DE102022134029A1 - Test-Modul für Single-Use-CDM (Disposable) - Google Patents

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Abstract

Das erfindungsgemäße Prüf-Modul für ein Basis-Modul (M1) eines vibronischen Messsystems, insb. eines modularen Coriolis-Massestrom-Messgeräts, und/oder eine an das Basis-Modul (M1) elektrisch angeschlossene Messsystem-Elektronik (ME) des vibronischen Messsystems, welches Prüf-Modul umfasst:- ein, insb. bei einer Anregung mit einer Anregungsfrequenz zwischen 100 und 950 Hz, bevorzugt mit einer Anregungsfrequenz von 300 Hz, schwingfähiges Trägerelement (41), insb. aus Metall und/oder Kunststoff;- sowie wenigstens ein mit dem Trägerelement (41) mechanisch verbundenes, insb. elektrisches und/oder magnetisches und/oder elektronisches, erstes Prüfelement (42), insb. ein Permanentmagnet, zum Erzeugen eines Magnetfelds; wobei das Prüf-Modul eingerichtet ist, in das Basis-Modul eingesetzt und damit wieder lösbar mechanisch verbunden zu werden, insb. derart, dass das Prüf-Modul (PM) im Basis-Modul (M1) arretiert ist bzw. nicht beweglich ist und/oder dass das erste Prüfelement (42) innerhalb des Basis-Moduls (M1) an einer ersten vorgegebenen Prüfposition (P1) gehalten ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Prüf-Modul für ein Basis-Modul eines (modularen) vibronischen Messsystems und/oder für eine an das Basis-Modul elektrisch angeschlossene Messsystem-Elektronik des vibronischen Messsystems und eine Prüfanordnung. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Inbetriebnehmen und/oder (Über-)Prüfen eines (modularen) vibronischen Messsystems mittels eines solchen Prüf-Moduls, bzw. einer solchen Prüfanordnung.
  • Aus der WO 2019/017891 A oder der WO 2021121867 A wie auch den (nicht vorveröffentlichten) deutschen Patentanmeldungen DE 102021105397.8 , DE 102020133614.4 , DE 102020132685.8 , DE 102020133851.1 , DE 102020133566.0 , DE 102020132986.5 , DE 102020132686.6 , DE 102020132685.8 , DE 102020131452.3 , DE 102020132223.2 , DE 102020127356.8 , DE 102020114519.5 bzw. DE 102020112154.7 sind jeweils modulare, nämlich mittels eines Basis-Modul, eines mechanisch mit dem Basis-Modul verbundenen Vibronik-Moduls sowie einer an das Basis-Modul elektrisch angeschlossenen Messsystem-Elektronik gebildete und dem Erfassen wenigstens einer Messgröße eines in einer (Messstoff-)Leitung strömenden fluiden Messstoffs, nämlich dem Ermitteln von Messwerte für eine oder mehrere Messgrößen, beispielsweise einen Massestrom, einen Volumenstrom, eine Dichte und/oder eine Viskosität, des Messstoffs dienliche vibronische Messsysteme bekannt.
  • Das Basis-Modul eines solchen (modularen) vibronischen Messsystems weist ein (Schutz-)Gehäuse mit wenigstens einer von einer Gehäusewand zumindest teilweise umhüllten Kammer sowie eine oder mehrere, beispielsweise zylindrische und/oder als Luftspule ausgebildete, elektrische Spulen, die (voneinander beabstandet) innerhalb der Kammer des (Schutz-)Gehäuses platziert und mit der Gehäusewand zumindest mittelbar mechanisch verbunden sind, auf. Jede der Spulen ist zudem elektrisch an die Messsystem-Elektronik angeschlossen. Die Messsystem-Elektronik kann zumindest teilweise innerhalb des (Schutz-)Gehäuses und/oder zumindest teilweise außerhalb des (Schutz-)Gehäuses, beispielsweise nämlich in einem separaten Elektronik-Gehäuse untergebracht sein. Das Basis-Modul ist im Besonderen auch eingerichtet, das Vibronik-Modul des Messsystems aufzunehmen und damit (unter Bildung eines Messwandlers vom Vibrationstyp) mechanisch fest, gleichwohl wieder lösbar verbunden zu werden, insb. nämlich unter Bildung eines Messaufnehmers vom Vibrationstyp bzw. des vibronischen Messsystems selbst; dies insb. auch in der Weise, dass das Vibronik-Modul im des Basis-Moduls arretiert ist bzw. nicht beweglich ist. Das Vibronik-Modul des jeweiligen Messsystems wiederum ist zudem austauschbar ausgebildet, derart, dass es, insb. auch vor Ort, von außerhalb des (Schutz-)Gehäuses des Basis-Moduls bzw. durch eine in dessen Gehäusewand vorgesehene (Einschub-)Öffnung des Gehäuses in die Kammer eingebracht werden kann und dass es zerstörungsfrei, ggf. auch werkzeuglos aus dem Basis-Modul wieder ausgebaut werden kann, insb. nämlich von außerhalb des Gehäuses und/oder durch die (Einschub-)Öffnung des Gehäuses herausnehmbar ist bzw. ohne dass dafür das Basis-Modul selbst hantiert bzw. aus der (Prozess-)Anlage ausgebaut werden müsste. Dadurch wird es u.a. auch ermöglicht, ein Vibronik-Modul nachträglich vor Ort, nämlich in ein bereits installiertes Basis-Modul einzusetzen bzw. ein defektes oder verschlissenes Vibronik-Modul vor Ort gegen ein intaktes neues, ggf. auch nur einmalig bzw. nur für einen vorgegebenen Zeitraum zu gebrauchendes („disposable“), Vibronik-Modul vor Ort auszutauschen.
  • Das Vibronik-Modul weist weiters jeweils einen oder mehrere, beispielsweise zylindrischen, Permanentmagneten auf und ist zudem dafür eingerichtet, so in das Basis-Modul eingebaut zu werden, dass jeder der Permanentmagnete innerhalb der vorbezeichneten Kammer platziert, gleichwohl jeweils von der Gehäusewand beabstandet ist, dies im Besonderen in der Weise, dass jeder der Permanentmagnete in einer bezüglich einer Ausrichtung und/oder eines kleinsten Abstandes zu einer der elektrischen Spulen des Basis-Moduls jeweils vorgegebenen statischen Einbauposition gehalten ist und dass eine jeweilige gedachte Längsachse jedes der Permanentmagnete und eine gedachte Längsachse zumindest einer der elektrischen Spulen miteinander fluchten bzw. in Verlängerung zueinander parallel verlaufen.
  • Bei den in Rede stehenden Messsystemen weist jedes Vibronik-Modul ferner wenigstens ein, beispielsweise zumindest abschnittsweise gerades und/oder zumindest abschnittsweise gebogenes, (Mess-)Rohr mit einer eine äußere Mantelfläche des Rohrs bildenden Rohrwandung, insb. aus einem Metall oder einem Kunststoff, und mit einem von nämlicher Rohrwandung umhüllten Lumen, insb. nämlich zwei im Wesentlichen baugleiche parallele (Mess-)Rohre, auf und ist jeder der vorbezeichneten Permanentmagnete außen an der Rohrwandung, insb. nämlich an einem sich zwischen einem ersten Segment-Ende und einem davon entfernten zweiten Segment-Ende erstreckenden Mittel-Segment der Rohrwandung, fixiert, insb. nämlich stoffschlüssig mit der Rohrwandung verbunden. Zudem ist das Vibronik-Modul bzw. dessen wenigstens eines (Mess-)Rohr so ausgestaltet, ggf. auch werkzeuglos so in das Gehäuse eingebaut zu werden, dass das Rohr zumindest teilweise, insb. vollständig, innerhalb der Kammer platziert, gleichwohl von der Gehäusewand beabstandet ist und dass jeder der Permanentmagnete in der jeweiligen Einbauposition zusammen mit der jeweiligen elektrischen Spule eine, insb. als elektrodynamischer Schwingungserreger dienliche, Schwingspule und/oder eine, insb. als elektrodynamischer Schwingungssensor dienliche, Tauchspule bilden. Im Falle eines zumindest abschnittsweise gebogenen (Mess-)Rohrs kann das vorbezeichnete Mittel-Segment beispielsweise im Wesentlichen U-förmig oder V-förmig ausgebildet sein.
  • In einem solchen vibronischen Messsystem ist jedes der vorbezeichneten (Mess-)Rohre zudem jeweils eingerichtet, im Betrieb innerhalb des Lumens einen, insb. mit einer vorgebbaren und/oder vom ersten Segment-Ende zum zweiten Segment-Ende weisenden Strömungsrichtung, strömenden fluiden Messstoff zu führen und währenddessen vibrieren gelassen zu werden, um mit einer oder mehreren Messgrößen des Messstoffs korrelierte Messeffekte zu generieren, insb. derart, dass das Mittel-Segment Schwingungsbewegungen um eine statische Ruhelage ausführt und/oder dass das (Mess-)Rohr mittels wenigstens einer der vorbezeichneten, (bestromten) Schwingspulen angetrieben wird und/oder dass mittels der vorbezeichneten Tauchspulen jeweils eine Schwingungsbewegungen des wenigstens einen Rohrs repräsentierende, mithin als Schwingungssignal dienliche (Wechsel-)Spannung generiert wird. Die Messsystem-Elektronik eines solchen Messsystems wiederum ist dementsprechend dafür eingerichtet, mittels eines elektrischen Treibersignals, insb. mit einem eingeprägten Wechselstrom und/oder einer im Wesentlichen einer Resonanzfrequenz des wenigstens Rohrs entsprechenden eingeprägten (Wechselstrom-)Frequenz, elektrische Leistung in die die vorbezeichnete Schwingspule bildenden wenigstens eine elektrische Spule einzuspeisen und/oder anhand der von der die vorbezeichnete Tauchspule bildenden wenigstens einen elektrischen Spule generierten (Wechsel-)Spannung Messwerte für die eine oder mehrere zu erfassenden Messgrößen des durch das (Mess-)Rohr bzw. die Rohre strömenden Messstoffs zu ermitteln, im Falle eines als Coriolis-Massedurchfluss-Messgerät bzw. als Coriolis-Massedurchfluss-/Dichte-Messgerät ausgebildeten Messsystems beispielsweise nämlich anhand einer durch Corioliskräfte im durch das schwingende Rohr strömenden Messstoff bewirkten (Mess-)Phasendifferenz zwischen zwei der vorbezeichneten Schwingungssignalen sowie einer in der Messsystem-Elektronik eingerichteten Phasendifferenz-zu-Messwert-Kennlinienfunktion den Massenstrom repräsentierende (Massenstrom-)Messwerte zu generieren. Bei der Phasendifferenz-zu-Massenstrom-Messwert-Kennlinienfunktion kann sich beispielsweise um eine (lineare) Parameterfunktion mit einem (Skalen-)Nullpunkt, der einer bei ruhendem Messstoff bzw. einem Massestrom von Null Messbaren (Mess-)Phasendifferenz der beiden Schwingungssignale entspricht, und mit einer Steigung, die einer (Mess-)Empfindlichkeit des Messsystems bzw. einer auf eine Änderung des Massenstroms bezogene Änderung der (Mess-)Phasendifferenz entspricht, handeln. Da eine oder mehrere Resonanzfrequenzen des wenigstens einen Rohrs insbesondere auch von der momentanen Dichte des jeweiligen Messstoffs abhängig sind, kann mittels eines solchen Messsystems neben dem Massestrom zusätzlich auch die Dichte vom jeweils hindurch strömenden Messstoff anhand der (Wechselstrom-)Frequenz des Treibersignals und/oder anhand einer (Signal-)Frequenz wenigstens eines der Schwingungssignale direkt gemessen werden. Dementsprechend ist die Messsystem-Elektronik von Messsystemen der in Rede stehenden Art typischerweise ferner auch eingerichtet, anhand der vorbezeichneten (Wechselstrom-)Frequenz des Treibersignals und/oder anhand einer dementsprechenden Signalfrequenz wenigstens eines der Schwingungssignale die Dichte repräsentierende (Dichte-)Messwerte zu generieren, beispielsweise unter Verwendung einer in der Messsystem-Elektronik entsprechend eingerichteten Nutzfrequenz-zu-Messwert-Kennlinienfunktion. Darüber hinaus ist es auch möglich, mittels vibronischer Messsysteme der in Rede stehenden Art die Viskosität des hindurchströmenden Messstoffs direkt zu messen, beispielsweise basierend auf einer für die Aufrechterhaltung der Nutzschwingungen erforderlichen Erregerenergie bzw. Erregerleistung und/oder basierend auf einer aus einer Dissipation von Schwingungsenergie resultierenden Dämpfung der angeregten (Resonanz-)Schwingungen bzw. unter Verwendung einer in der Messsystem-Elektronik entsprechend eingerichteten Dämpfung-zu-Messwert-Kennlinienfunktion. Darüber hinaus können aus den vorgenannten Strömungs- und/oder Stoffparametern weitere abgeleitete Messgrößen, wie etwa die Reynoldszahl mittels solcher vibronischer Messsysteme ohne weiteres zu ermittelt werden.
  • Zur Vereinfachung der Inbetriebnahme eines so gebildeten Messsystems kann das Vibronik-Modul ferner wenigstens ein das Vibronik-Modul betreffende bzw. identifizierende Informationen tragendes Identifizierelement, beispielsweise ein am wenigstens einen Rohr angebrachtes Barcode-, QR-Code- bzw. Funk-Etikett (RFID-TAG), aufweisen und/oder kann das Basis-Modul wenigstens ein innerhalb des (Schutz-)Gehäuses positioniertes und an die Messsystem-Elektronik angeschlossenes Licht emittierendes Halbleiterelement, beispielsweise eine Leuchtdiode (LED), und/oder einen oder mehrere, jeweils innerhalb des (Schutz-)Gehäuses positionierte und an die Messsystem-Elektronik angeschlossene Funk-Sender/Empfänger (RF-Transceiver) und/oder Fotosensoren, beispielsweise nämlich einen oder mehrere CCD-Fotosensoren und/oder einen oder mehrere CMOS-Fotosensoren, aufweisen.
  • Vibronische Messsysteme der in Rede stehenden Art sind regelmäßig auch auf deren Funktionstüchtigkeit bzw. allfällige Abweichungen von einem jeweiligen vorab ermittelten, beispielsweise nämlich im vom Hersteller bzw. im Herstellerwerk festgelegten und/oder bei einer bei einer Kalibrierung bzw. Inbetriebnahme des jeweiligen Messsystems vor Ort festgestellten Referenzzustand hin zu überprüfen, beispielsweise um mit erhöhten Abweichungen vom Referenzzustand einhergehende Reduzierungen der Funktionstüchtigkeit bzw. einer Messgenauigkeit des Messsystems, mit der dieses die zu erfassenden Messgröße, nicht zuletzt auch den Massenstrom und die Dichte, in die entsprechenden Messwerte schlussendlich abbildet, möglichst frühzeitig detektieren können. Derartige Reduzierungen der Funktionstüchtigkeit bzw. Messgenauigkeit eines solchen Messsystems können beispielsweise in Form von zumeist irreversiblen Veränderungen einer elektrische Impedanz der vorbezeichneten Schwing- und/oder Tauchspulen und/oder einer dauerhaft verminderten Stabilität der mechanischen Verbindung zwischen Basis- und Vibronik-Modul bzw. einer Präzision der Positionierung des Vibronik-Moduls im Basis-Modul auftreten bzw. können beispielsweise durch thermische und/oder mechanische Überbelastungen, etwa infolge von sehr hohen oder sehr niedrigen Temperaturen (d.h. insbesondere auch außerhalb der Spezifikation liegende Temperaturen) innerhalb des Basis-Moduls, durch Alterung, durch innerhalb des Basis-Modul auftretende erhöhte bzw. kondensierende Feuchtigkeit und/oder durch häufiges Auswechseln von Vibronik-Modulen bedingten Verschleiß von Komponenten des Basis-Moduls verursacht sein. Als weitere, die Funktionstüchtigkeit des Messsystems zumindest indirekt und/oder zumindest vorübergehend beeinträchtigende Einflussfaktoren sind Darüber hinaus auch sich innerhalb des Basis-Moduls ausbreitende multi- und/oder hoch-frequente elektromagnetische (Fremd-)Strahlungen bzw. -felder (EMV) oder sich innerhalb des Basis-Moduls, beispielsweise in Form von Körperschall, ausbreitende (Fremd-)Schallwellen zu nennen.
  • Infolgedessen ist regelmäßig davon auszugehen, dass auch eine oder mehrere von dem Messsystem jeweils immanenten Systemfunktionen (Übertragungsfunktionen), von denen jede jeweils eine funktionelle Abhängigkeit der vorbezeichneten Schwingungssignale vom jeweiligen Treibersignal bzw. eine oder mehrere funktionelle Abhängigkeiten der Schwingungssignale von dem Treibersignal und den jeweiligen Strömungs- und/oder Stoffparametern des Messstoffs, charakterisiert, im Vergleich zu einer dem jeweiligen ursprünglichen Messwandler immanenten (Referenz-)Systemfunktion verändert ist. Als Beispiel für derartige Systemfunktionen des Messsystems ist u.a. eine Massenstrom-zu-Phasendifferenz-Systemfunktion, gemäß der die vorbezeichnete (Mess-)Phasendifferenz der Schwingungssignale vom Massenstrom abhängig ist, oder eine Dichte-zu-Resonanzfrequenz-Systemfunktion des Messwandlers, gemäß der eine oder mehrere Resonanzfrequenzen des wenigstens einen Rohrs von der Dichte des Messstoffs abhängig sind, zu nennen. Gleichermaßen betroffen von solchen (Über-)Belastungen des Messwandlers sind dementsprechend auch die vorbezeichneten Systemfunktionen involvierende Messfunktionen des Messsystems, gemäß der das Messsystem insgesamt die jeweils zu erfassenden Messgröße in die jeweiligen Messwerte konvertiert, beispielsweise eine aus der vorbezeichneten Massenstrom-zu-Phasendifferenz-Systemfunktion und einer Phasendifferenz-zu-Massenstrom-Messwert-Kennlinienfunktion, nämlich einer in der Messsystem-Elektronik implementierten Kennlinienfunktion, gemäß der damit eine ermittelte Phasendifferenz in Massenstrom-Messwerte umgerechnet werden, zusammengesetzte Massenstrom-zu-Messwert-Messfunktion des Messsystems, gemäß der damit ermittelte Massenstrom-Messwerte vom Massenstrom abhängig sind. Bei der Phasendifferenz-zu-Massenstrom-Messwert-Kennlinienfunktion kann sich beispielsweise um eine (lineare) Parameterfunktion mit einem einer bei ruhendem Messstoff gemessenen (Mess-)Phasendifferenz entsprechenden (Skalen-)Nullpunkt und einer (Mess-)Empfindlichkeit, die einer auf eine Änderung des Massenstroms bezogene Änderung der (Mess-)Phasendifferenz entspricht (Steigung der Kennlinienfunktion), handeln. Als weitere Beispiele für solche, potentiell ebenfalls von Störungen betroffenen Systemfunktionen bzw. damit gebildete Messfunktionen können u.a. auch eine Dichte-zu-Resonanzfrequenz- Systemfunktion des Messwandlers bzw. eine diese sowie eine Resonanzfrequenz-zu-Dichte-Messwert-Kennlinienfunktion der Messsystem-Elektronik involvierende Dichte-zu-Messwert-(Mess-)Funktion des Messsystems und/oder eine Viskosität-zu-Dämpfung-Systemfunktion des Messwandlers bzw. eine dies sowie eine Dämpfung-zu Viskosität-Messwert-Kennlinienfunktion der Messsystem-Elektronik involvierende Viskosität-zu-Messwert-(Mess-) Funktion des Messsystems genannt werden. Die Änderung der jeweiligen Systemfunktion kann sich dementsprechend beispielsweise als eine Drift eines oder mehrerer der jeweiligen Kennlinienparameter eine oder mehrerer der vorbezeichneten Kennlinienfunktionen, im Falle einer linearen Parameterfunktion beispielsweise von deren Nullpunkt und/oder deren Steigung, auswirken. Die vorbezeichneten, ggf. auch irreversiblen Änderungen einer oder mehrerer der System- bzw. Messfunktionen des Messsystems können gelegentlich auch dazu führen, dass das Messsystem insgesamt soweit fehlerhaft arbeitet, dass eine für solche typischerweise Messsysteme angestrebte hohe Messgenauigkeit nicht mehr gewährleistet ist, mithin eine Funktionstüchtigkeit des Messsystems in erheblichem Maße beeinträchtigt, ggf. sogar ausgesetzt ist bzw. eine dementsprechend kritische Störung des betroffenen Messsystems vorliegt.
  • Dem Rechnung tragend werden Messsysteme der in Rede stehenden Art typischerweise entsprechenden (Nach-)Prüfungen unterzogen, beispielsweise regelmäßig wiederkehrend im Zuge einer turnusmäßigen vorausschauenden Instandhaltung; dies insb. auch derart, dass vor Ort die Funktionsfähigkeit des Vibronik-Moduls bzw. des gesamten Messsystems im Zuge einer zeitgesteuert durchgeführten und/oder durch an die Messsystem-Elektronik übermittelte dementsprechend Steuerkommandos ausgelösten (Selbst-)Diagnose mittels des Messsystems überprüft wird, etwa um bei Bedarf, nicht zuletzt nämlich bei Detektion des Vorliegens einer Störung des Messsystems möglichst rasch entsprechende Reparatur- bzw. Ersatzmaßnahmen einleiten zu können. Bei einem vibronischen Messsystem der in Rede stehenden Art umfasst eine solche (Reparatur- bzw. Ersatz-)Maßnahme regelmäßig einen auch vor Ort einfach und schnell durchzuführenden Austausch des defekten Vibronik-Moduls gegen ein neues Vibronik-Modul. Ein Nachteil bei einem derartigen Prüfverfahren ist u.a. allerdings darin zu sehen, dass damit lediglich die Funktionsfähigkeit des Messsystems insgesamt verifizierbar ist bzw. dass umgekehrt eine allfällig detektierte Störung nicht ohne weiteres innerhalb des Messsystems exakt lokalisiert, nämlich dem Basis-Modul, dem Vibronik-Modul oder der Messsystem-Elektronik entsprechend zugeordnet werden kann. Im Besonderen ist es mit einer derartigen (Selbst-)Diagnose nicht ohne weiteres möglich, auch lediglich die Messgenauigkeit beeinträchtigende Störungen des Basis-Moduls bzw. der daran elektrisch angeschlossenen Messsystem-Elektronik entsprechend zu identifizieren, derart, dass im Zuge einer solchen Überprüfung eines Messsystems der in Rede stehenden Art auch ein Bedarf eines Austausches des Basis-Moduls und/oder der Messsystem-Elektronik ermittelt werden kann.
  • Ausgehend vom vorbezeichneten Stand der Technik besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, die Überprüfung von modularen vibronischen Messsystemen dahingehend zu verbessern, dass damit allfällige Störungen bzw. Defekte des Basis-Moduls und/oder der Messsystem-Elektronik, nicht zuletzt auch von die Messgenauigkeit des Messsystems insgesamt herabsetzenden Verschleiß- bzw. Alterungserscheinungen des Basis-Moduls bzw. der Messsystem-Elektronik, möglichst frühzeitig und zuverlässig detektiert, ggf. auch vermeldet werden können.
  • Die Aufgabe wird mittels des Prüf-Moduls nach Anspruch 1, die Prüfanordnung nach Anspruch 17 und das Verfahren nach Anspruch 30.
  • Das erfindungsgemäße Prüf-Modul für ein Basis-Modul eines vibronischen Messsystems, insb. eines modularen Coriolis-Massestrom-Messgeräts, und/oder eine an das Basis-Modul elektrisch angeschlossene Messsystem-Elektronik des vibronischen Messsystems, welches Prüf-Modul umfasst:
    • - ein, insb. bei einer Anregung mit einer Anregungsfrequenz zwischen 100 und 950 Hz, bevorzugt mit einer Anregungsfrequenz von 300 Hz, schwingfähiges Trägerelement mechanisch verbundenes, insb. elektrisches und/oder magnetisches und/oder elektronisches, erstes Prüfelement im Basis-Modul arretiert ist bzw. nicht beweglich ist und/oder dass das erste Prüfelement innerhalb des Basis-Moduls an einer ersten vorgegebenen Prüfposition gehalten ist.
  • Nach einer Ausgestaltung des Prüf-Moduls der Erfindung ist das Prüf-Modul ferner eingerichtet, derart in das Basis-Modul eingesetzt und damit wieder lösbar mechanisch verbunden zu werden, dass das erste Prüfelement an einer, insb. bezüglich einer Ausrichtung und/oder eines kleinsten Abstandes einer elektrischen Spule des Basis-Moduls vorgegebenen, ersten Prüfposition gehalten ist, beispielsweise auch derart, dass eine gedachte Längsachse des ersten Prüfelements und eine gedachte Längsachse einer elektrischen Spule des Basis-Moduls miteinander fluchten bzw. in Verlängerung zueinander parallel verlaufen.
  • Nach einer Ausgestaltung des Prüf-Moduls der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass das erste Prüfelement eine, insb. zylindrische und/oder als Luftspule ausgebildete, elektrische Spule aufweist.
  • Nach einer Ausgestaltung des Prüf-Moduls der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass das erste Prüfelement einen Permanentmagneten aufweist.
  • Nach einer Ausgestaltung des Prüf-Moduls der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass das Trägerelement zumindest teilweise aus einem, beispielsweise auch chemisch beständigen und/oder hochfesten, Kunststoff, wie z.B. einem Polycarbonat oder einem Polyetheretherketone mechanisch verbundenen, insb. vom ersten Prüfelement beabstandeten, Umweltsensor zum Erfassen wenigstens einer physikalischen Umwelt-Messgröße innerhalb des Basis-Moduls, insb. von sich innerhalb des Basis-Moduls ausbreitender multi- und/oder hoch-frequenter elektromagnetischer Umwelt-Messgröße in ein Umwelt-Messsignal.
  • Nach einer Weiterbildung des Prüf-Moduls der Erfindung umfasst dieses weiters: wenigstens einen mit dem Trägerelement mechanisch verbundenen, beispielsweise vom ersten Prüfelement beabstandeten, Umweltsensor zum Erfassen wenigstens einer physikalischen Umwelt-Messgröße innerhalb des Basis-Moduls, beispielsweise von sich innerhalb des Basis-Moduls ausbreitender multi- und/oder hoch-frequenter elektromagnetischer Umwelt-Messgröße in ein Umwelt-Messsignal.
  • Nach einer Weiterbildung des Prüf-Moduls der Erfindung umfasst dieses weiters: wenigstens ein mit dem Trägerelement mechanisch verbundenes, beispielsweise nämlich das Prüf-Modul betreffende bzw. identifizierende Informationen tragendes, Identifizierelement, beispielsweise ein Barcode-Etikett, ein QR-Code-Etikett oder ein Funk-Etikett eingesetzt und damit wieder lösbar mechanisch verbunden zu werden, dass das erste Prüfelement an einer, insb. bezüglich einer Ausrichtung und/oder eines kleinsten Abstandes einer elektrischen Spule des Basis-Moduls vorgegebenen, ersten Prüfposition gehalten ist, insb. derart, dass eine gedachte Längsachse des ersten Prüfelements und eine gedachte Längsachse einer elektrischen Spule des Basis-Moduls miteinander fluchten bzw. in Verlängerung zueinander parallel verlaufen, wobei das Basis-Modul dazu eingerichtet ist ein Vibronik-Modul aufzunehmen.
  • Nach einer Weiterbildung des Prüf-Moduls der Erfindung umfasst dieses weiters: wenigstens einen mit dem Trägerelement mechanisch verbundenen, insb. vom ersten Prüfelement beabstandeten, Umweltsensor zum Erfassen wenigstens einer physikalischen Umwelt-Messgröße innerhalb des Basis-Moduls, insb. von sich innerhalb des Basis-Moduls ausbreitender multi- und/oder hoch-frequenter elektromagnetischer Umwelt-Messgröße in ein Umwelt-Messsignal.
  • Nach einer Ausgestaltung des Prüf-Moduls der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass das Basis-Modul aufweist:
    • - ein mit wenigstens einer von einer Gehäusewand zumindest teilweise umhüllten Kammer des platzierte, insb. zylindrische und/oder elektrisch an die Messsystem-Elektronik angeschlossene, erste elektrische Spule zumindest mittelbar mechanisch verbunden ist.
  • Nach einer Ausgestaltung des Prüf-Moduls der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass das Prüf-Modul eingerichtet ist, derart in das Basis-Modul eingesetzt und damit wieder lösbar mechanisch verbunden zu werden, dass das Trägerelement und das erste Prüfelement innerhalb der Kammer platziert sind, insb. derart, dass das erste Prüfelement an einer bezüglich einer Ausrichtung und/oder eines kleinsten Abstandes zur ersten elektrische Spule vorgegebenen ersten Prüfposition gehalten ist, und/oder dass eine gedachte Längsachse des ersten Prüfelements und eine gedachte Längsachse der ersten elektrischen Spule miteinander fluchten bzw. in Verlängerung zueinander parallel verlaufen.
  • Nach einer Weiterbildung des Prüf-Moduls der Erfindung umfasst dieses weiters: wenigstens ein mit dem Trägerelement mechanisch verbundenes, insb. zum ersten Prüfelement baugleiches und/oder zum ersten Prüfelement funktionsgleiches und/oder vom ersten Prüfelement beabstandetes, zweites Prüfelement zum Erzeugen eines Magnetfelds.
  • Nach einer Weiterbildung des Prüf-Moduls der Erfindung umfasst dieses weiters: wenigstens ein mit dem Trägerelement mechanisch verbundenes, insb. zum ersten und/oder zweiten Prüfelement baugleiches und/oder zum ersten und/oder zweiten Prüfelement funktionsgleiches und/oder von den ersten und zweiten Prüfelementen beabstandetes, drittes Prüfelement zum Erzeugen eines Magnetfelds.
  • Nach einer Ausgestaltung des Prüf-Moduls der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass das Prüf-Modul eingerichtet ist, derart in das erste Basis-Modul eingesetzt und damit wieder lösbar mechanisch verbunden zu werden, dass das zweite Prüfelement innerhalb der Kammer platziert ist, insb. derart, dass das zweite Prüfelement an einer bezüglich einer Ausrichtung und/oder eines kleinsten Abstandes zur zweiten elektrische Spule vorgegebenen und/oder von der ersten Prüfposition beabstandeten zweiten Prüfposition gehalten ist, und/oder dass eine gedachte Längsachse des zweiten Prüfelements und eine gedachte Längsachse der zweiten elektrischen Spule miteinander fluchten bzw. in Verlängerung zueinander parallel verlaufen.
  • Nach einer Ausgestaltung des Prüf-Moduls der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass das Trägerelement derart ausgebildet ist, dass das Trägerelement bei einer Anregung zum Schwingen mit der Anregungsfrequenz auf Grund einer Biegesteifigkeit des Trägerelements ausschließlich symmetrisch zu einer Symmetrieebene des Trägerelements schwingt.
  • Nach einer Ausgestaltung des Prüf-Moduls der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass das Trägerelement mindestens eine massive, insb. nicht mediumsführende, Stange umfasst, auf welcher das erste Prüfelement angeordnet ist.
  • Nach einer Ausgestaltung des Prüf-Moduls der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass das Trägerelement mindestens eine, insb. planaren, Platte und bevorzugt mindestens zwei zumindest abschnittsweise parallel zueinander verlaufende Platten umfasst, wobei das erste Prüfelement auf der mindestens einen Platte angeordnet ist.
  • Nach einer Ausgestaltung des Prüf-Moduls der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass das Prüf-Modul derartig ausgebildet ist, dass bei einer Anregung zum Schwingen mit der Anregungsfrequenz das Trägerelement ausschließlich asymmetrisch zu einer Symmetrieebene des Trägerelements schwingt.
  • Nach einer Ausgestaltung des Prüf-Moduls der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass das Trägerelement eine asymmetrische Gewichtsverteilung aufweist.
  • Nach einer Ausgestaltung des Prüf-Moduls der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass das zweite Prüfelement und das dritte Prüfelement asymmetrisch zueinander relativ zu einer Symmetrieebene des Trägerelements angeordnet sind.
  • Nach einer Ausgestaltung des Prüf-Moduls der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass sich eine magnetische Flussdichte des zweiten Prüfelements von der magnetischen Flussdichte des dritte Prüfelements um mindestens 5%, insbesondere mindestens 15% und bevorzugt mindestens 50% unterscheidet.
  • Die erfindungsgemäße Prüfanordnung, umfasst:
    • - ein erfindungsgemäßes Prüfmodul;
    • - ein Basis-Modul eines vibronisches Messsystems, insb. eines modularen Coriolis-Massestrom-Messgeräts, zur Aufnahme eines Vibronik-Moduls;
    • - sowie eine Messsystem-Elektronik des vibronisches Messsystems;
    • - wobei das Basis-Modul aufweist:
      • -- ein mit wenigstens einer von einer Gehäusewand zumindest teilweise umhüllten Kammer
      • - wenigstens eine innerhalb der Kammer des zumindest mittelbar mechanisch verbunden ist;
    wobei das Prüf-Modul in das Basis-Modul eingesetzt ist und damit mechanisch fest, gleichwohl wieder lösbar verbunden ist, derart, dass das Trägerelement und das erste Prüfelement innerhalb der Kammer platziert sind, insb. derart, dass das Prüf-Modul im Basis-Modul arretiert ist bzw. nicht beweglich ist und/oder dass das erste Prüfelement an einer bezüglich einer Ausrichtung und/oder eines kleinsten Abstandes zur ersten elektrische Spule vorgegebenen ersten Prüfposition gehalten ist.
  • Eine Ausgestaltung der Prüfanordnung sieht vor, dass die Messsystem-Elektronik eingerichtet ist, mittels eines elektrischen einzuspeisen.
  • Eine Ausgestaltung der Prüfanordnung sieht vor, dass die Messsystem-Elektronik eingerichtet ist, das elektrische Treibersignal mit einer einer mechanischen Resonanzfrequenz des Vibronik-Moduls entsprechenden Signalfrequenz breitzustellen.
  • Eine Ausgestaltung der Prüfanordnung sieht vor, dass das Basis-Modul wenigstens eine innerhalb der Kammer des platzierte, insb. zylindrische und/oder als Luftspule ausgebildete und/oder zur ersten elektrische Spule baugleiche, zweite elektrische Spule zumindest mittelbar mechanisch verbunden ist, aufweist und die zweite elektrische Spule elektrisch an die Messsystem-Elektronik angeschlossen ist.
  • Eine Ausgestaltung der Prüfanordnung sieht vor, dass die Messsystem-Elektronik eingerichtet ist, eine, insb. mittels des zweiten Prüfelements induktiv in die zweite elektrische Spule eingekoppelte bzw. in der zweiten elektrischen Spule induzierte, erste elektrische zu erfassen und auszuwerten, insb. nämlich unter Verwendung der ersten Messwerte für wenigstens einen Parameter der ersten wenigstens eine innerhalb der Kammer des Gehäuses platzierte, insb. zylindrische und/oder als Luftspule ausgebildete und/oder zur zweiten elektrische Spule baugleiche, dritte elektrische Spule positioniert, mit der Gehäusewand zumindest mittelbar mechanisch verbunden ist, aufweist; und die dritte elektrische Spule elektrisch an die Messsystem-Elektronik angeschlossen ist.
  • Eine Ausgestaltung der Prüfanordnung sieht vor, dass die Messsystem-Elektronik eingerichtet ist, eine, insb. induktiv vom dritten Prüfelement in die dritte elektrische Spule eingekoppelte bzw. in der zweiten elektrischen Spule induzierte, zweite elektrische Messwerte für wenigstens einen Parameter der zweiten innerhalb der Kammer platziert, gleichwohl von der Gehäusewand beabstandet ist, insb. nämlich in einer bezüglich einer Ausrichtung und/oder eines kleinsten Abstandes zur ersten elektrische Spule vorgegebenen und/oder mit der ersten Prüfposition korrespondierenden statischen Einbauposition gehalten ist und/oder derart, dass eine gedachte Längsachse des ersten Permanentmagnets und eine gedachte Längsachse der ersten elektrischen Spule miteinander fluchten bzw. in Verlängerung zueinander parallel verlaufen.
  • Eine Ausgestaltung der Prüfanordnung sieht vor, dass das Basis-Modul eingerichtet ist, das Vibronik-Modul aufzunehmen, falls das Prüf-Modul nicht in das Basis-Modul eingesetzt ist; und/oder das Basis-Modul eingerichtet ist, das Prüf-Modul aufzunehmen, falls das Vibronik-Modul nicht in das Basis-Modul eingesetzt ist; und/oder das Vibronik-Modul und das Basis-Modul eingerichtet sind, werkzeuglos zusammengebaut zu werden; und/oder das Prüf-Modul und das Basis-Modul eingerichtet sind, werkzeuglos zusammengebaut zu werden.
  • Eine Ausgestaltung der Prüfanordnung sieht vor, dass das Vibronik-Modul austauschbar ausgebildet ist, derart, dass es von außerhalb des und/oder durch eine in der Gehäusewand vorgesehene in die Kammer gebracht werden kann und dass es aus dem Basis-Modul und/oder durch die herausnehmbar ist.
  • Eine Ausgestaltung der Prüfanordnung sieht vor, dass das Prüf-Modul derart ausgebildet ist, dass beim Anregen des Trägerelements mit der Anregungsfrequenz eine Differenz zwischen einem Phasenwinkel einer ermittelten ersten mit wenigstens einer von einer Gehäusewand zumindest teilweise umhüllten Kammer
    • -- sowie wenigstens eine innerhalb der Kammer des zumindest mittelbar mechanisch verbunden sowie elektrisch an die Messsystem-Elektronik angeschlossene ist, aufweist,
    • - sowie ein Vibronik-Modul, insb. ein erfindungsgemäßes Vibronik-Modul; wobei das Basis-Modul eingerichtet ist, das Vibronik-Modul aufzunehmen und damit mechanisch fest, gleichwohl wieder lösbar verbunden zu werden, insb. nämlich unter Bildung eines Messaufnehmers vom Vibrationstyp bzw. eines vibronischen Messsystems und/oder derart, dass das Vibronik-Modul nicht beweglich ist bzw. im Basis-Modul arretiert ist; welches Verfahren umfasst:
    • - Verwenden eines erfindungsgemäßen Prüf-Moduls zum Bilden einer erfindungsgemäßen Prüfanordnung;
    • - Überprüfen des Basis-Moduls und/oder der Messsystem-Elektronik mittels des Prüf-Moduls wenigstens eines mittels der Messsystem-Elektronik ermittelten Messwerts mit einem jeweils zugehörigen Referenzwert und/oder wenigstens einem dafür vorgegebenen Schwellenwert;
    • - Entfernen des Prüf-Moduls aus dem Basis-Modul;
    • - sowie Einsetzen eines Vibronik-Moduls, insb. eines erfindungsgemäßen Vibronik-Moduls, in das Basis-Modul zum Bilden eines Messaufnehmers vom Vibrationstyp bzw. des vibronischen Messsystems.
  • Nach einer Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung umfasst das Bilden der Prüfanordnung weiters ein Einsetzen des Prüf-Moduls in das Basis-Modul, beispielsweise nach einem Entfernen eines Vibronik-Moduls aus dem Basis-Modul oder zur Inbetriebnahme, umfasst.
  • Nach einer Weiterbildung des Verfahrens der Erfindung, umfasst dieses ferner ein Einbinden der Prüfanordnung in ein übergeordnetes elektronisches Datenverarbeitungssystem. Das Datenverarbeitungssystem kann beispielsweise auch mittels einer Speicherprogrammierbaren Steuerung und/oder mittels eines Prozessleitsystems und/oder mittels eines Edge(-Computing)-Devices und/oder mittels eines Cloud(-Computing)-Systems gebildet sein.
  • Ein Grundgedanke der Erfindung besteht u.a. darin, bei einem modularen vibronischen Messsystem den durch dessen jeweiliges Basis-Modul bereitgestellten Einbauplatz für ein im (normalen) Messbetrieb eingebautes Vibronik-Modul auch dafür zu nutzen, anstelle eines solchen Vibronik-Moduls gelegentlich ein dem Überprüfen des Basis-Moduls und/oder der daran angeschlossenen Messsystem-Elektronik dienliches, derart, dass das Prüf-Modul gleichermaßen wie das jeweilige Vibronik-Modul mit dem Basis-Modul zwecks Bildung einer Prüfanordnung verbaut ist. Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass dadurch auf sehr einfache Weise ein Basis-Modul bzw. eine Messsystem-Elektronik eines modularen vibronischen Messsystems auch vor Ort überprüft werden kann, insb. auch in situ bzw. ohne dass dafür das bereits installierte Basis-Modul oder die bereits installierte Messsystem-Elektronik ausgebaut werden müssen. Eine solche Überprüfung kann im Falle von lediglich einmalig bzw. nur für einen vorgegebenen Zeitraum zu gebrauchenden Vibronik-Modulen („single-use“) vorteilhaft auch im Rahmen eines ohnehin plan- bzw. regelmäßig durchzuführenden Austausches des bis anhin im jeweiligen Basis-Modul verbauten Vibronik-Moduls gegen ein neues Vibronik-Modul erfolgen.
  • Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen davon werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Gleiche bzw. gleichwirkende oder gleichartig fungierende 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 und/oder aus den Ansprüchen an sich.
  • Im Einzelnen zeigen:
    • 1, 2 ein Ausführungsbeispiel eines Basis-Moduls, einer Messsystem-Elektronik und eines Vibronik-Moduls eines (noch zusammen zu bauenden) modularen vibronischen Messsystems;
    • 3a, 3b in verschiedenen Seitenansichten ein Ausführungsbeispiel des modularen vibronischen Messsystems gemäß 1; und
    • 4, 5, 6, 7a-d Ausführungsbeispiele für Prüf-Module.
  • In den 1, 2, 3a und 3b ist schematisch ein Ausführungsbeispiel eines (modularen) vibronischen Messsystems gezeigt, das im Besonderen dafür vorgesehen ist, wenigstens eine Messgröße eines in einer (Messstoff-)Leitung strömenden fluiden Messstoffs zu erfassen, nämlich Messwerte für eine oder mehrere Messgrößen, beispielsweise einen Massestrom, einen Volumenstrom, eine Dichte und/oder eine Viskosität, des Messstoffs zu ermitteln. Das Messsystem umfasst dafür ein Basis-Modul M1, ein Vibronik-Modul M2 sowie eine, beispielsweise programmierbare, Messsystem-Elektronik ME. Die Messsystem-Elektronik ME kann beispielsweise mittels eines oder mehreren Mikroprozessoren (µC) gebildet sein und/oder ein, beispielsweise mittels eines Touch-Display gebildetes, Anzeige- und Bedienelement aufweisen, beispielsweise zum Anzeigen von Mess- und/oder Betriebsdaten des Messsystems. Das Basis-Modul M1 weist ein (Schutz-)Gehäuse 11 mit wenigstens einer von einer Gehäusewand 11 + zumindest teilweise umhüllten Kammer 11* sowie wenigstens eine innerhalb der Kammer 11* des (Schutz-)Gehäuses platzierte, beispielsweise zylindrische und/oder als Luftspule ausgebildete, erste elektrische Spule 12, die mit der Gehäusewand 11+ zumindest mittelbar mechanisch verbunden sowie elektrisch an die Messsystem-Elektronik ME angeschlossene ist, auf, und das Vibronik-Modul M2 weist wenigstens einen, beispielsweise zylindrischen, ersten Permanentmagneten 22 auf. Die Messsystem-Elektronik ME kann, wie bei Messsystemen der in Rede stehenden Art durchaus üblich, zumindest teilweise ebenfalls innerhalb der Kammer 11 * und/oder zumindest teilweise außerhalb der Kammer 11*, insb. nämlich innerhalb eines Elektronik-Gehäuses 100 des Messsystems, untergebracht bzw. modular ausgebildet sein. Das Messsystem kann beispielsweise als ein modulares Coriolis-Massestrom-Messgerät ausgebildet sein und/oder einem der in den eingangs erwähnten Patentanmeldungen WO 2019/017891 A1 , WO 2021121867 A 1, DE 102021105397.8 , DE 102020133614.4 , DE 102020132685.8 , DE 102020133851.1 , DE 102020133566.0 , DE 102020132986.5 , DE 102020132686.6 , DE 102020132685.8 , DE 102020131452.3 , DE 102020132223.2 , DE 102020127356.8 , DE 102020114519.5 bzw. DE 102020112154.7 offenbarten vibronischen Messsysteme entsprechen.
  • Das Basis-Modul M1 ist, wie in 3a und 3b schematisch dargestellt bzw. aus einer Zusammenschau der 1, 2, 3a und 3b ohne weiters ersichtlich, im Besonderen eingerichtet, das Vibronik-Modul M2 aufzunehmen und damit mechanisch fest, gleichwohl wieder lösbar verbunden zu werden, beispielsweise nämlich derart, dass das Vibronik-Modul M2 im Basis-Modul M2 arretiert ist, und/oder derart, dass das Vibronik-Modul auch vor Ort, nämlich in ein bereits (in einer Anlage) installiertes Basis-Modul (nachträglich) eingesetzt werden kann. Im Besonderen sind das Basis-Modul M1 und das Vibronik-Modul M2 ferner ausgestaltet, unter Bildung eines Messaufnehmers vom Vibrationstyp (des Messsystems) zusammengebaut bzw. so zusammengesetzt zu werden, dass mittels der (an die Messsystem-Elektronik ME angeschlossenen) elektrischen Spule 12 und mittels des Permanentmagneten 22 ein elektro-mechanischer Schwingungserreger und/oder ein (elektro-dynamischer) Schwingungssensor des Messsystems gebildet ist. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Vibronik-Modul insbesondere eingerichtet, so in das Basis-Modul eingebaut zu werden, dass dessen Permanentmagnet 22 innerhalb der Kammer 11 * platziert, gleichwohl von der Gehäusewand 11+ beabstandet ist, insb. nämlich in einer bezüglich einer Ausrichtung und/oder eines kleinsten Abstandes zur elektrische Spule 12 vorgegebenen statischen (ersten) Einbauposition E1 gehalten ist und/oder derart, dass eine gedachte Längsachse des ersten Permanentmagnets und eine gedachte Längsachse der elektrischen Spule 12 miteinander fluchten bzw. in Verlängerung zueinander parallel verlaufen. Im Besonderen ist der Permanentmagnet 22 ferner eingerichtet, in Einbauposition E1 zusammen mit der elektrischen Spule 12 eine, beispielsweise als elektrodynamischer Schwingungserreger dienliche, Schwingspule und/oder eine, beispielsweise als elektrodynamischer Schwingungssensor dienliche, Tauchspule zu bilden. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind das Vibronik-Modul M2 und das Basis-Modul M1 ferner eingerichtet, insb. auch vor Ort, werkzeuglos zusammengebaut und/oder, insb. zerstörungsfrei, wieder auseinandergebaut zu werden, insb. derart, dass das Vibronik-Modul zerstörungsfrei aus dem Basis-Modul M1 wieder ausgebaut werden. Alternativ oder in Ergänzung ist das Vibronik-Modul M2 im Besonderen austauschbar ausgebildet bzw. dafür eingerichtet, insb. zerstörungsfrei, auch wieder ausgebaut werden zu können, insb. nämlich auch vor Ort von außerhalb des Gehäuses und/oder durch eine in der Gehäusewand 11+ vorgesehene (Einschub-)Öffnung des (Schutz-)Gehäuses 11 hindurch herausnehmbar ist, und/oder ist das Vibronik-Modul M2 eingerichtet, insb. auch vor Ort, in das Basis-Modul M1 eingebaut zu werden, insb. derart, dass es von außerhalb des (Schutz-)Gehäuses 11 bzw. durch die (Einschub-)Öffnung hindurch in die Kammer 11* eingebracht werden kann. Dies beispielsweise auch ohne dafür das Basis-Modul M1 selbst hantieren bzw. aus der jeweiligen (Prozess-)Anlage ausbauen zu müssen. Die vorbezeichnete (Einschub-)Öffnung kann zudem, falls erforderlich, nach dem Einbau des Vibronik-Moduls mittels eines entsprechenden Deckels verschlossen werden, beispielsweise auch staubdicht und/oder dicht gegen starkes Strahlwasser und/oder explosionsfest. Im Ergebnis wird es somit u.a. auch ermöglicht, ein defektes oder verschlissenes (altes) Vibronik-Modul vor Ort gegen ein intaktes neues, ggf. auch nur einmalig bzw. nur für einen vorgegebenen Zeitraum zu gebrauchendes („disposable“), Vibronik-Modul vor Ort sehr einfach auszutauschen. Zwecks Unterstützung eines korrekten Einbauens des Vibronik-Modul M2 in das Basis-Modul M1 können Vibronik-Modul M2 und Basis-Modul M1 jeweils miteinander korrespondierende Führungsstrukturen bzw. -elemente, beispielsweise entsprechende (Führungs-)Nuten in einem der beiden Module (M1, M2) und während des Zusammenbaus darin gleitende (Führungs-)Federn und/oder (Führungs-)Stifte im anderen der beiden Module, aufweisen. Zur weiteren Vereinfachung der Inbetriebnahme des Messsystems kann das Vibronik-Modul M2 ferner wenigstens ein das Vibronik-Modul M2 betreffende bzw. identifizierende Informationen tragendes Identifizierelement 28, beispielsweise ein Barcode-, QR-Code- bzw. Funk-Etikett (RFID-TAG), aufweisen und/oder kann das Basis-Modul M1 zum Auslesen des Identifizierelements 28 wenigstens ein innerhalb des (Schutz-)Gehäuses positioniertes und an die Messsystem-Elektronik angeschlossenes (in die Kammer 11* hinein) Licht emittierendes Halbleiterelement 19a, beispielsweise eine Leuchtdiode (LED), und/oder einen oder mehrere, jeweils innerhalb des (Schutz-)Gehäuses positionierte und an die Messsystem-Elektronik angeschlossene Funk-Sender/Empfänger (RF-Transceiver) und/oder (für die Kammer 11 * ausleuchtendes Licht empfindliche) Fotosensoren 19b, beispielsweise nämlich einen oder mehrere CCD-Fotosensoren und/oder einen oder mehrere CMOS-Fotosensoren, aufweisen.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Vibronik-Modul M2 wenigstens einen vom Permanentmagneten 22 entfernt positionierten, insb. zylindrischen und/oder zum Permanentmagneten 22 baugleichen, zweiten Permanentmagneten 24 auf. Ferner weist das Basis-Modul M1 dementsprechend wenigstens eine innerhalb der Kammer 11* des (Schutz-)Gehäuses platzierte, beispielsweise zylindrische und/oder als Luftspule ausgebildete und/oder zur ersten elektrische Spule 12 baugleiche, zweite elektrische Spule 14 auf, die (entfernt von der elektrischen Spule 12) mit der Gehäusewand 11+ zumindest mittelbar mechanisch verbunden und ebenfalls elektrisch an die Messsystem-Elektronik angeschlossen ist, und ist das Basis-Modul zudem eingerichtet, das Vibronik-Modul so aufzunehmen, dass der Permanentmagnet 24 in einer, insb. bezüglich einer Ausrichtung und/oder von der ersten Einbauposition entfernten, zweiten Einbauposition gehalten ist bzw. dass eine gedachte Längsachse des Permanentmagneten 24 und eine gedachte Längsachse der elektrischen Spule 14 miteinander fluchten bzw. in Verlängerung zueinander parallel sind. Darüber hinaus kann das Vibronik-Modul M2 auch mehr als zwei voneinander entfernt angeordnete Permanentmagnete (22, 24), mithin wenigstens einen dritten Permanentmagnet 26, und kann das Basis-Modul M1 mehr als zwei voneinander entfernt innerhalb der Kammer 11* angeordnete elektrische Spulen (12, 14), mithin wenigstens eine dritte Luftspule 16 aufweisen.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Vibronik-Modul M2 wenigstens ein (erstes) Rohr 31 mit einer eine äußere Mantelfläche des Rohrs 31 bildenden Rohrwandung, beispielsweise aus einem Metall oder einem Kunststoff, und mit einem von nämlicher Rohrwandung umhüllten Lumen 21*, auf und ist der Permanentmagnet 22 außen an der Rohrwandung fixiert, beispielsweise nämlich stoffschlüssig damit verbunden. Wie in 1 schematisch dargestellt, kann das wenigstens eine Rohr 31 zumindest abschnittsweise gerade und/oder zumindest abschnittsweise gebogen sein, beispielsweise derart, dass ein sich zwischen einem ersten Segment-Ende und einem davon entfernten zweiten Segment-Ende der Rohrwandung erstreckendes Mittel-Segment der Rohrwandung U-förmig oder V-förmig ausgebildet ist und/oder, dass, wie auch in 1 schematisch dargestellt, der wenigstens eine Permanentmagnet 22 außen am vorbezeichneten Mittel-Segment angebracht ist. Auch der vorbezeichnete Permanentmagnet 24 und/oder weitere Permanentmagnete (26) des Vibronik-Moduls M2 können beispielsweise ebenfalls außen am Mittel-Segment angebracht sein. Das wenigstens eine Rohr 31 ist ferner u.a. auch dafür vorgesehen, in der vorbeschriebenen Weise in das Basis-Modul M1 eingebaut und zudem auch in den Verlauf einer (Messstoff-)Leitung, beispielsweise eine Schlauchleitung oder eine Rohrleitung, eingegliedert zu werden. Zudem ist das wenigstens eine Rohr 31 im Besonderen eingerichtet, in seinem Lumen einen, insb. zumindest zeitweise mit einer vorgebbaren, beispielsweise nämlich vom vorbezeichneten ersten Segment-Ende zum vorbezeichneten zweiten Segment-Ende weisenden, Strömungsrichtung, strömenden, beispielsweise nämlich über die vorbezeichnete (Messstoff-) Leitung ein- bzw. ausgeleiten, fluiden Messstoff zu führen und währenddessen vibrieren gelassen zu werden; dies im Besonderen auch in der Weise, dass das wenigstens eine Rohr 31 erzwungene Biege- bzw. Resonanzschwingungen um eine statische Ruhelage ausführt und/oder dass der wenigstens eine Permanentmagnet 22 relativ zur elektrischen Spule 12 bewegt wird. Derartige mechanische Schwingungen des wenigstens einen (Mess-)Rohrs 31 bzw. dessen Mittel-Segments können beispielsweise mittels des vorbezeichneten, mittels des Permanentmagneten 22 und der Spule 12 gebildeten Schwingungserregers angeregt bzw. aufrechterhalten und/oder mittels des vorbezeichneten, (mittels des Permanentmagneten 22 und der Spule 12) gebildeten Schwingungssensors erfasst werden, insb. derart, dass durch den Schwingungssensor wenigstens ein nämliche Schwingungen des Rohrs 31 bzw. dessen Mittel-Segments repräsentierendes Schwingungssignal bereitgestellt wird. Nicht zuletzt um derartige Vibrationen des wenigstens einen (Mess-)Rohrs 31, insb. nämlich des vorbezeichneten Mittel-Segments, zu ermöglichen ist das Vibronik-Modul M2 nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ferner eingerichtet, so in Basis-Modul M1 bzw. dessen (Schutz-)Gehäuse 11 eingebaut zu werden, dass, wie auch in 3a schematisch dargestellt, das wenigstens (Mess-)Rohr 31 zumindest teilweise, beispielsweise auch vollständig, innerhalb der Kammer 11* platziert, gleichwohl zumindest dessen vorbezeichnetes Mittel-Segment von der Gehäusewand 11+ beabstandet ist.
  • Wie bei solchen Vibronik-Modulen bzw. damit gebildeten vibronischen Messsystemen durchaus üblich, kann das Vibronik-Modul M2 weiters wenigstens ein, beispielsweise auch zum ersten Rohr baugleiches und/oder funktionsgleiches, zweites (Mess-)Rohr 32 mit einer eine äußere Mantelfläche des zweiten Rohrs bildenden Rohrwandung, insb. aus einem Metall oder einem Kunststoff, und mit einem von nämlicher Rohrwandung umhüllten Lumen, aufweisen. Für diesen Fall kann der vorbezeichnete zweite Permanentmagnet 24, beispielsweise nämlich vis-a-vis des am ersten Rohr 31 fixierten Permanentmagneten 22, auch am zweiten Rohr fixiert, insb. nämlich stoffschlüssig damit verbunden, sein; dies beispielsweise auch derart, dass eine gedachte Längsachse des Permanentmagneten 24 und eine gedachte Längsachse des Permanentmagneten 22 miteinander fluchten bzw. in Verlängerung zueinander parallel verlaufen. Die ersten und zweiten (Mess-)Rohre 31, 32 können zudem, wie bei vibronischen Messsystemen der in Rede stehenden Art durchaus üblich, mittels eines einlassseitigen ersten Strömungsteilers und eines auslassseitigen zweiten Strömungsteilers miteinander fluidisch verbunden und ggf. auch im Betrieb des Messsystems in den Verlauf der vorbezeichneten (Messstoff-)Leitung eingegliedert sein. Nicht zuletzt für den vorbeschriebenen Fall, dass das Vibronik-Modul M2 mittels zweier Rohre (31, 32) gebildet ist, kann das Vibronik-Modul M2 auch mehr als drei voneinander entfernt angeordnete Permanentmagnete, beispielsweise nämlich insgesamt wenigsten sechs Permanentmagnete, und kann das Basis-Modul M1 dementsprechend mehr als drei voneinander entfernt innerhalb der Kammer 11* angeordnete elektrische Spulen, beispielsweise nämlich insgesamt wenigstens sechs, beispielsweise auch jeweils als Luftspulen ausgebildete, elektrische Spulen aufweisen.
  • Zum Anregen und Aufrechterhalten mechanischer Schwingungen des wenigstens eine (Mess-) Rohrs 31 bzw. des damit gebildeten Vibronik-Moduls M2 ist die Messsystem-Elektronik ME nach einer weiteren Ausgestaltung zudem eingerichtet, ein erstes elektrische (Messsystem-)Treibersignal bereitzustellen und in wenigstens eine der elektrischen Spulen (12, 14) des Basis-Moduls M2, beispielsweise nämlich die Spule 12 und/oder die vorbezeichnete Spule 14, einzuleiten, um für die vorbezeichneten mechanischen Schwingungen benötigte elektrische Leistung in die wenigstens eine elektrische Spule einzuspeisen; dies im Besonderen in der Weise, dass das wenigstens eine (Messsystem-)Treibersignal einen eingeprägten Wechselstrom und/oder wenigstens eine einer mechanischen Resonanzfrequenz des Vibronik-Moduls M2, insb. nämlich dessen wenigstens einen (Mess-)Rohrs 31 entsprechenden Signalfrequenz aufweist. Für den vorbezeichneten Fall, dass das Basis-Modul M1 neben der elektrischen Spule 12 auch zumindest die elektrische Spule 14 umfasst, kann die Messsystem-Elektronik ME zudem ferner eingerichtet sein, mittels eines zweiten elektrischen (Messsystem-)Treibersignals, insb. mit einem eingeprägten Wechselstrom und/oder mit einer mechanischen Resonanzfrequenz des Vibronik-Moduls bzw. dessen wenigstens einen (Mess-)Rohrs entsprechenden Signalfrequenz und/oder simultan mit dem ersten Treibersignal, elektrische Leistung in die zweite elektrische Spule 14 einzuspeisen.
  • Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist die Messsystem-Elektronik ME u.a. auch dafür eingerichtet, eine, beispielsweise in der elektrischen Spule 12 und/oder in die vorbezeichnete Spule 14 induzierte, erste elektrische (Wechsel-)Spannung von der elektrischen Spule 12 (14) zu erfassen und auszuwerten, beispielsweise nämlich unter Verwendung der (Wechsel-)Spannung (Parameter-)Messwerte für wenigstens einen Parameter der (Wechsel-)Spannung, wie etwa eine Amplitude, eine Frequenz und/oder einen Phasenwinkel, zu ermitteln und/oder basierend auf der (Wechsel-)Spannung bzw. dafür ermittelten (Parameter-)Messwerten Messwerte für die wenigstens vom Messstoff eine zu erfassende Messgröße zu berechnen. Des Weiteren kann die Messsystem-Elektronik ME auch eingerichtet sein, basierend auf der (Wechsel-)Spannung bzw. dafür ermittelten (Parameter-)Messwerten Messwerte für eine Induktivität der elektrischen Spule zu berechnen, beispielsweise um diese bei einer Überprüfung einer Funktionstüchtigkeit des Messsystems entsprechend zu berücksichtigen bzw. um die ermittelte Induktivität der ersten elektrischen Spule 12 mit einem vorab ermittelten (Induktivitäts-)Referenzwert und/oder einem oder mehreren dafür vorgegebenen Schwellenwerten zu vergleichen. Alternativ oder in Ergänzung kann die Messsystem-Elektronik ME beispielsweise auch eingerichtet sein, zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Messsystems einen oder mehrere der vorbezeichneten (Parameter-) Messwerte mit einem oder mehreren dafür vorab ermittelten (Parameter-)Referenzwerten und/oder einem oder mehreren dafür vorgegebenen Schwellenwerten zu vergleichen. Für den vorbezeichneten Fall, dass das Basis-Modul M1 neben der elektrischen Spule 12 auch zumindest die elektrische Spule 14 umfasst, kann die Messsystem-Elektronik zudem aber auch eingerichtet sein, eine, in der Spule 14 induzierte, zweite elektrische (Wechsel-)Spannung von der zweiten elektrischen Spule zu erfassen und auszuwerten, beispielsweise nämlich anhand auch der zweiten (Wechsel-)Spannung (Parameter-)Messwerte für den wenigstens einen Parameter der zweiten (Wechsel-)Spannung und/oder eine zwischen den ersten und zweiten (Wechsel-)Spannungen etablierte Phasendifferenz zu berechnen, beispielsweise um basierend darauf Messwerte für die wenigstens eine vom Messstoff zu erfassende Messgröße zu berechnen. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Messsystem-Elektronik im Besonderen auch dafür eingerichtet anhand einer zwischen den ersten und zweiten (Wechsel-)Spannungen etablierten Phasendifferenz Messwerte für wenigstens eine Messgröße, insb. einen Massestrom, eines strömenden Fluids zu ermitteln und/oder ist die Messsystem-Elektronik eingerichtet, (Parameter-)Messwerte für die vorbezeichnete Phasendifferenz zu ermitteln und auszuwerten, beispielsweise nämlich einen oder mehrere (Parameter-)Messwerte für die Phasendifferenz mit einem vorab ermittelten (Parameter-) Referenzwert und/oder einem oder mehreren dafür vorgegebenen Schwellenwerten zu vergleichen. Alternativ oder in Ergänzung kann die Messsystem-Elektronik ferner eingerichtet sein, Messwerte auch für eine Induktivität der zweiten elektrischen Spule zu ermitteln.
  • Um die Funktionstüchtigkeit des Basis-Moduls M1 an sich und/oder der daran elektrisch angeschlossenen Messsystem-Elektronik ME bzw. des so gebildeten Teilsystems sehr einfach, ggf. nämlich auch vor Ort bei einem Inbetriebnehmen und/oder wiederkehrend, überprüfen bzw. verifizieren zu können, wird erfindungsgemäß ein entsprechendes Prüf-Modul PM (4 bis 7) vorgeschlagen bzw. bereitgestellt, das ein, beispielsweise monolithisches und/oder plattenförmiges und/oder rohrförmiges, Trägerelement 41 sowie wenigstens ein mit dem Trägerelement 41 mechanisch verbundenes, insb. elektrisches und/oder magnetisches und/oder elektronisches und/oder auf einer Leiterplatte des Prüf-Moduls PM angeordnetes, erstes Prüfelement 42 zum Erzeugen eines Magnetfelds, beispielsweise nämlich ein Permanentmagnet, aufweist. Das Trägerelement 41 kann beispielsweise aus Metall und/oder einem, beispielsweise auch das wenigstens eine Prüfelement 41 bzw. die vorbezeichnete Leiterplatte zumindest teilweise einbettenden, Kunststoff bestehen bzw. hergestellt sein, beispielsweise auch derart, dass mittels des vorbezeichneten Kunststoffs eine äußere Schutzschicht des Trägerelements 41 gebildet ist. Bei dem vorbezeichneten Kunststoff kann es sich beispielsweise um einem chemisch beständigen und/oder hochfesten Kunststoff, wie z.B. ein Polycarbonat (PC) oder ein Polyetheretherketone (PEEK), handeln.
  • Das erfindungsgemäße Prüf-Modul PM ist ferner im Besonderen dafür vorgesehen bzw. ausgestaltet, zum Bilden einer Prüfanordnung (PM+M1; PM+M1+ME) verwendet, nämlich (anstelle des Vibronik-Moduls M2) in das Basis-Modul M1 eingesetzt und damit wieder lösbar mechanisch verbunden zu werden, derart, dass das Trägerelement 41 und das erste Prüfelement 42 innerhalb der Kammer 11+ platziert sind; dies im Besonderen in gleicher Weise wie das Vibronik-Modul M2 bzw. derart, dass das Prüf-Modul PM im Basis-Modul M1 arretiert ist bzw. nicht beweglich ist. Im Besonderen ist das Prüf-Modul PM zudem eingerichtet, so in das Basis-Modul M1 eingebaut zu werden, dass das erste Prüfelement 42 in einer durch die erste elektrische Spule 12 des Basis-Moduls vorgegebenen bzw. mit der vorbezeichneten ersten Einbauposition korrespondierenden ersten Prüfposition P1 gehalten ist, beispielsweise nämlich auch derart, dass das in der ersten Prüfposition P1 gehaltene erste Prüfelement 42 zur ersten elektrischen Spule 12 eine vorgegeben Ausrichtung und/oder einen vorgegebenen kleinsten Abstand aufweist und/oder dass eine gedachte Längsachse des ersten Prüfelements und eine gedachte Längsachse der ersten elektrischen Spule 12 miteinander fluchten bzw. in Verlängerung zueinander parallel verlaufen. Für den vorbezeichneten Fall, dass das Prüfelement 42 eine elektrische Spule aufweist, kann das Prüfelement 42 zusammen mit der elektrischen Spule 12 des Basis-Moduls M1 beispielsweise einen Übertrager bilden und für den anderen erwähnten Fall, dass das das Prüfelement 42 einen Permanentmagneten aufweist, kann das Prüfelement 42 zusammen mit der elektrischen Spule 12 des Basis-Moduls M1 beispielsweise auch eine Magnetspule bilden. Zwecks Unterstützung eines korrekten Einbauens des Prüf-Moduls PM in das Basis-Modul M1 kann das Prüf-Modul PM zudem auch den vorbezeichneten Führungsstrukturen bzw. -elementen des Vibronik-Moduls M2 entsprechenden bzw. mit den vorbezeichneten Führungsstrukturen bzw. -elementen des Basis-Moduls M1 korrespondierenden aufweisen.
  • Nicht zuletzt für den vorbezeichneten Fall, dass das Basis-Modul M1 mehrere elektrischen Spulen, beispielsweise nämlich zumindest auch die Spule 14, aufweist, kann das Prüf-Modul PM ferner in entsprechender Weise wenigstens ein mit dem Trägerelement 41 mechanisch verbundenes, beispielsweise nämlich zum ersten Prüfelement 42 bau- und/oder funktionsgleiches und/oder vom ersten Prüfelement beabstandetes, zweites Prüfelement 44 zum Erzeugen und/oder Detektieren eines Magnetfelds, ggf. auch zusätzlich wenigstens ein mit dem Trägerelement 41 mechanisch verbundenes, insb. zum ersten und/oder zweiten Prüfelement bau- und/oder funktionsgleiches und/oder von den ersten und zweiten Prüfelementen beabstandetes, drittes Prüfelement 46 zum Erzeugen und/oder Detektieren eines Magnetfelds aufweisen. Zudem kann das Prüf-Modul PM ferner eingerichtet sein, derart in das erste Basis-Modul M! eingesetzt und damit wieder lösbar mechanisch verbunden zu werden, dass jedes der vorbezeichneten Prüfelemente jeweils innerhalb der Kammer 11+ platziert ist, beispielsweise derart, dass das zweite Prüfelement 44 an einer bezüglich einer Ausrichtung und/oder eines kleinsten Abstandes zur zweiten elektrische Spule 14 vorgegebenen und/oder von der ersten Prüfposition P1 beabstandeten und/oder mit der vorbezeichneten zweite Einbauposition korrespondierenden zweiten Prüfposition gehalten ist, und/oder dass eine gedachte Längsachse des zweiten Prüfelements 44 und eine gedachte Längsachse der zweiten elektrischen Spule 14 miteinander fluchten bzw. in Verlängerung zueinander parallel verlaufen.
  • Nicht zuletzt für den vorbeschriebenen Fall, dass das Basis-Modul M1 zusammen mit der Messsystem-Elektronik ME eingerichtet sind, ein Identifizierelement 28 des Vibronik-Moduls M2 auslesen zu können kann das Prüf-Modul zur Vereinfachung der Inbetriebnahme der damit gebildeten Prüfanordnung ferner wenigstens ein mit dem Trägerelement mechanisch verbundenes, insb. nämlich das Prüf-Modul betreffende bzw. identifizierende Informationen tragendes, Identifizierelement 48, mithin z.B. ein Barcode-Etikett, ein QR-Code-Etikett oder ein Funk-Etikett (RFID-TAG), aufweisen und kann zudem die Messsystem-Elektronik ME auch eingerichtet sein, vom Identifizierelement 48 des Prüf-Moduls PM getragene Informationen aus dem Identifizierelement 48 auszulesen, insb. nämlich auszuwerten, etwa um zu verifizieren, ob das Prüf-Modul PM zum Basis-Modul M1 und/oder zur Messsystem-Elektronik ME kompatibel bzw. zur Bildung der Prüfanordnung zugelassen ist.
  • 4 zeigt ein Prüf-Modul 41, welches im Wesentlichen einem erfindungsgemäßen Vibronik-Modul ähnelt bzw. identisch zu einem Vibronik-Modul ausgestaltet ist. Die Rohre 31 und 32 sind dazu eingerichtet, das Medium zu führen, für das der Massestrom, der Volumenstrom, die Dichte und/oder die Viskosität bestimmt wird. Das erste Prüfelement 42 - in Form eines Permanentmagneten - bildet in Kombination mit der ersten elektrischen Spule des Basis-Moduls eine Spulentreibersystem, über welches das Rohr 31 in mechanische Schwingungen versetzbar ist. Das zweite Prüfelement 44 und das dritte Prüfelement 46 sind ebenfalls auf dem Trägerelement 41 angeordnet. Beide Prüfelemente bilden jeweils in Verbindung mit einer zweiten elektrischen Spule bzw. dritten elektrischen Spule ein Spulensensorsystem, welches dazu eingerichtet ist, das mechanische Schwingen der Rohres 31 zu detektieren. Bei dem Prüf-Modul handelt es sich um ein zuvor kalibriertes (Gold-Standard)Vibronik-Modul mit dem die Überprüfen des Basis-Moduls und/oder der Messsystem-Elektronik mittels des wenigstens einen mittels der Messsystem-Elektronik ermittelten Messwerts mit einem jeweils zugehörigen Referenzwert und/oder wenigstens einem dafür vorgegebenen Schwellenwert durchgeführt wird.
  • 5 zeigt ein alternative Prüf-Modul 41. Anstelle des mediumsführenden Rohres ist mindestens eine massive, insbesondere U-förmig ausgebildete, metallische Stange vorgesehen, auf denen das erste Prüfelement 42, das zweite Prüfelement 44 und das dritte Prüfelement 46 angeordnet sind. Die abgebildete Ausgestaltung weist zwei parallel zueinander verlaufende Stangen auf, auf denen jeweils drei Prüfelemente angeordnet sind.
  • 6 zeigt ein alternative Prüf-Modul 41. Das Trägerelement 41 umfasst mindestens eine, insbesondere massiv und planar ausgebildete, Platte 51. Auf der Platte 51a sind die drei Prüfelemente 42, 44, 46 angeordnet. Zusätzlich ist ein Umweltsensor auf der Oberfläche der Platte 51 angeordnet. Die abgebildete Ausgestaltung umfasst genau zwei, im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende planare Platten 51 a, 51 b auf, auf denen jeweils drei Prüfelemente angeordnet sind.
  • 7 a-d zeigen vier Ausgestaltungen von Prüf-Modulen, die derart gestaltet sind, dass im Einsatz im Basis-Modul beim Ausmessen ein Massestrom simuliert wird bzw. eine Phasendifferenz zwischen den beiden Messsignalen der mindestens zwei Sensorsystemen detektiert wird. In der Ausgestaltung nach 7a wird eine asymmetrische Gewichtsverteilung durch das Vorsehen unterschiedlich langer Platten realisiert. Die Platte 51a weist eine Länge l1 auf und die Platte 51 b weist eine Länge l2 auf. Die Länge l1 ist von der Länge l2 verschieden. In der abgebildeten Ausgestaltung ist die Länge l1 größer als die Länge l2. Die Prüfelemente sind im Wesentlichen baugleich.
  • Die Ausgestaltung der 7b unterscheidet sich von der Ausgestaltung der 6 im Wesentlichen dadurch, dass sich die Magnetfeldstärke des von dem ersten Prüfelement 41 des ersten (Mess)Rohres erzeugte Magnetfeld wesentlich, d.h. deutlich außerhalb von Toleranzgrenzen für baugleiche Prüfelemente, von der Magnetfeldstärke des durch das erste Prüfelement 41* des zweiten (Mess-)Rohres erzeugte Magnetfeld unterscheidet. Dies wird in der abgebildeten Ausgestaltung durch die unterschiedliche Baugrößen der Prüfelement (d.h. in dem Fall der Permanentmagneten) realisiert. Das erste Prüfelement 41 weist einen deutlich geringeren Prüfelement-Durchmesser auf als das erste Prüfelement 41*. Die Längen der Platten sind im Wesentlichen identisch. Der Unterschied der erzeugten Magnetfeldstärken liegt bei mindestens 5%, insbesondere mindestens 15% und bevorzugt mindestens 50%.
  • Die Ausgestaltung der 7c unterscheidet sich von der Ausgestaltung der 6 im Wesentlichen dadurch, dass die beiden eingesetzten Platten 51a, 51b unterschiedliche Materialstärken aufweisen. In der abgebildeten Ausgestaltung weist die Platte 51a eine wesentliche größere Materialstärke bzw. Plattendicke auf als die Platte 51b. Die Prüfelemente sind im Wesentlichen baugleich.
  • Die Ausgestaltung der 7d unterscheidet sich von der Ausgestaltung der 6 im Wesentlichen dadurch, dass die Platte 51b eine in eigener Längsrichtung räumlich veränderliche Materialdichte aufweist, während die Platte 51a eine räumlich konstante Materialdichteverteilung aufweist. In der abgebildeten Ausgestaltung weist die Platte 51b dafür eine Öffnung 51a auf.
  • 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.
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    • WO 2019017891 A1 [0047]

Claims (31)

  1. Prüf-Modul für ein Basis-Modul (M1) eines vibronischen Messsystems, insb. eines modularen Coriolis-Massestrom-Messgeräts, und/oder eine an das Basis-Modul (M1) elektrisch angeschlossene Messsystem-Elektronik (ME) des vibronischen Messsystems, welches Prüf-Modul umfasst: - ein, insb. bei einer Anregung mit einer Anregungsfrequenz zwischen 100 und 950 Hz, bevorzugt mit einer Anregungsfrequenz von 300 Hz, schwingfähiges Trägerelement (41), insb. aus Metall und/oder Kunststoff; - sowie wenigstens ein mit dem Trägerelement (41) mechanisch verbundenes, insb. elektrisches und/oder magnetisches und/oder elektronisches, erstes Prüfelement (42), insb. ein Permanentmagnet, zum Erzeugen eines Magnetfelds; wobei das Prüf-Modul eingerichtet ist, in das Basis-Modul eingesetzt und damit wieder lösbar mechanisch verbunden zu werden, insb. derart, dass das Prüf-Modul (PM) im Basis-Modul (M1) arretiert ist bzw. nicht beweglich ist und/oder dass das erste Prüfelement (42) innerhalb des Basis-Moduls (M1) an einer ersten vorgegebenen Prüfposition (P1) gehalten ist.
  2. Prüf-Modul nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Prüf-Modul eingerichtet ist, derart in das Basis-Modul (M1) eingesetzt und damit wieder lösbar mechanisch verbunden zu werden, dass das erste Prüfelement (42) an einer, insb. bezüglich einer Ausrichtung und/oder eines kleinsten Abstandes einer elektrischen Spule (12) des Basis-Moduls vorgegebenen, ersten Prüfposition gehalten ist, insb. derart, dass eine gedachte Längsachse des ersten Prüfelements und eine gedachte Längsachse einer elektrischen Spule (12) des Basis-Moduls miteinander fluchten bzw. in Verlängerung zueinander parallel verlaufen, wobei das Basis-Modul (M1) dazu eingerichtet ist ein Vibronik-Modul (M2) aufzunehmen.
  3. Prüf-Modul nach einem der vorherigen Ansprüche, weiters umfassend: - wenigstens einen mit dem Trägerelement (41) mechanisch verbundenen, insb. vom ersten Prüfelement beabstandeten, Umweltsensor (47) zum Erfassen wenigstens einer physikalischen Umwelt-Messgröße innerhalb des Basis-Moduls, insb. von sich innerhalb des Basis-Moduls ausbreitender multi- und/oder hoch-frequenter elektromagnetischer (Stör-)Strahlung (EMV), von sich innerhalb des Basis-Moduls ausbreitenden Schallwellen, einer sich innerhalb des Basis-Moduls ausbreitenden thermischen Strahlung, einer Temperatur innerhalb des Basis-Moduls oder einer Feuchte innerhalb des Basis-Moduls, und zum Wandeln nämlicher (erfasster) Umwelt-Messgröße in ein Umwelt-Messsignal.
  4. Prüf-Modul nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Basis-Modul (M1) aufweist: - ein (Schutz-)Gehäuse (11) mit wenigstens einer von einer Gehäusewand (11+) zumindest teilweise umhüllten Kammer (11 *); - wenigstens eine innerhalb der Kammer (11*) des (Schutz-)Gehäuses (11) platzierte, insb. zylindrische und/oder elektrisch an die Messsystem-Elektronik (ME) angeschlossene, erste elektrische Spule (12), die mit der Gehäusewand (11+) zumindest mittelbar mechanisch verbunden ist.
  5. Prüf-Modul nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Prüf-Modul eingerichtet ist, derart in das Basis-Modul (M1) eingesetzt und damit wieder lösbar mechanisch verbunden zu werden, dass das Trägerelement (41) und das erste Prüfelement (42) innerhalb der Kammer platziert sind, insb. derart, dass das erste Prüfelement (42) an einer bezüglich einer Ausrichtung und/oder eines kleinsten Abstandes zur ersten elektrische Spule (12) vorgegebenen ersten Prüfposition (P1) gehalten ist, und/oder dass eine gedachte Längsachse des ersten Prüfelements und eine gedachte Längsachse der ersten elektrischen Spule (12) miteinander fluchten bzw. in Verlängerung zueinander parallel verlaufen.
  6. Prüf-Modul nach einem der vorherigen Ansprüche, weiters umfassend: - wenigstens ein mit dem Trägerelement (41) mechanisch verbundenes, insb. zum ersten Prüfelement (42) baugleiches und/oder zum ersten Prüfelement funktionsgleiches und/oder vom ersten Prüfelement beabstandetes, zweites Prüfelement (44) zum Erzeugen eines Magnetfelds.
  7. Prüf-Modul nach dem vorherigen Anspruch, weiters umfassend: - wenigstens ein mit dem Trägerelement (41) mechanisch verbundenes, insb. zum ersten und/oder zweiten Prüfelement baugleiches und/oder zum ersten und/oder zweiten Prüfelement funktionsgleiches und/oder von den ersten und zweiten Prüfelementen beabstandetes, drittes Prüfelement (46) zum Erzeugen eines Magnetfelds.
  8. Prüf-Modul nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Prüf-Modul eingerichtet ist, derart in das erste Basis-Modul eingesetzt und damit wieder lösbar mechanisch verbunden zu werden, dass das zweite Prüfelement innerhalb der Kammer platziert ist, insb. derart, dass das zweite Prüfelement an einer bezüglich einer Ausrichtung und/oder eines kleinsten Abstandes zur zweiten elektrische Spule vorgegebenen und/oder von der ersten Prüfposition beabstandeten zweiten Prüfposition gehalten ist, und/oder dass eine gedachte Längsachse des zweiten Prüfelements und eine gedachte Längsachse der zweiten elektrischen Spule (12) miteinander fluchten bzw. in Verlängerung zueinander parallel verlaufen.
  9. Prüf-Modul nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Trägerelement (41) derart ausgebildet ist, dass das Trägerelement bei einer Anregung zum Schwingen mit der Anregungsfrequenz auf Grund einer Biegesteifigkeit des Trägerelements ausschließlich symmetrisch zu einer Symmetrieebene des Trägerelements schwingt.
  10. Prüf-Modul nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Trägerelement (41) mindestens eine massive, insb. nicht mediumsführende, Stange (53) umfasst, auf welcher das erste Prüfelement (42) angeordnet ist.
  11. Prüf-Modul nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Trägerelement (41) mindestens eine, insb. planare, Platte (51i) und bevorzugt genau zwei zumindest abschnittsweise parallel zueinander verlaufende Platten (51a, 51b) umfasst, wobei das erste Prüfelement (42) auf der mindestens einen Platte (51i) angeordnet ist.
  12. Prüf-Modul nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Prüf-Modul derartig ausgebildet ist, dass bei einer Anregung zum Schwingen mit der Anregungsfrequenz das Trägerelement ausschließlich asymmetrisch zu einer Symmetrieebene des Trägerelements (41) schwingt.
  13. Prüf-Modul nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Trägerelement (41) eine asymmetrische Gewichtsverteilung aufweist.
  14. Prüf-Modul nach Anspruch 12, wobei das zweite Prüfelement (44) und das dritte Prüfelement (46) asymmetrisch zueinander relativ zu einer Symmetrieebene des Trägerelements (41) angeordnet sind.
  15. Prüf-Modul nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei sich eine magnetische Flussdichte des zweiten Prüfelements (44) von der magnetischen Flussdichte des dritte Prüfelements (46) um mindestens 5%, insbesondere mindestens 15% und bevorzugt mindestens 50% unterscheidet.
  16. Verwenden eines Prüf-Moduls (PM) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 zum Überprüfen eines Basis-Modul (M1) eines vibronischen Messsystems, insb. eines modularen Coriolis-Massestrom-Messgeräts, und/oder einer an das Basis-Modul (M1) elektrisch angeschlossenen, insb. modularen, Messsystem-Elektronik (ME) des vibronischen Messsystems.
  17. Prüfanordnung, umfassend: - ein Prüfmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 15; - ein Basis-Modul (M1) eines vibronisches Messsystems, insb. eines modularen Coriolis-Massestrom-Messgeräts, zur Aufnahme eines Vibronik-Moduls; - sowie eine Messsystem-Elektronik (ME) des vibronisches Messsystems; - wobei das Basis-Modul (M1) aufweist: -- ein (Schutz-)Gehäuse (11) mit wenigstens einer von einer Gehäusewand (11+) zumindest teilweise umhüllten Kammer (11*) - wenigstens eine innerhalb der Kammer (11*) des (Schutz-)Gehäuses platzierte, insb. zylindrische, erste elektrische Spule (12), die mit der Gehäusewand (11+) zumindest mittelbar mechanisch verbunden ist; wobei das Prüf-Modul (PM) in das Basis-Modul (M1) eingesetzt ist und damit mechanisch fest, gleichwohl wieder lösbar verbunden ist, derart, dass das Trägerelement (41) und das erste Prüfelement (42) innerhalb der Kammer (11*) platziert sind, insb. derart, dass das Prüf-Modul im Basis-Modul arretiert ist bzw. nicht beweglich ist und/oder dass das erste Prüfelement (42) an einer bezüglich einer Ausrichtung und/oder eines kleinsten Abstandes zur ersten elektrische Spule (12) vorgegebenen ersten Prüfposition gehalten ist.
  18. Prüfanordnung nach Anspruch 17, wobei die Messsystem-Elektronik (ME) eingerichtet ist, mittels eines (ersten) elektrischen (Messsystem-)Treibersignals, insb. mit einem eingeprägten Wechselstrom, elektrische Leistung in die erste elektrische Spule (12) einzuspeisen.
  19. Prüfanordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 18, wobei die Messsystem-Elektronik (ME) eingerichtet ist, das (erstes) elektrische (Messsystem-) Treibersignal mit einer einer mechanischen Resonanzfrequenz des Vibronik-Moduls entsprechenden Signalfrequenz breitzustellen.
  20. Prüfanordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei das Basis-Modul (M1) wenigstens eine innerhalb der Kammer (11*) des (Schutz-)Gehäuses (11) platzierte, insb. zylindrische und/oder als Luftspule ausgebildete und/oder zur ersten elektrische Spule (12) baugleiche, zweite elektrische Spule (14), die, insb. entfernt von der ersten elektrischen Spule positioniert, mit der Gehäusewand (11+) zumindest mittelbar mechanisch verbunden ist, aufweist; und wobei die zweite elektrische Spule (14) elektrisch an die Messsystem-Elektronik (ME) angeschlossen ist.
  21. Prüfanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Messsystem-Elektronik eingerichtet ist, eine, insb. mittels des zweiten Prüfelements (42) induktiv in die zweite elektrische Spule (14) eingekoppelte bzw. in der zweiten elektrischen Spule (14) induzierte, erste elektrische (Wechsel-)Spannung von der zweiten elektrischen Spule (14) zu erfassen und auszuwerten, insb. nämlich unter Verwendung der ersten (Wechsel-)Spannung (Parameter-) Messwerte für wenigstens einen Parameter der ersten (Wechsel-)Spannung, insb. eine Amplitude, eine Frequenz und/oder einen Phasenwinkel, und/oder Messwerte für wenigstens eine Messgröße eines strömenden fluiden Messstoffs und/oder eine Induktivität der ersten elektrischen Spule zu ermitteln.
  22. Prüfanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Messsystem-Elektronik eingerichtet ist, anhand der (Wechsel-)Spannung eine Induktivität der zweiten elektrischen Spule zu ermitteln, insb. nämlich die ermittelte Induktivität der zweiten elektrischen Spule mit einem vorab ermittelten (Induktivitäts-)Referenzwert und/oder einem oder mehreren dafür vorgegebenen Schwellenwerten zu vergleichen; und/oder wobei die Messsystem-Elektronik eingerichtet ist, anhand der (Wechsel-)Spannung, insb. digitale, (Parameter-)Messwerte für wenigstens einen Parameter der ersten (Wechsel-)Spannung, insb. eine Amplitude, eine Frequenz und/oder einen Phasenwinkel, zu ermitteln, insb. nämlich die (Parameter-)Messwerte mit einem vorab ermittelten (Parameter-)Referenzwert und/oder einem oder mehreren dafür vorgegebenen Schwellenwerten zu vergleichen.
  23. Prüfanordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, wobei das Basis-Modul (M1) wenigstens eine innerhalb der Kammer (11*) des (Schutz-) Gehäuses (11) platzierte, insb. zylindrische und/oder als Luftspule ausgebildete und/oder zur zweiten elektrische Spule (14) baugleiche, dritte elektrische Spule (16), die, insb. entfernt von der zweiten elektrischen Spule (14) positioniert, mit der Gehäusewand (11+) zumindest mittelbar mechanisch verbunden ist, aufweist; und wobei die dritte elektrische Spule (16) elektrisch an die Messsystem-Elektronik (ME) angeschlossen ist.
  24. Prüfanordnung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, wobei die Messsystem-Elektronik (ME) eingerichtet ist, eine, insb. induktiv vom dritten Prüfelement (46) in die dritte elektrische Spule (16) eingekoppelte bzw. in der zweiten elektrischen Spule induzierte, zweite elektrische (Wechsel-)Spannung von der dritten elektrischen Spule zu erfassen und auszuwerten, insb. nämlich anhand der zweiten (Wechsel-)Spannung (Parameter-) Messwerte für wenigstens einen Parameter der zweiten (Wechsel-)Spannung, insb. eine Amplitude und/oder eine Frequenz und/oder einen Phasenwinkel und/oder eine zwischen den ersten und zweiten (Wechsel-)Spannungen etablierte Phasendifferenz, zu ermitteln und/oder Messwerte für wenigstens eine Messgröße eines strömenden Fluids und/oder eine Induktivität der zweiten elektrischen Spule zu ermitteln.
  25. Prüfanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Messsystem-Elektronik eingerichtet ist, (Parameter-)Messwerte für eine zwischen den ersten und zweiten (Wechsel-)Spannungen etablierte Phasendifferenz zu ermitteln und auszuwerten, insb. einen oder mehrere (Parameter-)Messwerte für die Phasendifferenz mit einem vorab ermittelten (Parameter-)Referenzwert und/oder einem oder mehreren dafür vorgegebenen Schwellenwerten zu vergleichen; und/oder wobei die Messsystem-Elektronik eingerichtet ist, anhand einer zwischen den ersten und zweiten (Wechsel-)Spannungen etablierten Phasendifferenz Messwerte für wenigstens eine Messgröße, insb. einen Massestrom, eines strömenden Fluids zu ermitteln.
  26. Prüfanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Vibronik-Modul eingerichtet ist, so in das Basis-Modul eingebaut zu werden, dass dessen erster Permanentmagnet (22) innerhalb der Kammer platziert, gleichwohl von der Gehäusewand beabstandet ist, insb. nämlich in einer bezüglich einer Ausrichtung und/oder eines kleinsten Abstandes zur ersten elektrische Spule (12) vorgegebenen und/oder mit der ersten Prüfposition korrespondierenden statischen (ersten) Einbauposition gehalten ist und/oder derart, dass eine gedachte Längsachse des ersten Permanentmagnets und eine gedachte Längsachse der ersten elektrischen Spule (12) miteinander fluchten bzw. in Verlängerung zueinander parallel verlaufen.
  27. Prüfanordnung nach einem der 17 bis 26, wobei das Basis-Modul (M1) eingerichtet ist, das Vibronik-Modul (M2) aufzunehmen, falls das Prüf-Modul nicht in das Basis-Modul eingesetzt ist; und/oder wobei das Basis-Modul (M1) eingerichtet ist, das Prüf-Modul (PM) aufzunehmen, falls das Vibronik-Modul (M2) nicht in das Basis-Modul eingesetzt ist; und/oder wobei das Vibronik-Modul (M2) und das Basis-Modul (M1) eingerichtet sind, werkzeuglos zusammengebaut zu werden; und/oder wobei das Prüf-Modul (PM) und das Basis-Modul (M1) eingerichtet sind, werkzeuglos zusammengebaut zu werden.
  28. Prüfanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Vibronik-Modul (M2) austauschbar ausgebildet ist, derart, dass es von außerhalb des (Schutz-)Gehäuses des Basis-Moduls (M1) und/oder durch eine in der Gehäusewand (11+) vorgesehene (Einschub-)Öffnung des (Schutz-)Gehäuses (11) in die Kammer (11*) gebracht werden kann und dass es aus dem Basis-Modul (M1), insb. zerstörungsfrei und/oder werkzeuglos, wieder ausgebaut werden kann, insb. nämlich von außerhalb des Gehäuses (11) und/oder durch die (Einschub-)Öffnung des (Schutz-)Gehäuses (11) herausnehmbar ist.
  29. Prüfanordnung nach einem der 17 bis 28, wobei das Prüf-Modul derart ausgebildet ist, dass beim Anregen des Trägerelements mit der Anregungsfrequenz eine Differenz zwischen einem Phasenwinkel einer ermittelten ersten (Prüfsystem-)Messsignals und einem Phasenwinkel eines zweiten (Prüfsystem-)Messsignals eingestellt ist.
  30. Verfahren zum Inbetriebnehmen und/oder (Über-)Prüfen eines vibronischen Messsystems, insb. eines modularen Coriolis-Massestrom-Messgeräts, - welches Messsystem umfasst: - ein Basis-Modul, das -- ein (Schutz-)Gehäuse (11) mit wenigstens einer von einer Gehäusewand (11+) zumindest teilweise umhüllten Kammer (11*) -- sowie wenigstens eine innerhalb der Kammer (11*) des (Schutz-)Gehäuses platzierte, insb. zylindrische und/oder als Luftspule ausgebildete, erste elektrische Spule (12), die mit der Gehäusewand (11+) zumindest mittelbar mechanisch verbunden sowie elektrisch an die Messsystem-Elektronik angeschlossene ist, aufweist, - sowie ein Vibronik-Modul, insb. ein Vibronik-Modul gemäß einem der Ansprüche 27 bis 29; wobei das Basis-Modul eingerichtet ist, das Vibronik-Modul aufzunehmen und damit mechanisch fest, gleichwohl wieder lösbar verbunden zu werden, insb. nämlich unter Bildung eines Messaufnehmers vom Vibrationstyp bzw. eines vibronischen Messsystems und/oder derart, dass das Vibronik-Modul nicht beweglich ist bzw. im Basis-Modul arretiert ist; welches Verfahren umfasst: - Verwenden eines Prüf-Moduls nach einem der Ansprüche 1 bis 15 zum Bilden einer Prüfanordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 29; - Überprüfen des Basis-Moduls und/oder der Messsystem-Elektronik mittels des Prüf-Moduls wenigstens eines mittels der Messsystem-Elektronik ermittelten Messwerts mit einem jeweils zugehörigen Referenzwert und/oder wenigstens einem dafür vorgegebenen Schwellenwert; - Entfernen des Prüf-Moduls aus dem Basis-Modul; - sowie Einsetzen eines Vibronik-Moduls, insb. eines Vibronik-Moduls gemäß einem der Ansprüche 27 bis 29, in das Basis-Modul zum Bilden eines Messaufnehmers vom Vibrationstyp bzw. des vibronischen Messsystems.
  31. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Bilden der Prüfanordnung weiters ein Einsetzen des Prüf-Moduls in das Basis-Modul, insb. nach einem Entfernen eines Vibronik-Moduls aus dem Basis-Modul, umfasst.
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