EP2457067A1 - Vibratory transducer and measuring device comprising such a transducer - Google Patents

Vibratory transducer and measuring device comprising such a transducer

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Publication number
EP2457067A1
EP2457067A1 EP10726082A EP10726082A EP2457067A1 EP 2457067 A1 EP2457067 A1 EP 2457067A1 EP 10726082 A EP10726082 A EP 10726082A EP 10726082 A EP10726082 A EP 10726082A EP 2457067 A1 EP2457067 A1 EP 2457067A1
Authority
EP
European Patent Office
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transducer
measuring
measuring tube
esp
vibration
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10726082A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christian Schütze
Christof Huber
Vivek Kumar
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Endress and Hauser Flowtec AG
Original Assignee
Endress and Hauser Flowtec AG
Flowtec AG
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 Endress and Hauser Flowtec AG, Flowtec AG filed Critical Endress and Hauser Flowtec AG
Publication of EP2457067A1 publication Critical patent/EP2457067A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • G01F1/8472Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having curved measuring conduits, i.e. whereby the measuring conduits' curved center line lies within a plane
    • G01F1/8477Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having curved measuring conduits, i.e. whereby the measuring conduits' curved center line lies within a plane with multiple measuring conduits
    • 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
    • GPHYSICS
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a transducer of the vibration type with at least one in operation about a vibration axis, such as in a bending vibration mode, oscillating measuring tube for guiding flowing medium, such as a gas and / or a liquid, and a detection of vibrations of the measuring tube serving sensor assembly, the Vibrations of the at least one measuring tube representing primary signals supplies. Furthermore, the invention relates to, for example, as a compact meter and / or a Coriolis Masse matfluß- meter trained measuring device, for flowable media, with such a transducer and an electrically coupled with this meter electronics for processing supplied by the transducer primary signals and Generation of measured values.
  • a mass flow rate for example, a mass flow rate, a density, a viscosity or another
  • Measuring transducers such as a Coriolis mass flow meter, formed - measuring systems have long been known and have proven themselves in industrial use. Examples of such measuring systems with a transducer of the vibration type or even individual components thereof, are e.g. in EP-A 317 340, EP-A 848 234, JP-A 8-13631 1, JP-A 9-015015, US-A 2007/01 19264, US-A 2007/0119265, the US-A 2007/0151370, US-A 2007/0151371, US-A
  • Each of the transducers shown therein comprises at least one substantially straight or at least one, for example U-shaped or V-shaped, curved measuring tube, for example made of
  • Stainless steel, titanium, zirconium or tantalum for guiding the, possibly also extremely cold or extremely hot, medium.
  • a vibration length extending at least one measuring tube during operation of the measuring system about an imaginary connecting the two ends imaginary axis of vibration, esp flexural mode.
  • Vibration type therefore, further includes an electrical drive signal generated in operation by one of the mentioned driver circuits of the meter electronics and conditioned accordingly, e.g. a regulated current, driven exciter arrangement which excites the at least one measuring tube by means of at least one in operation of a current flowing directly to the measuring tube electro-mechanical, esp. Electro-dynamic vibration exciter to mechanical vibrations, such as bending vibrations, and extent supplied by the meter electronics in the transducer electrical power into mechanical
  • transducers comprise a sensor arrangement with at least two, esp. Electro-dynamic and / or identical, vibration sensors for at least selectively detecting inlet-side and Auslenfiner oscillations of the at least one measuring tube, esp. Those in Coriolis mode, and for generating of to be detected
  • Process parameters such as mass flow rate, total mass flow or density, affected sensor electrical signals as primary signals of the transducer.
  • the so-called drive or Nutzmode - is usually chosen in transducers with curved, eg U-, V- or ⁇ -like, measuring tube that natural mode in which the measuring tube at least partially at a lowest natural resonant frequency by an imaginary Longitudinal axis of the transducer oscillates in the manner of a cantilever clamped at one end, whereby in the medium flowing from the mass flow dependent Coriolis forces are induced.
  • these Coriolis force-forced cantilever oscillations in Coriolis mode usually correspond to those natural vibration modes in which the measuring tube also executes torsional vibrations about an imaginary torsional vibration axis oriented perpendicular to the longitudinal axis.
  • such a useful mode is often selected for generating mass flow-dependent Coriolis forces, in which the measuring tube carries out bending oscillations substantially in a single imaginary plane of vibration, so that the oscillations in the Coriolis mode are correspondingly designed as bending vibrations of the same oscillation frequency that are coplanar with the useful mode oscillations are.
  • the oscillating length thus more practically corresponds to a stretched length of an axis extending between the two aforementioned nodes, essentially
  • the means of the sensor arrangement on the inlet side and outlet side detected vibrations of the vibrating measuring tube on a dependent on the mass flow, measurable phase difference.
  • the measuring tubes are made of such, e.g. used in Coriolis Masse matflußmessem, transducer in operation at a momentary natural resonant frequency of the selected mode for the mode of vibration, esp. At constant-controlled oscillation amplitude, excited. Since this resonant frequency is particularly dependent on the instantaneous density of the medium, can by means of
  • Coriolis mass flow meter in addition to the mass flow additionally the density of flowing media are measured. Further, it is also possible, as shown for example in US-B 66 51 513 or US-B 70 80 564, by means of transducers of the vibration type, to directly measure the viscosity of the medium flowing through, for example based on an excitation power required for the excitation of the vibrations ,
  • transducers with two measuring tubes these are usually integrated into the process line via an inlet-side distributor element extending between the measuring tubes and an inlet-side connecting flange and via an outlet-side distributor element extending between the measuring tubes and an outlet-side connecting flange.
  • the latter In transducers with a single measuring tube, the latter usually communicates via an inlet side opening essentially straight connecting pipe segment and an outlet side opening substantially straight connecting pipe segment with the process line.
  • each of the transducers shown with a single measuring tube each comprising at least one one-piece or multi-part executed, for example, tube, box or plate, counter-oscillator, which is coupled to form a first coupling zone inlet side to the measuring tube and the outlet side to form a second coupling zone the measuring tube is coupled, and in operation essentially rests or opposite to the measuring tube, ie the same frequency and antiphase, oscillates.
  • the inner part of the transducer formed by means of measuring tube and counteroscillator is usually held solely by means of two connecting pipe pieces, via which the measuring tube in operation with the process line, held in a protective transducer housing, esp. In a vibration of the inner part relative to the measuring tube enabling manner.
  • the counteroscillator substantially tubular and formed as a substantially straight hollow cylinder, which is arranged in the transducer so that the measuring tube is at least partially encased by the counteroscillator.
  • materials for such counter-oscillators esp. Also when using titanium, tantalum or zirconium for the measuring tube, usually
  • the excitation arrangement of transducers of the type in question usually has at least one electrodynamic and / or differentially acting on the at least one measuring tube and the optionally present counteroscillator or possibly existing other measuring tube
  • Vibration generator while the sensor arrangement an inlet side, usually also electrodynamic, vibration sensor and at least one to substantially
  • identical outlet-side vibration sensor comprises.
  • Such electrodynamic and / or differential vibration exciter commercially available transducers of the vibration type are at least temporarily by a current - in transducers with a measuring tube and a counteroscillator coupled thereto mostly fixed to the latter - magnetic coil and interacting with the at least one magnetic coil, esp.
  • a current - in transducers with a measuring tube and a counteroscillator coupled thereto mostly fixed to the latter - magnetic coil and interacting with the at least one magnetic coil, esp.
  • an anchor rather elongated, esp. Rod-shaped, permanent magnet formed, which is fixed according to the measuring tube to be moved.
  • the permanent magnet and serving as excitation coil magnetic coil are usually aligned so that they are in the
  • the exciter assembly is usually designed and placed in the transducer that it acts substantially centrally on the at least one measuring tube.
  • Exciter arrangement as shown for example in the US-A 57 96 010, US-B 68 40 109, US-B 70 77 014 or US-B 70 17 424 proposed transducers, usually at least selectively along an imaginary central Peripheral line of the measuring tube fixed to the outside of this.
  • the vibration sensors of the sensor arrangement are usually each formed by means of a fixed to the measuring tube a magnetic permanent magnet armature and at least one cooperating with the armature, penetrated by the magnetic field and at least temporarily acted upon by an induced measuring voltage coil which, if present, usually on the counter-oscillator, otherwise fixed to one of the measuring tubes.
  • Each of the aforementioned coils is also connected by means of at least one pair of electrical leads with the aforementioned operating and evaluation of the in-line measuring device, which usually on the shortest possible paths from the coils on the
  • Counteroscillator are guided to the converter housing.
  • the meter electronics of commercially available in-line meters of the aforementioned type usually have a digital measured values in real time, for example, by means of a digital signal processor (DSP) formed microcomputer.
  • DSP digital signal processor
  • the meter electronics also usually has a conditioning of the measuring transducer supplied by the measuring signals for the microcomputer realizing input circuit, the formation of said measurement and evaluation of the meter electronics with the microcomputer accordingly is interconnected.
  • the microcomputer determines the desired primary measurements, such as an instantaneous mass flow rate of the medium flowing through the transducer and / or a total mass flow rate Corresponds to mass of the medium that has flowed through the transducer for a given period of time, and provides it in real time.
  • the required energy via 4-wire or by means of, for example, as 4-2OmA current loop with meter-side load modulation trained , 2-wire cable from
  • Vibration sensors relative to selected nodes of the vibration for the purpose of measuring the primary measured variable mass flow excited vibrations of the measuring tube or the measuring tubes attach a special importance.
  • EP-A 848 234 or WO-A 99/28708 also a low sensitivity to disturbances, about inform external vibrations, and insofar high measurement accuracy for measuring systems of the type in question would be achieved, for example, by the fact that the vibration sensors respectively as close as possible to nodes of the above-mentioned Nutzmodes be placed, whereby its share of the respectively detected by means of the sensor arrangement vibration and as far as possible at the respective primary signal is kept as low.
  • the vibration sensors of the sensor arrangement in order to achieve the highest possible
  • Mass flow rate at the same time the lowest possible sensitivity to any disturbances and sufficiently high signal-to-noise ratio of the primary signals in the range of the excited oscillation frequency typically placed in the transducer so that a length of a extending between the first vibration sensor and the second vibration sensor portion of the measuring tube corresponding Meßmother of the transducer is more than 65% of the vibration length.
  • the measuring length corresponds to an extended length of the tube between the two vibration sensors, essentially free-swinging pipe section of the respective measuring tube.
  • the in-line measuring device is supplied externally with electrical energy by means of a 4-2 oM current loop and also outputs the measured values by setting a proportional current strength of the current flowing in the current loop, the measuring system as a whole reverses the less electrical power and, to that extent, the less electrical exciter power available for the transducer, the more that would actually be needed for the desired high measurement accuracy.
  • the measuring system as a whole reverses the less electrical power and, to that extent, the less electrical exciter power available for the transducer, the more that would actually be needed for the desired high measurement accuracy.
  • there is a further disadvantage of high maximum vibration amplitudes in that it can increasingly provoke disturbing external vibrations and, as a result, the overall failure rate of the measuring system increases accordingly.
  • An object of the invention is therefore to improve the efficiency of transducers of the vibration type, with the current excitation in their respective exciter in operation fed electrical excitation power or excitation energy in primary signals are ultimately improved so that on the one hand, the primary signals, esp.
  • Their respective Coriolis mode Representing signal components, with the lowest possible maximum amplitude of the measuring tubes and thus with low electrical excitation power the highest possible signal to noise ratio and the highest possible signal-to-noise ratio and on the other hand, the sensor array and the extent of the transducer as a whole, a sufficiently high sensitivity to the having sensing primary measures, esp.
  • the invention consists in a transducer of the vibration type, which transducer
  • At least one first measuring tube for guiding flowing medium for example a gas and / or a liquid, which measuring tube is located between an inlet-side first
  • Meßrohrende and an outlet side second Meßrohrende extends with a swing length and in operation by an imaginary to the two Meßrohrenden imaginary connecting imaginary Connecting axis parallel or coincident vibration axis, for example, in a bending vibration mode, oscillates; such as
  • a sensor arrangement for detecting vibrations of the measuring tube with a measuring tube for example, on the inlet side, arranged, for example, electrodynamic, first vibration sensor, which provides a vibration of the measuring tube representing the first primary signal of the transducer, and a spaced from the first vibration sensor on the measuring tube, for example on the outlet side, arranged , for example electrodynamic, second
  • Vibration sensor which provides a vibration of the measuring tube representative second primary signal of the transducer, esp. Simultaneously to the first primary signal, comprising, wherein a length of a extending between the first vibration sensor and the second vibration sensor portion of the first measuring tube defines a measuring length of the transducer.
  • the first vibration sensor of the sensor arrangement and the second vibration sensor of the sensor arrangement are also placed in the transducer that a sensitivity S IST of the transducer, with a measured variable to be detected, esp.
  • the invention consists in a, for example, as a compact meter and / or a Coriolis mass flow meter trained, measuring device for flowable, esp. Fluid, media, such a transducer and a device electrically coupled with namely measuring instrument electronics for processing of primary signals supplied by the transducer and for generating measured values.
  • the at least one measuring tube is partially, esp. Within the itself between the first vibration sensor and the second
  • Vibration sensor extending area, arcuate, esp. Circular arc, formed.
  • Measuring tube is at least formed within the extending between the first vibration sensor and the second vibration sensor area substantially V-shaped.
  • the measuring tube has a caliber which is more than 1 mm, in particular more than 5 mm. Further developing this embodiment of the invention is further provided that the caliber of the measuring tube is more than 50 mm, for example, more than 60 mm, and that the measuring length of the transducer less than 65% of the vibration length, for example, more than 40% of the vibration length , corresponds.
  • the caliber of the measuring tube more than 15 mm, for example, more than 20 mm, and / or less than 50 mm, for example, less than 40 mm, amount, and the measuring length of the transducer thereby also less than 55% of the vibration length
  • the first measuring tube advantageously further dimensioned and the vibration sensors be placed so that a Meßin to caliber ratio of the transducer, defined by a ratio of the measuring length of the transducer to the caliber of the measuring tube, less than 10, esp. Smaller than 5, is.
  • the first vibration sensor of the sensor arrangement and the second vibration sensor of the sensor arrangement are placed in the transducer such that a measuring length-to-oscillation length ratio is defined by a ratio of the measuring length to
  • the fourth embodiment of the invention is further provided that the two straight pipe segments by means of an arcuate, for example circular arc,
  • Pipe segments are interconnected, esp. Such that the arcuate pipe segment measured from the center line of average pipe bend radius R, which is less than 500 mm, for example, less than 300 mm, and that the measuring tube, but at least the arcuate tubular segment, a Pipe wall thickness less than 7 mm, for example, less than 3 mm.
  • the first measuring tube is further dimensioned so that the area moment of inertia of a cross section of the measuring tube is at least 40mm 4 , for example, more than 150mm 4 , esp. Such that a
  • Area of inertia to Meßpen ratio ho / L 5 o of the transducer defined by a ratio of namely area moment of inertia to the measuring length of the transducer, more than 40mm 3 , for example, more than 100mm 3 , is.
  • the arcuate tube segment can also be designed such that a tube bend radius-to-tube outer radius ratio, defined by a ratio of the tube bend radius through a tube outer radius of the arcuate tube segment, less than 60, for example, less than 50, and / or more than 3, for example, more than 4, is;
  • a tube bend radius-to-tube outer radius ratio defined by a ratio of the tube bend radius through a tube outer radius of the arcuate tube segment, less than 60, for example, less than 50, and / or more than 3, for example, more than 4, is;
  • the first vibration sensor and the second vibration sensor are identical to one another.
  • this further comprises an inlet side on the measuring tube to form a first coupling zone and on the measuring tube to form a second coupling zone, esp. Oscillating in operation substantially opposite phase to the measuring tube and / or parallel thereto, counteroscillator, wherein the first coupling zone defines an inlet-side first end of the measuring tube and the second coupling zone defines an outlet-side second end of the measuring tube.
  • This embodiment of the invention further forming is further provided in particular that both the first vibration sensor and the second vibration sensor are placed in the transducer so that each of the
  • Vibration sensors for example, predominantly or exclusively, vibrations of the measuring tube relative to the counteroscillator, for example, differentially detect; and / or that measuring tube and counteroscillator oscillate in phase opposition to each other during operation at least on a common oscillation frequency; and / or that both the first primary signal and the second
  • Primary signal for example, the same, represent oscillatory movements of the at least one measuring tube relative to the counteroscillator; and / or that the, and / or identical, vibration sensors vibration of at least one, and / or U- or V-shaped, measuring tube and, and / or U-shaped or V-shaped counter-oscillator, for example, simultaneously and / or differentially, to capture.
  • the first vibration sensor equidistant from a center of the measuring tube is placed in the transducer, as the second vibration sensor.
  • this further comprises two to form a first coupling zone inlet side by means of a, for example plate-shaped, first coupler element and forming a second coupling zone on the outlet side by means of a, for example plate-shaped, second coupler element mechanically interconnected, for example during operation substantially in opposite phase to each other oscillating and / or mutually parallel and / or identical in terms of shape and material, measuring tubes, wherein the first coupling zone in each case an inlet-side first end of each of the measuring tube and the second
  • Coupling zone each define an outlet side second end of each of the measuring tubes. Further developing this embodiment of the invention is further provided that each of the two measuring tubes in each case communicates with a first distributor element of the measuring transducer on the inlet side and with a second distributor element of the measuring transducer on the outlet side. Alternatively or in addition to this embodiment of the invention is further provided that the two measuring tubes oscillate in phase opposition to each other at least at a common oscillation frequency, and / or that both supplied by the first vibration sensor first primary signal of the transducer and that supplied by the second vibration sensor second primary signal of the transducer oscillations of the measuring tubes relative to each other, for example, to each other in opposite phase oscillations of the measuring tubes represent.
  • this further comprises at least one, especially one, in operation, for example, in an area of half the oscillation length, acting on the measuring tube, for example electrodynamic,
  • Vibration generator having exciter arrangement for vibrating the at least one measuring tube, for example in a bending mode in which it is at least partially
  • the at least one measuring tube is excited at least temporarily in a Nutzmode by means of the excitation device, in which it, for example, predominantly or exclusively, bending vibrations about the imaginary axis of vibration, for example with a single and / or with a lowest
  • Resonant frequency of the measuring tube performs, esp. Such that each of the primary signals of the
  • Transducer each one, for example, dominant and / or with the Nutzmode
  • Embodiment of the invention further provided that the first vibration sensor equidistant from the at least one vibration exciter spaced in the transducer is placed as the second vibration sensor.
  • the measuring tube made of metal, esp. At least partially made of stainless steel, titanium, tantalum, or zirconium, is produced.
  • Sensor arrangement otherwise has no additional vibration sensors in addition to the first and second vibration sensor.
  • the measuring length of the measuring transducer corresponding to the length of the region of the measuring tube extending between the first vibration sensor and the second vibration sensor is less than 65%, in particular less than 55%, the vibration length and more than 25%, in particular more than 30%, of
  • Oscillation length corresponds.
  • the Meß réelle- electronics at least temporarily, both by means of the first primary signal and by means of the second primary signal, esp. Based on existing between the first primary signal and the second primary signal phase difference, a, esp. digital, mass flow rate measurement that currently represents a mass flow rate, m, of fluid flowing through the transducer.
  • the measuring device electronics in operation repeatedly generates a phase difference value which currently represents the phase difference existing between the first primary signal and the second primary signal.
  • this further comprises a, in particular in operation with the evaluation circuit communicating, with the transducer electrically coupled, at least one of whose exciter device controlling exciter signal supplying driver circuit.
  • the measuring device electronics can be electrically connected to an external electronic data processing system by means of a two-wire connection, in particular as a 4-20 mA current loop.
  • the evaluation circuit at least temporarily generated by means of at least one of the primary signals, a digital, density measured value, which currently represents a density, p, of medium flowing through the transducer.
  • the evaluation circuit generates, at least temporarily, by means of at least one of the primary signals, a digital, viscosity measured value which represents a viscosity, ⁇ , of medium flowing through the measuring transducer.
  • a basic idea of the invention is that of the selective detection of the
  • Coriolis mode serving vibration sensors in comparison to conventional transducers of the vibration type closer to the location of maximum vibration amplitude of the vibrations of the vibration
  • the invention is based on the surprising finding that not only a high sensitivity - achievable by a high gauge length - decisive for the
  • Measuring accuracy of measuring systems of the type in question is, but in particular, the highest possible signal amplitude of the primary signals - achieved by the smallest possible Meßsay.
  • An advantage of the invention is, inter alia, that even while maintaining established circuit architectures and technologies for Meßsignalaufpung and evaluation highly accurate measurement of the mass flow rate or the mass flow rate is also possible with very low excitation power and / or at very low mass flow rates. in the As a result, the measuring range of measuring systems of the type in question can be expanded as a whole.
  • Another advantage of the transducer according to the invention is also to be seen in that are particularly suitable for use in small-power of less than 1W and / or by means of 4-20mA current loop operated measuring systems.
  • Fig. 1a, b shows a variant of a trained as a compact meter measuring system for in
  • FIG. 2a, b another variant of a compact measuring device designed as measuring system for in
  • FIG. 3 schematically in the manner of a block diagram a, esp. Also for a measuring system according to Figures 1a, 1 b, 2 a, 2 b, suitable, meter electronics connected thereto transducer of the vibration type;
  • FIG. 4, 5 in, partially in section and in perspective views, a variant of a, esp.
  • transducer of the vibration type for a measuring system according to Figures 1a, 1 b suitable, transducer of the vibration type;
  • Fig. 6, 7 in, partially cut or perspective views, a further variant of, esp.
  • transducer of the vibration type for a measuring system according to Figures 2a, 1 b suitable, transducer of the vibration type;
  • Fig. 8 is a schematic side view, esp. For use in one
  • Measuring transducer according to Figures 4 and 5 or 6 and 7 suitable, measuring tube.
  • 1a, 1b or 2a, 2b respectively show a variant of a process line, not shown here, such as a pipeline of an industrial plant, insertable measuring system designed, for example, as a Coriolis mass flowmeter, density measuring device, viscosity measuring device or the like for flowable, in particular fluid, media, in particular the measuring and / or monitoring of at least one physical quantity, such as a
  • Mass flow a density, a viscosity, a pressure, etc., used by a medium flowing in the process line.
  • the - realized here as an in-line measuring device in compact design - measuring system includes for this purpose a connected via an inlet end and an outlet end to the process line transducer of the vibration type, which transducer during operation
  • meter electronics ME of the measuring system is connected.
  • evaluation circuit ⁇ C of the measuring system electrically
  • the driver circuit Exe and the evaluation circuit ⁇ C and other, the operation of the measuring system serving electronic components of the meter electronics, such as internal power supply circuits NRG for providing internal supply voltages U N and / or the connection to a higher Meßstein für für für für für für für für für für für für für für für für für für für aspirin, and / or a communication bus COM serving a field bus, are also housed in a corresponding electronics housing 200, in particular impact-resistant and / or explosion-proof and / or hermetically sealed.
  • the measuring system further comprise at least temporarily communicating with the meter electronics display and control HMI, such as a in Electronics housing behind a window provided therein correspondingly placed LCD or TFT display and a corresponding input keyboard and / or a touch screen.
  • the meter electronics ME especially programmable and / or remotely programmable, can also be designed such that, during operation of the in-line meter, it is connected to a superordinate electronic data processing system, for example a programmable logic controller (PLC), a personal computer and / or. or a workstation, via data transmission system, such as a fieldbus system and / or wirelessly by radio, measuring and / or other operating data can exchange, such as current measurements or the control of the inline measuring device serving adjustment and / or
  • PLC programmable logic controller
  • the meter electronics ME for example, such an internal Have power supply circuit NRG, which in operation of a in the
  • the meter electronics are further configured to be electrically connectable to the external electronic data processing system by means of a two-wire connection 2L configured, for example, as a 4-20 mA current loop, and supplied with electrical power thereto, and measurements can transmit to the data processing system.
  • the meter electronics ME may have a corresponding communication interface COM for a
  • the electrical connection of the transducer to the mentioned meter electronics can be done by means of corresponding leads, which led out of the electronics housing 200, for example via cable bushing, and at least partially within the
  • the leads may be at least partially as electrical, at least partially formed in wrapped by an electrical insulation wires, e.g. inform of "twisted pair" cables, ribbon cables and / or
  • Coaxial cables Alternatively or in addition to the connecting lines can at least in sections, by means of traces of a, especially flexible, optionally painted
  • Printed circuit board be formed, see. this also the aforementioned US-B 67 11 958 or US-A 53 49 872.
  • transducer MW is generally used in a flowing medium, such as a gas and / or a liquid, mechanical
  • Reaction forces e.g. Mass flow-dependent Coriolis forces, density-dependent inertial forces and / or viscosity-dependent frictional forces to produce, the measurable, esp. Sensory detectable, act back on the transducer. Derived from these reaction forces, e.g. a mass flow m, a density p and / or a viscosity ⁇ of the medium are measured.
  • Each of the transducers comprises for this purpose in each case one arranged in a converter housing 100, the physical-electrical conversion of the at least one parameter to be measured actually acting inner part.
  • the transducer housing 100 may also serve to secure the electronics housing 200 of the in-line meter therein
  • the inner part of the transducer generally comprises at least a first - in the embodiment shown in FIGS. 4 and 5 - at least
  • Meßrohrende 11 # and an outlet side second Meßrohrende 12 # with a swing length L 10th extends and vibrate to generate the aforementioned reaction forces during operation at least over its oscillation length L 10 and thereby, oscillating about a static rest position, repeatedly elastically deformed.
  • the oscillation length L 10 corresponds, as shown schematically again in FIG. 8, in this case to a length of an imaginary center line or also gravity line (imaginary connecting line through the center of gravity of all cross-sectional areas of the measuring tube), ie in the case of a curved measuring tube that is an elongate line Length of the measuring tube 10.
  • the transducer in the embodiment shown in FIGS. 4 and 5 has only a single measuring tube and at least insofar in its mechanical structure as well as its operating principle in the US-B 73 60 451 or the US-B 66 66 098 proposed or even on the part of the applicant under the type designation "PROMASS H", "PROMASS P" or "PROMASS S” commercially available transducers similar - serve to implement the invention, of course, with more than one measuring tube can be similar to that shown in the aforementioned US-A 57 96 011, US-A 57 31 527, or US-B 69 20 798 or, for example, the part of the Applicant under the type designation "PROMASS E” or "PROMASS F” Commercially available transducers each with two parallel measuring tubes.
  • the transducer can also at least two, for example by means of an inlet-side distributor element and an outlet-side distributor element, optionally additionally by means of at least one inlet-side coupling element and at least one outlet-side coupling element, mechanically coupled to each other and / or identical and / or curved and / or each other
  • the transducer in addition to the first measuring tube 10, a second measuring tube 10 'that on the inlet side by forming a first coupling zone by means of a, for example plate-shaped, first coupler element and under education a second coupling zone on the outlet side by means of a, for example plate-shaped and / or identical to the first coupler element, second coupler element with the first measuring tube 10 is mechanically connected.
  • the first coupling zone each define an inlet-side first Meßrohrende 11 #, 1 1 '# each of the two measuring tubes 10, 10' and the second coupling zone each have an outlet-side second Meßrohrende 12 #, 12 '# # of the two measuring tubes 10, 10 '. Since, in the event that the inner part is formed by means of two measuring tubes, each of the two, in particular. In operation substantially opposite phase to each other oscillating and / or parallel and / or identical in terms of shape and material, measuring tubes serves to guide medium to be measured, communicates each of the two measuring tubes for another
  • Embodiment of this second variant of the transducer according to the invention in each case on the inlet side with an inflowing medium in two partial flows dividing common first distributor element 15 of the transducer and each outlet side with a the partial flows again merging common second distribution element 16 of the transducer, so that so both measuring tubes are flowed through during operation of the measuring system simultaneously and in parallel by medium.
  • the at least one measuring tube 10 is in each case shaped so that the aforementioned center line, as quite normal in transducers of the type in question, is located in an imaginary tube plane of the transducer. According to one embodiment of the invention, the at least one measuring tube 10 is thereby vibrated during operation so that it is a vibration axis, esp. In a
  • the at least one measuring tube 10 is further shaped and arranged in the transducer that the aforementioned
  • the at least one measuring tube has a tube inner diameter corresponding caliber D 10 , the more than 1 mm, especially than 5 mm.
  • the at least one measuring tube according to one embodiment of the invention also has a
  • Pipe wall thickness s which is less than 7 mm, esp. Less than 3 mm, esp.
  • I 10
  • the at least one measuring tube 10 of the transducer made, for example, from stainless steel, titanium, tantalum or zirconium or an alloy thereof, and to that extent also an imaginary center line of the measuring tube 10 running within lumens, may e.g. essentially U-shaped or, as also shown in FIGS. 4 and 5 or 6 and 7, be substantially V-shaped.
  • the at least one measuring tube according to a further embodiment of the invention, an inlet side first straight tube segment having an imaginary longitudinal axis having a pointing in the direction of the first coupling zone directional vector a1, and an outlet side second straight tube segment with an imaginary longitudinal axis, one in the direction of second
  • Coupling zone pointing direction vector a2 Coupling zone pointing direction vector a2, on.
  • Meßrohrgeometrien quite common, connected by means of an arcuate - here a substantially circular arc-shaped - pipe segment.
  • the arcuate Tube segment for the purpose of forming a compact transducer as possible of the shortest overall installation length is the arcuate Tube segment according to a further embodiment of the invention in this case also designed so that, measured from the center line, it has a mean pipe bend radius R, which is less than 500 mm, esp. Less than 300 mm.
  • the two straight tube segments of the at least one measuring tube 10 are further aligned with each other so that, as also shown schematically in Fig. 8, the directional vector aj_ the imaginary longitudinal axis of the first straight tube segment and the direction vector a £ the imaginary longitudinal axis of the second straight tube segment an angle ⁇ include.
  • the amount of the angle ⁇ is in the event that the two straight pipe segments are connected to each other via a circular arc-shaped pipe segment, by pipe bend radius R and the corresponding arc length B of the arcuate
  • the at least one measuring tube thereby aligned with each other so that the angle ⁇ is less than 170 ° and more than 10 °.
  • the measuring tube is further formed so that the angle ⁇ is less than 160 ° and / or more than 20 °.
  • Pipe segment less than 60, esp. Less than 50, and / or more than 3, esp. More than 4, is.
  • the inner part of the transducer according to the embodiment shown in FIGS. 4 and 5 further comprises a mechanically with the - Here only - measuring tube 10 coupled, for example, similar to the measuring tube U- or V-shaped, counter-oscillator 20. This is, as shown in Fig.
  • the - in this case substantially parallel to the measuring tube 10 extending, possibly also arranged coaxially to this - counteroscillator 20 is made of a tube with respect to the thermal expansion behavior compatible metal, such as steel, titanium or zirconium, and can be, for example, tubular or in be essential box-shaped also executed. As shown in Fig.
  • the counteroscillator 20 may be formed for example by means of left and right sides of the measuring tube 10 arranged plates or also left and right side of the measuring tube 10 arranged dummy tubes.
  • the counter-oscillator 20 - like as proposed in US-B 66 66 098 - also be formed by means of a single side of the measuring tube and extending parallel thereto dummy tube.
  • the counteroscillator 20 is supported in the embodiment shown here by means of at least one inlet-side first coupler 31 at the first Meßrohrende 11 # and at least one outlet side, in particular to the coupler 31 substantially identical, the second coupler 32 at the second Meßrohrende 12 #.
  • a coupler 31, 32 for example, simple node plates can be used here, the respective inlet side and outlet side respectively to measuring tube 10 and
  • Counteroscillator 20 are attached. Furthermore, as proposed in the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, a nodal plate spaced apart from one another in the direction of the imaginary longitudinal axis L of the transducer together with protruding ends of the counteroscillator 20, respectively formed on the inlet side and outlet side, completely closed box or possibly partially open frame as a coupler 31 and serve as a coupler 32. As schematically illustrated in FIGS. 2 and 3, the measuring tube 10 is further connected via a straight first connecting tube section 11 which opens into the region of the first coupling zone on the inlet side and escpecially via an outlet side in the region of the second coupling zone
  • the measuring tube 10 and together with the two connecting pipe pieces 11, 12 may be made in one piece, so that for their manufacture, for. a single tubular semi-finished product of a conventional material for such transducers, such as e.g. Stainless steel, titanium, zirconium, tantalum or corresponding alloys thereof.
  • inlet tube piece 1 1 and outlet tube 12 are each formed by segments of a single, one-piece tube, these, if necessary, but also by means of individual, subsequently assembled, e.g.
  • Embodiment is further provided that the two connecting pipe pieces 11, 12, so aligned with each other and to one of the two coupling zones 11 #, 12 # imaginary connecting imaginary longitudinal axis L of the transducer, that here formed by counter-oscillator and measuring tube inner part, along with twists of two connecting pipe pieces 11, 12, can oscillate about the longitudinal axis L.
  • the two connecting pipe pieces 11, 12 are aligned with each other so that the substantially straight pipe segments are substantially parallel to the imaginary longitudinal axis L or to the imaginary axis of vibration of the measuring tube that the pipe segments are aligned both to the longitudinal axis L and each other substantially. Since the two connecting pipe pieces 11, 12 shown in here
  • Embodiment practically over its entire length away are carried out substantially straight, they are accordingly aligned overall relative to one another and to the imaginary longitudinal axis L substantially aligned.
  • this is, especially in the In comparison with the measuring tube 10, the bending and torsion-resistant transducer housing 100, in particular rigidly, is fixed to an inlet end of the inlet-side connecting tube 11 which is distal to the first coupling zone and to an outlet end of the outlet-side connecting tube 12 which is distal to the first coupling zone.
  • the whole - here by means of measuring tube 10 and counteroscillator 20 formed - inner part not only completely enveloped by the converter housing 100, but also supported vibrationally due to its own mass and the spring action of both connecting pipe pieces 11, 12 in the converter housing 100.
  • the transducer MW is releasably mounted with, for example, formed as a metallic pipe, process line, inlet side of the transducer of a first flange 13 and the outlet side, a second flange 14 are provided.
  • Connecting flanges 13, 14 can, as is customary in the case of measuring transducers of the type described, also be integrated into the converter housing 100 at least partially at the end. If necessary, the connecting pipe pieces 11, 12 but also directly with the rest
  • each of the measuring transducers shown in FIGS. 4 to 7 further comprises a, esp.
  • Electrodynamic excitation arrangement 40 This serves - driven by a supplied by the driver circuit of the meter electronics and, optionally in conjunction with the evaluation circuit, suitably conditioned excitation signal, eg with a regulated current and / or a regulated voltage -jeweils , Excited by the driver circuit electrical excitation energy E exc in a on the at least one measuring tube 10, for example, pulse-shaped or harmonic, acting and this in the manner described above deflecting excitation force F exc convert.
  • the excitation force F exc may, as is usual with such transducers, be bidirectional or unidirectional and in the manner known in the art, for example by means of a current and / or voltage control circuit, in terms of their amplitude and, for example by means of a phase-locked loop, with regard to their Frequency are set.
  • an exciter assembly 40 may, for example, in a conventional manner by means of - for example, single, ie in the region of half an oscillating length L 10 , on the respective measuring tube attacking, electrodynamic
  • Vibration generator 41 formed exciter assembly 40 serve.
  • the vibration exciter 41 may, in the case of an inner part formed by counteroscillator and measuring tube, as indicated in FIG. 4, for example, by means of a cylindrical attached to the counter-oscillator 20
  • Excitation coil which flowed during operation of a corresponding excitation current and thus is also flooded by a corresponding magnetic field, and a at least partially immersed in the exciter coil permanent magnet armature, which is fixed from the outside, esp. Centrally, on the measuring tube 10, be formed.
  • Further excitation arrangements for oscillations of the at least one measuring tube which are also suitable for the measuring system according to the invention are described, for example, in the aforementioned US-A 57 05 754, US-A 55 31 126, US-B 62 23 605, US-B 66 66 098 or US-B 73 60 451.
  • the at least one measuring tube 10 is actively excited in operation by means of the excitation arrangement at least temporarily in a Nutzmode in which it, esp. Predominantly or exclusively, bending vibrations to the mentioned imaginary
  • the bending oscillations of the measuring tube have an inlet-side node in the region of the inlet side end of the measuring tube 11 # defining the inlet-side coupling zone and an outlet-side node in the region of the outlet-side coupling tube 12 # defining outlet-side coupling zone, so that the measuring tube with its oscillating length L 10 between them both oscillation node extends substantially free swinging.
  • the vibrating measuring tube but also, as proposed in US-B 70 77 014 or JP-A 9-015015, by means of correspondingly in the range of the vibration length on the measuring tube additionally attacking resilient and / or electromotive coupling elements in its oscillatory movements be specifically influenced.
  • the driver circuit may be formed, for example, as a phase-locked loop (PLL), which is used in the manner known to the expert to an excitation frequency, f exc of the
  • phase-locked loops for actively exciting measuring tubes to oscillations on a mechanical natural frequency is described in detail, for example, in US Pat. No. 4,801,897.
  • other suitable for setting the excitation energy E exc suitable, known to those skilled and driver circuits, for example, according to the above-mentioned prior art, such as the aforementioned US-A 47 77 833, US-A 48 01 897, US-A 48 79 91 1, US-A 50 09 109, US-A 50 24 104, US-A 50 50 439, US-A 58 04 741, US-A 58 69 770, US-A 6073495 or US-A 63 11 1 36.
  • PROMASS P or "PROMASS S” are offered.
  • the driver circuit is, for example, in each case designed such that the lateral bending oscillations in the payload mode are regulated to a constant, thus also independent of the density, p, substantially independent amplitude.
  • the exciter assembly 40 To vibrate the least one measuring tube 10, the exciter assembly 40, as already mentioned, by means of an equally oscillating excitation signal of adjustable excitation frequency, f exc fed, so that the excitation coil of - here only on the measuring tube 10 attacking
  • the driver or exciter signal or its excitation current i exc may be harmonic, multi-frequency or even rectangular, for example.
  • the excitation frequency, f e ⁇ C required for maintaining the bending vibrations of the at least one measuring tube 10
  • Excitation current i exc can be selected and adjusted in an advantageous manner in the embodiment shown in the embodiment, that the laterally oscillating measuring tube 10 oscillates at least predominantly in a bending vibration fundamental mode with a single antinode. Accordingly, according to a further embodiment of the invention, the excitation or Nutzmodefrequenz, f exc , adjusted so that it corresponds as closely as possible to a natural frequency of bending vibrations of the measuring tube 10, esp. Of the Bieschwwingungsgroundmodes. When using an off
  • Stainless steel esp. Hastelloy made measuring tube with a caliber D 10 of 29 mm, a wall thickness s of about 1, 5 mm, a swing length of about 420 mm and a stretched length, measured between the two Meßrohrenden, of 305 mm, the The resonance frequency thereof corresponding to the bending vibration fundamental mode may be approximately 490 Hz, for example, at a density of practically zero, for example in the case of a measuring tube filled only with air.
  • the measuring tube 10 carries out the bending oscillations actively excited by the excitation arrangement predominantly relative to the counteroscillator 20, in particular in opposite phase to one another at a common oscillation frequency.
  • the measuring tube 10 carries out the bending oscillations actively excited by the excitation arrangement predominantly relative to the counteroscillator 20, in particular in opposite phase to one another at a common oscillation frequency.
  • the counteroscillator 20 is excited to simultaneous cantilever oscillations, in such a way that it oscillates at the same frequency, but at least partially out of phase, esp. Essentially opposite phase, oscillating in the Nutzmode measuring tube 10.
  • measuring tube 10 and counteroscillator 20 are further coordinated or excited so that they perform at least temporarily and at least partially counterparts, ie equal frequency, but substantially out of phase, bending vibrations about the longitudinal axis L during operation.
  • Bending vibrations can be designed so that they are of the same modal order and thus at least at rest fluid substantially uniform; in the other case the Using two measuring tubes, these, as usual with transducers of the type in question, by means of the, esp. Differentially between the two measuring tubes 10, 10 'acting energizer arrangement actively excited so that they run during operation at least temporarily gegentechnische bending vibrations about the longitudinal axis L. In other words, the two measuring tubes 10, 10 'or measuring tube 10 and counter-oscillator 20 then each move in the manner of mutually oscillating tuning fork tines.
  • Coriolis is in this case, especially in terms of their amplitudes, depending on the instantaneous mass flow m.
  • Coriolis mode as is common with such curved tube transducers, e.g. serve the natural mode of the anti-symmetric twist mode, ie those in which the measuring tube 10, as already mentioned, and torsional vibrations about a perpendicular to the
  • Bending vibration axis aligned imaginary torsional vibration axis that intersects the center line of the measuring tube 10 in the region of half the oscillation length L 10 imaginary.
  • the measuring transducer For detecting oscillations, in particular bending oscillations, of the at least one measuring tube 10, in particular also those in Coriolis mode, the measuring transducer furthermore has a corresponding sensor arrangement 50 in each case.
  • Vibrations of the measuring tube 10 representing the first primary signal Si of the transducer provides, for example, a voltage corresponding to the vibrations or corresponding to the vibrations current, and a spaced from the first vibration sensor 52 at least one measuring tube 10 arranged, esp. Electrodynamic, second vibration sensor 52, the a second vibration representative of the measuring tube 10
  • Primary signal S 2 of the transducer provides.
  • a length of between the two, for example identical, vibration sensors extending, esp. Essentially free-vibrating, the corresponding at least one measuring tube corresponds, as shown schematically in Fig. 8, in this case a measuring length L 50 of the respective transducer.
  • Each of the - typically broadband - primary signals si, S 2 of the transducer MW in this case has in each case one corresponding to the Nutzmode signal component with one of the current
  • Oscillation frequency, f e ⁇ C of the oscillating in active excited Nutzmode at least one measuring tube 10 corresponding signal frequency and one of the current mass flow of the im at least one measuring tube 10 flowing medium dependent phase shift relative to, for example by means of PLL depending on a between at least one of
  • i exc phase difference generated excitation signal
  • the corresponding with the Nutzmode signal component of each of the primary signals other, esp. With any external interference corresponding and / or classify as noise due to the usually very high vibration quality of the transducer , Signal components predominates and so far also at least within one of a bandwidth of the Nutzmodes corresponding
  • the first vibration sensor 51 on the inlet side and the second vibration sensor 52 are arranged on the outlet side at least one measuring tube 10, esp. From at least one vibration exciter or equidistant from the center of the measuring tube 10 as the first vibration sensor.
  • transducers from a designed as a Coriolis mass flow meter measuring system, transducers from
  • the vibration sensor 52 is further arranged in each case on a side of the measuring tube occupied by the vibration exciter 41 in the measuring transducer.
  • the second vibration sensor 52 can also be arranged on the side of the measuring tube occupied by the first vibration sensor 51 in the transducer.
  • vibration sensors of the sensor arrangement can advantageously also be designed so that they provide primary signals of the same type, for example, in each case a signal voltage or a signal current.
  • both the first vibration sensor and the second vibration sensor are further each placed in the transducer MW, that each of the vibration sensors at least predominantly detects vibrations of at least one measuring tube 10.
  • the inner part is formed by means of a measuring tube and a counter-oscillator coupled thereto, according to a further embodiment of the invention, both the first vibration sensor and the second
  • Vibration sensor designed and placed in the transducer so that each of the
  • Vibration sensors predominantly oscillations of the measuring tube relative to the counteroscillator, for example, differentially detect, so that both the first primary signal Si and the second primary signal S 2 , esp. Counterparts, represent oscillatory movements of at least one measuring tube 10 relative to the counteroscillator 20.
  • the inner part is formed by means of two, esp.
  • gegen Eisen swinging, measuring tubes according to another embodiment of the invention, both the first vibration sensor and the second vibration sensor is formed and placed in the transducer so that each of the
  • Vibration sensors predominantly oscillations of the first measuring tube 10 relative to the second measuring tube 10 ', for example, differentially detect, so that both the first primary signal Si as Also, the second primary signal S 2 , esp. Opposite, represent oscillatory movements of the two measuring tubes relative to each other.
  • the sensor arrangement has exactly two vibration sensors, that is to say in addition to the first and second vibration sensors no further vibration sensors, and insofar corresponds to a conventional sensor arrangement with regard to the components used.
  • Signal component with a current oscillation frequency, f e ⁇ C , of the active excited in Nutzmode oscillating at least one measuring tube 10 corresponding signal frequency are, as shown in Fig. 3, that of the meter electronics ME and there then the measuring and Evaluating circuit ⁇ C supplied where they are first preprocessed by means of a corresponding input circuit FE, esp. Pre-amplified, filtered and digitized, to then be able to be suitably evaluated.
  • a corresponding input circuit FE esp. Pre-amplified, filtered and digitized
  • the measuring and evaluating circuit ⁇ C is accordingly also realized by means of a measuring device electronics ME provided, for example by means of a digital signal processor (DSP),
  • DSP digital signal processor
  • the program codes can be persistently stored, for example, in a non-volatile memory EEPROM of the microcomputer and, when it is started, loaded into a volatile memory RAM integrated, for example, in the microcomputer.
  • Processors suitable for such applications are, for example, those of the TMS320VC33 type marketed by Texas Instruments Inc. It goes without saying that the primary signals si, S 2 as already indicated, for processing in the microcomputer by means of corresponding analog-to-digital converter A / D of the meter electronics ME in
  • the measuring and evaluating circuit ⁇ C is used according to an embodiment of the invention in particular, by means of the primary signals si, S 2 supplied by the sensor arrangement 50, for example by means of a primary signals si, S 2 generated between the measuring tubes 10 which oscillate proportionally in useful and Coriolis mode of the first and second vibration sensors 51, 52 detected phase difference, recurring a mass flow measurement value X m to determine the mass flow rate to be measured, m, of the medium guided by the transducer as possible exactly represented.
  • the evaluation circuit for example, derived from a current mass flow value X m and / or a plurality of pre-sequentially generated and / or mass flow measurements, to determine a mass measured value X M , which is a totalized Mass flow, M, currently represented.
  • the evaluation circuit in operation repeatedly generates a phase difference value X ⁇ which currently represents the phase difference ⁇ i existing between the first primary signal Si and the second primary signal S 2 .
  • the evaluation circuit of the measuring system according to the invention can also be used, derived from one, for example on the basis of at least one of the primary signals supplied by the sensor arrangement measured vibration frequency of lateral bending vibrations of the at least one measuring tube 10, for example, those in Nutzmode, in the person skilled in and for In a known manner additionally generate a, for example digital, density measurement value X p , which currently represents a density to be measured, p, of the medium.
  • the evaluation circuit as is customary for in-line measuring devices of the type in question, may also be used, derived from the drive signal i eXc , which is also known as a measure of an apparent viscosity or a viscosity index.
  • Density product of the medium guided in the measuring tube can serve to determine a, for example digital, viscosity measured value X ⁇ , which currently represents a viscosity of the medium, cf. this also the US-B 70 17 424, US-B 68 40 109 or US-B 66 51 513.
  • a digital, viscosity measured value X ⁇ which currently represents a viscosity of the medium, cf. this also the US-B 70 17 424, US-B 68 40 109 or US-B 66 51 513.
  • any provisional, Measured values in the measuring device electronics ME are buffered at least temporarily, for example in the mentioned EEPROM memory and / or RAM memory, and can thus be kept sufficiently long for subsequent uses.
  • the abovementioned, in particular also the arithmetic functions respectively serving the generation of the mass flow measurement value X m or other of the aforementioned measured values, can be realized very simply, for example by means of the abovementioned microcomputer of the evaluation circuit ⁇ C or, for example, also a digital signal processor DSP provided therein be.
  • the creation and implementation of corresponding algorithms which correspond to the above-described formulas or, for example, also reproduce the mode of operation of the mentioned amplitude or frequency control circuit for the excitation arrangement, as well as their translation in the meter electronics according to executable program codes is the person skilled in and for is familiar and therefore requires - at least in knowledge of the present invention - no more detailed explanation.
  • each measured variable such as the mass flow rate and / or density, corresponding signal size, such as a
  • Vibration sensor of the sensor assembly placed in the transducer so that the measuring length L 50 of the transducer less than 65%, esp. Less than 55%, the oscillation length L 10 and more than 25%, esp. More than 30%, the oscillation length L 10 , see. 9, in particular also in conjunction with FIG. 8.
  • the two vibration sensors are optimally placed in the transducer when the actual sensitivity SIST achieved by the sensor
  • R R ' satisfied; the latter in particular for the above-mentioned case that the arcuate pipe segment is formed so that its pipe bend radius to pipe outer radius ratio R 'is less than 60 and / or more than 3.
  • the at least one measuring tube are dimensioned according to a further embodiment of the invention and the vibration sensors placed in the transducer so that a Meßmother to caliber ratio L 50 / D 10 of the transducer, defined by a ratio of the measuring length L 50 of the transducer to the caliber D 10 of the measuring tube, less than 10, esp. Less than 5, is; esp.
  • a Meßmother to caliber ratio L 50 / D 10 of the transducer defined by a ratio of the measuring length L 50 of the transducer to the caliber D 10 of the measuring tube, less than 10, esp. Less than 5, is; esp.
  • the caliber D 10 of the at least one measuring tube is more than 15 mm, esp.
  • the measuring length L 50 of the transducer less than 55% of Oscillation length L 10 corresponds, or that in the event that the caliber D 10 of the measuring tube is more than 50 mm, esp. More than 60 mm, the measuring length L 50 of the transducer less than 65% of the oscillating length L 10 , esp. But more than 40% of the vibration length L 10 , corresponds; this in particular also for the above-mentioned case, that the same moment of inertia I 10 of the measuring tube is 40 mm 4 or more or the measuring tube also shaped and dimensioned and the vibration sensors are placed so that, as shown in FIG.
  • a Area of inertia to Meß treat ratio I 10 / L 50 of the transducer defined by a ratio of an area moment of inertia I 10 of a cross section of the measuring tube to the measuring length L 50 of the transducer, more than 40 mm 3 , esp. More than 100 mm 3 , is ,

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Abstract

The invention relates to a transducer, in particular also for the use in a Coriolis mass-flow measuring device, comprising at least one measuring tube (10), which is at least temporarily vibrating during operation, for guiding flowing medium, and a sensor array (50) serving to detect vibrations of the measuring tube (10). The measuring tube extends between a first measuring tube end on the inlet side and a second measuring tube end on the outlet side, having a vibration length (L10) and performing vibrations about a pivoting axis that is parallel or coincident to an virtual connecting axis which imaginarily connects the two ends of the measuring tube, for example in a bending vibration mode. The sensor array generates a first primary transducer signal representing vibrations of the measuring tube (10) by means of a first vibration sensor (51) disposed on the measuring tube (10), and generates a second primary transducer signal representing vibrations of the measuring tube (10) by means of a second vibration sensor (52) disposed on the measuring tube (10) at a distance from the first vibration sensor (51), wherein the length of an area extending between the first and second vibration sensor of the first measuring tube (10) defines a measuring length (L50) of the transducer. In a transducer according to the invention, the vibration sensors of the sensor array are placed in the transducer in such a way that a sensitivity (SIST) of the transducer, with respect to a theoretical sensitivity at a measuring length (L10 = L50) that maximally corresponds to the vibration length, as well as a signal amplitude (AIST) of the primary signals, effectively obtained during operation and with respect to a theoretically maximal possible signal amplitude (AMAX) at the location of a maximal vibration amplitude, meet the condition (I).

Description

Meßwandler vom Vibrationstyp sowie Meßgerät mit einem solchen Meßwandler  Vibration-type transducers and measuring instrument with such a transducer
Die Erfindung betrifft einen Meßwandler vom Vibrationstyp mit wenigstens einem im Betrieb um eine Schwingungsachse, etwa in einem Biegeschwingungsmode, schwingenden Meßrohr zum Führen von strömendem Medium, beispielsweise einem Gas und/oder einer Flüssigkeit, und einer dem Erfassen von Schwingungen des Meßrohrs dienende Sensoranordnung, die Vibrationen des wenigstens einen Meßrohrs repräsentierende Primärsignale liefert. Desweiteren betrifft die Erfindung ein, beispielsweise als ein Kompakt-Meßgerät und/oder ein Coriolis-Massedurchfluß- Meßgerät ausgebildetes Meßgerät, für fließfähige Medien, mit einem solchen Meßwandler sowie einer mit diesem elektrisch gekoppelten Meßgerät-Elektronik zum Verarbeiten von vom Meßwandler gelieferten Primärsignalen und zum Erzeugen von Meßwerten. The invention relates to a transducer of the vibration type with at least one in operation about a vibration axis, such as in a bending vibration mode, oscillating measuring tube for guiding flowing medium, such as a gas and / or a liquid, and a detection of vibrations of the measuring tube serving sensor assembly, the Vibrations of the at least one measuring tube representing primary signals supplies. Furthermore, the invention relates to, for example, as a compact meter and / or a Coriolis Massedurchfluß- meter trained measuring device, for flowable media, with such a transducer and an electrically coupled with this meter electronics for processing supplied by the transducer primary signals and Generation of measured values.
In der industriellen Meßtechnik werden, insb. auch im Zusammenhang mit der Regelung und Überwachung von automatisierten verfahrenstechnischen Prozessen, zur Ermittlung von charakteristischen Meßgrößen von in einer Prozeßleitung, beispielsweise einer Rohrleitung, strömenden Medien, beispielsweise von Flüssigkeiten und/oder Gasen, oftmals Meßsysteme verwendet, die mittels eines Meßwandlers vom Vibrationstyp und einer daran angeschlossenen, zumeist in einem separaten Elektronik-Gehäuse untergebrachten, Meßgerätelektronik mit einer Treiber- und Auswerteschaltung, im strömenden Medium Reaktionskräfte, beispielsweise In industrial metrology, esp. Also in connection with the control and monitoring of automated process engineering processes, often used for the determination of characteristic variables of in a process line, such as a pipeline, flowing media, such as liquids and / or gases, measuring systems the by means of a transducer of the vibration type and a connected thereto, usually housed in a separate electronics housing, meter electronics with a driver and evaluation, in the flowing medium reaction forces, for example
Corioliskräfte, induzieren und von diesen abgeleitet ein die wenigstens eine Meßgröße, Coriolis forces, induce and derived from these the at least one measure,
beispielsweise eine Massedurchflußrate, einer Dichte, einer Viskosität oder einem anderen for example, a mass flow rate, a density, a viscosity or another
Prozeßparameter, entsprechend repräsentierendes Meßsignal erzeugen. Produce process parameters, correspondingly representative measurement signal.
Derartige - oftmals mittels eines In-Line-Meßgeräts in Kompaktbauweise mit integriertem Such - often by means of an in-line meter in compact design with integrated
Meßwandler, wie etwa einem Coriolis-Massedurchflußmesser, gebildete - Meßsysteme sind seit langem bekannt und haben sich im industriellen Einsatz bewährt. Beispiele für solche Meßsysteme mit einem Meßwandler vom Vibrationstyp oder auch einzelnen Komponenten davon, sind z.B. in der EP-A 317 340, der EP-A 848 234, der JP-A 8-13631 1 , der JP-A 9-015015, der US-A 2007/01 19264, der US-A 2007/0119265, der US-A 2007/0151370, der US-A 2007/0151371 , der US-A Measuring transducers, such as a Coriolis mass flow meter, formed - measuring systems have long been known and have proven themselves in industrial use. Examples of such measuring systems with a transducer of the vibration type or even individual components thereof, are e.g. in EP-A 317 340, EP-A 848 234, JP-A 8-13631 1, JP-A 9-015015, US-A 2007/01 19264, US-A 2007/0119265, the US-A 2007/0151370, US-A 2007/0151371, US-A
2007/0186685, der US-A 2008/0034893, der US-A 2008/0141789, der US-A 47 38 144, der US-A 47 77 833, der US-A 47 77 833, der US-A 48 01 897, der US-A 48 23 614, der US-A 48 79 911 , der US-A 50 09 109, der US-A 50 24 104, der US-A 50 50 439, der US-A 52 91 792, US-A 53 01 557, der US-A 53 98 554, der US-A 57 34 112, der US-A 54 76 013, der US-A 55 31 126, der US-A 56 02 345, der US-A 56 91 485, der US-A 57 96 010, US-A 57 31 527, der US-A 57 96 011 , der US-A 57 96 012, der US-A 58 04 741 , der US-A 58 69 770, der US-A 59 45 609, der US-A 59 79 246, der US-A 60 47 457, der US-A 60 92 429, der US-A 60 73 495, der US-A 63 1 11 36, der US-B 62 23 605, der US-B 63 30 832, der US-B 63 97 685, der US-B 65 57 422, der US-B 66 51 513, der US-B 66 66 098, der US-B 66 91 583, der US-B 67 76 052, der US-B 67 99 476, der US-B 68 40 109, der US-B 68 83 387, der US-B 69 20 798, der US-B 70 17 424, der US-B 70 40 179, der US-B 70 73 396, der US-B 70 77 014, der US-B 70 80 564, US-B 72 OO 503, der US-B 72 16 550, der US-B 72 99 699, US-B 73 18 356, der US-B 73 60 451 , der US-B 73 92 709, der WO-A OO 14 485, der WO-A 01 02 816, der WO-A 07/130024, der WO-A 08/013545, der WO-A 08/07 7574, der WO-A 99/28708, der WO-A 99 40 394 oder WO-A 96/02812 beschrieben. 2007/0186685, US-A 2008/0034893, US-A 2008/0141789, US-A 47 38 144, US-A 47 77 833, US-A 47 77 833, US-A 48 01 897, US-A 48 23 614, US-A 48 79 911, US-A 50 09 109, US-A 50 24 104, US-A 50 50 439, US-A 52 91 792, US-A 53 01 557, US-A 53 98 554, US-A 57 34 112, US-A 54 76 013, US-A 55 31 126, US-A 56 02 345, US-A A 56 91 485, US-A 57 96 010, US-A 57 31 527, US-A 57 96 011, US-A 57 96 012, US-A 58 04 741, US-A 58 69 770, US-A 59 45 609, US-A 59 79 246, US-A 60 47 457, US-A 60 92 429, US-A 60 73 495, US-A 63 1 11 36 , US-B 62 23 605, US-B 63 30 832, US-B 63 97 685, US-B 65 57 422, US-B 66 51 513, US-B 66 66 098, US-B 66 91 583, US-B 67 76 052, US-B 67 99 476, US-B 68 40 109, US-B 68 83 387, US-B 69 20 798, US-B 70 17 424, US-B 70 40 179, US-B 70 73 396, US-B 70 77 014, US-B 70 80 564, US-B 72 OO 503, the US-B 72 16 550, US-B 72 99 699, US-B 73 18 356, US-B 73 60 451, US-B 73 92 709, WO-A OO 14 485, WO-A 01 02 816, WO-A 07/130024, WO-A 08/013545, WO-A 08/07 7574, WO-A 99/28708, WO-A 99 40 394 or WO-A 96 / 02812 described.
Jeder der darin gezeigten Meßwandler umfaßt wenigstens ein im wesentlichen gerades oder wenigstens ein, beispielsweise U- oder V-förmig, gekrümmtes Meßrohr, beispielsweise aus Each of the transducers shown therein comprises at least one substantially straight or at least one, for example U-shaped or V-shaped, curved measuring tube, for example made of
Edelstahl, Titan, Zirkonium oder Tantal, zum Führen des, gegebenenfalls auch extrem kalten oder extrem heißen, Mediums. Zwecks Generierung von durch das hindurchströmende Medium mit beeinflußten Schwingungsformen wird das sich zwischen einem einlaßseitigen ersten Meßrohrende und einem auslaßseitigen zweiten Meßrohrende mit einer Schwinglänge erstreckende wenigstens eine Meßrohr im Betrieb des Meßsystems um eine die beiden Enden imaginär verbindende gedachte Schwingungsachse vibrieren gelassen, insb. in einem Biegeschwingungsmode. Stainless steel, titanium, zirconium or tantalum, for guiding the, possibly also extremely cold or extremely hot, medium. In order to generate through the medium flowing through with influenced waveforms that is vibrated between an inlet side first Meßrohrende and an outlet side second Meßrohrende with a vibration length extending at least one measuring tube during operation of the measuring system about an imaginary connecting the two ends imaginary axis of vibration, esp flexural mode.
Zum Erregen von Schwingungen des wenigstens einen Meßrohrs weisen Meßwandler vom For exciting vibrations of at least one measuring tube have transducers from
Vibrationstyp daher des weiteren eine im Betrieb von einem von der erwähnten Treiberschaltung der Meßgerätelektronik generierten und entsprechend konditionierten elektrischen Treibersignal, z.B. einem geregelten Strom, angesteuerte Erregeranordnung auf, die das wenigstens eine Meßrohr mittels wenigstens eines im Betrieb von einem Strom durchflossenen, auf das Meßrohr praktisch direkt einwirkenden elektro-mechanischen, insb. elektro-dynamischen, Schwingungserregers zu mechanischen Schwingungen, beispielsweise Biegeschwingungen, anregt, und insoweit von der Meßgerätelektronik in den Meßwandler eingespeiste elektrische Leistung in mechanische Vibration type, therefore, further includes an electrical drive signal generated in operation by one of the mentioned driver circuits of the meter electronics and conditioned accordingly, e.g. a regulated current, driven exciter arrangement which excites the at least one measuring tube by means of at least one in operation of a current flowing directly to the measuring tube electro-mechanical, esp. Electro-dynamic vibration exciter to mechanical vibrations, such as bending vibrations, and extent supplied by the meter electronics in the transducer electrical power into mechanical
Bewegungen umsetzt. Desweiteren umfassen derartige Meßwandler eine Sensoranordnung mit mindestens zwei, insb. elektro-dynamischen und/oder baugleichen, Schwingungssensoren zum zumindest punktuellen Erfassen einlaßseitiger und auslaßseitiger Schwingungen des wenigstens einen Meßrohrs, insb. denen im Coriolismode, und zum Erzeugen von vom zu erfassenden Movements implemented. Furthermore, such transducers comprise a sensor arrangement with at least two, esp. Electro-dynamic and / or identical, vibration sensors for at least selectively detecting inlet-side and Auslaßseitiger oscillations of the at least one measuring tube, esp. Those in Coriolis mode, and for generating of to be detected
Prozeßparameter, wie etwa der Massendurchflußrate, dem totalisierten Massedurchfluß oder der Dichte, beeinflußten als Primärsignale des Meßwandlers dienende elektrischen Sensorsignalen. Process parameters, such as mass flow rate, total mass flow or density, affected sensor electrical signals as primary signals of the transducer.
Als angeregte Schwingungsform - dem sogenannten Antriebs- oder auch Nutzmode - wird bei Meßwandlern mit gekrümmtem, z.B. U-, V- oder Ω-artig geformtem, Meßrohr üblicherweise jene Eigenschwingungsform gewählt, bei denen das Meßrohr zumindest anteilig bei einer niedrigsten natürlichen Resonanzfrequenz um eine gedachte Längsachse des Meßwandlers nach Art eines an einem Ende eingespannten Auslegers pendelt, wodurch im hindurchströmenden Medium vom Massendurchfluß abhängige Corioliskräfte induziert werden. Diese wiederum führen dazu, daß den angeregten Schwingungen des Nutzmodes, im Falle gekrümmter Meßrohre also pendelartigen Auslegerschwingungen, dazu gleichfrequente Biegeschwingungen gemäß wenigstens einer ebenfalls natürlichen zweiten Schwingungsform, dem sogenannten Coriolismode, überlagert werden. Bei Meßwandlern mit gekrümmtem Meßrohr entsprechen diese durch Corioliskräfte erzwungenen Auslegerschwingungen im Coriolismode üblicherweise jener Eigenschwingungsform, bei denen das Meßrohr auch Drehschwingungen um eine senkrecht zur Längsachse ausgerichtete gedachte Drehschwingungsachse ausführt. Bei Meßwandlern mit geradem Meßrohr hingegen wird zwecks Erzeugung von massendurchflußabhängigen Corioliskräften oftmals ein solcher Nutzmode gewählt, bei dem das Meßrohr zumindest anteilig Biegeschwingungen im wesentlichen in einer einzigen gedachten Schwingungsebene ausführt, so daß die Schwingungen im Coriolismode dementsprechend als zu den Nutzmodeschwingungen komplanare Biegeschwingungen gleicher Schwingfrequenz ausgebildet sind. Die beiden Meßrohrenden sind insoweit also durch jenen einzigen beiden Schwingungsknoten definiert, die Nutz- und Coriolismode gemein sind. Im Falle gekrümmter Meßrohr entspricht die Schwinglänge somit praktischer einer gestreckten Länge eines zwischen den beiden vorgenannten Schwingungsknoten verlaufenden, im wesentlichen As an excited waveform - the so-called drive or Nutzmode - is usually chosen in transducers with curved, eg U-, V- or Ω-like, measuring tube that natural mode in which the measuring tube at least partially at a lowest natural resonant frequency by an imaginary Longitudinal axis of the transducer oscillates in the manner of a cantilever clamped at one end, whereby in the medium flowing from the mass flow dependent Coriolis forces are induced. These in turn cause the excited vibrations of Nutzmodes, in the case of curved measuring tubes so pendulum-like boom vibrations, to the same frequency bending vibrations according to at least one also natural second mode of vibration, the so-called Coriolis mode superimposed. In transducers with a curved measuring tube, these Coriolis force-forced cantilever oscillations in Coriolis mode usually correspond to those natural vibration modes in which the measuring tube also executes torsional vibrations about an imaginary torsional vibration axis oriented perpendicular to the longitudinal axis. In the case of transducers with a straight measuring tube, on the other hand, such a useful mode is often selected for generating mass flow-dependent Coriolis forces, in which the measuring tube carries out bending oscillations substantially in a single imaginary plane of vibration, so that the oscillations in the Coriolis mode are correspondingly designed as bending vibrations of the same oscillation frequency that are coplanar with the useful mode oscillations are. The two Meßrohrenden are so far defined by those single two nodes, the utility and Coriolis are common. In the case of a curved measuring tube, the oscillating length thus more practically corresponds to a stretched length of an axis extending between the two aforementioned nodes, essentially
freischwingenden Rohrabschnitts des jeweiligen Meßrohrs. free-swinging pipe section of the respective measuring tube.
Aufgrund der Überlagerung von Nutz- und Coriolismode weisen die mittels der Sensoranordnung einlaßseitig und auslaßseitig erfaßten Schwingungen des vibrierenden Meßrohrs eine auch vom Massedurchfluß abhängige, meßbare Phasendifferenz auf. Üblicherweise werden die Meßrohre derartiger, z.B. in Coriolis-Massedurchflußmessem eingesetzte, Meßwandler im Betrieb auf einer momentanen natürlichen Resonanzfrequenz der für den Nutzmode gewählten Schwingungsform, insb. bei konstantgeregelter Schwingungsamplitude, angeregt. Da diese Resonanzfrequenz im besonderen auch von der momentanen Dichte des Mediums abhängig ist, kann mittels Due to the superimposition of useful and Coriolis mode, the means of the sensor arrangement on the inlet side and outlet side detected vibrations of the vibrating measuring tube on a dependent on the mass flow, measurable phase difference. Usually the measuring tubes are made of such, e.g. used in Coriolis Massedurchflußmessem, transducer in operation at a momentary natural resonant frequency of the selected mode for the mode of vibration, esp. At constant-controlled oscillation amplitude, excited. Since this resonant frequency is particularly dependent on the instantaneous density of the medium, can by means of
marktüblicher Coriolis-Massedurchflußmesser neben dem Massedurchfluß zusätzlich auch die Dichte von strömenden Medien gemessen werden. Ferner ist es auch möglich, wie beispielsweise in der US-B 66 51 513 oder der US-B 70 80 564 gezeigt, mittels Meßwandlern vom Vibrationstyp, Viskosität des hindurchströmenden Mediums direkt zu messen, beispielsweise basierend auf einer für die Erregung der Schwingungen erforderlichen Erregerleistung. commercially available Coriolis mass flow meter in addition to the mass flow additionally the density of flowing media are measured. Further, it is also possible, as shown for example in US-B 66 51 513 or US-B 70 80 564, by means of transducers of the vibration type, to directly measure the viscosity of the medium flowing through, for example based on an excitation power required for the excitation of the vibrations ,
Bei Meßwandlern mit zwei Meßrohren sind diese zumeist über ein sich zwischen den Meßrohren und einem einlaßseitigen Anschlußflansch erstreckenden einlaßseitig Verteilerelement sowie über ein sich zwischen den Meßrohren und einem auslaßseitigen Anschlußflansch erstreckenden auslaßseitig Verteilerelement in die Prozeßleitung eingebunden. Bei Meßwandlern mit einem einzigen Meßrohr kommuniziert letzteres zumeist über ein einlaßseitig einmündendes im wesentlichen gerades Verbindungsrohrsegment sowie über ein auslaßseitig einmündendes im wesentlichen gerades Verbindungsrohrsegment mit der Prozeßleitung. Ferner umfaßt jeder der gezeigten Meßwandler mit einem einzigen Meßrohr jeweils wenigstens einen einstückigen oder mehrteilig ausgeführten, beispielsweise röhr-, kästen- oder plattenförmigen, Gegenschwinger, der unter Bildung einer ersten Kopplungszone einlaßseitig an das Meßrohr gekoppelt ist und der unter Bildung einer zweiten Kopplungszone auslaßseitig an das Meßrohr gekoppelt ist, und der im Betrieb im wesentlichen ruht oder zum Meßrohr gegengleich, also gleichfrequent und gegenphasig, oszilliert. Das mittels Meßrohr und Gegenschwinger gebildete Innenteil des Meßwandlers ist zumeist allein mittels der zwei Verbindungsrohrstücke, über die das Meßrohr im Betrieb mit der Prozeßleitung kommuniziert, in einem schutzgebenden Meßwandler-Gehäuse gehaltert, insb. in einer Schwingungen des Innenteil relativ zum Meßrohr ermöglichenden Weise. Bei den For transducers with two measuring tubes, these are usually integrated into the process line via an inlet-side distributor element extending between the measuring tubes and an inlet-side connecting flange and via an outlet-side distributor element extending between the measuring tubes and an outlet-side connecting flange. In transducers with a single measuring tube, the latter usually communicates via an inlet side opening essentially straight connecting pipe segment and an outlet side opening substantially straight connecting pipe segment with the process line. Furthermore, each of the transducers shown with a single measuring tube each comprising at least one one-piece or multi-part executed, for example, tube, box or plate, counter-oscillator, which is coupled to form a first coupling zone inlet side to the measuring tube and the outlet side to form a second coupling zone the measuring tube is coupled, and in operation essentially rests or opposite to the measuring tube, ie the same frequency and antiphase, oscillates. The inner part of the transducer formed by means of measuring tube and counteroscillator is usually held solely by means of two connecting pipe pieces, via which the measuring tube in operation with the process line, held in a protective transducer housing, esp. In a vibration of the inner part relative to the measuring tube enabling manner. Both
beispielsweise in der US-A 52 91 792, der US-A 57 96 010, der US-A 59 45 609, der US-B 70 77 014, der US-A 2007/01 19264, der WO-A 01 02 816 oder auch der WO-A 99 40 394 gezeigten Meßwandler mit einem einzigen, im wesentlichen geraden Meßrohr sind letzteres und der For example, in US-A 52 91 792, US-A 57 96 010, US-A 59 45 609, US-B 70 77 014, US-A 2007/01 19264, WO-A 01 02 816 or the transducer shown in WO-A 99 40 394 with a single, substantially straight measuring tube are the latter and the
Gegenschwinger, wie bei herkömmlichen Meßwandlern durchaus üblich, zueinander im Gegenschwinger, as usual in conventional transducers, each other in
wesentlichen koaxial ausgerichtet. Bei marktgängigen Meßwandlern der vorgenannten Art ist zumeist auch der Gegenschwinger im wesentlichen rohrförmig und als im wesentlichen gerader Hohlzylinder ausgebildet, der im Meßwandler so angeordnet ist, daß das Meßrohr zumindest teilweise vom Gegenschwinger ummantelt ist. Als Materialien für solche Gegenschwinger kommen, insb. auch bei Verwendung von Titan, Tantal oder Zirkonium für das Meßrohr, zumeist essentially aligned coaxially. In marketable transducers of the aforementioned type is usually also the counteroscillator substantially tubular and formed as a substantially straight hollow cylinder, which is arranged in the transducer so that the measuring tube is at least partially encased by the counteroscillator. As materials for such counter-oscillators, esp. Also when using titanium, tantalum or zirconium for the measuring tube, usually
vergleichsweise kostengünstige Stahlsorten, wie etwa Baustahl oder Automatenstahl, zum Einsatz. relatively inexpensive steel grades, such as mild steel or free-cutting steel used.
Die Erregeranordnung von Meßwandlern der in Rede stehenden Art weist üblicherweise wenigstens einen elektrodynamischen und/oder differentiell auf das wenigstens eine Meßrohr und den ggf. vorhandenen Gegenschwinger oder das ggf. vorhandene andere Meßrohr einwirkenden The excitation arrangement of transducers of the type in question usually has at least one electrodynamic and / or differentially acting on the at least one measuring tube and the optionally present counteroscillator or possibly existing other measuring tube
Schwingungserreger auf, während die Sensoranordnung einen einlaßseitigen, zumeist ebenfalls elektrodynamischen, Schwingungssensor sowie wenigstens einen dazu im wesentlichen Vibration generator, while the sensor arrangement an inlet side, usually also electrodynamic, vibration sensor and at least one to substantially
baugleichen auslaßseitigen Schwingungssensor umfaßt. Solche elektrodynamischen und/oder differentiellen Schwingungserreger marktgängiger Meßwandler vom Vibrationstyp sind mittels einer zumindest zeitweise von einem Strom durchflossenen - bei Meßwandlern mit einem Meßrohr und einem daran gekoppelten Gegenschwinger zumeist an letzterem fixierten - Magnetspule sowie einen mit der wenigstens einen Magnetspule wechselwirkenden, insb. in diese eintauchenden, als Anker dienenden eher länglichen, insb. stabförmig ausgebildeten, Dauermagneten gebildet, der entsprechend am zu bewegenden Meßrohr fixiert ist. Der Dauermagnet und die als Erregerspule dienende Magnetspule sind dabei üblicherweise so ausgerichtet, daß sie zueinander im identical outlet-side vibration sensor comprises. Such electrodynamic and / or differential vibration exciter commercially available transducers of the vibration type are at least temporarily by a current - in transducers with a measuring tube and a counteroscillator coupled thereto mostly fixed to the latter - magnetic coil and interacting with the at least one magnetic coil, esp. In this immersed, serving as an anchor rather elongated, esp. Rod-shaped, permanent magnet formed, which is fixed according to the measuring tube to be moved. The permanent magnet and serving as excitation coil magnetic coil are usually aligned so that they are in the
wesentlichen koaxial verlaufen. Zudem ist bei herkömmlichen Meßwandlern die Erregeranordnung üblicherweise derart ausgebildet und im Meßwandler plazierte, daß sie im wesentlichen mittig an das wenigstens eine Meßrohr angreift. Dabei ist der Schwingungserreger und insoweit die essentially coaxial. In addition, in conventional transducers, the exciter assembly is usually designed and placed in the transducer that it acts substantially centrally on the at least one measuring tube. Here is the vibration generator and insofar the
Erregeranordnung, wie beispielsweise auch bei den in der US-A 57 96 010, der US-B 68 40 109, der US-B 70 77 014 oder der US-B 70 17 424 vorgeschlagenen Meßwandlern gezeigt, zumeist zumindest punktuell entlang einer gedachten mittigen Umfangslinie des Meßrohrs außen an diesem fixiert. Exciter arrangement, as shown for example in the US-A 57 96 010, US-B 68 40 109, US-B 70 77 014 or US-B 70 17 424 proposed transducers, usually at least selectively along an imaginary central Peripheral line of the measuring tube fixed to the outside of this.
Bei den meisten marktgängigen Meßwandlern vom Vibrationstyp sind die Schwingungssensoren der Sensoranordnung, wie bereits angedeutet, zumindest insoweit im wesentlichen baugleich ausgebildet wie der wenigstens eine Schwingungserreger, als sie nach dem gleichen Wirkprinzip arbeiten. Dementsprechend sind auch die Schwingungssensoren einer solchen Sensoranordnung zumeist jeweils mittels einem am Meßrohr fixierten ein Magnetfeld liefernden dauermagnetischen Anker sowie wenigstens einer mit dem Anker zusammenwirkenden, von dessen Magnetfeld durchsetzten und zumindest zeitweise mit einer induzierten Meßspannung beaufschlagten Spule gebildet, die soweit vorhanden üblicherweise am Gegenschwinger, ansonsten an einem der Meßrohre fixiert ist. Jede der vorgenannten Spulen ist zudem mittels wenigstens eines Paars elektrischer Anschlußleitungen mit der erwähnten Betriebs- und Auswerteelektronik des In-Line- Meßgeräts verbunden, die zumeist auf möglichst kurzem Wege von den Spulen über den For most commercially available transducers of the vibration type, the vibration sensors of the sensor arrangement, as already indicated, at least to the extent substantially identical trained as the at least one vibration exciter, as they work on the same principle of action. Accordingly, the vibration sensors of such a sensor arrangement are usually each formed by means of a fixed to the measuring tube a magnetic permanent magnet armature and at least one cooperating with the armature, penetrated by the magnetic field and at least temporarily acted upon by an induced measuring voltage coil which, if present, usually on the counter-oscillator, otherwise fixed to one of the measuring tubes. Each of the aforementioned coils is also connected by means of at least one pair of electrical leads with the aforementioned operating and evaluation of the in-line measuring device, which usually on the shortest possible paths from the coils on the
Gegenschwinger hin zum Wandlergehäuse geführt sind. Counteroscillator are guided to the converter housing.
Die Meßgeräte-Elektronik von handelsüblichen In-Line-Meßgeräten der vorgenannten Art weisen zumeist einen digitale Meßwerte in Echtzeit liefernden, beispielsweise mittels eines digitalen Signalprozessors (DSP) gebildeten, Mikrocomputer auf. Dieser umfaßt neben wenigstens einem entsprechenden Prozessor und diesem zugeordnete periphere Schaltungskomponenten, wie z.B. A/D-Wandler und D/A-Wandler, zumeist auch entsprechende flüchtige und nicht-flüchtige The meter electronics of commercially available in-line meters of the aforementioned type usually have a digital measured values in real time, for example, by means of a digital signal processor (DSP) formed microcomputer. This includes, in addition to at least one corresponding processor and associated peripheral circuitry components, e.g. A / D converters and D / A converters, mostly corresponding volatile and non-volatile ones
Datenspeichern zum Vorhalten auch von intern ermittelten und/oder von extern an das jeweilige InLine-Meßgerät übermittelten digitalen Meß- oder Betriebsdaten, wie etwa für die für die Messung relevante, etwa als Referenz dienende chemische und/oder physikalische Eigenschaften des zu messenden Mediums. Neben dem Mikrocomputer und der die Ansteuerung des Meßwandlers ermöglichenden Treiberschaltung weist die Meßgerät-Elektronik ferner üblicherweise eine die Konditionierung der vom Meßaufnehmer gelieferten Meßsignale für den Mikrocomputer realisierende Eingangsschaltung auf, die unter Bildung der erwähnten Meß- und Auswerteschaltung der Meßgerät-Elektronik mit dem Mikrocomputer entsprechend zusammengeschaltet ist. Basierend auf den vom Meßwandler gelieferten Meßsignalen und/oder auf von der Meßgerät-Elektronik gelieferten, den Meßwandler steuernden Treibersignalen ermittelt der Mikrocomputer die gewünschten primären Meßwerte, wie etwa eine momentane Massendurchflußrate des durch den Meßwandler strömenden Mediums und/oder einen totalisierten Massendurchfluß, der einer Masse des Mediums entspricht, die während eines vorgegebenen Zeitraums insgesamt durch den Meßaufnehmer hindurchgeströmt ist, und stellt diese in Echtzeit bereit. Data storage for holding also from internally determined and / or externally transmitted to the respective InLine meter digital measurement or operating data, such as relevant for the measurement, serving as a reference chemical and / or physical properties of the medium to be measured. In addition to the microcomputer and the control of the transducer enabling driver circuit, the meter electronics also usually has a conditioning of the measuring transducer supplied by the measuring signals for the microcomputer realizing input circuit, the formation of said measurement and evaluation of the meter electronics with the microcomputer accordingly is interconnected. Based on the measurement signals provided by the transducer and / or transducer signals controlling the transducer electronics, the microcomputer determines the desired primary measurements, such as an instantaneous mass flow rate of the medium flowing through the transducer and / or a total mass flow rate Corresponds to mass of the medium that has flowed through the transducer for a given period of time, and provides it in real time.
Da konventionelle Meßsysteme der in Rede stehenden Art üblicherweise als eigenständige Meßgeräte ausgebildet sind, die in ein, beispielsweise einen Abfüllprozeß kontrollierendes und/oder mittels speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) gebildeten, übergeordnetes elektronisches Datenverarbeitungssystem einzubinden sind, beispielsweise via 2-Draht- oder via 4-Draht-Leitung, weist die jeweilige Meßgerät-Elektronik moderner In-Line-Meßgeräte der in Rede stehenden Art zumeist auch eine entsprechende, das Senden bzw. Empfangen von Meß- und/oder Betriebsdaten ermöglichende Kommunikationsschaltung auf, beispielsweise inform eines in der industriellen Meß- und Automatisierungstechnik etablierten Digitalausgangs, eines etablierten 4-2OmA- Stromsignalausgangs, einer zur NAMUR-Empfehlung NE43:1994 und/oder zum PROFIBUS- Standard IEC 61 158 konformen Bus-Schnittstelle oder einer anderen Industrienorm gerechten Schnittstellen-Schaltung. Darüber hinaus ist in der Meßgerät-Elektronik auch eine die interne Versorgung des In-Line-Meßgeräts mit elektrischer Energie sicherstellende Versorgungsschaltung vorgesehen, die die erforderliche Energie via 4-Draht- oder mittels einer, beispielsweise als 4-2OmA- Stromschleife mit meßgerätseitiger Lastmodulation ausgebildeten, 2-Draht-Leitung vom Since conventional measuring systems of the type in question are usually designed as independent measuring devices which are to be integrated in a, for example, a filling process controlling and / or formed by programmable logic controllers (PLC), higher-level electronic data processing system, for example via 2-wire or via 4- Wire line, the respective meter electronics modern in-line measuring instruments of the type in question usually also a corresponding, the transmission or reception of measurement and / or operating data enabling communication circuit, for example, inform a in the industrial measurement and automation technology established digital output, an established 4-2OmA Current signal output, a bus interface compliant with NAMUR Recommendation NE43: 1994 and / or the PROFIBUS standard IEC 61 158 or an industry standard interface circuit. In addition, in the meter electronics and the internal supply of the in-line meter with electrical energy ensuring supply circuit is provided, the required energy via 4-wire or by means of, for example, as 4-2OmA current loop with meter-side load modulation trained , 2-wire cable from
elektronischen Datenverarbeitungssystem und/oder von einem internen Energiespeicher bezieht. electronic data processing system and / or from an internal energy storage relates.
Wie u.a. in den eingangs erwähnten der EP-A 848 234 oder der WO-A 96/02812 entnehmbar, ist bei mittels eines Meßwandlers vom Vibrationstyp gebildeten Meßsystem für die Erzielung der dafür angestrebten, nicht zuletzt auch erwarteten, hohen Meßgenauigkeit der Positionierung der Like u.a. in the above-mentioned EP-A 848 234 or WO-A 96/02812 removable, is formed in by means of a transducer of the vibration type measuring system for achieving the desired, not least also expected, high accuracy of positioning of the
Schwingungssensoren relativ zu ausgewählten Schwingungsknoten der zwecks Messung der primären Meßgröße Massendurchfluß angeregten Schwingungen des Meßrohrs bzw. der Meßrohre eine besondere Bedeutung beizumessen. Gemäß der EP-A 848 234 oder der WO-A 99/28708 wäre zudem eine geringe Empfindlichkeit auf Störgrößen, etwa inform von externen Vibrationen, und insoweit eine hohe Meßgenauigkeit für Meßsysteme der in Rede stehenden Art beispielsweise dadurch zu erreichen, daß die Schwingungssensoren jeweils möglichst nahe an Schwingungsknoten des eingangs erwähnten Nutzmodes plaziert werden, wodurch dessen Anteil an der mittels der Sensoranordnung jeweils erfaßten Schwingung und insoweit am jeweiligen Primärsignal möglichst gering gehalten wird. Bei marktgängigen konventionellen Meßsystemen der in Rede stehenden Art, insb. auch bei solchen lediglich mit mittig am Meßrohr angreifendem Schwingungserreger, sind die Schwingungssensoren der Sensoranordnung zwecks Erzielung einer möglichst hohen Vibration sensors relative to selected nodes of the vibration for the purpose of measuring the primary measured variable mass flow excited vibrations of the measuring tube or the measuring tubes attach a special importance. According to EP-A 848 234 or WO-A 99/28708 also a low sensitivity to disturbances, about inform external vibrations, and insofar high measurement accuracy for measuring systems of the type in question would be achieved, for example, by the fact that the vibration sensors respectively as close as possible to nodes of the above-mentioned Nutzmodes be placed, whereby its share of the respectively detected by means of the sensor arrangement vibration and as far as possible at the respective primary signal is kept as low. In conventional conventional measuring systems of the type in question, esp. Even in such only with centrally acting on the measuring tube vibration exciter, the vibration sensors of the sensor arrangement in order to achieve the highest possible
Empfindlichkeit auf die primären Meßgrößen, insb. den Massendurchfluß bzw. die Sensitivity to the primary measured variables, in particular the mass flow or the
Massendurchflußrate, bei gleichzeitig möglichst niedriger Empfindlichkeit auf allfällige Störgrößen sowie ausreichend hohem Signal-zu-Rauschverhältnis der Primärsignale im Bereich der angeregten Schwingfrequenz typischerweise so im Meßwandler plaziert, daß eine einer Länge eines sich zwischen dem ersten Schwingungssensor und zweiten Schwingungssensor erstreckenden Bereichs des Meßrohrs entsprechende Meßlänge des Meßwandlers mehr als 65% der Schwinglänge beträgt. Im Falle gekrümmter Meßrohre entspricht die Meßlänge dabei einer gestreckten Länge des zwischen den beiden Schwingungssensoren verlaufenden, im wesentlichen freischwingenden Rohrabschnitts des jeweiligen Meßrohrs. Mass flow rate, at the same time the lowest possible sensitivity to any disturbances and sufficiently high signal-to-noise ratio of the primary signals in the range of the excited oscillation frequency typically placed in the transducer so that a length of a extending between the first vibration sensor and the second vibration sensor portion of the measuring tube corresponding Meßlänge of the transducer is more than 65% of the vibration length. In the case of curved measuring tubes, the measuring length corresponds to an extended length of the tube between the two vibration sensors, essentially free-swinging pipe section of the respective measuring tube.
Allerdings haben Untersuchungen an unterschiedlichen Meßsystemen der in Rede stehenden Art gezeigt, daß ein Nachteil einer Positionierung der Schwingungssensoren in der vorgenannten Weise darin besteht, daß zum Erzielen einer für die angestrebte hohe Meßgenauigkeit ausreichenden Schwingungsamplitude von 10-15μm am Ort der Schwingungssensoren für das jeweilige However, studies on different measuring systems of the type in question have shown that a disadvantage of positioning the vibration sensors in the aforementioned manner is that to achieve a sufficient for the desired high measurement accuracy oscillation amplitude of 10-15μm at the location of the vibration sensors for the respective
Meßsystem relativ große maximale Schwingungsamplituden für die angeregten Schwingungen im Nutzmode von etwa 30μm in der Mitte des Meßrohrs erforderlich sind, und damit einhergehend eine vergleichsweise hohe, u.U. weit mehr als 10OmW betragende, elektrische Leistung in der Erregeranordnung umgesetzt werden muß, dies im besonderen Maße auch bei geringen Measuring system relatively large maximum vibration amplitudes for the excited vibrations in Nutzmode of about 30μm in the middle of the measuring tube are required, and thus a comparatively high, possibly far more than 10OmW amounting, electric power in the Exciter arrangement must be implemented, this to a special extent even at low
M assend u rchf I u ßraten . Rather bad.
Nicht zuletzt auch bei In-Line-Meßgeräten, deren Meßgerätelektronik, wie z.B. auch in der eingangs erwähnten US-B 67 99 476 oder US-B 72 00 503 vorgeschlagen, im Betrieb lediglich mittels einer sowohl dem Meßdaten- als auch den Energietransfer dienenden 2-Draht-Verbindung, beispielsweise einer 4-20mA-Stromschleife, mit einem übergeordneten Datenverarbeitungssystem verbunden werden soll, ist aber sowohl die ständig verfügbare wie auch die maximal zulässige elektrische Leistung bekanntermaßen limitiert, je nach verwendeter bzw. aus sicherheitstechnischer Sicht erlaubter Spannungsversorgung auf etwa 40-15OmW bzw. 1W, so daß also u.U. im Betrieb nicht immer genügend elektrische Leistung für die Erregeranordnung verfügbar ist, um das eigentlich erforderliche Signal-zu-Rauschverhältnis bzw. den erforderlichen Rauschabstand stets zu bereitstellen zu können. Für den erwähnten Fall, daß das In-Line-Meßgerät mittels 4-2OmA- Stromschleife sowohl von extern mit elektrischer Energie versorgt ist als auch die Meßwerte durch Einstellen einer dazu proportionalen Stromstärke des in der Stromschleife fließenden Stromes ausgibt, steht also dem Meßsystem insgesamt um so weniger elektrische Leistung und insoweit auch um so weniger elektrische Erregerleistung für den Meßwandler zur Verfügung, je mehr für ein für die angestrebte hohe Meßgenauigkeit eigentlich benötigt würde. Darüberhinaus besteht ein weiterer Nachteil hoher maximaler Schwingungsamplituden darin, daß dadurch vermehrt störende Fremdvibrationen provoziert werden können und infolgedessen sich die Störanfällligkeit des Meßsystems insgesamt entsprechend erhöht. Last but not least, also in in-line meters whose meter electronics, e.g. also proposed in the aforementioned US-B 67 99 476 or US-B 72 00 503, in operation only by means of both the Meßdaten- and the energy transfer serving 2-wire connection, for example, a 4-20mA current loop, with a However, both the constantly available and the maximum permissible electrical power is known to be limited, depending on the used or from a safety point of view allowed power supply to about 40-15OmW or 1W, so that may u In operation, sufficient electrical power is not always available for the excitation arrangement in order to be able to always provide the actually required signal-to-noise ratio or the required signal-to-noise ratio. For the case mentioned, that the in-line measuring device is supplied externally with electrical energy by means of a 4-2 oM current loop and also outputs the measured values by setting a proportional current strength of the current flowing in the current loop, the measuring system as a whole reverses the less electrical power and, to that extent, the less electrical exciter power available for the transducer, the more that would actually be needed for the desired high measurement accuracy. Moreover, there is a further disadvantage of high maximum vibration amplitudes in that it can increasingly provoke disturbing external vibrations and, as a result, the overall failure rate of the measuring system increases accordingly.
Ein Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, die Effizienz von Meßwandlern vom Vibrationstyp, mit der in deren jeweiliger Erregeranordnung im Betrieb eingespeiste elektrische Erregerleistung bzw. Erregerenergie in Primärsignale letztlich gewandelt werden, so zu verbessern, daß einerseits die Primärsignale, insb. deren jeweilige den Coriolismode repräsentierende Signalkomponenten, bei möglichst geringer maximaler Schwingungsamplitude der Meßrohre und damit einhergehend bei geringer elektrischer Erregerleistung einen möglichst hohen Rauschabstand bzw. ein möglichst hohes Signal-zu-Rausch-Verhältnis und anderseits die Sensoranordnung und insoweit auch der Meßwandler insgesamt eine ausreichend hohe Empfindlichkeit auf die zu erfassenden primären Meßgrößen, insb. die Massendurchflußrate und/oder den totalisierten Massendurchfluß, aufweisen. An object of the invention is therefore to improve the efficiency of transducers of the vibration type, with the current excitation in their respective exciter in operation fed electrical excitation power or excitation energy in primary signals are ultimately improved so that on the one hand, the primary signals, esp. Their respective Coriolis mode Representing signal components, with the lowest possible maximum amplitude of the measuring tubes and thus with low electrical excitation power the highest possible signal to noise ratio and the highest possible signal-to-noise ratio and on the other hand, the sensor array and the extent of the transducer as a whole, a sufficiently high sensitivity to the having sensing primary measures, esp. The mass flow rate and / or the totalized mass flow.
Zur Lösung der Aufgabe besteht die Erfindung in einem Meßwandler vom Vibrationstyp, welcher Meßwandler To solve the problem, the invention consists in a transducer of the vibration type, which transducer
wenigstens ein erstes Meßrohr zum Führen von strömendem Medium, beispielsweise einem Gas und/oder einer Flüssigkeit, welches Meßrohr sich zwischen einem einlaßseitigen ersten  at least one first measuring tube for guiding flowing medium, for example a gas and / or a liquid, which measuring tube is located between an inlet-side first
Meßrohrende und einem auslaßseitigen zweiten Meßrohrende mit einer Schwinglänge erstreckt und im Betrieb um eine zu einer die beiden Meßrohrenden imaginär verbindende gedachten Verbindungsachse parallelen oder koinzidenten Schwingungsachse, beispielsweise in einem Biegeschwingungsmode, schwingt; sowie Meßrohrende and an outlet side second Meßrohrende extends with a swing length and in operation by an imaginary to the two Meßrohrenden imaginary connecting imaginary Connecting axis parallel or coincident vibration axis, for example, in a bending vibration mode, oscillates; such as
eine dem Erfassen von Schwingungen des Meßrohrs dienende Sensoranordnung mit einem am Meßrohr, beispielsweise einlaßseitig, angeordneten, beispielsweise elektrodynamischen, ersten Schwingungssensor, der ein Vibrationen des Meßrohrs repräsentierendes erstes Primärsignal des Meßwandlers liefert, und einem vom ersten Schwingungssensor beabstandet am Meßrohr, beispielsweise auslaßseitig, angeordneten, beispielsweise elektrodynamischen, zweiten  a sensor arrangement for detecting vibrations of the measuring tube with a measuring tube, for example, on the inlet side, arranged, for example, electrodynamic, first vibration sensor, which provides a vibration of the measuring tube representing the first primary signal of the transducer, and a spaced from the first vibration sensor on the measuring tube, for example on the outlet side, arranged , for example electrodynamic, second
Schwingungssensor, der ein Vibrationen des Meßrohrs repräsentierendes zweites Primärsignal des Meßwandlers, insb. simultan zum ersten Primärsignal, liefert, umfaßt, wobei eine Länge eines sich zwischen dem ersten Schwingungssensor und zweiten Schwingungssensor erstreckenden Bereichs des ersten Meßrohrs eine Meßlänge des Meßwandlers definiert. Der erste Schwingungssensor der Sensoranordnung und der zweite Schwingungssensor der Sensoranordnung sind zudem so im Meßwandler plaziert, daß eine Empfindlichkeit SIST des Meßwandlers, mit der eine zu erfassende Meßgröße, insb. eine Massendurchflußrate m, eines durch den Meßwandler strömenden Mediums in eine korrespondierende Signalgröße des ersten und/oder zweiten Primärsignals, insb. eine Signalamplitude und/oder einen Phasenwinkel bzw. eine Phasendifferenz zwischen den beiden Primärsignalen, konvertiert ist, bezogen auf eine theoretischen Empfindlichkeit bei einer der Schwinglänge entsprechenden maximalen Meßlänge, sowie eine im Betrieb tatsächlich erzielte Signalamplitude, Asr , der Primärsignale, bezogen auf eine am Ort maximaler Vibration sensor, which provides a vibration of the measuring tube representative second primary signal of the transducer, esp. Simultaneously to the first primary signal, comprising, wherein a length of a extending between the first vibration sensor and the second vibration sensor portion of the first measuring tube defines a measuring length of the transducer. The first vibration sensor of the sensor arrangement and the second vibration sensor of the sensor arrangement are also placed in the transducer that a sensitivity S IST of the transducer, with a measured variable to be detected, esp. A mass flow rate m of a medium flowing through the transducer into a corresponding signal size of first and / or second primary signal, in particular a signal amplitude and / or a phase angle or a phase difference between the two primary signals, is converted, based on a theoretical sensitivity at a maximum length corresponding to the oscillation length, as well as a signal amplitude, Asr actually achieved in operation , the primary signals, relative to one at the location maximum
Schwingungsamplitude theoretisch maximal mögliche Signalamplitude, AMAX, die Bedingung Vibration amplitude theoretically maximum possible signal amplitude, A MAX , the condition
A S '  A S '
gl _— iji IH_=j^[ax erfüllen, daß also 9Ϊ im wesentlichen oder zumindest näherungsweisegl meet _- i I ij = j ^ H_ [ax so that 9Ϊ substantially or at least approximately
A-MAX ^MAX A-MAX ^ MAX
maximal ist. is maximum.
Darüberhinaus besteht die Erfindung in einem, beispielsweise als ein Kompakt-Meßgerät und/oder ein Coriolis-Massedurchfluß-Meßgerät ausgebildetem, Meßgerät für fließfähige, insb. fluide, Medien, das einen solchen Meßwandler sowie eine mit nämlichem Meßwandler elektrisch gekoppelten Meßgerät-Elektronik zum Verarbeiten von vom Meßwandler gelieferten Primärsignalen und zum Erzeugen von Meßwerten umfaßt. Moreover, the invention consists in a, for example, as a compact meter and / or a Coriolis mass flow meter trained, measuring device for flowable, esp. Fluid, media, such a transducer and a device electrically coupled with namely measuring instrument electronics for processing of primary signals supplied by the transducer and for generating measured values.
Nach einer ersten Ausgestaltung des Meßwandlers der Erfindung ist das wenigstens eine Meßrohr teilweise, insb. innerhalb des sich zwischen dem ersten Schwingungssensor und zweiten According to a first embodiment of the transducer of the invention, the at least one measuring tube is partially, esp. Within the itself between the first vibration sensor and the second
Schwingungssensor erstreckenden Bereichs, bogenförmig, insb. kreisbogenförmig, ausgebildet. Vibration sensor extending area, arcuate, esp. Circular arc, formed.
Nach einer zweiten Ausgestaltung des Meßwandlers der Erfindung ist vorgesehen, daß das According to a second embodiment of the transducer of the invention it is provided that the
Meßrohr zumindest innerhalb des sich zwischen dem ersten Schwingungssensor und zweiten Schwingungssensor erstreckenden Bereichs im wesentlichen V-förmig ausgebildet ist. Nach einer dritten Ausgestaltung des Meßwandlers der Erfindung ist vorgesehen, daß das Meßrohr ein Kaliber aufweist, das mehr als 1 mm, insb. mehr als 5 mm, beträgt. Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend ist ferner insbesondere vorgesehen, daß das Kaliber des Meßrohrs mehr als 50 mm, beispielsweise auch mehr als 60 mm, beträgt, und daß die Meßlänge des Meßwandlers weniger als 65% der Schwinglänge, beispielsweise auch mehr als 40% der Schwinglänge, entspricht. Alternativ dazu kann das Kaliber des Meßrohrs mehr als 15 mm, beispielsweise auch mehr als 20 mm, und/oder weniger als 50 mm, beispielsweise auch weniger als 40 mm, betragen, und die Meßlänge des Meßwandlers dabei auch weniger als 55% der Schwinglänge entsprechen. Insbesondere kann das erste Meßrohr in vorteilhafter Weise ferner so dimensioniert und die Schwingungssensoren so plaziert sein, daß ein Meßlänge-zu-Kaliber-Verhältnis des Meßwandlers, definiert durch ein Verhältnis der Meßlänge des Meßwandlers zum Kaliber des Meßrohrs, kleiner als 10, insb. kleiner als 5, ist. Measuring tube is at least formed within the extending between the first vibration sensor and the second vibration sensor area substantially V-shaped. According to a third embodiment of the transducer of the invention it is provided that the measuring tube has a caliber which is more than 1 mm, in particular more than 5 mm. Further developing this embodiment of the invention is further provided that the caliber of the measuring tube is more than 50 mm, for example, more than 60 mm, and that the measuring length of the transducer less than 65% of the vibration length, for example, more than 40% of the vibration length , corresponds. Alternatively, the caliber of the measuring tube more than 15 mm, for example, more than 20 mm, and / or less than 50 mm, for example, less than 40 mm, amount, and the measuring length of the transducer thereby also less than 55% of the vibration length , In particular, the first measuring tube advantageously further dimensioned and the vibration sensors be placed so that a Meßlänge to caliber ratio of the transducer, defined by a ratio of the measuring length of the transducer to the caliber of the measuring tube, less than 10, esp. Smaller than 5, is.
Nach einer vierten Ausgestaltung des Meßwandlers der Erfindung ist vorgesehen, daß das Meßrohr ein einlaßseitiges erstes gerades Rohrsegment mit einer einen in Richtung der ersten According to a fourth embodiment of the transducer of the invention it is provided that the measuring tube is an inlet-side first straight tube segment with a in the direction of the first
Kopplungszone weisenden Richtungsvektor aufweisenden gedachten Längsachse und ein auslaßseitiges zweits gerades Rohrsegment mit einer einen in Richtung der zweiten Kopplungszone weisenden Richtungsvektor aufweisenden gedachten Längsachse aufweist, und daß die beiden geraden Rohrsegmente, beispielsweise unter Bildung eines zumindest teilweise im wesentlichen V- förmigen oder U-förmigen Meßrohrs, so zueinander ausgerichtet sind, daß der Richtungsvektor der gedachten Längsachse des ersten geraden Rohrsegments und der Richtungsvektor der gedachten Längsachse des zweiten geraden Rohrsegments einen Winkel einschließen, insb. so, daß der Winkel weniger als 170°, beispielsweise auch weniger als 160°, und/oder mehr als 10°, Coupling zone pointing directional vector having imaginary longitudinal axis and an outlet-side second straight pipe segment having a pointing in the direction of the second coupling zone directional imaginary longitudinal axis, and that the two straight pipe segments, for example, to form an at least partially substantially V-shaped or U-shaped measuring tube , are aligned with each other so that the direction vector of the imaginary longitudinal axis of the first straight tube segment and the direction vector of the imaginary longitudinal axis of the second straight tube segment form an angle, esp., So that the angle less than 170 °, for example, less than 160 °, and / or more than 10 °,
beispielsweise auch mehr als 20°, beträgt. Zumindest für den Fall, daß nämlicher Winkel weniger als 100° beträgt ist ferner vorgesehen, daß der erste Schwingungssensor der Sensoranordnung und der zweite Schwingungssensor der Sensoranordnung so im Meßwandler plaziert sind, daß ein Meßlänge-zu-Schwinglänge-Verhältnis definiert durch ein Verhältnis der Meßlänge zur for example, more than 20 °, is. At least in the event that the same angle is less than 100 °, it is further provided that the first vibration sensor of the sensor arrangement and the second vibration sensor of the sensor arrangement are placed in the transducer such that a measuring length-to-oscillation length ratio is defined by a ratio of the measuring length to
Schwinglänge, kleiner oder gleich 0.6 ist, insb. auch derart, daß das Meßlänge-zu-Schwinglänge- Verhältnis größer als 0.3 ist. Zumindest für den Fall, daß nämlicher Winkel mehr als 100°, etwa auch mehr als 115°, beträgt ist ferner vorgesehen, daß der erste Schwingungssensor der Oscillation length, less than or equal to 0.6, esp. Also such that the Meßlänge-to-Schwinglänge- ratio is greater than 0.3. At least in the event that the same angle is more than 100 °, for example, more than 115 °, is further provided that the first vibration sensor of the
Sensoranordnung und der zweite Schwingungssensor der Sensoranordnung so im Meßwandler plaziert sind, daß das Meßlänge-zu-Schwinglänge-Verhältnis kleiner oder gleich 0.62 ist, insb. auch derart, daß das Meßlänge-zu-Schwinglänge-Verhältnis größer als 0.45 ist. Sensor arrangement and the second vibration sensor of the sensor arrangement are placed in the transducer so that the Meßlänge-to-swing length ratio is less than or equal to 0.62, esp. Also such that the Meßlänge-to-swing length ratio is greater than 0.45.
Die vierte Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend ist ferner vorgesehen, daß die beiden geraden Rohrsegmente mittels eines bogenförmigen, beispielsweise kreisbogenförmigen,  The fourth embodiment of the invention is further provided that the two straight pipe segments by means of an arcuate, for example circular arc,
Rohrsegments miteinander verbunden sind, insb. derart, daß das bogenförmige Rohrsegment einen von dessen Mittellinie aus gemessenen mittleren Rohrbogenradius R, der weniger als 500 mm, beispielsweise auch weniger als 300 mm, beträgt, und daß das Meßrohr, zumindest aber dessen bogenförmiges Rohrsegment, eine Rohrwandstärke aufweist, die weniger als 7 mm, beispielsweise auch weniger als 3 mm, beträgt. In vorteilhafter Weise ist das erste Meßrohr ferner so dimensioniert, daß das Flächenträgheitsmoment eines Querschnitts des Meßrohrs mindestens 40mm4, beispielsweise auch mehr als 150mm4, beträgt, insb. derart, daß ein Pipe segments are interconnected, esp. Such that the arcuate pipe segment measured from the center line of average pipe bend radius R, which is less than 500 mm, for example, less than 300 mm, and that the measuring tube, but at least the arcuate tubular segment, a Pipe wall thickness less than 7 mm, for example, less than 3 mm. Advantageously, the first measuring tube is further dimensioned so that the area moment of inertia of a cross section of the measuring tube is at least 40mm 4 , for example, more than 150mm 4 , esp. Such that a
Flächenträgheitsmoment-zu- Meßlänge-Verhältnis ho/L5o des Meßwandlers, definiert durch ein Verhältnis von nämlichem Flächenträgheitsmoment zur Meßlänge des Meßwandlers, mehr als 40mm3, beispielsweise auch mehr als 100mm3, beträgt. Alternativ oder in Ergänzung dazu, kann das bogenförmige Rohrsegment zudem auch so ausgebildet sein, das ein Rohrbogenradius-zu- Rohraußenradius-Verhältnis, definiert durch eine Verhältnis des Rohrbogenradius durch einen Rohraußenradius des bogenförmige Rohrsegments, weniger als 60, beispielsweise auch weniger als 50, und/oder mehr als 3, beispielsweise auch mehr als 4, beträgt; dies insb. auch für den Fall, daß der erste Schwingungssensor der Sensoranordnung und der zweite Schwingungssensor der Sensoranordnung so im Meßwandler plaziert sind, daß ein Meßlänge-zu-Schwinglänge-Verhältnis, definiert durch ein Verhältnis der Meßlänge zur Schwinglänge größer als 0.4 ist. Area of inertia to Meßlänge ratio ho / L 5 o of the transducer, defined by a ratio of namely area moment of inertia to the measuring length of the transducer, more than 40mm 3 , for example, more than 100mm 3 , is. Alternatively or in addition to this, the arcuate tube segment can also be designed such that a tube bend radius-to-tube outer radius ratio, defined by a ratio of the tube bend radius through a tube outer radius of the arcuate tube segment, less than 60, for example, less than 50, and / or more than 3, for example, more than 4, is; This in particular also for the case that the first vibration sensor of the sensor arrangement and the second vibration sensor of the sensor arrangement are placed in the transducer so that a Meßlänge-to-swing length ratio, defined by a ratio of the Meßlänge to the vibration length is greater than 0.4.
Nach einer fünften Ausgestaltung des Meßwandlers der Erfindung ist vorgesehen, daß der erste Schwingungssensor und der zweite Schwingungssensor zueinander baugleich sind. According to a fifth embodiment of the transducer of the invention it is provided that the first vibration sensor and the second vibration sensor are identical to one another.
Nach einer sechsten Ausgestaltung des Meßwandlers der Erfindung umfaßt dieser weiters einen unter Bildung einer ersten Kopplungszone einlaßseitig am Meßrohr und unter Bildung einer zweiten Kopplungszone auslaßseitig am Meßrohr fixierten, insb. im Betrieb im wesentlichen gegenphasig zum Meßrohr oszillierenden und/oder zu diesem parallelen, Gegenschwinger, wobei die erste Kopplungszone ein einlaßseitiges erstes Ende des Meßrohrs und die zweite Kopplungszone ein auslaßseitiges zweites Ende des Meßrohrs definieren. Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend ist ferner insbesondere vorgesehen, daß sowohl der erste Schwingungssensor als auch der zweite Schwingungssensor so im Meßwandler plaziert sind, daß jeder der According to a sixth embodiment of the transducer of the invention, this further comprises an inlet side on the measuring tube to form a first coupling zone and on the measuring tube to form a second coupling zone, esp. Oscillating in operation substantially opposite phase to the measuring tube and / or parallel thereto, counteroscillator, wherein the first coupling zone defines an inlet-side first end of the measuring tube and the second coupling zone defines an outlet-side second end of the measuring tube. This embodiment of the invention further forming is further provided in particular that both the first vibration sensor and the second vibration sensor are placed in the transducer so that each of the
Schwingungssensoren, beispielsweise überwiegend oder ausschließlich, Schwingungen des Meßrohrs relativ zum Gegenschwinger, beispielsweise differentiell, erfassen; und/oder daß Meßrohr und Gegenschwinger im Betrieb zumindest auf einer gemeinsamen Schwingfrequenz zueinander gegenphasig schwingen; und/oder daß sowohl das erste Primärsignal als auch das zweite Vibration sensors, for example, predominantly or exclusively, vibrations of the measuring tube relative to the counteroscillator, for example, differentially detect; and / or that measuring tube and counteroscillator oscillate in phase opposition to each other during operation at least on a common oscillation frequency; and / or that both the first primary signal and the second
Primärsignal, beispielsweise gegengleiche, Schwingungsbewegungen des wenigstens einen Meßrohrs relativ zum Gegenschwinger repräsentieren; und/oder daß die, und/oder baugleichen, Schwingungssensoren Vibrationen des wenigstens einen, und/oder U- oder V-förmigen, Meßrohrs und des, und/oder U- oder V-förmigen, Gegenschwingers, beispielsweise simultan und/oder differentiell, erfassen. Primary signal, for example, the same, represent oscillatory movements of the at least one measuring tube relative to the counteroscillator; and / or that the, and / or identical, vibration sensors vibration of at least one, and / or U- or V-shaped, measuring tube and, and / or U-shaped or V-shaped counter-oscillator, for example, simultaneously and / or differentially, to capture.
Nach einer siebenten Ausgestaltung des Meßwandlers der Erfindung ist vorgesehen, daß der erste Schwingungssensor gleichweit von einer Mitte des Meßrohrs beabstandet im Meßwandler plaziert ist, wie der zweite Schwingungssensor. Nach einer achten Ausgestaltung des Meßwandlers der Erfindung umfaßt dieser weiters zwei unter Bildung einer ersten Kopplungszone einlaßseitig mittels eines, beispielsweise plattenförmigen, ersten Kopplerelements und unter Bildung einer zweiten Kopplungszone auslaßseitig mittels eines, beispielsweise plattenförmigen, zweiten Kopplerelements miteinander mechanisch verbundene, beispielsweise im Betrieb im wesentlichen gegenphasig zueinander oszillierende und/oder zueinander parallele und/oder hinsichtlich Form und Material baugleiche, Meßrohre, wobei die erste Kopplungszone jeweils ein einlaßseitiges erstes Ende jedes der Meßrohr und die zweite According to a seventh embodiment of the transducer of the invention it is provided that the first vibration sensor equidistant from a center of the measuring tube is placed in the transducer, as the second vibration sensor. According to an eighth embodiment of the transducer of the invention this further comprises two to form a first coupling zone inlet side by means of a, for example plate-shaped, first coupler element and forming a second coupling zone on the outlet side by means of a, for example plate-shaped, second coupler element mechanically interconnected, for example during operation substantially in opposite phase to each other oscillating and / or mutually parallel and / or identical in terms of shape and material, measuring tubes, wherein the first coupling zone in each case an inlet-side first end of each of the measuring tube and the second
Kopplungszone jeweils ein auslaßseitiges zweites Ende jedes der Meßrohre definieren. Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend ist ferner insbesondere vorgesehen, daß jedes der zwei Meßrohre jeweils einlaßseitig mit einem ersten Verteilerelement des Meßwandlers und jeweils auslaßseitig mit einem zweiten Verteilerelement des Meßwandlers kommuniziert. Alternativ oder in Ergänzung dazu ist bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ferner vorgesehen, daß die beiden Meßrohre im Betrieb zumindest auf einer gemeinsamen Schwingfrequenz zueinander gegenphasig schwingen, und/oder daß sowohl das vom ersten Schwingungssensor gelieferte erste Primärsignal des Meßwandlers als auch das vom zweiten Schwingungssensor gelieferte zweite Primärsignal des Meßwandlers Schwingungen der Meßrohre relativ zueinander, beispielsweise zueinander gegenphasige Schwingungen der Meßrohre, repräsentieren. Coupling zone each define an outlet side second end of each of the measuring tubes. Further developing this embodiment of the invention is further provided that each of the two measuring tubes in each case communicates with a first distributor element of the measuring transducer on the inlet side and with a second distributor element of the measuring transducer on the outlet side. Alternatively or in addition to this embodiment of the invention is further provided that the two measuring tubes oscillate in phase opposition to each other at least at a common oscillation frequency, and / or that both supplied by the first vibration sensor first primary signal of the transducer and that supplied by the second vibration sensor second primary signal of the transducer oscillations of the measuring tubes relative to each other, for example, to each other in opposite phase oscillations of the measuring tubes represent.
Nach einer neunten Ausgestaltung des Meßwandlers der Erfindung umfaßt dieser weiters eine wenigstens einen, insb. genau einen, im Betrieb, beispielsweise in einem Bereich der halben Schwinglänge, auf das Meßrohr einwirkenden, beispielsweise elektrodynamischen, According to a ninth embodiment of the transducer of the invention, this further comprises at least one, especially one, in operation, for example, in an area of half the oscillation length, acting on the measuring tube, for example electrodynamic,
Schwingungserreger aufweisende Erregeranordnung zum Vibrierenlassen des wenigstens einen Meßrohrs, beispielsweise in einem Biegeschwingungsmode, in dem es zumindest anteilig Vibration generator having exciter arrangement for vibrating the at least one measuring tube, for example in a bending mode in which it is at least partially
Biegeschwingungen um die gedachte Schwingungsachse ausführt. Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend ist ferner insbesondere vorgesehen, daß das wenigstens eine Meßrohr im Betrieb mittels der Erregeranordnung zumindest zeitweise in einem Nutzmode angeregt ist, in dem es, beispielsweise überwiegend oder ausschließlich, Biegeschwingungen um die gedachte Schwingungsachse, beispielsweise mit einer einzigen und/oder mit einer niedrigsten Performs bending oscillations around the imaginary axis of vibration. Further developing this embodiment of the invention is further provided in particular that the at least one measuring tube is excited at least temporarily in a Nutzmode by means of the excitation device, in which it, for example, predominantly or exclusively, bending vibrations about the imaginary axis of vibration, for example with a single and / or with a lowest
Resonanzfrequenz des Meßrohrs, ausführt, insb. derart, daß jedes der Primärsignale des Resonant frequency of the measuring tube, performs, esp. Such that each of the primary signals of the
Meßwandlers jeweils eine, beispielsweise dominierende und/oder mit dem Nutzmode Transducer each one, for example, dominant and / or with the Nutzmode
korrespondierende, Signalkomponente mit einer den Biegeschwingungen im Nutzmode und/oder einer, beispielsweise niedrigsten, Resonanzfrequenz des wenigstens einen Meßrohrs corresponding, signal component with one of the bending vibrations in Nutzmode and / or one, for example, lowest, resonant frequency of the at least one measuring tube
entsprechende Signalfrequenz aufweist. Alternativ oder in Ergänzung dazu ist bei dieser having corresponding signal frequency. Alternatively or in addition to this is with this
Ausgestaltung der Erfindung ferner vorgesehen, daß der erste Schwingungssensor gleichweit vom wenigstens einen Schwingungserreger beabstandet im Meßwandler plaziert ist, wie der zweite Schwingungssensor. Nach einer zehnten Ausgestaltung des Meßwandlers der Erfindung ist vorgesehen, daß das Meßrohr aus Metall, insb. zumindest anteilig aus Edelstahl, Titan, Tantal, oder Zirkonium, hergestellt ist. Embodiment of the invention further provided that the first vibration sensor equidistant from the at least one vibration exciter spaced in the transducer is placed as the second vibration sensor. According to a tenth embodiment of the transducer of the invention it is provided that the measuring tube made of metal, esp. At least partially made of stainless steel, titanium, tantalum, or zirconium, is produced.
Nach einer elften Ausgestaltung des Meßwandlers der Erfindung ist vorgesehen, daß die According to an eleventh embodiment of the transducer of the invention it is provided that the
Sensoranordnung ansonsten keine weiteren Schwingungssensoren zusätzlich zum ersten und zweiten Schwingungssensor aufweist. Sensor arrangement otherwise has no additional vibration sensors in addition to the first and second vibration sensor.
Nach einer zwölften Ausgestaltung des Meßwandlers der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die der Länge des sich zwischen dem ersten Schwingungssensor und zweiten Schwingungssensor erstreckenden Bereichs des Meßrohrs entsprechende Meßlänge des Meßwandlers weniger als 65%, insb. weniger als 55%, der Schwinglänge und mehr als 25%, insb. mehr als 30%, der According to a twelfth embodiment of the measuring transducer of the invention, it is further provided that the measuring length of the measuring transducer corresponding to the length of the region of the measuring tube extending between the first vibration sensor and the second vibration sensor is less than 65%, in particular less than 55%, the vibration length and more than 25%, in particular more than 30%, of
Schwinglänge entspricht. Oscillation length corresponds.
Nach einer ersten Ausgestaltung des Meßgeräts der Erfindung ist vorgesehen, daß die Meßgerät- Elektronik zumindest zeitweise sowohl mittels des ersten Primärsignals als auch mittels des zweiten Primärsignals, insb. basierend auf einer zwischen dem ersten Primärsignal und dem zweiten Primärsignal existierenden Phasendifferenz, einen, insb. digitalen, Massendurchfluß-Meßwert generiert, der eine Massendurchflußrate, m, von durch den Meßwandler strömendem Medium momentan repräsentiert. According to a first embodiment of the measuring device of the invention it is provided that the Meßgerät- electronics at least temporarily, both by means of the first primary signal and by means of the second primary signal, esp. Based on existing between the first primary signal and the second primary signal phase difference, a, esp. digital, mass flow rate measurement that currently represents a mass flow rate, m, of fluid flowing through the transducer.
Nach einer zweiten Ausgestaltung des Meßgeräts der Erfindung ist vorgesehen, daß die Meßgerät- Elektronik im Betrieb wiederkehrend einen Phasendifferenzwert erzeugt, der die zwischen dem ersten Primärsignal und dem zweiten Primärsignal existierenden Phasendifferenz momentan repräsentiert. According to a second embodiment of the measuring device of the invention it is provided that the measuring device electronics in operation repeatedly generates a phase difference value which currently represents the phase difference existing between the first primary signal and the second primary signal.
Nach einer dritten Ausgestaltung des Meßgeräts der Erfindung umfaßt dieses weiters eine, insb. im Betrieb mit der Auswerte-Schaltung kommunizierende, mit dem Meßwandler elektrisch gekoppelte, wenigstens ein dessen Erregeranordnung steuerndes Erregersignal liefernde Treiber-Schaltung. According to a third embodiment of the measuring device of the invention this further comprises a, in particular in operation with the evaluation circuit communicating, with the transducer electrically coupled, at least one of whose exciter device controlling exciter signal supplying driver circuit.
Nach einer vierten Ausgestaltung des Meßgeräts der Erfindung ist vorgesehen, daß die Meßgerät- Elektronik mittels einer, insb. als 4-20 mA-Stromschleife ausgebildeten, Zweidraht-Verbindung mit einem externer elektronischen Datenverarbeitungssystem elektrisch verbindbar ist. According to a fourth embodiment of the measuring device of the invention, it is provided that the measuring device electronics can be electrically connected to an external electronic data processing system by means of a two-wire connection, in particular as a 4-20 mA current loop.
Nach einer fünften Ausgestaltung des Meßgeräts der Erfindung ist vorgesehen, daß die Auswerte- Schaltung zumindest zeitweise mittels wenigstens eines der Primärsignale, einen, insb. digitalen, Dichte-Meßwert generiert, der eine Dichte, p, von durch den Meßwandler strömendem Medium momentan repräsentiert. Nach einer sechsten Ausgestaltung des Meßgeräts der Erfindung ist vorgesehen, daß wobei die Auswerte-Schaltung zumindest zeitweise mittels wenigstens eines der Primärsignale, einen, insb. digitalen, Viskosität-Meßwert generiert, der eine Viskosität, η, von durch den Meßwandler strömendem Medium repräsentiert. According to a fifth embodiment of the measuring device of the invention, it is provided that the evaluation circuit at least temporarily generated by means of at least one of the primary signals, a digital, density measured value, which currently represents a density, p, of medium flowing through the transducer. According to a sixth embodiment of the measuring device of the invention, it is provided that the evaluation circuit generates, at least temporarily, by means of at least one of the primary signals, a digital, viscosity measured value which represents a viscosity, η, of medium flowing through the measuring transducer.
Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die dem punktuellen Erfassen der A basic idea of the invention is that of the selective detection of the
Schwingunsgbewegungen des wenigstens einen Meßrohrs, insb. jenen Schwingungen im Oscillation movements of the at least one measuring tube, in particular those oscillations in the
Coriolismode, dienenden Schwingungssensoren im Vergleich zu konventionellen Meßwandlern vom Vibrationstyp näher hin zum Ort maximaler Schwingungsamplitude der Schwingungen des Coriolis mode, serving vibration sensors in comparison to conventional transducers of the vibration type closer to the location of maximum vibration amplitude of the vibrations of the vibration
Nutzmodes - also näher zum wenigstens einen Schwingungserreger bzw. näher zur Mitte des wenigstens einen Meßrohrs - zu plazieren, um somit einen guten Kompromiß zwischen ausreichend hoher Empfindlichkeit, mit der die jeweils zu erfassende Meßgröße, wie etwa die Nutzmodes - ie closer to at least one vibration exciter or closer to the center of the at least one measuring tube - to place, so as to achieve a good compromise between sufficiently high sensitivity, with each of the measured variable to be detected, such as the
Massendurchflußrate, des durch den Meßwandler strömenden Mediums letztlich in eine Mass flow rate of the medium flowing through the transducer ultimately in a
korrespondierende Signalgröße der jeweiligen Primärsignale, z.B. eine Signalamplitude, eine Signaldifferenz und/oder einen Phasenwinkel bzw. eine Phasendifferenz zwischen den beiden Primärsignalen, konvertiert wird, einerseits und ausreichend hoher Signalamplitude und damit einhergehend ausreichend hohem Signal-zu-Rauschverhältnis der Primärsignale des Meßwandlers anderseits zu erzielen. Die Erfindung beruht dabei auf der überraschenden Erkenntnis, daß nicht allein eine hohe Empfindlichkeit - erzielbar durch eine hohe Meßlänge - maßgeblich für die corresponding signal magnitude of the respective primary signals, e.g. a signal amplitude, a signal difference and / or a phase angle or a phase difference between the two primary signals, is converted, on the one hand and sufficiently high signal amplitude and, consequently, sufficiently high signal-to-noise ratio of the primary signals of the transducer to achieve. The invention is based on the surprising finding that not only a high sensitivity - achievable by a high gauge length - decisive for the
Meßgenauigkeit von Meßsystemen der in Rede stehenden Art ist, sondern im besonderen auch eine möglichst hohe Signalamplitude der Primärsignale - erzielbar durch eine möglichst kleine Meßlänge. Im Ergebnis dessen ergibt sich eine optimale Meßlänge für Meßwandler vom Vibrationstyp für den Fall, daß ein Produkt insgesamt möglichst maximal ist, das aus einer tatsächlichen Empfindlichkeit S/sr des Meßwandlers relativ zu einer (theoretisch) maximal möglichen Empfindlichkeit SMAX, also jene Empfindlichkeit bei, mit der Schwinglänge des Meßrohrs identischer, maximaler Meßlänge, und einer im Betrieb tatsächlich erzielbaren Signalamplitude AiSτ der Primärsignale am Ort der Measuring accuracy of measuring systems of the type in question is, but in particular, the highest possible signal amplitude of the primary signals - achieved by the smallest possible Meßlänge. As a result, there is an optimum measuring length for vibration-type transducers in the event that a total product is maximally possible, that of an actual sensitivity S / sr of the transducer relative to a (theoretically) maximum possible sensitivity S MAX , ie that sensitivity , with the oscillation length of the measuring tube of identical, maximum measuring length, and an actually achievable in the operation signal amplitude A iS τ of the primary signals at the place of
Schwingungssensoren relativ zur (theoretisch) maximal möglichen Signalamplitude AMAX am Ort maximaler Schwingungsamplitude, typischerweise also im Bereich des Schwingungserregers bzw. im Bereich der halben Schwinglänge, gebildet ist, daß also im Ergebnis die Bedingung: erfüllt ist, d.h. daß die Funktion 9Ϊ maximiert oder zumindest näherungsweise maximal ist. Vibration sensors relative to the (theoretically) maximum possible signal amplitude A MAX at the location of maximum oscillation amplitude, typically in the range of the vibration exciter or in the range of half the oscillation length, is formed, that is as a result the condition: is satisfied, ie that the function 9Ϊ maximized or at least approximately maximum.
Ein Vorteil der Erfindung besteht u.a. darin, daß damit auch unter weitgehender Beibehaltung etablierter Schaltungsarchitekturen und -technologien zur Meßsignalaufbereitung und -auswertung eine hochgenaue Messung des Massendurchflusses bzw. der Massendurchflußrate auch mit sehr niedriger Erregerleistung und/oder bei sehr niedrigen Massendurchflußraten ermöglicht ist. Im Ergebnis dessen kann der Meßbereich von Meßsystemen der in Rede stehenden Art insgesamt erweitert werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Meßwandler ist ferner darin zu sehen, daß besonders auch für die Verwendung in mit Klein-Leistung von weniger als 1W und/oder mittels 4-20mA-Stromschleife betriebenen Meßsystemen geeignet sind. An advantage of the invention is, inter alia, that even while maintaining established circuit architectures and technologies for Meßsignalaufbereitung and evaluation highly accurate measurement of the mass flow rate or the mass flow rate is also possible with very low excitation power and / or at very low mass flow rates. in the As a result, the measuring range of measuring systems of the type in question can be expanded as a whole. Another advantage of the transducer according to the invention is also to be seen in that are particularly suitable for use in small-power of less than 1W and / or by means of 4-20mA current loop operated measuring systems.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen davon werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen; wenn es die Übersichtlichkeit erfordert oder es anderweitig sinnvoll erscheint, wird auf bereits erwähnte Bezugszeichen in nachfolgenden Figuren verzichtet. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen oder Weiterbildungen, insb. auch Kombinationen zunächst nur einzeln erläuterter Teilaspekte der Erfindung, ergeben sich ferner aus den Figuren der Zeichnung wie auch den Unteransprüchen an sich. The invention and further advantageous embodiments thereof are explained in more detail below with reference to exemplary embodiments, which are illustrated in the figures of the drawing. Identical parts are provided in all figures with the same reference numerals; if it requires the clarity or it appears otherwise useful, is omitted reference numerals already mentioned in subsequent figures. Further advantageous embodiments or developments, esp. Combinations initially only individually explained aspects of the invention will become apparent from the figures of the drawing as well as the dependent claims per se.
Im einzelnen zeigen: In detail show:
Fig. 1a, b eine Variante eines als Kompakt-Meßgerät ausgebildetes Meßsystem für in Fig. 1a, b shows a variant of a trained as a compact meter measuring system for in
Rohrleitungen strömende Medien in verschiedenen Seitenansichten;  Piping flowing media in different side views;
Fig. 2a, b eine weitere Variante eines als Kompakt-Meßgerät ausgebildetes Meßsystem für in Fig. 2a, b, another variant of a compact measuring device designed as measuring system for in
Rohrleitungen strömende Medien in verschiedenen Seitenansichten;  Piping flowing media in different side views;
Fig. 3 schematisch nach Art eines Blockschaltbildes eine, insb. auch für ein Meßsystem gemäß den Fig. 1a, 1 b, 2a, 2b, geeignete, Meßgerät-Elektronik mit daran angeschlossenem Meßwandler vom Vibrationstyp,; Fig. 3 schematically in the manner of a block diagram a, esp. Also for a measuring system according to Figures 1a, 1 b, 2 a, 2 b, suitable, meter electronics connected thereto transducer of the vibration type;
Fig. 4, 5 in, teilweise geschnittenen bzw. perspektivischen, Ansichten eine Variante eines, insb. für ein Meßsystem gemäß den Fig. 1a, 1 b geeigneten, Meßwandlers vom Vibrations-Typ; Fig. 4, 5 in, partially in section and in perspective views, a variant of a, esp. For a measuring system according to Figures 1a, 1 b suitable, transducer of the vibration type;
Fig. 6, 7 in, teilweise geschnittenen bzw. perspektivischen, Ansichten eine weitere Variante eines, insb. für ein Meßsystem gemäß den Fig. 2a, 1 b geeigneten, Meßwandlers vom Vibrations-Typ; Fig. 6, 7 in, partially cut or perspective views, a further variant of, esp. For a measuring system according to Figures 2a, 1 b suitable, transducer of the vibration type;
Fig. 8 schematisch in einer Seitenansicht ein, insb. für die Verwendung in einem Fig. 8 is a schematic side view, esp. For use in one
Meßwandler gemäß den Fig. 4 und 5 bzw. 6 und 7 geeignetes, Meßrohr; und  Measuring transducer according to Figures 4 and 5 or 6 and 7 suitable, measuring tube. and
Fig. 9 bis 17 Ergebnisse von im Zusammenhang mit der Erfindung, insb. auch unter Anwendung von computerbasierten Simulationsprogrammen, durchgeführten experimentellen Untersuchungen. In den Fig. 1a, 1 b bzw. 2a, 2b ist jeweils eine Variante eines in eine - hier nicht dargestellte - Prozeßleitung, etwa eine Rohrleitung einer industriellen Anlage, einfügbares, beispielsweise als Coriolis-Massendurchflußmeßgerät, Dichtemeßgerät, Viskositätsmeßgerät oder dergleichen ausgebildetes, Meßsystem für fließfähige, insb. fluide, Medien, dargestellt, das im besonderen dem Messen und/oder Überwachen wenigstens einer physikalischen Meßgröße, wie etwa einem 9 to 17 results of in the context of the invention, esp. Using computer-based simulation programs carried out experimental studies. 1a, 1b or 2a, 2b respectively show a variant of a process line, not shown here, such as a pipeline of an industrial plant, insertable measuring system designed, for example, as a Coriolis mass flowmeter, density measuring device, viscosity measuring device or the like for flowable, in particular fluid, media, in particular the measuring and / or monitoring of at least one physical quantity, such as a
Massendurchfluß, einer Dichte, einer Viskosität, eines Drucks etc., von einem in der Prozeßleitung strömenden Medium dient. Das - hier als In-Line-Meßgerät in Kompaktbauweise realisierte - Meßsystem umfaßt dafür einen über ein Einlaßende sowie ein Auslaßende an die Prozeßleitung angeschlossenen Meßwandler MW vom Vibrationstyp, welcher Meßwandler im Betrieb Mass flow, a density, a viscosity, a pressure, etc., used by a medium flowing in the process line. The - realized here as an in-line measuring device in compact design - measuring system includes for this purpose a connected via an inlet end and an outlet end to the process line transducer of the vibration type, which transducer during operation
entsprechend vom zu messenden Medium, wie etwa einer niedrigviskosen Flüssigkeit und/oder einer hochviskosen Paste und/oder einem Gas, durchströmt und an eine, insb. im Betrieb von extern via Anschlußkabel und/oder mittels interner Energiespeicher mit elektrischer Energie versorgte, Meßgerät-Elektronik ME des Meßsystems angeschlossen ist. Diese weist, wie in Fig. 3 schematisch nach Art eines Blockschaltbildes dargestellt, eine dem Ansteuern des Meßwandlers dienende Treiber-Schaltung Exe sowie eine Primärsignale des Meßwandlers MW verarbeitende, flows according to the medium to be measured, such as a low-viscosity liquid and / or a high-viscosity paste and / or a gas, and to a, in particular in the operation of externally via cable and / or supplied by means of internal energy storage with electrical energy, meter electronics ME of the measuring system is connected. This has, as shown schematically in Fig. 3 in the manner of a block diagram, serving to drive the transducer driver circuit Exe and a primary signals of the transducer MW processing,
beispielsweise mittels eines Mikrocomputers gebildete und/oder im Betrieb mit der Treiber- Schaltung Exe kommunizierende, Auswerte-Schaltung μC des Meßsystems elektrisch For example, by means of a microcomputer formed and / or in operation with the driver circuit Exe communicating, evaluation circuit μC of the measuring system electrically
angeschlossen ist, die im Betrieb die wenigstens eine Meßgröße, wie z.B. den momentanen oder einen totalisierten Massendurchfluß, repräsentierende Meßwerte liefert. Die Treiber-Schaltung Exe und die Auswerte-Schaltung μC sowie weitere, dem Betrieb des Meßsystems dienende Elektronik- Komponenten der Meßgerät-Elektronik, wie etwa interne Energieversorgungsschaltungen NRG zum Bereitstellen interner Versorgungsspannungen UN und/oder dem Anschluß an ein übergeordnetes Meßdatenverarbeitungssystem und/oder einem Feldbus dienenden Kommunikationsschaltungen COM, sind ferner in einem entsprechenden, insb. schlag- und/oder auch explosionsfest und/oder hermetisch dicht ausgebildeten, Elektronikgehäuse 200 untergebracht. Zum Visualisieren von Meßsystem intern erzeugten Meßwerten und/oder gegebenenfalls Meßsystem intern generierten Statusmeldungen, wie etwa eine Fehlermeldung oder einen Alarm, vor Ort kann das Meßsystem desweiteren ein zumindest zeitweise mit der Meßgerät-Elektronik kommunizierendes Anzeige- und Bedienelement HMI aufweisen, wie etwa ein im Elektronikgehäuse hinter einem darin entsprechend vorgesehenen Fenster plaziertes LCD- oder TFT-Display sowie eine entsprechende Eingabetastatur und/oder ein Touchscreen. In vorteilhafter Weise kann die, insb. programmierbare und/oder femparametrierbare, Meßgerät-Elektronik ME ferner so ausgelegt sein, daß sie im Betrieb des InLine-Meßgeräts mit einer diesem übergeordneten elektronischen Datenverarbeitungssystem, beispielsweise einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS), einem Personalcomputer und/oder einer Workstation, via Datenübertragungssystem, beispielsweise einem Feldbussystem und/oder drahtlos per Funk, Meß- und/oder andere Betriebsdaten austauschen kann, wie etwa aktuelle Meßwerte oder der Steuerung des In-Iine-Meßgeräts dienende Einstell- und/oder is connected, which supplies in operation the at least one measured variable, such as the current or a totalized mass flow, representing measured values. The driver circuit Exe and the evaluation circuit μC and other, the operation of the measuring system serving electronic components of the meter electronics, such as internal power supply circuits NRG for providing internal supply voltages U N and / or the connection to a higher Meßdatenverarbeitungssystem and / or a communication bus COM serving a field bus, are also housed in a corresponding electronics housing 200, in particular impact-resistant and / or explosion-proof and / or hermetically sealed. For visualizing measuring system internally generated measured values and / or optionally measuring system internally generated status messages, such as an error message or an alarm on site, the measuring system further comprise at least temporarily communicating with the meter electronics display and control HMI, such as a in Electronics housing behind a window provided therein correspondingly placed LCD or TFT display and a corresponding input keyboard and / or a touch screen. Advantageously, the meter electronics ME, especially programmable and / or remotely programmable, can also be designed such that, during operation of the in-line meter, it is connected to a superordinate electronic data processing system, for example a programmable logic controller (PLC), a personal computer and / or. or a workstation, via data transmission system, such as a fieldbus system and / or wirelessly by radio, measuring and / or other operating data can exchange, such as current measurements or the control of the inline measuring device serving adjustment and / or
Diagnosewerte. Dabei kann die Meßgerät-Elektronik ME beispielsweise eine solche interne Energieversorgungsschaltung NRG aufweisen, die im Betrieb von einer im Diagnostic values. In this case, the meter electronics ME, for example, such an internal Have power supply circuit NRG, which in operation of a in the
Datenverarbeitungssystem vorgesehen externen Energieversorgung über das vorgenannte Data processing system provided external power supply via the aforementioned
Feldbussystem gespeist wird. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Meßgerät- Elektronik ferner so ausgebildet, daß sie mittels einer, beispielsweise als 4-20 mA-Stromschleife konfigurierten, Zweidraht-Verbindung 2L mit dem externer elektronischen Datenverarbeitungssystem elektrisch verbindbar ist und darüber mit elektrischer Energie versorgt werden sowie Meßwerte zum Datenverarbeitungssystem übertragen kann. Für den Fall, daß das In-Line-Meßgerät für eine Ankopplung an ein Feldbus- oder ein anderes Kommunikationssystem vorgesehen ist, kann die Meßgerät-Elektronik ME eine entsprechende Kommunikations-Schnittstelle COM für eine Field bus system is fed. In accordance with one embodiment of the invention, the meter electronics are further configured to be electrically connectable to the external electronic data processing system by means of a two-wire connection 2L configured, for example, as a 4-20 mA current loop, and supplied with electrical power thereto, and measurements can transmit to the data processing system. In the event that the in-line meter is intended for coupling to a fieldbus or other communication system, the meter electronics ME may have a corresponding communication interface COM for a
Datenkommunikation gemäß einem der einschlägigen Industriestandards aufweisen. Das elektrische Anschließen des Meßwandlers an die erwähnte Meßgerät-Elektronik kann mittels entsprechender Anschlußleitungen erfolgen, die aus dem Elektronik-Gehäuse 200, beispielsweise via Kabeldurchführung, heraus geführt und zumindest abschnittsweise innerhalb des Having data communication according to one of the relevant industry standards. The electrical connection of the transducer to the mentioned meter electronics can be done by means of corresponding leads, which led out of the electronics housing 200, for example via cable bushing, and at least partially within the
Wandlergehäuses verlegt sind. Die Anschlußleitungen können dabei zumindest anteilig als elektrische, zumindest abschnittsweise in von einer elektrischen Isolierung umhüllte Leitungsdrähte ausgebildet sein, z.B. inform von "Twisted-pair"-Leitungen, Flachbandkabeln und/oder Transformer housing are laid. The leads may be at least partially as electrical, at least partially formed in wrapped by an electrical insulation wires, e.g. inform of "twisted pair" cables, ribbon cables and / or
Koaxialkabeln. Alternativ oder in Ergänzung dazu können die Anschlußleitungen zumindest abschnittsweise auch mittels Leiterbahnen einer, insb. flexiblen, gegebenenfalls lackierten Coaxial cables. Alternatively or in addition to the connecting lines can at least in sections, by means of traces of a, especially flexible, optionally painted
Leiterplatte gebildet sein, vgl. hierzu auch die eingangs erwähnten US-B 67 11 958 oder US-A 53 49 872. Printed circuit board be formed, see. this also the aforementioned US-B 67 11 958 or US-A 53 49 872.
In den Fig. 4 und 5 bzw. 6 und 7 sind zur weiteren Erläuterung der Erfindung ein erstes bzw. ein zweites Ausführungsbeispiel für einen für die Realisierung des Meßsystems geeigneten Meßwandler MW vom Vibrationstyp schematisch dargestellt. Der Meßwandler MW dient generell dazu, in einem hindurchströmenden Medium, etwa einem Gas und/oder einer Flüssigkeit, mechanische 4 and 5 or 6 and 7, respectively, for further explanation of the invention, a first and a second embodiment for a suitable for the realization of the measuring system suitable transducers MW vibration type shown schematically. The transducer MW is generally used in a flowing medium, such as a gas and / or a liquid, mechanical
Reaktionskräfte, z.B. massedurchflußabhängige Coriolis-Kräfte, dichteabhängige Trägheitskräfte und/oder viskositätsabhängige Reibungskräfte, zu erzeugen, die meßbar, insb. sensorisch erfaßbar, auf den Meßwandler zurückwirken. Abgeleitet von diesen Reaktionskräften können so z.B. ein Massedurchfluß m, eine Dichte p und/oder eine Viskosität η des Mediums gemessen werden. Jeder der Meßwandler umfaßt dafür jeweils ein in einem Wandler-Gehäuse 100 angeordnetes, die physikalisch-elektrische Konvertierung des wenigstens einen zu messenden Parameters eigentlich bewirkendes Innenteil. Zusätzlich zur Aufnahme des Innenteils kann das Wandlergehäuse 100 zudem auch dazu dienen, das Elektronikgehäuse 200 des In-Iine-Meßgeräts mit darin Reaction forces, e.g. Mass flow-dependent Coriolis forces, density-dependent inertial forces and / or viscosity-dependent frictional forces to produce, the measurable, esp. Sensory detectable, act back on the transducer. Derived from these reaction forces, e.g. a mass flow m, a density p and / or a viscosity η of the medium are measured. Each of the transducers comprises for this purpose in each case one arranged in a converter housing 100, the physical-electrical conversion of the at least one parameter to be measured actually acting inner part. In addition to receiving the inner member, the transducer housing 100 may also serve to secure the electronics housing 200 of the in-line meter therein
untergebrachter Treiber- und Auswerte-Schaltung zu haltern. housed driver and evaluation circuit.
Zum Führen von strömendem Mediums umfaßt das Innenteil des Meßwandlers generell wenigstens ein erstes - im in den Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel einziges - zumindest To guide flowing medium, the inner part of the transducer generally comprises at least a first - in the embodiment shown in FIGS. 4 and 5 - at least
abschnittsweise gekrümmtes Meßrohr 10, das sich zwischen einem einlaßseitigen ersten partially curved measuring tube 10, which is located between an inlet side first
Meßrohrende 11# und einem auslaßseitigen zweiten Meßrohrende 12# mit einer Schwinglänge L10 erstreckt und zum Erzeugen vorgenannter Reaktionskräfte im Betrieb zumindest über seine Schwinglänge L10 vibrieren gelassen und dabei, um eine statische Ruhelage oszillierend, wiederholt elastisch verformt wird. Die Schwinglänge L10 entspricht, wie auch in Fig. 8 nochmals schematisch dargestellt, hierbei einer Länge einer innerhalb von Lumen verlaufende gedachte Mittel- oder auch Schwerelinie (gedachte Verbindungslinie durch die Schwerpunkte aller Querschnittsflächen des Meßrohrs), im Falle eines gekrümmten Meßrohrs also einer gestreckten Länge des Meßrohrs 10. Meßrohrende 11 # and an outlet side second Meßrohrende 12 # with a swing length L 10th extends and vibrate to generate the aforementioned reaction forces during operation at least over its oscillation length L 10 and thereby, oscillating about a static rest position, repeatedly elastically deformed. The oscillation length L 10 corresponds, as shown schematically again in FIG. 8, in this case to a length of an imaginary center line or also gravity line (imaginary connecting line through the center of gravity of all cross-sectional areas of the measuring tube), ie in the case of a curved measuring tube that is an elongate line Length of the measuring tube 10.
Es sei an dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen, daß - obwohl der Meßwandler im in den Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel lediglich ein einziges Meßrohr aufweist und zumindest insoweit in seinem mechanischen Aufbau wie auch seinem Wirkprinzip dem in den US-B 73 60 451 oder der US-B 66 66 098 vorgeschlagenen bzw. auch den seitens der Anmelderin unter der Typbezeichnung "PROMASS H", "PROMASS P" oder "PROMASS S" käuflich angebotenen Meßwandlern ähnelt - zur Realisierung der Erfindung selbstverständlich auch Meßwandler mit mehr als einem Meßrohr dienen können, etwa vergleichbar den in den eingangs erwähnten US-A 57 96 011 ,US-A 57 31 527, oder US-B 69 20 798 gezeigten oder beispielsweise auch den seitens der Anmelderin unter der Typbezeichnung "PROMASS E" oder "PROMASS F" käuflich angebotenen Meßwandlern jeweils mit zwei parallelen Meßrohren. Demnach kann der Meßwandler auch wenigstens zwei, beispielsweise mittels eines einlaßseitigen Verteilerelements und eines auslaßseitigen Verteilerelements, ggf. zusätzlich auch noch mittels wenigstens eines einlaßseitigen Koppelelements und wenigstens eines auslaßseitigen Koppelelements, miteinander mechanisch gekoppelte und/oder einander baugleiche und/oder gekrümmte und/oder zueinander parallele, Meßrohre zum Führen von zu messendem Medium aufweisen, die im Betrieb zum Erzeugen der Primärsignale zumindest zeitweise vibrieren, etwa frequenzgleich auf einer gemeinsamen It should be expressly noted at this point that - although the transducer in the embodiment shown in FIGS. 4 and 5 has only a single measuring tube and at least insofar in its mechanical structure as well as its operating principle in the US-B 73 60 451 or the US-B 66 66 098 proposed or even on the part of the applicant under the type designation "PROMASS H", "PROMASS P" or "PROMASS S" commercially available transducers similar - serve to implement the invention, of course, with more than one measuring tube can be similar to that shown in the aforementioned US-A 57 96 011, US-A 57 31 527, or US-B 69 20 798 or, for example, the part of the Applicant under the type designation "PROMASS E" or "PROMASS F" Commercially available transducers each with two parallel measuring tubes. Accordingly, the transducer can also at least two, for example by means of an inlet-side distributor element and an outlet-side distributor element, optionally additionally by means of at least one inlet-side coupling element and at least one outlet-side coupling element, mechanically coupled to each other and / or identical and / or curved and / or each other Have parallel, measuring tubes for guiding medium to be measured, which vibrate during operation for generating the primary signals at least temporarily, such as frequency equal to a common
Schwingfrequenz, jedoch zueinander gegenphasig. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung umfaßt der Meßwandler, wie etwa in Fig. 6 und 7 schematisch dargestellt, daher zusätzlich zum ersten Meßrohr 10 eine zweites Meßrohr 10', daß unter Bildung einer ersten Kopplungszone einlaßseitig mittels eines, beispielsweise plattenförmigen, ersten Kopplerelements und unter Bildung einer zweiten Kopplungszone auslaßseitig mittels eines, beispielsweise plattenförmigen und/oder zum ersten Kopplerelement baugleichen, zweiten Kopplerelements mit dem ersten Meßrohr 10 mechanisch verbunden ist. Auch in diesem Fall definieren also die erste Kopplungszone jeweils ein einlaßseitiges erstes Meßrohrende 11#, 1 1'# jedes der zwei Meßrohre 10, 10' und die zweite Kopplungszone jeweils ein auslaßseitiges zweites Meßrohrende 12#, 12'# jedes der zwei Meßrohre 10, 10'. Da für den Fall, daß das Innenteil mittels zweier Meßrohre gebildet ist, jedes der beiden, insb. im Betrieb im wesentlichen gegenphasig zueinander oszillierenden und/oder zueinander parallelen und/oder hinsichtlich Form und Material baugleichen, Meßrohre dem Führen von zu messendem Medium dient, kommuniziert jedes der zwei Meßrohre nach einer weiteren Oscillation frequency, but opposite to each other in phase. According to one embodiment of the invention, the transducer, as shown schematically in FIGS. 6 and 7, therefore, in addition to the first measuring tube 10, a second measuring tube 10 'that on the inlet side by forming a first coupling zone by means of a, for example plate-shaped, first coupler element and under education a second coupling zone on the outlet side by means of a, for example plate-shaped and / or identical to the first coupler element, second coupler element with the first measuring tube 10 is mechanically connected. Also in this case, therefore, the first coupling zone each define an inlet-side first Meßrohrende 11 #, 1 1 '# each of the two measuring tubes 10, 10' and the second coupling zone each have an outlet-side second Meßrohrende 12 #, 12 '# # of the two measuring tubes 10, 10 '. Since, in the event that the inner part is formed by means of two measuring tubes, each of the two, in particular. In operation substantially opposite phase to each other oscillating and / or parallel and / or identical in terms of shape and material, measuring tubes serves to guide medium to be measured, communicates each of the two measuring tubes for another
Ausgestaltung dieser zweiten Variante des erfindungsgemäßen Meßwandlers jeweils einlaßseitig mit einem einströmendes Medium in zwei Teilströmungen aufteilendes gemeinsamen ersten Verteilerelement 15 des Meßwandlers und jeweils auslaßseitig mit einem die Teilströmungen wieder zusammenführenden gemeinsamen zweiten Verteilerelement 16 des Meßwandlers, so daß also beide Meßrohre im Betrieb des Meßsystem gleichzeitig und parallel von Medium durchströmt sind. Embodiment of this second variant of the transducer according to the invention in each case on the inlet side with an inflowing medium in two partial flows dividing common first distributor element 15 of the transducer and each outlet side with a the partial flows again merging common second distribution element 16 of the transducer, so that so both measuring tubes are flowed through during operation of the measuring system simultaneously and in parallel by medium.
Wie aus der Zusammenschau der Fign. 4 und 5 bzw. 6 und 7 wie auch Fig. 8 ohne weiteres ersichtlich, ist das wenigstens eine Meßrohr 10 jeweils so geformt, daß vorgenannte Mittellinie, wie bei Meßwandlern der in Rede stehenden Art durchaus üblich, in einer gedachten Rohrebene des Meßwandlers liegt. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird das wenigstens eine Meßrohr 10 im Betrieb dabei so vibrieren gelassen, daß es um eine Schwingungsachse, insb. in einem As seen from the synopsis of Fign. 4 and 5 or 6 and 7 as well as Fig. 8 readily apparent, the at least one measuring tube 10 is in each case shaped so that the aforementioned center line, as quite normal in transducers of the type in question, is located in an imaginary tube plane of the transducer. According to one embodiment of the invention, the at least one measuring tube 10 is thereby vibrated during operation so that it is a vibration axis, esp. In a
Biegeschwingungsmode, schwingt, die zu einer die beiden Meßrohrenden 11#, 12# imaginär verbindenden gedachten Verbindungsachse parallel oder koinzident ist. Das wenigstens eine Meßrohr 10 ist ferner so geformt und im Meßwandler angeordnete, daß vorgenannte Bieschwungungsmode, oscillates, which is parallel or coincident to an imaginary connecting the two Meßrohrenden 11 #, 12 # imaginary connecting axis. The at least one measuring tube 10 is further shaped and arranged in the transducer that the aforementioned
Verbindungsachse im wesentlichen parallel zu einer Ein- und Auslaßende des Meßwandlers imaginär verbindenden gedachten Längsachse L des Meßwandlers verläuft, ggf. auch koinzidiert. Connecting axis substantially parallel to an inlet and outlet end of the transducer imaginary connecting imaginary longitudinal axis L of the transducer extends, possibly also coincides.
Da der Meßwandler für eine Vielzahl unterschiedlichster Anwendungen, insb. im Bereich der industriellen Meß- und Automatisierungstechnik einsetzbar sein soll, ist ferner vorgesehen, daß das wenigstens eine Meßrohr ein einem Rohrinnendurchmesser entsprechendes Kaliber D10 aufweist, das mehr als 1 mm, insb. mehr als 5 mm, beträgt. Zwecks Erzielung einer für die angestrebte Meßgenauigkeit ausreichend hohen Schwingungsamplitude, insb. auch im Biegeschwingungsmode, weist das wenigstens eine Meßrohr gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ferner eine Since the transducer should be used for a variety of different applications, esp. In the field of industrial measurement and automation technology, it is further provided that the at least one measuring tube has a tube inner diameter corresponding caliber D 10 , the more than 1 mm, especially than 5 mm. In order to obtain a sufficiently high oscillation amplitude for the desired measurement accuracy, in particular also in flexural vibration mode, the at least one measuring tube according to one embodiment of the invention also has a
Rohrwandstärke s auf, die weniger als 7 mm, insb. weniger als 3 mm, beträgt, insb. derart, daß ein Flächenträgheitsmoment I10 eines Querschnitts des Meßrohrs, definiert durch die Beziehung Pipe wall thickness s, which is less than 7 mm, esp. Less than 3 mm, esp. Such that an area moment of inertia I 10 of a cross section of the measuring tube, defined by the relationship
I10 = |D4 0 - (D10 + s)4 J, mindestens 40mm4, insb. mehr als 150mm4, beträgt. I 10 = | D 4 0 - (D 10 + s) 4 J, at least 40mm 4 , in particular more than 150mm 4 .
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Das wenigstens eine, beispielsweise aus Edelstahl, Titan, Tantal bzw. Zirkonium oder einer Legierung davon hergestellte, Meßrohr 10 des Meßwandlers und insoweit auch eine innerhalb von Lumen verlaufende gedachte Mittellinie des Meßrohrs 10 kann z.B. im wesentlichen U-förmig oder, wie auch in der Fig. 4 und 5 bzw. 6 und 7 gezeigt, im wesentlichen V-förmig ausgebildet sein. The at least one measuring tube 10 of the transducer, made, for example, from stainless steel, titanium, tantalum or zirconium or an alloy thereof, and to that extent also an imaginary center line of the measuring tube 10 running within lumens, may e.g. essentially U-shaped or, as also shown in FIGS. 4 and 5 or 6 and 7, be substantially V-shaped.
Demnach weist das wenigstens eine Meßrohr nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein einlaßseitiges erstes gerades Rohrsegment mit einer gedachten Längsachse, die einen in Richtung der ersten Kopplungszone weisenden Richtungsvektor a1 aufweist, und ein auslaßseitiges zweites gerades Rohrsegment mit einer gedachten Längsachse, die einen in Richtung der zweiten Accordingly, the at least one measuring tube according to a further embodiment of the invention, an inlet side first straight tube segment having an imaginary longitudinal axis having a pointing in the direction of the first coupling zone directional vector a1, and an outlet side second straight tube segment with an imaginary longitudinal axis, one in the direction of second
Kopplungszone weisenden Richtungsvektor a2 aufweist, auf. Wie aus den Fig. 4 und 5 bzw. 6 und 7 ohne weiteres ersichtlich, sind die beiden geraden Rohrsegmente, wie bei derartigen Coupling zone pointing direction vector a2, on. As can be readily seen from Figures 4 and 5 or 6 and 7, the two straight pipe segments, as in such
Meßrohrgeometrien durchaus üblich, mittels eines bogenförmigen - hier eines im wesentlichen kreisbogenförmigen - Rohrsegments miteinander verbunden. Zwecks Bildung eines möglichst kompakten Meßwandlers von insgesamt möglichst kurzer Einbaulänge ist das bogenförmige Rohrsegment gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung hierbei ferner so ausgebildet, daß es, gemessenen von dessen Mittellinie aus, einen mittleren Rohrbogenradius R aufweist, der weniger als 500 mm, insb. weniger als 300 mm, beträgt. Die beiden geraden Rohrsegmente des wenigstens einen Meßrohrs 10 sind zueinander ferner so ausgerichtet, daß, wie auch in Fig. 8 schematisch dargestellt, der Richtungsvektor aj_ der gedachten Längsachse des ersten geraden Rohrsegments und der Richtungsvektor a£ der gedachten Längsachse des zweiten geraden Rohrsegments einen Winkel Θ einschließen. Der Betrag des Winkels Θ ist für den Fall, daß die beiden geraden Rohrsegmente über ein kreisbogenförmiges Rohrsegments miteinander verbunden sind, durch Rohrbogenradius R sowie die entsprechende Bogenlänge B des bogenförmigen Meßrohrgeometrien quite common, connected by means of an arcuate - here a substantially circular arc-shaped - pipe segment. For the purpose of forming a compact transducer as possible of the shortest overall installation length is the arcuate Tube segment according to a further embodiment of the invention in this case also designed so that, measured from the center line, it has a mean pipe bend radius R, which is less than 500 mm, esp. Less than 300 mm. The two straight tube segments of the at least one measuring tube 10 are further aligned with each other so that, as also shown schematically in Fig. 8, the directional vector aj_ the imaginary longitudinal axis of the first straight tube segment and the direction vector a £ the imaginary longitudinal axis of the second straight tube segment an angle Θ include. The amount of the angle Θ is in the event that the two straight pipe segments are connected to each other via a circular arc-shaped pipe segment, by pipe bend radius R and the corresponding arc length B of the arcuate
Rohrsegments des Meßrohrs bestimmt, etwa durch das Bogenmaß Θ =— , in Radiant bzw. durch Tube segment of the measuring tube determined, for example by the radian Θ = -, in radian or by
R  R
1 RO0 R 1 RO 0 R
das Gradmaß Θ = , in (Alt-)Grad. Im besonderen sind die beiden geraden Rohrsegmente the degree Θ =, in (old) degree. In particular, the two straight pipe segments
π R  π R
des wenigstens einen Meßrohrs dabei so zueinander ausgerichtet, daß der Winkel Θ weniger als 170° und mehr als 10° beträgt. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Meßrohr ferner so ausgebildet, daß der Winkel Θ weniger als 160° und/oder mehr als 20° beträgt. Alternativ oder in Ergänzung dazu ist gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung das bogenförmige Rohrsegment so ausgebildet, daß ein Rohrbogenradius-zu- Rohraußenradius-Verhältnis R', definiert durch ein Verhältnis des Rohrbogenradius, R, durch einen mit dem Meßrohr-Kaliber D10 und der Wandstärke s korrespondierenden Rohraußenradius, r = 0.5• D10 + s, des bogenförmige the at least one measuring tube thereby aligned with each other so that the angle Θ is less than 170 ° and more than 10 °. According to a further embodiment of the invention, the measuring tube is further formed so that the angle Θ is less than 160 ° and / or more than 20 °. Alternatively or in addition, according to another embodiment of the invention, the arcuate pipe segment is formed so that a Rohrbogenradius-to-Rohraußenradius ratio R ', defined by a ratio of the pipe bend radius, R, by a with the measuring tube caliber D 10 and the Wall thickness s corresponding outer tube radius, r = 0.5 • D 10 + s, the arcuate
Rohrsegments, weniger als 60, insb. weniger als 50, und/oder mehr als 3, insb. mehr als 4, beträgt. Pipe segment, less than 60, esp. Less than 50, and / or more than 3, esp. More than 4, is.
Zur Minimierung von auf das mittels eines einzigen Meßrohrs gebildeten Innenteils wirkenden Störeinflüssen wie auch zur Reduzierung von seitens des jeweiligen Meßwandlers an die angeschlossene Prozeßleitung insgesamt abgegebener Schwingungsenergie umfaßt das Innenteil des Meßwandlers gemäß dem in den Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel desweiteren einen mechanisch mit dem - hier einzigen - Meßrohr 10 gekoppelten, beispielsweise ähnlich wie das Meßrohr U- bzw. V-förmige ausgebildete, Gegenschwinger 20. Dieser ist, wie auch in Fig. 2 gezeigt, vom Meßrohr 10 seitlich beabstandet im Meßwandler angeordnet und unter Bildung einer - letztlich vorgenanntes erstes Meßrohrende 11# definierenden - ersten Kopplungszone einlaßseitig und der unter Bildung einer - letztlich vorgenanntes zweites Meßrohrende 12# definierenden - zweiten Kopplungszone auslaßseitig jeweils am Meßrohr 10 fixiert. Der - hier im wesentlichen parallel zum Meßrohr 10 verlaufende, ggf. auch koaxial zu diesem angeordnete - Gegenschwinger 20 ist aus einem zum Meßrohr hinsichtlich des Wärmeausdehnungsverhaltens kompatiblen Metall, wie etwa Stahl, Titan bzw. Zirkonium, hergestellt und kann dabei beispielsweise rohrförmig oder auch im wesentlichen kastenförmig auch ausgeführt sein. Wie in Fig. 2 dargestellt oder u.a. auch in der US-B 73 60 451 vorgeschlagen, kann der Gegenschwinger 20 beispielsweise mittels links- und rechtsseitig des Meßrohrs 10 angeordneten Platten oder auch links- und rechtsseitig des Meßrohrs 10 angeordneten Blindrohren gebildet sein. Alternativ dazu kann der Gegenschwinger 20 - wie etwa in der US-B 66 66 098 vorgeschlagen - auch mittels eines einzigen seitlich des Meßrohrs und parallel dazu verlaufenden Blindrohrs gebildet sein. Wie aus einer Zusammenschau der Fign. 2 und 3 ersichtlich, ist der Gegenschwinger 20 im hier gezeigten Ausführungsbeispiel mittels wenigstens eines einlaßseitigen ersten Kopplers 31 am ersten Meßrohrende 11# und mittels wenigstens eines auslaßseitigen, insb. zum Koppler 31 im wesentlichen identischen, zweiten Kopplers 32 am zweiten Meßrohrende 12# gehaltert. Als Koppler 31 , 32 können hierbei z.B. einfache Knotenplatten dienen, die in entsprechender weise einlaßseitig und auslaßseitig jeweils an Meßrohr 10 und To minimize acting on the inner part formed by means of a single measuring tube disturbing influences as well as to reduce the part of the respective transducer to the connected process line total emitted vibration energy, the inner part of the transducer according to the embodiment shown in FIGS. 4 and 5 further comprises a mechanically with the - Here only - measuring tube 10 coupled, for example, similar to the measuring tube U- or V-shaped, counter-oscillator 20. This is, as shown in Fig. 2, laterally spaced from the measuring tube 10 in the transducer and to form a - ultimately the aforementioned first measuring tube end 11 # defining - first coupling zone inlet side and the formation of a - second aforementioned second Meßrohrende 12 # defining - second coupling zone on the outlet side fixed to the measuring tube 10. The - in this case substantially parallel to the measuring tube 10 extending, possibly also arranged coaxially to this - counteroscillator 20 is made of a tube with respect to the thermal expansion behavior compatible metal, such as steel, titanium or zirconium, and can be, for example, tubular or in be essential box-shaped also executed. As shown in Fig. 2 or, inter alia, proposed in US-B 73 60 451, the counteroscillator 20 may be formed for example by means of left and right sides of the measuring tube 10 arranged plates or also left and right side of the measuring tube 10 arranged dummy tubes. Alternatively, the counter-oscillator 20 - like as proposed in US-B 66 66 098 - also be formed by means of a single side of the measuring tube and extending parallel thereto dummy tube. As from a synopsis of Figs. 2 and 3, the counteroscillator 20 is supported in the embodiment shown here by means of at least one inlet-side first coupler 31 at the first Meßrohrende 11 # and at least one outlet side, in particular to the coupler 31 substantially identical, the second coupler 32 at the second Meßrohrende 12 #. As a coupler 31, 32, for example, simple node plates can be used here, the respective inlet side and outlet side respectively to measuring tube 10 and
Gegenschwinger 20 befestigt sind. Ferner kann - wie bei dem in den Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel vorgeschlagen - ein mittels in Richtung der gedachten Längsachse L des Meßwandlers voneinander beabstandeten Knotenplatten zusammen mit überstehenden Enden des Gegenschwinger 20 einlaßseitig und auslaßseitig jeweils gebildeter, vollständig geschlossener Kasten oder ggf. auch teilweise offener Rahmen als Koppler 31 bzw. als Koppler 32 dienen. Wie in den Fig. 2 und 3 schematisch dargestellt, ist das Meßrohr 10 ferner über ein einlaßseitig im Bereich der ersten Kopplungszone einmündendes gerades erstes Verbindungsrohrstück 11 und über ein auslaßseitig im Bereich der zweiten Kopplungszone einmündendes, insb. zum ersten Counteroscillator 20 are attached. Furthermore, as proposed in the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, a nodal plate spaced apart from one another in the direction of the imaginary longitudinal axis L of the transducer together with protruding ends of the counteroscillator 20, respectively formed on the inlet side and outlet side, completely closed box or possibly partially open frame as a coupler 31 and serve as a coupler 32. As schematically illustrated in FIGS. 2 and 3, the measuring tube 10 is further connected via a straight first connecting tube section 11 which opens into the region of the first coupling zone on the inlet side and escpecially via an outlet side in the region of the second coupling zone
Verbindungsrohrstück 11 im wesentlichen identisches, gerades zweites Verbindungsrohrstück 12 entsprechend an die das Medium zu- bzw. abführende - hier nicht dargestellte - Prozeßleitung angeschlossen, wobei ein Einlaßende des einlaßseitigen Verbindungsrohrstück 11 praktisch das Einlaßende des Meßwandlers und ein Auslaßende des auslaßseitigen Verbindungsrohrstück 12 das Auslaßende des Meßwandlers bilden. In vorteilhafter weise können das Meßrohr 10 und zusammen mit den beiden Verbindungsrohrstücken 11 , 12 einstückig ausgeführt sein, so daß zu deren Herstellung z.B. ein einziges rohrförmiges Halbzeug aus einem für solche Meßwandler üblichen Material, wie z.B. Edelstahl, Titan, Zirkonium, Tantal oder entsprechenden Legierungen davon, dienen kann. Anstelle dessen, daß Meßrohr 10, Einlaßrohrstück 1 1 und Auslaßrohrstück 12 jeweils durch Segmente eines einzigen, einstückigen Rohres gebildet sind, können diese, falls erforderlich aber auch mittels einzelner, nachträglich zusammengefügter, z.B. Connecting pipe piece 11 substantially identical, straight second connecting pipe piece 12 corresponding to the medium inlet and discharge - not shown here - connected process line, wherein an inlet end of the inlet side connecting pipe piece 11 practically the inlet end of the transducer and an outlet end of the outlet side connecting pipe section 12 the outlet end of Form transducer. Advantageously, the measuring tube 10 and together with the two connecting pipe pieces 11, 12 may be made in one piece, so that for their manufacture, for. a single tubular semi-finished product of a conventional material for such transducers, such as e.g. Stainless steel, titanium, zirconium, tantalum or corresponding alloys thereof. Instead of that measuring tube 10, inlet tube piece 1 1 and outlet tube 12 are each formed by segments of a single, one-piece tube, these, if necessary, but also by means of individual, subsequently assembled, e.g.
zusammengeschweißter, Halbzeuge hergestellt werden. Im in den Fig. 2 und 3 gezeigten welded together, semi-finished products are produced. Im in Figs. 2 and 3 shown
Ausführungsbeispiel ist ferner vorgesehen, daß die beiden Verbindungsrohrstücke 11 , 12, so zueinander sowie zu einer die beiden Kopplungszonen 11 #, 12# imaginär verbindenden gedachten Längsachse L des Meßwandlers ausgerichtet sind, daß das hier mittels Gegenschwinger und Meßrohr gebildete Innenteil, einhergehend mit Verdrillungen der beiden Verbindungsrohrstücke 11 , 12, um die Längsachse L pendeln kann. Dafür sind die beiden Verbindungsrohrstücke 11 , 12 so zueinander auszurichten, daß die im wesentlichen geraden Rohrsegmente im wesentlichen parallel zur gedachten Längsachse L bzw. zur gedachten Schwingungsachse der Biegeschwingungen des Meßrohrs verlaufen daß die Rohrsegmente sowohl zur Längsachse L als auch zueinander im wesentlichen fluchten. Da die beiden Verbindungsrohrstücke 11 , 12 im hier gezeigten Embodiment is further provided that the two connecting pipe pieces 11, 12, so aligned with each other and to one of the two coupling zones 11 #, 12 # imaginary connecting imaginary longitudinal axis L of the transducer, that here formed by counter-oscillator and measuring tube inner part, along with twists of two connecting pipe pieces 11, 12, can oscillate about the longitudinal axis L. For this, the two connecting pipe pieces 11, 12 are aligned with each other so that the substantially straight pipe segments are substantially parallel to the imaginary longitudinal axis L or to the imaginary axis of vibration of the measuring tube that the pipe segments are aligned both to the longitudinal axis L and each other substantially. Since the two connecting pipe pieces 11, 12 shown in here
Ausführungsbeispiel praktisch über ihre gesamte Länge hinweg im wesentlichen gerade ausgeführt sind, sind sie dementsprechend insgesamt zueinander sowie zur imaginären Längsachse L im wesentlichen fluchtend ausgerichtet. Wie aus den Fig. 2 und 3 weiterhin ersichtlich, ist das, insb. im Vergleich zum Meßrohr 10 biege- und torsionssteifes, Wandlergehäuse 100, insb. starr, an einem bezüglich der ersten Kopplungszone distalen Einlaßende des einlaßseitigen Verbindungsrohrstücks 11 sowie an einem bezüglich der ersten Kopplungszone distalen Auslaßende des auslaßseitigen Verbindungsrohrstück 12 fixiert. Insoweit ist also das gesamte - hier mittels Meßrohr 10 und Gegenschwinger 20 gebildete - Innenteil nicht nur vom Wandlergehäuse 100 vollständig umhüllt, sondern infolge seiner Eigenmasse und der Federwirkung beider Verbindungsrohrstücke 11 , 12 im Wandler-Gehäuse 100 auch schwingfähig gehaltert. Embodiment practically over its entire length away are carried out substantially straight, they are accordingly aligned overall relative to one another and to the imaginary longitudinal axis L substantially aligned. As can be further seen from FIGS. 2 and 3, this is, especially in the In comparison with the measuring tube 10, the bending and torsion-resistant transducer housing 100, in particular rigidly, is fixed to an inlet end of the inlet-side connecting tube 11 which is distal to the first coupling zone and to an outlet end of the outlet-side connecting tube 12 which is distal to the first coupling zone. In that regard, therefore, the whole - here by means of measuring tube 10 and counteroscillator 20 formed - inner part not only completely enveloped by the converter housing 100, but also supported vibrationally due to its own mass and the spring action of both connecting pipe pieces 11, 12 in the converter housing 100.
Für den Fall, daß der Meßwandler MW lösbaren mit der, beispielsweise als metallische Rohrleitung ausgebildeten, Prozeßleitung zu montieren ist, sind einlaßseitig des Meßwandlers einer erster Anschlußflansch 13 und auslaßseitig ein zweiter Anschlußflansch 14 vorgesehen. Die In the event that the transducer MW is releasably mounted with, for example, formed as a metallic pipe, process line, inlet side of the transducer of a first flange 13 and the outlet side, a second flange 14 are provided. The
Anschlußflansche 13, 14 können dabei, wie bei Meßwandlern der beschriebenen Art durchaus üblich auch zumindest teilweise endseitig in das Wandlergehäuse 100 integriert sein. Falls erforderlich können die Verbindungsrohrstücke 11 , 12 im übrigen aber auch direkt mit der Connecting flanges 13, 14 can, as is customary in the case of measuring transducers of the type described, also be integrated into the converter housing 100 at least partially at the end. If necessary, the connecting pipe pieces 11, 12 but also directly with the rest
Prozeßleitung, z.B. mittels Schweißen oder Hartlötung, verbunden werden. Im in Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind der erste Anschlußflansch 13 dem einlaßseitigen Process line, e.g. by welding or brazing. In the embodiment shown in Fig. 2 and 3, the first connecting flange 13 are the inlet side
Verbindungsrohrstück 11 an dessen Einlaßende und der zweite Anschlußflansch 14 dem auslaßseitigen Verbindungsrohrstück 12 an dessen Auslaßende angeformt, während im in Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel die Anschlußflansche entsprechend mit den zugehörigen Verteilerelementen entsprechend verbunden sind. Connecting pipe section 11 formed at its inlet end and the second connecting flange 14 to the outlet side connecting pipe piece 12 at the outlet end, while in the embodiment shown in Fig. 4 and 5, the connecting flanges are connected according to the corresponding distribution elements.
Zum aktiven Anregen mechanischer Schwingungen des wenigstens einen Meßrohrs 10 bzw. der Meßrohre umfaßt jeder der in den Fig. 4 bis 7 gezeigten Meßwandler ferner eine, insb. For actively exciting mechanical oscillations of the at least one measuring tube 10 or the measuring tubes, each of the measuring transducers shown in FIGS. 4 to 7 further comprises a, esp.
elektrodynamische, Erregeranordnung 40. Diese dient - angesteuert von einem von der Treiber- Schaltung der Meßgerät-Elektronik gelieferten und, gegebenenfalls im Zusammenspiel mit der Auswerte-Schaltung, entsprechend konditionierten Erregersignal, z.B. mit einem geregelten Strom und/oder einer geregelten Spannung -jeweils dazu, mittels der Treiber-Schaltung eingespeiste elektrische Erregerenergie Eexc in eine auf das wenigstens eine Meßrohr 10, z.B. pulsförmig oder harmonisch, einwirkende und dieses in der vorbeschriebenen Weise auslenkende Erregerkraft Fexc umzuwandeln. Die Erregerkraft Fexc kann, wie bei derartigen Meßwandlern üblich, bidirektional oder unidirektional ausgebildet sein und in der dem Fachmann bekannten Weise z.B. mittels einer Strom- und/oder Spannungs-Regelschaltung, hinsichtlich ihrer Amplitude und, z.B. mittels einer Phasen- Regelschleife, hinsichtlich ihrer Frequenz eingestellt werden. Als Erregeranordnung 40 kann z.B. eine in konventioneller Weise mittels eines - beispielsweise einzigen - mittig, also im Bereich einer halben Schwinglänge L10, am jeweiligen Meßrohr angreifenden, elektrodynamischen Electrodynamic excitation arrangement 40. This serves - driven by a supplied by the driver circuit of the meter electronics and, optionally in conjunction with the evaluation circuit, suitably conditioned excitation signal, eg with a regulated current and / or a regulated voltage -jeweils , Excited by the driver circuit electrical excitation energy E exc in a on the at least one measuring tube 10, for example, pulse-shaped or harmonic, acting and this in the manner described above deflecting excitation force F exc convert. The excitation force F exc may, as is usual with such transducers, be bidirectional or unidirectional and in the manner known in the art, for example by means of a current and / or voltage control circuit, in terms of their amplitude and, for example by means of a phase-locked loop, with regard to their Frequency are set. As an exciter assembly 40 may, for example, in a conventional manner by means of - for example, single, ie in the region of half an oscillating length L 10 , on the respective measuring tube attacking, electrodynamic
Schwingungserregers 41 gebildete Erregeranordnung 40 dienen. Der Schwingungserreger 41 kann im Falle eines mittels Gegenschwinger und Meßrohr gebildeten Innenteils, wie in der Fig. 4 angedeutet, beispielsweise mittels einer am Gegenschwinger 20 befestigten zylindrischen Vibration generator 41 formed exciter assembly 40 serve. The vibration exciter 41 may, in the case of an inner part formed by counteroscillator and measuring tube, as indicated in FIG. 4, for example, by means of a cylindrical attached to the counter-oscillator 20
Erregerspule, die im Betrieb von einem entsprechenden Erregerstrom durchflössen und damit einhergehend von einem entsprechenden Magnetfeld durchflutet ist, sowie einem in die Erregerspule zumindest teilweise eintauchenden dauermagnetischen Anker, der von außen, insb. mittig, am Meßrohr 10 fixiert ist, gebildet sein. Weitere - durchaus auch für das erfindungsgemäße Meßsystem geeignete - Erregeranordnungen für Schwingungen des wenigstens einen Meßrohrs sind z.B. in den eingangs erwähnten US-A 57 05 754, US-A 55 31 126, US-B 62 23 605, US-B 66 66 098 oder US-B 73 60 451 gezeigt. Excitation coil, which flowed during operation of a corresponding excitation current and thus is also flooded by a corresponding magnetic field, and a at least partially immersed in the exciter coil permanent magnet armature, which is fixed from the outside, esp. Centrally, on the measuring tube 10, be formed. Further excitation arrangements for oscillations of the at least one measuring tube which are also suitable for the measuring system according to the invention are described, for example, in the aforementioned US-A 57 05 754, US-A 55 31 126, US-B 62 23 605, US-B 66 66 098 or US-B 73 60 451.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das wenigstens eine Meßrohr 10 im Betrieb mittels der Erregeranordnung zumindest zeitweise in einem Nutzmode aktiv angeregt, in dem es, insb. überwiegend oder ausschließlich, Biegeschwingungen um die erwähnte gedachte According to a further embodiment of the invention, the at least one measuring tube 10 is actively excited in operation by means of the excitation arrangement at least temporarily in a Nutzmode in which it, esp. Predominantly or exclusively, bending vibrations to the mentioned imaginary
Schwingungsachse ausführt, beispielsweise überwiegend mit genau einer Resonanzfrequenz des jeweiligen bzw. des damit jeweils gebildeten Innenteils des Meßwandlers, wie etwa jener, die einem Biegeschwingungsgrundmode entspricht, in dem das wenigstens eine Meßrohr genau einen Schwingungsbauch aufweist. Im besonderen ist hierbei ferner vorgesehen, daß das wenigstens eine Meßrohr 10, wie bei derartigen Meßwandlern mit gekrümmtem Meßrohr durchaus üblich, mittels der Erregeranordnung zu Biegeschwingungen bei einer Erregerfrequenz feχC, so angeregt ist, daß es sich im Nutzmode, um die erwähnte gedachte Schwingungsachse - etwa nach Art eines einseitig eingespannten Auslegers - oszillierend, zumindest anteilig gemäß einer seiner natürlichen Biegeschwingungsformen ausbiegt. Die Biegeschwingungen des Meßrohrs weisen dabei im Bereich der das einlaßseitige Meßrohrende 11# definierenden einlaßseitigen Kopplungszone einen einlaßseitigen Schwingungsknoten und im Bereich der das auslaßseitige Meßrohrende 12# definierenden auslaßseitigen Kopplungszone einen auslaßseitigen Schwingungsknoten auf, so daß also das Meßrohr sich mit seiner Schwinglänge L10 zwischen diesen beiden Schwingungsknoten im wesentlichen frei schwingend erstreckt. Falls erforderlich, kann das vibrierenden Meßrohr aber auch, wie beispielsweise in der US-B 70 77 014 oder der der JP-A 9-015015 vorgeschlagen, mittels entsprechend im Bereich der Schwinglänge am Meßrohr zusätzlich angreifender federelastischer und/oder elektromotorischer Koppelelemente in seinen Schwingungsbewegungen gezielt beeinflußt werden. Die Treiberschaltung kann z.B. als Phasen-Regelschleife (PLL) ausgebildet sein, die in der dem Fachmann bekannten Weise dazu verwendet wird, eine Erregerfrequenz, fexc, des Performs vibration axis, for example, predominantly with exactly one resonance frequency of the respective or thus each formed inner part of the transducer, such as that corresponding to a bending vibration fundamental mode in which the at least one measuring tube has exactly one antinode. In particular, in this case it is further provided that the at least one measuring tube 10, as in such transducers with curved measuring tube quite common, excited by means of the excitation system to bending vibrations at an excitation frequency f e χ C , so that it is in the Nutzmode to the mentioned imaginary axis of oscillation - approximately in the manner of a cantilever cantilever - oscillating, at least partially auszubig according to one of its natural bending modes. The bending oscillations of the measuring tube have an inlet-side node in the region of the inlet side end of the measuring tube 11 # defining the inlet-side coupling zone and an outlet-side node in the region of the outlet-side coupling tube 12 # defining outlet-side coupling zone, so that the measuring tube with its oscillating length L 10 between them both oscillation node extends substantially free swinging. If necessary, the vibrating measuring tube but also, as proposed in US-B 70 77 014 or JP-A 9-015015, by means of correspondingly in the range of the vibration length on the measuring tube additionally attacking resilient and / or electromotive coupling elements in its oscillatory movements be specifically influenced. The driver circuit may be formed, for example, as a phase-locked loop (PLL), which is used in the manner known to the expert to an excitation frequency, f exc of the
Erregersignals ständig auf die momentane Eigenfrequenz des gewünschten Nutzmodes Excitation signal constantly to the current natural frequency of the desired Nutzmodes
abzugleichen. Der Aufbau und die Verwendung solcher Phasenregel-Schleifen zum aktiven Anregen von Meßrohren zu Schwingungen auf einer mechanischen Eigenfrequenzen ist z.B. in der US-A 48 01 897 ausführlich beschrieben. Selbstverständlich können auch andere für das Einstellen der Erregerenergie Eexc geeignete, dem Fachmann an und für sich bekannte Treiberschaltungen verwendet werden, beispielsweise auch gemäß der dem eingangs erwähnten Stand der Technik, etwa der eingangs erwähnten US-A 47 77 833, US-A 48 01 897, US-A 48 79 91 1 , US-A 50 09 109, US-A 50 24 104, US-A 50 50 439, US-A 58 04 741 , US-A 58 69 770, US-A 6073495 oder US-A 63 11 1 36. Ferner sei hinsichtlich einer Verwendung solcher Treiberschaltungen für Meßwandler vom Vibrationstyp auf die mit Meßumformern der Serie "PROMASS 83" bereitgestellte Meßgerät- Elektroniken verwiesen, wie sie von der Anmelderin beispielsweise in Verbindung mit Meßaufnehmern der Serie "PROMASS E", "PROMASS F", "PROMASS H", "PROMASS I", match. The construction and use of such phase-locked loops for actively exciting measuring tubes to oscillations on a mechanical natural frequency is described in detail, for example, in US Pat. No. 4,801,897. Of course, other suitable for setting the excitation energy E exc suitable, known to those skilled and driver circuits, for example, according to the above-mentioned prior art, such as the aforementioned US-A 47 77 833, US-A 48 01 897, US-A 48 79 91 1, US-A 50 09 109, US-A 50 24 104, US-A 50 50 439, US-A 58 04 741, US-A 58 69 770, US-A 6073495 or US-A 63 11 1 36. Furthermore, with regard to the use of such drive circuits for vibration-type transducers, reference should be made to the measuring instrumentation provided with transmitters of the "PROMASS 83" series. Electronics, as described for example in connection with "PROMASS E", "PROMASS F", "PROMASS H", "PROMASS I"
"PROMASS P" oder "PROMASS S" angeboten werden. Deren Treiberschaltung ist beispielsweise jeweils so ausgeführt, daß die lateralen Biegeschwingungen im Nutzmode auf eine konstante, also auch von der Dichte, p, weitgehend unabhängige Amplitude geregelt werden. "PROMASS P" or "PROMASS S" are offered. The driver circuit is, for example, in each case designed such that the lateral bending oscillations in the payload mode are regulated to a constant, thus also independent of the density, p, substantially independent amplitude.
Zum Vibrierenlassen des wenigsten einen Meßrohrs 10 wird die Erregeranordnung 40, wie bereits erwähnt, mittels eines gleichfalls oszillierenden Erregersignals von einstellbarer Erregerfrequenz, fexc, gespeist, so daß die Erregerspule des - hier einzigen am Meßrohr 10 angreifenden To vibrate the least one measuring tube 10, the exciter assembly 40, as already mentioned, by means of an equally oscillating excitation signal of adjustable excitation frequency, f exc fed, so that the excitation coil of - here only on the measuring tube 10 attacking
Schwingungserregers - im Betrieb von einem in seiner Amplitude entsprechend geregelten Vibration exciter - in operation of a regulated in its amplitude accordingly
Erregerstrom iexc durchflössen ist, wodurch das zum Bewegen des Meßrohrs erforderliche Exciter current i exc is flowed through, which required for moving the measuring tube
Magnetfeld erzeugt wird. Das Treiber- oder auch Erregersignal bzw. dessen Erregerstrom iexc kann z.B. harmonisch, mehrfrequent oder auch rechteckförmig sein. Die Erregerfrequenz, feχC, des zum Aufrechterhalten der Biegeschwingungen des wenigstens einen Meßrohrs 10 erforderlichen Magnetic field is generated. The driver or exciter signal or its excitation current i exc may be harmonic, multi-frequency or even rectangular, for example. The excitation frequency, f e χ C , required for maintaining the bending vibrations of the at least one measuring tube 10
Erregerstrom iexc kann beim im Ausführungsbeispiel gezeigten Meßaufnehmer in vorteilhafter weise so gewählt und eingestellt sein, daß das lateral schwingende Meßrohr 10 zumindest überwiegend in einem Biegeschwingungsgrundmode mit einem einzigen Schwingungsbauch oszilliert. Demnach ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Erreger- oder auch Nutzmodefrequenz, fexc, so eingestellt, daß sie möglichst genau einer Eigenfrequenz von Biegeschwingungen des Meßrohrs 10, insb. der des Biegeschwingungsgrundmodes, entspricht. Bei einer Verwendung eines aus Excitation current i exc can be selected and adjusted in an advantageous manner in the embodiment shown in the embodiment, that the laterally oscillating measuring tube 10 oscillates at least predominantly in a bending vibration fundamental mode with a single antinode. Accordingly, according to a further embodiment of the invention, the excitation or Nutzmodefrequenz, f exc , adjusted so that it corresponds as closely as possible to a natural frequency of bending vibrations of the measuring tube 10, esp. Of the Bieschwwingungsgrundmodes. When using an off
Edelstahl, insb. Hastelloy, gefertigten Meßrohrs mit einer Kaliber D10 von 29 mm, einer Wandstärke s von etwa 1 ,5 mm, einer Schwinglänge von etwa 420 mm und einer gesehnten Länge, gemessen zwischen den beiden Meßrohrenden, von 305 mm, würde die dem Biegeschwingungsgrundmode entsprechende Resonanzfrequenz desselben beispielsweise bei einer Dichte von praktisch Null, z.B. bei lediglich mit Luft gefülltem Meßrohr, in etwa 490 Hz betragen. Stainless steel, esp. Hastelloy made measuring tube with a caliber D 10 of 29 mm, a wall thickness s of about 1, 5 mm, a swing length of about 420 mm and a stretched length, measured between the two Meßrohrenden, of 305 mm, the The resonance frequency thereof corresponding to the bending vibration fundamental mode may be approximately 490 Hz, for example, at a density of practically zero, for example in the case of a measuring tube filled only with air.
Im in den Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel mit mittels Meßrohr und Gegenschwinger gebildeten Innenteils führt das Meßrohr 10 die mittels der Erregeranordnung aktiv angeregten Biegeschwingungen überwiegend relativ zum Gegenschwinger 20 aus, insb. auf einer gemeinsamen Schwingfrequenz zueinander gegenphasig. Im Falle einer gleichzeitig, beispielsweise differentiell, sowohl auf Meßrohr als auch Gegenschwinger wirkenden Erregeranordnung wird dabei In the embodiment shown in FIGS. 4 and 5 with inner part formed by means of a measuring tube and counteroscillator, the measuring tube 10 carries out the bending oscillations actively excited by the excitation arrangement predominantly relative to the counteroscillator 20, in particular in opposite phase to one another at a common oscillation frequency. In the case of a simultaneously, for example differentially, acting on both measuring tube and counteroscillator exciter arrangement is doing
zwangsweise auch der Gegenschwinger 20 zu simultanen Auslegerschwingungen angeregt, und zwar so, daß er frequenzgleich, jedoch zumindest anteilig außerphasig, insb. im wesentlichen gegenphasig, zum im Nutzmode schwingenden Meßrohr 10 oszilliert. Im besonderen sind Meßrohr 10 und Gegenschwinger 20 dabei ferner so aufeinander abgestimmt bzw. so angeregt, daß sie im Betrieb zumindest zeitweise und zumindest anteilig gegengleiche, also gleichfrequente, jedoch im wesentlichen gegenphasige, Biegeschwingungen um die Längsachse L ausführen. Die Forcibly also the counteroscillator 20 is excited to simultaneous cantilever oscillations, in such a way that it oscillates at the same frequency, but at least partially out of phase, esp. Essentially opposite phase, oscillating in the Nutzmode measuring tube 10. In particular, measuring tube 10 and counteroscillator 20 are further coordinated or excited so that they perform at least temporarily and at least partially counterparts, ie equal frequency, but substantially out of phase, bending vibrations about the longitudinal axis L during operation. The
Biegeschwingungen können dabei so ausgebildete sein, daß sie von gleicher modaler Ordnung und somit zumindest bei ruhendem Fluid im wesentlichen gleichförmig sind; im anderen Fall der Verwendung zweier Meßrohre sind diese, wie bei Meßwandlern der in Rede stehenden Art üblich, mittels der, insb. differentiell zwischen beiden Meßrohre 10, 10' wirkenden, Erregeranordnung aktiv so angeregt, daß sie im Betrieb zumindest zeitweise gegengleiche Biegeschwingungen um die Längsachse L ausführen. Anders gesagt, die beiden Meßrohre 10, 10' bzw. Meßrohr 10 und Gegenschwinger 20 bewegen sich dann jeweils nach der Art von gegeneinander schwingenden Stimmgabelzinken. Bending vibrations can be designed so that they are of the same modal order and thus at least at rest fluid substantially uniform; in the other case the Using two measuring tubes, these, as usual with transducers of the type in question, by means of the, esp. Differentially between the two measuring tubes 10, 10 'acting energizer arrangement actively excited so that they run during operation at least temporarily gegengleiche bending vibrations about the longitudinal axis L. In other words, the two measuring tubes 10, 10 'or measuring tube 10 and counter-oscillator 20 then each move in the manner of mutually oscillating tuning fork tines.
Für den betriebsmäßig vorgesehenen Fall, daß das Medium in der Prozeßleitung strömt und somit der Massedurchfluß m von Null verschieden ist, werden mittels des in oben beschriebener Weise vibrierenden Meßrohrs 10 im hindurchströmenden Medium auch Corioliskräfte induziert. Diese wiederum wirken auf das Meßrohr 10 zurück und bewirken so eine zusätzliche, sensorisch erfaßbare Verformung desselben, und zwar im wesentlichen gemäß einer weiteren natürlichen Eigenschwingungsform von höherer modaler Ordnung als der Nutzmode. Eine momentane Ausprägung dieses sogenannten, dem angeregten Nutzmode gleichfrequent überlagerten For the operationally provided case that the medium flows in the process line and thus the mass flow m is different from zero, also Corioliskräfte be induced by means of vibrating in the manner described above measuring tube 10 in the medium flowing. These in turn act on the measuring tube 10 and thus cause an additional, sensory detectable deformation of the same, namely essentially according to a further natural natural mode of higher modal order than the Nutzmode. A momentary expression of this so-called, the excited Nutzmode superimposed on an equal frequency
Coriolismodes ist dabei, insb. hinsichtlich ihrer Amplituden, auch vom momentanen Massedurchfluß m abhängig. Als Coriolismode kann, wie bei derartigen Meßwandlern mit gekrümmtem Meßrohr üblich, z.B. die Eigenschwingungsform des anti-symmetrischen Twistmodes dienen, also jene, bei der das Meßrohr 10, wie bereits erwähnt, auch Drehschwingungen um eine senkrecht zur Coriolis is in this case, especially in terms of their amplitudes, depending on the instantaneous mass flow m. As Coriolis mode, as is common with such curved tube transducers, e.g. serve the natural mode of the anti-symmetric twist mode, ie those in which the measuring tube 10, as already mentioned, and torsional vibrations about a perpendicular to the
Biegschwingungsachse ausgerichteten gedachten Drehschwingungsachse ausführt, die die Mittelinie des Meßrohrs 10 im Bereich der halben Schwingungslänge L10 imaginär schneidet. Bending vibration axis aligned imaginary torsional vibration axis that intersects the center line of the measuring tube 10 in the region of half the oscillation length L 10 imaginary.
Zum Erfassen von Schwingungen, insb. Biegeschwingungen, des wenigstens einen Meßrohrs 10, insb. auch denen im Coriolismode, weist der Meßwandler ferner jeweils eine entsprechende Sensoranordnung 50 auf. Diese umfaßt, wie auch in den Fig. 4 bis 7 schematische dargestellt, einen vom wenigstens einen Schwingungserreger beabstandet am wenigstens einen Meßrohr 10 angeordneten, beispielsweise elektrodynamischen, ersten Schwingungssensor 51 , der ein For detecting oscillations, in particular bending oscillations, of the at least one measuring tube 10, in particular also those in Coriolis mode, the measuring transducer furthermore has a corresponding sensor arrangement 50 in each case. This includes, as also schematically illustrated in FIGS. 4 to 7, a spaced from at least one vibration exciter on at least one measuring tube 10, for example, electrodynamic, first vibration sensor 51, the one
Vibrationen des Meßrohrs 10 repräsentierendes erstes Primärsignal Si des Meßwandlers liefert, beispielsweise einer mit den Schwingungen korrespondierende Spannung oder einem mit den Schwingungen korrespondierenden Strom, sowie einen vom ersten Schwingungssensor 52 beabstandet am wenigstens einen Meßrohr 10 angeordneten, insb. elektrodynamischen, zweiten Schwingungssensor 52, der ein Vibrationen des Meßrohrs 10 repräsentierendes zweites Vibrations of the measuring tube 10 representing the first primary signal Si of the transducer provides, for example, a voltage corresponding to the vibrations or corresponding to the vibrations current, and a spaced from the first vibration sensor 52 at least one measuring tube 10 arranged, esp. Electrodynamic, second vibration sensor 52, the a second vibration representative of the measuring tube 10
Primärsignal S2 des Meßwandlers liefert. Eine Länge des sich zwischen den beiden, beispielsweise baugleichen, Schwingungssensoren erstreckenden, insb. im wesentlichen freischwingend vibrierenden, Bereichs des zugehörigen wenigstens einen Meßrohrs entspricht, wie auch in Fig. 8 nochmals schematisch dargestellt, hierbei einer Meßlänge L50 des jeweiligen Meßwandlers. Jedes der - typischerweise breitbandigen - Primärsignale si, S2 des Meßwandlers MW weist dabei jeweils eine mit dem Nutzmode korrespondierende Signalkomponente mit einer der momentanen Primary signal S 2 of the transducer provides. A length of between the two, for example identical, vibration sensors extending, esp. Essentially free-vibrating, the corresponding at least one measuring tube corresponds, as shown schematically in Fig. 8, in this case a measuring length L 50 of the respective transducer. Each of the - typically broadband - primary signals si, S 2 of the transducer MW in this case has in each case one corresponding to the Nutzmode signal component with one of the current
Schwingfrequenz, feχC, des im aktiv angeregten Nutzmode schwingenden wenigstens einen Meßrohrs 10 entsprechenden Signalfrequenz und einer vom aktuellen Massendurchfluß des im wenigstens einen Meßrohr 10 strömenden Medium abhängigen Phasenverschiebung relativ zu dem, beispielsweise mittels PLL in Abhängigkeit von einer zwischen wenigstens einem der Oscillation frequency, f e χ C , of the oscillating in active excited Nutzmode at least one measuring tube 10 corresponding signal frequency and one of the current mass flow of the im at least one measuring tube 10 flowing medium dependent phase shift relative to, for example by means of PLL depending on a between at least one of
Schwingungsmeßsignale Si, S2 und dem Erregerstrom in der Erregeranordnung existierenden Phasendifferenz generierten, Erregersignal iexc auf. Selbst im Falle der Verwendung eines eher breitbandigen Erregersignals iexc kann infolge der zumeist sehr hohen Schwingungsgüte des Meßwandlers MW davon ausgegangen werden, daß die mit dem Nutzmode korrespondierende Signalkomponente jedes der Primärsignale andere, insb. mit allfälligen externen Störungen korrespondierende und/oder als Rauschen einzustufende, Signalkomponenten überwiegt und insoweit auch zumindest innerhalb eines einer Bandbreite des Nutzmodes entsprechenden Vibration signals Si, S 2 and the excitation current in the exciter arrangement existing phase difference generated excitation signal i exc on. Even in the case of using a rather broadband excitation signal i exc can be assumed that the corresponding with the Nutzmode signal component of each of the primary signals other, esp. With any external interference corresponding and / or classify as noise due to the usually very high vibration quality of the transducer , Signal components predominates and so far also at least within one of a bandwidth of the Nutzmodes corresponding
Frequenzbereichs dominierend ist. Frequency domain is dominant.
In den hier gezeigten Ausführungsbeispielen sind jeweils der erste Schwingungssensor 51 einlaßseitig und der zweite Schwingungssensor 52 auslaßseitig am wenigstens einen Meßrohr 10 angeordnet, insb. vom wenigstens einen Schwingungserreger bzw. von der Mitte des Meßrohrs 10 gleichweit beabstandet wie der erste Schwingungssensor. Wie bei derartigen, in einem als Coriolis- Massendurchfluß-Meßgerät ausgebildeten Meßsystem verwendeten, Meßwandlern vom In the embodiments shown here, the first vibration sensor 51 on the inlet side and the second vibration sensor 52 are arranged on the outlet side at least one measuring tube 10, esp. From at least one vibration exciter or equidistant from the center of the measuring tube 10 as the first vibration sensor. As with such, used in a designed as a Coriolis mass flow meter measuring system, transducers from
Vibrationstyp durchaus üblich, sind der erste Schwingungssensor 51 und der zweite Vibration type quite common, the first vibration sensor 51 and the second
Schwingungssensor 52 gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ferner jeweils auf einer vom Schwingungserreger 41 eingenommenen Seite des Meßrohrs im Meßwandler angeordnet. According to an embodiment of the invention, the vibration sensor 52 is further arranged in each case on a side of the measuring tube occupied by the vibration exciter 41 in the measuring transducer.
Desweiteren kann auch der zweite Schwingungssensor 52 auf der vom ersten Schwingungssensor 51 eingenommenen Seite des Meßrohrs im Meßwandler angeordnet sein. Die Furthermore, the second vibration sensor 52 can also be arranged on the side of the measuring tube occupied by the first vibration sensor 51 in the transducer. The
Schwingungssensoren der Sensoranordnung können in vorteilhafter weise zudem so ausgebildet sein, daß sie Primärsignale gleichen Typs liefern, beispielsweise jeweils eine Signalspannung bzw. einen Signalstrom. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind sowohl der erste Schwingungssensor als auch der zweite Schwingungssensor ferner jeweils so im Meßwandler MW plaziert, daß jeder der Schwingungssensoren zumindest überwiegend Vibrationen des wenigstens einen Meßrohrs 10 erfaßt. Für den oben beschriebenen Fall, daß das Innenteil mittels eines Meßrohrs und eines mit diesem gekoppelten Gegenschwingers gebildet ist, sind nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sowohl der erste Schwingungssensor als auch der zweite In addition, vibration sensors of the sensor arrangement can advantageously also be designed so that they provide primary signals of the same type, for example, in each case a signal voltage or a signal current. According to a further embodiment of the invention, both the first vibration sensor and the second vibration sensor are further each placed in the transducer MW, that each of the vibration sensors at least predominantly detects vibrations of at least one measuring tube 10. For the case described above, that the inner part is formed by means of a measuring tube and a counter-oscillator coupled thereto, according to a further embodiment of the invention, both the first vibration sensor and the second
Schwingungssensor so ausgebildet und so im Meßwandler plaziert, daß jeder der Vibration sensor designed and placed in the transducer so that each of the
Schwingungssensoren überwiegend Schwingungen des Meßrohrs relativ zum Gegenschwinger, beispielsweise differentiell, erfassen, daß also sowohl das erste Primärsignal Si als auch das zweite Primärsignal S2, insb. gegengleiche, Schwingungsbewegungen des wenigstens einen Meßrohrs 10 relativ zum Gegenschwinger 20 repräsentieren. Für den anderen beschriebenen Fall, daß das Innenteil mittels zweier, insb. im Betrieb gegengleich schwingender, Meßrohre gebildet ist, sind nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sowohl der erste Schwingungssensor als auch der zweite Schwingungssensor so ausgebildet und so im Meßwandler plaziert, daß jeder der Vibration sensors predominantly oscillations of the measuring tube relative to the counteroscillator, for example, differentially detect, so that both the first primary signal Si and the second primary signal S 2 , esp. Counterparts, represent oscillatory movements of at least one measuring tube 10 relative to the counteroscillator 20. For the other case described that the inner part is formed by means of two, esp. In operation gegengleich swinging, measuring tubes, according to another embodiment of the invention, both the first vibration sensor and the second vibration sensor is formed and placed in the transducer so that each of the
Schwingungssensoren überwiegend Schwingungen des ersten Meßrohrs 10 relativ zum zweiten Meßrohr 10', beispielsweise differentiell, erfassen, daß also sowohl das erste Primärsignal Si als auch das zweite Primärsignal S2, insb. gegengleiche, Schwingungsbewegungen der zwei Meßrohre relativ zueinander repräsentieren. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Sensoranordnung genau zwei Schwingungssensoren, also zusätzlich zum ersten und zweiten Schwingungssensor keine weiteren Schwingungssensoren, aufweist und insoweit hinsichtlich der verwendeten Komponenten einer konventionellen Sensoranordnung entspricht. Vibration sensors predominantly oscillations of the first measuring tube 10 relative to the second measuring tube 10 ', for example, differentially detect, so that both the first primary signal Si as Also, the second primary signal S 2 , esp. Opposite, represent oscillatory movements of the two measuring tubes relative to each other. According to a further embodiment of the invention, it is provided that the sensor arrangement has exactly two vibration sensors, that is to say in addition to the first and second vibration sensors no further vibration sensors, and insofar corresponds to a conventional sensor arrangement with regard to the components used.
Die von der Sensoranordnung gelieferten Schwingungsmeßsignale si, S2, die jeweils eine The supplied by the sensor arrangement Schwingungsmeßsignale si, S 2 , each one
Signalkomponente mit einer momentanen Schwingfrequenz, feχC, des im aktiv angeregten Nutzmode schwingenden wenigstens einen Meßrohrs 10 entsprechende Signalfrequenz aufweisen, sind, wie auch in Fig. 3 gezeigt, der der Meßgerät-Elektronik ME und daselbst dann der darin vorgesehenen Meß- und Auswerteschaltung μC zugeführt, wo sie mittels einer entsprechenden Eingangsschaltung FE zunächst vorverarbeitet, insb. vorverstärkt, gefiltert und digitalisiert werden, um anschließend geeignet ausgewertet werden zu können. Als Eingangsschaltung FE wie auch als Meß- und Auswerteschaltung μC können hierbei in herkömmlichen Coriolis-Massedurchfluß-Meßgeräten zwecks Konvertierung der Primärsignale verwendete bzw. Ermittlung von Massendurchflußraten und/oder totalisierten Massendurchflüssen etc. bereits eingesetzte und etablierte Signal component with a current oscillation frequency, f e χ C , of the active excited in Nutzmode oscillating at least one measuring tube 10 corresponding signal frequency are, as shown in Fig. 3, that of the meter electronics ME and there then the measuring and Evaluating circuit μC supplied where they are first preprocessed by means of a corresponding input circuit FE, esp. Pre-amplified, filtered and digitized, to then be able to be suitably evaluated. As an input circuit FE as well as a measuring and evaluation circuit μC here used in conventional Coriolis mass flow meters for the purpose of converting the primary signals used or determination of mass flow rates and / or totalized mass flows, etc. already used and established
Schaltungstechnologien angewendet werden, beispielsweise auch solche gemäß den eingangs erwähnten Stand der Technik. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Meß- und Auswerteschaltung μC dementsprechend auch mittels eines in der Meßgerät-Elektronik ME vorgesehenen, beispielsweise mittels eines digitalen Signalprozessors (DSP) realisierten, Circuit technologies are applied, for example, those according to the above-mentioned prior art. According to a further embodiment of the invention, the measuring and evaluating circuit μC is accordingly also realized by means of a measuring device electronics ME provided, for example by means of a digital signal processor (DSP),
Mikrocomputers und mittels in diesen entsprechend implementierter und darin ablaufender Microcomputers and means implemented in this and running in it
Programm-Codes realisiert. Die Programm-Codes können z.B. in einem nicht-flüchtigen Speicher EEPROM des Mikrocomputers persistent gespeichert sein und beim Starten desselben in einen, z.B. im Mikrocomputer integrierten, flüchtigen Speicher RAM geladen werden. Für derartige Anwendungen geeignete Prozessoren sind z.B. solche vom Typ TMS320VC33, wie sie von der Firma Texas Instruments Inc. am Markt angeboten werden. Es versteht sich dabei praktisch von selbst, daß die Primärsignale si, S2 wie bereits angedeutet, für eine Verarbeitung im Mikrocomputer mittels entsprechender Analog-zu-digital-Wandler A/D der Meßgerät-Elektronik ME in Program codes realized. The program codes can be persistently stored, for example, in a non-volatile memory EEPROM of the microcomputer and, when it is started, loaded into a volatile memory RAM integrated, for example, in the microcomputer. Processors suitable for such applications are, for example, those of the TMS320VC33 type marketed by Texas Instruments Inc. It goes without saying that the primary signals si, S 2 as already indicated, for processing in the microcomputer by means of corresponding analog-to-digital converter A / D of the meter electronics ME in
entsprechende Digitalsignale umzuwandeln sind, vgl. hierzu beispielsweise die eingangs erwähnten US-B 63 11 136 oder US-A 60 73 495 oder auch vorgenannten Meßumformer der Serie "PROMASS 83". corresponding digital signals are to be converted, cf. For this example, the aforementioned US-B 63 11 136 or US-A 60 73 495 or the aforementioned transmitter of the series "PROMASS 83".
Die Meß- und Auswerteschaltung μC dient gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung im besonderen dazu, mittels der von der Sensoranordnung 50 gelieferten Primärsignale si, S2, beispielsweise anhand einer zwischen den bei anteilig in Nutz- und Coriolismode schwingendem Meßrohr 10 generierten Primärsignalen si, S2 des ersten und zweiten Schwingungssensors 51 , 52 detektierten Phasendifferenz, wiederkehrend einen Massendurchfluß-Meßwert Xm zu ermitteln, der die zu messenden Massendurchflußrate, m, des durch den Meßaufnehmer geführten Mediums möglichst genau repräsentiert. Alternativ oder in Ergänzung dazu dient die Meß- und Auswerteschaltung, beispielsweise abgeleitet von einem aktuellen Massendurchfluß-Wert Xm und/oder einer Vielzahl von vorab sequentiell erzeugten und/oder Massendurchfluß-Meßwerte, einen Masse-Meßwert XM zu ermitteln, der einen totalisierten Massendurchfluß, M, momentan repräsentiert. Dafür erzeugt die Auswerte-Schaltung gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung im Betrieb wiederkehrend einen Phasendifferenzwert XΔφ, der die zwischen dem ersten Primärsignal Si und dem zweiten Primärsignal S2 existierenden Phasendifferenz, Δφi, momentan repräsentiert. Ferner kann die Auswerte-Schaltung des erfindungsgemäßen Meßsystems auch dazu dienen, abgleitet von einer, beispielsweise anhand wenigstens eines der von der Sensoranordnung gelieferten Primärsignale gemessenen Schwingungsfrequenz von lateralen Biegeschwingungen des wenigstens einen Meßrohrs 10, beispielsweise auch denen im Nutzmode, in dem Fachmann an und für sich bekannter Weise zusätzlich einen, beispielsweise digitalen, Dichte-Meßwert Xp zu generieren, der eine zu messende Dichte, p, des Mediums momentan repräsentiert. Alternativ oder in Ergänzung dazu kann die Auswerteschaltung wie bei In-Line-Meßgeräten der in Rede stehenden Art durchaus üblich ggf. auch dazu verwendet werden, abgeleitet vom Treibersignal ieXc, das bekanntlich auch als ein Maß für eine scheinbare Viskosität oder auch ein Viskositäts-Dichte-Produkt des im Meßrohr geführten Mediums dienen kann, einen, beispielsweise digitalen, Viskositäts-Meßwert Xη zu ermitteln, der eine Viskosität des Mediums momentan repräsentiert, vgl. hierzu auch die die US-B 70 17 424, die US-B 68 40 109 oder die US-B 66 51 513. Im übrigen kann aber ohne weiteres vorausgesetzt werden, daß mittels der Meßgerät-Elektronik ermittelte, insb. auch allfällige provisorische, Meßwerte in der Meßgerät-Elektronik ME zumindest temporär zwischengespeichert, beispielsweise im erwähnten EEPROM-Speicher und/oder RAM-Speicher, und so für nachfolgende Verwendungen ausreichend lange vorgehalten werden können. Die vorgenannten, insb. auch die dem Erzeugen des Massendurchfluß-Meßwertes Xm bzw. anderer der vorgenannten Meßwerte jeweils dienenden, Rechenfunktionen können z.B. mittels des oben erwähnten Mikrocomputers der Auswerte-Schaltung μC oder beispielsweise auch einem darin entsprechend vorgesehenen digitalen Signalprozessors DSP sehr einfach realisiert sein. Das Erstellen und Implementieren von entsprechenden Algorithmen, die mit den vorbeschriebenen Formeln korrespondierenden oder beispielsweise auch die Funktionsweise der erwähnten Amplituden- bzw. Frequenzregelschaltung für die Erregeranordnung nachbilden, sowie deren Übersetzung in der Meßgerät-Elektronik entsprechend ausführbare Programm-Codes ist dem Fachmann an und für sich geläufig und bedarf daher - jedenfalls in Kenntnis der vorliegenden Erfindung - keiner detailierteren Erläuterung. The measuring and evaluating circuit μC is used according to an embodiment of the invention in particular, by means of the primary signals si, S 2 supplied by the sensor arrangement 50, for example by means of a primary signals si, S 2 generated between the measuring tubes 10 which oscillate proportionally in useful and Coriolis mode of the first and second vibration sensors 51, 52 detected phase difference, recurring a mass flow measurement value X m to determine the mass flow rate to be measured, m, of the medium guided by the transducer as possible exactly represented. Alternatively or in addition to the measurement and evaluation circuit, for example, derived from a current mass flow value X m and / or a plurality of pre-sequentially generated and / or mass flow measurements, to determine a mass measured value X M , which is a totalized Mass flow, M, currently represented. For this purpose, the evaluation circuit according to a further embodiment of the invention in operation repeatedly generates a phase difference value X Δφ which currently represents the phase difference Δφ i existing between the first primary signal Si and the second primary signal S 2 . Furthermore, the evaluation circuit of the measuring system according to the invention can also be used, derived from one, for example on the basis of at least one of the primary signals supplied by the sensor arrangement measured vibration frequency of lateral bending vibrations of the at least one measuring tube 10, for example, those in Nutzmode, in the person skilled in and for In a known manner additionally generate a, for example digital, density measurement value X p , which currently represents a density to be measured, p, of the medium. As an alternative or in addition to this, the evaluation circuit, as is customary for in-line measuring devices of the type in question, may also be used, derived from the drive signal i eXc , which is also known as a measure of an apparent viscosity or a viscosity index. Density product of the medium guided in the measuring tube can serve to determine a, for example digital, viscosity measured value X η , which currently represents a viscosity of the medium, cf. this also the US-B 70 17 424, US-B 68 40 109 or US-B 66 51 513. Incidentally, however, can be readily assumed that determined by means of the meter electronics, esp. Also any provisional, Measured values in the measuring device electronics ME are buffered at least temporarily, for example in the mentioned EEPROM memory and / or RAM memory, and can thus be kept sufficiently long for subsequent uses. The abovementioned, in particular also the arithmetic functions respectively serving the generation of the mass flow measurement value X m or other of the aforementioned measured values, can be realized very simply, for example by means of the abovementioned microcomputer of the evaluation circuit μC or, for example, also a digital signal processor DSP provided therein be. The creation and implementation of corresponding algorithms which correspond to the above-described formulas or, for example, also reproduce the mode of operation of the mentioned amplitude or frequency control circuit for the excitation arrangement, as well as their translation in the meter electronics according to executable program codes is the person skilled in and for is familiar and therefore requires - at least in knowledge of the present invention - no more detailed explanation.
Selbstverständlich können vorgenannte Formeln bzw. andere mit der Meßgerät-Elektronik realisierte Funktionalitäten des Meßsystems auch ohne weiteres ganz oder teilweise mittels entsprechender diskret aufgebauter und/oder hybriden, also gemischt analog-digitalen, Rechenschaltungen in der Meßgerät-Elektronik ME realisiert werden. Of course, the aforementioned formulas or other realized with the meter electronics functionalities of the measuring system can also be readily realized in whole or in part by means of corresponding discretely constructed and / or hybrid, ie mixed analog-digital, arithmetic circuits in the meter electronics ME.
Zum Erzielen einer möglichst hohen Effizienz mit der in die Erregeranordnung im Betrieb eingespeiste elektrische Erregerleistung bzw. Erregerenergie Eexc letztlich in die Primärsignale si, S2 bzw. in die mit der mittels des Meßwandlers jeweils zu erfassenden Meßgröße, wie z.B. die Massendurchflußrate und/oder die Dichte, korrespondierende Signalgröße, wie etwa eine In order to achieve the highest possible efficiency with the electrical excitation power or exciter energy E exc fed into the exciter arrangement during operation, it is ultimately into the primary signals si, s 2 or in the with the by means of the transducer to be detected each measured variable, such as the mass flow rate and / or density, corresponding signal size, such as a
Signalamplitude, eine Signalfrequenz und/oder ein Phasenwinkel bzw. eine Phasendifferenz zwischen den beiden Primärsignalen etc., gewandelt werden, insb. derart, daß die erwähnte, quasi eine universelle Optimierungsfunktion für Meßwandler der in Rede stehenden Art definierende, Signal amplitude, a signal frequency and / or a phase angle or a phase difference between the two primary signals, etc., be converted, esp. Such that the mentioned, quasi a universal optimization function for transducers of the type in question defining,
A S  A S
Bedingung 91 =—— ^- = A * S * möglichst maximal ist, sind beim erfindungsgemäßen Condition 91 = - ^ - = A * S * is maximally possible, are in the inventive
A-MAX ^MAX  A-MAX ^ MAX
Meßsystem der erste Schwingungssensor der Sensoranordnung und der zweite  Measuring system, the first vibration sensor of the sensor assembly and the second
Schwingungssensor der Sensoranordnung so im Meßwandler plaziert, daß die Meßlänge L50 des Meßwandlers weniger als 65%, insb. weniger als 55%, der Schwinglänge L10 und mehr als 25%, insb. mehr als 30%, der Schwinglänge L10 entspricht, vgl. hierzu auch die Fig. 9, insb. auch in Zusammenschau mit der Fig. 8. Anders gesagt, sind die beiden Schwingungssensoren dann optimal im Meßwandler plaziert, wenn die tatsächlich erreichte Empfindlichkeit SIST des Vibration sensor of the sensor assembly placed in the transducer so that the measuring length L 50 of the transducer less than 65%, esp. Less than 55%, the oscillation length L 10 and more than 25%, esp. More than 30%, the oscillation length L 10 , see. 9, in particular also in conjunction with FIG. 8. In other words, the two vibration sensors are optimally placed in the transducer when the actual sensitivity SIST achieved by the sensor
Meßwandlers MW relativ zur - theoretisch - maximal möglichen Empfindlichkeit SMAX, also jene Empfindlichkeit bei einer der Schwinglänge L10 entsprechenden maximalen Meßlänge (L50 = L10), und die im Betrieb tatsächlich erzielbaren Signalamplitude Asr der Primärsignale si, S2 jeweils am Ort der Schwingungssensoren relativ zur - theoretisch - maximal möglichen Signalamplitude AMAX am Ort maximaler Schwingungsamplitude - hier also beim Schwingungserreger bzw. bei der halben Schwinglänge L10 (L50 = 0) - maximal oder zumindest nahezu maximal ist, was wiederum bei den üblichen Meßrohrgeometrien überraschenderweise im vorgenannten, bislang jedoch nicht für die Sensorpositionierung genutzten Bereich zwischen 65% und 30% der Schwinglänge L10 der Fall ist; vgl. hierzu auch Fig. 9. Transducer MW relative to - theoretically - maximum possible sensitivity SMAX, ie that sensitivity at a maximum length corresponding to the oscillation length L 10 (L 50 = L 10 ), and actually achievable in operation signal amplitude Asr the primary signals si, S 2 respectively at the place of Vibration sensors relative to - theoretically - maximum possible signal amplitude A M AX at the location of maximum vibration amplitude - in this case the vibration exciter or at half the swing length L 10 (L 50 = 0) - maximum or at least almost maximum, which in turn surprisingly in the usual Meßrohrgeometrien in the aforementioned, but not used for the sensor positioning range between 65% and 30% of the oscillation length L 10 is the case; see. See also Fig. 9.
Weiterführende Untersuchungen, insb. auch mittels computergestützter Simulationsberechnungen, an Meßwandlern mit typischen Meßrohrkonfigurationen - etwa für gekrümmte Meßrohre mit einem Kaliber D10 im Bereich zwischen 10mm und 250mm - haben dabei ferner gezeigt, daß - wie u.a. auch aus der Zusammenschau der Fig. 10, 1 1 , 12, 13, 14, 16 und 17 ohne weiteres ersichtlich - der erste Schwingungssensor der Sensoranordnung und der zweite Schwingungssensor der Further investigations, esp. Also by means of computer-aided simulation calculations on transducers with typical Meßrohrkonfigurationen - such as curved measuring tubes with a caliber D 10 in the range between 10mm and 250mm - have also shown that - as, inter alia, from the synopsis of Fig. 10, 1 1, 12, 13, 14, 16 and 17 readily apparent - the first vibration sensor of the sensor assembly and the second vibration sensor of
Sensoranordnung möglichst so im Meßwandler zu plazieren sind, daß ein Meßlänge-zu- Schwinglänge-Verhältnis, ξ = L50 / L10, definiert durch ein Verhältnis der Meßlänge L50 zur Sensor arrangement as possible to be placed in the transducer, that a Meßlänge-to swing length ratio, ξ = L 50 / L 10 , defined by a ratio of the measuring length L 50 to
Schwinglänge L10, die Bedingung ξ < 0.6 , insb. derart, daß auch die Bedingung ξ > 0.35 erfüllt ist. Oscillation length L 10, the condition ξ <0.6, esp. Such that the condition ξ> 0.35 is satisfied.
Durch weitere Untersuchungen, von denen einzelne Ergebnisse in Fig. 10 exemplarisch dargestellt sind, an einer Vielzahl typischer Meßwandlerkonfigurationen mit im wesentlichen V-förmig gekrümmtem Meßrohr hat sich insbesondere herausgestellt, daß für eine Optimierung der By further investigations, of which individual results are shown by way of example in FIG. 10, on a large number of typical transducer configurations with an essentially V-shaped curved measuring tube, it has been found in particular that optimization of the
Meßwandler im obigen Sinne der erste Schwingungssensor der Sensoranordnung und der zweite Schwingungssensor der Sensoranordnung in Abhängigkeit von dem erwähnten, von den zwei geraden Rohrsegmenten eingeschlossene Winkel Θ so im Meßwandler zu plazieren ist, daß das erwähnte Meßlänge-zu-Schwinglänge-Verhältnis, ξ = L50 / L10, die Bedingung ξ≤0.57 1 - 0.1 - sinl— - 30 erzielt, dies im besonderen auch für solche Meßwandler mit V-Measuring transducer in the above sense, the first vibration sensor of the sensor assembly and the second vibration sensor of the sensor assembly in response to the mentioned, enclosed by the two straight pipe segments angle Θ is to be placed in the transducer that the mentioned Meßlänge-to-swing length ratio, ξ = L 50 / L 10 , the condition ξ≤0.57 1 - 0.1 - sinl- - 30, this is especially true for such transducers with V
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förmig gekrümmtem Meßrohr, bei denen der Winkel Θ weniger als 100° beträgt. curved measuring tube, where the angle Θ is less than 100 °.
Durch weitere Falluntersuchungen an Meßwandlern bei denen der Winkel Θ mehr als 100°, insb. auch mehr als 115°, betragen hat, hat sich durch für verschiedene Sensorpositionen und By further case studies on transducers in which the angle Θ was more than 100 °, esp. Also more than 115 °, has been determined by for different sensor positions and
Meßrohrkaliber ferner gezeigt, daß für eine Vielzahl herkömmlicher Meßwandlerkonfigurationen mit V-förmigem Meßrohr ein optimales Meßlänge-zu-Schwinglänge-Verhältnis ξ = L50 / L10 in einem Bereich zu finden ist, indem die Bedingung ξ < 0.62 , insb. aber auch die Bedingung ξ > 0.45 , erfüllt ist. Meßrohrkaliber also shown that for a variety of conventional Meßwandlerkonfigurationen with V-shaped measuring tube an optimal Meßlänge-to-swing length ratio ξ = L 50 / L 10 is to be found in a range by the condition ξ <0.62, esp. But also the Condition ξ> 0.45, is satisfied.
Als eine weitere Größe zur Bemessung einer im obigen Sinne optimalen Sensorposition und damit einhergehend einer optimalen Meßlänge bzw. eines optimalen Meßlänge-zu-Schwinglänge- Verhältnisses, ξ, hat sich durch weitere Untersuchungen, von denen einzelne Ergebnisse in Fig. 11 bis 14 exemplarisch dargestellt sind, an Meßwandlern mit im wesentlichen V-förmigem Meßrohr der oben erwähnte Rohrbogenradius R des bogenförmigen Rohrsegment herausgestellt. Demnach kann es für die Erzielung einer im obigen Sinne möglichst hohen Effizienz des Meßwandler ferner von Vorteil sein, wenn für den erwähnten Fall, daß das Meßlänge-zu-Schwinglänge-Verhältnis, ξ = L50/L10 weniger als 0.65, insb. auch mehr als 0.4 beträgt, der Rohrbogenradius R - in Abhängigkeit auch vom Rohraußenradius r (0.5 D10 + s) des wenigstens einen Meßrohrs 10 - die Bedingung: As a further variable for the dimensioning of an optimal sensor position in the above sense and, consequently, an optimal measuring length or an optimal measuring length-to-oscillation length ratio, ξ, has been exemplified by further investigations, of which individual results in FIGS. 11 to 14 are, exposed to transducers with a substantially V-shaped measuring tube of the above-mentioned pipe bend radius R of the arcuate pipe segment. Accordingly, it may also be advantageous for the achievement of the highest possible efficiency of the transducer in the above sense, if for the mentioned case that the Meßlänge-to-swing length ratio, ξ = L 50 / L 10 less than 0.65, esp is more than 0.4, the pipe bend radius R - in dependence also on the pipe outer radius r (0.5 D 10 + s) of the at least one measuring tube 10 - the condition:
R <— bzw. die die Bedingung R'< erfüllt bzw. umgekehrt wenn das Meßlänge- ξ - 0.4 ξ - 0.4 zu-Schwinglänge-Verhältnis, ξ = L50 / L10, die Bedingung ξ <— h 0.4 bzw. ξ≤ h 0.4 R <- or satisfies the condition R '<or vice versa if the Meßlänge- ξ - 0.4 ξ - 0.4 to swing length ratio, ξ = L 50 / L 10 , the condition ξ <- h 0.4 or ξ≤ h 0.4
R R' erfüllt; letzteres im besonderen für den oben erwähnten Fall, daß das bogenförmige Rohrsegment so ausgebildet ist, das sein Rohrbogenradius-zu- Rohraußenradius-Verhältnis R' weniger als 60 und/oder mehr als 3 beträgt.  R R 'satisfied; the latter in particular for the above-mentioned case that the arcuate pipe segment is formed so that its pipe bend radius to pipe outer radius ratio R 'is less than 60 and / or more than 3.
Zur weiteren Verbesserung der vorbezeichneten Effizienz des Meßwandlers bzw. zur Maximisierung der vorgenannten Optimierungsfunktion 9Ϊ sind gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung das wenigstens eine Meßrohr so dimensioniert und die Schwingungssensoren so im Meßwandler plaziert, daß ein Meßlänge-zu-Kaliber-Verhältnis L50/D10 des Meßwandlers, definiert durch ein Verhältnis der Meßlänge L50 des Meßwandlers zum Kaliber D10 des Meßrohrs, kleiner als 10, insb. kleiner als 5, ist; insb. derart, daß, wie auch aus der Fig. 15 ersichtlich, das Kaliber D10 des wenigstens einen Meßrohrs mehr als 15 mm, insb. mehr als 20 mm, beträgt, und daß die Meßlänge L50 des Meßwandlers weniger als 55% der Schwinglänge L10 entspricht, bzw. daß im Falle, daß das Kaliber D10 des Meßrohrs mehr als 50 mm, insb. mehr als 60 mm, beträgt, die Meßlänge L50 des Meßwandlers weniger als 65% der Schwinglänge L10, insb. aber mehr als 40% der Schwinglänge L10, entspricht; dies im besonderen auch für den oben erwähnten Fall, daß nämliches Flächenträgheitsmoment I10 des Meßrohrs 40 mm4 oder mehr beträgt bzw. das Meßrohr auch so geformt und dimensioniert und die Schwingungssensoren so plaziert sind, daß, wie aus der Fig. 17 ersichtlich, ein Flächenträgheitsmoment-zu- Meßlänge-Verhältnis I10/L50 des Meßwandlers, definiert durch ein Verhältnis von einem Flächenträgheitsmoment I10 eines Querschnitts des Meßrohrs zur Meßlänge L50 des Meßwandlers, mehr als 40 mm3, insb. mehr als 100 mm3, beträgt. To further improve the aforementioned efficiency of the transducer or to maximize the aforementioned optimization function 9Ϊ the at least one measuring tube are dimensioned according to a further embodiment of the invention and the vibration sensors placed in the transducer so that a Meßlänge to caliber ratio L 50 / D 10 of the transducer, defined by a ratio of the measuring length L 50 of the transducer to the caliber D 10 of the measuring tube, less than 10, esp. Less than 5, is; esp. Such that, as also apparent from Fig. 15, the caliber D 10 of the at least one measuring tube is more than 15 mm, esp. More than 20 mm, and that the measuring length L 50 of the transducer less than 55% of Oscillation length L 10 corresponds, or that in the event that the caliber D 10 of the measuring tube is more than 50 mm, esp. More than 60 mm, the measuring length L 50 of the transducer less than 65% of the oscillating length L 10 , esp. But more than 40% of the vibration length L 10 , corresponds; this in particular also for the above-mentioned case, that the same moment of inertia I 10 of the measuring tube is 40 mm 4 or more or the measuring tube also shaped and dimensioned and the vibration sensors are placed so that, as shown in FIG. 17, a Area of inertia to Meßlänge ratio I 10 / L 50 of the transducer, defined by a ratio of an area moment of inertia I 10 of a cross section of the measuring tube to the measuring length L 50 of the transducer, more than 40 mm 3 , esp. More than 100 mm 3 , is ,
In Kenntnis der vorangehend erläuterten Bemessungsregeln für Meßrohr und Sensoranordnung stellt es nunmehr für den Fachmann keinerlei Schwierigkeit dar, Meßwandler der in Rede stehenden Art dahingehend zu optimieren, daß einerseits die Primärsignale bei möglichst geringer maximaler Schwingungsamplitude des wenigstens einen Meßrohrs bzw. bei möglichst geringer elektrischer Erregerleistung einen hohen Rauschabstand bzw. ein hohes Signal-zu-Rausch-Verhältnis aufweisen, und daß anderseits der Meßwandler insgesamt trotzdem eine ausreichend empfindlich auf die zu erfassenden primären Meßgrößen, insb. die Massendurchflußrate und/oder den totalisierten Massendurchfluß, ist. In view of the above-described rules for measuring tube and sensor arrangement, it is now no difficulty for the expert to optimize transducer of the type in question such that on the one hand, the primary signals at the lowest possible maximum amplitude of the at least one measuring tube or at the lowest possible electrical excitation power have a high signal-to-noise ratio and a high signal-to-noise ratio, and that, on the other hand, the transducer is nevertheless sufficiently sensitive to the primary measured quantities to be detected, in particular the mass flow rate and / or the totalized mass flow.

Claims

PATENTAN SPRÜCHE PATENTAN SPEECHES
1. Meßwandler vom Vibrationstyp, welcher Meßwandler umfaßt: A vibration-type transducer comprising:
- wenigstens ein erstes Meßrohr (10) zum Führen von strömendem Medium, insb. einem Gas und/oder einer Flüssigkeit, welches Meßrohr (10) sich zwischen einem einlaßseitigen ersten Meßrohrende und einem auslaßseitigen zweiten Meßrohrende mit einer Schwinglänge (L10) erstreckt und im Betrieb um eine zu einer die beiden Meßrohrenden imaginär verbindende gedachten Verbindungsachse parallelen oder koinzidenten Schwingungsachse, insb. in einem Biegeschwingungsmode, schwingt; sowie at least a first measuring tube (10) for guiding flowing medium, esp. a gas and / or a liquid, which measuring tube (10) extends between an inlet-side first Meßrohrende and an outlet-side second Meßrohrende with a vibration length (L 10 ) and in Operation oscillates about an imaginary connecting the imaginary connecting axis imaginary connecting axis parallel or coincident vibration axis, esp. In a bending vibration mode; such as
- eine dem Erfassen von Schwingungen zumindest des ersten Meßrohrs (10) dienende  - A detecting the vibrations of at least the first measuring tube (10) serving
Sensoranordnung (50) mit  Sensor arrangement (50) with
- einem am Meßrohr (10), insb. einlaßseitig, angeordneten, insb. elektrodynamischen, ersten Schwingungssensor (51 ), der ein Vibrationen des ersten Meßrohrs (10) repräsentierendes erstes Primärsignal (si) des Meßwandlers liefert, und  - one on the measuring tube (10), esp., On the inlet side, arranged, esp. Electrodynamic, first vibration sensor (51), which provides a vibration of the first measuring tube (10) representing the first primary signal (si) of the transducer, and
- einem vom ersten Schwingungssensor (52) beabstandet, insb. auslaßseitig, am Meßrohr (10) angeordneten, insb. elektrodynamischen, zweiten Schwingungssensor (52), der ein Vibrationen des ersten Meßrohrs (10) repräsentierendes zweites Primärsignal (S2) des Meßwandlers, insb. simultan zum ersten Primärsignal (si), liefert; a second oscillating sensor (52) arranged on the measuring tube (10) and spaced apart from the first oscillating sensor (52), the second primary signal (S 2 ) of the measuring transducer representing vibrations of the first measuring tube (10), in particular simultaneously with the first primary signal (si);
- wobei eine Länge eines sich zwischen dem ersten Schwingungssensor und zweiten  - Wherein a length of a between the first vibration sensor and the second
Schwingungssensor erstreckenden Bereichs des ersten Meßrohrs (10) eine Meßlänge (L50) des Meßwandlers definiert, und Vibration sensor extending portion of the first measuring tube (10) defines a measuring length (L 50 ) of the transducer, and
- wobei der erste Schwingungssensor der Sensoranordnung und der zweite Schwingungssensor der Sensoranordnung so im Meßwandler plaziert sind, daß  - Wherein the first vibration sensor of the sensor arrangement and the second vibration sensor of the sensor arrangement are placed in the transducer, that
-- eine Empfindlichkeit, SIST , des Meßwandlers, mit der eine zu erfassende Meßgröße, insb. eine Massendurchflußrate m, eines durch den Meßwandler strömenden Mediums in eine korrespondierende Signalgröße des ersten und/oder zweiten Primärsignals, insb. eine  a sensitivity, SIST, of the transducer, with which a measured variable to be detected, in particular a mass flow rate m, of a medium flowing through the transducer into a corresponding signal magnitude of the first and / or second primary signal, esp
Signalamplitude und/oder einen Phasenwinkel bzw. eine Phasendifferenz zwischen den beiden Primärsignalen, konvertiert ist, bezogen auf eine theoretischen Empfindlichkeit bei einer der Schwinglänge (Li0) entsprechenden maximalen Meßlänge (Li0 = L50), sowie Signal amplitude and / or phase angle or phase difference between the two primary signals converted, based on a theoretical sensitivity at one of the resonant length (Li 0) corresponding maximum measurement length (Li 0 = L 50), and
-- eine im Betrieb tatsächlich erzielte Signalamplitude, As1 , der Primärsignale (S-K S?), bezogen auf eine am Ort maximaler Schwingungsamplitude theoretisch maximal mögliche a signal amplitude, As 1 , of the primary signals (SK S?) actually achieved in operation, based on a maximum maximum possible oscillation amplitude at the location
A S '  A S '
Signalamplitude, A 'MAX ', die Bedingung— 1— ς.—=Max erfüllen. Signal amplitude, A ' M AX', satisfy the condition 1- ς .- = Max.
^1MAX 0MAX ^ 1 MAX 0 MAX
2. Meßwandler nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das wenigstens eine Meßrohr teilweise, insb. innerhalb des sich zwischen dem ersten Schwingungssensor und zweiten 2. Transducer according to one of the preceding claims, wherein the at least one measuring tube partially, esp. Within the itself between the first vibration sensor and the second
Schwingungssensor erstreckenden Bereichs, bogenförmig, insb. kreisbogenförmig, ausgebildet ist. Vibration sensor extending portion, arcuate, esp. Circular arc, is formed.
3. Meßwandler nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das wenigstens eine Meßrohr zumindest innerhalb des sich zwischen dem ersten Schwingungssensor und zweiten 3. Transducer according to one of the preceding claims, wherein the at least one measuring tube at least within the between the first vibration sensor and the second
Schwingungssensor erstreckenden Bereichs im wesentlichen V-förmig ausgebildet ist. Vibration-extending portion is formed substantially V-shaped.
4. Meßwandler nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das wenigstens eine Meßrohr ein Kaliber (D10) aufweist, das mehr als 1 mm, insb. mehr als 5 mm, beträgt. 4. Transducer according to one of the preceding claims, wherein the at least one measuring tube has a caliber (D 10 ) which is more than 1 mm, esp. More than 5 mm.
5. Meßwandler nach Anspruch 4, wobei das Kaliber (D10) des Meßrohrs mehr als 50 mm, insb. mehr als 60 mm, beträgt, und wobei die Meßlänge (L50) des Meßwandlers weniger als 65% der Schwinglänge (L10), insb. mehr als 40% der Schwinglänge (L10), entspricht. 5. A transducer according to claim 4, wherein the caliber (D 10 ) of the measuring tube is more than 50 mm, esp. More than 60 mm, and wherein the measuring length (L 50 ) of the transducer less than 65% of the oscillating length (L 10 ) , in particular more than 40% of the oscillation length (L 10 ), corresponds.
6. Meßwandler nach Anspruch 4, wobei das Kaliber (D10) des Meßrohrs mehr als 15 mm, insb. mehr als 20 mm, und/oder weniger als 50 mm, insb. weniger als 40 mm, beträgt, und wobei die Meßlänge (L50) des Meßwandlers weniger als 55% der Schwinglänge (L10) entspricht. 6. A transducer according to claim 4, wherein the caliber (D 10 ) of the measuring tube is more than 15 mm, esp. More than 20 mm, and / or less than 50 mm, esp. Less than 40 mm, and wherein the measuring length ( L 50 ) of the transducer corresponds to less than 55% of the oscillation length (L 10 ).
7. Meßwandler nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das erste Meßrohr so dimensioniert und die Schwingungssensoren so plaziert sind, daß ein Meßlänge-zu-Kaliber-Verhältnis L50 / D10 des Meßwandlers, definiert durch ein Verhältnis der Meßlänge (L50) des Meßwandlers zum Kaliber D10 des Meßrohrs, kleiner als 10, insb. kleiner als 5, ist. 7. A transducer according to any one of claims 4 to 6, wherein the first measuring tube is dimensioned and the vibration sensors are placed so that a Meßlänge to caliber ratio L 50 / D 10 of the transducer, defined by a ratio of the Meßlänge (L 50 ) of the transducer to the caliber D 10 of the measuring tube, less than 10, esp. Less than 5, is.
8. Meßwandler nach einem der vorherigen Ansprüche, 8. Transducer according to one of the preceding claims,
- wobei das Meßrohr ein einlaßseitiges erstes gerades Rohrsegment mit einer einen in Richtung der ersten Kopplungszone weisenden Richtungsvektor (a1) aufweisenden gedachten Längsachse und ein auslaßseitiges zweits gerades Rohrsegment mit einer einen in Richtung der zweiten  - wherein the measuring tube has an inlet-side first straight tube segment with a pointing in the direction of the first coupling zone directional vector (a1) imaginary longitudinal axis and an outlet-side second straight tube segment with a in the direction of the second
Kopplungszone weisenden Richtungsvektor (a2) aufweisenden gedachten Längsachse aufweist, und  Has imaginary directional vector (a2) having imaginary longitudinal axis, and
- wobei die beiden geraden Rohrsegmente, insb. unter Bildung eines zumindest teilweise im wesentlichen V-förmigen oder U-förmigen Meßrohrs, so zueinander ausgerichtet sind, daß der Richtungsvektor (a1) der gedachten Längsachse des ersten geraden Rohrsegments und der Richtungsvektor (a2) der gedachten Längsachse des zweiten geraden Rohrsegments einen Winkel (Θ) einschließen, insb. so, daß der Winkel (Θ) weniger als 170° und mehr als 10° beträgt.  - Wherein the two straight tube segments, esp. To form an at least partially substantially V-shaped or U-shaped measuring tube, are aligned with each other so that the directional vector (a1) of the imaginary longitudinal axis of the first straight tube segment and the directional vector (a2) of imaginary longitudinal axis of the second straight pipe segment an angle (Θ) include, esp., So that the angle (Θ) is less than 170 ° and more than 10 °.
9. Meßwandler nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Meßrohr so geformt ist, daß der Winkel (Θ) weniger als 170°, insb. weniger als 160°, und/oder mehr als 10°, insb. mehr als 20°, beträgt. 9. A transducer according to the preceding claim, wherein the measuring tube is shaped so that the angle (Θ) is less than 170 °, esp. Less than 160 °, and / or more than 10 °, esp. More than 20 °.
10. Meßwandler nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Meßrohr so geformt ist, daß der Winkel (Θ) weniger als 100° beträgt. 10. A transducer according to claim 8 or 9, wherein the measuring tube is shaped so that the angle (Θ) is less than 100 °.
11. Meßwandler nach dem vorherigen Anspruch, wobei der erste Schwingungssensor der 11. A transducer according to the preceding claim, wherein the first vibration sensor of
Sensoranordnung und der zweite Schwingungssensor der Sensoranordnung so im Meßwandler plaziert sind, daß ein Meßlänge-zu-Schwinglänge-Verhältnis, ξ = L50 / L10, definiert durch ein Verhältnis der Meßlänge (L50) zur Schwinglänge (L10), die Bedingung ξ < 0.6 erfüllt. Sensor arrangement and the second vibration sensor of the sensor arrangement are placed in the transducer so that a Meßlänge to swing length ratio, ξ = L 50 / L 10 , defined by a ratio of the measuring length (L 50 ) to the oscillating length (L 10 ), the condition ξ <0.6 satisfied.
12. Meßwandler nach dem vorherigen Anspruch, wobei der erste Schwingungssensor der 12. A transducer according to the preceding claim, wherein the first vibration sensor of
Sensoranordnung und der zweite Schwingungssensor der Sensoranordnung so im Meßwandler plaziert sind, daß ein Meßlänge-zu-Schwinglänge-Verhältnis, ξ = L50 / L10, definiert durch ein Verhältnis der Meßlänge (L50) zur Schwinglänge (L10), die Bedingung ξ > 0.35 erfüllt. Sensor arrangement and the second vibration sensor of the sensor arrangement are placed in the transducer so that a Meßlänge to swing length ratio, ξ = L 50 / L 10 , defined by a ratio of the measuring length (L 50 ) to the oscillating length (L 10 ), the condition ξ> 0.35 satisfied.
13. Meßwandler nach dem vorherigen Anspruch, wobei der erste Schwingungssensor der 13. A transducer according to the preceding claim, wherein the first vibration sensor of
Sensoranordnung und der zweite Schwingungssensor der Sensoranordnung so im Meßwandler plaziert sind, daß ein Meßlänge-zu-Schwinglänge-Verhältnis, ξ = L50 / L10, definiert durch ein Verhältnis der Meßlänge ( L50) zur Schwinglänge (L10), die Bedingung: erfüllt. Sensor arrangement and the second vibration sensor of the sensor arrangement are placed in the transducer so that a Meßlänge to swing length ratio, ξ = L 50 / L 10 , defined by a ratio of the measuring length (L 50 ) to the oscillating length (L 10 ), the condition : Fulfills.
14. Meßwandler nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Meßrohr so geformt ist, daß der Winkel (Θ) mehr als 50° beträgt. 14. A transducer according to claim 8 or 9, wherein the measuring tube is shaped so that the angle (Θ) is more than 50 °.
15. Meßwandler nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Meßrohr so geformt ist, daß der Winkel (Θ) mehr als 100°, insb. mehr als 115°, beträgt. 15. A transducer according to claim 8 or 9, wherein the measuring tube is shaped so that the angle (Θ) is more than 100 °, esp. More than 115 °.
16. Meßwandler nach dem vorherigen Anspruch, wobei der erste Schwingungssensor der 16. A transducer according to the preceding claim, wherein the first vibration sensor of
Sensoranordnung und der zweite Schwingungssensor der Sensoranordnung so im Meßwandler plaziert sind, daß ein Meßlänge-zu-Schwinglänge-Verhältnis, ξ = L50 / L10, definiert durch ein Verhältnis der Meßlänge (L50) zur Schwinglänge (L10), die Bedingung ξ < 0.62 erfüllt. Sensor arrangement and the second vibration sensor of the sensor arrangement are placed in the transducer so that a Meßlänge to swing length ratio, ξ = L 50 / L 10 , defined by a ratio of the measuring length (L 50 ) to the oscillating length (L 10 ), the condition ξ <0.62 fulfilled.
17. Meßwandler nach dem vorherigen Anspruch, wobei der erste Schwingungssensor der 17. A transducer according to the preceding claim, wherein the first vibration sensor of
Sensoranordnung und der zweite Schwingungssensor der Sensoranordnung so im Meßwandler plaziert sind, daß ein Meßlänge-zu-Schwinglänge-Verhältnis, ξ = L50 / L10, definiert durch ein Verhältnis der Meßlänge (L50) zur Schwinglänge (L10), die Bedingung ξ > 0.45 erfüllt. Sensor arrangement and the second vibration sensor of the sensor arrangement are placed in the transducer so that a Meßlänge to swing length ratio, ξ = L 50 / L 10 , defined by a ratio of the measuring length (L 50 ) to the oscillating length (L 10 ), the condition ξ> 0.45 fulfilled.
18. Meßwandler nach einem der Ansprüche 8 bis 17, wobei die beiden geraden Rohrsegmente mittels eines bogenförmigen, insb. kreisbogenförmigen, Rohrsegments miteinander verbunden sind. 18. A transducer according to any one of claims 8 to 17, wherein the two straight pipe segments by means of an arcuate, esp. Circular arc, pipe segment are interconnected.
19. Meßwandler nach dem vorherigen Anspruch, wobei 19. Transducer according to the preceding claim, wherein
- das bogenförmige Rohrsegment einen von dessen Mittellinie aus gemessenen mittleren  - The arcuate tube segment measured from the center line of the middle
Rohrbogenradius (R), der weniger als 500 mm, insb. weniger als 300 mm, beträgt, und  Pipe bend radius (R) which is less than 500 mm, in particular less than 300 mm, and
- das Meßrohr eine Rohrwandstärke (s), die weniger als 7 mm, insb. weniger als 3 mm, beträgt, aufweisen.  - The measuring tube has a tube wall thickness (s), which is less than 7 mm, esp. Less than 3 mm.
20. Meßwandler nach Anspruch 19 in Verbindung mit Anspruch 4 oder einem davon abhängigen Anspruch, wobei das erste Meßrohr so dimensioniert und die Schwingungssensoren so plaziert sind, daß ein Flächenträgheitsmoment-zu- Meßlänge-Verhältnis ho/L5o des Meßwandlers, definiert durch ein Verhältnis von einem Flächenträgheitsmoment (I10) eines Querschnitts des Meßrohrs zur Meßlänge (L50) des Meßwandlers, mehr als 40mm3, insb. mehr als 100mm3, beträgt, wobei das Flächenträgheitsmoment (I10) des Querschnitts des Meßrohrs die Bedingung 20. A transducer according to claim 19 in conjunction with claim 4 or one dependent therefrom, wherein the first measuring tube dimensioned and the vibration sensors are placed so that an area moment of inertia to Meßlänge ratio ho / L 5 o of the transducer, defined by a Ratio of an area moment of inertia (I 10 ) of a cross section of the measuring tube to the measuring length (L 50 ) of the transducer, more than 40mm 3 , esp. More than 100mm 3 , wherein the area moment of inertia (I 10 ) of the cross section of the measuring tube the condition
Iio = ^r - ko " (D10 + s)4] erfüllt. Iio = ^ r - ko "(D 10 + s) 4 ].
o4  o4
21. Meßwandler nach dem vorherigen Anspruch, wobei das erste Meßrohr so dimensioniert ist, daß das nämliches Flächenträgheitsmoment (I10) des Meßrohrs mindestens 40mm4, insb. mehr als 150mm4, beträgt. 21. A transducer according to the preceding claim, wherein the first measuring tube is dimensioned so that the nämliches area moment of inertia (I 10 ) of the measuring tube at least 40mm 4 , esp. More than 150mm 4 , is.
22. Meßwandler nach Anspruch 19 in Verbindung mit Anspruch 4 oder einem davon abhängigen Anspruch, 22. A transducer according to claim 19 in conjunction with claim 4 or a dependent claim,
- wobei der erste Schwingungssensor der Sensoranordnung und der zweite Schwingungssensor der Sensoranordnung so im Meßwandler plaziert sind, daß ein Meßlänge-zu-Schwinglänge- Verhältnis, ξ = L50 / L10, definiert durch ein Verhältnis der Meßlänge ( L50) zur Schwinglänge (L10), weniger als 0.65 beträgt, und - wherein the first vibration sensor of the sensor arrangement and the second vibration sensor of the sensor arrangement are placed in the transducer so that a Meßlänge-to-Schwinglänge- ratio, ξ = L 50 / L 10 , defined by a ratio of the measuring length (L 50 ) to the vibration length ( L 10 ), less than 0.65, and
- wobei das bogenförmige Rohrsegment so ausgebildet ist, daß dessen Rohrbogenradius (R) die  - Wherein the arcuate pipe segment is formed so that its pipe bend radius (R) the
0.5 - D1n + s 0.5 - D 1n + s
Bedingung: R < - erfüllt.  Condition: R <- satisfied.
23. Meßwandler nach Anspruch 19 in Verbindung mit Anspruch 4 oder einem davon abhängigen Anspruch, 23. A transducer according to claim 19 in conjunction with claim 4 or a dependent claim,
- wobei das bogenförmige Rohrsegment so ausgebildet ist, das ein Rohrbogenradius-zu- Rohraußenradius-Verhältnis (R'), definiert durch eine Verhältnis des Rohrbogenradius (R) durch einen Rohraußenradius (r) des bogenförmige Rohrsegments, weniger als 60, insb. weniger als 50, und/oder mehr als 3, insb. mehr als 4, beträgt, und  - wherein the arcuate tube segment is formed so that a Rohrbogenradius to Rohraußenradius ratio (R '), defined by a ratio of the pipe bend radius (R) by a tube outer radius (r) of the arcuate tube segment, less than 60, esp. Less than 50, and / or more than 3, esp. More than 4, is, and
- wobei der erste Schwingungssensor der Sensoranordnung und der zweite Schwingungssensor der Sensoranordnung so im Meßwandler plaziert sind, daß ein Meßlänge-zu-Schwinglänge- Verhältnis, ξ = L50 / L10, definiert durch ein Verhältnis der Meßlänge ( L50) zur Schwinglänge (L10), die Bedingung ξ≤— + 0.4 erfüllt. wherein the first vibration sensor of the sensor arrangement and the second vibration sensor of the sensor arrangement are placed in the transducer such that a measuring length-to-vibration length Ratio, ξ = L 50 / L 10 , defined by a ratio of the measuring length (L 50 ) to the oscillating length (L 10 ) satisfying the condition ξ≤- + 0.4.
24. Meßwandler nach dem vorherigen Anspruch, wobei der erste Schwingungssensor der 24. A transducer according to the preceding claim, wherein the first vibration sensor of
Sensoranordnung und der zweite Schwingungssensor der Sensoranordnung so im Meßwandler plaziert sind, daß ein Meßlänge-zu-Schwinglänge-Verhältnis, ξ = L50 / L10, definiert durch ein Verhältnis der Meßlänge ( L50) zur Schwinglänge (L10), die Bedingung ξ > 0.4 erfüllt. Sensor arrangement and the second vibration sensor of the sensor arrangement are placed in the transducer so that a Meßlänge to swing length ratio, ξ = L 50 / L 10 , defined by a ratio of the measuring length (L 50 ) to the oscillating length (L 10 ), the condition ξ> 0.4 satisfied.
25. Meßwandler nach Anspruch 19 in Verbindung mit Anspruch 4 oder einem davon abhängigen Anspruch, 25. A transducer according to claim 19 in conjunction with claim 4 or a dependent claim,
- wobei der erste Schwingungssensor der Sensoranordnung und der zweite Schwingungssensor der Sensoranordnung so im Meßwandler plaziert sind, daß ein Meßlänge-zu-Schwinglänge- Verhältnis, ξ = L50 / L10, definiert durch ein Verhältnis der Meßlänge ( L50) zur Schwinglänge (L10), weniger als 0.65 beträgt, und - wherein the first vibration sensor of the sensor arrangement and the second vibration sensor of the sensor arrangement are placed in the transducer so that a Meßlänge-to-Schwinglänge- ratio, ξ = L 50 / L 10 , defined by a ratio of the measuring length (L 50 ) to the vibration length ( L 10 ), less than 0.65, and
- wobei das bogenförmige Rohrsegment so ausgebildet ist, daß ein Rohrbogenradius-zu- Rohraußenradius-Verhältnis (R'), definiert durch eine Verhältnis des Rohrbogenradius (R) durch einen Rohraußenradius (r) des bogenförmige Rohrsegments, die Bedingung R'< erfüllt.  - wherein the arcuate pipe segment is formed so that a Rohrbogenradius-to-Rohraßenradius ratio (R '), defined by a ratio of the pipe bend radius (R) by a pipe outer radius (r) of the arcuate pipe segment, the condition R' <fulfilled.
ξ - 0.4  ξ - 0.4
26. Meßwandler nach Anspruch 19 in Verbindung mit Anspruch 4 oder einem davon abhängigen Anspruch, wobei das bogenförmige Rohrsegment so ausgebildet sowie der erste 26. A transducer according to claim 19 in conjunction with claim 4 or a dependent claim, wherein the arcuate tube segment is formed as well as the first
Schwingungssensor der Sensoranordnung und der zweite Schwingungssensor der Vibration sensor of the sensor arrangement and the second vibration sensor of the
Sensoranordnung so im Meßwandler plaziert sind, daß ein Meßlänge-zu-Schwinglänge-Verhältnis, ξ = L50 / L10, definiert durch ein Verhältnis der Meßlänge (L50) zur Schwinglänge (L10), die Bedingung ξ < °-5 - P" + S + 0.4 erfüllt. Sensor arrangement are placed in the transducer so that a Meßlänge-to-oscillating length ratio, ξ = L 50 / L 10 , defined by a ratio of the measuring length (L 50 ) to the oscillating length (L 10 ), the condition ξ <° - 5 - P " + S + 0.4 met.
27. Meßwandler nach dem vorherigen Anspruch, wobei der erste Schwingungssensor der 27. A transducer according to the preceding claim, wherein the first vibration sensor of
Sensoranordnung und der zweite Schwingungssensor der Sensoranordnung so im Meßwandler plaziert sind, daß ein Meßlänge-zu-Schwinglänge-Verhältnis, ξ = L50 / L10, definiert durch ein Verhältnis der Meßlänge ( L50) zur Schwinglänge (L10), die Bedingung ξ > 0.4 erfüllt. Sensor arrangement and the second vibration sensor of the sensor arrangement are placed in the transducer so that a Meßlänge to swing length ratio, ξ = L 50 / L 10 , defined by a ratio of the measuring length (L 50 ) to the oscillating length (L 10 ), the condition ξ> 0.4 satisfied.
28. Meßwandler nach Anspruch 19 in Verbindung mit Anspruch 4 oder einem davon abhängigen Anspruch, wobei das Meßrohr so ausgebildet sowie der erste Schwingungssensor der 28. A transducer according to claim 19 in conjunction with claim 4 or a dependent claim, wherein the measuring tube is formed and the first vibration sensor of
Sensoranordnung und der zweite Schwingungssensor der Sensoranordnung so im Meßwandler plaziert sind, daß der Meßwandler die Bedingung——• — h 0.4 > 1 erfüllt. Sensor arrangement and the second vibration sensor of the sensor arrangement are placed in the transducer so that the transducer fulfills the condition - • - h 0.4> 1.
L50 v R J L 50 v RJ
29. Meßwandler nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Meßrohr so ausgebildet sowie der erste Schwingungssensor der Sensoranordnung und der zweite Schwingungssensor der 29. A transducer according to the preceding claim, wherein the measuring tube is formed as well as the first vibration sensor of the sensor arrangement and the second vibration sensor of
Sensoranordnung so im Meßwandler plaziert sind, daß der Meßwandler die Bedingung—— > 0.35 erfüllt. Sensor arrangement are placed in the transducer so that the transducer fulfills the condition--> 0.35.
30. Meßwandler nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der erste Schwingungssensor und der zweite Schwingungssensor zueinander baugleich sind. 30. Transducer according to one of the preceding claims, wherein the first vibration sensor and the second vibration sensor are identical to each other.
31. Meßwandler nach einem der vorherigen Ansprüche, weiters umfassend einen unter Bildung einer ersten Kopplungszone einlaßseitig am Meßrohr und unter Bildung einer zweiten 31. A transducer according to one of the preceding claims, further comprising a formation of a first coupling zone inlet side of the measuring tube and to form a second
Kopplungszone auslaßseitig am Meßrohr fixierten, insb. im Betrieb im wesentlichen gegenphasig zum Meßrohr oszillierenden und/oder zu diesem parallelen, Gegenschwinger, wobei die erste Kopplungszone ein einlaßseitiges erstes Ende des Meßrohrs und die zweite Kopplungszone ein auslaßseitiges zweites Ende des Meßrohrs definieren. Coupling zone on the outlet side fixed to the measuring tube, esp. In operation substantially in opposite phase to the measuring tube oscillating and / or parallel to this, counter-oscillator, wherein the first coupling zone define an inlet-side first end of the measuring tube and the second coupling zone an outlet-side second end of the measuring tube.
32. Meßwandler nach dem vorherigen Anspruch, wobei sowohl der erste Schwingungssensor als auch der zweite Schwingungssensor so im Meßwandler plaziert sind, daß jeder der 32. A transducer according to the preceding claim, wherein both the first vibration sensor and the second vibration sensor are placed in the transducer so that each of
Schwingungssensoren, insb. überwiegend oder ausschließlich, Schwingungen des Meßrohrs relativ zum Gegenschwinger, insb. differentiell, erfassen. Vibration sensors, in particular predominantly or exclusively, vibrations of the measuring tube relative to the counteroscillator, esp. Differentially capture.
33. Meßwandler nach einem der Ansprüche 31 bis 32, 33. A transducer according to any one of claims 31 to 32,
- wobei Meßrohr und Gegenschwinger im Betrieb zumindest auf einer gemeinsamen  - Measuring tube and counteroscillator in operation at least on a common
Schwingfrequenz zueinander gegenphasig schwingen; und/oder  Oscillation frequency oscillate to each other in opposite phases; and or
- wobei sowohl das erste Primärsignal (si) als auch das zweite Primärsignal (S2), insb. - Wherein both the first primary signal (si) and the second primary signal (S 2 ), esp.
gegengleiche, Schwingungsbewegungen des wenigstens einen Meßrohrs relativ zum  gegengleiche, oscillatory movements of the at least one measuring tube relative to
Gegenschwinger repräsentieren.  Represent backswing.
34. Meßwandler nach einem der Ansprüche 31 bis 33, wobei die, insb. baugleichen, 34. A transducer according to any one of claims 31 to 33, wherein the, esp.
Schwingungssensoren Vibrationen des wenigstens einen, insb. U- oder V-förmigen, Meßrohrs und des, insb. U- oder V-förmigen, Gegenschwingers, insb. simultan und/oder differentiell, erfassen. Vibration sensors of the at least one, esp. U- or V-shaped, measuring tube and, esp. U- or V-shaped counter-oscillator, esp., Simultaneous and / or differentially detect.
35. Meßwandler nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der erste Schwingungssensor gleichweit von einer Mitte des Meßrohrs beabstandet im Meßwandler plaziert ist, wie der zweite Schwingungssensor. 35. A transducer according to one of the preceding claims, wherein the first vibration sensor equidistant from a center of the measuring tube is placed in the transducer, as the second vibration sensor.
36. Meßwandler nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend zwei unter Bildung einer ersten Kopplungszone einlaßseitig mittels eines, insb. plattenförmigen, ersten Kopplerelements und unter Bildung einer zweiten Kopplungszone auslaßseitig mittels eines, insb. plattenförmigen, zweiten Kopplerelements miteinander mechanisch verbundene, insb. im Betrieb im wesentlichen gegenphasig zueinander oszillierende und/oder zueinander parallele und/oder hinsichtlich Form und Material baugleiche, Meßrohre, wobei die erste Kopplungszone jeweils ein einlaßseitiges erstes Ende jedes der Meßrohr und die zweite Kopplungszone jeweils ein auslaßseitiges zweites Ende jedes der Meßrohre definieren. 36. A transducer according to one of the preceding claims, comprising two to form a first coupling zone inlet side by means of a, esp. Plate-shaped, first coupler element and the formation of a second coupling zone on the outlet side by means of a, esp. Plate-shaped, second Coupler element mechanically interconnected, esp. In operation substantially in phase opposition to each other and / or mutually parallel and / or identical in terms of shape and material, measuring tubes, wherein the first coupling zone in each case an inlet-side first end of each of the measuring tube and the second coupling zone in each case an outlet-side second Define end of each of the measuring tubes.
37. Meßwandler nach dem vorherigen Anspruch, wobei jedes der zwei Meßrohre jeweils einlaßseitig mit einem ersten Verteilerelement des Meßwandlers und jeweils auslaßseitig mit einem zweiten Verteilerelement des Meßwandlers kommuniziert. 37. A transducer according to the preceding claim, wherein each of the two measuring tubes respectively communicates on the inlet side with a first distributor element of the measuring transducer and on the outlet side with a second distributor element of the measuring transducer.
38. Meßwandler nach Anspruch 36 oder 37, 38. A transducer according to claim 36 or 37,
- wobei die beiden Meßrohre im Betrieb zumindest auf einer gemeinsamen Schwingfrequenz zueinander gegenphasig schwingen; und/oder  - Wherein the two measuring tubes oscillate in phase opposition to each other at least on a common oscillation frequency; and or
- wobei sowohl das vom ersten Schwingungssensor (51 ) gelieferte erste Primärsignal (si) des Meßwandlers als auch das vom zweiten Schwingungssensor (51 ) gelieferte zweite Primärsignal (si) des Meßwandlers Schwingungen der Meßrohre (10) relativ zueinander, insb. zueinander gegenphasige Schwingungen der Meßrohre, repräsentieren.  - Wherein both the first vibration sensor (51) supplied first primary signal (si) of the transducer and the second vibration sensor (51) supplied second primary signal (si) of the transducer oscillations of the measuring tubes (10) relative to each other, in particular to each other in anti-phase oscillations Measuring tubes, represent.
39. Meßwandler nach einem der vorherigen Ansprüche, weiters umfassend eine wenigstens einen, insb. genau einen, im Betrieb, insb. in einem Bereich der halben Schwinglänge (L10), auf das Meßrohr einwirkenden, insb. elektrodynamischen, Schwingungserreger (41 ) aufweisende 39. A transducer according to one of the preceding claims, further comprising at least one, esp. Exactly one, in operation, esp. In a range of half the oscillation length (L 10 ), acting on the measuring tube, esp. Electrodynamic, vibration exciter (41) having
Erregeranordnung (40) zum Vibrierenlassen des wenigstens einen Meßrohrs (10), insb. in einem Biegeschwingungsmode, in dem es zumindest anteilig Biegeschwingungen um die gedachte Schwingungsachse ausführt. Exciter arrangement (40) for vibrating the at least one measuring tube (10), esp. In a bending vibration mode in which it performs at least partially bending vibrations about the imaginary axis of vibration.
40. Meßwandler nach vorherigen Anspruch, wobei das wenigstens eine Meßrohr im Betrieb mittels der Erregeranordnung zumindest zeitweise in einem Nutzmode angeregt ist, in dem es, insb. 40. A transducer according to the preceding claim, wherein the at least one measuring tube is excited in operation by means of the exciter arrangement at least temporarily in a Nutzmode in which it, esp.
überwiegend oder ausschließlich, Biegeschwingungen um die gedachte Schwingungsachse, insb. mit einer einzigen und/oder mit einer niedrigsten Resonanzfrequenz des Meßrohrs, ausführt. predominantly or exclusively, bending oscillations around the imaginary axis of vibration, esp. With a single and / or with a lowest resonant frequency of the measuring tube, performs.
41. Meßwandler nach dem vorherigen Anspruch, wobei jedes der, insb. simultan generierten, Primärsignale des Meßwandlers jeweils eine, insb. dominierende und/oder mit dem Nutzmode korrespondierende, Signalkomponente mit einer den Biegeschwingungen im Nutzmode und/oder einer, insb. niedrigsten, Resonanzfrequenz des wenigstens einen Meßrohrs entsprechende Signalfrequenz aufweist. 41. A transducer according to the preceding claim, wherein each of the, in particular simultaneously generated, primary signals of the transducer in each case one, esp. Dominant and / or corresponding with the Nutzmode, signal component with a bending vibrations in Nutzmode and / or one, esp. Has resonant frequency of at least one measuring tube corresponding signal frequency.
42. Meßwandler nach einem der Ansprüche 39 bis 41 , wobei der erste Schwingungssensor gleichweit vom wenigstens einen Schwingungserreger beabstandet im Meßwandler plaziert ist, wie der zweite Schwingungssensor. 42. A transducer according to any one of claims 39 to 41, wherein the first vibration sensor equidistant from the at least one vibration exciter spaced in the transducer is placed as the second vibration sensor.
43. Meßwandler nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Meßrohr aus Metall, insb. 43. A transducer according to one of the preceding claims, wherein the measuring tube made of metal, esp.
Edelstahl, Titan, Tantal, oder Zirkonium, hergestellt ist. Stainless steel, titanium, tantalum, or zirconium.
44. Meßwandler nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Sensoranordnung außer dem ersten und zweiten Schwingungssensor keine weiteren Schwingungssensoren aufweist. 44. Transducer according to one of the preceding claims, wherein the sensor arrangement has no further vibration sensors except the first and second vibration sensor.
45. Meßwandler nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die der Länge des sich zwischen dem ersten Schwingungssensor und zweiten Schwingungssensor erstreckenden Bereichs des ersten Meßrohrs entsprechende Meßlänge (L50) des Meßwandlers weniger als 65%, insb. weniger als 55% und/oder mehr als 25%, der Schwinglänge (L10) der Schwinglänge (L10) entspricht. 45. A transducer according to one of the preceding claims, wherein the length of the extending between the first vibration sensor and the second vibration sensor portion of the first measuring tube corresponding Meßlänge (L 50 ) of the transducer less than 65%, esp. Less than 55% and / or more as 25%, the oscillation length (L 10 ) of the oscillation length (L 10 ) corresponds.
46. Meßgerät, insb. ein Kompakt-Meßgerät und/oder ein Coriolis-Massedurchfluß-Meßgerät, für fließfähige, insb. fluide, Medien, welches Meßgerät einen Meßwandler gemäß einem der vorherigen Ansprüche sowie eine mit nämlichem Meßwandler elektrisch gekoppelten Meßgerät-Elektronik zum Verarbeiten von vom Meßwandler gelieferten Primärsignalen und zum Erzeugen von Meßwerten umfaßt. 46. Measuring device, esp. A compact meter and / or a Coriolis mass flow meter, for flowable, esp. Fluid, media, which meter a transducer according to one of the preceding claims and a device electrically coupled with namely Meßelektronik electronics for processing of primary signals supplied by the transducer and for generating measured values.
47. Meßgerät nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Meßgerät-Elektronik zumindest zeitweise sowohl mittels des ersten Primärsignals (S1) als auch mittels des zweiten Primärsignals (S2), insb. basierend auf einer zwischen dem ersten Primärsignal (S1) und dem zweiten Primärsignal (S2) existierenden Phasendifferenz, einen, insb. digitalen, Massendurchfluß-Meßwert (Xm) generiert, der eine Massendurchflußrate, m, von durch den Meßwandler strömendem Medium momentan repräsentiert. 47. A meter according to the preceding claim, wherein the meter electronics at least temporarily both by means of the first primary signal (S 1 ) and by means of the second primary signal (S 2 ), esp. Based on a between the first primary signal (S 1 ) and the second primary signal (S 2 ) existing phase difference, a, esp. Digital, mass flow rate measurement (X m ) is generated, which represents a mass flow rate, m, of flowing medium through the transducer currently.
48. Meßgerät nach Ansprüche 46 oder 47, wobei die Meßgerät-Elektronik im Betrieb wiederkehrend einen Phasendifferenzwert (X'Δφ) erzeugt, der die zwischen dem ersten Primärsignal (S1) und dem zweiten Primärsignal (S2) existierenden Phasendifferenz, Δφi, momentan repräsentiert. 48. Measuring device according to claim 46 or 47, wherein the measuring device electronics in operation recurrently generates a phase difference value (X ' Δφ ), which between the first primary signal (S 1 ) and the second primary signal (S 2 ) existing phase difference, Δφi, currently represents.
49. Meßgerät nach einem der Ansprüche 46 bis 48, weiters umfassend eine, insb. im Betrieb mit der Auswerte-Schaltung kommunizierende, mit dem Meßwandler elektrisch gekoppelte, wenigstens ein dessen Erregeranordnung steuerndes Erregersignal liefernde Treiber-Schaltung. 49. Measuring device according to one of claims 46 to 48, further comprising a, in particular in operation with the evaluation circuit communicating with the transducer electrically coupled, at least one of whose exciter device controlling exciter signal supplying driver circuit.
50. Meßgerät nach einem der Ansprüche 46 bis 49, wobei die Meßgerät-Elektronik mittels einer, insb. als 4-20 mA-Stromschleife ausgebildeten, Zweidraht-Verbindung (2L) mit einem externer elektronischen Datenverarbeitungssystem elektrisch verbindbar ist. 50. Measuring device according to one of claims 46 to 49, wherein the measuring device electronics by means of a, in particular., As 4-20 mA current loop formed, two-wire connection (2L) with an external electronic data processing system is electrically connected.
51. Meßgerät nach einem der Ansprüche 46 bis 50, wobei die Auswerte-Schaltung zumindest zeitweise mittels wenigstens eines der Primärsignale (S1, S2), einen, insb. digitalen, Dichte-Meßwert (Xp) generiert, der eine Dichte, p, von durch den Meßwandler strömendem Medium momentan repräsentiert. 51. Measuring device according to one of claims 46 to 50, wherein the evaluation circuit at least temporarily by means of at least one of the primary signals (S 1 , S 2 ), a, esp. Digital, density measured value (X p ) currently representing a density, p, of medium flowing through the transducer.
52. Meßgerät nach einem der Ansprüche 46 bis 51 , wobei die Auswerte-Schaltung zumindest zeitweise mittels wenigstens eines der Primärsignale (si, S2), einen, insb. digitalen, Viskosität- Meßwert (Xη) generiert, der eine Viskosität, 77, von durch den Meßwandler strömendem Medium repräsentiert. 52. Measuring device according to one of claims 46 to 51, wherein the evaluation circuit at least temporarily by means of at least one of the primary signals (si, S 2 ), one, esp. Digital, viscosity measured value (X η ) generated, the viscosity, 77 , represented by medium flowing through the transducer.
53. Verwenden eines Meßgeräts gemäß einem der Ansprüche 46 bis 52 zum Messen eines Massendurchflusses und/oder einer Dichte und/oder einer Viskosität und/oder eines Drucks eines in einer Prozeßleitung strömenden Mediums. 53. Use of a measuring device according to one of claims 46 to 52 for measuring a mass flow rate and / or a density and / or a viscosity and / or a pressure of a medium flowing in a process line.
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