DE19620079C2 - Massendurchflußmeßgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Massendurchflußmeßgerät für strömende Medien, das nach dem Coriolis-Prinzip arbeitet, mit einem zumindest im wesentlichen geraden Coriolis- Meßrohr, mit mindestens einem auf das Coriolis-Meßrohr einwirkenden Schwin­ gungserzeuger und mit mindestens einem Coriolis-Kräfte und/oder auf Coriolis-Kräf­ ten beruhende Coriolis-Schwingungen erfassenden Meßwertaufnehmer.

Massendurchflußmeßgeräte für strömende Medien, die nach dem Coriolis-Prinzip ar­ beiten, sind in verschiedenen Ausführungen bekannt (vgl. z. B. die deutsche Patent­ schrift 41 24 295 und die deutsche Offenlegungsschrift 41 43 361 und die dort je­ weils in Spalte 1, Zeilen 20 bis 27, aufgeführten Druckschriften, die deutsche Patent­ schrift 42 24 397 und die dort in Spalte 1, Zeilen 23 bis 30, aufgeführten Druckschrif­ ten sowie die deutsche Offenlegungsschrift 196 01 342) und haben seit einiger Zeit in zunehmendem Maße in der Praxis Verwendung gefunden.

Es sind jedoch auch Coriolis-Massendurchflußmeßgeräte bekannt, wie z. B. aus der US 5,048,351, auf deren Meßrohre keine Coriolis-Kräfte einwirken. Statt dessen ist z. B. vorgesehen, daß Coriolis-Kräfte und damit verbundene Coriolis-Schwingungen von sich an das Meßrohr anschließenden Flügeln aufgenommen werden. Ein Massen­ durchflußmeßgerät, bei dem das Meßrohr ebenfalls keine Coriolis-Schwingungen aus­ führt, ist ferner aus der US 5,392,656 bekannt.

Bei Massendurchflußmeßgeräten für strömende Medien, die nach dem Coriolis-Prin­ zip arbeiten und ein Coriolis-Meßrohr aufweisen, unterscheidet man grundsätzlich zwischen einerseits solchen, deren Coriolis-Meßrohr zumindest im wesentlichen ge­ rade ausgeführt ist, in der Regel exakt gerade ausgeführt ist, und andererseits solchen, deren Coriolis-Meßrohr schleifenförmig ausgeführt ist. Außerdem unterscheidet man bei den in Rede stehenden Massendurchflußmeßgeräten zwischen einerseits solchen, die nur ein Coriolis-Meßrohr aufweisen, und andererseits solchen, die zwei Coriolis- Meßrohre aufweisen. Bei den Ausführungen mit zwei Coriolis-Meßrohren können diese strömungstechnisch in Reihe oder parallel zueinander liegen.

Massendurchflußmeßgeräte der in Rede stehenden Art, bei denen das Coriolis-Meß­ rohr gerade ausgeführt ist bzw. die Coriolis-Meßrohre gerade ausgeführt sind, sind in bezug auf den mechanischen Aufbau einfach und folglich mit relativ geringen Kosten herzustellen. Dabei sind auch die Innenflächen des Coriolis-Meßrohres bzw. der Co­ riolis-Meßrohre gut bearbeitbar; sie können ohne weiteres poliert werden. Im übrigen haben sie einen relativ geringen Druckverlust. Nachteilig kann bei Massendurch­ flußmeßgeräten, die nach dem Coriolis-Prinzip arbeiten und bei denen das Coriolis- Meßrohr gerade ausgeführt ist bzw. die Coriolis-Meßrohre gerade ausgeführt sind, sein, daß sowohl thermisch bedingte Ausdehnungen bzw. Spannungen als auch von außen einwirkende Kräfte und Momente zu Meßfehlern und zu mechanischen Schä­ den, nämlich zu Spannungsrissen, führen können.

Mit den zuvor aufgezeigten Problemen bei Massendurchflußmeßgeräten mit geraden Coriolis-Meßrohren hat sich die Fachwelt bereits befaßt (vgl. insbes. die deutsche Pa­ tentschrift 41 24 295, die deutsche Offenlegungsschrift 41 43 361 und die deutsche Patentschrift 42 24 379). Insgesamt ist es gelungen, ein nach dem Coriolis-Prinzip ar­ beitendes Massendurchflußmeßgerät mit einem geraden Coriolis-Meßrohr zu schaf­ fen, das nur einen Meßfehler von 0,1% hat (vgl. den Prospekt "Zulassung des Cori­ massG-Gerätes zum eichpflichtigen Verkehr" der Firma KROHNE Meßtechnik GmbH & Co. KG).

Nach dem Coriolis-Prinzip arbeitende Massendurchflußmeßgeräte, die nur ein gerades Coriolis-Meßrohr aufweisen, haben gegenüber solchen Massendurchflußmeßgeräten, die entweder zwei gerade Coriolis-Meßrohre oder ein schleifenförmiges Coriolis- Meßrohr aufweisen, erhebliche Vorteile. Gegenüber Massendurchflußmeßgeräten mit zwei geraden Coriolis-Meßrohren ist der Vorteil vor allem darin zu sehen, daß Strö­ mungsteiler bzw. Strömungszusammenführer, die bei Massendurchflußmeßgeräten mit zwei Coriolis-Meßrohren erforderlich sind, nicht benötigt werden. Gegenüber Mas­ sendurchflußmeßgeräten mit einem schleifenförmigen Coriolis-Meßrohr bzw. mit zwei schleifenförmigen Coriolis-Meßrohren ist der Vorteil vor allem darin zu sehen, daß ein gerades Coriolis-Meßrohr einfacher als ein schleifenförmiges Coriolis-Meßrohr herge­ stellt werden kann, daß der Druckabfall bei einem geraden Coriolis-Meßrohr geringer ist als bei einem schleifenförmigen Coriolis-Meßrohr und daß ein gerades Coriolis- Meßrohr besser gereinigt werden kann als ein schleifenförmiges Coriolis-Meßrohr.

Massendurchflußmeßgeräte, die nach dem Coriolis-Prinzip arbeiten und ein gerades Coriolis-Meßrohr haben, haben jedoch auch einen physikalisch bzw. mechanisch vorgegebenen Nachteil (vgl. die europäische Offenlegungsschrift 0 521 439):

Nach dem Coriolis-Prinzip arbeitende Massendurchflußmeßgeräte erfordern, daß das Coriolis-Meßrohr - mit Hilfe von mindestens einem Schwingungserzeuger - in Schwingungen versetzt wird; aus der Tatsache, daß das Coriolis-Meßrohr schwingt, und aus dem Durchströmen von Masse durch das Coriolis-Meßrohr resultieren ja die Coriolis-Kräfte bzw. die Coriolis-Schwingungen. Eine entsprechende Schwingungs­ anregung des Coriolis-Meßrohrs ist gemäß der JP 6-50784 A z. B. dadurch möglich, daß an dem Coriolis-Meßrohr einander gegenüberliegend piezoelektrische Elemente vorgesehen sind, die als Schwingungserzeugungsmittel für das Coriolis-Meßrohr dienen. Diese Schwingungserzeugungsmittel werden dabei derart angesteuert, daß das obere piezoelektrische Element komprimiert wird, wenn das untere expandiert wird, und umgekehrt. Auf diese Weise wird erreicht, daß durch einander abwechseln­ des Komprimieren bzw. Expandieren der piezoelektrischen Elemente mit der Reso­ nanzfrequenz des Coriolis-Meßrohres dieses effektiv in Schwingungen versetzt wird.

Bei Massendurchflußmeßgeräten mit zwei geraden Coriolis-Meßrohren bzw. mit einem schleifenförmigen Coriolis-Meßrohr oder mit zwei schleifenförmigen Coriolis- Meßrohren sind die Coriolis-Meßrohre bzw. die schwingungswirksamen Teile der schleifenförmigen Coriolis-Meßrohre identisch ausgeführt und so angeordnet und schwingungsmäßig erregt, daß sie gegeneinander schwingen. Das hat die positive Konsequenz, daß das schwingende System insgesamt nach außen nicht als solches wirksam wird. Die Lage des Massenmittelpunktes bleibt konstant und auftretende Kräfte werden kompensiert. Folglich werden in das Rohrleitungssystem, in das ein solches Massendurchflußmeßgerät eingebaut ist, keine Schwingungen eingeleitet und beeinflussen Schwingungen des Rohrleitungssystems das Meßergebnis nicht.

Bei nach dem Coriolis-Prinzip arbeitenden Massendurchflußmeßgeräten, die nur ein gerades Coriolis-Meßrohr aufweisen, ist die zuvor erläuterte positive Konsequenz von gegeneinander schwingenden Coriolis-Meßrohren natürlich nicht gegeben. Der Massenmittelpunkt bleibt nicht konstant, und auftretende Kräfte werden nicht kom­ pensiert. Die Folge davon ist, daß einerseits Schwingungen in das Rohrleitungssystem, in das ein solches Massendurchflußmeßgerät eingebaut ist, übertragen werden, und daß Schwingungen des Rohrleitungssystems auch das Meßergebnis beeinflussen können.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein nach dem Coriolis-Prinzip arbei­ tendes Massendurchflußmeßgerät anzugeben, bei dem die zuvor im einzelnen erläu­ terte Problematik, die daraus resultiert, daß das Massendurchflußmeßgerät nur ein ge­ rades Coriolis-Meßrohr aufweist, weniger ins Gewicht fällt.

Das erfindungsgemäße Massendurchflußmeßgerät, bei dem die zuvor im einzelnen hergeleitete und dargestellte Aufgabe gelöst ist, ist nun zunächst und im wesentli­ chen dadurch gekennzeichnet, daß das Coriolis-Meßrohr als Durchflußkanal eines dickwandigen Körpers, insbesondere eines dickwandigen Rohres ausgeführt ist, daß das dickwandige Rohr von außen zugängliche, relativ nahe an das Coriolis-Meßrohr heranreichende Ausnehmungen aufweist, daß der Schwingungserzeuger auf das im Bereich der Ausnehmungen verbleibende Restmaterial des dickwandigen Rohres einwirkt und daß die im Bereich des Restmaterials des dickwandigen Rohres auftre­ tenden Coriolis-Kräfte oder Coriolis-Schwingungen von dem Meßwertaufnehmer oder den Meßwertaufnehmern erfaßt werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Massendurchflußmeßgerät ist die Masse des als Coriolis- Meßrohr wirkenden Restmaterials des dickwandigen Rohres relativ gering im Ver­ hältnis zur Masse des dickwandigen Rohres insgesamt. Daraus resultiert, daß das ein­ gangs erläuterte Problem "Massenmittelpunkt nicht konstant" zwar qualitativ bleibt, sich jedoch quantitativ praktisch nicht auswirkt. Darin ist zusammengefaßt der durch die Erfindung erreichte Vorteil zu sehen.

Im einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Massendurchflußmeßgerät auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits auf den Patentanspruch 2 und die den Patentansprüchen 1 und 2 nachge­ ordneten Patentansprüche, andererseits auf die Beschreibung von bevorzugten Aus­ führungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt, jeweils schematisch,

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfin­ dungsgemäßen Massendurchflußmeßgerätes,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfin­ dungsgemäßen Massendurchflußmeßgerätes,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfin­ dungsgemäßen Massendurchflußmeßgerätes,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfin­ dungsgemäßen Massendurchflußmeßgerätes,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfin­ dungsgemäßen Massendurchflußmeßgerätes,

Fig. 6 eine Draufsicht auf ein sechstes Ausführungsbeispiel eines erfindungs­ gemäßen Massendurchflußmeßgerätes,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch ein siebtes Ausführungsbeispiel eines erfin­ dungsgemäßen Massendurchflußmeßgerätes,

Fig. 8 einen Längsschnitt durch ein achtes Ausführungsbeispiel eines erfin­ dungsgemäßen Massendurchflußmeßgerätes,

Fig. 9 einen möglichen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Massendurch­ flußmeßgerätes,

Fig. 10 einen weiteren möglichen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Mas­ sendurchflußmeßgerätes,

Fig. 11 wiederum einen möglichen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Mas­ sendurchflußmeßgerätes,

Fig. 12 einen Querschnitt durch eine gänzlich andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Massendurchflußmeßgerätes und

Fig. 13 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer wiederum gänzlich anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Massendurchfluß­ meßgerätes.

Bei dem erfindungsgemäßen Massendurchflußmeßgerät für strömende Medien han­ delt es sich um ein solches, das nach dem Coriolis-Prinzip arbeitet. Zu dem erfin­ dungsgemäßen Massendurchflußmeßgerät gehört zunächst in der Regel, aber nicht notwendig, ein in den Figuren nicht dargestelltes Gehäuse. Funktionsnotwendig ge­ hören zu dem erfindungsgemäßen Massendurchflußmeßgerät ein zumindest im we­ sentlichen, in der Regel und in den dargestellten Ausführungsbeispielen exakt gera­ des Coriolis-Meßrohr 1, mindestens ein auf das Coriolis-Meßrohr 1 einwirkender Schwingungserzeuger 2 und mindestens ein Coriolis-Kräfte und/oder auf Coriolis- Kräften beruhende Coriolis-Schwingungen erfassender Meßwertaufnehmer 3, in der Regel zwei Meßwertaufnehmer 3.

Wie die Fig. 1 bis 5 und 7 bis 11 zeigen, ist das Coriolis-Meßrohr 1 als Durchflußkanal eines dickwandigen Körpers, nämlich eines dickwandigen Rohres 4 ausgeführt. Das dickwandige Rohr 4 weist von außen zugängliche, relativ nahe an das Coriolis-Meß­ rohr 1 heranreichende Ausnehmungen 5 auf. Dadurch verbleibt im Bereich der Aus­ nehmungen 5 von dem dickwandigen Rohr 4 nur Restmaterial 6; das im übrigen dickwandige Rohr 4 hat also im Bereich der Ausnehmungen 5 - zumindest teilweise - eine relativ geringe Wandstärke. Auf das im Bereich der Ausnehmungen 5 verblei­ bende Restmaterial 6 des im übrigen dickwandigen Rohres 4 wirkt der Schwin­ gungserzeuger 2 ein. Das führt dazu, daß das als eigentliches Coriolis-Meßrohr 1 wir­ kende relativ dünnwandige Restmaterial 6 des im übrigen dickwandigen Rohres 4 in Schwingungen versetzt wird, so daß in Verbindung mit der Masse eines durchströ­ menden Mediums Coriolis-Kräfte und daraus resultierend Coriolis-Schwingungen auftreten. Die im Bereich des Restmaterials 6 des im übrigen dickwandigen Rohres 4 auftretenden Coriolis-Kräfte bzw. die auf diesen Coriolis-Kräften beruhenden Corio­ lis-Schwingungen werden von den Meßwertaufnehmern 3 erfaßt - und dann in übli­ cher Form ausgewertet.

Bei dem erfindungsgemäßen Massendurchflußmeßgerät kann das dickwandige Rohr 4 aus Metall bzw. aus einer Metallegierung oder aus Kunststoff bestehen, ins­ besondere aus Polytetrafluorethylen (PTFE), aus Perfluor-Alkoxy-Polymer (PFA) oder aus Polyetheretherketon (PEEK).

In bezug auf die Geometrie des Coriolis-Meßrohres 1 und in bezug auf die Geometrie des dickwandigen Rohres 4 hat der die Lehre der Erfindung im einzelnen ausführen­ de Konstrukteur weitgehende Freiheiten. Sowohl das Coriolis-Meßrohr 1 als auch das dickwandige Rohr 4 können einen runden, einen ovalen, einen elliptischen oder einen rechteckigen, insbesondere einen quadratischen Querschnitt haben. In den Fig. 9, 10 und 11 sind nur beispielhaft verschiedene Querschnittsformen hinsichtlich des Coriolis-Meßrohres 1 und des dickwandigen Rohres 4 dargestellt.

Bei Massendurchflußmeßgeräten, die nach dem Coriolis-Prinzip arbeiten, so auch bei dem erfindungsgemäßen Massendurchflußmeßgerät können sich thermische Einflüsse auf die Meßempfindlichkeit und/oder auf den Nullpunkt - und damit insgesamt auf die Meßgenauigkeit - auswirken. Folglich geht insoweit ein Vorschlag dahin, zur Kompensation von thermischen Einflüssen auf die Meßempfindlichkeit und/oder auf den Nullpunkt mindestens einen, in den Figuren nicht dargestellten Temperatursensor vorzusehen.

Einleitend ist ausgeführt worden, daß zu Massendurchflußmeßgeräten der in Rede stehenden Art, also auch zu dem erfindungsgemäßen Massendurchflußmeßgerät min­ destens ein auf das Coriolis-Meßrohr 1 einwirkender Schwingungserzeuger 2 gehört. Vorzugsweise sind jedoch, wie das in den Figuren teilweise auch dargestellt ist, zwei Schwingungserzeuger 2 vorgesehen und sind die beiden Schwingungserzeuger 2 symmetrisch zur Längsachse des Coriolis-Meßrohres 1 bzw. des dickwandigen Roh­ res 4 angeordnet. Dabei können die Schwingungserzeuger 2 gleichphasig oder ge­ genphasig betrieben werden.

Nun zu Einzelheiten der in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiele erfin­ dungsgemäßer Massendurchflußmeßgeräte:

Die bei dem erfindungsgemäßen Massendurchflußmeßgerät verwirklichte Lehre be­ steht im wesentlichen, wie bisher ausgeführt, darin daß das Coriolis-Meßrohr 1 als Durchflußkanal eines dickwandigen Körpers, insbesondere eines dickwandigen Roh­ res 4 ausgeführt ist und daß das dickwandige Rohr 4 von außen zugängliche, relativ nahe an das Coriolis-Meßrohr 1 heranreichende Ausnehmungen 5 aufweist, so daß im Bereich der Ausnehmungen 5 von dem im übrigen dickwandigen Rohr 4 nur relativ dünnwandiges Restmaterial 6 verbleibt. Die erfindungsgemäß vorgesehenen Aus­ nehmungen 5 können, wie das in den Fig. 1 bis 4 und 6 bis 8 dargestellt ist, an dem zunächst dickwandigen Rohr 4 einseitig realisiert sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, wie das in Fig. 5 dargestellt ist, die Ausnehmungen 5 an dem im übrigen dickwandigen Rohr 4 beidseitig zu realisieren. Das ist dann erforderlich, wenn, wie in Fig. 5 auch dargestellt, zwei Schwingungserzeuger 2 vorgesehen und die Schwin­ gungserzeuger 2 symmetrisch zur Längsachse des Coriolis-Meßrohres 1 bzw. des dickwandigen Rohres 4 angeordnet sein sollen.

Im übrigen können bei dem erfindungsgemäßen Massendurchflußmeßgerät der Schwingungserzeuger 2 bzw. die beiden Schwingungserzeuger 2 und die Meßwer­ taufnehmer 3 ganz unterschiedlich ausgeführt sein:

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind der Schwingungserzeuger 2 und die Meß­ wertaufnehmer 3 im weitesten Sinne herkömmlich ausgeführt. Bei dem Ausführungs­ beispiel nach Fig. 2 sind der Schwingungserzeuger 2 und die Meßwertaufnehmer 3 in Verbindung mit einem gemeinsamen Träger 7 aus Piezo-Material realisiert, wobei ge­ trennte leitfähige Schichten für den Schwingungserzeuger 2 und die Meßwertauf­ nehmer 3 vorgesehen sind. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 handelt es sich bei dem Schwingungserzeuger 2 um einen magnetorestriktiven, während die Meßwer­ taufnehmer 3 aus Piezo-Material bestehen und aus den Ausnehmungen 5 des dick­ wandigen Rohres 4 herausragen, so daß die Meßwertaufnehmer 3 von der Tempera­ tur des dickwandigen Rohres 4 weitgehend entkoppelt sind. Die Fig. 4 zeigt ein Aus­ führungsbeispiel, bei dem der Schwingungserzeuger 2 in Längsresonanz betrieben wird, während es sich bei den Meßwertaufnehmern 3 um magneto-dynamische Sen­ soren handelt. Für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 gilt, daß, wie bereits ausge­ führt, zwei Schwingungserzeuger 2 vorgesehen sind, die entweder gleichphasig oder gegenphasig betrieben werden können. Hier sei angemerkt, daß grundsätzlich auch Ausführungsformen erfindungsgemäßer Massendurchflußmeßgeräte möglich sind, bei denen ein und das gleiche Bauteil sowohl als Schwingungserzeuger 2 als auch als Meßwertaufnehmer 3 wirkt. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 sind jedoch die Meßwertaufnehmer 3 als Ultraschallsender und -empfänger ausgeführt. Die von den Meßwertaufnehmern 3 ausgesendeten Ultraschallwellen werden in das Coriolis-Meß­ rohr 1 eingekoppelt und durch die Innenwand des Coriolis-Meßrohres 1 - durch einen akustischen Impedanzsprung - zurückreflektiert und dann wieder von den Meßwertaufnehmern 3 empfangen. Die auf das Coriolis-Meßrohr 1 einwirkenden Co­ riolis-Kräfte bzw. die daraus resultierenden Coriolis-Schwingungen können durch In­ terferenzmessung ausgewertet werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht das dickwandige Rohr 4 vorzugsweise aus einem Material mit einem niedrigen Elastizi­ tätsmodul E. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist angedeutet, daß zwei Schwin­ gungserzeuger 2 vorgesehen sind, die beidseits des dickwandigen Rohres 4 ange­ ordnet und mechanisch gekoppelt sind. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist ein magnetischer Schwingungserzeuger 2 vorgesehen, der das Coriolis-Meßrohr 1, also das Restmaterial 6 des im übrigen dickwandigen Rohres 4 im Biegemode anregt. Im übrigen zeigt die Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel, bei dem drei Meßwertaufnehmer 3 vorgesehen sind, wobei der mittlere Meßwertaufnehmer 3 zu Korrektur- oder Kompensationszwecken verwendet werden kann.

Die Fig. 8 bzw. die Fig. 8a, 8b und 8c, zeigen ein Ausführungsbeispiel des erfin­ dungsgemäßen Massendurchflußmeßgeräts, bei dem dargestellt ist, daß unterschiedli­ che Anregungsmodi realisiert werden können. Ein Anregungsmode ist in Fig. 8a, ein anderer in Fig. 8b angedeutet. Die Fig. 8c zeigt ein konkretes Ausführungsbeispiel zur Realisierung des in Fig. 8b dargestellten Anregungsmode. Bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel ist der Schwingungserzeuger 2 magnetisch-induktiv ausgeführt. Es wird ohne weiteres deutlich, daß diese Ausführungsform und Anbringung des Schwingungserzeugers 2 zu dem in Fig. 8b dargestellten Anregungsmode führt.

Weiter oben ist ausgeführt worden, daß bei dem erfindungsgemäßen Massendurch­ flußmeßgerät die Masse des als Coriolis-Meßrohr 1 wirkenden Restmaterials 6 des dickwandigen Rohres 4 relativ gering ist im Verhältnis zur Masse des dickwandigen Rohres 4 insgesamt und daß daraus resultiert, daß das eingangs erläuterte Problem "Massenmittelpunkt nicht konstant" zwar qualitativ bleibt, sich jedoch quantitativ praktisch nicht auswirkt. Erfindungsgemäß ist nun ergänzend erkannt worden, daß sich auch dann das eingangs erläuterte Problem "Massenmittelpunkt nicht konstant" quantitativ praktisch nicht auswirkt, wenn die Coriolis-Schwingungen - bei einem dickwandigen Rohr 4 - ausgesprochen klein sind. Das ist dann erreichbar, wenn nach einer weiteren Lehre der Erfindung an der Außenseite des dickwandigen Rohres 4 Vibrarationswandler 8 vorgesehen sind und die Vibrationsfrequenz so gewählt ist, daß eine maximale Auslenkung der Innenwand des dickwandigen Rohres 4 erfolgt. Die Fig. 12 und 13 zeigen Ausführungsbeispiele des zuvor beschriebenen erfin­ dungsgemäßen Massendurchflußmeßgerätes, bei dem also die bei den weiter oben be­ schriebenen Ausführungsbeispielen von erfindungsgemäßen Massendurchflußmeß­ geräten vorgesehenen Ausnehmungen nicht verwirklicht sind. Durch die zuvor be­ schriebene Lehre der Erfindung treten zur Durchflußrichtung hohe Querströme auf, die in Verbindung mit der Masse des durchströmenden Mediums zu relativ großen Coriolis-Kräften führen, deren Rückwirkung auf die Innenwand des dickwandigen Rohres 4 erfaßt werden kann.

Schließlich kann es vorteilhaft sein, die Schallfrequenz so an das strömende Medium - durch Steuerung oder Regelung - anzupassen, daß geradzahlige Vielfache oder ge­ radzahlige Bruchteile der Wellenlänge im strömenden Medium zumindest nahezu dem Innendurchmesser des Coriolis-Meßrohres 1 bzw. dem Abstand zur gegenüber­ liegenden Innenwand des Coriolis-Meßrohres 1 entsprechen.

Claims (11)

1. Massendurchflußmeßgerät für strömende Medien, das nach dem Coriolis-Prinzip arbeitet, mit einem geraden Coriolis-Meßrohr, mit minde­ stens einem auf das Coriolis-Meßrohr einwirkenden Schwingungserzeuger und mit mindestens einem Coriolis-Kräfte und/oder auf Coriolis-Kräften beruhende Coriolis- Schwingungen erfassenden Meßwertaufnehmer, dadurch gekennzeichnet, daß das Coriolis-Meßrohr (1) als Durchflußkanal eines dickwandigen Körpers, insbesondere eines dickwandigen Rohres (4) ausgeführt ist, daß das dickwandige Rohr (4) von außen zugängliche, relativ nahe an das Coriolis-Meßrohr (1) heranreichende Aus­ nehmungen (5) aufweist, daß der Schwingungserzeuger (2) auf das im Bereich der Ausnehmungen (5) verbleibende Restmaterial (6) des dickwandigen Rohres (4) ein­ wirkt und daß die im Bereich des Restmaterials (6) des dickwandigen Rohres (4) auf­ tretenden Coriolis-Kräfte oder Coriolis-Schwingungen von dem Meßwertaufnehmer (3) oder den Meßwertaufnehmern (3) erfaßt werden.

2. Massendurchflußmeßgerät für strömende Medien, das nach dem Coriolis-Prinzip arbeitet, mit einem geraden Coriolis-Meßrohr, mit minde­ stens einem auf das Coriolis-Meßrohr einwirkenden Schwingungserzeuger und mit mindestens einem Coriolis-Kräfte und/oder auf Coriolis-Kräften beruhende Coriolis- Schwingungen erfassenden Meßwertaufnehmer, dadurch gekennzeichnet, daß das Coriolis-Meßrohr als Durchflußkanal eines dickwandigen Körpers, insbesondere eines dickwandigen Rohres (4) ausgeführt ist, daß an der Außenseite des dickwandigen Rohres (4) Vibrationswandler (8) vorgesehen sind und daß die Vibrationsfrequenz so gewählt ist, daß eine maximale Auslenkung der Innenwand des dickwandigen Rohres (4) erfolgt.

3. Massendurchflußmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dickwandige Rohr (4) aus Metall bzw. aus einer Metallegierung besteht.

4. Massendurchflußmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dickwandige Rohr (4) aus Kunststoff besteht, insbesondere aus Polytetrafluore­ thylen (PTFE), aus Perfluor-Alkoxy-Polymer (PFA) oder aus Polyetheretherketon (PEEK).

5. Massendurchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Coriolis-Meßrohr (1) einen runden, einen ovalen, einen elliptischen oder einen rechteckigen, insbesondere einen quadratischen Querschnitt hat.

6. Massendurchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das dickwandige Rohr (4), einen runden, einen ovalen, einen elliptischen oder einen rechteckigen, insbesondere einen quadratischen Quer­ schnitt hat.

7. Massendurchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Kompensation von thermischen Einflüssen auf die Meßgenauigkeit und/oder auf den Nullpunkt mindestens ein Temperatursensor vorgesehen ist.

8. Massendurchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei Schwingungserzeuger (2) vorgesehen und die beiden Schwin­ gungserzeuger (2) symmetrisch zur Längsachse des Coriolis-Meßrohres (1) bzw. des dickwandigen Rohres (4) angeordnet sind.

9. Massendurchflußmeßgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungserzeuger (2) gleichphasig betrieben werden.

10. Massendurchflußmeßgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungserzeuger (2) gegenphasig betrieben werden.

11. Massendurchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schallfrequenz so an das strömende Medium - durch Steuerung oder Regelung - angepaßt wird, daß geradzahlige Vielfache oder geradzahlige Bruch­ teile der Wellenlänge im strömenden Medium zumindest nahezu den Innendurchmes­ ser des Coriolis-Meßrohres (1) bzw. den Abstand zur gegenüberliegenden Innen­ wand des Coriolis-Meßrohres (1) entsprechen.