RU2298165C2 - Device for measuring viscosity - Google Patents

Device for measuring viscosity Download PDF

Info

Publication number
RU2298165C2
RU2298165C2 RU2004135810/28A RU2004135810A RU2298165C2 RU 2298165 C2 RU2298165 C2 RU 2298165C2 RU 2004135810/28 A RU2004135810/28 A RU 2004135810/28A RU 2004135810 A RU2004135810 A RU 2004135810A RU 2298165 C2 RU2298165 C2 RU 2298165C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
measuring tube
measuring
converter according
vibrator
frequency
Prior art date
Application number
RU2004135810/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004135810A (en
Inventor
Вольфганг ДРАМ (DE)
Вольфганг ДРАМ
Альфред РИДЕР (DE)
Альфред РИДЕР
Original Assignee
Эндресс + Хаузер Флоутек Аг
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
Priority claimed from DE2002120827 external-priority patent/DE10220827A1/en
Application filed by Эндресс + Хаузер Флоутек Аг filed Critical Эндресс + Хаузер Флоутек Аг
Publication of RU2004135810A publication Critical patent/RU2004135810A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2298165C2 publication Critical patent/RU2298165C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: measuring technique.
SUBSTANCE: device comprises straight measuring tube for flowing fluid connected with the pipeline through the inlet and outlet branch pipes provided with housing. The center of gravity of the inner part of the measuring converter defined by the measuring pipe, vibrator, and sensing device secured to them and exciting unit lies inside the measuring pipe.
EFFECT: enhanced precision.
32 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к измерительному преобразователю вибрационного типа, предназначенному, в частности, для использования в вискозиметре, вискозиметре/плотномере или вискозиметре / массовом расходомере, а также к прибору для измерения вязкости протекающей по трубопроводу жидкости, а также массового расхода и/или плотности и применение измерительного преобразователя для измерения вязкости протекающей по трубопроводу жидкости.The invention relates to a measuring transducer of a vibration type, intended, in particular, for use in a viscometer, viscometer / densitometer or viscometer / mass flow meter, as well as to a device for measuring the viscosity of a fluid flowing through a pipeline, as well as mass flow and / or density and the use of a measuring a transducer for measuring the viscosity of a fluid flowing through a pipeline.

Для определения вязкости протекающей в трубопроводе жидкости нередко используют такие измерительные приборы, которые посредством содержащего, по меньшей мере, одну сообщенную с трубопроводом измерительную трубу измерительного преобразователя вибрационного типа и подключенной к нему управляюще-обрабатывающей электроники вызывают в жидкости силы сдвига или же трения и, исходя из них, вырабатывают представляющий вязкость измерительный сигнал.To determine the viscosity of the fluid flowing in the pipeline, such measuring devices are often used that, by means of at least one measuring tube connected to the pipeline and connected to the pipeline, have a vibration-type measuring transducer and control-processing electronics connected to it, they cause shear or friction forces in the liquid and, based on of these, a measuring signal representing viscosity is generated.

Так, например, в US-A 4524610, US-A 5253533, US-A 6006609 и ЕР-А 1158289 описаны «ин-лайн»-вискозиметры, т.е. устанавливаемые в проводящем жидкость трубопроводе вискозиметры, соответственно с измерительным преобразователем вибрационного типа, который реагирует на вязкость протекающей в трубопроводе жидкости и содержит:For example, in-US viscometers 4524610, US-A 5253533, US-A 6006609 and EP-A 1158289 describe in-line viscometers, i.e. Viscometers installed in a fluid-conducting pipeline, respectively, with a vibration-type measuring transducer that responds to the viscosity of the fluid flowing in the pipeline and contains:

- единственную прямую, вибрирующую при работе измерительную трубу для протекания жидкости, которая через входящий со стороны впуска впускной патрубок и через входящий со стороны выпуска выпускной патрубок сообщена с трубопроводом;- the only direct measuring tube vibrating during operation for fluid flow, which is in communication with the pipeline through the inlet pipe inlet from the inlet side and through the outlet pipe inlet from the outlet side;

- устройство возбуждения, которое возбуждает в измерительной трубе при работе, по меньшей мере, частично крутильные колебания вокруг соосной с измерительной трубой колебательной оси;- an excitation device that excites in the measuring tube during operation, at least partially torsional vibrations around the oscillating axis coaxial with the measuring tube;

- сенсорное устройство для локальной регистрации вибраций измерительной трубы.- a sensor device for local registration of vibrations of the measuring tube.

Прямые измерительные трубы вызывают, как известно, при возбуждении крутильных колебаний вокруг соосной с измерительной трубой колебательной оси силы сдвига в протекающей жидкости, в результате чего у крутильных колебаний отбирается и диссипируется в жидкости колебательная энергия. За счет этого происходит гашение крутильных колебаний измерительной трубы, для сохранения которых, следовательно, к измерительной трубе должна подаваться дополнительная энергия возбуждения.Direct measuring tubes cause, as you know, torsional oscillations around a vibrational axis coaxial with the measuring tube cause shear forces in the flowing fluid, as a result of which vibrational energy is taken and dissipated from the torsional vibrations. Due to this, the torsional vibrations of the measuring tube are damped, in order to preserve them, therefore, additional excitation energy must be supplied to the measuring tube.

Обычно в измерительных трубах подобных, установленных, например, во встроенных вискозиметрах измерительных преобразователей при работе возбуждают мгновенную резонансную частоту основной моды крутильных колебаний, в частности при амплитуде колебаний, отрегулированной до постоянной. Далее принято возбуждать в измерительных трубах для измерения вязкости одновременно или в качестве альтернативы крутильной моде изгибные колебания вдоль колебательной оси, а именно обычно также резонансную частоту основной моды изгибных колебаний (US-A 4524610). Поскольку эта изгибная резонансная частота зависит, в частности, также от мгновенной плотности жидкости, посредством таких измерительных приборов помимо вязкости можно измерять также плотность протекающих в трубопроводах жидкостей. Кроме того, посредством таких совершающих изгибные колебания измерительных труб в протекающей жидкости создаются зависимые от мгновенного массового расхода силы Кориолиса, так что тогда посредством таких измерительных преобразователей можно регистрировать также массовый расход (US-A 6006609 или ЕР-А 1158289).Usually, in measuring tubes of the like, installed, for example, in built-in viscometers, measuring transducers during operation excite the instantaneous resonant frequency of the main mode of torsional vibrations, in particular when the oscillation amplitude is adjusted to a constant. It is further customary to excite bending vibrations along the vibrational axis at the same time, or as an alternative to the torsional mode, in measuring tubes for viscosity, and usually also the resonant frequency of the main mode of bending vibrations (US-A 4524610). Since this bending resonant frequency also depends, in particular, on the instantaneous density of the liquid, by means of such measuring instruments, in addition to viscosity, the density of liquids flowing in the pipelines can also be measured. In addition, through such bending vibrations of the measuring tubes in the flowing liquid, Coriolis forces are created depending on the instantaneous mass flow rate, so that mass flow rate can also be detected using such measuring transducers (US-A 6006609 or EP-A 1158289).

Использование прямых, вибрирующих описанным выше образом измерительных труб для измерения вязкости обладает по сравнению с измерением вязкости согнутыми измерительными трубами, как известно, то преимущество, что практически по всей длине измерительной трубы в жидкости создаются силы сдвига, в частности, также с большой глубиной проникновения в радиальном направлении, и тем самым может быть достигнута очень высокая чувствительность измерительного преобразователя к измеряемой вязкости. Кроме того, преимущество состоит, например, и в том, что они с высокой надежностью могут быть без остатка опорожнены практически в любом положении монтажа, в частности также после произведенной в потоке очистки. Далее такие измерительные трубы по сравнению, например, с согнутой Ω - или спиралеобразно измерительной трубой существенно проще и, соответственно, рентабельнее в изготовлении.The use of straight, vibrating measuring tubes as described above for measuring viscosity has, in comparison with measuring viscosity, bent measuring tubes, as is known, the advantage is that shear forces are created along the entire length of the measuring tube in the liquid, in particular also with a large penetration depth radial direction, and thereby a very high sensitivity of the transmitter to the measured viscosity can be achieved. In addition, an advantage consists, for example, in that they can be emptied without any residue in almost any installation position with high reliability, in particular also after cleaning in the flow. Further, such measuring tubes in comparison with, for example, a bent Ω - or spiral measuring tube are much simpler and, accordingly, more cost-effective to manufacture.

По сравнению с предложенным измерительным преобразователем существенный недостаток описанных выше измерительных преобразователей состоит в том, что при измерении посредством измерительной трубы и имеющегося при случае корпуса преобразователя от измерительного преобразователя на присоединенный трубопровод могут передаваться крутильные колебания, что может привести к изменению калиброванной нулевой точки и тем самым к неточностям результата измерения. Кроме того, отвод колебательной энергии в окружающее измерительный преобразователь пространство может привести к значительному снижению к.п.д. и, возможно, также к уменьшению соотношения сигнал/шум в измерительном сигнале.Compared with the proposed transducer, a significant drawback of the transducers described above is that when measuring by means of the measuring tube and, if the transmitter case is available, torsional vibrations can be transmitted from the measuring transducer to the connected pipeline, which can lead to a change in the calibrated zero point and, therefore, to inaccuracies in the measurement result. In addition, the removal of vibrational energy into the space surrounding the measuring transducer can lead to a significant reduction in efficiency. and possibly also reducing the signal-to-noise ratio in the measurement signal.

Задача изобретения состоит поэтому в создании пригодного, в частности, для вискозиметра или кориолисова массового расходомера/вискозиметра измерительного преобразователя вибрационного типа, который, несмотря на использование лишь единственной прямой измерительной трубы, при работе динамически хорошо сбалансирован и у которого вырабатывание изгибающих моментов со стороны вибрирующей с крутильными колебаниями измерительной трубы в значительной степени предотвращено и тем самым эффективно предотвращено возбуждение резонансных колебаний корпуса или присоединенного трубопровода. Кроме того, возможные, представляющие массовый расход измерительные сигналы, в частности, также при использовании тех же датчиков, что и для измерения вязкости, должны максимально хорошо отличаться от измерительных сигналов, представляющих вязкость.The objective of the invention is therefore to create a vibratory-type measuring transducer suitable, in particular for a viscometer or Coriolis mass flow meter / viscometer, which, despite using only a single direct measuring tube, is dynamically well balanced during operation and in which the generation of bending moments from the side of the vibrating torsional vibrations of the measuring tube is largely prevented and thereby effectively prevented the resonance counts Fucking the casing or attached piping. In addition, possible measuring signals representing mass flow, in particular also when using the same sensors as for measuring viscosity, should differ as much as possible from measuring signals representing viscosity.

Для решения этой задачи изобретение заключается в измерительном преобразователе вибрационного типа для протекающей в трубопроводе жидкости. Измерительный преобразователь содержит служащую для протекания жидкости в основном прямую измерительную трубу заданного диаметра, которая через входящий во впускной конец впускной патрубок и входящий в выпускной конец выпускной патрубок сообщена с присоединенным трубопроводом. При работе измерительную трубу, по меньшей мере, временно заставляют вибрировать, а именно так, что она, в частности, для создания сил сдвига в жидкости, по меньшей мере, частично совершает крутильные колебания заданной частоты вокруг воображаемой оси, в основном соосной с впускным и выпускным патрубками. Далее измерительный преобразователь содержит фиксированный на впускном и выпускном концах ответный вибратор с заданной собственной частотой крутильных колебаний. Кроме того, измерительный преобразователь содержит воздействующее на измерительную трубу и ответный вибратор устройство возбуждения, заставляющее вибрировать, по меньшей мере, измерительную трубу и сенсорное устройство для регистрации вибраций измерительной трубы. Внутренняя часть измерительного преобразователя, образованная, по меньшей мере, измерительной трубой, ответным вибратором, а также закрепленными на нем сенсорным устройством и устройством возбуждения и подвешенная, по меньшей мере, на впускном и выпускном патрубках, имеет центр тяжести масс, лежащий внутри измерительной трубы.To solve this problem, the invention consists in a measuring transducer of vibration type for fluid flowing in the pipeline. The measuring transducer contains, for liquid flowing, a mainly direct measuring tube of a given diameter, which is in communication with the connected pipe through the inlet pipe entering the inlet end and the outlet pipe entering the outlet end. During operation, the measuring tube is at least temporarily forced to vibrate, namely, so that, in particular, to create shear forces in the liquid, it at least partially performs torsional vibrations of a given frequency around an imaginary axis, mainly coaxial with the inlet and exhaust pipes. Further, the measuring transducer comprises a response vibrator fixed at the inlet and outlet ends with a given natural frequency of torsional vibrations. In addition, the measuring transducer comprises an excitation device acting on the measuring tube and the response vibrator, forcing at least the measuring tube to vibrate and a sensor device for detecting the vibrations of the measuring tube. The inner part of the measuring transducer, formed by at least a measuring tube, a reciprocal vibrator, as well as a sensor device and an excitation device fixed on it and suspended at least on the inlet and outlet pipes, has a center of gravity lying inside the measuring tube.

Согласно первому предпочтительному выполнению изобретения центр тяжести масс внутренней части лежит максимально точно на продольной оси измерительной трубы, соосной, в частности, с впускным и выпускным патрубками.According to a first preferred embodiment of the invention, the center of gravity of the mass of the inner part lies as precisely as possible on the longitudinal axis of the measuring tube, coaxial, in particular with the inlet and outlet pipes.

Согласно второму предпочтительному выполнению изобретения внутренняя часть имеет лежащую внутри измерительной трубы первую главную ось инерции, в основном соосную с впускным и выпускным патрубками.According to a second preferred embodiment of the invention, the inner part has a first main axis of inertia lying inside the measuring tube, mainly coaxial with the inlet and outlet pipes.

Согласно третьему предпочтительному выполнению изобретения внутренняя часть имеет распределение масс, в основном симметричное оси крутильных колебаний.According to a third preferred embodiment of the invention, the inner part has a mass distribution substantially symmetrical to the axis of torsional vibrations.

Согласно четвертому предпочтительному выполнению изобретения ответный вибратор выполнен в основном трубчатым и ориентирован в основном коаксиально измерительной трубе.According to a fourth preferred embodiment of the invention, the response vibrator is made mainly tubular and oriented mainly coaxially to the measuring tube.

Согласно пятому предпочтительному выполнению изобретения частота крутильных колебаний измерительной трубы и собственная частота крутильных колебаний ответного вибратора максимально одинаковы.According to a fifth preferred embodiment of the invention, the frequency of torsional vibrations of the measuring tube and the natural frequency of torsional vibrations of the response vibrator are the same.

Согласно шестому предпочтительному выполнению изобретения частота крутильных колебаний ответного вибратора больше 0,8-кратного значения частоты крутильных колебаний измерительной трубы.According to a sixth preferred embodiment of the invention, the torsional vibration frequency of the response vibrator is greater than 0.8 times the torsional vibration frequency of the measuring tube.

Согласно седьмому предпочтительному выполнению изобретения частота крутильных колебаний ответного вибратора меньше 1,2-кратного значения частоты крутильных колебаний измерительной трубы.According to a seventh preferred embodiment of the invention, the torsional vibration frequency of the response vibrator is less than 1.2 times the torsional vibration frequency of the measuring tube.

Согласно предпочтительному усовершенствованию изобретения измерительная труба, в частности, для создания сил Кориолиса в жидкости совершает, по меньшей мере, временно изгибные колебания заданной частоты вокруг своей воображаемой продольной оси.According to a preferred refinement of the invention, the measuring tube, in particular for generating Coriolis forces in a liquid, performs at least temporarily bending vibrations of a given frequency around its imaginary longitudinal axis.

Согласно восьмому предпочтительному выполнению изобретения частота крутильных колебаний измерительной трубы и частота ее изгибных колебаний настроены по-разному.According to an eighth preferred embodiment of the invention, the frequency of torsional vibrations of the measuring tube and the frequency of its bending vibrations are set differently.

Согласно девятому предпочтительному выполнению изобретения устройство возбуждения выполнено и фиксировано на измерительной трубе и ответном вибраторе так, что создающая изгибные колебания сила действует на измерительную трубу вдоль воображаемой силовой линии, которая проходит вне перпендикулярной первой главной оси инерции второй главной оси инерции или пересекает ее самое большее в одной точке.According to a ninth preferred embodiment of the invention, the excitation device is arranged and fixed on the measuring tube and the reciprocal vibrator so that the force creating bending vibrations acts on the measuring tube along an imaginary line of force that extends outside the perpendicular to the first main axis of inertia of the second main axis of inertia and one point.

Согласно десятому предпочтительному выполнению изобретения устройство возбуждения содержит фиксированную на измерительной трубе катушку возбуждения, через которую при работе, по меньшей мере, временно протекает ток возбуждения и которая через соединенный с ответным вибратором рычаг и фиксированный в нем якорь воздействует на измерительную трубу и ответный вибратор.According to a tenth preferred embodiment of the invention, the excitation device comprises an excitation coil fixed on the measuring tube, through which, during operation, the excitation current flows at least temporarily and which, through the lever connected to the response vibrator and the armature fixed in it, acts on the measurement tube and the response vibrator.

Согласно одиннадцатому предпочтительному выполнению изобретения сенсорное устройство содержит расположенную в измерительном преобразователе вне второй главной оси инерции сенсорную катушку и магнитно-связанный с ней якорь, положение которых по отношению друг к другу, в частности также расстояние между которыми, изменяется из-за крутильных и, возможно, изгибных колебаний измерительной трубы и ответного вибратора, в результате чего в сенсорной катушке, по меньшей мере, временно индуцируется переменное измерительное напряжение.According to an eleventh preferred embodiment of the invention, the sensor device comprises a sensor coil located in the transmitter outside the second main axis of inertia and a magnetically coupled armature, the position of which with respect to each other, in particular also the distance between them, changes due to torsional and, possibly bending vibrations of the measuring tube and the response vibrator, as a result of which an alternating measuring voltage is at least temporarily induced in the sensor coil.

Согласно двенадцатому предпочтительному выполнению изобретения измерительный преобразователь содержит фиксированный на измерительной трубе с впускной и выпускной сторон корпус.According to a twelfth preferred embodiment of the invention, the measuring transducer comprises a housing fixed to the measuring tube from the inlet and outlet sides.

Согласно тринадцатому предпочтительному выполнению изобретения предусмотрены служащие для настройки распределения массы внутренней части, фиксированные на измерительной трубе дополнительные массы и/или выполненные в ответном вибраторе пазы.According to a thirteenth preferred embodiment of the invention, employees are provided for adjusting the mass distribution of the inner part, additional masses fixed on the measuring tube and / or grooves made in the response vibrator.

Основная идея изобретения состоит в том, чтобы динамически компенсировать измерительный преобразователь за счет вырабатывания, с одной стороны, ответных крутящих моментов, максимально равных по величине крутящим моментам, выработанным с помощью ответного вибратора и вибрирующей с крутильными колебаниями измерительной трубы. С другой стороны, однако, по возможности, не должны вырабатываться изгибающие моменты, например, из-за усиленных качательных движений лежащего вне измерительной трубы центра тяжести масс.The main idea of the invention is to dynamically compensate the measuring transducer by generating, on the one hand, response torques that are as equal as possible to the torques generated by the response vibrator and the measuring tube vibrating with torsional vibrations. On the other hand, however, whenever possible, bending moments should not be generated, for example, due to the amplified oscillating movements of the center of gravity of the mass lying outside the measuring tube.

Кроме того, другая основная идея изобретения состоит в выполнении устройства возбуждения или же сенсорного устройства так, чтобы, с одной стороны, можно было посредством одних и тех же катушек возбуждения и сенсорных катушек, в частности, также одновременно соответственно вырабатывать и регистрировать как крутильные, так и изгибные колебания и чтобы, с другой стороны, соответственно выработанные и зарегистрированные крутильные или изгибные колебания можно было легко отделить друг от друга в измерительном сигнале.In addition, another main idea of the invention is to provide an excitation device or a sensor device so that, on the one hand, it is possible, by means of the same excitation coils and sensor coils, in particular, to simultaneously generate and register both torsional and and bending vibrations, and so that, on the other hand, respectively generated and recorded torsional or bending vibrations can be easily separated from each other in the measuring signal.

Одно преимущество изобретения состоит в том, что измерительный преобразователь, несмотря на возможные, обусловленные эксплуатацией изменения плотности и/или вязкости жидкости, простым образом сбалансирован так, что присоединенный трубопровод можно в значительной степени изолировать от внутренних крутящих моментов. Кроме того, измерительный преобразователь, по меньшей мере, в небольшом диапазоне плотности можно динамически сбалансировать также для изгибных колебаний. Измерительный преобразователь, согласно изобретению, отличается далее тем, что благодаря этому конструктивно очень простому устранению связи колебаний он может быть выполнен, во-первых, очень компактным, а во-вторых, очень легким.One advantage of the invention is that the transmitter, despite possible operational changes in the density and / or viscosity of the liquid, is simply balanced so that the connected pipe can be substantially isolated from internal torques. In addition, the measuring transducer, at least in a small density range, can also be dynamically balanced for bending vibrations. The measuring transducer according to the invention is further characterized in that due to this structurally very simple elimination of the coupling of vibrations, it can be made, firstly, very compact, and secondly, very light.

Другое преимущество изобретения состоит в том, что могут быть измерены различные измеряемые величины, в частности массовый расход, вязкость или же плотность, в любом случае при настроенных по-разному частотах крутильных и изгибных колебаний измерительной трубы, также при одновременно возбужденных крутильных и изгибных колебаниях.Another advantage of the invention is that various measurable quantities can be measured, in particular mass flow rate, viscosity or density, in any case with different torsional and bending frequencies of the measuring tube, also with simultaneously excited torsional and bending vibrations.

Ниже изобретение и его другие преимущества поясняются с помощью примера выполнения, изображенного на чертежах. Одинаковые детали обозначены на чертежах одинаковыми ссылочными позициями. В случае если это служит для наглядности, уже упомянутые ссылочные позиции на последующих фигурах опущены.Below the invention and its other advantages are explained using the exemplary embodiment shown in the drawings. Identical parts are indicated by the same reference numerals in the drawings. In the event that this is for illustrative purposes, the already mentioned reference positions in the following figures are omitted.

Чертежи представляют:The drawings represent:

- фиг.1: устанавливаемый в трубопроводе измерительный прибор для измерения вязкости протекающей в трубопроводе жидкости;- figure 1: installed in the pipeline measuring device for measuring the viscosity of the fluid flowing in the pipeline;

- фиг.2: пример выполнения пригодного для измерительного прибора из фиг.1 измерительного преобразователя вибрационного типа при виде сбоку в перспективе;- figure 2: an example implementation suitable for the measuring device of figure 1 measuring transducer of the vibration type when viewed from the side in perspective;

- фиг.3: измерительный преобразователь из фиг.2 в разрезе при виде сбоку;- figure 3: the measuring transducer of figure 2 in section in side view;

- фиг.4: измерительный преобразователь из фиг.2 в первом сечении;- figure 4: the measuring transducer of figure 2 in the first section;

- фиг.5: измерительный преобразователь из фиг.2 во втором сечении;- figure 5: the measuring transducer of figure 2 in the second section;

- фиг.6: другой пример выполнения пригодного для измерительного прибора из фиг.1 измерительного преобразователя вибрационного типа в разрезе при виде сбоку.- Fig.6: another example implementation suitable for the measuring device of Fig.1 of the measuring transducer of the vibrational type in the context when viewed from the side.

На фиг.1 изображен устанавливаемый в трубопроводе (не показан) измерительный прибор для измерения вязкости протекающей в трубопроводе жидкости. Кроме того, измерительный прибор предназначен также предпочтительно для измерения массового расхода и/или плотности жидкости. Измерительный прибор содержит измерительный преобразователь вибрационного типа, обтекаемый при работе измеряемой жидкостью. На фиг.2-6 схематично изображены соответствующие примеры выполнения таких измерительных преобразователей вибрационного типа.Figure 1 shows a measuring device installed in a pipeline (not shown) for measuring the viscosity of a fluid flowing in a pipeline. In addition, the measuring device is also preferably designed to measure the mass flow rate and / or density of the liquid. The measuring device contains a measuring transducer of vibration type, streamlined during operation of the measured fluid. Figure 2-6 schematically shows the corresponding examples of such measuring transducers of the vibration type.

Измерительный преобразователь служит для создания в протекающей жидкости механических реакционных сил, в частности, зависимых от вязкости сил трения, которые с возможностью их измерения, в частности регистрации датчиками, действуют на измерительный преобразователь. На основе этих реакционных сил известным специалисту образом можно измерить, например, вязкость η жидкости.The measuring transducer is used to create mechanical reaction forces in a flowing fluid, in particular, friction forces dependent on viscosity, which, with the possibility of measuring them, in particular, registration by sensors, act on the measuring transducer. Based on these reaction forces, for example, the viscosity η of a liquid can be measured in a manner known to those skilled in the art.

Для протекания жидкости измерительный преобразователь содержит, в частности, единственную, в основном прямую измерительную трубу 10 заданного диаметра, которую при работе заставляют, по меньшей мере, временно вибрировать и которая тем самым повторно упруго деформируется.For the flow of liquid, the measuring transducer contains, in particular, a single, mainly direct measuring tube 10 of a given diameter, which during operation is forced to vibrate at least temporarily and which thereby resiliently deforms.

Для протекания жидкости измерительная труба 10 через входящий во впускной конец 11# впускной патрубок 11 и входящий в выпускной конец 12# выпускной патрубок 12 присоединена к подводящему или отводящему жидкость трубопроводу (не показан). Измерительная труба 10, впускной 11 и выпускной 12 патрубки ориентированы по отношению друг к другу и к воображаемой продольной оси L измерительной трубы максимально соосно и выполнены предпочтительным образом за одно целое, так что для их изготовления может служить, например, единственная трубчатая заготовка; в случае необходимости измерительная труба 10 и патрубки 11, 12 могут быть изготовлены также из отдельных впоследствии соединенных, например сваренных, заготовок. Для изготовления измерительной трубы 10 может применяться практически любой из обычных для таких измерительных преобразователей материалов, например сталь, титан, цирконий и т.д.For fluid flow, the measuring tube 10 through the inlet pipe 11 entering the inlet end 11 # and the outlet pipe 12 entering the outlet end 12 # is connected to a liquid supply or discharge pipe (not shown). The measuring tube 10, inlet 11 and outlet 12 of the nozzle are oriented with respect to each other and to the imaginary longitudinal axis L of the measuring tube as coaxially as possible and are preferably made in one piece, so that, for example, a single tubular workpiece can be used for their manufacture; if necessary, the measuring tube 10 and nozzles 11, 12 can also be made of separate subsequently connected, for example welded, blanks. For the manufacture of the measuring tube 10 can be used almost any of the usual materials for such measuring transducers, for example steel, titanium, zirconium, etc.

В случае если измерительный преобразователь следует смонтировать на трубопроводе разъемно, на впускном 11 и выпускном 12 патрубках отформовывают предпочтительно соответственно первый 13 и второй 14 фланцы; в случае необходимости впускной 11 и выпускной 12 патрубки могут быть соединены с трубопроводом также непосредственно, например сваркой или высокотемпературной пайкой. Далее, как схематично показано на фиг.1, предусмотрен фиксированный на впускном 11 и выпускном 12 патрубках, размещающий в себе измерительную трубу 10 корпус 100 (фиг.1 и 2).If the measuring transducer should be detachably mounted on the pipeline, preferably the first 13 and second 14 flanges are molded, respectively, at the inlet 11 and outlet 12 nozzles; if necessary, the inlet 11 and outlet 12 nozzles can also be connected to the pipeline directly, for example by welding or by high-temperature soldering. Further, as shown schematically in FIG. 1, there is provided fixed on the inlet 11 and outlet 12 pipes, accommodating the measuring tube 10 of the housing 100 (FIGS. 1 and 2).

Прямые измерительные трубы с возбужденными крутильными колебаниями вокруг оси крутильных колебаний вызывают в протекающей жидкости силы сдвига, отбирают за счет этого у крутильных колебаний колебательную энергию и диссипируют ее в жидкости. В результате происходит гашение крутильных колебаний колеблющейся измерительной трубой, для сохранения которых к измерительной трубе должна подаваться дополнительная энергия возбуждения. В соответствии с этим для создания соответствующих вязкости сил трения в жидкости в измерительной трубе 10 при работе, по меньшей мере, временно возбуждают крутильные колебания вокруг оси крутильных колебаний, в частности в диапазоне естественной резонансной частоты крутильных колебаний, с возможностью ее скручивания в основном в соответствии с естественной формой крутильных колебаний вокруг ее продольной оси L или вокруг, в основном параллельной ей оси (US-A 4524610, US-A 5253533, US-A 6006609 или ЕР-А 1158289).Direct measuring tubes with excited torsional vibrations around the axis of torsional vibrations cause shear forces in the flowing fluid, due to this, vibrational energy is taken from torsional vibrations and dissipated in the fluid. As a result, damping of torsional vibrations by an oscillating measuring tube takes place, to preserve which additional excitation energy must be supplied to the measuring tube. Accordingly, in order to create the corresponding viscosity of the friction forces in the liquid in the measuring tube 10 during operation, at least temporarily excite torsional vibrations around the axis of torsional vibrations, in particular in the range of the natural resonant frequency of torsional vibrations, with the possibility of twisting it mainly in accordance with a natural form of torsional vibrations around its longitudinal axis L or around a generally parallel axis (US-A 4524610, US-A 5253533, US-A 6006609 or EP-A 1158289).

Предпочтительно крутильные колебания возбуждают в измерительной трубе 10 при работе с частотой, которая максимально точно соответствует естественной резонансной частоте той основной собственной моды, при которой измерительная труба 10 в основном равнонаправленно закручивается по всей своей длине. Естественная резонансная частота этой основной собственной моды крутильных колебаний может составлять у служащей в качестве измерительной трубы 10 трубы из специальной стали с условным проходом 20 мм, толщиной стенки около 1,2 мм и длиной около 350 мм, а также с возможными надстройками (см. ниже), например, 1500-2000 Гц.Preferably, torsional vibrations are excited in the measuring tube 10 when operating at a frequency that most closely matches the natural resonant frequency of that fundamental eigenmode at which the measuring tube 10 is twisted substantially uniformly along its entire length. The natural resonant frequency of this main eigenmode of torsional vibrations can be 10 for a special steel pipe with a nominal bore of 20 mm, a wall thickness of about 1.2 mm and a length of about 350 mm, as well as possible add-ons, which serves as a measuring tube 10 (see below ), for example, 1500-2000 Hz.

Согласно одному предпочтительному усовершенствованию изобретения дополнительно к крутильным колебаниям, в частности одновременно с ними, в измерительной трубе 10 при работе измерительного преобразователя возбуждают изгибные колебания так, что она продольно изгибается в соответствии с естественной первой формой изгибных колебаний. Предпочтительно изгибные колебания возбуждают в измерительной трубе 10 с частотой, которая максимально точно соответствует самой низкой естественной резонансной частоте изгибных колебаний измерительной трубы 10, так что, следовательно, вибрирующая, но не обтекаемая жидкостью измерительная труба 10 изгибается в основном симметрично относительно средней оси, перпендикулярной ее продольной оси L, и имеет при этом единственную выпучину колебаний. Эта самая низкая резонансная частота изгибных колебаний может составлять, например, у служащей в качестве измерительной трубы 10 трубы из специальной стали с условным проходом 20 мм, толщиной стенки около 1,2 мм и длиной около 350 мм, а также с возможными надстройками, например, 850-900 Гц.According to one preferred refinement of the invention, in addition to torsional vibrations, in particular simultaneously with them, bending vibrations are excited in the measuring tube 10 during operation of the measuring transducer so that it is longitudinally bent in accordance with the natural first form of bending vibrations. Preferably, the bending vibrations are excited in the measuring tube 10 with a frequency that most closely corresponds to the lowest natural resonant frequency of the bending vibrations of the measuring tube 10, so that, therefore, the vibrating, but not fluid stream, measuring tube 10 bends substantially symmetrically with respect to the middle axis perpendicular to it the longitudinal axis L, and at the same time has a single bulge of oscillations. This lowest resonant frequency of bending vibrations can be, for example, for a special steel pipe serving as a measuring tube 10 with a nominal bore of 20 mm, a wall thickness of about 1.2 mm and a length of about 350 mm, as well as with possible superstructures, for example, 850-900 Hz.

В случае если жидкость протекает в трубопроводе и тем самым массовый расход m отличается от нуля, совершающая изгибные колебания измерительная труба 10 создает в протекающей жидкости силы Кориолиса. Они в свою очередь действуют обратно на измерительную трубу 10 и вызывают дополнительную, регистрируемую датчиками деформацию (не показана) измерительной трубы 10, согласно второй естественной форме изгибных колебаний, копланарно наложенной на первую форму изгибных колебаний. Мгновенное проявление деформации измерительной трубы 10 зависит при этом, в частности в отношении ее амплитуд, также от мгновенного массового расхода m. В качестве второй формы изгибных колебаний, так называемой моды Кориолиса, могут служить, например, как это принято у подобных измерительных преобразователей, антисимметричные формы изгибных колебаний с двумя или четырьмя выпучинами.If the fluid flows in the pipeline and thereby the mass flow m is different from zero, the bending oscillation measuring tube 10 creates Coriolis forces in the flowing fluid. They, in turn, act back on the measuring tube 10 and cause an additional, recorded by the sensors, deformation (not shown) of the measuring tube 10, according to the second natural form of bending vibrations coplanarly superimposed on the first form of bending vibrations. The instantaneous manifestation of the deformation of the measuring tube 10 depends in this case, in particular with respect to its amplitudes, also on the instantaneous mass flow rate m. As the second form of bending vibrations, the so-called Coriolis mode, can serve, for example, as is customary for such measuring transducers, antisymmetric forms of bending vibrations with two or four bulges.

Как уже сказано, крутильные колебания гасятся, с одной стороны, за счет желательной и, в частности в целях измерения вязкости, зарегистрированной датчиками энергоотдачи жидкости. С другой же стороны, у вибрирующей измерительной трубы 10 колебательную энергию можно отобрать также за счет того, что колебания возбуждают и в механически связанных с ней деталях, например корпусе 100 преобразователя или присоединенном трубопроводе. В то время как энергоотдачу корпусу 100, хотя и нежелательную, можно было бы калибровать, по меньшей мере, энергоотдача окружающему измерительный преобразователь пространству, в частности трубопроводу, происходит, однако, практически невоспроизводимым больше или даже не определяемым заранее образом.As already mentioned, torsional vibrations are damped, on the one hand, due to the desirable and, in particular, in order to measure the viscosity recorded by the liquid energy transfer sensors. On the other hand, vibrational energy can also be taken away from the vibrating measuring tube 10 due to the fact that the vibrations are also excited in parts mechanically connected to it, for example, the converter housing 100 or an attached pipeline. While the energy transfer to the housing 100, although undesirable, it would be possible to calibrate at least the energy transfer to the space surrounding the transmitter, in particular the pipeline, however, is practically irreproducible in a larger or even undetermined manner.

В целях подавления такой отдачи энергии крутильных колебаний окружающему пространству в измерительном преобразователе предусмотрен ответный вибратор 20, фиксированный на измерительной трубе 10 с впускной и выпускной сторон.In order to suppress such a return of torsional vibration energy to the surrounding space in the measuring transducer, a response vibrator 20 is mounted on the measuring tube 10 from the inlet and outlet sides.

Ответный вибратор 20 служит для того, чтобы вырабатывать ответные крутящие моменты, которые в значительной степени компенсируют крутящие моменты, вырабатываемые закручивающейся преимущественно вокруг своей продольной оси L измерительной трубой 10, и тем самым в значительной степени удерживать окружающее измерительный преобразователь пространство, в частности, однако, присоединенный трубопровод, от динамических крутящих моментов. Кроме того, ответный вибратор 20 служит в описанном выше случае, когда в измерительной трубе 10 при работе дополнительно возбуждают изгибные колебания, также для того, чтобы динамически сбалансировать измерительный преобразователь для заранее точно определяемого, например, наиболее часто ожидаемого при работе измерительного преобразователя или также критического значения плотности жидкости с возможностью компенсации в значительной степени созданных, при случае, в вибрирующей измерительной трубе 10 поперечных сил и/или изгибающих моментов (собственная, предварительно не опубликованная европейская патентная заявка 01109977.7).The response vibrator 20 serves to generate response torques that substantially compensate for the torques generated by the measuring tube 10, which is twisted mainly around its longitudinal axis L, and thereby substantially retain the space surrounding the transmitter, in particular, however, connected piping, from dynamic torques. In addition, the response vibrator 20 serves in the case described above, when bending vibrations are additionally excited in the measuring tube 10 during operation, also in order to dynamically balance the transducer for a predetermined, for example, most often expected during operation of the transducer or also critical values of fluid density with the possibility of compensation to a large extent created, if applicable, in the vibrating measuring tube 10 of transverse forces and / or bending moments comrade (own, previously unpublished European patent application 01109977.7).

Для этих целей по сравнению с измерительной трубой 10 предпочтительно также крутильно - и/или изгибно-упругий ответный вибратор 20 при работе заставляют совершать по отношению к измерительной трубе 10 внефазно, в частности противофазно, крутильные колебания. В соответствии с этим ответный вибратор 20, по меньшей мере, одной из своих собственных частот крутильных колебаний максимально точно согласован с частотой крутильных колебаний измерительной трубы, с которой ее при работе заставляют вибрировать. В любом случае, однако, измерительная труба 10 и ответный вибратор 20 согласованы между собой так, а ответный вибратор 20 фиксирован на измерительной трубе 10 так, что впускной 11 и выпускной 12 патрубки также при совершающей крутильные колебания измерительной трубе 10 и заставляемом также вибрировать ответном вибраторе 20 удерживаются в значительной степени свободными от напряжений кручения; при необходимости, ответный вибратор 20 также одной из своих собственных частот изгибных колебаний максимально настроен на частоту изгибных колебаний измерительной трубы, и при работе измерительного преобразователя, при необходимости, возбуждают также изгибные колебания ответного вибратора 20, которые в основном копланарны возможным изгибным колебаниям измерительной трубы 10.For these purposes, compared with the measuring tube 10, it is also preferable that the torsional and / or flexural-elastic response vibrator 20 is forced to oscillate in relation to the measuring tube 10 out of phase, in particular out of phase. In accordance with this, the response vibrator 20 of at least one of its own torsional vibration frequencies is most precisely aligned with the torsional vibration frequency of the measuring tube with which it is forced to vibrate during operation. In any case, however, the measuring tube 10 and the response vibrator 20 are so coordinated with each other, and the response vibrator 20 is fixed to the measuring tube 10 so that the inlet 11 and outlet 12 of the pipe also when the measuring tube 10 is twisting and is also forced to vibrate the response vibrator 20 are kept substantially free of torsional stress; if necessary, the response vibrator 20 of one of its own frequencies of bending vibrations is also maximally tuned to the frequency of the bending vibrations of the measuring tube, and during operation of the measuring transducer, if necessary, they also excite the bending vibrations of the response vibrator 20, which are mainly coplanar to the possible bending vibrations of the measuring tube 10 .

Ответный вибратор 20, как схематично показано на фиг.2, выполнен предпочтительно цельным. В случае необходимости, ответный вибратор 20, как это раскрыто, например, также в US-A 5969265, ЕР-А 317340 или WO-A 0014485, может быть составным или реализован в виде двух отдельных частичных ответных вибраторов, фиксированных на измерительной трубе 10 с впускной и выпускной сторон (фиг.6).The response vibrator 20, as schematically shown in FIG. 2, is preferably integral. If necessary, the response vibrator 20, as disclosed, for example, also in US-A 5969265, EP-A 317340 or WO-A 0014485, can be composite or implemented as two separate partial response vibrators fixed to the measuring tube for 10 s inlet and outlet sides (Fig.6).

Как схематично показано на фиг.2, 3 или 6, для повышения точности измерений или для снижения склонности к сбоям измерительного преобразователя измерительную трубу 10, ответный вибратор 20, а также впускной 11 и выпускной 12 патрубки согласовывают между собой в их соответствующем положении с возможностью также упругой деформации впускного 11 и выпускного 12 патрубков при работе и поглощения тем самым части отдаваемой при случае внутренней частью колебательной энергии. Предпочтительно впускной 11 и выпускной 12 патрубки по своей соответствующей жесткости пружины согласованы с общей массой внутренней части, которая образована измерительной трубой 10 и фиксированными на ней надстройками, например устройством 40 возбуждения, сенсорным устройством 50 и, при необходимости, ответным вибратором 20 и т.д., так, что самая низкая резонансная частота образованной колебательной системы ниже частоты крутильных колебаний, с которой измерительную трубу 10 заставляют при работе, по меньшей мере, преобладающим образом колебаться.As shown schematically in FIGS. 2, 3 or 6, to increase the accuracy of the measurements or to reduce the tendency of the measuring transducer to fail, the measuring tube 10, the response vibrator 20, as well as the inlet 11 and outlet 12 of the nozzle are coordinated with each other in their respective position with the possibility elastic deformation of the inlet 11 and the outlet 12 nozzles during operation and thereby absorbing part of the vibrational energy that is given away by the inner part when this is the case. Preferably, the inlet 11 and outlet 12 of the nozzle are matched according to their respective spring stiffness to the total mass of the inner part, which is formed by the measuring tube 10 and the superstructures fixed on it, for example, the excitation device 40, the sensor device 50 and, if necessary, the response vibrator 20, etc. ., so that the lowest resonant frequency of the formed oscillatory system is lower than the frequency of torsional vibrations with which the measuring tube 10 is forced to work, at least in a predominant way atsya.

Для вырабатывания механических колебаний измерительной трубы 10, в частности упомянутых крутильных и/или изгибных колебаний, измерительный преобразователь содержит далее, в частности электродинамическое, устройство 40 возбуждения. Оно служит для того, чтобы введенную управляющей электроникой (не показана) энергию Еехс возбуждения, например, с помощью отрегулированного тока и/или отрегулированного напряжения преобразовать в воздействующий на измерительную трубу 10, например, импульсно или гармонически, и упругодеформирующий ее описанным выше образом момент Мexc возбуждения и, при необходимости, в действующую продольно силу возбуждения. Момент Мexc возбуждения может быть при этом, как схематично показано на фиг.4 или 6, двунаправленным или же однонаправленным и настроен известным специалисту образом, например посредством схемы регулирования тока и/или напряжения, в отношении амплитуды и, например посредством фазорегулирующего контура, в отношении частоты. На основе энергии Еехс возбуждения, требуемой для сохранения крутильных колебаний и, при необходимости, также изгибных колебаний измерительной трубы 10, можно известным специалисту образом определить вязкость жидкости (US-A 4524610, US-A 5253533, US-A 6006609 или ЕР-А 1158289).To generate mechanical vibrations of the measuring tube 10, in particular the torsional and / or bending vibrations, the measuring transducer further comprises, in particular an electrodynamic, excitation device 40. It serves to convert the excitation energy E exc introduced by the control electronics (not shown), for example, by means of a regulated current and / or regulated voltage into a moment acting on the measuring tube 10, for example, pulse or harmonically, and elastically deforming it in the manner described above M exc excitation and, if necessary, in the longitudinally acting excitation force. In this case, the excitation moment M exc can be, as schematically shown in FIGS. 4 or 6, bidirectional or unidirectional and configured in a manner known to the person skilled in the art, for example by means of a current and / or voltage control circuit, in relation to amplitude and, for example, by means of a phase-regulating circuit in relation to frequency. Based on the excitation energy E exc required to maintain torsional vibrations and, if necessary, also the bending vibrations of the measuring tube 10, it is possible to determine the viscosity of a fluid in a manner known to the person skilled in the art (US-A 4524610, US-A 5253533, US-A 6006609 or EP-A 1158289).

В качестве устройства 40 возбуждения может служить, например, устройство с закрепленной на измерительной трубе 10 или на ответном вибраторе 20 цилиндрической катушкой возбуждения, через которую при работе протекает соответствующий ток возбуждения, и, по меньшей мере, частично погружающимся в катушку возбуждения постоянномагнитным якорем, который фиксирован на ответном вибраторе 20 или измерительной трубе 10. Далее устройство 40 возбуждения может быть реализовано также посредством одного или нескольких электромагнитов (US-A 4524610).The excitation device 40 can be, for example, a device with a cylindrical excitation coil mounted on the measuring tube 10 or on the return vibrator 20, through which the corresponding excitation current flows during operation, and at least partially immersed in the excitation coil by a permanent magnetic armature, which fixed on the response vibrator 20 or the measuring tube 10. Further, the excitation device 40 can also be implemented using one or more electromagnets (US-A 4524610).

Для обнаружения колебаний измерительной трубы 10 измерительный преобразователь содержит также, в частности, электродинамическое, сенсорное устройство 50. В качестве сенсорного устройства 50 можно использовать, например, принятое для подобных измерительных преобразователей сенсорное устройство, у которого известным специалисту образом посредством, по меньшей мере, одного первого датчика 51, преимущественно также посредством второго датчика 52, регистрируют движения измерительной трубы 10, в частности, с впускной и выпускной сторон и преобразуют в соответствующие сигналы S1, S2. В качестве датчиков 51, 52 могут использоваться, например, как это схематично показано на фиг.4, 5 или 6, относительно измеряющие колебания измерительной трубы 10 и ответного вибратора 20 электродинамические датчики скорости или же электродинамические датчики перемещения или датчики ускорения. Вместо электродинамических сенсорных устройств для обнаружения колебания измерительной трубы 10 могут служить также сенсорные устройства, измеряющие посредством резистивных или пьезоэлектрических тензометров, или оптоэлектронные сенсорные устройства. Сигналы датчиков могут быть преобразованы известным специалисту образом в соответствующие данные измерений посредством соответствующей, в частности цифровой, обрабатывающей электроники. Как упомянутая выше управляющая электроника для устройства 40 возбуждения, так и соединенная с сенсорным устройством 50 обрабатывающая электроника могут быть размещены в одном закрепленном преимущественно на корпусе 100 преобразователя корпусе 200.For detecting oscillations of the measuring tube 10, the measuring transducer also comprises, in particular, an electrodynamic sensor device 50. As a sensor device 50, for example, a sensor device adopted for such measuring transducers can be used, in which at least one the first sensor 51, mainly also by means of the second sensor 52, detect the movement of the measuring tube 10, in particular, from the inlet and outlet sides and signal in the corresponding signals S 1 , S 2 . As sensors 51, 52, for example, as shown schematically in FIGS. 4, 5 or 6, electrodynamic velocity sensors or electrodynamic displacement sensors or acceleration sensors relative to measuring vibrations of the measuring tube 10 and the response vibrator 20 can be used. Instead of electrodynamic sensor devices for detecting oscillations of the measuring tube 10, sensor devices measuring by means of resistive or piezoelectric tensometers, or optoelectronic sensor devices can also serve. The sensor signals can be converted in a manner known to those skilled in the art into the corresponding measurement data by means of appropriate, in particular digital, processing electronics. Both the aforementioned control electronics for the excitation device 40 and the processing electronics connected to the sensor device 50 can be housed in one housing 200 fixed mainly on the converter housing 100.

Предпочтительно устройство 40 возбуждения, как показано на фиг.2 и 3, выполнено и расположено в измерительном преобразователе так, что оно при работе воздействует на измерительную трубу 10 и ответный вибратор 20 одновременно, в частности дифференцированно. Соответствующим образом сенсорное устройство 50 может быть выполнено и расположено в измерительном преобразователе с возможностью дифференцированной регистрации вибраций измерительной трубы 10 и ответного вибратора 20.Preferably, the excitation device 40, as shown in FIGS. 2 and 3, is configured and arranged in the measuring transducer so that it acts on the measuring tube 10 and the response vibrator 20 at the same time, in particular differentially. Accordingly, the sensor device 50 can be made and located in the measuring transducer with the possibility of differentiated registration of vibrations of the measuring tube 10 and the response vibrator 20.

В описанном выше случае, когда частоты крутильных и изгибных колебаний измерительной трубы настроены по-разному, посредством измерительного преобразователя простым и предпочтительным образом даже при одновременно возбужденных крутильных и изгибных колебаниях, например на основе фильтрования сигналов или частотного анализа, может происходить разделение отдельных мод колебаний как в возбуждающих сигналах, так и в сигналах датчиков.In the case described above, when the frequencies of the torsional and bending vibrations of the measuring tube are set differently, by means of the measuring transducer in a simple and preferable way, even when torsional and bending vibrations are simultaneously excited, for example, based on signal filtering or frequency analysis, separate vibration modes can be separated as in exciting signals and in sensor signals.

Согласно изобретению в противоположность, например, измерительным преобразователям из упомянутых выше публикаций US-A 6006609 или ЕР-А 1158289 измерительная труба 10, ответный вибратор 20, также закрепленные на них сенсорное устройство 50 и устройство 40 возбуждения согласованы между собой в отношении распределения их масс так, что образованная, подвешенная посредством впускного 11 и выпускного 12 патрубков внутренняя часть измерительного преобразователя имеет центр MS тяжести массы, лежащий, по меньшей мере, внутри измерительной трубы 10, предпочтительно, однако, максимально близко к продольной оси L измерительной трубы. К тому же внутренняя часть выполнена предпочтительно так, что она имеет соосную с впускным 11 и выпускным 12 патрубками и лежащую, по меньшей мере, на отдельных отрезках внутри измерительной трубы 10 первую главную ось T1 инерции. За счет смещения центра MS тяжести массы внутренней части, в частности, однако, также за счет вышеописанного положения первой главной оси T1 инерции обе принятые измерительной трубой 10 и ответным вибратором 20 при работе, в значительной степени компенсированные формы колебаний, а именно крутильные и изгибные колебания измерительной трубы 10, в значительной степени механически отделены друг от друга. За счет этого обе формы колебаний могут предпочтительным образом, в частности также в противоположность предложенным US-A 4524610, US-A 5253533 или US-A 6006609 измерительным преобразователям, возбуждаться также вполне отдельно друг от друга.According to the invention, in contrast to, for example, the measuring transducers from the aforementioned publications US-A 6006609 or EP-A 1158289, the measuring tube 10, the response vibrator 20, the sensor device 50 and the excitation device 40 also mounted on them are matched with respect to the distribution of their masses so that the inner part of the transducer formed, suspended by means of inlet 11 and outlet 12 of the nozzles, has a center of gravity MS lying at least inside the measuring tube 10, prefer however, it is as close as possible to the longitudinal axis L of the measuring tube. In addition, the inner part is preferably made so that it has a first main axis of inertia T at least in separate sections inside the measuring tube 10 coaxial with the inlet 11 and the outlet 12. Due to the displacement of the center of gravity center MS of the mass of the inner part, in particular, however, also due to the above-described position of the first main axis of inertia T 1, both the vibrational modes, namely torsional and bending, which are largely compensated for by the measuring tube 10 and the response vibrator 20 during operation the vibrations of the measuring tube 10 are largely mechanically separated from each other. Due to this, both waveforms can advantageously be excited, in particular also in contrast to the proposed US-A 4524610, US-A 5253533 or US-A 6006609, transducers quite separately from each other.

Смещение как центра MS тяжести массы, так и первой главной оси T1 инерции к продольной оси L измерительной трубы может быть значительно упрощено, например, за счет того, что внутренняя часть, т.е. измерительная труба 10, ответный вибратор 20, а также закрепленные на них сенсорное устройство 50 и устройство 40 возбуждения выполнены и расположены по отношению друг к другу так, что распределение массы внутренней части вдоль продольной оси L измерительной трубы в основном симметрично, по меньшей мере, однако, инвариантно относительно воображаемого вращения вокруг продольной оси L измерительной трубы на 180° (с2-симметрия).The displacement of both the center of gravity MS and the first major axis of inertia T 1 to the longitudinal axis L of the measuring tube can be greatly simplified, for example, due to the fact that the inner part, i.e. the measuring tube 10, the response vibrator 20, as well as the sensor device 50 and the excitation device 40 attached thereto, are made and arranged with respect to each other so that the mass distribution of the inner part along the longitudinal axis L of the measuring tube is generally symmetrical, at least, however , is invariant with respect to the imaginary rotation around the longitudinal axis L of the measuring tube by 180 ° (c2 symmetry).

Согласно одному предпочтительному выполнению изобретения выполненный предпочтительно трубчатым, в частности также в значительной степени осесимметричным, ответный вибратор 20 расположен в основном коаксиально измерительной трубе 10, благодаря чему значительно упрощается достижение симметричного распределения массы внутренней части и тем самым центр MS тяжести массы простым образом смещается ближе к продольной оси L измерительной трубы.According to one preferred embodiment of the invention, the counter vibrator 20, which is preferably made tubular, in particular also substantially axisymmetric, is located mainly in the coaxial direction of the measuring tube 10, which makes it much easier to achieve a symmetrical mass distribution of the inner part and thereby the center of gravity MS is easily shifted closer to the longitudinal axis L of the measuring tube.

Кроме того, сенсорное устройство 50 и устройство 40 возбуждения выполнены и расположены по отношению друг к другу на измерительной трубе 10 и, при необходимости, на ответном вибраторе 20 так, что выработанный ими момент инерции массы лежит максимально концентрично продольной оси L измерительной трубы или, по меньшей мере, поддерживается минимальным. Это может быть достигнуто за счет того, что общий центр тяжести масс сенсорного устройства 50 и устройства 40 возбуждения лежит максимально близко к продольной оси L измерительной трубы и/или общая масса сенсорного устройства 50 и устройства 40 возбуждения поддерживается минимальной.In addition, the sensor device 50 and the excitation device 40 are made and arranged with respect to each other on the measuring tube 10 and, if necessary, on the response vibrator 20 so that the moment of mass inertia generated by them lies as concentrically as possible along the longitudinal axis L of the measuring tube or, according to least maintained to a minimum. This can be achieved due to the fact that the total center of mass of the sensor device 50 and the excitation device 40 lies as close as possible to the longitudinal axis L of the measuring tube and / or the total mass of the sensor device 50 and the excitation device 40 is kept to a minimum.

Согласно одному предпочтительному выполнению изобретения в целях раздельного возбуждения крутильных и/или изгибных колебаний измерительной трубы 10 устройство 40 возбуждения выполнено и фиксировано на ней и ответном вибраторе 20 так, что создающая изгибные колебания сила действует на измерительную трубу 10 вдоль воображаемой силовой линии, которая проходит вне перпендикулярной первой главной оси T1 инерции второй главной оси Т2 инерции или пересекает последнюю самое большее в одной точке. Преимущественно внутренняя часть выполнена так, что вторая главная ось Т2 инерции в основном совпадает с упомянутой выше средней осью.According to one preferred embodiment of the invention, in order to separately excite torsional and / or bending vibrations of the measuring tube 10, the excitation device 40 is made and fixed on it and the reciprocal vibrator 20 so that the force creating the bending vibrations acts on the measuring tube 10 along an imaginary force line that extends outside perpendicular to the first main axis of inertia T 1 the second main axis of inertia T 2 or intersects the last at most at one point. Advantageously, the inner part is configured such that the second major axis of inertia T 2 substantially coincides with the middle axis mentioned above.

В изображенном на фиг.4 примере выполнения устройство 40 возбуждения содержит для этого, по меньшей мере, одну первую катушку 41а возбуждения, через которую при работе, по меньшей мере, временно протекает ток возбуждения или частичный ток возбуждения и которая фиксирована на соединенном с измерительной трубой 10 рычаге 41с и через него, а также фиксированный снаружи на ответном вибраторе 20 якорь 41b дифференцированно воздействует на измерительную трубу 10 и ответный вибратор 20. Это выполнение имеет в том числе то преимущество, что, с одной стороны, ответный вибратор 20 и тем самым также корпус 100 преобразователя поддерживаются в сечении небольшими, но тем не менее катушка 41а возбуждения, в частности, также при монтаже легко доступна. Кроме того, другое преимущество этого выполнения устройства 40 возбуждения состоит также в том, что используемые при случае катушечные стаканы 41d, тяжестью которых, в частности при условных проходах свыше 80 мм, больше нельзя пренебрегать, также следует фиксировать на ответном вибраторе 20, и они тем самым не оказывают практически никакого влияния на резонансные частоты измерительной трубы 10. Здесь, однако, следует указать на то, что в случае необходимости катушка 41а возбуждения может удерживаться также ответным вибратором 20, а якорь 41b - измерительной трубой 10.In the embodiment shown in FIG. 4, the excitation device 40 comprises for this purpose at least one first excitation coil 41a, through which during operation, at least temporarily, the excitation current or partial excitation current flows and which is fixed to the measuring tube connected 10 of the lever 41c and through it, as well as the armature 41b fixed externally on the response vibrator 20, differentially acts on the measuring tube 10 and the response vibrator 20. This embodiment also has the advantage that, on the one hand s, the response vibrator 20 and thereby also the converter housing 100 are kept in section small, but nevertheless, the excitation coil 41a, in particular, is also easily accessible during installation. In addition, another advantage of this embodiment of the excitation device 40 also lies in the fact that the reel cups 41d used in the case, the severity of which, in particular with conditional passes over 80 mm, can no longer be neglected, should also be fixed on the response vibrator 20, and they thus, they have practically no effect on the resonant frequencies of the measuring tube 10. Here, however, it should be pointed out that, if necessary, the excitation coil 41a can also be held by the response vibrator 20, and the armature 41b can be itelnoy pipe 10.

Согласно другому предпочтительному выполнению изобретения устройство 40 возбуждения, в частности для удовлетворения требований к распределению массы, содержит, по меньшей мере, одну вторую, расположенную вдоль диаметра измерительной трубы 10, катушку 42а возбуждения, которая таким же образом, что и катушка 41а возбуждения, связана с измерительной трубой 10 и ответным вибратором 20. Согласно другому предпочтительному выполнению изобретения устройство возбуждения содержит две дополнительные, в целом, следовательно, четыре катушки 43а, 44а возбуждения, которые расположены симметрично, по меньшей мере, относительно второй главной оси Т2 инерции и смонтированы упомянутым образом в измерительном преобразователе.According to another preferred embodiment of the invention, the excitation device 40, in particular for satisfying mass distribution requirements, comprises at least one second excitation coil 42a located along the diameter of the measuring tube 10, which is connected in the same way as the excitation coil 41a with a measuring tube 10 and a reciprocal vibrator 20. According to another preferred embodiment of the invention, the excitation device contains two additional, in total, therefore, four coils 43 a, 44 a waiting, which are located symmetrically, at least with respect to the second main axis of inertia T 2 and mounted in the aforementioned manner in the measuring transducer.

Сила, действующая вне второй главной оси T2 инерции на измерительную трубу 10, может быть создана посредством таких двух - или четырехкатушечных устройств простым образом, например, за счет того, что одна из катушек возбуждения, например катушка 41a, имеет иную индуктивность, чем соответственно другие, или что через одну из катушек возбуждения, например через катушку 41a, при работе протекает частичный ток возбуждения, отличающийся от соответствующего частичного тока возбуждения соответственно других катушек возбуждения.The force acting outside the second main axis of inertia T 2 on the measuring tube 10 can be created by such two or four coil devices in a simple manner, for example, due to the fact that one of the excitation coils, for example coil 41a, has a different inductance than, respectively others, or that through one of the excitation coils, for example through the coil 41a, during operation, a partial excitation current flows, which differs from the corresponding partial excitation current, respectively, of the other excitation coils.

Согласно другому предпочтительному выполнению изобретения сенсорное устройство 50, как схематично показано на фиг.5, содержит сенсорную катушку 51a, расположенную вне второй главной оси Т2 инерции и фиксированную на измерительной трубе 10. Сенсорная катушка 51а расположена максимально близко к фиксированному на ответном вибраторе 20 якорю 51b и магнитно связана с ним с возможностью индуктирования в сенсорной катушке переменного измерительного напряжения, на которое влияют вращательные и/или продольные, изменяющие ее относительное положение и/или ее относительное расстояние относительные движения между измерительной трубой 10 и ответным вибратором 20. Благодаря расположению сенсорной катушки 51а, согласно изобретению, можно предпочтительным образом регистрировать одновременно как вышеназванные крутильные колебания, так и возбужденные, при необходимости, изгибные колебания. В случае необходимости сенсорная катушка 51а может быть фиксирована для этого также на ответном вибраторе 20, а связанный с ней якорь 51b - соответствующим образом на измерительной трубе 10.According to another preferred embodiment of the invention, the sensor device 50, as schematically shown in FIG. 5, comprises a sensor coil 51a located outside the second main axis of inertia T 2 and fixed on the measuring tube 10. The sensor coil 51a is located as close as possible to the armature fixed on the response vibrator 20 51b and magnetically connected with it with the possibility of inducing in the sensor coil an alternating measuring voltage, which is influenced by rotational and / or longitudinal, changing its relative position and / or its relative distance, relative movements between the measuring tube 10 and the response vibrator 20. Due to the arrangement of the sensor coil 51a according to the invention, it is possible to advantageously register both the aforementioned torsional vibrations and the excited, if necessary, bending vibrations. If necessary, the sensor coil 51a can be fixed for this also on the response vibrator 20, and the associated armature 51b, respectively, on the measuring tube 10.

Здесь следует еще упомянуть, что в случае необходимости известным специалисту образом устройство 40 возбуждения и сенсорное устройство 50 могут быть выполнены по своей механической конструкции практически одинаковыми; кроме того, названные выполнения механической конструкции устройства 40 возбуждения могут быть в основном перенесены и на механическую конструкцию сенсорного устройства 50 и наоборот.It should also be mentioned here that, if necessary, in a manner known to a person skilled in the art, the excitation device 40 and the sensor device 50 can be made almost identical in their mechanical construction; in addition, the aforementioned executions of the mechanical structure of the excitation device 40 can be mainly transferred to the mechanical structure of the sensor device 50 and vice versa.

Согласно предпочтительному усовершенствованию изобретения предусмотрены служащие для настройки распределения массы внутренней части пазы 201, 202, которые выполнены в ответном вибраторе 20 и обеспечивают точную настройку резонансных частот его крутильных колебаний и тем самым улучшенное устранение связи и/или улучшенное согласование с обработкой сигналов (фиг.2 и 3). Кроме того, распределение массы внутренней части, как это схематично показано на фиг.3, можно корректировать также посредством соответствующих уравновешивающих балансиров 101, 102, фиксированных на измерительной трубе 10. В качестве уравновешивающих балансиров 101, 102 могут служить, например, надетые на измерительную трубу 10 металлические кольца или фиксированные на ней металлические пластины.According to a preferred refinement of the invention, employees are provided for adjusting the mass distribution of the inner part of the grooves 201, 202, which are made in the response vibrator 20 and provide precise tuning of the resonant frequencies of its torsional vibrations and thereby improved coupling elimination and / or improved signal processing matching (FIG. 2 and 3). In addition, the mass distribution of the inner part, as shown schematically in FIG. 3, can also be adjusted by means of corresponding balancing balancers 101, 102 fixed on the measuring tube 10. As balancing balancers 101, 102, for example, those worn on the measuring pipe can serve 10 metal rings or metal plates fixed on it.

Как легко видеть из предшествующих пояснений, измерительный преобразователь, согласно изобретению, отличается множеством возможностей настройки, которые позволяют специалисту, в частности также после спецификации внешних или внутренних монтажных размеров, достичь с высокой точностью компенсации сил кручения, созданных при работе в измерительной трубе 10 и, при необходимости, в ответном вибраторе 20, и тем самым минимизировать отдачу энергии крутильных колебаний окружающему измерительный преобразователь пространству.As can be easily seen from the preceding explanations, the measuring transducer according to the invention is characterized by a plurality of tuning possibilities which allow the specialist, in particular after specification of external or internal mounting dimensions, to achieve with high accuracy the compensation of torsional forces created when working in the measuring tube 10 and, if necessary, in the response vibrator 20, and thereby minimize the energy transfer of torsional vibrations to the space surrounding the measuring transducer.

Claims (32)

1. Измерительный преобразователь вибрационного типа для протекающей в трубопроводе жидкости, содержащий, в основном, прямую измерительную трубу (10) заданного диаметра для протекания жидкости, которая через входящий во впускной конец (11#) впускной патрубок (11) и входящий в выпускной конец (12#) выпускной патрубок (12) сообщена с присоединенным трубопроводом и которая выполнена с возможностью, по меньшей мере, временного вибрирования во время работы, причем измерительная труба, в частности, для образования кориолисовых сил в жидкости, совершает по меньшей мере периодически изгибные колебания с заданной частотой вокруг воображаемой продольной оси измерительной трубы и измерительная труба (10), в частности, для создания сил сдвига в жидкости, совершает по меньшей мере частично крутильные колебания с заданной частотой вокруг воображаемой оси, являющейся по существу соосной с впускным и выпускным патрубками (11, 12), корпус преобразователя, закрепленный на впускном и выпускном патрубках (11, 12), закрепленный на впускном и выпускном концах ответный вибратор (20) с заданной собственной частотой крутильных колебаний, воздействующее на измерительную трубу (10) и ответный вибратор (20) устройство возбуждения (40), заставляющее вибрировать по меньшей мере измерительную трубу (10), и сенсорное устройство (50) для регистрации вибраций измерительной трубы (10), причем частота крутильных колебаний измерительной трубы и ее частота изгибных колебаний задаются разными между собой и внутренняя часть измерительного преобразователя, образованная по меньшей мере измерительной трубой (10), ответным вибратором (20) и закрепленными на нем сенсорным устройством (50) и устройством возбуждения (40) и подвешенная по меньшей мере на впускном и выпускном патрубках, имеет центр тяжести массы, лежащий внутри измерительной трубы (10).1. A vibration-type measuring transducer for a fluid flowing in the pipeline, containing mainly a direct measuring tube (10) of a given diameter for fluid flow, which through the inlet pipe (11) entering the inlet end (11) and entering the outlet end ( 12 #) the outlet pipe (12) is in communication with an attached pipe and which is configured to at least temporarily vibrate during operation, and the measuring tube, in particular, for the formation of Coriolis forces in the liquid, makes at least periodically bending vibrations with a given frequency around the imaginary longitudinal axis of the measuring tube and the measuring tube (10), in particular, to create shear forces in the liquid, performs at least partially torsional vibrations with a given frequency around the imaginary axis, which is essentially coaxial with inlet and outlet nozzles (11, 12), a transducer housing fixed to the inlet and outlet nozzles (11, 12), a response vibrator (20) fixed at the inlet and outlet ends with a given eigenfrequency torsional vibration acting on the measuring tube (10) and the response vibrator (20) an excitation device (40), causing at least the measuring tube (10) to vibrate, and a sensor device (50) for detecting the vibrations of the measuring tube (10), and the frequency of torsional vibrations of the measuring tube and its frequency of bending vibrations are set different from each other and the inner part of the measuring transducer formed by at least the measuring tube (10), the response vibrator (20) and the sensor the device (50) and the excitation device (40) and suspended at least on the inlet and outlet nozzles, has a center of gravity lying inside the measuring tube (10). 2. Преобразователь по п.1, характеризующийся тем, что центр тяжести массы внутренней части лежит максимально точно на продольной оси измерительной трубы, соосной, в частности, с впускным и выпускным патрубками.2. The Converter according to claim 1, characterized in that the center of gravity of the mass of the inner part lies as accurately as possible on the longitudinal axis of the measuring tube, coaxial, in particular, with inlet and outlet pipes. 3. Преобразователь по п.1, характеризующийся тем, что внутренняя часть имеет лежащую внутри измерительной трубы первую главную ось инерции, в основном, соосную с впускным и выпускным патрубками.3. The Converter according to claim 1, characterized in that the inner part has the first main axis of inertia lying inside the measuring tube, mainly coaxial with the inlet and outlet pipes. 4. Преобразователь по п.1, характеризующийся тем, что внутренняя часть имеет распределение массы, в основном, симметричное оси крутильных колебаний.4. The Converter according to claim 1, characterized in that the inner part has a mass distribution, mainly symmetrical to the axis of torsional vibrations. 5. Преобразователь по п.1, характеризующийся тем, что ответный вибратор выполнен, в основном, трубчатым и ориентирован, в основном, коаксиально измерительной трубе.5. The Converter according to claim 1, characterized in that the response vibrator is made mainly tubular and oriented mainly coaxially to the measuring tube. 6. Преобразователь по п.1, характеризующийся тем, что частота крутильных колебаний измерительной трубы и собственная частота крутильных колебаний ответного вибратора максимально одинаковы.6. The Converter according to claim 1, characterized in that the frequency of torsional vibrations of the measuring tube and the natural frequency of torsional vibrations of the response vibrator are the same. 7. Преобразователь по п.1, характеризующийся тем, что собственная частота крутильных колебаний ответного вибратора больше 0,8-кратного значения частоты крутильных колебаний измерительной трубы.7. The Converter according to claim 1, characterized in that the natural frequency of torsional vibrations of the response vibrator is greater than 0.8 times the frequency of torsional vibrations of the measuring tube. 8. Преобразователь по п.1, характеризующийся тем, что собственная частота крутильных колебаний ответного вибратора меньше 1,2-кратного значения частоты крутильных колебаний измерительной трубы.8. The Converter according to claim 1, characterized in that the natural frequency of torsional vibrations of the response vibrator is less than 1.2 times the frequency of torsional vibrations of the measuring tube. 9. Преобразователь по п.1, характеризующийся тем, что измерительная труба возбуждается одновременно для совершения крутильных и изгибных колебаний.9. The Converter according to claim 1, characterized in that the measuring tube is excited simultaneously for torsional and bending vibrations. 10. Преобразователь по п.1, характеризующийся тем, что частота изгибных колебаний измерительной трубы соответствует наименьшей естественной резонансной частоте изгибных колебаний измерительной трубы.10. The Converter according to claim 1, characterized in that the frequency of the bending vibrations of the measuring tube corresponds to the lowest natural resonant frequency of the bending vibrations of the measuring tube. 11. Преобразователь по п.1, характеризующийся тем, что устройство возбуждения (40) выполнено и фиксировано на измерительной трубе (10) и ответном вибраторе (20) так, что создающая изгибные колебания сила действует на измерительную трубу (10) вдоль воображаемой силовой линии, которая проходит вне перпендикулярной первой главной оси инерции второй главной оси инерции или пересекает ее самое большее в одной точке.11. The Converter according to claim 1, characterized in that the excitation device (40) is made and fixed on the measuring tube (10) and the response vibrator (20) so that the force creating bending vibrations acts on the measuring tube (10) along an imaginary force line that extends outside the perpendicular to the first major axis of inertia of the second major axis of inertia or intersects at most at one point. 12. Преобразователь по п.1, характеризующийся тем, что устройство возбуждения (40) содержит фиксированную на измерительной трубе (10) катушку возбуждения (41а), через которую при работе, по меньшей мере, временно протекает ток возбуждения и которая через соединенный с ответным вибратором (20) рычаг (41с) и фиксированный в нем якорь (41b) воздействует на измерительную трубу (10) и ответный вибратор (20).12. The converter according to claim 1, characterized in that the excitation device (40) comprises an excitation coil (41a) fixed on the measuring tube (10), through which during operation, at least temporarily, the excitation current flows and which is connected to the response with a vibrator (20), the lever (41c) and the anchor (41b) fixed in it acts on the measuring tube (10) and the response vibrator (20). 13. Преобразователь по п.1, характеризующийся тем, что сенсорное устройство (50) содержит расположенную в измерительном преобразователе вне второй главной оси инерции сенсорную катушку (51а) и магнитно-связанный с ней якорь (51b), положение которых по отношению друг к другу, в частности, также расстояние между которыми, изменяется из-за крутильных и, возможно, изгибных колебаний измерительной трубы (10) и ответного вибратора (20), в результате чего в сенсорной катушке (51а), по меньшей мере, временно индуцируется переменное измерительное напряжение.13. The transducer according to claim 1, characterized in that the sensor device (50) comprises a sensor coil (51a) located in the transducer outside the second main axis of inertia and an armature magnetically connected to it (51b), the position of which is relative to each other in particular, the distance between which also changes due to torsional and possibly bending vibrations of the measuring tube (10) and the response vibrator (20), as a result of which a variable measuring at least temporarily is induced in the sensor coil (51a) voltage. 14. Преобразователь по п.1, характеризующийся тем, что частота крутильных колебаний измерительной трубы соответствует естественной резонансной частоте основной моды собственных крутильных колебаний измерительной трубы, при которой измерительная труба испытывает скручивание по всей своей длине по существу в одинаковом направлении.14. The Converter according to claim 1, characterized in that the frequency of torsional vibrations of the measuring tube corresponds to the natural resonant frequency of the fundamental mode of the natural torsional vibrations of the measuring tube, at which the measuring tube is twisted along its entire length in substantially the same direction. 15. Преобразователь по п.1, характеризующийся тем, что предусмотрены служащие для настройки распределения массы внутренней части, фиксированные на измерительной трубе (10) дополнительные массы (101, 102) и/или выполненные в ответном вибраторе пазы (201, 202).15. The transducer according to claim 1, characterized in that additional masses (101, 102) and / or grooves (201, 202) made in the reciprocal vibrator are provided for adjusting the mass distribution of the inner part, which are fixed on the measuring tube (10). 16. Преобразователь по п.1, характеризующийся тем, что устройство возбуждения (40) содержит, по меньшей мере, две фиксированные на измерительной трубе (10) катушки (41а, 42а) возбуждения для воздействия соответственно через соединенный с ответным вибратором якорь (41b, 42b) на измерительную трубу (10) и ответный вибратор (20).16. The converter according to claim 1, characterized in that the excitation device (40) contains at least two excitation coils (41a, 42a) fixed on the measuring tube (10) for acting respectively through an armature (41b, connected to the response vibrator) 42b) to the measuring tube (10) and the response vibrator (20). 17. Преобразователь по п.1 или 16, характеризующийся тем, что устройство возбуждения (40) и сенсорное устройство (50) выполнены, в основном, одинаковыми по своей механической конструкции.17. The Converter according to claim 1 or 16, characterized in that the excitation device (40) and the sensor device (50) are made essentially the same in their mechanical design. 18. Преобразователь по п.9, характеризующийся тем, что центр тяжести массы внутренней части лежит максимально точно на продольной оси измерительной трубы, соосной, в частности, с впускным и выпускным патрубками.18. The Converter according to claim 9, characterized in that the center of gravity of the mass of the inner part lies as precisely as possible on the longitudinal axis of the measuring tube, coaxial, in particular, with inlet and outlet pipes. 19. Преобразователь по п.9, характеризующийся тем, что внутренняя часть имеет лежащую внутри измерительной трубы первую главную ось инерции, в основном, соосную с впускным и выпускным патрубками.19. The Converter according to claim 9, characterized in that the inner part has the first main axis of inertia lying inside the measuring tube, mainly coaxial with the inlet and outlet pipes. 20. Преобразователь по п.9, характеризующийся тем, что внутренняя часть имеет распределение массы, в основном, симметричное оси крутильных колебаний.20. The Converter according to claim 9, characterized in that the inner part has a mass distribution, mainly symmetrical to the axis of torsional vibrations. 21. Преобразователь по п.9, характеризующийся тем, что ответный вибратор выполнен, в основном, трубчатым и ориентирован, в основном, коаксиально измерительной трубе.21. The Converter according to claim 9, characterized in that the response vibrator is made mainly tubular and oriented mainly coaxially to the measuring tube. 22. Преобразователь по п.9, характеризующийся тем, что частота крутильных колебаний измерительной трубы и собственная частота крутильных колебаний ответного вибратора максимально одинаковы.22. The Converter according to claim 9, characterized in that the frequency of torsional vibrations of the measuring tube and the natural frequency of torsional vibrations of the response vibrator are the same. 23. Преобразователь по п.9, характеризующийся тем, что частота крутильных колебаний ответного вибратора больше 0,8-кратного значения частоты крутильных колебаний измерительной трубы.23. The Converter according to claim 9, characterized in that the frequency of torsional vibrations of the response vibrator is greater than 0.8 times the frequency of torsional vibrations of the measuring tube. 24. Преобразователь по п.9, характеризующийся тем, что частота крутильных колебаний ответного вибратора меньше 1,2-кратного значения частоты крутильных колебаний измерительной трубы.24. The Converter according to claim 9, characterized in that the frequency of torsional vibrations of the response vibrator is less than 1.2 times the frequency of torsional vibrations of the measuring tube. 25. Преобразователь по п.9, характеризующийся тем, что устройство возбуждения (40) выполнено и фиксировано на измерительной трубе и ответном вибраторе (20) так, что создающая изгибные колебания сила действует на измерительную трубу (10) вдоль воображаемой силовой линии, которая проходит вне перпендикулярной первой главной оси инерции второй главной оси инерции или пересекает ее самое большее в одной точке.25. The Converter according to claim 9, characterized in that the excitation device (40) is made and fixed on the measuring tube and the response vibrator (20) so that the force creating bending vibrations acts on the measuring tube (10) along an imaginary line of force that passes outside the second main axis of inertia perpendicular to the first main axis of inertia or intersects at most at one point. 26. Преобразователь по п.9, характеризующийся тем, что устройство возбуждения (40) содержит фиксированную на измерительной трубе (10) катушку (41a) возбуждения, через которую при работе, по меньшей мере, временно протекает ток возбуждения и которая через соединенный с ответным вибратором (20) рычаг (41с) и фиксированный в нем якорь (41b) воздействует на измерительную трубу (10) и ответный вибратор (20).26. The converter according to claim 9, characterized in that the excitation device (40) comprises an excitation coil (41a) fixed on the measuring tube (10), through which during operation, at least temporarily, the excitation current flows and through which it is connected to the response with a vibrator (20), the lever (41c) and the anchor (41b) fixed in it acts on the measuring tube (10) and the response vibrator (20). 27. Преобразователь по п.9, характеризующийся тем, что сенсорное устройство (50) содержит расположенную в измерительном преобразователе вне второй главной оси инерции сенсорную катушку (51а) и магнитно-связанный с ней якорь (51b), положение которых по отношению друг к другу, в частности также расстояние между которыми, изменяется из-за крутильных и, возможно, изгибных колебаний измерительной трубы (10) и ответного вибратора (20), в результате чего в сенсорной катушке (51а), по меньшей мере, временно индуцируется переменное измерительное напряжение.27. The transducer according to claim 9, characterized in that the sensor device (50) comprises a sensor coil (51a) located in the transducer outside the second main axis of inertia and an armature magnetically connected to it (51b), the position of which is relative to each other In particular, the distance between them also changes due to torsional and possibly bending vibrations of the measuring tube (10) and the response vibrator (20), as a result of which at least temporarily an alternating measuring voltage is induced in the sensor coil (51a) . 28. Преобразователь по п.9, характеризующийся тем, что на измерительной трубе (10) фиксированы дополнительные массы, служащие для настройки распределения массы внутренней части, и/или в ответном вибраторе (20) выполнены пазы (201, 202).28. The converter according to claim 9, characterized in that additional masses are fixed on the measuring tube (10), which serve to adjust the mass distribution of the inner part, and / or grooves (201, 202) are made in the response vibrator (20). 29. Преобразователь по п.9, характеризующийся тем, что устройство возбуждения (40) содержит, по меньшей мере, две фиксированные на измерительной трубе (10) катушки (41а) возбуждения для воздействия соответственно через соединенный с ответным вибратором якорь (41b, 42b) на измерительную трубу (10) и ответный вибратор (20).29. The converter according to claim 9, characterized in that the excitation device (40) comprises at least two excitation coils (41a) fixed on the measuring tube (10) for acting respectively through an armature (41b, 42b) connected to the response vibrator to the measuring tube (10) and the response vibrator (20). 30. Преобразователь по п.9, характеризующийся тем, что устройство (40) возбуждения и сенсорное устройство (50) выполнены, в основном, одинаковыми по своей механической конструкции.30. The converter according to claim 9, characterized in that the excitation device (40) and the sensor device (50) are made essentially identical in their mechanical construction. 31. Измерительный прибор для измерения вязкости протекающей по трубопроводу жидкости, содержащий измерительный преобразователь по одному из пп.1-30.31. A measuring device for measuring the viscosity of a fluid flowing through a pipeline, comprising a measuring transducer according to one of claims 1-30. 32. Применение измерительного преобразователя по любому из пп.1 - 30 для измерения вязкости протекающей по трубопроводу жидкости, а также для измерения массового расхода и/или плотности жидкости.32. The use of a measuring transducer according to any one of claims 1 to 30 for measuring the viscosity of a fluid flowing through a pipeline, as well as for measuring the mass flow rate and / or density of a fluid.
RU2004135810/28A 2002-05-08 2003-05-07 Device for measuring viscosity RU2298165C2 (en)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10220827.1 2002-05-08
DE2002120827 DE10220827A1 (en) 2002-05-08 2002-05-08 Vibration type fluid mass flow rate transducer has a vibration exciter that also imparts a torsional vibration so that shear flow is introduced making measurements insensitive to fluid viscosity or density variations
US39311602P 2002-07-03 2002-07-03
US60/393,116 2002-07-03
DE10235322.0 2002-08-01
US40004702P 2002-08-02 2002-08-02
US60/400,047 2002-08-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004135810A RU2004135810A (en) 2006-05-10
RU2298165C2 true RU2298165C2 (en) 2007-04-27

Family

ID=35847699

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004135809/28A RU2295120C2 (en) 2002-05-08 2003-05-07 Vibration type measuring transformer
RU2004135810/28A RU2298165C2 (en) 2002-05-08 2003-05-07 Device for measuring viscosity

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004135809/28A RU2295120C2 (en) 2002-05-08 2003-05-07 Vibration type measuring transformer

Country Status (1)

Country Link
RU (2) RU2295120C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2532580C1 (en) * 2013-07-09 2014-11-10 Закрытое Акционерное Общество "Аргоси" Operating method of once-through single-tube mass flow meter, and device for its implementation
RU2534718C2 (en) * 2009-12-31 2014-12-10 Эндресс + Хаузер Флоутек Аг Measurement system for medium flowing in pipelines, and measurement method of pressure difference inside flowing medium
RU2538422C2 (en) * 2009-12-21 2015-01-10 Эндресс+Хаузер Флоутек Аг Initial transducer of vibration type
RU200609U1 (en) * 2020-07-22 2020-11-02 Алексей Анатольевич Воронцов VIBRATION METERING CONVERTER
RU206991U1 (en) * 2020-02-03 2021-10-05 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Электротех" VIBRATION TRANSMITTER

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI0721449B1 (en) 2007-03-14 2018-01-30 Micro Motion, Inc. VIBRATORY FLOW METER, AND METHOD OF DETERMINING VISCOSITY OF A FLOW MATERIAL IN A VIBRATORY FLOW METER
WO2009134830A1 (en) 2008-05-01 2009-11-05 Micro Motion, Inc. Vibratory flow meter for determining one or more flow fluid characteristics of a multi-phase flow fluid

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2538422C2 (en) * 2009-12-21 2015-01-10 Эндресс+Хаузер Флоутек Аг Initial transducer of vibration type
RU2534718C2 (en) * 2009-12-31 2014-12-10 Эндресс + Хаузер Флоутек Аг Measurement system for medium flowing in pipelines, and measurement method of pressure difference inside flowing medium
RU2532580C1 (en) * 2013-07-09 2014-11-10 Закрытое Акционерное Общество "Аргоси" Operating method of once-through single-tube mass flow meter, and device for its implementation
RU206991U1 (en) * 2020-02-03 2021-10-05 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Электротех" VIBRATION TRANSMITTER
RU200609U1 (en) * 2020-07-22 2020-11-02 Алексей Анатольевич Воронцов VIBRATION METERING CONVERTER

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004135810A (en) 2006-05-10
RU2295120C2 (en) 2007-03-10
RU2004135809A (en) 2005-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6840109B2 (en) Vibratory transducer
US6851323B2 (en) Vibratory transducer
US6666098B2 (en) Vibratory transducer
US7077014B2 (en) Vibration-type measuring transducer
DK1759178T3 (en) VIBRATION TYPE TRANSDUCER
US7475603B2 (en) Measurement transducer of vibration-type
US7472607B2 (en) Measurement transducer of vibration type
CA2443375C (en) Vibratory transducer
US7490521B2 (en) Measurement transducer of vibration type
DK1389300T3 (en) TRANSDUCER on the vibration
DK2122311T3 (en) VIBRATION TYPE TRANSDUCER
JP5096365B2 (en) Vibrating measurement transducer
RU2298165C2 (en) Device for measuring viscosity
RU2396520C2 (en) Vibration type measuring transducer and use of measuring transducer in measuring device
DK1502085T3 (en) VIBRATION TYPE TRANSDUCER