DE102020133850A1

DE102020133850A1 - Verfahren zum Betreiben eines Durchfluss-Messgeräts und Messsystem

Info

Publication number: DE102020133850A1
Application number: DE102020133850.3A
Authority: DE
Inventors: Harald Freimark; Alfred Rieder
Original assignee: Endress and Hauser Flowtec AG; Flowtec AG
Current assignee: Endress and Hauser Flowtec AG
Priority date: 2020-12-16
Filing date: 2020-12-16
Publication date: 2022-06-23
Also published as: WO2022128411A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines in einer Prozessanlage eingebauten Durchfluss-Messgeräts (8).Das Verfahren umfasst die Schritte: Erzeugen und Erfassen eines Diagnoseantwortsignals;Bestimmen eines aktuellen Werts (HBSI_ak) für eine einen Kalibrierfaktor beeinflussende, insbesondere zu einem Kalibrierfaktor im Wesentlichen proportionale, Diagnosemessgröße aus dem Diagnoseantwortsignals; und Ermitteln einer aktuellen Messgenauigkeit (Delta_ak) für einen mit dem Durchfluss-Messgerät (8) bestimmbaren Messwert für die Messgröße, basierend zumindest auf einem Vergleich zwischen einem hinterlegten Referenzwert (HBSI_ref) für die Diagnosemessgröße und dem aktuellen Wert (HBSI_ak) für die Diagnosemessgröße.Ferner betrifft die Erfindung ein Messsystem mit dem Durchfluss-Messgeräts (8).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Durchfluss-Messgeräts. Ferner betrifft die Erfindung ein Messsystem mit einem Durchfluss-Messgerät.
Durchfluss-Messgeräte sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden zur Bestimmung eines Durchflusses - insbesondere eines Massedurchflusses, eines Volumenstroms, einer Strömungsgeschwindigkeit -, einer Dichte und/oder einer Viskosität eines durch ein Messrohr des Durchfluss-Messgeräts strömenden Mediums eingesetzt. Das Messrohr ist hierzu bspw. an eine Rohrleitung einer Prozessanlage angeschlossen.
Durchfluss-Messgeräte umfassen bspw. Coriolis-Messgeräte, magnetisch-induktive Durchfluss-Messgeräte, thermische Durchfluss-Messgeräte, Vortex-Durchfluss-Messgeräte und Ultraschall-Durchfluss-Messgeräte. Derartige Durchfluss-Messgeräte werden von der Anmelderin hergestellt und vertrieben.
Zur näheren Erläuterung des zugrunde liegenden Messprinzips eines Coriolis-Messgeräts sei auf entsprechende Veröffentlichungen des Stands der Technik verwiesen, darunter die DE 10 2015 120 087 A1 , die DE 10 2014 119 427 A1 , die 10 2011 006 971 A1 , die DE 10 2011 006 919 A1 , die DE 10 2016 125 537 A1 die US 2013/0319134 A1 , die US 8,281,668 B2 oder die US 6,415,668 B1 .
Ein magnetisch-induktives Durchfluss-Messgerät ist bspw. in der Patentschrift EP 1 728 051 B1 offenbart.
Ein thermisches Durchfluss-Messgerät ist bspw. in der Patenschrift EP 2 932 207 B1 offenbart.
Ein Ultraschall Durchfluss-Messgerät ist bspw. in der Patentschrift EP 2 936 080 B1 offenbart.
Durchfluss-Messgeräte werden, bspw. bei der Inbetriebnahme, kalibriert, verifiziert und/oder justiert. Unter dem Kalibrieren versteht man dabei üblicherweise das Feststellen einer Abweichung, etwa zwischen einem mit dem Durchfluss-Messgerät erfassten Wert und einem als korrekt angenommen Referenzwert. Das Verifizieren umfasst zusätzlich das Ermitteln des genauen Werts der Abweichung und deren Bewertung. Unter dem Justieren versteht man eine Anpassung, durch welche die festgestellte Abweichung ausgeglichen wird. Dies bspw. mittels der Anpassung einer Auswertung, welche Auswertung die Bestimmung eines genauen Messwerts aus einem erfassten Messsignal umfasst. Bspw. wird bei dem Justieren ein bei der Auswertung verwendeter Kalibrierfaktor angepasst.
Im Stand der Technik sind für Coriolis-Messgeräte einige Lösungen bekannt geworden, um eine einen Kalibrierfaktor beeinflussende, insbesondere zu einem Kalibrierfaktor im Wesentlichen proportionale, Diagnosemessgröße, zu bestimmen und/oder zu überwachen, insb. während des laufenden Betrieb. Hierbei wird ein Wert für eine modale elastische Eigenschaft des Messrohrs (auch: eine Nachgiebigkeit, wobei hier eine Steifigkeit immer entsprechend mit umfasst sein soll) als Diagnosemessgröße bestimmt. Dies ist in den Veröffentlichungen DE 10 2010 044 179 A1 , WO 2018 101 920 A1 und WO 2012 062551 A1 sowie in den noch unveröffentlichten Patentanmeldungen DE 10 2019 124 709.8 und DE 10 2020 111 127.4 näher beschrieben.
In der noch unveröffentlichten Patentanmeldung DE 10 2019 135 278.9 ist ein Verfahren zum Betreiben eines magnetisch-induktiven Durchfluss-Messgeräts offenbart. In diesem Fall wird ein Blindwiderstand (auch: Induktanz) eines Spulensystems als ein Maß für eine einen Kalibrierfaktor beeinflussende, insbesondere zu einem Kalibrierfaktor im Wesentlichen proportionale, Diagnosemessgröße bestimmt. Der Blindwiderstand entspricht bei sinusförmiger Anregung - bis auf die Kreisfrequenz - im Wesentlichen der Induktivität der Spulensystems.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zuverlässigkeit eines mit einem Durchfluss-Messgerät erfassten Messwerts zu bewerten.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines in einer Prozessanlage eingebauten Durchfluss-Messgeräts und ein Messsystem mit einem Durchfluss-Messgerät.
Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines in einer Prozessanlage eingebauten Durchfluss-Messgeräts, das Durchfluss-Messgerät, umfassend: mindestens ein Messrohr, zum Führen eines durch das Messrohr strömenden Mediums;

eine Wandlereinheit, welche dazu eingerichtet ist, mittels eines Anregesignals ein Diagnoseantwortsignal zu erzeugen und zu erfassen,
eine Mess- und Betriebsschaltung, welche dazu eingerichtet ist, aus einem von der Wandlereinheit erzeugten und erfassten Messsignal zumindest einen eine Messgröße, nämlich einen Durchfluss, insbesondere einen Massedurchfluss, einen Volumenstrom, eine Strömungsgeschwindigkeit, und/oder eine Dichte repräsentierenden Messwert zu ermitteln,
wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- Erzeugen und Erfassen eines Diagnoseantwortsignals;
- Bestimmen eines aktuellen Werts für eine einen Kalibrierfaktor beeinflussende, insbesondere zu einem Kalibrierfaktor im Wesentlichen proportionale, Diagnosemessgröße aus dem Diagnoseantwortsignals; und
- Ermitteln einer aktuellen Messgenauigkeit für einen mit dem Durchfluss-Messgerät bestimmbaren Messwert für die Messgröße, basierend zumindest auf einem Vergleich zwischen einem hinterlegten Referenzwert für die Diagnosemessgröße und dem aktuellen Wert für die Diagnosemessgröße.

Erfindungsgemäß wird nun eine aktuelle Messgenauigkeit ermittelt, basierend zumindest auf der aktuellen Diagnosemessgröße. Dies insb. für das in einer Prozessanlage eingebaute Durchfluss-Messgerät und bevorzugt auch während eines Messbetriebs und/oder zumindest unter einer vergleichsweise kurzen (bspw. kleiner als 30 Minuten, insb. kleiner als 15 Minuten) Unterbrechung des Messbetriebs. Hierbei wird die aktuell erfasste Diagnosemessgröße mit einem hinterlegten Referenzwert verglichen.
Das Diagnoseantwortsignal ist dabei - je nach Ausgestaltung- entweder Teil des Messsignals, welches zur Bestimmung des Messwerts verwendet wird, oder ist als ein zum Messsignal separates Diagnoseantwortsignal ausgebildet.
Auf Basis des Vergleichs wird die aktuelle Messgenauigkeit ermittelt und damit bspw. eine hinterlegte Messgenauigkeit angepasst. Die aktuell bestimmte Messgenauigkeit hängt bevorzugt unmittelbar von einem Maß für eine Abweichung zwischen aktuellem Wert und Referenzwert für die Diagnosemessgröße. Liegt die Diagnosemessgröße nahe bei dem hinterlegten Referenzwert, ist von einer vergleichsweise hohen Messgenauigkeit auszugehen. Bei einer starken Abweichung ist von einer verringerten Messgenauigkeit auszugehen. Bspw. ist die aktuell bestimmte Messgenauigkeit proportional zu einem Abweichungsmaß (d.h. einer absoluten/relativen Differenz, einem Verhältnis etc.).
Bei der Wandlereinheit handelt es sich bspw. um eine an dem Messrohr angebrachte, insb. elektrodynamische Wandereinheit d.h. mit zumindest einer Spule. Aus dem Stand der Technik bekannte Durchfluss-Messgeräte mit elektrodynamischen Wandlereinheiten umfassen bspw. Coriolis-Messgeräte und magnetisch-Induktive Durchfluss-Messgeräte.
In einer Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich bei dem Durchfluss-Messgerät um ein Coriolis-Messgerät, dessen Wandlereinheit umfasst:

mindestens einen mittels des Anregesignals anregbaren Erreger, welcher dazu eingerichtet ist, das mindestens eine Messrohr zu Messrohrschwingungen anzuregen; und
eine Sensoranordnung, welche dazu eingerichtet ist, die Messrohrschwingungen zu erfassen,

Anregen des Messrohrs zu Messrohrschwingungen mit einer Anregefrequenz und Erfassen der Messrohrschwingungen,
wobei es sich bei der Diagnosemessgröße um eine aus den erfassten Messrohrschwingungen bestimmbare aktuelle modale elastische Eigenschaft des Messrohrs handelt.

Die modale elastische Eigenschaft des Messrohrs des Coriolis-Messgeräts als Diagnosemessgröße entspricht bis auf einen bekannten Faktor im Wesentlichen einem Kalibrierfaktor, der beim Ermitteln eines den Massedurchfluss und/oder die Dichte repräsentierenden Messwerts verwendet wird. Der Messwert ist dabei proportional zu dem Kalibrierfaktor und zu einer Zeitdifferenz zwischen phasengleichen Punkten von Messignalen zweier Sensoren der Sensoranordnung. Hierbei sei wieder auf die eingangs genannten Patentanmeldungen verwiesen.
In einer Weiterbildung der vorstehend genannten Ausgestaltung umfasst das Verfahren den Schritt:

Ermitteln eines aktuellen Werts einer Resonanzfrequenz für eine Schwingungsmode des Messrohrs,
wobei sich die Anregefrequenz von dem aktuellen Wert der Resonanzfrequenz unterscheidet.

Insbesondere unterscheidet sich die Anregefrequenz um zumindest 5%, bevorzugt um zumindest 10% von der aktuellen Resonanzfrequenz, d.h. ist um zumindest 5% bzw. 10% größer oder kleiner. Die Anregefrequenz beträgt bspw. zumindest das 1,1 fache oder höchstens das 0,9 fache der aktuellen Resonanzfrequenz. Hierbei sei auf die eingangs erwähnte Veröffentlichung DE 10 2010 044 179 A1 erwähnt, in der die Anregung mit einer von der Resonanzfrequenz verschiedenen Anregefrequenz zur Bestimmung einer modalen elastischen Eigenschaft erstmals erwähnt ist. Im Unterschied dazu stellt die noch unveröffentlichte, eingangs erwähnte DE 10 2020 111 127.4 auf ein Anregen des Messrohrs bei einer Resonanzfrequenz der ersten antisymmetrischen Schwingungsmode ab.
In einer zu der vorstehend genannten Ausgestaltung alternativen Ausgestaltung handelt es sich bei dem Durchfluss-Messgerät um ein magnetisch-induktives Durchfluss-Messgerät, dessen Wandlereinheit umfasst:

eine magnetfelderzeugende Vorrichtung zum Erzeugen eines das Messrohr durchsetzenden Magnetfeldes, wobei die magnetfelderzeugende Vorrichtung ein Spulensystem mit mindestens einer Spule aufweist;
Messelektroden zum Erfassen einer strömungsgeschwindigkeitsabhängigen Messspannung als Messsignal, welche Messspannung in einem in dem Messrohr geführten Medium induziert wird, wobei das Einbringen des Anregesignals und das Erzeugen und Erfassen des Diagnoseantwortsignals umfasst:
Erzeugen eines das Messrohr durchsetzenden Magnetfeldes;
Erfassen einer Messpannung, wobei es sich bei der Diagnosemessgröße um eine anhand der Messspannung bestimmbare Induktivität der magnetfelderzeugenden Vorrichtung, insb. des Spulensystems, handelt.

Hierbei sei wieder auf die eingangs erwähnte, unveröffentlichte DE 10 2019 135 278.9 beschriebene, in der die Einzelheiten zu den genauen mess- und auswertetechnische Verfahren zur Bestimmung der Diagnosemessgröße, insb. auch während des laufenden Betriebs, des magnetisch-induktiven Durchfluss-Messgeräts offenbart sind.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird der hinterlegte Referenzwert für die Diagnosemessgröße in einem Referenzbetrieb des in der Prozessanlage eingebauten Durchfluss-Messgeräts ermittelt, umfassend die Schritte:

Erfassen des Diagnoseantwortsignals in dem Referenzbetrieb;
Bestimmen des Referenzwerts für die Diagnosemessgröße aus dem erfassten Diagnoseantwortsignals; und

Hinterlegen des Referenzwerts (HBSI_ref) für die Diagnosemessgröße
Der Referenzbetrieb, in welchem der Referenzwert für die Diagnosemessgröße bestimmt wird, wird bspw. im Rahmen der Inbetriebnahme des in der Prozessanlage eingebauten Durchfluss-Messgeräts oder bereits beim Herstellen des Durchfluss-Messgeräts betrieben.
Während des Referenzbetriebs liegen in der Regel weitere, die modale elastische Eigenschaft mitbestimmende Zustandsgrößen vor. Bevorzugt werden diese Zustandsgrößen mit erfasst und in dem erfindungsgemäßen Verfahren auch berücksichtigt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst daher das Verfahren die Schritte:

Erfassen eines in dem Referenzbetrieb vorliegenden Referenzwerts für zumindest eine von der Messgröße verschiedene Zustandsgröße, wobei die zumindest eine Zustandsgröße ausgewählt ist aus der Gruppe der folgenden: Temperatur, Druck, Dichte, Viskosität, elektrische Leitfähigkeit des in dem Messrohr geführten Mediums und eine in einem Gehäuse des Durchfluss-Messgeräts vorliegende Gehäusetemperatur, und
Hinterlegen des Referenzwerts für die zumindest eine Zustandsgröße.

Bei den Zustandsgrößen handelt es sich also um von der Messgröße verschiedene Prozess- und/oder Stoffgrößen des Mediums sowie um eine Gehäusetemperatur.
Letztere spiegelt die in einer das Messrohr umgebenden Umgebung vorliegenden Umgebungstemperatur wider.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren die Schritte:

Erfassen eines aktuellen Messwerts für die zumindest eine Zustandsgröße, welcher aktuelle Messwert während des Erfassens des Diagnoseantwortsignals zur Bestimmung der aktuellen Diagnosemessgröße des Messrohrs vorliegt;
Erstellen einer ersten Gutmeldung, falls sich der aktuelle Messwert für die zumindest eine Zustandsgröße von dem Referenzwert für die zumindest eine Zustandsgröße höchstens um eine vorgegebene Abweichung unterscheidet.

In dieser Ausgestaltung wird für die Zustandsgrößen, welche bei dem Erfassen des Diagnoseantwortsignals zur Bestimmung der aktuellen Diagnosemessgröße, also auch mit überprüft, ob sie - innerhalb eines tolerierbaren Rahmens einer vorgegebenen Abweichung - den im Referenzbetrieb vorliegenden Zustandsgrößen entsprechen.
Die vorgegebene Abweichung wird hierbei bspw. durch eine hinterlegte, tolerierbare Abweichung für die jeweilige Zustandsgröße bestimmt, welche sich unter Auswahl einer zuvor definierten Genauigkeitsklasse ergibt.
Nur für den Fall, dass die Zustandsgrößen in einem aktuellen Betrieb, bspw. einem Messbetrieb, hinreichend nah an der jeweiligen Zustandsgröße aus dem Referenzbetrieb liegt, wird die erste Gutmeldung erzeugt.
Falls die erste Gutmeldung vorliegt, wird bspw. die bestimmte, aktuelle Messgenauigkeit auf Basis der aktuellen Diagnosemessgröße auch ausgegeben. Dies ggf. zusammen mit einer mit der Gutmeldung assoziierten Ausgabe, etwa „Zustandsgröße/n innerhalb des tolerierbaren Rahmens“.
Ggf. wird bei Ausgabe der ersten Gutmeldung auch noch die ermittelte ausgegebene Messgenauigkeit entsprechend angepasst. Bspw. ist die ermittelte Messgenauigkeit unter Berücksichtigung einer Schwankungsbreite der Diagnosemessgröße entsprechend kleiner, welche Schwankungsbreite durch eine (noch tolerierbare) Abweichung zwischen aktueller Zustandsgröße und Zustandsgröße im Referenzbetrieb verursacht ist.
Liegt dagegen die erste Gutmeldung nicht vor, wird die aktuell ermittelte Messgenauigkeit bspw. nur zusammen mit einer mit damit assoziierten Warnung „Zustandsgröße Zi beeinflusst Diagnosemessgröße Messgenauigkeit nicht (genau genug) bestimmbar“ ausgegeben.
Ggf. wird bei Nicht-Vorliegen der ersten Gutmeldung ermittelte Messgenauigkeit auch gar nicht ausgegeben, sondern stattdessen verworfen.
Die aktuelle/n Zustandsgröße/n wird/werden mittels weiterer, zur Erfassung der jeweiligen Zustandsgröße eingerichteter, geeigneter Messaufnehmer bestimmt. Dies bevorzugt mit dem Durchfluss-Messgerät selbst, welches selbst dazu ausgestaltet ist, die Zustandsgrößen zu bestimmen. Bspw. ist ein Coriolis-Messgerät, ggf. auch zur Bestimmung der Viskosität und/oder Dichte ausgestaltet ist.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren die Schritte:

Ermitteln eines aktuellen Nullpunkt-Werts für den Durchfluss, indem für das in eine Prozessanlage eingebaute Durchfluss-Messgerät bei einem Durchfluss von Null mit dem Durchfluss-Messgerät ein Messwert für den Durchfluss ermittelt wird;
Ermitteln einer aktuellen Messgenauigkeit für eine Messung der Messgröße, basierend auf einem Vergleich zwischen dem Referenzwert für die Diagnosemessgröße und der aktuell ermittelten Diagnosemessgröße und auf einem Vergleich zwischen einem hinterlegten Referenzwert für den Nullpunkt-Wert und dem aktuell ermittelten Nullpunkt-Wert.

Für Durchfluss-Messgeräte liegt in der Regel ein Nullpunkt-Wert für den Massedurchfluss vor. Der Nullpunkt-Wert entspricht einem (unkorrigierten) Messwert für den Durchfluss, den das Durchfluss-Messgerät im Fall eines tatsächlich vorliegenden Durchflusses von Null d.h. bei einem im Messrohr stehenden Medium ermittelt. Als korrigierter Messwert für den Durchfluss wird dann ein um den Nullpunkt-Wert korrigierter Messwert ausgegeben.
Das Vorliegen eines Durchflusses von Null muss durch eine entsprechende Prozesssteuerung sichergestellt werden, bspw. vermöge der Einstellung entsprechender Aktoren, etwa Ventile, einlass- und/oder auslassseitig des Messrohrs.
In einer Weiterbildung der letztgenannten Ausgestaltung umfasst das Verfahren die folgenden Schritte:

Ermitteln des Referenzwerts für den Nullpunkt-Wert, indem in einem weiteren Referenzbetrieb bei einem Massedurchfluss von Null ein Messwert für den Durchfluss ermittelt wird, und
Hinterlegen des Referenzwerts für den Nullpunkt-Wert für den Durchfluss.

Der hinterlegte Referenzwert für den Nullpunkt-Wert wird also in einem weiteren Referenzbetrieb in einer im Prozessanlage eingebauten Zustand bestimmt, bspw. wie für den zuvor genannten (ersten) Referenzbetrieb bei Inbetriebnahme. Genau wie vorstehend für die modale elastische Eigenschaft erwähnt ist der Nullpunkt-Wert ggf. auch von Zustandsgrößen abhängig, welche in dem weiteren Referenzbetrieb vorliegen.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens umfasst dieses daher die Schritte: Erfassen eines in dem weiteren Referenzbetrieb vorliegenden weiteren Referenzwerts für zumindest eine von der Messgröße verschiedene Zustandsgröße, wobei die zumindest eine Zustandsgröße ausgewählt ist aus der Gruppe der folgenden: Temperatur, Druck, Dichte, elektrische Leitfähigkeit und Viskosität des in dem Messrohr geführten Mediums und eine in einem Gehäuse des Durchfluss-Messgeräts vorliegende Gehäusetemperatur; und
Hinterlegen des weiteren Referenzwerts für die zumindest eine Zustandsgröße.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens umfasst dieses die Schritte: Erfassen eines aktuellen Messwerts für die zumindest eine Zustandsgröße, welcher Messwert während des Ermittelns des aktuellen Nullpunkt-Werts vorliegt; und
Erstellen einer zweiten Gutmeldung, falls sich der aktuelle Messwert für die zumindest eine Zustandsgröße von dem weiteren Referenzwert für die zumindest eine Zustandsgröße höchstens um eine weitere vorgegebene Abweichung unterscheidet; und
Berücksichtigen des aktuell ermittelten Nullpunkt-Werts bei der Ermittlung der aktuellen Messgenauigkeit nur für den Fall, dass die zweite Gutmeldung vorliegt.
Genau wie vorstehend im Zusammenhang mit den Zustandsgrößen, welche bei der Ermittlung der Diagnosemessgröße im (ersten) Referenzbetrieb vorliegen, wird im Rahmen dieser Ausgestaltung also eine etwaige Abweichung zwischen Zustandsgröße im weiteren Referenzbetrieb und Zustandsgröße in dem aktuellen Betrieb (d.h. in dem Betrieb, in welchem der aktuell ermittelte Nullpunkt-Wert bestimmt wird) betrachtet. Alle vorherigen Überlegungen gelten hier mutatis mutandis.
Nur für den Fall, dass die Zustandsgröße in einem aktuellen Betrieb hinreichend nah an der jeweiligen Zustandsgröße aus dem weiteren Referenzbetrieb liegt, wird die zweite Gutmeldung erzeugt.
Nur falls die zweite Gutmeldung vorliegt, wird bspw. die aktuelle Messgenauigkeit auch auf Basis des aktuell ermittelten Nullpunkt-Werts bestimmt. Dies ggf. zusammen mit einer mit der zweiten Gutmeldung assoziierten Ausgabe, etwa „Zustandsgröße/n innerhalb des tolerierbaren Rahmens“.
Bei Nicht -Vorliegen der zweiten Gutmeldung wird der Beitrag des aktuell ermittelten Nullpunkt-Werts zur Messgenauigkeit nicht berücksichtigt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren den Schritt:

Berücksichtigen des aktuell ermittelten Nullpunkt-Werts bei der Ermittlung der aktuellen Messgenauigkeit nur für den Fall, dass der aktuelle ermittelte Messwert für den Durchfluss kleiner als ein vorgegebener Grenzwert ist.

Je nachdem, in welchem Regime der aktuell ermittelte Durchfluss tatsächlich liegt, ist ein Einfluss des Nullpunkt-Werts auf die Messgenauigkeit vernachlässigbar klein. Insbesondere für den Fall, dass der Durchfluss nicht größer als 20%, bevorzugt nicht größer als 10%, eines mit dem Durchfluss-Messgerät maximal bestimmbaren Durchflusses ist, bleibt der aktuell ermittelte Nullpunkt-Wert bei der Bestimmung der aktuellen Messgenauigkeit unberücksichtigt. Der maximal bestimmbare Durchfluss ist durch einen vorgegeben Messbereich des Durchfluss-Messgeräts bestimmt. Bleibt der Nullpunkt-Wert unberücksichtigt, wird die aktuelle Messgenauigkeit im Wesentlichen ausschließlich unter Betrachtung der Diagnosemessgröße bestimmt.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens umfasst dieses die Schritte:

Bewerten der Zuverlässigkeit der aktuellen Diagnosemessgröße und/oder des aktuell ermittelten Nullpunkt-Werts; und
Ausgabe einer weiteren Gutmeldung für den Fall, dass die aktuell ermittelte modale elastische Eigenschaft und/oder der aktuell ermittelte Nullpunkt-Wert als zuverlässig bewertet wird.

Zur Bewertung der Zuverlässigkeit wird bspw. auf eines der folgenden zurückgegriffen:

- Absoluter Wert der Messgröße. Es wird bspw. überprüft, dass z.B. der ermittelte Durchfluss nicht zu nahe an den Grenzen des Messbereichs ist, also nicht weniger als eine jeweils vorgegebene Abweichung von dem mit dem jeweiligen Durchfluss-Messgerät maximal und minimal bestimmbaren Durchflüssen abweicht.
- Absoluter Werte einer weiteren, aus dem Messsignal oder dem Diagnoseantwortsignal ermittelbaren Diagnosemessgröße. Die weitere Diagnosemessgröße muss nicht unbedingt einen Kalibrierfaktor beeinflussen. Die weitere Diagnosemessgröße ist ein Maß für die Zuverlässigkeit der ersten Diagnosemessgröße Unter die weitere Diagnosemessgröße fällt bspw. eine Schwankung des zeitlichen Verlaufs der Resonanzfrequenz oder der Schwingungsdämpfung im Fall des Coriolis-Messgeräts. Beides, um bspw. sicherzustellen, dass ein ausreichend homogenes Mediums und keine Beläge auf dem Messrohr vorliegen. Dabei wird die Schwingungsdämpfung bspw. aus dem Verhältnis eine Amplitude eines Erregerstroms des Erregers zur einer Amplitude einer Sensorauslenkung eines Sensors der Sensoranordnung der, insbesondere sinusförmigen, Messrohrschwingungen gebildet.
- Absoluter Wert und/oder Schwankung von zumindest einer von der Messgröße verschiedenen Zustandsgröße, wobei die zumindest eine Zustandsgröße ausgewählt ist aus der Gruppe der folgenden: Temperatur, Druck, Dichte, Leitfähigkeit und Viskosität des in dem Messrohr geführten Mediums und eine in einem Gehäuse des Durchfluss-Messgeräts vorliegende Gehäusetemperatur.

Falls die dritte Gutmeldung vorliegt, wird bspw. die ermittelte aktuelle Messgenauigkeit auch ausgegeben, zusammen mit einer mit der dritten Gutmeldung assoziierten Ausgabe, etwa „Diagnosemessgröße ausreichend zuverlässig“ oder „Bestimmung der Messgenauigkeit auf Basis der Diagnosemessgröße zuverlässig“.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens umfasst dieses den Schritt:

Ausgabe eines die Messgröße repräsentieren Messwerts, zusammen mit der ermittelten aktuellen Messgenauigkeit für die Messgröße.

Wie vorstehend erwähnt wird ggf. zusammen mit der aktuellen Messgenauigkeit eine mit der ersten, zweiten und/oder weiteren (bspw. dritten und/oder vierten) Gutmeldung assoziierte Ausgabe mit ausgegeben.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens umfasst dieses den Schritt: Wiederkehrendes Ermitteln einer aktuellen Messgenauigkeit, jeweils zu verschiedenen Zeitpunkten.
In einer Weiterbildung der letztgenannten Ausgestaltung umfasst das Verfahren den Schritt:

Hinterlegen der wiederkehrend erfassten aktuellen Messgenauigkeiten in einem Verifikationsprotokoll, insbesondere zusammen mit einem Zeitstempel, welcher Zeitstempel einen zu der Bestimmung der aktuellen Messgenauigkeit gehörigen Zeitpunkt bezeichnet.

Bspw. wird das Verifikationsprotokoll an eine Benutzeroberfläche übermittelt, etwa eine Benutzeroberfläche eines mobilen Endgeräts.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens umfasst dieses den Schritt: Bestimmen oder zumindest Anpassen eines verbleibenden Zeitintervalls, nach welchem ein Kalibrieren, Verifizieren und/oder Justieren des Durchfluss-Messgeräts empfohlen wird, basierend auf der aktuellen Messgenauigkeit und/oder auf den wiederkehrend ermittelten Messgenauigkeiten.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird das Verfahren zumindest teilweise in der Mess- und Betriebsschaltung des Durchfluss-Messgeräts und/oder in einer übergeordneten Einheit, an welche übergeordnete Einheit das Durchfluss-Messgerät mittels einer Kommunikationsverbindung angeschlossen ist, ausgeführt.
Bei der übergeordneten Einheit handelt es sich bspw. um eine übergeordnete Steuerungseinheit, bspw. ein Prozessleitsystem mit einem Rechner oder um eine speicherprogrammierte Steuerungseinheit (SPS).
Bei der Kommunikationsverbindung handelt es sich bspw. um eine drahtgebundene Kommunikationsverbindung bspw. um eine analoge Messübertragungsstrecke, insb. nach dem 4-20mA Standard, oder um einen drahtgebundenen Feldbus der Automatisierungstechnik, bspw. Foundation Fieldbus, Profibus PA, Profibus DP, HART, CANBus. Es kann sich aber auch um eine Kommunikationsverbindung eines modernen industriellen Kommunikationsnetzwerks, bspw. einen „Industrial Ethernet“-Feldbus, insbesondere Profinet, HART-IP oder Ethernet/IP oder eines aus dem Kommunikationsbereich bekanntes Kommunikationsnetzwerk, bspw. Ethernet nach dem TCP/IP-Protokoll, handeln.
Für den Fall, dass die Kommunikationsverbindung drahtlos ist, kann es sich zum Beispiel um ein Bluetooth, ZigBee-, WLAN-, GSM-, LTE-, UMTS-Kommunikationsnetzwerk oder aber auch eine drahtlose Version eines Feldbusses, insbesondere 802.15.4 basierte Standards wie WirelessHART handeln.
Bezüglich des Messsystems wird die Aufgabe gelöst durch ein Messsystem, aufweisend: ein in einer Prozessanlage eingebautes Durchfluss-Messgerät, das Durchfluss-Messgerät umfassend:

mindestens ein Messrohr zum Führen eines durch das Messrohr strömenden Mediums;
eine Wandlereinheit, welche dazu eingerichtet ist, mittels eines Anregesignals ein Diagnoseantwortsignal zu erzeugen und zu erfassen,
eine Mess- und Betriebsschaltung, welche dazu eingerichtet ist, aus einem von der Wandlereinheit erzeugten und erfassten Messsignal zumindest einen eine Messgröße, nämlich einen Durchfluss, insbesondere einen Massedurchfluss, einen Volumenstrom, eine Strömungsgeschwindigkeit und/oder eine Dichte, repräsentierenden Messwert zu ermitteln, wobei das Messsystem dazu eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.

In einer Ausgestaltung des Messsystems umfasst dieses eine übergeordnete Einheit, an welche übergeordnete Einheit das Durchfluss-Messgerät mittels einer Kommunikationsverbindung angeschlossen ist.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden, nicht maßstabsgetreuen Figuren näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale bezeichnen. Wenn es die Übersichtlichkeit erfordert oder es anderweitig sinnvoll erscheint, wird auf bereits erwähnte Bezugszeichen in nachfolgenden Figuren verzichtet. Es zeigt:

1: Eine schematische Darstellung eines in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Messsystems;
2a, b, c, d: Flussdiagramme von Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

1 zeigt ein aus dem Stand der Technik bekanntes Messsystem, umfassend ein Coriolis-Messgerät als Durchfluss-Messgerät 8 mit einem Messrohrpaar 1 mit einem Einlass 1a und einem Auslass 1b zum Ein- bzw. Ausströmen eines Mediums, insb. eines Fluids. Das Messrohrpaar 1 ist mittels eines Erregers 2 zu Messrohrschwingungen anregbar, die mittels einer Sensoranordnung 3 umfassend einen einlaufseitigen und einen auslaufseitigen Sensor 3 erfasst werden. Eine Mess- und Betriebsschaltung 4 ist zum Regeln der Messrohrschwingungen und zum Auswerten der erfassten Messrohrschwingungen eingerichtet. Die Mess- und Betriebsschaltung 4 umfasst hierfür bspw. eine in einem Transmittergehäuse angeordnete Schaltungsanordnung.
Das Coriolis-Messgerät 8 ist an eine übergeordnete Einheit 6, etwa einen Rechner in einer Leitwarte, mittels einer Kommunikationsverbindung 7 angeschlossen. Die genaue Art der übergeordneten Einheit 6 und der Kommunikationsverbindung 7 ist dabei für die Erfindung unwesentlich; es sei hierbei auf die vorstehend erwähnten Beispiele verwiesen.
Einem entsprechenden Bauelement, bspw. einem Mikroprozessor einer Schaltungsanordnung der Mess- und Betriebsschaltung 4 des Coriolis-Messgeräts 8 sind eine Speichereinheit 10 und ein Computerprogrammprodukt 9 zugeordnet, zur Durchführung von Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens (vgl. 2), insb. zur Bestimmung der aktuelle Messgenauigkeit Delta_ak auf Basis der aktuellen Diagnosemessgröße HBSI_ak. In der Speichereinheit 10 sind die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Referenzwerte hinterlegt, darunter bspw.: ein Referenzwert HBSI_ref für die modale elastische Eigenschaft als Diagnosemessgröße, Referenzwerte Z_ref für die Zustandsgrößen Zi, ein Referenzwert PIPO_ref für den Nullpunkt-Wert.
Das Computerprogrammprodukt 9 wird ggf. mit Unterstützung eines geführten Menüs 5 durchgeführt, welches an einer entsprechenden Anzeige-/Bedieneinheit, etwa einem (Touch-)Display des Coriolis-Messgeräts 8, angezeigt wird. Die Speichereinheit 10 und/oder das Computerprogrammprodukt 9 bzw. das Menü 5 kann auch der übergeordneten Einheit 6 zugeordnet sein, wobei selbstverständlich die Speichereinheit 10 auch einer weiteren Einheit, etwa einer mit der übergeordneten Einheit 6 verbundenen Cloud, zugeordnet sein kann.
An dem Display des Durchfluss-Messgerät 8 und/oder an einem Display eines mobilen Endgeräts 13 wird ein Verifikationsprotokoll 11 ausgegeben. Das Verifikationsprotokoll 11 umfasst zumindest die Ausgabe einer in dem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmten aktuellen Messgenauigkeit Delta_ak und ggf. einer ersten Gutmeldung G1 oder der vorstehend erwähnten damit assoziierten Ausgabe. Bei dem mobilen Endgerät 13 kann es sich um ein Smartphone, ein Tablet, eine Datenbrille, oder ein für die Prozessautomatisierung spezifisches mobiles Endgerät wie der von Endress+Hauser vertriebene FieldXpert handeln. Das mobile Endgerät 13 ist an die übergeordnete Einheit 6 und/oder ggf. das Coriolis-Messgerät 8 selbst mittels einer (weiteren), hier als drahtlos ausgestalteten Kommunikationsverbindung 7 angeschlossen
Selbstverständlich kann - je nach Ausgestaltung - das Verfahren auch überwiegend in der übergeordneten Einheit 6 selbst durchgeführt werden, bspw. indem die Speichereinheit 10, das Computerprogrammprodukt 9 und das Menü 5 der übergeordneten Einheit 6 zugeordnet sind und/oder zur Anzeige, bspw. des Verifikationsprotokolls, die Anzeige des mobilen Endgeräts 13 verwendet wird. Es wird auch ggf. die jeweils aktuelle Messgenauigkeit delta_ak, mit einem jeweils aktuellen Messwert für den Durchfluss Phi_ak zusammen mit einem jeweiligen dem Zeitstempel 12, an die übergeordnete Einheit 6 übermittelt und in dessen Speichereinheit 10 abgespeichert. Die Schritte zur Bestimmung der aktuellen Messgenauigkeit Delta_ak sind in dem Flussdiagramm in 2 a-d näher dargestellt.
Im Falle eines Coriolis-Messgeräts 8 ist die aktuelle modale elastische Eigenschaft als aktuelle Diagnosemessgröße HBSI_ak ein Maß für die Steifigkeit des Messrohrs 1. Tritt eine Veränderung am Messrohr 1, bspw. durch Abrasion und/oder Korrosion oder durch harte Belagsbildung, wirkt sich dies auf eine Änderung des aktuellen Werts HBSI_ak der Diagnosemessgröße aus. Da der hinterlegte Referenzwert HBSI_ref für die Diagnosemessgröße direkt proportional zu einem verwendeten Kalibrierfaktor ist, bewirkt eine Abweichung des aktuellen Werts HBSI_ak von dem hinterlegten Referenzwert HBSI_ref letztendlich eine verringerte Messgenauigkeit.
Dies gilt mutatis mutandis auch für sämtliche weitere Durchfluss-Messgeräte, bei denen eine aus einem Diagnoseantwortsignal bestimmbare Diagnosemessgröße HBSI, die insb. proportional zu einem Kalibrierfaktor ist, vorliegt, bspw. wie vorstehend erwähnt die Induktivität für den Fall magentisch-induktiver Durchfluss-Messgeräte.
Auf diese Weise kann mittels des Vergleichs zwischen dem Referenzwert HBSI_ref für die Diagnosemessgröße und einem aktuellen Wert HBSI_ak für die Diagnosemessgröße eine aktuelle Messgenauigkeit Delta_ak bestimmt werden.
In einem ersten Schritt 101 (siehe 1a) wird, bspw. bei der Herstellung und erstmaligen Kalibration sowie Justage des Coriolis-Messgeräts oder bei Inbetriebnahme IB des in einer Prozessanlage eingebauten Coriolis-Messgeräts 8, ein Referenzwert HBSI_ref für die modale elastische Eigenschaft als Diagnosemessgröße in einem Referenzbetrieb RB ermittelt und anschließend in der Speichereinheit 10 hinterlegt. Bevorzugt wird in dem Referenzbetrieb RB zumindest eine dabei vorliegende Zustandsgrößen Zi mit erfasst und auch hinterlegt. Eine Zustandsgröße Zi beschreibt jeweils eine von einer jeweiligen Messgröße des Durchfluss-Messgeräts 8 verschiedene Medieneigenschaft, etwa Temperatur, Druck, Dichte, Leitfähigkeit, Viskosität des in dem Messrohr 1 geführten Mediums, oder eine in einem Gehäuse des Durchfluss-Messgeräts 8 vorliegende Gehäusetemperatur.
Im zweiten Schritt 102 wird nun die aktuelle modale elastische Eigenschaft als aktuelle Diagnosemessgröße HBSI_ak ermittelt, bspw. während eines laufenden Messbetriebs MB oder auch während einer kurzen Unterbrechung. Dies bevorzugt bei einer Anregung mit einer Anregefrequenz fan, welche sich zumindest 10% von einer Resonanzfrequenz fres unterscheidet (d.h.größer oder kleiner als die Resonanzfrequenz fres) ist.

Die aktuelle Messgenauigkeit Delta_ak wird nun zum einen durch ein Abweichungsmaß zwischen der aktuellen modalen elastischen Eigenschaft als Diagnosemessgröße HBSI_ak und dem Referenzwert HBSI_ref bestimmt. Zum anderen beeinflussen die Zustandsgrößen Zi die Genauigkeit bei der Bestimmung der aktuellen m Diagnosemessgröße HBSI_ak selbst, und damit auch die aktuelle Messgenauigkeit Delta_ak. Je nach der Größe der Abweichungen zwischen den aktuellen Werten Z_ak und den Referenzwerten Z_ref für eine jeweilige Zustandsgröße Zi lassen sich unterschiedliche Genauigkeitsklassen GK1, GK2, GK3 definieren. Dies ist bspw. in der unten stehenden Tabelle zusammengefasst:

Zi	Zref	\|Zak -Zref\| in GK1	\|Zak -Zref\| in GK2	\|Zak -Zref\| in GK3
Gehäusetemperatur	20°C	<10°C	<25°C	<50°C
Medientemperatur	20°C	<10°C	<25°C	<50°C
Mediendruck	1 bar	<20 bar	<50 bar	<100 bar
Mediendichte	1000 kg/m³	<200 kg/m³	<500 kg/m³	< 1000 kg/m³
Medienviskosität	1 mPas	<100 mPa s	<300 mPa s	<1000 mPa s

Die vorstehend angegebenen Beispiele für die Genauigkeitsklassen GK1, GK2, GK3 entsprechen einer Genauigkeit von jeweils 0,2%, 0,5% und 1,0% bei der Bestimmung der aktuellen modalen elastischen Eigenschaft als Diagnosemessgröße HBSI_ak.
In einem dritten Schritt 103 wird daher eine erste Gutmeldung G1 erzeugt, falls die zuvor definierte jeweilige Genauigkeitsklasse GK1, GK2, GK3 eingehalten ist. In diesem Fall wird in dem Schritt 103 die bestimmte aktuelle Messgenauigkeit Delta_ak ausgegeben, bevorzugt zusammen mit einem Messwert für die Messgröße, bspw. den aktuellen Durchfluss Phi_ak.
Die aktuelle Messgenauigkeit Delta_ak wird, bevorzugt zusammen mit einem Zeitstempel 12, in einem Verifikationsprotokoll 11 abgelegt, welches bspw. an einer Benutzeroberfläche eines mobilen Endgeräts anzeigbar ist (vgl. 1).
Es wird ggf. die jeweils aktuelle Messgenauigkeit delta_ak, mit einem jeweils aktuellen Messwert für den Durchfluss Phi_ak zusammen mit einem jeweiligen Zeitstempel 12 an die übergeordnete Einheit 6 übermittelt und in ihrer Speichereinheit 10 abgespeichert. Dies insbesondere auch kontinuierlich während des Messbetriebs, bspw. in der Ausgestaltung, in welcher der aktuelle Nullpunkt-Werts PIPO_ak nicht betrachtet wird, da der aktuelle Durchfluss Phi_ak groß genug ist und ein Einfluss des aktuelle Nullpunkt-Werts PIPO_ak vernachlässigbar ist.
Anhand des zeitlichen Verlaufs der abgespeicherten, wiederholt bestimmten aktuellen Messgenauigkeit Delta_ak wird ein Zeitintervall bis zu einem erneuten Kalibieren, Verifizieren und/oder Justieren des Durchfluss-Messgeräts bestimmt.
In einer in 2b gezeigten Ausgestaltung wird zusätzlich noch der Einfluss eines aktuellen Nullpunkt-Werts PIPO_ak betrachtet. Genau wie vorstehend für die modale elastische Eigenschaft, wird hierzu in einem Schritt 201, bspw. bei der Initialisierung IB, in einem weiteren Referenzbetrieb RB2 ein Referenzwert PIPO_ref für den Nullpunkt-Wert ermittelt und hinterlegt. Gleichzeitig werden in dem weiteren Referenzbetrieb RB2 vorliegende Zustandsgrößen Zi erfasst und hinterlegt.
Da ein aktueller Nullpunkt-Wert PIPO_ak nur bei geringen Durchflüssen einen Einfluss auf die aktuelle Messgenauigkeit Delta_ak hat, wird zunächst in einem Schritt 202 ein aktueller Durchfluss Phi_ak ermittelt und mit einem Grenzwert Phi_g verglichen. Ist der aktuelle Durchfluss Phi_ak nicht kleiner als der Grenzwert Phi_g (Pfeil „n“ in 2b), wird ein Einfluss des aktuellen Nullpunkt-Werts PIPO_ak auf die aktuelle Messgenauigkeit Delta_ak vernachlässigt, siehe Schritt 203. In diesem Fall muss daher bevorzugt der aktuelle Nullpunkt-Wert PIPO_ak nicht ermittelt werden; das Stoppen des Durchflusses mittels einer Einstellung der Aktoren entfällt.
Ist der aktuelle Durchfluss Phi_ak dagegen kleiner als der Grenzwert Phi_g, (Pfeil „y“ in 2b) wird in einem Schritt 204 der aktuelle Nullpunkt-Wert PIPO_ak bestimmt. Während der Bestimmung des aktuellen Nullpunkt-Werts PIPO_ak wird mittels geeigneter technischer Mittel das Stillstehen des Fluids in dem Messrohr 1 überwacht.
Je nach der Größe der Abweichungen zu dem zweiten Referenzwert Z_ref2 für die Zustandsgröße lassen sich für den Nullpunkt-Wert PIPO_ak wieder entsprechende Genauigkeitsklassen definieren, vgl. obige Tabelle der Genauigkeitsklassen für die aktuelle modale elastische Eigenschaft HBSI_ak.
Befindet sich auch der aktuelle Nullpunkt-Wert PIPO_ak bei der Verifizierung innerhalb der jeweiligen Vorgaben der Genauigkeitsklasse G1, G2, G3, wird in dem Schritt 204 eine zweite Gutmeldung G2 erzeugt und die aktuelle Messgenauigkeit Delta_ak wird sowohl anhand der aktuellen modalen elastischen Eigenschaft HBSI_ak, als auch anhand des aktuellen Nullpunkt-Werts PIPO_ak bestimmt.
Im Rahmen der Erfindung wird ferner bestimmt, ob die aktuelle modale elastische Eigenschaft als aktuelle Diagnosemessgröße HBSI_ak als ausreichend zuverlässig bewertet ist.
Dies ist in 2c näher dargestellt. Nur falls in einem Schritt 301 die aktuelle Diagnosemessgröße HBSI_ak als zuverlässig bewertet wird (Pfeil „y“), wird eine dritte Gutmeldung G3 erzeugt (Schritt 303). Dies bevorzugt vorangehend zu dem in 2a gezeigten Schritt 103. Wird die aktuelle Diagnosemessgröße HBSI_ak als nicht zuverlässig bewertet (Pfeil „n“), so kann die aktuelle Messgenauigkeit Delta_ak nicht entsprechend ausgegeben werden und wird bspw. verworfen, siehe Schritt 302. Dies ggf. wieder in Kombination mit einer damit assoziierten Ausgabe, bspw. „aktuelle Diagnosemessgröße HBSI_ak nicht bestimmbar“.
Die Zuverlässigkeitsbewertung der aktuellen Diagnosemessgröße HBSI_ak umfasst bspw. die Überwachung der Fluktuation der Resonanzfrequenz fres. Eine nicht ausreichend stationäre Resonanzfrequenz fres dient als Grundlage für die Erkennung und Bewertung von störenden Gaseinschlüssen, vgl. erste Zeile der nachfolgenden Tabelle, in der eines oder mehre Kriterien zur Bewertung aktuelle Diagnosemessgröße HBSI_ak „zuverlässig“ (kurz: „y“) und „nicht zuverlässig“ (kurz: „n“) aufgelistet sind.
Ebenso ist in Phasen von schneller Änderung von aktuellen Zustandsgrößen Z_ak, bspw. Medien- oder Gehäusetemperatur, der aktuelle Wert HBSI_ak für die Diagnosemessgröße beeinträchtigt, vgl. zweite Zeile der nachfolgenden Tabelle.
Weiter kann es bei zu geringem oder zu hohem Durchfluss zu Problemen bei der genauen Ermittlung der aktuellen Diagnosemessgröße HBSI_ak kommen. Bspw. treten bei zu hohem Durchfluss den HBSI störenden Turbulenzen im Fluid auf, vgl. die dritte Zeile der nachfolgenden Tabelle.

Schließlich sollten die aktuellen Werte Z_ak für von der Messgrößen verschiedene Zustandsgrößen Zi zwischen minimal und maximal zulässigen Werten liegen. Bspw. kann eine zu hohe oder eine zu geringe Temperatur zu einer irreversiblen Beeinflussung der aktuellen Diagnosemessgröße HBSI_ak beitragen, vgl. die vierte Zeile der nachstehenden Tabelle. Anhand der Überwachung der Medien- und/oder Gehäusetemperatur kann z.B. der Einfluss eines thermischer Alterungsprozesses der Magnete des Erregers 2 und/oder der Sensoranordnung 3 auf die aktuelle Diagnosemessgröße HBSI_ak berücksichtigt werden.

HBSI_ak ok?	y	n
Relative Fluktuation der Resonanzfrequenz	<0,0000001	sonst
Fluktuation der Medien-/Gehäusetemperatur	<0,1 °C/s	sonst
Aktueller Durchfluss Phi ak	0,001 Phi_min < Phi_ak < 0,800 Phi_max	sonst
Medien-/Gehäusetemperatur	<210°C	sonst

Nur wenn bspw. eine der oder alle der in der zweiten Spalte der vorstehenden Tabelle aufgelisteten genannten Kriterien erfüllt sind, wird (Schritt 303) die aktuelle Diagnosemessgröße HBSI_ak als ausreichend zuverlässig bewertet (Pfeil „y“ in 2c) und bspw. mit einem HBSI-Reliability Status: „Good“ gekennzeichnet.
Andernfalls wird die aktuelle Diagnosemessgröße HBSI_ak als nicht verlässlich bewertet und bspw. entsprechend mit einem HBSI-Reliability Status „Bad“ gekennzeichnet. Liegt für zu unterschiedlichen Zeitpunkten wiederkehrend ermittelte aktuelle Diagnosemessgrößen HBSI_ak eine Folge von als zuverlässig bewerteten aktuellen Diagnosemessgrößen HBSI_ak vor, welche nur vereinzelt durch als nicht-zuverlässig bewertete aktuelle Diagnosemessgrößen unterbrochen ist (bspw.: „Good“, „Good“, „Good“, „Bad“, „Good“) vor, wird ggf. über einzelne, zu verwerfenden Messgenauigkeiten Delta_ak, welche mit der als nicht-zuverlässig bewertete Diagnosemessgröße ermittelt wurden, interpoliert.
Auf ähnliche Art wird im Rahmen der Erfindung ermittelt, ob der aktueller Nullpunkt-Wert PIPO_ak als ausreichend zuverlässig bewertet wird, siehe 2d.
Nur falls in einem Schritt 401 der aktuelle Nullpunkt-Wert PIPO_ak als zuverlässig bewertet wird (Pfeil „y“), wird eine vierte Gutmeldung G4 erzeugt (Schritt 403). Dies bevorzugt vorangehend zu dem in 2b gezeigten Schritt 204 oder sogar vorangehend zu dem Schritt 202. Wird der aktuelle Nullpunkt-Wert PIPO_ak als nicht zuverlässig bewertet (Pfeil „n“), so bleibt der aktuelle Nullpunkt-Wert PIPO_ak bei der Bestimmung der aktuellen Messgenauigkeit Delta_ak unberücksichtigt.

Während der Bestimmung des aktuellen Nullpunkt-Werts PIPO_ak wird mittels geeigneter technischer Mittel die Homogenität des Fluids in dem Messrohr 1 überwacht, bspw. wie zuvor für die aktuelle Diagnosemessgröße HBSI_ak wieder unter Betrachtung von Fluktuationen der Resonanzfrequenz fres und einer stark erhöhten Schwingungsdämpfung. Beispiele für die Bewertung der Zuverlässigkeit des aktuellen Nullpunkt-Wert PIPO_ak und einem damit verknüpften PIPO-Reliability Status („Good“/„Bad“) sind in der nachstehenden Tabelle zusammengefasst:

PIPO_ak ok?	y	n
Relative Fluktuation der Resonanzfrequenz	<0,0000001	sonst
Fluktuation der Medien-/Gehäusetemperatur	<0,1°C/s	sonst
Medien-/Gehäusetemperatur	<210°C	sonst
Schwingungsdämpfung	<2000 A/m	sonst

Ungeachtet der Tatsache, dass die Erfindung hauptsächlich im Zusammenhang mit einem Coriolis-Messgerät als Durchfluss-Messgerät erläutert wurde, umfasst diese mutatis mutandis sämtliche weitere Durchfluss-Messgeräte, bei denen eine aus einem Diagnoseantwortsignal bestimmbare Diagnosemessgröße HBSI, die insb. proportional zu einem Kalibrierfaktor ist, vorliegt. Darunter fällt bspw. wie vorstehend erwähnt die Induktivität für den Fall der beanspruchten Ausgestaltung mit dem magentisch-induktiven Durchfluss-Messgerät, wobei die Erfindung selbstverständlich nicht auf die hier explizit beanspruchten Durchfluss-Messgeräte beschränkt ist.
Bezugszeichenliste

1: Messrohr
1a, 1b: Einlass, Auslass
2: Erreger
3: Sensoranordnung
4: Mess- und Betriebsschaltung
5: Menü
6: übergeordnete Einheit
7: Kommunikationsverbindung
8: Coriolis-Messgerät
9: Computerprogrammprodukt
10: Speichereinheit
11: Verifikationsprotokoll
12: Zeitstempel
13: mobiles Endgerät
HBSI_ak: aktuelle Diagnosemessgröße
HBSI_ref: Referenzwert für die Diagnosemessgröße
Delta_ak: aktuelle Messgenauigkeit
PIPO_ak: aktueller Nullpunkt-Wert
PIPO_ref: Referenzwert für den Nullpunkt-Wert
RB, RB2: (weiterer) Referenzbetrieb
Zi: Zustandsgröße
Z_ak: aktueller Wert für die Zustandsgröße
Z_ref, Z_ref2: (weiterer) Referenzwert für die Zustandsgröße
G1, G2, G3, G4: erste, zweite, dritte, vierte Gutmeldung
fres: Resonanzfrequenz
fan: Anregefrequenz
Phi_ak: aktueller Durchfluss
Phi_g: vorgegebener Grenzwert

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102015120087 A1 [0004]
DE 102014119427 A1 [0004]
DE 102011006971 A1 [0004]
DE 102011006919 A1 [0004]
DE 102016125537 A1 [0004]
US 2013/0319134 A1 [0004]
US 8281668 B2 [0004]
US 6415668 B1 [0004]
EP 1728051 B1 [0005]
EP 2932207 B1 [0006]
EP 2936080 B1 [0007]
DE 102010044179 A1 [0009, 0021]
WO 2018101920 A1 [0009]
WO 2012062551 A1 [0009]
DE 102019124709 [0009]
DE 102020111127 [0009, 0021]
DE 102019135278 [0010, 0023]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines in einer Prozessanlage eingebauten Durchfluss-Messgeräts (8), umfassend: mindestens ein Messrohr (1), zum Führen eines durch das Messrohr (1) strömenden Mediums; eine Wandlereinheit, welche dazu eingerichtet ist, mittels eines Anregesignals ein Diagnoseantwortsignal zu erzeugen und zu erfassen, eine Mess- und Betriebsschaltung (4), welche dazu eingerichtet ist, aus einem von der Wandlereinheit erzeugten und erfassten Messsignal zumindest einen eine Messgröße, nämlich einen Durchfluss, insbesondere einen Massedurchfluss, einen Volumenstrom, eine Strömungsgeschwindigkeit und/oder eine Dichte, repräsentierenden Messwert zu ermitteln, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Erzeugen und Erfassen eines Diagnoseantwortsignals; Bestimmen eines aktuellen Werts (HBSI_ak) für eine einen Kalibrierfaktor beeinflussende, insbesondere zu einem Kalibrierfaktor im Wesentlichen proportionale, Diagnosemessgröße aus dem Diagnoseantwortsignals; und Ermitteln einer aktuellen Messgenauigkeit (Delta_ak) für einen mit dem Durchfluss-Messgerät (8) bestimmbaren Messwert für die Messgröße, basierend zumindest auf einem Vergleich zwischen einem hinterlegten Referenzwert (HBSI_ref) für die Diagnosemessgröße und dem aktuellen Wert (HBSI_ak) für die Diagnosemessgröße.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Durchfluss-Messgerät um ein Coriolis-Messgerät handelt, dessen Wandlereinheit umfasst: mindestens einen mittels des Anregesignals anregbaren Erreger (2), welcher dazu eingerichtet ist, das mindestens eine Messrohr (1) zu Messrohrschwingungen anzuregen; und eine Sensoranordnung (3), welche dazu eingerichtet ist, die Messrohrschwingungen zu erfassen, wobei die Mess- und Betriebsschaltung (4) dazu eingerichtet ist, das Anregesignal zu regeln, die Messrohrschwingungen zu erfassen und daraus einen den Massedurchfluss und/oder die Dichte repräsentierenden Messwert zu ermitteln, und wobei das Einbringen des Anregesignals und das Erzeugen und Erfassen des Diagnoseantwortsignals umfasst: Anregen des Messrohrs (1) zu Messrohrschwingungen mit einer Anregefrequenz (fan) und Erfassen der Messrohrschwingungen, wobei es sich bei der Diagnosemessgröße um eine aus den erfassten Messrohrschwingungen bestimmbare aktuelle modale elastische Eigenschaft des Messrohrs handelt.
Verfahren nach Anspruch 2, umfassend den Schritt: Ermitteln eines aktuellen Werts einer Resonanzfrequenz (fres) für eine Schwingungsmode des Messrohrs (1), wobei sich die Anregefrequenz (fan) von dem aktuellen Wert der Resonanzfrequenz (fres) unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Durchfluss-Messgerät um ein magnetisch-induktives Durchfluss-Messgerät handelt, dessen Wandlereinheit umfasst: eine magnetfelderzeugende Vorrichtung zum Erzeugen eines das Messrohr durchsetzenden Magnetfeldes, wobei die magnetfelderzeugende Vorrichtung ein Spulensystem mit mindestens einer Spule aufweist; Messelektroden zum Erfassen einer strömungsgeschwindigkeitsabhängigen Messspannung als Messsignal, welche Messspannung in einem in dem Messrohr geführten Medium induziert wird, wobei das Einbringen des Anregesignals und das Erzeugen und Erfassen des Diagnoseantwortsignals umfasst: Erzeugen eines das Messrohr durchsetzenden Magnetfeldes; Erfassen einer Messpannung, wobei es sich bei der Diagnosemessgröße um eine anhand der Messspannung bestimmbare Induktivität der magnetfelderzeugenden Vorrichtung, insb. des Spulensystems, handelt.
Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei der hinterlegte Referenzwert für die Diagnosemessgröße (HBSI_ref) in einem Referenzbetrieb (RB) des in der Prozessanlage eingebauten Durchfluss-Messgeräts (8) ermittelt wird, umfassend die Schritte: Erfassen des Diagnoseantwortsignals in dem Referenzbetrieb (RB); Bestimmen des Referenzwerts (HBSI_ref) für die Diagnosemessgröße aus dem erfassten Diagnoseantwortsignals; und Hinterlegen des Referenzwerts (HBSI_ref) für die Diagnosemessgröße.
Verfahren nach Anspruch 5, umfassend die Schritte: Erfassen eines in dem Referenzbetrieb (RB) vorliegenden Referenzwerts (Z_ref) für zumindest eine von der Messgröße verschiedene Zustandsgröße (Zi), wobei die zumindest eine Zustandsgröße (Zi) ausgewählt ist aus der Gruppe der folgenden: Temperatur, Druck, Dichte, Viskosität, elektrische Leitfähigkeit des in dem Messrohr (1) geführten Mediums und eine in einem Gehäuse des Durchfluss-Messgeräts (8) vorliegende Gehäusetemperatur; und Hinterlegen des Referenzwerts (Z_ref) für die zumindest eine Zustandsgröße (Zi).
Verfahren nach Anspruch 6, umfassend die Schritte: Erfassen eines aktuellen Messwerts (Z_ak) für die zumindest eine Zustandsgröße (Zi), welcher aktuelle Messwert (Z_ak) während des Erfassens des Diagnoseantwortsignals zur Bestimmung der aktuellen Diagnosemessgröße (HBSI_ak) vorliegt; Erstellen einer ersten Gutmeldung (G1), falls sich der aktuelle Messwert (Z_ak) für die zumindest eine Zustandsgröße (Zi) von dem Referenzwert (Z_ref) für die zumindest eine Zustandsgröße (Zi) höchstens um eine vorgegebene Abweichung unterscheidet.
Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, umfassend die Schritte: Ermitteln eines aktuellen Nullpunkt-Wert (PIPO_ak) für den Durchfluss, indem für das in eine Prozessanlage eingebaute Durchfluss-Messgerät (8) bei einem Durchfluss von Null mit dem Durchfluss-Messgerät (8) ein Messwert für den Durchfluss ermittelt wird; Ermitteln einer aktuellen Messgenauigkeit (Delta_ak) für eine Messung der Messgröße, basierend auf einem Vergleich zwischen dem Referenzwert (HBSI_ref) für die Diagnosemessgröße und der aktuell ermittelten Diagnosemessgröße (HBSI_ak) und auf einem Vergleich zwischen einem hinterlegten Referenzwert (PIPO_ref) für den Nullpunkt-Wert und dem aktuell ermittelten Nullpunkt-Wert (PIPO_ak).
Verfahren nach Anspruch 8, umfassend die Schritte: Ermitteln des Referenzwerts (PIPO_ref) für den Nullpunkt-Wert, indem in einem weiteren Referenzbetrieb (RB2) bei einem Durchfluss von Null ein Messwert für den Durchfluss ermittelt wird, und Hinterlegen des Referenzwerts (PIPO_ref) für den Nullpunkt-Wert für den Durchfluss.
Verfahren nach Anspruch 9, umfassend die Schritte: Erfassen eines in dem weiteren Referenzbetrieb (RB2) vorliegenden weiteren Referenzwerts (Z_ref2) für zumindest eine von der Messgröße verschiedene Zustandsgröße (Zi), wobei die zumindest eine Zustandsgröße (Zi) ausgewählt ist aus der Gruppe der folgenden: Temperatur, Druck, Dichte, elektrische Leitfähigkeit und Viskosität des in dem Messrohr (1) geführten Mediums und eine in einem Gehäuse des Durchfluss-Messgeräts (8) vorliegende Gehäusetemperatur; und Hinterlegen des weiteren Referenzwerts (Z_ref2) für die zumindest eine Zustandsgröße (Zi).
Verfahren nach Anspruch 10, umfassend die Schritte: Erfassen eines aktuellen Messwerts (Z_ak) für die zumindest eine Zustandsgröße (Zi), welcher Messwert während des Ermittelns des aktuellen Nullpunkt-Werts (PIPO_ak) vorliegt; und Erstellen einer zweiten Gutmeldung (G2), falls sich der aktuelle Messwert (Z_ak) für die zumindest eine Zustandsgröße (Zi) von dem weiteren Referenzwert (Z_ref2) für die zumindest eine Zustandsgröße (Zi) höchstens um eine weitere vorgegebene Abweichung unterscheidet; und Berücksichtigen des aktuell ermittelten Nullpunkt-Werts (PIPO_ak) bei der Ermittlung der aktuellen Messgenauigkeit (Delta_ak) nur für den Fall, dass die zweite Gutmeldung (G2) vorliegt.
Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, umfassend die Schritte: Ermitteln eines aktuellen Messwerts für den Durchfluss (Phi_ak); Berücksichtigen des aktuell ermittelten Nullpunkt-Werts (PIPO_ak) bei der Ermittlung der aktuellen Messgenauigkeit (Delta_ak) nur für den Fall, dass der aktuelle ermittelte Messwert für den Durchfluss (Phi_ak) kleiner als ein vorgegebener Grenzwert (Phi_g) ist.
Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, umfassend die Schritte: Bewerten der Zuverlässigkeit der aktuellen Diagnosemessgröße (HBSI_ak) und/oder des aktuell ermittelten Nullpunkt-Werts (PIPO_ak); und Ausgabe einer weiteren Gutmeldung (G3, G4) für den Fall, dass die aktuell ermittelte Diagnosemessgröße (HBSI_ak) und/oder der aktuell ermittelte Nullpunkt-Wert (PIPO_ak) als zuverlässig bewertet wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, umfassend den Schritt: Ausgabe eines die Messgröße repräsentieren Messwerts, zusammen mit der ermittelten aktuellen Messgenauigkeit (Delta_ak) für die Messgröße.
Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, umfassend die Schritte: Wiederkehrendes Ermitteln einer aktuellen Messgenauigkeit (Delta_ak), jeweils zu verschiedenen Zeitpunkten.
Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, umfassend die Schritte: Hinterlegen der wiederkehrend erfassten aktuellen Messgenauigkeiten (Delta_ak) in einem Verifikationsprotokoll (11), insbesondere zusammen mit einem Zeitstempel (12), welcher Zeitstempel (12) einen zu der Bestimmung der aktuellen Messgenauigkeit (Delta_ak) gehörigen Zeitpunkt bezeichnet.
Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, umfassend die Schritte: Bestimmen oder zumindest Anpassen eines verbleibenden Zeitintervalls, nach welchem ein Kalibrieren, Verifizieren und/oder Justieren des Durchfluss-Messgeräts (8) empfohlen wird, basierend auf der aktuellen Messgenauigkeit (Delta_ak) und/oder auf den wiederkehrend ermittelten Messgenauigkeiten (Delta_ak).
Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Verfahren zumindest teilweise in der Mess- und Betriebsschaltung (4) des Durchfluss-Messgeräts (8) und/oder in einer übergeordneten Einheit (6), an welche übergeordnete Einheit (6) das Durchfluss-Messgerät (8) mittels einer Kommunikationsverbindung (7) angeschlossen ist, ausgeführt wird.
Messsystem, aufweisend: ein in einer Prozessanlage eingebautes Durchfluss-Messgeräts (8), das Durchfluss-Messgerät (8), umfassend: mindestens ein Messrohr (1), zum Führen eines durch das Messrohr (1) strömenden Mediums; eine Wandlereinheit, welche dazu eingerichtet ist, mittels eines Anregesignals ein Diagnoseantwortsignal zu erzeugen und zu erfassen, eine Mess- und Betriebsschaltung (4), welche dazu eingerichtet ist, aus einem von der Wandlereinheit erzeugten und erfassten Messsignal zumindest einen eine Messgröße, nämlich einen Durchfluss, insbesondere einen Massedurchfluss, einen Volumenstrom, eine Strömungsgeschwindigkeit und/oder eine Dichte, repräsentierenden Messwert zu ermitteln, wobei das Messsystem dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 18 durchzuführen.
Messsystem nach Anspruch 19, umfassend eine übergeordnete Einheit (6), an welche übergeordnete Einheit (6) das Durchfluss-Messgerät (8) mittels einer Kommunikationsverbindung (7) angeschlossen ist.