispielsweise von 200 bis 2000 Hz. Die Auswerteeinrichtung gibt dann zusätzlich ein Signal zur Anzeige eines möglicherweise schädlichen pulsierenden Durchflusses oder einer Mehrphasenströmung aus, falls die im breiten Frequenzband ermittelte Intensität des Beschleunigungssignals größer als ein zweiter vorbestimmter Schwellwert ist. Eine Unterscheidung zwischen den beiden möglichen Ursachen kann durch ergänzende Betrachtung der Veränderungen der Resonanzfrequenz und/oder der Phasenmessungen durchgeführt werden. Unterliegt beispielsweise die Resonanzfrequenz starken Schwankungen, so kommt eine Mehrphasenströmung mit Gasblasen in einer Flüssigkeit als Ursache in Betracht. Die Veränderungen der Frequenz- und Phasenmessungen können durch Berechnung statistischer Größen, beispielsweise der Varianz, quantitativ erfasst werden. Somit wird eine zuverlässige Detektion des Vorhandenseins von Mehrphasenströmungen ermöglicht.Additionally or alternatively, a second predetermined criterion is thus monitored, which is based on an evaluation of the acceleration signal in a broad frequency band. A broad frequency band is understood to extend well beyond the above limits of 500 and 750 Hz, for example from 200 to 2000 Hz. The evaluator then additionally outputs a signal indicative of potentially damaging pulsating flow or multiphase flow, if any in the broad frequency band determined intensity of the acceleration signal is greater than a second predetermined threshold. A distinction between the two possible causes can be made by supplementing the changes in the resonance frequency and / or the phase measurements. If, for example, the resonant frequency is subject to strong fluctuations, then a multiphase flow with gas bubbles in a liquid is considered as the cause. The changes in the frequency and phase measurements can be quantified by calculating statistical quantities, such as variance. Thus, reliable detection of the presence of multiphase flows is enabled.

Als eine weitere Ergänzung oder Alternative kann als drittes vorbestimmtes Kriterium die Intensität des Beschleunigungssignals in einem Frequenzband ausgewertet werden, welches die Coriolisfrequenz des mindestens einen Messrohrs einschließt. Überschreitet die Intensität einen diesem Kriterium zugeordneten, dritten Schwellwert, so wird mit Hilfe der Auswerteeinrichtung eine möglicherweise entstandene Asymmetrie der Messrohre, beispielsweise aufgrund einer Verstopfung, festgestellt und angezeigt. Dadurch kann in vorteilhafter Weise die Eigendiagnose des Coriolis-Massendurchflussmessgeräts weiter verbessert werden. Liegt die Coriolisfrequenz beispielsweise bei 800 Hz, ist für die Detektion einer Asymmetrie beispielsweise ein Frequenzband von 650 bis 1000 Hz geeignet.As a further supplement or alternative, as a third predetermined criterion, the intensity of the acceleration signal in a frequency band which includes the Coriolis frequency of the at least one measuring tube can be evaluated. If the intensity exceeds a third threshold value assigned to this criterion, a possibly resulting asymmetry of the measuring tubes, for example due to a blockage, is detected and displayed with the aid of the evaluation device. As a result, the self-diagnosis of the Coriolis mass flowmeter can be further improved in an advantageous manner. For example, if the Coriolis frequency is 800 Hz, a frequency band of 650 to 1000 Hz is suitable for detecting an asymmetry, for example.

Neben dem Eindringen externer Vibrationen kann eine Verschlechterung des Massenausgleichs, beispielsweise aufgrund ungleicher Befüllung eines Paars von Messrohren oder aufgrund eines Risses in einem Messrohr, Ursache eines erhöhten Messfehlers sein.In addition to the penetration of external vibrations, a deterioration of the mass balance, for example, due to unequal filling of a pair of measuring tubes or due to a crack in a measuring tube, cause an increased measurement error.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können somit durch einen zusätzlichen Beschleunigungssensor zusätzlich zu einem Frequenzband, welches die Arbeitsfrequenz der Erregeranordnung einschließt, weitere Frequenzbereiche erfasst werden, in denen Störgeräusche liegen können und welche sich mit den vorhandenen Schwingungsaufnehmern des Coriolis-Massendurchflussmessgeräts gar nicht oder nur schwer erfassen lassen. Dies ermöglicht die Realisierung einer Eigendiagnose des Coriolis-Massendurchflussmessgeräts beispielsweise über Auftreten von externen Schwingungen in einer Rohrleitung, an welche das Gerät angeflanscht ist. Das erfindungsgemäße Coriolis-Massendurchflussmessgerät ist somit in der Lage, eine Selbstüberwachung bezüglich externer Schwingungen, beispielsweise aufgrund von Schlägen oder Pumpenvibrationen, oder bezüglich interner Störungen, beispielsweise aufgrund von Rohrbruch oder Verstopfung, durchzuführen. Anhand dieser Eigendiagnose lassen sich wertvolle Hinweise über die Prozesssicherheit und die Zuverlässigkeit des Coriolis-Massendurchflussmessgeräts ermitteln.According to the present invention, in addition to a frequency band, which includes the operating frequency of the excitation device, additional frequency ranges can be detected in which noise can be present and which can not be detected with the existing vibration sensors of the Coriolis mass flowmeter , This makes it possible to realize a self-diagnosis of the Coriolis mass flowmeter, for example, by the occurrence of external vibrations in a pipeline to which the device is flanged. The Coriolis mass flowmeter according to the invention is thus able to perform a self-monitoring with respect to external vibrations, for example due to shocks or pump vibrations, or with respect to internal disturbances, for example due to burst pipe or blockage. Using this self-diagnosis, valuable information about the process reliability and the reliability of the Coriolis mass flowmeter can be determined.

Die verschiedenen Kriterien, die zur Diagnose des Coriolis-Massendurchflussmessgeräts anwendbar sind, können in einem Gerät einzeln oder in beliebiger Kombination zum Einsatz kommen.The various criteria that can be used to diagnose the Coriolis mass flow meter can be used in a single device or in any combination.

In einem jeweils betrachteten Frequenzband kann die Intensität des Beschleunigungssignals beispielsweise durch geeignete Filterung, Gleichrichtung und Tiefpassfilterung des gleichgerichteten Signals gewonnen werden. Die zur Unterscheidung des Fehlerzustands von einem fehlerfreien Zustand jeweils verwendeten Schwellwerte können gerätespezifisch beim Hersteller oder empirisch bei der Inbetriebnahme des Geräts beim Anwender ermittelt und in der Auswerteeinrichtung als Parameter zur späteren Verwendung während des Betriebs hinterlegt werden.In an respectively considered frequency band, the intensity of the acceleration signal can be obtained, for example, by suitable filtering, rectification and low-pass filtering of the rectified signal. The threshold values respectively used for distinguishing the error state from a fault-free state can be determined device-specifically by the manufacturer or empirically during the commissioning of the device by the user and stored in the evaluation device as parameters for later use during operation.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, werden im Folgenden Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung näher erläutert. Reference to the drawings, in which an embodiment of the invention is shown, embodiments and advantages of the invention will be explained in more detail below.

Die Figur zeigt in einer Schnittdarstellung den prinzipiellen Aufbau eines Coriolis-Massendurchflussmessgeräts 1. Das Massendurchflussmessgerät 1 arbeitet nach dem Coriolisprinzip. Ein erstes Messrohr 2 und ein zweites Messrohr 3 sind im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Das zweite Messrohr 3 hat die gleiche Form wie das erste Messrohr 2, liegt in der Darstellung genau hinter dem ersten Messrohr 2 und wird daher durch dieses verdeckt, so dass es nicht sichtbar ist. Die beiden Messrohre werden üblicherweise aus einem Stück durch Biegen angefertigt. Der Verlauf der Messrohre 2 und 3 ist im Wesentlichen U-förmig. Ein fließfähiges Medium strömt beispielsweise entsprechend einem Pfeil 4 in das Massendurchflussmessgerät 1 und in einen Einlaufsplitter 6 ein und entsprechend einem Pfeil 5 aus einem Auslaufsplitter 7 wieder aus. Flansche 8 und 9 dienen zur Befestigung des Massendurchflussmessgeräts 1 in einer in der Figur nicht dargestellten Rohrleitung. Durch einen Versteifungsrahmen 10 wird die Geometrie der Messrohre 2 und 3 weitgehend konstant gehalten, so dass auch Veränderungen des Rohrleitungssystems, in welchem das Massendurchflussmessgerät 1 eingebaut ist, beispielsweise aufgrund von Temperaturschwankungen, allenfalls zu einer geringen Nullpunktverschiebung führen. Eine in der Figur schematisch dargestellte Erregeranordnung 11, die beispielsweise aus einer am Messrohr 2 befestigten Magnetspule und einem am Messrohr 3 angebrachten Magneten, der in die Magnetspule eintaucht, bestehen kann, dient zur Erzeugung einander entgegengesetzter Schwingungen der beiden Messrohre 2 und 3, deren Frequenz der Eigenfrequenz des im Wesentlichen U-förmigen Mittenabschnitts der Messrohre 2 und 3 entspricht. In der Figur ebenfalls schematisch dargestellte Schwingungsaufnehmer 12 und 13 dienen zur Erfassung der Corioliskräfte und/oder der auf den Corioliskräften beruhenden Schwingungen der Messrohre 2 und 3, die aufgrund der Masse des durchströmenden Mediums entstehen. Mit Hilfe eines Temperatursensors 14 wird die Temperatur des Messrohrs 2 erfasst, die zur Kompensation von Temperatureinflüssen auf das Ergebnis der Massendurchflussmessung benötigt wird. Ein die bisher beschriebenen Komponenten 2 bis 14 umfassender Aufnehmer 15 weist ein Gehäuse 16 auf, welches für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen gasdicht ausgeführt ist. Der Versteifungsrahmen 10 des Aufnehmers 15 ist mit einem Gehäuse 20 einer Auswerteeinrichtung 21 so verbunden, dass eine gute akustische Kopplung besteht. Leitungen 22, die zum Anschluss der Erregeranordnung 11, der Schwingungsaufnehmer 12, 13 und des Temperatursensors 14 an die Auswerteeinrichtung 21 dienen, verlaufen druckdicht durch eine Glasdurchführung 23, die den Innenraum des Gehäuses 16 von demjenigen des Gehäuses 20 trennt. Auf derselben Leiterplatte 24, auf welcher auch die Auswerteeinrichtung 21 angeordnet ist, befindet sich ein 3D-Beschleunigungssensor 25, der zur akustischen Eigendiagnose des Coriolis-Massendurchflussmessgeräts 1 vorgesehen ist. Die Schwingungssignale, welche durch die Schwingungsaufnehmer 12 und 13 erzeugt werden, werden von der Auswerteeinrichtung 21 ausgewertet. Zur Auswertung umfasst diese einen Mikroprozessor sowie Speicher für Programme, Daten und Parameter, welche in der Figur nicht näher dargestellt sind. Ergebnisse der Auswertung werden auf einer Anzeige ausgegeben und/oder über eine Leitung 26 an eine weitere Elektronikeinheit zur Signalkonditionierung oder direkt an eine übergeordnete Leitstation übertragen. Neben der Auswertung der Schwingungssignale übernimmt die Auswerteeinrichtung 21 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel auch die Ansteuerung der Erregeranordnung 11 sowie die Eigendiagnose des Coriolis-Massendurchflussmessgeräts 1 anhand des durch den Beschleunigungssensor 25 gelieferten Beschleunigungssignals. Zur Übertragung des Beschleunigungssignals ist der Beschleunigungssensor 25, der in SMD-Technik ausgeführt ist, durch eine serielle Schnittstelle direkt mit dem Mikroprozessor der Auswerteeinrichtung 21 verbunden. Falls sich bei der Eigendiagnose ein Fehlerzustand ergibt, wird dieser ebenfalls über die Leitung 26 weitergemeldet.The figure shows a sectional view of the basic structure of a Coriolis mass flowmeter 1 , The mass flowmeter 1 works on the Coriolis principle. A first measuring tube 2 and a second measuring tube 3 are arranged substantially parallel to each other. The second measuring tube 3 has the same shape as the first measuring tube 2 , lies in the illustration just behind the first measuring tube 2 and is therefore covered by this, so that it is not visible. The two measuring tubes are usually made from one piece by bending. The course of the measuring tubes 2 and 3 is essentially U-shaped. A flowable medium flows, for example, according to an arrow 4 into the mass flowmeter 1 and into an inlet splitter 6 one and according to an arrow 5 from a discharge splitter 7 out again. flanges 8th and 9 are used to attach the mass flowmeter 1 in a pipeline, not shown in the figure. Through a stiffening frame 10 becomes the geometry of the measuring tubes 2 and 3 largely constant, so that also changes the piping system, in which the mass flowmeter 1 is installed, for example, due to temperature fluctuations, possibly lead to a low zero shift. An exciter arrangement shown schematically in the figure 11 , for example, from one on the measuring tube 2 attached magnetic coil and one on the measuring tube 3 mounted magnet, which dips into the magnetic coil can exist, serves to generate opposite oscillations of the two measuring tubes 2 and 3 whose frequency is the natural frequency of the substantially U-shaped center portion of the measuring tubes 2 and 3 equivalent. In the figure also schematically illustrated vibration sensor 12 and 13 serve to detect the Coriolis forces and / or based on the Coriolis forces oscillations of the measuring tubes 2 and 3 , which arise due to the mass of the medium flowing through. With the help of a temperature sensor 14 becomes the temperature of the measuring tube 2 detected, which is needed to compensate for temperature effects on the result of the mass flow measurement. One of the components described so far 2 to 14 comprehensive transducer 15 has a housing 16 which is gas-tight for use in potentially explosive atmospheres. The stiffening frame 10 of the pickup 15 is with a housing 20 an evaluation device 21 connected so that there is a good acoustic coupling. cables 22 necessary for connection of the exciter arrangement 11 , the vibration sensor 12 . 13 and the temperature sensor 14 to the evaluation device 21 serve, run pressure-tight through a glass passage 23 covering the interior of the case 16 from that of the housing 20 separates. On the same circuit board 24 on which also the evaluation device 21 is located, there is a 3D accelerometer 25 , which is used for acoustic self-diagnosis of the Coriolis mass flowmeter 1 is provided. The vibration signals generated by the vibration sensor 12 and 13 are generated by the evaluation 21 evaluated. For evaluation, this includes a microprocessor and memory for programs, data and parameters, which are not shown in detail in the figure. Results of the evaluation are output on a display and / or via a line 26 to another electronic unit for signal conditioning or transmitted directly to a higher-level control station. In addition to the evaluation of the vibration signals, the evaluation takes over 21 in the illustrated embodiment, the control of the excitation system 11 and the self-diagnosis of the Coriolis mass flowmeter 1 by means of the acceleration sensor 25 delivered acceleration signal. To transmit the acceleration signal is the acceleration sensor 25 , which is implemented in SMD technology, through a serial interface directly to the microprocessor of the evaluation 21 connected. If a fault condition results during the self-diagnosis, this is also transmitted via the line 26 further reported.

Durch die akustische Kopplung des 3D-Beschleunigungssensors 25 mit dem Versteifungsrahmen 10 ist sichergestellt, dass dieser sowohl externe Schwingungen, die über das Rohrleitungssystem in das Coriolis-Massendurchflussmessgerät 1 eingetragen werden, sowie intern aufgrund eines fehlerhaften Massenausgleichs entstehende Schwingungen erfassen kann. Da die akustische Kopplung durch die steife Verbindung von Gehäuse 20 und Verstärkungsrahmen 10 gewährleistet ist, wird nun der Beschleunigungssensor 25 in vorteilhafter Weise auf derselben Leiterplatte 24 angeordnet, die auch für die Auswerteeinrichtung 21 Verwendung findet. Dadurch wird eine Ader in der Glasdurchführung 23 weniger benötigt und eine aufwendige Verkabelung und Kontaktierung des Beschleunigungssensors 25 entfällt.Through the acoustic coupling of the 3D acceleration sensor 25 with the stiffening frame 10 This ensures both external vibrations passing through the piping system into the Coriolis mass flowmeter 1 can be registered, as well as detect internally due to a faulty mass balance oscillations arising. Because the acoustic coupling is due to the rigid connection of housing 20 and reinforcement frame 10 is guaranteed, is now the acceleration sensor 25 in an advantageous manner on the same circuit board 24 arranged, which also for the evaluation device 21 Use finds. This will create a vein in the glass feedthrough 23 less needed and a complex wiring and contacting the acceleration sensor 25 eliminated.

Zur Eigendiagnose des Coriolis-Massendurchflussmessgeräts 1 wird mit Hilfe der Auswerteeinrichtung 21 das Beschleunigungssignal auf Einhalten vorbestimmter Kriterien überwacht. Ein Erfüllen dieser Kriterien wird als Gutzustand, ein Nichterfüllen als Fehlerzustand bewertet. Zur Überwachung eines ersten Kriteriums bestimmt die Auswerteeinrichtung 21 die Intensität des Beschleunigungssignals in einem Frequenzband, welches die Arbeitsfrequenz der Erregeranordnung 11 einschließt. Vorzugsweise ist dazu die untere Grenzfrequenz eines digitalen Bandpassfilters auf das 0,8fache, die obere Grenzfrequenz auf das 1,2fache der Arbeitsfrequenz eingestellt. Zur Beurteilung der Intensität berechnet die Auswerteeinrichtung 21 den RMS(Root-Mean-Square)-Wert des bandpassgefilterten Signals und vergleicht diesen mit einem vorbestimmten Schwellwert. Ist die ermittelte Intensität größer als der vorbestimmte Schwellwert, so wird auf einen Fehlerzustand geschlossen, der beispielsweise durch eine schlechte Ausbalancierung der im Aufnehmer 15 schwingenden Massen oder durch externe Vibrationen verursacht sein kann. Zudem werden dadurch auch extreme Vibrationen erkannt, die eine Messung unmöglich machen oder das Coriolis-Massendurchflussmessgerät 1 schädigen oder zerstören können. In diesem Fall wird ein Alarmsignal von der Auswerteeinrichtung 21 erzeugt und ausgegeben.For self-diagnosis of the Coriolis mass flowmeter 1 is done with the help of the evaluation device 21 monitors the acceleration signal for compliance with predetermined criteria. Fulfillment of these criteria is assessed as a good condition, a failure as an error condition. The evaluation device determines to monitor a first criterion 21 the intensity of the acceleration signal in a frequency band, which is the operating frequency of the exciter arrangement 11 includes. Preferably, the lower limit frequency of a digital bandpass filter is 0.8 times, the upper Cutoff frequency set to 1.2 times the working frequency. The evaluation device calculates the intensity to assess the intensity 21 the RMS (Root Mean Square) value of the bandpass filtered signal and compares this with a predetermined threshold. If the determined intensity is greater than the predetermined threshold, it is concluded that an error condition, for example, by a poor balance in the transducer 15 oscillating masses or may be caused by external vibrations. In addition, it also detects extreme vibrations that make a measurement impossible or the Coriolis mass flowmeter 1 damage or destroy. In this case, an alarm signal from the evaluation 21 generated and output.

Als zweites Kriterium wird durch die Auswerteeinrichtung 21 die Intensität des Beschleunigungssignals in einem breiten Frequenzband, welches beispielsweise von dem 0,1fachen bis zum 10fachen der Arbeitsfrequenz der Erregeranordnung 11 reicht, daraufhin überwacht, ob sie während des Betriebs des Coriolis-Massendurchflussmessgeräts 1 unterhalb einem zweiten Schwellwert verbleibt. Übersteigt die Intensität den zweiten Schwellwert, so kann auf das Vorliegen eines pulsierenden Medienstroms oder auf Gasblasen im Medienstrom geschlossen werden. Zur Unterscheidung zwischen diesen beiden Ursachen wird zusätzlich die Reihe der Messwerte von mit Hilfe der Schwingungsaufnehmer 12 und 13 vorgenommenen Frequenz- und Phasenmessungen ausgewertet. Steigt die Varianz dieser Messwerte beispielsweise auf das Zweifache derjenigen im Normalbetrieb hinaus an, sind Gasblasen in einer Zweiphasenströmung mit hoher Wahrscheinlichkeit die Ursache des Fehlerzustands.The second criterion is the evaluation device 21 the intensity of the acceleration signal in a wide frequency band, for example, from 0.1 times to 10 times the operating frequency of the exciter arrangement 11 ranges, then monitors whether they are during operation of the Coriolis mass flowmeter 1 remains below a second threshold. If the intensity exceeds the second threshold value, it can be concluded that there is a pulsating medium flow or gas bubbles in the medium flow. To distinguish between these two causes is also the series of measurements of using the vibration sensor 12 and 13 evaluated frequency and phase measurements. For example, if the variance of these readings increases to twice that of normal operation, gas bubbles in a two-phase flow are likely to be the cause of the fault condition.

Für ein drittes Kriterium wird die Intensität des Beschleunigungssignals in einem Frequenzband ausgewertet, welches die Coriolisfrequenz, die beispielsweise das 1,5fache der Arbeitsfrequenz der Erregeranordnung beträgt, einschließt. Übersteigt diese Intensität einen dritten Schwellwert, so liegt mit hoher Wahrscheinlichkeit der Fehlerzustand einer Asymmetrie eines Messrohrs, beispielsweise aufgrund einer Verstopfung, vor und es wird ein entsprechendes Signal zur Anzeige des Fehlerzustands über die Leitung 26 ausgegeben. Lokale Ablagerungen im Messrohr werden bereits ebenfalls auf diese Weise als Verstopfungen detektiert.For a third criterion, the intensity of the acceleration signal is evaluated in a frequency band which includes the Coriolis frequency, which is, for example, 1.5 times the operating frequency of the exciter arrangement. If this intensity exceeds a third threshold value, the error state of an asymmetry of a measuring tube, for example due to a blockage, is highly probable and a corresponding signal for indicating the error state via the line is generated 26 output. Local deposits in the measuring tube are already detected in this way as blockages.

Die bei der Überwachung der Kriterien verwendeten Schwellwerte sind durch den Hersteller des Coriolis-Massendurchflussmessgeräts 1 gerätespezifisch ermittelt und im Parameterspeicher der Auswerteeinrichtung 21 hinterlegt. Falls erforderlich, können sie durch den Anwender an die Gegebenheiten des jeweiligen Anwendungsfalls angepasst werden.The thresholds used in monitoring the criteria are provided by the manufacturer of the Coriolis mass flowmeter 1 determined device-specific and in the parameter memory of the evaluation 21 deposited. If necessary, they can be adapted by the user to the circumstances of the respective application.

Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel können die Messrohre 2 und 3 selbstverständlich andere Geometrien aufweisen, beispielsweise einen V-förmig oder einen Ω-förmig ausgebildeten Mittenabschnitt, oder es kann eine abweichende Anzahl und Anordnung von Erregeranordnungen und Schwingungsaufnehmern gewählt werden. Das Coriolis-Massendurchflussmessgerät kann alternativ eine andere Anzahl von Messrohren, beispielsweise ein Messrohr oder mehr als zwei Messrohre, besitzen. Im Falle eines Ω-förmigen Messrohrs wird die Funktion des Versteifungsrahmens durch einen Ankerblock übernommen, in welchem die beiden Rohrenden gehalten werden, so dass dieser ebenfalls als Versteifungsrahmen im Sinne der vorliegenden Anmeldung angesehen werden kann.Deviating from the illustrated embodiment, the measuring tubes 2 and 3 Of course, other geometries have, for example, a V-shaped or a Ω-shaped center section, or it may be a different number and arrangement of exciter arrangements and vibration sensors are selected. The Coriolis mass flowmeter may alternatively have a different number of measuring tubes, for example a measuring tube or more than two measuring tubes. In the case of a Ω-shaped measuring tube, the function of the stiffening frame is taken over by an anchor block, in which the two pipe ends are held, so that this can also be regarded as stiffening frame in the context of the present application.

Alternativ können Gehäuse 16 und Versteifungsrahmen 10 als ein Teil realisiert sein, so dass der Versteifungsrahmen gleichzeitig als Gehäuse für den Aufnehmer und/oder die Auswerteeinrichtung dient.Alternatively, housing can 16 and stiffening frame 10 be realized as a part, so that the stiffening frame also serves as a housing for the transducer and / or the evaluation device.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 5054326 [0003] US 5054326 [0003]

Claims (9)

Coriolis-Massendurchflussmessgerät, umfassend: mindestens ein Messrohr (2, 3), welches von einem Medium durchströmt wird, einen Versteifungsrahmen (10), durch welchen das mindestens eine Messrohr gehalten wird, mindestens eine Erregeranordnung (11), welche im mittleren Bereich des mindestens einen Messrohrs angeordnet ist und dieses zu Schwingungen anregt, mindestens zwei Schwingungsaufnehmer (12, 13), welche in Längsrichtung des mindestens einen Messrohrs vor und hinter der mindestens einen Erregeranordnung angeordnet sind, und eine Auswerteeinrichtung (21), die dazu ausgebildet ist, die mindestens eine Erregeranordnung anzusteuern, von den mindestens zwei Schwingungsaufnehmern Schwingungssignale zu empfangen und die Schwingungssignale zur Bestimmung eines Messwerts für den Massendurchfluss auszuwerten, dadurch gekennzeichnet, dass das Coriolis-Massendurchflussmessgerät (1) zudem einen mit dem Versteifungsrahmen akustisch gekoppelten Beschleunigungssensor (25) aufweist zur Erzeugung eines Beschleunigungssignals und dass die Auswerteeinrichtung dazu ausgebildet ist, das Beschleunigungssignal auf Einhalten eines vorbestimmten Kriteriums zu überwachen und ein Signal zur Anzeige eines Fehlerzustands auszugeben, falls dieses Kriterium nicht erfüllt ist.Coriolis mass flowmeter, comprising: at least one measuring tube ( 2 . 3 ), which is flowed through by a medium, a stiffening frame ( 10 ), by which the at least one measuring tube is held, at least one excitation arrangement ( 11 ), which is arranged in the central region of the at least one measuring tube and this excites to vibrations, at least two vibration sensors ( 12 . 13 ), which are arranged in the longitudinal direction of the at least one measuring tube in front of and behind the at least one excitation arrangement, and an evaluation device ( 21 ), which is designed to control the at least one excitation arrangement, to receive oscillation signals from the at least two oscillation sensors and to evaluate the oscillation signals for determining a measured value for the mass flow, characterized in that the Coriolis mass flowmeter ( 1 ) also an acoustically coupled to the stiffening frame acceleration sensor ( 25 ) for generating an acceleration signal and in that the evaluation device is designed to monitor the acceleration signal for compliance with a predetermined criterion and to output a signal for indicating an error state, if this criterion is not met. Coriolis-Massendurchflussmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Coriolis-Massendurchflussmessgerät (1) ein Gehäuse (20) aufweist, in welchem die Auswerteeinrichtung (21) und der Beschleunigungssensor (25) angeordnet sind und dass das Gehäuse mit dem Versteifungsrahmen (10) zur Erzielung einer akustischen Kopplung mechanisch verbunden ist.Coriolis mass flowmeter according to claim 1, characterized in that the Coriolis mass flow meter ( 1 ) a housing ( 20 ), in which the evaluation device ( 21 ) and the acceleration sensor ( 25 ) are arranged and that the housing with the stiffening frame ( 10 ) is mechanically connected to achieve an acoustic coupling. Coriolis-Massendurchflussmessgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (21) und der Beschleunigungssensor (25) auf derselben Leiterplatte (24) angeordnet sind.Coriolis mass flowmeter according to claim 2, characterized in that the evaluation device ( 21 ) and the acceleration sensor ( 25 ) on the same circuit board ( 24 ) are arranged. Coriolis-Massendurchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungssensor (25) als 3D-Sensor ausgeführt ist.Coriolis mass flowmeter according to one of the preceding claims, characterized in that the acceleration sensor ( 25 ) is designed as a 3D sensor. Coriolis-Massendurchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes vorbestimmtes Kriterium auf einer Auswertung der Intensität des Beschleunigungssignals in einem Frequenzband basiert ist, welches die Arbeitsfrequenz der Erregeranordnung (11) einschließt, und dass die Auswerteeinrichtung (21) dazu ausgebildet ist, ein Signal zur Anzeige des Fehlerzustands eines möglicherweise erhöhten Messfehlers des Coriolis-Massendurchflussmessgeräts (1) auszugeben, falls die ermittelte Intensität größer als ein erster vorbestimmter Schwellwert ist.Coriolis mass flowmeter according to one of the preceding claims, characterized in that a first predetermined criterion is based on an evaluation of the intensity of the acceleration signal in a frequency band which determines the operating frequency of the excitation system ( 11 ) and that the evaluation device ( 21 ) is adapted to display a signal indicating the error state of a possibly increased measuring error of the Coriolis mass flow meter ( 1 ) if the determined intensity is greater than a first predetermined threshold. Coriolis-Massendurchflussmessgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (21) dazu ausgebildet ist, zur Auswertung der Intensität des Beschleunigungssignals in dem Frequenzband, welches die Arbeitsfrequenz der Erregeranordnung (11) einschließt, das Beschleunigungssignal mit einem Signal der Arbeitsfrequenz der Erregeranordnung zu multiplizieren und das so erzeugte Produktsignal durch einen Tiefpass zu filtern.Coriolis mass flowmeter according to claim 5, characterized in that the evaluation device ( 21 ) is designed to evaluate the intensity of the acceleration signal in the frequency band, which determines the operating frequency of the excitation system ( 11 ) includes multiplying the acceleration signal by a signal of the operating frequency of the exciter assembly and filtering the product signal thus generated by a low-pass filter. Coriolis-Massendurchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites vorbestimmtes Kriterium auf einer Auswertung der Intensität des Beschleunigungssignals in einem breiten Frequenzband basiert ist, und dass die Auswerteeinrichtung (21) dazu ausgebildet ist, ein Signal zur Anzeige des Fehlerzustands eines möglicherweise schädlichen pulsierenden Durchflusses oder einer Mehrphasenströmung auszugeben, falls die ermittelte Intensität größer als ein zweiter vorbestimmter Schwellwert ist.Coriolis mass flowmeter according to one of the preceding claims, characterized in that a second predetermined criterion based on an evaluation of the intensity of the acceleration signal in a broad frequency band, and that the evaluation device ( 21 ) is adapted to output a signal indicative of the fault condition of a potentially harmful pulsating flow or multiphase flow if the determined intensity is greater than a second predetermined threshold. Coriolis-Massendurchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes vorbestimmtes Kriterium auf einer Auswertung des Beschleunigungssignals in einem Frequenzband basiert ist, welches die Coriolisfrequenz des mindestens einen Messrohrs (2, 3) einschließt und dass die Auswerteeinrichtung (21) dazu ausgebildet ist, ein Signal zur Anzeige des Fehlerzustands einer möglicherweise entstandenen Asymmetrie des Messrohrs (2, 3), beispielsweise aufgrund einer Verstopfung, auszugeben, falls die ermittelte Intensität größer als ein dritter vorbestimmter Schwellwert ist.Coriolis mass flowmeter according to one of the preceding claims, characterized in that a third predetermined criterion is based on an evaluation of the acceleration signal in a frequency band which determines the Coriolis frequency of the at least one measuring tube ( 2 . 3 ) and that the evaluation device ( 21 ) is adapted to provide a signal for indicating the error state of a possibly resulting asymmetry of the measuring tube ( 2 . 3 ), for example because of a blockage, if the determined intensity is greater than a third predetermined threshold value. Verfahren zum Betreiben eines Coriolis-Massendurchflussmessgeräts (1) mit mindestens einem Messrohr (2, 3), welches von einem Medium durchströmt wird, einem Versteifungsrahmen (10), durch welchen das mindestens eine Messrohr gehalten wird, mindestens einer Erregeranordnung (11), welche im mittleren Bereich des mindestens einen Messrohrs angeordnet ist und dieses zu Schwingungen anregt, mindestens zwei Schwingungsaufnehmern (12, 13), welche in Längsrichtung des mindestens einen Messrohrs vor und hinter der mindestens einen Erregeranordnung angeordnet sind, und mit einer Auswerteeinrichtung (21), welche die mindestens eine Erregeranordnung (11) ansteuert, von den mindestens zwei Schwingungsaufnehmern (12, 13) Schwingungssignale empfängt und zur Bestimmung eines Messwerts für den Massendurchfluss auswertet, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Beschleunigungssensor 25), der mit dem Versteifungsrahmen (10) akustisch gekoppelt ist, ein Beschleunigungssignal erzeugt wird, welches die Auswerteeinrichtung (21) auf Einhalten eines vorbestimmten Kriteriums überwacht, und dass die Auswerteeinrichtung ein Signal zur Anzeige eines Fehlerzustands ausgibt, falls dieses Kriterium nicht erfüllt wird.Method for operating a Coriolis mass flowmeter ( 1 ) with at least one measuring tube ( 2 . 3 ), which is flowed through by a medium, a stiffening frame ( 10 ), by which the at least one measuring tube is held, at least one excitation arrangement ( 11 ), which is arranged in the central region of the at least one measuring tube and this excites to vibrations, at least two vibration sensors ( 12 . 13 ), which are arranged in the longitudinal direction of the at least one measuring tube in front of and behind the at least one excitation arrangement, and with an evaluation device ( 21 ), which the at least one excitation arrangement ( 11 ), of the at least two vibration sensors ( 12 . 13 Receives vibration signals and evaluates for determining a measured value for the mass flow, characterized in that by an acceleration sensor 25 ), who with the Stiffening frame ( 10 ) is acoustically coupled, an acceleration signal is generated, which the evaluation device ( 21 ) is monitored for compliance with a predetermined criterion, and that the evaluation device outputs a signal for indicating an error condition, if this criterion is not met.
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