DE102016005547B4 - Method for determining a physical parameter of a gas-laden liquid - Google Patents
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Abstract
Verfahren (100) zum Ermitteln eines physikalischen Parameters einer Flüssigkeit, welche eine Gasbeladung aufweist, wobei das Gas insbesondere in Form von suspendierten Blasen in der Flüssigkeit vorliegt, mittels eines Messaufnehmers mit mindestens einem Messrohr zum Führen des Mediums,wobei das mindestens eine Messrohr einen einlassseitigen Endabschnitt und einen auslassseitigen Endabschnitt aufweist,wobei der Messaufnehmer mindestens eine einlasseitige Fixiervorrichtung und eine auslasseitige Fixiervorrichtung aufweist, mit denen das Messrohr jeweils in einem der Endabschnitte fixiert ist, wobei das Messrohr zwischen den beiden Fixiervorrichtungen zu Biegeschwingungen verschiedener Moden mit unterschiedlichen Eigenfrequenzen anregbar ist, von denen ein f1-Mode keinen Schwingungsknoten zwischen den Fixiervorrichtungen aufweist, und wobei ein f3-Mode zwei Schwingungsknoten zwischen den Fixiervorrichtungen aufweist,wobei das Verfahren (100) die folgenden Schritte umfasst:Anregen des f1-Modes und des f3-Modes;Prüfen, ob der f1-Mode oder der f3-Mode unterdrückt sind (110);wenn entweder der f1-Mode oder der f3-Mode aufgrund einer Resonanzschwingung der mit Gas beladenen Flüssigkeit bezüglich des Messrohrs unterdrückt wird, Verwenden eines Erwartungswerts für die Eigenfrequenz des unterdrückten Biegeschwingungsmodes als Wert für eine Resonanzfrequenz der mit Gas beladenen Flüssigkeit;Ermitteln eines Dichtekorrekturterms (130) als Funktion der Resonanzfrequenz zur Korrektur eines vorläufigen Dichtemesswerts ρiund/oder eines Massedurchflusskorrekturterms als Funktion der Resonanzfrequenz zur Korrektur eines vorläufigen Massedurchflussmesswerts, und/oder Ermitteln der Schallgeschwindigkeit der mit Gas beladenen Flüssigkeit im Messrohr als Funktion der Resonanzfrequenz.Method (100) for determining a physical parameter of a liquid which has a gas load, the gas being present in the liquid in particular in the form of suspended bubbles, by means of a sensor having at least one measuring tube for guiding the medium, the at least one measuring tube having an inlet-side end section and an outlet-side end section,wherein the measuring sensor has at least one inlet-side fixing device and one outlet-side fixing device, with which the measuring tube is fixed in one of the end sections, wherein the measuring tube can be excited between the two fixing devices to flexural vibrations of different modes with different natural frequencies, from in which an f1 mode has no node between the fixation devices, and wherein an f3 mode has two vibration nodes between the fixation devices,the method (100) comprising the steps of:exciting the f1 mode and the f3 mode;checking whether the f1 mode or the f3 mode is suppressed (110);when either the f1 mode or the f3 mode is suppressed due to resonance vibration of the gas-laden liquid with respect to the measuring tube, using an expected value for the natural frequency of the suppressed bending vibration mode as Value for a resonant frequency of the gas-laden liquid;determining a density correction term (130) as a function of resonance frequency to correct a preliminary density reading ρi and/or a mass flow correction term as a function of resonance frequency to correct a preliminary mass flow reading, and/or determining the speed of sound of the gas-laden Liquid in the measuring tube as a function of the resonance frequency.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines physikalischen Parameters einer mit Gas beladenen Flüssigkeit mittels eines Messaufnehmers mit mindestens einem Messrohr zum Führen der mit Gas beladenen Flüssigkeit, wobei das Messrohr einen einlassseitigen Endabschnitt und einen auslassseitigen Endabschnitt aufweist, wobei der Messaufnehmer mindestens eine einlassseitige Fixiervorrichtung und eine auslassseitige Fixiervorrichtung aufweist, mit denen das Messrohr jeweils in einen der Endabschnitte fixiert ist, wobei das Messrohr zwischen den beiden Fixiervorrichtungen zu Schwingungen anregbar ist, wobei aus dem Schwingungsverhalten des Messrohrs Massedurchfluss und Dichte der mit Gas beladenen Flüssigkeit bestimmbar sind. Die Messwerte für Massedurchfluss und Dichte weisen jedoch Querempfindlichkeiten zur Schallgeschwindigkeit bzw. Kompressibilität der mit Gas beladenen Flüssigkeit auf, welche mit zunehmender Gasbeladung steigen. Eine Kompensation dieser Querempfindlichkeiten ist daher erwünscht.The present invention relates to a method for determining a physical parameter of a gas-laden liquid using a sensor with at least one measuring tube for guiding the gas-laden liquid, the measuring tube having an inlet-side end section and an outlet-side end section, the sensor having at least one inlet-side fixing device and an outlet-side fixing device, with which the measuring tube is fixed in one of the end sections, wherein the measuring tube can be excited to oscillate between the two fixing devices, wherein the mass flow rate and density of the gas-laden liquid can be determined from the vibration behavior of the measuring tube. However, the measured values for mass flow and density show cross-sensitivities to the speed of sound or compressibility of the gas-laden liquid, which increase with increasing gas loading. Compensation for these cross-sensitivities is therefore desirable.
Die Veröffentlichung
Die Offenlegungsschrift
Aus der Veröffentlichung
In erster Näherung kann der Zusammenhang eines vorläufigen Dichtemesswerts ρi einer mit Gas beladenen Flüssigkeit auf Basis der Eigenfrequenz fi eines fi-Modes beschrieben werden als:
Die obige Näherung berücksichtigt jedoch nicht die Einflüsse der schwingenden mit Gas beladenen Flüssigkeit im Messrohr. Je näher die Resonanzfrequenz der schwingenden mit Gas beladenen Flüssigkeit an der Eigenfrequenz eines Biegeschwingungsmodes liegt, desto stärker ist die Beeinflussung der Eigenfrequenz. Da die Resonanzfrequenz gewöhnlich oberhalb der Eigenfrequenzen der Messrohre liegt, ist der Einfluss auf den f3-Biegeschwingungsmode größer als der Einfluss auf den f1-Biegeschwingungsmode. Dies führt zu unterschiedlichen vorläufigen modenspezifischen Dichtemesswerten, wobei das Verhältnis zwischen den vorläufigen Dichtemesswerten die Möglichkeit eröffnet, den Einfluss der schwingenden mit Gas beladenen Flüssigkeit zu ermitteln und zu korrigieren. Dies ist in der nachveröffentlichten Druckschrift
Wenn jedoch die Resonanzfrequenz der mit Gas beladenen Flüssigkeit mit einer Eigenfrequenz eines Biegeschwingungsmodes übereinstimmt wird dieser vollständig unterdrückt. Damit kann in dieser Situation mit dem zuvor beschriebenen Ansatz nicht gearbeitet werden. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für diese Situation eine Lösung anzugeben.However, if the resonant frequency of the gas-laden liquid coincides with a natural frequency of a flexural vibration mode, it is completely suppressed. In this situation, the approach described above cannot be used. It is therefore the object of the present invention to provide a solution for this situation.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Verfahren gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1.The object is achieved according to the invention by the method according to independent patent claim 1.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Ermitteln eines physikalischen Parameters einer Flüssigkeit, welche eine Gasbeladung aufweist, wobei das Gas insbesondere in Form von suspendierten Blasen in der Flüssigkeit vorliegt, mittels eines Messaufnehmers mit mindestens einem Messrohr zum Führen des Mediums,
wobei das mindestens eine Messrohr ein einlassseitigen Endabschnitt und einen auslassseitigen Endabschnitt aufweist,
wobei der Messaufnehmer mindestens eine einlassseitige Fixiervorrichtung und eine auslassseitige Fixiervorrichtung aufweist, mit denen das Messrohr jeweils in einen der Endabschnitte fixiert ist, wobei das Messrohr zwischen den beiden Fixiervorrichtungen zu Biegeschwingungen verschiedener Moden mit unterschiedlichen Eigenfrequenzen anregbar ist, von denen ein f1-Mode keinen Schwingungsknoten zwischen den Fixiervorrichtungen aufweist, und wobei ein f3-Mode zwei Schwingungsknoten zwischen den Fixiervorrichtungen aufweist,
wobei das Verfahren (100) die folgenden Schritte umfasst:
- Anregen des f1-Modes und des f3-Modes;
- Prüfen ob der f1-Mode oder der f3-Mode unterdrückt sind;
wherein the at least one measuring tube has an inlet-side end section and an outlet-side end section,
wherein the sensor has at least one inlet-side fixing device and one outlet-side fixing device, with which the measuring tube is fixed in one of the end sections, wherein the measuring tube can be excited between the two fixing devices to flexural vibrations of different modes with different natural frequencies, of which an f1 mode has no vibration node between the fixing devices, and where an f3 mode has two vibration nodes between the fixation devices,
the method (100) comprising the steps of:
- exciting the f1 mode and the f3 mode;
- Check whether f1 mode or f3 mode is suppressed;
Ermitteln eines Dichtekorrekturterms als Funktion der Resonanzfrequenz zur Korrektur eines vorläufigen Dichtemesswerts und/oder eines Massedurchflusskorrekturterms als Funktion der Resonanzfrequenz zur Korrektur eines vorläufigen Massedurchflussmesswerts, und/oder Ermitteln der Schallgeschwindigkeit der mit Gas beladenen Flüssigkeit im Messrohr als Funktion der Resonanzfrequenz.Determining a density correction term as a function of resonance frequency to correct a preliminary density reading and/or a mass flow correction term as a function of resonance frequency to correct a preliminary mass flow measurement, and/or determining the sound velocity of the gas-laden liquid in the measuring tube as a function of resonance frequency.
Suspendierte Blasen sind insbesondere solche Blasen, deren Größe nicht mehr als das Dreifache einer Eindringtiefe beträgt, welche von der kinematischen Viskosität der Flüssigkeit und der Eigenfrequenz des f1-Modes abhängt.Suspended bubbles are, in particular, those bubbles whose size is no more than three times the penetration depth, which depends on the kinematic viscosity of the liquid and the natural frequency of the f1 mode.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird der Erwartungswert der Eigenfrequenz des unterdrückten Biegeschwingungsmodes als Funktion der Eigenfrequenz mindestens eines nicht unterdrückten Biegeschwingungsmodes ermittelt.In a development of the invention, the expected value of the natural frequency of the suppressed flexural vibration mode is determined as a function of the natural frequency of at least one non-suppressed flexural vibration mode.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird der Erwartungswert für die Eigenfrequenz des unterdrückten Biegeschwingungsmodes durch Multiplikation der Eigenfrequenz eines nicht unterdrückten Biegeschwingungsmodes mit einem Faktor ermittelt.In one development of the invention, the expected value for the natural frequency of the suppressed flexural vibration mode is determined by multiplying the natural frequency of a non-suppressed flexural vibration mode by a factor.
Der passende Faktor kann beispielsweise experimentell ermittelt werden, indem die Gasbeladung einer Flüssigkeit variiert wird, bis ein Biegeschwingungsmode unterdrückt wird. Der Faktor kann bestimmt werden aus dem Verhältnis der zuletzt gemessenen Eigenfrequenz des Biegeschwingungsmodes vor dessen Unterdrückung und der Eigenfrequenz des nicht unterdrückten Biegeschwingungsmodes unter diesen Bedingungen.The appropriate factor can be determined experimentally, for example, by varying the gas loading of a liquid until a flexural vibration mode is suppressed. The factor can be determined from the ratio of the last measured natural frequency of the flexural vibration mode before it was suppressed and the natural frequency of the unsuppressed flexural vibration mode under these conditions.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Faktor als konstanter Parameter abgespeichert.In a development of the invention, the factor is stored as a constant parameter.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird der Faktor im laufenden Betrieb fortlaufend aktualisiert, indem das Verhältnis der Eigenfrequenzen zweier Biegeschwingungsmoden regelmäßig bestimmt und aufgezeichnet wird.In a development of the invention, the factor is continuously updated during operation by regularly determining and recording the ratio of the natural frequencies of two bending vibration modes.
In den meisten Fällen wird der f3-Mode unterdrückt sein, so dass ein Erwartungswert für den f3-Mode auf Basis des f1- Modes zu berechnen ist. Der umgekehrte Fall ist aber ausdrücklich von der Erfindung umfasst.In most cases the f3 mode will be suppressed, so that an expected value for the f3 mode has to be calculated on the basis of the f1 mode. However, the opposite case is expressly covered by the invention.
In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin:
- Ermitteln eines vorläufigen Dichtemesswerts und/oder eines vorläufigen Massedurchflussmesswerts bei einer Eigenfrequenz des nicht unterdrückten Biegeschwingungsmodes, und Ermitteln eines korrigierten Dichtemesswerts und/oder eines korrigierten Massedurchflussmesswerts unter verwendung des Dichtekorrekturterms und/oder des Massedurchflusskorrekurterms, wobei
- determining a preliminary density reading and/or a preliminary mass flow reading at a natural frequency of the unsuppressed flexural mode, and determining a corrected density reading and/or a corrected mass flow reading using the density correction term and/or the mass flow correction term, wherein
In einer Weiterbildung der Erfindung werden bzw. wird der Dichtekorrekturterm Ki für einen vorläufigen Dichtemesswert und/oder der Massedurchflusskorrekturterm eine Funktion eines Quotienten aus der Resonanzfrequenz der mit Gas beladenen Flüssigkeit und der Eigenfrequenz des nicht unterdrückten Biegeschwingungsmodes Modes sind bzw. ist, bei welcher der vorläufige Dichtemesswert und/oder Massedurchflussmesswert ermittelt wurden bzw. wurde.In a further development of the invention, the density correction term K i for a preliminary measured density value and/or the mass flow correction term are or is a function of a quotient of the resonant frequency of the gas-laden liquid and the natural frequency of the unsuppressed flexural vibration mode, in which the preliminary density reading and/or mass flow reading have been determined.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist der Dichtekorrekturterm Ki für die vorläufigen Dichtemesswerte ρi auf Basis der Eigenfrequenz des fi Modes folgende Form auf:
In einer Weiterbildung der Erfindung gilt:
In einer Weiterbildung der Erfindung ist b = 1.In a development of the invention, b=1.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist g ein vom Durchmesser des Messrohrs abhängiger Proportionalitätsfaktor zwischen einer Resonanzfrequenz fres der mit Gas beladenen Flüssigkeit und der Schallgeschwindigkeit der mit Gas beladenen Flüssigkeit ist, wobei die Gleichung c = fres / g gilt, und ein gemäß der Gleichung ermittelter Wert der Schallgeschwindigkeit c ausgegeben wird.In a further development of the invention, g is a proportionality factor, dependent on the diameter of the measuring tube, between a resonance frequency f re s of the gas-laden liquid and the speed of sound of the gas-laden liquid, where the equation c = f res / g applies, and a Equation determined value of the speed of sound c is output.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird der vorläufige Dichtemesswert auf Basis der Eigenfrequenz des des fi-Modes mittels eines Polynoms in 1/fi, insbesondere in (1/fi)2 bestimmt werden, wobei die Koeffizienten des Polynoms modenabhängig sind.In a development of the invention, the provisional measured density value is determined on the basis of the natural frequency of the f i mode using a polynomial in 1/f i , in particular in (1/f i ) 2 , the coefficients of the polynomial being mode-dependent.
In einer Weiterbildung der Erfindung gilt für einen Dichtefehler Eρi eines vorläufigen Dichtemesswerts auf Basis der Eigenfrequenz des fi-Modes:
wobei ein Massedurchflussfehler Em eines vorläufigen Massedurchflusswerts proportional zu dem Dichtefehler Eρ1 des ersten vorläufigen Dichtemesswerts ist, also:
wobei der Proportionalitätsfaktor k nicht weniger als 1,5, beispielsweise nicht weniger als 1,8 und insbesondere nicht weniger als 1,9 beträgt,
wobei der Proportionalitätsfaktor k nicht mehr als 3, beispielsweise nicht mehr als 2,25 und insbesondere nicht mehr als 2,1 beträgt,
wobei für den Massedurchflusskorrekturterm Km für den Massendurchfluss gilt:
wobei der korrigierte Massendurchfluss ṁcorr ermittelt wird als
wobei ṁv der vorläufige Massedurchflusswert ist.In a development of the invention, the following applies to a density error E ρi of a provisional measured density value based on the natural frequency of the fi mode:
where a mass flow error E m of a preliminary mass flow value is proportional to the density error E ρ1 of the first preliminary density reading, i.e.:
where the proportionality factor k is not less than 1.5, for example not less than 1.8 and in particular not less than 1.9,
where the proportionality factor k is not more than 3, for example not more than 2.25 and in particular not more than 2.1,
where the mass flow correction term K m for the mass flow is:
where the corrected mass flow ṁ corr is determined as
where ṁ v is the preliminary mass flow value.
In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin, wenn weder der f1-Mode noch der f3-Mode unterdrückt sind:
- Ermitteln der Eigenfrequenz des f1-Modes und des f3-Modes;
- Ermitteln eines ersten vorläufigen Dichtemesswerts für die im Messrohr geführte gasbeladene Flüssigkeit auf Basis der Eigenfrequenz des f1-Modes;
- Ermitteln eines zweiten vorläufigen Dichtemesswerts für die im Messrohr geführte gasbeladene Flüssigkeit auf Basis der Eigenfrequenz des f3-Modes;
- Ermitteln eines Werts für die Schallgeschwindigkeit der im Messrohr geführten Flüssigkeit, und/oder zumindest eines von der Schallgeschwindigkeit und der Eigenfrequenz eines Modes abhängigen Korrekturterms und/oder Dichtefehlers für den vorläufigen Dichtemesswert, der auf Basis der Eigenfrequenz des Modes ermittelt wurde, zum Bestimmen eines korrigierten Dichtemesswerts; und/oder eines Korrekturterms für einen vorläufigen Massedurchflusswert zum Bestimmen eines korrigierten Massedurchflussmesswerts auf Basis des ersten vorläufigen Dichtemesswerts, des zweiten vorläufigen Dichtemesswerts, der Eigenfrequenz des f1-Modes und der Eigenfrequenz des f3-Modes.
- determining the natural frequency of the f1 mode and the f3 mode;
- Determination of a first provisional measured density value for the gas-laden liquid guided in the measuring tube on the basis of the natural frequency of the f1 mode;
- Determination of a second provisional measured density value for the gas-laden liquid guided in the measuring tube on the basis of the natural frequency of the f3 mode;
- Determination of a value for the speed of sound of the liquid carried in the measuring tube, and/or at least one correction term dependent on the speed of sound and the natural frequency of a mode and/or density error for the provisional measured density value, which was determined on the basis of the natural frequency of the mode, in order to determine a corrected one density reading; and/or a preliminary mass flow rate correction term for determining a corrected mass flow rate measurement based on the first preliminary density measurement, the second preliminary density measurement, the natural frequency of the f1 mode, and the natural frequency of the f3 mode.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Korrekturterm Ki für einen vorläufigen Dichtemesswert eine Funktion eines Quotienten aus der Schallgeschwindigkeit der mit Gas beladenen Flüssigkeit und der Eigenfrequenz des Modes, mit dem der vorläufige Dichtemesswert ermittelt wurde.In a development of the invention, the correction term K i for a provisional measured density value is a function of a quotient of the speed of sound of the gas-laden liquid and the natural frequency of the mode with which the provisional measured density value was determined.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird die Schallgeschwindigkeit c der mit Gas beladenen Flüssigkeit bestimmt, indem der Schallgeschwindigkeitswert gesucht wird, bei dem der Quotient des ersten Korrekturterms für den ersten vorläufigen Dichtemesswert geteilt durch den zweiten Korrekturterm für den zweiten vorläufigen Dichtemesswert, dem Quotienten des ersten vorläufigen Dichtemesswerts geteilt durch den zweiten vorläufigen Dichtemesswert entspricht.In a further development of the invention, the speed of sound c of the gas-laden liquid is determined by looking for the speed of sound value at which the quotient of the first correction term for the first provisional measured density value divided by the second correction term for the second provisional measured density value, the quotient of the first provisional density reading divided by the second preliminary density reading.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist der Korrekturterm Ki für die vorläufigen Dichtemesswerte ρi auf Basis des der Eigenfrequenz des fi Modes folgende Form auf:
In einer Weiterbildung der Erfindung wird das Verfahren dann eingesetzt, wenn die suspendierten Blasen einen Radius r aufweisen, der nicht mehr als das Fünffache, insbesondere nicht mehr als das Dreifache einer Eindringtiefe δ beträgt, welche gegeben ist als
Die Eindringtiefe δ beschreibt die Reichweite eines Strömungsfeldes aufgrund von Relativbewegungen einer suspendierten Blase gegenüber der sie umgebenden Flüssigkeit. Bei kleinen Radien wirken sich suspendierte Blasen im Wesentlichen auf die Kompressibilität aus, während bei Radien, welche die Eindringtiefe deutlich übersteigen, zusätzliche Effekte auftreten, welche die Genauigkeit der erfindungsgemäßen Korrekturen beeinträchtigen.The penetration depth δ describes the range of a flow field due to movements of a suspended bubble relative to the liquid surrounding it. In the case of small radii, suspended bubbles essentially affect the compressibility, while in the case of radii which clearly exceed the penetration depth, additional effects occur which impair the accuracy of the corrections according to the invention.
Die Erfindung wird nun anhand des in den Zeichnungen beschriebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to the exemplary embodiment described in the drawings.
Es zeigt:
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1 : Ein Flussdiagramm für ein Ausführungsbeispiel der ersten Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens; -
2 : Ein Flussdiagramm für ein Detail des Ausführungsbeispiels der ersten Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens; -
3 : Ein Flussdiagramm für ein Ausführungsbeispiel der zweiten Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens; und -
4 : Ein Flussdiagramm für ein Detail des Ausführungsbeispiels der zweiten Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 : A flowchart for an embodiment of the first alternative of the method according to the invention; -
2 : A flow chart for a detail of the embodiment of the first alternative of the method according to the invention; -
3 : A flowchart for an embodiment of the second alternative of the method according to the invention; and -
4 : A flow chart for a detail of the embodiment of the second alternative of the method according to the invention.
Das in
Dann erfolgt die Bestimmung der Eigenfrequenz des nicht unterdrückten Biegeschwingungsmodes, beispielsweise des f1-Modes. Beispielsweise durch Maximieren des Verhältnisses von der Schwingungsamplitude zur modenspezifischen Erregerleistung durch Variieren der Anregungsfrequenzen können die gesuchten Eigenfrequenzen ermittelt werden.Then the natural frequency of the unsuppressed flexural vibration mode, for example the f1 mode, is determined. The desired natural frequencies can be determined, for example, by maximizing the ratio of the oscillation amplitude to the mode-specific excitation power by varying the excitation frequencies.
Anhand der ermittelten Eigenfrequenz fi wird dann in einem Schritt 120 ein vorläufiger Dichtemesswert ρ1 bestimmt als:
In einem Schritt 130, der weiter unten anhand von
Schließlich wird in einem Schritt 140 mittels des Korrekturterms ein korrigierter Dichtemesswert bestimmt.Finally, in a
Wie in
Bei einem Durchflussmessgerät, das in den Untersuchungen zur vorliegenden Erfindung verwendet wurde, sind mit einem konstanten Faktor von 5,5 zwischen der Eigenfrequenz des f1-Modes und der Eigenfrequenz des f3-Modes gute Ergebnisse erzielt worden. Wenn mit einem konstanten Faktor gearbeitet werden soll, ist dieser sicherlich in einer Typ- bzw. Stückprüfung zu ermitteln.With a flow meter used in the investigations for the present invention, good results have been obtained with a constant factor of 5.5 between the natural frequency of the f1 mode and the natural frequency of the f3 mode. If you want to work with a constant factor, this must certainly be determined in a type or routine test.
Der ermittelte Erwartungswert für die Eigenfrequenz des unterdrückten Biegeschwingungsmodes ist insofern von Interesse, als vorzugsweise auf dieser Frequenz eine Anregung des Biegeschwingungsmodes probiert werden sollte, um ihn wieder zum Schwingen zu bringen, wenn sich die Resonanzfrequenz wieder entfernt.The expected value determined for the natural frequency of the suppressed flexural vibration mode is of interest insofar as an excitation of the flexural vibration mode should preferably be tried at this frequency in order to make it oscillate again when the resonant frequency moves away again.
Der ermittelte Erwartungswert für die Eigenfrequenz des unterdrückten Biegeschwingungsmodes wird gemäß Schritt 132 als Wert für die Resonanzfrequenz fres verwendet. In einem Schritt 133 wird damit ein Dichtekorrekturterm Ki berechnet gemäß:
Der korrigierte Dichtemesswert ρcorr wird schließlich im Schritt 140 des Verfahrens in
Der vorläufige Dichtemesswert ρi wird also durch den Korrekturterm Ki geteilt, um den korrigierten Dichtemesswert ρcorr zu erhalten.The provisional density reading ρ i is thus divided by the correction term K i to obtain the corrected density reading ρ corr .
Das in
Anhand der ermittelten Eigenfrequenzen fi werden in einem Schritt 220 vorläufige Dichtemesswerte ρ1 und ρ3 bestimmt als:
In einem Schritt 230, der weiter unten anhand von
Schließlich wird in einem Schritt 240 mittels des Korrekturterms ein korrigierter Dichtemesswert bestimmt.Finally, in a
Wie in
Anschließend wird in einem Schritt 232 die Schallgeschwindigkeit c bestimmt, welche bei den gemessenen Eigenfrequenzen f1, f3 der Biegeschwingungsmoden zu dem berechneten Verhältnis V der vorläufigen Dichtemesswerte führt:
Anhand der ermittelten Schallgeschwindigkeit wird dann im Schritt 233 des Verfahrens in
Der korrigierte Dichtemesswert ρcorr wird schließlich im Schritt 240 des Verfahrens in
Der vorläufige Dichtemesswert ρi wird also durch den Korrekturterm Ki geteilt, um den korrigierten Dichtemesswert ρcorr zu erhalten.The provisional density reading ρ i is thus divided by the correction term K i to obtain the corrected density reading ρ corr .
Claims (18)
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