DE2406027A1 - Vibrationsdensitometer - Google Patents

Description

Deutsche ITT Industries GmbH

78 Freiburg, Hans-Bunte-Str. 19 CE. Miller - 9

Dr.Rl/ra 4. Februar 1974

DEUTSCHE ITT INDUSTRIES GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG

FREIBURG I. BR.

Vibrationsdensitometer

Die Priorität der Anmeldung Nr. 332 741 vom. 15. Februar 1973 in den Vereinigten Staaten von Amerika wird beansprucht.

Die Erfindung betrifft ein Vibrationsdensitometer, dessen Temperaturempfindlichkeit an den bekannten, von der Temperatur abhängigen Dichteänderungsgrad eines bekannten Strömungsmittels angepaßt ist.

Bislang war die Dichteanzeige von Vibrationsdensitometern bei Temperaturen,- die von der Eichtemperatur abwichen, ungenau.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Densitometer der eingangs genannten Art zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst.

409834/0792

240602?

- Ar ~

CE. Miller - 9

Gemäß der vorliegenden Erfindung lassen sich demnach die oben beschriebenen und andere Nachteile des Standes der Technik beseitigen,-indem man einen Teil des rechteckigen Flügels eines Vibrationsdensitometers so abschneidet,- daß eine durch die nachstehende Gleichung definierte Größe L, des Flügels entsteht:

τ -EA

CA ₊ D_o

wobei D der bekannte Anderungsgrad der Dichte in Abhängigkeit von der Temperatur eines bekannten Stromöungsmittels ist, dessen Dichte gemessen werden soll. Dieses Strömungsmittel kann ein Erdölprodukt sein oder eine Verbindung, eine Lösung oder Mischung.

Die Faktoren A_f C und E werden durch bestimmte Messungen ermittelt.

Die oben beschriebenen und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung lassen sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verstehen.

In den Zeichnungen, die lediglich der Veranschaulichung dienen, stellen dar:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Densitometersonde gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Sonde entlang der Linie 2-2 aus Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Reihe von Bestandteilen der Sonde nach Fig. 1,

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 3,

92-

C.E. Miller - 9

Fig. 5 einen vergrößerten Längsschnitt eines Sondenteils aus Fig. 1,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch ein Befestigungsteil für den elektrischen Anschluß, der sonst im wesentlichen an der Sonde befestigt ist, entlang der Linie 6-6 aus Fig. 2,

Fig. 7 einen vergrößerten Schnitt eines herausgelösten Teils aus Fig. 2_r

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines herausgelösten, aus zwei Einzelteilen bestehenden Bestandteils aus Fig. 3 und

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht von drei Einzelteilen, die anstelle der in Fig. 3 gezeigten treten können.

Die Fig. 1 bis 6 und ihre Beschreibung finden sich bereits in dem US-Patent Nr. 3 677 067.

In Fig. 1 wird eine Sonde 10 gezeigt, die einen Schaft 11 aufweist und die ferner ein Gehäuse 12 an ihrem oberen Ende, einen röhrenförmigen Bauteil 13 an ihrem unteren Ende sowie einen an dem oberen Ende des Gehäuses 12 durch Bolzen 15 fixierten elektrischen Anschluß 14 besitzt. Die ringförmigen Befestigungsteile 16 und 17 umgeben den Schaft 11 und befestigen die Sonde 10 in einem hohlen zylindrischen Ansatz 18 der Rohrleitung 19, wie Fig. 2 zeigt.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt wird, ist ein Flügel 20 aus rostfreiem Stahl in dem Bauteil 13 in senkrechter Stellung zu den Achsen des hohlzylindrischen magnetostriktiven inneren Rohres 21 befestigt. Der Flügel 20 kann auch symmetrisch zur Achse der ihn umgebenden äußeren Hülse 22 befestigt werden.

^0983^/0792

240602?

C.E. Miller - 9

Der Flügel 20 kann eine rechteckige Platte mit flachen und parallelen oberen und unteren Begrenzungsflächen sein, wie in Fig. 2 gezeigt wird_r und er kann wechselseitig normale Begrenzungsflächen haben,- die ein richtiges Parallelepiped bilden.

Der Schaft 11 besteht nicht nur aus dem inneren Rohr 21, sondern auch aus dem äußeren magnetischen Rohr 23. Eine um eine Nylonspule 25 gewickelte Antriebsspule oder Magnetspulenwindung 24 ist fest auf die äußere Fläche des inneren Rohres 21 gepreßt und sitzt im Zwischenraum zwischen den Rohren 21 und 23 in Richtung auf das untere Ende des Schaftes 11. Die Spule 24 wird so in einer weitgehend fixierten Stellung auf dem inneren Rohr 21 gehalten, obgleich dies für die Funktion des Gerätes nach der vorliegenden Erfindung nicht unbedingt entscheidend ist.

Der Flügel 20 wird zwischen zwei Halbzylindern 26 und 27 gehalten, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt wird. Erfindungsgemäß werden die Längskanten des Flügels 20 zwischen den Halbzylindern 26 und 27 mit

einem Druck von ca. 1 406 kg/cm zusammengedrückt, da der in Fig. 3 gezeigte Aufbau in der Hülse 22 mit einem Preßsitz eingebaut ist und die Hülse 22 vor dem Einbau erhitzt wird.

Der Halbzyünder 26 hat vier Vorsprünge 28_f und der Halbzylinder 27 hat vier Vorsprünge 29. Die Vorsprünge 28 und 29 dienen zur Verhinderung einer Längsbewegung des Flügels 20 zwischen den Halbzylindern 26 und 27 _r obgleich eine solche aufgrund des auf den Flügel 20 zwischen den Halbzylindern 26 und 27 lastenden Spanndrucks ohnehin unwahrscheinlich ist.

Die Halbzylinder 26 und 27 und der Flügel 20 können so ausgebildet sein, daß sie eine Mulde oder Aussparung zur Aufnahme eine-s piezoelektrischen Kristalls 30 besitzen. Der Kristall 30 hat elektrische Anschlüsse 31 und 32, die sich um die Halbzyünder 26 und 27 in den Rillen 33 und 34 bis zu einem Punkt erstrecken, an dem

409834/0792

C.E. Miller - 9

sie das hohle Innere des inneren Rohres 21 erreichen. Dieser· Einlaß findet sich an dem unteren Ende des inneren Rohres 21, wie Fig. 2 zeigt.

Wie Fig. 3 zeigt, haben die Vorsprünge 28 und. 29 bei 35 einen geringen Abstand, um sicherzustellen, daß der Kontaktdruck der Halbzylinder 26 und 27 auf den Flügel 20 dem Preßsitz entsprechend hoch ist.

Wie Fig. 2 zeigt, ist bei 37 an die Hülse 22 eine Nabe 36 flüssigkeitsdicht angeschweißt. Obgleich, das Gerät nach der vorliegenden Erfindung durchaus nicht immer flüssigkeitsdicht sein muß, ist eine Glas-Metall-Dichtung oder eine andere Dichtung an der Innenseite des inneren Rohres 21 für die Leitungen 31 und 32 vorgesehen. Wenn gewünscht, können der Kristall 30 und die in den Rillen und 34 liegenden Teile der Leitungen 32 und 32 in ein Epoxydharz eingebettet werden, ehe der Preßsitz bewirkt wird. Nachdem der Preßsitz erreicht und. die Anlage vollständig zusammengebaut wurde, kann sie darüber hinaus im Inneren der Hülse 22 mit einem Bindemittel behandelt werden. Jedes herkömmliche Verfahren zum Verkitten kann benutzt werden, einschließlich der Anwendung eines Bindemittels, das unter dem Namen "Locktite" verkauft wird.

Wie zuvor ausgeführt_r kann die Nabe 36 bei 37 an die Hülse 22 flüssigkeitsdicht angeschweißt sein. Ferner kann das äußere Rohr 23 auf die Nabe 36 aufgeschraubt und bei 38 flüssigkeitsdicht verschweißt sein. Für alle praktischen Zwecke kann so die Nabe 36 als integrierter Teil des äußeren Rohres 23 angesehen werden. Die Nabe 36 kann z. B. auch aus magnetischem Material sein Der Begriff "magnetisches Material", wie er hier gebraucht wird, schließt nicht nur rostfreien Stahl, sondern jedes andere magnetische Material ein. Obgleich magnetisch, muß das Rohr 21 jedoch

409834/0792

240602?

C.E. Miller - 9

auch magnetostriktiv sein. Ungeachtet dieser Einschränkung muß gesagt werden,, daß das innere Rohr 21 zur Erzeugung der Schwingung dient, und wenn ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ohne ein anderes verwendet wird, mag die Verwendung von magnetostriktivem oder magnetischem Material nicht erforderlich sein, aber die Erfindung kann trotzdem benutzt werden.

Das innere Rohr 21 hat eine ringförmige Verbreiterung 39 mit einem Absatz 40. Das äußere Rohr 23 hat eine untere Ausbohrung 41, die von der engeren oberen Ausbohrung 42 durch einen ringförmigen Absatz 43 getrennt ist. Die Absätze 40 und 43 stoßen aneinander. Vom Absatz 40 bis zu dem unteren Ende des inneren Rohres 21 ist dieses stets in axialer Kompression. Das bedeutet, daß das innere Rohr 21 komprimiert wird, wenn die Spule 24 mit Energie versorgt wird; es wird jedoch auch dann komprimiert, wenn die Spule 24 ohne Energiezufuhr ist. Die Spule 24 wird mittels eines Wechselstroms erregt, der somit lediglich den Kompressionsgrad des inneren Rohres 21 ändert.

Die Verbreiterung 39 hat ein Loch 44, durch welches die elektrischen Zuleitungen der Spule 24 vom Ort der Spule 24 zwischen den Rohren 21 und 23 hinaufführen.

Die Art und Weise, in der die Sonde 10 in der Rohrleitung 19 befestigt ist, läßt sich besser aus der Fig. 5 erkennen. Der Fig. ist zu entnehmen, daß das äußere Rohr 23 eine nach außen gerichtete radiale Verbreiterung 45 besitzt, auf deren beiden Seiten 0-Ringe 46 und 47 aus Gummi durch die Befestigungsteile 16 und 17 angepreßt werden. Das Befestigungsteil 17 ist in dem Ansatz 18 eingeschraubt und darin durch ein herkömmliches Abdichtmittel 48 abgedichtet, wie in Fig. 2 gezeigt wird. Aus Fig. 5 erkennt man ferner, daß das Befestigungsteil 16 bei 49 in dem Befestigungs-

409834/0792 __?_

CE. Miller - 9

teil 17 eingeschraubt ist. Das Ausmaß, in dem die O-Ringe 46 und 47 zusammengepreßt werden, wird deshalb durch die Position des Befestigungsteils 16 bestimmt, d. h. daß man das Befestigungsteil 16 z. B. mittels eines Schraubenschlüssels drehen kann, bis die gewünschte Kompression der O-Ringe erreicht ist.

Aus der in Fig. 5 gezeigten Konstruktion erkennt man, daß die 0-Ringe 46 und 47 das äußere Rohr 23 berühren und daß deshalb der Schaft 11 niemals, weder vom Befestigungsteil 16 noch vom Befestigungsteil 17_r berührt wird.

Die Sonde 10 ist so konstruiert, daß die Leitungen der Spule 24 magnetisch von den Leitungen des Kristalls 30 getrennt gehalten werden. Diese Trennung gilt für einen Teil des Gehäuses 12, wie noch zu beschreiben sein wird. Das Gehäuse 12 besitzt ein auf das äußere Rohr 23 aufgeschraubtes Befestigungsteil 50. Ein Zylinder ist auf das Befestigungsteil 50 aufgeschraubt. Ein Dichtungsring ist genausitzend eingepreßt und somit an das Befestigungsteil 50 und das innere Rohr 21 fixiert. Das obere Ende des inneren Rohres 21 sitzt am Dichtungsring 52 an oder ist in demselben verschiebbar, ganz wie gewünscht. Vorzugsweise sitzt jedoch die äußere Fläche des inneren Rohres 21 an seinem oberen Ende an der Fläche des Dichtungsrings 52 fest an_r das Loch abgrenzend, das sich in diesem befindet. Ein Schirm. 53 aus magnetischem Material kann das Befestigungsteil 50 umgebend mittels einer oder mehrerer Schrauben 54 befestigt sein. Das äußere Rohr 23 hat ein radial ausgerichtetes Loch 55, durch das die Leitungen der Spule 24 gehen. Das Befestigungsteil 50 hat in der Verlängerung von 55 ein Loch 56, durch das die Leitungen der Spule 24 gehen. Von den äußeren radialen Teilen des Lochs 56 an gehen die mit 57 und 58 bezeichneten Spulenzuleitungen zwischen dem Zylinder 51 und dem Schirm 53 hinauf und sind an den Stiften 69 und 60 des elektrischen Anschlusses 14 befestigt, der ein herkömmlicher fünfpoliger Anschluß sein kann.

40983A/0792- "

C.E. Miller - 9

Wie zuvor dargelegt, erstrecken sich die Leitungen 31 und 32 vom Kristall 30 hinauf durch das Innere" des inneren Rohres 21. An dem oberen Ende des inneren Rohres 21 sind nach Fig. 2 die Leitungen und 32 an dem Einlaß des Differenzverstärkers 61 angeschlossen. Die Leitungen 31 und 32 erstrecken sich somit durch die obere Öffnung des inneren Rohres 21 hinaus. Der Differenzverstärker 61 kann ganz konventionell und gegebenenfalls auf einer der herkömmlichen Karten befestigt sein. Wenn gewünscht kann er innen im Schirm 53 durch herkömmliche Mittel gehalten werden oder einfach durch die Stärke der Leitungen 31 und 32 und der Ausgangsleitungen 62 und 63, die mit den Stiften 64 und 65 des Anschlusses 14 verbunden sind, gehalten werden. Die Leitung 66 sorgt für eine Erdung zwischen dem Schirm 53 und. dem fünften Stift 67 des Anschlusses 14.

Die Art und Weise, in der der Anschluß 14 an den Zylinder 51 montiert ist, wird, in Fig. 6 gezeigt. Nur ein Schraubbolzen 15 wird in Fig. 6 gezeigt, da alle Bolzen 15 ähnlich angeordnet sind. Nach Fig. 6 weist der Schraubbolzen 15 einen Kopf 68 auf, eine Unterlegscheibe 69 unter dem Kopf 68, einen O-Ring 70 unter der Unterlegscheibe 69 und einen Schaft 71, eingeschraubt im Zylinder 51. Ein zweiter O-Ring 72 liegt ebenso um den Schaft 71 herum. Der O-Ring sitzt zwischen der unteren Fläche der Unterlegscheibe 69 und dem versenkten kegeIstumpfförmigen Loch 73 im Anschluß 14. Der O-Ring sitzt zwischen der oberen Fläche des Zylinders 51 und einem anderen versenkten kegeistumpfförmigen Loch 74 im Anschluß 14. Die Löcher und 74 sind über die Ausbohrung 75 verbunden. Aus Fig. 6 erkennt man, daß alle darin gezeigten Bestandteile schwingen können, daß aber die Stärke der Schwingung, die auf den Anschluß 14 übertragen wird., ganz gering sein kann. Diese Struktur ist wieder anheimgestellt.

Fig. 7 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt, der ansonsten identisch ist mit einem Teil aus Fig. 2.

409834/0792 " ⁹ "

C.E. Miller - 9

Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht nur vom Flügel 20 mit dem daran befindlichen Zylinder 27. Der Halbzylinder 26 und der Halbzylinder 27 können identisch sein. In Fig. 8 erkennt man, daß die beiden Halbzylinder 26 und 27 so ausgebildet und miteinander verbunden sind, daß sie eine Aussparung 100 ergeben, die z. B. zylindrisch sein kann. Der Kristall 3O sitzt fest in der Aussparung 100. Die Rillen 33 und 34 sind mit der Aussparung 100 verbunden. Der Flügel 20 in Fig. 8 besitzt eine in Richtung der Rillen 33 und 34 liegende Rille 101.

Die vorliegende Erfindung betrifft das Abschneiden des Flügels 20 zur Verringerung seiner Dimension L₁- wie in Fig. 8 gezeigt wird. Dies kann bei einem Densitometer geschehen_r das dem in dem obengenannten Patent entspricht. In manchen Fällen jedoch ist eine Struktur, wie sie Fig. 9 zeigt, erstrebenswerter.

Im Falle einer Struktur nach Fig. 1 bis 8 kann es notwendig sein, einen Stirnfräser oder eine Schleifmaschine zur Verringerung von L zu verwenden. Eine Drehbank kann zu diesem Zweck ebenfalls benutzt werden. Die Kanten des Flügels 20 bleiben dabei eingespannt, während der Betrag L von dem Teil des Flügels 20 innerhalb der Zylinder 26 und 27 verringert wird. Vorzugsweise bleiben diese Kanten jedoch nicht eingespannt.

Der Ausdruck "Verkleinerung von L" oder dergleichen kann auf das Abschneiden eines Endes eines Flügels wie das des Flügels 20 und 20' beschränkt sein, es muß aber nicht so sein.

In Fig. 9 kann L einfach dadurch verkleinert werden, daß man mit einer Drehbank an dem einen Ende einen Außenschnitt ausführt. Das Densitometer mit der Struktur nach Fig. 9 kann identisch sein mit dem gezeigten und/oder beschriebenen in dem obengenannten Patent, mit den Halbzylindern 26' und 27' und dem Flügel 20' anstelle der Halbzylinder 26 und 27 und dem Flügel 20. Eine Aussparung und

409834/0792 _ ₁₀ _

240602?

CE. Miller - 9

Rillen können in der Struktur nach Fig. 9 vorhanden sein, identisch mit der Aussparung 100 und den Rillen 33, 34 und 101, sie werden aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigt. Die flachen Endflächen von 20', 26' und 27" können dann gemeinsam mit den flachen Endflächen der Hülse, die der Hülse 22 entspricht, in einer Ebene liegen. Mit anderen Worten_r die entsprechende Hülse besitzt die gleiche Dimension wie L in Fig. 9.

Man sieht, daß L durch maschinelle Bearbeitung oder auf andere Weise verkleinert werden kann, indem man einen Teil des Materials des Flügels 20 oder 20· durch ein herkömmliches Gerät abträgt. Der Ausdruck "Schneiden" in seiner grammatikalischen Form ist deshalb hier und in den Ansprüchen so definiert, daß er die Entfernung des Materials durch irgendwelche Vorrichtungen umfaßt.

Wird für den Außenschnitt eine Drehbank verwendet, so empfiehlt sich die Bauweise nach Fig. 9, da zur Verringerung der Größe L die entsprechende Hülse und die Teile 20* _f 26' und 27 an dem gleichen Ende alle um den gleichen Betrag abgeschnitten werden können.

Wenn ein Außenschnitt mittels einer Drehbank durchgeführt wird, so sieht man_r daß es vorteilhaft ist, die Ausbildungsform nach Fig. 9 zu benutzen und nicht die nach den Fig. 1 bis 8, da es dann erforderlich ist, wesentliche Teile der Halbzylinder 26 und 27 und die Hülse 22 an dem einen Ende zu entfernen, damit der Flügel 20 erreicht wird, da dieser kürzer ist als der ursprüngliche. Dies ist bei der Ausbildungsform nach Fig. 9 nicht der Fall, da die Hülse und die Halbzylindar 26' und 27' die gleiche Länge besitzen wie der Flügel 20'.

Aufgrund der vorliegenden Erfindung lassen sich zwei Gleichungen aufstellen, die das Verhalten des im eingangs genannten Patent offenbarten Densitometers hinreichend erklären. Diese zwei Gleichungen lauten:

409834/0792

- Ii -

-44 -

CE. Miller - 9

D = -Af + B und (1) .

f' = C + ξ (2)

wobei D die Dichte des Strömungsmittels ist, in die der Flügel 20 oder der Flügel 20' eingetaucht ist, f die Resonanzfrequenz ist, bei der der Flügel schwingt, A, B_r C und E sind Konstanten, und

^r ~ dT ^{r K} '

wobei T die Temperatur bedeutet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt der Flügel aufeinanderfolgend kleinere Dimensionen L = L, L = L_ und L = L an drei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten. Die Konstante A bestimmt man entweder,, wenn L = L₁ oder L = L₀, vorzugsweise jedoch, wenn L = L₉.

Die Konstante A wird durch Eintauchen des Flügels in ein erstes und zweites Strömungsmittel mit unterschiedlichen, aber bekannten Dichten D und D₂ und durch Messen von f = f. _r wenn D=D. und f = f₂, wenn D = D₂ bestimmt. Die Konstante A ist dann definiert als

^D2 - ^Dl
A = —- ^- . (4)

^fl - ^f2

Die beiden Strömungsmittel müssen voneinander verschieden sein, aber sie können andererseits Luft, Wasser, ein Vakuum oder irgendein beliebiges hier schon genanntes Strömungsmittel darstellen.

Wenn L₁ das ursprüngliche L ist, wird die Frequenz f = f bei der Temperatur T_ gemessen, und f = f.. wird bei der Temperatur T. gemessen, wobei T und T unterschiedliche Temperaturen darstellen.

409834/0792 - 12 -

C.E.Miller - 9

Das Strömungsmittel und/oder das Densitometer können erhitzt oder gekühlt werden oder beides nacheinander, um eine Temperatur T_ oder T₄ zu erreichen. Wenn gewünscht, kann eine der Temperaturen T₃ oder T. der Umgebung entsprechen. Der Flügel wird in diesem Fall in ein drittes Strömungsmittel getaucht, das das zu bestimmende Strömungsmittel sein kann oder Luft, Wasser oder irgendein beliebiges Strömungsmittel, einschließlich der beiden Strömungsmittel oder irgendein anderes hier nicht offenbartes Strömungsmittel. Gemäß dem Gesagten kann man schreiben:

^Ll

¹ 4 3

j. I₄ j-₃

Der nächste Schritt gemäß dieser Erfindung ist die Verkleinerung der Größe L von L in L-. Nach dieser Verkleinerung wird mit dem Flügel in einem vierten Strömungsmittel f = fj- bei einer Temperatur T₅ gemessen und f = f, bei einer Temperatur T_g. Somit

2 L₂

f ' = ^f6 " ^f5 . (8)

6 5

Das vierte Strömungsmittel kann irgendein beliebiges hierin genanntes oder noch zu nennendes Strömungsmittel sein.

Das Wort "Strömungsmittel" ist hierin und in den Ansprüchen so definiert, daß es irgendein Strömungsmittel bedeutet, einschließlich Vakuum.

409834/0792 - 13 -

C.E. Miller -

Die Gleichungen (5) und (7) können gleichzeitig für C und E wie folgt gelöst werden:

l^fl" ~ ^L2^f2*

1 (9)

Aus Gleichung (1) folgt

giji ⁼ "A(^TJi) . (11)

D' dD ~ dT

und D der bekannte Xnderungsgrad der Dichte bezüglich der Temperatur eines bekannten Strömungsmittels ist_r dessen Dichte zu bestimmen ist_r dann kann man

c -	L	ifi	~ L2f2
		Ll ~	L2
	L	1L2 (	f.'-f,1)
	Ll	"L2

L = L₃ · (14)

in Gleichung (2) einsetzen. Dann lautet die Lösung der Gleichung für L_ wie folgt:

CA + D ο

Der nächste Schritt gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Verringerung von L₂ in L₃ nach Gleichung (15).

- 14 409834/0792

240S02?

CE. Miller - 9

Man erkennt, daß C und E aus Gleichung (15) durch (9) und (10) definiert sind. Darüber hinaus ist die Konstante A aus (15) durch

(4) definiert. Der Wert für D kann einem geeigneten Handbuch

oder einer Tabelle entnommen werden. Andererseits läßt sich D

eines in Frage stehenden Strömungsmittels genau oder angenähert im Labor oder auf irgendeine andere Weise bestimmen.

Aus (1O) erkennt man, daß L, in (15) positiv ist, wenn die alge-

J ι

braischen Vorzeichen von E und (CA + D ) entgegengesetzt sind. Aus (1) und (4) kann man auch erkennen, daß A in (15) immer posi-

tiv ist. In (1) sind f und B immer positiv. Die Größe D ist immer negativ, da die Strömungsmittel expandieren und bei ansteigender Temperatur eine Verringerung der Dichte eintritt.

Übrigens ist f^r immer positiv, da es bekannt ist, daß in (13)

D immer negativ und A immer positiv ist.

Der Ausdruck "anzeigen" in irgendeiner grammatikalischen Form ist hierin und in den Ansprüchen so definiert, daß er ein Ausgangssignal bedeutet, das annähernd proportional der Flügelfrequenz und/oder der Strömungsmitteldichte ist, unabhängig, ob es sichtbar angezeigt wird oder nicht. Der Ausdruck "anzeigen" kann, aber muß nicht die Funktion eines Densitometers beschreiben, das die Dichte sichtbar anzeigt oder er kann ein Densitometer bedeuten, das in einem. Verfahrensregler, in einem Gesamtdurchflußmesser oder dergleichen verwendet wird.

Zwei Äusweichmoglichkeiten zu der vorliegenden Erfindung beruhen auf dem Elektronenstrahlschweißen von entweder einem oder beiden Halbzylindern 26 und 27 an dem Flügel 20 mit oder ohne dem besagten Preßsitz.Entweder der eine oder beide der Halbzylinder 26' und 27^r können, aber müssen nicht durch Elektronenstrahlschweißen an dem Flügel 20' befestigt sein mit oder ohne dem besagten Preßsitz.

409 834/0792 - 15 -

C.E. Miller - 9

Ein oder mehrere der hierin genannten oder noch zu nennenden · Strömungsmittel können den anderen entsprechen.

Die Temperaturen T₃ und T. können die gleichen sein wie die Temperaturen T,- und T_fi.

Zur Verkleinerung der Größe L von L₁ in L- und von L- in L_ trägt man den Flügel an dem einen Ende ab. D. h._r die Verkleinerung von L₁ in L₀ erreicht man durch Abtragen eines Flügelendes und die Verkleinerung von L₂ in L₃ durch Abtragen eines der Flügelenden unabhängig, welches Ende bei der Verkleinerung von L in L„ abgetragen wurde.

Die Resonanzfrequenz des Flügels f kann leicht bestimmt werden, indem ein herkömmliches Frequenzmeßgerät entweder an den Ausgang des Abgleichfilters oder an den Ausgang des Leistungsverstärkers oder an anderen Punkten des Gerätes, das in dem genannten Patent offenbart wird_r angeschlossen wird. Ferner kann die Frequenz f auf andere bekannte Weise bestimmt werden.

409834/ U 7 9 2

Claims (2)

1. C.E. Miller - 9

   , 1.) Vibrationsdensitometer mit einer Sonde und einem daran befe- ^-^ stigten schwingenden Teil_r dadurch gekennzeichnet, daß das schwingende Teil aus einem rechteckigen Flügel besteht, der über zwei parallele Kanten an der Sonde befestigt ist und daß zur Verkürzung seiner Länge L der Flügel wenigstens an dem einen Ende in Kantenrichtung abgetragen ist.
2. 2. Vibrationsdensitometer nach Anspruch l_r dadurch gekennzeichnet, daß die Länge L des Flügels soweit verkürzt ist, daß die Änderung seiner Resonanzfrequenz f mit der Temperatur der Formel

   df ^Do"

   dT

   entspricht_r wobei T die Temperatur_r D der bekannte, von der Temperatur abhängige Dxchteänderungsgrad eines Strömungsmittels und A eine Konstante ist.

   409834/U792

   Leerseite