KR20010032790A - 진동 도관을 진동시키는 구동기 - Google Patents

진동 도관을 진동시키는 구동기 Download PDF

Info

Publication number
KR20010032790A
KR20010032790A KR1020007006101A KR20007006101A KR20010032790A KR 20010032790 A KR20010032790 A KR 20010032790A KR 1020007006101 A KR1020007006101 A KR 1020007006101A KR 20007006101 A KR20007006101 A KR 20007006101A KR 20010032790 A KR20010032790 A KR 20010032790A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mode
conduits
drive
amplitude
driver
Prior art date
Application number
KR1020007006101A
Other languages
English (en)
Inventor
티모시 제이. 츄밍햄
스튜어트 제이. 쉘리
Original Assignee
제프리 디. 웨어
마이크로 모우션, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=25531027&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR20010032790(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 제프리 디. 웨어, 마이크로 모우션, 인코포레이티드 filed Critical 제프리 디. 웨어
Publication of KR20010032790A publication Critical patent/KR20010032790A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/8409—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G01F1/8413—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details means for influencing the flowmeter's motional or vibrational behaviour, e.g., conduit support or fixing means, or conduit attachments
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/8409—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G01F1/8431—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details electronic circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/8409—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G01F1/8436—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details signal processing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/845—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits
    • G01F1/8468—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits
    • G01F1/8472—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having curved measuring conduits, i.e. whereby the measuring conduits' curved center line lies within a plane
    • G01F1/8477—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having curved measuring conduits, i.e. whereby the measuring conduits' curved center line lies within a plane with multiple measuring conduits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
    • G01N9/002—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity using variation of the resonant frequency of an element vibrating in contact with the material submitted to analysis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
    • G01N9/002—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity using variation of the resonant frequency of an element vibrating in contact with the material submitted to analysis
    • G01N2009/006—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity using variation of the resonant frequency of an element vibrating in contact with the material submitted to analysis vibrating tube, tuning fork

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

본 발명은 공정 매개변수의 측정장치에 관한 것으로서, 특히 코리올리 유량계 또는 진동 튜브 밀도계에 관한 것이다. 상기 측정장치는 하나 이상의 도관을 유도하는 구동기들을 포함한다. 구동기들은 임의의 중요한 모드에 선택되는 진동도관에 부착된다. 또한, 구동기는 원하는 진동모드에서 진폭을 최대로 하는 영역 근처에, 원하지 않는 모드에서 진폭의 최소 위치 근처에 위치될수도 있다. 이미 공지된 형상 분석 기술은 하나 이상의 구동들의 적절한 위치를 결정한다. 본 발명에 따른 멀티 구동기들은 자극, 억제, 멀티모드등에 영향을 주는데 이용된다. 또한, 멀티, 각 구동 회로들은 진동 도관에 보다 큰 전체전력을 전달하는 구동신호와 전기적으로 격리된다.

Description

진동 도관을 진동시키는 구동기 {DRIVER FOR OSCILLATING A VIBRATING CONDUIT}
도관을 통과하는 물질의 중량 유동 및 다른 정보를 측정하기 위해 코리올리 효과의 중량 유량계(Coriolis effect mass flowmeter)들을 사용하는 것은 공지되어 있다. 예를들어, 통상의 코리올리 유량계들은 제이.이.스미스등에 특허허여된 1978년 8월 29일자의 미국 특허 제 4,109,524호 및 1985년 1월 1일자의 미국 특허 제 4,491,025호에 기술되어 있다. 이러한 유량계들은 하나 이상의 직선 또는 곡선형상으로 구성된다. 코리올리 중량 유량계에서 각 도관의 형상은 단순 굽힘, 비틀림, 반경 또는 결합형식으로 구성되는 본래의 진동모드들의 셋트로 구성된다. 각 도관은 상기 진동모드들중의 하나에서 공명상태로 요동(oacillate)하도록 구동된다. 상기 유량계의 유입구상에서, 연결된 도관으로 부터 유량계속으로의 물질 유동은 도관들을 통과하고, 유출구를 통해 유량계를 빠져나간다. 진동의 재료 충진 시스템에 대한 상기 진동모드들은 도관내에 유동하는 물질 및, 도관의 중량과 강성특성에 의해 부분적으로 영향을 받게된다.
유량계를 통해 유동하지 않을때, 도관을 따른 모든 포인트들은 적용되는 구동기 힘으로 인하여 피동 진동 모드에 좌우되는 제로-유동 위상(zero-flow phase) 또는 이와 유사한 위상으로 요동된다. 물질이 유동하기 시작할때, 코리올리 힘은 도관을 따름 임의의 두 포인트사이의 위상편차에 대한 변화를 일으킨다. 도관의 유입구의 위상은 구동기를 지연시키는 반면에, 유출구의 위상은 구동기를 안내한다. 픽업(pick-off)센서들이 도관에 위치되어 도관의 움직임을 나타내는 사인파를 자극한다. 상기 픽업 센서들로 부터의 신호 출력은 픽업 센서들 사이의 위상 편차의 변화를 결정하는데 사용된다. 두 픽업 센서 신호들사이의 위상편차의 변화는 도관을 통과하는 물질의 유량에 비례한다.
모든 진동 튜브 광농도계(densitometer) 및 코리올리 유량계의 일반적인 부품은 구동 또는 자극 시스템에 해당한다. 상기 구동 시스템은 도관에 주기적으로 물리적인 힘을 적용하도록 작동하여 도관을 요동시킨다. 구동시스템은 유량계의 도관에 장착된 구동기를 포함한다. 통상적으로, 구동기 매카니즘은 한 도관에 자석이 장착되는 보이스 코일 및 자석에 대향하는 관계에서 다른 도관에 장착된 와이어 코일(이것에 한정되지 않음)과 같은 널리 공지된 장치들중의 하나를 포함한다. 구동 회로는 주기적인 사인파 또는 구형파 구동신호를 구동기 코일에 연속적으로 적용한다. 자석에 의해서 자극된 일정한 자기장 과, 주기적인 구동 신호에 대응하여 코일에 의해서 발생되어 연속적으로 변동하는 자기장의 상호작용에 의해서, 두 유동 도관들은 초기에 힘을 받아 마주보는 사인파형으로 진동하며, 이러한 사인 파형은 이후 계속 유지된다. 전기 신호를 기계적인 힘으로 전환할수 있는 장치로서, 구동기와 같은 것이 적용되고 있는 것은 공지된 사실이다. 상기 구동기는 본 출원인에게 양도된 미국 특허 제 4,777,833호에 기술되어 있다. 또한, 사인파 신호를 사용할 필요가 없고, 오히러 주기적인 신호가 구동기 신호로서 적절하다. 이러한 것은 본 출원인에게 양도된 미국 특허 제 5,009,109호에 기술되어 있다.
이중 튜브식 코리올리 유량계를 구동시키는 모드가 아닐지라도, 통상적인 모드는 제 1 위상 편차 굽힘 모드로 구성된다. 그러나, 제 1 위상 편차(out-of-phase)굽힘 모드는 제 1 위상 편차 굽힘 모드에서 구동되는 코리올리 유동계의 진동구조에서 나타나는 모드만을 의미하는 것은 아니다. 물론, 높은 진동모드가 자극될수도 있다. 또한, 진동도관을 통과하는 유체 및 최종 코리올리 힘의 결과로서 제 1 위상 편차의 비틀림 모드와 같은 코리올리 응답 모드가 있다. 또한, 진동의 위상 및 측면모드가 있게 된다. 바람직하지 않은 추가 모드들이 코리올리 유량계에서 자극되는 이유들은 구동기 부재들이 도관상에 비대칭으로 위치되거나 구동기가 튜브평면에 직각인 방향으로 일방향의 축선방향 힘을 자극시키지 못하도록 제조 오차가 있기 때문이다. 이것은 구동기가 편심력을 도관속으로 가하도록 하며, 그러므로서 진동의 멀티 모드들 자극하게 된다. 도관의 자극에 의해서 자극되는 멀티 모드 이외에 유량계에 대한 외부의 진동으로 인한 모드가 발생하게 된다. 예를들어, 공정라인에 위치된 펌프가 파이프라인을 따라 진동을 자극하며, 상기 파이프라인은 코리올리 유량계에서 진동모드를 자극한다. 궁극적으로, 제 1 위상 편차 굽힘 모드와 같은 단일 모드에서만 요동하는 코리올리 유량계에 수백개의 진동모드들이 자극받게 된다. 피동 모드(driven mode)에 가까운 비교적 좁은 주파수 영역내에서 적어도 다수의 추가 진동이 있게된다. 그래서, 한 모드에서 공명 또는 요동하도록 피동되는 코리올리 유동계는 의도된 모드 이외에 다른 여러모드들에서 진동하는 도관들을 갖고 있다.
진동 도관들상의 픽업센서들은 도관의 진동을 나타내는 피이드백 신호를 발생한다. 그래서, 도관들이 멀티모드들에서 진동하게 되면, 진동도관들상의 픽업센서로 부터의 피이드백 신호는 다수의 진동모드를 나타낸다. 이것은 바람직하지 않은 진동모드들이 구동신호 자체에 의해서 강화될수 있기 때문에, 구동 신호의 피이드백 루프에서 문제점들을 야기할수 있다. 예를들어, 펌프는 코리올리 유동게에 고정된 파이프라인에서 진동을 일으킨다. 코리올리 유동계는 펌프의 진동때문에 임의의 모드에서 진동을 일으킨다. 진동모드는 구동 피이드백 신호(픽업들중의 하나로부터)로 표시된다. 구동 피이드백 신호는 구동 신호를 발생하기 위해 공정 처리된다. 펌프 진동에 의해 유도되는 진동모드에서의 형태를 갖는 구동신호가 코리올리 유동계를 구동시켜 진동시킨다. 그래서, 상기 유량계는 바람직하지 않은 모드로 진동되도록 구동된다.
다른 통상의 문제로는 자체 안전에 관한 것들이 있다. 다양한 장치에 적용하므로서 대두되는 안전문제로 인하여, 코리올리 유량계의 구동기에서 이용되는 전체 동력은 한정된다. 이러한 동력의 한계는 코리올리 유동계, 특히 유출가스와 함께 유체를 측정하는 대형 유량계에서 문제점으로 대두된다. 그러므로, 바람직한 진동모드들만이 발생하는 방식으로 유량계에 에너지를 제공하여 바람직함 모드에서 에너지를 제공하고 바람직하지 않는 모드상에 ‘필요없는(wasting)’에너지를 제공하지 않는 것은 중요하다.
다른 문제점은 제 1 위상 편차 굽힘모드에서 구동되는 역사적인 코리올리 측정기(meter)에서, 구동기 위치는 제 2 위상편차 굽힘모드에 대해 최대 위치에 설정된다. 그러므로, 제 2 위상편차 굽힘 모드는 제 1 위상편차 굽힘 모드에서 요동하도록 구동되는 코리올리 측정기에서 단독으로 발생된다. 구동 피이드백 신호 및, 후속의 구동신호는 제 2 위상 편차 굽힘 모드에서의 강한 응답을 포함한다.
본 출원인에게 양도된 미국 특허 제 5,301,557호(1994년 4월 12일 공고)에는 코리올리 유량계의 도관상에 픽업 센서들을 위치시키는 방법이 기술되어 있다. 상기 미국 특허 제 5,301,557호에는 진동의 바람직하지 않은 모드의 노드(node)에 인접한 도관상에 픽업 센서의 장착 방법이 기술되어 있다. 그러므로, 픽업센서들은 바람직하지 않은 모드의 강한 구성요소를 갖는 신호들을 보다 덜 용이하게 발생한다. 상기 미국 특허 제 5,301,557호는 바람직하지 않은 모드들이 억제되는 구동 신호의 사용 또는 구동기의 위치설정에 대하여 어느 것도 기술되어 있지 않다.
원하지 않는 모드가 최소화되도록 진동튜브상에 구동기 부재를 적절히 위치시는 것이 필요하게 된다. 자체의 안전을 위해 코리올리 유량계에서 이용가능한 구동력을 증가시키는 것이 필요하다. 두개의 모드를 자극하거나, 하나의 모드를 자극하고 다른 모드를 억제하기 위해 유량계의 진동 튜브상의 멀티 모드에 영향을 주는 것이 필요하다.
본 발명은 진동 도관을 진동시키는 구동기를 이용하고 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 상세히 기술하면, 본 발명은 멀티 진동 모드들이 구동기들의 작동에 적절히 영향을 받도록 구동기를 최적으로 위치시키는 것에 관한 것이다.
도 1은 코리올리 유량계의 시스템의 사시도.
도 2는 도 1의 코리올리 유량계의 시스템의 진동도관을 나타내는 유한 요소 모델의 사시도.
도 3은 도 2의 도관에 따른 위치에 대해 모델 형상의 계수를 나타내는 그래프.
도 4는 본 발명에 실시예에 따른 구동기 및 피이드백 요소들을 포함하는 코리올리 유량계 시스템의 유한요소 모델의 사시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동기 및 피이드백 요소들을 포함하는 코리올리 유량계 시스템의 유한요소 모델의 사시도.
도 6a 및 도 6b는 두 상이한 구동기 형태에 대해 도관 속도의 진폭 및 위상의 그래프.
도 7a 및 도 7a는 마주보는 위상이 아닌 동일한 진폭으로 이중 구동기 전달 힘을 사용하여 구동기 형태에 대해 도관 속도의 크 및 위상의 그래프.
도 8은 각 구동기의 부품용으로 전기적으로 고립되는 구동 회로를 갖는 이중 구동 시스템의 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 직선형 튜브의 코리올리 유량계의 유한 요소 모델의 사시도.
도 10은 도 9의 도관에 따른 위치에 대해 모드 형상 계수의 그래프.
도 11은 멀티 모드 구동신호를 자극하는 구동 회로의 블록 다이아그램.
상기와 같은 문제들은 본 발명의 구동 시스템을 실시하므로서 해결된다. 본 발명은 진동모드들이 적절히 영향을 받도록 유량계의 진동 튜브상에 구동기를 적절히 위치시키기 위해 모형 분석(modal analysis) 기술을 사용하는 방법 및 장치를 제공한다. 하나 또는 그 이상의 구동기들은 도관위의 적절한 위치에 위치되어 에너지가 원하는 진동 모드를 자극하며 원하지 않는 진동모도를 자극하지 않는 진동 구조로 유입되게 한다. 원하지 않는 진동모드들의 자극이 최소화되며, 원하는 진동모드에서 구동력이 최대화되며, 도관들은 원하는 모드에서 효율적으로 구동된다.
본 발명은 멀티 진동 모드들의 영향이 제어되도록 진동도관상에 구동기들을 적절히 위치시키는 방법을 또한 제공한다. 모드에 영향을 주는 것은 모드를 제어하거나 억제하는 것이다. 진동 도관의 유한 요소(FE)에 의한 모델이 제조된다. 중요한 모드들에 대한 고유벡터 계수들은 유한 요소에 의한 모델로부터 얻어질수 있다. 선택적으로, 모형 분석 기술이 중요한 모드들에 대한 고유벡터 계수를 결정하는 데 이용된다. 중요한 모드들의 고유벡터 계수들은 진동튜브들을 따른 영역과 동일하게 그래프가 형성되며, 예를들어, 하나의 바람직한 모드는 최대진폭의 포인트에 인접하며, 바람직하지 않는 모드는 최소진폭의 포인트에 인접하게 된다. 구동기는 이들영역내에 위치설정된다. 이러한 영역에 위치되는 구동기는 원하는 모드를 적절히 자극하는 동안 원하지 않는 모드를 덜 자극하게 된다. 원하는 멀티모드들이 효율적으로 자극하도록 구동기를 위치시키거나, 원하지 않는 멀티 모드가 자극되지 않도록 상기 분석 기술이 사용된다.
중요한 모드들에 대한 고유벡터 계수들은 진동도관에 대해 주파수 응답 기능(FRF)을 자극하는데 선택적으로 이용된다. FRF는 한위치에서 구조물에 적용되는 힘과 다른 위치에서 구조물의 최종 이동 사이의 동적 움직임을 특징화한다. FRF는 상술된 그래핑 방법에 대해 선택적으로 진동튜브상에 구동기의 최적 위치를 결정하는데 이용된다.
구동기를 최적으로 위치시키는 본 발명의 실시예에 U-자형 진동 도관을 제공한다. 통상의 단일 구동기가 U-자형 도관의 만곡부 단부의 중심에 위치된다. 제 1 위상 편차 굽힘 모드의 주파수에서 사인파 신호는 단일 구동기에 전송되어 도관을 진동시킨다. 도관의 만곡부 단부의 중심에 U-자형상의 도관의 제 1 및 제 2 위상 편차 굽힘 모드들의 최대 진폭의 포인트가 위치된다. 그래서, 이러한 구동기 위치는 원하는 제 1 위상 편차 굽힘모드 및 원하지 않는 제 2 위상 편차 굽힘 모드를 자극하는 경향이 있다. 본 발명은 제 1 위상 편차 굽힘 모드가 자극되고 제 2 위상 편차 굽힘 모드가 최소화하도록 구동기를 제위치에 위치설정되는 유량계를 제공한다. 이것은 적어도 하나의 구동기를 제 위치에 위치시키므로서 본 발명에 의해 이루어진다. 상기 제 위치는 원하는 제 1 위상 편차 굽힘 모드의 최대 진폭 위치에 인접하며, 원하지 않는 제 2 굽힘 모드의 최소 진폭 위치에 인접하게 된다.
본 발명의 또다른 실시예에서, 제 2 위상 편차 굽힘 모드를 제외하고 제 1 위상 편차 굽힘 모드 및 제 1 위상 편차 비틀림 모드를 자극한다. 통상적으로, 이것은 U-자형상의 도관에서 도관의 마주보는 다리위에 한쌍의 구동기를 위치시켜 제 1 위상 편차 비틀림 모드를 자극하며, 도관의 만곡부 단부의 중심부에 단일 구동기를 위치설정시켜 제 1 위상 편차 굽힘 모드를 자극하므로서 이루어진다. 본 발명에 따라 다양한 구조들이 형성된다. 진동 구조물에 대한 FE 모델이 제조된다. 제 1 위상 편차 굽힘 모드, 제 1 위상편차 비틀림 모드 및 제 2 위상편차 굽힘 모드에 대한 고유벡터 계수는 상기 FE모델에 의해 계산된다. 상기 고유벡터의 계수들은 도관의 거리에 대해 그래프로 형성된다. 선택된 구동기 위치들은 제 1 위상 편차 굽힘 모드 및 제 1 위상편차 비틀림 모드들이 최대진폭의 포인트에 인접하고, 제 2 위상편차 굽힘 모드들이 최소 진폭의 포인트에 인접하게 도관을 따라 위치설정된다. 그래서, 상기 위치들에서 구동기들에 입력되는 적절히 위상된 에너지가 제 1 위상 편차 굽힘 모드 및 제 1 위상편차 비틀림 모드를 자극하며, 제 2 위상편차 굽힘 모드를 자극하지 않는다.
이용가능한 동력의 대부분이 바람직한 모드에서 전달되기 때문에 구동기의 최적 위치설정은 바람직한 모드에서 진동 튜브에 들아가는 전력을 증가시킨다. 이것은 높은 구동력이 필요한데 이것에 한정되지 않는 장점이 있다. 또한, 안전문제가 해결되는 장점도 갖고 있다. 더욱기, 구동력에서 수득(gain)들은 멀티 구동기들을 사용하는 본발명에 의해서 이루어진다. 이것은 적절히 위치되며 개별적인 구동 회로에 의해서 제어된다.
일반적인 코리올리 유량계 시스템: 도 1
도 1은 코리올리 측정기 조립체(10) 및 측정기 전자(20)를 구비하는 코리올리 유량계(5)를 나타낸다. 측정기 전자(20)는 리드(100)를 통해 측정기 조립체(10)에 연결되므로, 밀도, 유량, 체적비 및 통로(26)를 통해 전체 유량정보를 제공한다. 도 1 내지 도 8에는 콜로라도 볼더의 마이크로 모션 인코포레이티드에 의해서 제조된 모델 CMF300 코리올리 유량계의 작동 및 구조가 도시되어 있다. 임의의 코리올리 유량계 구조는 코리올리 유량계로 제공되는 다른 측정 성능 없이 진동 튜브 밀도계와 관련하여 실시될수 있다. 또한, 임의의 코리올리 유량계 형상이 본원에 기술되고 도시되어 있지만, 본 발명은 진동 도관의 형상 및 개수들에도 불구하고, 임의의 진동 튜브 유량계 또는 밀도계에 적용된다. 필수적으로 본 발명은 진동 도관의 형상 및 개수들에도 불구하고, 임의의 진동 튜브 유량계 또는 밀도계에 적용된다. 또한, 본 발명은 진동도관을 실시하는 임의의 공정 측정 장치에 적용될수 있다.
측정기 조립체(10)는 한쌍의 플랜지(101,101'), 매니폴드(102,102'), 스페이서(107) 및 도관(103A 및 103B)을 포함한다. 도관(103A, 103B)에 구동기(104) 및 픽업 센서(105, 105')에 연결된다. 브레이스 바아(106,106')는 축선 W 및 W'을 형성하며, 상기 축선에 대해 각 도관이 요동한다.
유량계(10)가 측정될 공정 물질을 수송하는 파이프라인 시스템(도시안됨) 속으로 삽입될 때, 플랜지(101)를 통해 물질이 측정기 조립체(10)로 들어가고, 매니폴드(102)를 통과한다. 상기 매니폴드(102)를 통과하는 물질은 도관(103A,103B)속으로 들어가며, 플랜지(101')를 통해 매니폴드(102)를 통과하여 측정기 조립체(10)속으로 들어간다.
도관(103A,103B)은 선택되어 매니폴드(102)에 적절히 장착되므로, 굽힘 축선W-W 및 W'-W'에 대해 탄성 모듈 및 관성 모멘트 거의 동일한 중량 분포를 구비한다. 상기 도관들은 평행한 방식으로 매니폴드로부터 외측으로 연장된다.
도관(103A ~103B)들은 각 굽힘 축선W-W'에 대해 양방향으로 구동기(104)에 의해서 구동되며, 이것은 유량계의 제 1 위상편차 굽힘 모드로 지칭된다. 구동기(104)는 도관(103A)에 장작된 자석 및 도관(103B)에 장착된 자석과같은 널리 공지된 장치로 구성되며, 교번전류가 두 도관을 진동시키기 위해 상기 장치를 통과한다. 적절한 구동 신호는 리드(110)를 통해 측정기 전자들에 의해 구동기(104)에 적용된다.
측정기 전자(20)들은 리드(111',111')상에 나타나는 각각 좌측 및 우측 속도 신호를 수용한다. 상기 측정기 전자(20)들은 리드(110)상에 나타나는 구동신호를 자극하여 구동기(104)가 튜브(103A,103B)를 진동시킨다. 측정기 전자(20)들은 측정기 조립체(10)를 통해 통과하는 물질의 밀도 및 유량을 계산하기 위해 좌측 및 우측 속도 신호를 처리한다. 이러한 정보는 측정기 전자(20)들에 의해서 통로(26)를 지나 유용수단(도시안됨)에 적용된다.
코리올리 측량계(5)가 진동 튜브 밀도계와 구조면에서 매우 유사하다는 것은 널리 공지된 사실이다.
또한, 진동 튜브 밀도계들은 유체가 유동하는 진동 튜브를 이용하며, 단일형태의 밀도계에서는 유체가 유지된다.
진동 튜브 밀도계들은 도관을 진동시키기 위해 자극을 제공하는 구동시스템을 실시한다. 진동 튜브 밀도계는 밀도 측정이 주파수 측정에만 필요하고 위상 측정이 필요없기 때문에, 단일 피이드백 신호만을 통상적으로 이용한다. 본원에서 기술된 본 발명은 진동 튜브 밀도계에 동일하게 적용된다.
모드 형상 계수 - 도 2 내지 도 3
도 2에는 도 1에 도시된 유량 측정기(10)의 도관(103A 내지 103B)의 유한 요소 모델이 도시된다. 본 발명을 설명하기 위해, 유량 측정기의 진동 부분만의 설명이 요구되며, 그러므로 도 2에는 도관(103A 및 103B)만이 도시된다. 모델은 유량 측정기 매니폴드를 결합하기 위한 물리적 유량 측정기상에 유동 튜브의 단부를 접지하기 위하여 고정된다. 유한 요소 모델링 기술은 기술분야의 기술자에게 공지되어 있으며 본 발명의 부분을 구성하지 않는다. 유한 요소 모델의 예는 SDRC-아이디어스(ideas)를 이용하여 만들어지며 맥닐스치벤들러(MacNealSchwendler)로부터 이용가능한 유한 요소 코드, 엠에스시/나스트란(MSC/NASTRAN)에 의하여 분석된다. 유한 요소 모델링 분야에서 기술자는 임의의 유한 요소 코드가 선택적으로 이용될 수 있다. 픽-오프(pick-off)의 배치는 자석의 유동 튜브의 위치 및 라이트 픽-업(right pick-up)에 대응하는 코일, 구동 및 레프트 픽업(left pick-up) 사이의 상대적 운동의 대표적인 출력을 생산하기 위하여 모델링된다. 상기 "스칼라 포인트(sclar points)"는 진보된 동적 분석에서의 표준 기술이다. 코리올리 유량 측정기의 유한 요소 모델링의 더많은 정보를 위해 "유체 전달 티모스헨코 비임의 진동 분석을 위한 유한 요소(A Finite Element for the Vibration Analysis of a Fluid-Conveying Timoshenco Beam)"(AIAA Paper 93-1552)를 참조하라. 각각의 스칼라 포인트는 도 2의 노드 넘버 N107 내지 N117로 표시된다. 노드(N107 내지 N117)는 도관(103A, 103B)의 길이를 따르는 상호 작용 및 모드 형상의 추가적인 설명을 용이하게 한다. 구동기(104) 및 픽 오프(105 내지 105')는 각각의 도관상의 요소과 같이 도 1 및 나중 도면들에 도시된다. 이것은 구동기 및 픽-오프가 하나의 도관에 부착된 코일 및 제 2 도관 또는 유량 측정기 케이스에 부착된 자석을 통상적으로 포함한다. 노드(N109)에서 구동기(104)의 위치는 굽힘 모드(bending mode)에서 구동되는 만곡 튜브 코리올리 측정기(curved-tube Coriolis meter)에 대하여 공지된 통상적인 위치이다.
도 3은 도관(103A 내지 103B)을 따른 위치의 함수로서 임의의 진동 모드에 대한 표준 고유벡터 계수(normalized eigenvector coefficients)의 그래프이다. 그래프(300)의 수직축은 표준 고유벡터 계수이다. 그래프(300)의 수평축은 노드(N101 내지 N117)에 의하여 표시된 바와 같이 도관(103A 내지 103B)을 따르는 위치이다. 그래프(300)는 노드(N101 내지 N117)의 위치에 대하여 제 1 위상 편차의 굽힘 모드(the first out-of-phase bending mode)에 대한 고유벡터 계수를 포함하는 곡선(302)을 포함한다. 그래프(300)는 또한 노드(N101 내지 N117)의 위치에 대하여 제 2 위상 편차의 굽힘 모드에 대한 고유벡터 계수를 포함하는 곡선(304)을 포함한다. 그래프(300)를 포함하는 세번째 세트의 데이터는 노드(N101 내지 N117)의 위치에 대하여 제 1 위상 편차의 비틀림 모드(twisting mode)를 포함하는 고유벡터 계수를 포함하는 곡선(306)이다.
도 3은 진동 도관상의 현재 모드 형상의 특성을 나타내는 질적 접근을 나타낸다. 곡선(302 내지 306)을 발생시키기 위하여 이용되는 고유벡터 계수는 적어도 두개의 방식중의 하나의 방식에서 발생된다. 하나의 접근은 중요한 모드에 대한 고유벡터 계수가 도출되는 중요한 진동 구조물의 유한 요소 모델을 만드는 것이다. 또 다른 접근은 진동 구조물의 물리적 모델로부터 고유벡터 계수를 결정하기 위하여 실험 모델 분석 기술을 이용하는 것이다. 유한 요소 모델링 및 실험 모델 분석 기술은 복잡한 기계 분야에서의 기술자에게 공개되어 있다.
노드(N101 및 N117)는 각각 브레이스 바아(brace bars; 106, 106') 근처에 있다. 브레이스 바아(106, 106')는 도관(103A 내지 103B)을 서로 연결하므로 매우 작은 상대적인 이동이 도관들 사이에서 발생되는 도관(103A 내지 103B)의 길이를 따르는 구속 위치에 있다. 그러므로 3개의 곡선(103A 내지 103B) 모두 노드(N101 및 N117)에서 제로 진폭(zero amplitude)에 접근한다. 도관(103A 내지 103B)에서는 노드(N101 및 N117) 사이에서 진동되지 않는다. 각 모드의 각각의 노드(N101 내지 N117)에서 진동의 최대 진폭은 곡선(302 내지 306)에 의하여 표시된다.
도 2에는 노드(N109)에서 구동기(104)가 도시된다. 노드(N109)는 각각의 브레이스 바아(106 및 106')로부터 등거리 위치에 있는 도관(103A 내지 103B)의 중앙이다. 이것은 제 1 위상 편차의 굽힘 모드에서 만곡된 도관 코리올리 유량 측정기를 구동시키기 위하여 종래에 이용되는 통상적인 구동기 위치를 나타낸다. 곡선(302)에 의하여 표시된 바와 같이, 제 1 위상 편차의 굽힘 모드는 도관(103A 내지 103B)의 중앙점인 노드(N109)에서 최대가 된다. 그러므로, 노드(N109)는 제 1 위상 편차의 굽힘 모드를 발생시키는 유효 위치이다. 이러한 관계에 있어서, "유효"은 상대적으로 작은 입력에 의하여 발생되는 상대적으로 큰 도관의 움직임을 의미한다. 노드(N109)는 제 1 위상 편차의 굽힘 모드를 발생하기 위하여 도관(103A 내지 103B)을 따른 가장 유효한 위치이다. 그러나, 도 3에서 노드(N109)는 곡선(304)에 의하여 표시된 바와 같이 제 2 위상 편차 굽힘 모드에 대한 최대 진폭 위치이다. 그러므로, 노드(N109)에서 도관(103A 내지 103B)으로의 에너지 입력은 제 1 및 제 2 위상 편차 굽힘 모드를 발생하는 경향이 있다. 이것은 하나가 통상적으로 제 2 위상 편차 굽힘 모드를 발생하기를 원하지 않으므로 바람직하지 않은 상태이다. 진동 튜브 센서의 기술분야에서의 기술자에게 공지된 바와 같이, 구동기에 의하여 발생되는 임의의 모드는 픽-오프(pick-offs)에 의하여 감지되며 임의의 모드는 질량 유동 또는 밀도 측정 또는 유효한 구동 신호의 발생에 유해하게 영향을 미칠 수 있다.
본 발명에 따른 구동기 배치-도 4 내지 도 6B
도 4에는 본 발명의 사상에 따라 도관(103A 내지 103B)을 따라 구동기(401)를 구비한 도관(103A 내지 103B)이 도시된다. 도 3의 모드 형상 계수 그래프(300)에 대하여, 제 2 위상 편차 굽힘 모드(곡선 304)는 노드(N107) 근처의 최소 증폭의 근처에 있으며, 제 1 위상 편차 굽힘 모드는 노드(N107)에서 최대 진폭 근처에 있다. 도 4는 노드(N107)에서의 구동기(401)를 보여준다. 도관(103A 내지 103B)을 진동시키기 위하여 작동될 때, 구동기(104)는 제 1 위상 편차 굽힘 모드를 발생하지만 제 2 위상 편차 굽힘 모드를 발생하지 않거나 명목상으로 발생한다. 그러므로, 본 발명에 따르며 하나의 구동기를 가지는 유량 측정기는 바람직한 구동 모드 또는 모드들만이 발생되도록 구동기를 최적으로 배치하기 위하여 진동 구조물로의 현재의 다양한 진동 모드의 지식의 장점을 가진다.
구동기(140)의 편심 배치는 문제점이 있다. 하나의 문제점은 편심 구동기 배치에 의한 비대칭 방식에서 에너지가 진동 구조물로 입력된다는 것이다. 또한, 노드(N107)은 제 1 위상 편차 비틀림 모드의 최대 진폭의 위치 근처이다. 그러므로, 노드(N107)[또는 대응 노드(N111)]에서 단일 구동기는 도관(103A 내지 103B)을 따라 두개의 포인트 사이의 유도된 위상 변환으로서 나타나는 제 1 위상 편차 비틀림 모드를 편심적으로 발생하는 경향이 있다. 도관을 따른 포인트들 사이의 위상 변환은 코리올리 유량 측정기에 의하여 측정된 질량 유동률에 대한 기본이며, 이것은 문제점이 될 수 있다.
도 5에는 노드들(N107 및 N111)에 각각 배치된 두개의 구동기(501 내지 502)가 도시된다. 구동기(501 내지 502)의 위치, 즉 노드(N107 및 N111),는 편심적으로 배치된 단일 구동기의 경우에 대하여 도 4에 의하여 상술된 동일한 이유에 대하여 선택된다. 제 1 위상 편차 굽힘 모드에서 진동하기 위하여 구동된 유량 측정기의 경우, 구동기(501 내지 502)에 의하여 발생된 힘은 진폭 및 위상이 동일하다. 도 3의 모드 형상 계수 그래프(300)에 대하여, 노드(N107 및 N111)는 제 1 위상 편차 굽힘 모드에 대하여 최대 진폭 및 제 2 위상 편차 굽힘 모드에 대하여 최소 진폭의 위치에 있다. 그러므로, 제 1 위상 편차 굽힘 모드는 발생되며 제 2 위상 편차 굽힘 모드는 명목상으로만 발생된다. 게다가, 제 1 위상 편차 비틀림 모드는 구동기(501 내지 502)가 도관(103A)을 동일한 진폭 및 동일한 위상으로 구동하기 때문에 발생되지 않는다. 그러므로, 코리올리 유량 측정계의 질량 유동률 측정은 도 4에 도시된 실시예에서 가능한 것으로서 작용하지 않는다.
도 3에 도시된 바와 같이 고유 벡터 계수를 그래핑하지 않고, 진동 구조물에 대한 FRF를 발생하는 진동 구조물의 댐핑 및 고유 진동수와 결합하여 고유벡터 계수를 대신 이용할 수 있다. FRF는 진동 구조물의 또 다른 위치에서 파운드의 가해진 힘으로 진동 구조물상의 하나의 위치에서 초당 인치의 물리적 반응을 결정하기 위하여 이용된다. 이것은 최적 구동기 위치를 확인하는 양적 접근을 제공한다. 진동 반응 함수의 계산 및 조작은 진동 구조물의 연구 분야의 기술자에게 공지되어 있다.
구조물의 하나의 포인트에서 구조물의 또 다른 포인트로의 반응을 계산하는 FRF 매트릭스(matrix)는 수학식 1에 제시된다.
상기 수학식 1에서 H(ω)는 단위 자극(unit excitation)에 의하여 표준화된 반응의 단위 진동의 함수로서의 FRF 매트릭스이다. 통상적인 단위는 파운드당 인치/초(inches/second per pound)이다. FRF 매트릭스 표시(FRF matrix indices)는 반응 및 자극에 대한 물리적인 위치에 대응되는데, 예를 들면 Hij는 위치 i 에서 위치 j 에서의 단위 자극으로의 반응이다. 통합 표시(summation index; r)는 원하는 모드의 수에 대응되며, 고유벡터 매트릭스(Φ)에서의 컬럼(column)의 수에 의하여 한정된다. Φ에서의 각각의 로(row)는 반응이 예상되거나 힘이 가해지는 구조물에서의 물리적 위치의 고유벡터 계수에 대응한다. 고유벡터 매트릭스(Φ)는 유한 요소 분석으로부터 용이하게 도출될 수 있거나 실험에 의하여 측정된다. 용어 iω, 여기서 i=√-1 은 반응이 속도에 관한 것을 나타낸다. 분자 및 분모에서의 용어 ω는 라디언스/초(radians/second)의 자극의 진동이다. Φ(r)은 단일 모우들 질량(unity modal mass)으로 표준화된 r번째 고유벡터(고유벡터 매트릭스의 컬럼)이다. ζ 는 중요한 댐핑의 일부분으로서 r번째 모드에 대한 모우들 댐핑이며, ωn은 라디언/초의 r번째 모드의 비댐핑된 고유 진동이다.
주어진 힘(F)으로의 물리적 반응, X,은 수학식 1 및 2로부터 계산된다. 다수의 힘으로의 이 선형 시스템에서의 반응은 단일힘으로의 개별적인 반응을 추가함으로써 첨가된다.
X(W) = H(ω) x F
수학식 1 및 2는 구동기(들)의 위치와 같은 제 2 포인트에서 가해지는 힘에 대해 도 2 및 도 5의 노드(N113)에서 픽-오프(105')와 같은 제 1 포인트의 물리적 속도를 계산하기 위하여 이용된다. 도 2에 도시된 종래의 구동의 경우에 대해, 힘이 도관(103A)의 중앙 포인트, 노드(N109)에서 가해진다. 도 5에 도시된 2개의 구동의 경우에 대해, 힘이 노드(N107 및 N111)에 대칭적으로 가해진다. "대칭적으로" 가해지는 힘은 동일한 크기로 두개의 노드에 가해지며 서로에 대한 위상에서 가해지는 힘이다.
도 6A 및 도 6B는 단일 및 두 개의 구동 케이스에 대한 픽-오프(105')의 물리적 속도의 위상 및 크기의 비교가 도시된다. 도 6A 및 도 6B의 데이터는 단일 및 두 개의 구동 케이스에 대해 모델링된 CMF 300 유량 측정계에 대한 FRF로부터 발생된다. 도 6A의 그래프(601)에는 픽-오프(105')[노드(N113)]에서의 진동에 대한 도관 속도의 위상이 도시된다. 도 6B의 그래프(602)에는 픽-오프(105')[노드(N113)]에서의 진동에 대한 도관 속도의 크기가 도시된다. 그래프(601)의 곡선(603)은 노드(N107 및 N111)에서 각각의 두개의 구동 케이스에서 노드(N113)에서의 도관 속도의 위상이다. 단일, 중앙 구동 및 두개의 구동의 두개의 경우 사이의 도관 속도의 위상에서의 편차가 없다. 그래프(602)의 곡선(605)은 노드(N109)에 배치된 단일 구동의 경우 노드(N113)에서의 도관 속도의 크기이다. 그래프(602)의 곡선(606)은 노드(N107 및 N111) 각각에서 두개의 경우에서 노드(N113)에서의 도관 속도의 크기이다. 두개의 경우의 반응은 제 1 위상 편차 굽힘 모드 73Hz에서 동일하다. 466 Hz에서 제 2 위상 편차 굽힘 모드의 반응이 종래의 단일 구동 경우에 비교된 것으로서 2개의 구동 케이스에 대해 약 5 적은 요소이다. 이것은 제 2 굽힘 모드에서의 노드(N107 및 N111)의 반응이 N109의 반응보다 더 작기 때문이지만 도 3에 도시된 바와 같이, 완전한 제로(zero)가 아니다. 제 2 굽힘 모드의 반응은 노드(N107 및 N111)의 위치를 이 모드를 위한 고유벡터 계수가 제로에 접근하는 포인트로 이동시킴으로써 더욱 감소될 수 있다. 이 경우, 예를 들면 도 3에 대하여 노드(N107)에서 노드(N106)를 향하여 이동하며 노드(N111)에서의 구동기에서 노드(N112)를 향하여 이동한다. 두개의 구동 케이스에 대한 통합 반응, 곡선아래 면적, 곡선(606)은 단일 구동 케이스, 곡선(605)의 약 1/2의 통합 반응이다. 두개의 구동에서 하부 통합 반응은 의도된 모드, 즉 제 1 위상 편차 굽힘 모드는 단일 구동의 경우 보다 두개의 구동의 경우 더욱 효과적으로 발생된다. 도 6의 진동 반응 함수 및 결과적인 그래프에는 본 발명의 구동 시스템의 장점을 이해하기 위한 양적 접근이 도시된다.
부가적인 구동력-도 8
전술된 바와 같이 두개의 구동의 추가적인 장점은, 특히 도 5의 구동 구성에 대해, 더 많은 구동력을 도관(103A)으로 전달하는 능력에 있다. 실제로, 코리올리 질량 유량 측정기상의 구동기는 고유 안전 이유(intrinsic safety reasons)를 위해 약 0.5 Watt의 동력으로 제한된다. 산업 공정 제어의 분야의 기술자는 고유 안전 규정에 대해 친숙하다. 필수적으로, 상기 규정은 코리올리 유량 계측기와 같은 공정 제어 장치는 저장된 또는 동시에 상기 환경이 점화될 수 있도록 인화성 환경으로 충분한 에너지를 노출하지 않는다. 코리올리 유량 계측기의 설계자는 적절한 구동력을 달성하기 위하여 구동 전류, 자장의 강도 및 코일 와이어의 회전수를 바꾸(전자석 구동기의 경우에서)는 것이 익숙하다. 그러나, 구동기로 힘을 전달하는 것이 때때로 어려우므로, 구동기는 유량 계측기의 적절한 동작에 의하여 도관을 충분히 진동시킨다. 이것은 더 큰 크기의 도관 및 가스를 운반하는 유체가 흘러 통과하는 도관에서 특히 정확하다. 본 발명의 시스템은 도관을 진동시키기 위한 부가적인 구동력을 제공하기 위하여 상기 상태에서 이용된다. 두개의 구동 시스템은 두개의 구동기가 전기적으로 고립된 구동 회로의 각 부품이 되도록 설계되며, 각 드라이버는 약 0.5 Watt의 구동력을 도관으로 공급할 수 있으며 여전히 필요한 고유 안전 규정을 만족한다.
도 8은 도 5에 도시된 바와 같이 두 개의 구동 시스템과 전자 측정기가 도시된다. 전자 측정기(20)는 구동 회로(A 802) 및 구동 회로(B 804)를 포함한다. 구동 회로(802 내지 804)는 서로로부터 전기적으로 고립됨으로써 고유 안전 게산을 위한 목적에 대하여 분리된 회로로서 취급될 수 있다. 구동 회로(A 802)는 통로(806)상의 구동기(502)로 연결된다. 각각의 구동 회로(802 내지 804)는 각각의 구동기(501 내지 502)로 관련된 고유 안전 규정하에서 허용가능한 최대 동력까지 제공된다. 그러므로, 각각의 구동기(501 내지 502)는 예를 들면 도관(103A)으로 0.5 Watt의 구동력을 제공할 수 있다.
선택 모드의 발생- 도 7A 내지 도 7B
본 발명의 두개의 구동 시스템의 또 다른 출원은 선택적인 모드의 발생이다. 전술된 바와 같이, 제 1 위상 편차 굽힘 모드는 존재하는 코리올리 질량 유량 측정기에 대하여 가장 통상적인 구동 모드이다. 그러나, 본 발명은 임의의 도관 형상(geometry) 및 임의의 구동 모드 또는 모드들의 이용에 적용가능하다. 제 1 위상 편차 비틀림 모드는 예를 들면 본 발명의 구동 시스템에 의하여 효과적으로 발생될 수 있다.
도 6에 도시된 데이터를 발생시키기 위해 이용되는 구동 구성은 제 1 위상 편차 비틀림 모드를 발생시킬 수 없다. 모델링된 CMF300 유량 측정기는 184 Hz에서 제 1 위상 편차 비틀림 모드를 가지며, 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 단일 구동 또는 두개의 구동 시스템은 이 주파수에서 상당한 진폭을 발생시킬 수 없다. 단일, 중앙 드라이브 구성은 비틀림 모드를 발생할 수 없다. 그러나, 두 개의 구동기 구성은 선택물을 제공한다. 각각의 구동에서의 힘은 동일한 진폭이지만 대응되는 위상이 될 수 있다. 즉, 두개의 구동기는 180°위상 편차일 수 있다. 두 개의 구동이 위상 편차가 생길 때, 제 1 위상 편차 굽힘 모드는 발생하지 않지만 제 1 위상 편차 비틀림 모드는 발생한다.
도 7A 및 7B에는 구동이 서로에 대해 180°의 위상 편차가 생길 때 두개의 구동 케이스에 대해 픽-오프(105')의 물리적 속도의 크기 및 위상이 도시된다. 도 7A의 그래프(701)에는 픽-오프(105')[노드(N113)]에서 진동에 대한 도관 속도의 위상이 도시된다. 도 7B의 그래프(702)는 픽-오프(105')[노드(N113)]에서 도관 속도의 위상이다, 그래프(701)의 곡선(703)은 구동들이 진폭은 동일하지만 위상이 대응되는 노드(N107 및 N111)에서 각각 두개의 구동의 경우 노드(N113)에서 도관 속도의 위상이다. 그래프(702)의 곡선(704)는 노드(N107 및 N111)에서의 두개의 구동의 경우 노드(N113)에서의 도관 속도의 크기이며, 상기 노드에서 구동은 진폭이 동일하지만 위상이 대응된다. 184 Hz에서 강한 반응, 제 1 위상 편차 비틀림 모드, 및 제 1 또는 제 2 위상 편차 비틀림 모드에서의 반응의 부족을 주목하라. 그러므로 본 발명은 굽힘 모드가 아닌 비틀림 모드의 자극을 위하여 배치된 구동기로 제 1 위상 편차 비틀림 모드를 구동하기 위한 코리올리 유량 측정기를 제공한다.
선택적인 실시예의 도관 형상-도 9 내지 10
본 발명의 사상은 두 개의 만곡된 도관 진동 센서에 제한되는 것은 아니다. 임의의 형상에서의 하나 이상의 도관은 본 발명의 구동기(들)로부터 장점이 있다. 도 9 내지 10은 본 발명의 사상의 추가적인 예를 제공한다.
도 9에는 두개의 직선형 튜브 코리올리 유량 측정기(900)의 유한 요소 모델이 도시된다. 노드(S101 내지 S117)는 도관(902A 내지 902B)의 길이를 따라 표시된다. 도관(902A 내지 902B)은 브레이스 바아(904) 및 브레이스 바아(904')에 의하여 각 단부에서 제한된다. 도 10에는 유량 측정기(900)를 위한 모드 형상 계수 그래프(1000)가 도시된다. 제 1 위상 편차 대칭 굽힘 모드에서 유량 측정기(900)를 구동하기를 원하는 경우, 그래프(1000)는 제 1 위상 편차 대칭 굽힘 모드가 최대 진폭의 근처에 있으며 제 2 위상 편차 대칭 굽힘 모드가 최소 진폭의 근처에 있는 위치에 배치하기 위한 실험을 한다. 곡선(1002)은 유량 측정기(900)의 제 1 위상 편차 대칭 굽힘 모드를 고유벡터 계수를 나타낸다. 곡선(1004)은 유량 측정기(900)의 제 2 위상 편차 비대칭 굽힘 모드를 위한 고유벡터 계수를 나타낸다. 곡선(1006)은 유량 측정기(900)의 제 1 위상 편차 비대칭 굽힘 모드를 위한 고유벡터 계수를 나타낸다.
모드 형상 계수 그래프(100)의 실험은 노드(N106) 및 노드(N107) 사이의 거의 중간에서 제 1 위상 편차 대칭 굽힘 모드는 최대 진폭의 위치 근처에 있으며 제 2 위상 편차 대칭 굽힘 모드는 최소 진폭의 위치 근처에 있다는 것을 알 수 있다. 노드(N111 및 N112) 사이가 동일하다. 그러므로, 도 10에 도시된 바와 같이 구동기(908)는 노드(N106 및 N107) 사이에 배치되며 구동기(908')는 노드(N111 및 N112) 사이에 배치된다. 구동기(908 및 908')는 동일한 진폭 및 위상을 발생할 때 제 1 위상 편차 대칭 굽힘 모드가 발생되며 제 2 위상 편차 대칭 굽힘 모드는 발생되지 않거나 명목상으로만 발생된다.
도 9 내지 도 10에서는 본 발명의 사상의 폭을 알 수 있다. 비록 도 5 및 도 9에 도시된 물리적 구조물이 매우 상이하지만, 도 3 및 도 10의 대응하는 모드 형상 계수 그래프는 상기 두개에 적용가능한 본 발명의 사상을 알 수 있다. 본 발명은 임의의 진동 튜브 유량 측정기 또는 밀도 측정기(densimeter)에 적용가능하다.
다중 모드 발생 - 도 11
하나의 모드 이상을 의도적으로 발생시키는 것이 때로는 바람직하다. 예를 보면, 1996년 8월 14일에 출원되며 마이크로 모우션 인코포레이티드(Micro Motion Inc.)에 양수되며 동기 계류중인 출원 번호 08/689,839호에는 두개의 모드가 두개의 발생된 모드의 공진의 비율에서 발생 및 변화되며 진공 도관내의 유압에 관한 것이다. 도 11은 구동 회로(1100)의 블록 다이아그램을 나타낸다. 도 1 또는 도 8에 관하여 구동 회로(1100)는 전자 측정기(20)내에 수용된다.
구동 회로(1100)는 모드 A 구동 회로(1102), 모드 B 구동 회로(1104) 및 통합 스테이지(sum stage; 1106)을 포함한다. 모드 A 구동 회로(1102)는 통로(1108)를 지나는 구동 피드백 신호를 수신하며 통로(1110)를 지나는 제 1 모드(모드 A)의 주파수에서 구동 신호를 발생한다. 모드 B 구동 회로(1104)는 통로(1108)를 지나는 구동 피드백 신호를 수용하며 통로(1112)를 지나는 제 2 모드(모드 B)의 주파수에서 구동 신호를 발생한다. 모드 A 구동 회로로부터의 통로(1110)를 지나는 구동 신호 및 모드 B 구동 회로로부터의 통로(1112)를 지나는 구동 신호는 통합 스테이지(1106)로 입력된다. 통합 스테이지(1106)는 통로(1104)를 지나는 인가된 구동 신호를 발생하는 두개의 입력 구동 신호를 선형적으로 조합하기 위하여 작동된다. 통로(1114)를 지나는 인가된 구동 신호는 진동 도관상의 구동기(들)에 인가된다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 제 1 위상 편차 굽힘모드(곡선 1002) 및 제 1 위상 편차 비틀림 모드(1006)에서의 도 9의 유량 측정기를 자극하는 것으로 가정하자. 모드 A 구동 회로(1102)는 제 1 위상 편차 굽힘 모드의 주파수에서 제 1 구동 신호를 생산하기 위하여 구성된다. 모드 B 구동 회로(1104)는 제 1 위상 편차 비틀림 모드의 주파수에서 제 2 구동 회로를 생산하기 위하여 구성된다. 제 1 및 제 2 구동 신호는 통로(1114)를 지나서 인가된 구동 회로를 생산하기 위하여 통합 스테이지(1006)에서 통합된다. 인가된 구동 회로는 유량 측정기(1114)상의 구동기(908 및 908')로 공급된다. 도 10의 실험은 구동기(908 및 908')가 제 1 위상 편차 굽힘 모드 및 제 2 위상 편차 비틀림 모드를 자극하기 위하여 적절히 배치되는 것을 보여준다. 구동기(908 및 908')는 노드(S106 및 S107 및 S111 및 S112) 사이에 각각 배치된다. 이것은 도 10에 도시된 바와 같이 제 1 위상 편차 비틀림 모드 및 제 1 위상 편차 굽힘 모드에 대한 최대 진폭의 영역, 및 제 2 위상 편차 굽힘 모드의 최소 진폭의 영역이다. 그러므로, 도 11의 다중 모드 구동 회로는 제 1 위상 편차 굽힘 모드 및 제 1 위상 편차 비틀림 모드를 발생시키며 제 2 위상 편차 굽힘 모드를 발생시키지 않는다.
코리올리 질량 유량 측정기의 분야에서서 기술자에게는 구동 횔(1102 및 1104)에 의하여 구동 신호를 발생시키는 많은 상이한 방식이 공지되어 있다. 예를 들면, 본 명세서에서 완전히 공개된 동일한 정도로 참증으로 첨부된, 1991년 4월 23일 출원되었으며 마이크로 모우션 인코포레이티드에 양수도며 미국 특허 제 5,009,109 호, 및 1997년 7월 11일에 출원되었으며 출원인 티모씨 제이 쿠닝험(Timothy J. Cunningham)에 양수된 동시 계류중인 출원 제 08/890,785호를 참조하라.
비록 특정한 실시예들이 본 명세서에서 공개되었지만, 본 기술분야의 기술자들이 구동기 배치 및 다중 구동기를 적용하는 선택적인 코리올리 유량 측정기 구동 시스템을 설계할 수 있을 것은 후술되는 청구범위의 범위의 글자 그대로 또는 동등론의 원칙내에 있다.

Claims (23)

  1. 내부를 통해 유동하는 물질의 특성을 측정하는 장치(5)로서,
    상기 물질이 유동하는 하나 이상의 도관(103A-103B)과; 상기 물질이 하나 이상의 도관(103A-103B)들을 통해 유동할때 하나 이상의 도관을 진동시키는 구동기 수단(104)과; 상기 하나 이상의 도관(103A-103B)및 물질이 구동기 수단(104)에 의해서 진동할때, 코리올리 힘에 의해서 발생되는 하나 이상의 도관(103A-103B)의 요동을 나타내는 출력 신호들을 발생하며, 이러한 출력신호들을 신호 처리기(20)에 전달하기 위해 하나 이상의 도관(103A-103B)에 부착된 센서(105-105')들을 포함하며, 상기 신호 처리기(104)는 센서(105,105')들로 부터 출력 신호들을 수용하는데 대응되는 물질 특성의 측정값을 발생하는, 측정 장치에 있어서,
    상기 구동기 수단(104)은 선택된 위치(N109)에서 하나 이상의 도관 (103A-103B)에 부착되며, 상기 선택된 위치에서 구동기 수단(104)은 하나 이상의 원하는 모드에서 진폭을 거의 최대로 하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 선택된 위치(N109)에서 구동기 수단(104)은 하나 이상의 원하지 않는 모드에서 진폭을 거의 최소로 하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 구동기 수단(104)에 전류를 적용하는 구동 제어 회로(1100)와,
    원하는 제 1모드의 주파수에서 하나 이상의 도관(103A-103B)을 구동 수단(104)이 요동시키도록 제 1 전류를 발생하는, 구동 제어 회로(1100)에서의 제 1 모드 회로소자(1102)와,
    원하는 제 2모드의 주파수에서 하나 이상의 도관(103A-103B)을 구동 수단(104)이 요동시키도록 제 2 전류를 발생하는, 구동 제어 회로(1100)에서의 제 2 모드 회로소자(1104)를 추가로 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 모드 회로소자(1102)및 제 2 모드 회로소자(1104)로 부터, 구동기 수단에 적용되는 구동 전류로 흐르는 제 1 전류를 통합하는, 구동 제어 회로에서의 통합 회로소자(1106)를 추가로 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 제 1 픽업 부착물(105)로 부터 하나 이상의 도관(103A-103B)으로 이동하는 피이드백 신호를 수용하기 위해 제 1 모드 회로소자(1102)내의 피이드백 회로소자와,
    상기 제 1 전류를 발생하기 위해 피이드백 신호를 조절하는 제 1 모드 회로소자(1102)내의 발생 회로소자를 추가로 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 롤-업(roll-off)주파수 이상 감소된 진폭을 갖는 주파수-필터된 피이드백 신호를 생성하기 위해 피이드백 신호를 발생하는 제 1 모드 회로소자(1102)내의 주파수 필터와,
    상기 제 1 전류를 발생하기 위해 주파수-필터된 피이드백 신호를 증폭하는 제 1 모드 회로소자(1102)내의 증폭기를 추가로 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 4 항에 있어서, 제 1 픽업 부착물(105)로 부터 하나 이상의 도관(103A-103B)으로 이동하는 피이드백 신호를 수용하기 위해 제 2 모드 회로소자(1104)내의 피이드백 회로소자와,
    상기 제 2 전류를 발생하기 위해 피이드백 신호를 조절하는 제 2 모드 회로소자(1104)내의 발생 회로소자를 추가로 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 롤-업(roll-off)주파수 이상 감소된 진폭을 갖는 주파수-필터된 피이드백 신호를 생성하기 위해 피이드백 신호를 발생하는 제 2 모드 회로소자(1104)내의 주파수 필터와,
    상기 제 2 전류를 발생하기 위해 주파수-필터된 피이드백 신호를 증폭하는 제 2 모드 회로소자(1104)내의 증폭기를 추가로 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 구동기 수단(104)은 하나 이상의 원하는 모드에서 이동하는 물질 및 하나 이상의 도관(103A,103B)의 요동 진폭을 최대화하는 소정의 위치(N107,N111)에 각각 부착되는 다수의 구동기(501,502)들로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 하나 이상의 원하는 모드가 제 1 위상편차 굽힘 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 소정의 위치는 하나 이상의 원하지 않는 모드의 진폭을 최소화하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 10 항에 있어서, 하나 이상의 원하지 않는 모드가 제 2 위상편차 굽힘 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 10 항에 있어서, 다수의 구동기(501, 502)들중의 하나에 구동 전류를 각각 공급하는 다수의 구동 회로(802,804)를 추가로 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 하나 이상의 원하는 모드가 제 1 위상편차 비틀림 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 하나 이상의 원하지 않는 모드가 제 1 위상편차 굽힘 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 13 항에 있어서, 다수의 구동 회로(802,804)들중의 하나가 다른것에 전기적으로 격리되는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 13 항에 있어서, 다수의 구동 회로(802,804)들은 거의 동일한 진폭 및 위상을 갖는 구동 전류를 다수의 구동기(501,502)에 적용하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 13 항에 있어서, 다수의 구동 회로(802,804)들중 적어도 일부가 거의 동일한 진폭 및 위상을 갖는 구동 전류를 다수의 구동기(501,502)에 적용하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 하나 이상의 도관(103A-103B)을 통해 유동하는 물질의 성질을 측정하는 장치(5)에서 구동기 시스템을 하나 이상의 도관(103A-103B)에 부착하는 방법에 있어서,
    하나 이상의 원하는 모드에서 하나 이상의 도관(103A-103B)을 따른 위치의 고유벡터 계수를 발생하는 단계와,
    상기 고유벡터 계수로 부터 하나 이상의 원하는 모드에서 하나이상의 도관의 요동 진폭을 최대화하기 위해 상기 위치(N109)들중의 하나의 위치를 선택하는 단계와,
    상기 하나의 선택된 위치에서 구동기 시스템(104)을 위치시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 하나 이상의 원하지 않는 모드에서 하나 이상의 도관(103A-103B)을 따른 위치의 고유벡터 계수를 발생하는 단계를 추가로 포함하며,
    상기 위치(N109)들중의 하나의 위치를 선택하는 단계는 하나 이상의 원하는 모드에서 요동의 진폭을 최대로 하고, 원하지 않는 모드에서 요동의 진폭을 최소로 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 19 항에 있어서, 하나 이상의 원하는 모드에서 진폭을 최대로 하고, 원하지 않는 모드에서 진폭을 최소로 하는 여러 위치들을 선택하는 단계를 추가로 구성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 19 항에 있어서, 상기 위치를 선택하는 단계는 고유벡터를 그래프로 적용하는 단계와, 하나 이상의 원하는 모드에서 상기 그래프상의 최대 값을 결정하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 19 항에 있어서, 상기 위치를 선택하는 단계는 FRF를 발생하는 단계와, 상기 FRF를 기초로 하여 상기 위치를 결정하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020007006101A 1997-12-04 1998-12-01 진동 도관을 진동시키는 구동기 KR20010032790A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/984,927 US6092429A (en) 1997-12-04 1997-12-04 Driver for oscillating a vibrating conduit
US8/984,927 1997-12-04
PCT/US1998/025441 WO1999028708A1 (en) 1997-12-04 1998-12-01 Driver for oscillating a vibrating conduit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20010032790A true KR20010032790A (ko) 2001-04-25

Family

ID=25531027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020007006101A KR20010032790A (ko) 1997-12-04 1998-12-01 진동 도관을 진동시키는 구동기

Country Status (13)

Country Link
US (1) US6092429A (ko)
EP (1) EP1036305B2 (ko)
JP (1) JP3658322B2 (ko)
KR (1) KR20010032790A (ko)
CN (1) CN1126941C (ko)
AR (1) AR014052A1 (ko)
AU (1) AU739813B2 (ko)
BR (1) BR9815143A (ko)
CA (1) CA2312866A1 (ko)
DE (1) DE69814149T3 (ko)
HK (1) HK1032816A1 (ko)
PL (1) PL340636A1 (ko)
WO (1) WO1999028708A1 (ko)

Families Citing this family (90)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013101369B4 (de) 2013-02-12 2021-02-18 Endress + Hauser Flowtec Ag Coriolis-Massendurchfluß-Meßgerät
JPH114367A (ja) 1997-04-16 1999-01-06 Seiko Epson Corp 高速画像選択方法および高速画像選択機能付デジタルカメラ
US6311136B1 (en) 1997-11-26 2001-10-30 Invensys Systems, Inc. Digital flowmeter
US7404336B2 (en) 2000-03-23 2008-07-29 Invensys Systems, Inc. Correcting for two-phase flow in a digital flowmeter
US8447534B2 (en) 1997-11-26 2013-05-21 Invensys Systems, Inc. Digital flowmeter
US7124646B2 (en) * 1997-11-26 2006-10-24 Invensys Systems, Inc. Correcting for two-phase flow in a digital flowmeter
US20030216874A1 (en) * 2002-03-29 2003-11-20 Henry Manus P. Drive techniques for a digital flowmeter
US7784360B2 (en) 1999-11-22 2010-08-31 Invensys Systems, Inc. Correcting for two-phase flow in a digital flowmeter
US8467986B2 (en) 1997-11-26 2013-06-18 Invensys Systems, Inc. Drive techniques for a digital flowmeter
US6347293B1 (en) * 1999-07-09 2002-02-12 Micro Motion, Inc. Self-characterizing vibrating conduit parameter sensors and methods of operation therefor
NL1012750C2 (nl) * 1999-07-30 2001-02-01 Dsm Nv Werkwijze voor het bepalen van de dichtheid van een vezel.
DE10002635C2 (de) * 2000-01-21 2003-02-20 Krohne Ag Basel Verfahren zur Bestimmung wenigstens einer charakteristischen Größe eines Massendurchflußmeßgeräts
US6512987B1 (en) * 2000-03-22 2003-01-28 Micro Motion, Inc. Method and apparatus for operating coriolis flowmeters at cryogenic temperatures
DE60139548D1 (de) * 2000-03-23 2009-09-24 Invensys Sys Inc Korrektur für eine zweiphasenströmung in einem digitalen durchflussmesser
EP1223412B1 (de) * 2001-01-12 2011-11-16 Endress + Hauser Flowtec AG Coriolis-Massendurchflussmesser mit einem gekrümmten Rohr und mit symmetrischem Schwingungserzeuger
US6694279B2 (en) 2001-02-16 2004-02-17 Micro Motion, Inc. Methods, apparatus, and computer program products for determining structural motion using mode selective filtering
US6535826B2 (en) 2001-02-16 2003-03-18 Micro Motion, Inc. Mass flowmeter methods, apparatus, and computer program products using correlation-measure-based status determination
US6466880B2 (en) 2001-02-16 2002-10-15 Micro Motion, Inc. Mass flow measurement methods, apparatus, and computer program products using mode selective filtering
US6782762B2 (en) * 2002-09-10 2004-08-31 Direct Measurement Corporation Coriolis flowmeter with improved zero stability
US7188534B2 (en) * 2003-02-10 2007-03-13 Invensys Systems, Inc. Multi-phase coriolis flowmeter
US7059199B2 (en) * 2003-02-10 2006-06-13 Invensys Systems, Inc. Multiphase Coriolis flowmeter
US7013740B2 (en) * 2003-05-05 2006-03-21 Invensys Systems, Inc. Two-phase steam measurement system
US7072775B2 (en) * 2003-06-26 2006-07-04 Invensys Systems, Inc. Viscosity-corrected flowmeter
US7065455B2 (en) * 2003-08-13 2006-06-20 Invensys Systems, Inc. Correcting frequency in flowtube measurements
BRPI0318511B1 (pt) * 2003-09-29 2017-01-24 Micro Motion Inc aparelhos e métodos de diagnóstico para um medidor de fluxo de coriolis
WO2005045446A2 (en) * 2003-10-30 2005-05-19 Invensys Systems, Inc. Dynamic response characteristics of flow meters
JP3783959B2 (ja) * 2003-12-02 2006-06-07 株式会社オーバル コリオリ流量計
CN100565128C (zh) 2004-09-09 2009-12-02 微动公司 通过测量两种振动模式之间的科里奥利耦合测量流经管道的流量的方法和装置
EP1794549B1 (en) 2004-09-27 2019-03-27 Micro Motion, Inc. In-flow determination of left and right eigenvectors in a coriolis flowmeter
US20060211981A1 (en) * 2004-12-27 2006-09-21 Integrated Sensing Systems, Inc. Medical treatment procedure and system in which bidirectional fluid flow is sensed
MX2007011594A (es) * 2005-03-29 2007-12-10 Micro Motion Inc Flujometro de coriolis y metodo para determinar las caracteristicas de flujo.
US7343253B2 (en) 2005-07-11 2008-03-11 Invensys Systems, Inc. Coriolis mode processing techniques
US7921649B2 (en) * 2005-07-21 2011-04-12 Parker-Hannifin Corporation Mode suppression shape for beams
US20080004255A1 (en) * 2005-10-14 2008-01-03 Alltech, Inc. Methods and compositions for altering cell function
US8865763B2 (en) * 2005-10-14 2014-10-21 Alltech, Inc. Methods and compositions for altering cell function
US7325461B2 (en) 2005-12-08 2008-02-05 Endress + Hauser Flowtec Ag Measurement transducer of vibration-type
US7325462B2 (en) * 2005-12-22 2008-02-05 Endress + Hauser Flowtec Ag Measuring transducer of vibration-type
DE102005062007A1 (de) * 2005-12-22 2007-06-28 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßwandler vom Vibrationstyp
US7360451B2 (en) * 2005-12-22 2008-04-22 Endress + Hauser Flowtec Ag Measuring transducer of vibration-type
US7617055B2 (en) 2006-08-28 2009-11-10 Invensys Systems, Inc. Wet gas measurement
WO2008064459A1 (en) * 2006-11-30 2008-06-05 Hatch Ltd. Method and apparatus for fluid leak detection
US8040958B2 (en) * 2007-03-02 2011-10-18 Honda Motor Co., Ltd Method for measuring correlation between frequency response functions
AU2007352590B2 (en) * 2007-05-03 2011-03-17 Micro Motion, Inc. Vibratory flow meter and method for correcting for an entrained phase in a two-phase flow of a flow material
CN101981417B (zh) * 2008-03-25 2013-10-30 微动公司 双驱动器振动流量计
CA2728677C (en) 2008-07-01 2018-02-20 Micro Motion, Inc. A system, method, and computer program product for generating a drive signal in a vibrating measuring device
DE102008035877A1 (de) 2008-08-01 2010-02-04 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßwandler vom Vibrationstyp
DE102008050115A1 (de) 2008-10-06 2010-04-08 Endress + Hauser Flowtec Ag In-Line-Meßgerät
DE102008050113A1 (de) 2008-10-06 2010-04-08 Endress + Hauser Flowtec Ag In-Line-Meßgerät
DE102008050116A1 (de) 2008-10-06 2010-04-08 Endress + Hauser Flowtec Ag In-Line-Meßgerät
DE102008044186A1 (de) 2008-11-28 2010-06-02 Endress + Hauser Flowtec Ag Magneteinrichtung sowie Meßaufnehmer vom Vibrationstyp mit einer solchen Magneteinrichtung
DE102009012474A1 (de) 2009-03-12 2010-09-16 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem mit einem Messwandler vom Vibrationstyp
DE102009028006A1 (de) 2009-07-24 2011-01-27 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßwandler vom Vibrationstyp sowie Meßgerät mit einem solchen Meßwandler
DE102009028007A1 (de) 2009-07-24 2011-01-27 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßumwandler vom Vibrationstyp sowie Meßgerät mit einem solchen Meßwandler
DE102009046839A1 (de) 2009-11-18 2011-05-19 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem mit einer zwei parallel durchströmte Meßrohre aufweisenden Rohranordnung sowie Verfahren zu deren Überwachung
DE102010000760B4 (de) 2010-01-11 2021-12-23 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem mit einem Meßwandler vom Vibrationstyp zum Messen eines statischen Drucks in einem strömenden Medium
DE102010000761A1 (de) 2010-01-11 2011-07-28 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem mit einem Meßwandler vom Vibrationstyp
CN102686985B (zh) 2009-12-31 2015-04-01 恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司 具有振动型测量转换器的测量系统
DE102010000759A1 (de) 2010-01-11 2011-07-14 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem mit einem Meßwandler vom Vibrationstyp
EP2519805B1 (de) 2009-12-31 2018-10-10 Endress+Hauser Flowtec AG MEßSYSTEM MIT EINEM MEßWANDLER VOM VIBRATIONSTYP UND VERFAHREN ZUM MESSEN EINER DRUCKDIFFERENZ
EP2519804B1 (de) 2009-12-31 2019-08-28 Endress+Hauser Flowtec AG Mess-system mit einem messwandler vom vibrationstyp
DE102010006863A1 (de) * 2010-02-04 2011-03-10 Siemens Aktiengesellschaft Coriolis-Massendurchflussmessgerät und Verfahren zum Betreiben eines Coriolis-Massendurchflussmessgeräts
CA2807532A1 (en) * 2010-08-03 2012-02-09 Lee Gouwens Electromagnetic flow meter
DE102010039543A1 (de) 2010-08-19 2012-02-23 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem mit einem Meßwandler vom Vibrationstyp
DE102010044179A1 (de) 2010-11-11 2012-05-16 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem mit einem Meßwandler von Vibrationstyp
DE102011006971A1 (de) 2011-04-07 2012-10-11 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßwandler vom Vibrationstyp sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE102011006997A1 (de) 2011-04-07 2012-10-11 Endress + Hauser Flowtec Ag Frequenzabgleichsverfahren für eine Rohranordnung
DE102011006919A1 (de) 2011-04-07 2012-10-11 Endress + Hauser Flowtec Ag Verfahren zum Trimmen eines Rohrs
DE102012102947B4 (de) 2012-04-03 2023-12-21 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßwandler vom Vibrationstyp
RU2579818C1 (ru) 2012-04-03 2016-04-10 Эндресс + Хаузер Флоутек Аг Измерительный преобразователь вибрационного типа, измерительная система для протекающей через трубопровод среды и способ постройки частоты системы труб
EP2888562A1 (en) 2012-08-21 2015-07-01 Micro Motion, Inc. Coriolis flowmeter and method with improved meter zero
DE102013113689B4 (de) 2013-12-09 2018-02-01 Endress + Hauser Flowtec Ag Dichte-Meßgerät
DE102013114731A1 (de) 2013-12-20 2015-06-25 Endress+Hauser Flowtec Ag Spule
US9989391B2 (en) 2013-12-20 2018-06-05 Endress + Hauser Flowtec Ag Coil
CA3088385C (en) 2014-01-24 2022-09-20 Micro Motion, Inc. Vibratory flowmeter and methods and diagnostics for meter verification
DE102015002893A1 (de) * 2015-03-09 2016-09-15 Festo Ag & Co. Kg Verfahren zum Betreiben eines Massendurchflusssensors und Massendurchflusssensor
CN107850479B (zh) * 2015-07-27 2020-12-08 高准公司 用于科里奥利流量计的非共振循环
JP6615311B2 (ja) 2015-07-27 2019-12-04 マイクロ モーション インコーポレイテッド 流体が流れるコリオリ式流量計の左側固有ベクトルを求める方法
JP2017083465A (ja) * 2016-12-26 2017-05-18 マイクロ モーション インコーポレイテッド 改良されたメータゼロに関するコリオリ流量計および方法
DE102017121157A1 (de) 2017-08-09 2019-02-14 Endress+Hauser Flowtec Ag Spule sowie Meßwandler mit einer solchen Spule
DE102017131199A1 (de) 2017-12-22 2019-06-27 Endress + Hauser Flowtec Ag Coriolis-Massendurchfluß-Meßgerät
US20220099543A1 (en) 2018-12-20 2022-03-31 Endress+Hauser Flowtec Ag Coriolis mass flow meter
DE102018133117A1 (de) 2018-12-20 2020-06-25 Endress+Hauser Flowtec Ag Coriolis-Massendurchfluß-Meßgerät
EP3899447B1 (de) 2018-12-20 2023-09-20 Endress + Hauser Flowtec AG Coriolis-massendurchfluss-messgerät
EP3899448B1 (de) 2018-12-21 2024-03-27 Endress + Hauser Flowtec AG Coriolis-massendurchfluss-messer mit magnetfelddetektor
DE102019133610A1 (de) 2019-12-09 2021-06-10 Endress + Hauser Flowtec Ag Vibronisches Meßsystem zum Messen eines Massestroms eines fluiden Meßstoff
CN116157655A (zh) 2020-06-18 2023-05-23 恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司 电子振动测量系统
DE102020131649A1 (de) 2020-09-03 2022-03-03 Endress + Hauser Flowtec Ag Vibronisches Meßsystem
DE102020127382A1 (de) 2020-10-16 2022-04-21 Endress+Hauser Flowtec Ag Verfahren zum Überprüfen eines vibronischen Meßsystems
DE102022112523A1 (de) 2022-05-18 2023-11-23 Endress+Hauser Flowtec Ag Vibronisches Meßsystem
DE102022116111A1 (de) 2022-06-28 2023-12-28 Endress+Hauser Flowtec Ag Vibronisches Meßsystem

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4422338A (en) * 1981-02-17 1983-12-27 Micro Motion, Inc. Method and apparatus for mass flow measurement
US4823614A (en) * 1986-04-28 1989-04-25 Dahlin Erik B Coriolis-type mass flowmeter
US4777833A (en) * 1986-11-12 1988-10-18 Micro Motion, Inc. Ferromagnetic drive and velocity sensors for a coriolis mass flow rate meter
US5115683A (en) * 1988-09-27 1992-05-26 K-Flow Division Of Kane Steel Co., Inc. Coriolis mass flow meter adapted for low flow rates
US5301557A (en) * 1989-06-09 1994-04-12 Micro Motion, Inc. Stability coriolis mass flow meter
US5009109A (en) * 1989-12-06 1991-04-23 Micro Motion, Inc. Flow tube drive circuit having a bursty output for use in a coriolis meter
US5497665A (en) * 1991-02-05 1996-03-12 Direct Measurement Corporation Coriolis mass flow rate meter having adjustable pressure and density sensitivity
WO1992014123A1 (en) * 1991-02-05 1992-08-20 Donald Reed Cage Improved coriolis mass flow rate meter
US5373745A (en) * 1991-02-05 1994-12-20 Direct Measurement Corporation Single path radial mode Coriolis mass flow rate meter
EP0578113B1 (de) * 1992-07-06 1997-11-19 Krohne Messtechnik Gmbh & Co. Kg Massendurchflussmessgerät
US5497666A (en) * 1994-07-20 1996-03-12 Micro Motion, Inc. Increased sensitivity coriolis effect flowmeter using nodal-proximate sensors
DE69515576T2 (de) * 1994-09-09 2000-09-14 Fuji Electric Co., Ltd. Schwingungsmessvorrichtung
JP3058074B2 (ja) † 1995-08-29 2000-07-04 富士電機株式会社 振動型測定器
US5827979A (en) * 1996-04-22 1998-10-27 Direct Measurement Corporation Signal processing apparati and methods for attenuating shifts in zero intercept attributable to a changing boundary condition in a Coriolis mass flow meter
US5734112A (en) * 1996-08-14 1998-03-31 Micro Motion, Inc. Method and apparatus for measuring pressure in a coriolis mass flowmeter
DK0849568T3 (da) † 1996-12-11 1999-11-15 Flowtec Ag Coriolis-massegennemstrømnings/massefylde-detektor med et enkelt lige målerør
EP0866319B1 (de) † 1997-03-21 1999-11-24 Endress + Hauser Flowtec AG Mess- und Betriebsschaltung eines Coriolis-Massedurchflussmessers
US6199022B1 (en) † 1997-07-11 2001-03-06 Micro Motion, Inc. Drive circuit modal filter for a vibrating tube flowmeter

Also Published As

Publication number Publication date
DE69814149T3 (de) 2008-06-19
PL340636A1 (en) 2001-02-12
CN1126941C (zh) 2003-11-05
CA2312866A1 (en) 1999-06-10
HK1032816A1 (en) 2001-08-03
JP2004500538A (ja) 2004-01-08
US6092429A (en) 2000-07-25
WO1999028708A1 (en) 1999-06-10
EP1036305A1 (en) 2000-09-20
BR9815143A (pt) 2000-10-10
DE69814149T2 (de) 2003-11-20
DE69814149D1 (de) 2003-06-05
EP1036305B2 (en) 2007-11-21
AU1615399A (en) 1999-06-16
AR014052A1 (es) 2001-01-31
CN1280668A (zh) 2001-01-17
AU739813B2 (en) 2001-10-18
EP1036305B1 (en) 2003-05-02
JP3658322B2 (ja) 2005-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20010032790A (ko) 진동 도관을 진동시키는 구동기
US4895031A (en) Sensor mounting for coriolis mass flow rate meter
EP0188572B1 (en) Improved apparatus for mass flow rate and density measurement
RU2161780C2 (ru) Расходомер на эффекте кориолиса (варианты) и способ работы расходомера на эффекте кориолиса
JP2780488B2 (ja) 安定性が向上したコリオリ質量流量計
JP3537451B2 (ja) 振動管流量計のための駆動回路モード・フィルタ
RU2241209C2 (ru) Идентификация типа для управления возбуждением кориолисова расходомера
KR20100099321A (ko) 코리올리 유량계에서 힘의 균형을 맞추기 위한 장치 및 방법
KR20010071934A (ko) 정상 모드 분해를 이용한 진동 도관에 대한 파라미터 센서
AU2004319616B2 (en) Method and apparatus for force balancing
JP4939408B2 (ja) 流れに対する密度の影響を排除するための分割式バランスウエイト
EP1787093B1 (en) A method and apparatus for measuring flow through a conduit by measuring the coriolis coupling between two vibration modes
US8667852B2 (en) Flow meter including a balanced reference member
KR20150103286A (ko) 진동계용 방법 및 장치
MXPA00005320A (en) Driver for oscillating a vibrating conduit
RU2348906C2 (ru) Разделенные уравновешивающие грузы для устранения влияния плотности на измерение расхода
RU2316734C2 (ru) Способ и устройство для силового уравновешивания расходомера кориолиса
CA1257784A (en) Apparatus for mass flow rate and density measurement
MXPA00000281A (en) Drive circuit modal filter for a vibrating tube flowmeter
JPS6334409B2 (ko)
AU2013200990A1 (en) A flow meter including a balanced reference member
CZ283747B6 (cs) Zařízení pro měření průtoku

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee