HU216462B - Eljárás és áramlásmérő tömegáramlásisebesség-információ meghatározására - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya eljárás és áramlásmérő tömegáramlásisebesség-infőrmáció meghatárőzására. Az eljárás sőrán egy elsőelmőzdűlásérzékelőt egy első csőszakaszőn, a csőszakasz rezgésisajátfre venciája egy harmőnikűsának nűllaáramlási csőmópőnti helyénrögzítenek, egy rezgető hajtószerkezetet (20) helyeznek el acsőszakasz egy másik helyén, a hajtószerkezetet működtetve acsőszakaszt a har őnikűs frekvencián rezgetik és a csőszakaszőnátáramló anyag tömegáramlási sebességét meghatárőzzűk úgy, hőgy azelmőzdűlásérzékelővel mérik a csőszakaszőn lévő első helynek acsőszakasz hőssztengely hez képest merőleges irányú, transzverzáliskitérését. Az áramlásmérő tartalmaz egy érzékelőt (32), ami acsőszakasznak egy, a csőszakasz rezgési sajátfrekvenciájának egyharmőnikűsáhőz tartőzó nűllaáramlási helyet tartalmazó első helyén v nrögzítve, és a szóban főrgó csőszakasz transzverzális kitéréseit méri,egy vibrációs hajtószerkezet (20), ami a szóban főrgó csőszakaszőn egymásődik helyen van rögzítve, tartalmaz tővábbá egy érzé előt (30), egyerősítőt (503), egy áramköri űtat (507) és egy teljesítményerősítőt(508), amik a hajtószerkezetet (20) úgy működtetik, hőgy a szóbanfőrgó csőszakasz rezgési sajátfrekvenciájának egy armőnikűsán rezeg.Tartalmaz egy összesítőegységet (540), valamint egy jelzőműszert (541)a szóban főrgó csőszakaszban áramló anyag tömegáramlási sebességénekmeghatárőzására őly módőn, hőgy az elmőz űlást észlelő érzékelő méri aszóban főrgó csőszakasz transzverzális kitérésének amplitúdóját azelső helyen. ŕ

Description

A leírás terjedelme 14 oldal (ezen belül 5 lap ábra)

HU 216 462 Β

A találmány tárgya eljárás és áramlásmérő tömegáramlásisebesség-információ meghatározására. Az áramlásmérő a Coriolis-erőhatás elve alapján működik. Az ilyen áramlásmérőkkel egy csőben vagy csővezetékben folyó tömegáramot mérik. Az ilyen áramlásmérő műszereket meglévő csöveken vagy csővezetékeken is lehet rögzíteni, és Coriolis-elvű áramlásmérőkként működnek.

A Coriolis-féle erőhatás elvét felhasználó tömegáramlásisebesség-mérő műszerek az adott szakterületen jól ismertek. Ismeretes, hogy a rezgő csővezetékben folyó közegáram, vagy más anyagáram Coriolis-erőket kelt, amik merőlegesek mind a vezetékben mozgó tömeg sebességére, mind a vezeték rezgésének szögsebességvektorára. A Coriolis-erők nagysága a vezeték szögsebességének függvényeként viszonyul az anyag tömegáramlási sebességéhez.

Az ismert áramlásmérőkben tipikusan egy vagy két áramoltatócsövet alkalmaznak a csővezetékben folyó anyagáram irányítására. Ezek a csövek lehetnek folytonosan görbék, és az áramlási vonalba vannak szerelve, vagy egy lényegében merev, nehéz tartóhoz vannak rögzítve. A csöveket rendszerint elektromágneses hajtószerkezettel hozzák rezgésbe. A rezgő csövekben folyó anyag tömegéből eredő Coriolis-erők a csövekben csavarómozgást idéznek elő. A csövek csavarodását a csöveken szimmetrikus pontokban helyzetérzékelőkkel vagy sebességérzékelőkkel mérik. Az egymástól bizonyos távolságban lévő csőelemek mozgásai közötti időkülönbséget használják fel a tömegáramlási sebesség meghatározására. Ehhez a meghatározáshoz a rezgés fáziseltolódásából eredő más változókat is alkalmaznak.

Az ismert áramlásmérőknek számos hátrányuk van. Mindegyiknél szükség van arra, hogy az anyagáramot a mérőműszer külön erre a célra szolgáló áramoltatócsöveibe vezessék. Ez nyomásesést idéz elő, és csökkenti az anyagáram térfogatát a csővezetékrendszerben, aminek a mérőműszer egy részét képezi. Több ismert áramlásmérő függ az áramoltatócsövek rezgésének vagy elcsavarodásának fáziseltolódás-méréseitől. Ez rendszerint szükségessé teszi az áramoltatócsövek elválasztását a külső rezgésektől. Kettős falú csövek alkalmazása növeli a pontosságot, mivel csökkennek a külső rezgésekből eredő hibák. A csövek külső tartószerkezetekre történő szerelése önmagában is előidézheti, hogy - például hajón vagy más rezgő szerkezeten - rezgés és zaj megy át a csövekre.

Találmányunk célja olyan áramlásmérő csővezetékben vagy más vezetékben áramló anyag tömegáramlási sebességének méréséhez, aminél a mérőműszer elhelyezéséhez a csővezetéket vagy más vezetéket csak minimális mértékben kell módosítani.

Találmányunk célja továbbá olyan mérőműszer, ami a csővezetékben nem okoz járulékos nyomást, nem csökkenti az anyagáramot, és nem túl érzékeny külső zajra és rezgésre.

Ezt a feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy a mérőműszer a rezgésben lévő anyag Coriolis-erejét méri. A találmány szerinti áramlásmérőt tartalmazó berendezés közvetlenül rögzíthető egy meglévő csővezetékrendszeren. A berendezés arra is alkalmas, hogy kész áramlásmérőként beiktassák egy meglévő csővezetékrendszerbe. A találmány szerinti áramlásmérőhöz nincs szükség külső tartókra, amik a mérőműszert külső rezgésektől elválasztanák. Külső tartót lehet alkalmazni akkor, ha a csőszakasz túl hosszú ahhoz, hogy az áramlásmérő hatékonyan működjön. Ilyen esetekben járulékos külső tartókat lehet készíteni. Ezeket a járulékos külső tartókat a konkrét alkalmazási eset sajátosságainak megfelelően alakítjuk ki.

A találmány szerinti mérőműszerben egy hajtószerkezetet, például egy magnetostrikciós hajtószerkezetet alkalmazunk, ami a cső egy szakaszát a csőszakasz sajátfrekvenciájának egy harmonikus frekvenciájával, például második harmonikusával rezgeti. A hajtószerkezetet, ami a csőszakasz második harmonikus frekvenciáján a rezgőmozgást kelti, a csövön a sajátfrekvencia második harmonikusának egy amplitúdópontján (a legnagyobb kilengés helyén) vagy annak közelében, vagy bármilyen más helyen rögzítjük, kivéve a sajátfrekvencia második harmonikusának csomópontját. A hajtószerkezet szerelésénél külső tartót nem alkalmazunk. A hajtószerkezetet egy visszacsatoló áramkörrel szabályozzuk, ami fenntartja a rezgés kívánt frekvenciáját és amplitúdóját.

Egy elmozdulásérzékelőt, például egy gyorsulásmérőt rögzítünk a hajtószerkezet közelében. Ez az elmozdulásérzékelő a hajtószerkezetet szabályozó visszacsatoló-áramkör részét képezi. Egy másik tekercset használunk a cső rezgetésére.

Egy másik elmozdulásérzékelő, előnyös módon egy gyorsulásmérő van a cső rezgése sajátfrekvenciája második harmonikusának csomópontját tartalmazó helyen a csőben áramló anyag nullaáramlási sebességéhez. Ezt a csomópontot a továbbiakban „nullaáramlási csomópontnak” nevezzük. Ennek az érzékelőnek a rögzítéséhez az egyik előnyös kiviteli alaknál nincs szükség külső tartókra. A rezgő csőben áramló anyagtól eredő Coriolis-erők a nullaáramlási csomópontot az anyagáram irányára merőleges irányban mozdítják el. A csőben áramló anyag szögsebességének vektorösszetevője a cső falára ható erőket létesít. Ezek az erők a cső nullaáramlási csomópontjának helyzetét az anyagáram nélküli csomópont helyéhez képest keresztirányban mozdítják el. Minthogy a cső mindegyik rezgési ciklusban két - egy hajtott és egy nem hajtott - szélső helyzetet vesz fel, ezért a cső nullaáramlási csomópontjának helye minden ciklusban kétszer transzverzálisán eltolódik. A nullaáramlási csomópontban rögzített érzékelő ezt a transzverzális elmozdulást a tömegáramlási sebességgel arányos helyzet-, sebesség- vagy gyorsulásjellé alakítja át. Ebből a transzverzális elmozdulásból származtatható a rezgő csőben áramló anyag tömegáramlási sebességének mértéke.

Minthogy az elmozdulásérzékelő a nullaáramlási csomóponti helynek csak a gyorsulását és ezért transzverzális elmozdulásának frekvenciafüggő amplitúdóját méri, ezért a mérés nem függ két jel közötti fáziseltolódástól, ami az ismert elrendezésekben gyakran előfordul. Ez lehetővé teszi, hogy villamos szűrést alkalmazzunk arra, hogy csökkentsük az elmozdulásérzékelő külső zaj2

HU 216 462 Β ra és rezgésre való érzékenységét. így az áramlásmérő elemeit nem kell elválasztani, és közvetlenül a csőre lehet szerelni. Ez kiküszöböli a csőben a járulékos nyomáseséseket és az áramlásmérő bonyolult szerelését.

A találmány szerinti áramlásmérőt meglévő csöveken közvetlenül lehet rögzíteni, vagy - egy másik változat szerint - az áramlásmérőt lehet előre legyártani és egy csőrendszerbe beszerelni úgy, hogy egy csőszakaszt kivágunk, és az előre gyártott egységet ide beszereljük. Az áramlásmérő elemeit külső támaszok alkalmazásával is lehet rögzíteni, és a cső hajtására, valamint a tömegáramlási sebesség mérésére elektromágneses tekercseket lehet alkalmazni. A találmány szerinti áramlásmérőt lényegében egyenes vagy görbe csöveken lehet alkalmazni. A találmány értelmében a csőtakarókra járulékos érzékelőket lehet szerelni a külső zaj észlelése és kiküszöbölése és ezáltal a nagyobb mérési pontosság biztosítása végett.

A találmány továbblépést jelent az ismert megoldásokhoz képest, és megoldja az azokkal járó problémákat. így az EP-A-0282217 számú szabadalmi bejelentés nem javasolja egy érzékelőnek a nullaáramlási csomópontban való elhelyezését.

A Patent Abstracts of Japan, 8. kötet #58(p.261) (1945), 1984. március 16. és a JP,A, 5826926 sem javasolja egy érzékelőnek a nullaáramlási csomópontban való elhelyezését.

A jelen találmány tökéletesítést jelent, mivel a csőszakasz nullaáramlási csomópontjában csak egy érzékelőt kell elhelyezni. Találmányunkat annak példaképpeni kiviteli alakjai kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül az

1. ábra a találmány egyik lehetséges, példaképpeni kiviteli alakjának vázlatos ábrázolása, a

2. ábra egy csőszakasz sajátfrekvenciája második harmonikusa rezgési görbéjének nullaáramlási alapamplitúdója és a csőben áramló anyag keltette Coriolis-erők okozta rezgési görbék amplitúdója, a

3. ábra a találmány egy lehetséges, példaképpeni kiviteli alakjában alkalmazott magnetostrikciós hajtószerkezet kivágott oldalnézete, a

4. ábra a találmány egy másik lehetséges, példaképpeni kiviteli alakjában alkalmazott magnetostrikciós hajtószerkezet kivágott oldalnézete, az

5. és 6. ábra a tömegáramlásmérő két különböző kiviteli alakja, a

7. ábra a 20 hajtószerkezet szabályozó áramkörének egy másik kivételi alakja.

A találmány tárgya berendezés, ami tartalmaz, és eljárás, ami működtet egy tömegáramlásmérőt. Ez a tömegáramlásmérő egy vezetékben, például egy csőben vagy csővezetékben folyó anyag tömegáramlási sebességét méri. Ezt a tömegáramlásmérőt az anyagáram elterelése vagy korlátozása nélkül rá lehet szerelni meglévő csővezetékekre. Egy másik változat szerint a találmány szerinti áramlásmérőt egy egységként legyártva be lehet iktatni egy meglévő csővezetékrendszerbe. A találmány szerinti áramlásmérőt különböző méretű és alakú csöveken és a legtöbb üzemeltetési feltétel között alkalmazni lehet. A továbbiakban azokat a vezetékeket, amiken az áramlásmérőt alkalmazzák, csöveknek fogjuk nevezni. A jelen leírás azonban nem korlátozza a találmányt. A találmány vonatkozik más típusú zárt vezetékekre, így csővezetékekre és hasonlókra is.

A találmány egyik lehetséges, példaképpeni előnyös kiviteli alakja az 1. ábrán látható. Nagyon hangsúlyozzuk, hogy az itt leírt kiviteli alak csak a magyarázat célját szolgálja, és nem jelenti a találmány igénypontokban megfogalmazott gondolatának korlátozását. A találmány terjedelme más kiviteli alakra is kiterjed.

A szóban forgó mérőműszert olyan csővezetékeken vagy csöveken rögzítjük, amelyek kibírják a rezgés és a Coriolis-erők együttes hatása révén keltett feszültséget. Az ilyen anyagok az adott szakterületen jól ismertek.

Az 1. ábrán látható a 10 csőnek egy szakasza, amit a 12, 14 elem tart. A 12 és 14 elem közötti távolság határozza meg a frekvenciát, amivel a 10 cső rezeg, mivel ez a távolság a rezgési frekvencia egy hullámhossza. Ha a 10 cső hossza túl nagy az áramlásmérő gyakorlati működtetéséhez, a 12 és 14 elemen kívül és között járulékosan további elemet vagy elemeket lehet a 10 csőre szerelni ennek a csőszakasznak a definiálása végett. A találmány szerinti áramlásmérő elemeket úgy lehet a 10 csövön rögzíteni, hogy a csövön nincs szükség lényeges módosításokra vagy változtatásokra a csőben szállított anyag tömegáramlási sebességének méréséhez. Az ábra szerinti cső egy lényegében egyenes, állandó keresztmetszetű cső, de a találmány szerinti áramlásmérőt különböző alakú és konfigurációjú csöveken lehet alkalmazni. A 10 csőre rögzített tartó 12 és 14 elemek lehetnek egy csövön vagy más ipari szerkezeten található, meglévő elemek. Az 1. ábra szerinti áramlásmérő tartalmaz egy 20 hajtószerkezetet, ami közvetlenül a 10 csövön, a sajátfrekvencia második harmonikusának amplitúdópontján (a legnagyobb kilengés helyén) vagy ennek közelében, vagy bármilyen más helyen van rögzítve, kivéve a sajátffekvencia második harmonikusának csomópontját. A 20 hajtószerkezethez hasonló további hajtásokat is lehet a 10 csövön rögzíteni a szimmetria vagy a cső terhelésének kiegyenlítése végett. A találmány szerinti rendszert azonban lehet csak egy hajtószerkezettel működtetni. A 20 hajtószerkezetnek vagy egy visszacsatoló-áramköre. Ez az áramkör tartalmaz egy 30 érzékelőt, ami a csövön közvetlenül a 20 hajtószerkezettel szemben, vagy a 20 hajtószerkezet közelében, vagy a 20 hajtószerkezeten van rögzítve.

Az áramlásmérő elemek között van továbbá egy második, 32 érzékelő - itt egy elmozdulásérzékelő -, ami a 10 csövön a nullaáramláshoz tartozó rezgés csomópontjának helyén van rögzítve. Egy harmadik, 34 érzékelőt - itt elmozdulásérzékelőt - lehet az egyik támaszon, például a 14 elemen rögzíteni. A 30 és 32 érzékelő közvetlenül a 10 csőhöz van rögzítve. A 10 csőre egy előre meghatározott helyen, így a 10 cső sajátrezgési frekvenciájának egy harmonikus amplitúdópontján egy 40 ellensúlyt lehet rögzíteni a 20 hajtószerkezet által létesített terhelés kiegyenlítése végett. Kívánat esetén ezen a helyen egy második hajtószerkezetet lehet

HU 216 462 Β rögzíteni, vagy a 40 ellensúlyt, vagy a második hajtószerkezetet el lehet hagyni.

Egy másik előnyös kiviteli alaknál az áramlásmérőt különálló csőszakaszként előre legyártjuk, és egy meglévő csővezetékrendszerbe beiktatjuk. A meglévő cső egy szakaszát eltávolítjuk, és az előre gyártott csövet amire az 1. ábra szerinti áramlásmérő elemek már rögzítve vannak - az eltávolított csőszakasz helyére beiktatjuk. Ez a kiviteli alak a beépítéshez raktári készletként tárolható. Ez az áramlásmérő az előbb leírthoz hasonlóan működik.

Egy további lehetséges, példaképpeni kiviteli alaknál az áramlásmérő működése hasonló az előbb leírt rendszeréhez, de a hajtószerkezet nem közvetlenül a 10 csövön van rögzítve, hanem kívül van alátámasztva. Egy másik változat szerint a hajtószerkezet az 1. ábra szerint a csövön van rögzítve, az érzékelők pedig a külső tartókra vannak szerelve.

A találmány szerinti áramlásmérő tartalmazhat továbbá tartókat egy olyan cső egy darabjának elválasztására, aminek hosszú, alátámasztás nélküli szakaszai vannak. Ez szükséges lehet ahhoz, hogy az áramlásmérőt elválasszuk a külső zajtól, vagy azért, hogy a csőszakasz rezonanciafrekvenciáját elfogadható értékre csökkentsük. Ezeknek a járulékos támaszoknak a felépítése ismert. Az előnyös kiviteli alaknál azonban a találmány szerinti áramlásmérőt járulékos támaszok nélkül közvetlenül a meglévő csővezetékekre lehet szerelni.

A 10 csövet a 12 és 14 elem között a 20 hajtószerkezet a 10 csőszakasz sajátfrekvenciájának a harmonikusán, például második harmonikusán rezgeti. Ez a frekvencia a cső jellemzőinek - így hosszának, tömegének, fizikai tulajdonságainak és hasonlóknak - a függvénye. A 2. ábra szerinti 200 amplitúdógörbe ábrázolja a második harmonikus frekvenciáján rezgő 10 cső nullaáramlási állapotát. Ezt a rezgési frekvenciát a 20 hajtószerkezet és a gyorsulásmérő 30 érzékelő egy később leírandó visszacsatoló-áramkör révén tartja fenn.

A 200 amplitúdógörbének nulla amplitúdója van mindegyik végénél, ahol a csövet a 12, 14 elem tartja, és a nullaáramlási 202 csomóponti helyen, ahol nincs áramlás. Az 1. ábra szerinti 32 érzékelő a 202 csomóponti helyen van a 10 csőhöz rögzítve. A 32 érzékelő az 1. ábrán úgy van ábrázolva, hogy a 12 és 14 elem között a 10 cső középső pontjában van. A nullaáramlási 202 csomóponti hely és a 32 érzékelő azonban különböző helyeken is lehet a 12 és 14 elem között. Ez a 10 csövön lévő esetleges aszimmetrikus terhelésnek, a cső fizikai jellemzőinek, járulékos hajtások alkalmazásának vagy nem alkalmazásának és egyéb tényezőknek a függvénye.

A 200 amplitúdógörbe csúcsamplitúdói a 204 és 206 amplitúdópontban vannak. A 20 hajtás a 10 csövön előnyös módon a 204 amplitúdóponton vagy annak közelében van rögzítve. A 40 ellensúly - ami lehet egy másik hajtószerkezet - a 206 amplitúdóponton vagy annak közelében rögzíthető, hogy kiegyenlítse a hajtóerőket és a cső terhelését. A 20 hajtószerkezet a nullaáramlási 202 csomóponti helyének kivételével bárhol rögzíthető. Előnyös a hajtószerkezetet a működés hatékonyságának fokozása végett egy amplitúdóponton rögzíteni.

A 20 hajtószerkezet keresztirányú erőt fejt ki a 10 csőre, majd megszünteti ezt az erőt, és így a 10 csövet rezgésbe hozza. Ezt a ciklus erőkifejtési részében a 200 amplitúdógörbe, a ciklus erőkifejtés nélküli részében 200’ amplitúdógörbe jelöli. A 204 és 206 amplitúdópont mindegyik ciklusban ellenkező amplitúdóra vált, és a ciklus erőkifejtés nélküli részében a 204,206 amplitúdóponton vannak.

Az áramló anyagot tartalmazó 10 cső rezgése Coriolis-erőket fejt ki a cső minden elemére. Az áramló közeget tartalmazó cső amplitúdógörbéi a 2. ábrán láthatók. A 10 cső kitérési amplitúdóit a 2. ábrán torzítva (megnövelten) ábrázoltuk az 1. ábra szerinti rendszer működésének magyarázata végett. A Coriolis-erők által a 10 csőre gyakorolt hatás a hajtószerkezeti ciklus első részének megfelelő 200 amplitúdógörbét a nullaáramlási állapot 200’ amplitúdögörbéjéhez képest balra tolja. A 10 csőben áramló anyag ellenáll a rezgő cső által kifejtett hatásoknak. A 210 amplitúdógörbe kezdeti részének amplitúdója az anyag által a 10 cső falaira kifejtett Coriolis-erők következtében kisebb, mint a 200 amplitúdógörbéé. Emiatt a 210 amplitúdógöibe csomópontja (a nulla amplitúdó pontja) eltolódik a 212 csomóponti helyre. Hasonlóképpen a 10 csőre a ciklus második részében ható Coriolis-erők a cső 220 amplitúdógörbéjét eredményezik. A 220 amplitúdógörbe 222 csomóponti helye (a nulla amplitúdó pontja) megelőzi a 200 amplitúdógörbe 218 csomóponti helyét.

A 212 csomópont és a 222 csomópont ciklikus longitudinális elmozdulása létrehozza a 10 cső nullaáramlási 202 csomóponti helyének (ahol a 32 érzékelő el van helyezve) ciklikus transzverzális amplitúdóelmozdulását. Ez a transzverzális elmozdulás - amit a

2. ábrán ábrázoltunk - a 210 amplitúdógörbe 218 pontja és a 220 amplitúdógörbe 228 pontja között megy végbe. A 218 pont mutatja a 210 amplitúdógörbe elmozdulását a nullaáramlási 202 csomóponti helytől, míg a 228 pont mutatja a 220 amplitúdógörbe elmozdulását a nullaáramlási 202 csomóponti helytől. A nullaáramlási csomóponti helynek ez a ciklikus transzverzális elmozdulása a rezgő csőben áramló közeg Corioliserőinek a következménye. Minthogy a Coriolis-erőket a 10 csőben áramló anyag tömege létesíti, ezért a mért transzverzális gyorsulás és az ebből származtatott elmozdulás közvetlenül mutatja az anyag tömegáramlási sebességet.

A 3. ábrán látható 300 hajtószerkezetet egy 312 rögzítőszerelvény rögzíti a 10 csövön. A 312 rögzítőszerelvény tartalmaz egy felső, 314 szerelőlapot és egy alsó, 316 szerelőlapot. Mindkét szerelőlapnak van íves része, ami a 10 csőhöz illeszkedik.

A 300 hajtószerkezeten egy 320 ellensúly van rögzítve, ami a 10 csőben szemben lévő tömeget képez úgy, hogy a hajtószerkezet által szolgáltatott energia legnagyobb része átmegy a 10 csőre. A 324 összekötő rúd a 322 húzórugót függőleges mozgásra készteti. A külső 326 köpeny burkolja a 300 hajtószerkezet belsejét, továbbá együttműködik a 328 zárólappal, hogy a 322 húzórugót összenyomva tartsa. Egy 330 rögzítőgyűrű rögzíti a 328 zárólapot a 326 köpenyen.

HU 216 462 Β

Az 5., 6. vagy 7. ábrán látható kapcsolás váltakozó áramot ad a 306 mágnestekercsre, hogy mágneses erőtér hasson a nikkelötvözet 302 rúdra. Ez a mágneses erőtér a 304 állandó mágnes előmágnesezési erőteréhez hozzáadódva előidézi a 302 rúd megnyúlását. Ha a 306 mágnestekercsre váltakozóáramot adunk, akkor a 302 rúd megnyúlik, és visszaáll normális hosszára a váltakozó áram frekvenciáján. A 302 rúd megnyúlása egy erőt létesít, amit a 324 összekötő rúd és a 312 rögzítőszerelvény átvisz a 10 csőre. A 320 ellensúly reakcióerőt hoz létre a 302 rúddal szemben, úgyhogy a rúd megnyúlásából eredő erő átmegy a 10 csőre. Amikor az áram a váltakozóáramú ciklus második felében irányt vált, akkor a 306 mágnestekercsben a hajtó mágneses erőtér csökken, és a 302 rúd normális hossza visszaáll. Ez megszünteti az erőt a 10 csövön. A 302 rúd megnyúlásainak ciklikus változásai a 10 csövön egy hajtóerőt létesítenek, ami a csövet rezegteti. A 10 cső rezgését a 306 mágnestekercsre adott hajtóáram amplitúdójának és frekvenciájának szabályozásával lehet szabályozni. Egy visszacsatoló-áramkört alkalmazunk arra, hogy a cső rezgését a helyes frekvencián és a szükséges amplitúdón tartsuk.

A magnetostrikciós 300 hajtószerkezetet visszacsatolási célokra, a hajtóerő amplitúdójának és frekvenciájának szabályozása végett érzékelőként is lehet alkalmazni. Ennél a kiviteli alaknál a 306 mágnestekercs hajtóáramát időszakosan, például minden ötödik-tizedik periódusban, meg lehet szakítani. A megszakítás alatt a 300 hajtószerkezet jelérzékelőként működik. A 302 rudat ekkor a rezgő cső és a 320 ellensúly összenyomja. Ez az összenyomás elektromágneses erőteret hoz létre a 306 mágnestekercsben. A kapott feszültségből mintát veszünk a 10 cső rezgési frekvenciájának és amplitúdójának szabályozása végett, amikor a 300 hajtószerkezet érzékelőként működik.

A 20 haj tó szerkezet második lehetséges, példaképpeni, előnyös kiviteli alakja a 4. ábrán látható. A 400 hajtószerkezetben egy elektromágneses 406 tekercset alkalmazunk a 10 cső hajtószerkezetében. A 400 hajtószerkezetben van egy visszacsatoló 403 tekercs, amit a külső 401 tartón lévő 404 csévetest hordoz. Egy 409 állandómágnes van a 10 csövön rögzítve egy

404 csévetesttel, ami elcsúsztathatóan van szerelve. A 403 tekercs huzaljai spirálisan a 404 csévetest köré vannak csévélve, és így mágnestekercset képeznek. A 403 tekercs huzaljai a mágnestekercsből kivezetve a

405 erősítő kimenetére csatlakoznak. Egy másik, 406 tekercs huzaljai a 405 erősítő kimenetére csatlakoznak, és spirálisan a 407 csévetest köré vannak csévélve. A 407 csévetest elcsúsztathatóan a 408 állandómágnes fölé van szerelve, ami a 10 csőhöz is rögzítve van és hajtó mágnestekercset képez. A 407 csévetestet a külső, 402 tartó tartja. A visszacsatoló 403 tekercsből kapott jelet a 405 erősítőre adjuk, ami hajtójelet létesítve mágneses erőteret hoz létre a 406 tekercsben. Ha a 406 tekercsre váltakozóáramot adunk, akkor a mágnestekercs rezgeti a 10 csövet. A visszacsatoló 403 tekercs és a 405 erősítő az áramkört a 10 cső sajátfrekvenciájának második harmonikusán rezgésben tartja.

Az 5. ábrán láthatók annak a kapcsolásnak a részletei, ami a 30, 32 és 34 érzékelővel - itt gyorsulásmérővel - és a 20 hajtószerkezettel együttműködve az 1. ábra szerinti 10 csövet sajátfrekvenciájának második harmonikusán rezgeti, és előállítja a 10 csőben lévő anyagáramra vonatkozó információt. A 30, 32 és 34 érzékelő - gyorsulásmérő - azonos az 1. ábra szerinti elemekkel. Ezek szolgáltatják a jeleket az 5. ábra szerinti kapcsolásnak. Az 1. ábra szerinti 20 hajtószerkezet az 5. ábra jobb felső sarkában található. Ez az áramkör egy jelet kap a gyorsulásmérő 32 érzékelőtől, ami a 10 cső nullaáramlási csomóponti helyének a sajátfrekvenciája harmonikusán rezegtetett 10 csőben áramló anyag által létrehozott Coriolis-erőből eredő mozgásnak felel meg. Az áramkör ezt a jelet feldolgozza és feszültségből frekvenciajellé alakítja át, ami felhasználható a csövön egy időtartam alatt átfolyt anyag tömegének meghatározására. Az áramkör továbbá ezt a jelet feszültségből átalakítja árammodulált jellé a csőben lévő anyag tömegáramlási sebességének kijelzése végett.

Az 5. ábrán az elemek felső sorában van egy önhangolású oszcillátor, ami a gyorsulásmérő 30 érzékelőt használja a 10 csőnek a 20 hajtószerkezet által előidézett rezgése észlelésére. A gyorsulásmérő 30 érzékelő kimenőjele szabályozza a 20 hajtószerkezetre adott jel frekvenciáját és amplitúdóját. Amint ez az 1. ábrán látható, a gyorsulásmérő 30 érzékelő a 10 csőnek ugyanahhoz a szakaszához csatlakozik vagy kapcsolódik, mint amelyikhez a 20 hajtószerkezet csatlakozik vagy kapcsolódik. A gyorsulásmérő 30 érzékelő kimenőjelét az 502 áramköri úton az 503 erősítőre adjuk, aminek a kimenőjele az 504 áramköri úton a változtatható nyereségű 506 erősítőre jut. Az 506 erősítőnek van egy belső referenciapotenciálja, ami az 507 áramköri útra adott kimenőjel maximális amplitúdójának felel meg. Az 506 erősítőre jut az 503 erősítő kimenőjele, és az 506 erősítő az 507 áramköri útra a kívánt szabályozott amplitúdójú kimenőjelet adja. Ezt a szabályozott jelet az 508 teljesítménymérőre adjuk, ami az 509 áramköri úton a kívánt szabályozott amplitúdójú jelet adja a 20 hajtószerkezetre, hogy a 10 cső sajátfrekvenciájának harmonikusán rezegjen.

Az 5. ábrán a középső sorban lévő elemek - bal oldalon a gyorsulásmérő 32 és 34 érzékelőkkel kezdve, a jobb oldalon lévő 540 összesítőegységig és 541 jelzőműszerig - érzékelik a 10 cső nullaáramlási csomóponti helye mozgásának amplitúdóját a 32 érzékelővel, és árammodulált jelet adnak az 527 áramköri útra. A gyorsulásmérő 32 érzékelő az 513 erősítőt az 511 áramköri úton át hajtja. Az 513 erősítő az 515 áramköri úton erősített jelet ad az 536 erősítő nem invertáló bemenetére. A gyorsulásmérő 32 érzékelő a külső környezethez, például ahhoz az alapzathoz van kötve, amin az 1. ábra szerinti 14 elem van rögzítve, hogy így észlelje a külső zajt, ami esetleg hat a 10 csőre. A gyorsulásmérő 34 érzékelő kimenőjele az 531 áramköri úton az 533 erősítőre jut, aminek a kimenőjele az 537 áramköri úton az 536 erősítő invertáló bemenetére jut. Az 533 erősítő nyereségét úgy állítjuk be, hogy az 534 erősítő invertáló bemenetére olyan zajjel jusson, aminek az amplitúdója

HU 216 462 Β megfelel a gyorsulásmérő 32 érzékelő által felvett és az 515 áramköri útra adott zajjelösszetevőnek.

Az 536 erősítő csökkenti az 515 áramköri úton fellépőjel zaj összetevőjét, és az 538 áramköri úton át egy jelet ad az 516 sávszűrőre. Az 516 sávszűrő kiszűri az egyéb, nem kívánt frekvenciákat úgy, hogy az 517 áramköri úton fellépő kimenőjele csak a gyorsulásmérő 32 érzékelő által eredetileg előállított jel kívánt és hasznos frekvencia-összetevőit tartalmazza. Ez a szűrtjei az 518 demodulátor bemenetére jut. Az 518 demodulátor az 507 áramköri úton kap egy, a hajtójelnek megfelelő bemenőjelet is. A szinkron 518 demodulátor megkapja mind a hajtójelet az 507 áramköri úton, mind a szűrt jelet az 517 áramköri úton, és olyan kimenőjelet állít elő, ami csak a 10 cső saját rezonanciafrekvenciájához tartozó frekvenciaelemeket tartalmaz. Az 521 szűrőerősítő erősíti és tovább szűri az 519 áramköri úton kapott jelet, és az 522 áramköri úton fellépő kimenőjele a tömegáramlási sebességnek felel meg. Ezt a jelet az

523 feszültség-frekvencia átalakítóra és az 526 feszültség-áram átalakítóra adjuk. Az 523 feszültségfrekvencia átalakító az 522 áramköri úton fellépő jelet feszültségből egy arányos frekvenciajellé alakítja át, amit az

524 áramköri úton az 540 összesítőegységre adunk. Az 540 összesítőegység a kapott jelet integrálja. A jelet az áramköri úton külső eszközökre is rá lehet adni. Az 522 áramköri úton fellépő jelet az 526 feszültség-áram átalakítóra is ráadjuk, aminek az 527 áramköri úton fellépő kimenőjelét az 541 jelzőműszerre adjuk. Az 527 áramköri úton fellépő jel a tömegáramlási sebességgel arányos áram, és ennek vétele lehetővé teszi, hogy az 541 jelzőműszer az 543 áramköri úton kijelezze a 10 csőben folyó anyag tömegáramlási sebességét.

A 6. ábrán az 5. ábrához hasonló kapcsolás látható, ami annak változata. A 6. ábra szerinti kapcsolás kimenőjeleket kap a gyorsulásmérő 30, 32 és 34 érzékelőtől, és egy jelet állít elő, aminek révén a 20 hajtószerkezet a 10 csövet sajátfrekvenciájának egy harmonikusán rezgeti, és olyan jeleket állít elő, amiknek a révén az 540 összesítőegység az egy időszakon át összesített, teljes tömegáramot adja meg, és az 541 jelzőműszer a 10 csőben fennálló tömegáramlási sebességnek megfelelő jelet szolgáltat. A 6. ábra szerinti kapcsolásban az 5. ábra szerinti kapcsolásban lévő 516 sávszűrő és szinkron 518 demodulátor helyett kapcsolt kondenzátoros 650 és 658 szűrőket (SCF), valamint fázisszinkronizáló 651 hurkot használunk.

Az 5. ábra szerinti és a 6. ábra szerinti kapcsolás összehasonlításának megkönnyítése végett a 6. ábrán az 5. ábrával azonos elemeket megfelelő módon az 500 sorozatban lévő számokkal jelöltük, míg azokat az elemeket, amelyek az 5. ábrán nem szerepelnek, 600-as számokkal jelöltük. A gyorsulásmérő 30, 32 és 34 érzékelők, valamint a 20 hajtószerkezet jelölése az 5. és 6. ábrán azonos, és ezek az elemek a már leírt funkciókat látják el.

A gyorsulásmérő 30 érzékelő és az 503 erősítő az 5. ábrával megegyező módon a 20 hajtószerkezet által rezgésbe hozott darab mozgásának megfelelő jelet észlel és erősít. Ezt a jelet az 504 áramköri úton a kapcsolt kondenzátoros 650 szűrő bemenetére és a fázisszinkronizáló 651 hurok egyik bemenetére adjuk. A kapcsolt kondenzátoros 650 szűrő - amint ezt később leírjuk - úgy működik, hogy a 663 áramköri úton egy sávszűrt jelet ad az 506 erősítő bemenetére, ami az 5. ábra kapcsán leírt módon változtatható nyereségű erősítőként működik, így szabályozva és korlátozva a 20 hajtószerkezetre adott jel amplitúdóját. Az 506 erősítő kimenőjele az 507 áramköri úton át az 508 teljesítményerősítőre jut, ami az 509 áramköri úton át hajtójelet ad az 538 áramköri úton a kapcsolt kondenzátoros 658 szűrőre. Az 538 áramköri úton fellépő jel a 10 cső gyorsulásmérő 32 érzékelővel ellátott, nullaáramlási csomópontjának azon észlelt mozgását fejezi ki, amit a 20 hajtószerkezet és a sajátfrekvenciája harmonikusán rezegtetett 10 csőben lévő anyagáramból eredő Coriolis-erő együttes hatása okoz. Az 538 áramköri úton fellépő jelet a kapcsolt kondenzátoros 658 szűrőre adjuk, ami a jelet szűri, és a sávszűrt jelet a 659 áramköri úton az 521 szűrőerősítőre adja. Az 521 szűrőerősítő az 5. ábra kapcsán leírtakhoz hasonlóan működik, feszültséget ad az 523 feszültségfrekvencia átalakítóra, és feszültséget ad az 526 feszültség-áram átalakítóra. Ezeknek az elemeknek a révén az 540 tömegáramnak megfelelő, és az 543 áramköri úton a tömegáramlási sebességnek megfelelő kimenőjelet állít elő.

A 650 szűrő (SCF) és a fázisszinkronizáló 651 hurok együtt működik a feszültségszabályozott 653 oszcillátorral, úgyhogy a kapcsolt kondenzátoros 650 szűrő hatékonyan tudja szűrni az 504 áramköri úton kapott jelet. Evégett a 650 szűrőnek egy órajelet kell kapnia, ami az 504 áramköri úton fellépő bemenőjel frekvenciájának szabályozott többszöröse. Az 504 áramköri úton fellépő jelet ráadjuk mind a 650 szűrőre, mind a fázisszinkronizáló 651 hurokra. A 651 hurok észleli az 504 áramköri úton és a 654 áramköri úton fellépő jel frekvenciáját és fázisát, és feszültségszabályozott 653 oszcillátora révén olyan órajelet ad a 657 áramköri útra, ami az 504 áramköri úton fellépő jel frekvenciájának kívánt többszöröse. A fázisszinkronizáló 651 hurok olyan jelekre zár, amelyek az 504 áramköri úton fellépő jel frekvenciájának kívánt többszörösei, és amelyek az 504 áramköri úton és a 654 hurok áramköri úton egymáshoz képest 90°-kal el vannak tolva. Ha a 650 szűrő a 657 áramköri úton fellépő órajel révén az 504 áramköri úton fellépő jel pontos frekvenciájára van hangolva, akkor a kapcsolt kondenzátoros szűrő aluláteresztő kimenete a 654 áramköri úton ebben a kívánatos 90°-os fáziseltolási helyzetben lesz. A fázisszinkronizáló 651 hurok úgy van hangolva, hogy zárja a hurkot a kívánt órafrekvenciának a 657 áramköri úton történő előállításával, és ezt az összefüggést az áramlásmérő működési tartományában az 504 áramköri úton fellépő bemenőjel frekvenciáinak lehetséges áramköri úton fellépő bemenőjel frekvenciáinak lehetséges változásaitól függetlenül fenntartja. A fázisszinkronizáló 651 huroktól a 655 áramköri úton jövő jelet az aluláteresztő 652 szűrő szűri, és a szűrtjei a 656 áramköri úton a feszültségszabályozott 653 oszcillátorra jut, ami az 504 áramköri úton fellépő bemenőjel frekvenciájának megfelelő bemenőjelet szolgáltat.

HU 216 462 Β

A 6. ábrán látható kapcsolás - ami a kapcsolt kondenzátoros 650 szűrőt, a fázisszinkronizáló 651 hurkot és az aluláteresztő 652 szűrőt tartalmazza, amely hasonló az Electronic Design 1989. január 12-i számának 131. oldalán megjelent „Clock Tracks Switch Cap Filter” című cikkben (szerző Marcus Julián) leírt kapcsoláshoz,

A 7. ábrán egy oszcillátor és egy hajtóáramkör látható. Ez a kapcsolás az 5. és 6. ábra szerinti kapcsolás változata, és lehetővé teszi, hogy a 20 hajtószerkezet tekercse mind - az előbb leírt módon - hajtótekercsként, mind érzékelőként működjön. Ez feleslegessé teszi a gyorsulásmérő 30 érzékelő alkalmazását. A 7. ábrán látható 700 hajtóáramkör a 701 impulzusgenerátorból, egy 703 multiplexerből áll. A 703 multiplexer műveleti helyzetét a 711 áramköri úton át a 706 időkapcsolás szabályozza. Ez az áramkör lehetővé teszi, hogy a hajtótekercs (20 hajtószerkezet) 712 bemenetét szabályozhatóan vagy a 709 áramköri úton át a 702 erősítő kimenetére, vagy a 710 áramköri úton át a 704 erősítő bemenetére kössük.

A 705 mintavevő- és tartóáramkör tartalmaz egy áramkört, ami a 706 időkapcsolás által szabályozva működik, és ami a 704 erősítő kimenetéről kap bemenőjeleket. A 705 mintavevő- és tartóáramkör időszakosan vezérlőjeleket küld a 707 áramköri úton a 701 impulzusgenerátorra, és így ez előre meghatározott amplitúdójú és szélességű impulzust állít elő. Az így kapott impulzus a 708 áramköri úton a 702 erősítőre jut, majd erősítve a 709 áramköri úton át hajtja a 20 hajtószerkezet tekercsét, ha a 703 multiplexer az 1. ábra szerinti helyzetben van. Ennek az impulzusnak a révén mozog a cső, amihez a 20 hajtószerkezet tekercse rögzítve van.

Ennek az impulzusnak az előállítása után a 705 mintavevő- és tartóáramkör egy jelet ad le a 711 áramköri úton át, hogy a multiplexer működési helyzetbe kapcsoljon, amely helyzetben a 20 hajtószerkezet hajtótekercse a 710 áramköri útra van kötve. Ebben a helyzetben a csőnek az első hajtóimpulzus hajtótekercsre történő ráadásából eredő mozgása feszültséget indukál a 20 hajtószerkezet tekercsében, ami most jeldetektorként működik. Ezt az észlelt jelet a 710 áramköri útra adjuk, a 704 erősítőben erősítjük, és a 714 áramköri úton a 705 mintavevő- és tartóáramkörre adjuk. Ez az áramkör elemzi a kapott jel jellemzőit annak megállapítása végett, hogy a cső a helyes frekvencián és amplitúdón rezeg-e.

Ha a cső rezgésének amplitúdója és frekvenciája helyes, akkor a 705 mintavevő- és tartóáramkör a multiplexer működési helyzetét visszaállítja az 1. ábra szerintibe, és a 707 áramköri úton vezérlőjelet küld a 701 impulzusgenerátomak, ami ekkor előállít egy második impulzust, aminek a jellemzői azonosak az elsőként előállított impulzus jellemzőivel. Ezt a második impulzust a 702 erősítőn és a 703 multiplexeren át a hajtótekercsre adjuk, hogy a helyes frekvencián és amplitúdóval folytassa a 10 cső rezgetését.

A másik esetben, amikor a 705 mintavevő- és tartóáramkör a 714 áramköri úton fellépő jelből azt állapítja meg, hogy a cső nem a helyes frekvencián és amplitúdóval rezeg, akkor megváltoztatja annak a jelnek a jellemzőit, amit a 707 áramköri útra ad a 701 impulzusgenerátor vezérlésére, hogy a 701 impulzusgenerátor által előállított és a 20 hajtószerkezet hajtótekercsére adott impulzus jellemzői megváltozzanak. Ezáltal a 10 cső a helyes frekvencián és amplitúdóval rezeg.

A fentiekből látható, hogy a 7. ábra szerinti kapcsolás előnyös, mivel feleslegessé teszi a gyorsulásmérő 30 érzékelő - mint a 20 hajtószerkezet hajtóáramkörének külön visszacsatoló eleme - alkalmazását. Ezt úgy éljük el, hogy a 20 hajtószerkezetet kétfunkciójú elemként használjuk. A 20 hajtószerkezetet az egyik időszakaszban a 703 multiplexer egy hajtójelre köti, aminek révén a 10 cső a kívánt amplitúdóval és frekvencián rezeg. Egy másik időszakaszban 20 hajtószerkezetet jeldetektorként használjuk, amikor a multiplexer működési helyzete olyan, hogy a 20 hajtószerkezet tekercse egy mintavevő- és tartóáramkört tartalmazó kapcsolásra és ennek a jelfeldolgozójára van kötve, amely jelfeldolgozó szabályozza a 20 hajtószerkezetre jutó hajtójelek amplitúdóját és frekvenciáját.

Az előzőekben bemutattuk, hogyan lehet az 5. vagy

6. vagy 7. ábra szerinti kapcsolást alkalmazni a 20 hajtószerkezet hajtójeleinek előállítására és leadására. A Kalotay és társai US 5,009,109. számú szabadalmi leírásában ismertetett berendezést és kapcsolást is lehet arra alkalmazni, hogy nem folytonos hajtójelet állítson elő és vigyen át a 20 hajtószerkezet számára.

Bár a leírásban a találmánynak egy konkrét kiviteli alakját ismertettük, az adott szakterületen járatos szakemberek más kiviteli alakokat is tervezhetnek, ami a mellékelt igénypontok terjedelmén belül vannak.

Claims (24)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás tömegáramlási sebességet tartalmazó információ meghatározására, amivel csőszakaszban áramló anyag tömegáramlási sebességét határozzuk meg, azzal jellemezve, hogy annak lépései során egy első elmozdulásérzékelőt rögzítünk egy első csőszakaszon, a csőszakasz rezgési sajátfrekvenciája egy harmonikusának nullaáramlási csomóponti helyén, egy rezgő hajtószerkezetet (20) helyezünk el a csőszakasz egy másik helyén, a hajtószerkezetet működtetve a csőszakaszt a harmonikus frekvencián rezgetjük, és a csőszakaszon átáramló anyag tömegáramlási sebességét úgy határozzuk meg, hogy az elmozdulásérzékelővel mérjük a csőszakaszon lévő első helynek a csőszakasz hossztengelyéhez képest merőleges irányú, transzverzális kitérését.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a tömegáramlási sebesség meghatározása során az elmozdulásérzékelővel méijük az első csőszakasz azon transzverzális kitérésének amplitúdóját, amit az anyagáram és a csőszakasz rezgése együttesen idézett elő, az érzékelőn mért amplitúdónak megfelelő kimenőjelet a mérőberendezésre adjuk, és a csőszakaszban áramló anyag tömegáramlási sebességének meghatározására összesítőegységből (540) és jelzőműszerből (541) álló mérőberendezést használunk.

   HU 216 462 Β
3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a csőszakasz rezgetésének lépése során egy második elmozdulásérzékelőt helyezünk el a csőszakasz egy második helyén, a második elmozdulásérzékelőt működtetve érzékeljük a csőszakasz ezen második helye rezgésének amplitúdóját, a második elmozdulásérzékelőről kimenőjelet adunk egy áramköri útból (504), egy másik áramköri útból (507) és egy teljesítményerősítőből (508) álló szabályozó áramkörre, és így lényegében állandó amplitúdójú és a csőszakasz sajátfrekvenciája harmonikusával megegyező frekvenciájú hajtójelet adunk ki egy áramköri útra (509), és ezt az állandó amplitúdójú jelet a hajtószerkezetre adjuk, a hajtószerkezettel a csőszakaszt lényegében állandó amplitúdóval, a csőszakasz rezgési sajátfrekvenciájának harmonikusán rezegtetve.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy további lépései során a külső környezet zajrezgéseinek érzékelése végett egy harmadik elmozdulásérzékelőt helyezünk a csőszakaszra, a harmadik érzékelő egy kimenőjelét egy kivonóáramkörre adjuk, a kivonóáramkörrel az első elmozdulásérzékelő kimenőjelében lévő külső környezeti zajjeleket eltávolítjuk, és olyan szűrt jelet szolgáltatunk, ami a csőszakasz adott helye azon mozgása amplitúdójának felel meg, amely mozgást a rezgések és a csőszakasznak a rezgő csőszakaszban fennálló anyagáram révén létrejövő Coriolis-mozgása együttesen idéz elő.
5. 5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a harmonikus frekvencia az adott csőszakasz rezgési sajátfrekvenciájának második harmonikusa.
6. 6. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a vibrációs hajtószerkezet (20) tartalmaz egy, a csőszakaszt rezgető magnetostrikciós átalakítót, a hajtószerkezet működtetésének lépései során a magnetostrikciós átalakítóra hajtóáramot adunk, és ezzel az átalakítóban lévő magnetostrikciós elemet arra késztetjük, hogy hosszúsága a hajtóáram frekvenciájának megfelelően megnyúljon és visszarövidüljön, és a hajtóáram frekvenciáját a cső harmonikus frekvenciájára állítjuk be.
7. 7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az eljárás további lépései során időszakosan leállítjuk a hajtóáram ráadását a magnetostrikciós átalakítóra, a szóban forgó csőszakasz rezgési frekvenciájának meghatározása végett mérjük azt a feszültséget, amit a magnetostrikciós elem hosszának a szóban forgó csőszakasz rezgési erejéből eredő változásai hoznak létre, és egy, a mért feszültségből eredő jelet adunk a szabályozóáramkörre a magnetostrikciós átalakítónak a szóban forgó csőszakasz sajátfrekvenciája harmonikusán történő működtetése végett.
8. 8. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a vibrációs hajtószerkezet tartalmaz egy külső tartón lévő mágnestekercset (306), amivel a szóban forgó csőszakaszt rezgésbe hozzuk, és a vibrációs hajtószerkezet működtetésére alkalmazunk egy külső tartón elhelyezett visszacsatoló tekercset.
9. 9. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az eljárás további lépései során a csőszakaszt egy harmadik és egy negyedik - egymástól bizonyos távolságban lévő - helyen rögzítjük, és így transzverzális mozgást közlünk a csőszakasszal a cső harmadik és negyedik helyén, az első elmozdulásérzékelőt a szóban forgó csőszakaszhoz a cső első helyén, a cső első és második helye között rögzítjük, és az első hely tartalmaz egy, a szóban forgó csőszakasz rezgési sajátfrekvenciájának egy harmonikusához tartozó nullaáramlási rezgési csomópontot; a vibrációs hajtószerkezetet (20) a csőhöz a cső első helye és a cső harmadik helye közötti második helyen rögzítjük, ami nem tartalmazza az adott harmonikus frekvencián a szóban forgó csőszakasz egy rezgési csomópontját.
10. 10. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az elmozdulásérzékelőt és a hajtószerkezetet csak a szóban forgó csőszakaszhoz rögzítjük, és a mozdulatlan részektől szabadon hagyjuk.
11. 11. Áramlásmérő csőszakaszban áramló anyag tömegáramlási sebességének mérésére, azzal jellemezve, hogy tartalmaz egy érzékelőt (32), ami egy csőszakasznak valamely helyén van rögzítve a szóban forgó csőszakasz transzverzális kitéréseinek mérésére, egy vibrációs hajtószerkezetet (20), ami szintén a szóban forgó csőszakaszon van rögzítve, tartalmaz továbbá egy, a hajtószerkezetet (20) úgy működtető érzékelő (30), erősítő (503), áramköri út (507) és teljesítményerősítő (508) elrendezést, hogy a szóban forgó csőszakasz rezgési sajátfrekvenciájának egy harmonikusán rezeg, és tartalmaz egy összesítőegységet (540), valamint egy jelzőműszert (541) a szóban forgó csőszakaszban áramló anyag tömegáramlási sebességének meghatározására a szóban forgó csőszakasz transzverzális kitérésének mérésével.
12. 12. A 11. igénypont szerinti áramlásmérő, azzal jellemezve, hogy a szóban forgó csőszakaszt rezgésbe hozó elrendezés tartalmaz egy második érzékelőt (30), ami a rezgetőelrendezés mellett van rögzítve, tartalmaz továbbá egy erősítőből (503), egy másik erősítőből (506) és egy teljesítményerősítőből (508) álló visszacsatoló-áramkört, ami az érzékelő (30) és a rezgetőelrendezés között van rögzítve a rezgés harmonikus frekvenciájának szabályozására.
13. 13. A 11. igénypont szerinti áramlásmérő, azzal jellemezve, hogy a vibrációs hajtószerkezetet a szóban forgó csőszakaszhoz rögzítő rögzítőszerelvény (312) tartalmaz elemeket, amik a vibrációs eszközt külső tartók nélkül, közvetlenül rögzítik a szóban forgó csőszakaszon.
14. 14. A 11. igénypont szerinti áramlásmérő, azzal jellemezve, hogy a szóban forgó csőszakaszt rezgésbe hozó elrendezés tartalmaz egy magnetostrikciós hajtószerkezetet, amely a csőszakaszt a hajtóáram frekvenciája által meghatározott frekvencián rezgésbe hozó hajtószerkezet.
15. 15. A 14. igénypont szerinti áramlásmérő, azzal jellemezve, hogy a magnetostrikciós hajtószerkezet tartalmaz egy henger alakú nikkelötvözet rudat (302), egy mágnestekercset (306), ami a rudat (302) körülveszi, és a rudat megnyújtó nagyságú elektromágneses erőtere van, a rúd az elektromágneses erőtér megszűntével

    HU 216 462 Β alaphelyzetébe visszarövidülő hosszúságú, a hajtószerkezet tartalmaz továbbá egy, a mágnestekercsre (306) váltakozó áramot adó teljesítményerősítőt (508), a mágnestekercset (306) körülvevő, a mágnestekercsre (306) és a rúdra (302) előmágnesező erőteret adó, cső alakú állandó mágnest (304), a mágnes két végén a mágneskört záró pólussarukat (310, 308), egy, a rudat (302) előfeszítő, és ezáltal a hajtószerkezet teljesítményhatásfokát javító húzórugót (322), és egy, a hajtószerkezetre ellenerőt kifejtő ellensúlyt (320).
16. 16. A 11. igénypont szerinti áramlásmérő, azzal jellemezve, hogy a vibrációs hajtószerkezet tartalmaz egy, a szóban forgó csőszakasz rezgési frekvenciáját detektáló érzékelőt (30).
17. 17. A 11. igénypont szerinti áramlásmérő, azzal jellemezve, hogy az érzékelő egy gyorsulásmérő.
18. 18. A 11. igénypont szerinti áramlásmérő, azzal jellemezve, hogy az áramlásmérő tartalmaz továbbá tartóelemeket (12, 14), amik a szóban forgó csőszakaszhoz vannak erősítve, és ezt a csőszakaszt elválasztják a külső rezgésektől.
19. 19. A 11. igénypont szerinti áramlásmérő, azzal jellemezve, hogy az áramlásmérő tartalmaz továbbá több vibrációs hajtószerkezetet, amik a csőszakaszon vannak rögzítve annak rezgetésére.
20. 20. A 11. igénypont szerinti áramlásmérő, azzal jellemezve, hogy az áramlásmérő tartalmaz továbbá elemeket (12, 14) a cső egy szakaszának rögzítésére egy egymástól bizonyos távolságban lévő harmadik és negyedik helyen a szóban forgó csőszakasz transzverzális mozgásának meggátolására ezen a harmadik és negyedik helyen, az érzékelő (32) a szóban forgó csőszakaszon az említett első hely és negyedik hely között az első helyen van rögzítve, és ez az első hely tartalmaz egy, a szóban forgó csőszakasz rezgési sajátfrekvenciájának egy harmonikusához tartozó nullaáramlási rezgési csomópontot, a vibrációs hajtószerkezet (20) a csőhöz az első hely és a harmadik hely között a második helyen van rögzítve, és ez a második hely nem tartalmaz a szóban forgó csőszakasz rezgési sajátfrekvenciájának egy harmonikusához tartalmazó nullaáramlási rezgési csomópontot.
21. 21. A 20. igénypont szerinti áramlásmérő, azzal jellemezve, hogy a szóban forgó csőszakasz görbe szakaszoktól mentes egyenes csőszakasz.
22. 22. A 20. igénypont szerinti áramlásmérő, azzal jellemezve, hogy az elmozdulásérzékelő és a hajtószerkezet csak a szóban forgó csőszakaszhoz van rögzítve, és a mozdulatlan részektől szabadon van.
23. 23. A 20. igénypont szerinti áramlásmérő, azzal jellemezve, hogy a csőszakasz belső keresztmetszeti területe egyenlő egy tápvezeték belső keresztmetszeti területével, és egy kimenőcső van kötve a csőszakasz végeihez.
24. 24. A 20. igénypont szerinti áramlásmérő, azzal jellemezve, hogy a szóban forgó csőszakasz első helyének az anyagáram és a rezgés együttes hatására bekövetkező transzverzális kitérése amplitúdóját az érzékelővel (32) együtt mérő elemeket tartalmaz, továbbá egy áramköri utat (511) tartalmaz, amire az érzékelő által mért amplitúdónak megfelelő kimenőjel van vezetve, és tartalmaz egy összesítőegységet (540), valamint egy, a mérőberendezés működtetésekor a szóban forgó csőszakaszban áramló anyag tömegáramlási sebességét meghatározó jelzőműszert (541).