JP2010048811A - 共振測定システムの作動方法および共振測定システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】応答信号を直交基準系に投影することによって、応答信号の直交投影成分を形成し、前記投影成分の変化成分の少なくとも一部により、共振測定システムの固有周波数f0iに対応する第1の値を検出し、前記投影成分の一定成分の少なくとも一部により、共振測定システムの固有周波数f0iに対応する第2の値を検出し、前記共振測定システムの固有周波数f0iに対応する前記第1の値と第2の値を、制御回路にある少なくとも1つの制御部により、固有周波数f0iに対応する固有形態で前記共振測定システムを励振するために使用する。
【選択図】図3
Description
と共振測定システムの周波数経過は次のようになる。
指数iはi番目に励振および評価される固有形態を示し、
ωiは、i番目の固有形態に対して生成された励振信号の角周波数であり、
Aiは、角周波数がωiのときに生成された既知の励振信号に対して生じた応答振幅であり、
φiは、角周波数ωiのときに生成された衿芯信号に対する応答位相であり、
Biは、乗算的プロセス励振でのi番目の固有形態に関する測定管のパラメータであり、
ω0iは、測定管のi番目の固有形態の固有角周波数であり、
Diは、測定管のi番目の固有形態の減衰定数であり、
BiProは、加算的プロセス励振でのi番目の固有形態に関する測定管のパラメータである。 式12では分かりやすくするために、それぞれの固有形態に関して生成された励振の応答は単調周波数で表されている。別の実施形態では、生成された励振の周波数成分の数を、それぞれの固有形態の数について多くすることができる。
Claims (15)
- 共振測定システム(1)、とりわけコリオリ質量流量測定装置の作動方法であって、
該共振測定システム(1)は、プロセスと交互作用する少なくとも1つの振動素子(2a,2b)と、少なくとも1つの振動発生器(3a,3b,3c)と、少なくとも1つの振動記録器(4a,4b,4c)とを有し、
前記振動素子(2a、2b)は前記振動発生器(3a、3b、3c)によって、既知の励振周波数Fi(t)により少なくとも1つの固有形態で励振され、
前記振動素子(2a、2b)は、前記プロセスによって未知の励振信号W(t)により振動が励振され、
前記振動素子(2a,2b)の振動が前記振動記録器(4a,4b,4c)によって検出され、それぞれの固有形態の少なくとも1つの応答信号yi(t)として得られる形式の作動方法において、
応答信号yi(t)を直交基準系に投影することによって、応答信号の直交投影成分(Re{yi}, Im{yi})を形成し、
前記投影成分(Re{yi}, Im{yi})の変化成分の少なくとも一部により、共振測定システム(1)の固有周波数f0iに対応する第1の値を検出し、
前記投影成分(Re{yi}, Im{yi})の一定成分の少なくとも一部により、共振測定システム(1)の固有周波数f0iに対応する第2の値を検出し、
前記共振測定システム(1)の固有周波数f0iに対応する前記第1の値と第2の値を、制御回路にある少なくとも1つの制御部により、固有周波数f0iに対応する固有形態で前記共振測定システム(1)を励振するために使用する、ことを特徴とする作動方法。 - 請求項1記載の方法において、
固有周波数f0iに対応する検出された第1の値を、前記共振測定システム(1)を対応する固有形態で励振するために第1の制御回路(5)の第1の制御部で使用し、
固有周波数f0iに対応する検出された第2の値を、前記共振測定システム(1)を対応する固有形態で励振するために第2の制御回路(6)の第2の制御部で使用し、または
前記制御部は測定量制御部として実現される、ことを特徴とする方法。 - 請求項2記載の方法において、
前記第1の制御部と第2の制御部とは競合的におよび/または補足的に使用され、これにより固有周波数に対する値f0iに含まれるプロセス量が検出され、および/または前記共振測定システム(1)は、固有周波数f0iに対して検出された値により得られる動作点に制御される、ことを特徴とする方法。 - 請求項1から3までのいずれか一項記載の方法において、
前記共振測定システム(1)のそれぞれの固有形態の固有周波数f0iに対する値が、共振測定システム(1)の安定制御状態で、共振測定システム(1)の調整量から、とりわけ融合された調整量から検出される、ことを特徴とする方法。 - 請求項1から4までのいずれか一項記載の方法において、
それぞれの固有形態の固有周波数f0iの値は、モデルに基づき応答信号yi(t)の投影成分(Re{yi}, Im{yi})から検出される、ことを特徴とする方法。 - 請求項1から9までのいずれか一項記載の方法において、
前記応答信号yi(t)の投影成分(Re{yi}, Im{yi})をローパスフィルタリングすることにより、投影成分(Re{yi}, Im{yi})の一定成分がそれぞれ得られ、
応答信号yi(t)の位相差φiは投影成分(Re{yi), Im{yi})の一定成分により得られ、
該位相差φiは励振周波数fiにわたり、位相制御回路として構成された第2の制御回路(6)によってゼロに制御され、
これにより前記励振周波数fiは共振測定システム(1)の固有周波数f0iに相応する、ことを特徴とする方法。 - 請求項2から11までのいずれか一項記載の方法において、
励振信号F(t)の生成の際に、それぞれの周波数領域に比較的大きな感度を有する制御回路(5,6)が決定的であり、
第1の制御回路(5)は共振測定システム(1)の共振領域外で決定的であり、第2の制御回路(6)は共振測定システム(1)の共振領域内で決定的であり、
信号発生器(7)によって第1の制御回路(5)と第2の制御回路(6)の調整量が、種々の関数によって融合され、有利には和信号が前記調整量から形成される、ことを特徴とする方法。 - 請求項1から12までのいずれか一項記載の方法において、
第3の制御回路(10)によって、振動素子(2a,2b)の振動振幅が所定の値に制御される、ことを特徴とする方法。 - 請求項1から13までのいずれか一項記載の方法において、
共振測定システム(1)を、それぞれ異なる固有形態に制御するために別個の制御回路が設けられており、
第1の制御回路と、第2の制御回路と、第3の制御回路が使用されるか、または測定量制御部を備える別個の制御回路が使用される、ことを特徴とする方法。 - 共振測定システム、とりわけコリオリ質量流量測定装置であって、
前記共振測定システム(1)は、プロセスと交互作用する少なくとも1つの振動素子(2a,2b)と、少なくとも1つの振動発生器(3a,3b,3c)と、少なくとも1つの振動記録器(4a,4b,4c)とを有し、
前記振動素子(2a、2b)は前記振動発生器(3a、3b、3c)によって、既知の励振周波数Fi(t)により少なくとも1つの固有形態で励振され、
前記振動素子(2a、2b)は、前記プロセスによって未知の励振信号W(t)により振動が励振され、
前記振動素子(2a,2b)の振動が前記振動記録器(4a,4b,4c)によって検出され、それぞれの固有形態の少なくとも1つの応答信号yi(t)として得られる形式の共振測定システムにおいて、
前記共振測定システムは、請求項1から14までのいずれか一項記載の方法によって作動されるように構成されている、ことを特徴とする共振測定システム。
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