RU2339007C2 - Coriolis acceleration mass flowmeter and method of measured value representing mass flow - Google Patents

Coriolis acceleration mass flowmeter and method of measured value representing mass flow Download PDF

Info

Publication number
RU2339007C2
RU2339007C2 RU2006124841/28A RU2006124841A RU2339007C2 RU 2339007 C2 RU2339007 C2 RU 2339007C2 RU 2006124841/28 A RU2006124841/28 A RU 2006124841/28A RU 2006124841 A RU2006124841 A RU 2006124841A RU 2339007 C2 RU2339007 C2 RU 2339007C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
value
measured
measuring
oscillations
intermediate value
Prior art date
Application number
RU2006124841/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006124841A (en
Inventor
Кристиан МАТТ (CH)
Кристиан МАТТ
Альфред ВЕНГЕР (CH)
Альфред ВЕНГЕР
Михаэль ФУКС (DE)
Михаэль ФУКС
Вольфганг ДРАМ (DE)
Вольфганг ДРАМ
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 DE10358663.6A external-priority patent/DE10358663B4/en
Priority claimed from DE200410007889 external-priority patent/DE102004007889A1/en
Application filed by Эндресс+Хаузер Флоутек Аг filed Critical Эндресс+Хаузер Флоутек Аг
Publication of RU2006124841A publication Critical patent/RU2006124841A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2339007C2 publication Critical patent/RU2339007C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78Direct mass flowmeters
    • G01F1/80Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/8409Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78Direct mass flowmeters
    • G01F1/80Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/8409Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G01F1/8413Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details means for influencing the flowmeter's motional or vibrational behaviour, e.g., conduit support or fixing means, or conduit attachments
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78Direct mass flowmeters
    • G01F1/80Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/8409Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G01F1/8413Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details means for influencing the flowmeter's motional or vibrational behaviour, e.g., conduit support or fixing means, or conduit attachments
    • G01F1/8418Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details means for influencing the flowmeter's motional or vibrational behaviour, e.g., conduit support or fixing means, or conduit attachments motion or vibration balancing means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78Direct mass flowmeters
    • G01F1/80Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/8409Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G01F1/8422Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details exciters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78Direct mass flowmeters
    • G01F1/80Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/8409Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G01F1/8431Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details electronic circuits
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78Direct mass flowmeters
    • G01F1/80Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/8409Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G01F1/8436Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details signal processing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78Direct mass flowmeters
    • G01F1/80Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/845Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits
    • G01F1/8468Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits
    • G01F1/849Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having straight measuring conduits
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F25/00Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
    • G01F25/10Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • G01N11/10Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material
    • G01N11/16Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material by measuring damping effect upon oscillatory body
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N9/00Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
    • G01N9/002Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity using variation of the resonant frequency of an element vibrating in contact with the material submitted to analysis
    • G01N2009/006Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity using variation of the resonant frequency of an element vibrating in contact with the material submitted to analysis vibrating tube, tuning fork

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: within operation measuring tube of Coriolis acceleration flowmeter/ densimeter is driven by bending vibrational motion using exciter. Electronic unit of flowmeter develops intermediate value (X'm) of mass flow deduced from measuring signals (xs1, xs2), representing input and output vibrations of measuring tube, second intermediate value (X2) deduced from one measured operating parameter of Coriolis acceleration flowmeter: one measuring signal (xs1, xs2) of vibration, excitation current (iexc) and current parameter and representing measure of medium phase portion. Using intermediate value (X2), adjustment value (Xa) of intermediate value (X'm) is calculated. Value (Xa) by intermediate value (X2) is chosen from number of preset values saved in tabular memory. Using values (X'm) and (Xa), measured value representing mass flow (Xm) is calculated.
EFFECT: higher measurement accuracy of non-uniform environments and simplified implementation.
13 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к кориолисову массовому расходомеру/плотномеру для протекающей в трубопроводе, в частности двух- или более фазной среды, а также к способу получения измеренного значения, представляющего массовый расход.The invention relates to a Coriolis mass flow meter / densitometer for a two or more phase medium flowing in a pipeline, in particular, and also to a method for obtaining a measured value representing mass flow.

В технике измерения и автоматизации процессов для измерения физических параметров протекающей в трубопроводе текучей среды, например массового расхода, плотности и/или вязкости, часто используют такие измерительные приборы, которые посредством вставленного в направляющий текучую среду трубопровод обтекаемого текучей средой измерительного преобразователя вибрационного типа и подключенной к нему измерительно-эксплуатационной схемы вызывают в текучей среде реакционные силы, например связанные с массовым расходом кориолисовы силы, связанные с плотностью инерционные силы или связанные с вязкостью силы трения и т.д., и вырабатывают измерительный сигнал, представляющий соответственно массовый расход, вязкость и/или плотность текучей среды. Подобные измерительные преобразователи вибрационного типа описаны, например, в WO-A 03/076880, WO-A 02/37063, WO-A 01/33174, WO-A 00/57141, WO-A 99/39164, WO-A 98/07009, WO-A 95/16897, WO-A 88/03261, US 2003/0208325, US-B 6513393, US-B 6505519, US-A 6006609, US-A 5869770, US-A 5796011, US-A 5602346, US-A 5301557, US-A 5259250, US-A 5218873, US-A 5069074, US-A 5029482, US-A 4876898, US-A 4733569, US-A 4660421, US-A 4524610, US-A 4491025, US-A 4187721, EP-A 553939, EP-A 1001254 или ЕР-А 1281938.In the technique of measuring and automating processes for measuring the physical parameters of a fluid flowing in a pipeline, for example, mass flow rate, density and / or viscosity, such measuring devices are often used that, by means of a vibrating-type measuring transducer, inserted into a fluid guide pipe and connected to the measuring and operational schemes cause reaction forces in the fluid, for example, associated with the mass flow of Coriolis forces, with inertial forces associated with the density, or friction forces associated with the viscosity, etc., and produce a measurement signal representing mass flow rate, viscosity and / or density of the fluid, respectively. Such vibration-type transducers are described, for example, in WO-A 03/076880, WO-A 02/37063, WO-A 01/33174, WO-A 00/57141, WO-A 99/39164, WO-A 98 / 07009, WO-A 95/16897, WO-A 88/03261, US 2003/0208325, US-B 6513393, US-B 6505519, US-A 6006609, US-A 5869770, US-A 5796011, US-A 5602346 , US-A 5301557, US-A 5259250, US-A 5218873, US-A 5069074, US-A 5029482, US-A 4876898, US-A 4733569, US-A 4660421, US-A 4524610, US-A 4491025 , US-A 4187721, EP-A 553939, EP-A 1001254 or EP-A 1281938.

Для прохождения текучей среды измерительные преобразователи включают в себя, по меньшей мере, одну, закрепленную в несущей раме, например трубчатой или коробчатой, измерительную трубку с согнутым или прямым сегментом, который для вырабатывания названных выше реакционных сил заставляют при работе вибрировать с приводом от электромеханического устройства возбуждения. Для регистрации вибраций сегмента трубки, в частности со стороны входа и выхода, измерительные преобразователи содержат далее реагирующее на движения сегмента трубки физико-электрическое сенсорное устройство. У кориолисовых массовых расходомеров для протекающей в трубопроводе среды измерение массового расхода основано на том, что среду заставляют течь через помещенную в трубопровод и вибрирующую при работе измерительную трубку, в результате чего среда испытывает кориолисовы силы. Они, в свою очередь, вызывают то, что входные и выходные участки измерительной трубки колеблются со сдвигами по фазе по отношению друг к другу. Величина этих фазовых сдвигов служит мерой массового расхода. Колебания измерительной трубки регистрируют посредством двух отстоящих друг от друга вдоль измерительной трубки датчиков колебаний упомянутого сенсорного устройства и преобразуют в измерительные сигналы колебаний, по взаимному фазовому сдвигу которых определяют массовый расход.To pass the fluid, the measuring transducers include at least one measuring tube with a bent or straight segment mounted in a supporting frame, for example, tubular or box-shaped, which is forced to vibrate with an electromechanical device during operation to generate the above reaction forces excitement. To register the vibrations of the tube segment, in particular from the input and output side, the measuring transducers further comprise a physicoelectric sensor device that responds to the movements of the tube segment. In Coriolis mass flowmeters for a medium flowing in a pipeline, the measurement of mass flow is based on the fact that the medium is forced to flow through a measuring tube placed in the pipeline and vibrating during operation, as a result of which the medium experiences Coriolis forces. They, in turn, cause the input and output sections of the measuring tube to oscillate in phase with respect to each other. The magnitude of these phase shifts is a measure of mass flow. Oscillations of the measuring tube are recorded by means of two vibration sensors of the aforementioned sensor device that are spaced apart along the measuring tube and are converted into measuring oscillation signals, the mass flow rate is determined from the mutual phase shift of which.

В приведенном выше источнике US-A 4187721 сказано, что кориолисовыми массовыми расходомерами обычно можно измерять также плотность протекающей среды в данный момент, а именно с помощью частоты, по меньшей мере, одного из вырабатываемых сенсорным устройством измерительных сигналов колебаний. Кроме того, в большинстве случае подходящим образом непосредственно измеряют также температуру текучей среды, например, посредством установленного на измерительной трубке датчика температуры. Поэтому вполне можно предположить, что - даже если это категорически не указано - посредством современных кориолисовых массовых расходомеров в любом случае можно измерять также плотность и температуру среды, тем более что они при измерении массового расхода так и так всегда используются для компенсации ошибок измерения вследствие колебаний плотности среды, см., в частности, уже упомянутые публикации WO-A 02/37063, WO-A 99/39164, US-A 5602346 или WO-А 00/36379.US-A 4187721 is stated in the above source that Coriolis mass flowmeters can usually also measure the density of a flowing medium at a given moment, namely, using the frequency of at least one of the vibrational measurement signals generated by the sensor device. In addition, in most cases, the temperature of the fluid is also directly directly suitably measured, for example by means of a temperature sensor mounted on the measuring tube. Therefore, it is entirely possible to assume that - even if this is not explicitly stated - using modern Coriolis mass flowmeters, in any case, one can also measure the density and temperature of the medium, especially since they are always used to compensate for measurement errors due to density fluctuations when measuring mass flow medium, see, in particular, the already mentioned publications WO-A 02/37063, WO-A 99/39164, US-A 5602346 or WO-A 00/36379.

При применении измерительных преобразователей описанного рода оказалось, однако, что у неоднородных сред, в частности двух- или многофазных текучих сред, полученные из колебаний измерительной трубки измерительные сигналы колебаний, в частности также упомянутый фазовый сдвиг, несмотря на вязкость и плотность отдельных фаз, а также массовый расход практически поддерживаются постоянными и/или соответственно также учитываются, в значительной степени подвержены колебаниям и, таким образом, могут стать совершенно непригодными для измерения, при необходимости, соответствующего физического параметра без вспомогательных мер. Такими неоднородными средами могут быть, например, жидкости, в которые, как это практически неизбежно во время процессов дозирования или розлива, вводят имеющийся в трубопроводе газ, в частности воздух, или из которых выгазовывают растворенную текучую среду, например диоксид углерода, что приводит к пенообразованию. В качестве другого примера таких неоднородных сред следует назвать далее влажный или насыщенный пар.When using measuring transducers of the described kind, it turned out, however, that for inhomogeneous media, in particular biphasic or multiphase fluids, vibrational measuring signals obtained from the oscillations of the measuring tube, in particular also the phase shift mentioned, despite the viscosity and density of individual phases, as well as mass flow rates are practically kept constant and / or respectively also taken into account, are subject to fluctuations to a large extent and, thus, can become completely unsuitable for measurement I, if necessary, the corresponding physical parameter without supporting measures. Such inhomogeneous media can be, for example, liquids into which, as it is almost inevitable during dosing or filling processes, the existing gas in the pipeline, in particular air, is injected, or from which a dissolved fluid, such as carbon dioxide, is vented, resulting in foaming . As another example of such heterogeneous media, wet or saturated steam should be mentioned hereinafter.

Уже в US-A 4524610 указана возможная причина этой проблемы при эксплуатации измерительных преобразователей вибрационного типа, а именно то обстоятельство, что введенные текучей средой в измерительную трубку неоднородности, например газовые пузырьки, осаждаются на ее внутренней стенке и могут, таким образом, оказывать значительное влияние на вибрационную характеристику. Для решения проблемы далее предложено встроить измерительный преобразователь так, чтобы прямая измерительная трубка проходила, в основном, вертикально, что тем самым препятствует осаждению таких мешающих, в частности газообразных, неоднородностей. При этом речь идет, однако, об очень специальной и, в частности, в технике измерения промышленных процессов лишь весьма условно реализуемом решении. Во-первых, в этом случае трубопровод, в который должен быть встроен измерительный преобразователь, пришлось бы, при необходимости, согласовывать с ним, а не наоборот. Во-вторых, у измерительных трубок, как уже сказано, речь может идти о трубках криволинейной формы, так что проблема также не может быть решена путем согласовывания положения монтажа. Кроме того, оказалось, что названные искажения измерительного сигнала нельзя существенно уменьшить даже при использовании вертикально встроенной прямой измерительной трубки. Кроме того, колебания выработанного, таким образом, измерительного сигнала при протекающей среде также нельзя предотвратить.Already in US-A 4,524,610, a possible cause of this problem is indicated during the operation of vibration-type transducers, namely the fact that inhomogeneities introduced by the fluid into the measuring tube, for example gas bubbles, settle on its inner wall and can thus have a significant effect on vibration characteristic. To solve the problem, it is further proposed to integrate the measuring transducer so that the direct measuring tube passes mainly vertically, thereby preventing the deposition of such interfering, in particular gaseous, inhomogeneities. This is, however, about a very special and, in particular, in the technique of measuring industrial processes, only a very conditionally implemented solution. First, in this case, the pipeline into which the measuring transducer should be integrated would have to be coordinated with it, if necessary, and not vice versa. Secondly, with measuring tubes, as already mentioned, we can talk about tubes of a curved shape, so that the problem also cannot be solved by coordinating the mounting position. In addition, it turned out that these distortions of the measuring signal cannot be significantly reduced even when using a vertically integrated direct measuring tube. In addition, fluctuations in the thus generated measuring signal in a flowing medium cannot be prevented either.

Аналогичные причины, а также их влияние на точность измерения при определении массового расхода обсуждались, например, в JP-A 10-281846, WO-A 03/076880, US-A 5259250, US-A 5029482 или US-B 6505519. В то время как для уменьшения связанных с двух- или более фазными текучими средами ошибок измерения в WO-A 03/076880 предложено предшествующее собственно измерению расхода кондиционирование течения или текучей среды, в JP-A 10-281846 и US-B 6505519 предпочтение отдано коррекции основанного на измерительных сигналах колебаний измерения расхода, в частности измерения массового расхода, например с использованием предварительно обученных, при необходимости также адаптивных классификаторов для измерительных сигналов колебаний. Классификаторы могут быть выполнены, например, в виде карт Кохонена или нейронной сети и осуществлять коррекцию либо с помощью немногих измеренных при эксплуатации параметров, в частности массового расхода и плотности, а также других выведенных из этого признаков, так и с использованием включающего в себя один или несколько периодов колебаний интервала измерительных сигналов колебаний.Similar reasons, as well as their influence on the accuracy of measurements in determining mass flow rate, were discussed, for example, in JP-A 10-281846, WO-A 03/076880, US-A 5259250, US-A 5029482 or US-B 6505519. while in order to reduce measurement errors associated with two or more phase fluids in WO-A 03/076880, the conditioning of the flow or the fluid preceding the actual flow measurement is proposed, in JP-A 10-281846 and US-B 6505519, preference is given to correction based on measuring oscillation signals of a flow measurement, in particular a mass flow measurement, for example p using pre-trained, if necessary also adaptive classifiers for measuring oscillation signals. Classifiers can be made, for example, in the form of Kohonen maps or a neural network and can be corrected either using the few parameters measured during operation, in particular mass flow and density, as well as other signs derived from this, or using one or several periods of oscillation of the interval of measuring oscillation signals.

Использование такого классификатора дает, например, то преимущество, что по сравнению с традиционными кориолисовыми массовыми расходомерами/плотномерами на измерительном преобразователе не приходится предпринимать никаких изменений или приходится предпринимать лишь весьма незначительные изменения, будь то в механической конструкции, устройстве возбуждения или управляющей им рабочей схеме, особенно приспособленных к специальному применению.The use of such a classifier gives, for example, the advantage that, in comparison with traditional Coriolis mass flow meters / densitometers, there are no changes to be made to the transmitter or only very slight changes to be made, whether in the mechanical structure, excitation device or the operating circuit controlling it, especially adapted for special use.

Существенный недостаток таких классификаторов состоит, однако, в том числе, в том, что по сравнению с традиционными кориолисовыми массовыми расходомерами необходимы значительные изменения в области получения данных измерений, прежде всего в отношении используемых аналого-цифровых преобразователей и микропроцессоров. Как описано в US-A 6505519, для подобной обработки сигналов, например, при оцифровывании измерительных сигналов колебаний, которые могут иметь частоту колебаний около 80 Гц, для достижения достаточной точности требуется частота дискретизации около 55 кГц или более. Иначе говоря, измерительные сигналы колебаний следует дискретизировать с соотношением частот дискретизации гораздо более 600:1. Кроме того, соответственно полностью выпадает также хранящееся в цифровой измерительной схеме и выполненное встроенное программное обеспечение.A significant drawback of such classifiers is, however, including the fact that, compared with traditional Coriolis mass flowmeters, significant changes are needed in the field of obtaining measurement data, primarily with respect to the used analog-to-digital converters and microprocessors. As described in US-A 6505519, for such signal processing, for example, when digitizing measuring vibration signals, which may have a vibration frequency of about 80 Hz, a sampling frequency of about 55 kHz or more is required to achieve sufficient accuracy. In other words, the measuring oscillation signals should be discretized with a ratio of sampling frequencies much more than 600: 1. In addition, correspondingly completely dropped out is also stored in the digital measuring circuit and executed firmware.

Другой недостаток таких классификаторов следует усматривать также в том, что они обучены на фактически царящие при работе измерительного преобразователя условия измерения, будь то ситуация при монтаже, измеряемая текучая среда и ее в большинстве случае изменяющиеся свойства или другие влияющие на точность измерения факторы, и должны быть соответственно аттестованы. На основе высокой комплексности взаимодействия всех этих факторов обучение и его аттестация могут осуществляться в большинстве случаев только на месте и для каждого измерительного преобразователя индивидуально, что имеет следствием также значительные затраты при пуске измерительного преобразователя в эксплуатацию. В остальном оказалось, что подобные алгоритмы классификации, с одной стороны, из-за высокой комплексности, а с другой стороны, вследствие того, что в большинстве случаев соответствующая физико-математическая модель с технически важными или не вызывающими возражений параметрами присутствует неявно, классификаторы имеют очень малую прозрачность и, тем самым, нередко являются трудно реализуемыми. Будучи связаны с этим, вполне могут возникнуть предубеждения у потребителя, причем такие проблемы с одобрением со стороны потребителя могут возникнуть, в частности, тогда, когда используемый классификатор представляет собой к тому же самоадаптирующуюся, например нейронную, сеть.Another drawback of such classifiers should also be seen in the fact that they are trained on the measurement conditions that actually prevail during the operation of the measuring transducer, be it the installation situation, the measured fluid and, in most cases, its changing properties or other factors affecting the measurement accuracy, and should be respectively certified. Based on the high complexity of the interaction of all these factors, training and its certification can be carried out in most cases only on site and individually for each transmitter, which also results in significant costs when commissioning the transmitter. For the rest, it turned out that such classification algorithms, on the one hand, due to their high complexity, and on the other hand, due to the fact that in most cases the corresponding physical and mathematical model with technically important or non-objectionable parameters is implicit, classifiers have very low transparency and, therefore, are often difficult to implement. Being associated with this, consumer prejudices may well arise, and such problems with consumer approval may arise, in particular, when the classifier used is also a self-adaptive, for example, neural, network.

Одна задача изобретения состоит, поэтому в создании соответствующего кориолисова массового расходомера, который обеспечивает точное измерение массового расхода даже при неоднородных, в частности многофазных, текучих средах. Другая задача состоит в создании соответствующего способа получения результата измерения.One object of the invention is, therefore, to create an appropriate Coriolis mass flow meter that provides accurate measurement of mass flow even in heterogeneous, in particular multiphase, fluids. Another task is to create an appropriate way to obtain a measurement result.

Эта задача решается, согласно изобретению, посредством кориолисова массового расходомера, в частности кориолисова массового расходомера/плотномера, для измерения массового расхода двух- или более фазной среды, протекающей в трубопроводе, содержащего:This problem is solved, according to the invention, by means of a Coriolis mass flow meter, in particular a Coriolis mass flow meter / densitometer, for measuring the mass flow rate of two or more phase media flowing in a pipeline containing:

- по меньшей мере, одну вставленную в трубопровод измерительную трубку, обтекаемую при работе средой;- at least one inserted into the pipe measuring tube, streamlined during operation of the medium;

- несущее средство, фиксированное на входном и выходном концах измерительной трубки и зажимающее ее, тем самым, с возможностью ее вибрации;- carrier means fixed at the input and output ends of the measuring tube and clamping it, thereby, with the possibility of vibration;

- устройство возбуждения, приводящее измерительную трубку при работе в механические колебания, в частности изгибные колебания;- an excitation device leading the measuring tube during operation into mechanical vibrations, in particular bending vibrations;

- датчики колебаний для вырабатывания первого измерительного сигнала колебаний, представляющего колебания на входе измерительной трубки, и второго измерительного сигнала колебаний, представляющего колебания на выходе измерительной трубки;- vibration sensors for generating a first measuring vibration signal representing oscillations at the input of the measuring tube, and a second measuring vibration signal representing oscillations at the output of the measuring tube;

- измерительно-рабочую электронную схему, которая вырабатывает возбуждающий устройство возбуждения ток возбуждения и измеренное значение массового расхода, представляющее измеряемый массовый расход,- a measuring and working electronic circuit that generates an excitation excitation device, an excitation current and a measured value of the mass flow rate, representing the measured mass flow rate,

- причем измерительно-рабочая электронная схема вырабатывает выведенное из измерительных сигналов колебаний, соответствующее измеряемому массовому расходу первое промежуточное значение и корректировочное значение первого промежуточного значения и с помощью первого промежуточного значения и корректировочного значения вычисляет измеренное значение массового расхода,- moreover, the measuring and working electronic circuit generates derived from the measuring oscillation signals corresponding to the measured mass flow rate of the first intermediate value and the correction value of the first intermediate value and using the first intermediate value and correction value calculates the measured value of the mass flow rate,

- причем измерительно-рабочая электронная схема вырабатывает корректировочное значение с использованием, по меньшей мере, одного второго промежуточного значения, которое выведено, по меньшей мере, из одного из измерительных сигналов колебаний и/или из тока возбуждения и представляет меру доли фазы среды,- moreover, the measuring and working electronic circuit generates a correction value using at least one second intermediate value, which is derived from at least one of the measuring oscillation signals and / or from the excitation current and represents a measure of the fraction of the phase of the medium,

- причем измерительно-рабочая электронная схема содержит табличную память, в которой в цифровой форме хранится множество дискретных заданных значений корректировочного значения, и для определения корректировочного значения использует одно из заданных значений, выбранное из табличной памяти с использованием второго промежуточного значения.- moreover, the measuring and working electronic circuit contains a table memory in which a plurality of discrete set values of the correction value are stored in digital form, and uses one of the set values selected from the table memory using the second intermediate value to determine the correction value.

Далее изобретение состоит в способе вырабатывания представляющего физическую измеряемую величину измеренного значения, в частности измеренного значения массового расхода, представляющего массовый расход протекающей в трубопроводе среды, посредством кориолисова массового расходомера, в частности кориолисова массового расходомера/плотномера, каковой способ включает в себя следующие этапы:The invention further relates to a method for producing a physical measured value, in particular a measured mass flow rate representing a mass flow rate of a medium flowing in a pipeline, by means of a Coriolis mass flow meter, in particular a Coriolis mass flow meter / densitometer, which method includes the following steps:

- возбуждение колебаний, в частности изгибных колебаний, обтекаемой средой измерительной трубки кориолисова массового расходомера;- excitation of vibrations, in particular bending vibrations, flowing around the medium of a Coriolis mass flow meter measuring tube;

- регистрацию колебаний измерительной трубки и вырабатывание представляющего колебания на входе первого измерительного сигнала колебаний и представляющего колебания на выходе второго измерительного сигнала колебаний;- registration of the oscillations of the measuring tube and the generation of representing oscillations at the input of the first measuring oscillation signal and representing oscillations at the output of the second measuring oscillation signal;

- получение соответствующего физической измеряемой величине, в частности массовому расходу, первого промежуточного значения с использованием обоих измерительных сигналов колебаний;- obtaining the corresponding physical measured value, in particular the mass flow rate, the first intermediate value using both measuring oscillation signals;

- определение второго промежуточного значения, в частности, с использованием, по меньшей мере, одного из обоих измерительных сигналов колебаний;- determination of the second intermediate value, in particular, using at least one of both measuring oscillation signals;

- вырабатывание корректировочного значения промежуточного значения посредством второго промежуточного значения, представляющего меру доли фазы среды, а также- generating a correction value of the intermediate value by means of a second intermediate value representing a measure of the fraction of the phase of the medium, and

- коррекцию промежуточного значения посредством корректировочного значения,- correction of the intermediate value by means of the correction value,

- причем корректировочное значение с использованием второго промежуточного значения и табличной памяти, в которой в цифровой форме хранится множество дискретных заданных значений корректировочного значения, определяют за счет того, что используемое в данный момент заданное значение корректировочного значения идентифицируют с помощью второго промежуточного значения и выбирают из табличной памяти.- moreover, the correction value using the second intermediate value and the table memory in which a plurality of discrete set values of the correction value are stored in digital form is determined due to the fact that the currently used set value of the correction value is identified using the second intermediate value and selected from the table memory.

В соответствии с первым выполнением кориолисова массового расходомера, согласно изобретению, обрабатывающая электронная схема вырабатывает измеренное значение массового расхода, выведенное из первого и/или второго измерительного сигнала колебаний и представляющее массовый расход среды.According to a first embodiment of a Coriolis mass flow meter according to the invention, the processing electronic circuit generates a measured mass flow value derived from the first and / or second measuring vibration signal and representing the mass flow rate of the medium.

В соответствии со вторым выполнением кориолисова массового расходомера, согласно изобретению, обрабатывающая электронная схема вырабатывает измеренное значение плотности, выведенное из первого и/или второго измерительного сигнала колебаний и представляющее плотность среды и определяет корректировочное значение с использованием измеренного значения плотности.According to a second embodiment of the Coriolis mass flow meter according to the invention, the processing electronic circuit generates a measured density value derived from the first and / or second measuring vibration signal and representing the density of the medium and determines the correction value using the measured density value.

В соответствии с третьим выполнением кориолисова массового расходомера, согласно изобретению, обрабатывающая электронная схема с помощью второго промежуточного значения определяет адрес заданного значения, хранящегося в табличной памяти и служащего в качестве корректировочного значения в данный момент.According to a third embodiment of the Coriolis mass flow meter according to the invention, the processing electronic circuit determines the address of the set value stored in the table memory and serving as the correction value at the moment using the second intermediate value.

В соответствии с четвертым выполнением кориолисова массового расходомера, согласно изобретению, второе промежуточное значение получено с помощью полученного, по меньшей мере, для заданного временного интервала разброса амплитуды тока возбуждения, амплитуды измерительных сигналов колебаний, частоты колебаний измерительных сигналов колебаний, измеренной плотности и/или первого промежуточного значения.According to a fourth embodiment of the Coriolis mass flow meter according to the invention, the second intermediate value is obtained using the amplitude of the excitation current amplitude, the amplitude of the measurement oscillation signals, the oscillation frequency of the measurement oscillation signals, the measured density and / or the first, obtained for at least a given time interval intermediate value.

В соответствии с первым вариантом способа, согласно изобретению, он включает в себя следующие этапы:In accordance with the first variant of the method according to the invention, it includes the following steps:

- получение представляющего плотность среды второго измеренного значения с помощью измерительных сигналов;- obtaining representing the density of the medium of the second measured value using the measuring signals;

- получение корректировочного значения с использованием второго измеренного значения.- obtaining a correction value using the second measured value.

В соответствии со вторым вариантом способа, согласно изобретению, он включает в себя следующие этапы:In accordance with a second embodiment of the method according to the invention, it includes the following steps:

- пропускание тока возбуждения через механически соединенное с измерительной трубкой электромеханическое устройство возбуждения для возбуждения колебаний измерительной трубки и- passing the excitation current through an electromechanical excitation device mechanically connected to the measuring tube to excite the oscillations of the measuring tube and

- определение второго промежуточного значения с учетом тока возбуждения. В соответствии с третьим вариантом способа, согласно изобретению, второе промежуточное значение представляет, по меньшей мере, один полученный для заданного временного интервала разброс полученного для протекающей в трубопроводе среды измеренного значения, в частности измеренного массового расхода, измеренной плотности или измеренной вязкости и/или полученный для заданного временного интервала разброс одного рабочего параметра кориолисова массового расходомера, в частности амплитуды измерительных сигналов колебаний или частоты колебаний измерительных сигналов колебаний.- determination of the second intermediate value, taking into account the excitation current. According to a third embodiment of the method according to the invention, the second intermediate value represents at least one scatter obtained for a given time interval obtained for a measured value flowing in the medium pipe, in particular a measured mass flow rate, a measured density or a measured viscosity and / or obtained for a given time interval, the spread of one working parameter of the Coriolis mass flow meter, in particular the amplitude of the measuring oscillation signals or frequency oscillations oscillation measurement signals.

Одно преимущество изобретения состоит в том, что корректировочное значение для коррекции полученного, в основном, обычным путем, предварительно представляющего массовый расход первого промежуточного значения, можно, с одной стороны, предварительно определить сравнительно просто, однако очень точно. С другой стороны, корректировочное значение может быть очень быстро согласовано с изменяющимися условиями в измеряемой среде, в частности изменяющимися соотношениями концентраций, поскольку для его определения требуется лишь очень мало вычислительных операций. Поэтому у кориолисова массового расходомера по сравнению с традиционным кориолисовым массовым расходомером лишь в обычно цифровую обрабатывающую электронную схему приходится вносить незначительные, ограниченные, в основном, встроенным программным обеспечением изменения, тогда как ни у измерительного преобразователя, ни при вырабатывании и предварительной обработке измерительных сигналов колебаний изменений не требуется или требуются, скорее, лишь незначительные изменения. Так, например, также измерительные сигналы колебаний могут быть по-прежнему дискретизированы с обычным соотношением частот дискретизации гораздо менее 100:1, в частности около 10:1.One advantage of the invention is that the correction value for the correction obtained, mainly in the usual way, previously representing the mass flow rate of the first intermediate value, can, on the one hand, be previously determined relatively simple, but very accurately. On the other hand, the correction value can be very quickly coordinated with changing conditions in the medium being measured, in particular, changing concentration ratios, since only very few computational operations are required to determine it. Therefore, in a Coriolis mass flowmeter, in comparison with a traditional Coriolis mass flowmeter, only usually digital processing electronic circuits have to make small changes, limited mainly by the built-in software, while neither the measuring transducer nor the generation and preprocessing of measuring signals of changes in changes not required, or rather, only minor changes required. So, for example, also the measuring oscillation signals can still be sampled with the usual ratio of sampling frequencies much less than 100: 1, in particular about 10: 1.

Другое преимущество изобретения следует усматривать в том, что, в частности, также в противоположность описанному в US-B 6505519 кориолисову массовому расходомеру может быть всегда осуществлен практически тот же способ обработки для определения измеренного значения, поскольку способ обработки, согласно изобретению, даже, несмотря на заметно изменяющиеся условия течения в измерительной трубке, например из-за временно двух- или более фазной среды, при необходимости также с изменяющимися концентрациями отдельных фаз и/или компонентов, очень простым образом может быть согласован с условиями течения в данный момент за счет постоянно повторяющегося выбора из табличной памяти соответственно актуально наиболее подходящих коэффициентов.Another advantage of the invention should be seen in that, in particular, also in contrast to the Coriolis mass flow meter described in US-B 6505519, practically the same processing method for determining the measured value can always be carried out, since the processing method according to the invention, even despite noticeably changing flow conditions in the measuring tube, for example, due to temporarily two or more phase media, if necessary also with varying concentrations of individual phases and / or components, very ostym manner can be adapted to the flow conditions at the moment due to the continuously repeated selection from a table memory, respectively the most suitable actual coefficients.

Изобретение и другие предпочтительные выполнения более подробно поясняются на примерах его осуществления, изображенных на чертежах. Одинаковые детали обозначены на всех фигурах одинаковыми ссылочными позициями; для наглядности уже упомянутые ссылочные позиции на последующих фигурах опущены. На чертежах представлено:The invention and other preferred embodiments are explained in more detail with examples of its implementation, shown in the drawings. Identical parts are denoted by the same reference numerals in all figures; for clarity, the already mentioned reference positions in the following figures are omitted. The drawings show:

- фиг.1: в перспективе при виде сбоку кориолисов массовый расходомер, служащий для вырабатывания измеренного значения массового расхода;- figure 1: in perspective, when viewed from the side of the Coriolis mass flowmeter, which serves to generate the measured value of the mass flow rate;

- фиг.2: блок-схему предпочтительного выполнения электронного блока, подходящего для кориолисова массового расходомера из фиг.1;- figure 2: a block diagram of a preferred embodiment of an electronic unit suitable for the Coriolis mass flowmeter of figure 1;

- фиг.3: частично в разрезе, в перспективе и при первом виде сбоку пример выполнения подходящего для кориолисова массового расходомера из фиг.1 измерительного преобразователя вибрационного типа;- figure 3: partially in section, in perspective and in the first side view, an example of execution suitable for the Coriolis mass flow meter from figure 1 of the measuring transducer of the vibration type;

- фиг.4: в перспективе при втором виде сбоку измерительный преобразователь из фиг.3;- figure 4: in perspective, with a second side view, the measuring transducer of figure 3;

- фиг.5: пример выполнения электромеханического устройства возбуждения для измерительного преобразователя из фиг.3.- figure 5: an example implementation of an electromechanical excitation device for the measuring transducer of figure 3.

На фиг.1 в перспективе изображен кориолисов массовый расходомер 1, служащий для измерения физической измеряемой величины, здесь массового расхода m протекающей в трубопроводе двух- или более фазной среды, и преобразования в представляющее эту измеряемую величину, здесь массовый расход, в данный момент измеренное значение, здесь измеренное значение Хm массового расхода; трубопровод для наглядности не показан. Средой может быть практически любое способное к течению вещество, например жидкости, газы или пары, в котором дополнительно к главной или несущей среде содержатся неоднородности, т.е. нерастворенные доли другой среды отличающейся от несущей среды консистенции, например подхваченные жидкостью частицы твердых веществ и/или содержащиеся в жидкости газовые пузырьки. Для измерения массового расхода кориолисов массовый расходомер 1 содержит измерительный преобразователь 10 вибрационного типа и, как показано на фиг.2, электрически соединенный с измерительным преобразователем 10 электронный блок 50. Для размещения электронного блока 50 предусмотрен установленный снаружи на измерительном преобразователе 10 корпус 200.In Fig. 1, in perspective, a Coriolis mass flow meter 1 is used for measuring a physical measured quantity, here the mass flow rate m flowing in the pipeline of two or more phase media, and conversion to representing this measured quantity, here is the mass flow rate, currently measured value , here, the measured value X m of the mass flow rate; the pipeline is not shown for clarity. The medium can be practically any substance capable of flow, for example liquids, gases or vapors, in which inhomogeneities are contained in addition to the main or carrier medium, i.e. undissolved fractions of another medium of a different consistency from the carrier medium, for example, particles of solid substances picked up by the liquid and / or gas bubbles contained in the liquid. To measure the Coriolis mass flow rate, the mass flow meter 1 comprises a vibratory type transducer 10 and, as shown in FIG. 2, an electronic unit 50 electrically connected to the transducer 10. A housing 200 is mounted externally on the transducer 10 to accommodate the electronic unit 50.

Для измерения массового расхода m в протекающей среде посредством измерительного преобразователя 10, возбужденного к вибрациям при работе электронным блоком 50, создают кориолисовы силы, зависимые от массового расхода m и действующие на измерительный преобразователь 10 с возможностью измерения, т.е. регистрации датчиком и электронной обработки. Помимо вырабатывания измеренного значения Хm массового расхода кориолисов массовый расходомер служит также для измерения плотности р протекающей среды и определения представляющего в данный момент плотность ρ измеренного значения Хρ плотности.To measure the mass flow rate m in the flowing medium by means of a measuring transducer 10 excited to vibrations during operation by the electronic unit 50, Coriolis forces are created that are dependent on the mass flow m and acting on the measuring transducer 10 with the possibility of measurement, i.e. sensor registration and electronic processing. In addition to generating the measured value X m of the Coriolis mass flow rate, the mass flow meter also serves to measure the density p of the flowing medium and determine the currently representing density ρ of the measured density Xρ density.

Преимущественно электронный блок 50 выполнен с возможностью обмена при работе кориолисова массового расходомера 1 через систему передачи данных, например систему полевых шин, данными измерений и/или другими эксплуатационными данными со стоящим над ней блоком обработки данных измерений, например системой управления с программируемой памятью, персональным компьютером и/или рабочей станцией. Кроме того, электронный блок 50 выполнен с возможностью питания от внешнего источника энергоснабжения, например, также через упомянутую систему полевых шин. В случае если вибрационный измерительный прибор предусмотрен для связи с полевой шиной, электронный блок 50, в частности программируемый, содержит соответствующий интерфейс связи для обмена данными, например для передачи данных измерений вышестоящей системе управления с программируемой памятью или вышестоящей системе управления процессом.Advantageously, the electronic unit 50 is adapted to exchange during operation of the Coriolis mass flow meter 1 via a data transmission system, for example a fieldbus system, measurement data and / or other operational data with a measurement data processing unit, for example, a programmable memory control system, a personal computer and / or workstation. In addition, the electronic unit 50 is configured to be powered from an external power source, for example, also through the aforementioned fieldbus system. If a vibration measuring device is provided for communication with the field bus, the electronic unit 50, in particular programmable, contains a corresponding communication interface for exchanging data, for example, for transmitting measurement data to a higher-level control system with programmable memory or a higher-level process control system.

На фиг.3 и 4 изображен пример выполнения служащего в качестве измерительного преобразователя 10 физико-электрического преобразовательного устройства вибрационного типа. Конструкция и принцип действия подобного преобразовательного устройства известны специалисту и подробно описаны, например, в US-A 6006609.Figures 3 and 4 show an exemplary embodiment of a vibration-type physical-electrical transducer device serving as a measuring transducer 10. The construction and principle of operation of such a converter device are known to the skilled person and are described in detail, for example, in US-A 6006609.

Для ведения измеряемой текучей среды измерительный преобразователь 10 содержит, по меньшей мере, одну, имеющую входной 11 и выходной 12 концы измерительную трубку 13 заданной упругодеформируемой при работе ширины 13А в свету и заданного условного прохода. Упругая деформация ширины 13А в свету означает здесь, что для создания присущих текучей среде и, тем самым, описывающих текучую среду кориолисовых сил пространственную форму и/или пространственное положение ширины 13А в свету циклически, в частности периодически, изменяют в пределах диапазона упругости измерительной трубки 13 заданным образом (см., например, US-А 4801897, US-A 5648616, US-A 5796011 и/или US-А 6006609. Здесь следует настоятельно указать на то, что, хотя измерительный преобразователь в данном примере выполнения содержит лишь одну прямую измерительную трубку, для реализации изобретения вместо такого измерительного преобразователя вибрационного типа может использоваться практически любой из описанных в уровне техники кориолисовых массовых расходомеров, в частности изгибно-колебательного типа с исключительно или, по меньшей мере, частично вибрирующей в режиме изгибных колебаний, изогнутой или прямой измерительной трубкой. В частности, пригодны, например, измерительные преобразователи вибрационного типа с двумя обтекаемыми измеряемой средой изогнутыми измерительными трубками, как они подробно описаны, например, в ЕР-А 1154243, US-A 5301557, US-A 5796011, US-A 6505519 или WO-А 02/37063. Другие подходящие варианты выполнения таких служащих в качестве измерительного преобразователя 10 преобразовательных устройств описаны, например, в WO-A 02/099363, WO-A 02/086426, WO-A 95/16897, US-A 5602345, US-A 5557973 или US-A 5357811. В качестве материала используемой измерительной трубки 13 особенно подходят, например, титановые сплавы. Вместо титановых сплавов могут применяться также другие, обычно применяемые для подобных, в частности также изогнутых, измерительных трубок материалы, например нержавеющая сталь, тантал или цирконий и т.д.To conduct the measured fluid, the measuring transducer 10 comprises at least one measuring tube 13 having an input 11 and an output 12 ends of a given elastically deformable working width 13A and a predetermined conditional passage. The elastic deformation of the width 13A in the light means here that in order to create a fluid inherent in the fluid and thereby describe the fluid of the Coriolis forces, the spatial shape and / or spatial position of the width 13A in the light are cyclically, in particular periodically, changed within the elastic range of the measuring tube 13 in a predetermined manner (see, for example, US-A 4801897, US-A 5648616, US-A 5796011 and / or US-A 6006609. It should be strongly pointed out that, although the transmitter in this embodiment contains only one straight line measuring practically, any of the Coriolis mass flowmeters described in the prior art can be used instead of such a measuring transducer of a vibrational type, in particular a flexural-vibrational type with exclusively or at least partially vibrating in the mode of bending vibrations, curved or direct measuring Particularly suitable, for example, are vibration-type measuring transducers with two curved measuring tubes streamlined around the measuring medium, ak are described in detail, for example, in EP-A-1154243, US-A 5301557, US-A 5796011, US-A 6505519 or WO-A 02/37063. Other suitable embodiments of such serving as measuring transducer 10 converting devices are described, for example, in WO-A 02/099363, WO-A 02/086426, WO-A 95/16897, US-A 5602345, US-A 5557973 or US -A 5357811. As the material of the measuring tube 13 used, for example, titanium alloys are particularly suitable. Instead of titanium alloys, other materials commonly used for similar, in particular also curved, measuring tubes can be used, for example, stainless steel, tantalum or zirconium, etc.

Измерительная трубка 13, сообщающаяся обычным образом с входной и выходной сторон с подводящим и отводящим текучую среду трубопроводом, зажата с возможностью колебания в жесткой, в частности изгибно- и крутильно-жесткой несущей раме 14. Вместо изображенной здесь коробчатой несущей рамы 14 могут использоваться, само собой, также другие подходящие несущие средства, например проходящие параллельно или коаксиально измерительной трубке трубы.The measuring tube 13, which communicates in the usual way from the input and output sides with the fluid inlet and outlet, is clamped with the possibility of oscillation in a rigid, in particular bending and torsionally rigid carrier frame 14. Instead of the box-shaped carrier frame 14 shown here, themselves, also other suitable supporting means, for example, pipes running parallel or coaxial to the measuring tube.

Несущая рама 14 фиксирована на измерительной трубке 13 с входной стороны посредством входной пластины 213, а с выходной стороны - посредством выходной пластины 223, причем через обе последние проходят соответствующие продолжения измерительной трубки 13. Далее несущая рама 14 содержит первую 24 и вторую 34 боковые пластины, фиксированные на входной 213 и выходной 23 пластинах таким образом, что они проходят практически параллельно измерительной трубке 13 на расстоянии от нее и друг от друга (фиг.3). Таким образом, обращенные друг к другу боковые поверхности обеих боковых пластин 24, 34 также параллельны друг другу. На боковых пластинах 24, 34 на расстоянии от измерительной трубки 13 фиксирован продольный стержень 25, служащий в качестве гасящей колебания измерительной трубки 13 балансировочной массы. Продольный стержень 25 проходит, как показано на фиг.4, практически параллельно всей колеблющейся длине измерительной трубки 13; это, однако, не является обязательным, продольный стержень 25 может быть выполнен, само собой, если требуется, также более коротким. Несущая рама 14 с обеими боковыми пластинами 24, 34, входной 213 и выходной 223 пластинами и продольным стержнем 25 имеет, тем самым, продольную линию тяжести, проходящую практически параллельно средней оси 13В измерительной трубки, воображаемым образом соединяющей входной 11 и выходной 12 концы.The carrier frame 14 is fixed to the measuring tube 13 from the input side through the input plate 213, and from the output side through the output plate 223, and the corresponding extensions of the measuring tube 13 pass through the last two. Further, the carrier frame 14 contains the first 24 and second 34 side plates, fixed on the input 213 and output 23 plates in such a way that they pass almost parallel to the measuring tube 13 at a distance from it and from each other (figure 3). Thus, the side surfaces facing each other of both side plates 24, 34 are also parallel to each other. On the side plates 24, 34 at a distance from the measuring tube 13, a longitudinal rod 25 is fixed, serving as a damping oscillation of the measuring tube 13 of the balancing mass. The longitudinal rod 25 extends, as shown in FIG. 4, almost parallel to the entire oscillating length of the measuring tube 13; this, however, is not necessary, the longitudinal shaft 25 can be made, of course, if necessary, also shorter. The supporting frame 14 with both side plates 24, 34, input 213 and output 223 plates and a longitudinal rod 25 has, thereby, a longitudinal line of gravity that runs almost parallel to the middle axis 13B of the measuring tube, imaginatively connecting the input 11 and output 12 ends.

На фиг.3 и 4 головки показанных винтов обозначают, что упомянутая фиксация боковых пластин 24, 34 на входной 213 и выходной 223 пластинах и продольном стержне 25 может происходить посредством свинчивания; однако могут быть использованы и другие подходящие и известные специалисту виды крепления.In FIGS. 3 and 4, the heads of the screws shown indicate that said fixing of the side plates 24, 34 on the input 213 and output 223 plates and the longitudinal shaft 25 can occur by screwing; however, other suitable and well-known fastening methods may be used.

В случае, если измерительный преобразователь 10 следует соединить с трубопроводом разъемно, на измерительной трубке 13 с входной стороны отформован первый фланец 19, а с выходной стороны - второй фланец 20 (фиг.1); вместо фланцев 19, 20 для разъемного соединения с трубопроводом могут быть отформованы, например, также другие соединительные элементы, как, например, показанные на фиг.3 соединения типа Triclamp.В случае необходимости измерительная трубка 13 может быть соединена с трубопроводом также непосредственно, например, посредством сварки или пайки тугоплавким припоем и т.д.If the measuring transducer 10 should be detachably connected to the pipeline, the first flange 19 is formed on the measuring tube 13 from the input side, and the second flange 20 is formed from the output side (Fig. 1); instead of flanges 19, 20 for detachable connection with the pipeline, for example, other connecting elements can also be molded, such as, for example, Triclamp connections shown in Fig. 3. If necessary, the measuring tube 13 can also be connected directly to the pipeline, for example, by welding or soldering with refractory solder, etc.

Для создания упомянутых кориолисовых сил измерительную трубку 13 при работе измерительного преобразователя 10, приводимого в действие связанным с измерительной трубкой электромеханическим устройством 16 возбуждения, заставляют вибрировать с заданной частотой колебаний, в частности естественной резонансной частотой, в так называемом полезном режиме, в результате чего она заданным образом упругодеформируется, причем естественная резонансная частота зависит также от плотности текучей среды. В изображенном примере выполнения вибрирующая измерительная трубка 13, как это бывает у таких преобразовательных устройств изгибно-колебательного типа, отклоняется от статического исходного положения пространственно, в частности в боковом направлении. То же относится практически к таким преобразовательным устройствам, у которых одна или несколько изогнутых измерительных трубок совершают консольные колебания вокруг соответствующей продольной оси, воображаемым образом соединяющей входной и выходной концы, или же к таким преобразовательным устройствам, у которых одна или несколько прямых измерительных трубок совершают лишь изгибные колебания в единственной плоскости.To create the aforementioned Coriolis forces, the measuring tube 13 during operation of the measuring transducer 10, driven by an electromechanical excitation device 16 connected to the measuring tube, is forced to vibrate at a given oscillation frequency, in particular a natural resonant frequency, in the so-called useful mode, as a result of which it is given deforms elastically, and the natural resonant frequency also depends on the density of the fluid. In the illustrated embodiment, the vibrating measuring tube 13, as is the case with such transducer devices of the flexural-vibrational type, deviates spatially from the static initial position, in particular in the lateral direction. The same applies practically to such converting devices in which one or several bent measuring tubes cantilever around the corresponding longitudinal axis, imaginatively connecting the input and output ends, or to such converting devices in which one or more direct measuring tubes make only bending vibrations in a single plane.

Устройство 16 возбуждения служит для того, чтобы при преобразовании введенной электронным блоком 50 прибора электрической мощности Pехс возбуждения создать действующую на измерительную трубку 13 силу Fexc возбуждения. Мощность Рехс возбуждения служит практически лишь для компенсации доли мощности, отобранной у колебательной системы вследствие механического или присущего текучей среде трения. Для достижения как можно более высокого кпд мощность Рехс возбуждения как можно более точно установлена с возможностью поддержания практически колебаний измерительной трубки 13 в полезном режиме, например основной резонансной частоты.The excitation device 16 serves to create, when the electric power P exx introduced by the electronic unit 50 of the device is converted, an excitation force F exc acting on the measuring tube 13 is created. The excitation power P exx serves almost exclusively to compensate for the fraction of power taken from the oscillatory system due to mechanical or inherent friction fluid. To achieve the highest possible efficiency, the excitation power P exc is set as precisely as possible with the possibility of practically maintaining the oscillations of the measuring tube 13 in a useful mode, for example, the fundamental resonant frequency.

Для передачи силы Fexc возбуждения на измерительную трубку 13 устройство 16 возбуждения, как показано на фиг.5, содержит жесткий приводимый в действие электромагнитным и/или электродинамическим путем рычажный механизм 15 с изгибно-жестко фиксированным на измерительной трубке 13 кронштейном 154 и ярмом 163. Ярмо 163 также изгибно-жестко фиксировано на отстоящем от измерительной трубки 13 конце кронштейна 154, а именно так, что оно расположено над измерительной трубкой 13 и поперек нее. В качестве кронштейна 154 может служить, например, металлическая шайба, которая размещает измерительную трубку 13 в своем отверстии. В отношении других подходящих выполнений рычажного механизма 15 здесь следует сослаться на уже упомянутую публикацию US-A 6006609. Рычажный механизм 15 выполнен Т-образным и расположен с возможностью воздействия на измерительную трубку 13 приблизительно посередине между входным 11 и выходным 12 концами (фиг.5), в результате чего она при работе испытывает посередине наибольшее боковое отклонение.To transmit the excitation force F exc to the measuring tube 13, the excitation device 16, as shown in FIG. 5, comprises a rigid linkage mechanism 15 actuated electromagnetically and / or electrodynamically with a bracket 154 flexibly rigidly fixed to the measuring tube 13 and the yoke 163. The yoke 163 is also flexurally rigidly fixed on the end of the bracket 154 that is distant from the measuring tube 13, namely, that it is located above and across the measuring tube 13. As the bracket 154 can serve, for example, a metal washer, which places the measuring tube 13 in its hole. For other suitable implementations of the linkage mechanism 15, reference should be made here to the aforementioned publication US-A 6006609. The linkage 15 is T-shaped and is arranged to act on the measuring tube 13 approximately in the middle between the input 11 and output 12 ends (FIG. 5) As a result of which, during operation, it experiences the greatest lateral deviation in the middle.

Для приведения в действие рычажного механизма 15 устройство 16 возбуждения содержит на фиг.5 первую катушку 26 возбуждения и соответствующий первый постоянномагнитный якорь 27, а также вторую катушку 36 возбуждения и соответствующий второй постоянномагнитный якорь 37. Обе катушки 26, 36 возбуждения, электрически включенные предпочтительно последовательно, фиксированы с обеих сторон измерительной трубки 13 под ярмом 163 на несущей раме 14, в частности разъемно, так, что при работе находятся во взаимодействии со своими якорями 27, 37. При необходимости, обе катушки 26, 36 возбуждения могут быть включены, само собой, также параллельно. Как показано на фиг.3 и 5, оба якоря 27, 37 фиксированы на ярме 163 на таком расстоянии друг от друга, что при работе измерительного преобразователя 10 якорь 27 пронизан практически магнитным полем катушки 26 возбуждения, а якорь 37 - практически магнитным полем катушки 36 возбуждения и движется вследствие соответствующих электродинамических и/или электромагнитных силовых воздействий. Созданные магнитными полями катушек 26, 36 возбуждения движения якорей 27, 37 передаются ярмом 163 и кронштейном 154 на измерительную трубку 13. Эти движения якорей 27, 37 таковы, что ярмо 163 попеременно отклоняется из своего исходного положения то в направлении боковой пластины 24, то в направлении боковой пластины 34. Соответствующая, параллельная уже упомянутой средней оси 13В измерительной трубки ось вращения рычажного механизма 15 может проходить, например, через кронштейн 154.For actuating the linkage mechanism 15, the excitation device 16 comprises in FIG. 5 a first excitation coil 26 and a corresponding first permanent magnetic armature 27, as well as a second excitation coil 36 and a corresponding second permanent magnetic armature 37. Both excitation coils 26, 36, preferably electrically connected in series are fixed on both sides of the measuring tube 13 under the yoke 163 on the supporting frame 14, in particular detachable, so that when working are in interaction with their anchors 27, 37. If necessary, both excitation coils 26, 36 can be switched on, of course, also in parallel. As shown in FIGS. 3 and 5, both anchors 27, 37 are fixed on the yoke 163 at such a distance from each other that during operation of the measuring transducer 10, the armature 27 is penetrated by the almost magnetic field of the excitation coil 26, and the armature 37 is pierced by the almost magnetic field of the coil 36 excitation and moves due to the corresponding electrodynamic and / or electromagnetic force effects. The movement of the armature 27, 37 created by the magnetic fields of the coils 26, 36 is transmitted by the yoke 163 and the bracket 154 to the measuring tube 13. These movements of the armature 27, 37 are such that the yoke 163 alternately deviates from its original position either in the direction of the side plate 24 or the direction of the side plate 34. The corresponding axis of rotation of the linkage mechanism 15, parallel to the aforementioned middle axis 13B of the measuring tube, can pass, for example, through the bracket 154.

Несущая рама 14 включает в себя далее соединенный с боковыми пластинами 24, 34, в частности разъемно, держатель 29 электромеханического устройства 16 возбуждения, в частности для удержания катушек 26, 36 возбуждения и, при необходимости, отдельных компонентов описанного ниже магнитного тормозного устройства 217.The carrier frame 14 further includes connected to the side plates 24, 34, in particular detachably, a holder 29 of the electromechanical excitation device 16, in particular for holding the excitation coils 26, 36 and, if necessary, the individual components of the magnetic brake device 217 described below.

Наконец измерительный преобразователь 10 содержит охватывающий измерительную трубку и несущую раму корпус 100, который защищает их от вредных влияний окружающей среды. Корпус 100 снабжен шейкообразным переходником, на котором фиксирован охватывающий электронный блок 50 прибора корпус 200 (фиг.1).Finally, the measuring transducer 10 comprises a housing 100 that encloses the measuring tube and the supporting frame, which protects them from harmful environmental influences. The housing 100 is equipped with a neck-shaped adapter on which the enclosure 200 enclosing the electronic unit 50 of the device is fixed (Fig. 1).

У измерительного преобразователя 10 в примере выполнения боковые отклонения вибрирующей измерительной трубки 13, прочно зажатой на входном 11 и выходном 12 концах, вызывают одновременно упругую деформацию ее ширины 13А в свету, выполненного практически по всей длине измерительной трубки 13. Далее в измерительной трубке 13 вследствие действующего на нее через рычажный механизм 15 крутящего момента одновременно с боковыми отклонениями, по меньшей мере, на отдельных участках вынужденным образом происходит скручивание вокруг средней оси 13В, так что измерительная трубка 13 колеблется практически в служащем в качестве полезного режима смешанном изгибно-колебательно-крутильном режиме. Скручивание измерительной трубки 13 может быть при этом таким, что боковое отклонение удаленного от измерительной трубки 13 конца кронштейна 154 либо равно-, либо противонаправлено боковому отклонению измерительной трубки 13. Измерительная трубка 13 может совершать, следовательно, крутильные колебания в соответствующем равнонаправленному случаю первом изгибно-колебательно-крутильном режиме или в соответствующем противонаправленному случаю втором изгибно-колебательно-крутильном режиме. Тогда у измерительного преобразователя 10, согласно примеру выполнения, естественная основная резонансная частота во втором изгибно-колебательно-крутильном режиме, например 900 Гц, приблизительно вдвое выше, чем в первом изгибно-колебательно-крутильном режиме.In the measuring transducer 10 in the exemplary embodiment, the lateral deviations of the vibrating measuring tube 13, firmly clamped at the input 11 and output 12 ends, simultaneously cause elastic deformation of its width 13A in the light, performed along almost the entire length of the measuring tube 13. Further, in the measuring tube 13 due to the acting on it through the lever mechanism 15 of the torque simultaneously with lateral deviations, at least in some areas, the twisting occurs around the middle axis 13B, so h then the measuring tube 13 oscillates practically in a mixed bending-vibrational-torsional mode serving as a useful mode. The twisting of the measuring tube 13 can be such that the lateral deviation of the end of the bracket 154, which is remote from the measuring tube 13, is either equal to or opposite to the lateral deviation of the measuring tube 13. Therefore, the measuring tube 13 can make torsional vibrations in the first, uniformly directed case, vibrational-twisting mode or in the corresponding counter-directional case of the second bending-vibrational-twisting mode. Then, the measuring transducer 10, according to the exemplary embodiment, has a natural fundamental resonant frequency in the second bending-vibrational-torsional mode, for example 900 Hz, approximately twice as high as in the first bending-vibrational-torsional mode.

В случае если измерительная трубка 13 при работе должна совершать колебания только во втором изгибно-колебательно-крутильном режиме, в устройство 16 возбуждения встроено основанное на принципе вихревых токов магнитное тормозное устройство 217, которое служит для стабилизации положения упомянутой оси вращения. Посредством магнитного тормозного устройства 217 можно, тем самым, гарантировать, что измерительная трубка 13 всегда будет колебаться во втором изгибно-колебательно-крутильном режиме, а возможные внешние паразитные влияния на измерительную трубку 13 не приведут к самопроизвольному переходу в другой, в частности не в первый, изгибно-колебательно-крутильный режим. Подробности такого магнитного тормозного устройства подробно приведены в US-A 6006609.If the measuring tube 13 should only oscillate in the second bending-vibrational-twisting mode during operation, a magnetic brake device 217 based on the principle of eddy currents is built into the excitation device, which serves to stabilize the position of the said axis of rotation. By means of the magnetic braking device 217, it is thereby possible to guarantee that the measuring tube 13 will always oscillate in the second bending-vibrational-twisting mode, and possible external spurious influences on the measuring tube 13 will not lead to a spontaneous transition to another, in particular not to the first bending vibrational torsion mode. Details of such a magnetic braking device are described in detail in US-A 6006609.

Здесь следует еще упомянуть, что у отклоненной, таким образом, во втором изгибно-колебательно-крутильном режиме измерительной трубки 13 воображаемая средняя ось 13В незначительно деформируется и, следовательно, во время колебаний описывает на плоскость, а слегка выпуклую поверхность. Далее лежащая на этой поверхности, описанная центром средней оси 13В кривая имеет наименьшую кривизну из всех описанных средней осью 13В кривых.It should also be mentioned here that in the measuring tube 13 deviated, therefore, in the second bending-vibrational-torsional mode of the measuring tube 13, the imaginary middle axis 13B is slightly deformed and, therefore, during the oscillations describes a slightly convex surface. Further, the curve lying on this surface, described by the center of the middle axis 13B, has the smallest curvature of all the curves described by the middle axis 13B.

Для детектирования деформаций измерительной трубки 13 измерительный преобразователь 10 содержит далее сенсорное устройство 60, которое посредством, по меньшей мере, одного, реагирующего на вибрации измерительной трубки 13 первого датчика 17 вырабатывает представляющий их первый, в частности аналоговый, измерительный сигнал s1 колебаний. Датчик 17 может быть образован, например, постоянномагнитным якорем, который фиксирован на измерительной трубке 13 и находится во взаимодействии с удерживаемой несущей рамой 14 сенсорной катушкой. В качестве датчика 17 особенно пригодны такие, которые, основываясь на электродинамическом принципе, определяют скорость отклонений измерительной трубки 13. Могут использоваться также измеряющие ускорение электродинамические или же измеряющие путь резистивные или оптические датчики. Само собой, могут использовать также другие, известные специалисту и подходящие для детектирования таких вибраций датчики. Сенсорное устройство 60 содержит далее идентичный, в частности, первому датчику 17 второй датчик 18, посредством которого оно вырабатывает представляющий также вибрации измерительной трубки 13 второй измерительный сигнал s2 колебаний. Оба датчика 17,18 удалены друг от друга в этом выполнении вдоль измерительной трубки 13, в частности расположены в измерительном преобразователе 10 на одинаковом расстоянии от середины измерительной трубки 13 с возможностью локального определения посредством сенсорного устройства 60 вибраций измерительной трубки 13 с входной и выходной сторон и преобразования в соответствующие измерительные сигналы s1, s2 колебаний. Первый s1 и, при необходимости, второй s2 измерительные сигналы колебаний, имеющие обычно частоту, соответствующую в данный момент частоте колебаний измерительной трубки 13, подают электронному блоку 50 прибора (фиг.2).For detecting deformations of the measuring tube 13, the measuring transducer 10 further comprises a sensor device 60, which, through at least one vibration-sensitive measuring tube 13 of the first sensor 17, generates their first, in particular analog, measuring vibration signal s 1 . The sensor 17 can be formed, for example, by a permanent magnetic armature, which is fixed on the measuring tube 13 and is in interaction with the sensor coil held by the supporting frame 14. Particularly suitable as sensors 17 are those which, based on the electrodynamic principle, determine the rate of deviation of the measuring tube 13. Acceleration-measuring electrodynamic or path-measuring resistive or optical sensors can also be used. Of course, other sensors known to those skilled in the art and suitable for detecting such vibrations can also be used. The sensor device 60 further comprises a second sensor 18 which is identical, in particular to the first sensor 17, by means of which it also generates a second vibration measurement signal s 2 representing vibrations of the measuring tube 13. Both sensors 17,18 are removed from each other in this embodiment along the measuring tube 13, in particular, they are located in the measuring transducer 10 at the same distance from the middle of the measuring tube 13 with the possibility of local determination by means of a sensor device 60 of the vibrations of the measuring tube 13 from the input and output sides, and conversion into the corresponding measuring signals s 1 , s 2 oscillations. The first s 1 and, if necessary, the second s 2 measuring oscillation signals, usually having a frequency that currently corresponds to the oscillation frequency of the measuring tube 13, are fed to the electronic unit 50 of the device (figure 2).

Для того чтобы заставить измерительную трубку 13 вибрировать, устройство 16 возбуждения питают также осциллирующим током iexc возбуждения задаваемой амплитуды и задаваемой частоты fexc возбуждения с возможностью его протекания через катушки 26, 36 возбуждения при работе и создания соответствующим образом необходимых для движения якорей 27, 37 магнитных полей. Ток iexc возбуждения может быть, например, синусообразным или прямоугольным. Частота fexc возбуждения тока iexc возбуждения у изображенного в примере выполнения измерительного преобразователя выбрана и задана преимущественно так, чтобы совершающая боковые колебания измерительная трубка 13 колебалась, по возможности, исключительно во втором изгибно-колебательно-крутильном режиме.In order to make the measuring tube 13 vibrate, the excitation device 16 is also supplied with an oscillating current i exc for a given amplitude and a given excitation frequency f exc with the possibility of its flow through the excitation coils 26, 36 during operation and creation of the necessary for the movement of the anchors 27, 37 magnetic fields. The excitation current i exc can be, for example, sinusoidal or rectangular. The excitation frequency f exc of the excitation current i exc for the measuring transducer shown in the exemplary embodiment is chosen and set so that the lateral oscillation measuring tube 13 oscillates, if possible, exclusively in the second bending-vibrational-torsional mode.

Для вырабатывания и задавания тока iexc возбуждения электронный блок 50 содержит соответствующую возбуждающую схему 53, управляемую представляющим задаваемую частоту fexc возбуждения частотно-устанавливающим сигналом уFM и представляющим задаваемую амплитуду тока iexc возбуждения амплитудно-устанавливающим сигналом уAM. Возбуждающая схема может быть реализована, например, осциллятором с управляемым напряжением и подключенным преобразователем напряжение-ток; вместо аналогового осциллятора для задавания тока iexc возбуждения может использоваться, например, также цифровой осциллятор с числовым управлением.To generate and set the excitation current i exc , the electronic unit 50 comprises a corresponding excitation circuit 53 controlled by the frequency-setting signal representing FM set exc frequency f exc and representing the set amplitude of the excitation current i exc setting amplitude setting signal AM . The excitation circuit can be implemented, for example, by a controlled voltage oscillator and a connected voltage-current converter; instead of an analog oscillator, for setting the excitation current i exc , for example, a digital oscillator with numerical control can also be used.

Для вырабатывания амплитудно-устанавливающего сигнала уAM может служить, например, встроенная в электронный блок 50 схема 51 регулирования амплитуды, которая с помощью амплитуды в данный момент, по меньшей мере, одного из обоих сигналов s1, s2 датчиков и с помощью соответствующего постоянного или переменного опорного значения W1 амплитуды актуализирует амплитудно-устанавливающий сигнал уAM; при необходимости, для вырабатывания амплитудно-устанавливающего сигнала уAM можно привлечь также амплитуду тока iexc возбуждения в данный момент. Подобные схемы регулирования амплитуды также известны специалисту. В качестве примера такой схемы регулирования амплитуды следует еще раз указать на кориолисовы массовые расходомеры серии "PROMASS I". Их схема регулирования амплитуды выполнена предпочтительно с возможностью регулирования боковых колебаний измерительной трубки 13 до постоянной, т.е. независимой от плотности ρ, амплитуды.For generating an amplitude-setting signal at AM , for example, an amplitude control circuit 51 integrated in the electronic unit 50 can be used, which, using the amplitude at the moment, of at least one of both sensor signals s 1 , s 2 and using the corresponding constant or a variable amplitude reference value W 1 updates the amplitude-setting signal of AM ; if necessary, to generate an amplitude-setting signal at AM, one can also draw the current amplitude i exc of the current. Similar amplitude control circuits are also known to those skilled in the art. As an example of such an amplitude control scheme, the Coriolis mass flowmeters of the PROMASS I series should be pointed out once again. Their amplitude control circuit is preferably configured to control lateral vibrations of the measuring tube 13 to a constant, i.e. independent of density ρ, amplitude.

Кроме того, частотно-устанавливающий сигнал уFM может вырабатываться соответствующей схемой 52 регулирования частоты, которая актуализирует его, например, с помощью, по меньшей мере, одного сигнала s1 датчика, а также с помощью постоянного напряжения, служащего в качестве соответствующего опорного значения W2 частоты и представляющего частоту.In addition, the frequency setting signal of FM can be generated by the corresponding frequency control circuit 52, which updates it, for example, using at least one sensor signal s 1 , as well as using a constant voltage serving as the corresponding reference value W 2 frequencies and representing the frequency.

Предпочтительно схема 52 регулирования частоты и схема 51 регулирования амплитуды объединены в один фазорегулирующий контур, который известным специалисту образом используют для того, чтобы с помощью разности фаз, измеренной между, по меньшей мере, одним из сигналов s1, s2 датчиков и задаваемым или измеренным током iexc возбуждения, постоянно настраивать частотно-устанавливающий сигнал уFM на резонансную частоту измерительной трубки 13 в данный момент. Конструкция и применение таких фазорегулирующих контуров для эксплуатации измерительных трубок на одной из их механических резонансных частот подробно описаны, например, в US-A 4801897. Само собой, могут использоваться также другие, известные специалисту схемы регулирования частоты, как они описаны, например, в US-А 4524610 или US-A 4801897. Далее в отношении использования таких схем регулирования частоты для измерительных преобразователей описанного рода следует сослаться на уже упомянутую серию "PROMASS I". Другие схемы, пригодные в качестве возбуждающей схемы, могут быть взяты, например, также из US-A 5869770 или US-A 6505519.Preferably, the frequency control circuit 52 and the amplitude control circuit 51 are combined into a single phase control loop, which is known to the person skilled in the art so that, using the phase difference, measured between at least one of the sensor signals s 1 , s 2 and the set or measured current i exc excitation, constantly tune the frequency-setting signal from FM to the resonant frequency of the measuring tube 13 at the moment. The design and application of such phase-shifting loops for operating the measuring tubes at one of their mechanical resonant frequencies is described in detail, for example, in US-A 4,801,897. Of course, other frequency control circuits known to the person skilled in the art, as described, for example, in US -A 4524610 or US-A 4801897. Further, regarding the use of such frequency control circuits for measuring transducers of the described kind, reference should be made to the already mentioned series "PROMASS I". Other schemes suitable as an exciting circuit can be taken, for example, also from US-A 5869770 or US-A 6505519.

Согласно другому варианту осуществления изобретения схема 51 регулирования амплитуды и схема 52 регулирования частоты реализованы предусмотренным в электронном блоке 50 цифровым процессором DSP обработки сигналов и соответственно внедренными в него и протекающими в нем программными кодами. Программные коды могут храниться, например, в энергонезависимом ЭППЗУ управляющего процессором обработки сигналов и/или контролирующего его микрокомпьютера 55 временно или же постоянно и при запуске процессора DSP загружаться во встроенную, например, в него энергозависимую оперативную память данных блока 50. Пригодными для подобных применений процессорами обработав сигналов являются, например, процессоры типа TMS320VC33, предлагаемые на рынке фирмой «Тексас Инструменте Инк.».According to another embodiment of the invention, the amplitude control circuit 51 and the frequency control circuit 52 are implemented by a digital signal processing processor DSP provided in the electronic unit 50 and, accordingly, program codes embedded therein and flowing therein. Program codes can be stored, for example, in a non-volatile EEPROM controlling the signal processing processor and / or the microcomputer 55 controlling it, temporarily or permanently and when the DSP processor is started, loaded into the built-in, for example, volatile memory data block 50. Suitable processors for such applications Having processed the signals are, for example, processors of the type TMS320VC33, marketed by the company Texas Instrument Instrument Inc.

Само собой, понятно, что, по меньшей мере, сигнал s1 датчика и, при необходимости, также сигнал s2 датчика для обработки в процессоре DSP должны быть преобразованы посредством соответствующих аналого-цифровых преобразователей А/D) в соответствующие цифровые сигналы (см., в частности, ЕР-А 866319). В случае необходимости подаваемые процессором устанавливающие сигналы, например амплитудно-устанавливающий сигнал уAM или частотно-устанавливающий сигнал уFM, следует соответствующим образом подвергнуть цифро-аналоговому преобразованию.It goes without saying that at least the sensor signal s 1 and, if necessary, also the sensor signal s 2 for processing in the DSP processor must be converted by means of the corresponding A / D analog-to-digital converters) into the corresponding digital signals (see in particular EP-A 866319). If necessary, the set signals supplied by the processor, for example, the amplitude-setting signal at AM or the frequency-setting signal at FM , should be subjected to digital-to-analog conversion accordingly.

Как показано на фиг.2, измерительные сигналы xs1, хs2 колебаний подаются далее к измерительной схеме 21 блока 50. В качестве измерительной схемы 21 для этого могут служить традиционные, в частности цифровые, измерительные схемы, определяющие массовый расход с помощью измерительных сигналов xs1, хs2 колебаний (см., в частности, WO-A 02/37063, WO-A 99/39164, US-A 5648616, US-A 5069074). Само собой, могут быть использованы также другие, известные специалисту, пригодные для кориолисовых массовых расходомеров измерительные схемы, которые измеряют разности фаз и/или времени между измерительными сигналами xs1, xs2 колебаний и соответственно обрабатывают их. Предпочтительным образом измерительная схема 21 может быть реализована также процессором DSP.As shown in FIG. 2, the measurement signals x s1 , x s2 of the oscillations are then sent to the measurement circuit 21 of the block 50. As a measurement circuit 21, this can be done using traditional, in particular digital, measurement circuits that determine the mass flow rate using the measurement signals x s1 , x s2 oscillations (see, in particular, WO-A 02/37063, WO-A 99/39164, US-A 5648616, US-A 5069074). Of course, other measurement schemes suitable for Coriolis mass flowmeters that are known to those skilled in the art can be used that measure the phase and / or time differences between the measurement signals x s1 , x s2 of the oscillations and process them accordingly. Advantageously, the measuring circuit 21 may also be implemented by a DSP processor.

Измерительная схема 21, выполненная, по меньшей мере, частично в качестве расходомера, служит для того, чтобы специалист известным образом с помощью разности фаз, детектированной между обоими, при необходимости предварительно кондиционированными измерительными сигналами xs1, xs2 колебаний, мог определить измеренное значение, соответствующее измеряемому массовому расходу. Как уже сказано, неоднородности в протекающей среде, например уносимые жидкостями газовые пузырьки и/или частицы твердых веществ, могут привести к тому, что это измеренное значение, полученное обычным образом с предположением однородной среды, будет еще недостаточно точно совпадать с фактическим массовым расходом, т.е. оно должно быть соответственно скорректировано; это предварительно определенное, предварительно представляющее массовый расход или, по меньшей мере, соответствующее ему измеренное значение, которое в простейшем случае может быть существующей между измерительными сигналами xs1, xs2 колебаний и детектированной разностью фаз, называется, поэтому далее первым промежуточным значением Х'm. Из этого первого промежуточного значения Х'm также посредством обрабатывающей электронной схемы 21 выводят наконец измеренное значение Хm, достаточно точно представляющее массовый расход.The measuring circuit 21, made at least partially as a flow meter, serves to enable the person skilled in the art to determine the measured value using the phase difference detected between the two, if necessary, pre-conditioned measuring signals x s1 , x s2 corresponding to the measured mass flow rate. As already mentioned, inhomogeneities in the flowing medium, such as gas bubbles and / or particles of solids carried away by liquids, can lead to the fact that this measured value, obtained in the usual way with the assumption of a homogeneous medium, will still not be exactly accurate with the actual mass flow rate, t .e. it should be adjusted accordingly; this predefined, preliminarily representing the mass flow rate, or at least the corresponding measured value, which in the simplest case can exist between the measuring signals x s1 , x s2 of the oscillations and the detected phase difference, is called, therefore, the first intermediate value X ' m . From this first intermediate value X ′ m, also finally, by means of the processing electronic circuit 21, the measured value X m , which accurately represents the mass flow rate, is derived.

Уже в уровне техники в этом отношении обсуждалось, что такие неоднородности, обусловленные принципом измерений, преимущественно выражаются в изменении измеренной плотности протекающей среды. Продолжаемые авторами исследования привели, однако, к тому неожиданному выводу, что коррекция промежуточного значения Х'm, вопреки уровню техники, может быть проведена, с одной стороны, с использованием немногих, очень просто определяемых корректировочных коэффициентов, которые вполне могут быть выведены из полученных посредством кориолисовых массовых расходомеров в качестве измеренного значения параметров течения, в частности измеренной плотности и/или измеренного - здесь предварительно- массового расхода, и/или из обычно непосредственно измеренных при работе кориолисовых массовых расходомеров рабочих параметров, в частности измеренных амплитуд колебаний, частот колебаний и/или тока возбуждения. С другой стороны, коррекция может быть произведена с использованием предварительно полученного измеренного значения Хρ плотности и предварительно полученного промежуточного значения Х'm с затратами на расчеты, которые очень малы по сравнению с упомянутыми выше, скорее, комплексными методами расчета.It has already been discussed in the prior art in this respect that such heterogeneities due to the measurement principle are mainly expressed in a change in the measured density of the flowing medium. The studies continued by the authors, however, led to the unexpected conclusion that the correction of the intermediate value X ' m , contrary to the prior art, can be carried out, on the one hand, using a few, very easily determined correction factors that can very well be derived from those obtained by Coriolis mass flowmeters as the measured value of the flow parameters, in particular the measured density and / or measured here is the pre-mass flow rate, and / or from usually directly venno measured during operation of Coriolis mass flowmeters operating parameters, in particular the measured vibration amplitudes, vibration frequencies and / or the excitation current. On the other hand, the correction can be made using a previously obtained measured value of X ρ density and a previously obtained intermediate value of X ' m with calculation costs that are very small compared to the above, rather, complex calculation methods.

Для точного измерения массового расхода посредством обрабатывающей электронной схемы 2 из промежуточного значения X'm выводят соответствующее корректировочное значение ХK и измеренное значение Хm массового расхода с использованием корректировочного значения ХK вычисляют до промежуточного значения Х'm, в частности, цифровым путем. Согласно изобретению для определения подходящего в данный момент корректировочного значения ХK при работе вычисляют второе промежуточное значение Х2, представляющее меру, в частности процентной или относительной, доли фазы, например газовой фазы или жидкой фазы среды и/или отклонение измеряемой текучей среды от идеальной однородности или степень неоднородности. Корректировочное значение ХK выводят, следовательно, из измеренной при работе или переданной кориолисову массовому расходомеру концентрации неоднородностей.To accurately measure the mass flow rate by means of the processing electronic circuit 2, the corresponding correction value X K is derived from the intermediate value X ' m and the measured value X m of the mass flow rate using the correction value X K is calculated to the intermediate value X' m , in particular, digitally. According to the invention, in order to determine the currently applicable correction value X K , a second intermediate value X 2 is calculated during operation, representing a measure, in particular a percentage or relative, of a fraction of a phase, for example a gas phase or a liquid phase of a medium, and / or a deviation of the measured fluid from ideal uniformity or degree of heterogeneity. The correction value X K is therefore derived from the concentration of inhomogeneities measured during operation or transferred to the Coriolis mass flowmeter.

Согласно изобретению обрабатывающая электронная схема определяет корректировочное значение ХK, исходя из промежуточного значения X2, практически за счет того, что в обрабатывающей электронной схеме хранится, в частности запрограммировано, однозначное отношение между актуальным промежуточным значением X2 и подходящим к нему корректировочным значением ХK. Для этого обрабатывающая электронная схема 2 содержит табличную память 56, в которой хранится множество цифровых корректировочных значений ХK,i, предварительно полученных, например, при калибровке кориолисова массового расходомера. К этим корректировочным значениям ХK,i измерительная схема непосредственно обращается через адрес памяти, выведенный посредством действительного в данный момент второго промежуточного значения X2. В качестве табличной памяти 56 может служить, например, ППЗУ, т.е. FPGA (field programmable gate array) (программируемая пользователем вентильная матрица), СППЗУ или ЭППЗУ. Корректировочное значение ХK может быть при этом получено простым образом, например, за счет того, что полученное в данный момент промежуточное значение X2 сравнивают с соответствующими, записанными в табличной памяти заданными значениями промежуточного значения X2 и вслед за этим выбирают то корректировочное значение ХK,i, т.е. используют в обрабатывающей электронной схеме 2 для дальнейшего расчета, которое соответствует ближайшему к промежуточному значению Х2 заданному значению. Применение такой табличной памяти для определения корректировочного значения ХK имеет, в том числе, то преимущество, что корректировочное значение ХK после расчета промежуточного значения Х2 очень быстро имеется в распоряжении ко времени выполнения программы.According to the invention, the processing electronic circuit determines the correction value X K , based on the intermediate value X 2 , practically due to the fact that the processing electronic circuit stores, in particular, a programmed one-to-one relationship between the actual intermediate value X 2 and the corresponding correction value X K . For this, the processing electronic circuit 2 contains a table memory 56, which stores a lot of digital correction values X K, i , previously obtained, for example, during calibration of a Coriolis mass flow meter. To these correction values X K, i, the measuring circuit directly accesses through the memory address output by means of the currently valid second intermediate value X 2 . As the table memory 56, for example, an EEPROM, i.e. FPGA (field programmable gate array) (user programmable gate array), EPROM or EEPROM. The correction value X K can be obtained in a simple way, for example, due to the fact that the intermediate value X 2 obtained at the moment is compared with the corresponding intermediate values X 2 recorded in the table memory and then that correction value X is selected K, i , i.e. used in the processing electronic circuit 2 for further calculation, which corresponds to the predetermined value closest to the intermediate value X 2 . The use of such a tabular memory for determining the correction value X K has the advantage, among other things, that the correction value X K after calculating the intermediate value X 2 is very quickly available at the time of the program execution.

Помимо определения корректировочного значения ХK промежуточное значение Х2 может быть далее использовано предпочтительным образом, например, и для подачи оптического сигнала о степени неоднородности текучей среды или выведенных из этого измеренных значениях, например процентном содержании воздуха в текучей среде или объемной, количественной или массовой доле подхваченных текучей средой частиц твердых веществ, например, на месте или на центральном пункте управления.In addition to determining the correction value X K, the intermediate value X 2 can be further used in a preferred way, for example, to provide an optical signal about the degree of heterogeneity of the fluid or derived from this measured values, for example, the percentage of air in the fluid or volume, quantity or mass fraction particulate matter captured by the fluid, for example, in situ or at a central control room.

При использовании определенного числа временных амплитудных характеристик измерительных сигналов колебаний, а также тока iexc возбуждения, записанных во время различных измерений, проведенных на различных, заданным образом нарушенных жидкостях, оказалось далее, что как ток iexc возбуждения, так и измерительные сигналы xs1, xs2 колебаний, с одной стороны, несмотря на, в основном, постоянные условия, т.е., например, при установившемся течении жидкости с постоянными плотностью и вязкостью и с поддерживаемой в значительной степени постоянной долей подхваченных воздушных пузырьков, могут колебаться в зависимости от времени в значительной степени. С другой стороны, однако, было также установлено, что колеблющийся практически не предсказуемым образом ток iexc возбуждения или измерительные сигналы xs1, xs2 колебаний, в частности их амплитуды, могут иметь соответственно эмпирическое стандартное отклонение или эмпирический разброс sρ, очень сильно коррелированные со степенью неоднородности. В соответствии с этим промежуточное значение Х2, согласно одному варианту осуществления изобретения, определяют в качестве функции разбросов sp, выбранных для конкретного применения параметров течения и/или рабочих параметров При этом промежуточное значение Х2 может быть получено как с помощью разброса единственного параметра течения и/или рабочего параметра, например тока возбуждения, так и с помощью комбинации нескольких параметров течения и/или рабочих параметров.When using a certain number of temporal amplitude characteristics of the measuring oscillation signals, as well as the excitation current i exc recorded during various measurements carried out on various liquids disturbed in a given way, it turned out further that both the excitation current i exc and the measurement signals x s1 , x s2 of oscillations, on the one hand, despite mainly constant conditions, i.e., for example, with a steady flow of fluid with constant density and viscosity and with a substantially constant constant fraction her caught air bubbles can fluctuate depending on time to a large extent. On the other hand, however, it was also established that the oscillating hardly predictable way current i exc excitation or measuring signals x s1, x s2 oscillations, particularly their amplitude, can have respectively the empirical standard deviation or empirical variation sρ, very highly correlated with degree of heterogeneity. Accordingly, the intermediate value of X 2 , according to one embodiment of the invention, is determined as a function of the scatter s p selected for a particular application of the flow parameters and / or operating parameters. In this case, the intermediate value of X 2 can be obtained using the scatter of a single flow parameter and / or an operating parameter, for example, an excitation current, or by using a combination of several flow parameters and / or operating parameters.

Расчет соответствующего разброса sp с целью определения промежуточного значения Х2 может происходить при работе кориолисова массового расходомера 1 с помощью выборки AF m измеренных значений аi выбранного параметра течения, например промежуточного значения ХK или измеренного значения Хρ плотности, или выбранного рабочего параметра, например тока iexc возбуждения или одного из измерительных сигналов xs1, xs2 колебаний:The calculation of the corresponding spread s p in order to determine the intermediate value of X 2 can occur during the operation of the Coriolis mass flow meter 1 using a sample AF m of the measured values a i of the selected flow parameter, for example, the intermediate value of X K or the measured density value Xρ, or the selected operating parameter, for example excitation current i exc or one of the measuring oscillation signals x s1 , x s2 :

где а соответствует оцененному для выборки AF среднему значению. Отдельные измеренные значения аi могут храниться для этого в цифровой форме, например в энергозависимой памяти данных ОЗУ. В случае необходимости служащей для определения разброса sp выборкой AF может быть, например, также записанная соответствующим образом последовательность дискретизации амплитудной характеристики измеренного аналоговым путем рабочего параметра, например отрезок оцифрованной огибающей тока iexc возбуждения или одного из измерительных сигналов xs1, xs2 колебаний.where a corresponds to the mean value estimated for the AF sample. The individual measured values a i can be stored for this in digital form, for example, in the volatile memory of RAM data. If necessary, the AF sample can be used to determine the spread s p , for example, also an appropriately recorded sampling sequence of the amplitude characteristic of the operating parameter measured by analogue, for example, a segment of the digitized current envelope i exc excitation or one of the measurement signals x s1 , x s2 of the oscillations.

Исследования показали, что для достаточно точной оценки разброса s требуются выборки AF лишь относительно низкой мощности m, например 100-1000 измеренных значений аi, причем отдельные измеренные значения должны быть дискретизированы также в пределах очень узкого окна дискретизации или временнóго интервала 1-2 секунды. В соответствии с этим была бы также достаточной относительно низкая частота дискретизации порядка нескольких килогерц, например 1-5 кГц.Studies have shown that for a sufficiently accurate estimate of the scatter s, AF samples of only relatively low power m are required, for example, 100-1000 measured values of a i , and individual measured values should also be sampled within a very narrow sampling window or a time interval of 1-2 seconds. Accordingly, a relatively low sampling rate of the order of several kilohertz, for example 1-5 kHz, would also be sufficient.

Далее оказалось, что промежуточное значение ХK можно определить для многочисленных применений в качестве решения простых, в частности линейных или квадратичных, функций с промежуточным значением в качестве аргумента, так что для определения записываемых заданных значений промежуточного значения ХK достаточно нескольких калиброванных мокрым способом, т.е. с использованием соответствующих контрольных текучих сред, измерительных точек, чтобы заполнить табличную память остальными заданными значениями посредством простых методов интерполяции и/или экстраполяции между этими полученными экспериментальным путем при калибровке опорными точками, например с применением метода наименьших квадратов, практически без дальнейших калибровочных измерений. Для некоторых применений оказался, однако, предпочтительным расчет заданных значений промежуточного значения ХK в качестве решения функции арктангенс или сигмодальной функции. Для сокращения затрат на калибровку определение заданных значений промежуточного значения ХK может осуществляться предпочтительным образом в рамках типовой калибровки, при которой несколько фактически измеренных и, при необходимости, также вычисленных заданных значений используют для типовых королисовых массовых расходомеров.It turned out further that the intermediate value of X K can be determined for numerous applications as a solution to simple, in particular linear or quadratic, functions with an intermediate value as an argument, so that several wet calibrated methods are sufficient to determine the recorded set values of the intermediate value of X K , t .e. using appropriate control fluids, measuring points, to fill the tabular memory with the rest of the preset values using simple interpolation and / or extrapolation methods between these obtained experimentally when calibrating reference points, for example using the least squares method, with practically no further calibration measurements. For some applications, however, it turned out to be preferable to calculate the setpoints of the intermediate value X K as a solution to the arctangent function or sigmodal function. To reduce calibration costs, the determination of the setpoints of the intermediate value X K can be carried out in the preferred way within the framework of a typical calibration, in which several actually measured and, if necessary, also calculated setpoints are used for typical Corisol mass flowmeters.

Согласно другому варианту осуществления изобретения, посредством обрабатывающей электронной схемы с помощью измеренного значения Хρ плотности и предварительно определенного или измеренного близко по времени значения Kρ опорной плотности, которое может храниться, например, в виде постоянного значения при пуске кориолисова массового расходомера в работу или передаваемого к нему извне при работе, определяют отклонение Δρ плотности ρ среды от заданной опорной плотности. Для получения корректировочного значения ХK определяемое, таким образом, отклонение Δρ вычисляют со вторым промежуточным значением Х2, основанным на уравнении функции:According to another embodiment of the invention, by means of a processing electronic circuit using the measured value Xρ of the density and a predetermined or close-in-time measured value Kρ of the reference density, which can be stored, for example, as a constant value when the Coriolis mass flowmeter is put into operation or transferred to it from the outside when working, determine the deviation Δρ of the density ρ of the medium from a given reference density. To obtain the correction value X K , the deviation Δρ thus determined is calculated with a second intermediate value X 2 based on the equation of the function:

ХK=Δρ·Х2 X K = Δρ · X 2

Зная измеряемую текучую среду, значение Kρ опорной плотности можно ввести вручную, например, на месте или с центрального пункта управления, или послать электронному блоку прибора с внешнего плотномера, например через полевую шину.Knowing the measured fluid, the Kρ value of the reference density can be entered manually, for example, on the spot or from the central control point, or sent to the electronic unit of the device from an external density meter, for example via a field bus.

Оно может быть получено также непосредственно с помощью обрабатывающей электронной схемы 21 для текучей среды предварительно, например, тогда, когда текучая среда является однофазной или, по меньшей мере, в значительной степени однородной. В соответствии с этим, согласно другому варианту осуществления изобретения значение Kρ опорной плотности может быть получено с использованием также хранящегося в электронном блоке прибора измеренного значения Хρ,0 плотности, причем хранящееся измеренное значение Хρ,0 плотности представляет плотность среды, измеренную при однородной или при предполагаемой как однородная среде. Согласно одному усовершенствованию этого варианта осуществления изобретения хранящееся в качестве значения Кρ опорной плотности измеренное значение Хρ,0 плотности используют для последующей коррекции промежуточного значения Х'm, предварительно полученного при неоднородной среде. Этот вариант осуществления изобретения может особенно предпочтительным образом применяться, например, в процессе дозирования или розлива, когда, с одной стороны, в пределах одной загрузки в короткой временной последовательности в измерительной трубке господствуют в значительной степени отличные друг от друга условия течения, в частности также при не полностью заполненной измерительной трубке, и когда, с другой стороны, интерес представляет преимущественно обобщенный по всей загрузке массовый расход, в конце концов, вся масса заполненной измерительной трубки.It can also be obtained directly using the processing electronic circuit 21 for the fluid in advance, for example, when the fluid is single-phase or at least substantially uniform. In accordance with this, according to another embodiment of the invention, the Kρ reference density can be obtained by using also stored in the electronic unit of the device the measured values Hρ 0 density, the stored measured value Hρ 0 density represents the density of the medium measured at uniform or prospective as a homogeneous medium. According to one refinement of this embodiment, the measured density value Xρ, 0 , stored as the reference density value Kρ, is used for subsequent correction of the intermediate value X ′ m previously obtained in an inhomogeneous medium. This embodiment of the invention can be particularly advantageously applied, for example, in a dosing or filling process, when, on the one hand, substantially different flow conditions prevail in the measuring tube within a single load in a short time sequence, in particular also when an incompletely filled measuring tube, and when, on the other hand, the mass flow mainly generalized over the entire load is of interest, in the end, the whole mass is filled second measuring tube.

Названные, служащие для получения измеренного значения Хm массового расхода функции могут быть, по меньшей мере, частично реализованы в обрабатывающей ступени 54 электронного блока 50. Обрабатывающая ступень 54 может быть предпочтительным образом реализована, например, также процессором DSP или, например, также упомянутым выше микрокомпьютером 55. Формирование и реализация соответствующих алгоритмов, которые соответствуют приведенным уравнениям или моделируют принцип действия схемы 51 регулирования амплитуды или схемы 52 регулирования частоты и преобразование которых в выполняемые в таких процессорах обработки сигналов программные коды, специалисту известны и поэтому не требуют более подробного пояснения. Само собой, приведенные уравнения вполне могут быть полностью или частично отображены в электронном блоке 50 посредством соответствующих дискретных, аналоговых и/или цифровых вычислительных схем.The functions mentioned, which serve to obtain the measured value X m of mass flow rate, can be at least partially implemented in the processing stage 54 of the electronic unit 50. The processing stage 54 can be advantageously implemented, for example, also by a DSP processor or, for example, also by the aforementioned microcomputer 55. The formation and implementation of appropriate algorithms that correspond to the above equations or simulate the principle of operation of the amplitude control circuit 51 or the hour control circuit 52 The notes and transforms performed in such a signal processor program codes skilled known and therefore require no more detailed explanation. Of course, the above equations may well be fully or partially displayed in the electronic unit 50 by means of appropriate discrete, analog and / or digital computer circuits.

Claims (13)

1. Кориолисов массовый расходомер, в частности кориолисов массовый расходомер/плотномер, для измерения массового расхода протекающей в трубопроводе двух- или более фазной среды, содержащий, по меньшей мере, одну вставленную в трубопровод измерительную трубку (13), обтекаемую при работе средой, несущую раму (14), фиксированное на входном и выходном концах измерительной трубки (13) и зажимающее ее с возможностью ее вибрации устройство (16) возбуждения, выполненное с возможностью приведения измерительной трубки (13) при работе в механические колебания, в частности изгибные колебания, датчики (17, 18) колебаний для вырабатывания первого измерительного сигнала (Xs1) колебаний, представляющего колебания на входе измерительной трубки (13), и второго измерительного сигнала (Xs2) колебаний, представляющего колебания на выходе измерительной трубки (13), электронный блок (50), который выполнен с возможностью вырабатывания возбуждающего устройство (16) возбуждения тока (iexc) возбуждения и измеренного значения (Хm) массового расхода, представляющего измеряемый массовый расход, причем электронный блок (50) выполнен с возможностью вырабатывания выведенного из измерительных сигналов (xs1, xs2) колебаний, соответствующего измеряемому массовому расходу первого промежуточного значения (X'm) и корректировочного значения (ХK) первого промежуточного значения (X'm) и с возможностью определения с помощью первого промежуточного значения (X'm) и корректировочного значения (ХK) измеренного значения (Хm) массового расхода, причем электронный блок (50) выполнен с возможностью вырабатывания корректировочного значения (ХK) с использованием, по меньшей мере, одного второго промежуточного значения (Х2), которое выведено, по меньшей мере, из одного измеренного параметра: рабочего параметра кориолисова массового расходомера - по меньшей мере, одного из измерительных сигналов (xs1, xs2) колебаний, тока (iexc) возбуждения и параметра течения и представляет меру доли фазы среды, причем электронный блок (50) содержит табличную память (56), в которой в цифровой форме хранится множество дискретных заданных значений корректировочного значения (ХK), и для определения корректировочного значения (ХK) использует одно из заданных значений, выбранное из табличной памяти (56)с использованием второго промежуточного значения (X2).1. Coriolis mass flow meter, in particular Coriolis mass flow meter / densitometer, for measuring the mass flow rate of two or more phase media flowing in the pipeline, containing at least one measuring tube (13) inserted into the pipeline, flowing during operation, carrying a frame (14) fixed on the input and output ends of the measuring tube (13) and clamping it with the possibility of vibration of the excitation device (16), configured to bring the measuring tube (13) when operating in mechanical vibrations in particular, bending vibrations, vibration sensors (17, 18) for generating a first measuring signal (X s1 ) of oscillations representing oscillations at the input of the measuring tube (13), and a second measuring signal (X s2 ) of oscillations representing oscillations at the output of the measuring tube (13), an electronic unit (50), which is configured to generate an excitation current excitation device (16) of the excitation current (i exc ) and a measured mass flow rate value (X m ) representing the measured mass flow rate, wherein the electronic block to (50) is configured to generate oscillations derived from the measurement signals (x s1 , x s2 ) corresponding to the measured mass flow rate of the first intermediate value (X ' m ) and the correction value (X K ) of the first intermediate value (X' m ) and the ability to determine using the first intermediate value (X ' m ) and the correction value (X K ) the measured value (X m ) of the mass flow rate, and the electronic unit (50) is configured to generate a correction value (X K ) using at least at least one second intermediate value (X 2 ), which is derived from at least one measured parameter: the operating parameter of the Coriolis mass flow meter - at least one of the measuring signals (x s1 , x s2 ) of the oscillations, current (i exc ) excitation and flow parameter and represents a measure of the fraction of the phase of the medium, and the electronic unit (50) contains a table memory (56), which digitally stores a lot of discrete set values of the correction value (X K ), and to determine the correction value (X K ) ispo zuet one of the predetermined values selected from the table memory (56) using the second intermediate value (X 2). 2. Расходомер по п.1, характеризующийся тем, что электронный блок (50) выполнен с возможностью вырабатывания измеренного значения (Хρ) плотности, выведенного из первого или второго измерительного сигнала (xs1, xs2) колебаний и представляющего плотность среды, и у которого электронный блок (50) выполнен с возможностью определения корректировочного значения (ХK) с использованием измеренного значения (Хρ) плотности.2. The flow meter according to claim 1, characterized in that the electronic unit (50) is configured to generate a measured density value (Xρ) derived from the first or second measurement signal (x s1 , x s2 ) of the oscillations and representing the density of the medium, and which electronic unit (50) is configured to determine a correction value (X K ) using the measured density value (Xρ). 3. Расходомер по п.1 или 2, характеризующийся тем, что электронный блок (50) выполнен с возможностью определения посредством второго промежуточного значения (Х2) адреса для заданного значения в табличной памяти, служащего в данный момент в качестве корректировочного значения (ХK).3. The flow meter according to claim 1 or 2, characterized in that the electronic unit (50) is configured to determine by means of a second intermediate value (X 2 ) the address for a given value in the table memory, currently serving as the correction value (X K ) 4. Расходомер по п.1 или 2, характеризующийся тем, что второе промежуточное значение (Х2) получено с помощью полученного, по меньшей мере, для заданного временного интервала разброса амплитуды тока (iexc) возбуждения, амплитуды измерительных сигналов (xs1, xs2) колебаний, частоты колебаний измерительных сигналов (xs1, xs2) колебаний, измеренной плотности и/или первого промежуточного значения (X'm).4. The flow meter according to claim 1 or 2, characterized in that the second intermediate value (X 2 ) is obtained using the obtained at least for a given time interval of the spread of the current amplitude (i exc ) of the excitation, the amplitude of the measuring signals (x s1 , x s2 ) oscillations, the oscillation frequency of the measuring signals (x s1 , x s2 ) oscillations, the measured density and / or the first intermediate value (X ' m ). 5. Расходомер по п.4, характеризующийся тем, что второе промежуточное значение (Х2) получено с помощью полученного, по меньшей мере, для заданного временного интервала разброса амплитуды тока (iexc) возбуждения, амплитуды измерительных сигналов (xs1, xs2) колебаний, частоты колебаний измерительных сигналов (xs1, xs2) колебаний, измеренной плотности и/или первого промежуточного значения (X'm), причем электронный блок (50) выполнен с возможностью определения посредством второго промежуточного значения (X2) адреса для заданного значения в табличной памяти, служащего в данный момент в качестве корректировочного значения (ХK).5. The flow meter according to claim 4, characterized in that the second intermediate value (X 2 ) is obtained using the amplitude of the measurement signals (x s1 , x s2 ) obtained at least for a given time interval of the spread of the current amplitude (i exc ) ) oscillations, the oscillation frequency of the measuring signals (x s1 , x s2 ) of the oscillations, the measured density and / or the first intermediate value (X ' m ), and the electronic unit (50) is configured to determine the address for the second intermediate value (X 2 ) for setpoint in table the memory currently serving as the correction value (X K ). 6. Расходомер по п.1, характеризующийся тем, что электронный блок (50) выполнен с возможностью вырабатывания измеренного значения (Хρ) плотности, выведенного из второго измерительного сигнала (xs2) колебаний и представляющего плотность среды; причем электронный блок (50) выполнен с возможностью определения корректировочного значения (ХK) с использованием измеренного значения (Хρ) плотности.6. The flow meter according to claim 1, characterized in that the electronic unit (50) is configured to generate a measured density value (Xρ) derived from the second measurement signal (x s2 ) of the oscillations and representing the density of the medium; moreover, the electronic unit (50) is configured to determine a correction value (X K ) using the measured density value (Xρ). 7. Способ получения представляющего физическую измеряемую величину измеренного значения (Хm), в частности измеренного значения массового расхода, представляющего массовый расход протекающей в трубопроводе среды, посредством кориолисова массового расходомера, в частности кориолисова массового расходомера/плотномера, включающий в себя следующие этапы: возбуждение колебаний, в частности изгибных колебаний, обтекаемой средой измерительной трубки (13) кориолисова массового расходомера, регистрацию колебаний измерительной трубки (13) и вырабатывание представляющего колебания на входе первого измерительного сигнала (xs1) колебаний и представляющего колебания на выходе второго измерительного сигнала (xs2) колебаний, получение соответствующего, в частности массовому расходу, первого промежуточного значения (X'm) с использованием обоих измерительных сигналов (xs1, xs2) колебаний, определение второго промежуточного значения (Х2), в частности с использованием, по меньшей мере, одного из обоих измерительных сигналов (xs1, xs2) колебаний, вырабатывание корректировочного значения (ХK) промежуточного значения (X'm) посредством второго промежуточного значения (Х2), представляющего меру доли фазы среды, а также коррекцию промежуточного значения (X'm) посредством корректировочного значения (ХK), причем корректировочное значение (ХK) с использованием второго промежуточного значения (Х2) и табличной памяти, в которой в цифровой форме хранится множество дискретных заданных значений корректировочного значения (ХK), определяют за счет того, что используемое в данный момент заданное значение корректировочного значения (ХK) идентифицируют с помощью второго промежуточного значения (Х2) и выбирают из табличной памяти.7. A method of obtaining a physical value of a measured value (X m ), in particular a measured mass flow rate representing a mass flow rate of a medium flowing in a pipe, by a Coriolis mass flow meter, in particular a Coriolis mass flow meter / densitometer, comprising the following steps: vibrations, in particular bending vibrations, flow around the medium of the measuring tube (13) of the Coriolis mass flow meter, registration of oscillations of the measuring tube (13) and rolling back the representative oscillation at the input of the first measuring signal (x s1 ) of the oscillations and representing the oscillation at the output of the second measuring signal (x s2 ) of the oscillations, obtaining the corresponding, in particular mass flow, first intermediate value (X ' m ) using both measuring signals (x s1 , x s2 ) of oscillations, determination of the second intermediate value (X 2 ), in particular using at least one of both measuring signals (x s1 , x s2 ) of oscillations, generating a correction value (X K ) an intermediate value (X ′ m ) by means of a second intermediate value (X 2 ) representing a measure of the phase fraction of the medium, as well as a correction of the intermediate value (X ′ m ) by means of a correction value (X K ), the correction value (X K ) s using the second intermediate value (X 2 ) and the table memory in which a plurality of discrete set values of the correction value (X K ) are stored in digital form, it is determined that the currently used set value of the correction value (X K ) are identified using the second intermediate value (X 2 ) and selected from the table memory. 8. Способ по п.7, характеризующийся тем, что включает следующие этапы: получение представляющего плотность среды измеренного значения (Хρ) с помощью измерительных сигналов (xs1, xs2) и получение корректировочного значения (ХK) с использованием измеренного значения (Хρ).8. The method according to claim 7, characterized in that it comprises the following steps: obtaining a measured value representing the density of the medium (Xρ) using measuring signals (x s1 , x s2 ) and obtaining a correction value (X K ) using the measured value (Xρ ) 9. Способ по п.7, характеризующийся тем, что включает следующие этапы: пропускание тока (iexc) возбуждения через механически соединенное с измерительной трубкой (13) устройство (16) возбуждения для возбуждения колебаний измерительной трубки (13) и определение второго промежуточного значения (Х2) с учетом тока (iexc) возбуждения.9. The method according to claim 7, characterized in that it includes the following steps: passing an excitation current (i exc ) through an excitation device (16) mechanically connected to the measuring tube (13) to excite the oscillations of the measuring tube (13) and determining a second intermediate value (X 2 ) taking into account the excitation current (i exc ). 10. Способ по п.7, характеризующийся тем, что второе промежуточное значение (Х2) представляет, по меньшей мере, один, полученный для заданного временного интервала разброс, по меньшей мере, одного измеренного параметра: в частности первого промежуточного значения (X'm), плотности или измеренной вязкости, и рабочего параметра кориолисова массового расходомера, в частности амплитуды измерительных сигналов (xs1, xs2) колебаний или частоты колебаний измерительных сигналов (xs1, xs2) колебаний.10. The method according to claim 7, characterized in that the second intermediate value (X 2 ) represents at least one scatter of at least one measured parameter obtained for a given time interval: in particular, the first intermediate value (X ' m ), the density or measured viscosity, and the operating parameter of the Coriolis mass flowmeter, in particular the amplitude of the measurement signals (x s1 , x s2 ) of the oscillations or the oscillation frequency of the measurement signals (x s1 , x s2 ) of the oscillations. 11. Способ по п.7, характеризующийся тем, что включает следующие этапы: пропускание тока (iexc) возбуждения через механически соединенное с измерительной трубкой (13) устройство (16) возбуждения для возбуждения колебаний измерительной трубки (13) и определение второго промежуточного значения (Х2) с учетом тока (iexc) возбуждения, получение представляющего плотность среды измеренного значения (Хρ) с помощью измерительных сигналов (xs1, xs2) и получение корректировочного значения (ХK) с использованием измеренного значения (Хρ).11. The method according to claim 7, characterized in that it includes the following steps: passing an excitation current (i exc ) through an excitation device (16) mechanically connected to the measuring tube (13) to excite the oscillations of the measuring tube (13) and determining a second intermediate value (X 2 ) taking into account the excitation current (i exc ), obtaining a measured value representing the density of the medium (Xρ) using the measuring signals (x s1 , x s2 ) and obtaining a correction value (X K ) using the measured value (Xρ). 12. Способ по п.7, характеризующийся тем, что включает следующие этапы: получение представляющего плотность среды измеренного значения (Хρ) с помощью измерительных сигналов (xs1, xs2;) и получение корректировочного значения (ХK) с использованием измеренного значения (Хρ), причем второе промежуточное значение (Х2) представляет полученный для заданного временного интервала разброс, по меньшей мере, одного измеренного параметра: течения, в частности первого промежуточного значения (X'm), плотности или измеренной вязкости, и рабочего параметра кориолисова массового расходомера, в частности амплитуды измерительных сигналов (xs1, xs2) колебаний или частоты колебаний измерительных сигналов (xs1, xs2) колебаний.12. The method according to claim 7, characterized in that it includes the following steps: obtaining representing the density of the medium of the measured value (Xρ) using the measuring signals (x s1 , x s2 ;) and obtaining the correction value (X K ) using the measured value ( Hρ), wherein a second intermediate value (X 2) is obtained for a predetermined time interval variation, at least one of the measured parameters: flow, in particular the first intermediate value (X 'm), the measured density or viscosity, and the working parameter k riolisova mass flow meter, in particular the amplitudes of the measurement signals (x s1, x s2) the oscillation frequency or oscillation measurement signals (x s1, x s2) oscillations. 13. Способ по п.7, включающий следующие этапы:13. The method according to claim 7, comprising the following steps: пропускание тока (iexc) возбуждения через механически соединенное с измерительной трубкой (13) устройство (16) возбуждения для возбуждения колебаний измерительной трубки (13); определение второго промежуточного значения (Х2) с учетом тока (iexc) возбуждения; получение представляющего плотность среды измеренного значения (Хρ) с помощью второго измерительного сигнала (xs2); и получение корректировочного значения (ХK) с использованием измеренного значения (Хρ).passing the excitation current (i exc ) through a drive device (16) mechanically connected to the measuring tube (13) to excite the oscillations of the measuring tube (13); determination of a second intermediate value (X 2 ) taking into account the excitation current (i exc ); obtaining a measured value representing the density of the medium (Xρ) using a second measurement signal (x s2 ); and obtaining a correction value (X K ) using the measured value (Xρ).
RU2006124841/28A 2003-12-12 2004-12-07 Coriolis acceleration mass flowmeter and method of measured value representing mass flow RU2339007C2 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10358663.6 2003-12-12
DE10358663.6A DE10358663B4 (en) 2003-12-12 2003-12-12 Coriolis mass flow measuring device
DE200410007889 DE102004007889A1 (en) 2004-02-17 2004-02-17 Coriolis mass flow density meter for measuring a value representing mass flow of a medium flowing in a pipe line allows a two- or multi-phase medium to flow through a measuring tube
DE102004007889.0 2004-02-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006124841A RU2006124841A (en) 2008-01-20
RU2339007C2 true RU2339007C2 (en) 2008-11-20

Family

ID=34680032

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006124841/28A RU2339007C2 (en) 2003-12-12 2004-12-07 Coriolis acceleration mass flowmeter and method of measured value representing mass flow
RU2006124840/28A RU2348012C2 (en) 2003-12-12 2004-12-07 Coriolis mass flowmeter and method of producing first changed value

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006124840/28A RU2348012C2 (en) 2003-12-12 2004-12-07 Coriolis mass flowmeter and method of producing first changed value

Country Status (4)

Country Link
EP (2) EP1692466A2 (en)
CA (2) CA2547697C (en)
RU (2) RU2339007C2 (en)
WO (2) WO2005057137A2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005046319A1 (en) 2005-09-27 2007-03-29 Endress + Hauser Flowtec Ag Two or multi-phase medium e.g. fluid`s, physical flow parameter e.g. flow rate, measuring method, involves producing measurement values representing parameter by considering pressure difference of medium and by usage of transfer function
DE102012011932B4 (en) * 2012-06-18 2016-09-15 Krohne Messtechnik Gmbh Method for operating a resonance measuring system and related resonance measuring system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4524610A (en) * 1983-09-02 1985-06-25 National Metal And Refining Company, Ltd. In-line vibratory viscometer-densitometer
US5796012A (en) * 1996-09-19 1998-08-18 Oval Corporation Error correcting Coriolis flowmeter
DE59904728D1 (en) * 1998-12-11 2003-04-30 Flowtec Ag Coriolis mass flow / DENSITY METER

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005057137A9 (en) 2005-10-27
RU2006124840A (en) 2008-01-20
WO2005057137A2 (en) 2005-06-23
CA2547697A1 (en) 2005-06-23
WO2005057131A2 (en) 2005-06-23
RU2006124841A (en) 2008-01-20
EP1692466A2 (en) 2006-08-23
CA2547697C (en) 2011-05-17
CA2547699A1 (en) 2005-06-23
RU2348012C2 (en) 2009-02-27
WO2005057137A3 (en) 2005-09-29
CA2547699C (en) 2011-05-17
EP1692467A2 (en) 2006-08-23
WO2005057131A3 (en) 2005-09-29
WO2005057131A9 (en) 2005-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20180149571A1 (en) Viscometer
US7360453B2 (en) In-line measuring devices and method for compensation measurement errors in in-line measuring devices
US7040181B2 (en) Coriolis mass measuring device
US7360452B2 (en) In-line measuring devices and method for compensation measurement errors in in-line measuring devices
RU2359236C2 (en) Integrated measuring instrument, application of integrated measuring instrument for measuring of medium physical parametre and method of medium actual parametre measuring
JP5114427B2 (en) Inline measuring device and method for correcting measurement error in inline measuring device
JP4547010B2 (en) Viscosity meter
CN100437045C (en) Coriolis mass flowmeter
EP1724558A1 (en) Coriolis mass flow/density measuring devices and method for compensating measurement errors in such devices
JP2007529728A5 (en)
US7181982B2 (en) Coriolis mass flow measuring device
US7040180B2 (en) Coriolis mass-flow measuring device
RU2339007C2 (en) Coriolis acceleration mass flowmeter and method of measured value representing mass flow

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161208