JP4531807B2 - 工程内測定装置 - Google Patents
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Description
すなわち、測定する媒体を、パイプラインと繋がっている測定値検知器の少なくとも1つの測定用チューブを通って流し、測定用チューブに機械的振動を起こさせるために、媒体を案内する測定用チューブと機械的に結合している励起機構に励起電流を流すステップ、
測定用チューブの横振動をもたらし、かつ、測定用チューブのねじれ振動をもたらすステップ、
測定用チューブの振動を記録して、測定用チューブの振動を表わす少なくとも1つの振動測定信号を生成するステップ、
励起電流から導き出され、測定用チューブの横振動を維持するための励起電流の横電流成分、および/または測定用チューブの横振動の減衰に対応する、第1の中間値を決定するステップ、
励起電流から導き出され、測定用チューブのねじれ振動を維持するための励起電流のねじれ電流成分、および/または測定用チューブのねじれ振動の減衰に対応する、第2の中間値を決定するステップ、
少なくとも1つの振動測定信号および/または励起電流を用いて、測定すべき物理量に対応する最初の測定値を生成するステップ、
第1の中間値と第2の中間値との比較、および/または、第1の中間値(X1)と第2の中間値との間に存在する差に基づいて、最初の測定値に対する補正値を決定するステップ、および、
補正値によって最初の測定値を補正して、測定値を生成するステップ、を含む。
本発明の工程内測定装置の一実施例において、少なくとも1つの測定値は測定用チューブを流れる媒体の粘度を表わし、測定装置電子回路は、励起機構を駆動する励起電流および/または励起電流の成分に基づいて最初の測定値をも決定する。
測定用チューブ10の振動を検出するために、測定値検知器はさらに検出機構50を有し、測定用チューブ10の振動を代表するものとして、そのような振動に反応する第1の振動センサー51によって、第1の、特にアナログ信号である、振動測定信号S1を生成する。第1の振動センサー51は、測定用チューブ10に固定されている反振動子20またはトランスジューサケースに設けられたセンサーコイルと相互作用する永久磁石電機子によって作ることが出来る。
さらに、テーブルメモリーに入力される補正値XK,iは、例えば等式(2)、(3)、および/または(4)に基づいて、および最小2乗法の適用で、予め非常に正確に決定することが出来る。
Claims (11)
- パイプライン内を案内される媒体の少なくとも1つの物理的測定量xの測定のための工程内測定装置であって、
前記工程内測定装置は、振動式の測定値検知器(1)と該測定値検知器に電気的に接続された測定装置電子回路(2)とを有し、
前記測定値検知器(1)は、
前記パイプラインの途中に挿入されて、前記パイプラインと連通し、かつ、測定すべき前記媒体を案内する、少なくとも1つの測定用チューブ(10)と、
前記測定用チューブに作用し、前記少なくとも1つの測定用チューブを曲げ振動させる励起機構(40)と、を有し、
前記励起機構は、
動作中、少なくとも時々、および、少なくとも部分的に、前記測定用チューブ(10)に横振動を起こさせ、また、
動作中、少なくとも時々、および、少なくとも部分的に、前記測定用チューブ(10)にねじれ振動を、前記測定用チューブ(10)と軸合わせされた仮想の測定用チューブ長手方向軸の周りに起こさせ、
前記測定値検知器(1)は、
前記少なくとも1つの測定用チューブ(10)の振動を記録し、前記測定用チューブ(10)の振動を表わす少なくとも1つの振動測定信号(S1、S2)を出力するセンサー機構(50)を有し、
前記測定装置電子回路(2)は、少なくとも時々前記励起機構(40)を駆動する励起電流(iexc)を供給し、
前記測定装置電子回路(2)は、さらに
前記測定用チューブ(10)の前記横振動を維持するための前記励起電流(iexc)の横電流成分(iexcL)、および/または、前記測定用チューブ(10)の前記横振動の減衰、に対応する第1の中間値(X1)と、
前記測定用チューブ(10)の前記ねじれ振動を維持するための前記励起電流(iexc)のねじれ電流成分(iexcT)、および/または、前記測定用チューブ(10)の前記ねじれ振動の減衰、に対応する第2の中間値(X2)とを決定し、
前記測定装置電子回路(2)は、
前記少なくとも1つの振動測定信号(S1、S2)および/または前記励起電流(iexc)から導き出される、測定すべき少なくとも1つの物理量に対応する最初の測定値(X’X)を決定し、
前記第1の中間値(X1)と前記第2の中間値(X2)との比較、および/または、前記第1の中間値(X1)と前記第2の中間値(X2)との間に存在する差に基づいて、前記最初の測定値(X’X)に対する補正値(XK)を決定し、
前記補正値(XK)によって前記最初の測定値(X’X)を補正して、前記測定値(XX)を生成する、工程内測定装置。 - 前記励起機構(40)によって駆動される前記測定用チューブ(10)は、該測定用チューブ(10)が該前記励起機構(40)によって駆動されて横振動を起こす時の測定用チューブ曲げ振動周波数とは違えて設定される測定用チューブ曲げ振動周波数を持つねじれ振動を起こす、請求項1に記載の工程内測定装置。
- 前記測定用チューブ(10)は、入口端(11#)内に開口している入口側チューブ片(11)を介して、かつ、出口端(12#)内に開口している出口側チューブ片(12)を介して、前記結合しているパイプラインとつながっており、
前記測定値検知器は、前記測定用チューブ(10)の前記入口端(11#)および前記出口端(12#)に固定されている反振動子(20)を含み、前記反振動子は、動作中少なくとも時々、前記測定用チューブ(10)の位相と反対の位相で振動する、請求項1又は2に記載の工程内測定装置。 - 前記測定装置電子回路(2)は、前記少なくとも1つの振動測定信号(S1、S2)を用いて前記第1および/または第2の中間値(X1、X2)を生成する、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の工程内測定装置。
- 前記少なくとも1つの測定値(XX)は、前記測定用チューブ(10)を流れる前記媒体の粘度ηを表わし、
前記測定装置電子回路(2)は、前記励起機構40を駆動する励起電流(iexc)、および/または該励起電流の1成分(iexcL、iexcT)によって、前記最初の測定値(X’X)も決定する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の工程内測定装置。 - 前記少なくとも1つの測定値(XX)は、前記測定用チューブ(10)を流れる前記媒体の濃度ρを表わし、
前記測定装置電子回路は、前記少なくとも1つの振動測定信号(S1、S2)および/または前記励起電流(iexc)を使って、前記最初の測定値が、測定される前記濃度ρ、および/または前記少なくとも1つの振動測定信号(S1、S2)の振動周波数に対応するように、前記最初の測定値(X’X)を決定する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の工程内測定装置。 - 前記測定装置電子回路(2)は、前記第1および第2の中間値(X1、X2)に基づいて、前記測定用チューブ(10)内の2相以上の媒体の場合における、該媒体の或る相の体積および/または質量の割合を表わす混入率測定値(Xc)を決定する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の工程内測定装置。
- 前記センサー機構(50)が、
前記測定用チューブ(10)の入口端横振動を少なくとも部分的に表わす少なくとも1つの第1の振動測定信号(S1)、および
前記測定用チューブ(10)の出口端横振動を少なくとも部分的に表わす少なくとも1つの第2の振動測定信号(S2)、を出力する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の工程内測定装置。 - 前記少なくとも1つの測定値(XX)は、前記測定用チューブ(10)を流れる前記媒体の質量流速mを表わし、
前記測定装置電子回路は、前記2つの前記振動測定信号(S1、S2)を使って、前記最初の測定値が、測定される前記質量流速m、および/または前記2つの振動測定信号(S1、S2)間の位相差Δφに対応するように、前記最初の測定値(X’X)を決定する、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の工程内測定装置。 - パイプラインを流れる2相以上の媒体の物理的測定量を測定するために利用される、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の工程内測定装置。
- パイプラインを流れる媒体の物理的測定量を、振動式の測定値検知器(1)と、前記測定値検知器(1)に電気的に接続された測定装置電子回路(2)とを有する工程内測定装置によって測定する方法であって、
測定すべき媒体が前記測定値検知器(1)の少なくとも1本の測定用チューブ(10)を通して流れるよう、該測定用チューブを前記パイプラインにつなぎ、媒体を案内する前記測定用チューブ(10)と機械的に結合した励起機構(40)に励起電流(iexc)を流して前記測定用チューブ(10)に機械的振動を起こさせるステップ、
前記測定用チューブ(10)に横振動を起こさせ、前記測定用チューブ(10)にねじれ振動を起こさせるステップ、
前記測定用チューブ(10)の振動を記録し、前記測定用チューブ(10)の振動を表わす少なくとも1つの振動測定信号(S1、S2)を生成するステップ、
前記測定用チューブ(10)の前記横振動を維持するための前記励起電流(iexc)の横電流成分(iexcL)、および/または、前記測定用チューブ(10)の前記横振動の減衰に対応する、前記励起電流(iexc)から導き出される第1の中間値(X1)を決定するステップ、
前記測定用チューブ(10)の前記ねじれ振動を維持するための前記励起電流(iexc)のねじれ電流成分(iexcT)、および/または、前記測定用チューブ(10)の前記ねじれ振動の減衰に対応する、前記励起電流(iexc)から導き出される第2の中間値(X2)を決定するステップ、
前記少なくとも1つの振動測定信号(S1、S2)および/または前記励起電流(iexc)を用いて、測定すべき物理量に対応する最初の測定値(X’X)を生成するステップ、
前記第1の中間値(X1)と前記第2の中間値(X2)との比較、および/または、前記第1の中間値(X1)と前記第2の中間値(X2)との間に存在する差に基づいて、前記最初の測定値(X’X)に対する補正値(XK)を決定するステップ、および、
前記補正値(XK)によって前記最初の測定値(X’X)を補正して、前記測定値(XX)を生成するステップ、
を含む方法。
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