DE4442462B4

DE4442462B4 - Method and apparatus for mass flow determination according to the Coriolis principle

Info

Publication number: DE4442462B4
Application number: DE19944442462
Authority: DE
Inventors: Hans Wilhelm Häfner
Original assignee: Pfister GmbH
Current assignee: Pfister GmbH
Priority date: 1994-11-29
Filing date: 1994-11-29
Publication date: 2005-04-14
Anticipated expiration: 2014-11-30
Also published as: DE4442462A1

Abstract

Verfahren zur Massenstrombestimmung eines Fördergutes, insbesondere von Schüttgütern, wobei das Fördergut auf ein von einem Antriebsstrang mit einem Antriebsmotor angetriebenes Messrad mit Leitschaufeln zur radialen Umlenkung des Materialstromes geleitet wird, und wobei die nach dem Coriolis-Prinzip auftretende Änderung des Antriebsdrehmomentes für das Messrad als Messgröße zur Ermittlung des Massenstromes dient, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu dem Antriebsstrang (8) von dem Antriebsmotor (9) zum Messrad (4) hin ein weiterer, gleich ausgebildeter, messradloser Antriebsstrang (8') mit einem zweiten Antriebsmotor (9') vorgesehen ist, und für die beiden Antriebsdrehmomente der beiden Antriebsstränge (8, 8') eine kontinuierliche Differenzbildung zur Kompensation der Reibungsmomente vorgenommen wird.method for mass flow determination of a conveyed material, in particular of Bulk goods, where the conveyed goods on a driven by a drive train with a drive motor Measuring wheel with guide vanes for radial deflection of the material flow is passed, and wherein the change occurring according to the Coriolis principle the drive torque for the measuring wheel as a measured variable for determination the mass flow is used, characterized in that in addition to the drive train (8) from the drive motor (9) to the measuring wheel (4) towards another, same trained, measuring wheel drive train (8 ') with a second drive motor (9') is provided, and for the two Drive torques of the two drive trains (8, 8 ') a continuous Difference formation made to compensate for the friction torque becomes.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Massenstrombestimmung nach dem Coriolis-Prinzip, insbesondere von Schüttgütern, gemäß den oberbegrifflichen Merkmalen des Patentanspruches 1 bzw. 2.The The invention relates to a method and a device for mass flow determination according to the Coriolis principle, in particular of bulk materials, according to the above-mentioned features of claim 1 or 2.

Ein derartiges Verfahren und eine entsprechende Messvorrichtung ist aus der DE-33 46 145 A1 bekannt. Hierbei wird eine Massenstrom-Messeinrichtung beschrieben, die die Förderstärke nach dem Coriolis-Prinzip ermittelt, das darauf beruht, dass bewegte Partikel (z. B. Masseteilchen eines Schüttgutes in einen Förderstrom) in einem rotierenden Bezugssystem neben der Zentrifugalkraft einer senkrecht dazu angreifenden Trägheitskraft (Corioliskraft) ausgesetzt sind. Als rotierendes Bezugssystem zum Feststellen des Massenstroms von Schüttgütern wird hierbei ein angetriebenes Flügel- oder Messrad mit radialen Leitelementen benutzt, welches vom einem Elektromotor mit im wesentlicher konstanter Drehzahl angetrieben wird. Dabei ist das vom Elektromotor aufzubringende Antriebsdrehmoment bei bestimmter Winkelgeschwindigkeit des Messrades von dem Massenstrom des jeweils durch das Messrad geförderten Schüttgutstromes abhängig, also somit das Antriebsmoment ein Maß für den Massendurchfluss darstellt. Um dieses Antriebsdrehmoment zu messen, wird der Antriebsmotor begrenzt schwenkbar um seine Antriebsachse gelagert und mittels eines Hebelarms definierter Länge gegen eine Wäge- oder Kraftmesszelle abgestützt. Die von der Kraftmesszelle gemessene Kraft ist dabei der augenblicklichen Förderstärke direkt proportional und somit ein direktes Maß für den Massenstrom.One Such method and a corresponding measuring device known from DE-33 46 145 A1. This is a mass flow measuring device described the flow rate after The Coriolis principle, which is based on moving Particles (eg mass particles of a bulk material in a flow) in a rotating reference frame next to the centrifugal force of a perpendicularly acting inertial force (Coriolis force) are exposed. As a rotating reference system for detection the mass flow of bulk materials is here a powered wing or measuring wheel with radial vanes used by an electric motor is driven at a substantially constant speed. there is the applied by the electric motor drive torque at certain Angular velocity of the measuring wheel of the mass flow of each promoted by the measuring wheel bulk material flow dependent, So thus the drive torque is a measure of the mass flow. To measure this drive torque, the drive motor is limited pivotally mounted about its drive axle and by means of a lever arm defined length against a weighing or Load cell supported. The force measured by the load cell is the instantaneous one Output directly proportional and thus a direct measure of the mass flow.

Obwohl derartige Coriolis-Messeinrichtungen relativ genau arbeiten, sind jedoch einige Störgrößen vorhanden, die den Messwert erheblich beeinträchtigen können. So wird in der vorstehend genannten Druckschrift davon ausgegangen, dass das Messergebnis durch die Förderluft im wesentlichen nicht verfälscht wird, da das Fördergas im Vergleich zu dem geförderten Schüttgut, wie beispielsweise Feinerz, nur einen relativ geringen Massen-Anteil aufweist. Um hier die Messgenauigkeit bei der Massenstrombestimmung des Fördergutes, insbesondere eines Mehrphasenstroms aus einem Fördergut und aus einem Gas zu erhöhen, wird in der DE 41 34 319 A1 vorgeschlagen, den Massenstrom des Förderfluids vor Eintritt in das Coriolis-Messrad zu erfassen, und dann die Differenz zwischen den durch das Antriebsdrehmoment an den Messrad ermittelten Gesamtmassenstrom des Fördergutes zusammen mit dem Förderfluid und den gesondert festgestellten Massenstrom des Förderfluids zu bilden. Insbesondere bei hohen Durchsatzmengen des Förderfluids wird somit die Messgenauigkeit erheblich erhöht. Hierbei ist bevorzugt die Förderfluid-Messvorrichtung und die Gesamtmassen-Messvorrichtung, deren Messwerte zur Differenzbildung vorgesehen sind, als zwei ähnlich aufgebaute Coriolis-Messräder ausgebildet, die durch je einen Antriebsmotor angetrieben sind. Diese beiden Motoren für je ein Messrad können dabei über ein doppelseitiges Parallelogramm-Lenkergestänge abgestützt sein, das auf eine einzige Kraftmesszelle wirkt. An dieser Kraftmesszelle wird dann ein dem Differenzmoment proportionaler Messwert abgegriffen, der der Förderstärke des Fördergutes, insbesondere eines Schüttgutes proportional ist.Although such Coriolis measuring devices operate relatively accurately, there are some disturbances that can significantly affect the reading. Thus, it is assumed in the abovementioned publication that the measurement result is essentially not falsified by the conveying air, since the conveying gas has only a relatively small mass fraction compared to the conveyed bulk material, such as, for example, fine ore. In order to increase the measurement accuracy in the determination of the mass flow of the conveyed material, in particular a multiphase flow from a conveyed material and from a gas, is in the DE 41 34 319 A1 proposed to detect the mass flow of the conveying fluid before entering the Coriolis measuring wheel, and then to form the difference between the determined by the driving torque to the measuring wheel total mass flow of the conveyed material together with the conveying fluid and the separately detected mass flow of the conveying fluid. In particular, at high flow rates of the delivery fluid thus the measurement accuracy is significantly increased. In this case, the conveying fluid measuring device and the total mass measuring device, the measured values of which are provided for forming the difference, are preferably designed as two Coriolis measuring wheels of similar design, which are each driven by a drive motor. These two motors for each measuring wheel can be supported by a double-sided parallelogram linkage, which acts on a single load cell. At this load cell, a measured value proportional to the difference torque is then tapped, which is proportional to the flow rate of the conveyed material, in particular a bulk material.

Eine weitere wesentliche Einflussgröße hinsichtlich der Messgenauigkeit ist die Reibung in dem Antriebsstrang vom Antriebsmotor zum Messrad, das im allgemeinen über einen Zahnriemen angetrieben wird. Eine derartige Messvorrichtung mit einem seitlich neben dem Coriolis-Messrad angeordneten Antriebsmotor, der die Welle des Messrades mit im wesentlichen konstanter Drehzahl antreibt, ist im Grundaufbau in der DE 39 40 576 gezeigt. Die dortige Messvorrichtung soll ebenso wie die darin genannte DE-PS 35 07 993 für chemische und metallurgische Verfahren Anwendung finden, beispielsweise bei der Dosierung von Komponenten bei der Kohlevergasung oder Schmelzreduktion von Eisenerzen. Dabei wird ebenfalls darauf hingewiesen, dass die Veränderung des Antriebsmomentes für das Messrad ein direktes Maß für die Schwankungen des Massestromes darstellt, jedoch die Welle des Messrades nicht nur vom Massestrom, sondern auch von Reibungskräften gebremst wird. Diese Reibungskräfte verändern sich sehr stark bei Druck- und/oder Temperaturschwankungen, da sich z. B. die Viskosität der für die Wellenlagerung benötigten Schmierstoffe oder die Zähigkeit oder Gummihärte des Antriebsriemens ändert. Dies gilt insbesondere für die mit stark unterschiedlichen Durchsätzen arbeitenden Messeinrichtungen für die oben angesprochenen Prozesse in der Grundstoff-Industrie, die zudem häufig bei stark schwankenden Temperaturen durchgeführt werden. Zur Kompensation dieser Störgrößen wird in der letztgenannten Druckschrift eine Zwischenwelle eines Antriebs-Stirnrad-Getriebes vorgeschlagen, während in der DE 39 40 576 ein Getriebe vorgeschlagen wird, wobei die Stärke des hydrodynamischen Reibschlusses so abgestimmt wird, dass die Reibmomente des ersten und zweiten Stirnrades durch das Reibmoment des hydrodynamischen Reibschlusses kompensiert werden. Hierbei wird jedoch im wesentlichen nur das Messmoment um ein Mehrfaches größer als das Abtriebsmoment gewählt, so dass sich gegenüber dem Stand der Technik die Messempfindlichkeit um den entsprechenden Faktor verbessert. Eine vollständige Kompensation der Störmomente ist somit jedoch nicht möglich. Zudem ist der Bauaufwand für das vorgeschlagene Getriebe, sowie die Ölhydraulik für die Wellen, Wälzlager und Zahnräder beträchtlich, so dass sich eine aufwendige Bauweise ergibt.Another key factor influencing the measurement accuracy is the friction in the drive train from the drive motor to the measuring wheel, which is generally driven by a toothed belt. Such a measuring device with a laterally arranged next to the Coriolis measuring wheel drive motor which drives the shaft of the measuring wheel at a substantially constant speed is in the basic structure in the DE 39 40 576 shown. The local measuring device should, like the DE-PS 35 07 993 mentioned therein, be used for chemical and metallurgical processes, for example in the metering of components in the coal gasification or smelting reduction of iron ores. It should also be noted that the change in the drive torque for the measuring wheel is a direct measure of the fluctuations in the mass flow, but the shaft of the measuring wheel is braked not only by the mass flow, but also by frictional forces. These frictional forces change very much with pressure and / or temperature fluctuations, as z. B. the viscosity of the shaft bearings required lubricants or the toughness or rubber hardness of the drive belt changes. This applies in particular to the measuring devices operating at widely varying throughputs for the above-mentioned processes in the raw materials industry, which are also often carried out at strongly fluctuating temperatures. To compensate for these disturbances an intermediate shaft of a drive spur gear is proposed in the latter document, while in the DE 39 40 576 a transmission is proposed, wherein the strength of the hydrodynamic frictional engagement is adjusted so that the frictional moments of the first and second spur gears are compensated by the frictional torque of the hydrodynamic frictional engagement. In this case, however, essentially only the measuring torque is selected to be several times greater than the output torque, so that the measuring sensitivity is improved by the corresponding factor compared to the prior art. However, a complete compensation of the disturbance torques is not possible. In addition, the construction cost of the proposed transmission, and the oil hydraulics for the shafts, bearings and gears considerably, so that there is a complex construction.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Massenstrombestimmung gemäß der genannten Art anzugeben, die eine Erhöhung der Messgenauigkeit bei einfacher Bauweise ermöglicht.As a result, the invention has the object, a method and a Specify device for mass flow determination according to the stated type, the one increase the measurement accuracy allows for a simple design.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 bzw. eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 2.These Task is solved by a method according to the features of claim 1 or a device according to the features of claim Second

Durch die Anordnung eines zweiten, im wesentlichen gleich ausgebildeten Antriebsstranges mit einem zweiten Antriebsmotor, jedoch ohne Messrad, wird eine einfache, jedoch hochgenaue Kompensation der Reibungsmomente erreicht. Da beide Antriebsstränge den gleichen Bedingungen unterworfen sind, misst die bevorzugt vorgesehene Kraftmesszelle den Antriebsdrehmoment-Bedarf in Art einer Simulation ohne die Fördergut-Beaufschlagung, also ohne den Massendurchsatz des Schüttgutes. Durch einfache Subtraktion der Antriebsmomente des zweiten Antriebsstranges von dem Antriebsdrehmoment des ersten Antriebsstranges, der das Messrad antreibt und somit den Massenstrom des Fördergutes, jedoch mit überlagerten Reibungskräften misst, lässt sich somit der Störeinfluss der Reibungen auf einfache Weise kompensieren.By the arrangement of a second, substantially the same design Drivetrain with a second drive motor, but without measuring wheel, is a simple, but highly accurate compensation of the friction moments reached. Since both drive trains subject to the same conditions, measures the preferred provided Load cell the drive torque demand in the manner of a simulation without the conveyance admission, So without the mass flow of the bulk material. By simple subtraction the drive torque of the second drive train of the drive torque the first drive train that drives the measuring wheel and thus the mass flow of the conveyed material, but with superimposed frictional forces measures, lets thus the disturbing influence compensate for the friction in a simple way.

In bevorzugter Weise greifen die beiden Drehmoment-Messvorrichtungen der beiden Antriebsstränge in entgegengesetzter Richtung an einer gemeinsamen Kraftmesszelle, beispielsweise einem Biegebalken an entgegengesetzten Seiten an, so dass das jeweils herrschende Reibungsmoment eliminiert wird, und somit nur noch das von dem Schüttgut-Durchfluss erzeugte Bremsmoment als Reaktions-Drehmoment an der Kraftmesszelle erfasst wird. Damit ist insgesamt eine praktisch vollständige Kompensation bei unterschiedlichsten Temperaturen, Drücken, Viskositätsänderungen und dgl. erreichbar.In Preferably, the two torque measuring devices engage the two drive trains in the opposite direction to a common load cell, for example, a bending beam on opposite sides, so that the prevailing friction torque is eliminated, and thus only the braking torque generated by the bulk flow as Reaction torque is detected at the load cell. This is Overall, a virtually complete Compensation at different temperatures, pressures, viscosity changes and the like. Achievable.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Hierin zeigen:following be several embodiments closer to the drawings explained and described. Herein show:

1 eine Längsschnitt-Darstellung durch eine Vorrichtung zur Massenstrombestimmung eines Schüttgutes mit vertikaler Durchflussrichtung; 1 a longitudinal sectional view through a device for mass flow determination of a bulk material with a vertical flow direction;

2 eine abgewandelte Ausführungsform mit horizontaler Durchflussrichtung, wobei der Antriebsstrang in dem Gehäuse der Vorrichtung zur Massenstrombestimmung integriert ist; und 2 a modified embodiment with horizontal flow direction, wherein the drive train is integrated in the housing of the device for mass flow determination; and

3 eine schematisch dargestellte Auswerteschaltung mit zwei getrennten Messkanälen. 3 a schematically illustrated evaluation circuit with two separate measurement channels.

In 1 ist eine Vorrichtung 1 zur Massenstrombestimmung nach dem Coriolis-Prinzip im Längsschnitt dargestellt. Das Fördergut, insbesondere ein Schüttgut wird über einen trichterförmigen Zulauf 2 in ein Gehäuse 3 der Messvorrichtung 1 zugeführt, und durchläuft es gemäß der doppelt strichpunktierten Linie A hier in vertikaler Richtung. Hierbei trifft das Fördergut auf ein durch ein glockenförmiges Innengehäuse 3a umgebenes, tellerförmiges Messrad 4 mit radial ausgerichteten Leitelementen 5 und wird radial umgelenkt, wobei gemäß dem bekannten Coriolis-Prinzip je nach Förderstärke bzw. Massenstrom ein direkt proportionales Bremsmoment auftritt. Das Messrad 4 ist in einem Lager 6 einseitig gelagert, das seinerseits in einem Antriebsgehäuse 7 gelagert ist, das seitlich aus dem Gehäuse 3 herausgeführt ist. In dem Antriebsgehäuse 7 ist ein Antriebsstrang 8 angeordnet, der hier aus einem Riemengetriebe besteht. Der Antriebsstrang 8 kann jedoch auch durch ein Zahnradgetriebe, Kettengetriebe oder einen Direktantrieb gebildet sein.In 1 is a device 1 for mass flow determination according to the Coriolis principle shown in longitudinal section. The conveyed, in particular a bulk material is a funnel-shaped inlet 2 in a housing 3 the measuring device 1 fed, and it passes through according to the double-dashed line A here in the vertical direction. Here, the conveyed material meets a through a bell-shaped inner housing 3a surrounded, plate-shaped measuring wheel 4 with radially oriented guide elements 5 and is deflected radially, wherein according to the known Coriolis principle, depending on the flow rate or mass flow, a directly proportional braking torque occurs. The measuring wheel 4 is in a warehouse 6 mounted on one side, which in turn in a drive housing 7 is stored, the side of the housing 3 led out. In the drive housing 7 is a powertrain 8th arranged, which consists here of a belt transmission. The powertrain 8th However, it can also be formed by a gear transmission, chain drive or a direct drive.

In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Antriebsstrang 8 aus der ebenfalls am Lager 6 gelagerten Abtriebs-Riemenscheibe 8a, dem Antriebsriemen 8b und einer hier in Strichlinien dargestellten Antriebs-Riemenscheibe 8c. Die Antriebsriemenscheibe 8c ist mit einem Antriebsmotor 9 verbunden, dessen Antriebswelle (strichliert dargestellt) in einer ähnlichen Lageranordnung wie dem Lager 6 gelagert ist, und der, wie bekannt, das Messrad 4 mit einer im wesentlichen konstanten Winkelgeschwindigkeit antreibt, wobei das aufzubringende Antriebsdrehmoment proportional zu dem Massenstrom ist. Der Antriebsmotor 9 stützt sich hierbei über einen Kragarm 9a an einer Kraftmesszelle 10 ab, die hier als DMS-Biegestab dargestellt ist. Der Antriebsmotor 9 ist somit um seine Achse begrenzt schwenkbar gelagert, so dass je nach Antriebsdrehmoment, das zur Aufrechterhaltung der konstanten Winkelgeschwindigkeit des Messrades 4 erforderlich ist, die Kraftmesszelle 10 über den Kragarm 9a und einen kurzen Koppellenker 12 stärker oder geringer belastet wird.In the embodiment shown here, there is the drive train 8th from the stock also 6 stored output pulley 8a , the drive belt 8b and a drive pulley shown here in phantom 8c , The drive pulley 8c is with a drive motor 9 connected, the drive shaft (shown in phantom) in a similar bearing arrangement as the camp 6 is stored, and, as is known, the measuring wheel 4 is driven at a substantially constant angular velocity, wherein the applied drive torque is proportional to the mass flow. The drive motor 9 relies on a cantilever 9a on a load cell 10 from here, which is shown here as a strain gauge bending bar. The drive motor 9 is thus limited pivotally mounted about its axis, so that depending on the drive torque, to maintain the constant angular velocity of the measuring wheel 4 is required, the load cell 10 over the cantilever 9a and a short coupling link 12 is loaded more or less.

Die Kraftmesszelle 10 ist hierbei mittels einer Halterung 11 an dem Antriebsgehäuse 7 befestigt, das seinerseits über einen Flansch 7a mit dem Gehäuse 3 der Messvorrichtung 1 verbunden ist, und bevorzugt in Durchflussrichtung A eine strömungsgünstige Außenform aufweist. Aufgrund des Hebelverhältnisses des Kragarmes 9a wird somit über die Kraftmesszelle 10 das von dem Antriebsmotor 9 aufgebrachte Antriebsdrehmoment für das Messrad 4 gemessen, so dass der Messwert an der Kraftmesszelle 10 direkt proportional zu dem gemäß Pfeil A durch die Messvorrichtung 1 durchfließenden Massenstrom des Fördergutes ist.The load cell 10 this is by means of a holder 11 on the drive housing 7 attached, in turn, via a flange 7a with the housing 3 the measuring device 1 is connected, and preferably in flow direction A has a streamlined outer shape. Due to the lever ratio of the cantilever 9a is thus about the Load cell 10 that from the drive motor 9 Applied drive torque for the measuring wheel 4 measured so that the reading on the load cell 10 directly proportional to that according to arrow A through the measuring device 1 flowing mass flow of the transported material is.

Wie eingangs dargestellt, liegen an dem Antriebsstrang 8 je nach den Prozessbedingungen, beispielsweise Druck oder Temperatur unterschiedliche Reibungsverhältnisse, insbesondere in den Lagern 6 vor, die das Messergebnis verfälschen können, da diese Reibmomente von der Kraftmesszelle 10 ebenfalls miterfasst werden. Vorschlagsgemäß ist nun ein weiterer, im wesentlichen gleich ausgebildeter Antriebsstrang 8' mit einem zweiten Antriebsmotor 9' vorgesehen, die bevorzugt als Gleichteile identisch ausgebildet sind, also zwei gleiche Lager 6', ein gleicher Antriebsriemen 8b und ein gleicher Antriebsmotor 9' vorgesehen ist. Dieser zweite Antriebsmotor 9' ist ebenfalls geringfügig um seine Längsachse verdrehbar gelagert und stützt sich über einen spiegelbildlich gleich ausgebildeten Kragarm 9a' und einen Koppellenker 12' an der Kraftmesszelle 10 ab, jedoch in entgegengesetzter Richtung zu der Drehmomentabstützung des (ersten) Antriebsmotors 9. Der zweite Antriebsstrang 8' weist jedoch kein Messrad 4 auf, das von dem Fördergut durchströmt wird. Beim Betrieb des zweiten Antriebsstranges 8' entsteht jedoch ein Reibungsmoment, das über den Koppellenker 12' auf die Kraftmesszelle 10 wirkt. Durch den entgegengesetzten Angriff wird somit das an dem ersten Antriebsstrang 8 auftretende Reibungsmoment kompensiert, so dass als Effektiv-Messwert nur die durch den Massenstrom verursachte Beaufschlagung auf die Kraftmesszelle 10 gemessen wird. Hierbei sei darauf hingewiesen, dass derartige Störgrößen aufgrund von unterschiedlichen Reibungsbedingungen, insbesondere bei großen Temperatur- oder Druckschwankungen im Prozent-Bereich liegen können.As initially stated, are located on the drive train 8th depending on the process conditions, such as pressure or temperature different friction conditions, especially in the camps 6 before, which can falsify the measurement result, since these friction moments of the load cell 10 also be included. According to the proposal is now another, essentially the same design powertrain 8th' with a second drive motor 9 ' provided, which are preferably formed identical parts as identical parts, so two identical bearings 6 ' , a same drive belt 8b and a same drive motor 9 ' is provided. This second drive motor 9 ' is also mounted slightly rotatable about its longitudinal axis and is supported by a mirror image of the same trained cantilever 9a ' and a coupling link 12 ' at the load cell 10 but in the opposite direction to the torque support of the (first) drive motor 9 , The second drive train 8th' however, does not have a measuring wheel 4 on, which is traversed by the conveyed. When operating the second drive train 8th' However, there is a frictional torque, which over the coupling link 12 ' on the load cell 10 acts. By the opposite attack is thus on the first drive train 8th occurring friction torque compensated, so that as an effective measurement only caused by the mass flow admission to the load cell 10 is measured. It should be noted that such disturbances may be due to different friction conditions, especially in large temperature or pressure fluctuations in the percent range.

Die hier dargestellte Ausführungsform eignet sich insbesondere für Massenstrombestimmungen in pneumatischen Förderleitungen mit relativ hohem Druck, wozu auf der hier linken Seite des Gehäuses 3 eine Druck-Ausgleichsleitung 13 vorgesehen ist. Am Antriebsgehäuse 7 ist weiterhin eine Sperrgas-Zuführung 14 angedeutet, mit der Sperrgas in das Antriebsgehäuse 7 zugeführt werden kann, damit bei hohen Förderdrücken das Fördergas nicht im Bereich der Lager 6, 6' in das Gehäuse 7 eindringen kann. Hierdurch ist ersichtlich, dass je nach herrschendem Förderdruck unterschiedliche Reibungsbedingungen an den Lagern 6, 6' herrschen, die wiederum die Reibungsmomente beeinflussen. Da hier jedoch die Lager 6, 6' den gleichen Bedingungen unterworfen sind, ergibt sich an der Kraftmesszelle 10 durch die gegensinnige Beaufschlagung über die beiden Koppellenker 12, 12' eine Kompensation dieser Störmomente.The embodiment shown here is particularly suitable for mass flow conditions in pneumatic conveying lines with relatively high pressure, including on the left side of the housing 3 a pressure equalization line 13 is provided. On the drive housing 7 is still a barrier gas supply 14 indicated, with the sealing gas in the drive housing 7 can be supplied so that at high delivery pressures the delivery gas is not in the range of bearings 6 . 6 ' in the case 7 can penetrate. As a result, it can be seen that, depending on the prevailing discharge pressure different friction conditions on the bearings 6 . 6 ' prevail, which in turn influence the friction moments. But here are the camps 6 . 6 ' are subjected to the same conditions, results at the load cell 10 by opposing action on the two coupling links 12 . 12 ' a compensation of these disturbance moments.

In 2 ist eine abgewandelte Ausführungsform mit horizontaler Durchströmung der Messvorrichtung 1 dargestellt, wodurch das Messrad 4 hier eine eher pfeilförmige Gestalt zur radialen Umlenkung des über den Zulauf 2 zugeführten Schüttgutes aufweist. Ein weiterer Unterschied zu 1 liegt hierbei darin, dass der Antriebsstrang 8 als Direktantrieb ausgebildet ist, wobei ein direkt an dem Antriebsmotor 9 angeflanschtes Getriebe zusammen mit dem Antriebsmotor 9 für das Messrad 4 in einem Lager 6, beispielsweise einem hülsenartigen Doppellager begrenzt verschwenkbar ist. Hierbei stützt sich der Antriebsmotor 9 wiederum über einen Kragarm 9a, der hier seitlich verläuft, auf eine Kraftmessvorrichtung 10a ab.In 2 is a modified embodiment with horizontal flow through the measuring device 1 represented, whereby the measuring wheel 4 here a rather arrow-shaped shape for the radial deflection of the over the inlet 2 having supplied bulk material. Another difference too 1 lies in the fact that the drive train 8th is designed as a direct drive, with a directly on the drive motor 9 Flanged gear together with the drive motor 9 for the measuring wheel 4 in a warehouse 6 , For example, a sleeve-like double bearing is limited pivot. This is supported by the drive motor 9 again via a cantilever 9a , which runs laterally here, on a force measuring device 10a from.

Der weitere Antriebsstrang 8', der hier kein Messrad aufweist, ist auf ähnliche Weise einseitig in einem Lager 6' gelagert, und stützt sich über eine zweite Kraftmesszelle 10b ab. Es sei darauf hingewiesen, dass durch diese doppelte Anordnung der Antriebsmotoren bei Ausfall des Motors 9 der Motor 9' durch eine nicht näher dargestellte Kupplung als Ersatzmotor dienen kann, wobei dann jedoch die Reibmoment-Kompensation nicht mehr durchführbar ist. Ein weiterer Unterschied gegenüber 1 mit der gemeinsamen, jedoch gegenseitig beaufschlagten Kraftmesszelle 10 liegt in der Ausführung gemäß 2 darin, dass die beiden Antriebsstränge 8, 8' hier nicht nach außen aus dem Gehäuse 3 herausgeführt sind, sondern im zentral angeordneten Antriebsgehäuse 7 gelagert sind. Das Antriebsgehäuse 7 ist hierbei über sternförmig verlaufende Lagerarme 7b gegenüber dem Gehäuse 3 abgestützt. Ansonsten entspricht der Aufbau jedoch im wesentlichen dem der 1, so dass hierzu gleiche Bezugszeichen für funktionsgleiche Bauteile verwendet werden.The further drive train 8th' which does not have a measuring wheel here is similarly one-sided in a bearing 6 ' stored, and relies on a second load cell 10b from. It should be noted that this double arrangement of the drive motors in case of failure of the engine 9 the motor 9 ' can serve as a replacement engine by a clutch, not shown, in which case, however, the friction torque compensation is no longer feasible. Another difference compared 1 with the common but mutually loaded load cell 10 lies in the execution according to 2 in that the two drive trains 8th . 8th' not out here from the case 3 led out, but in the centrally arranged drive housing 7 are stored. The drive housing 7 is here about star-shaped bearing arms 7b opposite the housing 3 supported. Otherwise, however, the structure essentially corresponds to that of 1 , so that the same reference numerals are used for functionally identical components.

In 3 ist eine schematische Darstellung der Ausführung gemäß 2 dargestellt. Die beiden voneinander getrennten Antriebsmotoren 9 und 9' für die Antriebsstränge 8 bzw. 8' werden von einer Stromversorgung 20 synchron betrieben, so dass auch hinsichtlich der Lagerreibung direkt in den Antriebsmotoren 9 bzw. 9' gleiche Bedingungen vorliegen. Wie dargestellt, stützen sich die beiden Antriebsmotoren 9 bzw. 9' gesondert über die Kragarme 9a bzw. 9a' auf die zugeordneten Kraftmesszellen 10a, 10b ab. Da der Antriebsmotor 9 über den Antriebsstrang 8 das Messrad 4 antreibt, wird bei Durchfluss des Fördergutes ein Messwert proportional zu der durchfließenden Masse M und dem Reibungsmoment M_R erfasst. An dem zweiten Antriebsstrang 8' und der zugeordneten Kraftmesszelle 10b' wird hingegen nur das Reibmoment M_R des Antriebsstranges 8' gemessen. Die Messwerte der beiden Kraftmesszellen 10a und 10b werden einer Auswerteschaltung 30 zugeführt, in der eine Differenzbildung der beiden Messwerte erfolgt. Da aufgrund des im wesentlichen gleichen Aufbaus der beiden Antriebsstränge 8,8' die Reibmomente M_R gleich sind, wird durch kontinuierliche Differenzbildung beim Betrieb der Messvorrichtung 1 in der Auswerteschaltung 30 diese Störgröße durch Subtraktion kompensiert, so dass der tatsächliche Massenstrom M ohne die Reibungseinflüsse gemessen wird. Wie oben angeführt, trifft dies auch für die gemeinsame Kraftmesszelle 10 zu, da über die entgegengerichteten Koppellenker 12 bzw. 12' die Reibungsmomente M_R sich gegenseitig kompensieren, so dass nur noch der tatsächliche Massenstromanteil M des durchströmenden Fördergutes erfasst wird.In 3 is a schematic representation of the embodiment according to 2 shown. The two separate drive motors 9 and 9 ' for the drive trains 8th respectively. 8th' be from a power supply 20 operated synchronously, so that also with regard to the bearing friction directly in the drive motors 9 respectively. 9 ' same conditions exist. As shown, the two drive motors are based 9 respectively. 9 ' Separately over the cantilevers 9a respectively. 9a ' on the assigned load cells 10a . 10b from. As the drive motor 9 over the powertrain 8th the measuring wheel 4 drives, a measured value proportional to the mass M flowing through and the friction torque M _{R is} detected at the flow rate of the conveyed material. On the second drive train 8th' and the associated load cell 10b ' however, only the friction torque M _{R of} the drive train 8th' measured. The measured values of the two load cells 10a and 10b become an evaluation circuit 30 supplied, in which a difference of the two measured values takes place. Because of the substantially same structure of the two drive trains 8th . 8th' the Friction moments M _{R are} equal, is determined by continuous difference in the operation of the measuring device 1 in the evaluation circuit 30 this disturbance is compensated by subtraction, so that the actual mass flow M is measured without the friction influences. As stated above, this also applies to the common load cell 10 to, because of the opposite Koppellenker 12 respectively. 12 ' the friction moments M _R compensate each other, so that only the actual mass flow component M of the flowing through conveyed material is detected.

Obwohl die hier beschriebene Drehmomentbestimmung mit seitlich angesetzten Kraftmesszellen 10 bzw. 10a und 10b bevorzugt ist, kann die Änderung des Drehmomentes auch durch Messnaben in den beiden Antriebssträngen 8,8' oder durch Messung der Stromaufnahme der beiden Antriebsmotoren 9,9' erfolgen.Although the torque determination described here with laterally applied load cells 10 respectively. 10a and 10b is preferred, the change in torque can also by measuring hubs in the two drive trains 8th . 8th' or by measuring the current consumption of the two drive motors 9 . 9 ' respectively.

Claims

Method for mass flow determination of a material to be conveyed, in particular of bulk materials, wherein the conveyed is passed to a driven by a drive train with a drive motor measuring wheel with vanes for radial deflection of the material flow, and wherein the occurring according to the Coriolis principle change of the drive torque for the measuring wheel as a measured variable serves to determine the mass flow, characterized in that in addition to the drive train ( 8th ) from the drive motor ( 9 ) to the measuring wheel ( 4 ), another, the same design, measuring wheel drive train ( 8th' ) with a second drive motor ( 9 ' ) is provided, and for the two drive torques of the two drive trains ( 8th . 8th' ) is carried out a continuous difference formation for the compensation of the friction torque.

Device for mass flow determination of a conveyed material, in particular of bulk materials, wherein the conveyed material is directed to a driven by a drive train with a drive motor measuring wheel with guide vanes for radial deflection of the material flow, and wherein the occurring according to the Coriolis principle change of the drive torque for the measuring wheel as- Measuring variable for determining the mass flow, characterized in that in addition to the drive train ( 8th ) from the drive motor ( 9 ) to the measuring wheel ( 4 ), another, the same design, measuring wheel drive train ( 8th' ) with a second drive motor ( 8th' ), and the two drive trains ( 8th . 8th' ) via a torque measuring device ( 10 . 10a . 10b ) are supported to compensate for the friction moments.

Apparatus according to claim 2, characterized in that the torque-measuring device by a common load cell ( 10 ) is formed, at which the two drive motors ( 9 . 9 ' ) via cantilevers ( 9a . 9a ' ) are supported in opposite directions.

Apparatus according to claim 2, characterized in that the torque-measuring device by a respective separate load cell ( 10a . 10b ) for each drive train ( 8th . 8th' ), wherein the measured values of the load cells ( 10a . 10b ) of an evaluation circuit ( 30 ) are fed to the difference formation.

Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the second drive motor ( 9 ' ) in synchronism with the drive motor ( 9 ) is driven.

Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the two drive trains ( 8th . 8th' ) are constructed identically and in a common drive housing ( 7 ) are arranged.

Apparatus according to claim 6, characterized in that the drive housing ( 7 ) with a purge gas supply ( 14 ) is equipped.

Device according to one of claims 2 to 7, characterized in that the drive motors ( 9 . 9 ' ) and / or the measuring wheel ( 4 ) one-sided in bearings ( 6 . 6 ' ) are stored.

Apparatus according to claim 8, characterized in that for the storage of the drive motors ( 9 . 9 ' ) and / or the measuring wheel ( 4 ) a double rolling bearing ( 6 . 6 ' ) is provided.