EP4627297A1 - Coriolis-durchflussmessgerät - Google Patents

Coriolis-durchflussmessgerät

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Publication number
EP4627297A1
EP4627297A1 EP23809486.6A EP23809486A EP4627297A1 EP 4627297 A1 EP4627297 A1 EP 4627297A1 EP 23809486 A EP23809486 A EP 23809486A EP 4627297 A1 EP4627297 A1 EP 4627297A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensor signal
filtered
measuring
coriolis flowmeter
filter coefficient
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP23809486.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rémy SCHERRER
Daniel RICHNER
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
Priority claimed from DE102022131692.0A external-priority patent/DE102022131692A1/de
Priority claimed from DE102023120583.8A external-priority patent/DE102023120583A1/de
Application filed by Endress and Hauser Flowtec AG, Flowtec AG filed Critical Endress and Hauser Flowtec AG
Publication of EP4627297A1 publication Critical patent/EP4627297A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/8409—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G01F1/8436—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details signal processing

Definitions

  • the invention relates to a Coriolis flowmeter for determining a time-varying process variable of a flowable medium.
  • Coriolis flow meters have at least one or more oscillating measuring tubes that can be set into vibration by means of a vibration exciter. These vibrations are transmitted over the length of the tube and are varied by the type of flowable medium in the measuring tube and its flow rate.
  • a vibration sensor or, in particular, two vibration sensors spaced apart from one another can record the varied vibrations in the form of a sensor signal or several sensor signals at another point on the measuring tube.
  • a measuring and/or operating circuit can then determine the mass flow, the viscosity and/or the density of the flowing medium from the sensor signal or the sensor signals.
  • f is the driver frequency of the excitation signal
  • a ⁇ p is the phase difference between two measured sensor signals
  • k is a calibration factor.
  • Driver frequency f does not match the actual driver frequency f at the time of measuring the sensor signals for determining the phase difference A ⁇ p. This leads to a falsification of the determined process variable.
  • the Coriolis flowmeter according to the invention for determining a time-varying process variable of a flowable medium comprising:
  • a sensor system for detecting the mechanical vibrations of the measuring tube, wherein the sensor system is designed to generate at least a first sensor signal and a second sensor signal,
  • the measuring and/or operating circuit is set up to operate the excitation system with an excitation signal
  • the measuring and/or operating circuit comprises an adaptive filter, in particular an all-pass filter, with a filter coefficient a, which is set up to receive the first sensor signal and to generate a filtered first sensor signal
  • the measuring and/or operating circuit comprises a controller circuit which is set up to receive the filtered first sensor signal and the second sensor signal, wherein the controller circuit is set up to regulate the filter coefficient a based on the filtered first sensor signal and the second sensor signal, or a variable derived from the filtered first sensor signal and the second sensor signal, such that a control criterion is met, wherein the measuring and/or operating circuit is set up to generate a first measured value representing the process variable from the filter coefficient a.
  • the first measured value representing the process variable (e.g. mass flow, viscosity, density) is no longer determined analytically, but results from the two sensor signals and the filter coefficient a determined by the control.
  • the filter coefficient a By controlling the all-pass filter via the filter coefficient a, for example, in such a way that the filtered first sensor signal matches the second sensor signal within tolerance limits, it is achieved that the information of the process variable representing the first measured value is projected onto the filter coefficient a.
  • the filter coefficient a therefore describes the influence of the process variable to be determined on the sensor signal and is thus proportional to it.
  • the first measured value representing the process variable is determined as a function of the filter coefficient a, not only the measurement error is reduced, but also the need for precise synchronization of the driver frequency f with the phase difference A ⁇ p. This prevents dynamic zero point shifts from occurring in the event of strong frequency fluctuations.
  • controller circuit is designed to determine the filter coefficient a by means of a least mean squares algorithm and/or by means of a recursive least squares algorithm.
  • the regulator circuit is preferably arranged close to the sensor system so that the sensor signal only travels a short distance to the regulator circuit.
  • the sensor signal is also preferably provided to the regulator circuit immediately after it is generated so that there is no time delay that would otherwise occur if the sensor signal first had to pass through the electronic components to form the phase difference.
  • One embodiment provides that the process variable includes the mass flow of the medium.
  • control criterion includes that a deviation between the filtered first sensor signal and the second sensor signal assumes a sensor signal target value or is smaller than a sensor signal limit value.
  • measuring and/or operating circuit is designed to determine a phase difference A ⁇ p between the filtered first sensor signal and the second sensor signal, wherein the derived value corresponds to the phase difference A ⁇ p.
  • One embodiment provides that a calibration factor k, which is determined in particular at the factory, is additionally included in the generation of the first measured value representing the process variable, in particular the mass flow.
  • the measuring and/or operating circuit is designed to determine a current process state from the filter coefficient a and optionally output it.
  • One embodiment provides that the current process state includes the presence of gas bubbles in the medium.
  • the measuring and/or operating circuit is designed to operate the excitation system with an excitation signal
  • the measuring and/or operating circuit comprises a first adaptive filter with a filter coefficient a, which is designed to receive the first sensor signal and to generate a filtered first sensor signal
  • the measuring and/or operating circuit (5) comprises a second adaptive filter with a filter coefficient b, which is designed to receive the second sensor signal s2 and to generate a filtered second sensor signal s2*
  • the measuring and/or operating circuit comprises a controller circuit which is designed to receive the filtered first sensor signal s1* and the filtered second Sensor signal s2*, or a variable derived from the filtered first sensor signal s1* and the filtered second sensor signal s2*, wherein the controller circuit is set up to control the filter coefficient a and/or the filter coefficient b based on the filtered first sensor signal s1* and the filtered second sensor signal
  • the first measured value representing the process variable is determined as a function of the filter coefficient a and/or the filter coefficient b, not only is the measurement error reduced, but also the need for precise synchronization of the driver frequency f with the phase difference A ⁇ p. This prevents dynamic zero point shifts from occurring in the event of strong frequency fluctuations.
  • the controller circuit is preferably located close to the sensor system so that the sensor signal only travels a short distance to the controller circuit.
  • the sensor signal is preferably also applied to the Regulator circuitry is provided so that there is no time delay that would otherwise occur if the sensor signal had to pass through the electronic components to form the phase difference.
  • the controller circuit comprises a PID controller which is designed to control the filter coefficient a and/or the filter coefficient b based on the filtered first sensor signal s1* and the filtered second sensor signal s2* or the variable derived from the filtered first sensor signal s1* and the filtered second sensor signal s2* such that the control criterion is met.
  • a PID controller which is designed to control the filter coefficient a and/or the filter coefficient b based on the filtered first sensor signal s1* and the filtered second sensor signal s2* or the variable derived from the filtered first sensor signal s1* and the filtered second sensor signal s2* such that the control criterion is met.
  • One embodiment provides that the process variable includes the mass flow of the medium.
  • the excitation signal has a driver frequency f, wherein the driver frequency f is not included in the determination of the first measured value representing the mass flow of the medium.
  • control criterion includes that the phase difference A ⁇ p corresponds to a phase difference setpoint and/or is smaller than a phase difference limit value.
  • One embodiment provides that a calibration factor k, which is determined in particular at the factory, is additionally included in the generation of the first measured value representing the process variable, in particular the mass flow.
  • the measuring and/or operating circuit is configured to determine a current process state from the filter coefficient a and/or from the filter coefficient b and optionally output it.
  • the current process state includes the presence of gas bubbles in the medium.
  • the measuring and/or operating circuit is designed to:
  • the measuring and/or operating circuit is designed to switch from the first operating mode to the second operating mode when a deviation between the first measured value and the second measured value assumes a target value and/or lies outside a tolerance range.
  • the measuring and/or operating circuit is designed to determine the presence of gas bubbles by comparing a signal representing the first measured value and a signal representing the second measured value.
  • the measuring and/or operating circuit is designed to:
  • first adaptive filter and/or the second adaptive filter in particular each, is an all-pass filter.
  • the invention is explained in more detail with reference to the following figures. It shows:
  • Fig. 1 a diagram of a state-of-the-art Coriolis flowmeter
  • Fig. 2 a diagram of two embodiments of the Coriolis flowmeter according to the invention.
  • Fig. 3 another diagram of two embodiments of the Coriolis flowmeter according to the invention.
  • Fig. 1 shows a diagram of a Coriolis flow meter 1 according to the prior art.
  • the Coriolis flow meter 1 for determining a time-varying process variable of a flowable medium comprises a measuring tube 2 for guiding the medium. Exactly one straight measuring tube 3 is shown.
  • the use of curved and/or multiple measuring tubes is already known.
  • the core idea of the invention can be applied to any shape and number of measuring tubes.
  • An excitation system 3 works with the measuring tube 2 to excite the measuring tube 2 to mechanical vibrations.
  • One or more excitation coils per measuring tube are suitable for this purpose, which are arranged by means of a holding device on the measuring tube, in the housing of the Coriolis flow meter or in an arrangement provided for this purpose inside the housing.
  • the excitation coil usually works with a magnet arranged directly on the measuring tube or via a holding device.
  • different excitation systems are also known.
  • the excitation system can also be in mechanical contact with the measuring tube 2 and be designed and set up to transfer its own vibration behavior to the measuring tube 2.
  • the nature of the excitation system 3 is not essential to the invention, however.
  • the Coriolis flow meter 1 further comprises a sensor system 4 for detecting the mechanical vibrations of the measuring tube 2.
  • the sensor system 4 usually comprises two sensor coils per measuring tube, each of which acts on a magnet arranged on the measuring tube 2.
  • the sensor coils can - like the excitation coils - be arranged by means of a holding device on the measuring tube 2, in the housing (not shown) of the Coriolis flow meter 1 or in an arrangement provided for this purpose (not shown) in the interior of the housing.
  • the sensor coils are usually arranged offset from one another in the flow direction of the medium.
  • the excitation coil is arranged between the two sensor coils in the flow direction of the medium.
  • sensor systems that deviate from this are also known.
  • the mechanical vibrations of the measuring tube 2 can also be detected using optical sensors.
  • the nature of the sensor system 4 is not essential to the invention here.
  • the sensor system 4 is set up to generate at least one first sensor signal s1 and one second sensor signal s2. wherein the first sensor signal s1 and the second sensor signal s2 describe the current vibration behavior of the measuring tube 2 at two different positions offset in the flow direction.
  • the sensor system 4 comprises two sensor coils and the excitation system comprises one excitation coil.
  • the positioning of the two sensor coils and the excitation coil is chosen for the purpose of a clearer representation of the diagram and does not correspond to an actually necessary arrangement.
  • the first sensor signal s1 is provided at one of the two sensor coils and the second sensor signal s2 is provided at the corresponding other sensor coil.
  • the excitation system 3 and the sensor system 4 are connected to a measuring and/or operating circuit 5, in particular comprising at least one microprocessor and electronic components (for example comprising a transistor, an electrical resistor, a capacitor, a mixer, a filter and/or a microcontroller).
  • the measuring and/or operating circuit 5 comprises a control unit 6, which is set up to provide an excitation signal with a driver frequency f and an excitation amplitude / 0 and thus to operate the excitation system.
  • the driver frequency f and the excitation amplitude I o are controllable variables.
  • the control unit 6 is designed to provide the excitation amplitude I o and the time-varying (periodic) portion of the excitation signal - in the form of COS(2TT ft) - to a mixer 16, which creates the excitation signal from the two parts and forwards it to the excitation system 3.
  • control unit 6 is electrically connected to four further mixers 9a-d.
  • the control unit 6 is designed to provide a cos(27r t) signal to the mixers 9a, 9c and a sin(27r t) signal to the mixers 9b, 9c.
  • control unit 6 is designed to transmit the current driver frequency f to a computing unit 8.
  • the computing unit 8 is also part of the measuring and/or operating circuit 5 and is designed to determine the mass flow m at least as a function of the driver frequency f provided.
  • the driver frequency f is output or is included in the determination of further process variables.
  • p ⁇ is the first phase and sl is the first signal amplitude.
  • the first sensor signal s1 goes to the, in particular multiplicative, mixers 9a, 9b for frequency conversion.
  • the mixer 9a is set up to apply a sine component to the first sensor signal s1.
  • the mixer 9a can be set up to Sensor signal s1 is multiplied by a sine function sin(2nft).
  • Mixer 9b is designed to add a cosine component to the first sensor signal s1.
  • the mixer 9b can be set up to multiply the first sensor signal s1 by a cosine function cos(2nft).
  • the result of the two mixers 9a, 9b is each provided to a filter 10a, 10b.
  • the filters 10a, 10b can be low-pass filters, for example. These can be set up to eliminate the 2f component of the sensor signal. Furthermore, the filters 10a, 10b are set up to limit the bandwidth of the incoming sensor signal in order to reduce the noise component.
  • the filtered results are provided to a computing unit 11a, which is suitable and set up to execute an algorithm.
  • the algorithm can be, for example, an iterative algorithm, in particular a coordinate rotation digital computer algorithm, with which mathematical functions can be executed.
  • the algorithm is designed and set up to determine the first phase p ⁇ and the first signal amplitude sl.
  • the first signal amplitude sl can be output or used to determine another process variable.
  • ⁇ p 2 is the second phase and 2 is the second signal amplitude.
  • the second phase ⁇ p 2 is offset from the first phase p ⁇ by a phase difference A ⁇ p.
  • the second sensor signal s2 goes to the, in particular multiplicative mixers 9c, 9d.
  • the mixer 9c is set up to apply a sine component to the second sensor signal s2.
  • the mixer 9a can be set up to multiply the second sensor signal s2 by a sine function sin 2nft).
  • the mixer 9b is set up to apply a cosine component to the second sensor signal s2.
  • the mixer 9b can thus be set up to multiply the second sensor signal s2 by a cosine function cos(2nft.
  • the result of the two mixers 9c, 9d is each provided to a filter 10c, 10d.
  • the filters 10c, 10d can be low-pass filters, for example.
  • the filtered results are provided to a computing unit 11b, which is set up to execute an algorithm.
  • the algorithm can be, for example, an iterative algorithm, in particular a coordinate rotation digital computer algorithm, with which mathematical functions can be carried out.
  • the algorithm is designed and set up to determine the second phase ⁇ p 2 and the second signal amplitude 2.
  • the second signal amplitude 2 can be output or used to determine another process variable.
  • the first phase p ⁇ and the second phase ⁇ p 2 are each provided to a filter 12a, 12b.
  • the filters 12a, 12b are designed to reduce the respective noise components of the determined phases.
  • the filters 12a, 12b can be low-pass filters, for example.
  • the measuring and/or operating circuit 15 further comprises a subtractor 13.
  • the first phase p ⁇ and the second phase ⁇ p 2 enter the subtractor 13.
  • the subtractor 13 is designed to determine the phase difference A ⁇ p - which is proportional to the mass flow m - between the first phase p ⁇ and the second phase ⁇ p 2 and to provide it to a computing unit 8.
  • the computing unit 8 is designed to determine the mass flow m as a function of the phase difference A ⁇ p and the provided driver frequency f.
  • Fig. 2 shows a diagram of two Coriolis flow meters according to the invention. The first embodiment is shown by the dashed lines and the second embodiment is shown by the solid lines.
  • the first sensor signal s1 is provided to an all-pass filter 7.
  • An all-pass filter 7 is a signal processing filter that allows all frequencies to pass equally, but changes the phase relationship between the different frequencies.
  • the all-pass filter 7 is set up to receive the first sensor signal s1 and to generate a filtered first sensor signal s1*.
  • the measuring and/or operating circuit 5 has a controller circuit 15 which is set up to control the filter coefficient a based on the filtered first sensor signal s1* and the second sensor signal s2, or a variable derived from the filtered first sensor signal s1* and the second sensor signal s2, so that a control criterion is met.
  • the control criterion can be a deviation between the filtered first sensor signal s1* and the second sensor signal s2, which has to assume a sensor signal target value or which should be smaller than a sensor signal limit value.
  • the controller circuit 15 can be set up to determine the filter coefficient a using a least mean squares algorithm and/or a recursive least squares algorithm.
  • the controller circuit 15 may comprise a PID controller which is configured to control the filter coefficient a based on the filtered first sensor signal s1* and the second sensor signal s2 or the variable derived from the filtered first sensor signal s1* and the second sensor signal s2 such that the control criterion is met.
  • a PID controller which is configured to control the filter coefficient a based on the filtered first sensor signal s1* and the second sensor signal s2 or the variable derived from the filtered first sensor signal s1* and the second sensor signal s2 such that the control criterion is met.
  • the measuring and/or operating circuit 5 comprises a computing unit 14 which is designed to generate a first measured value representing the process variable from the filter coefficient a.
  • the first measured value representing the mass flow is additionally taken into account by a calibration factor k, which is determined in particular at the factory.
  • the equation a k ⁇ m F applies.
  • the driver frequency f is therefore not taken into account in determining the first measured value representing the process variable, in particular the mass flow, of the medium.
  • the measuring and/or operating circuit 5, in particular the computing unit 14, can be set up to determine a current process state from the filter coefficient a and optionally output it.
  • An example of the process state to be detected is the presence of gas bubbles in the medium.
  • the measuring and/or operating circuit 5 is designed to determine a phase difference Acp between the filtered first sensor signal s1* and the second sensor signal s2.
  • the first sensor signal s1 is provided at the all-pass filter, where it is filtered.
  • the filtered sensor signal s*1 passes through the mixers 9a, 9b, where it is mixed as described for the prior art.
  • the filtered first sensor signal s*1 which has a sine component, passes through a filter 10a.
  • the filter 10a is designed to eliminate the 2f component of the mixed sensor signal s*1 and to reduce the noise component.
  • the second sensor signal s2 passes through the mixers 9c, 9d, the filters 10c, 10d, the computing unit 11b and the filter 12b.
  • the processing of the second sensor signal s2 corresponds to the processing described in the figure description.
  • the determined second phase cp2 is provided at the subtractor.
  • the subtractor 13 is set up to determine the phase difference A ⁇ p between the filtered first phase p*- ⁇ and the second phase p2 and to provide it to the control unit 15.
  • the control unit 15 is set up to regulate the filter coefficient a so that the phase difference A ⁇ p corresponds to a phase difference setpoint and/or less than a phase difference limit value.
  • the filter coefficient a is regulated so that the phase difference A ⁇ p is minimal or zero.
  • the computing unit 14 is set up to the measured values representing the process variable depending on the
  • a third embodiment combines the processes of the two previous embodiments and groups them into different operating modes.
  • a first operating mode a second measured value representing the process variable is determined and optionally output as a function of a phase difference A ⁇ p between the first sensor signal s1 or the filtered first sensor signal s1* and the second sensor signal s2 and the driver frequency f.
  • the second measured value can be the mass flow.
  • the first measured value representing the process variable is determined and optionally output as a function of the filter coefficient a.
  • the measuring and/or operating circuit 5 is set up to switch from the first operating mode to the second operating mode when a deviation between the first measured value and the second measured value assumes a target value and/or is outside a tolerance range.
  • the second measured value can be corrected as a function of the filter coefficient a or the first measured value and the corrected second measured value can be output.
  • Fig. 3 shows a further diagram of two Coriolis flow meters according to the invention.
  • the third embodiment is shown by the dashed lines and the fourth embodiment is shown by the solid lines.
  • the first sensor signal s1 is provided to a first adaptive filter 7a.
  • the first filter 7a can be an all-pass filter.
  • the all-pass filter is a signal processing filter that lets all frequencies through equally, but changes the phase relationship between the different frequencies.
  • the first filter 7a is set up to receive the first sensor signal s1 and to generate a filtered first sensor signal s1*.
  • H(s) (1 - a • s). $ is the Laplace index.
  • z is a z-variable of a discrete system.
  • the second sensor signal s2 is provided to a second adaptive filter 7b.
  • the second filter 7b can also be an all-pass filter.
  • the all-pass filter is a signal processing filter that allows all frequencies to pass equally, but changes the phase relationship between the different frequencies.
  • the second filter 7b is designed to receive the second sensor signal s2 and to generate a filtered second sensor signal s2*.
  • z is a z-variable of a discrete system.
  • z is a z-variable of a discrete system.
  • the measuring and/or operating circuit 5 has a controller circuit 15 which is designed to control the filter coefficient a and/or the filter coefficient b based on the filtered first sensor signal s1* and the filtered second sensor signal s2*, or a variable derived from the filtered first sensor signal s1* and the filtered second sensor signal s2*, so that a control criterion is met.
  • the control criterion can be a deviation between the filtered first sensor signal s1* and the filtered second sensor signal s2*, which has to assume a sensor signal target value or which should be smaller than a sensor signal limit value.
  • the controller circuit 15 can be designed to determine the filter coefficient a and/or the filter coefficient b by means of a least mean squares algorithm and/or by means of a normalized least mean squares algorithm and/or by means of a recursive least squares algorithm and/or a linear or non-linear gradient method.
  • the controller circuit 15 may comprise a PID controller which is configured to, based on the filtered first sensor signal s1* and the filtered second sensor signal s2* or the filtered first sensor signal s1 and the filtered second sensor signal s2* derived variable, the filter coefficient a and/or the filter coefficient b such that the control criterion is met.
  • the measuring and/or operating circuit 5 comprises a computing unit 14 which is set up to generate a first measured value for the current mass flow through the pipeline from the filter coefficient a and/or the filter coefficient b.
  • a calibration factor k which is determined in particular at the factory, is used to determine the first measured value representing the mass flow.
  • the driver frequency f is therefore not used to determine the first measured value representing the mass flow of the medium.
  • the measuring and/or operating circuit 5, in particular the computing unit 14, can be set up to determine a current process state from the filter coefficient a and/or from the filter coefficient b and optionally output it.
  • An example of the process state to be detected is the presence of gas bubbles in the medium.
  • the measuring and/or operating circuit 5 is set up to determine a phase difference Acp between the filtered first sensor signal s1* and the filtered second sensor signal s2*.
  • the first sensor signal s1 is provided to the adaptive first filter, where it is filtered.
  • the filtered sensor signal s*1 passes through the mixers 9a, 9b, where it is mixed as described for the prior art.
  • the filtered first sensor signal s*1 which has a sine component, passes through a filter 10a.
  • the filter 10a is set up to eliminate the 2f component of the mixed sensor signal s*1 and to reduce the noise component.
  • a computing unit 11a which is set up to determine the first signal amplitude s*1 of the filtered first sensor signal.
  • the filtered first sensor signal s*1 which has a cosine component, passes through a filter 10b.
  • the filter 10b is also set up, like the filter 10a, to eliminate the 2f component of the mixed sensor signal s*1 and to reduce the noise component.
  • the filtered first phase p*- ⁇ also passes through a filter 12a before it is provided to a subtractor 13.
  • the second sensor signal s2 is provided to an adaptive second filter 7b where it is filtered.
  • the filtered sensor signal s*1 passes through the mixers 9c, 9d, the filters 10c, 10d, the computing unit 11b and the Filter 12b.
  • the processing of the filtered second sensor signal s2* corresponds to the processing described in the figure description.
  • the determined second phase cp2 is provided at the subtractor.
  • the subtractor 13 is set up to determine the phase difference A ⁇ p between the filtered first phase p*- ⁇ and the second phase p2 and to provide it to the control unit 15.
  • the control unit 15 is set up to regulate the filter coefficient a so that the phase difference A ⁇ p corresponds to a phase difference setpoint and/or less than a phase difference limit value.
  • the filter coefficient a and/or the filter coefficient b are regulated so that the phase difference A ⁇ p is minimal or zero.
  • the computing unit 14 is set up to determine the measured values representing the mass flow depending on the filter coefficient a and/or the filter coefficient b and a calibration factor k.
  • a third embodiment combines the processes of the two previous embodiments and groups them into different operating modes.
  • a first operating mode a second measured value representing the process variable is determined and optionally output as a function of a phase difference A ⁇ p between the first sensor signal s1 or the filtered first sensor signal s1* and the second sensor signal s2 or the filtered second sensor signal s2* and the driver frequency f.
  • the second measured value can be the mass flow.
  • the first measured value representing the process variable is determined and optionally output as a function of the filter coefficient a and/or the filter coefficient b.
  • the measuring and/or operating circuit 5 is set up to switch from the first operating mode to the second operating mode when a deviation between the first measured value and the second measured value assumes a target value and/or is outside a tolerance range.
  • the second measured value can be corrected as a function of the filter coefficient a and/or the filter coefficient b or the first measured value and the corrected second measured value can be output.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Coriolis-Durchflussmessgerät (1) zum Ermitteln einer zeitlich veränderlichen Prozessgröße eines fließfähigen Mediums, umfassend ein Messrohr (2) zum Führen des Mediums, ein Erregersystem zum Anregen des Messrohres (2) zu mechanischen Schwingungen, ein Sensorsystem (4) zum Detektieren der mechanischen Schwingungen des Messrohres (2), wobei das Sensorsystem (4) dazu eingerichtet ist, wenigstens ein erstes Sensorsignal s1 und ein zweites Sensorsignal s2 zu erzeugen und eine, insbesondere mittels wenigstens einen Mikroprozessor gebildete, Mess- und/oder Betriebsschaltung (5), wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) dazu eingerichtet ist, das Erregersystem mit einem Erregersignal zu betreiben, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) einen Allpass-Filter mit einem Filterkoeffizienten a umfasst, der dazu eingerichtet ist das erste Sensorsignal s1 zu empfangen und ein gefiltertes erstes Sensorsignal s1* zu erzeugen, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) dazu eingerichtet ist, das gefilterte erste Sensorsignal s1* und das zweite Sensorsignal s2 zu empfangen, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) eine Reglerschaltung (15) umfasst, die dazu eingerichtet ist, ausgehend von dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem zweiten Sensorsignal s2, oder einer von dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem zweiten Sensorsignal s2 abgeleiteten Größe den Filterkoeffizienten a so zu regeln, dass ein Regelkriterium erfüllt ist, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) dazu eingerichtet ist, aus dem Filterkoeffizienten a einen die Prozessgröße repräsentierenden ersten Messwert zu erzeugen.

Description

Coriolis-Durchflussmessgerät
Die Erfindung betrifft ein Coriolis-Durchflussmessgerät zum Ermitteln einer zeitlich veränderlichen Prozessgröße eines fließfähigen Mediums.
Feldgeräte der Prozessmesstechnik mit einem Messaufnehmer vom Vibrationstyp und besonders Coriolis-Durchflussmessgeräte sind seit vielen Jahren bekannt. Der grundsätzliche Aufbau eines solchen Messgerätes wird beispielsweise in der EP 1 807 681 A1 beschrieben, wobei auf den Aufbau eines gattungsgemäßen Feldgeräts im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf diese Druckschrift vollumfänglich Bezug genommen wird.
Typischerweise weisen Coriolis-Durchflussmessgeräte zumindest ein oder mehrere schwingfähige Messrohre auf, welche mittels eines Schwingungs-erregers in Schwingung versetzt werden können. Diese Schwingungen übertragen sich über die Rohrlänge und werden durch die Art des im Messrohr befindlichen fließfähigen Mediums und dessen Durchflussgeschwindigkeit variiert. Ein Schwingungssensor oder insbesondere zwei voneinander beabstandete Schwingungssensoren können an einer anderen Stelle des Messrohres die variierten Schwingungen in Form eines Sensorsignal oder mehrerer Sensorsignale aufnehmen. Aus dem Sensorsignal oder den Sensorsignalen kann eine Mess- und/oder Betriebsschaltung sodann den Massenstrom, die Viskosität und/oder die Dichte des fließenden Mediums ermitteln.
Für die Ermittlung des Massenstromes m ist es üblich die folgende Formel zu verwenden: m = k • tan (p/2 /2n:f
Dabei ist f die Treiberfrequenz des Erregersignales, A<p die Phasendifferenz zwischen zwei gemessenen Sensorsignalen und k ein Kalibrationsfaktor. Mit diesem Ansatz lässt sich der Massenstrom sehr genau für stabile Durchflüsse bestimmen. Nachteilig daran ist, dass sich das Messsystem bei gestörten Bedingungen - wie sie beispielsweise bei Multiphasen im Medium auftreten - und somit bei einer zeitlich instabilen Treiberfrequenz und Amplitude, nicht mehr in einem harmonischen Betriebsmodus befindet und die obige Formel nicht mehr ausreichend genau oder gar ungültig ist. Weiterhin kann es zu einem zeitlichen Versatz zwischen der ermittelten Phasendifferenz A<p und der Treiberfrequenz f kommen, d.h. dass die für den Messwert der Prozessgröße angenommene
T reiberfrequenz f nicht mit der tatsächlich zum Zeitpunkt der Messung der Sensorsignale für die Ermittlung der Phasendifferenz A<p vorliegende T reiberfrequenz f übereinstimmt. Dies führt zu einer Verfälschung des ermittelten Prozessgröße.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe vor, dem Problem abzuhelfen. Die Aufgabe wird gelöst durch das Coriolis-Durchflussmessgerät nach Anspruch 1 und das Coriolis-Durchflussmessgerät nach Anspruch .
Das erfindungsgemäße Coriolis-Durchflussmessgerät zum Ermitteln einer zeitlich veränderlichen Prozessgröße eines fließfähigen Mediums, umfassend:
- ein Messrohr zum Führen des Mediums;
- ein Erregersystem zum Anregen des Messrohres zu mechanischen Schwingungen;
- ein Sensorsystem zum Detektieren der mechanischen Schwingungen des Messrohres, wobei das Sensorsystem dazu eingerichtet ist, wenigstens ein erstes Sensorsignal und ein zweites Sensorsignal zu erzeugen,
- eine, insbesondere mittels wenigstens einen Mikroprozessor gebildete, Mess- und/oder Betriebsschaltung, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist, das Erregersystem mit einem Erregersignal zu betreiben, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung einen adaptiven Filter, insbesondere einen Allpass-Filter, mit einem Filterkoeffizienten a umfasst, der dazu eingerichtet ist das erste Sensorsignal zu empfangen und ein gefiltertes erstes Sensorsignal zu erzeugen, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung eine Reglerschaltung umfasst, die dazu eingerichtet ist, das gefilterte erste Sensorsignal und das zweite Sensorsignal zu empfangen, wobei die Reglerschaltung dazu eingerichtet ist, ausgehend von dem gefilterten ersten Sensorsignal und dem zweiten Sensorsignal, oder einer von dem gefilterten ersten Sensorsignal und dem zweiten Sensorsignal abgeleiteten Größe den Filterkoeffizienten a so zu regeln, dass ein Regelkriterium erfüllt ist, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist, aus dem Filterkoeffizienten a einen die Prozessgröße repräsentierenden ersten Messwert zu erzeugen.
Dies führt dazu, dass der die Prozessgröße repräsentierende erste Messwert (z.B. Massenstrom, Viskosität, Dichte) nicht mehr analytisch ermittelt wird, sondern sich aus den beiden Sensorsignalen und dem über die Regelung ermittelten Filterkoeffizienten a ergibt. Mit Hilfe des Regelns des Allpass-Filters über den Filterkoeffizienten a bspw. derart, dass das gefilterte erste Sensorsignal mit dem zweiten Sensorsignal innerhalb Toleranzgrenzen übereinstimmt, wird erreicht, dass die Information des die Prozessgröße repräsentierenden ersten Messwertes auf den Filterkoeffizienten a projiziert wird. Der Filterkoeffizient a beschreibt demnach den Einfluss der zu bestimmenden Prozessgröße auf das Sensorsignal und ist somit proportional dazu. Wird der die Prozessgröße repräsentierende erste Messwert in Abhängigkeit mittels des Filterkoeffizient a ermittelt, reduziert sich nicht nur der Messfehler, sondern auch die Notwendigkeit einer zeitgenauen Synchronisation der Treiberfrequenz f mit der Phasendifferenz A<p. Somit wird verhindert, dass es bei starken Frequenzfluktuationen zu dynamischen Nullpunkt Verschiebungen kommt.
Vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Reglerschaltung dazu eingerichtet ist, den Filterkoeffizienten a mittels eines Least-Mean-Squares-Algorithmuses und/oder mittels eines Recursive-Least-Squares-Algorithmuses zu ermitteln.
Die Reglerschaltung ist vorzugsweise ortsnah an dem Sensorsystem angeordnet, damit das Sensorsignal nur einen geringen Weg bis zur Reglerschaltung zurücklegt. Das Sensorsignal wird weiterhin vorzugsweise direkt nach dem Erzeugen an der Reglerschaltung bereitgestellt, so dass es zu keinem zeitlichen Delay kommt, der ansonsten auftritt, wenn das Sensorsignal erst die Elektronikkomponenten zur Bildung der Phasendifferenz durchlaufen muss.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Reglerschaltung einen PID-Regler umfasst, der dazu eingerichtet ist, ausgehend von dem gefilterten ersten Sensorsignal und dem zweiten Sensorsignal oder der von dem gefilterten ersten Sensorsignal und dem zweiten Sensorsignal abgeleiteten Größe den Filterkoeffizienten a so zu regeln, dass das Regelkriterium erfüllt ist.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Prozessgröße den Massenstrom des Mediums umfasst.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Erregersignal eine Treiberfrequenz f aufweist, wobei die Treiberfrequenz f nicht in die Bestimmung des die Prozessgröße, insbesondere den Massenstrom, des Mediums repräsentierenden ersten Messwertes eingeht.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Regelkriterium umfasst, dass eine Abweichung zwischen dem gefilterten ersten Sensorsignal und dem zweiten Sensorsignal einen Sensorsignal-Sollwert annimmt oder kleiner als ein Sensorsignal-Grenzwert ist. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Mess- und/oder Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist, eine Phasendifferenz A<p zwischen dem gefilterten ersten Sensorsignal und dem zweiten Sensorsignal zu ermitteln, wobei die abgeleitete Größe der Phasendifferenz A<p entspricht.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Regelkriterium umfasst, dass die Phasendifferenz A<p einem Phasendifferenz-Sollwert und/oder kleiner einem Phasendifferenz-Grenzwert entspricht.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass in die Erzeugung des die Prozessgröße, insbesondere des Massenstromes, repräsentierenden ersten Messwertes zusätzlich ein, insbesondere werkseitig, ermittelter Kalibrationsfaktor k eingeht.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Mess- und/oder Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist, aus dem Filterkoeffizienten a einen aktuellen Prozesszustand zu ermitteln und optional auszugeben.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der aktuelle Prozesszustand das Vorliegen von Gasblasen im Medium umfasst.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Mess- und/oder Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist:
- in einem ersten Betriebsmodus ein die Prozessgröße repräsentierender zweiter Messwert in Abhängigkeit einer Phasendifferenz A<p zwischen dem ersten Sensorsignal bzw. dem gefilterten ersten Sensorsignal und dem zweiten Sensorsignal und der Treiberfrequenz f zu bestimmen und auszugeben,
- in einem zweiten Betriebsmodus der die Prozessgröße repräsentierende erste Messwert in Abhängigkeit des Filterkoeffizienten a zu bestimmen und auszugeben.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Mess- und/oder Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist, von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus zu schalten, wenn eine Abweichung zwischen dem ersten Messwert und dem zweiten Messwert einen Sollwert annimmt und/oder außerhalb eines Toleranzbereiches liegt.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Mess- und/oder Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist, die Anwesenheit von Gasblasen durch einen Abgleich des ersten Signales und des zweiten Signales zu ermitteln.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Mess- und/oder Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist: - ein die Prozessgröße, insbesondere den Massenstrom, repräsentierender zweiter Messwert in Abhängigkeit einer Phasendifferenz A<p zwischen dem gefilterten ersten Sensorsignal bzw. ersten Sensorsignal und dem zweiten Sensorsignal und der Treiberfrequenz f zu bestimmen,
- den zweiten Messwert in Abhängigkeit des Filterkoeffizienten a oder des ersten Messwertes zu korrigieren, und
- den korrigierten zweiten Messwert auszugeben.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Allpass-Filter derart ausgebildet ist, dass die mathematische Beziehung zwischen dem ersten Sensorsignal und dem gefilterten ersten Sensorsignal über eine Übertragungsfunktion /(s) = (1 - a • s)/(l + a • s) mit einem Laplace-Index $ beschreibbar ist.
Das erfindungsgemäße Coriolis-Durchflussmessgerät zum Ermitteln einer zeitlich veränderlichen Prozessgröße eines fließfähigen Mediums, umfassend:
- ein Messrohr zum Führen des Mediums;
- ein Erregersystem zum Anregen des Messrohres zu mechanischen Schwingungen;
- ein Sensorsystem zum Detektieren der mechanischen Schwingungen des Messrohres, wobei das Sensorsystem dazu eingerichtet ist, wenigstens ein erstes Sensorsignal und ein zweites Sensorsignal zu erzeugen,
- eine, insbesondere mittels wenigstens einen Mikroprozessor gebildete, Mess- und/oder Betriebsschaltung, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist, das Erregersystem mit einem Erregersignal zu betreiben, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung einen ersten adaptiven Filter mit einem Filterkoeffizienten a umfasst, der dazu eingerichtet ist das erste Sensorsignal zu empfangen und ein gefiltertes erstes Sensorsignal zu erzeugen, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) einen zweiten adaptiven Filter mit einem Filterkoeffizienten b umfasst, der dazu eingerichtet ist das zweite Sensorsignal s2 zu empfangen und ein gefiltertes zweites Sensorsignal s2* zu erzeugen, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung eine Reglerschaltung umfasst, die dazu eingerichtet ist, das gefilterte erste Sensorsignal s1* und das gefilterte zweite Sensorsignal s2*, oder eine von dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* abgeleitete Größe zu empfangen, wobei die Reglerschaltung dazu eingerichtet ist, ausgehend von dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2*, oder einer von dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* abgeleiteten Größe den Filterkoeffizienten a und/oder den Filterkoeffizienten b so zu regeln, dass ein Regelkriterium erfüllt ist, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist, aus dem Filterkoeffizienten a und/oder aus dem Filterkoeffizienten b einen die Prozessgröße repräsentierenden ersten Messwert zu erzeugen.
Dies führt dazu, dass der die Prozessgröße repräsentierende erste Messwert (z.B. Massenstrom, Viskosität, Dichte) nicht mehr analytisch ermittelt wird, sondern sich aus den beiden Sensorsignalen und dem über die Regelung ermittelten Filterkoeffizienten a und/oder b ergibt. Mit Hilfe des Regelns des adaptiven ersten Filters über den Filterkoeffizienten a und des adaptiven zweiten Filters über den Filterkoeffizienen b bspw. derart, dass das gefilterte erste Sensorsignal s1* mit dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* innerhalb Toleranzgrenzen übereinstimmt, wird erreicht, dass die Information des die Prozessgröße repräsentierenden ersten Messwertes auf den Filterkoeffizienten a und/oder b projiziert wird. Der Filterkoeffizient a und/oder der Filterkoeffizient b beschreibt bzw. beschreiben demnach den Einfluss der zu bestimmenden Prozessgröße auf das Sensorsignal und ist bzw. sind somit proportional dazu. Wird der die Prozessgröße repräsentierende erste Messwert in Abhängigkeit mittels des Filterkoeffizienten a und/oder des Filterkoeffizienten b ermittelt, reduziert sich nicht nur der Messfehler, sondern auch die Notwendigkeit einer zeitgenauen Synchronisation der Treiberfrequenz f mit der Phasendifferenz A<p. Somit wird verhindert, dass es bei starken Frequenzfluktuationen zu dynamischen Nullpunkt erschiebungen kommt.
Vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Reglerschaltung dazu eingerichtet ist, den Filterkoeffizienten a und/oder den Filterkoeffizienten b mittels eines Least-Mean-Squares- Algorithmuses und/oder mittels eines Normalized-Least-Mean-Squares-Algorithmuses und/oder mittels eines Recursive-Least-Squares-Algorithmuses und/oder eines linearen oder nichtlinearen Gradientenverfahrens zu ermitteln.
Die Reglerschaltung ist vorzugsweise ortsnah an dem Sensorsystem angeordnet, damit das Sensorsignal nur einen geringen Weg bis zur Reglerschaltung zurücklegt. Das Sensorsignal wird weiterhin vorzugsweise direkt nach dem Erzeugen an der Reglerschaltung bereitgestellt, so dass es zu keinem zeitlichen Delay kommt, der ansonsten auftritt, wenn das Sensorsignal erst die Elektronikkomponenten zur Bildung der Phasendifferenz durchlaufen muss.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Reglerschaltung einen PID-Regler umfasst, der dazu eingerichtet ist, ausgehend von dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* oder der von dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* abgeleiteten Größe den Filterkoeffizienten a und/oder den Filterkoeffizienten b so zu regeln, dass das Regelkriterium erfüllt ist.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Prozessgröße den Massenstrom des Mediums umfasst.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Erregersignal eine Treiberfrequenz f aufweist, wobei die Treiberfrequenz f nicht in die Bestimmung des den Massenstrom des Mediums repräsentierenden ersten Messwertes eingeht.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Regelkriterium umfasst, dass eine Abweichung zwischen dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* einen Sensorsignal-Sollwert annimmt oder kleiner als ein Sensorsignal-Grenzwert ist.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Mess- und/oder Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist, eine Phasendifferenz A<p zwischen dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* zu ermitteln, wobei die abgeleitete Größe der Phasendifferenz A<p entspricht.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Regelkriterium umfasst, dass die Phasendifferenz A<p einem Phasendifferenz-Sollwert und/oder kleiner einem Phasendifferenz-Grenzwert entspricht.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass in die Erzeugung des die Prozessgröße, insbesondere des Massenstromes, repräsentierenden ersten Messwertes zusätzlich ein, insbesondere werkseitig, ermittelter Kalibrationsfaktor k eingeht.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Mess- und/oder Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist, aus dem Filterkoeffizienten a und/oder aus dem Filterkoeffizienten b einen aktuellen Prozesszustand zu ermitteln und optional auszugeben. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der aktuelle Prozesszustand das Vorliegen von Gasblasen im Medium umfasst.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Mess- und/oder Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist:
- in einem ersten Betriebsmodus ein die Prozessgröße repräsentierender zweiter Messwert in Abhängigkeit einer Phasendifferenz A<p zwischen dem ersten Sensorsignal bzw. dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* und der Treiberfrequenz f zu bestimmen und auszugeben,
- in einem zweiten Betriebsmodus der die Prozessgröße repräsentierende erste Messwert in Abhängigkeit des Filterkoeffizienten a und/oder des Filterkoeffizienten b zu bestimmen und auszugeben.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Mess- und/oder Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist, von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus zu schalten, wenn eine Abweichung zwischen dem ersten Messwert und dem zweiten Messwert einen Sollwert annimmt und/oder außerhalb eines Toleranzbereiches liegt.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Mess- und/oder Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist, die Anwesenheit von Gasblasen durch einen Abgleich eines den ersten Messwert repräsentierenden Signales und eines den zweiten Messwert repräsentiernden Signales zu ermitteln.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Mess- und/oder Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist:
- einen die Prozessgröße, insbesondere den Massenstrom, repräsentierenden zweiten Messwert in Abhängigkeit einer Phasendifferenz A<p zwischen dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* bzw. ersten Sensorsignal und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* bzw. des zweiten Sensorsignal s2 und der Treiberfrequenz f zu bestimmen,
- den zweiten Messwert in Abhängigkeit des Filterkoeffizienten a und/oder des Filterkoeffizienten b, oder des ersten Messwertes zu korrigieren, und
- den korrigierten zweiten Messwert auszugeben.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der erste Filter derart ausgebildet ist, dass die mathematische Beziehung zwischen dem ersten Sensorsignal und dem gefilterten ersten Sensorsignal über eine Übertragungsfunktion H (s) = (1 - a • s)mit einem Laplace-Index $ beschreibbar ist. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der erste Filter derart ausgebildet ist, dass die mathematische Beziehung zwischen dem ersten Sensorsignal s1 und dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* über eine Übertragungsfunktion W(s) = (1 - a • s)/(l + as) mit einem Laplace-Index s beschreibbar ist.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der erste Filter derart ausgebildet ist, dass die mathematische Beziehung zwischen dem ersten Sensorsignal s1 und dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* über eine Übertragungsfunktion W(s) = (1 + a)/2 + (1 - a)/2 • z-1, wobei z eine z-Variable eines diskreten Systems ist.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der zweite Filter derart ausgebildet ist, dass die mathematische Beziehung zwischen dem zweiten Sensorsignal s2 und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* über eine Übertragungsfunktion W(s) = (1 + b • s) mit einem Laplace-Index $ beschreibbar ist.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der zweite Filter derart ausgebildet ist, dass die mathematische Beziehung zwischen dem zweiten Sensorsignal s2 und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* über eine Übertragungsfunktion W(s) = (1 - b)/2 + (l + b)/2 - z"1, wobei z eine z-Variable eines diskreten Systems ist.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der zweite Filter derart ausgebildet ist, dass die mathematische Beziehung zwischen dem zweiten Sensorsignal s2 und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* über eine Übertragungsfunktion W(s) = % + % * z’1, wobei z eine z-Variable eines diskreten Systems ist.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der zweite Filter derart ausgebildet ist, dass die mathematische Beziehung zwischen dem zweiten Sensorsignal s2 und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* über eine Übertragungsfunktion W(s) = 1 beschreibbar ist.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass gilt, dass a = b ist.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass es sich bei dem ersten adaptiven Filter und/oder dem zweiten adaptiven Filter, insbesondere jeweils, um einen All-Pass Filter handelt. Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 : ein Schema eines Coriolis-Durchflussmessgerätes nach dem Stand der Technik;
Fig. 2: ein Schema zweier Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Coriolis-Durchflussmessgerätes; und
Fig. 3: ein weiteres Schema zweier Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Coriolis- Durchflussmessgerätes.
Fig. 1 zeigt ein Schema eines Coriolis-Durchflussmessgerätes 1 nach dem Stand der Technik. Das Coriolis-Durchflussmessgerät 1 zum Ermitteln einer zeitlich veränderlichen Prozessgröße eines fließfähigen Mediums umfasst ein Messrohr 2 zum Führen des Mediums. Abgebildet wird genau ein gerades Messrohr 3. Der Einsatz gebogener und/oder mehrerer Messrohre ist jedoch bereits bekannt. Der erfindungsgemäße Kerngedanke der Erfindung lässt sich auf jegliche Form und Anzahl der Messrohre anwenden.
In Wirkung mit dem Messrohr 2 steht ein Erregersystem 3 zum Anregen des Messrohres 2 zu mechanischen Schwingungen. Dafür eignen sich eine oder mehrere Erregerspulen pro Messrohr, die mittels einer Haltevorrichtung am Messrohr, im Gehäuse des Coriolis- Durchflussmessgerätes oder einer dafür vorgesehenen Anordnung im Gehäuseinneren angeordnet ist. Die Erregerspule steht in der Regel in Wirkung mit einem direkt am Messrohr oder über eine Haltevorrichtung angeordneten Magneten. Es sind jedoch auch davon abweichende Erregersysteme bekannt. So kann das Erregersystem auch in mechanischen Kontakt mit dem Messrohr 2 stehen und dazu ausgebildet und eingerichtet sein, das eigene Schwingverhalten auf das Messrohr 2 zu übertragen. Die Eigenart des Erregersystems 3 ist jedoch nicht erfindungswesentlich.
Das Coriolis-Durchflussmessgerät 1 umfasst weiterhin ein Sensorsystem 4 zum Detektieren der mechanischen Schwingungen des Messrohres 2. Das Sensorsystem 4 umfasst üblicherweise zwei Sensorspulen pro Messrohr, welche jeweils mit einem auf dem Messrohr 2 angeordneten Magneten in Wirkung stehen. Die Sensorspulen können - ebenfalls wie die Erregerspulen - mittels einer Haltevorrichtung am Messrohr 2, im Gehäuse (nicht abgebildet) des Coriolis-Durchflussmessgerätes 1 oder einer dafür vorgesehenen Anordnung (nicht abgebildet) im Gehäuseinneren des Gehäuses angeordnet sein. Die Sensorspulen sind üblicherweise in Fließrichtung des Mediums versetzt zueinander angeordnet. Dabei ist die Erregerspule in Fließrichtung des Mediums zwischen den beiden Sensorspulen angeordnet. Es sind jedoch auch davon abweichende Sensorsysteme bekannt. So kann auch eine Detektion der mechanischen Schwingungen des Messrohres 2 über optische Sensoren erfolgen. Die Eigenart des Sensorsystems 4 ist hierbei nicht erfindungswesentlich. Das Sensorsystem 4 ist dazu eingerichtet, wenigstens ein erstes Sensorsignal s1 und ein zweites Sensorsignal s2 zu erzeugen, wobei das erste Sensorsignal s1 und das zweite Sensorsignal s2 das aktuelle Schwingverhalten des Messrohres 2 an zwei unterschiedlichen, in Strömungsrichtung versetzte Positionen beschreiben.
In der abgebildeten Ausgestaltung umfasst das Sensorsystem 4 zwei Sensorspulen und das das Erregersystem eine Erregerspule. Die Positionierung der zwei Sensorspulen und der Erregerspule ist zum Zwecke einer übersichtlicheren Darstellung des Schemas so gewählt und entspricht nicht einer tatsächlich notwendigen Anordnung. Das erste Sensorsignal s1 wird an einer der beiden Sensorspulen bereitgestellt und das zweite Sensorsignal s2 wird an der entsprechend anderen Sensorspule bereitgestellt.
Das Erregersystem 3 und das Sensorsystem 4 stehen in Verbindung mit einem, insbesondere wenigstens einen Mikroprozessor und Elektronikkomponenten (beispielsweise umfassend einen Transistor, einen elektrischen Widerstand, einen Kondensator, einen Mischer, einen Filter und/oder einen Mikrocontroller) umfassende, Mess- und/oder Betriebsschaltung 5. Die Mess- und/oder Betriebsschaltung 5 umfasst in der abgebildeten Ausgestaltung eine Kontrolleinheit 6, welche dazu eingerichtet ist ein Erregersignal mit einer Treiberfrequenz f und einer Erregeramplitude /0 bereitzustellen und damit das Erregersystem zu betreiben. In der abgebildeten Ausgestaltung ist das Erregersignal beschreibbar durch Iexc = Io ■ cos(2nft), wobei es sich bei der Erregeranmplitude um einen maximalen Erregerspulenstrom und bei Iexc den zeitlich abhängigen aktuellen Erregerspulenstrom handelt. Die Treiberfrequenz f und die Erregeramplitude Io sind regelbare Größen. Die Kontrolleinheit 6 ist dazu eingerichtet, die Erregeramplitude Io und den zeitlich variierenden (periodischen) Anteil des Erregersignals - in Form von COS(2TT ft) - an einen Mischer 16 bereitzustellen, welcher aus den beiden Teilen das Erregersignal erstellt und dieses an das Erregersystem 3 weiterleitet.
Weiterhin ist die Kontrolleinheit 6 mit vier weiteren Mischern 9a-d in elektrischer Verbindung. Dabei ist die Kontrolleinheit 6 dazu eingerichtet, an den Mischern 9a, 9c ein cos(27r t) Signal und an den Mischern 9b, 9c ein sin(27r t) Signal bereitzustellen. Weiterhin ist die Kontrolleinheit 6 dazu eingerichtet, die aktuelle Treiberfrequenz f an eine Recheneinheit 8 zu übermitteln. Die Recheneinheit 8 ist ebenfalls Teil der Mess- und/oder Betriebsschaltung 5 und dazu eingerichtet, den Massenstrom m zumindest in Abhängigkeit der bereitgestellten Treiberfrequenz f zu bestimmen. Die Treiberfrequenz f wird ausgegeben bzw. geht in die Bestimmung weiterer Prozessgrößen ein.
Das erste Sensorsignal s1 lässt sich durch sl = sl • cos(2nft + <pt) beschreiben. Dabei ist p± die erste Phase und sl die erste Signalamplitude. Das erste Sensorsignal s1 geht an die, insbesondere multiplikativen, Mischer 9a, 9b zur Frequenzumsetzung. Der Mischer 9a ist dazu eingerichtet das erste Sensorsignal s1 mit einem Sinus-Anteil zu beaufschlagen. So kann der Mischer 9a zum Beispiel dazu eingerichtet sein, das erste Sensorsignal s1 mit einer Sinus Funktion sin(2nft) zu multiplizieren. Der Mixer 9b ist dazu eingerichtet das erste Sensorsignal s1 mit einem Kosinus Anteil zu beaufschlagen. So kann der Mischer 9b dazu eingerichtet sein, das erste Sensorsignal s1 mit einer Kosinus Funktion cos(2nft zu multiplizieren. Das Ergebnis der beiden Mischer 9a, 9b wird jeweils an einen Filter 10a, 10b bereitgestellt. Bei den Filtern 10a, 10b kann es sich beispielsweise um Tiefpass-Filter handeln. Diese können dazu eingerichtet sein, die 2f Komponente des Sensorsignales zu eliminieren. Weiterhin sind die Filter 10a, 10b dazu eingerichter die Bandbreite des eingegangenen Sensorsignales zu limitieren um den Rauschanteil zu reduzieren. Die gefilterten Ergebnisse werden an einer Recheneinheit 11a bereitgestellt, die dazu geeignet und eingerichtet ist, einen Algorithmus auszuführen. Bei den Algorithmus kann es sich beispielsweise um einen iterativen Algorithmus, insbesondere um einen Coordinate Rotation Digital Computer Algorithmus handeln, mit dem mathematische Funktionen ausgeführt werden kann. Der Algorithmus ist derart ausgestaltet und dazu eingerichtet, die erste Phase p± und die erste Signalamplitude sl zu ermitteln. Die erste Signalamplitude sl kann ausgegeben bzw. für die Bestimmung einer weiteren Prozessgröße eingesetzt werden.
Das zweite Sensorsignal s2 lässt sich durch s2 = 2 • cos(2nft + p2 beschreiben. Dabei ist <p2 die zweite Phase und 2 die zweite Signalamplitude. Die zweite Phase <p2 ist bei fließenden Medium um eine Phasendifferenz A<p von der ersten Phase p± versetzt. Das zweite Sensorsignal s2 geht an die, insbesondere multiplikativen Mischer 9c, 9d. Der Mischer 9c ist dazu eingerichtet das zweite Sensorsignal s2 mit einem Sinus-Anteil zu beaufschlagen. So kann der Mischer 9a zum Beispiel dazu eingerichtet sein, das zweite Sensorsignal s2 mit einer Sinusfunktion sin 2nft) zu multiplizieren. Der Mixer 9b ist dazu eingerichtet, das zweite Sensorsignal s2 mit einem Kosinus Anteil zu beaufschlagen. So kann der Mischer 9b dazu eingerichtet sein, das zweite Sensorsignal s2 mit einer Kosinus Funktion cos(2nft zu multiplizieren. Das Ergebnis der beiden Mischer 9c, 9d wird jeweils an einen Filter 10c, 10d bereitgestellt. Bei den Filtern 10c, 10d kann es sich beispielsweise um Tiefpass-Filter handeln. Die gefilterten Ergebnisse werden an einer Recheneinheit 11 b bereitgestellt, die dazu eingerichtet ist, einen Algorithmus auszuführen. Bei den Algorithmus kann es sich beispielsweise um einen iterativen Algorithmus, insbesondere um einen Coordinate Rotation Digital Computer Algorithmus handeln, mit dem mathematische Funktionen ausgeführt werden kann. Der Algorithmus ist derart ausgestaltet und dazu eingerichtet, die zweite Phase <p2 und die zweite Signalamplitude 2 zu ermitteln. Die zweite Signalamplitude 2 kann ausgegeben bzw. für die Bestimmung einer weiteren Prozessgröße eingesetzt werden. Die erste Phase p± und die zweite Phase <p2 werden jeweils an einem Filter 12a, 12b bereitgestellt. Die Filter 12a, 12b sind dazu eingerichtet, den jeweiligen Rauschanteile der ermittelten Phasen zu reduzieren. Bei den Filtern 12a, 12b kann es sich beispielsweise um Tiefpass-Filter handeln. Die Mess- und/oder Betriebsschaltung 15 weist weiterhin einen Subtrahierer 13 auf. Die erste Phase p± und die zweite Phase <p2 gehen in den Subtrahierer 13 ein. Der Subtrahierer 13 ist dazu eingerichtet, die Phasendifferenz A<p - die proportional zum Massenstrom m ist - zwischen der ersten Phase p± und der zweiten Phase <p2 zu bestimmen und an eine Recheinheit 8 bereitzustellen. Die Recheneinheit 8 ist dazu eingerichtet, den Massenstrom m in Abhängigkeit der Phasendifferenz A<p und der bereitgestellten Treiberfrequenz f zu bestimmen. Der Massenstrom m wird basierend auf der Gleichung m = k • tan^ p/2)/2nf bestimmt.
Fig. 2 zeigt ein Schema zweier erfindungsgemäßer Coriolis-Durchflussmessgeräte. Dabei wird die erste Ausgestaltung durch die gestrichelten Linien abgebildet und die zweite Ausgestaltung durch die durchgezogene Linien abgebildet.
Gemäß der ersten Ausgestaltung wird das erste Sensorsignal s1 an einem Allpass Filter 7 bereitgestellt. Ein Allpassfilter 7 ist ein Signalverarbeitungsfilter, der alle Frequenzen gleich stark durchlässt, aber die Phasenbeziehung zwischen den verschiedenen Frequenzen verändert. Der All-Pass Filter 7 ist dazu eingerichtet, das erste Sensorsignal s1 zu empfangen und ein gefiltertes erstes Sensorsignal s1* zu erzeugen. Dabei gilt für die Übertragungsfunktion H(s) mit der das erste Sensorsignal s1 in das gefilterte erste Sensorsignal s1* überführt wird, dass H(s) = (1 - a • s)/(l + a • s) ist. Bei $ handelt es sich um den Laplace-Index.
Die Mess- und/oder Betriebsschaltung 5 weist eine Reglerschaltung 15 auf, die dazu eingerichtet ist, ausgehend von dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem zweiten Sensorsignal s2, oder einer von dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem zweiten Sensorsignal s2 abgeleiteten Größe den Filterkoeffizienten a so zu regeln, dass ein Regelkriterium erfüllt ist. Bei dem Regelkriterium kann es sich um eine Abweichung zwischen dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem zweiten Sensorsignal s2 handeln, die einen Sensorsignal-Sollwert anzunehmen hat oder die kleiner als ein Sensorsignal-Grenzwert sein soll. Die Reglerschaltung 15 kann erfindungsgemäß dazu eingerichtet sein, den Filterkoeffizienten a mittels eines Least-Mean-Squares- Algorithmuses und/oder mittels eines Recursive-Least-Squares-Algorithmuses zu ermitteln. Alternativ kann die Reglerschaltung 15 einen PID-Regler umfassen, welcher dazu eingerichtet ist, ausgehend von dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem zweiten Sensorsignal s2 oder der von dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem zweiten Sensorsignal s2 abgeleiteten Größe den Filterkoeffizienten a so zu regeln, dass das Regelkriterium erfüllt ist.
Die Mess- und/oder Betriebsschaltung 5 umfasst eine Recheneinheit 14, welche dazu eingerichtet ist, aus dem Filterkoeffizienten a einen die Prozessgröße repräsentierenden ersten Messwert zu erzeugen. Für die Bestimmung der die Prozessgröße, insbesondere des Massenstromes, repräsentierenden ersten Messwertes geht zusätzlich ein, insbesondere werkseitig, ermittelter Kalibrationsfaktor k eingeht. Es gilt die Gleichung a = k ■ mF. Somit geht die Treiberfrequenz f nicht in die Bestimmung des die Prozessgröße, insbesondere den Massenstrom, des Mediums repräsentierenden ersten Messwertes ein.
Alternativ oder zusätzlich kann die die Mess- und/oder Betriebsschaltung 5, insbesondere die Recheneinheit 14 dazu eingerichtet sein, aus dem Filterkoeffizienten a einen aktuellen Prozesszustand zu ermitteln und optional auszugeben. Ein Beispiel für den zu detektierenden Prozesszustand ist das Vorliegen von Gasblasen im Medium.
Bei der zweiten Ausgestaltung ist die Mess- und/oder Betriebsschaltung 5 dazu eingerichtet ist, eine Phasendifferenz Acp zwischen dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem zweiten Sensorsignal s2 zu ermitteln. Dafür wird das erste Sensorsignal s1 am Allpass-Filter bereitgestellt, wo es gefiltert wird. Das gefilterte Sensorsignal s*1 durchläuft die Mischer 9a, 9b, wo es wie für den Stand der Technik beschrieben gemischt wird. Nach dem Mischen durchläuft das mit einem Sinus Anteil beaufschlagte, gefilterte erste Sensorsignal s*1 einen Filter 10a. Der Filter 10a ist dazu eingerichtet, die 2f- Komponente des gemischen Sensorsignals s*1 zu eliminieren und den Rauschanteil zu reduzieren.
Danach wird es an einer Recheneinheit 11a bereitgestellt, die dazu eingerichtet ist die erste Signalamplitude s*1 des gefilterten ersten Sensorsignals zu bestimmen. Das mit einem Kosinus Anteil beaufschlagte, gefilterte erste Sensorsignal s*1 durchläuft einen Filter 10b. Der Filter 10b ist ebenfalls wie der Filter 10a dazu eingerichtet, die 2f- Komponente des gemischen Sensorsignals s*1 zu eliminieren und den Rauschanteil zu reduzieren. Danach wird es an einer Recheneinheit 11 b bereitgestellt, die dazu eingerichtet ist die gefilterte erste Phase p*-\ des gefilterten ersten Sensorsignals zu bestimmen. Die gefilterte erste Phase p*-\ durchläuft weiterhin einen Filter 12a, bevor sie an einem Subtrahierer 13 bereitgestellt wird.
Für die Bestimmung der Phasendifferenz A<p durchläuft das zweite Sensorsignal s2 die Mischer 9c, 9d, die Filter 10c, 10d, die Recheneinheit 11 b und den Filter 12b. Die Verarbeitung des zweiten Sensorsignales s2 entspricht der in der Figurenbeschreibung beschriebenen Verarbeitung. Die ermittelte zweite Phase cp2 wird am Subtrahierer bereitgestellt. Der Subtrahierer 13 ist dazu eingerichtet die Phasendifferenz A<p zwischen der gefilterten ersten Phase p*-\ und der zweiten Phase p2 zu ermitteln und an die Regeleinheit 15 bereitzustellen. Die Regeleinheit 15 ist dazu eingerichtet den Filterkoeffizienten a so zu regeln, dass die Phasendifferenz A<p einem Phasendifferenz- Sollwert und/oder kleiner einem Phasendifferenz-Grenzwert entspricht. Im Speziellen wird der Filterkoeffizienten a so geregelt, dass die Phasendifferenz A<p minimal oder Null ist. Ebenfalls wie in der vorherigen Ausgestaltung ist die Recheneinheit 14 dazu eingerichtet, die die Prozessgröße repräsentierenden Messwerte in Abhängigkeit des
Filterkoeffizienten a und einem Kalibrierfaktor k zu bestimmen
Eine dritte Ausgestaltung kombiniert die Prozesse der beiden vorherigen Ausgestaltungen und fasst diese in unterschiedliche Betriebsmodi. In einem ersten Betriebsmodus wird ein die Prozessgröße repräsentierender zweiter Messwert in Abhängigkeit einer Phasendifferenz A<p zwischen dem ersten Sensorsignal s1 bzw. dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem zweiten Sensorsignal s2 und der Treiberfrequenz f bestimmt und optional ausgegeben. Bei dem zweiten Messwert kann es sich um den Massenstrom handeln. In einem zweiten Betriebsmodus wird der die Prozessgröße repräsentierende erste Messwert in Abhängigkeit des Filterkoeffizienten a bestimmt und optional ausgegeben. Die Mess- und/oder Betriebsschaltung 5 ist dazu eingerichtet, von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus zu schalten, wenn eine Abweichung zwischen dem ersten Messwert und dem zweiten Messwert einen Sollwert annimmt und/oder außerhalb eines Toleranzbereiches liegt. Der zweiten Messwert kann in Abhängigkeit des Filterkoeffizienten a oder des ersten Messwertes zu korrigiert und der korrigierte zweite Messwert ausgegeben werden.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Schema zweier erfindungsgemäßer Coriolis-Durchflussmess- geräte. Dabei wird die dritte Ausgestaltung durch die gestrichelten Linien abgebildet und die vierte Ausgestaltung durch die durchgezogene Linien abgebildet.
Gemäß der dritten Ausgestaltung wird das erste Sensorsignal s1 an einem ersten adaptiven Filter 7a bereitgestellt. Bei dem ersten Filter 7a kann es sich um einen Allpass Filter handelt. Bei dem Allpass Filter handelt es sich um einen Signalverarbeitungsfilter, der alle Frequenzen gleich stark durchlässt, aber die Phasenbeziehung zwischen den verschiedenen Frequenzen verändert. Der erste Filter 7a ist dazu eingerichtet, das erste Sensorsignal s1 zu empfangen und ein gefiltertes erstes Sensorsignal s1* zu erzeugen. Dabei gilt für die Übertragungsfunktion H (s) mit der das erste Sensorsignal s1 in das gefilterte erste Sensorsignal s1* überführt wird, dass H(s) = (1 - a • s) ist. Bei $ handelt es sich um den Laplace-Index.
Alternativ kann die mathematische Beziehung zwischen dem ersten Sensorsignal s1 und dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* auch über eine Übertragungsfunktion H(s) = (1 - a ■ s)/(l + as) mit einem Laplace-Index s beschreibbar sein.
Alternativ kann die mathematische Beziehung zwischen dem ersten Sensorsignal s1 und dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* über eine Übertragungsfunktion //(s) = (1 + a)/2 + (1 - a)/2 • z-1 beschreibbar sein. In dem Fall handelt es sich bei z um eine z- Variable eines diskreten Systems. Gemäß der ersten Ausgestaltung wird das zweite Sensorsignal s2 an einem zweiten adaptiven Filter 7b bereitgestellt. Bei dem zweiten Filter 7b kann es sich ebenfalls um einen Allpass Filter handelt. Bei dem Allpass Filter handelt es sich um einen Signalverarbeitungsfilter, der alle Frequenzen gleich stark durchlässt, aber die Phasenbeziehung zwischen den verschiedenen Frequenzen verändert. Der zweite Filter 7b ist dazu eingerichtet, das zweite Sensorsignal s2 zu empfangen und ein gefiltertes zweites Sensorsignal s2* zu erzeugen. Dabei gilt für die Übertragungsfunktion H (s) mit der das zweite Sensorsignal s2 in das gefilterte zweite Sensorsignal s2* überführt wird, dass W(s) = (1 + b • s) ist. Bei s handelt es sich ebenfalls um den Laplace-Index.
Alternativ kann die mathematische Beziehung zwischen dem zweiten Sensorsignal s2 und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* über eine Übertragungsfunktion /(s) = (1 - b)/2 + (1 + b)/2 ■ z-1 beschreibbar sein. In dem Fall handelt es sich bei z um eine z-Variable eines diskreten Systems.
Alternativ kann die mathematische Beziehung zwischen dem zweiten Sensorsignal s2 und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* über eine Übertragungsfunktion (s) = % + % * z-1 beschreibbar sein. In dem Fall handelt es sich bei z um eine z-Variable eines diskreten Systems.
Alternativ kann die mathematische Beziehung zwischen dem zweiten Sensorsignal s2 und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* über eine Übertragungsfunktion (s) = 1 beschreibbar sein.
Die Mess- und/oder Betriebsschaltung 5 weist eine Reglerschaltung 15 auf, die dazu eingerichtet ist, ausgehend von dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2*, oder einer von dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* abgeleiteten Größe den Filterkoeffizienten a und/oder den Filterkoeffizienten b so zu regeln, dass ein Regelkriterium erfüllt ist. Bei dem Regelkriterium kann es sich um eine Abweichung zwischen dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* handeln, die einen Sensorsignal-Sollwert anzunehmen hat oder die kleiner als ein Sensorsignal- Grenzwert sein soll. Die Reglerschaltung 15 kann erfindungsgemäß dazu eingerichtet sein, den Filterkoeffizienten a und/oder den Filterkoeffizienten b mittels eines Least- Mean-Squares-Algorithmuses und/oder mittels eines Normalized-Least-Mean-Squares- Algorithmuses und/oder mittels eines Recursive-Least-Squares-Algorithmuses und/oder eines linearen oder nichtlinearen Gradientenverfahrens zu ermitteln.
Alternativ kann die Reglerschaltung 15 einen PID-Regler umfassen, welcher dazu eingerichtet ist, ausgehend von dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* oder der von dem gefilterten ersten Sensorsignal s1 und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* abgeleiteten Größe den Filterkoeffizienten a und/oder dem Filterkoefizienten b so zu regeln, dass das Regelkriterium erfüllt ist.
Die Mess- und/oder Betriebsschaltung 5 umfasst eine Recheneinheit 14, welche dazu eingerichtet ist, aus dem Filterkoeffizienten a und/oder dem Filterkoeffizienten b einen ersten Messwert für den aktuellen Massenstrom durch die Rohrleitung zu erzeugen. Für die Bestimmung desden Massenstrom repräsentierenden ersten Messwertes geht zusätzlich ein, insbesondere werkseitig, ermittelter Kalibrationsfaktor k ein. Es gilt die Gleichung a = k • mF bzw. b = k • mF. Somit geht die Treiberfrequenz f nicht in die Bestimmung des den Massenstrom des Mediums repräsentierenden ersten Messwertes ein.
Alternativ oder zusätzlich kann die die Mess- und/oder Betriebsschaltung 5, insbesondere die Recheneinheit 14 dazu eingerichtet sein, aus dem Filterkoeffizienten a und/oder aus dem Filterkoeffizienten b einen aktuellen Prozesszustand zu ermitteln und optional auszugeben. Ein Beispiel für den zu detektierenden Prozesszustand ist das Vorliegen von Gasblasen im Medium.
Bei der vierten Ausgestaltung ist die Mess- und/oder Betriebsschaltung 5 dazu eingerichtet, eine Phasendifferenz Acp zwischen dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* zu ermitteln. Dafür wird das erste Sensorsignal s1 am adaptiven ersten Filter bereitgestellt, wo es gefiltert wird. Das gefilterte Sensorsignal s*1 durchläuft die Mischer 9a, 9b, wo es wie für den Stand der Technik beschrieben gemischt wird. Nach dem Mischen durchläuft das mit einem Sinus Anteil beaufschlagte, gefilterte erste Sensorsignal s*1 einen Filter 10a. Der Filter 10a ist dazu eingerichtet, die 2f-Komponente des gemischen Sensorsignals s*1 zu eliminieren und den Rauschanteil zu reduzieren.
Danach wird es an einer Recheneinheit 11a bereitgestellt, die dazu eingerichtet ist die erste Signalamplitude s*1 des gefilterten ersten Sensorsignals zu bestimmen. Das mit einem Kosinus Anteil beaufschlagte, gefilterte erste Sensorsignal s*1 durchläuft einen Filter 10b. Der Filter 10b ist ebenfalls wie der Filter 10a dazu eingerichtet, die 2f- Komponente des gemischen Sensorsignals s*1 zu eliminieren und den Rauschanteil zu reduzieren. Danach wird es an einer Recheneinheit 11 b bereitgestellt, die dazu eingerichtet ist die gefilterte erste Phase p*-\ des gefilterten ersten Sensorsignals zu bestimmen. Die gefilterte erste Phase p*-\ durchläuft weiterhin einen Filter 12a, bevor sie an einem Subtrahierer 13 bereitgestellt wird.
Für die Bestimmung der Phasendifferenz A<p wird das zweite Sensorsignal s2 an einem adaptiven zweiten Filter 7b bereitgestellt wo es gefiltert wird. Das gefilterte Sensorsignal s*1 durchläuft die Mischer 9c, 9d, die Filter 10c, 10d, die Recheneinheit 11 b und den Filter 12b. Die Verarbeitung des gefilterten zweiten Sensorsignales s2* entspricht der in der Figurenbeschreibung beschriebenen Verarbeitung. Die ermittelte zweite Phase cp2 wird am Subtrahierer bereitgestellt. Der Subtrahierer 13 ist dazu eingerichtet die Phasendifferenz A<p zwischen der gefilterten ersten Phase p*-\ und der zweiten Phase p2 zu ermitteln und an die Regeleinheit 15 bereitzustellen. Die Regeleinheit 15 ist dazu eingerichtet den Filterkoeffizienten a so zu regeln, dass die Phasendifferenz A<p einem Phasendifferenz-Sollwert und/oder kleiner einem Phasendifferenz-Grenzwert entspricht. Im Speziellen wird der Filterkoeffizient a und/oder der Filterkoeffizient b so geregelt, dass die Phasendifferenz A<p minimal oder Null ist. Ebenfalls wie in der vorherigen Ausgestaltung ist die Recheneinheit 14 dazu eingerichtet, die den Massenstrom repräsentierende Messwerte in Abhängigkeit des Filterkoeffizienten a und/oder des Filterkoeffizienten b und einem Kalibrierfaktor k zu bestimmen
Eine dritte Ausgestaltung kombiniert die Prozesse der beiden vorherigen Ausgestaltungen und fasst diese in unterschiedliche Betriebsmodi. In einem ersten Betriebsmodus wird ein die Prozessgröße repräsentierender zweiter Messwert in Abhängigkeit einer Phasendifferenz A<p zwischen dem ersten Sensorsignal s1 bzw. dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem zweiten Sensorsignal s2 bzw. dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* und der Treiberfrequenz f bestimmt und optional ausgegeben. Bei dem zweiten Messwert kann es sich um den Massenstrom handeln. In einem zweiten Betriebsmodus wird der die Prozessgröße repräsentierende erste Messwert in Abhängigkeit des Filterkoeffizienten a und/oder des Filterkoeffizienten b bestimmt und optional ausgegeben. Die Mess- und/oder Betriebsschaltung 5 ist dazu eingerichtet, von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus zu schalten, wenn eine Abweichung zwischen dem ersten Messwert und dem zweiten Messwert einen Sollwert annimmt und/oder außerhalb eines Toleranzbereiches liegt. Der zweiten Messwert kann in Abhängigkeit des Filterkoeffizienten a und/oder des Filterkoeffizienten b oder des ersten Messwertes korrigiert und der korrigierte zweite Messwert ausgegeben werden.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Coriolis-Durchflussmessgerät
2 Messrohr
3 Erregersystem
4 Sensorsystem
5 Mess- und/oder Betriebsschaltung
6 Kontrolleinheit
7 All-Pass Filter
8 Recheneinheit
9i Mischer
10i Filter
11i Recheneinheit
12i Filter
13 Subtrahierer
14 Recheneinheit
15 Reglerschaltung
16 Mischer

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Coriolis-Durchflussmessgerät (1) zum Ermitteln einer zeitlich veränderlichen Prozessgröße eines fließfähigen Mediums, umfassend:
- ein Messrohr (2) zum Führen des Mediums;
- ein Erregersystem (3) zum Anregen des Messrohres (2) zu mechanischen Schwingungen;
- ein Sensorsystem (4) zum Detektieren der mechanischen Schwingungen des Messrohres (2) , wobei das Sensorsystem (4) dazu eingerichtet ist, wenigstens ein erstes Sensorsignal s1 und ein zweites Sensorsignal s2 zu erzeugen,
- eine, insbesondere mittels wenigstens einen Mikroprozessor gebildete, Mess- und/oder Betriebsschaltung (5), wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) dazu eingerichtet ist, das Erregersystem mit einem Erregersignal zu betreiben, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) einen adaptiven Filter, insbesondere einen Allpass-Filter mit einem Filterkoeffizienten a umfasst, der dazu eingerichtet ist das erste Sensorsignal s1 zu empfangen und ein gefiltertes erstes Sensorsignal s1* zu erzeugen, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) eine Reglerschaltung (15) umfasst, die dazu eingerichtet ist, das gefilterte erste Sensorsignal s1* und das zweite Sensorsignal s2, oder einer von dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem zweiten Sensorsignal s2 abgeleiteten Größe zu empfangen, wobei die Reglerschaltung (15) dazu eingerichtet ist, ausgehend von dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem zweiten Sensorsignal s2, oder einer von dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem zweiten Sensorsignal s2 abgeleiteten Größe den Filterkoeffizienten a so zu regeln, dass ein Regelkriterium erfüllt ist, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) dazu eingerichtet ist, aus dem Filterkoeffizienten a einen die Prozessgröße repräsentierenden ersten Messwert zu erzeugen.
2. Coriolis-Durchflussmessgerät nach Anspruch 1 , wobei die Reglerschaltung (15) dazu eingerichtet ist, den Filterkoeffizienten a mittels eines Least-Mean-Squares-Algorithmuses und/oder mittels eines Recursive-Least- Squares-Algorithmuses zu ermitteln.
3. Coriolis-Durchflussmessgerät nach Anspruch 1 , wobei die Reglerschaltung (15) einen PID-Regler umfasst, der dazu eingerichtet ist, ausgehend von dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem zweiten Sensorsignal s2 oder der von dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem zweiten Sensorsignal s2 abgeleiteten Größe den Filterkoeffizienten a so zu regeln, dass das Regelkriterium erfüllt ist.
4. Coriolis-Durchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Regelkriterium umfasst, dass eine Abweichung zwischen dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem zweiten Sensorsignal s2 einen Sensorsignal- Sollwert annimmt oder kleiner als ein Sensorsignal-Grenzwert ist.
5. Coriolis-Durchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) dazu eingerichtet ist, eine Phasendifferenz A<p zwischen dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem zweiten Sensorsignal s2 zu ermitteln, wobei die abgeleitete Größe der Phasendifferenz A<p entspricht.
6. Coriolis-Durchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) dazu eingerichtet ist, aus dem Filterkoeffizienten a einen aktuellen Prozesszustand zu ermitteln und optional auszugeben.
7. Coriolis-Durchflussmessgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) dazu eingerichtet ist:
- in einem ersten Betriebsmodus ein die Prozessgröße repräsentierenden zweiten Messwert in Abhängigkeit einer Phasendifferenz A<p zwischen dem ersten Sensorsignal s1 bzw. dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem zweiten Sensorsignal s2 und der Treiberfrequenz f zu bestimmen und auszugeben,
- in einem zweiten Betriebsmodus den die Prozessgröße repräsentierenden ersten Messwert in Abhängigkeit des Filterkoeffizienten a zu bestimmen und auszugeben.
8. Coriolis-Durchflussmessgerät nach Anspruch 7, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) dazu eingerichtet ist, von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus zu schalten, wenn eine Abweichung zwischen dem ersten Messwert und dem zweiten Messwert einen Sollwert annimmt und/oder außerhalb eines Toleranzbereiches liegt.
9. Coriolis-Durchflussmessgerät nach Anspruch 8, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) dazu eingerichtet ist, die Anwesenheit von Gasblasen durch einen Abgleich des ersten Signales und des zweiten Signales zu ermitteln.
10. Coriolis-Durchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) dazu eingerichtet ist:
- ein die Prozessgröße, insbesondere den Massenstrom, repräsentierender zweiter Messwert in Abhängigkeit einer Phasendifferenz A<p zwischen dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* bzw. ersten Sensorsignal s1 und dem zweiten Sensorsignal s2 und der Treiberfrequenz f zu bestimmen,
- den zweiten Messwert in Abhängigkeit des Filterkoeffizienten a oder des ersten Messwertes zu korrigieren, und
- den korrigierten zweiten Messwert auszugeben.
11. Coriolis-Durchflussmessgerät (1) zum Ermitteln einer zeitlich veränderlichen Prozessgröße eines fließfähigen Mediums, umfassend:
- ein Messrohr (2) zum Führen des Mediums;
- ein Erregersystem (3) zum Anregen des Messrohres (2) zu mechanischen Schwingungen;
- ein Sensorsystem (4) zum Detektieren der mechanischen Schwingungen des Messrohres (2) , wobei das Sensorsystem (4) dazu eingerichtet ist, wenigstens ein erstes Sensorsignal s1 und ein zweites Sensorsignal s2 zu erzeugen,
- eine, insbesondere mittels wenigstens einen Mikroprozessor gebildete, Mess- und/oder Betriebsschaltung (5), wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) dazu eingerichtet ist, das Erregersystem mit einem Erregersignal zu betreiben, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) einen ersten adaptiven Filter (7a) mit einem Filterkoeffizienten a umfasst, der dazu eingerichtet ist das erste Sensorsignal s1 zu empfangen und ein gefiltertes erstes Sensorsignal s1* zu erzeugen, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) einen zweiten adaptiven Filter (7b) mit einem Filterkoeffizienten b umfasst, der dazu eingerichtet ist das zweite Sensorsignal s2 zu empfangen und ein gefiltertes zweites Sensorsignal s2* zu erzeugen, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) eine Reglerschaltung (15) umfasst, die dazu eingerichtet ist, das gefilterte erste Sensorsignal s1* und das gefilterte zweite Sensorsignal s2*, oder eine von dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* abgeleitete Größe zu empfangen, wobei die Reglerschaltung (15) dazu eingerichtet ist, ausgehend von dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2*, oder einer von dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* abgeleiteten Größe den Filterkoeffizienten a und/oder den Filterkoeffizienten b so zu regeln, dass ein Regelkriterium erfüllt ist, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) dazu eingerichtet ist, aus dem Filterkoeffizienten a und/oder aus dem Filterkoeffizienten b einen die Prozessgröße repräsentierenden ersten Messwert zu erzeugen.
12. Coriolis-Durchflussmessgerät nach Anspruch 11 , wobei die Reglerschaltung (15) dazu eingerichtet ist, den Filterkoeffizienten a und/oder den Filterkoeffizienten b mittels eines Least-Mean-Squares-Algorithmuses und/oder mittels eines Normalized-Least-Mean-Squares-Algorithmuses und/oder mittels eines Recursive-Least-Squares-Algorithmuses und/oder eines linearen oder nichtlinearen Gradientenverfahrens zu ermitteln.
13. Coriolis-Durchflussmessgerät nach Anspruch 11 , wobei die Reglerschaltung (15) einen PID-Regler umfasst, der dazu eingerichtet ist, ausgehend von dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* oder der von dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* abgeleiteten Größe den Filterkoeffizienten a und/oder den Filterkoeffizienten b so zu regeln, dass das Regelkriterium erfüllt ist.
14. Coriolis-Durchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Prozessgröße den Massenstrom des Mediums umfasst.
15. Coriolis-Durchflussmessgerät nach Anspruch 14, wobei das Erregersignal eine Treiberfrequenz aufweist, wobei die Treiberfrequenz nicht in die Bestimmung des den Massenstrom des Mediums repräsentierenden ersten Messwertes eingeht.
16. Coriolis-Durchflussmessgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei das Regelkriterium umfasst, dass eine Abweichung zwischen dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* einen Sensorsignal-Sollwert annimmt oder kleiner als ein Sensorsignal-Grenzwert ist.
17. Coriolis-Durchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) dazu eingerichtet ist, eine Phasendifferenz A<p zwischen dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* zu ermitteln, wobei die abgeleitete Größe der Phasendifferenz A<p entspricht.
18. Coriolis-Durchflussmessgerät nach Anspruch 5 oder 13, wobei das Regelkriterium umfasst, dass die Phasendifferenz A<p einem Phasendifferenz-Sollwert und/oder kleiner einem Phasendifferenz-Grenzwert entspricht.
19. Coriolis-Durchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in die Erzeugung des die Prozessgröße, insbesondere des Massenstromes, repräsentierenden ersten Messwertes zusätzlich ein, insbesondere werkseitig, ermittelter Kalibrationsfaktor k eingeht.
20. Coriolis-Durchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) dazu eingerichtet ist, aus dem Filterkoeffizienten a und/oder aus dem Filterkoeffizienten b einen aktuellen Prozesszustand zu ermitteln und optional auszugeben.
21. Coriolis-Durchflussmessgerät nach Anspruch 5 oder 20, wobei der aktuelle Prozesszustand das Vorliegen von Gasblasen im Medium umfasst.
22. Coriolis-Durchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) dazu eingerichtet ist:
- in einem ersten Betriebsmodus ein die Prozessgröße repräsentierenden zweiten Messwert in Abhängigkeit einer Phasendifferenz A<p zwischen dem ersten Sensorsignal s1 bzw. dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* und der Treiberfrequenz f zu bestimmen und auszugeben,
- in einem zweiten Betriebsmodus den die Prozessgröße repräsentierenden ersten Messwert in Abhängigkeit des Filterkoeffizienten a und/oder des Filterkoeffizienten b zu bestimmen und auszugeben.
23. Coriolis-Durchflussmessgerät nach Anspruch 7, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) dazu eingerichtet ist, von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus zu schalten, wenn eine Abweichung zwischen dem ersten Messwert und dem zweiten Messwert einen Sollwert annimmt und/oder außerhalb eines Toleranzbereiches liegt.
24. Coriolis-Durchflussmessgerät nach Anspruch 22, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) dazu eingerichtet ist, die Anwesenheit von Gasblasen durch einen Abgleich eines den ersten Messwert repräsentierenden Signales und eines den zweiten Messwert repräsentierenden Signales zu ermitteln.
25. Coriolis-Durchflussmessgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 24, wobei die Mess- und/oder Betriebsschaltung (5) dazu eingerichtet ist:
- einen die Prozessgröße, insbesondere den Massenstrom, repräsentierenden zweiten Messwert in Abhängigkeit einer Phasendifferenz A<p zwischen dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* bzw. ersten Sensorsignal s1 und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* bzw. des zweiten Sensorsignal s2 und der Treiberfrequenz f zu bestimmen,
- den zweiten Messwert in Abhängigkeit des Filterkoeffizienten a und/oder b, oder des ersten Messwertes zu korrigieren, und
- den korrigierten zweiten Messwert auszugeben.
26. Coriolis-Durchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Filter derart ausgebildet ist, dass die mathematische Beziehung zwischen dem ersten Sensorsignal s1 und dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* über eine Übertragungsfunktion H(s) = (1 - a • s) mit einem Laplace-Index $ beschreibbar ist
27. Coriolis-Durchflussmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 25, wobei der erste Filter derart ausgebildet ist, dass die mathematische Beziehung zwischen dem ersten Sensorsignal s1 und dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* über eine Übertragungsfunktion H(s) = (1 - a • s)/(l + as) mit einem Laplace-Index s beschreibbar ist.
28. Coriolis-Durchflussmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 25, wobei der erste Filter derart ausgebildet ist, dass die mathematische Beziehung zwischen dem ersten Sensorsignal s1 und dem gefilterten ersten Sensorsignal s1* über eine Übertragungsfunktion //(s) = (1 + a)/2 + (1 - a)/2 • z-1 beschreibbar ist, wobei z eine z-Variable eines diskreten Systems ist.
29. Coriolis-Durchflussmessgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 28, wobei der zweite Filter derart ausgebildet ist, dass die mathematische Beziehung zwischen dem zweiten Sensorsignal s2 und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* über eine Übertragungsfunktion H (s) = (1 + b • s) mit einem Laplace-Index $ beschreibbar ist.
30. Coriolis-Durchflussmessgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 28, wobei der zweite Filter derart ausgebildet ist, dass die mathematische Beziehung zwischen dem zweiten Sensorsignal s2 und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* über eine Übertragungsfunktion H (s) = (1 - b)/2 + (1 + b)/2 ■ z-1 beschreibbar ist, wobei z eine z-Variable eines diskreten Systems ist.
31. Coriolis-Durchflussmessgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 28, wobei der zweite Filter derart ausgebildet ist, dass die mathematische Beziehung zwischen dem zweiten Sensorsignal s2 und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* über eine Übertragungsfunktion W(s) = % + % * z-1 beschreibbar ist, wobei z eine z-Variable eines diskreten Systems ist.
32. Coriolis-Durchflussmessgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 28, wobei der zweite Filter derart ausgebildet ist, dass die mathematische Beziehung zwischen dem zweiten Sensorsignal s2 und dem gefilterten zweiten Sensorsignal s2* über eine Übertragungsfunktion W(s) = 1 beschreibbar ist.
33. Coriolis-Durchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei gilt, dass a = b ist.
34. Coriolis-Durchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem ersten adaptiven Filter und/oder dem zweiten adaptiven Filter, insbesondere jeweils, um einen All-Pass Filter handelt.
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