Die Erfindung betrifft einen Meßaufnehmer vom Vibrationstyp zum Messen eines in einer Rohrleitung geführten strömungsfähigen Mediums, insb. eines Gases, einer Flüssigkeit, eines Pulvers oder eines anderen strömungsfähigen Stoffes, insb. zum Messen einer Dichte und/oder einer Massendurchflußrate, insb. auch eines über ein Zeitintervall totalisierten Gesamt-Massendurchflusses, eines in einer Rohrleitung zumindest zeitweise mit einer Massendurchflußrate von mehr als 1000 t/h, insb. mehr als 1500 t/h, strömenden Mediums. Ferner betrifft die Erfindung ein, etwa als In-line-Meßgerät ausgebildetes, Meßsystem mit einem solchen Meßaufnehmer.The invention relates to a transducer of the vibration type for measuring a guided in a pipeline flowable medium, esp. A gas, a liquid, a powder or other fluid substance, esp. For measuring a density and / or a mass flow rate, esp a time interval totalized total mass flow, one in a pipeline at least temporarily with a mass flow rate of more than 1000 t / h, esp. More than 1500 t / h, flowing medium. Furthermore, the invention relates to a, designed as an in-line measuring device, measuring system with such a transducer.
In der Prozeßmeß- und Automatisierungstechnik werden für die Messung physikalischer Parameter, wie z. B. dem Massedurchfluß, der Dichte und/oder der Viskosität, von in Rohrleitungen strömenden Medien, etwa einer wässrigen Flüssigkeit, einem Gas, einem Flüssigkeits-Gas-Gemisch, einem Dampf, einem Öl, einer Paste, einem Schlamm oder einem anderen strömungsfähigen Stoff, oftmals solche In-Line-Meßgeräte verwendet, die mittels eines vom Medium durchströmten Meßaufnehmers vom Vibrationstyp und einer daran angeschlossenen Meß- und Betriebsschaltung, im Medium Reaktionskräfte, wie z. B. mit dem Massedurchfluß korrespondierende Corioliskräfte, mit der Dichte des Mediums korrespondierende Trägheitskräfte und/oder mit der Viskosität des Mediums korrespondierende Reibungskräfte etc., bewirken und von diesen abgeleitet ein den jeweiligen Massedurchfluß, die jeweilige Viskosität und/oder ein die jeweilige Dichte des Mediums repräsentierendes Meßsignal erzeugen. Derartige, insb. als Coriolis-Massedurchflußmesser oder Coriolis-Massedurchfluß-/Dichtemesser ausgebildete, Meßaufnehmer sind z. B. in der EP-A 1 001 254 , der EP-A 553 939 , der US-A 47 93 191 , der US-A 2002/0157479 , der US-A 2006/0150750 , der US-A 2007/0151368 , der US-A 53 70 002 , der US-A 57 96 011 , der US-B 63 08 580 , der US-B 64 15 668 , der US-B 67 11 958 , der US-B 69 20 798 , der US-B 71 34 347 , der US-B 73 92 709 , oder der WO-A 03/027616 der ausführlich und detailliert beschrieben.In the process measuring and automation technology for the measurement of physical parameters such. Mass flow, density and / or viscosity, of piping flowing media, such as an aqueous liquid, a gas, a liquid-gas mixture, a vapor, an oil, a paste, a slurry or other fluid , often used such in-line measuring devices, the means of a medium flowed through the transducer of the vibration type and an attached measuring and operating circuit, in the medium reaction forces such. B. corresponding to the mass flow Coriolis forces, with the density of the medium corresponding inertial forces and / or with the viscosity of the medium corresponding frictional forces, etc., cause and derived from these a respective mass flow, the respective viscosity and / or a respective density of the medium generate representative measuring signal. Such, esp. Designed as Coriolis mass flow meter or Coriolis Massedurchfluß- / density meter, transducers are z. B. in the EP-A 1 001 254 , of the EP-A 553 939 , of the US-A 47 93 191 , of the US-A 2002/0157479 , of the US-A 2006/0150750 , of the US-A 2007/0151368 , of the US-A 53 70 002 , of the US Pat. No. 5,796,011 , of the US-B 63 08 580 , of the US-B 64 15 668 , of the US-B 67 11 958 , of the US-B 69 20 798 , of the US-B 71 34 347 , of the US-B 73 92 709 , or the WO-A 03/027616 described in detail and in detail.
Jeder der Meßaufnehmer weist ein Aufnehmer-Gehäuse auf, von dem ein einlaßseitiges erstes Gehäuseende zumindest anteilig mittels eines genau zwei jeweils voneinander beabstandeten kreiszylindrische oder kegelförmige Strömungsöffnungen aufweisenden ersten Strömungsteiler und ein auslaßseitiges zweites Gehäuseende zumindest anteilig mittels eines genau zwei jeweils voneinander beabstandeten Strömungsöffnungen aufweisenden zweiten Strömungsteilers gebildet sind. Bei einigen der in der US-A 57 96 011 , der US-B 73 50 421 , oder der US-A 2007/0151368 gezeigten Meßaufnehmern umfaßt das Aufnehmer-Gehäuse ein eher dickwandiges kreiszylindrisches Rohrsegment, das zumindest ein Mittelsegment des Aufnehmer-Gehäuses bildet.Each of the transducers has a transducer housing, of which an inlet-side first housing end at least partially by means of a precisely two each spaced apart circular cylindrical or conical flow openings having first flow divider and a Auslaßseitiges second housing end at least partially by means of a precisely two each spaced flow openings having second flow divider are formed. For some of the in the US Pat. No. 5,796,011 , of the US-B 73 50 421 , or the US-A 2007/0151368 shown transducers, the transducer housing comprises a rather thick-walled circular cylindrical tube segment, which forms at least one central segment of the transducer housing.
Zum Führen von zumindest zeitweise strömendem, ggf. auch extrem heißem, Medium umfassen die Meßaufnehmer desweiteren jeweils genau zwei strömungstechnisch parallel geschaltete Meßrohre aus Metall, insb. Stahl oder Titan, die innerhalb des Aufnehmer-Gehäuses plaziert und darin mittels vorgenannter Strömungsteiler schwingfähig gehaltert sind. Ein erstes der, zumeist baugleichen und zueinander parallel verlaufenden, Meßrohre mündet mit einem einlaßseitigen ersten Meßrohrende in eine erste Strömungsöffnung des einlaßseitigen ersten Strömungsteilers und mit einem auslaßseitigen zweiten Meßrohrende in eine erste Strömungsöffnung des auslaßseitigen zweiten Strömungsteilers und ein zweites der Meßrohre mündet mit einem einlaßseitigen ersten Meßrohrende in eine zweite Strömungsöffnung des ersten Strömungsteilers und mit einem auslaßseitigen zweiten Meßrohrende in eine zweite Strömungsöffnung des zweiten Strömungsteilers. Jeder der Strömungsteiler weist ferner jeweils einen Flansch mit einer Dichtfläche zum fluiddichten Anschließen des Meßaufnehmers an ein dem Zuführen von Medium zum bzw. dem Abführen von Medium vom Meßaufnehmer dienendes Rohrsegment der Rohrleitung auf.For carrying at least temporarily flowing, possibly also extremely hot, medium, the transducers furthermore each exactly two fluidically connected measuring tubes made of metal, esp. Steel or titanium, which are placed within the transducer housing and vibrationally supported therein by means of the aforementioned flow divider. A first, mostly identical and mutually parallel, measuring tubes opens with an inlet side first Meßrohrende in a first flow opening of the inlet side first flow divider and with an outlet second Meßrohrende in a first flow opening of the outlet second flow divider and a second of the measuring tubes opens with an inlet side first Meßrohrende in a second flow opening of the first flow divider and with an outlet side second Meßrohrende in a second flow opening of the second flow divider. Each of the flow dividers further comprises a respective flange with a sealing surface for fluid-tight connection of the measuring transducer to a tube segment of the pipeline serving for supplying medium for or for discharging medium from the measuring transducer.
Die Meßrohre werden zum Erzeugen oben genannter Reaktionskräfte, angetrieben von einer dem Erzeugen bzw. Aufrechterhalten von mechanischen Schwingungen, insb. von Biegeschwingungen, der Meßrohre im sogenannten Antriebs- oder Nutzmode dienenden Erregeranordnung, im Betrieb vibrieren gelassen. Die Schwingungen im Nutzmode sind zumeist, insb. bei Verwendung des Meßaufnehmers als Coriolis-Massedurchfluß- und/oder Dichtemesser, zumindest anteilig als laterale Biege-Schwingungen ausgebildet und im Falle von durch die Meßrohre hindurchströmendem Medium infolge von darin induzierten Corioliskräften durch zusätzliche, frequenzgleiche Schwingungen im sogenannten Coriolismode überlagert. Dementsprechend ist die – hier zumeist elektro-dynamische – Erregeranordnung derart ausgebildet, daß damit die beiden Meßrohre im Nutzmode zumindest anteilig, insb. auch überwiegend, zu gegengleichen Biegeschwingungen differentiell – also durch Eintrag gleichzeitig entlang einer gemeinsamen Wirkungslinie, jedoch in entgegengesetzter Richtung wirkender Erregerkräfte – anregbar sind.The measuring tubes are vibrated to produce above-mentioned reaction forces, driven by a generation or maintenance of mechanical vibrations, esp. Of bending vibrations, the measuring tubes in the so-called drive or Nutzmode serving exciter arrangement, during operation. The oscillations in Nutzmode are usually, esp. When using the transducer as Coriolis Massedurchfluß- and / or density meter, at least partially formed as a lateral bending oscillations and in the case of flowing through the measuring tubes medium due to induced therein Coriolis forces by additional, frequency-equal vibrations superimposed in the so-called Coriolis mode. Accordingly, the - here mostly electro-dynamic - energizing arrangement is designed such that the two measuring tubes in the Nutzmode at least partially, esp. Also predominantly, to opposite bending vibrations differentially - ie by entry simultaneously along a common line of action, but in the opposite direction acting exciters - are excitable.
Zum Erfassen von Vibrationen, insb. von mittels der Erregeranordnung angeregten Biegeschwingungen, der Meßrohre und zum Erzeugen von Vibrationen repräsentierenden Schwingungssignalen weisen die Meßaufnehmer ferner jeweils eine auf relative Bewegungen der Meßrohre reagierende, zumeist ebenfalls elektrodynamische Sensoranordnung auf.For detecting vibrations, in particular of bending vibrations excited by means of the exciter arrangement, of the measuring tubes and of vibration signals representing vibration, the measuring transducers also each have one Relative movements of the measuring tubes reacting, usually also electrodynamic sensor arrangement.
Typischerweise ist die Sensoranordnung mittels eines einlaßseitigen, Schwingungen der Meßrohre differentiell – also lediglich relative Bewegungen der Meßrohre – erfassenden Schwingungssensors sowie eines auslaßseitigen, Schwingungen der Meßrohre differentiell erfassenden Schwingungssensors gebildet ist. Jeder der üblicherweise einander baugleichen Schwingungssensoren ist mittels eines am ersten Meßrohr gehalterten Permanentmagneten und einer von dessen Magnetfeld durchfluteten, am zweiten Meßrohr gehalterten Zylinderspule gebildet ist.Typically, the sensor arrangement is formed by means of an inlet-side, oscillations of the measuring tubes differentially - ie only relative movements of the measuring tubes - detecting vibration sensor and an outlet-side, oscillations of the measuring tubes differentially detecting vibration sensor. Each of the conventionally identical vibration sensors is formed by means of a permanent magnet supported on the first measuring tube and a cylindrical coil through which the magnetic field flows and which is supported on the second measuring tube.
Im Betrieb wird die vorbeschriebene, mittels der zwei Meßrohre gebildete Rohranordnung mittels der elektro-mechanischen Erregeranordnung zumindest zeitweise im Nutzmode zu mechanischen Schwingungen auf wenigstens einer dominierenden Nutz-Schwingungsfrequenz angeregt. Als Schwingungsfrequenz für die Schwingungen im Nutzmode wird dabei üblicherweise eine natürliche momentane Resonanzfrequenz der Rohranordnung gewählt, die wiederum im wesentlichen sowohl von Größe, Form und Material der Meßrohre als auch von einer momentanen Dichte des Mediums abhängig ist; ggf. kann diese Nutz-Schwingungsfrequenz auch von einer momentanen Viskosität des Mediums signifikant beeinflußt sein. Infolge schwankender Dichte des zu messenden Mediums und/oder infolge von im Betrieb vorgenommen Mediumswechseln ist die Nutz-Schwingungsfrequenz im Betrieb des Meßaufnehmers naturgemäß zumindest innerhalb eines kalibrierten und insoweit vorgegebenen Nutz-Frequenzbandes veränderlich, das entsprechend eine vorgegebene untere und eine vorgegebene obere Grenzfrequenz aufweist.In operation, the above-described, formed by means of the two measuring tubes tube assembly is excited by the electro-mechanical exciter assembly at least temporarily in Nutzmode to mechanical vibrations on at least one dominant useful vibration frequency. As the oscillation frequency for the oscillations in Nutzmode while a natural momentary resonant frequency of the tube assembly is usually selected, which in turn is essentially dependent both on the size, shape and material of the measuring tubes as well as a current density of the medium; if necessary, this useful oscillation frequency can also be significantly influenced by a momentary viscosity of the medium. As a result of fluctuating density of the medium to be measured and / or as a result of operating medium changes the useful oscillation frequency in the operation of the transducer naturally at least within a calibrated and insofar predetermined useful frequency band variable, which has a predetermined lower and a predetermined upper limit frequency.
Zum Definieren einer Nutz-Schwinglänge der Meßrohre und damit einhergehend zum Justieren des Nutzfrequenzbandes umfassen Meßaufnehmer der vorbeschriebenen Art ferner zumeist wenigstens ein einlaßseitiges Kopplerelement zum Bilden von einlaßseitigen Schwingungsknoten für gegengleiche Vibrationen, insb. Biegeschwingungen, beider Meßrohre, das von beiden Strömungsteilern beabstandet an beiden Meßrohren fixiert ist, sowie wenigstens ein auslaßseitiges Kopplerelement zum Bilden von auslaßseitigen Schwingungsknoten für gegengleiche Vibrationen, insb. Biegeschwingungen, der Meßrohre, das sowohl von beiden Strömungsteilern als auch vom einlaßseitigen Kopplerelement beabstandet an beiden Meßrohren fixiert ist. Im Falle gebogener Meßrohre entspricht dabei die Länge eines zwischen dem einlaßseitigem und dem auslaßseitigen Kopplerelement verlaufenden Abschnitts einer Biegelinie des jeweiligen Meßrohrs, mithin einer die Flächenschwerpunkte aller gedachten Querschnittsflächen des jeweiligen Meßrohrs verbindende gedachte Mittelllinie des nämlichen Meßrohrs, der Nutz-Schwinglänge der Meßrohre. Mittels der – insoweit mit zur Rohranordnung gehörigen – Kopplerelementen kann zudem auch eine Schwingungsgüte der Rohranordnung wie auch die Empfindlichkeit des Meßaufnehmers insgesamt beeinflußt werden, in der Weise, daß für eine minimal geforderte Empfindlichkeit des Meßaufnehmers zumindest eine minimale Nutz-Schwinglänge bereitzustellen ist.In order to define a useful oscillation length of the measuring tubes and, consequently, to adjust the useful frequency band, measuring transducers of the type described above further comprise at least one inlet-side coupler element for forming inlet-side oscillation nodes for countervailing vibrations, in particular bending oscillations, both measuring tubes spaced from both flow dividers at both measuring tubes is fixed, and at least one outlet-side coupler element for forming outlet-side vibration node for gegengleiche vibrations, esp. Bieschwwingungen, the measuring tubes, which is fixed both from both flow dividers and from the inlet-side coupler spaced at both measuring tubes. In the case of curved measuring tubes while corresponds to the length of a running between the inlet side and the outlet side coupler element portion of a bend line of the respective measuring tube, thus connecting the centroids of all imaginary cross-sectional areas of the respective measuring tube imaginary center line of the same measuring tube, the useful oscillation length of the measuring tubes. By means of - in so far associated with the pipe assembly - coupler elements also a vibration quality of the tube assembly as well as the sensitivity of the transducer can be influenced overall, in such a way that for a minimum required sensitivity of the transducer at least a minimum useful vibration length is to provide.
Die Entwicklung auf dem Gebiet der Meßaufnehmer vom Vibrationstyp hat inzwischen einen Stand erreicht, daß moderne Meßaufnehmer der beschriebenen Art praktisch für ein breites Anwendungsspektrum der Durchflußmeßtechnik höchsten Anforderungen hinsichtlich Präzision und Reproduzierbarkeit der Meßergebnisse genügen können. So werden solche Meßaufnehmer in der Praxis für Massendurchflußraten von nur einigen wenigen g/h (Gramm pro Stunde) bis zu einigen t/min (Tonnen pro Minute), bei Drücken von bis zu 100 bar für Flüssigkeiten oder sogar über 300 bar für Gase eingesetzt. Die dabei erreichte Meßgenauigkeit liegt üblicherweise bei etwa 99,9% vom tatsächlichen Wert oder darüber bzw. einem Meßfehler von etwa 0,1%, wobei eine untere Grenze des garantierten Meßbereichs durchaus bei etwa 1% des Meßbereichsendwerts liegen kann. Aufgrund der hohen Bandbreite ihrer Einsatzmöglichkeiten werden industrietaugliche Meßaufnehmer vom Vibrationstyp mit nominellen Nennweiten (entspricht dem Kaliber der an den Meßaufnehmer anzuschließenden Rohrleitung bzw. dem Kaliber des Meßaufnehmers gemessen am Anschlußflansch) angeboten, die in einem Nennweitenbereich zwischen 1 mm und 250 mm liegen und bei maximaler nomineller Massendurchflußrate 1000 t/h jeweils für Druckverluste von weniger als 3 bar spezifiziert sind. Ein Kaliber der Meßrohre liegt hierbei etwa in einem Bereich zwischen 80 mm und 100 mm.The development in the field of vibration sensors has reached a level that modern transducers of the type described can practically meet the highest requirements for precision and reproducibility of the measurement results for a wide range of flow measurement. Thus, such transducers are used in practice for mass flow rates of only a few g / h (grams per hour) to several t / min (tons per minute), pressures of up to 100 bar for liquids, or even over 300 bar for gases , The measurement accuracy achieved in this case is usually about 99.9% of the actual value or above or a measurement error of about 0.1%, wherein a lower limit of the guaranteed measuring range can well be about 1% of the measuring range. Due to the wide range of their applications, industrial grade transducers of nominal diameter nominal diameter (equivalent to the caliber of the pipe to be connected to the transducer or caliber of the transducer measured on the flange) are offered, ranging in diameter from 1 mm to 250 mm and at maximum nominal mass flow rate 1000 t / h are each specified for pressure losses of less than 3 bar. A caliber of the measuring tubes is approximately in a range between 80 mm and 100 mm.
Trotzdem inzwischen Meßaufnehmer für den Einsatz in Rohrleitungen mit sehr hohen Massendurchflußraten und damit einhergehend sehr großem Kaliber von weit über 100 mm angeboten werden, besteht nach wie vor ein erhebliches Interesse daran, Meßaufnehmer von hoher Präzision und niedrigem Druckverlust auch für noch größer Rohrleitungskaliber, etwa 300 mm oder mehr, bzw. Massendurchflußraten, von 1500 t/h oder mehr, einzusetzen, etwa für Anwendungen der petrochemischen Industrie oder im Bereich des Transports und Umschlags von Erdöl, Erdgas, Treibstoffen etc.. Dies führt bei entsprechend maßstäblicher Vergrößerung der aus dem Stand der Technik, insb. der EP-A 1 001 254 , der EP-A 553 939 , der US-A 47 93 191 , der US-A 2002/0157479 , der US-A 2007/0151368 , der US-A 53 70 002 , der US-A 57 96 011 , der US-B 63 08 580 , der US-B 67 11 958 , der US-B 71 34 347 , der US-B 73 50 421 , oder der WO-A 03/027616 , bekannten und bereits etablierter Meßaufnehmerkonzepte dazu, daß die, insb. den gewünschten Schwingungseigenschaften, der erforderlichen Belastungsfähigkeit sowie dem maximal erlaubten Druckverlust geschuldeten, geometrischen Abmessungen, insb. die einem Abstand zwischen den Dichtflächen beider Flansche entsprechende Einbaulänge und, im Falle gebogener Meßrohre, eine maximale seitliche Ausdehnung des Meßaufnehmers, exorbitant hohe Ausmaße annehmen würde. Damit einhergehend nimmt zwangsläufig auch die Leermasse des Meßaufnehmers zu, wobei konventionelle Meßaufnehmer großer Nennweite bereits mit einer Leermasse von etwa 400 kg realisiert werden. Untersuchungen, die für Meßaufnehmer mit zwei gebogenen Meßrohren, etwa gemäß der US-B 73 50 421 oder der US-A 57 96 011 , hinsichtlich ihrer maßstäblichen Anpassung zu noch größeren Nennweiten durchgeführt worden sind, haben beispielsweise ergeben, daß für nominelle Nennweiten von mehr als 300 mm die Leermasse eines maßstäblich vergrößerten konventionellen Meßaufnehmers weit über 500 kg liegen würde einhergehend mit einer Einbaulänge von mehr als 3000 mm und einer maximalen seitlichen Ausdehnung von mehr als 1000 mm. Insoweit ist festzustellen, daß industrietaugliche, gleichwohl in Serie herstellbare Meßaufnehmer herkömmlicher Konzeption und Materialien mit nominellen Nennweiten von weit über 300 mm sowohl aus Gründen technischer Realisierbarkeit, als auch aufgrund ökonomischer Erwägungen in absehbarer Zeit nicht verfügbar sein dürften.Despite the fact that measuring sensors for use in pipelines with very high mass flow rates and, consequently, very large caliber of well over 100 mm are offered, there is still a considerable interest in measuring sensors of high precision and low pressure loss even for larger pipeline calibers, about 300 mm or more, or mass flow rates, of 1500 t / h or more to use, such as for applications in the petrochemical industry or in the field of transport and handling of oil, natural gas, fuels, etc. This leads to scaled-up scale of the state of the art the technology, esp. the EP-A 1 001 254 , of the EP-A 553 939 , of the US-A 47 93 191 , of the US-A 2002/0157479 , of the US-A 2007/0151368 , of the US-A 53 70 002 , of the US Pat. No. 5,796,011 , of the US-B 63 08 580 , of the US-B 67 11 958 , of the US-B 71 34 347 , of the US-B 73 50 421 , or the WO-A 03/027616 . known and already established Meßaufnehmerkonzepte that the, in particular the desired vibration characteristics, the required load capacity and the maximum allowable pressure loss owed geometric dimensions, esp. The distance between the sealing surfaces of both flanges corresponding installation length and, in the case of curved measuring tubes, a maximum lateral extent of the transducer would take exorbitant high proportions. Along with this, the empty mass of the measuring transducer inevitably increases, with conventional measuring sensors of large nominal width being already realized with an empty mass of approximately 400 kg. Investigations for transducers with two curved measuring tubes, approximately in accordance with US-B 73 50 421 or the US Pat. No. 5,796,011 have been carried out with respect to their scaled adaptation to even larger nominal diameters, for example, have shown that for nominal diameters of more than 300 mm, the unladen mass of a scale enlarged conventional transducer would be well over 500 kg, along with a fitting length of more than 3000 mm and a maximum lateral extent of more than 1000 mm. In that regard, it should be noted that industrially acceptable, yet mass-producible measuring transducer conventional conception and materials with nominal nominal widths of well over 300 mm, both for reasons of technical feasibility, as well as due to economic considerations in the foreseeable future should not be available.
Ausgehend vom oben genannten Stand der Technik besteht daher eine Aufgabe der Erfindung darin, einen Meßaufnehmer von hoher Empfindlichkeit und Schwingungsgüte anzugeben, der auch bei großen Massendurchflußraten von mehr als 1000 t/h einen geringen Druckverlust von möglichst weniger als 3 bar verursacht, und der auch mit großer nomineller Nennweite von über 100 mm eine möglichst kompakter Bauweise aufweist und nicht zuletzt auch für Anwendungen mit extrem heißen bzw. extrem kalten Medien und/oder mit signifikant schwankenden Mediumstemperaturen geeignet ist.Based on the above-mentioned prior art, therefore, an object of the invention is to provide a transducer of high sensitivity and vibration quality, which causes a low pressure drop of less than 3 bar, even at large mass flow rates of more than 1000 t / h, and also With a large nominal diameter of more than 100 mm, the design is as compact as possible and not least suitable for applications with extremely hot or extremely cold media and / or with significantly fluctuating media temperatures.
Zur Lösung der Aufgabe besteht die Erfindung in einem Meßaufnehmer vom Vibrationstyp zum Erfassen wenigstens einer physikalischen Meßgröße eines in einer Rohrleitung geführten strömungsfähigen Mediums, beispielsweise eines Gases, einer Flüssigkeit, eines Pulvers oder eines anderen strömungsfähigen Stoffes, und/oder zum Erzeugen von dem Erfassen einer Massendurchflußrate eines in einer Rohrleitung geführten strömungsfähigen Mediums, insb. eines Gases, einer Flüssigkeit, eines Pulvers oder eines anderen strömungsfähigen Stoffes, dienenden Corioliskräften. Der Meßaufnehmer umfaßt erfindungsgemäß ein, beispielsweise zumindest teilweise im wesentlichen rohrförmiges und/oder zumindest teilweise außen kreiszylindrisches, Aufnehmer-Gehäuse, von dem ein einlaßseitiges erstes Gehäuseende mittels eines genau vier jeweils voneinander beabstandeten, beispielsweise kreiszylindrische, kegelförmige oder konusförmige, Strömungsöffnungen aufweisenden einlaßseitigen ersten Strömungsteiler und ein auslaßseitiges zweites Gehäuseende mittels eines genau vier jeweils voneinander beabstandeten, beispielsweise kreiszylindrische, kegelförmige oder konusförmige, Strömungsöffnungen aufweisenden auslaßseitigen zweiten Strömungsteilers gebildet sind. Desweiteren umfaßt der Meßaufnehmer eine Rohranordnung mit genau vier unter Bildung strömungstechnisch parallel geschalteter Strömungspfade an die, beispielsweise baugleichen, Strömungsteiler angeschlossene, insb. lediglich mittels nämlicher Strömungsteiler im Aufnehmer-Gehäuse schwingfähig gehalterte und/oder baugleiche und/oder zueinander paarweise parallelen, gebogene, beispielsweise zumindest abschnittsweise V-förmige und/oder zumindest abschnittsweise kreisbogenförmige, Meßrohre zum Führen von strömendem Medium. Von den vier, beispielsweise sowohl hinsichtlich Geometrie als auch hinsichtlich Material baugleichen, Meßrohren münden ein erstes Meßrohr mit einem einlaßseitigen ersten Meßrohrende in eine erste Strömungsöffnung des ersten Strömungsteilers und mit einem auslaßseitigen zweiten Meßrohrende in eine erste Strömungsöffnung des zweiten Strömungsteilers, ein zum ersten Meßrohr zumindest abschnittsweise paralleles zweites Meßrohr mit einem einlaßseitigen ersten Meßrohrende in eine zweite Strömungsöffnung des ersten Strömungsteilers und mit einem auslaßseitigen zweiten Meßrohrende in eine zweite Strömungsöffnung des zweiten Strömungsteilers, ein drittes Meßrohr mit einem einlaßseitigen ersten Meßrohrende in eine dritte Strömungsöffnung des ersten Strömungsteilers und mit einem auslaßseitigen zweiten Meßrohrende in eine dritte Strömungsöffnung des zweiten Strömungsteilers sowie ein zum dritten Meßrohr zumindest abschnittsweise paralleles viertes Meßrohr mit einem einlaßseitigen ersten Meßrohrende in eine vierte Strömungsöffnung des ersten Strömungsteilers und mit einem auslaßseitigen zweiten Meßrohrende in eine vierte Strömungsöffnung des zweiten Strömungsteilers. Ferner umfaßt der Meßaufnehmer eine elektro-mechanische, beispielsweise mittels eines oder mehreren elektro-dynamischen Schwingungserregern gebildete, Erregeranordnung zum Erzeugen und/oder Aufrechterhalten von mechanischen Schwingungen, insb. von Biegeschwingungen, der vier Meßrohre. Beim erfindungsgemäßen Meßaufnehmer sind die Meßrohre so ausgebildet und im Meßaufnehmer angeordnet, daß die Rohranordnung eine zwischen der ersten gedachten Längsschnittebene und der zweiten gedachten Längsschnittebene des Meßaufnehmers liegende, zur ersten gedachten Längsschnittebene des Meßaufnehmers und zur zweiten gedachten Längsschnittebene des Meßaufnehmers jeweils parallele erste gedachte Längsschnittebene aufweist, bezüglich der die Rohranordnung spiegelsymmetrisch ist, und daß die Rohranordnung eine zu deren gedachten ersten Längsschnittebene senkrechte zweite gedachte Längsschnittebene aufweist, bezüglich der die Rohranordnung gleichfalls spiegelsymmetrisch ist.In order to achieve the object, the invention resides in a vibration type transducer for detecting at least one physical quantity of a fluid medium carried in a pipeline, for example, a gas, a liquid, a powder or other fluid, and / or for detecting the detection of a fluid Mass flow rate of a fluid medium carried in a pipeline, in particular a gas, a liquid, a powder or another fluid, serving Coriolis forces. The transducer comprises according to the invention, for example, at least partially substantially tubular and / or at least partially outer circular, transducer housing, of which an inlet-side first housing end by means of a precisely four each spaced apart, for example, circular cylindrical, conical or conical, flow openings having inlet-side first flow divider and an outlet-side second housing end by means of exactly four spaced apart, for example, circular cylindrical, conical or conical, flow openings having outlet-side second flow divider are formed. Furthermore, the transducer includes a tube assembly with exactly four fluidly connected flow paths to the, for example, identical, flow splitters connected, esp. Only by means of nämlicher flow divider in the transducer housing supported vibrational and / or identical and / or mutually parallel, curved, for example at least partially V-shaped and / or at least partially circular arc-shaped, measuring tubes for guiding flowing medium. Of the four, for example, both in terms of geometry and in terms of material identical measuring tubes, a first measuring tube with an inlet side first Meßrohrende open into a first flow opening of the first flow divider and with an outlet side second Meßrohrende in a first flow opening of the second flow divider, at least one to the first measuring tube partially parallel second measuring tube with an inlet side first Meßrohrende in a second flow opening of the first flow divider and with an outlet side second Meßrohrende in a second flow opening of the second flow divider, a third measuring tube with an inlet side first Meßrohrende in a third flow opening of the first flow divider and an outlet side second Meßrohrende in a third flow opening of the second flow divider and a third measuring tube at least partially parallel fourth measuring tube mi t an inlet-side first Meßrohrende in a fourth flow opening of the first flow divider and with an outlet-side second Meßrohrende in a fourth flow opening of the second flow divider. Further, the transducer comprises an electro-mechanical, for example by means of one or more electro-dynamic vibration exciter formed, exciter arrangement for generating and / or maintaining mechanical vibrations, esp. Of bending vibrations, the four measuring tubes. In the inventive Meßaufnehmer the measuring tubes are formed and arranged in the transducer that the tube assembly lying between the first imaginary longitudinal sectional plane and the second imaginary longitudinal section plane of the Meßaufnehmers, the first imaginary longitudinal sectional plane of the transducer and the second imaginary longitudinal section plane of the Measuring transducer each having parallel first imaginary longitudinal sectional plane, with respect to which the tube assembly is mirror-symmetrical, and that the tube assembly has a second imaginary longitudinal sectional plane perpendicular to the imaginary first longitudinal sectional plane, with respect to which the tube assembly is also mirror-symmetrical.
Darüberhinaus besteht die Erfindung in einem Meßsystem zum Messen einer Dichte und/oder einer Massendurchflußrate, beispielsweise auch eines über ein Zeitintervall totalisierten Gesamt-Massendurchflusses, eines in einer Rohrleitung zumindest zeitweise, beispielsweise auch mit einer Massendurchflußrate von mehr als 1000 t/h, strömenden Mediums, etwa eines Gases, einer Flüssigkeit, eines Pulvers oder eines anderen strömungsfähigen Stoffes, welches, beispielsweise als In-Line-Meßgerät und/oder Meßgerät in Kompaktbauweise ausgebildete, Meßsystem nämlichen Meßaufnehmer sowie eine mit dem Meßaufnehmer elektrisch gekoppelte, beispielsweise in einem mechanisch mit dem Aufnehmer-Gehäuse verbundenen Elektronik-Gehäuse angeordneten, Umformer-Elektronik zum Ansteuern des Meßaufnehmers, nicht zuletzt auch von dessen Erregeranordnung, und zum Auswerten von vom Meßaufnehmer gelieferten Schwingungssignalen umfaßt; bzw. auch in der Verwendung nämlichen Meßsystems zum Messen einer Dichte und/oder einer Massendurchflußrate, nicht zuletzt auch eines über ein Zeitintervall totalisierten Gesamt-Massendurchflusses, und/oder einer Viskosität und/oder einer Reynoldszahl eines in einer Prozeßleitung, etwa einer Rohrleitung, zumindest zeitweise mit einer Massendurchflußrate von mehr als 1000 t/h, beispielsweise mehr als 1500 t/h, strömenden Mediums, wie z. B. eines Gases, einer Flüssigkeit, eines Pulvers oder eines anderen strömungsfähigen Stoffes.Moreover, the invention consists in a measuring system for measuring a density and / or a mass flow rate, for example a total mass flow totalized over a time interval of a medium flowing in a pipeline at least temporarily, for example also at a mass flow rate of more than 1000 t / h , such as a gas, a liquid, a powder or other fluid substance, which, for example, designed as an in-line measuring device and / or measuring device in a compact design, measuring system nämlichen transducer and electrically coupled to the transducer, for example in a mechanically with the Transducer housings connected electronics housing arranged transducer electronics for driving the transducer, not least also of the excitation device, and for evaluating supplied by the transducer vibration signals comprises; or also in the use of the same measuring system for measuring a density and / or a mass flow rate, not least also over a time interval totalized total mass flow, and / or a viscosity and / or Reynolds number one in a process line, such as a pipeline, at least temporarily with a mass flow rate of more than 1000 t / h, for example, more than 1500 t / h, flowing medium, such. As a gas, a liquid, a powder or other fluid substance.
Nach einer ersten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist die Erregeranordnung derart ausgebildet, daß damit jedes der vier Meßrohre, beispielsweise auch simultan, zu Biegeschwingungen anregbar ist.According to a first embodiment of the Meßaufnehmers of the invention, the exciter arrangement is designed such that each of the four measuring tubes, for example, simultaneously, can be excited to bending vibrations.
Nach einer zweiten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist die Erregeranordnung derart ausgebildet, daß damit das erste Meßrohr und das zweite Meßrohr zu bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene gegengleichen, beispielsweise auch zu bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene symmetrischen, Biegeschwingungen und das dritte Meßrohr und das vierte Meßrohr zu bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene gegengleichen, beispielsweise auch zu bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene symmetrischen, Biegeschwingungen anregbar sind.According to a second embodiment of the transducer of the invention, the exciter assembly is designed such that the first measuring tube and the second measuring tube with respect to the second imaginary longitudinal sectional plane against, for example, with respect to the second imaginary longitudinal sectional plane symmetrical bending vibrations and the third measuring tube and the fourth measuring tube with respect to the second imaginary longitudinal sectional plane counterparts, for example, with respect to the second imaginary longitudinal section plane symmetrical, bending vibrations are excitable.
Nach einer dritten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist die Erregeranordnung derart ausgebildet, daß damit das erste Meßrohr und das dritte Meßrohr zu bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene gegengleichen, beispielsweise auch zu bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene symmetrischen, Biegeschwingungen und das zweite Meßrohr und das vierte Meßrohr zu bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene gegengleichen, beispielsweise auch zu bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene symmetrischen, Biegeschwingungen anregbar sind.According to a third embodiment of the measuring transducer of the invention, the exciter arrangement is designed such that the first measuring tube and the third measuring tube with respect to the second imaginary longitudinal sectional plane against, for example, with respect to the second imaginary longitudinal sectional plane symmetric bending vibrations and the second measuring tube and the fourth measuring tube with respect to the second imaginary longitudinal sectional plane counterparts, for example, with respect to the second imaginary longitudinal section plane symmetrical, bending vibrations are excitable.
Nach einer vierten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist die Erregeranordnung derart ausgebildet, daß damit ein der Rohranordnung innewohnender, natürlicher Biegeschwingungsmode erster Art anregbar ist, in welchem Biegeschwingungsmode erster Art das erste Meßrohr und das zweite Meßrohr bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene gegengleiche, beispielsweise auch bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene symmetrische, Biegeschwingungen um jeweils eine dem jeweiligen Meßrohr zugehörige statische Ruhelage ausführen, etwa Ausleger-Biegeschwingungen um jeweils eine zu wenigstens zwei der gedachten Verbindungsachsen parallele gedachte Schwingungsachse, und in welchem Biegeschwingungsmode erster Art das dritte Meßrohr und das vierte Meßrohr bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene gegengleiche, beispielsweise auch bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene symmetrische, Biegeschwingungen um jeweils eine dem jeweiligen Meßrohr zugehörige statische Ruhelage ausführen, etwa Ausleger-Biegeschwingungen um jeweils eine zu wenigstens zwei der gedachten Verbindungsachsen parallele gedachte Schwingungsachse, derart, daß, bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene, nämliche Biegeschwingungen des ersten Meßrohrs auch gegengleich zu nämlichen Biegeschwingungen des dritten Meßrohrs sind, und daß, bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene, nämliche Biegeschwingungen des zweiten Meßrohrs auch gegengleich zu nämlichen Biegeschwingungen des vierten Meßrohrs sind.According to a fourth embodiment of the transducer of the invention, the exciter assembly is designed such that a tube assembly inherent, natural bending mode of the first kind is excitable, in which Biegeschwingungsmode first kind the first measuring tube and the second measuring tube with respect to the second imaginary longitudinal sectional plane gegengleiche, for example, also the second imaginary longitudinal sectional plane symmetrical, bending oscillations to each execute a static rest position associated with the respective measuring tube, such as cantilever flexural vibrations about each imaginary axis of vibration parallel to at least two of the imaginary connecting axes, and in which Biegeschwingungsmode first kind the third measuring tube and the fourth measuring tube with respect to second imaginary longitudinal sectional plane against the same, for example, also with respect to the second imaginary longitudinal sectional plane symmetrical bending vibrations to each one to the respective measuring tube Riges static rest position perform about boom bending oscillations about one to at least two of the imaginary connecting axes parallel imaginary axis of vibration, such that, with respect to the second imaginary longitudinal sectional plane, same bending vibrations of the first measuring tube are also opposite to the same bending vibrations of the third measuring tube, and that with respect to the second imaginary longitudinal sectional plane, the same bending vibrations of the second measuring tube are also opposite to the same bending vibrations of the fourth measuring tube.
Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend ist die Erregeranordnung derart ausgebildet, daß damit ein der Rohranordnung innewohnender, natürlicher Biegeschwingungsmode zweiter Art, beispielsweise auch simultan zum Biegeschwingungsmode erster Art, anregbar ist, in welchen Biegeschwingungsmode zweiter Art das erste Meßrohr und das zweite Meßrohr bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene gegengleiche, beispielsweise auch bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene symmetrische, Biegeschwingungen um jeweils eine dem jeweiligen Meßrohr zugehörige statische Ruhelage ausführen, etwa Ausleger-Biegeschwingungen um jeweils eine zu wenigstens zwei der gedachten Verbindungsachsen parallele gedachte Schwingungsachse, und in welchen Biegeschwingungsmode zweiter Art das dritte Meßrohr und das vierte Meßrohr bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene gegengleiche, beispielsweise auch bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene symmetrische, Biegeschwingungen um jeweils eine dem jeweiligen Meßrohr zugehörige statische Ruhelage ausführen, etwa Ausleger-Biegeschwingungen um jeweils eine zu wenigstens zwei der gedachten Verbindungsachsen parallele gedachte Schwingungsachse, derart, daß, bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene, nämliche Biegeschwingungen des ersten Meßrohrs auch gegengleich zu nämlichen Biegeschwingungen des vierten Meßrohrs sind, und daß, bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene, nämliche Biegeschwingungen des zweiten Meßrohrs auch gegengleich zu nämlichen Biegeschwingungen des dritten Meßrohrs sind.Further developing this embodiment of the invention, the excitation arrangement is designed such that one of the pipe assembly inherent, natural bending mode of the second kind, for example, simultaneously to Bieschwungungsmode first type, excitable in which Bieschwwingungsmode second type, the first measuring tube and the second measuring tube with respect to the second imaginary Longitudinal plane gegengleiche, for example, also symmetrically with respect to the second imaginary longitudinal section plane, bending vibrations to each perform the respective measuring tube associated static rest position, such as boom bending vibrations to one at least two of the imaginary connecting axes parallel imaginary axis of oscillation, and in which Bieschwwingungsmode second type, the third measuring tube and the fourth measuring tube with respect to the second imaginary longitudinal section gegengleiche, for example, also symmetrical with respect to the second imaginary longitudinal section plane, bending vibrations to each perform the respective measuring tube static rest position, such as boom bending vibrations to in each case an imaginary axis of oscillation parallel to at least two of the imaginary connecting axes, such that, with respect to the second imaginary longitudinal section plane, the same bending oscillations of the first measuring tube are also opposite to the same bending oscillations of the fourth measuring tube, and that with respect to the second imaginary longitudinal section plane, identical bending oscillations of the second Measuring tube are also equal to the same bending vibrations of the third measuring tube.
Alternativ oder in Ergänzung ist ferner vorgesehen, ist daß eine, beispielsweise bei vollständig mit Wasser gefüllter Rohranordnung meßbare, Eigenfrequenz des Biegeschwingungsmode erster Art von einer, beispielsweise bei vollständig mit Wasser gefüllter Rohranordnung und/oder zeitgleich zur Eigenfrequenz des Biegeschwingungsmode erster Art meßbaren, Eigenfrequenz des Biegeschwingungsmode zweiter Art, beispielsweise um mehr als 10 Hz, verschieden ist; die z. B. derart, daß, nämliche Eigenfrequenz des Biegeschwingungsmode erster Art um mehr als 10 Hz größer als nämliche Eigenfrequenz des Biegeschwingungsmode zweiter Art ist oder daß nämliche Eigenfrequenz des Biegeschwingungsmode erster Art um mehr als 10 Hz kleiner als nämliche Eigenfrequenz des Biegeschwingungsmode zweiter Art ist.Alternatively or in addition, it is further provided that a, for example, completely filled with water pipe assembly measurable natural frequency of Biegeschwingungsmode first type of, for example, completely filled with water pipe assembly and / or simultaneously to the natural frequency of the bending mode of the first kind measurable, natural frequency of Biegeschwingungsmode second type, for example, more than 10 Hz, different; the z. B. such that, same natural frequency of the Biegeschwingungsmode first type by more than 10 Hz greater than the same natural frequency of Bieschwwingungsmode second type or that same natural frequency of Biegeschwingungsmode first type is smaller than the same natural frequency of the Bieschwwingungsmode second type by more than 10 Hz.
Nach einer fünften Ausgestaltung der Erfindung weist jedes der vier Meßrohre jeweils einen Meßrohr-Scheitelpunkt, definiert als größter senkrechter Abstand des jeweiligen Meßrohres von der ersten gedachten Längsschnittebene, auf.According to a fifth embodiment of the invention, each of the four measuring tubes in each case has a measuring tube vertex, defined as the greatest vertical distance of the respective measuring tube from the first imaginary longitudinal sectional plane.
Nach einer sechsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung liegt ein Massenschwerpunkt der Rohranordnung in einer sowohl zur ersten gedachten Längsschnittebene als auch zur zweiten gedachten Längsschnittebene jeweils senkrechte gedachte Querschnittebene der Rohranordnung.According to a sixth embodiment of the measuring transducer of the invention, a center of mass of the pipe arrangement is in each case a vertical cross-sectional plane of the pipe arrangement which is perpendicular to both the first imaginary longitudinal section plane and the second imaginary longitudinal section plane.
Nach einer siebenten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist die Rohranordnung bezüglich einer sowohl zur ersten gedachten Längsschnittebene als auch zur zweiten gedachten Längsschnittebene jeweils senkrechte gedachte Querschnittebene der Rohranordnung spiegelsymmetrisch.According to a seventh embodiment of the Meßaufnehmers of the invention, the tube assembly is mirror symmetrical with respect to both the first imaginary longitudinal sectional plane and the second imaginary longitudinal sectional plane each perpendicular imaginary cross-sectional plane of the tube assembly.
Nach einer achten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung weist jedes der vier Meßrohre jeweils einen Meßrohr-Scheitelpunkt, definiert als größter senkrechter Abstand des jeweiligen Meßrohres von der ersten gedachten Längsschnittebene, auf und schneidet eine sowohl zur ersten gedachten Längsschnittebene als auch zur zweiten gedachten Längsschnittebene jeweils senkrechte gedachte Querschnittebene der Rohranordnung jedes der vier Meßrohre in dessen jeweiligen Meßrohr-Scheitelpunkt.According to a eighth embodiment of the transducer of the invention, each of the four measuring tubes each have a measuring tube vertex, defined as the largest vertical distance of the respective measuring tube from the first imaginary longitudinal section plane, and intersects both perpendicular to both the first imaginary longitudinal section plane and the second imaginary longitudinal section plane imaginary cross-sectional plane of the tube assembly of each of the four measuring tubes in the respective measuring tube vertex.
Nach einer neunten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ein Mittelsegment des Aufnehmer-Gehäuses zumindest anteilig mittels eines geraden, beispielsweise kreiszylindrischen, Trägerrohres gebildet ist, etwa derart, daß ein auf einer ersten Seite aus nämlichem Trägerrohrs herausragendes Segment des ersten Meßrohrs und ein auf der ersten Seite aus nämlichem Trägerrohr herausragendes Segment des zweiten Meßrohrs von einer ersten Gehäusekappe des Aufnehmer-Gehäuses umgeben sind, und daß ein auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite aus nämlichem Trägerrohr herausragendes Segment des dritten Meßrohrs und ein auf der zweiten Seite aus nämlichem Trägerrohr herausragendes Segment des vierten Meßrohrs von einer, beispielsweise auch zur ersten Gehäusekappe baugleichen, zweiten Gehäusekappe des Aufnehmer-Gehäuses umgeben sind.According to a ninth embodiment of the Meßaufnehmers of the invention, a central segment of the transducer housing is at least partially formed by a straight, for example, circular cylindrical, support tube, such that a projecting on a first side of namely carrier tube segment of the first measuring tube and one on the first Side of the carrier tube outstanding segment of the second measuring tube are surrounded by a first housing cap of the transducer housing, and that on a first side opposite the second side of namely carrier tube protruding segment of the third measuring tube and on the second side of namely carrier tube projecting segment of the fourth measuring tube of a, for example, also identical to the first housing cap, the second housing cap of the transducer housing are surrounded.
Nach einer zehnten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die beiden Strömungsteiler zudem so ausgebildet und im Meßaufnehmer angeordnet, daß eine die erste Strömungsöffnung des ersten Strömungsteilers mit der ersten Strömungsöffnung des zweiten Strömungsteilers imaginär verbindende gedachte erste Verbindungsachse des Meßaufnehmers parallel zu einer die zweite Strömungsöffnung des ersten Strömungsteilers mit der zweiten Strömungsöffnung des zweiten Strömungsteilers imaginär verbindende gedachten zweiten Verbindungsachse des Meßaufnehmers verläuft, daß eine die dritte Strömungsöffnung des ersten Strömungsteilers mit der dritten Strömungsöffnung des zweiten Strömungsteilers imaginär verbindende gedachte dritten Verbindungsachse des Meßaufnehmers parallel zu einer die vierte Strömungsöffnung des ersten Strömungsteilers mit der vierten Strömungsöffnung des zweiten Strömungsteilers imaginär verbindende gedachten vierten Verbindungsachse des Meßaufnehmers verläuft. Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend ist ferner vorgesehen, daß eine erste gedachte Längsschnittebene des Meßaufnehmers; innerhalb der die, beispielsweise zu einer mit der Rohrleitung fluchtenden Hauptströmungsachse des Meßaufnehmers parallele, erste gedachte Verbindungsachse und die zweite gedachte Verbindungsachse verlaufen, parallel zu einer zweiten gedachten Längsschnittebene des Meßaufnehmers, innerhalb der die gedachte dritte Verbindungsachse und die gedachte vierte Verbindungsachse verlaufen, ist, beispielsweise derart, daß die erste gedachte Längsschnittebene der Rohranordnung zwischen der ersten und zweiten gedachten Längsschnittebene des Meßaufnehmers liegt und/oder parallel zur ersten und zweiten gedachten Längsschnittebene des Meßaufnehmers ist.According to a tenth embodiment of the Meßaufnehmers of the invention is further provided that the two flow divider also formed and arranged in the transducer that a first flow opening of the first flow divider with the first flow opening of the second flow divider imaginary connecting imaginary first connecting axis of the transducer parallel to a the the second flow opening of the first flow divider with the second flow opening of the second flow divider imaginary connecting imaginary second connecting axis of the Meßaufnehmers runs that a third flow opening of the first flow divider with the third flow opening of the second flow divider imaginary connecting imaginary third connecting axis of the Meßaufnehmers parallel to a fourth flow opening of the the first flow divider with the fourth flow opening of the second flow divider imaginary connecting imaginary fourth Connecting axis of the transducer runs. This embodiment of the invention further provides that a first imaginary longitudinal sectional plane of the transducer; within which, for example, to a main flow axis of the measuring probe aligned with the pipeline, the first imaginary connecting axis and the second imaginary connecting axis run parallel to a second imaginary axis Longitudinal plane of the transducer within which the imaginary third connection axis and the imaginary fourth connection axis extend is, for example, such that the first imaginary longitudinal sectional plane of the tube assembly between the first and second imaginary longitudinal sectional plane of the transducer is and / or parallel to the first and second imaginary longitudinal sectional plane of the Meßaufnehmers is.
Nach einer elften Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die beiden Strömungsteiler so ausgebildet und im Meßaufnehmer angeordnet sind, daß eine dritte gedachte Längsschnittebene des Meßaufnehmers, innerhalb der die gedachte erste Verbindungsachse und die die gedachte dritte Verbindungsachse verlaufen, parallel zu einer vierten gedachten Längsschnittebene des Meßaufnehmers, innerhalb der die gedachte zweite Verbindungsachse und die die gedachte vierte Verbindungsachse verlaufen, ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend ist ferner vorgesehen, daß die zweite gedachte Längsschnittebene der Rohranordnung zwischen der dritten gedachten Längsschnittebene des Meßaufnehmers und der vierten gedachten Längsschnittebene des Meßaufnehmers verläuft, beispielsweise derart, daß die zweite gedachte Längsschnittebene der Rohranordnung parallel zur dritten gedachten Längsschnittebene des Meßaufnehmers und parallel zur vierten gedachten Längsschnittebene des Meßaufnehmers ist.According to an eleventh embodiment of the Meßaufnehmers of the invention is further provided that the two flow divider are formed and arranged in the transducer that a third imaginary longitudinal section plane of the Meßaufnehmers, within the imaginary first connection axis and the imaginary third connection axis extend parallel to a fourth imaginary longitudinal sectional plane of the measuring transducer, within which the imaginary second connecting axis and the imaginary fourth connecting axis extend. This embodiment of the invention further provides that the second imaginary longitudinal sectional plane of the tube assembly between the third imaginary longitudinal sectional plane of the transducer and the fourth imaginary longitudinal section plane of the transducer runs, for example, such that the second imaginary longitudinal sectional plane of the tube assembly parallel to the third imaginary longitudinal section plane of the transducer and is parallel to the fourth imaginary longitudinal section plane of the transducer.
Nach einer zwölften Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die vier Strömungsöffnungen des ersten Strömungsteilers so angeordnet sind, daß zu, insb. kreisförmigen, Querschnittsflächen der Strömungsöffnungen des ersten Strömungsteilers zugehörige gedachte Flächenschwerpunkte die Eckpunkte eines gedachten Rechtecks oder eines gedachten Quadrats bilden, wobei nämliche Querschnittsflächen in einer, beispielsweise zur ersten gedachten Längsschnittebene des Meßaufnehmers bzw. zur zweiten gedachten Längsschnittebene des Meßaufnehmers senkrechten, gemeinsamen gedachten Querschnittsschnittebene des ersten Strömungsteilers liegen.According to a twelfth embodiment of the Meßaufnehmers of the invention is further provided that the four flow openings of the first flow divider are arranged so that, in particular circular, cross-sectional areas of the flow openings of the first flow divider associated imaginary centroids form the vertices of an imaginary rectangle or an imaginary square wherein the same cross-sectional areas in a, for example, to the first imaginary longitudinal sectional plane of the measuring transducer or to the second imaginary longitudinal section plane of the transducer perpendicular, common imaginary cross-sectional plane of the first flow divider lie.
Nach einer dreizehnten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die vier Strömungsöffnungen des zweiten Strömungsteilers so angeordnet sind, daß zu, insb. kreisförmigen, Querschnittsflächen der Strömungsöffnungen des zweiten Strömungsteilers zugehörige gedachte Flächenschwerpunkte die Eckpunkte eines gedachten Rechtecks oder eines gedachten Quadrats bilden, wobei nämliche Querschnittsflächen in einer, beispielsweise zur ersten gedachten Längsschnittebene des Meßaufnehmers bzw. zur zweiten gedachten Längsschnittebene des Meßaufnehmers senkrechten, gemeinsamen gedachten Querschnittsschnittebene des zweiten Strömungsteilers liegen.According to a thirteenth embodiment of the Meßaufnehmers of the invention it is further provided that the four flow openings of the second flow divider are arranged so that, in particular circular, cross-sectional areas of the flow openings of the second flow divider associated imaginary centroids form the vertices of an imaginary rectangle or an imaginary square wherein the same cross-sectional areas in a, for example, the first imaginary longitudinal sectional plane of the transducer or the second imaginary longitudinal section plane of the transducer perpendicular, common imaginary cross-sectional plane of the second flow divider lie.
Nach einer vierzehnten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß jedes der vier, insb. gleichgroßen, Meßrohre ein Kaliber aufweist, das mehr als 40 mm, insb. mehr als 60 mm, beträgt. Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend ist ferner vorgesehen, daß die Meßrohre so gebogen und so angeordnet sind, daß ein Kaliber-zu-Höhe-Verhältnis der Rohranordnung, definiert durch ein Verhältnis des Kalibers des ersten Meßrohrs zu einer maximalen seitlichen Ausdehnung der Rohranordnung, gemessen von einem Scheitelpunkt des ersten Meßrohrs zu einem Scheitelpunkt des dritten Meßrohrs, mehr als 0.05, insb. mehr als 0.07 und/oder weniger als 0.35, insb. weniger als 0.2, beträgt.According to a fourteenth embodiment of the measuring transducer of the invention it is further provided that each of the four, in particular the same size, measuring tubes has a caliber which is more than 40 mm, in particular more than 60 mm. This embodiment of the invention further provides that the measuring tubes are bent and arranged so that a caliber-to-height ratio of the tube assembly, defined by a ratio of the caliber of the first measuring tube to a maximum lateral extent of the tube assembly, measured from a vertex of the first measuring tube to a vertex of the third measuring tube, more than 0.05, esp. More than 0.07 and / or less than 0.35, esp. Less than 0.2, is.
Nach einer fünfzehnten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der erste Strömungsteiler einen, insb. eine Masse von mehr als 50 kg aufweisenden, Flansch zum Anschließen des Meßaufnehmers an ein dem Zuführen von Medium zum Meßaufnehmer dienendes Rohrsegment der Rohrleitung und der zweite Strömungsteiler einen, insb. eine Masse von mehr als 50 kg aufweisenden, Flansch zum Anschließen des Meßaufnehmers an ein dem Abführen von Medium vom Meßaufnehmer dienendes Rohrsegment der Rohrleitung aufweisen. Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend weist jeder der Flansche jeweils eine Dichtfläche zum fluiddichten Verbinden des Meßaufnehmers mit dem jeweils korrespondierenden Rohrsegment der Rohrleitung auf, wobei ein Abstand zwischen den Dichtflächen beider Flansche eine, insb. mehr als 1000 mm betragende und/oder weniger als 3000 mm betragende, Einbaulänge des Meßaufnehmers definiert. Im besonderen ist der Meßaufnehmer ferner so ausgebildet, daß dabei eine einer Länge eines zwischen der ersten Strömungsöffnung des ersten Strömungsteilers und der ersten Strömungsöffnung des zweiten Strömungsteilers verlaufenden Abschnitts der Biegelinie des ersten Meßrohrs entsprechende Meßrohrlänge des ersten Meßrohrs so gewählt ist, daß ein Meßrohrlänge-zu-Einbaulänge-Verhältnis des Meßaufnehmers, definiert durch ein Verhältnis der Meßrohrlänge des ersten Meßrohrs zur Einbaulänge des Meßaufnehmers, mehr als 0.7, insb. mehr als 0.8 und/oder weniger als 1.2, beträgt, und/oder daß ein Kaliber-zu-Einbaulänge-Verhältnis, des Meßaufnehmers, definiert durch ein Verhältnis eines Kalibers des ersten Meßrohrs zur Einbaulänge des Meßaufnehmers, mehr als 0.02, insb. mehr als 0.05 und/oder weniger als 0.09, beträgt. Alternativ oder in Ergänzung dazu ist der Meßaufnehmer so ausgebildete, daß ein Nennweite-zu Einbaulänge-Verhältnis des Meßaufnehmers, definiert durch ein Verhältnis der nominellen Nennweite des Meßaufnehmers zur Einbaulänge des Meßaufnehmers kleiner als 0.3, insb. kleiner als 0.2 und/oder größer als 0.1, ist, wobei die nominelle Nennweite einem Kaliber der Rohrleitung, in deren Verlauf der Meßaufnehmer einzusetzen ist, entspricht.According to a fifteenth embodiment of the transducer of the invention, it is further provided that the first flow divider has a flange, in particular a mass of more than 50 kg, for connecting the measuring transducer to a pipe segment of the pipeline serving for supplying the medium to the measuring transducer and the second flow divider one, esp. Having a mass of more than 50 kg, flange for connecting the measuring transducer to a the removal of medium from the transducer serving pipe segment of the pipeline. Further developing this embodiment of the invention, each of the flanges each have a sealing surface for fluid-tight connection of the Meßaufnehmers with the respective corresponding pipe segment of the pipeline, wherein a distance between the sealing surfaces of both flanges one, esp. More than 1000 mm amount and / or less than 3000 mm betragende, installation length of the transducer defined. In particular, the transducer is further formed so that a length of a running between the first flow opening of the first flow divider and the first flow opening of the second flow divider portion of the bending line of the first measuring tube corresponding Meßrohrlänge the first measuring tube is selected so that a Meßrohrlänge-to Built-in length ratio of the measuring transducer, defined by a ratio of the measuring tube length of the first measuring tube to the installation length of the measuring transducer, more than 0.7, esp. More than 0.8 and / or less than 1.2, and / or that a caliber-to-installation length Ratio, the Meßaufnehmers, defined by a ratio of a caliber of the first measuring tube to the installation length of the transducer, more than 0.02, esp. More than 0.05 and / or less than 0.09, is. Alternatively or in addition, the transducer is designed so that a nominal diameter to installation length ratio of the transducer, defined by a ratio of the nominal nominal diameter of the transducer to the installation length of the transducer smaller than 0.3, esp. Less than 0.2 and / or greater than 0.1, the nominal nominal diameter being equal to one caliber of the pipeline in the course of which the transducer is to be inserted.
Nach einer sechzehnten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß eine einer Länge eines zwischen der ersten Strömungsöffnung des ersten Strömungsteilers und der ersten Strömungsöffnung des zweiten Strömungsteilers verlaufenden Abschnitts der Biegelinie des ersten Meßrohrs entsprechende Meßrohrlänge des ersten Meßrohrs mehr als 1000 mm, insb. mehr als 1200 mm und/oder weniger als 3000 mm, insb. weniger als 2500, beträgt.According to a sixteenth embodiment of the Meßaufnehmers of the invention is further provided that a length of a running between the first flow opening of the first flow divider and the first flow opening of the second flow divider portion of the bending line of the first measuring tube corresponding Meßrohrlänge the first measuring tube more than 1000 mm, esp. more than 1200 mm and / or less than 3000 mm, in particular less than 2500.
Nach einer siebzehnten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß jedes der vier, beispielsweise gleichkalibrigen, Meßrohre so angeordnet ist, daß ein kleinster seitlicher Abstand jedes der vier, beispielsweise gleichlangen, Meßrohre von einer Gehäuseseitenwand des Aufnehmer-Gehäuses jeweils größer als Null, beispielsweise auch größer als 3 mm und/oder größer als ein Doppeltes einer jeweiligen Rohrwandstärke, beträgt; und/oder daß ein kleinster seitlicher Abstand zwischen zwei benachbarten Meßrohren jeweils größer als 3 mm und/oder größer als die Summe von deren jeweiligen Rohrwandstärken beträgt.According to a seventeenth embodiment of the Meßaufnehmers of the invention is further provided that each of the four, for example gleichkalibrigen, measuring tubes is arranged so that a smallest lateral distance of each of the four, for example, the same length, measuring tubes of a housing side wall of the transducer housing each greater than zero, for example, greater than 3 mm and / or greater than a double of a respective pipe wall thickness is; and / or that a smallest lateral distance between two adjacent measuring tubes is in each case greater than 3 mm and / or greater than the sum of their respective tube wall thicknesses.
Nach einer achtzehnten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß jede der Strömungsöffnungen so angeordnet ist, daß ein kleinster seitlicher Abstand jeder der Strömungsöffnungen von einer Gehäuseseitenwand des Aufnehmer-Gehäuses jeweils größer als Null, beispielsweise auch größer als 3 mm und/oder größer als ein Doppeltes einer kleinsten Rohrwandstärke der Meßrohre, beträgt; und/oder daß ein kleinster seitlicher Abstand zwischen den Strömungsöffnungen größer als 3 mm und/oder größer als ein Doppeltes einer kleinsten Rohrwandstärke der Meßrohre beträgt.According to an eighteenth embodiment of the Meßaufnehmers of the invention is further provided that each of the flow openings is arranged so that a smallest lateral distance of each of the flow openings of a housing side wall of the transducer housing each greater than zero, for example, greater than 3 mm and / or greater as a double of a smallest pipe wall thickness of the measuring tubes, is; and / or that a smallest lateral distance between the flow openings is greater than 3 mm and / or greater than a double of a smallest pipe wall thickness of the measuring tubes.
Nach einer neunzehnten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Erregeranordnung derart ausgebildet ist, daß damit das erste Meßrohr und das zweite Meßrohr im Betrieb zu gegengleichen Biegeschwingungen und das dritte Meßrohr und das vierte Meßrohr im Betrieb zu gegengleichen Biegeschwingungen anregbar sind.According to a nineteenth embodiment of the transducer of the invention, it is further provided that the exciter assembly is designed so that the first measuring tube and the second measuring tube during operation to opposite bending vibrations and the third measuring tube and the fourth measuring tube during operation to opposite bending vibrations can be excited.
Nach einer zwanzigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß ein Massenverhältnis einer Leermasse des gesamten Meßaufnehmers zu einer Leermasse des ersten Meßrohrs größer als 10, insb. größer als 15 und kleiner als 25, ist.According to a twentieth embodiment of the measuring transducer of the invention, it is further provided that a mass ratio of an empty mass of the entire measuring transducer to an empty mass of the first measuring tube is greater than 10, in particular greater than 15 and less than 25.
Nach einer einundzwanzigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß eine Leermasse, M18, des ersten Meßrohrs, insb. jedes der Meßrohre größer als 20 kg, insb. größer als 30 kg und/oder kleiner als 50 kg, ist.According to a twenty-first embodiment of the measuring transducer of the invention, it is further provided that an empty mass, M 18 , of the first measuring tube, in particular each of the measuring tubes, is greater than 20 kg, in particular greater than 30 kg and / or less than 50 kg.
Nach einer zweiundzwanzigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß eine Leermasse des Meßaufnehmers größer als 200 kg, insb. größer als 300 kg, ist.According to a twenty-second embodiment of the measuring transducer of the invention, it is further provided that an empty mass of the measuring transducer is greater than 200 kg, in particular greater than 300 kg.
Nach einer dreiundzwanzigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß eine nominellen Nennweite des Meßaufnehmers, die einem Kaliber der Rohrleitung, in deren Verlauf der Meßaufnehmer einzusetzen ist, entspricht, mehr als 50 mm beträgt, insb. größer als 100 mm ist. In vorteilhafter Weise ist der Meßaufnehmer ferner so ausgebildet, daß ein Masse-zu-Nennweite-Verhältnis des Meßaufnehmers, definiert durch ein Verhältnis der Leermasse des Meßaufnehmers zur nominellen Nennweite des Meßaufnehmers kleiner als 2 kg/mm, insb. kleiner als 1 kg/mm und/oder größer als 0.5 kg/mm, ist.According to a twenty-third embodiment of the measuring transducer of the invention, it is further provided that a nominal nominal diameter of the measuring transducer, which corresponds to a caliber of the pipeline in the course of which the measuring transducer is to be used, is more than 50 mm, in particular greater than 100 mm. Advantageously, the transducer is further designed so that a mass-to-nominal diameter ratio of the transducer, defined by a ratio of the dummy mass of the transducer to the nominal nominal diameter of the transducer smaller than 2 kg / mm, esp. Less than 1 kg / mm and / or greater than 0.5 kg / mm.
Nach einer vierundzwanzigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß das erste und das zweite Meßrohr zumindest hinsichtlich eines Materials, aus dem deren Rohrwände jeweils bestehen, und/oder hinsichtlich ihrer geometrischen Rohr-Abmessungen, insb. einer Meßrohrlänge, einer Rohrwandstärke, eines Rohr-Außendurchmessers und/oder eines Kalibers, baugleich sind.According to a twenty-fourth embodiment of the Meßaufnehmers of the invention is further provided that the first and the second measuring tube at least with respect to a material from which the tube walls each consist, and / or in terms of their geometric tube dimensions, esp. A Meßrohrlänge, a tube wall thickness, a Pipe outer diameter and / or caliber, are identical.
Nach einer fünfundzwanzigsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß das dritte und das vierte Meßrohr zumindest hinsichtlich eines Materials, aus dem deren Rohrwände jeweils bestehen, und/oder hinsichtlich ihrer geometrischen Rohr-Abmessungen, insb. einer Meßrohrlänge, einer Rohrwandstärke, eines Rohr-Außendurchmessers und/oder eines Kalibers, baugleich sind.According to a twenty-fifth embodiment of the invention it is further provided that the third and the fourth measuring tube at least with respect to a material from which their tube walls each consist, and / or with respect to their geometric tube dimensions, esp. A Meßrohrlänge, a tube wall thickness, a tube Outside diameter and / or caliber, are identical.
Nach einer sechsundzwanzigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß alle vier Meßrohre hinsichtlich eines Materials, aus dem deren Rohrwände bestehen, und/oder hinsichtlich ihrer geometrischen Rohr-Abmessungen, insb. einer Meßrohrlänge, einer Rohrwandstärke, eines Rohr-Außendurchmessers und/oder eines Kalibers, baugleich sind.According to a twenty-sixth embodiment of the measuring transducer of the invention, it is further provided that all four measuring tubes are made with regard to a material of which their tube walls are made, and / or with regard to their geometric tube dimensions, in particular a measuring tube length, a tube wall thickness, an outer tube diameter and / or or a caliber, are identical.
Nach einer siebenundzwanzigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß ein Material, aus dem die Rohrwände der vier Meßrohre zumindest anteilig bestehen, Titan und/oder Zirconium und/oder, beispielsweise rostfreier und/oder hochfester, Stahl ist, Duplexstahl und/oder Superduplexstahl, oder Hastelloy ist.According to a twenty-seventh embodiment of the measuring transducer of the invention, it is further provided that a material from which the tube walls of the four measuring tubes at least partially consist of is titanium and / or zirconium and / or, for example, stainless and / or high-strength steel, Duplex steel and / or super duplex steel, or Hastelloy is.
Nach einer achtundzwanzigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß das Aufnehmer-Gehäuse, die Strömungsteiler und Rohrwände der Meßrohre jeweils aus, beispielsweise rostfreiem, Stahl bestehen.According to a twenty-eighth embodiment of the Meßaufnehmers of the invention is further provided that the transducer housing, the flow divider and tube walls of the measuring tubes each made of, for example, stainless steel.
Nach einer neunundzwanzigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Erregeranordnung mittels eines, insb. elektrodynamischen und/oder Schwingungen des ersten Meßrohrs relativ zum zweiten Meßrohr differentiell anregenden, ersten Schwingungserregers gebildet ist. Im besonderen ist die Erregeranordnung mittels eines, beispielsweise elektrodynamischen und/oder Schwingungen des dritten Meßrohrs relativ zum vierten Meßrohr differentiell anregenden, zweiten Schwingungserregers gebildet. Hierbei ist ferner vorgesehen, daß der erste und zweite Schwingungserreger elektrisch seriell verschaltet sind, derart, daß ein gemeinsames Treibersignal gemeinsame Schwingungen des ersten und dritten Meßrohrs relativ zum zweiten und vierten Meßrohr anregt. Die Schwingungserreger der Erregeranordnung können beispielsweise mittels eines am ersten Meßrohr gehalterten Permanentmagneten und einer von dessen Magnetfeld durchfluteten, am zweiten Meßrohr gehalterten Zylinderspule gebildet ist, und wobei der zweite Schwingungserreger mittels eines am dritten Meßrohr gehalterten Permanentmagneten und einer von dessen Magnetfeld durchfluteten, am vierten Meßrohr gehalterten Zylinderspule gebildet ist.According to a twenty-ninth embodiment of the measuring transducer of the invention, it is further provided that the excitation arrangement is formed by means of a first vibration exciter which is differentially exciting relative to the second measuring tube, in particular electrodynamic and / or oscillations of the first measuring tube. In particular, the exciter arrangement is formed by means of a, for example, electrodynamic and / or oscillations of the third measuring tube relative to the fourth measuring tube differentially exciting, second vibration exciter. It is further provided that the first and second vibration exciter are electrically connected in series, such that a common drive signal excites common vibrations of the first and third measuring tube relative to the second and fourth measuring tube. The vibration exciters of the exciter assembly can be formed, for example, by means of a permanent magnet supported on the first measuring tube and a cylindrical coil supported by the second measuring tube, and wherein the second vibration exciter is flooded by means of a permanent magnet supported on the third measuring tube and of a magnetic field of the fourth measuring tube salaried cylindrical coil is formed.
Nach einer ersten Weiterbildung des Meßaufnehmers der Erfindung umfaßt dieser weiters: ein, sowohl vom ersten Strömungsteiler als auch vom zweiten Strömungsteiler beabstandet, einlaßseitig an jedem der vier Meßrohre fixiertes, beispielsweise eine H- oder X-förmige Grundfläche aufweisendes, erstes Kopplerelement erster Art zum Einstellen von Eigenfrequenzen natürlicher Schwingungsmoden der Rohranordnung, beispielsweise von Biegeschwingungsmoden, sowie ein, sowohl vom ersten Strömungsteiler als auch vom zweiten Strömungsteiler beabstandet, auslaßseitig an jedem der vier Meßrohre fixiertes, beispielsweise eine H- oder X-förmige Grundfläche aufweisendes und/oder zum ersten Kopplerelement erster Art im wesentlichen baugleiches, zweites Kopplerelement erster Art zum Einstellen von Eigenfrequenzen natürlicher Schwingungsmoden der Rohranordnung, beispielsweise von Biegeschwingungsmoden.According to a first development of the measuring transducer of the invention, this further comprises: a, spaced both from the first flow divider and from the second flow divider, the inlet side of each of the four measuring tubes fixed, for example, a H- or X-shaped base surface exhibiting, first coupler element of the first kind for setting of natural frequencies of natural vibration modes of the pipe arrangement, such as bending modes, as well as one, both from the first flow divider and the second flow divider spaced outlet on each of the four measuring tubes fixed, for example, a H- or X-shaped base exhibiting and / or the first coupler first Kind substantially identical, second coupler element of the first kind for adjusting natural frequencies of natural vibration modes of the pipe assembly, for example, bending modes of flexure.
Nach einer ersten Ausgestaltung der ersten Weiterbildung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß jedes der beiden Kopplerelemente erster Art symmetrisch bezüglich der ersten gedachten Längsschnittebene der Rohranordnung istAccording to a first embodiment of the first development of the measuring transducer of the invention, it is further provided that each of the two coupler elements of the first type is symmetrical with respect to the first imaginary longitudinal sectional plane of the pipe arrangement
Nach einer zweiten Ausgestaltung der ersten Weiterbildung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß jedes der beiden Kopplerelemente erster Art symmetrisch bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene der Rohranordnung ist.According to a second embodiment of the first embodiment of the measuring transducer of the invention is further provided that each of the two coupler elements of the first kind is symmetrical with respect to the second imaginary longitudinal sectional plane of the tube assembly.
Nach einer dritten Ausgestaltung der ersten Weiterbildung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß beiden Kopplerelemente erster Art symmetrisch bezüglich einer sowohl zur ersten gedachten Längsschnittebene als auch zur zweiten gedachten Längsschnittebene der Rohranordnung jeweils senkrechten gedachte Querschnittsebene der Rohranordnung im Meßaufnehmer angeordnet sind.According to a third embodiment of the first embodiment of the transducer of the invention is further provided that both coupler elements of the first type are arranged symmetrically with respect to both the first imaginary longitudinal section plane and the second imaginary longitudinal section plane of the tube assembly each vertical imaginary cross-sectional plane of the tube assembly in the transducer.
Nach einer vierten Ausgestaltung der ersten Weiterbildung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die beiden Kopplerelemente erster Art äquidistant bezüglich einer sowohl zur ersten gedachten Längsschnittebene als auch zur zweiten gedachten Längsschnittebene der Rohranordnung jeweils senkrechten gedachte Querschnittsebene der Rohranordnung im Meßaufnehmer angeordnet sind.According to a fourth embodiment of the first embodiment of the transducer of the invention is further provided that the two coupler elements of the first kind are arranged equidistantly with respect to both the first imaginary longitudinal sectional plane and the second imaginary longitudinal sectional plane of the tube assembly each vertical imaginary cross-sectional plane of the tube assembly in the transducer.
Nach einer fünften Ausgestaltung der ersten Weiterbildung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die beiden Kopplerelemente erster Art bezüglich einer sowohl zur ersten gedachten Längsschnittebene als auch zur zweiten gedachten Längsschnittebene der Rohranordnung jeweils senkrechten gedachte Querschnittsebene der Rohranordnung parallel verlaufend im Meßaufnehmer angeordnet sind.According to a fifth embodiment of the first embodiment of the transducer of the invention, it is further provided that the two coupler elements of the first type are arranged parallel to each other with respect to an imaginary cross-sectional plane of the pipe arrangement that is perpendicular to both the first imaginary longitudinal section plane and the second imaginary longitudinal section plane of the pipe arrangement.
Nach einer sechsten Ausgestaltung der ersten Weiterbildung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß jedes der beiden Kopplerelemente erster Art jeweils so ausgebildet und im Meßaufnehmer plaziert ist, daß es bezüglich der ersten gedachten Längsschnittebene der Rohranordnung und/oder bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene der Rohranordnung symmetrisch ist.According to a sixth embodiment of the first development of the measuring transducer of the invention, it is further provided that each of the two coupler elements of the first type is respectively designed and placed in the measuring transducer in such a way that it concerns the first imaginary longitudinal sectional plane of the pipe arrangement and / or the second imaginary longitudinal sectional plane of the pipe arrangement is symmetrical.
Nach einer siebenten Ausgestaltung der ersten Weiterbildung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß jedes der beiden Kopplerelemente erster Art jeweils so ausgebildet und im Meßaufnehmer plaziert ist, daß es in Projektion auf eine sowohl zur ersten gedachten Längsschnittebene der Rohranordnung als auch zur zweiten gedachten Längsschnittebene der Rohranordnung jeweils senkrechten gedachte Querschnittsebene der Rohranordnung X-förmig ausgebildet ist, oder daß es in Projektion auf eine zur ersten gedachten Längsschnittebene und der zweiten gedachten Längsschnittebene der Rohranordnung jeweils senkrechten gedachte Querschnittsebene der Rohranordnung H-förmig ausgebildet ist.According to a seventh embodiment of the first embodiment of the transducer of the invention is further provided that each of the two coupler elements of the first type is each formed and placed in the transducer so that it is projected onto both the first imaginary longitudinal section plane of the tube assembly and the second imaginary longitudinal section plane the pipe assembly is formed in each case perpendicular imaginary cross-sectional plane of the pipe assembly X-shaped, or that it is in each case perpendicular to the first imaginary longitudinal sectional plane and the second imaginary longitudinal sectional plane of the pipe assembly imaginary cross-sectional plane of the pipe assembly is H-shaped.
Nach einer achten Ausgestaltung der ersten Weiterbildung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß sowohl das erste Kopplerelement erster Art als auch das zweite Kopplerelement erster Art jeweils mittels plattenförmiger Teilelemente gebildet ist.According to an eighth embodiment of the first development of the measuring transducer of the invention, it is further provided that both the first coupler element of the first type and the second coupler element of the first type are each formed by means of plate-shaped subelements.
Nach einer neunten Ausgestaltung der ersten Weiterbildung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß jedes der beiden Kopplerelemente erster Art jeweils zumindest abschnittsweise gewölbt ist, beispielsweise in derart, daß es bezüglich einer zwischen dem ersten Kopplerelement erster Art und dem zweiten Kopplerelement erster Art verlaufende, sowohl zur ersten gedachten Längsschnittebene der Rohranordnung als auch zur zweiten gedachten Längsschnittebene der Rohranordnung jeweils senkrechten, gedachten Querschnittsebene der Rohranordnung jeweils zumindest abschnittsweise konvex sind.According to a ninth embodiment of the first development of the measuring transducer of the invention it is further provided that each of the two coupler elements of the first type is arched at least in sections, for example in such a way that it extends with respect to a first coupler element of the first type and the second coupler element of the first type, both perpendicular to the first imaginary longitudinal sectional plane of the pipe arrangement and the second imaginary longitudinal sectional plane of the pipe assembly each vertical, imaginary cross-sectional plane of the pipe assembly are each at least partially convex.
Nach einer zehnten Ausgestaltung der ersten Weiterbildung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß sowohl das erste Kopplerelement erster Art als auch das zweite Kopplerelement erster Art bezüglich einer zwischen dem ersten Kopplerelement erster Art und dem zweiten Kopplerelement erster Art verlaufende, sowohl zur ersten gedachten Längsschnittebene der Rohranordnung als auch zur zweiten gedachten Längsschnittebene der Rohranordnung jeweils senkrechten, gedachten Querschnittsebene der Rohranordnung, nämlich von der Querschnittsebene aus gesehen, jeweils zumindest abschnittsweise konvex sind.According to a tenth embodiment of the first embodiment of the measuring transducer of the invention is further provided that both the first coupler element of the first type and the second coupler element of the first type with respect to a first coupler between the first coupler and the first coupler element extending first, both to the first imaginary longitudinal section plane the pipe arrangement as well as the second imaginary longitudinal sectional plane of the pipe arrangement each vertical, imaginary cross-sectional plane of the pipe assembly, namely seen from the cross-sectional plane, each at least partially convex.
Nach einer elften Ausgestaltung der ersten Weiterbildung des Meßaufnehmers der Erfindung umfaßt dieser weiters: ein, beispielsweise plattenförmiges, erstes Kopplerelement zweiter Art, das zum Bilden von einlaßseitigen Schwingungsknoten sowohl für Vibrationen, beispielsweise Biegeschwingungen, des ersten Meßrohrs als auch für dazu gegengleiche Vibrationen, beispielsweise Biegeschwingungen, des zweiten Meßrohrs einlaßseitig am ersten Meßrohr und am zweiten Meßrohr fixiert ist, beispielsweise sowohl an einem sich zwischen dem ersten Strömungsteiler und dem ersten Kopplerelement erster Art erstreckenden Rohrsegment des ersten Meßrohrs als auch an einem sich zwischen dem ersten Strömungsteiler und dem ersten Kopplerelement erster Art erstreckenden Rohrsegment des zweiten Meßrohrs; ein, beispielsweise plattenförmiges und/oder zum ersten Kopplerelement zweiter Art baugleiches und/oder zum ersten Kopplerelement zweiter Art paralleles, zweites Kopplerelement zweiter Art, das zum Bilden von auslaßseitigen Schwingungsknoten sowohl für Vibrationen, beispielsweise Biegeschwingungen, des ersten Meßrohrs als auch für dazu gegengleiche Vibrationen, beispielsweise Biegeschwingungen, des zweiten Meßrohrs auslaßseitig am ersten Meßrohr und am zweiten Meßrohr fixiert ist, beispielsweise sowohl an einem sich zwischen dem zweiten Strömungsteiler und dem zweiten Kopplerelement erster Art erstreckenden Rohrsegment des ersten Meßrohrs als auch an einem sich zwischen dem zweiten Strömungsteiler und dem zweiten Kopplerelement erster Art erstreckenden Rohrsegment des zweiten Meßrohrs; ein, beispielsweise plattenförmiges und/oder zum ersten Kopplerelement zweiter Art baugleiches und/oder zum zweiten Kopplerelement zweiter Art paralleles, drittes Kopplerelement zweiter Art, das zum Bilden von einlaßseitigen Schwingungsknoten sowohl für Vibrationen, beispielsweise Biegeschwingungen, des dritten Meßrohrs als auch für dazu gegengleiche Vibrationen, beispielsweise Biegeschwingungen, des vierten Meßrohrs sowohl vom ersten Strömungsteiler als auch vom zweiten Strömungsteiler beabstandet einlaßseitig am dritten Meßrohr und am vierten Meßrohr fixiert ist, beispielsweise sowohl an einem sich zwischen dem ersten Strömungsteiler und dem ersten Kopplerelement erster Art erstreckenden Rohrsegment des dritten Meßrohrs als auch an einem sich zwischen dem ersten Strömungsteiler und dem ersten Kopplerelement erster Art erstreckenden Rohrsegment des vierten Meßrohrs; sowie ein, beispielsweise plattenförmiges und/oder zum ersten Kopplerelement zweiter Art baugleiches und/oder zum ersten Kopplerelement zweiter Art paralleles, viertes Kopplerelement zweiter Art, das zum Bilden von auslaßseitigen Schwingungsknoten sowohl für Vibrationen, beispielsweise Biegeschwingungen, des dritten Meßrohrs als auch für dazu gegengleiche Vibrationen, beispielsweise Biegeschwingungen, des vierten Meßrohrs sowohl vom ersten Strömungsteiler als auch vom zweiten Strömungsteiler wie auch vom ersten Kopplerelement beabstandet auslaßseitig am dritten Meßrohr und am vierten Meßrohr fixiert ist, beispielsweise sowohl an einem sich zwischen dem zweiten Strömungsteiler und dem zweiten Kopplerelement erster Art erstreckenden Rohrsegment des dritten Meßrohrs als auch an einem sich zwischen dem zweiten Strömungsteiler und dem zweiten Kopplerelement erster Art erstreckenden Rohrsegment des vierten Meßrohrs. Der Meßaufnehmer gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, daß zunächst sowohl das erste Kopplerelement zweiter Art als auch das zweite Kopplerelement zweiter Art jeweils am ersten Meßrohr und am zweiten Meßrohr zum Herstellen eines ersten Meßrohrpakets fixiert werden sowie sowohl das dritte Kopplerelement zweiter Art als auch das vierte Kopplerelement zweiter Art jeweils am dritten Meßrohr und am vierten Meßrohr zum Herstellen eines zweiten Meßrohrpakets fixiert werden; und daß hernach erst sowohl das erste Kopplerelement erster Art als auch das zweite Kopplerelement erster Art jeweils an wenigstens einem, beispielsweise auch jedem, der Meßrohre des ersten Meßrohrpakets und an wenigstens einem, beispielsweise auch jedem, der Meßrohre des zweiten Meßrohrpakets fixiert werden.According to an eleventh embodiment of the first development of the measuring transducer of the invention, this further comprises: a, for example plate-shaped, first coupler element of the second kind, which is used for forming inlet-side vibration nodes both for vibrations, for example flexural vibrations, of the first measuring tube and for vibrations of the same, for example bending vibrations , the second measuring tube is fixed on the inlet side of the first measuring tube and on the second measuring tube, for example both at a between the first flow divider and the first coupler element of the first kind extending tube segment of the first measuring tube and at one between the first flow divider and the first coupler element of the first kind extending pipe segment of the second measuring tube; a, for example, plate-shaped and / or identical to the first coupler element of the second kind and / or parallel to the first coupler element of the second type second coupler element of the second type, which is used to form outlet-side nodes for vibration, such as bending vibrations of the first measuring tube as well as for gegengleiche vibrations , For example, bending vibrations, the second measuring tube on the outlet side of the first measuring tube and the second measuring tube is fixed, for example, both on a between the second flow divider and the second coupler element of the first kind extending tube segment of the first measuring tube and at one between the second flow divider and the second Coupler element of the first type extending tube segment of the second measuring tube; a, for example, plate-shaped and / or identical to the first coupler element of the second kind and / or the second coupler element of the second type parallel, third coupler element of the second kind, which is used to form inlet-side node for vibration, such as bending vibrations of the third measuring tube as well as for gegengleiche vibrations , For example, bending vibrations, the fourth measuring tube both from the first flow divider and the second flow divider spaced inlet fixed to the third measuring tube and the fourth measuring tube, for example, both at a extending between the first flow divider and the first coupler element of the first kind tube segment of the third measuring tube as well at a pipe segment of the fourth measuring tube extending between the first flow divider and the first coupler element of the first type; and a, for example, plate-shaped and / or identical to the first coupler element of the second kind and / or parallel to the first coupler element of the second kind, second coupler element of the kind for forming outlet-side nodes for vibration, such as bending vibrations of the third measuring tube as well as for gegengleiche Vibrations, such as bending vibrations, of the fourth measuring tube from both the first flow divider and the second flow divider as well as the first coupler spaced outlet on the third measuring tube and the fourth measuring tube is fixed, for example, both at one extending between the second flow divider and the second coupler element of the first kind Pipe segment of the third measuring tube as well as on a between the second flow divider and the second coupler element of the first kind extending tube segment of the fourth measuring tube. The transducer according to this embodiment of the invention can be produced, for example, by first fixing both the first coupler element of the second type and the second coupler element of the second type to the first measuring tube and to the second measuring tube for producing a first measuring tube packet and both the third coupling element of the second type as well as the fourth coupler element of the second type are respectively fixed to the third measuring tube and the fourth measuring tube for producing a second Meßrohrpakets; and that thereafter only the first coupler element of the first type and the second coupler element The first type in each case at least one, for example, each, the measuring tubes of the first Meßrohrpakets and at least one, for example, each, the measuring tubes of the second Meßrohrpakets be fixed.
Nach einer zweiten Weiterbildung der Erfindung umfaßt der Meßaufnehmer weiters eine auf Vibrationen, insb. mittels der Erregeranordnung angeregten Biegeschwingungen, der Meßrohre reagierende, beispielsweise elektro-dynamische und/oder mittels einander baugleicher Schwingungssensoren gebildete, Sensoranordnung zum Erzeugen von Vibrationen, insb. Biegeschwingungen, der Meßrohre repräsentierenden Schwingungssignalen.According to a second embodiment of the invention, the transducer further comprises a vibration, esp. Excited by the exciter assembly excited bending vibrations, the measuring tubes reacting, for example, electro-dynamic and / or by means of identical vibration sensors, sensor assembly for generating vibrations, esp. Bieschwwingungen Measuring tubes representing vibration signals.
Nach einer ersten Ausgestaltung der zweiten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Sensoranordnung mittels eines, insb. elektrodynamischen und/oder Schwingungen des ersten Meßrohrs relativ zum zweiten Meßrohr differentiell erfassenden, einlaßseitigen ersten Schwingungssensors sowie eines, insb. elektrodynamischen und/oder Schwingungen des ersten Meßrohrs relativ zum zweiten Meßrohr differentiell erfassenden, auslaßseitigen zweiten Schwingungssensors gebildet ist, insb. derart, daß eine einer Länge eines zwischen dem ersten Schwingungssensor und dem zweite Schwingungssensor verlaufenden Abschnitts einer Biegelinie des ersten Meßrohrs entsprechende Meßlänge des Meßaufnehmers mehr als 500 mm, insb. mehr als 600 mm und/oder weniger als 1200 mm, beträgt, und/oder daß ein Kaliber-zu-Meßlänge-Verhältnis des Meßaufnehmers, definiert durch ein Verhältnis eines Kalibers des ersten Meßrohrs zur Meßlänge des Meßaufnehmers, mehr als 0.05, insb. mehr als 0.09, beträgt. Ferner können der erste Schwingungssensor mittels eines am ersten Meßrohr gehalterten Permanentmagneten und einer von dessen Magnetfeld durchfluteten, am zweiten Meßrohr gehalterten Zylinderspule gebildet sein, und der zweite Schwingungssensor mittels eines am ersten Meßrohr gehalterten Permanentmagneten und einer von dessen Magnetfeld durchfluteten, am zweiten Meßrohr gehalterten Zylinderspule gebildet sein.According to a first embodiment of the second development of the invention it is provided that the sensor arrangement by means of a, in particular electrodynamic and / or oscillations of the first measuring tube relative to the second measuring tube differentially detecting, inlet side first vibration sensor and one, esp. Electrodynamic and / or oscillations of the first Measuring tube relative to the second measuring tube differentially detecting, outlet side second vibration sensor is formed, esp. Such that a length of a running between the first vibration sensor and the second vibration sensor portion of a bending line of the first measuring tube corresponding Meßlänge the Meßaufnehmers more than 500 mm, especially than 600 mm and / or less than 1200 mm, and / or that a caliber-to-Meßlänge- ratio of the transducer, defined by a ratio of a caliber of the first measuring tube to the measuring length of the transducer, more than 0.05, esp. More than 0.09, be wearing. Furthermore, the first oscillation sensor can be formed by means of a permanent magnet supported on the first measuring tube and a cylindrical coil flooded by its magnetic field, and the second oscillation sensor by means of a permanent magnet supported on the first measuring tube and a cylindrical coil flooded by its magnetic field and supported on the second measuring tube be formed.
Nach einer zweiten Ausgestaltung der zweiten Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Sensoranordnung mittels eines, insb. elektrodynamischen und/oder Schwingungen des ersten Meßrohrs relativ zum zweiten Meßrohr differentiell erfassenden, einlaßseitigen ersten Schwingungssensors, eines, insb. elektrodynamischen und/oder Schwingungen des ersten Meßrohrs relativ zum zweiten Meßrohr differentiell erfassenden, auslaßseitigen zweiten Schwingungssensors, eines, insb. elektrodynamischen und/oder Schwingungen des dritten Meßrohrs relativ zum vierten Meßrohr differentiell erfassenden, einlaßseitigen dritten Schwingungssensors sowie eines, insb. elektrodynamischen und/oder Schwingungen des dritten Meßrohrs relativ zum vierten Meßrohr differentiell erfassenden, auslaßseitigen vierten Schwingungssensors gebildet ist, insb. derart, daß eine einer Länge eines zwischen dem ersten Schwingungssensor und dem zweite Schwingungssensor verlaufenden Abschnitts einer Biegelinie des ersten Meßrohrs entsprechende Meßlänge des Meßaufnehmers mehr als 500 mm, insb. mehr als 600 mm und/oder weniger als 1200 mm, beträgt, und/oder daß ein Kaliber-zu-Meßlänge-Verhältnis des Meßaufnehmers, definiert durch ein Verhältnis eines Kalibers des ersten Meßrohrs zur Meßlänge des Meßaufnehmers, mehr als 0.05, insb. mehr als 0.09, beträgt. Hierbei können in vorteilhafter Weise der erste und dritte Schwingungssensor elektrisch seriell derart verschaltet sein, daß ein gemeinsames Schwingungssignal gemeinsame einlaßseitige Schwingungen des ersten und dritten Meßrohrs relativ zum zweiten und vierten Meßrohr repräsentiert, und/oder der zweite und vierte Schwingungssensor elektrisch seriell derart verschaltet sein, daß ein gemeinsames Schwingungssignal gemeinsame auslaßseitige Schwingungen des ersten und dritten Meßrohrs relativ zum zweiten und vierten Meßrohr repräsentiert. Alternativ oder in Ergänzung können ferner der erste Schwingungssensor mittels eines am ersten Meßrohr gehalterten Permanentmagneten und einer von dessen Magnetfeld durchfluteten, am zweiten Meßrohr gehalterten Zylinderspule und der zweite Schwingungssensor mittels eines am ersten Meßrohr gehalterten Permanentmagneten und einer von dessen Magnetfeld durchfluteten, am zweiten Meßrohr gehalterten Zylinderspule gebildet sein, und/oder können der dritte Schwingungssensor mittels eines am dritten Meßrohr gehalterten Permanentmagneten und einer von dessen Magnetfeld durchfluteten, am vierten Meßrohr gehalterten Zylinderspule und der vierte Schwingungssensor mittels eines am dritten Meßrohr gehalterten Permanentmagneten und einer von dessen Magnetfeld durchfluteten, am vierten Meßrohr gehalterten Zylinderspule gebildet sein.According to a second embodiment of the second development of the invention it is further provided that the sensor arrangement by means of a, in particular electrodynamic and / or oscillations of the first measuring tube relative to the second measuring tube differentially detecting, inlet side first vibration sensor, esp. Electrodynamic and / or oscillations of first measuring tube relative to the second measuring tube differentially detecting, outlet side second vibration sensor, one, esp. Electrodynamic and / or vibrations of the third measuring tube relative to the fourth measuring tube differentially detecting, inlet side third vibration sensor and one, esp. Electrodynamic and / or vibrations of the third measuring tube relative to Fourth measuring tube differentially detecting, outlet-side fourth vibration sensor is formed, esp. Such that a length of a running between the first vibration sensor and the second vibration sensor portion of a Biegelin The measuring length of the measuring transducer corresponding to the first measuring tube is more than 500 mm, in particular more than 600 mm and / or less than 1200 mm, and / or a caliber-to-measuring length ratio of the measuring transducer, defined by a ratio of a caliber of the first measuring tube to the measuring length of the measuring transducer, more than 0.05, esp. More than 0.09, is. In this case, advantageously, the first and third vibration sensors can be electrically connected in series so that a common vibration signal represents common inlet-side vibrations of the first and third measuring tubes relative to the second and fourth measuring tubes, and / or the second and fourth vibration sensors are electrically connected in series. a common vibration signal represents common outlet-side vibrations of the first and third measuring tubes relative to the second and fourth measuring tubes. Alternatively or in addition, furthermore, the first vibration sensor can be held by means of a permanent magnet supported on the first measuring tube and a cylindrical coil flooded by its magnetic field, held on the second measuring tube and the second vibration sensor by means of a permanent magnet supported on the first measuring tube and of a magnetic field flooded on the second measuring tube Cylindrical coil may be formed, and / or the third vibration sensor by means of a third Meßrohr held permanent magnet and a flooded by its magnetic field, held at the fourth measuring tube Cylindrical coil and the fourth vibration sensor by means of a third Meßrohr content permanent magnet and one flooded by the magnetic field, on the fourth Measuring tube content Erten cylindrical coil be formed.
Nach einer ersten Ausgestaltung des Meßsystems der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die vier Meßrohre im Betrieb, angeregt von der Erregeranordnung, simultan Biegeschwingungen, beispielsweise in einem Biegeschwingungsgrundmode erster Art, ausführen. Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend ist ferner vorgesehen, daß die Erregeranordnung Schwingungen der Meßrohre, nicht zuletzt auch Biegeschwingungen im ersten Biegeschwingungsmode erster Art, dadurch bewirkt, daß eine mittels des ersten Schwingungserregers generierte, auf das erste Meßrohr wirkende Erregerkraft zu einer mittels des ersten Schwingungserregers zeitgleich generierten, auf das zweite Meßrohr wirkenden Erregerkraft entgegengerichtet, beispielsweise auch gegengleich, ist.According to a first embodiment of the measuring system of the invention is further provided that the four measuring tubes in operation, stimulated by the excitation device, simultaneously bending vibrations, for example, in a bending mode of vibration of the first kind run. This embodiment of the invention further provides that the exciter assembly oscillations of the measuring tubes, not least also bending vibrations in the first Biegeschwingungsmode first type, thereby causing a generated by means of the first vibration exciter, acting on the first measuring tube exciter force to one by means of the first vibration exciter simultaneously generated, acting on the second measuring tube exciter force opposite, for example, against the same, is.
Nach einer zweiten Ausgestaltung des Meßsystems der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Erregeranordnung wenigstens einen, beispielsweise differentiell, auf das erste und zweite Meßrohr wirkenden, beispielsweise daran fixierten und/oder elektro-dynamischen, ersten Schwingungserreger zum Konvertieren von mittels der Umformer-Elektronik in die Erregeranordnung eingespeister elektrischer Erregerleistung in, beispielsweise mit wenigstens einer mit einer einer Eigenfrequenz eines natürlichen Schwingungsmodes der Rohranordnung entsprechenden Signalfrequenz veränderliche und/oder periodische, Biegeschwingungen des ersten Meßrohrs und in zu nämlichen Biegeschwingungen des ersten Meßrohrs bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene der Rohranordnung gegengleiche Biegeschwingungen des zweiten Meßrohrs bewirkende mechanische Erregerkräfte aufweist. Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend ist ferner vorgesehen, daß der erste Schwingungserreger mittels eines am ersten Meßrohr, beispielsweise im Bereich eines Meßrohr-Scheitelpunktes, gehalterten Permanentmagneten und einer von dessen Magnetfeld durchfluteten, am zweiten Meßrohr, beispielsweise im Bereich eines Meßrohr-Scheitelpunktes, gehalterten Zylinderspule gebildet ist. Alternativ oder in Ergänzung kann Erregeranordnung weiters auch einen, beispielsweise differentiell, auf das dritte und vierte Meßrohr wirkenden, beispielsweise daran fixierten und/oder elektro-dynamischen und/oder zum ersten Schwingungserreger baugleichen und/oder mit dem ersten Schwingungserreger elektrisch seriell verschalteten, zweiten Schwingungserreger zum Konvertieren von mittels der Umformer-Elektronik in die Erregeranordnung eingespeister elektrischer Erregerleistung in, beispielsweise mit wenigstens einer mit einer einer Eigenfrequenz eines natürlichen Schwingungsmodes der Rohranordnung entsprechenden Signalfrequenz veränderliche und/oder periodische, Biegeschwingungen des dritten Meßrohrs und zu nämlichen Biegeschwingungen des dritten Meßrohrs bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene der Rohranordnung gegengleiche Biegeschwingungen des vierten Meßrohrs bewirkende mechanische Erregerkräfte aufweisen. Der zweite Schwingungserreger kann hierbei mittels eines am dritten Meßrohr, beispielsweise im Bereich eines Meßrohr-Scheitelpunktes, gehalterten Permanentmagneten und einer von dessen Magnetfeld durchfluteten, am vierten Meßrohr, beispielsweise im Bereich eines Meßrohr-Scheitelpunktes, gehalterten Zylinderspule gebildet sein. According to a second embodiment of the measuring system of the invention is further provided that the exciter assembly at least one, for example different, acting on the first and second measuring tube, for example fixed thereto and / or electro-dynamic, first vibration exciter for converting by means of the converter electronics in the exciter arrangement fed electrical excitation power in, for example, with at least one corresponding to a natural frequency of a natural vibration mode of the tube assembly signal frequency variable and / or periodic bending vibrations of the first measuring tube and in to same bending vibrations of the first measuring tube with respect to the second imaginary longitudinal section plane of the tube assembly gegengleiche bending vibrations of the Having second measuring tube causing mechanical excitation forces. This embodiment of the invention further provides that the first vibration generator by means of a first measuring tube, for example in the region of a measuring tube vertex, content salaried permanent magnet and a flooded by the magnetic field, on the second measuring tube, for example in the range of a measuring tube vertex salary-held Zylinderspule is formed. Alternatively or in addition, the exciter arrangement can also be a, for example different, acting on the third and fourth measuring tube, for example fixed thereto and / or electro-dynamic and / or identical to the first vibration exciter and / or electrically connected in series with the first vibration exciter, second vibration exciter for converting electrical excitation power fed into the exciter arrangement by means of the converter electronics into, for example, at least one variable frequency and / or periodic bending oscillations of the third measuring tube and corresponding bending oscillations of the third measuring tube with respect to the signal frequency corresponding to a natural frequency of the natural vibration mode of the tube arrangement have second imaginary longitudinal section plane of the pipe assembly against the same bending vibrations of the fourth measuring tube causing mechanical excitation forces. The second vibration exciter can in this case be formed by means of a permanent magnet on the third measuring tube, for example in the region of a measuring tube vertex, and a cylindrical coil through which the magnetic field flows, on the fourth measuring tube, for example in the region of a measuring tube vertex.
Nach einer dritten Ausgestaltung des Meßsystems der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Umformer-Elektronik mittels wenigstens eines, beispielsweise mit wenigstens einer mit einer einer Eigenfrequenz eines natürlichen Schwingungsmodes der Rohranordnung entsprechenden Signalfrequenz veränderlichen und/oder zumindest zeitweise periodischen, der Erregeranordnung zugeführten elektrischen Treibersignals, beispielsweise mit einer veränderlichen maximalen Spannungshöhe und/oder einer veränderlichen maximalen Stromstärke, elektrische Erregerleistung in die Erregeranordnung einspeist; und daß die Erregeranordnung die, nicht zuletzt auch von einer Spannungshöhe und einer Stromstärke des wenigstens einen Treibersignals abhängige, elektrische Erregerleistung zumindest anteilig sowohl in Biegeschwingungen des ersten Meßrohrs und zu den Biegeschwingungen des ersten Meßrohrs bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene der Rohranordnung gegengleiche Biegeschwingungen des zweiten Meßrohrs als auch in Biegeschwingungen des dritten Meßrohrs und zu den Biegeschwingungen des dritten Meßrohrs bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene der Rohranordnung gegengleiche Biegeschwingungen des vierten Meßrohrs wandelt. Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend ist ferner vorgesehen, daß das wenigstens eine Treibersignal dem ersten Schwingungserreger zugeführt ist, etwa derart, daß dessen Zylinderspule von einem von einer mittels des ersten Treibersignals bereitgestellten veränderlichen ersten Erregerspannung getriebenen ersten Erregerstrom durchflossen ist. Alternativ oder in Ergänzung kann das wenigstens eine Treibersignal eine Vielzahl von Signalkomponenten mit voneinander verschiedener Signalfrequenz aufweisen, wobei wenigstens eine der Signalkomponenten, etwa eine hinsichtlich einer Signalleistung dominierende Signalkomponente, des ersten Treibersignals eine einer Eigenfrequenz eines natürlichen Schwingungsmodes der Rohranordnung, beispielsweise des Biegeschwingungsmodes erster Art, in dem jedes der vier Meßrohre Biegeschwingungen ausführt, entsprechende Signalfrequenz aufweist.According to a third embodiment of the measuring system of the invention is further provided that the converter electronics by means of at least one, at least one corresponding to a natural frequency of a natural vibration mode of the pipe assembly signal frequency variable and / or at least temporarily periodic, the exciter device supplied electrical drive signal, For example, with a variable maximum voltage level and / or a variable maximum current, electrical excitation power feeds into the exciter assembly; and that the excitation arrangement, not least also dependent on a voltage level and a current strength of the at least one drive signal, electrical exciter power at least partially both in bending vibrations of the first measuring tube and the bending vibrations of the first measuring tube with respect to the second imaginary longitudinal section plane of the tube assembly gegengleiche bending vibrations of the second measuring tube as well as in flexural vibrations of the third measuring tube and to the bending vibrations of the third measuring tube with respect to the second imaginary longitudinal section plane of the tube assembly gegengleiche bending vibrations of the fourth measuring tube converts. This refinement of the invention further provides that the at least one driver signal is supplied to the first oscillation exciter, such that its cylindrical coil is traversed by a first exciter current driven by a variable first excitation voltage provided by the first drive signal. Alternatively or in addition, the at least one driver signal may comprise a plurality of signal components having mutually different signal frequencies, wherein at least one of the signal components, such as a signal power dominating signal component of the first drive signal, a natural frequency of a natural vibration mode of the tube assembly, for example, the bending mode of the first kind , in which each of the four measuring tubes performs bending oscillations, corresponding signal frequency has.
Nach einer vierten Ausgestaltung des Meßsystems der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Umformer-Elektronik anhand von in der Erregeranordnung umgesetzter elektrischer Erregerleistung einen die Viskosität des strömenden Mediums repräsentierenden Viskosität-Meßwert generiert; und/oder daß die Umformer-Elektronik anhand von vom Meßaufnehmer gelieferten Schwingungssignalen einen die Massendurchflußrate des strömenden Mediums repräsentierenden Massendurchfluß-Meßwert und/oder einen die Dichte des strömenden Mediums repräsentierenden Dichte-Meßwert generiert.According to a fourth embodiment of the measuring system of the invention, it is further provided that the converter electronics generates a viscosity measured value representing the viscosity of the flowing medium on the basis of electrical excitation power converted in the exciter arrangement; and / or that the converter electronics generates a mass flow rate value representing the mass flow rate of the flowing medium and / or a density measurement value representing the density of the flowing medium on the basis of vibration signals supplied by the sensor.
Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, anstelle der bei konventionellen Meßaufnehmern großer Nennweite üblicherweise verwendeten Rohranordnungen mit zwei parallel durchströmten Meßrohren Rohranordnungen mit vier parallel durchströmte, beispielsweise V-förmig oder kreisbogenförmig, gebogene Meßrohre zu verwenden, und so einerseits eine optimale Ausnutzung des begrenzten Platzangebotes zu ermöglichen, anderseits einen akzeptablen Druckverlust über einen weiten Meßbereich, insb. auch bei sehr hohen Massendurchflußraten von weit über 1000 t/h, gewährleisten zu können. Darüber hinaus kann der sich aus dem Gesamtquerschnitt der vier Meßrohre ergebende effektive Strömungsquerschnitt der Rohranordnung im Vergleich zu herkömmlichen nur zwei Meßrohre aufweisenden Meßaufnehmern gleicher nomineller Nennweite und gleicher Leermasse ohne weiteres um mehr als 20% erhöht werden.A basic idea of the invention is to use tubular arrangements with four parallel flowed through, for example V-shaped or circular arc-shaped, curved measuring tubes instead of the conventionally used conventional measuring transducers large nominal diameter pipe assemblies with two parallel flowed measuring tubes, and so on the one hand optimal utilization of the limited space available allow, on the other hand a acceptable pressure loss over a wide range, esp. Even at very high mass flow rates of well over 1000 t / h to be able to guarantee. In addition, the resulting from the total cross-section of the four measuring tubes effective flow cross section of the tube assembly compared to conventional having only two measuring tubes measuring sensors of the same nominal diameter and the same empty mass can be easily increased by more than 20%.
Ein Vorteil der Erfindung besteht zudem u. a. darin, daß durch die Verwendung gebogener Meßrohre dauerhafte mechanische Spannungen, beispielsweise infolge thermisch bedingter Ausdehnung der Meßrohre oder infolge von seitens der Rohranordnung in den Meßaufnehmer eingetragener Einspannkräfte, innerhalb der Rohranordnung weitgehend vermieden oder zumindest sehr niedrig gehalten und damit einhergehend die Meßgenauigkeit wie auch die strukturelle Integrität des jeweiligen Meßaufnehmers auch bei extrem heißen Medien bzw. zeitlich stark schwankenden Temperaturgradienten innerhalb der Rohranordnung sicher erhalten werden. Darüberhinaus können aufgrund der Symmetrieeigenschaften der Rohranordnung auch jene durch Biegeschwingungen gebogener Meßrohre Querkräfte weitgehend neutralisiert werden, die – wie u. a. in den eingangs erwähnten EP-A 1 248 084 und US-B 73 50 421 diskutiert – im wesentlich senkrecht zu den Längsschnittebenen des jeweiligen Meßaufnehmers bzw. dessen Rohranordnung wirken und für die Meßgenauigkeit von Meßaufnehmern vom Vibrationstyp durchaus schädlich sein können. Zudem konnte bei Meßaufnehmern der vorgenannten Art im Vergleich zu konventionellen Meßaufnehmern mit nur einem oder zwei gebogenen Meßrohren eine erhöhte Schwingungsgüte des Meßaufnehmers insgesamt, dies nicht zuletzt auch infolge einer erheblich geringer ausfallenden Dissipation von Schwingungsenergie aus dem Meßaufnehmer in die daran angeschlossene Rohrleitung, etwa infolge von eigentlich unerwünschten Deformationen der Strömungsteiler, festgestellt werden. Darüberhinaus weisen die Schwingungen der Meßrohre von Meßaufnehmern gemäß der vorliegenden Erfindung auch eine – im Vergleich zu herkömmlichen Meßaufnehmer – erheblich verringerte Druckstoß- bzw. Schallabhängigkeit auf.An advantage of the invention is, inter alia, that by using curved measuring tubes permanent mechanical stresses, for example as a result of thermally induced expansion of the measuring tubes or as part of the tube assembly in the transducer registered clamping forces, largely avoided within the tube assembly or at least kept very low and thus Accompanying the accuracy of measurement as well as the structural integrity of each transducer even with extremely hot media or time-varying temperature gradients within the tube assembly can be reliably obtained. Moreover, due to the symmetry properties of the tube arrangement, those measuring tubes which are bent by bending oscillations can also largely be neutralized by transverse forces which, as mentioned, inter alia, in the above-mentioned EP-A 1 248 084 and US-B 73 50 421 discussed - act substantially perpendicular to the longitudinal planes of the respective Meßaufnehmers or its tube assembly and can be quite harmful to the accuracy of measurement of transducers of vibration type. In addition, in transducers of the aforementioned type compared to conventional transducers with only one or two curved measuring tubes increased vibration quality of the transducer as a whole, not least as a result of a significantly lower failing dissipation of vibration energy from the transducer into the connected pipe, for example due to actually undesirable deformations of the flow divider, be detected. In addition, the oscillations of the measuring tubes of transducers according to the present invention also have a - compared to conventional transducers - significantly reduced pressure surge or sound dependence.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Meßaufnehmers ist ferner auch darin zu sehen, daß überwiegend etablierte Konstruktionskonzepte, wie etwa hinsichtlich der verwendeten Materialien, der Fügetechnik, der Fertigungsabläufe etc., angewendet werden können oder nur geringfügig modifiziert werden müssen, wodurch auch die Herstellkosten insgesamt durchaus vergleichbaren zu denen herkömmlicher Meßaufnehmer sind. Insofern ist ein weiterer Vorteil der Erfindung darin zu sehen, daß dadurch nicht nur eine Möglichkeit geschaffen wird, vergleichsweise kompakte Meßaufnehmer vom Vibrationstyp auch mit großer nomineller Nennweite von über 150 mm, insb. mit einer Nennweite von größer 250 mm, mit handhabbaren geometrischen Abmessungen und Leermassen, sondern zudem auch ökonomisch sinnvoll realisiert werden können.A further advantage of the measuring transducer according to the invention is also to be seen in the fact that predominantly established design concepts, such as with regard to the materials used, the joining technique, the manufacturing processes, etc., can be applied or only slightly modified, which also makes the overall manufacturing costs quite comparable to which conventional transducers are. In this respect, a further advantage of the invention lies in the fact that not only a possibility is created comparatively compact transducer of the vibration type with a large nominal diameter of over 150 mm, esp. With a nominal diameter of greater than 250 mm, with manageable geometric dimensions and Empty masses, but also can be realized economically meaningful.
Der erfindungsgemäße Meßaufnehmer ist daher besonders zum Messen von strömungsfähigen Medien geeignet, die in einer Rohrleitung mit einem Kaliber von größer 150 mm, insb. von 300 mm oder darüber, geführt sind. Zu dem ist der Meßaufnehmer auch zum Messen auch solcher Massendurchflüsse geeignet, die zumindest zeitweise größer als 1000 t/h sind, insb. zumindest zeitweise mehr als 1500 t/h betragen, wie sie z. B. bei Anwendungen zur Messung von Erdöl, Erdgas oder anderen petrochemischen Stoffen auftreten können.The transducer according to the invention is therefore particularly suitable for measuring flowable media, which are in a pipeline with a caliber of greater than 150 mm, esp. Of 300 mm or above, out. To which the transducer is also suitable for measuring such mass flows, which are at least temporarily greater than 1000 t / h, esp. At least temporarily be more than 1500 t / h, as z. B. may occur in applications for the measurement of oil, natural gas or other petrochemicals.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen davon werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen; wenn es die Übersichtlichkeit erfordert oder es anderweitig sinnvoll erscheint, wird auf bereits erwähnte Bezugszeichen in nachfolgenden Figuren verzichtet. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen oder Weiterbildungen, insb. auch Kombinationen zunächst nur einzeln erläuterter Teilaspekte der Erfindung, ergeben sich ferner aus den Figuren der Zeichnung wie auch den Unteransprüchen an sich. Im einzelnen zeigen:The invention and further advantageous embodiments thereof are explained in more detail below with reference to exemplary embodiments, which are illustrated in the figures of the drawing. Identical parts are provided in all figures with the same reference numerals; if it requires the clarity or it appears otherwise useful, is omitted reference numerals already mentioned in subsequent figures. Further advantageous embodiments or developments, esp. Combinations initially only individually explained aspects of the invention will become apparent from the figures of the drawing as well as the dependent claims per se. In detail show:
1, 2 ein, beispielsweise als Coriolis-Durchfluss/Dichte/Viskositäts-Meßgerät dienendes, In-Line-Meßgerät in perspektivischen, teilweise auch geschnittenen, Seitenansichten; 1 . 2 a, for example, as a Coriolis flow / density / viscosity meter serving, in-line measuring device in perspective, partially also cut, side views;
3a, b eine Projektion des In-line-Meßgerät gemäß 1 in zwei verschiedenen Seitenansichten; 3a , b is a projection of the in-line meter according to 1 in two different side views;
4a in perspektivischer Seitenansicht einen Meßaufnehmer vom Vibrationstyp mit einer mittels vier gebogenen Meßrohren gebildeten Rohranordnung, eingebaut in ein In-line-Meßgerät gemäß 1; 4a in a perspective side view of a transducer of the vibration type with a tube arrangement formed by means of four curved measuring tubes, installed in an in-line measuring device according to 1 ;
4b in perspektivischer Seitenansicht die Rohranordnung gemäß 4a; 4b in a perspective side view of the pipe assembly according to 4a ;
5a, b eine Projektion des Meßaufnehmers gemäß 4a in zwei verschiedenen Seitenansichten; 5a , b is a projection of the transducer according to 4a in two different side views;
6a, b Projektionen einer Rohranordnung gemäß 4b zwei verschiedenen Seitenansichten; und 6a , b projections of a pipe arrangement according to 4b two different side views; and
7a, b schematisch Schwingungsmoden (V-Mode; X-Mode) einer Rohranordnung gemäß 4b, jeweils in Projektion auf eine gedachte Querschnittsebene nämlicher Rohranordnung. 7a b schematically shows vibration modes (V-mode, X-mode) of a tube arrangement according to FIG 4b , in each case in projection onto an imaginary cross-sectional plane of the same tube arrangement.
In den 1, 2 ist ein, insb. als Coriolis-Massedurchfluß- und/oder Dichte-Meßgerät ausgebildetes, Meßsystem 1 schematisch dargestellt, das im nicht zuletzt dazu dient, einen Massendurchfluß m eines in einer – hier aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellten – Rohrleitung strömenden Mediums zu erfassen und in einen diesen Massendurchfluß momentan repräsentierenden Massendurchfluß-Meßwert abzubilden. Medium kann praktisch jeder strömungsfähige Stoff sein, beispielsweise ein Pulver, eine Flüssigkeit, ein Gas, ein Dampf oder dergleichen. Alternativ oder in Ergänzung kann das Meßsystem 1 ggf. auch dazu verwendet werden eine Dichte ρ und/oder eine Viskosität η des Mediums zu messen. Im besonderen ist das Meßsystem 1 dafür vorgesehen, solche Medien, wie z. B. Erdöl, Erdgas oder andere petrochemische Stoffe, zu messen, die in einer Rohrleitung mit einem Kaliber von größer als 250 mm, insb. einem Kaliber von 300 mm oder darüber, strömen. Nicht zuletzt ist das In-Line-Meßgerät auch dafür vorgesehen strömende Medien der vorgenannten Art zu messen, die mit einer Massendurchflußrate von größer als 1000 t/h, insb. von größer 1500 t/h, strömen gelassen sind.In the 1 . 2 is a, esp. Designed as Coriolis Massedurchfluß- and / or density meter, measuring system 1 shown schematically, which serves not least to capture a mass flow m of a in a - not shown here for clarity reasons - flowing pipe medium and map in this mass flow currently representing mass flow measurement. Medium can be virtually any fluid substance, for example a powder, a liquid, a gas, a vapor or the like. Alternatively or in addition, the measuring system 1 if necessary also be used to measure a density ρ and / or a viscosity η of the medium. In particular, the measuring system 1 intended for such media, such. As petroleum, natural gas or other petrochemical substances, which flow in a pipeline with a caliber of greater than 250 mm, esp. A caliber of 300 mm or more. Last but not least, the in-line meter is also intended to measure flowing media of the aforementioned type which are allowed to flow at a mass flow rate greater than 1000 t / h, esp. Greater than 1500 t / h.
Das – hier als In-Line-Meßgerät, nämlich in den Verlauf der Rohrleitung einsetzbares Meßgerät, in Kompaktbauweise gezeigte – Meßsystem 1 umfaßt dafür einen im Betrieb vom zu messenden Medium durchströmten Meßaufnehmer 11 vom Vibrationstyp sowie eine mit dem Meßaufnehmer 11 elektrisch verbundene – hier nicht im einzelnen dargestellte – Umformer-Elektronik 12 zum Ansteuern des Meßaufnehmers und zum Auswerten von vom Meßaufnehmer gelieferten Schwingungssignalen. In vorteilhafter Weise kann die, beispielsweise mittels einem oder mehreren Mikroprozessoren und/oder mittels eines oder mehreren digitalen Signalprozessoren gebildete Umformer-Elektronik 12 z. B. so ausgelegt sein, daß sie im Betrieb des Meßsystems 1 mit einer diesem übergeordneten Meßwertverarbeitungseinheit, beispielsweise einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS), einem Personalcomputer und/oder einer Workstation, via Datenübertragungssystem, beispielsweise einem leitungsgebundenen Feldbussystem und/oder drahtlos per Funk, Meß- und/oder andere Betriebsdaten austauschen kann. Des weiteren kann die Umformer-Elektronik 12 so ausgelegt sein, daß sie von einer externen Energieversorgung, beispielsweise auch über das vorgenannte Feldbussystem, gespeist werden kann. Für den Fall, daß das Meßsystem 1 für eine Ankopplung an ein Feldbus- oder ein anderes Kommunikationssystem vorgesehen ist, kann die, beispielsweise auch vor Ort und/oder via Kommunikationssystem reprogrammierbare, Umformer-Elektronik 12 zu dem eine entsprechende Kommunikations-Schnittstelle für eine Datenkommunikation aufweisen, z. B. zum Senden der Meßdaten an die bereits erwähnte speicherprogrammierbare Steuerung oder ein übergeordnetes Prozeßleitsystem und/oder zum Empfangen von Einstelldaten für das Meßsystem.The - here as in-line measuring device, namely in the course of the pipeline usable measuring device, shown in a compact design - measuring system 1 For this purpose, a measuring device through which the medium to be measured flows during operation is included 11 of the vibration type and one with the transducer 11 electrically connected - not shown here in detail - converter electronics 12 for driving the transducer and for evaluating supplied from the transducer vibration signals. Advantageously, the converter electronics formed, for example, by means of one or more microprocessors and / or by means of one or more digital signal processors 12 z. B. be designed so that they are in operation of the measuring system 1 with a higher-level measured value processing unit, such as a programmable logic controller (PLC), a personal computer and / or a workstation, via data transmission system, such as a wired fieldbus system and / or wirelessly, measuring and / or other operating data exchange. Furthermore, the converter electronics 12 be designed so that it can be powered by an external power supply, for example via the aforementioned fieldbus system. In the event that the measuring system 1 is intended for coupling to a fieldbus or other communication system, the, for example, on-site and / or via communication system reprogrammable, converter electronics 12 to which have a corresponding communication interface for data communication, for. B. for sending the measured data to the aforementioned programmable logic controller or a higher-level process control system and / or for receiving setting data for the measuring system.
In den 4a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b ist in unterschiedlichen Darstellungen ein Ausführungsbeispiel für einen für das Meßsystem 1 geeigneten, insb. als Coriolis-Massedurchfluss-, als Dichte- und/oder als Viskositäts-Aufnehmer dienenden, Meßaufnehmer 11 vom Vibrationstyp gezeigt, welcher Meßaufnehmer 11 im Betrieb in den Verlauf einer vom jeweils zu messenden, etwa pulvrigen, flüssigen, gasförmigen oder dampfförmigen, Medium durchströmten – hier nicht dargestellten – Rohrleitung eingesetzt ist. Der Meßaufnehmer 11 dient, wie bereits erwähnt, dazu, in einem hindurchströmenden Medium solche mechanische Reaktionskräfte, insb. von der Massenduchflußrate abhängige Corioliskräfte, von der Mediumsdichte abhängige Trägheitskräfte und/oder von der Mediumsviskosität abhängige Reibungskräfte, zu erzeugen, die meßbar, insb. sensorisch erfaßbar, auf den Meßaufnehmer zurückwirken. Abgeleitet von diesen das Medium beschreibenden Reaktionskräften können mittels in der Umformer-Elektronik entsprechend implementierten Auswerte-Verfahren in der dem Fachmann bekannten Weise z. B. die m Massendurchflußrate, mithin der Massendurchfluß, und/oder die Dichte und/oder die Viskosität des Mediums gemessen werden.In the 4a . 4b . 5a . 5b . 6a . 6b is in different representations an embodiment of a for the measuring system 1 suitable, in particular as Coriolis mass flow, serving as a density and / or as a viscosity sensor, transducer 11 shown by the vibration type, which transducer 11 is used in operation in the course of each of the measured, such as powdery, liquid, gaseous or vaporous, medium-flowed - not shown here - pipeline is used. The transducer 11 serves, as already mentioned, to produce in a medium flowing through such mechanical reaction forces, esp. Depending on the mass flow rate Coriolis forces, medium density dependent inertial forces and / or dependent on the viscosity of the medium frictional forces, the measurable, esp. Sensory detectable, on react back the transducer. Derived from these reaction forces describing the medium, by means of evaluation methods correspondingly implemented in the converter electronics, in the manner known to those skilled in the art, e.g. B. the m mass flow rate, and thus the mass flow, and / or the density and / or the viscosity of the medium are measured.
Der Meßaufnehmer 11 weist ein – hier teilweise im wesentlichen rohrförmiges, mithin auch außen teilweise kreiszylindrisches – Aufnehmer-Gehäuse 71 auf, in dem weitere, dem Erfassen der wenigstens einen Meßgröße dienende Komponenten des Meßaufnehmers 11 vor äußeren Umwelteinflüssen, mithin Staub oder Spritzwasser oder auch allfällig auf den Meßaufnehmer von außen einwirkenden Kräften etc., geschützt untergebracht sind. Ein einlaßseitiges erstes Gehäuseende des Aufnehmer-Gehäuses 71 ist mittels eines einlaßseitigen ersten Strömungsteilers 201 und ein auslaßseitiges zweites Gehäuseende des Aufnehmer-Gehäuses 71 ist mittels auslaßseitigen zweiten Strömungsteilers 202 gebildet. Jeder der beiden, insoweit als integraler Bestandteil des Gehäuses ausgebildeten, Strömungsteiler 201, 202 weist genau vier jeweils voneinander beabstandeten, beispielsweise kreiszylindrische oder kegelförmige bzw. jeweils als Innenkonus ausgebildete, Strömungsöffnungen 201A, 201B, 201C, 201D bzw. 202A, 202B, 202C, 202D auf. Darüberhinaus ist jeder der, beispielsweise aus Stahl gefertigten, Strömungsteiler 201, 202 jeweils mit einem, beispielsweise aus Stahl gefertigten, Flansch 61 bzw. 62 zum Anschließen des Meßaufnehmers 11 an ein dem Zuführen von Medium zum Meßaufnehmer dienendes Rohrsegment der Rohrleitung bzw. an ein dem Abführen von Medium vom Meßaufnehmer dienendes Rohrsegment der erwähnten Rohrleitung versehen. Jeder der beiden Flansche 61, 62 weist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung eine Masse von mehr als 50 kg, insb. von mehr als 60 kg und/oder weniger als 100 kg, auf. Zum leckagefreien, insb. fluiddichten, Verbinden des Meßaufnehmers mit dem jeweils korrespondierenden Rohrsegment der Rohrleitung weist jeder der Flansche ferner jeweils eine entsprechende, möglichst plane Dichtfläche 61A bzw. 62A auf. Ein Abstand zwischen den beiden Dichtflächen 61A, 62A beider Flansche definiert somit praktisch eine Einbaulänge, L11, des Meßaufnehmers 11. Die Flansche sind, insb. hinsichtlich ihres Innendurchmessers, ihrer jeweiligen Dichtfläche sowie den der Aufnahme entsprechender Verbindungsbolzen dienenden Flanschbohrungen, entsprechend der für den Meßaufnehmer 11 vorgesehenen nominelle Nennweite D11 sowie den dafür ggf. einschlägigen Industrienormen dimensioniert, die einem Kaliber der Rohrleitung, in deren Verlauf der Meßaufnehmer einzusetzen ist, entspricht. Infolge der für den Meßaufnehmer im besondern angestrebten großen Nennweite beträgt dessen Einbaulänge L11 gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung mehr als 1200 mm. Ferner ist aber vorgesehen, die Einbaulänge des Meßaufnehmers 11 möglichst klein, insb. kleiner als 3000 mm zu halten. Die Flansche 61, 62 können, wie auch aus 4a ohne weiteres ersichtlich und wie bei derartigen Meßaufnehmer durchaus üblich, dafür möglichst nah an den Strömungsöffnungen der Strömungsteiler 201, 202 angeordnet sein, um so einen möglichst kurzen Vor- bzw. Auslaufbereich in den Strömungsteilern zu schaffen und somit insgesamt eine möglichst kurze Einbaulänge L11 des Meßaufnehmers, insb. von weniger als 3000 mm, zu schaffen. Für einen möglichst kompakten Meßaufnehmer mit einem – nicht zuletzt auch bei angestrebt hohen Massendurchflußraten von über 1000 t/h – sind nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung die Einbaulänge und die nominelle Nennweite des Meßaufnehmers aufeinander abgestimmt so bemessen, daß ein Nennweite-zu-Einbaulänge-Verhältnis D11/L11 des Meßaufnehmers, definiert durch ein Verhältnis der norminellen Nennweite D11 des Meßaufnehmers zur Einbaulänge L11 des Meßaufnehmers kleiner als 0.3, insb. kleiner als 0.2 und/oder größer als 0.1, ist. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist zumindest ein Mittelsegment 71A des Aufnehmer-Gehäuses 71 mittels eines geraden – hier auch kreiszylindrischen und zunächst dreiteiligen – Rohres gebildet, so daß zur Fertigung des Aufnehmer-Gehäuses 71 beispielsweise auch standardisierte, mithin kostengünstige, geschweißte oder gegossenen Standardrohre, beispielsweise aus Stahlguß oder geschmiedetem Stahl, verwendet werden können. Wie aus der Zusammenschau der 1 und 2 ferner ohne weiteres ersichtlich, kann das Mittelsegment 71A des Aufnehmer-Gehäuses 71 hierbei beispielsweise auch mittels eines in etwa das Kaliber der anzuschließenden Rohrleitung aufweisenden, mithin mit einer nominellen Nennweite D11 des Meßaufnehmers korrespondierenden, Rohrs gebildet sein, insb. einem hinsichtlich Kaliber, Wandstärke und Material der anzuschließenden Rohrleitung entsprechenden und insoweit auch hinsichtlich des erlaubten Betriebsdrucks entsprechend angepaßten Rohr. Nicht zuletzt für den Fall, daß das rohrförmige Mittelsegment wie auch die mit dem jeweiligen Flansch verbundenen Strömungsteiler im Vor- bzw. Auslaufbereich jeweils den gleichen Innendurchmesser aufweisen, kann das Aufnehmer-Gehäuses zudem auch in der Weise gebildet werden, daß an die Enden des das Mittelsegment bildenden Rrohrs die Flansche angeformt oder angeschweißt sind, und daß die Strömungsteiler mittels, insb. von den Flanschen etwas beabstandet, an die Innenwand orbital und/oder mittels Laser angeschweißten, die Strömungsöffnungen aufweisenden Platten gebildet sind.The transducer 11 has a - here partially substantially tubular, and therefore partly outside circular cylindrical - transducer housing 71 in, in which further, the detection of the at least one measured variable serving components of the transducer 11 are protected against external environmental influences, thus dust or spray or possibly on the transducer from external forces, etc. are housed protected. An inlet-side first housing end of the transducer housing 71 is by means of an inlet-side first flow divider 201 and an outlet side second housing end of the receiver housing 71 is by means of outlet second flow divider 202 educated. Each of the two, as far as formed as an integral part of the housing, flow divider 201 . 202 has exactly four spaced apart, for example, circular cylindrical or conical or each designed as an inner cone, flow openings 201A . 201B . 201C . 201D respectively. 202A . 202B . 202C . 202D on. In addition, each of, for example, made of steel, flow divider 201 . 202 each with a, for example made of steel, flange 61 respectively. 62 to connect the transducer 11 to a supply of medium to the transducer serving pipe segment of the pipe or to a the removal of medium from the transducer serving pipe segment of said pipe provided. Each of the two flanges 61 . 62 according to one embodiment of the invention, a mass of more than 50 kg, esp. Of more than 60 kg and / or less than 100 kg, on. For leak-free, esp. Fluid-tight, connecting the transducer with the respective corresponding pipe segment of the pipe, each of the flanges further each have a corresponding, possible flat sealing surface 61A respectively. 62A on. A distance between the two sealing surfaces 61A . 62A both flanges thus practically defines an insertion length, L 11 , of the measuring transducer 11 , The flanges are esp. In terms of their inner diameter, their respective sealing surface and the receiving the corresponding connecting bolts serving flange holes, corresponding to that for the transducer 11 nominal nominal diameter D 11 as well as the relevant, if applicable, industrial standards, which corresponds to a caliber of the pipeline, in the course of which the measuring transducer is to be inserted. As a result of the particular intended for the transducer in the large nominal diameter whose installation length L 11 according to an embodiment of the invention is more than 1200 mm. Furthermore, it is provided, the installation length of the transducer 11 as small as possible, especially smaller than 3000 mm. The flanges 61 . 62 can, as well as out 4a readily apparent and as usual with such a transducer, for as close as possible to the flow openings of the flow divider 201 . 202 be arranged so as to provide a shortest possible supply or discharge area in the flow dividers and thus to create a total of the shortest possible installation length L 11 of the transducer, esp. Of less than 3000 mm. For a compact as possible transducer with a - not least also aimed at high mass flow rates of over 1000 t / h - the installation length and the nominal nominal diameter of the measuring transducer are coordinated according to another embodiment of the invention such that a nominal diameter-to-installation length Ratio D 11 / L 11 of the transducer, defined by a ratio of the normal nominal diameter D 11 of the transducer to the insertion length L 11 of the transducer is less than 0.3, esp. Less than 0.2 and / or greater than 0.1, is. In the embodiment shown here is at least one middle segment 71A of the transducer housing 71 formed by a straight - here also circular cylindrical and initially three-piece - tube, so that for the manufacture of the transducer housing 71 For example, standardized, therefore inexpensive, welded or cast standard pipes, for example, from cast steel or forged steel, can be used. As from the synopsis of 1 and 2 further readily apparent, the middle segment 71A of the transducer housing 71 in this case, for example, by means of a tube having approximately the caliber of the pipe to be connected, thus corresponding with a nominal nominal diameter D 11 of the transducer, in particular a corresponding in terms of caliber, wall thickness and material of the pipe to be connected and in this respect also in accordance with the permitted operating pressure adapted pipe. Not least in the event that the tubular central segment as well as the associated with the respective flange flow divider in the lead or outlet respectively have the same inner diameter, the transducer housing can also be formed in such a way that at the ends of the Middle segment forming Rrohrs the flanges are molded or welded, and that the flow divider means, esp. Of the flanges slightly spaced, orbital to the inner wall and / or welded by laser, the flow openings having plates are formed.
Zum Führen des zumindest zeitweise durch Rohrleitung und Meßaufnehmer strömenden Mediums umfaßt der erfindungsgemäße Meßaufnehmer ferner eine Rohranordnung mit genau vier im Aufnehmer-Gehäuse 10 schwingfähig gehalterte gebogene, beispielsweise zumindest abschnittsweise kreisbogenförmige und/oder – wie hier schematisch dargestellt – zumindest abschnittsweise V-förmige, Meßrohre 181, 182, 183, 184. Die vier – hier gleichlangen sowie paarweise parallelen – Meßrohre kommunizieren jeweils mit der an den Meßaufnehmer angeschlossenen Rohrleitung und werden im Betrieb zumindest zeitweise, insb. auch simultan, in wenigstens einem für Ermittlung der physikalischen Meßgröße geeigneten, aktiv angeregten Schwingungsmode – dem sogenannten Nutzmode – vibrieren gelassen. Von den vier Meßrohren münden ein erstes Meßrohr 181 mit einem einlaßseitigen ersten Meßrohrende in eine erste Strömungsöffnung 201A des ersten Strömungsteilers 201 und mit einem auslaßseitigen zweiten Meßrohrende in eine erste Strömungsöffnung 202A des zweiten Strömungsteilers 202, ein zweites Meßrohr 182 mit einem einlaßseitigen ersten Meßrohrende in eine zweite Strömungsöffnung 201B des ersten Strömungsteilers 201 und mit einem auslaßseitigen zweiten Meßrohrende in eine zweite Strömungsöffnung 202B des zweiten Strömungsteilers 202, ein drittes Meßrohr 183 mit einem einlaßseitigen ersten Meßrohrende in eine dritte Strömungsöffnung 201C des ersten Strömungsteilers 201 und mit einem auslaßseitigen zweiten Meßrohrende in eine dritte Strömungsöffnung 202C des zweiten Strömungsteilers 202 und ein viertes Meßrohr 184 mit einem einlaßseitigen ersten Meßrohrende in eine vierte Strömungsöffnung 201D des ersten Strömungsteilers 201 und mit einem auslaßseitigen zweiten Meßrohrende in eine vierte Strömungsöffnung 202D des zweiten Strömungsteilers 202. Die vier Meßrohre 181, 182, 183, 184 sind somit unter Bildung strömungstechnisch parallel geschalteter Strömungspfade an die, insb. baugleichen, Strömungsteiler 201, 202 angeschlossen, und zwar in einer Vibrationen, insb. Biegeschwingungen, der Meßrohre relativ zueinander wie auch relativ zum Aufnehmergehäuse ermöglichenden Weise. Ferner ist vorgesehen, daß die vier Meßrohre 181, 182, 183, 184 lediglich mittels nämlicher Strömungsteiler 201, 202 im Aufnehmer-Gehäuse 71 – hier nämlich an dessen Mittelsegment 71A – schwingfähig gehaltert sind. Als Material für die Rohrwände der Meßrohre eignet sich beispielsweise rostfreier, ggf. auch hochfester, Edelstahl, Titan, Zirkonium oder Tantal bzw. damit gebildete Legierungen oder auch Superlegierungen, wie etwa Hastelloy, Inconel etc.. Darüber hinaus kann als Material für die vier Meßrohre 181, 182, 183, 184 aber auch praktisch jeder andere dafür üblicherweise verwendete oder zumindest geeignete Werkstoff dienen, insb. solche mit einem möglichst kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizient und einer möglichst hohen Streckgrenze. Alternativ oder in Ergänzung sind nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zumindest das erste und das zweite Meßrohr 181, 182 hinsichtlich des Materials, aus dem deren Rohrwände bestehen, und/oder hinsichtlich ihrer geometrischen Rohr-Abmessungen, insb. einer Meßrohrlänge, einer Rohrwandstärke, eines Rohr-Außendurchmessers und/oder eines Kalibers, baugleich ausgeführt. Ferner sind auch zumindest das dritte und das vierte Meßrohr 183, 184 hinsichtlich des Materials, aus dem deren Rohrwände bestehen, und/oder hinsichtlich ihrer geometrischen Rohr-Abmessungen, insb. einer Meßrohrlänge, einer Rohrwandstärke, eines Rohr-Außendurchmessers und/oder eines Kalibers, baugleich, so daß im Ergebnis die vier Meßrohre 181, 182, 183, 184 zumindest paarweise im wesentlichen baugleich ausgebildet sind. Vorzugsweise sind die vier Meßrohre 181, 182, 183, 184 hinsichtlich eines Materials, aus dem deren Rohrwände bestehen, und/oder hinsichtlich ihrer geometrischen Rohr-Abmessungen, insb. einer Meßrohrlänge, einer Rohrwandstärke, eines Rohr-Außendurchmessers, einer Form der jeweiligen Biegelinie und/oder eines Kalibers, baugleich realisiert, insb. derart, daß im Ergebnis zumindest eine minimale Biegeschwingungs-Resonanzfrequenz jedes der vier – leeren oder gleichmäßig von einem homogenen Medium durchströmten – Meßrohre 181, 182, 183, 184 im wesentlichen gleich den jeweiligen minimalen Biegeschwingungs-Resonanzfrequenzen der verbleibenden anderen Meßrohre ist.For guiding the at least temporarily flowing medium through the pipeline and the measuring transducer of the invention further comprises a tube assembly with exactly four in the transducer housing 10 swingably supported curved, for example, at least partially circular arc-shaped and / or - as shown schematically here - at least partially V-shaped measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 , The four measuring tubes - here of the same length and in pairs - each communicate with the pipe connected to the measuring transducer and, during operation, vibrate at least temporarily, especially simultaneously, in at least one actively excited vibration mode, known as the useful mode calmly. From the four measuring tubes open a first measuring tube 181 with an inlet-side first Meßrohrende in a first flow opening 201A of the first flow divider 201 and with an outlet side second Meßrohrende in a first flow opening 202A of the second flow divider 202 , a second measuring tube 182 with an inlet side first Meßrohrende in a second flow opening 201B of the first flow divider 201 and with an outlet side second Meßrohrende in a second flow opening 202B of the second flow divider 202 , a third measuring tube 183 with an inlet-side first Meßrohrende in a third flow opening 201C of the first flow divider 201 and with an outlet side second Meßrohrende in a third flow opening 202C of the second flow divider 202 and a fourth measuring tube 184 with an inlet-side first Meßrohrende in a fourth flow opening 201D of the first flow divider 201 and with an outlet side second Meßrohrende in a fourth flow opening 202D of the second flow divider 202 , The four measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 are thus under education fluidically parallel flow paths connected to the, in particular identical, flow divider 201 . 202 connected, in a vibration, esp. Bending vibrations, the measuring tubes relative to each other as well as relative to the transducer housing enabling manner. It is further provided that the four measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 only by means of the same flow divider 201 . 202 in the transducer housing 71 - here at its middle segment 71A - are supported in an oscillatory manner. As a material for the tube walls of the measuring tubes is, for example, stainless, possibly also high-strength, stainless steel, titanium, zirconium or tantalum or alloys or superalloys such as Hastelloy, Inconel etc .. In addition, as a material for the four measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 but also virtually any other commonly used or at least suitable material serve, especially those with the smallest possible thermal expansion coefficient and the highest possible yield strength. Alternatively or in addition, according to a further embodiment of the invention, at least the first and the second measuring tube 181 . 182 with regard to the material of which the pipe walls are made, and / or with regard to their geometrical pipe dimensions, in particular a measuring pipe length, a pipe wall thickness, a pipe outside diameter and / or a caliber, of identical construction. Furthermore, at least the third and the fourth measuring tube are also 183 . 184 with regard to the material of which the pipe walls are made, and / or with regard to their geometrical pipe dimensions, in particular a measuring tube length, a tube wall thickness, an outer tube diameter and / or a caliber, identical, so that as a result the four measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 at least in pairs are formed substantially identical. Preferably, the four measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 in terms of a material of which the pipe walls are made, and / or in terms of their geometrical pipe dimensions, esp. A Meßrohrlänge, a tube wall thickness, an outer diameter tube, a shape of the respective bending line and / or a caliber, realized identical, esp in that, as a result, at least one minimum bending vibration resonance frequency of each of the four-empty measuring tubes or of measuring tubes uniformly flowed through by a homogeneous medium 181 . 182 . 183 . 184 is substantially equal to the respective minimum bending vibration resonance frequencies of the remaining other measuring tubes.
Beim erfindungsgemäßen Meßaufnehmer sind die Meßrohre – wie auch aus der Zusammenschau der 2, 4a und 4b ohne weiteres ersichtlich – ferner so ausgebildet und im Meßaufnehmer angeordnet, daß die Rohranordnung eine sowohl zwischen dem ersten Meßrohr 181 und dem dritten Meßrohr 183 als auch zwischen dem zweiten Meßrohr 182 und dem vierten Meßrohr 184 liegende erste gedachte Längsschnittebene XZ aufweist, bezüglich der die Rohranordnung spiegelsymmetrisch ist, und daß die Rohranordnung weiters eine zu deren gedachter erster Längsschnittebene XZ senkrechte, sowohl zwischen dem ersten Meßrohr 181 und zweiten Meßrohr 182 als auch zwischen dem dritten Meßrohr 183 und vierten Meßrohr 184 verlaufende zweite gedachte Längsschnittebene YZ aufweist, bezüglich der die Rohranordnung gleichfalls spiegelsymmetrisch ist. Im Ergebnis dessen sind nicht nur durch allfällige thermisch bedingte Ausdehnung der Meßrohre innerhalb der Rohranordnung generierte mechanische Spannungen minimiert, sondern können auch durch die Biegeschwingungen der gebogenen Meßrohre innerhalb der Rohranordnung allfällig induzierte, im wesentlichen senkrecht zur Schnittlinie der beiden vorgenannten gedachten Längsschnittebenen wirkende Querkräfte weitgehend neutralisiert werden, nicht zuletzt auch jene, u. a. auch in den eingangs erwähnten EP-A 1 248 084 und US-B 73 50 421 erwähnten, Querkräfte, die im wesentlichen senkrecht zur ersten gedachten Längsschnittebene XZ gerichtet sind. Wie nicht zuletzt auch aus den 4a, 4b, 5a, 5b ersichtlich, weist im hier gezeigten Ausführungsbeispiel jedes der vier Meßrohre jeweils einen Meßrohr-Scheitelpunkt, definiert als größter senkrechter Abstand des jeweiligen Meßrohres von der ersten gedachten Längsschnittebene XZ, auf. Im übrigen weist die die Rohranordnung, wie auch aus der Zusammenschau der 4a–6b ohne weiteres ersichtlich, eine sowohl zur ersten gedachten Längsschnittebene XZ als auch zur zweiten gedachten Längsschnittebene YZ jeweils senkrechte gedachte Querschnittebene XY auf. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Rohranordnung ferner so ausgebildet, daß ein Massenschwerpunkt der Rohranordnung in der gedachten Querschnittsebene XY liegt bzw. daß die Rohranordnung bezüglich der gedachten Querschnittsebene XY spiegelsymmetrisch ist, etwa derart, daß die gedachte Querschnittsebene XY jedes der vier Meßrohre in dessen jeweiligen Meßrohr-Scheitelpunkt schneidet.When Meßekähler invention are the measuring tubes - as well as from the synopsis of 2 . 4a and 4b readily apparent - further formed and arranged in the transducer that the tube assembly a both between the first measuring tube 181 and the third measuring tube 183 as well as between the second measuring tube 182 and the fourth measuring tube 184 lying first imaginary longitudinal sectional plane XZ, with respect to which the tube assembly is mirror-symmetrical, and that the tube assembly further comprises a plane perpendicular to the imaginary first longitudinal sectional plane XZ, both between the first measuring tube 181 and second measuring tube 182 as well as between the third measuring tube 183 and fourth measuring tube 184 extending second imaginary longitudinal section plane YZ, with respect to the pipe assembly is also mirror-symmetrical. As a result, not only by any thermally induced expansion of the measuring tubes within the tube assembly generated mechanical stresses are minimized, but can also largely neutralized by the bending vibrations of the curved measuring tubes within the tube assembly induced, acting substantially perpendicular to the intersection of the two aforementioned imaginary longitudinal planes transverse forces not least those, among others also in the above-mentioned EP-A 1 248 084 and US-B 73 50 421 mentioned, transverse forces which are directed substantially perpendicular to the first imaginary longitudinal sectional plane XZ. How not least from the 4a . 4b . 5a . 5b can be seen, in the embodiment shown here, each of the four measuring tubes each have a Meßrohr apex, defined as the largest vertical distance of the respective measuring tube from the first imaginary longitudinal sectional plane XZ on. Moreover, the pipe assembly, as well as from the synopsis of the 4a - 6b It is readily apparent that an imaginary cross-sectional plane XY, which is perpendicular to both the first imaginary longitudinal sectional plane XZ and the second imaginary longitudinal sectional plane YZ, respectively, is perpendicular. According to an advantageous embodiment of the invention, the tube assembly is further formed so that a center of gravity of the tube assembly in the imaginary cross-sectional plane XY is or that the tube assembly with respect to the imaginary cross-sectional plane XY is mirror-symmetrical, such that the imaginary cross-sectional plane XY each of the four measuring tubes in whose respective measuring tube vertex intersects.
Zur weiteren Symmetrisierung des Meßaufnehmers und insoweit auch zur weiteren Vereinfachung von dessen Aufbau sind die beiden Strömungsteiler 201, 202 gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ferner so ausgebildet und so im Meßaufnehmer angeordnet, daß, wie auch in den 4a und 4b schematisch dargestellt, eine die erste Strömungsöffnung 201A des ersten Strömungsteilers 201 mit der ersten Strömungsöffnung 202A des zweiten Strömungsteilers 202 imaginär verbindende gedachte erste Verbindungsachse Z1 des Meßaufnehmers parallel zu einer die zweite Strömungsöffnung 201B des ersten Strömungsteilers 201 mit der zweiten Strömungsöffnung 202B des zweiten Strömungsteilers 202 imaginär verbindende gedachten zweiten Verbindungsachse Z2 des Meßaufnehmers verläuft, und daß eine die dritte Strömungsöffnung 201C des ersten Strömungsteilers 201 mit der dritten Strömungsöffnung 202C des zweiten Strömungsteilers 202 imaginär verbindende gedachte dritten Verbindungsachse Z3 des Meßaufnehmers parallel zu einer die vierte Strömungsöffnung 201D des ersten Strömungsteilers 201 mit der vierten Strömungsöffnung 202B des zweiten Strömungsteilers 202 imaginär verbindende gedachten vierten Verbindungsachse 14 des Meßaufnehmers verläuft. Wie in der 4a und 4b gezeigte, sind die Strömungsteiler ferner so ausgebildet und im Meßaufnehmer so angeordnet, daß die Verbindungsachsen Z1, Z2, Z3, Z4 auch zu einer mit der Rohrleitung im wesentlichen fluchtenden und/oder mit vorgenannter Schnittlinie der beiden gedachten Längsschnittebenen XZ, YZ der Rohranordnung koinzidente Hauptströmungsachse L des Meßaufnehmers parallel sind. Desweiteren können die beiden Strömungsteiler 201, 202 zudem auch so ausgebildet und so im Meßaufnehmer angeordnet sein, daß eine erste gedachte Längsschnittebene XZ, des Meßaufnehmers, innerhalb der die erste gedachte Verbindungsachse Z1 und die zweite gedachte Verbindungsachse Z2 verlaufen, parallel zu einer zweiten gedachten Längsschnittebene XZ2 des Meßaufnehmers ist, innerhalb der die gedachte dritte Verbindungsachse Z3 und die gedachte vierte Verbindungsachse Z4 verlaufen.For further symmetrization of the measuring transducer and to that extent also to further simplify its construction, the two flow dividers 201 . 202 according to a further embodiment of the invention also designed and arranged in the transducer so that, as well as in the 4a and 4b schematically illustrated, a the first flow opening 201A of the first flow divider 201 with the first flow opening 202A of the second flow divider 202 imaginary connecting imaginary first connection axis Z 1 of the measuring transducer parallel to a second flow opening 201B of the first flow divider 201 with the second flow opening 202B of the second flow divider 202 imaginary connecting imaginary second connection axis Z 2 of the Meßaufnehmers runs, and that one the third flow opening 201C of the first flow divider 201 with the third flow opening 202C of the second flow divider 202 imaginary connecting imaginary third connecting axis Z 3 of the measuring transducer parallel to a fourth flow opening 201D of the first flow divider 201 with the fourth flow opening 202B of the second flow divider 202 imaginary connecting imaginary fourth connection axis 14 of the transducer runs. Like in the 4a and 4b shown, the flow divider are further formed and arranged in the transducer so that the connection axes Z 1 , Z 2 , Z 3 , Z 4 also to a substantially flush with the pipeline and / or with the aforementioned line of intersection of the two imaginary longitudinal sectional planes XZ, YZ the tube assembly coincident main flow axis L of the transducer are parallel. Furthermore, the two flow divider 201 . 202 moreover, it should also be designed and arranged in the measuring transducer such that a first imaginary longitudinal sectional plane XZ of the measuring transducer within which the first imaginary connecting axis Z 1 and the second imaginary connecting axis Z 2 extend is parallel to a second imaginary longitudinal sectional plane XZ 2 of the measuring transducer. within which the imaginary third connection axis Z 3 and the imaginary fourth connection axis Z 4 run.
Darüberhinaus sind die Meßrohre gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ferner so ausgebildet und so im Meßaufnehmer angeordnet, daß die gedachte erste Längsschnittebene XZ der Rohranordnung, wie u. a. auch aus der Zusammenschau der 3a und 4a ersichtlich, zwischen der vorgenannten ersten gedachten Längsschnittebene XZ1 des Meßaufnehmers und der vorgenannten zweiten gedachten Längsschnittebene XZ2 des Meßaufnehmers liegt, beispielsweise auch so, daß die erste Längsschnittebene XZ der Rohranordnung parallel zur ersten und zweiten Längsschnittebene XZ1, XZ2 des Meßaufnehmers ist. Ferner sind die Meßrohre so ausgebildet und im Meßaufnehmer angeordnet, daß gleichermaßen auch die zweite gedachte Längsschnittebene YZ der Rohranordnung zwischen der dritten gedachten Längsschnittebene YZ1 des Meßaufnehmers und der vierten gedachten Längsschnittebene YZ2 des Meßaufnehmers verläuft, etwa derart, daß die zweite gedachte Längsschnittebene YZ der Rohranordnung parallel zur dritten gedachten Längsschnittebene YZ1 des Meßaufnehmers und parallel zur vierten gedachten Längsschnittebene YZ2 des Meßaufnehmers ist. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Rohranordnung, wie aus der Zusammenschau der 4a, 4b, 5a, 5b und 6a ohne weiteres ersichtlich, ferner so ausgebildet und so im Aufnehmergehäuse plaziert, daß im Ergebnis nicht nur die gemeinsame Schnittlinie der ersten und zweiten gedachten Längsschnittebenen XZ, YZ der Rohranordnung parallel bzw. koinzident zur Längsachse L ist, sondern auch eine gemeinsame Schnittlinie der ersten Längsschnittebene XZ und der Querschnittsebene XY parallel zu einer zur Längsachse L senkrechten gedachten Querachse Q des Meßaufnehmers und eine gemeinsame Schnittlinie der zweiten Längsschnittebene YZ und der Querschnittsebene XY parallel zu einer zur Längsachse L senkrechten gedachten Hochachse H des Meßaufnehmers sind.Moreover, the measuring tubes according to a further embodiment of the invention are further designed and arranged in the transducer so that the imaginary first longitudinal sectional plane XZ of the tube assembly, as, inter alia, from the synopsis of 3a and 4a can be seen, between the aforementioned first imaginary longitudinal section XZ 1 of the transducer and the aforementioned second imaginary longitudinal section XZ 2 of the transducer, for example, such that the first longitudinal section XZ of the tube assembly is parallel to the first and second longitudinal sectional plane XZ 1 , XZ 2 of the transducer. Further, the measuring tubes are formed and arranged in the transducer, that equally the second imaginary longitudinal section YZ of the tube assembly between the third imaginary longitudinal plane YZ 1 of the transducer and the fourth imaginary longitudinal section YZ 2 of the transducer runs, such that the second imaginary longitudinal section YZ the tube arrangement is parallel to the third imaginary longitudinal section plane YZ 1 of the measuring transducer and parallel to the fourth imaginary longitudinal sectional plane YZ 2 of the measuring transducer. In the embodiment shown here, the tube assembly, as from the synopsis of 4a . 4b . 5a . 5b and 6a readily apparent, further so formed and placed in the transducer housing, that as a result, not only the common line of intersection of the first and second imaginary longitudinal planes XZ, YZ of the tube assembly is parallel or coincident to the longitudinal axis L, but also a common cutting line of the first longitudinal sectional plane XZ and the cross-sectional plane XY parallel to an imaginary transverse axis Q of the transducer perpendicular to the longitudinal axis L and a common intersection of the second longitudinal section YZ and the cross-sectional plane XY are parallel to an imaginary vertical axis H of the transducer perpendicular to the longitudinal axis L.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Strömungsöffnungen des ersten Strömungsteilers 201 ferner so angeordnet, daß jene gedachten Flächenschwerpunkte, die zu den – hier kreisförmigen – Querschnittsflächen der Strömungsöffnungen des ersten Strömungsteilers gehören, die Eckpunkte eines gedachten Rechteck oder eines gedachten Quadrats, bilden, wobei nämliche Querschnittsflächen wiederum in einer gemeinsamen gedachten, senkrecht zu einer – beispielsweise innerhalb der ersten Längsschnittebene XZ der Rohranordnung verlaufenden bzw. zur erwähnten Hauptströmungsachse des Meßaufnehmers parallelen oder auch koinzidenten – Längsachse L des Meßaufnehmers verlaufenden bzw. auch zu den Längsschnittebenen des Meßaufnehmers senkrechten Querschnittebene des ersten Strömungsteilers liegen. Ferner sind auch die Strömungsöffnungen des zweiten Strömungsteilers 202 so angeordnet, daß zu – hier ebenfalls kreisförmigen – Querschnittsflächen der Strömungsöffnungen des zweiten Strömungsteilers 202 zugehörige gedachte Flächenschwerpunkte die Eckpunkte eines gedachten Rechtecks bzw. Quadrats bilden, wobei nämliche Querschnittsflächen wiederum in einer gemeinsamen gedachten, senkrecht zur erwähnten Hauptströmungs- oder auch Längsachse L des Meßaufnehmers verlaufenden bzw. zu den Längsschnittebenen des Meßaufnehmers senkrechten Querschnittebene des zweiten Strömungsteilers liegen. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Meßrohre so gebogen und so im Meßaufnehmer angeordnet, daß ein Kaliber-zu-Höhe-Verhältnis D18/Q18 der Rohranordnung, definiert durch ein Verhältnis des Kalibers, D18, des ersten Meßrohrs zu einer maximalen seitlichen Ausdehnung der Rohranordnung Q18, gemessen von einem Scheitelpunkt des ersten Meßrohrs zu einem Scheitelpunkt des dritten Meßrohrs bzw. gemessen von einem Scheitelpunkt des zweiten Meßrohrs zu einem Scheitelpunkt des vierten Meßrohrs, mehr als 0.05, insb. mehr als 0.07 und/oder weniger als 0.35, insb. weniger als 0.2, beträgt.According to a further advantageous embodiment of the invention, the flow openings of the first flow divider 201 further arranged so that those imaginary centroids that belong to the - here circular - cross-sectional areas of the flow openings of the first flow divider, the vertices of an imaginary rectangle or an imaginary square form, said cross-sectional surfaces again in a common imaginary, perpendicular to one - for example lie within the first longitudinal sectional plane XZ of the tube assembly or parallel to the mentioned main flow axis of the transducer or coincident - extending longitudinal axis L of the Meßaufnehmers or perpendicular to the longitudinal planes of the Meßaufnehmers cross-sectional plane of the first flow divider. Furthermore, the flow openings of the second flow divider are also 202 arranged so that to - here also circular - cross-sectional areas of the flow openings of the second flow divider 202 corresponding imaginary centroids form the vertices of an imaginary rectangle or square, wherein the same cross-sectional areas in turn lie in a common imaginary, perpendicular to the mentioned main flow or longitudinal axis L of the Meßensenehmers or perpendicular to the longitudinal planes of the Meßaufnehmers cross-sectional plane of the second flow divider. According to a further embodiment of the invention, the measuring tubes are bent and arranged in the transducer so that a caliber-to-height ratio D 18 / Q 18 of the tube assembly, defined by a ratio of the caliber, D 18 , of the first measuring tube to a maximum lateral extent of the tube assembly Q 18 , measured from a vertex of the first measuring tube to a vertex of the third measuring tube or measured from a vertex of the second measuring tube to a vertex of the fourth measuring tube, more than 0.05, esp. More than 0.07 and / or less than 0.35, especially less than 0.2.
Zwecks der Realisierung eines möglichst kompakten Meßaufnehmers, nicht zuletzt auch für den erwähnten Fall, daß dieser eine vergleichsweise große nominelle Nennweite von 250 mm oder mehr aufweisen soll, und/oder daß die Meßrohre seitlich vergleichsweise weitausladend sind, kann das Aufnehmer-Gehäuse 71, wie aus der Zusammenschau der 1 und 2 ferner ohne weiteres ersichtlich, in vorteilhafter Weise ferner dadurch gebildet sein, daß das Aufnehmer-Gehäuse 71 mittels eines – hier zwecks vereinfachter Handhabung beispielsweise zunächst dreiteiligen, also aus drei einzelnen Segmente zusammengefügtes – entsprechende seitliche Ausnehmungen aufweisenden Rohres, das – wie bereits angedeutet – in etwa das Kaliber der anzuschließenden Rohrleitung aufweist, mithin mit einer nominellen Nennweite D11 des Meßaufnehmers korrespondiert, sowie seitlich an dem schlußendlich das Mittelssegment des Aufnehmergehäuses bildenden Rohr fixierten, etwa angeschweißten, seitlich aus dem Mittelssegment herausragende Segmente der Meßrohre umgebende, insb. baugleichen, Gehäusekappen 71B, 71C gebildet sein. Von den beiden Gehäusekappen 71B, 71C können – wie aus der Zusammenschau der 1–4a ersichtlich – z. B. eine erste Gehäusekappe 71B über ein auf einer ersten Seite aus dem – nicht zuletzt auch als Traggestell für die Rohranordnung dienenden, mithin als Trägerrohr ausgebildeten – Mittelsegment herausragendes Segment des ersten Meßrohrs und ein auf der ersten Seite aus dem Mittelsegment herausragendes Segment des zweiten Meßrohrs und eine, etwa zur ersten Gehäusekappe baugleiche, zweite Gehäusekappe 71C über ein auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite aus dem Mittelsegment herausragendes Segment des dritten Meßrohrs und ein auf der zweiten Seite aus dem Mittelsegment herausragendes Segment des vierten Meßrohrs gestülpt sein. Im Ergebnis dessen sind die Meßrohre 181, 182, 183, 184 bzw. die damit gebildete Rohranordnung des Meßaufnehmers 11 sind, wie aus der Zusammenschau der 1, 2 und 4a ohne weiteres ersichtlich vom – hier mittels des im besonderen auch als Trägerohr dienenden Mittelsegment sowie der daran seitlich fixierten zwei Gehäusekappen gebildeten – Aufnehmer-Gehäuse 71 vollständig umhüllt. Für den vorgenannten Fall, daß das Aufnehmergehäuse mittels des rohrförmigen Mittelsegement und den daran seitlich fixierten Gehäusekappen gebildet ist, sind die vier Meßohre 181, 182, 183, 184 und das Aufnehmergehäuse 71 nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung – nicht zuletzt auch zwecks einer Minimierung der Einbaumaße des gesamten Meßaufnehmers – aufeinander abgestimmt ferner so bemessen, daß ein Trägerrohr-zu-Meßrohr-Innendurchmesser-Verhältnis des Meßaufnehmers, definiert durch ein Verhältnis des größten Innendurchmessers des als Trägerrohr ausgebildeten Mittelsegments des Aufnehmergehäuses zu einem Kaliber D18 des ersten Meßrohrs größer als 3 und/oder kleiner als 5, insb. kleiner als 4, ist.For the purpose of realizing a compact measuring transducer as possible, not least for the case mentioned that this should have a comparatively large nominal diameter of 250 mm or more, and / or that the measuring tubes are laterally comparatively weitausladend, the transducer housing 71 , as if in synopsis of the 1 and 2 further readily apparent, advantageously further be formed by the fact that the transducer housing 71 by means of a pipe - here for the purpose of simplified handling, for example, initially three-piece, ie composed of three individual segments - which, as already indicated, has approximately the caliber of the pipe to be connected, thus corresponding to a nominal nominal diameter D 11 of the sensor, as well as laterally at the end of the middle segment of the transducer housing forming tube fixed, such as welded, laterally projecting from the middle segment segments of the measuring tubes surrounding, esp. identical, housing caps 71B . 71C be formed. From the two housing caps 71B . 71C can - as from the synopsis of 1 - 4a visible - z. B. a first housing cap 71B via a on a first side of the - serving not least as a support frame for the tube assembly, thus designed as a support tube - middle segment outstanding segment of the first measuring tube and on the first side of the central segment projecting segment of the second measuring tube and one, about the first Housing cap identical, second housing cap 71C Be projected out of the middle segment on one side opposite the first side of the second measuring segment of the third measuring tube and a protruding on the second side of the central segment segment of the fourth measuring tube. As a result, the measuring tubes are 181 . 182 . 183 . 184 or the tube assembly of the measuring transducer formed therewith 11 are, as from the synopsis of 1 . 2 and 4a readily apparent from - here by means of serving in particular as a carrier tube middle segment and the laterally fixed two housing caps formed - transducer housing 71 completely wrapped. For the aforementioned case, that the receiver housing is formed by means of the tubular middle segment and the housing caps fixed laterally thereto, the four measuring tubes are 181 . 182 . 183 . 184 and the transducer housing 71 according to a further embodiment of the invention - not least also for the purpose of minimizing the mounting dimensions of the entire transducer - coordinated further so dimensioned that a support tube to measuring tube inner diameter ratio of the transducer, defined by a ratio of the largest inner diameter of the carrier tube Middle segment of the transducer housing to a caliber D 18 of the first measuring tube is greater than 3 and / or less than 5, esp. Less than 4, is.
Als Material für das Aufnehmer-Gehäuse 71 können im übrigen Stähle, wie etwa Baustahl bzw. rostfreier Stahl, oder auch andere geeignete bzw. üblicherweise hierfür geeignete hochfeste Werkstoffe verwendet werden. Für die meisten Anwendungen der industriellen Meßtechnik, insb. auch in der petrochemischen Industrie, können zudem auch Meßrohre aus rostfreiem Stahl, beispielsweise auch Duplexstahl, Superduplexstahl oder einem anderen (hochfesten) Edelstahl, den Anforderungen hinsichtlich der mechanischen Festigkeit, der chemischen Beständigkeit sowie den thermischen Anforderungen genügen, so daß in zahlreichen Anwendungsfällen das Aufnehmer-Gehäuse 71, die Strömungsteiler 201, 202 wie auch die Rohrwände der Meßrohre 181, 182, 183, 184 jeweils aus Stahl von jeweils ausreichend hoher Güte bestehen können, was insb. im Hinblick auf die Material- und Fertigungskosten wie auch das thermisch bedingte Dilatationsverhalten des Meßaufnehmers 11 im Betrieb von Vorteil sein kann. Überdies kann das Aufnehmer-Gehäuse 71 ferner in vorteilhafter Weise auch so ausgeführt und so bemessen sein, daß es bei allfälligen Schäden an einem oder mehreren der Meßrohre, z. B. durch Rißbildung oder Bersten, ausströmendes Medium bis zu einem geforderten maximalen Überdruck im Inneren des Aufnehmer-Gehäuses 71 möglichst lange vollständig zurückzuhalten kann, wobei solche kritischen Zustand, wie beispielsweise auch in der eingangs erwähnten US-B 73 92 709 erwähnt, mittels entsprechenden Drucksensoren und/oder anhand von der erwähnten Umformer-Elektronik 12 im Betrieb intern erzeugten Betriebsparametern möglichst frühzeitig erfaßt und signalisiert werden können. Zur Vereinfachung des Transports des Meßaufnehmers bzw. des gesamten damit gebildeten In-line-Meßgeräts können ferner, wie beispielsweise auch in der eingangs erwähnten US-B 73 50 421 vorgeschlagen, einlaßseitig und auslaßseitig am außen am Aufnehmer-Gehäuse fixierte eine Transport-Öse vorgesehen sein.As material for the transducer housing 71 Otherwise, steels, such as structural steel or stainless steel, or other suitable or usually suitable high-strength materials can be used. For most applications of industrial measuring technology, especially in the petrochemical industry, also stainless steel measuring tubes, for example also duplex steel, super duplex steel or another (high-strength) stainless steel, the requirements of mechanical strength, chemical resistance and thermal Meet requirements, so that in many applications, the transducer housing 71 , the flow divider 201 . 202 as well as the tube walls of the measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 can each consist of steel of sufficiently high quality, which in particular in terms of material and manufacturing costs as well as the thermally induced dilatation of the transducer 11 in operation can be beneficial. Moreover, the transducer housing 71 Furthermore advantageously also be designed and dimensioned so that it is in case of damage to one or more of the measuring tubes, z. As by cracking or bursting, flowing medium up to a required maximum pressure in the interior of the transducer housing 71 As long as possible can completely withhold, with such critical condition, such as in the aforementioned US-B 73 92 709 mentions, by means of appropriate pressure sensors and / or on the basis of the aforementioned converter electronics 12 In operation, internally generated operating parameters can be detected and signaled as early as possible. To simplify the transport of the measuring transducer or the entire in-line measuring device formed therewith, it is also possible, as for example also mentioned in the introduction US-B 73 50 421 proposed to be provided on the inlet side and outlet side on the outside of the transducer housing fixed a transport eyelet.
Wie bereits eingangs erwähnt, werden beim Meßaufnehmer 11 die für die Messung erforderlichen Reaktionskräfte im jeweils zu messenden Medium durch das, beispielsweise simultane, Schwingenlassen der Meßrohre 181, 182, 183, 184 in einem aktiv angeregten Schwingungsmode, dem sogenannten Nutzmode, bewirkt. Zum Anregen von Schwingungen der Meßrohre, nicht zuletzt auch denen im Nutzmode, umfaßt der Meßaufnehmer ferner eine mittels wenigstens eines auf die Meßrohre 181, 182, 183, 184 einwirkenden elektro-mechanischen, beispielsweise elektro-dynamischen, Schwingungserregers gebildete Erregeranordnung 5, die dazu dient jedes der Meßrohre betriebsgemäß zumindest zeitweise in für die konkrete Messung jeweils geeignete Schwingungen, insb. von Biegeschwingungen, im Nutzmode mit jeweils für die Erzeugung und die Erfassung der oben genannten Reaktionskräfte im Medium ausreichend großen Schwingungsamplitude zu versetzen bzw. diese Nutzschwingungen aufrechtzuerhalten. Der wenigstens eine Schwingungserreger, mithin die damit gebildete Erregeranordnung dient hierbei im besonderen dazu, eine von der Umformer-Elektronik – etwa mittels wenigstens eines elektrischen Treibersignals – eingespeiste elektrische Erregerleistung Pexc in solche, z. B. pulsierenden oder harmonischen, Erregerkräfte Fexc zu konvertieren, die möglichst gleichzeitig, gleichmäßig jedoch gegensinnig auf wenigstens zwei die Meßrohre, etwa das erste und zweite Meßrohr, einwirken, ggf. auch von den beiden Meßrohre weiter auf die anderen zwei Meßrohre mechanisch gekoppelt werden, und so Schwingungen im Nutzmode bewirken. Die – durch Konvertierung von in die Erregeranordnung eingespeister elektrischer Erregerleistung Pexc generierten – Erregerkräfte Fexc können in dem Fachmann an und für sich bekannter Weise, z. B. mittels einer in der Umformer-Elektronik 12 vorgesehenen, letztlich das Treibersignal liefernden Betriebsschaltung eingestellt werden, etwa mittels in der Betriebsschaltung implementierten Strom- und/oder Spannungs-Reglern hinsichtlich ihrer Amplitude und, z. B. mittels einer in Betriebsschaltung gleichfalls vorgesehenen Phasen-Regelschleife (PLL), hinsichtlich ihrer Frequenz, vgl. hierzu beispielsweise auch die US-A 48 01 897 oder die US-B 63 11 136 . Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist daher ferner vorgesehen, daß die Umformer-Elektronik für die Generierung der Erregerkräfte benötigte elektrische Erregerleistung in die Erregeranordnung mittels wenigstens eines, dem Schwingungserreger, mithin der Erregeranordnung beispielsweise via Verbindungsleitungen zugeführten und/oder zumindest zeitweise periodischen, elektrischen Treibersignals einspeist, das mit wenigstens einer mit einer einer Eigenfrequenz eines natürlichen Schwingungsmodes der Rohranordnung, etwa dem erwähnten V-Mode oder dem erwähnten X-Mode, entsprechenden Signalfrequenz veränderlich ist. Beispielsweise kann das wenigstens eine Treibersignal auch eine Vielzahl von Signalkomponenten mit voneinander verschiedener Signalfrequenz aufweisen, von denen wenigstens eine – etwa eine hinsichtlich einer Signalleistung dominierende – Signalkomponente eine einer Eigenfrequenz eines natürlichen Schwingungsmodes der Rohranordnung in dem jedes der vier Meßrohre Biegeschwingungen ausführt, beispielsweise also dem erwähnten Biegeschwingungsmode erster Art, entsprechende Signalfrequenz aufweist. Darüberhinaus kann es ferner von Vorteil sein – etwa zwecks Anpassens der eingespeisten Erregerleistung an die momentan für eine ausreichende Schwingungsamplitude tatsächlich benötige –, das wenigstens eine Treibersignal hinsichtlich einer maximalen Spannungshöhe (Spannungsamplitude) und/oder einer maximalen Stromstärke (Stromamplitude) veränderlich auszuführen – etwa derart, daß beispielsweise Zylinderspule des wenigstens einen Schwingungserregers von einem von einer mittels nämlichen Treibersignals bereitgestellten veränderlichen Erregerspannung getriebenen Erregerstrom durchflossen ist.As already mentioned, are the transducer 11 the reaction forces required for the measurement in each medium to be measured by, for example, simultaneous, swinging the measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 in an actively excited vibration mode, the so-called Nutzmode causes. To excite vibrations of the measuring tubes, not least those in Nutzmode, the transducer further comprises a means of at least one of the measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 acting electro-mechanical, such as electro-dynamic, vibration exciter formed exciter assembly 5 , which serves to put each of the measuring tubes according to the operation at least temporarily in each case suitable for the specific measurement vibrations, esp. Of bending vibrations in Nutzmode with each for the generation and detection of the above reaction forces in the medium sufficiently large vibration amplitude or maintain these useful vibrations , The at least one vibration exciter, thus the exciter arrangement thus formed, serves in particular for this, one of the converter electronics - for example by means of at least one electrical drive signal - fed electrical excitation power P exc in such, z. B. pulsating or harmonic, excitation forces F exc to convert the same possible, but evenly in the opposite direction on at least two measuring tubes, such as the first and second measuring tube, act, if necessary, also mechanically coupled by the two measuring tubes on the other two measuring tubes , and thus cause vibrations in Nutzmode. The excitation forces F exc generated by conversion of electrical exciter power P exc fed into the exciter arrangement can be determined in a manner known to the person skilled in the art, eg. B. by means of a in the converter electronics 12 provided, ultimately the driver signal supplied operating circuit can be adjusted, for example by means implemented in the operating circuit current and / or voltage regulators in terms of their amplitude and, z. B. by means of an operating circuit also provided in the phase-locked loop (PLL), in terms of their frequency, see. this, for example, the US-A 48 01 897 or the US-B 63 11 136 , According to a further embodiment of the invention, it is further provided that the converter electronics required for the generation of excitation forces required electrical excitation power in the exciter arrangement by means of at least one, the vibration exciter, thus the excitation system, for example via connecting lines and / or at least temporarily periodic, electrical drive signal fed with at least one with a natural frequency of a natural vibration mode of the pipe assembly, such as the mentioned V-mode or said X-mode corresponding signal frequency is variable. For example, the at least one driver signal may also have a plurality of signal components with mutually different signal frequency, of which at least one - such as dominating with respect to a signal power signal component performs a natural frequency of a natural vibration mode of the tube assembly in which each of the four measuring tubes bending vibrations, for example so that having mentioned bending mode of first kind, corresponding signal frequency. Moreover, it may also be advantageous - for example, to adapt the injected excitation power to the momentarily required for a sufficient oscillation amplitude - to perform at least one driver signal variable with respect to a maximum voltage level (voltage amplitude) and / or a maximum current level (current amplitude) - such in that, for example, the cylindrical coil of the at least one vibration exciter flows through an excitation current driven by a variable exciter voltage provided by the same driver signal.
Ziel der aktiven Anregung der Meßrohre zu Schwingungen ist es im Besonderen, nicht zuletzt auch für den Fall, daß das mittels des Meßaufnehmers schlußendlich gebildete Meßsystem zur Messung des Massendurchflusses verwendet werden soll, mittels der im Nutzmode vibrierenden Meßrohre im hindurchströmendem Medium ausreichend starke Corioliskräfte zu induzieren, so daß im Ergebnis eine zusätzliche, mithin einem Schwingungsmode höherer Ordnung der Rohranordnung – dem sogenannten Coriolismode – entsprechende Verformungen jedes der Meßrohre mit für die Messung ausreichenden Schwingungsamplituden bewirkt werden kann. Beispielsweise können die Meßrohre 181, 182, 183, 184 mittels der daran gehalterten elektro-mechanischen Erregeranordnung zu, insb. simultanen, Biegeschwingungen, insb. auf einer momentanen mechanischen Eigenfrequenz der mittels der vier Meßrohre 181, 182, 183, 184 gebildeten Rohranordnung, angeregt werden, bei denen sie – zumindest überwiegend – lateral ausgelenkt und, wie aus der Zusammenschau der 3a, 3b, 6a, 6b, 7a, 7b für den Fachmann ohne weiteres ersichtlich, paarweise zueinander im wesentlichen gegengleich schwingen gelassen werden. Dies im besonderen derart, daß von jedem der Meßrohre 181, 182, 183, 184 im Betrieb zeitgleich ausgeführten Vibrationen zumindest zeitweise und/oder zumindest anteilig jeweils als Biegeschwingungen um eine das erste und das jeweils zugehörige zweite Meßrohrende des jeweiligen Meßrohrs verbindende, zu den erwähnten Verbindungsachsen Z1, Z2, Z3, Z4 jeweils parallele gedachte Schwingungssachse ausgebildet sind, wobei die vier Schwingungssachsen im hier gezeigten Ausführungsbeispiel gleichermaßen zueinander wie auch zu der die beiden Strömungsteiler imaginär verbindenden und durch einen Massenschwerpunkt des Meßaufnehmers gedachten Längsachse L des gesamten Meßaufnehmers parallel sind. Anders gesagt, können die Meßrohre, wie bei Meßaufnehmern vom Vibrationstyp mit einem oder mehr gebogenen Meßrohren durchaus üblich, jeweils zumindest abschnittsweise nach Art eines endseitig eingespannten Auslegers schwingen gelassen werden, mithin also Ausleger-Biegeschwingungen um jeweils eine zu wenigstens zwei der gedachten Verbindungsachsen Z1, Z2, Z3, Z4 parallele gedachte Schwingungsachse ausführen. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Erregeranordnung ferner derart ausgebildet ist, daß damit das erste Meßrohr 181 und das zweite Meßrohr 182 zu bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene YZ gegengleichen, insb. auch zu bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene YZ symmetrischen, Biegeschwingungen und das dritte Meßrohr 183 und das vierte Meßrohr 184 zu bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene YZ gegengleichen, insb. auch zu bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene YZ symmetrischen, Biegeschwingungen anregbar sind. Alternativ oder in Ergänzung dazu ist die Erregeranordnung nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ferner derart ausgebildet, daß damit das erste Meßrohr 181 und das dritte Meßrohr 183 zu bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene YZ gegengleichen, beispielsweise auch zu bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene YZ symmetrischen, Biegeschwingungen und das zweite Meßrohr 182 und das vierte Meßrohr 184 zu bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene YZ gegengleichen, beispielsweise zu bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene YZ symmetrischen, Biegeschwingungen anregbar sind.The aim of the active excitation of the measuring tubes to oscillate, it is in particular, not least in the event that the measuring device ultimately formed by the measuring transducer for measuring the mass flow is to induce sufficiently strong Coriolis forces by means of vibrating in Nutzmode measuring tubes in the medium flowing therethrough so that, as a result, an additional deformation of each of the measuring tubes corresponding to a higher order vibration mode of the tube arrangement - the so-called Coriolis mode - can be effected with vibration amplitudes sufficient for the measurement. For example, the measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 by means of the electromechanical exciter arrangement supported thereon, in particular simultaneous, bending oscillations, in particular on a momentary mechanical natural frequency of the four measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 formed tube arrangement, are excited, in which they - at least predominantly - laterally deflected and, as from the synopsis of 3a . 3b . 6a . 6b . 7a . 7b for the skilled person readily apparent, in pairs to each other substantially equal swing opposite. This in particular such that of each of the measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 During operation at the same time executed vibrations at least temporarily and / or at least partially each formed as bending vibrations to the first and the respectively associated second Meßrohrende of the respective measuring tube, to the mentioned connection axes Z 1 , Z 2 , Z 3 , Z 4 each imaginary parallel axis of vibration are, wherein the four axes of vibration in the embodiment shown here are equally parallel to each other as well as to the two flow divider imaginary connecting and imaginary by a center of mass of the Meßaufnehmers longitudinal axis L of the entire measuring transducer. In other words, the measuring tubes, as in the case of transducers of the vibration type with one or more curved measuring tubes quite usual, in each case at least partially in the manner of an end clamped cantilever are allowed to swing, thus therefore boom bending oscillations to one at least two of the imaginary connecting axes Z 1st , Z 2 , Z 3 , Z 4 execute a parallel imaginary oscillation axis. According to one embodiment of the invention, the excitation arrangement is further designed such that with it the first measuring tube 181 and the second measuring tube 182 with respect to the second imaginary longitudinal section plane YZ gegengleichen, in particular also with respect to the second imaginary longitudinal section plane YZ symmetric, bending vibrations and the third measuring tube 183 and the fourth measuring tube 184 with respect to the second imaginary longitudinal section plane YZ gegengleichen, in particular also with respect to the second imaginary longitudinal section plane YZ symmetric, bending vibrations are excitable. Alternatively or in addition to the exciter assembly according to a further embodiment of the invention is further designed such that thus the first measuring tube 181 and the third measuring tube 183 with respect to the second imaginary longitudinal section plane YZ gegengleichen, for example, with respect to the second imaginary longitudinal section plane YZ symmetric, bending vibrations and the second measuring tube 182 and the fourth measuring tube 184 with respect to the second imaginary longitudinal section plane YZ gegengleichen, for example, with respect to the second imaginary longitudinal section plane YZ symmetric, bending vibrations are excitable.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Meßrohre 181, 182, 183, 184 im Betrieb mittels der Erregeranordnung 5 im Nutzmode ferner zumindest anteilig, insb. überwiegend, zu Biegeschwingungen angeregt, die eine Biegeschwingungsfrequenz aufweisen, die in etwa gleich einer momentanen mechanischen Resonanzfrequenz der die vier Meßrohre 181, 182, 183, 184 umfassenden Rohranordnung, mithin einer momentanen Eigenfrequenz eines Biegeschwingungsmode der Rohranordnung entspricht, ist oder die zumindest in der Nähe einer solchen Eigen- oder Resonanzfrequenz liegt. Die momentanen mechanischen Resonanzfrequenzen von Biegeschwingungen sind dabei bekanntlich in besonderem Maße von Größe, Form und Material der Meßrohre 181, 182, 183, 184 wie auch von einer momentanen Dichte des durch die Meßrohre hindurchströmenden Mediums abhängig und kann insoweit im Betrieb des Meßaufnehmers innerhalb eines durchaus einige Kilohertz breiten Nutz-Frequenzbandes veränderlich sein. Bei Anregung der Meßrohre auf einer momentanen Resonanzfrequenz kann somit einerseits anhand der momentan angeregten Schwingungsfrequenz eine mittlere Dichte des durch die vier Meßrohre momentane strömenden Mediums leicht ermittelt werden. Anderseits kann so auch die für die Aufrechterhaltung der im Nutzmode angeregten Schwingungen momentan erforderliche elektrische Leistung minimiert werden. Im besonderen werden die vier Meßrohre 181, 182, 183, 184, angetrieben von der Erregeranordnung, ferner zumindest zeitweise mit im wesentlichen gleicher Schwingungsfrequenz, insb. auf jeweils ein und derselben, insoweit einer gemeinsamen, natürlichen mechanischen Eigenfrequenz, schwingen gelassen. In vorteilhafter Weise sind das Schwingungsverhalten der mittels der vier Meßrohre 181, 182, 183, 184 gebildeten Rohranordnung wie auch die die Erregeranordnung steuernden Treibersignale ferner so aufeinander abgestimmt, daß zumindest die im Nutzmode angeregten Schwingungen der vier Meßrohre 181, 182, 183, 184 so ausgebildet sind, daß das erste und das zweite Meßrohr 181, 182 – etwa nach Art zweier Stimmgabelzinken – zueinander im wesentlichen gegengleich, mithin zumindest in der gedachten Querschnittsebene XY mit einer gegenseitigen Phasenverschiebung von etwa 180°, schwingen und auch das dritte und das vierte Meßrohr 183, 184 gleichermaßen zueinander im wesentlichen gegengleich schwingen.According to a further embodiment of the invention, the measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 in operation by means of the exciter arrangement 5 in Nutzmode further at least partially, in particular predominantly, excited to bending vibrations having a bending vibration frequency, which is approximately equal to a momentary mechanical resonance frequency of the four measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 comprehensive pipe assembly, thus corresponds to a current natural frequency of a bending mode of the pipe assembly is, or which is at least in the vicinity of such a natural or resonant frequency. The current mechanical resonance frequencies of bending vibrations are known to a great extent of size, shape and material of the measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 as well as on a momentary density of the medium flowing through the measuring tube medium and can be variable so far in the operation of the transducer within a quite a few kilohertz wide useful frequency band. Upon excitation of the measuring tubes at a momentary resonance frequency, it is therefore possible, on the one hand, to easily determine an average density of the medium instantaneously flowing through the four measuring tubes on the basis of the currently excited oscillation frequency. On the other hand, it is also possible to minimize the electrical power currently required for maintaining the oscillations excited in the payload mode. In particular, the four measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 , driven by the exciter arrangement, furthermore let oscillate at least at times with essentially the same oscillation frequency, in particular on one and the same, insofar as a common natural natural mechanical frequency. Advantageously, the vibration behavior of the means of the four measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 formed tube assembly as well as the exciter assembly controlling driver signals further coordinated so that at least the excited in Nutzmode oscillations of the four measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 are formed so that the first and the second measuring tube 181 . 182 - Approximately in the manner of two tuning fork prongs - to each other substantially equal, thus at least in the imaginary cross-sectional plane XY with a mutual phase shift of about 180 °, swing and also the third and the fourth measuring tube 183 . 184 equally swinging towards each other substantially equal.
Untersuchungen an Meßsystemen mit einem Meßaufnehmer gemäß der in Rede stehenden Art haben ferner überraschender Weise ergeben, daß sich als Nutzmode, nicht zuletzt auch für die Ermittlung der Massendurchflußrate sowie der Dichte des im Meßaufnehmer geführten Mediums, im besonderen jener der Rohranordnung innewohnende natürliche – im weiteren als Biegeschwingungsgrundmode erster Art oder auch als V-Mode bezeichnete – Schwingungsmode eignet, in dem – wie auch in 7a schematisch dargestellt – das erste Meßrohr und das zweite Meßrohr bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene YZ gegengleiche Biegeschwingungen um jeweils eine dem jeweiligen Meßrohr zugehörige statische Ruhelage ausführen, und in dem das dritte Meßrohr und das vierte Meßrohr bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene ebenfalls gegengleiche Biegeschwingungen um jeweils eine dem jeweiligen Meßrohr zugehörige statische Ruhelage ausführen, und zwar so, daß – bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene YZ – nämliche Biegeschwingungen des ersten Meßrohrs auch gegengleich zu nämlichen Biegeschwingungen des dritten Meßrohrs sind, und daß – bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene YZ – nämliche Biegeschwingungen des zweiten Meßrohrs auch gegengleich zu nämlichen Biegeschwingungen des vierten Meßrohrs sind. Die – hier ebenfalls als Ausleger-Biegeschwingungen um jeweils eine zu wenigstens zwei der gedachten Verbindungsachsen parallele gedachte Schwingungsachse ausgebildeten, die Rohranordnung in Projektion auf die Querschnittsebene XY zeitweise V-förmig erscheinen lassenden (vgl. 7a) – gegengleichen Biegeschwingungen des ersten und zweiten Meßrohrs bzw. des dritten und vierten Meßrohrs im V-Mode sind bei symmetrisch aufgebauter Rohranordnung und gleichmäßig durchströmter Rohranordnung zudem bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene YZ symmetrisch ausgebildet. Die besondere Eignung des V-Modes als Nutzmode für Meßaufnehmer mit vier gebogenen Meßrohren konnte dabei nicht zuletzt auch auf die für das Schwingverhalten des Meßaufnehmers – sowohl räumlich als auch zeitlich gesehen – dabei insgesamt sehr günstig ausfallenden Spannungsverteilung im Meßaufnehmer, nicht zuletzt auch im Bereich der beiden Strömungsteiler, sowie auch auf die gleichermaßen günstig, mithin sehr gering ausfallenden schwingungsbedingten Deformierungen des Meßaufnehmers im allgemeinen, sowie der Strömungsteiler im besonderen, zurückgeführt werden.Investigations on measuring systems with a transducer according to the type in question have also surprisingly revealed that as Nutzmode, not least also for the determination of the mass flow rate and the density of the guided medium in the transducer, in particular those of the pipe assembly inherent natural - in the further as a flexural vibration fundamental mode of the first kind or as V-mode designated - vibration mode, in which - as well as in 7a schematically illustrated - the first measuring tube and the second measuring tube with respect to the second imaginary longitudinal plane YZ gegengleiche bending vibrations to each perform the respective measuring tube associated static rest position, and in which the third measuring tube and the fourth measuring tube with respect to the second imaginary longitudinal section plane also gegengleiche bending vibrations to one perform the respective measuring tube associated static rest position, in such a way that - with respect to the second imaginary longitudinal plane YZ - same bending vibrations of the first measuring tube are also equal to the same bending vibrations of the third measuring tube, and that - with respect to the second imaginary longitudinal section plane YZ - same bending vibrations of the second Measuring tube are also equal to the same bending vibrations of the fourth measuring tube. The - also here as cantilever flexural vibrations formed around each one to at least two of the imaginary connecting axes parallel imaginary axis of vibration, the tube arrangement in projection on the cross-sectional plane XY temporarily appear V-shaped (see. 7a ) - opposite bending vibrations of the first and second measuring tube and the third and fourth measuring tube in V-mode are symmetrically constructed with respect to the second imaginary longitudinal section plane YZ symmetrically constructed pipe arrangement and evenly flowed pipe assembly. The particular suitability of the V-mode as Nutzmode for measuring transducer with four curved measuring tubes could not least on the for the vibration behavior of the transducer - both spatially and in terms of time - while overall very favorable precipitating stress distribution in the transducer, not least in the field of Both flow divider, as well as on the equally cheap, therefore very low failing vibration-induced deformations of the transducer in general, as well as the flow divider in particular, be recycled.
Außer dem vorgenannten V-Mode weist die Rohranordnung zudem auch einen – im weiteren als X-Mode bezeichneten – natürlichen Biegeschwingungsmode zweiter Art auf, in dem – wie in 7b schematisch dargestellt – das erste Meßrohr und das zweite Meßrohr bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene YZ gegengleiche Biegeschwingungen um die jeweils zugehörige statische Ruhelage ausführen und in dem das dritte Meßrohr und das vierte Meßrohr bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene YZ gegengleiche Biegeschwingungen um jeweils zugehörige statische Ruhelage ausführen, im Unterschied zu den Biegeschwingungen im V-Mode, jedoch in der Weise, daß – bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene YZ – nämliche Biegeschwingungen des ersten Meßrohrs auch gegengleich zu nämlichen Biegeschwingungen des vierten Meßrohrs sind, und daß – bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene YZ – nämliche Biegeschwingungen des zweiten Meßrohrs auch gegengleich zu nämlichen Biegeschwingungen des dritten Meßrohrs sind. Bei symmetrisch aufgebauter und gleichmäßig von Medium durchströmter Rohranordnung sind im übrigen auch die – hier wiederum als Ausleger-Biegeschwingungen um jeweils eine zu wenigstens zwei der gedachten Verbindungsachsen parallele gedachte Schwingungsachse ausgebildeten, die Rohranordnung in Projektion auf die Querschnittsebene XY zeitweise X-förmig erscheinen lassenden (vgl. 7b) – Biegeschwingungen im X-Mode ebenfalls bezüglich der zweiten gedachten Längsschnittebene YZ symmetrisch. Um eine separate, nicht zuletzt auch definierte Anregung des V-Modes bzw. des X-Modes über einen möglichst weiten – u. a. auch von im Betrieb schwankenden Dichten, Massendurchflußraten, Temperaturverteilungen im Meßaufnehmer etc. geprägten – Betriebsbereich des Meßaufnehmers zu gewährleisten, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die mittels der vier Meßrohre gebildete Rohranordnung, mithin der damit gebildet Meßaufnehmer, so dimensioniert, daß eine – beispielsweise bei vollständig mit Wasser gefüllter Rohranordnung meßbare – Eigenfrequenz f18V; des Biegeschwingungsmode erster Art (V-Mode), von einer, insb. bei vollständig mit Wasser gefüllter Rohranordnung bzw. zeitgleich zur Eigenfrequenz f18V des Biegeschwingungsmode erster Art (V-Mode) meßbaren, Eigenfrequenz f18X des Biegeschwingungsmode zweiter Art (X-Mode) verschieden ist, beispielsweise so, daß die Eigenfrequenzen f18V; f18X; der beiden nämlichen Biegeschwingungsmoden (V-Mode, X-Mode) um 10 Hz oder mehr voneinander abweichen. Im besonderen ist, nicht zuletzt auch für den Fall größer nomineller Nennweiten von mehr als 150 mm, die Rohranordnung so ausgebildet, daß, nämliche Eigenfrequenz f18V des Biegeschwingungsmode erster Art um mehr als 10 Hz größer als nämliche Eigenfrequenz f18X des Biegeschwingungsmode zweiter Art ist. Die Erregeranordnung ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung daher derart ausgebildet, daß damit das erste Meßrohr 181 und das zweite Meßrohr 182 im Betrieb zu gegengleichen Biegeschwingungen und das dritte Meßrohr 183 und das vierte Meßrohr 184 im Betrieb gegengleiche Biegeschwingungen anregbar sind, insb. auch dem Biegeschwingungsmode erster Art (V-Mode) entsprechenden Biegeschwingungen auf deren momentaner Eigenfrequenz f18V bzw. dem Biegeschwingungsmode zweiter Art (X-Mode) entsprechenden Biegeschwingungen auf deren momentaner Eigenfrequenz f18V, letztere Biegeschwingungen ggf. auch simultan mit den dem Biegeschwingungsmode erster Art (V-Mode) entsprechenden Biegeschwingungen.In addition to the aforementioned V-mode, the tube assembly also has a - referred to in the following as X-mode - natural bending mode of the second kind, in which - as in 7b schematically illustrated - the first measuring tube and the second measuring tube with respect to the second imaginary longitudinal section plane YZ gegengleiche bending vibrations to the respectively associated static Run rest position and in which the third measuring tube and the fourth measuring tube with respect to the second imaginary longitudinal section YZ perform opposite bending vibrations to each associated static rest position, in contrast to the bending vibrations in V-mode, but in such a way that - with respect to the second imaginary longitudinal section plane YZ - The same bending vibrations of the first measuring tube are also opposite to the same bending vibrations of the fourth measuring tube, and that - with respect to the second imaginary longitudinal sectional plane YZ - same bending vibrations of the second measuring tube are also equal to the same bending vibrations of the third measuring tube. Incidentally, in the case of symmetrically constructed and evenly flowed through by medium pipe assembly are also - here again as cantilever flexural vibrations formed around each one at least two of the imaginary connecting axes imaginary axis of vibration, the pipe assembly in projection on the cross-sectional plane XY temporarily appear X-shaped ( see. 7b ) - bending vibrations in the X-mode also with respect to the second imaginary longitudinal section plane YZ symmetrical. In order to ensure a separate, not least also defined excitation of the V-mode or the X-mode over as wide as possible - including by operating fluctuating densities, mass flow rates, temperature distributions in the transducer, etc. - characterized operating range of the transducer is according to a Another embodiment of the invention, the tube assembly formed by means of the four measuring tubes, thus the transducer thus formed, so dimensioned that a - measurable, for example, completely filled with water tube assembly - natural frequency f 18V ; of the bending mode of the first type (V-mode), of a, especially in filled with water pipe assembly or simultaneously to the natural frequency f 18V of Biegeschwingungsmode first type (V-mode) measurable, natural frequency f 18X of Bieschwwingungsmode second type (X-mode ) is different, for example so that the natural frequencies f 18V ; f 18X ; of the two same bending modes (V-mode, X-mode) differ by 10 Hz or more. In particular, not least even in the case of larger nominal diameters of more than 150 mm, the tube assembly is designed so that, same natural frequency f 18V of the bending mode of the first kind is greater than 10 Hz greater than the same natural frequency f 18X Bieschwwingungsmode second type , The excitation arrangement is therefore designed according to a further embodiment of the invention such that thus the first measuring tube 181 and the second measuring tube 182 in operation to opposite bending vibrations and the third measuring tube 183 and the fourth measuring tube 184 in the same operation Biegeschwingungen opposite excitation, esp. Also the bending mode of the first mode (V-mode) corresponding bending vibrations on the current natural frequency f 18V or the bending mode of the second mode (X-mode) corresponding bending vibrations on the current natural frequency f 18V , the latter bending vibrations if necessary also simultaneously with the bending modes corresponding to the bending mode of the first type (V-mode).
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Erregeranordnung 5, nicht zuletzt auch zwecks Anregung von gegengleichen Biegeschwingungen des ersten und zweiten Meßrohrs und/oder des dritten und vierten Meßrohrs, mittels eines, insb. differentiell auf das erste Meßrohr 181 und das zweite Meßrohr 182 wirkenden, ersten Schwingungserregers 51 gebildet. Ferner ist vorgesehen, daß als erster Schwingungserreger 51 ein, insb. differentiell, auf wenigstens zwei der Meßrohre 181, 182, 183, 184 wirkender Schwingungserreger vom elektrodynamischen Typ dient. Dementsprechend ist der erster Schwingungserreger 51 ferner mittels eines am ersten Meßrohr gehalterten Permanentmagneten und einer von dessen Magnetfeld durchfluteten, am zweiten Meßrohr gehalterten Zylinderspule gebildet ist, insb. nach Art einer Tauchspulenanordnung, bei der die Zylinderspule koaxial zum Permanentmagneten angeordnet und dieser als innerhalb der Spule bewegter Tauchanker ausgebildet ist.According to a further embodiment of the invention, the excitation arrangement 5 , not least also for the purpose of excitation of opposite bending vibrations of the first and second measuring tube and / or the third and fourth measuring tube, by means of one, esp. Differentially on the first measuring tube 181 and the second measuring tube 182 acting, first vibrator 51 educated. It is further provided that as the first vibration exciter 51 one, esp. Differentially, on at least two of the measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 acting vibration exciter of the electrodynamic type is used. Accordingly, the first vibration exciter 51 Furthermore, by means of a permanent magnet supported on the first measuring tube and a cylindrical coil flooded by its magnetic field, formed on the second measuring tube, esp. In the manner of a plunger coil arrangement, in which the cylindrical coil is arranged coaxially to the permanent magnet and this is formed as a plunger armature moved within the coil.
Zwecks Erhöhung des Wirkungsgrades der Erregeranordnung bzw. zwecks der Erhöhung der damit generierten Erregerkräfte bei gleichzeitig möglichst symmetrischem Aufbau umfaßt die Erregeranordnung nach einer Weiterbildung der Erfindung ferner einen, insb. elektrodynamischen und/oder differentiell auf das dritte Meßrohrs 183 und das vierte Meßrohr 184 wirkenden, zweiten Schwingungserreger 52. Der zweite Schwingungserreger 52 ist in vorteilhafter Weise zumindest insoweit baugleich zum ersten Schwingungserreger 51 ausgebildet, als er analog zu dessen Wirkprinzip arbeitet, beispielsweise also ebenfalls vom elektrodynamischen Typ ist. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der zweite Schwingungserreger 52 daher mittels eines am dritten Meßrohr gehalterten Permanentmagneten und einer von dessen Magnetfeld durchfluteten, am vierten Meßrohr gehalterten Zylinderspule gebildet. Die beiden Schwingungserreger 51, 52 der Erregeranordnung 5 können in vorteilhafter Weise elektrisch seriell verschaltet sind, insb. derart, daß ein gemeinsames Treibersignal gemeinsamem mithin simultane Schwingungen der Meßrohre 181, 183, 182, 184 anregt, etwa Biegeschwingungen im V-Mode und/oder im X-Mode. Nicht zuletzt für den zuvor erwähnten Fall, daß sowohl Biegeschwingungen im V-Mode als auch Biegeschwingungen im X-Mode mittels der beiden Schwingungserreger 51, 52 aktiv angeregt werden sollen, kann es von Vorteil sein, die Schwingungserreger 51, 52 so zu dimensionieren und so an der Rohranordnung anzubringen, daß im Ergebnis ein Übertragungsfaktor des ersten Schwingungserregers 51, definiert durch ein Verhältnis von darin eingespeister elektrischer Erregerleistung zu einer damit erzeugten Schwingungen der Meßrohre bewirkende Erregerkraft, zumindest innerhalb eines den V-Mode und den X-Mode umfassenden Frequenzbandes von einem Übertragungsfaktor des zweiten Schwingungserregers 51, definiert durch ein Verhältnis von darin eingespeister elektrischer Erregerleistung zu einer damit erzeugten Schwingungen der Meßrohre bewirkende Erregerkraft, verschieden ist, etwa derart, daß nämliche Übertragungsfaktoren um 10% oder mehr voneinander abweichen. Dies ermöglicht beispielsweise auch eine getrennte Anregung von V- und X-Mode, nicht zuletzt auch bei serieller Verschaltung der beiden Schwingungserreger 51, 52 und/oder Speisung der beiden Schwingungserreger 51, 52 mit einem einzigen gemeinsamen Treibersignal, und kann im Falle elektrodynamischer Schwingungserreger 51, 52 z. B. durch Verwendung von Zylinderspulen mit verschieden Impedanzen bzw. unterschiedlichen Windungszahlen und/oder von unterschiedlich dimensionierten bzw. aus unterschiedlichen magnetischen Materialien bestehenden Permanentmagneten auf sehr einfache Weise erreicht werden. Es sei an dieser Stelle zudem ferner noch erwähnt, daß, obgleich der bzw. die Schwingungserreger der im Ausführungsbeispiel gezeigten Erregeranordnung jeweils etwa mittig an den jeweiligen Meßrohren angreifen, alternativ oder in Ergänzung auch eher ein- und auslaßseitig an das jeweilige Meßrohr angreifende Schwingungserreger verwendet werden können, etwa nach Art der in der US-A 48 23 614 , US-A 48 31 885 , oder der US-A 2003/0070495 vorgeschlagenen Erregeranordnungen.In order to increase the efficiency of the excitation arrangement or for the purpose of increasing the excitation forces generated thereby at the same time symmetrical as possible construction, the exciter assembly according to a development of the invention further comprises a, esp. Electrodynamic and / or differentially on the third measuring tube 183 and the fourth measuring tube 184 acting, second vibration exciter 52 , The second vibration exciter 52 is advantageously at least insofar identical to the first vibration exciter 51 trained, as he works analogously to its principle of action, that is, for example, also of the electrodynamic type. According to a further embodiment, the second vibration exciter 52 Therefore formed by means of a content of the third measuring tube permanent magnet and one of its magnetic field flooded, held on the fourth measuring tube cylindrical coil. The two vibration exciters 51 . 52 the exciter arrangement 5 can advantageously be electrically connected in series, esp. Such that a common driver signal in common, therefore, simultaneous oscillations of the measuring tubes 181 . 183 . 182 . 184 excites, such as bending vibrations in V-mode and / or in X-mode. Not least for the aforementioned case that both bending vibrations in V-mode and bending vibrations in X-mode by means of the two vibration exciters 51 . 52 can be actively stimulated, it may be beneficial to the vibration exciters 51 . 52 to dimension so and attach to the pipe assembly, that as a result, a transmission factor of the first vibration exciter 51 , defined by a ratio of in that fed electrical excitation power to a generated vibrations of the measuring tubes causing exciter force, at least within a comprehensive the V-mode and the X-mode frequency band of a transmission factor of the second vibration exciter 51 , Defined by a ratio of electrical excitation power fed therein to an excitation force causing it generated vibrations of the measuring tubes, is different, such that the same transmission factors differ by 10% or more. This also allows, for example, a separate excitation of V- and X-mode, not least even with serial connection of the two vibration exciters 51 . 52 and / or feeding the two vibration exciters 51 . 52 with a single common driver signal, and can be used in the case of electrodynamic vibration exciters 51 . 52 z. B. by using cylindrical coils with different impedances or different numbers of turns and / or of different sized or made of different magnetic materials permanent magnets can be achieved in a very simple manner. It should also be mentioned at this point also further that, although the vibration exciters of the excitation device shown in the embodiment each attack approximately centrally on the respective measuring tubes, alternatively or in addition also rather on the inlet and outlet side of the respective measuring tube attacking vibration exciter be used can, for instance, sort of in the US-A 48 23 614 . US-A 48 31 885 , or the US-A 2003/0070495 proposed excitation arrangements.
Wie aus den 2, 4a, 4b, 5a, und 5b jeweils ersichtlich und bei Meßaufnehmern der in Rede stehenden Art üblich, ist im Meßaufnehmer 11 ferner eine auf, insb. einlaß- und auslaßseitige, Vibrationen, insb. mittels der Erregeranordnung 5 angeregte Biegeschwingungen, der Meßrohre 181, 182, 183 bzw. 184 reagierende, beispielsweise elektro-dynamische, Sensoranordnung 19 zum Erzeugen von Vibrationen, insb. Biegeschwingungen, der Meßrohre repräsentierenden Schwingungssignalen vorgesehen, die beispielsweise hinsichtlich einer Frequenz, einer Signalamplitude und/oder einer Phasenlage – relativ zueinander und/oder relativ zum Treibersignal – von der von der zu erfassenden Meßgröße, wie etwa der Massendurchflußrate und/oder der Dichte bzw. einer Viskosität des Mediums, mit beeinflußt sind.Like from the 2 . 4a . 4b . 5a , and 5b each visible and customary with transducers of the type in question, is in the transducer 11 Furthermore, on, in particular inlet and outlet side, vibrations, esp. By means of the exciter arrangement 5 excited bending vibrations, the measuring tubes 181 . 182 . 183 respectively. 184 reactive, for example, electro-dynamic, sensor arrangement 19 for generating vibrations, in particular bending oscillations, of the measuring tubes representing vibration signals provided, for example, with respect to a frequency, a signal amplitude and / or a phase angle - relative to each other and / or relative to the driver signal - of the of the measured variable to be detected, such as the mass flow rate and / or the density or a viscosity of the medium, are influenced.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Sensoranordnung mittels eines, insb. elektrodynamischen und/oder zumindest Schwingungen des ersten Meßrohrs 181 relativ zum weiten Meßrohr 182 differentiell erfassenden, einlaßseitigen ersten Schwingungssensors 191 sowie eines, insb. elektrodynamischen und/oder zumindest Schwingungen des ersten Meßrohrs 181 relativ zum zweiten Meßrohr 182 differentiell erfassenden, auslaßseitigen zweiten Schwingungssensors 192 gebildet, welche beiden Schwingungssensoren jeweils auf Bewegungen der Meßrohre 181, 182, 183, 184, insb. deren laterale Auslenkungen und/oder Verformungen, reagierend, ein erstes bzw. zweites Schwingungssignal liefern. Dies im besonderen in der Weise, daß wenigstens zwei der von der Sensoranordnung 19 gelieferten Schwingungssignale eine gegenseitige Phasenverschiebung aufweisen, die mit der momentanen Massendurchflußrate des durch die Meßrohre hindurchströmenden Mediums korrespondiert bzw. davon abhängig ist, sowie jeweils eine Signalfrequenz aufweisen, die von einer momentanen Dichte des in den Meßrohren strömenden Mediums abhängig sind. Die beiden, beispielsweise einander baugleichen, Schwingungssensoren 191, 192 können dafür – wie bei Meßaufnehmern der in Rede stehenden Art durchaus üblich – im wesentlichen äquidistant zum ersten Schwingungserreger 51 im Meßaufnehmer 11 plaziert sein. Überdies können die Schwingungssensoren der Sensoranordnung 19 zumindest insoweit baugleich zum wenigstens einen Schwingungserreger der Erregeranordnung 5 ausgebildet sein, als sie analog zu dessen Wirkprinzip arbeiten, beispielsweise also ebenfalls vom elektrodynamischen Typ sind. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Sensoranordnung 19 zudem auch mittels eines, insb. elektrodynamischen und/oder Schwingungen des dritten Meßrohrs 183 relativ zum vierten Meßrohr 184 differentiell erfassenden, einlaßseitigen dritten Schwingungssensors 193 sowie eines, insb. elektrodynamischen und/oder Schwingungen des dritten Meßrohrs 183 relativ zum vierten Meßrohr 184 differentiell erfassenden, auslaßseitigen vierten Schwingungssensors 194 gebildet. Zur weiteren Verbesserung der Signalqualität wie auch zur Vereinfachung der die Meßsignale empfangenden Umformer-Elektronik 12 können desweiteren der erste und dritte Schwingungssensor 191, 193 elektrisch seriell verschaltet sein, beispielsweise derart, daß ein gemeinsames Schwingungssignal gemeinsame einlaßseitige Schwingungen des ersten und dritten Meßrohrs 181, 183 relativ zum zweiten und vierten Meßrohr 182, 184 repräsentiert. Alternativ oder in Ergänzung können auch der zweite und vierte Schwingungssensor 192, 194 derart elektrisch seriell verschaltet sein, daß ein gemeinsames Schwingungssignal beider Schwingungssensoren 192, 194 gemeinsame auslaßseitige Schwingungen des ersten und dritten Meßrohrs 181, 183 relativ zum zweiten und vierten Meßrohr 182, 184 repräsentiert.According to a further embodiment of the invention, the sensor arrangement is by means of one, in particular electrodynamic and / or at least oscillations of the first measuring tube 181 relative to the wide measuring tube 182 differentially detecting, inlet side first vibration sensor 191 and one, in particular electrodynamic and / or at least oscillations of the first measuring tube 181 relative to the second measuring tube 182 differentially detecting, outlet-side second vibration sensor 192 formed, which two vibration sensors respectively to movements of the measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 , in particular whose lateral deflections and / or deformations, reacting, deliver a first or second oscillation signal. This in particular in such a way that at least two of the sensor arrangement 19 supplied vibration signals have a mutual phase shift, which corresponds to the instantaneous mass flow rate of the medium flowing through the measuring tubes or dependent therefrom, and each having a signal frequency, which are dependent on a momentary density of the medium flowing in the measuring tubes. The two, for example, identical to each other, vibration sensors 191 . 192 can for this - as in measuring transducers of the type in question quite common - substantially equidistant to the first vibration exciter 51 in the transducer 11 be placed. Moreover, the vibration sensors of the sensor arrangement 19 at least insofar identical to at least one vibration exciter of the exciter arrangement 5 be formed as they work analogously to its mode of action, for example, are therefore also of the electrodynamic type. According to one embodiment of the invention, the sensor arrangement 19 also by means of one, in particular electrodynamic and / or oscillations of the third measuring tube 183 relative to the fourth measuring tube 184 differentially detecting, intake-side third vibration sensor 193 and one, in particular electrodynamic and / or oscillations of the third measuring tube 183 relative to the fourth measuring tube 184 differentially detecting, exhaust side fourth vibration sensor 194 educated. To further improve the signal quality as well as to simplify the measuring signals receiving converter electronics 12 Furthermore, the first and third vibration sensors can be used 191 . 193 be electrically connected in series, for example, such that a common vibration signal common inlet side vibrations of the first and third measuring tube 181 . 183 relative to the second and fourth measuring tube 182 . 184 represents. Alternatively or in addition, the second and fourth vibration sensor can also be used 192 . 194 be electrically connected in series such that a common vibration signal of both vibration sensors 192 . 194 common outlet-side vibrations of the first and third measuring tube 181 . 183 relative to the second and fourth measuring tube 182 . 184 represents.
Für den vorgenannten Fall, daß die, insb. einander baugleichen, Schwingungssensoren der Sensoranordnung 19 Schwingungen der Meßrohre differentiell und elektrodynamisch erfassen sollen, sind der erste Schwingungssensor 191 mittels eines – hier im Bereich einlaßseitig zu erfassender Schwingungen – am ersten Meßrohr gehalterten Permanentmagneten und einer von dessen Magnetfeld durchfluteten, am zweiten Meßrohr – hier entsprechend ebenfalls im Bereich einlaßseitig zu erfassender Schwingungen – gehalterten Zylinderspule, und der zweite Schwingungssensor 192 mittels eines – im Bereich auslaßseitig zu erfassender Schwingungen – am ersten Meßrohr gehalterten Permanentmagneten und einer von dessen Magnetfeld durchfluteten, am zweiten Meßrohr gehalterten – hier entsprechend ebenfalls im Bereich auslaßseitig zu erfassender Schwingungen – Zylinderspule gebildet. Gleichermaßen können zudem auch der ggf. vorgesehene dritte Schwingungssensor 193 entsprechend mittels eines am dritten Meßrohr gehalterten Permanentmagneten und einer von dessen Magnetfeld durchfluteten, am vierten Meßrohr gehalterten Zylinderspule, und der ggf. vorgesehene vierte Schwingungssensor 194 mittels eines am dritten Meßrohr gehalterten Permanentmagneten und einer von dessen Magnetfeld durchfluteten, am vierten Meßrohr gehalterten Zylinderspule gebildet sein.For the aforementioned case, that the, in particular, identical construction, vibration sensors of the sensor arrangement 19 To detect oscillations of the measuring tubes differentially and electrodynamically, are the first vibration sensor 191 by means of a - here in the area to be detected on the inlet side Vibrations - Permanent magnets supported on the first measuring tube and a magnetic field flooded by its magnetic field, on the second measuring tube - here correspondingly likewise in the region of vibrations to be detected on the inlet side - held cylindrical coil, and the second vibration sensor 192 by means of a - in the area to be detected oscillations - held on the first measuring tube permanent magnet and one of the magnetic field flooded, held on the second measuring tube - here correspondingly also in the region on the outlet side to be detected vibrations - cylindrical coil formed. Equally, in addition, the possibly provided third vibration sensor 193 correspondingly by means of a permanent magnet supported on the third measuring tube and a cylindrical coil flooded by its magnetic field, held on the fourth measuring tube, and the possibly provided fourth vibration sensor 194 by means of a permanent magnet supported on the third measuring tube and a cylindrical coil flooded by its magnetic field and held on the fourth measuring tube.
Es sei an dieser Stelle zudem noch angemerkt, daß, obgleich es sich bei den Schwingungssensoren der im Ausführungsbeispiel gezeigten Sensoranordnung 19 jeweils um solche vom elektrodynamischen Typ, also jeweils mittels einer an einem der Meßrohre fixierten zylindrischen Magnetspule und einem darin eintauchenden, an einem gegenüberliegenden Meßrohr entsprechend fixierten Permanentmagneten realisierte Schwingungssensoren, handelt, ferner auch andere dem Fachmann bekannte, wie z. B. opto-elektronische, Schwingungssensoren zur Bildung der Sensoranordnung verwendet werden können. Desweiteren können, wie bei Meßaufnehmern der in Rede stehenden Art durchaus üblich, zusätzlich zu den Schwingungssensoren weitere, insb. Hilfs- bzw. Störgrößen erfassende, Sensoren im Meßaufnehmer vorgesehen sein, wie z. B. Beschleunigungssensoren zum Erfassen von durch äußere Kräfte und/oder Asymmetrien in der Rohranordnung verursachte Bewegungen des gesamten Meßsystems, Dehnungsmeßstreifen zum Erfassen von Dehnungen eines oder mehrerer der Meßrohre und/oder des Aufnehmergehäuses, Drucksensoren zum Erfassen eines im Aufnehmergehäuse herrschenden statischen Drucks und/oder Temperatursensoren zum Erfassen von Temperaturen eines oder mehrerer der Meßrohre und/oder des Aufnehmergehäuses, mittels denen beispielsweise die Funktionstüchtigkeit des Meßaufnehmers und/oder Änderungen der Empfindlichkeit des Meßsaufnehmers auf die primär zu erfassenden Meßgrößen, insb. die Massendurchflußrate und/oder die Dichte, infolge von Querempfindlichkeiten bzw. äußeren Störungen überwacht und ggf. entsprechend kompensiert werden können. Zur Gewährleistung einer möglichst hohen Empfindlichkeit des Meßaufnehmers auf den Massendurchfluß sind nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Meßrohre und die Schwingungssensoren so im Meßaufnehmer angeordnet, daß eine einem entlang einer Biegelinie des ersten Meßrohrs gemessenen Abstand zwischen dem ersten Schwingungssensor 191 und dem zweite Schwingungssensor 192 entsprechende Meßlänge, L19, des Meßaufnehmers mehr als 500 mm, insb. mehr als 600 mm, beträgt. Nicht zuletzt zur Schaffung eines möglichst kompakten, dennoch aber für den Massendurchfluß möglichst empfindlichen Meßaufnehmers sind nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Schwingungssensoren 191, 192, abgestimmt auf die Einbaulänge L11 des Meßaufnehmers, so im Meßaufnehmer angeordnet, daß ein Meßlänge-zu-Einbaulänge-Verhältnis L19/L11 des Meßaufnehmers, welches durch ein Verhältnis der Meßlänge zur Einbaulänge des Meßaufnehmers definiert ist, mehr als 0.3, insb. mehr als 0.4 und/oder weniger als 0.7, beträgt. Alternativ oder in Ergänzung sind die Schwingungssensoren nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, abgestimmt auf die Meßrohre, so im Meßaufnehmer plaziert, daß ein Kaliber-zu-Meßlänge-Verhältnis D18/L19, des Meßaufnehmers, welches durch ein Verhältnis des Kalibers D18 des ersten Meßrohrs zur erwähnten Meßlänge L19 des Meßaufnehmers definiert ist, mehr als 0.05, insb. mehr als 0.09, beträgt.It should also be noted at this point that, although it is in the vibration sensors of the sensor arrangement shown in the embodiment 19 in each case those of the electrodynamic type, ie in each case by means of a fixed to one of the measuring tubes cylindrical magnetic coil and immersed therein, on an opposite measuring tube correspondingly fixed permanent magnets realized vibration sensors, also other known in the art, such. B. opto-electronic, vibration sensors can be used to form the sensor array. Furthermore, as in the case of transducers of the type in question quite common, in addition to the vibration sensors further, esp. Auxiliary or disturbance detecting, sensors may be provided in the transducer, such. B. Acceleration sensors for detecting caused by external forces and / or asymmetries in the pipe assembly movements of the entire measuring system, strain gauges for detecting strains of one or more of the measuring tubes and / or the transducer housing, pressure sensors for detecting a pressure prevailing in the transducer housing static pressure and / or Temperature sensors for detecting temperatures of one or more of the measuring tubes and / or the transducer housing, by means of which, for example, the functionality of the transducer and / or changes in the sensitivity of the Meßsaufnehmers on the primary to be measured variables, esp. The mass flow rate and / or density, due to Cross-sensitivities or external disturbances monitored and, if necessary, can be compensated accordingly. To ensure the highest possible sensitivity of the transducer to the mass flow according to a further embodiment of the invention, the measuring tubes and the vibration sensors are arranged in the transducer that a measured along a bending line of the first measuring tube distance between the first vibration sensor 191 and the second vibration sensor 192 corresponding Meßlänge, L 19 , the Meßaufnehmers more than 500 mm, esp. More than 600 mm. Not least for the creation of a compact as possible, but as sensitive as possible to the mass flow sensor are according to a further embodiment of the invention, the vibration sensors 191 . 192 , Tuned to the installation length L 11 of the transducer, so arranged in the transducer that a Meßlänge-to-installation length ratio L 19 / L 11 of the transducer, which is defined by a ratio of the Meßlänge to the installation length of the transducer, more than 0.3, esp greater than 0.4 and / or less than 0.7. Alternatively or in addition, the vibration sensors according to a further embodiment of the invention, matched to the measuring tubes, so placed in the transducer that a caliber to Meßlänge ratio D 18 / L 19 , the Meßaufnehmers, which by a ratio of the caliber D 18th of the first measuring tube to the mentioned measuring length L 19 of the measuring transducer is defined, more than 0.05, esp. More than 0.09, is.
Die Sensoranordnung 19 ist ferner, wie bei derartigen Meßaufnehmern üblich, in geeigneter Weise mit einer in der Umformer-Elektronik entsprechend vorgesehenen, beispielsweise mittels wenigstens einem Mikroprozessors und/oder mittels wenigstens einem digitalen Signalprozessor gebildete, Meßschaltung gekoppelt, beispielsweise drahtgebunden via Verbindungsleitungen. Die Meßschaltung empfängt die Schwingungssignale der Sensoranordnung 19 und generiert daraus, ggf. auch unter Berücksichtung mittels des wenigstens einen Treibersignals in die Erregeranordnung eingespeister, mithin auch darin umgesetzter elektrischer Erregerleistung, die eingangs erwähnten Meßwerte, die beispielsweise eine Massedurchflußrate, einen totalisierten Massendurchfluß und/oder eine Dichte und/oder eine Viskosität des zu messenden Mediums repräsentieren können, und die ggf. vor Ort angezeigt und/oder auch an ein dem Meßsystem übergeordnetes Datenverarbeitungssystem inform digitaler Meßdaten gesendet und daselbst entsprechend weiterverarbeitet werden können. Im beosnderen ist die Meßschaltung, mithin die damit gebildte Umformer-Elektronik ferner dafür vorgesehen und ausgelegt, anhand von in der Erregeranordnung umgesetzter elektrischer Erregerleistung, beispielsweise periodisch wiederkehrend und/oder auf Abruf, einen die Viskosität des strömenden Mediums repräsentierenden Viskosität-Meßwert zu generieren und/oder anhand von vom Meßaufnehmer gelieferten Schwingungssignalen, beispielsweise periodisch wiederkehrend und/oder auf Abruf, einen die Massendurchflußrate des strömenden Mediums repräsentierenden Massendurchfluß-Meßwert und/oder, beispielsweise periodisch wiederkehrend und/oder auf Abruf, einen die Dichte des strömenden Mediums repräsentierenden Dichte-Meßwert zu generieren.The sensor arrangement 19 Furthermore, as is customary in the case of such measuring sensors, it is suitably coupled to a measuring circuit provided correspondingly in the converter electronics, for example by means of at least one microprocessor and / or by means of at least one digital signal processor, for example by wire connection via connecting lines. The measuring circuit receives the vibration signals of the sensor arrangement 19 and generates therefrom, if appropriate also with consideration of the at least one driver signal fed into the excitation device, and thus also converted therein electrical exciter power, the aforementioned measured values, for example, a mass flow rate, a totalized mass flow and / or density and / or viscosity of the can represent the medium to be measured, and possibly displayed locally and / or sent to a measuring system superordinate data processing system inform digital Meßdaten and can be further processed there accordingly. In the beosnderen the measuring circuit, thus the transducer electronics formed therewith is further provided and designed to generate based on converted in the exciter assembly electrical exciter power, for example periodically recurring and / or on demand, a viscosity of the flowing medium viscosity measurement and or on the basis of supplied by the transducer vibration signals, such as periodically recurring and / or on call, the mass flow rate of the flowing Medium-representing mass flow rate measured value and / or, for example, periodically recurring and / or on demand to generate a density of the flowing medium density measurement value.
Die oben erwähnte Verwendung differentiell wirkender Schwingungserreger bzw. Schwingungssensoren birgt dabei u. a. auch den Vorteil, daß zum Betreiben des erfindungsgemäßen Meßaufnehmers auch solche etablierten Meß- und Betriebsschaltungen verwendet werden können, wie sie beispielsweise bereits in herkömmlichen Coriolis-Massedurchfluß-/Dichtemeßgeräten breite Anwendung gefunden haben.The above-mentioned use of differentially acting vibration exciters or vibration sensors harbors u. a. also the advantage that for the operation of the transducer according to the invention also such established measuring and operating circuits can be used, as they have found, for example, already widely used in conventional Coriolis Massedurchfluß- / Dichtemeßgeräten.
Die Umformer-Elektronik 12, einschließlich der darin realisierten Meß- und Betriebsschaltung, kann desweiteren beispielsweise in einem separaten Elektronik-Gehäuse 72 untergebracht sein, das vom Meßaufnehmer entfernt angeordnet oder, wie in 1 gezeigt, unter Bildung eines einzigen Kompaktgeräts direkt am Meßaufnehmer 1, beispielsweise von außen am Aufnehmer-Gehäuse 71, fixiert ist. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist daher am Aufnehmer-Gehäuse 71 ferner ein dem Haltern des Elektronik-Gehäuses 72 dienendes halsartiges Übergangsstücks angebracht. Innerhalb des Übergangsstücks kann ferner eine, beispielsweise mittels Glas- und/oder Kunststoffverguß hergestellte, hermetisch dichte und/oder druckfeste Durchführung für die elektrische Verbindungsleitungen zwischen Meßaufnehmer 11, insb. den darin plazierten Schwingungserregern und Sensoren, und der erwähnten Umformer-Elektronik 12 angeordnet sein.The converter electronics 12 , including the measuring and operating circuit realized therein, can furthermore, for example, in a separate electronics housing 72 be located away from the transducer or, as in 1 shown, forming a single compact device directly on the transducer 1 , For example, from the outside of the transducer housing 71 , is fixed. In the embodiment shown here is therefore on the transducer housing 71 Further, a holder of the electronics housing 72 serving neck-like transitional piece attached. Within the transition piece may further, for example, by means of glass and / or Kunststoffverguß produced, hermetically sealed and / or pressure-resistant passage for the electrical connection lines between the transducer 11 , in particular the vibration exciters and sensors placed therein, and the mentioned converter electronics 12 be arranged.
Wie bereits mehrfach erwähnt ist das In-Line-Meßgerät und insoweit auch der Meßaufnehmer 11 im besonderen für Messungen auch hoher Massendurchflüsse von mehr als 1000 t/h in einer Rohrleitung von großem Kaliber von mehr als 250 mm vorgesehen. Dem Rechnung tragend ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die nominellen Nennweite des Meßaufnehmers 11, die wie bereits erwähnt einem Kaliber der Rohrleitung, in deren Verlauf der Meßaufnehmer 11 einzusetzen ist, entspricht, so gewählt, daß sie mehr als 50 mm beträgt, insb. aber größer als 100 mm ist. Ferner ist nach einer weiteren Ausgestaltung des Meßaufnehmers vorgesehen, daß jedes der Meßrohre 181, 182, 183, 184 jeweils ein einem jeweiligen Rohr-Innendurchmesser entsprechendes Kaliber D18 aufweist, das mehr als 40 mm beträgt. Im besonderen sind die Meßrohre 181, 182, 183, 184 ferner so ausgebildet, das jedes ein Kaliber D18 von mehr als 60 mm aufweist. Alternativ oder in Ergänzung dazu sind die Meßrohre 181, 182, 183, 184 nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ferner so bemessen, daß sie jeweils eine Meßrohrlänge L18 von wenigstens 1000 mm aufweisen. Die Meßrohrlänge L18 entspricht im hier gezeigten Ausführungsbeispiel mit gleichlangen Meßrohren 181, 182, 183, 184 jeweils einer Länge eines zwischen der ersten Strömungsöffnung des ersten Strömungsteilers und der ersten Strömungsöffnung des zweiten Strömungsteilers verlaufenden Abschnitts der Biegelinie des ersten Meßrohrs. Im besonderen sind die Meßrohre 181, 182, 183, 184 dabei so ausgelegt, daß deren Meßrohrlänge L18 jeweils größer als 1200 mm ist. Dementsprechend ergibt sich zumindest für den erwähnten Fall, daß die Meßrohre 181, 182, 183, 184 aus Stahl bestehen, bei den üblicherweise verwendeten Wandstärken von über 1 mm eine Masse von jeweils wenigstens 20 kg, insb. mehr als 30 kg, aufweist. Ferner ist aber angestrebt, die Leermasse jedes der Meßrohre 181, 182, 183, 184 kleiner als 50 kg zu halten.As already mentioned several times is the in-line meter and so far also the transducer 11 In particular, for measurements of high mass flow rates of more than 1000 t / h in a pipeline of large caliber of more than 250 mm provided. Taking this into account, according to a further embodiment of the invention, the nominal nominal diameter of the measuring transducer 11 , as already mentioned a caliber of the pipeline, in the course of which the transducer 11 is used, so selected that it is more than 50 mm, but in particular greater than 100 mm. Furthermore, it is provided according to a further embodiment of the measuring transducer that each of the measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 each having a respective pipe inner diameter corresponding caliber D 18 , which is more than 40 mm. In particular, the measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 further formed so that each has a caliber D 18 of more than 60 mm. Alternatively or in addition to this are the measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 according to another embodiment of the invention further dimensioned so that they each have a Meßrohrlänge L 18 of at least 1000 mm. The measuring tube length L 18 corresponds in the embodiment shown here with the same length measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 in each case a length of a section of the bending line of the first measuring tube extending between the first flow opening of the first flow divider and the first flow opening of the second flow divider. In particular, the measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 designed so that the measuring tube length L 18 is greater than 1200 mm. Accordingly, at least for the case mentioned that the measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 consist of steel, with the wall thicknesses usually used of more than 1 mm, a mass of at least 20 kg, esp. More than 30 kg. Furthermore, however, the aim is the empty mass of each of the measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 less than 50 kg.
In Anbetracht dessen, daß, wie bereits erwähnt, jedes der Meßrohre 181, 182, 183, 184 bei erfindungsgemäßen Meßaufnehmer durchaus weit über 20 kg wiegen und dabei, wie aus den obigen Maßangaben ohne weiteres ersichtlich, ein Fassungsvermögen von durchaus 10 l oder mehr haben kann, kann dann die die vier Meßrohre 181, 182, 183, 184 umfassende Rohranordnung zumindest bei hindurchströmendem Medium mit hoher Dichte eine Gesamt-Masse von weit über 80 kg erreichen. Besonders bei der Verwendung von Meßrohren mit vergleichsweise großem Kaliber D18, großer Wandstärke und großer Meßrohrlänge L18 kann die Masse der von den Meßrohren 181, 182, 183, 184 gebildeten Rohranordnung ohne weiteres aber auch größer als 100 kg oder zumindest mit hindurchströmendem Medium, z. B. Öl oder Wasser, mehr als 120 kg betragen. Infolgedessen beträgt eine Leermasse M11 des Meßaufnehmers insgesamt auch weit mehr als 200 kg, bei nominellen Nennweiten D11 von wesentlich größer als 250 mm sogar mehr als 300 kg. Im Ergebnis kann beim erfindungsgemäßen Meßaufnehmer ein Massenverhältnis M11/M18 einer Leermasse M11 des gesamten Meßaufnehmers zu einer Leermasse M18 des ersten Meßrohrs durchaus größer als 10, insb. größer als 15, sein. Um bei den erwähnten hohen Leermassen M11 des Meßaufnehmers das dafür insgesamt verwendete Material möglichst optimal einzusetzen und insoweit das – zumeist auch sehr teure – Material insgesamt möglichst effizient zu nutzen, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung die nominelle Nennweite D11 des Meßaufnehmers abgestimmt auf dessen Leermasse M11 so bemessen, daß ein Masse-zu-Nennweite-Verhältnis M11/D11 des Meßaufnehmers 11, definiert durch ein Verhältnis der Leermasse M11 des Meßaufnehmers 11 zur nominellen Nennweite D11 des Meßaufnehmers 11 kleiner als 2 kg/mm, insb. möglichst aber kleiner als 1 kg/mm ist. Um eine ausreichend hohe Stabilität des Meßaufnehmers 11 zu gewährleisten, ist das Masse-zu-Nennweite-Verhältnis M11/D11 des Meßaufnehmers 11 zumindest im Falle des Verwendens der oben erwähnten herkömmlichen Materialien jedoch möglichst größer als 0.5 kg/mm zu wählen. Ferner ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zur weiteren Verbesserung der Effizienz des eingesetzten Materials vorgesehen, das erwähnte Massenverhältnis M11/M18 kleiner als 25 zu halten. Zur Schaffung eines dennoch möglichst kompakten Meßaufnehmers von ausreichend hoher Schwingungsgüte und möglichst geringem Druckabfall sind nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Meßrohre, abgestimmt auf die oben erwähnte Einbaulänge L11 des Meßaufnehmers 11, so bemessen, daß ein Kaliber-zu-Einbaulänge-Verhältnis D18/L11 des Meßaufnehmers, definiert durch ein Verhältnis des Kalibers D18 zumindest des ersten Meßrohrs zur Einbaulänge L11 des Meßaufnehmers 11, mehr als 0.02, insb. mehr als 0.05 und/oder weniger als 0.09, insb. weniger als 0.07, beträgt. Alternativ oder in Ergänzung sind die Meßrohre 181, 182, 183, 184, abgestimmt auf die oben erwähnte Einbaulänge L11 des Meßaufnehmers, so bemessen, daß ein Meßrohrlänge-zu-Einbaulänge-Verhältnis L18/L11 des Meßaufnehmers, definiert durch ein Verhältnis der oben bezeichnten Meßrohrlänge L18 zumindest des ersten Meßrohrs zur Einbaulänge L11 des Meßaufnehmers, mehr als 0.7, insb. mehr als 0.8 und/oder weniger als 1.2, beträgt.In view of the fact that, as already mentioned, each of the measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 in the case of the measuring transducer according to the invention, it is possible to weigh well over 20 kg and, as can readily be seen from the above dimensional data, have a capacity of 10 l or more, then the four measuring tubes can be used 181 . 182 . 183 . 184 comprehensive pipe arrangement at least at high density medium flowing therethrough reach a total mass of well over 80 kg. Especially when using measuring tubes with a comparatively large caliber D 18 , large wall thickness and large measuring tube length L 18 , the mass of the measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 formed tube assembly readily but also greater than 100 kg or at least with flowing medium, for. As oil or water, more than 120 kg. As a result, a total empty mass M 11 of the measuring transducer is also far more than 200 kg, with nominal nominal diameters D 11 of considerably greater than 250 mm, even more than 300 kg. As a result, in the sensor according to the invention, a mass ratio M 11 / M 18 of an empty mass M 11 of the entire measuring transducer to an empty mass M 18 of the first measuring tube may well be greater than 10, in particular greater than 15. In order to optimally use the material used for the above-mentioned high empty masses M 11 of the measuring transducer and, to that extent, to use the material as efficiently as possible, the nominal nominal diameter D 11 of the measuring transducer is tuned to its empty mass, according to another embodiment M 11 so dimensioned that a mass-to-nominal diameter ratio M 11 / D 11 of the transducer 11 , defined by a ratio of the dummy mass M 11 of the transducer 11 to the nominal nominal diameter D 11 of the sensor 11 smaller than 2 kg / mm, esp. but preferably smaller than 1 kg / mm. To a sufficiently high stability of the transducer 11 to ensure the mass-to-nominal ratio M 11 / D 11 of the transducer 11 however, if possible, at least in the case of using the above-mentioned conventional materials greater than 0.5 kg / mm. Furthermore, according to a further embodiment of the invention for further improving the efficiency of the material used to keep the mentioned mass ratio M 11 / M 18 less than 25. In order to provide a compact as possible transducer of sufficiently high vibration quality and the lowest possible pressure drop according to a further embodiment of the invention, the measuring tubes, tuned to the above-mentioned insertion length L 11 of the Meßaufnehmers 11 , such that a caliber-to-installation length ratio D 18 / L 11 of the measuring transducer, defined by a ratio of the caliber D 18 of at least the first measuring tube to the insertion length L 11 of the measuring transducer 11 , more than 0.02, in particular more than 0.05 and / or less than 0.09, in particular less than 0.07. Alternatively or in addition, the measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 , Tuned to the above-mentioned insertion length L 11 of the transducer, such that a Meßrohrlänge-to-installation length ratio L 18 / L 11 of the transducer, defined by a ratio of the above denoted Meßrohrlänge L 18 at least the first measuring tube to the installation length L 11th of the measuring transducer, more than 0.7, esp. More than 0.8 and / or less than 1.2, is.
Zwecks Einstellen von Schwingungseigenschaften der Rohranordnung, nicht zuletzt auch zwecks einer möglichst einfachen, gleichwohl effektiven Realisierung einer ausreichenden Separierung des erwähnten V-Modes vom X-Modes hinsichtlich ihrer Eigenfrequenzen f18V; f18X; einerseits, sowie anderseits auch zwecks Verbesserung der mechanischen Kopplung der vier Meßrohre zum Vergleichmäßigen der von den vier Meßrohren simultan ausgeführten Schwingungen, zumindest den aktiv angeregten Biegeschwingungen Nutzmode, etwa auch bei allfällig durch Bauteiletoleranzen bedingten Ungleichheiten, umfaßt der Meßaufnehmer nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ferner ein, sowohl vom ersten Strömungsteiler als auch vom zweiten Strömungsteiler beabstandet, einlaßseitig an jedem der vier Meßrohre fixiertes – beispielsweise im wesentlichen X-förmige Grundfläche oder, wie in 4a oder 4b schematisch dargestellt, eine im wesentlichen H-förmige Grundfläche aufweisendes – erstes Kopplerelement 241 erster Art zum Einstellen von Eigenfrequenzen natürlicher Schwingungsmoden der Rohranordnung, sowie ein – sowohl vom ersten Strömungsteiler als auch vom zweiten Strömungsteiler beabstandet – auslaßseitig an jedem der vier Meßrohre fixiertes, etwa zum ersten Kopplerelement 241 erster Art im wesentlichen baugleiches, ggf. auch eine im wesentlichen X-förmige oder im wesentlichen H-förmige Grundfläche aufweisendes, zweites Kopplerelement 242 erster Art zum Einstellen von Eigenfrequenzen natürlicher Schwingungsmoden der Rohranordnung. Jedes der beiden Kopplerelemente erster Art kann hierbei ferner so ausgebildet und jeweils so an den Meßrohren fixiert sein, daß es in Projektion auf die erwähnte gedachte Querschnittsebene XY des Meßaufnehmers X-förmig ausgebildet ist, oder daß es, wie in 4a und 4b dargestellt, in Projektion auf nämliche Querschnittsebene XY H-förmig ausgebildet ist. Die Kopplerelemente 241 erster Art können beispielsweise jeweils mittels plattenförmiger Teilelemente gebildet oder, wie in der 4a, 4b schematisch dargestellt, mittels eines monolithischen Stanz-Biegeteils hergestellt sein. Die beiden Kopplerelemente erster Art sind im in der 4a, 4b bzw. 5a, 5b gezeigten Ausführungsbeispiel ferner so ausgebildet und an den Meßrohren angebracht, daß sie bezüglich der erwähnten ersten gedachten Längsschnittebene XZ des Meßaufnehmers bzw. bezüglich der erwähnten zweiten gedachten Längsschnittebene YZ des Meßaufnehmers im wesentlichen symmetrisch sind, mithin also die erste gedachte Längsschnittebene XZ und/oder die zweite gedachte Längsschnittebene YZ jeweils auch Symmetrieebene jedes der beiden Kopplerelemente erster Art ist. Die beiden Kopplerelemente erster Art sind darüberhinaus auch bezüglich der erwähnten gedachten Querschnittsebene XY des Meßaufnehmers vorzugsweise symmetrisch, mithin bezüglich nämlicher Querschnittsebene XY äquidistant und parallel verlaufend, im Meßaufnehmer angeordnet. Falls erforderlich – beispielsweise weil der Meßaufnehmer für die Messung extrem heißer Medien bzw. für die Messung in Anwendungen mit über einen weiten Bereich schwankender Betriebstemperatur, etwa infolge wiederkehrend in-situ durchgeführten Reinigungsvorgängen des Meßaufnehmers (”cleaning in process”, ”sterilizing in process” etc.), vorgesehen ist und insoweit nennenswerte thermische Ausdehnungen der Meßrohre zu erwarten sind – können die Kopplerelemente 241, 242 erster Art ferner so ausgebildet sein, daß sie sich im wesentlichen gleichermaßen ausdehnen, wie die darüber jeweils gekoppelten Meßrohre und/oder daß sie zumindest gegenüber von Kräften, die in Richtung einer durch die Scheitelpunkte der beiden durch das jeweilige Kopplerelemente zweiter Art miteinander verbundenen Meßrohre verlaufenden, etwa mit der erwähnten gedachten Hochachse H koinzidenten, oder dazu parallelen Wirkungslinie ausreichend nachgiebig sind. Letzteres kann beispielsweise durch entsprechend in das jeweilige Kopplerelement eingeformte – etwa im wesentlichen quer zu vorgenannter Wirkungslinie verlaufende – Schlitze realisiert werden. Alternativ oder in Ergänzung zu in die Kopplerelemente eingeformten Schlitzen ist gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung jedes der beiden Kopplerelement erster Art, nicht zuletzt zwecks Erzielung einer ausreichenden Nachgiebigkeit in Richtung der gedachten Hochachse H und wie auch aus der Zusammenschau der 4a, 4b, 5a, 5b ohne weiteres ersichtlich, gewölbt ausgeführt. Dies im besonderen in der Weise, daß jedes der beiden Kopplerelement erster Art, wie auch in den 4a, 4b, 5a, 5b angedeutet, bezüglich der zwischen nämlichen Kopplerelementen 241, 242 verlaufenden gedachten Querschnittsebene XY, nämlich von der Querschnittsebene XY aus gesehen, jeweils zumindest abschnittsweise konvex sind. Im Ergebnis ist so auch eine geringfügige Änderung des relative Abstandes, etwa infolge thermisch bedingter Dehnung, zwischen Meßrohre ermöglicht, und zwar unter weitgehender Vermeidung von das Schwingungsverhalten der Rohranordnung signifikant beeinflussenden Erhöhungen von mechanischen Spannungen.For the purpose of setting vibration characteristics of the tube arrangement, not least also for the purpose of the simplest but nevertheless effective realization of a sufficient separation of said V mode from the X modes with respect to their natural frequencies f 18V ; f 18X ; on the one hand, as well as on the other hand also for the purpose of improving the mechanical coupling of the four measuring tubes to equalize the oscillations carried out by the four measuring tubes, at least the actively excited bending modes Nutzmode, for example, possibly due to component tolerances inequalities, the transducer further comprises according to a further embodiment of the invention a, spaced both from the first flow divider and the second flow divider, the inlet side of each of the four measuring tubes fixed - for example, substantially X-shaped base or, as in 4a or 4b schematically illustrated, a substantially H-shaped base surface exhibiting - first coupler element 241 first type for adjusting natural frequencies of natural vibration modes of the tube assembly, as well as a - both spaced from the first flow divider and the second flow divider - the outlet side fixed to each of the four measuring tubes, such as the first coupler element 241 first type substantially identical, possibly also a substantially X-shaped or substantially H-shaped base surface exhibiting, second coupler element 242 first type for adjusting natural frequencies of natural vibration modes of the tube assembly. In this case, each of the two coupler elements of the first type can furthermore be designed and fixed in each case to the measuring tubes in such a way that they are X-shaped in projection onto the mentioned imaginary cross-sectional plane XY of the measuring transducer or, as in FIG 4a and 4b represented in projection on the same cross-sectional plane XY H-shaped. The coupler elements 241 The first type can be formed, for example, each by means of plate-shaped sub-elements or, as in the 4a . 4b shown schematically, be prepared by means of a monolithic stamped and bent part. The two coupler elements of the first kind are in the 4a . 4b respectively. 5a . 5b embodiment shown further formed and attached to the measuring tubes that they are substantially symmetrical with respect to said first imaginary longitudinal sectional plane XZ of the transducer or with respect to said second imaginary longitudinal section YZ of the transducer, thus therefore the first imaginary longitudinal section XZ and / or the second imaginary longitudinal section plane YZ each symmetry plane of each of the two coupler elements of the first kind is. The two coupler elements of the first type are also preferably symmetrical with respect to the mentioned imaginary cross-sectional plane XY of the measuring transducer, thus arranged equidistantly and parallel with respect to the same cross-sectional plane XY in the measuring transducer. If necessary - for example, because the transducer for the measurement of extremely hot media or for measurement in applications with a fluctuating operating temperature over a wide range, such as due to recurring in-situ cleaning operations of the transducer ("cleaning in process", "sterilizing in process" etc.), is provided and insofar as appreciable thermal expansions of the measuring tubes are to be expected - can the coupler elements 241 . 242 Furthermore, the first type may be designed to extend substantially equally as the measuring tubes coupled thereto and / or to extend at least opposite to forces acting in the direction of measuring tubes connected by the vertices of the two measuring tubes interconnected by the respective coupling elements of the second type , for example with the mentioned imaginary vertical axis H coincidence, or to parallel line of action are sufficiently yielding. The latter can be realized for example by correspondingly formed in the respective coupler element - extending substantially transversely to the aforementioned line of action - slots. Alternatively or in addition to slots formed in the coupler elements, according to another embodiment of the invention, each of the two coupler elements of the first type is not least in order to achieve sufficient compliance in the direction of the imaginary vertical axis H and as well as from the synopsis of 4a . 4b . 5a . 5b readily apparent, curved executed. This in particular in such a way that each of the two coupler element of the first kind, as well as in the 4a . 4b . 5a . 5b implied, concerning the between the same coupler elements 241 . 242 extending imaginary cross-sectional plane XY, namely seen from the cross-sectional plane XY, each at least partially convex. As a result, even a slight change in the relative distance, for example as a result of thermally induced strain between measuring tubes allows, while largely avoiding the vibration behavior of the pipe assembly significantly affecting increases in mechanical stresses.
Falls erforderlich, können desweiteren allfällig oder zumindest potentiell von den vibrierenden, insb. in der erwähnte Weise relativ groß dimensionierten, Meßrohren einlaßseitig oder auslaßseitig im Aufnehmer-Gehäuse verursachte mechanische Spannungen und/oder Vibrationen, z. B. dadurch minimiert werden, daß die vier Meßrohre 181, 182, 183, 184 zumindest paarweise ein- und auslaßseitig jeweils mittels als sogenannte Knotenplatten dienenden Kopplerelemente – im folgenden Kopplerelemente zweiter Art – miteinander mechanisch verbunden sind. Darüber hinaus können mittels solcher Kopplerelemente erster Art, sei es durch deren Dimensionierung und/oder deren Positionierung auf den Meßrohren mechanische Eigenfrequenzen der Meßrohre und somit auch mechanische Eigenfrequenzen der mittels der vier Meßrohre gebildeten Rohranordnung, einschließlich daran angebrachter weiterer Komponenten des Meßaufnehmers, mithin auch die natürlichen Eigenfrequenzen von deren V-Mode bzw. von deren X-Mode, und insoweit auch das Schwingungsverhalten des Meßaufnehmers insgesamt gezielt beeinflußt werden. Die als Knotenplatten dienenden Kopplerelemente zweiter Art können beispielsweise dünne, insb. aus demselben oder einem ähnlichen Material wie die Meßrohre gefertigte, Platten- oder Scheiben sein, die jeweils mit der Anzahl und den Außenmaßen der miteinander zu koppelnden Meßrohre entsprechenden, ggf. zusätzlich noch zum Rand hin geschlitzten, Bohrungen versehen sind, so daß die Scheiben zunächst auf die jeweiligen Meßrohre 181, 182 bzw. 183 bzw. 184 aufgeklemmt und ggf. hernach noch mit dem jeweiligen Meßrohr, beispielsweise durch Hartverlöten oder Schweißen, stoffschlüssig verbunden werden können.If necessary, furthermore, any or at least potentially of the vibrating, esp. In the aforementioned manner relatively large-sized, measuring tubes on the inlet side or outlet side caused in the transducer housing mechanical stresses and / or vibrations, eg. B. be minimized by the fact that the four measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 at least in pairs on the inlet and outlet side by means of coupling elements serving as so-called nodal plates - in the following coupler elements of the second type - are mechanically connected to each other. In addition, by means of such coupling elements of the first kind, be it by their dimensioning and / or positioning on the measuring tubes mechanical natural frequencies of the measuring tubes and thus mechanical natural frequencies formed by the four measuring tubes tube assembly, including attached thereto further components of the transducer, and thus also natural natural frequencies of the V-mode or of their X-mode, and insofar as well as the vibration behavior of the transducer can be influenced as a whole specifically. The coupler elements of the second type serving as nodal plates can be, for example, thin plates, especially made of the same or a similar material as the measuring tubes, which in each case correspond to the number and the outer dimensions of the measuring tubes to be coupled to each other, if necessary additionally to the Slotted edge, holes are provided so that the discs first on the respective measuring tubes 181 . 182 respectively. 183 respectively. 184 clamped and possibly afterwards still with the respective measuring tube, for example by brazing or welding, can be firmly bonded.
Dementsprechend umfaßt die Rohranordnung gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein, beispielsweise plattenförmiges, erstes Kopplerelement 241 zweiter Art, das – wie aus den 4a, 5a, 5b, 6a ohne weiteres ersichtlich – zum Bilden von einlaßseitigen Schwingungsknoten zumindest für Vibrationen, nicht zuletzt auch Biegeschwingungen, etwa denen im erwähnten V-Mode, des ersten Meßrohrs und für dazu gegengleiche Vibrationen des zweiten Meßrohrs, vom ersten Strömungsteiler beabstandet, einlaßseitig am ersten Meßrohr und am zweiten Meßrohr fixiert ist, sowie ein, etwa zum ersten Kopplerelement baugleiches, zweites Kopplerelement 242 zweiter Art, das zum Bilden von auslaßseitigen Schwingungsknoten für Vibrationen, nicht zuletzt auch Biegeschwingungen, mithin denen im erwähnten V-Mode bzw. X-Mode, des ersten Meßrohrs 181 und für dazu gegengleiche Vibrationen des zweiten Meßrohrs 181, vom zweiten Strömungsteiler 202 beabstandet, auslaßseitig am ersten Meßrohr 181 und am zweiten Meßrohr 182 fixiert ist. Gleichermaßen weist die Rohranordnung zum Bilden von einlaßseitigen Schwingungsknoten für Vibrationen, insb. den erwähnten Biegeschwingungen, des dritten Meßrohrs und für dazu gegengleiche Vibrationen des vierten Meßrohrs ein, etwa wiederum plattenförmiges bzw. zum ersten Kopplerelement 241 zweiter Art baugleiches, drittes Kopplerelement 253 zweiter Art, das, vom ersten Strömungsteiler beabstandet einlaßseitig, am dritten Meßrohr und am vierten Meßrohr fixiert ist, sowie ein, etwa zum ersten Kopplerelement 251 zweiter Art baugleiches, viertes Kopplerelement 254 zweiter Art, das zum Bilden von auslaßseitigen Schwingungsknoten für Vibrationen, etwa den erwähnten Biegeschwingungen, des dritten Meßrohrs und für dazu gegengleiche Vibrationen des vierten Meßrohrs, vom zweiten Strömungsteiler beabstandet, auslaßseitig auch am dritten Meßrohr und am vierten Meßrohr fixiert ist, auf.Accordingly, the tube assembly according to another embodiment of the invention comprises, for example, a plate-shaped, first coupler element 241 second kind, that - as from the 4a . 5a . 5b . 6a readily apparent - for forming inlet-side nodes of vibration at least for vibration, not least also bending vibrations, such as those in the aforementioned V-mode, the first measuring tube and gegengleichgleiche vibrations of the second measuring tube, spaced from the first flow divider, inlet side on the first measuring tube and the second Measuring tube is fixed, and a, approximately identical to the first coupler element, second coupler element 242 second type, the formation of outlet-side vibration node for vibration, not least also bending vibrations, thus those in the aforementioned V-mode or X-mode, the first measuring tube 181 and for the same opposite vibrations of the second measuring tube 181 , from the second flow divider 202 spaced, outlet on the first measuring tube 181 and on the second measuring tube 182 is fixed. Similarly, the tube assembly for forming inlet side vibration nodes for vibration, esp. The aforementioned bending vibrations, the third measuring tube and for the same gegengleiche vibrations of the fourth measuring tube, such as turn plate-shaped or to the first coupler element 241 second type identical, third coupler element 253 second type, spaced from the first flow divider inlet side, is fixed to the third measuring tube and the fourth measuring tube, and a, about the first coupler element 251 second type identical, fourth coupler element 254 second type, spaced apart from the second flow divider to form outlet-side vibration nodes for vibrations, such as the mentioned bending vibrations of the third measuring tube and for the same vibration of the fourth measuring tube, also fixed on the third measuring tube and the fourth measuring tube on.
Die vier vorgenannten Kopplerelemente 251, 252, 253, 254 zweiter Art sind gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung und wie auch aus der Zusammenschau der 4a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b ohne weiteres ersichtlich jeweils an genau zwei, ansonsten aber an keinem weiteren der vier Meßrohre fixiert, so daß im Ergebnis das erste und zweite Kopplerelemente 251, 252 zweiter Art lediglich am ersten und zweiten Meßrohr und das dritte und vierte Kopplerelement 253, 254 zweiter Art lediglich am dritten und vierten Meßrohr fixiert sind. infolge dessen kann die Rohranordnung, mithin auch der Meßaufnehmer z. B. in der Weise hergestellt, daß zunächst das erste und zweite Kopplerelement 251, 252 zweiter Art jeweils am (künftigen) ersten und zweiten Meßrohr 181, 182 unter Bildung eines ersten Meßrohrpakets und das dritte und vierte Kopplerelement 253, 254 zweiter Art jeweils am (künftigen) dritten und vierten Meßrohr 183, 184 unter Bildung eines zweiten Meßrohrpakets fixiert werden. Somit ist es möglich, die beiden Meßrohrpakte zu einem späteren Zeitpunkt, etwa unmittelbar vor oder auch erst nach dem Einsetzen der beiden Meßrohrpakte in das erwähnte rohrförmige Mittelsegment 71A des (künftigen) Aufnehmergehäuses, durch entsprechendes Fixieren des ersten und zweiten Kopplerelements 241, 242 erster Art an jedem der beiden Meßrohrpakte, etwa einstweilen jeweils an wenigstens einem der Meßrohre 181, 182 des ersten Meßrohrpakets und an wenigstens einem der Meßrohre 183, 184 des zweiten Meßrohrpakets, zur Rohranordnung zusammenzufügen. Dies hat – nicht zuletzt auch für den erwähnten Fall, das der Meßaufnehmer für große nominelle Nennweiten von mehr als 100 mm trotz der relativ großen Abmessungen seiner Komponenten, mithin der Rohranordnung, des Aufnehmergehäuses, der Strömungsteiler etc. – den Vorteil, daß die im Ergebnis relativ ausladende Rohranordnung während des überwiegenden Dauer des gesamten Fertigungsprozesses, indem der Meßaufnehmer hergestellt wird, erst zu einem relativ späten Zeitpunkt in toto gehandhabt zu werden braucht. Darüberhinaus kann dadurch durchaus auch auf solche Rohranordnung zurückgegriffen werden, wie sie bislang in herkömmliche Meßaufnehmer mit Doppelrohranordnung verwendet worden sind, einhergehend mit einer beträchtlichen Reduzierung der Fertigungs- und Lagerhaltungskosten. Falls erforderlich, können die Kopplerelemente 251, 252, 253, 254 aber auch in entsprechender jeweils an allen vier Meßrohren fixiert sein, beispielsweise auch für den Fall, daß der Meßaufnehmer für relativ kleine nominelle Nennweiten von 50 mm oder weniger ausgelegt ist.The four aforementioned coupler elements 251 . 252 . 253 . 254 second type are according to another embodiment of the invention and as well as from the synopsis of 4a . 4b . 5a . 5b . 6a . 6b readily apparent, respectively, fixed to exactly two, but otherwise not at any other of the four measuring tubes, so that as a result the first and second coupler elements 251 . 252 second type only on the first and second measuring tube and the third and fourth coupler element 253 . 254 second type are fixed only on the third and fourth measuring tube. As a result, the tube assembly, hence the transducer z. B. in such a way that first, the first and second coupler element 251 . 252 second type each at the (future) first and second measuring tube 181 . 182 forming a first Meßrohrpakets and the third and fourth coupler element 253 . 254 second type each at the (future) third and fourth measuring tube 183 . 184 be fixed to form a second Meßrohrpakets. Thus, it is possible, the two Meßrohrpakte at a later date, approximately immediately before or even after the onset of the two Meßrohrpakte in the aforementioned tubular central segment 71A the (future) transducer housing, by appropriately fixing the first and second coupler element 241 . 242 first type on each of the two Meßrohrpakte, approximately each time at least one of the measuring tubes 181 . 182 the first Meßrohrpakets and at least one of the measuring tubes 183 . 184 of the second Meßrohrpakets, to assemble the pipe assembly. This has - not least for the case mentioned, that the transducer for large nominal diameters of more than 100 mm, despite the relatively large dimensions of its components, thus the tube assembly, the transducer housing, the flow divider, etc. - the advantage that the result in the relatively projecting tube assembly during the majority of the entire manufacturing process, when the transducer is manufactured, it only needs to be handled in toto at a relatively late stage. Moreover, it can quite possibly be used on such a tube assembly, as have been used in conventional sensors with double tube assembly, along with a considerable reduction in manufacturing and storage costs. If necessary, the coupler elements 251 . 252 . 253 . 254 but also be fixed in each case on all four measuring tubes, for example, for the case that the transducer is designed for relatively small nominal diameters of 50 mm or less.
Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind das erste Kopplerelement 251 zweiter Art sowohl an einem sich zwischen dem ersten Strömungsteiler 201 und dem ersten Kopplerelement 241 erster Art erstreckenden – hier abschnittsweise gebogenen – einlaßseitigen Rohrsegment des ersten Meßrohrs 181 als auch an einem sich gleichermaßen zwischen dem ersten Strömungsteiler 201 und dem ersten Kopplerelement 241 erster Art erstreckenden einlaßseitigen Rohrsegment des zweiten Meßrohrs 182 und das zweite Kopplerelement 252 zweiter Art sowohl an einem sich zwischen dem zweiten Strömungsteiler 202 und dem zweiten Kopplerelement 242 erster Art erstreckenden – hier ebenfalls abschnittsweise gebogenen – auslaßseitigen Rohrsegment des ersten Meßrohrs 181 als auch an einem sich gleichermaßen zwischen dem zweiten Strömungsteiler 202 und dem zweiten Kopplerelement 242 erster Art erstreckenden auslaßseitigen Rohrsegment des zweiten Meßrohrs 182 fixiert. In analoger Weise sind das dritte Kopplerelement 253 zweiter Art sowohl an einem sich zwischen dem ersten Strömungsteiler 201 und dem ersten Kopplerelement 241 erster Art erstreckenden – hier ebenfalls abschnittsweise gebogenen – einlaßseitigen Rohrsegment des dritten Meßrohrs 183 als auch an einem sich gleichermaßen zwischen dem ersten Strömungsteiler 201 und dem ersten Kopplerelement 241 erster Art erstreckenden einlaßseitigen Rohrsegment des vierten Meßrohrs 184 und das vierte Kopplerelement 254 zweiter Art sowohl an einem sich zwischen dem zweiten Strömungsteiler 202 und dem zweiten Kopplerelement 242 erster Art erstreckenden – hier wiederum abschnittsweise gebogenen – auslaßseitigen Rohrsegment des dritten Meßrohrs 183 als auch an einem sich gleichermaßen zwischen dem zweiten Strömungsteiler 202 und dem zweiten Kopplerelement 241 erster Art erstreckenden auslaßseitigen Rohrsegment des vierten Meßrohrs 184 fixiert. Dies im besonderen in der Weise, daß – wie aus der Zusammenschau der 4a, 4b, 5a, 5b ohne weiteres ersichtlich – das zumindest erste und vierte Kopplerelement zweiter Art zueinander parallel sind und zumindest das zweite und dritte Kopplerelement zweiter Art zueinander parallel sind. Jedes der vier vorgenannten, insb. einander baugleichen, Kopplerelemente 251, 252 zweiter Art ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zudem plattenförmig ausgebildet, beispielsweise in derart, daß es jeweils eine rechteckförmige, oder oder aber daß es jeweils, wie auch aus den 4a, 4b ersichtlich, eine eher ovale Grundfläche aufweist. Wie aus der Zusammenschau der 4a, 4b, 5a, 5b ferner ersichtlich, könne die vier Kopplerelemente 241, 242 243, 244 ferner so ausgebildet und im Meßaufnehmer so plaziert sein, daß sie bezüglich der gedachten Längsschnittebene YZ symmetrisch sind und daß sie bezüglich der gedachten Längsschnittebene XZ und bezüglich der gedachten Querschnittsebene XY paarweise symmetrisch angeordnet sind, im Ergebnis also ein Massenschwerpunkt jedes der Kopplerelemente zweiter Art jeweils einen gleichen Abstand zu einem Massenschwerpunkt der Rohranordnung aufweist. Es kann ferner im Sinne einer noch einfacheren und noch genaueren Einstellung des Schwingungsverhaltens des Meßaufnehmers durchaus von Vorteil sein, wenn der Meßaufnehmer, wie beispielsweise in der US-A 2006/0150750 vorgeschlagen und wie in den 4a, 4b, 5a, 5b angedeutet, darüberhinaus noch weitere, solcher als Knotenplatten wirkenden Kopplerelemente der vorgenannten Art aufweist, beispielsweise also insgesamt 8 oder 12 Kopplerelemente zweiter Art.In the embodiment shown here, the first coupler element 251 second type both at one between the first flow divider 201 and the first coupler element 241 first type extending - here partially bent - inlet-side pipe segment of the first measuring tube 181 as well as at one equally between the first flow divider 201 and the first coupler element 241 first type extending inlet-side tube segment of the second measuring tube 182 and the second coupler element 252 second type both at a between the second flow divider 202 and the second coupler element 242 first type extending - here also partially bent - outlet-side pipe segment of the first measuring tube 181 as well as at one equally between the second flow divider 202 and the second coupler element 242 first type extending outlet-side tube segment of the second measuring tube 182 fixed. In an analogous manner, the third coupler element 253 second type both at one between the first flow divider 201 and the first coupler element 241 first type extending - here also partially bent - inlet-side pipe segment of the third measuring tube 183 as well as at one equally between the first flow divider 201 and the first coupler element 241 first type extending inlet-side tube segment of the fourth measuring tube 184 and the fourth coupler element 254 second type both at a between the second flow divider 202 and the second coupler element 242 first type extending - here again in sections bent - outlet-side tube segment of the third measuring tube 183 as well as at one equally between the second flow divider 202 and the second coupler element 241 first type extending outlet-side tube segment of the fourth measuring tube 184 fixed. This in particular in the way that - as from the synopsis of 4a . 4b . 5a . 5b It is readily apparent that the at least first and fourth coupler elements of the second type are parallel to one another and at least the second and third coupler elements of the second type are parallel to one another. Each of the four above-mentioned, in particular identical, coupler elements 251 . 252 second type is also plate-shaped according to a further embodiment of the invention, for example in such a way that it is a rectangular, or or that it respectively, as well as from the 4a . 4b seen, has a rather oval base. As from the synopsis of 4a . 4b . 5a . 5b also can be seen, the four coupler elements 241 . 242 243 . 244 Furthermore, be designed and placed in the transducer so that they are symmetrical with respect to the imaginary longitudinal section plane YZ and that they are symmetrically arranged in pairs with respect to the imaginary longitudinal section XZ and XY with respect to the imaginary cross-sectional plane, as a result, a center of mass of each of the coupler elements of the second type each one having the same distance to a center of gravity of the tube assembly. It may also be in the sense of an even simpler and more accurate adjustment of the vibration behavior of the transducer be quite advantageous if the transducer, such as in the US-A 2006/0150750 suggested and as in the 4a . 4b . 5a . 5b indicated, in addition, further, such acting as node plates coupler elements of the aforementioned type, for example, a total of 8 or 12 coupler elements of the second kind.
Wie in den 5a und 5b schematisch dargestellt, definieren die Rohrform jedes der Meßrohre zusammen mit einem minimaler Abstand zwischen dem ersten und zweiten Kopplerelement zweiter Art – mithin also bei der Verwendung von 8 oder mehr als solcher Kopplerelemente die dem Massenschwerpunkt der Rohranordnung ein- und auslaßseitig jeweils am nahesten liegenden, insoweit also die ein- und auslaßseitig jeweils innersten Kopplerelemente zweiter Art – jeweils eine Nutz-Schwinglänge, L18x, jedes der Meßrohre. Die Nutz-Schwinglänge, L18x, des jeweiligen Meßrohrs entspricht hierbei, wie auch in den 5a und 5b schematisch dargestellt, dabei einer Länge des zwischen den beiden Kopplerelementen 251, 252 zweiter Art verlaufenden Abschnitts der Biegelinie des nämlichen Meßrohrs, wobei nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Kopplerelemente zweiter Art so im Meßaufnehmer plaziert sind, daß im Ergebnis die Nutz-Schwinglänge jedes der Meßrohre 181, 182, 183, 184 weniger als 3000 mm, insb. weniger als 2500 mm und/oder mehr als 800 mm, beträgt. Alternativ oder in Ergänzung ist ferner vorgesehen, die die Meßrohre so auszubilden und die Kopplerelemente erster Art so anzuordnen, daß alle vier Meßrohre 181, 182, 183, 184 im Ergebnis die gleiche Nutz-Schwinglänge, L18x, aufweisen. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind zu dem das erste Meßrohr und das zweite Meßrohr zumindest über den sich zwischen dem ersten Kopplerelement zweiter Art und dem zweiten Kopplerelement zweiter Art erstreckenden Bereich – mithin also deren jeweiligen Nutz-Schwinglänge – zueinander parallel, und sind auch das dritte Meßrohr und das vierte Meßrohr zumindest über den sich zwischen dem dritten Kopplerelement zweiter Art und dem vierten Kopplerelement zweiter Art erstreckenden Bereich – mithin also deren jeweiligen Nutz-Schwinglänge – zueinander parallel.As in the 5a and 5b schematically illustrated define the tube shape of each of the measuring tubes together with a minimum distance between the first and second coupler element of the second kind - therefore, when using 8 or more than such coupler elements the mass center of the tube assembly on the inlet and outlet respectively lying closest to the extent Thus, the inlet and outlet side respectively innermost coupler elements of the second kind - each having a useful oscillation length , L 18x , each of the measuring tubes. The useful vibration length , L 18x , of the respective measuring tube corresponds here, as well as in the 5a and 5b shown schematically, while a length of between the two coupler elements 251 . 252 second type extending portion of the bending line of the same measuring tube, according to a further embodiment of the invention, the coupler elements of the second type are placed in the transducer, that as a result the useful oscillation length of each of the measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 less than 3000 mm, in particular less than 2500 mm and / or more than 800 mm. Alternatively or in addition, it is further provided that the Measuring tubes so and arrange the coupler elements of the first kind so that all four measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 As a result, the same useful swing length , L 18x , have. According to a further embodiment of the invention, the first measuring tube and the second measuring tube are parallel to each other at least over the area extending between the first coupler element of the second type and the second coupler element of the second type, and therefore also their respective useful oscillating length third measuring tube and the fourth measuring tube at least over the extending between the third coupler element of the second type and the fourth coupler element of the second type region - thus therefore their respective useful vibration length - parallel to each other.
Zur Schaffung eines möglichst kompakten Meßaufnehmers von ausreichend hoher Schwingungsgüte und hoher Empfindlichkeit bei möglichst geringem Druckabfall sind nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Meßrohre 181, 182, 183, 184, abgestimmt auf die erwähnte Nutz-Schwinglänge, so bemessen, daß ein Kaliber-zu-Schwinglänge-Verhältnis D18/L18x des Meßaufnehmers, definiert durch ein Verhältnis des Kalibers D18 des ersten Meßrohrs zur Nutz-Schwinglänge L18x des ersten Meßrohrs, mehr als 0.03, insb. mehr als 0.05 und/oder weniger als 0.15, beträgt. Alternativ oder in Ergänzung hierzu sind nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Meßrohre 181, 182, 183, 184, abgestimmt auf die oben erwähnte Einbaulänge L11 des Meßaufnehmer, so bemessen, daß ein Schwinglänge-zu-Einbaulänge-Verhältnis L18x/L11 des Meßaufnehmers, definiert durch ein Verhältnis der Nutz-Schwinglänge L18x des ersten Meßrohrs zur Einbaulänge L11 des Meßaufnehmers, mehr als 0.55, insb. mehr als 0.6 und/oder weniger als 1.5, beträgt. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Schwingungssensoren, abgestimmt auf die Nutz-Schwinglänge, so im Meßaufnehmer angeordnet, daß ein Meßlänge-zu-Schwinglänge-Verhältnis L19/L18x des Meßaufnehmers, definiert durch ein Verhältnis der erwähnten Meßlänge L19 des Meßaufnehmers zur Nutz-Schwinglänge L18x des ersten Meßrohrs, mehr als 0.3, insb. mehr als 0.4 und/oder weniger als 0.95, beträgt. Im übrigen können Meßlänge, L19, und/oder Meßlänge-zu-Schwinglänge-Verhältnis L19/L18x darüberhinaus durchaus auch gemäß den in den eigen, nicht vorveröffentlichten internationalen Anmeldungen PCT/EP2010/058797 bzw. PCT/EP2010/058799 vorgeschlagenen Kriterien zur Bestimmung optimaler Meßlängen bzw. optimaler Meßlänge-zu-Schwinglänge-Verhältnisse für Meßaufnehmer vom Vibrationstyp genauer bestimmt werden.To provide a compact transducer as possible of sufficiently high vibration quality and high sensitivity with the lowest possible pressure drop according to a further embodiment of the invention, the measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 , tuned to the mentioned useful oscillation length , such that a caliber-to- oscillation length ratio D 18 / L 18x of the measuring transducer, defined by a ratio of the caliber D 18 of the first measuring tube to useful oscillation length L 18x of the first measuring tube, more than 0.03, in particular more than 0.05 and / or less than 0.15. Alternatively or in addition thereto, according to a further embodiment of the invention, the measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 , Tuned to the above-mentioned installation length L 11 of the transducer, such that a vibration length-to-installation length ratio L 18x / L 11 of the transducer, defined by a ratio of useful swing length L 18x of the first measuring tube to the installation length L 11 of the Meßaufnehmers, more than 0.55, esp. More than 0.6 and / or less than 1.5, is. According to a further embodiment of the invention, the vibration sensors, matched to the useful oscillation length, are arranged in the measuring transducer such that a measuring length-to-oscillation length ratio L 19 / L 18x of the measuring transducer is defined by a ratio of the mentioned measuring length L 19 of the measuring transducer to the useful oscillation length L 18x of the first measuring tube, more than 0.3, esp. More than 0.4 and / or less than 0.95, is. Moreover, measuring length, L 19 , and / or Meßlänge-to-swing length ratio L 19 / L 18x beyond also quite well according to the in the own, not previously published international applications PCT / EP2010 / 058797 respectively. PCT / EP2010 / 058799 proposed criteria for determining optimum measuring lengths or optimal Meßlänge-to-Schwinglänge ratios for vibration-type transducer to be determined more accurately.
Zur Verringerung allfälliger Querempfindlichkeiten des Meßaufnehmers auf Druck, nicht zuletz auch bei einem möglichst hohen Nennweite-zu-Einbaulänge-Verhältnis D11/L11 von größer als 0.1 und einem möglichst niedrigen Schwinglänge-zu-Einbaulänge-Verhältnis L18x/L11 von weniger als 1.5, können in vorteilhafter Weise ferner ringförmige Versteifungselementen an den Meßrohren verwendet werden, von denen jedes an genau einem der Meßrohre 181, 182, 183, 184 so angebracht ist, daß es dieses entlang einer von dessen, insb. zirkulär umlaufenden, gedachten Umfangslinien umgreift, vgl. hierzu auch die eingangs erwähnte US-B 69 20 798 . Im besonderen kann es hierbei von Vorteil sein, wenn auf jedem der Meßrohre 181, 182, 183 bzw. 184, wenigstens vier solcher, insb. baugleicher, Versteifungselemente angebracht sind. Die Versteifungselementen können dabei beispielsweise so im Meßaufnehmer 11 plaziert sein, daß zwei auf demselben Meßrohr angebrachte, benachbarte Versteifungselementen zueinander einen Abstand aufweisen, der mindestens 70% eines Rohr-Außendurchmessers nämlichen Meßrohrs, höchstens aber 150% selbigen Rohr-Außendurchmessers beträgt. Als besonders geeignet hat sich hierbei ein gegenseitiger Abstand benachbarter Versteifungselementen erwiesen, der im Bereich von 80% bis 120% des Rohr-Außendurchmessers des jeweiligen Meßrohrs 181, 182, 183 bzw. 184 liegt.To reduce any cross-sensitivities of the transducer to pressure, not zuletz even at the highest possible nominal width-to-installation length ratio D 11 / L 11 of greater than 0.1 and the lowest possible vibration length-to-installation length ratio L 18x / L 11 of less As 1.5, further advantageously annular stiffening elements can be used on the measuring tubes, each of which is exactly on one of the measuring tubes 181 . 182 . 183 . 184 is mounted so that it encompasses this along one of its, esp. Circular circumferential, imaginary circumference lines, cf. this also the aforementioned US-B 69 20 798 , In particular, it may be advantageous if on each of the measuring tubes 181 . 182 . 183 respectively. 184 , At least four such, esp. Equally identical, stiffening elements are attached. The stiffening elements can, for example, so in the transducer 11 be placed that two attached to the same measuring tube, adjacent stiffening elements to each other at a distance which is at least 70% of a tube outer diameter of the same measuring tube, but at most 150% selbigen tube outer diameter. In this case, a mutual spacing of adjacent stiffening elements, which is in the range of 80% to 120% of the tube outer diameter of the respective measuring tube, has proved particularly suitable 181 . 182 . 183 respectively. 184 lies.
Durch die Verwendung von vier statt wie bisher zwei parallel durchströmten gebogenen Meßrohren ist es somit auch möglich, Meßaufnehmer der beschriebenen Art auch für große Massendurchflußraten bzw. mit großen nominellen Nennweiten von weit über 250 mm einerseits mit einer Meßgenauigkeit von über 99,8% bei einem akzeptablem Druckabfall, insb. von weniger als 3 bar, kostengünstig herzustellen und andererseits die Einbaumaße wie auch die Leermasse solcher Meßaufnehmer soweit in Grenzen zu halten, daß trotz großer Nennweite die Herstellung, der Transport, der Einbau wie auch der Betrieb immer noch wirtschaftlich sinnvoll erfolgen kann. Besonders auch durch Realisierung voranstehend erläuterter, die Erfindung weiter ausgestaltender Maßnahmen – einzeln oder auch in Kombination – können Meßaufnehmer der in Rede stehenden Art auch bei großer nomineller Nennweite so ausgeführt und so dimensioniert werden, daß ein durch ein Verhältnis der erwähnten Leermasse des Meßaufnehmers zu einer Gesamtmasse der Rohranordnung definiertes Massenverhältnis des Meßaufnehmers ohne weiteres kleiner als 3, insb. kleiner als 2.5, gehalten werden kann.By the use of four rather than previously two parallel flowed through measuring tubes, it is thus also possible, transducer of the type described also for large mass flow rates or with large nominal diameters of well over 250 mm on the one hand with a measurement accuracy of over 99.8% at a acceptable pressure drop, esp. Of less than 3 bar, inexpensive to manufacture and on the other hand to keep the installation dimensions and the empty mass such Meßaufnehmer so far that despite large nominal size the production, transport, installation as well as operation still made economically reasonable can. Especially by implementing above explained, the invention further ausgestaltender measures - individually or in combination - can be carried out and dimensioned so that a by a ratio of the above-mentioned dummy mass of the transducer to a measuring transducer of the type in question even with a large nominal nominal size Mass mass of the pipe assembly defined mass ratio of the transducer easily below 3, esp. Less than 2.5, can be maintained.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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EP 1001254 A [0002, 0011] EP 1001254 A [0002, 0011]
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EP 553939 A [0002, 0011] EP 553939 A [0002, 0011]
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