EA022444B1

EA022444B1 - Устройство для измерения плотности текучей среды

Info

Publication number: EA022444B1
Application number: EA201171316A
Authority: EA
Inventors: Владимир Дробков; Владимир Мельников; Андрей Шустов
Original assignee: Нест Интернэшнл Н.В.; Владимир Дробков; Владимир Мельников; Андрей Шустов
Priority date: 2009-04-29
Filing date: 2010-04-22
Publication date: 2016-01-29
Also published as: CY1111937T1; CA2759896A1; TW201100804A; IL215624A; PL2246688T3; IL215624A0; JP2012525584A; US9329115B2; CN102428357B; SG175175A1; HK1149798A1; KR20120084255A; DK2246688T3; KR101680361B1; TWI470227B; WO2010126358A8; US20120150452A1; ATE512358T1; CA2759896C; CN102428357A

Abstract

Описано устройство для определения плотности текучей среды. Устройство содержит механический резонатор, блок привода/приемника, приспособленный для обеспечения активации механического резонатора, считывания отклика механического резонатора на активацию и предоставления выходного сигнала, отображающего отклик; и блок оценки. Блок оценки устройства приспособлен для i) определения распределения колебаний из выходного сигнала, ii) определения оценки резонансной частоты из распределения колебаний и iii) определения плотности текучей среды на основании оценки резонансной частоты. Устройство в соответствии с изобретением позволяет выполнить более точное определение плотности текучей среды для текучих сред, содержащих несмешиваемые компоненты (таким образом, формирующих гетерогенную смесь), подобно водно-нефтяной эмульсии или текучей среды с включенным газом.

Description

Настоящее изобретение относится к устройству для измерения плотности текучей среды в различных средах, включая агрессивные, и в нормальных условиях, и в среде высокого давления. Например, оно может быть применено в производстве и в системах транспортировки сырой нефти и газа, в химическом и нефтехимическом производстве и в топливно-энергетической промышленности и т.д.

Уровень техники

Устройства для измерения или определения плотности текучей среды хорошо известны. Принцип работы таких известных устройств основан, например, на работе низкочастотного механического резонатора, погруженного в текучую среду, в котором определяется плотность. В этом отношении можно, например, сделать ссылку на патент РФ № 2291403 и патенты США №№ 4922745, 6389891, 6845663. Вследствие влияния добавленной массы среды (например, текучей среды) резонансная частота механического резонатора изменяется. Известные устройства, например, содержат измерительную схему для определения возникающего сдвига резонансной частоты, который затем может быть использован для вычисления необходимого значения плотности. Известные механические резонаторы, например, включают в себя камертон, который вследствие его симметричной конструкции предотвращает передачу колебаний на корпус датчика и поэтому исключает влияние окружающих металлических частей на частотные характеристики резонатора. Для определения резонансной частоты могут быть использованы различные электронные схемы, например сканеры амплитудно-частотной характеристики резонатора или системы с положительной обратной связью, самовозбуждающиеся на резонансной частоте.

Несмотря на удовлетворительные эксплуатационные параметры, известное устройство может иметь один или несколько из следующих недостатков.

Во-первых, если устройство используется для измерения плотности текучей среды, состоящего из несмешивающихся компонентов (гетерогенная смесь), подобной водно-нефтяной эмульсии, свойства среды, окружающей камертон, могут вызвать изменение резонансной характеристики и, таким образом, привести к неопределенности в измерении резонансной частоты, тем самым неблагоприятно воздействуя на точность измерений.

Во-вторых, было установлено, что известное устройство непригодно для измерения плотности текучей среды, содержащей газ, поскольку присутствие такого газа может вызвать значительные и резкие изменения резонансной частоты, таким образом влияя на ее среднее значение и затрудняя определение плотности текучей среды.

В связи с вышеизложенным, цель настоящего изобретения заключается в создании устройства для определения плотности текучей среды с повышенной точностью, в частности для текучих сред, содержащих несмешивающиеся компоненты (таким образом, формирующих гетерогенную смесь), подобно водно-нефтяной эмульсии, или текучей среды с включенным газом.

Сущность изобретения

В соответствии с объектом изобретения создано устройство для определения плотности текучей среды, содержащее механический резонатор, блок привода/приемника, предназначенный для активации механического резонатора, определение реакции механического резонатора на активацию и создание выходного сигнала, отображающего реакцию, и блок оценки для определения резонансной частоты механического резонатора на основе выходного сигнала блока привода/приемника, отличающееся тем, что блок оценки приспособлен для определения распределения колебаний по выходному сигналу, определения оценки резонансной частоты по распределению колебаний и определения плотности текучей среды на основании оценки резонансной частоты.

Устройство в соответствии с изобретением обеспечивает возможность определения плотности текучей среды на основании определения оценки резонансной частоты, полученной из распределения колебаний.

Для определения плотности текучей среды устройство в соответствии с изобретением содержит механический резонатор, который при использовании, по меньшей мере частично, погружен в текучую среду, плотность которой должна быть определена. Примеры подходящих механических резонаторов это штырьки, камертоны, Т-образные резонаторы и т.д. В варианте реализации механический резонатор представляет собой камертон с основанием, установленным на блоке привода/приемника устройства.

Применяемый в устройстве блок привода/приемника в соответствии с изобретением приспособлен для обеспечения активации механического резонатора, определения реакции механического резонатора на активацию и создания выходного сигнала, отображающего реакцию.

Для реализации этого блок привода/приемника может, например, содержать исполнительный механизм (например, электромагнитный или пьезоэлектрический исполнительный механизм), чтобы активировать механический резонатор. Применяемый в устройстве в соответствии с изобретением блок привода/приемника дополнительно приспособлен для определения реакции механического резонатора на исполнительный механизм. В ответ на действие исполнительного механизма механический резонатор смещается и начинает колебаться или вибрировать. Такое колебание, или вибрация, механического резонатора может быть определено блоком привода/приемника, например датчиком вибрации. Вибрация или колебание могут, например, быть определены датчиком скорости, или датчиком ускорения (например,

- 1 022444 акселерометром), или датчиком смещения. Как понятно специалисту в данной области техники, возможны различные осуществления для определения колебания или вибрации резонатора. В варианте реализации блок привода/приемника содержит пьезоэлектрический элемент, установленный и для обеспечения активации (работая в режиме активации, то есть как исполнительный механизм) и для определения (работая в режиме определения, то есть как датчик).

Блок привода/приемника дополнительно приспособлен для создания выходного сигнала, отображающего реакцию механического резонатора на его активацию. Например, выходной сигнал может быть электрическим сигналом, пропорциональным, например, смещению, или скорости, или ускорению механического резонатора, например сигналом, предоставляемым датчиком блока привода/приемника.

Устройство в соответствии с изобретением дополнительно содержит блок оценки для определения оценки резонансной частоты механического резонатора. В соответствии с изобретением оценка резонансной частоты определяется блоком оценки из распределения колебаний, которое определяется из выходного сигнала блока привода/приемника. Предполагается, что в случае применения механического резонатора в текучей среде, содержащей несмешивающиеся компоненты (таким образом, образующей гетерогенную смесь), как, например, водно-нефтяная эмульсия или текучая среда с включенным газом, резонатор может колебаться или вибрировать на различных частотах в различных случаях. Контроль вибраций механического резонатора во времени может, таким образом, привести к получению распределения колебаний вместо характерного единственного колебания на характерной (резонансной) частоте. Из такого распределения колебаний блок оценки, применяемый в устройстве в соответствии с изобретением, может определить оценку для резонансной частоты текучей среды.

В соответствии с изобретением распределение колебаний определяется из выходного сигнала блока привода/приемника. Для настоящего изобретения существенно то, что распределение колебаний может, например, включать в себя, но без ограничения, распределение периодов колебаний, наблюдаемое в выходном сигнале. Точно также для настоящего изобретения существенно то, что частотный спектр (например, полученный применением преобразования Фурье к выходному сигналу) выходного сигнала, то есть спектр, отображающий спектральный состав вибрации или колебания механического резонатора, можно рассматривать как распределение колебаний. Как понятно специалисту в данной области техники, колебание может быть охарактеризовано периодом (или длительностью) колебания или частотой колебания (частота представляет собой величину, обратную периоду). Таким образом, распределение колебаний может одинаково быть представлено и распределением частот, и распределением периодов колебаний. Как будет описано подробнее ниже, распределение колебаний может быть получено различным образом. Например, с использованием счетчика и компаратора полученный из блока привода/приемника выходной сигнал может контролироваться блоком оценки в течение определенного периода (или в течение заданного периода, или непрерывно), в соответствии с чем длительность каждого периода (или число, отображающее длительность) запоминается, например, в блоке памяти блока оценки.

Из распределения колебаний блок оценки может затем определить значение резонансной частоты (например, из пикового значения, или серединного значения, или из среднего значения распределения колебаний) и определить значение плотности для текучей среды, окружающей механический резонатор (например, на основании различия между измеренным/определенным значением резонансной частоты и номинальным значением резонансной частоты, то есть резонансной частотой не погруженного механического резонатора).

В варианте реализации блок оценки может содержать вычислительный блок (например, содержащий микроконтроллер, микропроцессор или подобное этому) для определения оценки резонансной частоты из распределения колебаний и для определения плотности текучей среды на основании оценки резонансной частоты.

В варианте реализации блок оценки содержит измерительный блок для получения распределения колебаний. Измерительный блок может, например, содержать компаратор, приспособленный для приема и сравнения выходного сигнала с заданным значением (например, нулем), счетчик, регистр записи (в общем случае, блок памяти) считываемого состояния и высокочастотный генератор. В варианте реализации выход компаратора может быть соединен с регистром записи состояния. Считая число импульсов (например, предоставленных высокочастотным генератором), возникающих в течение периода выходного сигнала, получается значение периода колебаний, которое может быть сохранено в блоке памяти. Повторяя этот процесс в течение сравнительно большого промежутка времени, может быть получено распределение колебаний, отображающее распределение периодов колебаний, которые возникли в ответ на активацию.

Измерительный блок и вычислительный блок могут быть реализованы совместно с микропроцессором. В варианте реализации изобретения такой микропроцессор может быть дополнительно применен для определения оценки резонансной частоты, например, как среднее значение периода колебаний механического резонатора. Альтернативно или в дополнение, микропроцессор может оценить по меньшей мере два значения периода колебаний механического резонатора, используя многофункциональную кривую распределения плотности вероятности. Такая кривая, например, полиномиальная, может быть использована, например, посредством аппроксимации кривой для оценки распределения колебаний и, на- 2 022444 пример, для определения одного или нескольких пиковых значений периода колебаний.

Устройство в соответствии с изобретением может дополнительно содержать датчик для измерения характеристик механического резонатора или текучей среды, например температуры резонатора или текучей среды или давления текучей среды.

Устройство в соответствии с изобретением может дополнительно содержать дисплей для отображения распределения колебаний и/или определяемой плотности текучей среды.

Эти и другие объекты изобретения будут более понятны из нижеследующего подробного описания, рассматриваемого в связи с сопровождающими чертежами, на которых подобные обозначения соответствуют подобным же частям.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 изображает схему варианта реализации устройства в соответствии с изобретением, фиг. 2 - схему другого варианта реализации устройства в соответствии с изобретением, фиг. 3 а - схематичный вид распределения колебаний первой гетерогенной текучей среды, фиг. 3Ь - схематичный вид распределения колебаний второй гетерогенной текучей среды.

Описание

Настоящее изобретение относится к устройству для измерения плотности текучей среды. Известные устройства для определения плотности текучей среды содержат, например, датчик, приспособленный для определения колебания механического резонатора, например, активируемого исполнительным механизмом, при этом датчик и исполнительный механизм могут быть объединены в блоке привода/приемника, и блок оценки для определения плотности измеряемой среды (например, текучей среды) посредством определения изменения резонансной частоты механического резонатора. Устройство в соответствии с изобретением, вариант реализации которого схематично изображен на фиг. 1, отличается от известных устройств тем, что он содержит блок оценки, приспособленный для определения распределения колебаний. Анализируя распределение колебаний механического резонатора, возможно получить статистически достоверную информацию о колебании плотности измеряемой среды (например, текучей среды), окружающей механический резонатор. В результате, может быть увеличена точность для измерений плотности текучей среды. В частности, было установлено, что устройство в соответствии с изобретением может обеспечить увеличение точности при определении плотности текучей среды для текучих сред, содержащих несмешивающиеся компоненты (таким образом, формирующих гетерогенную смесь), подобно водно-нефтяной эмульсии или текучей среде с включенным газом. Как показано на фиг. 1, устройство в соответствии с изобретением содержит механический резонатор 100 и блок 110 привода/приемника для активации резонатора, определения реакции резонатора на активацию и создание отображающего реакцию выходного сигнала. Например, блок привода/приемника может содержать один или несколько пьезоэлектрических элементов для активации резонатора и/или определения реакции резонатора. Резонатор может, например, активироваться импульсным сигналом, например, созданным высокочастотным генератором. Сигнал для активации механического резонатора может также содержать шумовой сигнал (то есть сигнал, содержащий множество различных частотных компонентов), тем самым активируя механический резонатор на различных частотах. Как показано на фиг. 1, устройство в соответствии с изобретением дополнительно содержит блок 120 оценки, приспособленный для определения распределения колебаний из выходного сигнала, определения оценки резонансной частоты из распределения колебаний и определения плотности текучей среды на основании оценки резонансной частоты.

В варианте реализации блок оценки приспособлен для определения распределения колебаний из выходного сигнала посредством выборки выходного сигнала, принятого блоком привода/приемника. Практически, механический резонатор может быть сконструирован так, что пределы его рабочих резонансных частот будут находиться между 1000 и 10000 Гц (таким образом, имея период колебаний между 0,1-1,0 мс). В случае, если в качестве резонатора используется камертон, это может быть достигнуто, главным образом, изменением поперечного сечения и длины вилок камертона. Выбор этих пределов частотного диапазона, например, основан на следующих соображениях. Частота колебаний должна быть настолько низкой, насколько это возможно, чтобы увеличить эффективную толщину пристеночного слоя текучей среды, что уменьшает влияние неоднородности измеряемой текучей среды. Однако это может привести к увеличенной длине вилок камертона, что делает их менее устойчивыми в потоке, а вся конструкция становится громоздкой и непригодной для реальной среды, когда камертон помещается в трубопровод, содержащий нефте-водно-газовый поток. Этим объясняется то, почему в общем случае используются камертоны с резонансной частотой не менее 1200 Гц. Исходя из ожидаемого частотного диапазона механического резонатора может быть определена подходящая частота осуществления выборки для выборки выходного сигнала. Предпочтительно частота осуществления выборки выбирается равной или выше частоты Найквиста ожидаемой реакции резонатора. Когда такой дискретизированный выходной сигнал создан (блок оценки может, например, содержать специализированный измерительный блок для такой выборки), частотный спектр (в общем случае, распределение колебаний) может быть получен применением преобразования Фурье (например, дискретного преобразования Фурье) к дискретизированному выходному сигналу. Из частотного спектра блок оценки или вычислительный блок блока оценки может определить оценку резонансной частоты, например, как пиковое значение частотного спектра. На

- 3 022444 основании оценки резонансной частоты блок оценки может получить значение для плотности исследуемой текучей среды, сравнивая оценку резонансной частоты с эталонной резонансной частотой резонатора, например резонансной частотой резонатора, используемого в воздухе, или текучей среде с известной плотностью. Для учета температурного фактора дополнительно может быть использован температурный датчик, например, полупроводниковый или платиновый термометр сопротивления для измерения температуры текучей среды, окружающей резонатор, и/или температуры самого механического резонатора.

На фиг. 2 схематично показан другой вариант реализации устройства в соответствии с изобретением. Устройство содержит механический резонатор (например, камертон 1) прикрепленный к мембране 2 и блок привода/приемника (например, биморфный пьезоэлектрический элемент), содержащий приемный и излучающий пьезоэлектрические элементы 3, 4. Эти элементы 3, 4 соединены с электронной схемой, содержащей предусилитель 5, вход которого соединен с приемным пьезоэлектрическим элементом 3, схему 6 коррекции фазы и оконечный усилитель 7, выход которого соединен с излучающим пьезоэлектрическим элементом 4. В показанном примере оконечный усилитель 7 дополнительно соединен с компаратором 8, который формирует выходные импульсы. Компаратор 8 соединен со схемой счетчика 10 через формирователь 9 импульсов сброса счетчика и с регистром записи состояния 11 счетчика. Счетчик соединен с выходом высокочастотного генератора 12. Выход регистра записи состояния 11 счетчика соединен с измерительным блоком 13, установленным для определения распределения колебаний на основе выхода регистра записи. Измерительный блок 13 дополнительно соединен с вычислительным блоком 14, имеющим дисплейный блок 15.

Механический резонатор дополнительно снабжен температурным датчиком 16. Показанные на фиг. 2 элементы 5-14 варианта реализации можно рассматривать как пример реализации блока оценки, применяемого в устройстве в соответствии с изобретением.

В показанном схематично на фиг. 2 устройстве измерение плотности текучей среды выполняется анализом (статистическим) распределения колебаний, которое, например, может быть получено, контролируя изменение во времени периода колебаний. Механический резонатор (камертон) колеблется на резонансной частоте Р вследствие подачи активации блоком привода/приемника, например посредством управления излучающим пьезоэлементом 4 электронной схемой (элементы 5, 6, 7). В общем случае, частота камертонного резонатора находится в пределах 1200-5000 Гц. В результате, на выходе усилителя 7 создается переменное напряжение (то есть выходной сигнал, который может быть использован для определения распределения колебаний) с периодом Т=1/Р. Этот период зависит от плотности среды, в которую погружен резонатор. В соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения колебание или вибрация резонатора могут быть зарегистрированы в течение определенного числа периодов, в соответствии с чем определяется длительность периодов (или определяется значение, показательное для длительности) для каждого периода. В соответствии с показанным на фиг. 2 вариантом реализации длительность каждого периода может быть измерена так, как описано ниже. Высокочастотный генератор 12 может непрерывно генерировать высокочастотные импульсы на частоте, например, 16 МГц. Перед каждым измерением формирователь 9 импульсов сброса счетчика сбрасывает счетчик 10 к нулевому состоянию, например, после детектирования начала периода (например, когда смещение резонатора соответствует нейтральному положению), или когда значение выходного сигнала (например, отображающего смещение, или скорость, или ускорение резонатора) равно нулю или заданному значению. Счетчик 10 считает в течение каждого периода число входных высокочастотных импульсов. Перед появлением импульса сброса счетчика данные, полученные от счетчика, записываются в регистр 11 записи (в общем случае, блок памяти), например, выходным импульсом от компаратора 8. Это приводит к записи двоичного числа в регистре 11 записи, пропорционального периоду Т колебаний. Содержания регистра записываются в памяти измерительного блока 13 и в вычислительном блоке 14. Затем процесс итерационно повторяется для многих периодов, приводя к распределению колебаний, причем в описанном варианте реализации к распределению периодов колебаний.

Когда данные накапливаются, микропроцессор может создать график (например, на дисплейном блоке 15 показанного варианта реализации), отображающий распределение длительностей периодов, измеренных и обусловленных изменениями плотности текучей среды во времени. График или данные графика могут дополнительно быть применены (например, вычислительным блоком 14) для оценки плотности текучей среды (например, гетерогенной среды, например, содержащей несмешивающиеся компоненты, подобно водно-нефтяной эмульсии или текучей среды с включенным газом), например, вычисляя среднее значение длительности периодов. Вычислительный блок 14 может, например, применить один или несколько критериев вероятности для определения среднего значения или средней длительности периодов. Следует отметить, что расчетное значение длительности периода можно рассматривать как оценку обратной резонансной частоты, как описано выше. Определение, используя критерий вероятности, значения, отображающего длительность наблюдаемого в измерениях периода, может быть, таким образом, рассмотрено как пример определения оценки резонансной частоты из распределения колебаний.

Когда камертон (в общем случае, механический резонатор) погружен в текучую среду и активизирован, он колеблется на частоте, определяемой плотностью среды. В результате, на выходе компаратора

- 4 022444 может быть создан сигнал, имеющий соответствующую частоту. Расстояние между двумя положительными фронтами сигнала, например, может быть равным длительности периода. Если текучая среда представляет собой однородную среду, то его плотность постоянна, и период колебаний (и, таким образом, длительность периода) стабилен. Кривая распределения колебаний, таким образом, должна бы в этом случае сузиться до вертикальной линии. Ее положение на временной оси (ось абсцисс) полностью определяет необходимую плотность текучей среды без какой-либо дополнительной оценки.

В случае, если текучая среда представляет собой гетерогенную среду, его плотность может варьироваться и, таким образом, камертон может быть расположен в потоке с изменяющейся плотностью. В результате этого период колебаний (или длительность периода колебаний) начинает в определенных пределах изменяться, что приводит к уширению распределения периода колебаний. Типичное распределение колебаний для слабогетерогенных тонко-дисперсных текучих сред, например, для нефте-водных смесей, показано на фиг. 3 а. На фиг. 3 а схематично показано возникновение или плотность вероятности Ό периодов колебаний в выходном сигнале как функция длительности периода Т колебаний. Максимум кривой Т распределения определяет среднюю плотность текучей среды в первом приближении. Дальнейший статистический анализ может дополнительно повысить достоверность результата, например, посредством анализа отклонения вероятности, анализа тенденции изменения или даже может быть оценено рабочее состояние механического резонатора.

Типичное распределение колебаний для ясно выраженных гетерогенных текучих сред, например нефтегазовой смеси, показано на фиг. 3Ь. Положение максимумов Т1, Т2 распределения может быть использовано для определения того, которое из них отображает жидкую фазу, а которое относится к газу. Выделением части, относящейся к нефти (более длительный период), может быть оценена ее плотность.

Как пример осуществления устройства в соответствии с изобретением оно может характеризоваться следующими параметрами: камертонные резонаторы, длина вилки 40 мм, эквивалентный диаметр 4 мм, биморфный привод с пьезоэлектрическим элементом, диаметр элемента 10 мм, толщина 0,2 мм, материал камертона - нержавеющая сталь, рабочая частота датчика составляет приблизительно 3800 Гц, использование стандартных микросхем и микропроцессор в электрической схеме.

Описанное устройство было протестировано в различных текучих средах, в частности в воде, минеральном масле, растворителях, химических веществах, сжиженных газах, и устойчивая и надежная работа устройства наблюдалась во всех тестирующих жидкостях.

Как и требуется, в данном случае были раскрыты детализированные варианты реализации настоящего изобретения. Однако следует понимать, что раскрытые варианты реализации являются просто примерными для изобретения, которое может быть реализовано в различных формах. Поэтому раскрытые здесь конкретные конструктивные и функциональные детали не должны интерпретироваться как ограничивающие, но только как основание для формулы изобретения и как представительное обоснование для различного использования специалистами в данной области техники настоящего изобретения, по существу в любой соответственно разработанной конструкции. Кроме того, используемые здесь термины и фразы не предназначены для ограничения, а только для предоставления ясного описания изобретения.

Используемые в данном описании в единственном числе элементы устройства означают один или несколько элементов. Используемые элементы во множественном числе означают два или более двух элементов. Используемый термин другой означает, по меньшей мере, второй или более. Используемые термины включающий в себя и/или имеющий определяются как содержащий, то есть не исключающий наличие других элементов или этапов способа. Любые ссылочные обозначения не должны быть рассмотрены как ограничение осуществления изобретения. Факт того, что некоторые измерения приведены в различных зависимых пунктах формулы, не указывает, что может быть использована комбинация этих измерений с целью получения преимущества.

Используемый термин связанный определен как соединенный, необязательно непосредственно и необязательно механически.

Единственный процессор или другой блок может выполнить функции нескольких элементов, указанных в формуле изобретения.

Claims

1. Устройство для определения плотности гетерогенной текучей среды, содержащее механический резонатор, при использовании, по меньшей мере частично, погруженный в гетерогенную текучую среду, плотность которой подлежит определению, блок привода/приемника, выполненный с возможностью активации механического резонатора, определения реакции механического резонатора на активацию и создания выходного сигнала, соответствующего реакции, и блок оценки для определения резонансной частоты механического резонатора на основе выходного сигнала блока привода/приемника, отличающееся тем, что блок оценки выполнен с возможностью определения распределения колебаний путем отслеживания выходного сигнала в течении периода

- 5 022444 времени, определения резонансной частоты на основании определенного распределения колебаний и определения плотности гетерогенной текучей среды на основании разницы между определенной резонансной частотой и номинальной резонансной частой механического резонатора.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок оценки содержит вычислительный блок, выполненный с возможностью определения резонансной частоты на основании определенного распределения колебаний и определения плотности текучей среды на основании определенной резонансной частоты.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что блок оценки содержит измерительный блок для определения распределения колебаний из выходного сигнала.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что выходной сигнал отображает осуществление выборки реакции резонатора.

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что вычислительный блок выполнен с возможностью применения преобразования Фурье для определения параметров резонансной частоты на основании распределения колебаний.

6. Устройство по п.2-3, отличающееся тем, что распределение колебаний содержит распределение периодов колебаний, полученное из выходного сигнала.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что распределение периодов колебаний содержит группу значений периодов колебаний, полученных из выходного сигнала определением длительности множества последовательных периодов колебаний выходного сигнала и сохранением в группе значения, отображающего длительность.

8. Устройство по любому из пп.2-7, отличающееся тем, что вычислительный блок дополнительно выполнен с возможностью определения значения резонансного пика из определенного распределения колебаний.

9. Устройство по любому из пп.2-8, отличающееся тем, что вычислительный блок выполнен с возможностью определения по меньшей мере двух значений резонансного пика из определенного распределения колебаний, используя многофункциональную кривую распределения плотности вероятности.

10. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что дополнительно содержит дисплей для отображения распределения колебаний.

11. Устройство по любому из пп.2-10, отличающееся тем, что вычислительный блок содержит микропроцессор для определения оценки резонансной частоты на основании определенного распределения колебаний и определения плотности текучей среды на основании определенной резонансной частоты.

12. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что период колебаний механического резонатора находится в пределах значений 0,1-1,0 мс.

13. Устройство по любому из пп.2-10, отличающееся тем, что вычислительный блок выполнен с возможностью определения среднего значения периода колебаний механического резонатора.

14. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что дополнительно содержит датчик, например температурный датчик или датчик давления, для измерения характеристики текучей среды или механического резонатора.

15. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что блок привода/приемника содержит электромагнитный исполнительный механизм или пьезоэлектрический исполнительный механизм для обеспечения активации механического резонатора.

16. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что блок привода/приемника дополнительно содержит пьезоэлектрический датчик для определения реакции механического резонатора на активацию.

17. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что механический резонатор содержит камертон или штырь, или Т-образный резонатор, имеющие основание, установленное на блоке привода/приемника.

- 6 022444

Фиг. 2