HU216208B - Coriolis-átfolyásmérő, mérőegység és eljárás a hőfüggő mérési hibák kiküszöbölésére - Google Patents

Abstract

A Cőriőlis-átfőlyásmérő legalább egy mérőcsővel (130) és annakmőzgatószerkezetével (180), tővábbá a mérőcső (130) szárainak amérőcsövön átfőlyó közegre ható Cőriőlis-erők hatására bekövetk zőrelatív mőzgását érzékelő első és másődik mérőérzékelővel (160R,160L), a mérőérzékelőkkel (160R, 160L) összekapcsőlt mérőegységgel(30), amelynek Dt időkülönbséget és ebből az átfőlyó közegmennyiségetmeghatárőzó számlálóegységére (70) a mérőérzékelőkre csatlakőztatőttmérőátalakító csatőrnák (44, 64) vannak kötve. Az átfőlyásmérőmérőegysége hárőm mérőátalakító c atőrnával (44, 54, 64) rendelkezik,amelyekre a két mérőérzékelő (160R, 160L) vezérlőlőgikával (72)vezérelt bemenet-műltiplexeren (31) át szekvenciálisan kapcsőltan vancsatlakőztatva, és amel mérőátalakító csatőrnák (44, 54, 64) kimeneteia mérőegység (30) számlálóegységének (70) egy-egy csatőrnapár (A–C,B–C) első fáziseltérését értékelő, első és másődik Dt időkülönbség tképező számlálóira (75) vannak csatlakőztatva, tővábbá aszámlálóegység (70) kimenetére csatlakőztatőtt, az első Dtidőkülönbséget az első belső fáziseltéréssel kőmpenzáló, a másőd k Dtidőkülönbséget másődik belső fáziseltéréssel kőmpenzáló eszköze van,tővábbá az átfőlyó közegmennyiséget a belső fáziseltéréssel kőmpenzáltelső és másődik Dt i őkülönbségből, meghatárőzőtt függvény szerintmeghatárőzó eszköze van. Az eljárásban első és másődik mérőérzékelőkimenőjeleit váltakőzva jűttatják első, másődik és harmadikmérőátalakító csatőrna bemenetére, és így első és másődikcsatőrnapárhőz tartőzó lső és másődik belső fáziseltérést, majd elsőés másődik Dt időkülönbséget határőznak meg, majd az első belsőfáziseltéréssel az első Dt időkülönbséget kőrrigálva kő penzált elsőDt időkülönbségjelet és a másődik belső fáziseltéréssel a másődik Dtidőkülönbséget kőrrigálva kőmpenzált másődik Dt időkülönbségjeletllítanak elő, ahől az egyik mérőérzékelő jelét egyidejűleg alkalmazzákmindegyik csatőrnapár bemenőjeleként, másrészt a mérőérzékelőkkimenőjeleit átkapcsőlgatják a két csatőrnapár másik csatőrnái kö ött,őly módőn, hőgy míg az első csatőrnapárőn az első belső fáziseltérésthatárőzzák meg, addig a másődik csatőrnapárőn másődik Dtidőkülönbséget határőznak meg, majd meghatárőzőtt apcsőlóintervallűmletelte űtán az első csatőrnapárőn az első Dt időkülönbségethatárőzzák meg, a másődik csatőrnapárőn a másődik belső fáziseltérésthatárőzzák meg, amely első és má ődik kőmpenzált Dt időkülönbségből,előre meghatárőzőtt összefüggés szerint, meghatárőzzák azátfőlyásmérőn átfőlyó közeg mennyiségét. ŕ

Description

60_l) vezérlőlogikával (72) vezérelt bemenet-multiplexeren (31) át szekvenciálisán kapcsoltan van csatlakoztatva, és amely mérőátalakító csatornák (44, 54, 64) kimenetei a mérőegység (30) számlálóegységének (70) egy-egy csatomapár (A-C, B-C) első fáziseltérését értékelő, első és második At időkülönbséget képező számlálóira (75) vannak csatlakoztatva, továbbá a számlálóegység (70) kimenetére csatlakoztatott, az első At időkülönbséget az első belső fáziseltéréssel kompenzáló, a második At időkülönbséget második belső fáziseltéréssel kompenzáló eszköze van, továbbá az átfolyó közegmennyiséget a belső fáziseltéréssel kompenzált első és második At időkülönbségből, meghatározott függvény szerint meghatározó eszköze van.

Az eljárásban első és második mérőérzékelő kimenőjeleit váltakozva juttatják első, második és harmadik mérőátalakító csatorna bemenetére, és így első és második csatomapárhoz tartozó első és második belső fáziseltérést, majd első és második At időkülönbséget határoznak meg, majd az első belső fáziseltéréssel az első At időkülönbséget korrigálva kompenzált első At időkülönbségjelet és a második belső fáziseltéréssel a második At időkülönbséget korrigálva kompenzált második At időkülönbségjelet állítanak elő, ahol az egyik mérőérzékelő jelét egyidejűleg alkalmazzák mindegyik csatornapár bemenőjeleként, másrészt a mérőérzékelők kimenőjeleit átkapcsolgatják a két csatomapár másik csatornái között, oly módon, hogy míg az első csatomapáron az első belső fáziseltérést határozzák meg, addig a második csatomapáron második At időkülönbséget határoznak meg, majd meghatározott kapcsolóintervallum letelte után az első csatomapáron az első At időkülönbséget határozzák meg, a második csatomapáron a második belső fáziseltérést határozzák meg, amely első és második kompenzált At időkülönbségből, előre meghatározott összefüggés szerint, meghatározzák az átfolyásmérőn átfolyó közeg mennyiségét.

A találmány tárgya Coriolis-átfolyásmérő legalább egy mérőcsővel és annak mozgatószerkezetével, továbbá a 25 mérőcső szárainak a mérőcsövön átfolyó közegre ható Coriolis-erők hatására bekövetkező relatív mozgását érzékelő első és második mérőérzékelővel, a mérőérzékelők érzékelőtekercsével összekapcsolt mérőegységgel, amelynek At időkülönbséget és ebből az átfolyó közeg- 30 mennyiséget meghatározó számlálóegységére a mérőérzékelőkre csatlakoztatott mérőátalakító csatornák vannak kötve, továbbá mérési eljárás a Coriolis-átfolyásmérő mérési pontosságának növelésére.

A Coriolis-átfolyásmérőket egyre elterjedtebben al- 35 kalmazzák a legkülönbözőbb alkalmazási területeken, mint nagy pontosságú átfolyó folyadékmennyiség mérőket.

Coriolis-átfolyásmérő van leírva például az US 4,491,025 szabadalmi leírásban. A Coriolis-átfolyásmérő legalább egy U alakú mérőcsővel és annak mozgatószerkezetével, továbbá a mérőcső szárainak a mérőcsövön átfolyó közegre ható Coriolis-erők hatására bekövetkező relatív mozgását érzékelő első és második mérőérzékelővel és a mérőérzékelők mérőtekercsével összekapcsolt mérőegységgel rendelkezik. A mérőcsöveket mechanikusan oszcilláltatva a mérőcsöveken átáramló közegben Coriolis-erők ébrednek, amelyek merőlegesek a közeg mozgásirányára és a mérőcső szögsebessége irányára is. A keletkező Coriolis-erők sokkal 50 kisebbek ugyan, mint a csöveket rezgető erő, mégis a mérőcső U szárainak mérhető relatív elcsavarodását okozzák, amely elcsavarodás egy, az oszcilláció hajlítási tengelyére merőleges torziós tengelyvonal körül jön létre, és váltakozva az egyik, illetve másik U szárnak a 55 fáziskésését okozza a másik szárhoz képest az oszcilláló mozgásában. A Coriolis-erő által okozott fáziskülönbség két mérőcsöves átfolyásmérőkben arányos az időegység alatt átfolyó folyadék mennyiségével. A mérést általában az U alakú mérőcső egy-egy szára mozgási sebességét folyamatosan érzékelő elektromágneses mérőérzékelők jelének kiértékelésével és a két jel azonos fázishelyzetéhez tartozó At időkülönbség vagy egy referenciához képest mért időkülönbség mérésével végzik, amely időkülönbség arányos az átfolyás intenzitásával. Két mérőcsöves Coriolis-átfolyásmérőkben a két mérőcsövet egymással ellentétes irányban - ellenütemben - mozgatják, ami azért előnyös, mert kiegyenlíti azokat a vibrációból származó hatásokat, amelyek különben a Coriolis-erő hatását elfednék.

Az ilyen átfolyásmérőkben tehát az átfolyó közeg áramának intenzitása általában arányos a szárak mozgása közötti At időkülönbséggel, azaz azon két időpont különbségével, amelyben a mérőcső egyik, illetve a másik szára az oszcilláló mozgása közben áthalad egy előre meghatározott síkon, például egy középsíkon. A két 40 párhuzamos mérőcsővel megépített átfolyásmérőkben a At időkülönbség lényegében azonos a rezonáns frekvencián oszcilláltatott két mérőút sebességjeleiben mérhető fáziskülönbséggel, ahol a rezonanciafrekvencia függ a mérőcső össztömegétől, tehát a mérőcsőben lévő 45 közeg tömegétől is, azaz magasabb, ha a mérőcső üres. Ha az átfolyásmérőn átáramló közeg sűrűsége és ezzel a fajlagos tömege változó, ezzel összhangban a rezonanciafrekvencia is változó. Ez lehetőséget ad az átáramló közeg sűrűségváltozásainak érzékelésére is.

Hosszú időn át az volt a törekvés, hogy mindkét sebességjelből analóg áramkörrel képezzenek kimenőjelet annak érdekében, hogy a mérendő mennyiséggel arányos mérőjelet nyerjenek. Ennek érdekében mindkét mérőérzékelő sebesség kimenőjelét egy-egy - integrátorból és ezt követő nulladetektorból (komparátorból) álló - analóg áramkörre vezették. Erre találhatók példák az alábbi szabadalmi leírásokban: US 4,879,911; US 4,872,351; US 4,843,890 és US 4,422,338. Az ismert megoldásokkal az alkalmazások nagy többségében 60 kielégítő mérési pontosság érhető el, hiányosságuk

HU 216 208 Β azonban, hogy használatuk meglehetősen bonyolult, szakértelmet igénylő feladat. A mérés nehézkessége abból adódik, hogy a mérés két mérőcsatoma közötti, nagyon kicsi fáziskülönbség - At időkülönbség - mérésén és ennek az átfolyási intenzitással arányos mérőjellé alakításán alapul. Az időkülönbség-mérés a fázismérésnek egy előnyös módja. A bejelentő által jelenleg gyártott Coriolis-átfolyásmérőknél ez az időkülönbség mintegy 130 psec a maximális átfolyási intenzitás mellett.

Mindegyik Coriolis-átfolyásmérő mérőcsatomájának van saját, belső fázistolása (belső fáziseltérése) is, aminek mértéke kicsi és gyakran elhanyagolható, jelentősen torzíthatja azonban a mért értéket a kis fáziskülönbségek mérése esetén. Az ismert Coriolis-átfolyásmérők kiértékelő áramköre azon a feltételen alapul, hogy mindegyik mérőcsatoma állandó és meghatározott értékű fáziseltéréssel, késleltetéssel rendelkezik, aminek hatása előzetes kalibrálással kiszűrhető. A kalibrálás üres mérőcsővel végzett méréssel történik, ahol vagy a belső fáziseltéréseket, vagy a mérőcsatomák közötti At időkülönbséget állapítják meg, és az ezután végzett megfelelő mérések mérési eredményeiből az üresen mért értékeket levonják. Minthogy az átfolyás intenzitására jellemző At időkülönbség viszonylag kicsi, ez a korrekció viszonylag nagy mérési hibákat eredményezhet, amit az ismert átfolyásmérők alkalmazásánál gyakran nem vesznek figyelembe.

Bizonyos körülmények között ezek a mérési hibák nagymértékben hőfiiggőek, amely hőfuggő hiba tovább rontja a mérés pontosságát.

A hőfuggő hiba csökkentése érdekében ismert megoldás szerint az egész Coriolis-átfolyásmérőt - annak kiértékelő elektronikájával együtt - termosztátba helyezik, amivel kizáiják a környezeti hőmérséklet-változás hatásait, és a berendezést állandó, magasabb hőmérsékleten üzemeltetik. Az átfolyásmérő termosztátban történő elrendezése és üzemeltetése azonban nagyon megnöveli a berendezés beruházási költségeit, ami nem térül meg annak alkalmazása során. Az átfolyásmérő szűk hőmérséklethatárok között tartott terű belső helyiségben történő alkalmazása esetén az alkalmazó általában megalkuszik a termosztát nélküli átfolyásmérő - főként csak a csatornák belső fáziseltéréséből származó - mérési hibájával - a kisebb költségek érdekében.

Az ismert Coriolis-átfolyásmérők többségénél a mérés hőfuggő hibája nemcsak a belső fáziseltérések hőfüggéséből adódik, hanem egy addicionális hibaként is jelentkezik: a Coriolis-átfolyásmérések során általában mérik az átfolyó közeg hőmérsékletét is, és egy ennek megfelelő tényezővel korrigálják a mért értéket amiatt, hogy a mérőcső rugalmassága változik a hőmérsékletével. Ezzel a tényezővel módosított mérőjelből képezik az átfolyás intenzitásának értékére jellemző At időkülönbségjelet. A mérőcső hőmérsékletét egy, a mérőcsőre helyezett, digitális kimenetű hőmérőadóval pl. hőre csökkenő ellenállású platina RTD-vel mérik, ahol gyakran a mérőadó kimenőjelének frekvenciája jellemző a hőmérsékletre. A hőmérő mérőátalakítója általában egy feszültség/frekvencia átalakító, amelynek kimenőjelét egy időintervallumban nyitott bemenetű számlálóval számlálják. A gyakorlatban azonban a feszültség/frekvencia átalakítóknak is van hőfuggő driftjük, ami kedvezőtlen környezetben a mérési eredményben néhány foknak megfelelő hibát is okozhat, és ez meghamisítja az átfolyásmérőn átfolyt mennyiségre vonatkozó mérési eredményt.

A hőmérsékletfüggő méréshibák kiküszöbölésének más módjára javasolt megoldás ismerhető meg az US 4,817,448 irodalmi helyen. E szerint az átfolyásmérő mérőegységének két bemeneti mérőcsatomája van, amelyekbe kétcsatornás FET átkapcsoló áramkör van iktatva, amely átkapcsoló egyik állapotában az első csatorna bemenetét az első csatorna kimenetével, a második csatorna bemenetét a második csatorna kimenetével köti össze, míg a másik állapotában az első csatorna bemenetét a második csatorna kimenetével, a második csatorna bemenetét az első csatorna kimenetével köti össze. Az átkapcsoló az első és második mérőérzékelő jelét annak minden periódusában felcseréli. Két cikluson át a két csatorna hullámformájának azonos pontjai közötti időkülönbség mérés és a két mérés átlagolása történik, amiből egy időkülönbség-mérési eredményt képeznek.

Amíg ez a megoldás hatásos a belső fáziseltérés kompenzálásában, hiányossága is van, és ez abból adódik, hogy az áramkör nem tartalmaz, nem is tartalmazhat integrátort. Az aluláteresztő szűrés hiánya miatt (amely fünkciót az integrátorok elláthatnának) a mérőáramkör nagyon érzékeny a jelek zajosságára. Az átkapcsoló áramkör alkalmazása kizáija integrátorok alkalmazhatóságát az áramkör átkapcsoló utáni részében, ahol a zajérzékenység-csökkentő szűrés hatásos lehetne, ugyanis az itt elrendezett integrátor okozta belső fáziseltérés már nem kompenzálható. Emiatt a zaj érzékenység hatásos csökkentésére ebben a szakaszban egyáltalán nincs lehetőség. Minthogy a belső fáziseltérés döntő része épp az integrátorban keletkezik, az integrátor beiktatása olyan mértékű hibaforrást jelentene, ami az egész korrekciós kapcsolás alkalmazásának célszerűségét megkérdőjelezi. Emiatt e megoldás alkalmazhatósága zaj szegény mérőjelek feldolgozására korlátozódik.

Célunk a találmánnyal az ismert megoldások főbb hiányosságainak kiküszöbölése, olyan Coriolis-átfolyásmérő és a belső fáziseltérések hőfuggését kompenzáló eljárás kialakításával, amely lehetővé teszi széles körben alkalmazható, termosztát alkalmazása nélkül is megfelelő méretpontosságú, ugyanakkor a környezeti hőmérséklet-változások befolyását nagymértékben kiküszöbölő és zajra nagymértékben érzéketlen mérőeszköz kivitelezését és alkalmazását széles hőmérséklet-tartományban.

A feladat találmány szerinti megoldása Coriolis-átfolyásmérő legalább egy mérőcsővel és annak mozgatószerkezetével, továbbá a mérőcső szárainak a mérőcsövön átfolyó közegre ható Coriolis-erők hatására bekövetkező relatív mozgását érzékelő első és második mérőérzékelővel, a mérőérzékelőkkel összekapcsolt mérőegységgel, amelynek At időkülönbséget és ebből az átfolyó közegmennyiséget meghatározó számlálóegységére a mérőérzékelőkre csatlakoztatott mérőátalakító csatornák vannak kötve, amely átfolyásmérő három mérőátalakító csatornával rendelkezik, amelyekre a két mé3

HU 216 208 Β rőérzékelő vezérlőlogikával vezérelt bemenet-multiplexeren át szekvenciálisán kapcsoltan van csatlakoztatva, és amely mérőátalakító csatornák kimenetei a mérőegység számlálóegységének egy-egy csatomapár első és második fáziseltérését értékelő, első és második At időkülönbséget képező számlálóira vannak csatlakoztatva, továbbá a számlálóegység kimenetére csatlakoztatott, az első At időkülönbséget az első belső fáziseltéréssel kompenzáló, a második At időkülönbséget második belső fáziseltéréssel kompenzáló eszköze van, továbbá az átfolyó közegmennyiséget a belső fáziseltéréssel kompenzált első és második At időkülönbségből, meghatározott függvény szerint meghatározó eszköze van.

Előnyösen a bemenetek multiplexerbeli átkapcsolásának szekvenciája szerint átkapcsolás! időt követő egyik üzemállapotban az egyik számláló első At időkülönbség, a másik számláló második belső fáziseltérés értékelésére, a másik üzemállapotban az egyik számláló első belső fáziseltérés, míg a másik számláló második At időkülönbség értékelésére van kapcsolva.

Célszerűen a mérőegység vezérlőegységének része egy nullameghatározó, mindkét csatomapárat mindkét üzemállapotban működtető eszköz, amely eszköz a bemenet-multiplexer első, a belső fáziseltérésnek megfelelő harmadik At időkülönbséget csatomapáronként meghatározó üzemállapotában referencia jelforrás van kapcsolva a csatomapárok mindkét mérőátalakító csatornájának bemenetére, míg a bemenet-multiplexer második, első és második At időkülönbségeket mérő üzemállapotában az első és második mérőérzékelő van az egyes csatomapárok mindkét csatornájára kapcsolva.

Előnyösen referencia jelforrásként az első vagy a második mérőérzékelő van az egyes csatomapárok mindkét csatornájára kapcsolva.

Célszerűen a nullameghatározó eszköznek része továbbá egy, a harmadik At időkülönbséget képező, az első üzemállapotban mindkét csatomapár belső fáziseltérését meghatározó állapotmeghatározó eszköz és egy, a csatomapárok első üzemállapotban meghatározott belső fáziseltérésével az első és második At időkülönbséget a második üzemállapotban helyesbítő eszköz.

Előnyösen az átfolyásmérőnek az első és második csatomapár első és második üzemállapot közötti folyamatos, ciklikus átváltását vezérlő állapotfigyelő fokozata van.

Célszerűen az átfolyásmérőnek választójellel táplált vezérlőbemenetekkel ellátott, három kimenetű bemenetmultiplexere van, amelynek bemenetelre a mérőérzékelők kimenetei, kimeneteire pedig egy-egy jelszint-komparátor jellegű csatorna bemenete van csatlakoztatva, ahol az első és második csatorna kimenetére egy-egy időzítőszámláló van kötve, amely számlálók logikai eszközökkel, mikroszámítógéppel és a bemenet-multiplexert választójelekkel ellátó vezérlőlogikával vannak öszszekapcsolva, ahol a bemenet-multiplexer állapotai az alábbiak: az első és második mérőérzékelő egyrészt folyamatosan a multiplexer második kimenetére van kapcsolva, másrészt szelektíven az első és harmadik kimenet között váltogatva, az első és a második csatomapár első és második üzemállapotának megfelelően.

Előnyösen a mérőérzékelők csatomapárokra kapcsolását vezérlőlogika állapotmeghatározó eszközzel rendelkezik.

Célszerűen a vezérlőlogika a választójeleket előállító eszközt és a csatomapárok pillanatnyi állapotát jelölő eszközt foglal magában, és az állapotjelet, valamint az első üzemállapotban belső fáziseltérésjelet előállító első és a második csatomapár által a második üzemállapotban előállított első és második időkülönbségjeleket feldolgozó és helyesbítő kompenzálóeszközzel van ellátva.

Előnyösen az átfolyásmérőnek csatomapárok belső fáziseltéréseit a csatomapárok első üzemállapotában az első és második csatomapáron mért értékek átlagából képező eszköze van.

Célszerűen a bemenet-multiplexer választójellel vezérelt állapota továbbá: a csatomapárok mindegyikének első üzemmódja első és második kapcsolóintervallumot tartalmaz, ahol az első kapcsolóintervallum kezdetén a csatomapár egyik csatornájának bemenetére a második mérőérzékelő, az első kapcsolóintervallum végén az első mérőérzékelő van kapcsolva, míg a második kapcsolóintervallum kezdetén az első mérőérzékelő, a második kapcsolóintervallum végén a második mérőérzékelő van kapcsolva.

Előnyösen az első és második kapcsolóintervallum időtartama egyformára és a tranziensek előírt mértékű lecsengéséhez elegendő hosszúra van választva.

Célszerűen a második kapcsolóintervallumot követő aktív intervallumot is tartalmaz az első üzemmód, amelyben a csatomapár At időkülönbség intervallum mérésére van kapcsolva.

A találmány továbbá mérési eljárás Coriolis-átfolyásmérő mérési pontosságának növelésére a találmány szerinti Coriolis-átfolyásmérő alkalmazásával, amely eljárásban első és második mérőérzékelő kimenőjeleinek azonos fázishelyzethez tartozó At időkülönbségből előre meghatározott összefüggés szerint meghatározzuk az átfolyásmérőn átfolyó közeg mennyiségét, és melyben első és második mérőérzékelő kimenőjeleit váltakozva juttatjuk első, második és harmadik mérőátalakitó csatorna bemenetére, és így első és második csatomapárhoz tartozó első és második belső fáziseltérést majd első és második At időkülönbséget határozunk meg, majd az első belső fázis eltéréssel az első At időkülönbséget korrigálva kompenzált első At időkülönbségjelet és a második belső fáziseltéréssel a második At időkülönbséget korrigálva kompenzált második At időkülönbségjelet állítunk elő, ahol az egyik mérőérzékelő jelét egyidejűleg alkalmazzuk mindegyik csatomapár bemenőjeleként, másrészt a mérőérzékelők kimenőjeleit átkapcsolgatjuk a két csatomapár másik csatornái között, oly módon, hogy míg az első csatomapáron az első belső fáziseltérést határozzuk meg, addig a második csatomapáron második At időkülönbséget határozunk meg, majd meghatározott kapcsolóintervallum letelte után az első csatomapáron az első At időkülönbséget határozzuk meg, a második csatomapáron a második belső fáziseltérést határozzuk meg, amely első és második kompenzált At időkülönbségből, előre meghatározott összefüggés sze4

HU 216 208 Β rint meghatározzuk az átfolyásmérőn átfolyó közeg mennyiségét.

Előnyösen az első és második belső fáziseltérést a közeg átfolyása idején mérjük.

Célszerűen az első és második csatomapárt első és második üzemmódban működtetjük, ahol az első üzemmódban referenciajelet juttatunk mindkét csatomapár mindkét csatornájába, és a csatomapárok csatornái kimenőjelének megfelelő pontjai közötti, a belső fáziseltérésnek megfelelő harmadik At időkülönbségjelet képezünk csatomapáronként, míg a második üzemmódban a két mérőérzékelő jelét juttatjuk a csatomapárok csatornáira, és így első és második At időkülönbségjeleket képezünk.

Előnyösen referenciajelként az első vagy a második mérőérzékelőjelét alkalmazzuk.

Célszerűen a kompenzálás további lépéseiben az első és második csatomapár első üzemmódjában képzett harmadik időkülönbségj elekből belső fáziseltérésjeleket képezünk, majd az első és második csatomapár második üzemmódjában az első At időkülönbségjelet az első belső fáziseltérésjellel, a második At időkülönbségjelet a második belső fáziseltérésjellel kompenzáljuk. Előnyösen az első és második csatomapár üzemmódját az első és második üzemmód között ciklikusan változtatjuk.

Célszerűen választójelekkel bemenet-multiplexer üzemmódjait kapcsolgatva az első és második mérőérzékelő mérőjelét meghatározott rendben irányítjuk a bemenet-multiplexer három kimenetére, a mérőjeleket mérőátalakító csatornában egy meghatározott szinten komparáljuk, a komparáit mérőjelekből csatornák szerint két párt képezünk, ahol mindkét pár egyik tagját az egyik vagy másik mérőjelből képezzük, míg a pár másik tagját az egyik és másik mérőjelet üzemmódnak megfelelően váltogatva képezzük, ahol az egyik párból az első és második tagot képező jelek fázisban megfelelő pontjai közötti első időkülönbséget képezünk, amíg másik párból az első és második tagot képező jelek megfelelő pontjai közötti második időkülönbséget képezünk.

Előnyösen a választójelek szekvenciáját képezzük, amelyben ciklikusan ismétlődnek a csatomapárok első és második üzemmódjai.

Célszerűen a választójelek szekvenciájának képzéséhez képezzük a választójeleket, továbbá az egyes csatomapárok pillanatnyi üzemmódjára jellemző állapotjelet képezünk, a kompenzáló lépésben az állapotjel és az első vagy második csatomapár második üzemállapotában képezett első vagy második időkülönbség alapján, továbbá az első vagy második csatomapár első üzemállapotában képezett első vagy második belső fáziseltéréssel első és második korrigált időkülönbségjelet képezünk a csatomapár első üzemmódjának végén.

Előnyösen az első és második csatomapár első és második belső fáziseltérését az első és második csatornapár első üzemmódjában, annak első és második időkülönbsége átlagolásával képezzük.

Célszerűen az egyes csatomapárok első üzemmódját az alábbi intervallumokra osztjuk:

- első kapcsolóintervallum, amelyben az egyik csatomapár kapcsolt bemenetére jutó mérőjelet a második mérőjelről az első mérőjelre kapcsoljuk át,

- nullázóidő, amelyben a csatomapáron első vagy második időkülönbségek egymás utáni mérését végezzük, és

- második kapcsolóintervallum, amelyben a csatornapár kapcsolt bemenetére visszakapcsoljuk az első mérőjel helyett a második mérőjelet.

Előnyösen az első és második kapcsolóintervallumot egyformára és olyan hosszú időtartamúra választjuk, amely időtartam elegendő az intervallumban keletkező tranziensek előírt szintre történő lecsengéséhez.

Célszerűen a csatomapárok első üzemmódjába továbbá beiktatunk a második kapcsolóintervallum után egy aktív intervallumot, amelyben a csatomapáron a mért közeg átfolyása közben mérjük a At időkülönbséget.

A találmány továbbá mérőegység a Coriolis-átfolyásmérő mérőjeleinek kiértékelésére, mérőátalakító csatornákkal és számítóegységgel, amelynek meghatározott jelleggörbével rendelkező első, második és harmadik mérőátalakító csatornája van, továbbá a mérőátalakító csatornák kimenetére kapcsolt, a három csatornából képezett első és második csatomapár belső fáziseltéréseit és a mért értékre jellemző első és második időkülönbségeket mérő számítóegysége és a számítóegység kimeneteire csatlakoztatott, az első és második időkülönbséget a hozzárendelt belső fáziseltéréssel kompenzáló mikroszámítógépe van, továbbá az első és második mérőjelet a megfelelő csatornák bemenetére kapcsoló benenet-multiplexere és ennek vezérlőbemeneteire csatlakoztatott, a bemenet-multiplexer bemenetelnek és kimeneteinek Összekötési rendjét meghatározó, átkapcsolást vezérlő logikája van.

Előnyösen a választójellel táplált vezérlőbemenetekkel ellátott, háromkimenetű bemenet-multiplexere van, amelynek bemenetelre első és második mérőérzékelő van kapcsolva, és amelynek kimenetei egy-egy jelszintkomparátor jellegű csatorna bemenetére vannak kötve, ahol a csatornák kimenetére időzítőszámláló van kötve, amely első időzítőszámláló bemenetelre az első csatornapárt alkotó első és második csatorna kimenete, a másik időzítőszámláló bemenetelre a második csatomapárt alkotó második és harmadik csatorna kimenete van kötve, ahol a vezérlőlogika és a bemenet-multiplexer állapotai az alábbiak: az első és második mérőérzékelő egyrészt folyamatosan a multiplexer második kimenetére van kapcsolva, másrészt szelektíven az első és harmadik kimenet között váltogatva, az első és a második csatornapár első és második üzemállapotának megfelelően, ahol az egyik csatomapár, amelyet alkotó mindkét csatornára ugyanazon mérőérzékelő van kapcsolva az első, belső fáziseltérést meghatározó üzemállapotban van, miközben a másik csatomapár, amelyet alkotó csatornákra az első és második mérőérzékelő van kapcsolva, a mért értékkel arányos időkülönbséget meghatározó, második üzemállapotban van.

Célszerűen az első üzemállapot mindkét csatornapárnál az alábbi intervallumokból áll:

HU 216 208 Β

- első kapcsolóintervallum, amelyben az egyik csatomapár kapcsolt bemenetére jutó mérőjel a második mérőjelről az első mérőjelre van átkapcsolva,

- a csatomapáron első vagy második időkülönbségek egymás utáni mérésére szolgáló nullázóidő, és

- második kapcsolóintervallum, amelyben a csatornapár kapcsolt bemenete az első mérőjel helyett a második mérőjelre van átkapcsolva.

Előnyösen az első és második kapcsolóintervallum egyforma és olyan hosszú időtartamú, amely időtartam elegendő az intervallumban keletkező tranziensek előírt szintre történő lecsengéséhez.

Célszerűen választójelet és a csatomapárok állapotjelét képező állapotmeghatározó eszköze van, továbbá a csatomapárokon azok második üzemállapotában észlelt, a mért értékre jellemző, első és második időkülönbséget az előző első üzemállapotban észlelt belső fáziskülönbséggel összevetve kompenzáló eszköze van.

Előnyösen a mérőegységgel mérendő mennyiség az első és második mérőérzékelő mérőjelének csatomapáron mért At időkülönbsége belső fáziseltéréssel kompenzált értéke.

Célszerűen mindkét csatomapár mérőegysége tartalmaz időzítőszámlálót.

Előnyösen a mérőjelek kiértékelt jellemzője az első, második és harmadik csatornában érzékelt amplitúdója adott szint meghaladásának időpontja.

A találmány továbbá eljárás Coriolis-átfolyásmérő mérőjeleinek kiértékelésére a találmány szerinti mérőegységgel, amely eljárásban a mérőjeleket meghatározott karakterisztikájú első, második és harmadik mérőátalakító csatornában összehasonlítható kimenőjelekké alakítjuk, a csatornák kimenőjeleiből csatomapáronként belső fáziseltérés időjelet és fázismérő jelet képezünk, az első és második fázismérő jelből mérési értéket képezünk, amely első és második mérési értéket a megfelelő csatomapár belső fáziseltérésével korrigálunk, és így kompenzált mérési értéket nyerünk, miközben az első és második bemenő mérőjelet szelektíven irányítjuk a csatornák bemenetére, ahol a bemenő mérőjelek egyikét mindkét csatomapár egyik bemenetére folyamatosan irányítjuk, míg az egyik csatomapár másik bemenetére az egyik, a másik csatomapár másik bemenetére a másik bemenő mérőjelet meghatározott átkapcsolási időnként váltogatva irányítjuk, így mialatt az első csatomapáron az első belső fáziseltérést meghatározzuk, a második csatomapáron a második mérőjelet képezzük, majd a meghatározott átkapcsolási idő után az első csatomapáron az első mérőjelet képezzük, miközben a második csatomapáron a második belső fáziseltérést meghatározzuk, és így folyamatosan kiértékeljük az első és második bemenő mérőjelet, valamint folyamatosan kompenzáljuk a mért értéket a csatomapárhoz tartozó belső fáziseltéréssel.

Előnyösen a bemenő első és második mérőjelet háromkimenetű bemenet-multiplexerre vezetjük, amelyre adott választójelekkel az egyes bemenő mérőjeleket szelektíven a multiplexer első, második vagy harmadik kimenetére és ezzel az első, második vagy harmadik mérőátalakító csatorna bemenetére irányítjuk, a párt alkotó első és második csatorna kimenőjele hasonló pontjainak fáziskülönbségét első időkülönbségként méljük, a párt alkotó második és harmadik csatorna kimenőjele hasonló pontjainak fáziskülönbségét második időkülönbségként mérjük, ahol a választójelekkel az egyik vagy másik bemenő mérőjelet a második csatorna bemenetére irányítjuk, továbbá az első és a második bemenő mérőjelet szelektíven váltakozva az első és harmadik csatorna bemenetére irányítjuk úgy, hogy a csatomapárok egymástól különböző üzemmódban működnek, amely első és második üzemmódot periodikusan váltogatjuk a csatomapárok között, amely első üzemmódban a csatomapár bemenetelre az első és a második bemenő mérőjelet kapcsoltuk, és a csatomapáron az első vagy a második időkülönbséget mérjük, míg a második üzemmódban a csatomapár mindkét bemenetére az első vagy a második bemenő mérőjelet kapcsoltuk, és a csatomapáron a második vagy az első belső fáziseltérést mérjük.

Célszerűen a csatomapárok mindegyikében az üzemmód időtartama az alábbi intervallumokra van osztva:

- első kapcsolóintervallum, amelyben az egyik csatomapár kapcsolt bemenetére jutó mérőjelet a második mérőjelről az első mérőjelre kapcsoljuk át,

- nullázóidő, amelyben a csatomapáron első vagy második időkülönbségek egymás utáni mérését végezzük, és

- második kapcsolóintervallum, amelyben a csatornapár kapcsolt bemenetére visszakapcsoljuk az első mérőjel helyett a második mérőjelet.

Előnyösen az első és második kapcsolóintervallumot egyformára és olyan hosszú időtartamúra választjuk, amely időtartam elegendő az intervallumban keletkező tranziensek előírt szintre történő lecsengéséhez.

Célszerűen választójeleket és a csatomapárok üzemállapotjeleit képezzük, az egyes csatomapárok által a második üzemállapotban mért első és második mérési értékeket korrigáljuk a csatomapár korábbi első üzemállapotában mért belső fáziseltérésével.

Előnyösen a mérési értékeket az első és második bemenő mérőjel megfelelő pontjai közötti At időkülönbségben fejezzük ki, továbbá a csatomapárok első és második belső fáziseltérését is késleltetési időként fejezzük ki.

Célszerűen azon időpontok különbségét értékeljük, amelyekben az első, második és harmadik mérőátalakító csatorna bemenőjeleinek pillanatnyi amplitúdója éppen elér egy meghatározott szintet.

Az alábbiakban kiviteli példákra vonatkozó rajz alapján részletesen ismertetjük a találmány lényegét. A rajzon az

1. ábra Coriolis-átfolyásmérő szemléltető tömbvázlata, a

2. ábra ismert átfolyásmérő mérőelektronikájának nagyvonalú tömbvázlata, a

3A. ábra a találmány szerinti átfolyásmérő mérőegysége bemeneti részének tömbvázlata, a

3B. ábra a találmány szerinti átfolyásmérő mérőegysége további részének tömbvázlata, a

4A. ábra a találmány szerinti átfolyásmérő idődiagramjai, a

4B. ábra a 4A. ábra szerinti idődiagramok folytatása, az

HU 216 208 Β

5. ábra a 3 A., 3B. ábrák szerinti mérőegység számlálóegységének állapotábrája, a

6. ábra átfolyásmérés folyamatábrájának fő hurka, a

7A. ábra nullázóeszköz állapotmeghatározó része, a

7B. ábra a 7A. ábra szerinti eszköz nullakompenzáló része,a

8A. ábra a 7B. ábra szerinti nullázóeszköz mechanikai nullázóeszközének állapotmeghatározó része,a

8B. ábra a 8A. ábra szerinti mechanikai nullázóeszköz nullakompenzáló része, a

9. ábra mechanikai nullázás lefolyásának összefüggései, a

10. ábra mechanikai nullázás határértékei, a

11. ábra hőmérsékletmérés műveletsora.

A találmány részletes leírásában és a különböző ábrákon az azonos egységeket azonos rajzjellel láttuk el a jobb áttekinthetőség érdekében.

Az alábbi részletes leírásból szakember számára világossá válik, hogy a találmány szerinti mérésipontosságnövelő eszközök a Coriolis-átfolyásmérőnél szélesebb alkalmazási körben is alkalmazhatók a hőmérsékletfüggés, öregedés vagy más változások hatásainak a mérési eredményből történő kiszűrésére. A találmány szerinti megoldás másrészt magában foglal minden Coriolis-átfolyásmérőt, függetlenül attól, hogy milyen paramétert mérünk vele (átfolyt közegmennyiséget, átfolyásintenzitást, közegsűrűséget vagy más paramétert). A tömörség érdekében a találmányunkat kettős mérőcsővel ellátott Coriolis-átfolyásmérő példáján ismertetjük, amely egyrészt az átfolyt közegmennyiség, másrészt az átfolyás intenzitásának mérésére alkalmas.

Az 1. ábra szerinti Coriolis-átfolyásmérő 5 mérőrendszer 10 mérőkészülékből és vele összekapcsolt 20 mérőelektronikából áll. A 10 mérőkészülék az 5 mérőrendszer mechanikus részét alkotja, amelyen a mérendő közeg átáramlik, és amely 100 mérővezetékekkel van a 20 mérőelektronikára kapcsolva. Az 5 mérőrendszer 26 kimenetein egyrészt az átfolyt közeg tömegére jellemző mérési érték frekvenciajelként és impulzusszám formájában, az időegység alatt átfolyó mennyiségre jellemző mérési érték 4-20 mA analóg áram formájában is megjelenik a kimenetre csatlakoztatható adatfeldolgozó készülékhez történő könnyű illesztés érdekében.

A 10 mérőkészülék hengeres 150 csőteste két végén egy-egy 110,110' elosztócső van rögzítve, amelyek 120, 120' szerelvénytömbjében egy pár, egymással párhuzamosan elrendezett, U alakú 130, 130' mérőcső egy-egy szára van betűzve és nyomásérzéketlen tömítéssel rögzítve. Az U alakú 130, 130' mérőcsövek összekötő része mentén 180 mozgatószerkezet van felszerelve, és a két U alakú mérőcső mindkét szárának 110, 110' elosztócsőtől távoli részén, attól egyenlő távolságban egy-egy bal oldali 170_l állandó mágnesből és mérőtekercsből álló 160_l mérőérzékelő, illetve jobb oldali 170_R állandó mágnesből és mérőtekercsből álló 160_R mérőérzékelő van szerelve a két párhuzamos mérőcső közé.

A 10 mérőkészüléknek 101 bemenőcsonkja és 101' kimenőcsonkja van, a mérőkészülék közegcsatomája a két - 105 szaggatott vonalakkal jelölt - folyamatos átmenetű belső keresztmetszettel bíró 110, 110' elosztócső között a mérőcsöveken áthaladó két, párhuzamos csatornára oszlik. A 150 csőtest zárt, nem képezi a közegcsatoma részét, csak mechanikus távolságtartó, merevítő és pozicionáló szerepe van.

Az U alakú 130, 130' mérőcsövek egyforma rugóállandójú és egyforma inercianyomatékú eszközök, amelyek W-W, W-W hajlítási tengelyvonalak mentén rugalmas hajlásokra képesek. Ezek a hajlítási tengelyvonalak merőlegesek a szárak irányára és szárakon keresztülmenve, a 120, 120' szerelvénytömbök közelében helyezkednek el. Az U alakú 130, 130' mérőcsövek egymással párhuzamos helyzetben és párhuzamos szárakkal oldalirányban állnak ki a szerelvénytömbökből. Ha a mérőcsövek anyagának rugóállandója függ a hőmérséklettől, akkor valamelyik 130’ mérőcsőre 190 hőérzékelő (RTD) is van szerelve (általában platina RTD eszköz), amellyel a mérőcső falának hőmérséklete folyamatosan mérhető. A 190 hőérzékelőn állandó áram mellett megjelenő feszültségjellemző a mért hőmérsékletre, amely leginkább a mérőcsövön áthaladó közeg hőmérsékletétől függ. A hőmérsékletre jellemző mérőjel feldolgozása a 20 mérőelektronikában ismert módon történik, amely mérőelektronika a hőfokváltozásból eredő rugóállandó változásnak a mérési értékre gyakorolt hatását kompenzálja. A 190 hőérzékelő villamos 195 vezetőn át van a 20 mérőelektronikára csatlakoztatva.

A két 130, 130' mérőcső a 180 mozgatószerkezet által ellenütemben, periodikusan, a megfelelő hajlítási tengelyvonal körül hajlítgatva, egy közös rezonáns frekvencián szinuszosan rezgetve van. A két mérőcső rezonáns mozgását szemléletesen egy hangvilláéhoz lehetne hasonlítani. A rezgéshez szükséges energiát 180 mozgatószerkezet szolgáltatja, amely bármely ismert, erre alkalmas szerkezet lehet. Lehet például egy elektromágnes, amelynek vasmagja az egyik 130 mérőcsőhöz, tekercse pedig a másik 130' mérőcsőhöz van erősítve az U alakú mérőcső két szárat áthidaló középrészénél. A tekercsben folyó, a 20 mérőelektronikában keltett váltakozó áram 185 vezetőn keresztül jut a tekercsbe.

Átfolyó közeg mérésekor a közeg mindkét 130, 130' mérőcsövön át áramlik, miközben a mérőcsöveket ellenütemben rezgetjük, azaz például a két mérőcső azonos oldali 131, 131' szára egymással szemben mozog. E mozgás következtében a két 131, 131' szárban ellentétes értelmű Coriolis-erők ébrednek, mert bár a közeg a két mérőcsőben azonos irányban áramlik, a csövek oszcillációs mozgásának iránya egymással ellentétes. A Coriolis-erők a mérőcsövek 131, 131' szárait a rezgés egyik félperiódusában egymás felé közelítik - a szárak nagyobb kitérését okozva, mint önmagában a rezgetőerő, a rezgés másik félperiódusában egymástól távolítják egymástól nagyobb távolságra, mint önmagában a rezgetőerő. A mérőcsövek másik oldali 134, 134' szárában a közeg folyásiránya ellentétes a fent ismertetettel, emiatt e szárakban a másik oldalihoz képest ellentétes értelmű Coriolis-erők ébrednek.

Az átáramló folyadék rezgetése során a mérőcsövek egymás felé mozgó szárai hamarább elérik a nulla se7

HU 216 208 Β bességhez tartozó szélső helyzetüket, mint az egymástól távolodó másik két szár. A szélső helyzetek elérése közötti At időkülönbséget mérjük, tehát az egymáshoz közelítő szárak rezgésútja végpontjának elérése és az egymástól távolodó szárak rezgésútja végpontjának elérése közötti időkülönbséget. Ez az időkülönbség lényegében arányos a 10 mérőkészüléken átfolyó közeg átfolyásának intenzitásával. A Coriolis-átfolyásmérők működési elve a fentinél részletesebben ismertetve van például az US 4,491,025 szabadalom leírásában.

Az időkülönbség mérése a 130, 130' mérőcsövek 131, 131' és 134, 134' szárának szabadon rezgő végénél a mérőcsövekre szerelt két (az ábrán bal és jobb oldali) 1 60_l, 1 60_r mérőérzékelő a szárak relatív sebességére jellemző mérőjelének feldolgozásával történik. A 170_l, 1 70_r állandó mágnesből és szolenoid mérőtekercsből álló 160_l, 1 60_r mérőérzékelő állandó mágnese az egymással szemben mozgó szárak egyikén, a mérőérzékelők mérőtekercse az egymással szemben mozgó szárak másikán, az állandó mágnes egyenletes erőterében van elrendezve. Ilyen elrendezés mellett a mérőérzékelők mérőjele a szárak relatív mozgásának sebességével arányos, periodikus jel, amely két jel ismert módon történő feldolgozásával képezhető a At időkülönbség, továbbá a At időkülönbség ismeretében a mérni kívánt közegátfolyási jellemző. A bal oldali mérőérzékelőről a mérőjel 165_L vezetőn, ajobb oldali mérőérzékelőről a mérőjel a 165_R vezetőn jut el a 20 mérőelektronikába. A fentiekből belátható, hogy a At mérése fáziseltérés mérésének egy lehetséges és alkalmas módja. Az időkülönbség mérése útján viszonylag nagy pontossággal mérhetők a két mérőérzékelő mérőjelének kis fáziskülönbségei.

Amint már említettük, a 20 mérőelektronika a 160_R, 1 60_l mérőérzékelők 165_L, 165_R vezetőkön érkező mérőjelein kívül a 190 hőérzékelő 195 vezetőn érkező mérőjelét is fogadja, továbbá meghajtójelet generál és küld a 185 vezetőn át a 180 mozgatószerkezet számára. A fent említett vezetőket összefoglalóan 100 mérővezetékek elnevezéssel jelöltük. Amint már említettük, a 20 mérőelektronika a fenti mérőjelek feldolgozásával képezi a meghatározni kívánt a 10 mérőkészüléken átfolyó közeg mérni kívánt jellemzőinek mérési értékét, és a 26 kimenetein az átfolyt közeg tömegére jellemző mérési érték (0-10 kHz frekvenciatartományú) frekvenciajelként és impulzusszám formájában, az időegység alatt átfolyó mennyiségre jellemző mérési érték 4-20 mA analóg áram formájában is megjelenik.

A 2. ábrán ismert megoldású 20 mérőelektronika tömbvázlata van feltüntetve, amelynek főbb egységei: 23 átfolyásmérő egység, 27 csőmozgató generátor és 29 kijelző.

A 27 csőmozgató generátor szinuszos vagy pulzáló teljesítményjelet küld 185 vezetőn át a 180 mozgatószerkezetbe. A 27 csőmozgató generátor a bal oldali 160_L mérőérzékelő 165_L és 25 vezetőkön érkező kimenőjelével van szinkronizálva, és mérőcsöveknek az átáramló közeggel feltöltött mérőcsövek rezonanciafrekvenciájának megfelelő frekvenciájú mozgatását vezérli. Ez a rezonanciafrekvencia számos tényezőtől függ, így főként a mérőcsövek rezonanciát befolyásoló jellemzőitől és az átfolyó közeg fajsúlyától, sűrűségétől. A mérőcsövek működése egyéb forrásokból jól ismert, ezért e leírásban nem részletezzük a továbbiakban, viszont hivatkozunk néhány ezzel foglalkozó irodalmi helyre, mint az US 5,009,109; US 4,934,196; US 4,876,879.

A 2. ábra szerinti 20 mérőelektronika 23 átfolyásmérő egysége végzi a sebességjelet adó két 160_L, 160_R mérőérzékelő és a 190 hőérzékelő kimenőjelének feldolgozását és ezekből a 10 mérőkészüléken átáramló közeg összmennyiségének és időegység alatt átáramló mennyiségének meghatározását, ahol a 26 kimenet 263 vezetőjén az összmennyiségre jellemző kimenőjel 4-20 mA egyenáram formájában jelenik meg, amely jelforma nagyon alkalmas további jelfeldolgozó, mérésadatgyűjtő egységhez történő illesztésre, míg a 26 kimenet 262 vezetőjén a kimenőjel frekvenciajel alakban jelenik meg, amely jelforma például összegzőműbe táplálásra alkalmas. A 26 kimenet további vezetőin további kimenőjelek is megjelennek, esetleg más paraméterekre jellemző jelek is, főként kijelző meghajtására alkalmas digitális jelek, távmérésre, távfeldolgozásra alkalmas jelek.

Az ismert 23 átfolyásmérő egység működését és felépítését az alábbiakban csak olyan részletességgel ismertetjük, amennyire az a találmány ismertetéséhez célszerű. E szempontból lényeges, hogy az ismert 23 átfolyásmérő egység két bemeneti 202, 212 csatornával rendelkezik, amelyekre egy-egy 160_L, 160_R mérőérzékelő közvetlenül rá van csatlakoztatva. Mindkét 202, 212 csatorna aluláteresztő szűrő funkciót megvalósító 206, 216 integrátorból és ezt követő 208, 218 nullaátmenet-érzékelőből áll. A nullaátmenet-érzékelők olyan komparátorok, amelyek a nulla volthoz közeli kis pozitív, illetve negatív feszültségszint meghaladásakor egyik kimeneti jelszintről másikra átkapcsolnak. Mindkét bemeneti 202, 212 csatorna 208, 218 nullaátmenet-érzékelőjének kimenete 220 időkülönbség-mérő számláló egy-egy bemenetére van kötve, amely a két bemeneten érzékelt nullaátmenetek közötti időintervallumban órajeleket számlálva határozza meg a At időkülönbséget. A 220 időkülönbség-mérő számláló kimenete 235 számítóegység párhuzamos bemenetelre van kötve.

A 190 hőérzékelő 195 vezetőn át 224 RTD mérőátalakító bemenetére van kötve, amely mérőátalakító egyrészt az RTD (hőérzékeny ellenállás) hőérzékelőt áramgenerátorként állandó árammal táplálja, másrészt a mérőátalakító 226 feszültség/frekvencia átalakítója a hőérzékelő ellenállásán megjelenő feszültséget azzal arányos frekvenciajellé alakítja. A 224 RTD mérőátalakító kimenő pulzusjele 228 hőmérőszámlálóra van kapcsolva, amely a frekvenciajel pulzusait kapuzottan számlálja, ahol a számlálás eredményeként adódó bináris szám a hőmérséklettel arányos mérőszám. A 228 hőmérőszámláló kimenete a 235 számítóegység további párhuzamos bemenetére van kötve. A 235 számítóegység általában mikroprocesszorral van megvalósítva, amely számítóegység egyrészt méri a két mérőérzékelő jele közötti fáziseltérésnek megfelelő At időkülönbséget, másrészt a mért At időkülönbség-értéket a hőmérő

HU 216 208 Β mérőszámának függvényében a mérőcsövek rugalmassága változásának hatását kiküszöbölendő, korrigálja. Az így RF tényezővel kompenzált At időkülönbségből azután meghatározható a mérőkészüléken átfolyt összmennyiség és az időegység alatt átfolyó mennyiség aktuális értéke is.

Nyilvánvaló, hogy az analóg bal és jobb bemeneti csatorna jelentős hibaforrás a mérési érték képzésében. Gyakran a két csatorna fáziskésleltetése nem egyforma, és ráadásul a fáziskésleltetés hőmérsékletfüggő, sőt ez a hőmérsékletfüggés különbözhet is a csatornák között (a bal 202 csatorna hőmérsékletfüggése más jellegű is lehet, mint a jobb 212 csatorna hőmérsékletfüggése). A csatornák fáziskésleltetésének ez a változékonysága további hibaforrás, amit belső fáziseltérésnek nevezünk. Minthogy a mért mérőjelek fáziskülönbsége kicsiny, a belső fáziseltérés széles hőmérséklet-tartományban méréseket végezve jelentősen meghamisíthatja a mérés eredményét. E jelenséget az ismert Coriolis-átfolyásmérők mérőelektronikájának felépítésében nem veszik figyelembe.

A korrigált At időkülönbség-képzésben további hibát okozhat a hőmérő 224 RTD mérőátalakítójának részét képező 226 feszültség/ffekvencia átalakító hőmérsékletfüggő driftje, ami az átfolyásmérőt széles környezeti hőmérséklethatárok között alkalmazva szélsőséges esetben két-három fok mérési hibát is okozhat a hőmérséklet mérésében, ami viszont a At időkülönbség téves kompenzálását idézi elő.

Az ismert Coriolis-átfolyásmérők fenti hiányosságainak kiküszöbölésére, a mérési pontosság és a hőmérséklet-függetlenség növelésére az alábbi - a találmány szerinti - megoldás alkalmas:

A találmány szerinti megoldásban a bal és jobb mérőjel feldolgozása nem két csatornában, hanem három csatornában történik, amely három csatorna két párba van rendezve. Ez az elrendezés lehetővé teszi csatornapárosként a pillanatnyi belső fáziseltérések meghatározását és az ezután mért At időkülönbség-mérési érték tényleges, a mérés időpontjában helyes korrekciós tényezővel történő korrigálását. Egy további új intézkedéssel a csatomapárok üzemmódját rövid időközönként cserélgetjük egy „nullázó” és egy „mérő” üzemmód között, így a saját csatomapáron mért belső fáziseltéréssel korrigálható a csatomapáron röviddel ezután mért, a mérendő paraméterre jellemző időkülönbség. Minthogy ily módon mindig a helyes korrekciós értékkel korrigálhatunk, függetlenül a korrekció szükségességét előidéző októl, a megoldás nagymértékű hőmérséklet-függetlenséget és jó mérési pontosságot tesz elérhetővé.

A 20 mérőelektronika 3A., 3B. ábrák szerinti 30 mérőegységében három csatorna: A csatorna, B csatorna és C csatorna van beépítve, amelyek két A-C, B-C csatornapárt alkotnak. A csatomapárok egyik, közös felét a C csatorna alkotja, amely referenciacsatomának tekinthető, amelynek bemenetére folytonosan ugyanaz a jel, például a bal mérőérzékelő kimenőjele van kapcsolva. Mindig az a csatomapár van „nullázó” üzemmódban, amelynek másik felét alkotó csatornára ugyanannak a mérőérzékelőnek a kimenete van kapcsolva, mint a referencia C csatornára. Mindig az a csatomapár van „mérő” üzemmódban, amelynek másik felét alkotó csatorna bemenetére a másik mérőérzékelő kimenete (kimenő mérőjele) van bemenőjelként kapcsolva. A csatomapárok üzemmódjának felcserélését egyszerűen a két mérőérzékelő kimenetének A és B csatornák közötti megcserélésével, periodikus cserélgetésével érhetjük el. Amíg a „nullázó” üzemmódban a belső fáziseltérésnek megfelelő At mérése folyik, a „mérő” üzemmódban az átfolyás mérendő értékére jellemző - korrigálás előtti - At mérése folyik. A kétféle mérés azonos módon At időkülönbségek mérésével történik, a leírás megkönnyítése érdekében azonban a „nullázó” üzemmódban mért At értéket mégsem jelöljük At-vel, hanem belső fáziseltérésnek nevezzük, a Átjelölést a következőkben fenntartjuk az átfolyásra jellemző mérési érték számára. Mindkétféle mérést összefoglalóan időzítő mérésnek nevezzük.

Bármely csatomapár - például az A-C csatomapár - van „nullázó” üzemmódban, a csatomapár mindkét csatornájának bemenetére azonos mérőérzékelő - a példánkban a bal 160_l mérőérzékelő - kimenete van kapcsolva. Az üzemmód két átkapcsolása között a csatornák közötti belső fáziseltérés mérését egymás után többször elvégezzük, és az egy intervallumon belüli mérések átlagolásával nyerjük a korrekciós értéket. Ideális, ha a csatomapár mindkét csatornája azonos fáziskésleltetésű — tehát az A csatorna fáziskésleltetése megegyezik a C csatorna fáziskésleltetésével, amely esetben a belső fáziseltérés nulla értékű. A gyakorlatban azonban mindhárom csatornának különböző a fáziskésleltetése, tehát egymástól és a nullától különbözőek a csatomapárok csatornái közötti belső fáziseltérések. Minthogy a csatomapárok csatornáinak egyikét - a referencia C csatornát - mindig azonos jellel tápláljuk és a másik A, illetve B csatornák jelét ehhez viszonyítjuk, a két csatomapár közötti fáziskésések különbsége azonos az A és B csatornák belső fáziskésésének különbségével. A nullázó intervallum után a csatomapár nem referenciacsatomájának bemenetére a referenciaként szolgáló bal mérőérzékelő helyett a másik, jobb 160_R mérőérzékelőt kapcsoljuk a nullázó intervallumot követő, meghatározott hosszú kapcsolóintervallumban. A kapcsolóintervallum hossza úgy van meghatározva, hogy elegendő idő álljon rendelkezésre a bemenőjelek átkapcsolására és az átkapcsolásból származó tranziensek előírt mérték alá történő lecsengéséhez, mielőtt a „mérő” üzemmódra átállt csatomapáron a következő mérőintervallum kezdődne.

Amíg az egyik csatomapár - például az A-C csatornapár - „nullázó” üzemmódban van, a másik csatomapár - a példában a B-C csatomapár - „mérő” üzemmódban van. Az átfolyás pillanatnyi intenzitására jellemző, de még korrigálatlan At időkülönbség mérése történik a „mérő” üzemmódban, váltakozva a két csatornapárban. A korrekciót a korrigálatlan At további feldolgozása során, az azonos csatomapáron legutóbbi „nullázó” intervallumban mért, átlagolt belső fáziseltérésnek az azt követő mérőintervallumban mért At időkülönbségből történő levonásával végezzük.

Az az idő (a mérőintervallum), amely alatt az egyik csatomapár „mérő” üzemmódban van, egyenlő azzal a

HU 216 208 Β teljes idővel, ameddig a másik csatomapár „nullázó” üzemmódban van, azaz egyenlő a nullázó intervallummal. A nullázó intervallum foglal magában két kapcsolóintervallumot is, amelyek egy nullamérő (belső fáziseltérés mérő) intervallumot fognak közre. Az első kapcsolóintervallumban az addig „mérő” üzemmódban lévő csatomapár nem referenciacsatomájának bemenetére a referenciától különböző (jobb) mérőjel helyett a másik, referenciajelként a C csatornára is rákapcsolt mérőérzékelő (bal) mérőjelét kapcsoljuk, a belső fáziseltérés megmérése után a második kapcsolóintervallumban a csatomapár nem referenciacsatomájának bemenetére a referenciától különböző (jobb) mérőjelet adó mérőérzékelőt visszakapcsoljuk.

A csatomapárok egyidejűleg váltanak üzemmódot. Ha például az A-C csatomapár nem referencia A csatornájának bemenetére a jobb oldali helyett a bal mérőérzékelő sebességmérő jelét kapcsoljuk, ami után az A-C csatomapáron az átfolyási jellemző At időkülönbség-mérése történik, a kapcsolóintervallumot követő nullamérő intervallumban a másik B-C csatomapáron számos belső késleltetésiidőkülönbség-mérés - amelyek eredményének átlagolásával a belső fáziseltérést nyeljük -, majd az A csatorna bemenetére az előző mérőérzékelő visszakapcsolása történik, miközben az A-C csatomapár folyamatosan „mérő” üzemmódban van. Miután a „nullázó” üzemmódú csatomapáron a bemenet átkapcsolása megtörtént, a csatomapár egy meghatározott ideig - az úgynevezett „aktív” intervallumban -továbbra is ebben az üzemmódban tartható, és felhasználható az átfolyási jellemző At korrigálatlan időkülönbségének mindkét csatornapáron egyidejűleg történő mérésére. Minthogy ekkor mindkét csatomapár At időkülönbség-mérő jelet szolgáltat, a két csatomapáron mért mérési értékeknek egyformának kellene lenniük. Ideális, zaj nélküli esetben ily módon a két csatomapáron mért At időkülönbség eltérésének értékelésével kimutathatók a csatomapárok belső fáziseltérésének perturbációi, különbségei. Egy további ellenőrzési lehetőséget kihasználva az „aktív” intervallumban mért At időkülönbség-értékeket korrigáljuk az előző nullamérő periódusban a megfelelő csatomapáron mért belső fáziseltéréssel, a két csatomapáron mért korrigált At időkülönbség eltérése működési hibára utaló jel.

Azáltal, hogy a bemenő mérőjelek átkapcsolása mindig a nullázó üzemmódban lévő, tehát a At időkülönbséget mérő csatomapártól különböző csatomapáron történik, az átkapcsolást követő tranziensek mérési eredményt befolyásoló hatását nagymértékben kiküszöböltük. Azáltal, hogy az átkapcsolások után a tranziensek lecsengéséhez elegendő időt biztosítunk a következő mérések előtt, a kompenzálótényező tranziensek által történő befolyásolását is lényegében kizárjuk. Ezen intézkedések eredményeképpen a mérési eredményt a tranziensek gyakorlatilag nem befolyásolhatják.

A kapcsolóintervallum és a nullamérő intervallum időtartama nem kritikus. Miután azonban a kapcsolási tranziensek viszonylag gyorsan lecsengenek és a mérési értékek átlagolása további méréspontosság-növekedést eredményez a belső fáziseltérés mérésében, a kapcsolóintervallumot nagyságrendekkel rövidebbre választjuk, mint a nullamérő intervallumot. Az intervallumok hoszszát csőciklusokban kifejezve a kapcsolóintervallum például 16-32 csőciklus hosszú, míg a nullamérő intervallum 2048 csőciklus hosszú.

A találmány szerinti új intézkedésekkel a hőmérés említett hibájából (a mérőátalakító feszültség/frekvencia átalakítójának hőfuggő driftjéből adódó mérőjelfrekvencia-hiba) eredő mérési hiba is kiküszöbölhető oly módon, hogy a hőmérő mérőátalakítón a hőérzékelő mérőjelén kívül két különböző referenciafeszültséget is frekvenciajellé konvertálunk, amelyeket egy lineáris korrekciós tényező képzésére használunk fel, amely korrekciós tényezővel a hőmérséklet számértékét korrigáljuk úgy, hogy a hőmérséklet korrigálatlan számértékét a korrekciós tényezővel megszorozzuk, így a mérőcső hőmérsékletének helyes értékét nyerhetjük. Ha a referenciafeszültségek hőfuggése elhanyagolhatóan kicsiny, és a két referenciajel és a mérőjel váltakoztatása a feszültség/frekvencia átalakítón elég gyakori, például 0,8 mp, a feszültség/frekvencia átalakító driftjének hatása a mérési eredményre gyakorlatilag nulla. A drift hatása egyformán befolyásolja mindkét referenciafeszültség és a hőmérséklet mérési értékét, de nem változtatja meg azok arányát, tehát a két referenciajelből képezett korrekciós tényezővel a hőmérséklet mért értékét megszorozva a mérőátalakító hibája kiesik a mért értékből. Ez lehetővé teszi a At időkülönbség hőmérsékletfüggő korrekciójának hibamentes elvégzését.

A 3A, 3B ábrákon a találmány szerinti átfolyásmérő 30 mérőegységének tömbvázlata van feltüntetve. 3. ábraként jelöltük a fenti két ábrát összerendelő kis táblázatot.

A 30 mérőegységnek 31 bemenet-multiplexer 45, 55, 65 kimeneteire csatlakoztatott 44 A csatornája, 54 C csatornája és 64 B csatornája van. A három egyforma felépítésű csatorna közül az 54 C csatorna referenciacsatorna, amelyre mindig az ugyanazon mérőérzékelő kimenő 165_L vezetője van a 31 bemenet-multiplexeren át kapcsolva. Mindkét mérőérzékelő kimenő 165_L, 165_r vezetője a 31 multiplexer bemenetelre van csatlakoztatva, amely a kimeneteket váltogatva azokat az A és B csatornára kapcsolja. A csatornák logikaijel-kimenete 70 számítóegység két 74,76 időzítőszámlálójának bemenetpáijára, A-C, B-C csatomapárokat alkotva van rákötve, ahol a 44 A csatorna és az 54 C csatorna kimenete az egyik 74 időzítőszámláló bemenetelre, a 64 B csatorna és az 54 C csatorna kimenete a másik 76 időzítőszámláló bemenetelre van kötve. A 70 számítóegység harmadik 78 időzítőszámlálójának bemenetére a mérőcsőre telepített hőérzékelő kimenő 195 vezetőjére és két referenciafeszültség-forrásra - nulla voltra és 39 referenciafeszültség-generátorra - kötött bemenetekkel rendelkező 35 analógjel-kapcsoló kimenetére kötött 42 mérőátalakító kimenete van csatlakoztatva. A 70 számítóegység kimenetei 80 mikroszámítógép bemenetelre vannak csatlakoztatva, a 80 mikroszámítógép 91 vezetőire 90 kimenőegység, 93 vezetőire kezelőszervek 95 bemenőegységei vannak csatlakoztatva.

Az RTD csőhőmérő 42 mérőátalakítója felépítésében és működésében is hasonló a 2. ábra kapcsán bemutatott, ismert 224 RTD mérőátalakítóhoz.

HU 216 208 Β

Az A és B csatornáknak analóg erősítőbemenő fokozatuk van, amit egy szintdetektor követ az elrendezésben. Pl. az A csatorna 46 erősítője a bal oldali mérőérzékelő kimenősebesség-jele számára biztosít bemeneti zavarszűrést, szinteltolást és erősítést. Az erősítő szinteltolt kimenőjele kerül a 48 szintdetektorra, amely egy „ablak” komparátor, amelynek kimeneti jelszintje két állapot között átvált: egyik állapotba, amikor a bemenőjel meghalad egy nulla körüli kis pozitív szintet, másik állapotba, amikor a bemenőjel lefelé meghalad egy nulla körüli kis negatív szintet. Az A és B csatornák az egységek működése tekintetében hasonlóak a 2. ábra szerinti A és B csatornához.

Az 56 erősítőből és 58 szintdetektorból álló C csatorna is csak annyiban különbözik a fenti két csatornától, hogy az 58 szintdetektor nem „ablak” detektor, hanem egy kapcsolási szintű detektor, amely a nulla körüli kis pozitív szinten kapcsol át.

A 31 bemenet-multiplexer három különálló 2-1 multiplexerből áll, amelyek szelektíven a bal oldali csősebesség mérőérzékelő kimenő 165_L vezetőjét és a jobb oldali mérőérzékelő kimenő 165_R vezetőjét kapcsolják megfelelő rend szerint a három csatorna bemenetére, ahol a bal oldali 165_L vezető a 31 multiplexer Αθ, B_o, és C_o bemenetelre, a jobb oldali 165_R vezető a 31 multiplexer A_b Β, és C| bemenetére van csatlakoztatva. A 31 multiplexer S_o, S, és S₂ vezérlőbemeneteinek állapota határozza meg, hogy a két bemenőjel közül melyik 31 multiplexer melyik O_A, O_B, O_c kimenetén jelenik meg. 33 választójel-vezetőkön át a 31 multiplexer S_o, S, bemenetelre PRO A és PRO B vezérlőjelek (5, ábra) vannak vezetve, amelyek a bal és a jobb sebességjelet egymástól függetlenül kapcsolják az A és/vagy B csatorna bemenetére. Ha a harmadik, S₂ vezérlőbemenet földpotenciálra van kapcsolva, az azt eredményezi, hogy a referencia C csatornával összekötött O_c kimenetre folyamatosan és mindig a bal oldali 165_L vezetőjele van kapcsolva. A 33 választójel-vezetőkön érkező jelek a 70 számítóegység 72 vezérlőlogikájának kimenőjelei.

A 70 számítóegység a 72 vezérlőlogikán túlmenően három 74, 76, 78 időzítőszámlálót tartalmaz, előnyösen egytokos integrált áramkörként van kialakítva, és meghatározza az időzítési intervallumokat, azok periodikus ismétlődésének szekvenciáját. Az egyes időzítő intervallumokban külső jelekkel vezérelhető a megfelelő időzítőszámláló indítása és megállítása. Az időzítőszámláló megállítása után párhuzamos vezetékeken át kiolvasható az időzítőszámláló tartalma - további jelfeldolgozás céljából. A 30 mérőegység részét képező 70 számítóegység két 74, 76 időzítőszámlálója a mérőjelet feldolgozó 75 számlálócsoportot alkotja, a csoport egyik 74 időzítőszámlálója egyik A-C csatomapárhoz, másik 76 időzítőszámlálója a másik B-C csatomapárhoz van rendelve. A 70 számítóegység harmadik 78 időzítőszámlálója a mérőcső hőmérsékletét mérő RTD és két referencia jelszint - 35 analógjel-kapcsolóval váltogatott - jelét feldolgozó 42 mérőátalakítójának kimenő frekvenciajelét számlálja. A 78 időzítőszámláló reteszelőjelet a 72 vezérlőlogika szolgáltatja 73 vezetőn át. A 72 vezérlőlogika ismert felépítésű, elektronikus logikai áramkör, amely órajelként a mérőcső ciklusjelével meghajtva választójeleket generál a 33 választójel-vezetőkön át a 31 bemenet-multiplexer számára, amely választójelek vezérlik a 31 bemenet-multiplexer bemenetelre vezetett jobb és bal sebességmérő jel átkapcsolásait az A-C, B-C csatomapárok nem referencia A, B csatornáinak bemenete között, és ezzel a csatomapárok üzemmódjának „mérő” és „nullázó” üzemmód közötti váltogatásokat is elvégzik, másrészt a 77, 79 vezetőn át reszetelőjeleket ad a 74, 76 időzítőszámlálókra minden időzítőintervallum előtt. Ezen túlmenően a 72 vezérlőlogika a vezetőkön át megfelelő választójeleket ad a 35 analógjel-kapcsoló számára, amelyek vezérlik a 35 analógjel-kapcsolót, felváltva juttatva annak kimenetére a hőérzékelő RTD ellenálláson eső feszültség 195 vezetőn érkező jelét, a 36 vezetőről vett, földpotenciálú első V_ren referenciafeszültséget és a 38 vezetőről vett második V_rcf2 referenciafeszültséget (3A. ábra), amely utóbbi például 1,9 V-os V_rcfl egy 39 referenciafeszültség-generátor kimenetéről vehető. A 39 referenciafeszültség-generátor ismert felépítésű stabil feszültségforrás, amelynek feszültségszintje gyakorlatilag független a környezeti hőmérséklettől. A 35 analógjel-kapcsoló kimenő 37 vezetője a 42 mérőátalakító bemenetére van kötve, amely mérőátalakító 41 feszültség/frekvencia átalakítója a bemenő feszültségjellel arányos frekvenciajelet ad a 43 kimenetén. A 41 feszültség/frekvencia átalakító 0,1 mpenként végez el egy összehasonlítást a bemenőjelet nyolc feszültséglépcsővel összehasonlítva (amelyek közül számunkra csak azok lényegesek, amelyek a 35 analógjel-kapcsoló által kiválasztva vannak. A kimenő frekvenciajel tehát 0,8 mp-enként épül fel. A 72 vezérlőlogika dönti el, hogy mikor, melyik bemenőjelét kapcsolja a analógjel-kapcsoló a 41 feszültség/frekvencia átalakítóra.

Az alábbiakban a 70 számítóegység különböző üzemállapotait a 4A., 4B. és 5. ábrák alapján ismertetjük részletesen. A 4A., 4B. ábrán a számlálóegység 400 üzemállapotai és az időzítések összefüggései, az 5. ábrán egy 500 állapottábla van feltüntetve.

A 70 számítóegység állapotai nyolc lépésből álló ciklusokban változnak. A 70 számítóegység belső állapottárolóval rendelkezik, amelybe mindig a pillanatnyi állapotra jellemző információk vannak tárolva és ez a belső tároló (nincs ábrázolva) 85 vezetőn át adja a tárolt információt egy 80 mikroszámítógépnek, amikor az lehívja. A 80 mikroszámítógép a tárolóból kiolvasott információ szerint megfelelő műveleteket végez a 75 számlálócsoport kimeneti 87 vezetőin át, valamint a 78 időzítőszámláló kimeneti 88 vezetőin át a 80 mikroszámítógépbe beolvasott számlált értékekkel. A 75 számlálócsoport kimenő 87 vezetőin a két A-C, B-C csatomapár kimenetén számlált időkülönbségjel jelenik meg, amely időkülönbségjel a csatomapár üzemmódjától függően a belső fáziskülönbség vagy a mért értékre jellemző At időkülönbség korrigálatlan mérési értéke. A 78 időzítőszámláló kimenő 88 vezetőin egyrészt a hőmérsékletre, illetve a két referenciafeszültségre jellemző számlált érték jelenik meg, másrészt a 72 vezérlőlogika a 85 vezetőkön át információt ad arról, hogy a számlált érték a három lehetséges

HU 216 208 Β bemenőjel közül melyikre vonatkozik. A 80 mikroszámítógép viszont a 84 vezetőkön adott vezérlőjelekkel vezérli a 72 vezérlőlogika és a 70 számítóegység általános működését. A 80 mikroszámítógép továbbá a 82 vezetőkön át címző jeleket ad a 72 vezérlőlogika belső regiszterének, amelyből a 80 mikroszámítógép kiolvashat és amelybe beírhat.

A 80 mikroszámítógép másrészt 91 és 93 vezetőkön át 90 kimenőegységgel és 95 bemenőegységgel van összekötve, amely 95 bemenőegység kezelőszervek (kapcsolók, billentyűzet, adatvonal stb.) áramköreit foglalja magában. A 90 kimenőegységnek a különböző ismert perifériális egységek (például képernyős kijelző, nyomtató) számára különböző, szabványos 26 kimenetei vannak. A kimenő 262 vezetőkön 4-20 mA áram formájában, a kimenő 263 vezetőkön frekvenciajel formájában jelenik meg kimenőjel.

mikroszámítógépként alkalmazható a kereskedelemben hozzáférhető sokféle mikroprocesszorok többsége, ha az adattárolási és feldolgozási igénynek megfelelő 83 RAM memóriája és megfelelő kapacitású konstanstároló 86 ROM memóriája van. Minthogy a program eseménytől függő feladatok feldolgozására épül, a mikroszámítógépbe közvetlenül hozzáférhető adatbázistár van beépítve, hogy a különféle célú, feladatfiiggő adatfeldolgozás számára a mért és kalkulált adatok gyorsan elérhetők legyenek. A bemenő információk - mint a csatornapárok belső fáziskülönbsége, a mért értékre jellemző At időkülönbség, a számlált frekvenciaadatok és az állapotinformáció - feldolgozásával a 80 mikroszámítógép korrigálja a csatomapárokon mért At időkülönbség-értékeket az ugyancsak időkülönbségként mért és számlált belső fáziskülönbséggel, meghatározza a hőmérsékletfüggő kompenzáló tényezőt és ezzel is korrigálja a At időkülönbséget, majd meghatározza az átfolyásmérőn átfolyó közeg pillanatnyi tömegáramát és más jellemzőit, amelyekről a későbbiekben még részletes ismertetést adunk a 600 fő rutinra vonatkozó 6A., 6B. ábrák, a nullázó 700 eszközre vonatkozó 7A., 7B. ábrák és a 800 mechanikai nullázórutinra vonatkozó 8A., 8B. ábrák kapcsán, továbbá a hőmérséklet-meghatározó rutinra vonatkozó 11. ábra kapcsán.

A 70 számítóegység és a 80 mikroszámítógép együttműködésének jobb megértése érdekében együtt hivatkozunk továbbá a 4A., 4B. és 5. ábrákra, amelyek a 70 számítóegység üzemi viszonyait és ezek időbeli összefüggéseit szemléltetik.

Amint már említettük, mindegyik csatomapámak két üzemmódja van: a „nullázó” üzemmód és a „mérő” üzemmód. Amíg az egyik, például A-C csatomapár „mérő” üzemmódban van, a másik, például B-C csatomapár „nullázó” üzemmódban van, majd a két csatornapár üzemmódja megcserélődik. Az egyes üzemmódok időtartama (t mérési ciklusidő) mindig egyforma. A 4A. ábrán 410, illetve 470 jelöli az A-C csatomapár „nullázó” üzemmódját és 420, illetve 480 a B-C csatomapár ezzel egyidejű „mérő” üzemmódját, 440 jelöli az A-C csatomapár ezt követő „mérő” üzemmódját és 450 jelöli a másik - B-C csatomapár ezzel egyidejű „nullázó” üzemmódját. 430, 460 és 490 nyílpárok a csatomapárok közötti üzemmódváltásokat jelölik.

Mindkét csatomapár közös C csatornája folyamatosan és üzemmódtól függetlenül az egyik - példánkban a bal - sebesség mérőérzékelőjelével van táplálva, és referenciaként szolgál a csatomapár másik A vagy B csatornája számára a belső fáziseltérés méréséhez. A csatornapárok másik A vagy B csatornájának bemenetére váltakozva a bal vagy a jobb sebesség mérőérzékelőjele van kapcsolva - üzemmódtól függően.

Amíg tehát az egyik csatomapár - például az A-C csatomapár - „mérő” üzemmódban dolgozik nem referencia A mérőcsatomájára adott jobb sebességmérőjelet feldolgozva, a másik csatomapáron fáziseltérés mérése történik. Ezek a mérések kompenzálatlan At mérési eredményeket szolgáltatnak, a mérések ismétlődnek a t mérési ciklusidőben, ameddig tehát a csatomapárok egy üzemmódban vannak. A mérési eredmények digitális formában a mikroszámítógépbe jutnak, amely a mért értékeket kiszámítja és a szükséges korrekciókat elvégzi.

Szemben a „mérő” üzemmóddal, a „nullázó” üzemmódban a t mérési ciklusidő négy szakaszra tagozódik (például az A-C csatomapár „mérő” üzemmódjával egy időben a másik B-C csatomapáron): (a) a t_sw kapcsolóidő kezdetén a csatomapár nem referencia B csatornájának bemenetén a jobb sebességmérő jelről a bal sebességmérő jelre váltás történik, (b) az ezt követő t_zéró nullázóidőben a csatomapár fáziseltolása mérésének sorozata következik, (c) az ezt követő tsw kapcsolóidőben a csatomapár nem referencia B csatornájának bemenetén a bal sebességmérőjelről a jobb sebességmérőjelre váltás történik, és (d) még mindig a „nullázó üzemmódban a mért mennyiségre jellemző At mérést végezhetünk összehasonlítás céljából. Eközben ugyanis a másik A-C csatomapár is ilyen mérést végez „mérő” üzemmódban és ugyanazon két sebességmérő jellel, így közvetlenül összehasonlítható a két csatomapáron kapott mérési érték. Ha a két eredmény egy megengedett hibahatáron túlmenően különbözik, az a mérőberendezés működési hibájára utaló jel. Ezt a lehetőséget tehát kihasználhatjuk a mérőberendezés helyes működésének üzemszerű ellenőrzésére.

A fenti időtartamok rezgési ciklusidőben mért, példakénti értékei a 4A., 4B. ábrákon fel vannak tüntetve. Eszerint a (a), (c) szakaszok t_sw kapcsolóidői hossza 16 ciklusidő, a (b), (d) szakaszok t_zéró nullázóidői hossza 2048 ciklusidő, a t mérési ciklusidő teljes hossza 4128 ciklusidő. Ezeket a ciklusokban megadott időadatokat a mérések kezdetén a 80 mikroszámítógép betáplálja a 70 számítóegységbe, illetve annak 72 vezérlőlogikájába (3A., 3B. ábrák).

Az 5. ábra szerinti 500 állapottábla szerint a 70 számítóegységnek nyolc állapotú ciklusai vannak, amelyben az állapotokat sorrendben 26A, 46E, 26A, 66C, 6A, 6C, 6A és 6E-vel jelöltük, ahol két állapot a sorban kétszer fordul elő.

A fenti állapotok mindegyike rögzített időtartamú, vagy a t_sw kapcsolóidőnek, vagy a t_/óró nullázóidőnek megfelelő hosszú. A referencia C csatornára eközben

HU 216 208 Β folyamatosan az egyik - a bal - sebességmérő jel van kapcsolva.

A 70 számítóegység első négy 26A, 46E, 26A, 66C állapotában az A-C csatomapár van „mérő” üzemmódban és a B-C csatomapár „nullázó” üzemmódban. Ebben a „mérő” üzemmódban a 70 számítóegység alacsony szintű PRO A választójelet generál, amely által vezérelve a 31 bemenet-multiplexer a jobb sebességmérő jelet tartja folyamatosan az A csatorna bemenetére kapcsolva. Ebben az üzemmódban, amelynek fennállását az 5. ábra szerinti táblázat A-C oszlopában X-szel jelöltünk, az A-C csatomapár méri az átfolyó közegre jellemző At értéket, tehát ez az aktív mérő csatomapár. Ugyanakkor - a 26 állapot kezdetén - a 70 számítóegység magas szintű, rövid PRO B választójelet is generál, amely a B csatorna bemenetére a jobb sebességmérő-jel helyett a bal sebességmérő jelet kapcsolja rá. Az átkapcsolás a t_sw kapcsolóidő kezdetén történik, a kapcsolóidő alatt nem történik mérés, csak lecsengenek az átkapcsolásból eredő lengések és más tranziens folyamatok, amelyek a mérés pontosságát különben hátrányosan befolyásolhatnák. A t_sw kapcsolóidő végén a 70 számítóegység kezdeményezi a B-C csatomapár hullamérő állapotát a 70 számítóegység 46E állapotában, amelynek időtartama a t_zóró nullázóidő. Ebben az időintervallumban a B-C csatomapár fáziseltérésének mérései történnek, amelyeket a 70 számítóegység végez. A t_zéró nullázóidő alatt sorozatban végzett mérések eredményeit a mikroprocesszor átlagolja a mérési pontosság növelése és zavaró tényezők kiszűrése érdekében. A 70 számítóegység 46E állapotát újabb 26A állapot követi, amelynek kezdetén a B csatorna bemenetére a bal sebességmérőjel helyett újra a jobb sebességmérő jelet kapcsolja a bemenet-multiplexer - a 70 számítóegység PRO B választójele által vezérelve. Az ehhez a 26A állapothoz tartozó t_sw kapcsolóidőben sem történik mérés, csak a C tranziensek lecsengése megy végbe. Az ezt követő 66C állapotban mindkét csatomapár nem referenciacsatomájára ugyanaz a - referenciától különböző - mérőjel van kapcsolva, tehát mindkét csatornapáron az átfolyó közegre jellemző At mérése folyhat, amennyiben az szükséges. A 70 számítóegység további négy 6A, 6C, 6A, 6E állapotában ugyanez a folyamat játszódik le a csatomapárok szerepcseréjével. A nyolc állapotból álló ciklus folyamatosan ismétlődik.

A mérési eljárás és a 80 mikroszámítógépben alkalmazott szoftver ismertetése:

Nem foglalkozunk részleteiben a 3B. ábra szerinti 80 mikroszámítógép jól ismert adminisztratív és vezérlő funkcióival, mint az adatbázis-kezelő, kömyezetkezelő funkciók, amelyek ismert alkalmazási programmal megoldhatók és nem kapcsolódnak szorosan véve a találmányunkhoz.

A 6. ábrán egy 600 fő rutin van ábrázolva, amelyben hardver- vagy szoftvereszközök vannak megfelelő műveleti láncba állítva. A 600 fő rutin első lépcsője egy 610 eszköz, amely kiolvassa a 70 számítóegység által az A-C csatomapáron és a B-C csatomapáron mért, kompenzálatlan (időkülönbség) mérési értékeket, amelyek a mért közegre vonatkozó At időkülönbségre és a csatornák közötti fáziseltérésre jellemző egy-egy mérési érték.

A 600 fő rutin második lépcsője egy 620 eszköz, amely tartalmaz egy nullázó 700 eszközt, amely az éppen „mérő” üzemállapotban lévő csatornapárra vonatkozó fenti mérési értékek, valamint az állapotinformációk feldolgozásával kiszámítja a közegáramra jellemző At mérési értéket, a másik csatomapárra vonatkozó adatok feldolgozásával pedig kiszámítja a másik csatomapár fáziseltérésének mérési értékét, és ebből a csatomapár pillanatnyi állapotára jellemző elektronikus nulla értéket. Az elektronikus nulla adatnak két összetevője van: a csatomapár csatornái közötti fáziseltérés ugyanolyan számítási egységekben kifejezve, mint a At időkülönbség és a csatomapár-azonosító jel. Ezután a nullázó 700 eszköz meghatározza a Coriolis-átfolyásmérő mechanikai nulláját. A mechanikai nulla egy ofszet érték, a At értéket eltoló érték, amelyet a Coriolis-átfolyásmérő üres mérőcsövű, tehát átfolyóközeg-mentes állapotában történő kalibrálása során határozunk meg. A mechanikai nulla meghatározása után a nullázó 700 eszköz korrigálja a csatomapáron mért At időkülönbség-értéket a mechanikai nulla ofszetértékével, valamint a csatomaárra vonatkozó, előző nullázóintervallumban mért elektronikus nulla értékkel.

Miután a nullázó 700 eszköz a 620 eszközben elvégezte a fenti műveleteket, következnek a 600 fő rutin következő lépcsőjét alkotó 630 eszköz műveletei. A 630 eszköz kétpólusú szoftveres szűrőt tartalmaz, amely a zajokat eltávolítja a korrigált mért értékekjeiéből és szűrt At időkülönbség pillanatértéket eredményez. A következő műveleteket a 600 fő rutin következő lépcsőjét képező 640 eszközben végezzük, amelyben az átfolyás intenzitását tömegben és térfogatban megadott adatokká átszámítjuk a korrigált és szűrt At időkülönbség pillanatértéke és a hozzá tartozó hőmérsékletfüggő kompenzációs tényező feldolgozásával. A hőmérsékletfüggő kompenzációs tényezőt 1100 hőmérséklet-meghatározó rutinnal bizonyos időközönként határozzuk meg.

Az ezt követő műveleteket a 600 fő rutin következő lépcsőjét alkotó 650 eszközben végezzük, amely összehasonlítja az átfolyó közeg kiszámított tömeg, és térfogatadatait egy alsó határértékkel, és ha a határértéknél kisebb mért értéket talál, nullára állítja a tömeg- és térfogatadatot. Ezután a 600 fő rutin következő lépcsőjét alkotó 660 eszközben adatbázisként tároljuk a pillanatnyi tömeg- és térfogatadatokat későbbi felhasználás céljára, mint amilyen a kijelzések időnkénti felfrissítése, a teljes átfolyás összegzett mérési adatainak kijelzése, kimenőjelek képzése stb. Ezek után a 600 fő rutin vége vissza van csatolva az elejére, azaz a műveletek fenti sora ismétlődik.

A 7A., 7B. ábrákon a nullázó 700 eszköz tömbvázlata van feltüntetve. A nullázó 700 eszköz négy fő részre tagozódik: ezek: 710 állapotmeghatározó eszköz, 760 elektronikus nulla kompenzáló eszköz, 780 mechanikai nulla meghatározó eszköz és 790 mechanikai nulla kompenzáló eszköz. A nullázó 700 eszköz 710 állapotmeghatározó eszköze határozza meg a pillanatnyilag

HU 216 208 Β „mérő” üzemmódban lévő csatomapáron mért At időkülönbség-értéket és a másik csatomapáron mért adatokból az elektronikus nulla értékét. A 760 elektronikus nulla kompenzáló eszköz kompenzálja a At időkülönbség értékét a „mérő” üzemmódban lévő csatomapáron az utolsó üzemmódváltás előtt mért elektronikus nulla értékkel. A 780 mechanikai nulla meghatározó eszköz határozza meg az átfolyásmérő mechanikai nulla értékét és a 790 mechanikai nulla kompenzáló eszköz végzi el a At időkülönbség módosítását a mechanikai nulla értékkel.

A 710 állapotmeghatározó eszköz első fokozata egy igen és nem kimenettel rendelkező 703 állapotfigyelő fokozat, amely az igen kimenetét nyitja meg a további művelet számára, ha az állapot: A-C csatomapár „nullázó” üzemmódja. Az állapotjelet 80 mikroszámítógép lekérdezésére a 70 számítóegység generálja. A 703 állapotfigyelő fokozat igen kimenetét követő 706 korrigálatlanérték-tároló fokozat mindig felfrissíti a benne tárolt összértéket az A-C csatomapáron frissen mért korrigálatlan értékkel. Mint látni fogjuk, ez az összérték a „nullázó” üzemmód végére nulla értéket vesz fel. A 706 korrigálatlan érték tároló fokozatot követő 709 jelölőfokozat állapotjelölő jelet képez, amely szintváltozással jelzi, hogy az A-C csatomapár nullázó üzemmódjának vége van. Az állapotjelölő jel egyes nullázó mérések végét jelző szintváltozásait a 710 állapotfigyelő eszköz következő fokozatát képező 712 inkrementumszámláló fokozat számlálja, ahol minden egyes ilyen szintváltozás eggyel növeli a számlált értéket. A 712 inkrementumszámláló fokozat kimenete harmadik 730 állapotfigyelő fokozat egyik bemenetére van vezetve.

Ha az első 703 állapotfigyelő fokozat a nem kimenetét nyitja meg a további műveletek számára (nem az A-C csatomapár „nullázó” üzemmódjában vagyunk), a műveletek sora második 715 állapotfigyelő fokozatban folytatódik, amely figyeli a 709 jelölőfokozat állapotát, és ha az azt jelzi, hogy az A-C csatomapáron épp lezárult a nullázó üzemmód, akkor az igen kimenetét nyitja meg a további műveletek számára, míg az állapotjel másik, az A—C csatomapár nullázó üzemmódját mutató szintje esetén a nem kimenetét tartja nyitva a további műveletek számára. A 715 állapotfigyelő fokozat igen kimenetét követő 718 elektronikus nulla számító fokozat az A-C csatomapár elektronikus nullájának az adott nullázó intervallumban folytatott méréssorozatból átlagolt értékét szolgáltatja a korrigálatlan összértéknek (706 korrigálatlan érték tároló fokozat) a mérések számával (inkrementumszámláló fokozat) történő elosztása útján. Ezután a 710 állapotmeghatározó eszköz 721 állapotjelző fokozata átállítja az állapotjelet az A-C csatomapár „nullázó” állapotának megfelelő jelzésről a nem nullázó állapotának megfelelő jelzésre. A jelzés átállítása hatására a 710 állapotmeghatározó eszköz 724 visszaállító fokozata visszaállítja a 706 korrigálatlan érték tároló fokozatot és a 712 inkrementumszámláló fokozatot nulla tárolt értékre. A műveletek sora ezután a 730 állapotfigyelő fokozatban folytatódik. Amikor az A-C csatomapáron még nem fejeződött be nullázó üzemmód, a második 715 állapotfigyelő nem kimenete nyílik meg a további műveletek számára, aminek hatására a műveletsor közvetlenül a harmadik 730 állapotfigyelő fokozatnál folytatódik.

A 730-751 fokozatok ugyanolyan funkciót látnak el, mint a 703—724 fokozatok, de a B-C csatomapár mérési adatait dolgozzák fel.

A 710 állapotmeghatározó eszköz e részének első fokozata egy igen és nem kimenettel rendelkező 730 állapotfigyelő fokozat, amely az igen kimenetét nyitja meg a további művelet számára, ha az állapot: B-C csatornapár „nullázó” üzemmódja. Az állapotjelet 80 mikroszámítógép lekérdezésére a 70 számítóegység generálja. A 730 állapotfigyelő fokozat igen kimenetét követő 733 korrigálatlan érték tároló fokozat mindig felfrissíti a benne tárolt összértéket a B-C csatomapáron frissen mért korrigálatlan értékkel. Mint látni fogjuk, ezt az összértéket a „nullázó” üzemmód végén lenullázzuk. A 733 korrigálatlan érték tároló fokozatot követő 736 jelölőfokozat állapotjelölő jelet képez, amely szintváltozással jelzi, hogy a B-C csatomapár nullázó üzemmódjának vége van. Az állapotjelölő jel az egyes nullázó mérések végét jelző szintváltozásait a 710 állapotfigyelő eszköz következő fokozatát képező 739 inkrementumszámláló fokozat számlálja, ahol minden egyes ilyen szintváltozás eggyel növeli a számlált értéket. A 739 inkrementumszámláló fokozat kimenete harmadik 763 állapotfigyelő fokozat egyik bemenetére van vezetve. Ha az első 730 állapotfigyelő fokozat a nem kimenetét nyitja meg a további műveletek számára (nem a B-C csatomapár „nullázó” üzemmódjában vagyunk), a műveletek sora második 742 állapotfigyelő fokozatban folytatódik, amely figyeli a 736 jelölőfokozat állapotát, és ha az azt jelzi, hogy a B-C csatomapáron épp lezárult a nullázó üzemmód, akkor az igen kimenetét nyitja meg a további műveletek számára, míg az állapotjel másik, a B-C csatomapár nullázó üzemmódját mutató szintje esetén a nem kimenetét tartja nyitva a további műveletek számára. A 742 állapotfigyelő fokozat igen kimenetét követő 745 elektronikus nulla számító fokozat a B-C csatomapár elektronikus nullájának az adott nullázóintervallumban folytatott méréssorozatból átlagolt értékét szolgáltatja a korrigálatlan összértéknek (733 korrigálatlan érték tároló fokozat) a mérések számával (inkrementumszámláló fokozat) történő elosztása útján. Ezután a 710 állapotmeghatározó eszköz 748 állapotjelző fokozata átállítja az állapotjelet a B—C csatomapár „nullázó” állapotának megfelelő jelzésről a nem nullázó állapotának megfelelő jelzésre. A jelzés átállítása hatására a 710 állapotmeghatározó eszköz 751 visszaállító fokozata visszaállítja a 733 korrigálatlan érték tároló fokozatot és a 739 inkrementum számláló fokozatot nulla tárolt értékre. A műveletek sora ezután a 763 állapotfigyelő fokozatban folytatódik. Amikor a B-C csatomapáron még nem fejeződött be nullázó üzemmód, a második 742 állapotfigyelő nem kimenete nyílik meg a további műveletek számára, aminek hatására a műveletsor közvetlenül a harmadik 763 állapotfigyelő fokozatnál folytatódik. Ezen a ponton a 710 állapotmeghatározó eszköz befejezte a műveletciklusát és megnyitja az utat a

HU 216 208 Β

760 elektronikus nulla kompenzáló eszközben végzendő műveletek számára.

A 760 elektronikus nulla kompenzáló eszköz a csatomapáron mért elektronikus nulla értékkel korrigálja az ugyanazon csatomapáron mért At időkülönbség pillanatértékét. A 760 elektronikus nulla kompenzáló eszköz 763 állapotfigyelő fokozata attól függően, hogy melyik csatomapár van „mérő” üzemmódban, az egyik vagy a másik 767, 769 kompenzáló fokozat számára teszi lehetővé műveletek végzését. Ha az A-C csatomapár van „mérő” üzemmódban, a 767 kompenzálófokozat, ha a B-C csatomapár van „mérő” üzemmódban, a 769 kompenzálófokozat végez kompenzálást oly módon, hogy a csatomapáron mért kompenzálatlan At időkülönbség-értékből kivonja az ugyanazon csatomapáron mért elektronikus nulla értéket. Az eredmény ciklusszámban kifejezett At időkülönbség. Amikor mindkét 767, 769 kompenzálófokozat elvégezte a kompenzálást, a műveletsor a 780 mechanikai nulla meghatározó eszközben folytatódik.

Egy 780 mechanikai nulla meghatározó eszköz képezi a mechanikai nulla értéket, amely az átfolyásmérő mérőcsöveinek állapotára jellemző. Az eszköz első fokozata 781 állapotfigyelő fokozat, amely eldönti, lehet, illetve szükséges-e mechanikai nulla értéket meghatározni. Amint azt említettük, mechanikai nulla érték meghatározása csak üres mérőcsövekkel lehetséges, amikor az átfolyásmérőt kalibráljuk. Az átfolyásmérő kalibrálásakor a készülék kezelője egy nyomógomb megnyomásával jelzi a mérőelektronikának, hogy üresek a mérőcsövek. Erre a 781 állapotfigyelő fokozat igen kimenetén át engedélyezi egy következő 784 fokozat működését, amely vezérli egy 800 mechanikai nullázóeszköz műveletsorát. A mechanikai nulla értékének megállapítása után a műveletsor a 790 mechanikai nulla kompenzáló eszközben folytatódik. A 790 mechanikai nulla kompenzáló eszközben folytatódik a műveletsor akkor is, ha ezt a 781 állapotfigyelő fokozat nem kimenetén engedélyezi, mert mechanikai nulla érték megállapítása nem történik.

A 790 mechanikai nulla kompenzáló eszköz magában foglal egy 792 számítófokozatot, amely elvégzi a mechanikai nulla kompenzációt a mechanikai nulla értéknek a At időkülönbségből történő kivonásával. Az így kapott At időkülönbségjelet szűrés után vezetjük a 600 fő rutin 630, 640 eszközeire, amelyekben a mérési értékek mértékegység szerinti átszámítása történik. Ezzel a 700 nullázóeszköz műveletciklusa lezárult.

A 700 nullázóeszköz fenti ismertetése nem tartalmazza a mérő üzemmódban mért és a nullázó üzemmód „aktív” szakaszában ezzel egyidejűleg mérhető At időkülönbség-mérési értékek közvetlen összehasonlításához szükséges eszközöket, mert az ismertetést nem akartuk túl bonyolulttá tenni. A fentiek alapján azonban a szakterületen jártas szakember számára megoldható feladat a megfelelő eszközök megkonstruálása.

A 8A. és 8B. ábrán a 800 mechanikai nullázóeszköz tömbvázlata van folytatólagosan feltüntetve. A 800 mechanikai nullázóeszköz feladata az átfolyásmérő pillanatnyi mechanikai nulla értékének meghatározása.

A mechanikai nulla érték lényegében a mérőcsövek ágainak eltérése At időkülönbségben kifejezve, a mérőcsövek üres állapotban történő rezgetése mellett. Ennek mérésekor az alapeltérésből indulunk ki, amely a mérőcsövek szárainak nyugalmi állapotban mérhető eltérése. Ez az alapeltérés zajként viselkedik a mechanikai nulla érték mérésekor, tehát ez a zaj mértéke üres mérőcsövekkel történő mérés esetén. Csak ha ez a zajként viselkedő alapeltérés kisebb egy tűrési határértéknél, kapunk használható mechanikai nulla értéket. Az olyan mérési értékeket, amelyek zajtartalma e határértéknél nagyobb, figyelmen kívül kell hagyni. Azon Δί időkülönbség-mérések száma, amelyekkel az alapeltérést határozzuk meg, három kritériumtól függ: (a) a pillanatnyi alapeltérés ne haladjon meg egy konvergencialimitet, (b) a készülék kezelője a megfelelő nyomógomb megnyomásával fejezze be a mechanikai nullázást, (c) előre meghatározott számú At időkülönbség-mérés eredménye álljon rendelkezésre. Ezenfelül ellenőrizni szükséges, hogy az alapeltérés nem haladja meg az elfogadható határértéket, és csak ha ez megfelelő, akkor helyettesítjük az újonnan mért mechanikai nulla értékkel a korábban mért értéket. A 800 mechanikai nullázóeszköz első fokozata egy igen-nem kimenetű 803 állapotfigyelő fokozat, amely megállapítja, hogy folyamatban van-e mechanikai nulla meghatározó műveletsőr.

Ha ilyen folyamatban van, a 803 állapotfigyelő fokozat igen jelet ad, és ezzel zöld utat ad egy 806 értéktároló fokozat műveleteinek. A 806 értéktároló fokozat mindig felfrissíti a benne tárolt mechanikai nulla mérések összértékét a frissen mért nulla At időkülönbség-értékkel. Amint látni fogjuk, a nullázóintervallum végén ezt az összértéket lenullázzuk. A 806 értéktároló fokozatot követő 809 inkrementumszámláló fokozatot az egy nullázóintervallumban végzett mindegyik nullamérési ciklus tovább lépteti eggyel. A nullázóintervallumban végzett méréssorozat végén a 800 mechanikai nullázóeszközének második 820 állapotfigyelő fokozata végez műveletet.

Ha viszont mechanikai nulla meghatározó műveletsor nincs folyamatban, a 803 állapotfigyelő fokozat nem kimenete aktiválja az eszköz 812 visszaállító fokozatát, amely a 803 állapotjelző fokozat számára nullázóállapot-jelzést állít be, továbbá lenullázza a 806 értéktároló fokozatot és a 809 inkrementumszámláló fokozatot, valamint beállítja az alapeltérés tényleges és határértékét (a beállított értékek nem kritikusak, mert nagyobbak a helyes működés esetén előforduló tényleges értékeknél). Ezután egy 816 visszaállító fokozat reszeteli az összes hibajelzést, ami a mechanikai nullázást eljárással összefügg, majd a 820 állapotfigyelő fokozat műveletei következnek.

A 820 állapotfigyelő fokozat megállapítja, hogy rendelkezésre áll-e egy minimumszámú nullamérési ciklus eredménye (a 809 inkrementumszámláló fokozatban tárolt érték meghalad-e egy minimumot, például 100-at), és ha nem, akkor a folyamat kilép a 800 mechanikai nullázóeszközből annak 822 útján át. Ha viszont igen az értékelés eredménye, tehát elegendő számú nulla érték mérési ciklus történt, akkor a 820 állapotfigyelő fokozat

HU 216 208 Β igen kimenetét követő 823 számítófokozat képezi a nulla At időkülönbség-értékek alapeltérésének új értékét és az eredményt tárolja. A kiértékelési folyamat ezután egy további 826 állapotfigyelő fokozatban folytatódik, ahol az alapeltérés új, tényleges értékét összeveti a megengedett határértékkel. Ha az alapeltérés a határértéknél kisebb, a fokozat igen jelet ad, és az igen kimenetet követő 829 számítófokozat átlagolással kiszámítja a mechanikai nulla aktuális értékét úgy, hogy a 806 értéktároló fokozat tartalmát elosztja a 809 inkrementumszámláló fokozat tartalmával. Az így nyert mechanikai nulla értéket felhasználás előtt még ellenőrizzük a tekintetben, hogy a zajtartalma nem túlságosan nagy-e, és csak ha e tekintetben is megfelelő, akkor helyettesítjük vele a korábban mért mechanikai nulla értéket. Miután a 829 számítófokozat befejezte az értéket kiszámító műveleteit, a műveletsor a következő 832 állapotfigyelő fokozatban folytatódik. Akkor is a 832 állapotfigyelő fokozatban folytatódik a műveletsor, ha a 826 állapotfigyelő fokozat nem kimenőjelet ad, mert az alapeltérés az értékben nagyobb, mint a határérték.

Ezen a ponton három, sorba kapcsolt 832, 836 és 840 állapotfigyelő fokozatban legfeljebb három tesztelés történik annak megállapítására, hogy a mechanikai nulla érték megállapításához elegendő mérési ciklus történt-e meg a kiértékelendő nullázó intervallumban. A 832 állapotfigyelő fokozat azt vizsgálja, hogy egy konvergencialimitnél kisebb-e az alapeltérés. Ha a mérések eredménye e tekintetben megfelelő, nagyon valószínűtlen, hogy a mérési érték más okból nem lenne felhasználható, mint mechanikai nulla érték. Az itt megfelelt mérési érték esetén a 832 állapotfigyelő fokozat igen kimenetét követő 843 állapotfigyelő fokozat végzi a következő összehasonlítást. Ha viszont a 832 állapotfigyelő fokozat nem kimeneti jelet ad, mert a mért érték nagyobb, mint a konvergencialimit, akkor a következő 836 állapotfigyelő fokozat lép működésbe. Ez a fokozat megvizsgálja, hogy az átfolyásmérő kezelője megnyomta-e a mechanikai nullázás végét jelző nyomógombot, vagy más módon jelezte-e a nullázás végét. Ha az eredmény igen, akkor a 843 állapotfigyelő fokozat végzi a következő műveletet. Ha az eredmény nem, tehát a kezelő nem zárta le a folyamatban lévő mechanikai nullázás folyamatát, akkor a sorban következő 840 állapotfigyelő fokozat megvizsgálja, hogy megtörtént-e egy felső határértéknél nagyobb számú mérési folyamat (rezgési ciklus). Ha igen, például több mint 2000 mérés történt a nullázóintervallumban, akkor a következő műveletet a 843 állapotfigyelő fokozat végzi. Ha nem, akkor a 800 mechanikai nullázóeszközből 841 úton kilép a vezérlés, és engedélyezi a következő At időkülönbség-mérés lefolytatását.

Ekkorra a 800 mechanikai nullázóeszköz meghatározta a mechanikai nulla értéket megfelelő számú nulla At időkülönbség-mérésből. Az egymással sorba kapcsolt 843, 846, 851 állapotfigyelő fokozatok most meghatározzák, hogy az így meghatározott mechanikai nulla érték meghatározott limiteken, például ±3 mikroszekundumon belül van-e, és hogy ez a mechanikai nulla érték viszonylag zajmentes-e. A 843 állapotfigyelő fokozat azt határozza meg, hogy a jelszint nem lépi-e túl a -3 mikroszekundum határt. Ha negatív irányban túllépi, akkor a 843 állapotfigyelő fokozat igen választ ad, egy 854 hibajelző fokozat hibaüzenetet ír ki (pl.: „túl alacsony mechanikai nulla”). Ha limittúllépés nincs, a fokozat nem választ generál, és a következő műveletet a sorban következő 846 állapotfigyelő fokozat végzi, amely megvizsgálja, hogy a jelszint fölfelé nem lépi-e túl a +3 mikroszekundum határt. Ha igen, akkor egy másik 859 hibajelző fokozat ír ki (pl.: „túl magas mechanikai nulla”) hibaüzenetet. Az alsó és felső limit kísérletileg határozható meg, ezek olyan határértékek, amelyeken minden, a bejelentő által forgalomba hozott Coriolis-átfolyásmérő helyes nulla At időkülönbség-értékei belül fekszenek. Ha a fenti két határérték egyikét sem lépi túl a mechanikai nulla értéke, tehát a 846 állapotfigyelő fokozat is nem választ generált, a következő műveletben a 851 állapotfigyelő fokozat a mechanikai nulla érték zajtartalmát vizsgálja meg. Ez úgy történik, hogy megvizsgálja az átlag alapját képező mindegyik rezgési ciklusban kapott nulla At időkülönbség-mérési érték szórását, azaz összehasonlítja ezeket egy határértékkel, ami például a konvergencialimit kétszerese (n-szerese).

E tekintetben legjobban az a mérési érték ismételhető, amelynek eltérései az átlagtól minimálisak. Zajt okozhat a mérési értékben villamos hálózat 50 Hz-es rászórt jele és annak felharmonikusai, amelyek a sebességmérő jelek szaggatásának egyenletességét ütik (a 75 számlálócsoport kiolvasása rezgési ciklusonként egyszer történik), így a beütések megjelenhetnek a kiolvasott At időkülönbségjelben. A mért jel zajossága különbözhet alkalmazási körülményektől függően, de zaj jelenlétével számolni szükséges. A jelenleg gyártott átfolyásmérők mérőcsőrezgési frekvenciája 30 Hz-180 Hz tartományba esik. Az ütő zajjel amplitúdója a legkisebb, amikor a mintavétel fázisban van a zavaró jellel, és ahogy nő a fáziskülönbség, úgy nő az ütőjel amplitúdója. Az alapeltérés megállapítása arra szolgál, hogy tudjuk: az eredő mechanikai nulla érték túl zajos lesz-e vagy sem. Ha a 851 állapotfigyelő fokozat azt állapítja meg, hogy a minimum alapeltérés túllépi a konvergencialimit n-szeresének megfelelő határértéket, akkor a nulla érték mérési eredményt nem használjuk fel mechanikai nulla értékként, ehelyett egy harmadik 862 hibajelző fokozat hibaüzenetet (pl.: „mechanikai nulla túl zajos) ír ki. Ha viszont a zajosság megfelelően alacsony szintű, akkor a 851 állapotfigyelő fokozat nem választ generál, és egy 865 megújító fokozat az új értékkel felfrissíti a tárolt mechanikai nulla értéket. Amikor a 854, 859, 862 hibajelző fokozat vagy a 865 megújító fokozat befejezte a műveleteit, egy 870 viszszaállító fokozat megszünteti a „nullázó üzemállapot” kijelzést, jelezve, hogy a nullázás be van fejezve. Ezzel a 800 mechanikai nullázóeszköz műveletlánca befejeződött.

A 9. ábrán a mechanikai nulla érték alapeltérés tartományait szemléltettük. A mechanikai nulla értékeknek az ábra 910 tartományába eső alapeltérése a konvergencialimiten belül van, a középső 920 tartományba eső alapeltérések a konvergencialimitnél nagyobb, de a

HU 216 208 Β konvergencialimit n-szeresének megfelelő határértékeken belül van, az ábrán jobb oldali, harmadik 930 tartományba eső alapeltérések ezen tágabb határértékek közé sem fémek be, ezért ez a tartomány nem alkalmas a mérési értékek kompenzálására. A határok és az alapeltérés a mérőcsövek rezgési ciklusai számával mint mértékegységgel vannak megadva.

A 10. ábrán a mechanikai nulla értékek vannak feltüntetve, ahol az ábra középső, 0 érték körüli 1010 tartománya a pozitív és negatív határértékek közé eső mechanikai nulla értékek tartománya, az ábrán bal oldali 1020 tartomány a negatív határértékből kieső mechanikai nulla értékek tartománya, míg az ábrán jobb oldali 1030 tartomány a pozitív határértékből kieső mechanikai nulla értékek tartománya. A három tartomány közül csak a középsőbe eső mechanikai nulla értékek elfogadhatók, illetve használhatók fel a mért érték helyesbítésére.

All. ábrán hőmérséklet-meghatározó rutin tömbvázlata van feltüntetve, amellyel a mérőcsövek hőmérsékletét határozzuk meg 0,8 másodpercenként képezve egy-egy mérési értéket, amely mérési érték érzéketlen az RTD mérőellenállás hődriftjére. A mérési értékekből kompenzáló RF tényezőt képezünk, amellyel a közegáramlásra jellemző mért értéket korrigáluk. A kompenzáló RF tényezőt a mikroszámítógép memóriájában tároljuk, és a 600 fő rutinban használjuk fel a tömegben kifejezett átfolyási intenzitás kiszámításánál.

Az 1100 hőmérséklet-meghatározó rutin első 1110 művelettömbjében a 35 analógjel-kapcsolón át a hőérzékelő RTD ellenállás feszültségjelét juttatja a 42 mérőátalakító (3A. ábra) 41 feszültség/frekvencia átalakítójára. Ennek érdekében a 80 mikroprocesszor (3B. ábra) megfelelő címző- és vezérlőjeleket küld a 82, 84 választójel-vezetőkön át a 72 vezérlőlogikára, amely a választójel-vezetőn át megfelelő választójelet küld a analógjel-kapcsoló vezérlő C bemenetére. A 35 analógjel-kapcsoló átkapcsolása és egy számlálóintervallum letelte után az 1110 művelettömbben kiolvassuk a 78 időzítőszámláló tartalmát, amely a frekvenciajellé átalakított hőmérséklet-mérési értékkel arányos. Az 1120 művelettömbben egy kétpólusú szoftverszűrőn szűqük az időzítőszámláló kiolvasott tartalmát, és a szűréssel letisztított adatokat időlegesen tároljuk, mint V-F adatokat.

Ezután az 1130 művelettömbben korrigáljuk az így nyert adatokat a feszültség/frekvencia átalakító ofszethibáját kiszűrve belőle, ahol a korrekciós érték a feszültség/ffekvencia átalakító kimenetén nulla volt bemenő feszültség mellett megjelenő frekvencia számlált értéke. Ennek mérésére az 1130 művelettömbben a 41 feszültség/frekvencia átalakító bemenetére a mikroszámítógéppel vezérelten a V_rcfl referenciafeszültséget kapcsoljuk, amelynek értéke 0 volt.

Ezután az 1140 művelettömbben meghatározunk egy tényezőt, amely a frekvenciajel 1 °C hőmérsékletkülönbséghez tartozó számlált értéke. Ennek a tényezőnek az értékét két V_refl, V_rcí2 referenciaszint frekvenciajelének mérésével és a mért értékek különbségének képzésével határozzuk meg. A példában V_rcfl=0V,

V_rcG=l,9 V, és a két frekvenciajel számlált értéke különbségét 380-nal elosztva kapjuk a tényezőt. Mivel a hőmérsékletméréssel gyakorlatilag egy időben történik a két referenciafeszültség mérése is, ezért az átalakító hődriftje egyformán benne van mindegyik összetartozó mérési eredményben. Minthogy a mérési eredményeket kivonjuk egymásból, a különbségjelben kiesik a hődrift által okozott hiba eredménytorzító hatása. A nulla ofszet mérése és az 1,9 V referenciafeszültség mérése is 0,8 másodpercenként periodikusan ismétlődik, egy másik rutin által vezérelten. Ez a (nem ábrázolt) másik rutin, amelynek megalkotásához elégséges a szakember kötelező tudása, a 70 számítóegység 72 vezérlőlogikáját úgy vezérli, hogy az egymás után, váltakozva kapcsolja a két V_refl, V_reG referenciafeszültséget és a hőérzékeny RTD ellenállás mérőjelét a feszültség/frekvencia átalakítóra, aminek kimenőjelét a 78 időzítőszámláló számlálja, és a mikroszámítógép memóriája a szűrt mérési eredményeket ideiglenesen tárolja.

Ha az említett arányossági tényező már meg van határozva, az 1150 művelettömbben történik meg a mérőcsövek pillanatnyi hőmérsékletének kiszámítása úgy, hogy a frekvenciajel számlált és korrigált értékét elosztjuk ezzel az arányossági tényezővel.

A kompenzáló RF tényező a Coriolis-átfolyásmérőre ismert, tapasztalati úton meghatározott érték, amelyet a gyártó meghatározott és eltárolt az adatbázisban.

A szakember a leírás alapján feltehetően felfigyel arra is, hogy bár a leírás szerint mindkét csatornapár egyszerre működik - az egyik csatomapár „mérő” üzemmódban, a másik „nullázó” üzemmódban - a csatomapárok szekvenciálisán, egymást követően is üzemeltethetők, azaz ameddig az egyik csatomapár üzemel, a másik csatomapár készenléti állapotban van. A csatornapárok ki- és bekapcsolása (átkapcsolása) történhet minden üzemmódváltáskor, vagy üzemmódváltás-páronként, amikor egy csatomapár először nullázó üzemmódban, majd mérő üzemmódban dolgozik és ezután készenléti állapotba kerül, és ez ismétlődik meg ezután a másik csatomapáron is. A fentiekből következik az is, hogy minthogy az egyik csatomapár mindig készenléti állapotban van, el is hagyható, amivel a mérőelektronika egyszerűsíthető. Ez esetben azonban az átfolyás mérése nem folyamatos, amikor az egyetlen működő csatomapár nullázó üzemmódban van, nem történik átfolyásmérés. A mért adatokból ezen mérési szünetekben átfolyt mennyiség becsülhető, interpolálható, de a mérés pontossága és megbízhatósága ezzel csökken. A találmány szerinti átfolyásmérőben azonban folyamatosan, mindig mérő üzemmódban van az egyik vagy másik csatomapár, így a mérés nagy pontossággal történhet, amellett a mérőelektronika előállítási költsége alig nagyobb, mint két mérőcsatoma esetén lenne.

Említettük, hogy minden nullázóintervallum utolsó szakasza egy úgynevezett „aktív” intervallum, amelyben a mérő üzemmódban lévő csatomapárral egyidejűleg átfolyásmérés történhet - főként összehasonlítás, hibás működés kiszűrése céljából. Ez az „aktív” intervallum elhagyható anélkül, hogy a mérési pontosság csorbát szenvedne. Az intervallum elhagyása lehetővé

HU 216 208 Β teszi a nullázóintervallum lerövidítését, ami gyakoribb nulla mérést tesz lehetővé vagy a t_zéró nullázóidő meghosszabbítását, ami a nullamérés pontosságát, zavarérzéketlenségét növeli.

A találmány szerinti Coriolis-átfolyásmérő nemcsak U mérőcsövekkel építhető meg, hanem megépíthető kettőnél több szárú - három, négy vagy még több szárú - mérőcsővel vagy mérőcsövekkel, egyenes, S alakú vagy hurkot képező mérőcsővel, a két mérőcső helyett egy mérőcsővel is.

Claims (41)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Coriolis-átfolyásmérő legalább egy mérőcsővel (130) és annak mozgatószerkezetével (180), továbbá a mérőcső (130) szárainak a mérőcsövön átfolyó közegre ható Coriolis-erők hatására bekövetkező relatív mozgását érzékelő első és második mérőérzékelővel (160_r, 160_l), a mérőérzékelőkkel (160_R, 160_L) összekapcsolt mérőegységgel (30), amelynek At időkülönbséget és ebből az átfolyó közegmennyiséget meghatározó számlálóegységére (70) a mérőérzékelőkre csatlakoztatott mérőátalakító csatornák (44, 64) vannak kötve, azzal jellemezve, hogy három mérőátalakító csatornával (44, 54, 64) rendelkezik, amelyekre a két mérőérzékelő (1 60_r, 160_l) vezérlőlogikával (72) vezérelt bemenet-multiplexeren (31) át szekvenciálisán kapcsoltan van csatlakoztatva, és amely mérőátalakító csatornák (44, 54, 64) kimenetei a mérőegység (30) számlálóegységének (70) egy-egy csatomapár (A-C, B-C) első és második fáziseltérését értékelő, első és második At időkülönbséget képező számlálóira (75) vannak csatlakoztatva, továbbá a számlálóegység (70) kimenetére csatlakoztatott, az első At időkülönbséget az első belső fáziseltéréssel kompenzáló, a második At időkülönbséget második belső fáziseltéréssel kompenzáló eszköze (620) van, továbbá az átfolyó közegmennyiséget a belső fáziseltéréssel kompenzált első és második At időkülönbségből, meghatározott függvény szerint meghatározó eszköze (640) van.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti Coriolis-átfolyásmérő, azzal jellemezve, hogy a bemenetek multiplexerbeli (31) átkapcsolásának szekvenciája szerint átkapcsolás! időt követő egyik üzemállapotban az egyik számláló első At időkülönbség, a másik számláló második belső fáziseltérés értékelésére, a másik üzemállapotban az egyik számláló első belső fáziseltérés, míg a másik számláló második At időkülönbség értékelésére van kapcsolva.
3. 3. A 2. igénypont szerinti Coriolis-átfolyásmérő, azzal jellemezve, hogy a mérőegység vezérlőegységének része egy nullameghatározó, mindkét csatomapárt (A-C, B-C) mindkét üzemállapotban működtető eszköz (700), amely eszköz a bemenet-multiplexer (31) első, a belső fáziseltérésnek megfelelő harmadik At időkülönbséget csatomapáronként meghatározó üzemállapotában referencia-jelforrás van kapcsolva a csatomapárok (A-C, B-C) mindkét mérőátalakító csatornájának bemenetére, míg a bemenet-multiplexer (31) második, első és második At időkülönbségeket mérő üzemállapotában az első és második mérőérzékelő (160_R, 160_L) van az egyes csatomapárok mindkét csatornájára kapcsolva.
4. 4. A 3. igénypont szerinti Coriolis-átfolyásmérő, azzaljellemezve, hogy referencia jelforrásként az első vagy a második mérőérzékelő (160_R, 160_L) van az egyes csatomapárok mindkét csatornájára kapcsolva.
5. 5. A 3. vagy 4. igénypont szerinti Coriolis-átfolyásmérő, azzal jellemezve, hogy a nullameghatározó eszköznek (700) része továbbá egy, a harmadik At időkülönbséget képező, az első üzemállapotban mindkét csatomapár (A-C, B-C) belső fáziseltérését meghatározó állapotmeghatározó eszköz (710) és egy, a csatomapárok első üzemállapotban meghatározott belső fáziseltérésével az első és második At időkülönbséget a második üzemállapotban helyesbítő eszköz (760).
6. 6. Az 5. igénypont szerinti Coriolis-átfolyásmérő, azzal jellemezve, hogy az első és második csatomapár (A-C, B-C) első és második üzemállapot közötti folyamatos, ciklikus átváltását vezérlő állapotfigyelő fokozata (703, 730) van.
7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti Coriolis-átfolyásmérő, azzal jellemezve, hogy választójellel táplált vezérlőbemenetekkel (S_o, S₁₍ S₂) ellátott, háromkimenetű (O_A, O_B, O_c) bemenet-multiplexere (31) van, amelynek bemenetelre a mérőérzékelők (160_R, 160_L) kimenetei, kimeneteire pedig egy-egy jelszint-komparátor jellegű csatorna (44, 54, 64) bemenete van csatlakoztatva, ahol az első és második csatorna kimenetére egy-egy időzítőszámláló (74, 76) van kötve, amely számlálók logikai eszközökkel, mikroszámítógéppel (80) és a bemenet-multiplexert (31) választójelekkel ellátó vezérlőlogikával (72) vannak összekapcsolva, ahol a bemenetmultiplexer állapotai az alábbiak: az első és második mérőérzékelő egyrészt folyamatosan a multiplexer második kimenetére (O_c) van kapcsolva, másrészt szelektíven az első és harmadik kimenet (O_A, O_B) között váltogatva, az első és a második csatomapár (A-C, B-C) első és második üzemállapotának megfelelően.
8. 8. A 7. igénypont szerinti Coriolis-átfolyásmérő, azzal jellemezve, hogy a mérőérzékelők csatomapárokra kapcsolását vezérlő logika (72) állapotmeghatározó eszközzel (710) rendelkezik.
9. 9. A 8. igénypont szerinti Coriolis-átfolyásmérő, azzal jellemezve, hogy a vezérlőlogika (72) a választójeleket előállító eszközt és a csatomapárok pillanatnyi állapotát jelölő eszközt foglal magában, és az állapotjelet, valamint az első üzemállapotban belső fáziseltérésjelet előállító első és a második csatomapár által a második üzemállapotban előállított első és második idókülönbségjeleket feldolgozó és helyesbítő kompenzáló eszközzel (760) van ellátva.
10. 10. A 9. igénypont szerinti Coriolis-átfolyásmérő, azzal jellemezve, hogy a csatomapárok belső fáziseltéréseit a csatomapárok első üzemállapotában az első és második csatomapáron mért értékek átlagából képező eszköze van.
11. 11. A 9. igénypont szerinti Coriolis-átfolyásmérő, azzal jellemezve, hogy a bemenet-multiplexer (31) választójellel vezérelt állapota, továbbá: a csatomapárok (A-C, B-C) mindegyikének első üzemmódja első és

    HU 216 208 Β második kapcsolóintervallumot tartalmaz, ahol az első kapcsolóintervallum kezdetén a csatomapár egyik csatornájának bemenetére a második mérőérzékelő, az első kapcsolóintervallum végén az első mérőérzékelő van kapcsolva, míg a második kapcsolóintervallum kezdetén az első mérőérzékelő, a második kapcsolóintervallum végén a második mérőérzékelő van kapcsolva.
12. 12. A 11. igénypont szerinti Coriolis-átfolyásmérő, azzal jellemezve, hogy az első és második kapcsolóintervallum időtartama egyformára és a tranziensek előírt mértékű lecsengéséhez elegendő hosszúra van választva.
13. 13. A 12. igénypont szerinti Coriolis-átfolyásmérő, azzal jellemezve, hogy a második kapcsolóintervallumot követő aktív intervallumot is tartalmaz az első üzemmód, amelyben a csatomapár At időkülönbség-intervallum mérésére van kapcsolva.
14. 14. Mérési eljárás Coriolis-átfolyásmérő mérési pontosságának növelésére az 1 -13. igénypontok bármelyike szerinti Coriolis-átfolyásmérő alkalmazásával, amely eljárásban első és második mérőérzékelő kimenőjeleinek azonos fázishelyzethez tartozó At időkülönbségből előre meghatározott összefüggés szerint meghatározzuk az átfolyásmérőn átfolyó közeg mennyiségét, azzal jellemezve, hogy első és második mérőérzékelő kimenőjeleit váltakozva juttatjuk első, második és harmadik mérőátalakító csatorna bemenetére, és így első és második csatomapárhoz tartozó első és második belső fáziseltérést, majd első és második At időkülönbséget határozunk meg, majd az első belső fáziseltéréssel az első At időkülönbséget korrigálva kompenzált első At időkülönbségjelet és a második belső fáziseltéréssel a második At időkülönbséget korrigálva kompenzált második At időkülönbségjelet állítunk elő, ahol az egyik mérőérzékelő jelét egyidejűleg alkalmazzuk mindegyik csatomapár bemenőjeleként, másrészt a mérőérzékelők kimenőjeleit átkapcsolgatjuk a két csatomapár másik csatornái között, oly módon, hogy míg az első csatomapáron az első belső fáziseltérést határozzuk meg, addig a második csatornapáron második At időkülönbséget határozunk meg, majd meghatározott kapcsolóintervallum letelte után az első csatomapáron az első At időkülönbséget határozzuk meg, a második csatomapáron a második belső fáziseltérést határozzuk meg, amely első és második kompenzált At időkülönbségből, előre meghatározott összefüggés szerint meghatározzuk az átfolyásmérőn átfolyó közeg mennyiségét.
15. 15. A 14. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első és második belső fáziseltérést a közeg átfolyása idején mérjük.
16. 16. A 15. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első és második csatomapárt első és második üzemmódban működtetjük, ahol az első üzemmódban referenciajelet juttatunk mindkét csatomapár mindkét csatornájába, és a csatomapárok csatornái kimenőjelének megfelelő pontjai közötti, a belső fáziseltérésnek megfelelő harmadik At időkülönbségjelet képezünk csatomapáronként, míg a második üzemmódban a két mérőérzékelő jelét juttatjuk a csatomapárok csatornáira, és így első és második At időkülönbségjeleket képezünk.
17. 17. A 16. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy referenciajelként az első vagy a második mérőérzékelő jelét alkalmazzuk.
18. 18. A 17. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kompenzálás további lépéseiben az első és második csatomapár első üzemmódjában képezett harmadik időkülönbségj elekből belső fáziseltérésjeleket képezünk, majd az első és második csatomapár második üzemmódjában az első At időkülönbségjelet az első belső fáziseltérésjellel, a második At időkülönbségjelet a második belső fáziseltérésjellel kompenzáljuk.
19. 19. A 18. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első és második csatomapár üzemmódját az első és második üzemmód között ciklikusan változtatjuk.
20. 20. A 14-19. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy választójelekkel bemenetmultiplexer üzemmódjait kapcsolgatva az első és második mérőérzékelő mérőjelét meghatározott rendben irányítjuk a bemenet-multiplexer három kimenetére, a mérőjeleket mérőátalakító csatornában egy meghatározott szinten komparáljuk, a komparáit mérőjelekből csatornák szerint két párt képezünk, ahol mindkét pár egyik tagját az egyik vagy másik mérőjelből képezzük, míg a pár másik tagját az egyik és másik mérőjelet üzemmódnak megfelelően váltogatva képezzük, ahol az egyik párból az első és második tagot képező jelek fázisban megfelelő pontjai közötti első időkülönbséget képezünk, amíg másik párból az első és második tagot képező jelek megfelelő pontjai közötti második időkülönbséget képezünk.
21. 21. A 20. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a választójelek szekvenciáját képezzük, amelyben ciklikusan ismétlődnek a csatomapárok első és második üzemmódjai.
22. 22. A 21. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a választójelek szekvenciájának képzéséhez képezzük a választójeleket, továbbá az egyes csatomapárok pillanatnyi üzemmódjára jellemző állapotjelet képezünk, a kompenzáló lépésben az állapotjel és az első vagy második csatomapár második üzemállapotában képezett első vagy második időkülönbség alapján, továbbá az első vagy második csatomapár első üzemállapotában képezett első vagy második belső fáziseltéréssel első és második korrigált időkülönbségjelet képezünk a csatomapár első üzemmódjának végén.
23. 23. A 21. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első és második csatomapár első és második belső fáziseltérését az első és második csatomapár első üzemmódjában, annak első és második időkülönbsége átlagolásával képezzük.
24. 24. A 21. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az egyes csatomapárok első üzemmódját az alábbi intervallumokra osztjuk:

    - első kapcsolóintervallum, amelyben az egyik csatomapár kapcsolt bemenetére jutó mérőjelet a második mérőjelről az első mérőjelre kapcsoljuk át,

    - nullázóidő, amelyben a csatomapáton első vagy második időkülönbségek egymás utáni mérését végezzük, és

    HU 216 208 Β

    - második kapcsolóintervallum, amelyben a csatornapár kapcsolt bemenetére visszakapcsoljuk az első mérőjel helyett a második mérőjelet.
25. 25. A 24. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első és második kapcsolóintervallumot egyformára és olyan hosszú időtartamúra választjuk, amely időtartam elegendő az intervallumban keletkező tranziensek előírt szintre történő lecsengéséhez.
26. 26. A 25. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a csatomapárok első üzemmódjába továbbá beiktatunk a második kapcsolóintervallum után egy aktív intervallumot, amelyben a csatomapáron a mért közeg átfolyása közben mérjük a At időkülönbséget.
27. 27. Mérőegység az 1. igénypont szerinti Coriolisátfolyásmérő mérőjeleinek kiértékelésére, mérőátalakító csatornákkal és számítóegységgel, azzal jellemezve, hogy meghatározott jelleggörbével rendelkező első, második és harmadik mérőátalakító csatornája (44, 54, 64) van, továbbá a mérőátalakító csatornák kimenetére kapcsolt, a három csatornából képezett első és második csatomapár (A-C, B-C) belső fáziseltéréseit és a mért értékre jellemző első és második időkülönbségeket mérő számítóegysége (70) és a számítóegység kimeneteire csatlakoztatott, az első és második időkülönbséget a hozzárendelt belső fáziseltéréssel kompenzáló mikroszámítógépe (80) van, továbbá az első és második mérőjelet a megfelelő csatornák bemenetére kapcsoló bemenet-multiplexere (31) és ennek vezérlőbemeneteire csatlakoztatott, a bemenet-multiplexer bemenetelnek és kimeneteinek összekötési rendjét meghatározó, átkapcsolást vezérlő logikája (72) van.
28. 28. A 27. igénypont szerinti mérőegység, azzal jellemezve, hogy választójellel táplált vezérlőbemenetekkel (S_o, S_b S₂) ellátott, háromkimenetű (O_A, Ο_Β, O_c) bemenet-multiplexere (31) van, amelynek bemenetelre első és második mérőérzékelő van kapcsolva, és amelynek kimenetei egy-egy jelszint-komparátor jellegű csatorna (44, 54, 64) bemenetére vannak kötve, ahol a csatornák kimenetére időzítőszámláló (74, 76) van kötve, amely első időzítőszámláló (74) bemenetelre az első csatomapárt (A-C) alkotó első és második csatomakimenete, a másik időzítőszámláló (76) bemenetelre a második csatomapárt (B-C) alkotó második és harmadik csatomakimenete van kötve, ahol a vezérlőlogika és a bemenet-multiplexer (31) állapotai az alábbiak: az első és második mérőérzékelő egyrészt folyamatosan a multiplexer második kimenetére (O_c) van kapcsolva, másrészt szelektíven az első és harmadik kimenet (O_A, O_B) között váltogatva, az első és a második csatomapár (A-C, B-C) első és második üzemállapotának megfelelően, ahol az egyik csatomapár, amelyet alkotó mindkét csatornára ugyanazon mérőérzékelő van kapcsolva, az első, belső fáziseltérést meghatározó üzemállapotban van, miközben a másik csatomapár, amelyet alkotó csatornákra az első és második mérőérzékelő van kapcsolva, a mért értékkel arányos időkülönbséget meghatározó, második üzemállapotban van.
29. 29. A 28. igénypont szerinti mérőegység, azzal jellemezve, hogy az első üzemállapot mindkét csatornapárnál az alábbi intervallumokból áll:

    - első kapcsolóintervallum, amelyben az egyik csatomapár kapcsolt bemenetére jutó mérőjel a második mérőjelről az első mérőjelre van átkapcsolva,

    - a csatomapáron első vagy második időkülönbségek egymás utáni mérésére szolgáló nullázóidő, és

    - második kapcsolóintervallum, amelyben a csatornapár kapcsolt bemenete az első mérőjel helyett a második mérőjelre van átkapcsolva.
30. 30. A 29. igénypont szerinti mérőegység, azzal jellemezve, hogy az első és második kapcsolóintervallum egyforma és olyan hosszú időtartamú, amely időtartam elegendő az intervallumban keletkező tranziensek előírt szintre történő lecsengéséhez.
31. 31. A 30. igénypont szerinti mérőegység, azzal jellemezve, hogy választójelet és a csatomapárok állapotjelét képező állapotmeghatározó eszköze (710) van, továbbá a csatomapárokon azok második üzemállapotában észlelt, a mért értékre jellemző, első és második időkülönbséget az előző első üzemállapotban észlelt belső fáziskülönbséggel összevetve, kompenzáló eszköze (760) van.
32. 32. A 31. igénypont szerinti mérőegység, azzal jellemezve, hogy a mérőegységgel mérendő mennyiség az első és második mérőérzékelő mérőjelének csatomapáron mért At időkülönbsége belső fáziseltéréssel kompenzált értéke.
33. 33. A 32. igénypont szerinti mérőegység, azzal jellemezve, hogy mindkét csatomapár mérőegysége tartalmaz időzítőszámlálót (74, 76).
34. 34. A 33. igénypont szerinti mérőegység, azzal jellemezve, hogy a mérőjelek kiértékelt jellemzője az első, második és harmadik csatornában érzékelt amplitúdója adott szint meghaladásának időpontja.
35. 35. Eljárás Coriolis-átfolyásmérő mérőjeleinek kiértékelésére a 27. igénypont szerinti mérőegységgel, azzal jellemezve, hogy a mérőjeleket meghatározott karakterisztikájú első, második és harmadik mérőátalakító csatornában összehasonlítható kimenőjelekké alakítjuk, a csatornák kimenőjeleiből csatomapáronként belső fáziseltérés időjelet és fázismérő jelet képezünk, az első és második fázismérőjelből mérési értéket képezünk, amely első és második mérési értéket a megfelelő csatomapár belső fáziseltérésével korrigálunk, és így kompenzált mérési értéket nyerünk, miközben az első és második bemenő mérőjelet szelektíven irányítjuk a csatornák bemenetére, ahol a bemenő mérőjelek egyikét mindkét csatomapár egyik bemenetére folyamatosan irányítjuk, míg az egyik csatomapár másik bemenetére az egyik, a másik csatomapár másik bemenetére a másik bemenő mérőjelet meghatározott átkapcsolást időnként váltogatva irányítjuk, így mialatt az első csatomapáron az első belső fáziseltérést meghatározzuk, a második csatomapáron a második mérőjelet képezzük, majd a meghatározott átkapcsolást idő után az első csatomapáron az első mérőjelet képezzük, miközben a második csatomapáron a második belső fáziseltérést meghatározzuk, és így folyamatosan kiértékeljük az első és második bemenő mérőjelet, valamint folyamatosan kompenzáljuk a mért értéket a csatomapárhoz tartozó belső fáziseltéréssel.
36. 36. A 35. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a bemenő első és második mérőjelet háromkime20

    HU 216 208 Β netű bemenet-multiplexerre vezetjük, amelyre adott választójelekkel az egyes bemenő mérőjeleket szelektíven a multiplexer első, második vagy harmadik kimenetére és ezzel az első, második vagy harmadik mérőátalakító csatorna bemenetére irányítjuk, a párt alkotó első és második csatorna kimenőjele hasonló pontjainak fáziskülönbségét első időkülönbségként mérjük, a párt alkotó második és harmadik csatorna kimenőjele hasonló pontjainak fáziskülönbségét második időkülönbségként mérjük, ahol a választójelekkel az egyik vagy másik bemenő mérőjelet a második csatorna bemenetére irányítjuk, továbbá az első és a második bemenő mérőjelet szelektíven váltakozva az első és harmadik csatorna bemenetére irányítjuk úgy, hogy a csatomapárok egymástól különböző üzemmódban működnek, amely első és második üzemmódot periodikusan váltogatjuk a csatomapárok között, amely első üzemmódban a csatomapár bemenetelre az első és a második bemenő mérőjelet kapcsoltuk, és a csatomapáron az első vagy a második időkülönbséget méijük, míg a második üzemmódban a csatomapár mindkét bemenetére az első vagy a második bemenő mérőjelet kapcsoltuk, és a csatomapáron a második vagy az első belső fáziseltérést mérjük.
37. 37. A 36. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a csatomapárok mindegyikében az üzemmód időtartama az alábbi intervallumokra van osztva:

    - első kapcsolóintervallum, amelyben az egyik csatomapár kapcsolt bemenetére jutó mérőjelet a második mérőjelről az első mérőjelre kapcsoljuk át,

    - nullázóidő, amelyben a csatomapáron első vagy második időkülönbségek egymás utáni mérését végezzük, és

    - második kapcsolóintervallum, amelyben a csatornapár kapcsolt bemenetére visszakapcsoljuk az első mérőjel helyett a második mérőjelet.
38. 38. A 37. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első és második kapcsolóintervallumot egyformára és olyan hosszú időtartamúra választjuk, amely időtartam elegendő az intervallumban keletkező tranziensek előírt szintre történő lecsengéséhez.
39. 39. A 38. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy választójeleket és a csatomapárok üzemállapotjeleit képezzük, az egyes csatomapárok által a második üzemállapotban mért első és második mérési értékeket korrigáljuk a csatomapár korábbi első üzemállapotában mért belső fáziseltérésével.
40. 40. A 39. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mérési értékeket az első és második bemenő mérőjel megfelelő pontjai közötti At időkülönbségben fejezzük ki, továbbá a csatomapárok első és második belső fáziseltérését is késleltetési időként fejezzük ki.
41. 41. A 40. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy azon időpontok különbségét értékeljük, amelyekben az első, második és harmadik mérőátalakító csatorna bemenőjeleinek pillanatnyi amplitúdója éppen elér egy meghatározott szintet.