DK163452B - Massegennemstroemnings-maaleapparat efter coriolis-princippet - Google Patents

Massegennemstroemnings-maaleapparat efter coriolis-princippet Download PDF

Info

Publication number
DK163452B
DK163452B DK067086A DK67086A DK163452B DK 163452 B DK163452 B DK 163452B DK 067086 A DK067086 A DK 067086A DK 67086 A DK67086 A DK 67086A DK 163452 B DK163452 B DK 163452B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
oscillation
circuit
measuring apparatus
measuring
frequency
Prior art date
Application number
DK067086A
Other languages
English (en)
Other versions
DK67086A (da
DK67086D0 (da
DK163452C (da
Inventor
Hans Joergen Moos
Jens Kristian Simonsen
Original Assignee
Danfoss As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Danfoss As filed Critical Danfoss As
Publication of DK67086D0 publication Critical patent/DK67086D0/da
Publication of DK67086A publication Critical patent/DK67086A/da
Publication of DK163452B publication Critical patent/DK163452B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK163452C publication Critical patent/DK163452C/da

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78Direct mass flowmeters
    • G01F1/80Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/8409Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G01F1/8431Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details electronic circuits
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78Direct mass flowmeters
    • G01F1/80Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/8409Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G01F1/8436Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details signal processing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78Direct mass flowmeters
    • G01F1/80Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/845Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits
    • G01F1/8468Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits
    • G01F1/849Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having straight measuring conduits
    • G01F1/8495Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having straight measuring conduits with multiple measuring conduits

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

i
DK 163452 B
Opfindelsen angår et massegennemstrømnings-måleapparat (1) efter Coriolis-princippet, ved hvilket to lige, med hinanden parallelt forløbende målerør er anbragt ved siden af hinanden, ved deres ender er forbundet mekanisk med hinanden samt 5 ved hjælp af to rørforbindelsesstykker er koblet strømningsteknisk parallelt, som ved deres bort fra hinanden vendte ender er forbundet med en en endetilslutning indeholdende henholdsvis til- og afledningskanal, ved hvilket der er anbragt e’n svingningsfrembringer, som anslår målerørene modsat 10 med en grundsvingning, og ved hvilket målerørene med afstand fra svingningsfrembringeren er forbundet med sensorer til optagelse af målesignaler, ud fra hvilke massegennemstrømningen kan konstateres.
Et måleapparat af denne art er kendt fra EP-OS 0 119 638.
15 Målerørene er udformet som flere på en periferi anbragte parallelt forløbende rør, som i begge ender er forbundet med en rørledning over flanger 3 og tilslutningsstykker 7. Dette måleapparats målenøjagtighed er begrænset. Det fremgår dog ikke af skriftet, hvorledes svingningsfrembringeren arbejder 20 med hensyn på forbedret målenøjagtighed.
Ved et andet kendt måleapparat (EP-OS 0 109 218) bærer en cylindrisk beholder, som ved sine ender er forsynet med tilslutninger for til- og afløbet af det medie, der måles, og i midten med skillevægge, to U-formet bøjede rør, som står i 25 forbindelse med det indre af beholderen på begge sider af skillevæggene. Beholderen danner derfor rørforbindelsesstyk-kerne og til- og afledningskanalerne. U-rørenes nabo-ben er i nærheden af beholderen forbundet mekanisk med hinanden ved hjælp af lasker, som definerer enderne af de egentlige måle-30- rør, der indbyrdes modsat kan sættes i svingning ved hjælp af svingningsfrembringeren. Svingningsfrembringeren virker i midten af U-bøjningen. Sensorerne befinder sig ved overgangen af bøjningerne til de lige rørben. Af forskellen mellem svingningsbevægelsens faser ved U-bøjningens to ender kan 2
DK 163452 B
den øjeblikkelige massegennemstrømning konstateres. Da de svingende målerør skal have en vis længde, men i sideretning rager ud fra beholderen, fås et til siden bredt udragende måleapparat.
5 Formålet med opfindelsen er at angive et massegennemstrøm-nings-måleapparat af den i indledningen beskrevne art, som muliggør mere nøjagtige måleresultater.
Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at svingningsfrembringeren yderligere kan drives med en oversvingning, 10 der overlejrer grundsvingningen, og at der er anbragt et frekvenskonstateringskredsløb, som af et målesignal konstaterer værdierne af resonansfrekvenserne af grundsvingningen og oversvingningen med det formål heraf at aflede en korrekturværdi, der tager hensyn til aksialspændinger i målerøre-15 ne, til bestemmelse af en korrigeret massegennemstrømning.
Da rørforbindelsesstykkerne har en stor aksial afstand fra hinanden ved anvendelse af lige og parallelt med hinanden forløbende målerør, fås som følge af temperatursvingninger længdeændringer. Danner rørforbindelsesstykkerne på sædvan-20 lig måde med tilslutningerne en fast komponent, som ved anbringelse på rørledningen er rumligt fastlagt, fører længdeændringen til aksiale spændinger i målerørene, på grund af hvilke svingningsadfærden ændres, og målefejl optræder derfor. Aksiale spændinger kan også optræde ved forkert ind-25 spænding af apparatet og af andre grunde. De aksiale spændinger påvirker grundsvingninger og oversvingninger forskelligt. Gennemfører man derfor aktiveringen ikke kun med grundsvingningen, men også med en overlejret oversvingning, så kan man af de to frekvenser udlede størrelsen af den ak-30 siale kraft og derfor også en korrekturværdi til udligning af målefejlen. Massegennemstrømnings-måleapparatet kan derfor trods de ved temperaturændringer uundgåelige aksiale spændinger angive de ved hjælp af korrektur rigtige værdier af massegennemstrømningen.
3
DK 163452 B
Fortrinsvis er der anbragt et korrekturkredsløb, som af grundsvingningens og oversvingningens frekvenser danner en kvotient, hvorved korrekturværdien er en forudbestemt funktion af denne kvotient. Forholdet mellem de to frekvenser er 5 et særligt enkelt mål for aksialspændingerne og derfor også for korrekturværdien. Denne funktion kan endog udgøre en korrekturfaktor, som særlig let kan sammenknyttes med måleresultatet.
Især kan korrekturkredsløbet have et lager til optagelse af 10 data for den forudbestemte funktion og på grund af den fremkomne kvotient automatisk stille korrekturværdien til rådighed. Lageret optager derfor funktionen som tabel eller som regneinstruks. På grund af den automatiske afgivelse af korrekturværdien står denne kontinuerlig til rådighed.
15 Et særlig enkelt kredsløb fås, når et udnyttelseskredsløb til konstatering af massegennemstrømningen på grundlag af de af to med afstand anbragte sensorer optagne målesignaler er efterkoblet et multiplikationsled, som til bestemmelse af den korrigerede massegennemstrømning tilføres den af kvoti-20 enten fremkomne korrekturværdi som faktor.
Med særlig fordel svarer oversvingningen til den tredie oversvingning. Denne kan fra det samme sted som grundsvingningen aktiveres optimalt. Desuden har den i sammenligning med de øvrige oversvingninger den største amplitude, således 25 at den ved passende placering af sensoren let registreres.
Ved en foretrukken udførelsesform er svingningsfrembringeren anbragt omtrent i midten af de lige målerør, og mindst en sensor er anbragt med en afstand på 15 - 25%, fortrinsvis ca. 20%, af målerørlængden fra målerørenden. Ved anbringel-30 sen i midten aktiveres grundsvingningen og den tredie overtone optimalt. Sensorens specielle stilling sikrer, at på den ene side registreres den tredie overtone nær dens stør- 4
DK 163452 B
ste amplitude, og grundsvingningen registreres ligeledes med en tilstrækkelig amplitude.
Med særlig fordel er svingningsfrembringeren forsynet fra et aktiveringskredsløb, som har en med en sensor forbundet ind-5 gang, en med en forstærker forsynet grundsvingningsgren, en med en selektionsfilteranordning og en forstærker forsynet oversvingningsgren og et udgangen forankoblet summationsled, der optager de to grenes forstærkede signaler. Ved hjælp af oversvingningsgrenen kan man behandle og forstærke over-10 svingningen særskilt, således at den tilføres grundsvingningsgrenens forstærkede signal i et bestemt forhold. På denne måde sikres det, at der til oversvingningen står en tilstrækkelig aktiveringsenergi til rådighed. På den anden side kan den fortrinsvis indstillelige tilførsel vælges så-15 ledes, at en udnyttelse af grundfrekvensens faseforskydning til konstatering af gennemstrømnings-måleværdien ikke påvirkes af oversvingningen.
Gunstigt er det, når summationsleddet er en summationsforstærker med en AGC (automatic gain control)-regulering. Ak-20 tiveringseffekten reguleres derfor således, at målesignalerne har en bestemt størrelse, der muliggør deres udnyttelse.
Desuden bør de to grene hver have et fasekorrekturled. For grundsvingningen er lave korrekturværdier tilstrækkelige.
For oversvingningen kan betydelige fasedrejninger være nød-25 vendige, for den tredie overtone fx en fasevending.
Endvidere anbefales det, at der mellem summationsled og svingningsfrembringer er koblet en spænding-strøm-omformer.
På denne måde bortfalder faseforskydninger på grund af in-duktiviteten i svingningsfrembringerens spoler og dermed 30 forbundne målefejl.
Med særlig fordel har selektionsfilteranordningen et bånd- 5
DK 163452 B
filter med ved hjælp af taktimpulser forud bestemmelig selektionsfrekvens, og der er anbragt en taktgiver, hvis frekvens er et multiplum af frekvensen af oversvingningen i oversvingningsgrenen og efterreguleres denne. På denne måde 5 sikres det, at trods ændringer i oversvingningen, som optræder ved aksiale spændinger, afstemmer selektionsfilteranordningen altid sin middelfrekvens nøjagtigt på den tilstedeværende oversvingningsfrekvens. Dermed undgås de ved et fast filter ved en frekvensændring optrædende fasedrejninger.
10 Især kan taktgiveren have et faselåsningskredsløb, hvis første indgang over en komparator er forbundet med et forstærkeren efterkoblet afsnit af oversvingningsgrenen, og hvis anden indgang over en 1:N-deler er forbundet med dets udgang. Dette giver en særlig enkel opbygning af den af over-15 svingningsfrekvensen afhængige taktgiver.
Endvidere anbefales et startkredsløb, ved hvilket summationsleddet har en yderligere indgang, som over et logisk kredsløb får tilført et firkantsignal, når den første indgang af faselåsningskredsløbet fører spænding, og dette 20 kredsløb endnu ikke er låst. Herved kan en aktivering også af oversvingningen indledes, således at faselåsningen sker efter kort tid, og selektionsfilteret kan arbejde normalt.
Fordelagtigt er det endvidere, at under dannelse af frekvenskonstateringskredsløbet er aktiveringskredsløbet forsy-25 net med to frekvenssignaludgange, som hver over en komparator er forbundet med et forstærkeren efterkoblet afsnit af henholdsvis grundsvingningsgrenen og oversvingningsgrenen.
På frekvenssignaludgangene får man på enkel måde signaler med de frekvenser, der konstateres.
30 Opfindelsen forklares nærmere nedenstående ved hjælp af et på tegningen vist udførelseseksempel, der viser i 6
DK 163452 B
fig. 1 en skematisk fremstilling af et massegennemstrøm-nings-måleapparat med tilhørende kredsløb, fig. 2 en udførelsesform af en sensor, fig. 3 en udførelsesform af en svingningsfrembringer, 5 fig. 4 et målerørs svingningsadfærd og fig. 5 et udførelseseksempel af et aktiveringskredsløb.
Det i fig. 1 viste massegennemstrømnings-måleapparat 1 har to målerør 2 og 3, som er lige og forløber parallelt med hinanden. Ved deres ender er de mekanisk forbundet med hin-10 anden ved hjælp af tværstivere 4 og 4a. Målerørene er ved hjælp af to rørforbindelsesstykker 5 og 6 koblet strømningsteknisk parallelt. De til- og afledningen tjenende kanaler 7 og 8 er ved deres bort fra hinanden vendte ender forsynet med en endetilslutning 9 og 10. Måleapparatet kan derfor med 15 disse tilslutninger 9 og 10 indkobles i en rørledning, som fører det medie, der måles.
Omtrent i midten af rørene er der anbragt en svingningsfrembringer 11, som har en med målerøret 2 forbundet permanentmagnet 12 og en med målerøret 3 forbundet drivspole 13. Om-20 trent med samme afstand foran og bag denne svingningsfrembringer findes der to sensorer 14 og 15, som hver har en med målerøret 2 forbundet permanentmagnet 16, 17 og en induktionsspole 18, 19. Disse har en afstand på ca. 20% af målerørlængden fra målerørenden. Tilføres svingningsfrembringeren 25 en periodisk aktiveringsstrøm I, svinger de to målerør 2 og 3 modsat hinanden. Ved hjælp af svingningsbevægelsen induceres i sensorernes 14 og 15 induktionsspoler 18 og 19 et må- · lesignal U] og Ό2 i form af en spænding, som i forhold til hinanden er proportional med målerørbevægelsernes hastighed.
7
DK 163452 B
Et særlig virksomt udførelseseksempel af en sensor er vist i fig. 2. Der anvendes med 100 i forhold til fig. 1 forhøjede henvisningsbetegnelser. En permanentmagnet 116, som i tværretning ved siden af hinanden er magnetiseret som sydpol S 5 og som nordpol N, ligger over for en induktionsspole 118, hvis akse forløber parallelt med målerørene.
Et særlig virksomt udførelseseksempel af en svingningsfrembringer 111 er vist i fig. 3. En permanentmagnet 112, som ligeledes i tværretning ved siden af hinanden er magnetise-10 ret som sydpol S og nordpol N, befinder sig i det indre af en drivspole 113, som består af en bærer 120 af ikke magnetiserbar materiale.
Et aktiveringskredsløb 21, som senere forklares nærmere i forbindelse med fig. 5, modtager på sin indgang 22 over en 15 ledning 23 det ene målesignal Uj og afgiver over sin udgangsledning 24 aktiveringsstrømmen I til svingningsfrembringeren 11. Aktiveringskredsløbet 21 virker således, at aktiveringsstrømmen bringer målerørene til deres resonanstilstand med hensyn til deres grundsvingning F] Qg deres 20 tredie oversvingning F3* som det er vist skematisk i fig.
4. Hvert målerørs grundsvingning Fj optræder mellem den fuldt optrukne linie F1 og den stiplede linie. Den tredie oversvingnings F3 amplitude er betydelig mindre end vist og er overlejret grundsvingningen. Målesignalet U1 tilføres den 25 ene indgang 25 og målesignalet U2 over en ledning 26 den anden indgang 27 af en fasedetektor 28, som på grund af grundsvingningens faseforskydning i begge målesignaler på sin udgang 29 afgiver en ukorrigeret gennemstrømningsværdi Q1.
Dette beror på den kendte kendsgerning, at på grund af Cori-30 olis-kraften forskyder massen af det gennem målerørene strømmende medie de af svingningsfrembringeren 11 udløste målerørsvingninger over rørlængden i fase. Faseforskydningen bestemmes lettest ved, at tidsdifferensen konstateres mellem optræden af nulpunkterne i begge målesignaler U1 og U2· Det 8
DK 163452 B
te er proportionalt med massegennemstrømningens akorrigerede værdi Q1♦
Det med sine tilslutninger 9 og 10 fast indspændte måleapparat udsættes på grund af temperaturændringer eller alene på 5 grund af indspændingen for en aksial belastning. De herved optrædende aksiale spændinger fører ligeledes til en ændring af svingningsadfærden, således at den ukorrigerede gennemstrømning Qi er fejlagtig. Af denne grund danner en del af aktiveringskredsløbet 21 et frekvenskonstateringskredsløb 10 30, som over udgangene 31 og 32 stiller de konstaterede re sonansfrekvenser og f3 for grundsvingningen og den tredie oversvingning til rådighed. De to frekvenser tilføres et korrekturkredsløb 33, som i et første afsnit 34 danner en kvotient af disse frekvenser fj og f3· På grundlag af denne 15 kvotient aflæses fra et datalager 35 en korrekturfaktor k, som afgives til et multiplikationsled 36. Som følge heraf kan den korrekte gennemstrømning Q2 = k x Qj indikeres i en indikatorenhed 37 eller på anden måde forarbejdes videre.
Oversvingningerne er her betegnet med et ordenstal, som re-20 fererer til en grundsvingning med ordenstallet 1. På grund af temperaturen og tværsnittet af målerørene står disse svingningers resonansfrekvenser ikke nødvendigvis i et nøjagtigt heltalligt forhold til hinanden.
Opbygningen af aktiveringskredsløbet ses i fig. 5. Det dan-25 ner sammen med målerørsystemet en oscillatorindretning, af hvilken rørsystemet udgør resonanskredsen, og aktiveringskredsløbet giver den nødvendige sløjfeforstærkning og tilbagekobling. Dette har til følge, at systemet automatisk indstilles på rørsystemets resonansfrekvenser. Det er derfor 30 muligt at bringe rørsystemet i svingning samtidig med grund-og oversvingningens resonansfrekvenser f^ og f3· Målesignalet 0-| tilføres over en for-forstærker A1 en grundsvingningsgren 38 og en oversvingningsgren 39. Grundsvingnings- 9
DK 163452 B
grenen 38 har et fasekorrekturkredsløb PC1 og en forstærker A2. Da grundsvingningen i målesignalet U1 tilnærmelsesvis er i fase med grundsvingningen i aktiveringsstrømmen I, behøver der i fasekorrekturkredsløbet PCI kun at foretages en ubety-5 delig korrektur.. Oversvingningsgrenen 39 har et højpasfilter HPF, et fasekorrekturkredsløb PC2, et selektionsfilter SF og en forstærker A3. I målesignalet er den tredie oversvingning indeholdt i modfase med hensyn til den tredie oversvingning i aktiveringsstrømmen I. Derfor sørger fasekorrek-10 turkredsløbet PC2 for en fasevending. Grenens 38 udgangssignal tilføres over en summationsmodstand R1 en summationsforstærker A4, som over en summationsmodstand R2 også tilføres grenens 39 udgangssignal, der udtages ved et potentiometer P1 til udvælgelse af forholdet mellem grundsvingningen og 15 oversvingningen i udgangssignalet således, at der på den ene side er en udpræget tredie oversvingning til stede i målerøret, men på den anden side at udlæsningen af grundsvingningens fasebeliggenhed i fasedetektoren 28 ikke påvirkes. Det i for-forstærkeren Al forstærkede målesignal Uj tilføres og-20 så en automatisk forstærkerregulering AGC, som sammenligner amplituden af det forstærkede målesignal med en ved et potentiometer P2 indstillelig børværdi og i afhængighed deraf indregulerer summationsforstærkerens A4 forstærkning således, som det er vist skematisk ved hjælp af et potentiometer 25 P3 i tilbageføringskredsen, at målesignal-amplituden svarer til børværdien. Summationsforstærkerens A4 udgangsværdi tilføres over en spænding-strøm-omformer D/I og et udgangstrin E svingningsfrembringeren 11 som strøm i.
For at oversvingningen, her altså den tredie overtone kan 30 udfiltreres rent, er der foruden højpasfilteret HPF, som spærrer for dybere frekvenser, anvendt selektionsfilteret SF, hvis filterfunktionen bestemmende middelfrekvens er bestemt af fra en taktgiver 40 frembragte taktimpulser it, som tilføres over en ledning 41 med en taktfrekvens ft med det 35 N-dobbelte af oversvingningsfrekvensen f3. Til dette formål 10
DK 163452 B
er den ene indgang 41 af et faselåsningskredsløb PLL over en komparator K1 forbundet med udgangen af oversvingningsgrenens 39 forstærker A3, og den anden indgang 42 er over en deler T forbundet med udgangen 43 af faselåsningskredsløbet.
5 Sidstnævnte består på sædvanlig måde af en serieforbindelse af en fasekomparator, et lavpasfilter og en spændingsstyret oscillator. Taktfrekvensen ft er et heltalligt multiplum af oversvingningsfrekvensen f3- N har fx værdien 64. Ved hjælp af potentiometrene P4 og P5 kan selektionsfilteret SF yder-10 ligere indstilles. Det drejer sig om et såkaldt "tracking filter", fx af typen MF 10 fra firmaet National. Fordi selektionsfilterets SF middelfrekvens efterreguleres oversvingningens resonansfrekvens f3r er det sikret, at filteret er meget nøjagtigt afstemt til denne frekvens f3r den tredie 15 oversvingning forstærkes altså, mens alle andre frekvenser dæmpes kraftigt.
Et startkredsløb 44 har et logisk kredsløb med to NAND-led N1 og N2. NAND-leddet N2 forsyner altid summationsforstærkeren A4 over en tredie summationsmodstand R3 med vilkårligt 20 optrædende firkantimpulser, når der på komparatorens K1 udgang 45 er firkantimpulser til stede, og der samtidig ved optræden af et signal 0 på en yderligere udgang 46 af faselåsningskredsløbet PLL indikeres, at der endnu ikke er sket en faselåsning. Optræder derimod på udgangen 46 signalet 1 25 ved låsning, altså i normal drift, forbliver NAND-leddet N2 spærret. De uregelmæssigt optrædende firkantimpulser frembringer en svingning med forskellige frekvenser. På grund af opbygningen af aktiveringskredsløbet 21 dominerer i løbet af kort tid grundsvingningen og den tredie oversvingning, såle-30 des at den normale driftstilstand hurtigt opnås.
Ved et sådant aktiveringskredsløb 21 kan frekvenskonstateringskredsløbet 30 have en meget enkel opbygning. Man behøver kun at forbinde udgangen 31 over en komparator K2 med udgangen af forstærkeren A2 i grundsvingningsgrenen 38 og 11
DK 163452 B
udgangen 32 med udgangen 45 af oversvingningsgrenens 39 kom-parator K1. På udgangen 31 optræder så firkantimpulser med resonansfrekvensen fi af grundsvingningen, på udgangen 32 firkantimpulser med resonansfrekvensen f3 af den tredie 5 oversvingning;
Funktionen til frembringelse af korrekturfaktoren k kan eksperimentelt let fås på følgende måde. Først fastslås i to forsøg resonansfrekvenserne for grundsvingningen og for oversvingningen i afhængighed af den målerørene belastende 10 aksiale kraft, hvorved den aksiale kraft på hensigtsmæssig måde normeres til den Eulerske knækkraft. Herved viser det sig, at de to frekvenser ændres, men grundsvingningens resonansfrekvens væsentlig mere end oversvingningens. Sammenknytter man disse to frekvenser med hinanden i eller anden 15 regneinstruks, fx ved forholdsdannelse, fås en entydig sammenhæng med den øjeblikkelige aksiallast-tilstand. Når den aksiale kraft ved konstant massegennemstrømning i en videre forsøgsrække ændres, fås - gående ud fra ubelastet tilstand - en korrekturfaktor k, som afhænger af den aksiale 20 kraft. Ved hjælp af de to forsøg kan man derfor sammenknytte denne korrekturfaktor og de to resonansfrekvenser med hinanden i en funktion. Denne funktion kan oplagres i lageret 35.
Som korrekturværdi kan der i stedet for korrekturfaktoren k også anvendes et additivt tillæg, når korrekturkredsløbet 33 25 forsynes med værdien for den ukorrigerede gennemstrømning Q1 ·
Til konstatering af den aksiale kraft og den deraf afhængige korrekturværdi kan man også anvende resonansfrekvenserne af andre svingninger end henholdsvis grundsvingningen og den 30 tredie oversvingning. Især kan den anden overtone anvendes hertil, hvad der imidlertid kræver en aktivering på et andet sted end i midten og dermed en højere aktiveringsenergi. Ved højere oversvingninger må man nøjes med en mindre sving-ningsamplitude.

Claims (15)

1. Massegennemstrømnings-måleapparat (1) efter Coriolis-princippet, ved hvilket to lige, med hinanden parallelt forløbende målerør (2, 3) er anbragt ved siden af hinanden, ved deres ender er forbundet mekanisk med hinan- 5 den samt ved hjælp af to rørforbindelsesstykker (5, 6) er koblet strømningsteknisk parallelt, som ved deres bort fra hinanden vendte ender er forbundet med en en endetilslutning (9, 10) indeholdende henholdsvis tilog afledningskanal (7, 8), ved hvilket der er anbragt 10 en svingningsfrembringer (11; 111)» som anslår målerø rene (2, 3) modsat med en grundsvingning, og ved hvilket målerørene (2, 3) med afstand fra svingningsfrembringeren (11; 111) er forbundet med sensorer (14, 15) til optagelse af målesignaler (U^r U2)»kende-15 tegnet ved, at svingningsfrembringeren (11; 111. yderligere kan drives med en oversvingning, der overlejrer grundsvingningen, og at der er anbragt et frekvenskonstateringskredsløb (30), som af et målesignal (Ui) konstaterer værdierne af resonansfrekvenserne 20 (fi, f3) af grundsvingningen og oversvingningen med det formål heraf at aflede en korrekturværdi (k), der tager hensyn til aksialspændinger i målerørene, til bestemmelse af en korrigeret massegennemstrømning (Q2)·
2. Måleapparat ifølge krav 1, kendetegnet 25. e d, at der er anbragt et korrekturkredsløb (33), som af grundsvingningens og oversvingningens frekvenser (f], f3) danner en kvotient, hvorved korrekturværdien (k) er en forudbestemt funktion af denne kvotient.
3. Måleapparat ifølge krav 2,kendetegnet 30. e d, at korrekturkredsløbet (33) har et lager (35) til optagelse af data for den forudbestemte funktion og 13 DK 163452 B på grund af den fremkomne kvotient automatisk stiller korrekturværdien (k) til rådighed,
4. Måleapparat ifølge krav 2 eller 3, kendetegne t v-e. d, at et udnyttelseskredsløb (28) til kon- 5 statering af massegennemstrømningen (Qj) på grundlag af de af to med afstand anbragte sensorer (14 r 15) optagne målesignaler (Uj, U2) er efterkoblet et multiplikationsled (36), som til bestemmelse af den korrigerede massegennemstrømning (Q2) tilføres den af kvotienten 10 fremkomne korrekturværdi (k) som faktor.
5. Måleapparat ifølge et af kravene 1-4, kendetegnet v e d, at oversvingningen svarer til den tredie oversvingning.
6. Måleapparat ifølge et af kravene 1-5, kendeteg- 15 net ved, at svingningsfrembringeren (11) er an bragt omtrent i midten af de lige målerør (2, 3), og mindst en sensor (14, 15) er anbragt med en afstand på 15 - 25%, fortrinsvis ca. 20%, af målerørlængden fra målerørenden. 20
7. Måleapparat ifølge et af kravene 1-6, kendeteg ne t v e d, at svingningsfrembringeren (11) er forsynet fra et aktiveringskredsløb (21), som har en med en sensor (14) forbundet indgang (22), en med en forstærker (A2) forsynet grundsvingningsgren (38), en med en 25 selektionsfilteranordning (SF) og en forstærker (A3) forsynet oversvingningsgren (39) og et udgangen foran-koblet summationsled (A4), der optager de to grenes forstærkede signaler.
8. Måleapparat ifølge krav 7, kendetegnet 30 v e d, at summationsleddet (A4) er en summationsfor stærker med en AGC-regulering. 14 DK 163452 B
9. Måleapparat ifølge krav 7 eller 8, kendetegnet v e d, at de to grene hver har et fasekorrektur-led (PC1, PC2).
10. Måleapparat ifølge et af kravene 7-9, kendeteg- 5 nétved, at der mellem summationsled (A4) og svingningsfrembringer (11) er koblet en spænding-strømomformer (U/I).
11. Måleapparat ifølge et af kravene 7-10, kendetegnet ved, at selektionsfilteranordningen (SF) 10 har et båndfilter med ved hjalp af taktimpulser (it) forud bestemmelig selektionsfrekvens, og at der er anbragt en taktgiver (40), hvis frekvens (ft) er et mul~ tiplum af frekvensen (f3) af oversvingningen i oversvingningsgrenen (39) og efterreguleres denne. 15 12. Måleapparat ifølge krav 11, kendetegnet ved, at taktgiveren (40) har et faselåsningskredsløb (PLL), hvis første indgang (41) over en komparator (K1) er forbundet med et forstærkeren (A3) efterkoblet afsnit af oversvingningsgrenen (39), og hvis anden ind- 20 gang (42) over en 1:N-deler (T) er forbundet med dets udgang (43).
12 DK 163452 B
13. Måleapparat ifølge krav 12,kendetegnet ved et startkredsløb (44), ved hvilket summationsleddet (A4) har en yderligere indgang, som over et lo- 25 gisk kredsløb (N1, N2) får tilført et firkantsignal, når den første indgang (41) af faselåsningskredsløbet fører spænding, og dette kredsløb endnu ikke er låst.
14. Måleapparat ifølge et af kravene 7-13, kendetegnet ved, at under dannelse af frekvenskon- 30 stateringskredsløbet (30) er aktiveringskredsløbet (21) forsynet med to frekvenssignaludgange (31, 32), som
15 DK 163452 B hver over en komparator (K1; K2) er forbundet med et forstærkeren (A2; A3) efterkoblet afsnit af henholdsvis grundsvingningsgrenen (38) og oversvingningsgrenen (39).
DK067086A 1985-02-15 1986-02-12 Massegennemstroemnings-maaleapparat efter coriolis-princippet DK163452C (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853505166 DE3505166A1 (de) 1985-02-15 1985-02-15 Massendurchfluss-messgeraet nach dem coriolis-prinzip
DE3505166 1985-02-15

Publications (4)

Publication Number Publication Date
DK67086D0 DK67086D0 (da) 1986-02-12
DK67086A DK67086A (da) 1986-08-16
DK163452B true DK163452B (da) 1992-03-02
DK163452C DK163452C (da) 1992-07-20

Family

ID=6262577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK067086A DK163452C (da) 1985-02-15 1986-02-12 Massegennemstroemnings-maaleapparat efter coriolis-princippet

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4680974A (da)
JP (1) JPS61189417A (da)
CA (1) CA1267794A (da)
CH (1) CH669665A5 (da)
DE (1) DE3505166A1 (da)
DK (1) DK163452C (da)
FR (1) FR2577667B1 (da)
GB (1) GB2171200B (da)
IT (2) IT8652990V0 (da)
NL (1) NL8600348A (da)

Families Citing this family (80)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3534288A1 (de) * 1985-09-26 1987-04-02 Danfoss As Massendurchfluss-messgeraet nach dem coriolis-prinzip
US5423221A (en) * 1986-02-11 1995-06-13 Abb K-Flow Inc. Mass flow measuring device
GB2192714A (en) * 1986-07-16 1988-01-20 Schlumberger Electronics Coriolis mass flow meter
DE3632851A1 (de) * 1986-09-26 1988-04-07 Flowtec Ag Nach dem coriolisprinzip arbeitendes massendurchflussmessgeraet
DE8712331U1 (de) * 1986-09-26 1988-01-28 Flowtec AG, Reinach, Basel Corioliskraft-Massendurchflussmesser
DE3632800A1 (de) * 1986-09-26 1988-04-07 Flowtec Ag Nach dem coriolisprinzip arbeitendes massendurchflussmessgeraet
US4763530A (en) * 1986-10-10 1988-08-16 The Babcock & Wilcox Company Apparatus and method for continuously measuring mass flow
US4782711A (en) * 1986-10-14 1988-11-08 K-Flow Division Of Kane Steel Co., Inc. Method and apparatus for measuring mass flow
US5343764A (en) * 1986-10-28 1994-09-06 The Foxboro Company Coriolis-type mass flowmeter
US5271281A (en) * 1986-10-28 1993-12-21 The Foxboro Company Coriolis-type mass flowmeter
KR960000099B1 (ko) * 1986-10-28 1996-01-03 더폭스보로 컴패니 코리올리 유형의 질량유량계
US4856346A (en) * 1986-11-13 1989-08-15 K-Flow Division Of Kane Steel Company, Inc. Dual flexures for coriolis type mass flow meters
GB8705758D0 (en) * 1987-03-11 1987-04-15 Schlumberger Electronics Uk Mass flow measurement
US5044208A (en) * 1987-03-18 1991-09-03 Neptune Measurement Company Double-pigtail-shaped, Coriolis-type mass flow rate meter
DE3738018A1 (de) * 1987-11-09 1989-05-24 Flowtec Ag Verfahren zur fehlererkennung und -korrektur, insbesondere bei einem massendurchfluss-messgeraet
DE3739383A1 (de) * 1987-11-20 1989-06-01 Flowtec Ag Verfahren und vorrichtung zur massendurchflussmessung nach dem coriolisprinzip
EP0316908B1 (de) * 1987-11-20 1993-01-27 Endress + Hauser Flowtec AG Verfahren zur Massendurchflussmessung nach dem Coriolisprinzip und nach dem Coriolisprinzip arbeitendes Massendurchfluss-Messgerät
GB8829825D0 (en) * 1988-12-21 1989-02-15 Schlumberger Ind Ltd A combined output and drive circuit for a mass flow transducer
DE3916285A1 (de) * 1989-05-19 1990-11-22 Krohne Messtechnik Massametron Massendurchflussmessgeraet
DE4016907C3 (de) * 1990-05-25 1998-06-10 Krohne Ag Massendurchflußmeßgerät
EP0462711A1 (en) * 1990-06-16 1991-12-27 Imperial Chemical Industries Plc Fluid flow measurement
DE4124296A1 (de) * 1990-07-28 1992-02-06 Krohne Messtechnik Massametron Massendurchflussmessgeraet
US5448921A (en) * 1991-02-05 1995-09-12 Direct Measurement Corporation Coriolis mass flow rate meter
WO1992014123A1 (en) * 1991-02-05 1992-08-20 Donald Reed Cage Improved coriolis mass flow rate meter
US5497665A (en) * 1991-02-05 1996-03-12 Direct Measurement Corporation Coriolis mass flow rate meter having adjustable pressure and density sensitivity
US5373745A (en) * 1991-02-05 1994-12-20 Direct Measurement Corporation Single path radial mode Coriolis mass flow rate meter
DE4124295A1 (de) 1991-07-22 1993-01-28 Krohne Ag Massendurchflussmessgeraet
HU216462B (hu) * 1991-08-01 1999-06-28 Micro Motion Inc. Eljárás és áramlásmérő tömegáramlásisebesség-információ meghatározására
EP0547455B1 (de) * 1991-12-19 1996-09-18 Krohne AG Massendurchflussmessgerät
DE4200871C1 (en) * 1992-01-15 1993-05-06 Wolfgang 8045 Ismaning De Drahm Determn. of mechanical stress conditions of measuring tubes of flow meter
HU215043B (hu) * 1992-04-24 1998-10-28 MMG Automatika Művek Rt. Berendezés fluid áram tömegáramának Coriolis-erő hatásán alapuló mérésére
DE4224379C2 (de) 1992-07-06 1998-05-20 Krohne Messtechnik Kg Massendurchflußmeßgerät
FR2707395B1 (fr) * 1993-07-09 1995-10-06 Facom Outil de mesure d'un couple, tel qu'une clé dynamométrique électronique.
DE4413239C2 (de) * 1993-10-28 2000-09-28 Krohne Messtechnik Kg Verfahren zur Auswertung der Meßsignale eines Massendurchflußmeßgeräts
EP0685712B1 (de) * 1994-05-26 2000-05-10 Endress + Hauser Flowtec AG Massedurchflussaufnehmer nach dem Coriolis-Prinzip
DE4423168C2 (de) 1994-07-04 1998-09-24 Krohne Ag Massendurchflußmeßgerät
DE4435809A1 (de) 1994-10-07 1996-04-11 Krohne Messtechnik Kg Meßgerät für strömende Medien
US5546814A (en) * 1994-10-26 1996-08-20 The Foxboro Company Parallel-flow coriolis-type mass flowmeter with flow-dividing manifold
JP3058074B2 (ja) * 1995-08-29 2000-07-04 富士電機株式会社 振動型測定器
US5831178A (en) * 1995-08-29 1998-11-03 Fuji Electric Co., Ltd. Vibration type measuring instrument
US5753827A (en) * 1995-10-17 1998-05-19 Direct Measurement Corporation Coriolis meteR having a geometry insensitive to changes in fluid pressure and density and method of operation thereof
US5907104A (en) * 1995-12-08 1999-05-25 Direct Measurement Corporation Signal processing and field proving methods and circuits for a coriolis mass flow meter
DE19652002C2 (de) * 1995-12-15 2003-03-27 Flowtec Ag Schwingungs-Meßgerät
US5661232A (en) * 1996-03-06 1997-08-26 Micro Motion, Inc. Coriolis viscometer using parallel connected Coriolis mass flowmeters
US5827979A (en) * 1996-04-22 1998-10-27 Direct Measurement Corporation Signal processing apparati and methods for attenuating shifts in zero intercept attributable to a changing boundary condition in a Coriolis mass flow meter
US5854430A (en) * 1996-05-07 1998-12-29 Endress + Hauser Flowtec Ag Coriolis mass flow sensor
US5796012A (en) * 1996-09-19 1998-08-18 Oval Corporation Error correcting Coriolis flowmeter
WO1999051946A1 (de) * 1998-04-03 1999-10-14 Endress + Hauser Flowtec Ag Verfahren zum massedurchfluss-messen und entsprechende aufnehmer
US6227059B1 (en) 1999-01-12 2001-05-08 Direct Measurement Corporation System and method for employing an imaginary difference signal component to compensate for boundary condition effects on a Coriolis mass flow meter
DE10322763A1 (de) * 2003-05-19 2004-12-09 Helios + Zaschel Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Messung eines Massestroms
EP2966421B1 (en) * 2006-07-28 2021-04-28 Micro Motion, Inc. Three pickoff sensor flow meter
US7549319B2 (en) * 2006-11-16 2009-06-23 Halliburton Energy Services, Inc. High pressure resonant vibrating-tube densitometer
WO2008064459A1 (en) * 2006-11-30 2008-06-05 Hatch Ltd. Method and apparatus for fluid leak detection
DE102009028006A1 (de) 2009-07-24 2011-01-27 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßwandler vom Vibrationstyp sowie Meßgerät mit einem solchen Meßwandler
DE102009046839A1 (de) 2009-11-18 2011-05-19 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem mit einer zwei parallel durchströmte Meßrohre aufweisenden Rohranordnung sowie Verfahren zu deren Überwachung
EP2519805B1 (de) 2009-12-31 2018-10-10 Endress+Hauser Flowtec AG MEßSYSTEM MIT EINEM MEßWANDLER VOM VIBRATIONSTYP UND VERFAHREN ZUM MESSEN EINER DRUCKDIFFERENZ
DE102010000760B4 (de) 2010-01-11 2021-12-23 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem mit einem Meßwandler vom Vibrationstyp zum Messen eines statischen Drucks in einem strömenden Medium
EP2519804B1 (de) 2009-12-31 2019-08-28 Endress+Hauser Flowtec AG Mess-system mit einem messwandler vom vibrationstyp
DE102010000759B4 (de) 2010-01-11 2025-05-22 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem mit einem Meßwandler vom Vibrationstyp
CA2785755C (en) 2009-12-31 2016-02-02 Vivek Kumar Measuring system having a measuring transducer of vibration-type
DE102010000761A1 (de) 2010-01-11 2011-07-28 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem mit einem Meßwandler vom Vibrationstyp
DE102010039543A1 (de) 2010-08-19 2012-02-23 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem mit einem Meßwandler vom Vibrationstyp
DE102010044179A1 (de) 2010-11-11 2012-05-16 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem mit einem Meßwandler von Vibrationstyp
DE102011006971A1 (de) 2011-04-07 2012-10-11 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßwandler vom Vibrationstyp sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE102011006997A1 (de) 2011-04-07 2012-10-11 Endress + Hauser Flowtec Ag Frequenzabgleichsverfahren für eine Rohranordnung
DE102011006919A1 (de) 2011-04-07 2012-10-11 Endress + Hauser Flowtec Ag Verfahren zum Trimmen eines Rohrs
CN104204735B (zh) 2012-04-03 2017-12-29 恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司 振动型测量变换器
DE102012102947B4 (de) 2012-04-03 2023-12-21 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßwandler vom Vibrationstyp
DE102013106155A1 (de) 2013-06-13 2014-12-18 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem mit einem Druckgerät sowie Verfahren zur Überwachung und/oder Überprüfung eines solchen Druckgeräts
DE102013106157A1 (de) 2013-06-13 2014-12-18 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem mit einem Druckgerät sowie Verfahren zur Überwachung und/oder Überprüfung eines solchen Druckgeräts
WO2016014053A1 (en) * 2014-07-23 2016-01-28 Halliburton Energy Services, Inc. Thermal modulated vibrating sensing module for gas molecular weight detection
DE102015103208A1 (de) * 2014-10-17 2016-04-21 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem zum Messen wenigstens einer Meßgröße eines Fluids sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Meßsystems
US9587971B2 (en) * 2015-07-22 2017-03-07 Honeywell International Inc. Dual E-shaped high frequency exciter
DE102015112737A1 (de) * 2015-08-03 2017-02-09 Endress + Hauser Flowtec Ag Verfahren zum Ermitteln eines physikalischen Parameters eines Gases
US9719826B2 (en) 2015-08-12 2017-08-01 Honeywell International Inc. Mass flow primary with exciter
US12174212B2 (en) 2018-12-20 2024-12-24 Endress+Hauser Flowtec Ag Coriolis mass flow meter
DE112021003296A5 (de) 2020-06-18 2023-05-11 Endress+Hauser Flowtec Ag Vibronisches Meßsystem
DE102020131649A1 (de) 2020-09-03 2022-03-03 Endress + Hauser Flowtec Ag Vibronisches Meßsystem
DE102020127382A1 (de) 2020-10-16 2022-04-21 Endress+Hauser Flowtec Ag Verfahren zum Überprüfen eines vibronischen Meßsystems
DE102021118961A1 (de) * 2021-07-22 2023-01-26 Endress+Hauser Flowtec Ag Verfahren zum Betreiben eines Coriolis-Massedurchflussmessgerätes

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4252028A (en) * 1979-02-26 1981-02-24 S & F Associates Method and apparatus for measuring flow
SU1008617A1 (ru) * 1980-02-13 1983-03-30 Специальное Конструкторское Бюро Института Математики И Механики Ан Азсср Способ измерени массового расхода среды
US4491025A (en) * 1982-11-03 1985-01-01 Micro Motion, Inc. Parallel path Coriolis mass flow rate meter
GB8304783D0 (en) * 1983-02-21 1983-03-23 Shell Int Research Coriolis-type mass flow meter

Also Published As

Publication number Publication date
DK67086A (da) 1986-08-16
GB8603704D0 (en) 1986-03-19
DE3505166A1 (de) 1986-08-21
NL8600348A (nl) 1986-09-01
CA1267794A (en) 1990-04-17
US4680974A (en) 1987-07-21
FR2577667B1 (fr) 1992-02-28
DE3505166C2 (da) 1990-07-12
JPS61189417A (ja) 1986-08-23
IT8667111A0 (it) 1986-02-14
FR2577667A1 (fr) 1986-08-22
GB2171200B (en) 1988-07-20
IT8652990V0 (it) 1986-02-14
GB2171200A (en) 1986-08-20
CH669665A5 (da) 1989-03-31
DK67086D0 (da) 1986-02-12
IT1187912B (it) 1987-12-23
DK163452C (da) 1992-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK163452B (da) Massegennemstroemnings-maaleapparat efter coriolis-princippet
US5044207A (en) Mass flow measurement
US7013740B2 (en) Two-phase steam measurement system
US11428559B2 (en) Coriolis mass flow meter with two pair of measuring tubes having two excitation mode natural frequencies and method of use
KR100975092B1 (ko) 유량계 어셈블리 내의 잔여물을 탐지하기 위한 계측전자부품 및 그 방법
KR20010024888A (ko) 코리올리 유량계의 교정을 검증하는 시스템
EP1334334A2 (en) Apparatus and method for compensating mass flow rate of a material when the density of the material causes an unacceptable error in flow rate
AU2002228947A1 (en) Apparatus and method for compensating mass flow rate of a material when the density of the material causes an unacceptable error in flow rate
US8555730B2 (en) Measuring transducer having a securement element and an add-on part on the flow tube acting as a cancelling mass
US6457372B1 (en) Flowmeter with first and second measuring tubes having correcting device for the measuring tubes, and method of determining mass flow rate
US20260049855A1 (en) Coriolis flowmeter external magnetic field quantification apparatus and method
US4669320A (en) Apparatus for measuring a force
JPH08209675A (ja) グラウト注入管理装置
US6412355B1 (en) Coriolis-type flow meter and method for measuring the mass flow rate of a gaseous or vaporous fluid
US20250321130A1 (en) Coriolis flowmeter with compensation for an external magnetic field
SU1765698A1 (ru) Массовый вибрационный расходомер
US20260049854A1 (en) Mode excitation detection for a vibratory flowmeter and related methods
US20260056043A1 (en) Coriolis flow meter non-ideal fluid measurement and related methods
JP5511552B2 (ja) 振動式測定装置
HK1242414B (zh) 用於在振动流量计量器中应用可变零点算法的装置及相关方法

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed