DE2239903A1

DE2239903A1 - MASS DENSITY MEASURING DEVICE WORKING ON THE VIBRATION METHOD

Info

Publication number: DE2239903A1
Application number: DE19722239903
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Industrie Automation GmbH and Co
Current assignee: Industrie Automation GmbH and Co
Priority date: 1972-08-14
Filing date: 1972-08-14
Publication date: 1974-02-28

Description

Nach dem Schwingungs-Verfahren arbeitendes Massendichte-Meßgerät Die Erfindung bezieht sich auf ein nach dem Schwingungs-Verfahren arbeitendes Massendichte-Meßgerät für durchfließende, feststoffhaltige, unter hohem Druck stehende Flüssigkeiten, wobei die in einem Leitungsabschnitt enthaltene Flüssigkeit Bestandteil eines elastischen Schwingungs-Systems ist. Mass density meter working according to the vibration method The invention relates to a mass density measuring device operating according to the vibration method for flowing liquids containing solids and under high pressure, wherein the liquid contained in a line section is part of an elastic Vibration system is.

In diesem Fall wird die Resonanz-Frequenz des Schwingungs-Systems von der Massendichte der im Leitungsabschnitt enthaltenen Flüssigkeit beeinflußt.In this case it becomes the resonance frequency of the vibration system influenced by the mass density of the liquid contained in the line section.

Bekannt ist ein Gerät zum Messen der Viskosität von Flüssigkeiten, bei welchem ein zylindrischer Körper, der durch ein flexibles Rohr mit einem festen Grundkörper verbunden ist, kreisende Bewegungen innerhalb der zu messenden Flüssigkeit ausführt. Hierbei wird mittels eines Drehmoment-Messers der Widerstand gemessen, den die zu messende Flüssigkeit der Bewegung des zylindrischen Körpers entgegensetzt. Durch Vergleich mit dem Widerstand einer Bezugsflüssigkeit können Rückschlüsse auf die Viskosität gezogen werden. Dieses Gerät eignet sich nicht für die Bestimmung der Massendichte von unter Druck stehenden Flüssigkeiten, weil das -Meßergebnis durch das Zusammendrücken des flexiblen Rohres und die damit verbundene Änderung des Verformungs-Widerstandes beeinträchtigt wird.A device for measuring the viscosity of liquids is known, in which a cylindrical body passed through a flexible tube with a fixed Base body is connected, circular movements within the liquid to be measured executes. The resistance is measured using a torque meter, which the liquid to be measured opposes the movement of the cylindrical body. By comparing with the resistance of a reference liquid, conclusions can be drawn the viscosity can be drawn. This device is not suitable for determination the mass density of pressurized liquids because the measurement result by compressing the flexible tube and the associated change the deformation resistance is impaired.

Bei einem anderen bekannten Gerät wird die Dämpfung eines mit einer konstanten Schwingung angeregten Meßfühlers durch die zu messende Flüssigkeit mit der einer Bezugs flüssigkeit verglichen. Der Meßfühler ist als dünnwandiges Rohr ausgebildet, das druckentlastet so in eine Armatur eingebaut ist, daß das eine Ende fest eingespannt, das andere Ende dagegen frei beweglich ist. Durch eine außen angebrachte Erregerspule wird der Meßfühler in elliptische Schwingungen versetzt. Ein zweites, ebenfalls außen angebrachtes Spulen-System mißt die tatsächlichen Schwingungen des Meßfühlers. Das Gerät ermöglicht exakte Messungen auch bei unter Druck stehenden Flüssigkeiten. Es ist jedoch nicht geeignet für den Betrieb mit feststoffhaltigen Flüssigkeiten, da der Schwinger entweder den gesamten Strom der zu messenden Flüssigkeit in seinem Innern aufnimmt und zusammen mit dem Mantel eine tote Kammer bildet, oder, bestenfalls, den Fluß in zwei Ströme teilt, deren einer durch den Schwinger fließt, während der andere über Ein- und Austritts-Engpässe auf die Außenseite des Schwingers, durch eine ihn umgebende Kammer umgeleitet wird. In beiden Fällen können sich in der Kammer Feststoffe ablagern, denn im 1. Fall herrscht in der Kammer überhaupt keine, im zweiten eine stark herabgesetzte Strömung.In another known device, the attenuation is one with a constant vibration excited sensor by the to be measured Liquid compared with that of a reference liquid. The probe is as thin-walled Formed tube that is pressure relieved so installed in a valve that the one End firmly clamped, the other end, however, can move freely. Through an outside attached excitation coil, the sensor is set in elliptical oscillations. A second coil system, also attached outside, measures the actual vibrations of the probe. The device enables exact measurements even when it is under pressure Liquids. However, it is not suitable for operation with solids Liquids, since the transducer either takes the entire flow of the liquid to be measured takes up inside and forms a dead chamber together with the coat, or, at best, dividing the river into two streams, one of which flows through the oscillator, while the other via inlet and outlet bottlenecks on the outside of the transducer, is diverted through a surrounding chamber. In both cases, Solids deposit in the chamber, because in the first case there is a general rule in the chamber none, in the second a strongly diminished current.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein mit einem rohrförmigen Schwinger ausgestattetes, im Durchflußverfahren betriebenes Massendichte-Meßgerät so zu gestalten, daß a) der Schwinger ohne Minderung der Meßempfindlichkeit vom Innendruck voll entlastet ist; b) eine Verschmutzung des Schwingers durch in der durchströmenden Flüssigkeit enthaltene Feststoffe verhindert wird.The object of the invention is to provide a with a tubular Mass density measuring device equipped with a vibrator and operated in the flow method to be designed in such a way that a) the transducer from the Internal pressure is fully relieved; b) contamination of the transducer by in the Solids contained in the liquid flowing through is prevented.

Erfindungsgemäß wird bei einem nach dem Schwingungsverfahren arbeitenden Massendichte-Meßgerät für unter Druck stehende, feststoffhaltige Flüssigkeiten, bei welchen die in einem Leitungsabschnitt enthaltene Flüssigkeit Bestandteil eines elastischen Schwingungs-Systems ist, der von der zu messenden Flüssigkeit durchströmte, rohrförmige Schwinger von einer reinen, d.h. keine Feststoffteilchen enthaltenden, Flüssigkeit umgeben, deren Druck in Abhängigkeit von der zu messenden Flüssigkeit ständig auf etwa dem gleichen Wert gehalten wird wie der Druck der zu messenden Flüssigkeit.According to the invention, when working according to the oscillation method Mass density measuring device for pressurized liquids containing solids, in which the liquid contained in a line section is part of a elastic The oscillation system through which the liquid to be measured flows is tubular Oscillator of a pure liquid, i.e. one that does not contain any solid particles surrounded, the pressure of which is constantly increasing depending on the liquid to be measured is kept approximately the same value as the pressure of the liquid to be measured.

Da die Schwingungs-Frequenz des mit Flüssigkeit gefüllten, rohrförmigen Schwingers von der Massendichte der füllenden Flüssigkeit abhängt, bietet die Vergleichsmessung der Frequenzen bei der Füllung mit verschiedenen Flüssigkeiten eine.Because the vibration frequency of the liquid-filled, tubular The comparative measurement offers the oscillator depends on the mass density of the filling liquid of the frequencies when filling with different liquids.

Möglichkeit zur exakten Bestimmung der Massendichte. Besonders empfindlich und daher genau arbeiten Geräte, bei denen die Resonanz-Frequenz der zu messenden Flüssigkeit mit der einer reinen Flüssigkeit verglichen wird, Es sind verschiedene Verfahren denkbar, um die den Schwinger umgebende, reine Flüssigkeit auf dem gleichen Druck zu halten wie die zu messende Flüssigkeit. Eine sehr einfache Methode, dieser Forderung zu genügen, besteht darin, den rohrförmigen Schwinger so in einen dickwandigen Mantel einzubauen, daß zwischen dem Schwinger und dem Mantel eine tote Kammer entsteht, die, ohne eine direkte Verbindung mit der zu messenden Flüssigkeit zu haben, ständig unter dem Druck dieser Flüssigkeit steht.Possibility of exact determination of the mass density. Particularly sensitive and therefore precisely work devices in which the resonance frequency of the to be measured Liquid is compared to that of a pure liquid, they are different Process conceivable to the pure liquid surrounding the transducer on the same Hold pressure like the liquid to be measured. A very simple method of this To meet the requirement is to convert the tubular transducer into a thick-walled one To install the jacket so that a dead chamber is created between the transducer and the jacket, which, without having a direct connection with the liquid to be measured, constantly is under the pressure of this liquid.

Zu diesem Zweck wird nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ein Teil der Leitung als dünnwandiges, an beiden Enden in einen schweren Mantel eingespanntes Rohr ausgebildet, das zu Schwingungen angeregt, wird. Die zwischen dem dünnwandigen Rohr und dem schweren Mantel befindliche, tote Kammer ist mit einer bekannten, reinen Flüssigkeit gefüllt. Sie steht mit der Leitung, welche die zu messende Flüssigkeit führt durch einen Kanal in Verbindung, welcher ein als Druck-Ausgleicher dienendes, die beiden Flüssigkeiten hermetisch von einander trennendes Element enthält. Dieses Element kann als eine Art Kolben ausgebildet und daher beweglich sein; es kann aber auch in der Art einer Membran verformbar sein. Konstruktiv läßt sich dieser Gedanke mit verhältnismäßig einfachen Mitteln verwirklichen.For this purpose, according to a further idea of the invention, a Part of the line as a thin-walled one, clamped in a heavy jacket at both ends Tube formed, which is excited to vibrate. The one between the thin-walled The dead chamber located in the pipe and the heavy coat is with a well-known, clean one Liquid filled. It stands with the pipe that carries the liquid to be measured leads through a channel in connection, which serves as a pressure equalizer, contains a hermetically separating element between the two liquids. This Element can be designed as a kind of piston and therefore movable; but it can also be deformable in the manner of a membrane. This thought can be used constructively with implement relatively simple means.

Hat die zu messende Flüssigkeit eine höhere Temperatur als die Umgebung, so können bei einem an beiden Seiten fest eingespannten rohrförmigen Schwinger Druckspannungen auftreten, die das Meßergebnis verfälschen. Das läßt sich vermeiden, wenn das dünnwandige Element aus einem zylindrischen Rohr und einer am Ende des Rohres angeordneten, senkrecht zur Rohrachse liegenden, verformbaren Scheibe besteht. Die Nachgiebigkeit der Scheibe in Richtung Rohrachse muß dabei so groß sein, daß die Scheibe alle unter verschiedenen Bedingungen vorkommenden relativen Längenänderungen ohne nennenswerte Zug- oder Druck-Beanspruchungen auszugleichen vermag.If the liquid to be measured has a higher temperature than the surroundings, This means that compressive stresses can occur in a tubular oscillator that is firmly clamped on both sides occur that falsify the measurement result. That can be avoided if the thin-walled Element consisting of a cylindrical tube and one arranged at the end of the tube, is perpendicular to the pipe axis, deformable disc. The compliance the disc in the direction of the pipe axis must be so large that the disc all under relative changes in length occurring under various conditions without significant changes in length Able to compensate for tensile or compressive loads.

Der Einbau eines dünnwandigen Röhrchens in einen dickwandigen Mantel bei hermetischem Abschluß der toten Kammer gegenüber der durchströmenden Flüssigkeit ist herstellungstechnisch etwas schwierig. Bildet man das dünnwandige Element als U-Rohr aus, das mit beiden Enden in ein ebenes Fundament eingespannt ist, so entfällt zunächst die senkrecht zur Rohrachse liegende nachgiebige Scheibe, denn alle relativen Längenänderungen werden vom Rohrbogen ohne irgendwelche Spannungen aufgenommen. Zur Bildung der toten Kammer, welche die zum Druck-Ausgleich dienende Flüssigkeit enthält, ist an das Fundament ein das U-Rohr umfassender Deckel angeflanscht. Auf diese Weise wird der Ein- und Ausbau des Schwingers vereinfacht.The installation of a thin-walled tube in a thick-walled jacket when the dead chamber is hermetically sealed against the liquid flowing through is a bit difficult to manufacture. If one forms the thin-walled element as U-tube, which is clamped with both ends in a flat foundation, is not necessary First of all, the flexible disc lying perpendicular to the pipe axis, because all relative ones Changes in length are absorbed by the pipe bend without any tension. To form the dead chamber, which contains the fluid used for pressure equalization contains, a cover encompassing the U-tube is flanged to the foundation. on this simplifies the installation and removal of the transducer.

Da der Deckel zwei flache, ebene Seitenwände enthält, lassen sich die Erregerspulen bequem anbauen.Since the lid contains two flat, level side walls, can attach the excitation coils conveniently.

Der Druck-Ausgleich kann bei dieser Bauart durch eine Membran bewirkt werden, die in einer Ausnehmung in der Mitte der oberen Seite des Fundaments angeordnet ist und den durch eine Ausnehmung gebildeten Raum in zwei dicht gegen einander abgeschlossene Räume unterteilt. Während der über der Membran befindliche Raum mit der die zu messende Flüssigkeit führenden Leitung in Verbindung steht, führt von dem unter der Membran liegenden Raum eine Bohrung zu dem den Schwinger umgebenden Totraum.With this type of construction, the pressure compensation can be effected by a membrane placed in a recess in the middle of the top of the foundation is and the space formed by a recess in two tightly closed off from each other Divided rooms. During the one located above the membrane space with which the line carrying the liquid to be measured is connected, leads from the space below the membrane a hole to the one surrounding the transducer Dead space.

In den Abbildungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der. Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 das Prinzipschema einer erfindungsgemäßen Anlage; Fig. 2 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Anlage nach Fig. 1; Fig. 3 eine Variante von Fig. 2; Fig. 4 einen Querschnitt durch eine zweite erfindungsgemäß Anlage; Fig. 5 einen anderen Querschnitt durch die Anlage nach Fig. 4; Fig. 6 einen Querschnitt durch eine Variante der zweiten Anlage entsprechend den Figuren 4 und 5; Fig. 7 einen anderen Querschnitt durch die Anlage nach Fig.6.In the figures are several embodiments of the. invention shown. The figures show: FIG. 1 the basic diagram of a system according to the invention; FIG. FIG. 2 shows a cross section through a system according to the invention according to FIG. 1; Fig. 3 a variant of FIG. 2; 4 shows a cross section through a second according to the invention System; FIG. 5 shows another cross section through the system according to FIG. 4; Fig. 6 a Cross section through a variant of the second system according to Figures 4 and 5; FIG. 7 shows another cross section through the system according to FIG. 6.

Anhand von Fig. 1 sei das Grundsätzliche der Erfindung erläutert.The basic principles of the invention will be explained with reference to FIG.

Die Anlage besteht aus einem als Paßstück ausgebildeten Mantel 1, einem dünnwandigen Element 2, einem Schieber 8, zwei Fühl-und Erreger-Spulen 15 und 16, und einem nicht gezeigten elektronischen oder elektro-mechanischen Teil für die Erregung der Schwingungen des dünnwandigen Elements 2 über die Spulen 15 und 16 sowie für die Auswertung des Meßresultats aus der Frequenz der Schwingungen und schließlich für die Anzeige und die weitere Verarbeitung dieses Resultats.The system consists of a jacket 1 designed as a fitting piece, a thin-walled element 2, a slide 8, two sensing and excitation coils 15 and 16, and an electronic or electro-mechanical part not shown for exciting the vibrations of the thin-walled element 2 via the coils 15 and 16 as well as for the evaluation of the measurement result from the frequency of the vibrations and finally for the display and further processing of this result.

Das dünnwandige Element 2 besteht seinerseits aus einem dünnwandigen, kreiszylindrischen Rohr 3, einer dünnwandigen, ringförmigen Scheibe 4 und zwei magnetischen Köpfen 5 und 6. Das dünnwandige Rohr ist rechts über eine kreisförmige Naht 13 im Mantel 1, links über eine kreisförmige Naht 23 in einer Scheibe 4 eingespannt. Die Scheibe 4 ist ihrerseits über eine Naht 14 im Mantel 1 eingespannt. Der Mantel 1 und das dünnwandige Element 2 bilden zusammen eine um n A-A rotationssymmetrische Durchflußleitung für die zu messende Flüssigkeit,. bestehend aus einer Bohrung 11 im Mantel, dem dünnwandigen Rohr 3, einer Kammer 20, gebildet durch die Ausweitung im Mantel 1 md die Scheibe 4, und aus einer Bohrung 31 im Mantel 1. Das dünnwandige Rohr 3 bildet mit der Ausweitung 21 des Mantels 1 eine tote Kammer 22. Die tote Kammer 22 ist mit der Bohrung 31 durch einen Kanal 7 verbunden, der aus einem kreiszylindrischen, mittleren Teil und zwei Anschlüssen 17 und 27 zur toten Kammer 22 bzw. zur Bohrung 31 besteht. Der Durchgang durch den mittleren Teil ist durch einen leicht bewqffiichen, abdichtenden Schieber 8 hydraulisch unterbrochen. Links von Schieber 8 befindet sich die zu messende Flüssigkeit, welche in Verbindung mit der Bohrung 31 steht; rechts vom Schieber befindet sich dagegen eine reine, bekannte Flüssigkeit, welche den Kanalteil rechts vom Schieber mit Anschluß 17 sowie die tote Kammer vollständig füllt.The thin-walled element 2 in turn consists of a thin-walled, circular cylindrical tube 3, a thin-walled, annular disc 4 and two magnetic Heads 5 and 6. The thin-walled tube is on the right via a circular seam 13 in the Sheath 1, clamped in a disk 4 via a circular seam 23 on the left. the Disk 4 is in turn via a seam 14 in Sheath 1 clamped. The jacket 1 and the thin-walled element 2 together form a rotationally symmetrical about n A-A Flow line for the liquid to be measured. consisting of a hole 11 in the jacket, the thin-walled tube 3, a chamber 20, formed by the expansion in the jacket 1 md the disc 4, and from a hole 31 in the jacket 1. The thin-walled Tube 3 forms a dead chamber 22 with the expansion 21 of the jacket 1. The dead one Chamber 22 is connected to the bore 31 by a channel 7, which consists of a circular cylindrical, middle part and two connections 17 and 27 to the dead chamber 22 and to the bore 31 exists. The passage through the middle part is through a slightly moving, sealing slide 8 hydraulically interrupted. Located to the left of slide 8 the liquid to be measured, which is in communication with the bore 31; to the right of the slide, on the other hand, there is a pure, well-known liquid, which the channel part to the right of the slide with connection 17 and the dead chamber completely fills.

An der Außenseite des dünnwandigen Rohres 3 sind zwei magnetische Köpfe 5 und 6 angebracht. Diese Köpfe bilden zusammen mit den Spulen 15 und 16 die Fühl- und Erreger-Organe des Schwingungs-Systems. Die Köpfe bestehen aus magnetisierbarem Weicheisen oder sie selbst sind Permanentmagnete, wobei im ersten Fall ein Polarisierungsstrom durch die Spulen 15 und 16 durchfließen muß. Diese Organe sind an sich bekannt und brauchen nicht näher erläutert zu werden. Ebenso kann die Möglichkeit der Fühlung und der Erregung durch eine einzige Spule über eine Brückenschaltung als bekannt vorausgesetzt werden.On the outside of the thin-walled tube 3 are two magnetic ones Heads 5 and 6 attached. These heads together with the coils 15 and 16 form the Feeler and exciter organs of the vibration system. The heads are made of magnetizable Soft iron or they themselves are permanent magnets, with a polarizing current in the first case must flow through the coils 15 and 16. These organs are known per se and do not need to be explained in more detail. Likewise, the possibility of contact and excitation by a single coil across a bridge circuit is known as are assumed.

Das System 2 = 3 + 4 + 5 + 6 wird nun durch die elektronische Fühl- und Errege-Vorrichtung in Schwingungen versetzt und zwar auf der Resonanz-Frequenz des mechanischen Systems selbst. Die Schwingungen erfolgen in der Bildebene von Fig. 1. Wenn die Scheibe 4 sehr viel dicker und daher steifer als das Rohr 3 wäre, so wäre das Rohr zwischen zwei starren, ringförmigen Einspannstellen eingespannt. Dabei wären unberechenbare Druck- und Zug-Spannungen im Rohr 3 unvermeidlich und das Meßergebnis würde verfälscht. Die Scheibe 4 ist aber sehr dünnwandig und daher leicht verformbar, so daß die linke Einspannstelle des Rohres 3 durch die Scheibe 4 fast ohne Rückstellmomente gestützt wird. Dabei verformt sich die Scheibe aus ihrer ebenen, entspannten Form. Dank der Weichheit der Scheibe 4 erzeugen allfällige, kleine, thermisch bedingte oder sonstige, relative Längenänderungen in der Anlage eine konische Verformung der Scheibe, ohne dabei große, störende Druck- oder Zugkräfte längs des Rohres 3 hervorzurufen.The system 2 = 3 + 4 + 5 + 6 is now controlled by the electronic feeler and excitation device vibrated at the resonance frequency of the mechanical system itself. The vibrations take place in the image plane of Fig. 1. If the disc 4 is much thicker and therefore stiffer than the tube 3 were, so the pipe would be clamped between two rigid, ring-shaped clamping points. In this case, unpredictable compressive and tensile stresses in the pipe 3 would be unavoidable and the measurement result would be falsified. The disk 4 is very thin-walled and therefore easily deformable, so that the left clamping point of the tube 3 through the disc 4 is supported with almost no restoring torques. The disk deforms in the process its flat, relaxed shape. Thanks to the softness of the disc 4, any small, thermally induced or other, relative changes in length in the system a conical deformation of the disc without large, disruptive compressive or tensile forces cause along the pipe 3.

Bei einer Schwingung des Systems 2 wird die Flüssigkeit im Rohr 3 mit der jeweils gleichen Auslenkung wie das Rohr mitbewegt, während die Flüssigkeit im Raum 20 und die Flüssigkeit im toten Raum 22 Ausweichbewegungen durchführen. Diese Ausweichbewegungen sind eindeutig mit den Bewegungen des Rohres 3 verbunden, so daß sie in berahenbarem Maß die Eigenschaften des Schwingers beeinflussen. Sie führen zu keiner nennenswerten Dämpfung der Schwingungen des Gesamtsystems wenn die tote Kammer 22 ein genügend großes Volumen aufweist, in welchem die Ausweichbewegungen ohne große Geschwindigkeits-Übersetzung gegenüber den Bewegungen des Rohres 3 erfolgen.When the system 2 vibrates, the liquid in the pipe 3 with the same deflection as the tube moves while the liquid perform evasive movements in space 20 and the liquid in dead space 22. These evasive movements are clearly linked to the movements of the pipe 3, so that they influence the properties of the transducer to a manageable degree. she do not result in any significant damping of the vibrations of the overall system if the dead chamber 22 has a sufficiently large volume in which the evasive movements take place without a large speed translation with respect to the movements of the tube 3.

Steht die Flüssigkeit in dem Rohr 3, dem Raum 20 und dem Raum 28 links vom Schieber 8 unter Druck, so überträgt sich dieser Druck dank der Beweglichkeit des Schiebers auf die Flüssigkeit im Raum 18 rechts vom Schieber 8 und in der toten Kammer 22. Auf diese Weise wird erreicht, daß das System 2 keinem differentiellen Druck ausgesetzt werden kann. Auch bei Temperatur-Änderungen bewirkt der Schieber 8 unter Beibehaltung des Druckes in der toten Kammer 22 die notwendige Volumen-Korrektur.If the liquid is in the pipe 3, the space 20 and the space 28 on the left from the slide 8 under pressure, this pressure is transmitted thanks to the mobility the slide on the liquid in space 18 to the right of slide 8 and in the dead Chamber 22. In this way it is achieved that the system 2 does not have a differential Pressure can be exposed. The slide also works when the temperature changes 8 the necessary volume correction while maintaining the pressure in the dead chamber 22.

Bei der in Figur 1 dargestellten Anordnung können durch die zu messende Flüssigkeit mitgeführte, feste Teilchen den Schwinger 2 nicht besonders stören, da etwaige Ablagerungen im Kanal 27, 28 keinen Einfluß auf die Anlage haben können.In the arrangement shown in Figure 1 can be measured by the Solid particles carried by liquids do not particularly disturb the transducer 2, since any deposits in the channel 27, 28 cannot have any influence on the system.

Erst wenn die Kanäle 27, 28 vollständig verstopft sind, was in der Praxis kaum vorkommen dürfte, wird das Ausgleich-System ausgeschaltet. Eine Ablagerung in der Kammer 20 dagegen kann durch günstige Formgebung weitgehend vermieden werden.Only when the channels 27, 28 are completely blocked, which is in the In practice, the compensation system is switched off. A deposit in the chamber 20, on the other hand, can be largely avoided by a favorable shape.

Außerdem ist die Auswirkung von Ablagerungen auf der linken Seite der Scheibe 4 auf das Verhalten des Schwingungs-Systems ohnehin gering, weil die Scheibe einen Schwingungsknoten bildet.Also, the impact of debris is on the left the disk 4 on the behavior of the vibration system anyway low because the Disc forms a node.

In Figur 2 ist ein Querschnitt durch eine Anlage nach Figur 1 in Form einer schematisierten Konstruktionszeichnung dargestellt. Eine Beschreibung der einzelnen Stücke dürfte sich erübrigen. Es sei lediglich auf einige Unterschiede zwischen den Figuren 1 und 2 hingewiesen, und zwar: - Der Mantel 1 ist aus zwei Stücken zusammengesetzt (9,19), die Fuge zwischen den beiden Stücken ist übertrieben breit gezeichnet. Sie ist ohne funktionelle Bedeutung.In Figure 2 is a cross section through a system according to Figure 1 in the form a schematic construction drawing. A description of the individual pieces should be superfluous. It was just a few differences between Figures 1 and 2 pointed out, namely: - The jacket 1 is made of two Pieces put together (9.19), the joint between the two pieces is exaggerated broadly drawn. It is of no functional importance.

- Die Einspannstellen 13 und 14 sind als Schraubverbindungen 33 bzw. 34 ausgebildet. - The clamping points 13 and 14 are designed as screw connections 33 or 34 trained.

- Anstelle der zwei Köpfe 5,6 und der zwei Spulen 15,16 sind nur ein Kopf 5 und eine Spule 15 verwendet. - Instead of the two heads 5, 6 and the two coils 15, 16 are only a head 5 and a spool 15 are used.

- Für mindestens einen Teil der elektronischen Schaltung ist Platz in der unmittelbaren Nähe der Spule vorgesehen. - There is space for at least part of the electronic circuit provided in the immediate vicinity of the coil.

Das Verbindungskabel ist eingezeichnet. The connection cable is shown.

In Figur 3 ist eine Variante von Figur 2 dargestellt, in welcher der Schieber 8 durch eine ringförmig eingespannte, fingerhutförmige Membrane 12 ersetzt ist. Links und'im Innern der Membrane befindet sich die zu messende Fldssigkeit, rechts und außerhalb der Membrane die reine Vergleichsflüssigkeit.In Figure 3, a variant of Figure 2 is shown, in which the Slide 8 is replaced by a ring-shaped, thimble-shaped membrane 12 is. The liquid to be measured is located on the left and inside the membrane, to the right and outside the membrane the pure comparison liquid.

Die fingerhutförmige Membrane 12 ist bei normalen Bedingungen etwa halb aufgeblasen, damit positive und negative Volumenänderungen der-Fliissigkeit aufgefangen werden können.The thimble-shaped membrane 12 is about under normal conditions half inflated, thus positive and negative changes in the volume of the liquid can be caught.

In den Figuren 4 und 5 sind zwei Querschnitte einer weiteren Ausführungsform dargestellt. Der Schwinger ist bei dieser Ausführungsform als U-förmiges, dünnwandiges Rohr 32 ausgebildet. Das Rohr ist durch zwei Schraubverbindungen 35 und 36 in einem schweren Fundament 10 beidseitig eingespannt. Die zwei Einspannstellen liegen auf derselben Ebene.In Figures 4 and 5 are two cross sections of a further embodiment shown. In this embodiment, the transducer is a U-shaped, thin-walled one Tube 32 is formed. The tube is in one by two screw connections 35 and 36 heavy foundation 10 clamped on both sides. The two clamping points are on same level.

Das Fundament hat an seiner Unterseite einen Ansatz 30 in Form eines Halbzylinders, der sich in den Bogen des Rohres 32 erstreckt. Nach unten ist der Rohrbogen durch einen, an das Fundament angeflanschten Deckel 26 abgedeckt. Die den Rohrbogen umschließende, tote Kammer 22 wird durch den Ansatz 30 des Fundaments 10 und den unteren Deckel 26 gebildet.The foundation has an approach 30 in the form of a on its underside Half cylinder that extends into the bend of the tube 32. Down is the one Pipe bend covered by a cover 26 flanged to the foundation. the the dead chamber 22 enclosing the pipe bend is through the extension 30 of the foundation 10 and the lower lid 26 is formed.

Zwischen den beiden EinspannstelLen 35, 36 für das U-Rohr 32 hat das Fundament an seiner Oberseite eine Ausnehmung 40 von kreisförmigem Querschnitt, die durch eine Membrane 38 in zwei, etwa gleich große Häume unterteilt wird. Ein Deckel 25, der von oben an das Fundament 10 angeflanscht ist und die Anschliisse für den Zufluß 11 und den Abfluß 31 der zu messenden Flüssigkeit enthält, schließt das Meßgerät nach oben ab.Between the two clamping points 35, 36 for the U-tube 32 this has Foundation on its upper side a recess 40 of circular cross-section, which is divided by a membrane 38 into two, approximately equally large spaces. A Cover 25, which is flanged from above to the foundation 10, and the connections for the inflow 11 and the outflow 31 of the liquid to be measured, closes the measuring device upwards.

Das Druckausgleichs-System weist folgende Glieder auf.The pressure equalization system has the following elements.

Einen Schlitz 37 zwischen Fundament 10 und oberem Deckel 25, die in der Wandung der Ausnehmung 40 befestigte Membrane 38 und einen, den unteren Teil der Ausnehmung mit der toten Kammer 22 verbindenden Kanal 17. A slot 37 between the foundation 10 and the upper cover 25, the in the wall of the recess 40 fixed membrane 38 and one, the lower part the channel 17 connecting the recess with the dead chamber 22.

Die Membrane 38 trennt die zu messende Flüssigkeit von der reinen Vergleichsflussigkeit. Der Schlitz 37 bildet einen By-Pass zwischen der Eintrittsleitung 11 und der Austrittsleitung 31. Der im By-Pass herrschende Druck der zu messenden Flüssigkeit wird durch die Membrane 38 auf die im unteren Teil der Ausnehmung stehende, reine Flüssigkeit hbertragen, wodurch ein vollkommener Druckausgleich zwischen den Flüssigkeiten innerhalb und außerhalb des U-Rohres erreicht wird.The membrane 38 separates the liquid to be measured from the pure Comparison liquid. The slot 37 forms a by-pass between the entry line 11 and the outlet line 31. The pressure prevailing in the by-pass of the Liquid is through the membrane 38 on the lower part pure liquid standing in the recess, creating a perfect Pressure equalization between the liquids inside and outside the U-tube is achieved will.

Der Schwinger 32 trägt zwei magnetische Köpfe 5 und 6, welche vor den im unteren Deckel 26 angebrachten Spulen 15 und 16 stehen. Die Funktion entspricht jener der Teile 5, 6 und 15, 16 in Figur 1.The vibrator 32 carries two magnetic heads 5 and 6, which before the coils 15 and 16 mounted in the lower cover 26 are available. The function corresponds to that of parts 5, 6 and 15, 16 in Figure 1.

Der Schwinger schwingt in Hichtung der Achse der zwei Spulen 15 und 16. Das Fundament 10 kann keine die Schwingungs-Frequenz beeinflussenden Kräfte auf ihn ausüben, nämlich Kräfte orthogonal zur Einspannebene. Ein differentieller Druck könnte an sich die Frequenzen beeinflussen, ist aber nicht vorhanden.The oscillator oscillates in the direction of the axis of the two coils 15 and 15 16. The foundation 10 cannot have any forces influencing the vibration frequency exert on him, namely forces orthogonal to the clamping plane. A differential Pressure itself could affect the frequencies, but it is not present.

Die Anschlußleitungen 33, 34 der Anlage gemäß Figur 1 werden am oberen Deckel 25 angeschlossen. Sie sind in den Figuren 4 und 5 nicht dargestellt.The connecting lines 33, 34 of the system according to Figure 1 are at the top Cover 25 connected. They are not shown in FIGS. 4 and 5.

Als Variante der Anlage gemäß den Figuren 4 und 5 wird in Figur 6 eine Anlage gezeigt, die sich von der ersten nur durch eine andere Form des oberen Deckels unterscheidet. Anstelle des oberen Deckels 25 der Figuren 4 und 5 ist ein oberer Deckel 45 verwendet, welcher durch seine untere Seite keine hydraulische Verbindung zwischen Ein- und Austrittsleitung bildet, sondern die zwei Ausmündungen des Rohres 3 durch einzelne Dichtungsringe 39 und 49 von einander trennt. Die Verbindung zwischen dem Innern der Leitung 11 und dem Haum oder über der Membrane 38 wird durch einen mehrere Kandle 48 hergestellt.As a variant of the system according to FIGS. 4 and 5, FIG. 6 a plant is shown which differs from the first only by a different form of the upper Lid differs. Instead of the upper cover 25 of FIGS. 4 and 5, there is a upper cover 45 is used, which by its lower side no hydraulic Connection between inlet and outlet line forms, but the two outlets the pipe 3 is separated from one another by individual sealing rings 39 and 49. The connection between the interior of the line 11 and the Haum or above the membrane 38 is through a multiple Kandle 48 manufactured.

Claims

P a t e n t a n 5 p r, ü c h e

1. Mass density meter working according to the vibration method for solids-containing, pressurized liquids, in which the in one Line section contained liquid part of an elastic vibration system is characterized in that the liquid to be measured flows through tubular transducer (3 or 32) from a pure, i.e. no solid particles containing liquid is surrounded, the pressure of which depends on the to be measured Liquid is constantly kept at about the same value as the pressure of the to measuring liquid.

2. mass density ~ measuring device according to claim 1, characterized in that that the tubular transducer (3 or 32) in a thick-walled jacket (1) or Lid (26) is installed so that the space surrounding it (22) without a direct To have contact with the liquid to be measured, constantly under the pressure of this Liquid.

3. mass density measuring device according to claims 1 and 2, characterized f that part of the line as thin-walled, at both ends in a heavy jacket (1) clamped pipe (3) is formed, which is excited to vibrate, that between the thin-walled tube (3) and the heavy jacket (1) one, with a known liquid-filled, dead chamber (22) is arranged, and that this chamber with the line (31) carrying the liquid to be measured through a channel (7) is connected, which serves as a pressure equalizer, movable or deformable, the two liquids separating element (8) contains.

4. mass density measuring device according to claims 1 to 3, characterized in that that the thin-walled element consists of a cylindrical tube (3) and a perpendicular to the pipe axis lying disc (4), whose flexibility in the direction of the pipe axis is so big that the disk contains all of the different conditions, to compensate for relative changes in length without significant tensile or compressive loads able.

5. mass density measuring device according to claims 1 to 3, characterized in that that the thin-walled element is designed as a U-tube (32) and with both ends in a flat foundation (10) is clamped, the dead chamber (22), which the contains liquid used for pressure equalization, through a, to the foundation (10) flanged, the U-tube (32) comprehensive cover (26) is formed.

6. mass density measuring device according to claim 5, characterized in that that the vibration exciter (15, 16) at the lowest point of the pipe bend, opposite one another are built into the side walls of the lid (26).

7. mass density measuring device according to claims 5 and 6, characterized in that that the foundation (10) has a recess (40) on its upper side in the middle, which is divided into two rooms by a permanently installed membrane (3fl) and its upper space with the line (11) carrying the liquid to be measured in Connection is, while the lower space through a hole (17) in the foundation with the dead chamber (22) is connected.