用于求取挠曲振荡器的填充质量的方法和装置制造方法及图纸

用于求取挠曲振荡器的填充质量的方法，其振荡器管被测量流体流过。规定：求取测量流体密度与振荡器管的品质和/或减振度的关系，具体为，求取在测量流体动态黏稠度及其减振度和/或品质之间的关系，利用这些值建立矫正曲线或表格，其体现了在对于挠曲振荡器品质和/或减振度重要的参数与测量流体黏稠度之间的函数关系；使用独立的、附加的测量仪确定测量流体动态黏稠度的测量值，并确定关键参数的测量值；通过得到的黏稠度测量值在矫正曲线上或者在矫正表格中引起的或所确定的函数值，与通过得到的品质和/或减振度测量值在矫正曲线或表格上引起的或所确定的函数值一致；这种比较的结果在填充误差方面被予以分析，或被考虑用于确定填充误差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于求取挠曲振荡器(Biegeschwinger)的填充质量的方法以及根据权利要求14的前序部分的用于实施该方法的装置，该挠曲振荡器的振荡器管被测量流体流过。
技术介绍
本专利技术的首要目的是，在填充挠曲振荡器时识别出气泡，所述气泡位于要测量的试样液体中，并且可能会导致错误的测量结果。为此利用了如下事实：位于试样液体中的气泡不仅引起谐振频率的变化，而且引起振荡系统的品质变化。采用挠曲振荡器测量流体介质密度基于如下事实：填充有要予以检查的试样的空心体的振荡与振荡器管的填充度有关，即与质量有关，或者当体积恒定时与填充的介质的密度有关。可插入的测量小室含有能振荡的结构，即空心的、U形弯曲的、玻璃的或金属的管体。该管体以电子方式被激起不受减振的振荡。U形管的两个边腿形成振荡器的弹性部件。U形振荡管的固有频率仅受试样的实际参与振荡的部分影响。参与振荡的体积V由于在振荡器管的夹紧部位的静止的振荡节点而受到限制。如果振荡器管被填充试样至少直至所述夹紧部位，就始终都会有精确地确定的同一体积V参与振荡，因此可以认为试样的质量与其密度成比例。振荡器被填充超过夹紧部位对于测量来说无关紧要。出于这个原因，也可以用振荡器来测量流经振荡器的流体密度。例如，对U形管的边腿的激振可以相对地进行。在这种情况下得到了特定于振荡器的谐振频率，系统优选在所述谐振频率下振荡。因此，液体密度决定了U形管振荡的特定频率。如果使用精确玻璃管或金属管，其谐振特性就会根据液体的密度和黏稠度而改变。谐振频率通过合适的激振和减小振荡来予以分析，并由周期时长来确定出填入的流体试样的密度。利用密度已知的流体来矫正振荡器，由此可分析测量。这种密度振荡器或挠曲振荡器已公知许久，并在激振和减小振荡方面采用各种不同的实施方式来制造(例如利用磁线圈和磁铁、压电部件、容性测量...)。图1示意性地示出了这种挠曲振荡器11。在这里，通过磁体7直接在振荡器管3上产生振荡，该磁体与对面的线圈6交互作用。在U形管的另一边腿2上设置有线圈5和磁体4的第二种组合，用于消除所形成的振荡。用9表示分析单元。激励和消除在此例如也可以借助压电元件来进行，这些元件经过安置，使得它们并不位于振荡器的所研究的振荡的节点上，但例如也可以在夹紧位置进行。借助例如数字的激励放大器将振荡器激励成振荡，该激励放大器在控制回路中利用消除信号例如控制最大幅度，进而控制挠曲振荡器的固有振荡。在此，控制和分析电子机构在激励信号与消除信号之间测量信号，例如测量幅度、频率和相位角度，或者测量表示振荡器品质、进而表示系统减振的另一参数。振荡器的特征频率与振荡器管1的材料及其造型有关，特别是与U形管1的直径、边腿2、3的长度、挠曲半径有关，进而也与两个边腿2、3相互间的间距有关。在一定的温度情况下，为了由振荡持续时间计算密度，观察质量为m的空心体，该空心体弹性地挂在具有弹性系数R的弹簧上。其体积V填充有密度为ρ的流体。在基本振荡中，对于该系统的周期持续时间P来说：P=2π(m+ρV)R---(1)]]>由此通过变形得到密度：ρ=P2R4π2V-mV=A.P2-B---(2)]]>A和B为调节常数。它们包括振荡器的弹性系数(Federrate)R、其空载质量和参与振荡的流体的体积。A和B因而是设备常数，或者是单独的振荡器的调节值。它们可以通过对振荡器的振荡持续时间的两次测量来求取，该振荡器填充有流体，这些流体具有已知的、不同的密度，在通常情况下为空气和水，或者采用特殊的校正标准。然而，振荡器的特性以及还有常数A和B与黏稠度有关。因而在通常情况下可以或者必须规定对如上求得的密度值进行黏稠度矫正。已知的是，对挠曲振荡器的减振主要受试样的粘稠度和均匀度影响。在无填充误差的前提下，可以在振荡器的构造方式和尺寸设计都恰当的情况下，在粘稠度与谐振品质之间找到一种明确的函数关系。在测量要检查的试样液体的密度时，动态粘稠度(η)对与粘稠度有关的密度测量误差的影响(Kv(η)＝Δρ(η)/ρ)是已知的，且在图2中示出。图2示出由粘稠度引起的挠曲振荡器测量误差曲线。在商业上得到的挠曲振荡器中考虑密度测量值的粘稠度矫正的这种关系(例如参见AT400767B、EP0487499A2、US5,339,258)。所有这些矫正都基于在振荡器品质与位于振荡器中的测量流体的黏稠度之间的关系。作为减振的量度，在此往往采用品质因数(质量因数Q)，根据定义，可以针对谐振振荡在谐振频率fres和振荡器的谐振曲线ΔfFWHM的相关半值宽度情况下通过Q＝fres/ΔfFWHM来求得该品质因数。因此，品质因数是振荡器减振的量度，并与其间接地成比例。通常，为了进一步表征试样，不仅使用密度测量仪，而且使用其它测量仪或传感器，比如声速测量仪或黏稠度测量仪。为了用不同传感器进行组合测量，可以把一个传感器的测量结果例如通过接口提供给第二传感器或其分析单元。此外，这些传感器也可以用唯一的分析和显示单元工作。于是，这两个传感器的测量值直接供计算单元使用。例如已知有用于确定流体试样动态黏稠度的旋转式黏度计，这种黏度计首先把试样输送给用于密度测量的挠曲振荡器11，然后再输送给黏稠度测量仪12。共同的分析和显示单元9处理来固有振荡器和黏稠度传感器的信号，并且既显示所检查的流体的黏稠度，又显示其密度。图3示意性地示出了这种旋转式黏度计。但图3中所示的挠曲振荡器11也可以与其它传感器例如旋转式黏度计或通过膜片振动来确定黏稠度(MEMS)的传感器组合地使用。
技术实现思路
根据本专利技术，开篇所述类型的方法以在权利要求1的特征部分中给出的特征为特点。规定，求取在测量流体的与黏稠度有关的密度与振荡器管的品质和/或减振度优选固有振荡的幅度和/或相位之间的关系，具体为，求取在测量流体的动态黏稠度及其减振度和/或品质之间的关系，并利用这些值来建立一个矫正曲线或表格，该曲线或表格体现了在对于挠曲振荡器的品质和/或减振度至关重要的参数与测量流体的黏稠度之间的函数关系，在利用挠曲振荡器对测量流体进行测量的过程中，使用独立的、其它的或附加的测量仪来确定测量流体的动态黏稠度的至少一个测量值，在利用挠曲振荡器对测量流体进行测量的过程中，确定关键参数的至少一个测量值，优选确定测量流体的密度，通过得到的黏稠度测量值在矫正曲线上或者在矫正表格中引起的或所确本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于求取挠曲振荡器的填充质量的方法，该挠曲振荡器的振荡器管被测量流体流过，其特征在于，‑求取在测量流体的与黏稠度有关的密度与振荡器管的品质和/或减振度优选固有振荡的幅度和/或相位之间的关系，具体为，求取在测量流体的动态黏稠度及其减振度和/或品质之间的关系，并利用这些值来建立一个矫正曲线或表格，该曲线或表格体现了在对于挠曲振荡器的品质和/或减振度至关重要的参数与测量流体的黏稠度之间的函数关系，‑在利用挠曲振荡器对测量流体进行测量的过程中，使用独立的、其它的或附加的测量仪来确定测量流体的动态黏稠度的至少一个测量值，‑在利用挠曲振荡器对测量流体进行测量的过程中，确定关键参数的至少一个测量值，优选确定测量流体的密度，‑通过得到的黏稠度测量值在矫正曲线上或者在矫正表格中引起的或所确定的函数值，与通过得到的品质和/或减振度测量值在矫正曲线或表格上引起的或所确定的函数值一致，‑这种比较的结果在可能存在填充误差方面被予以分析，或者被考虑用于确定挠曲振荡器的可能的填充误差。

【技术特征摘要】
2014.10.10 AT A50726/20141.用于求取挠曲振荡器的填充质量的方法，该挠曲振荡器的振荡器管被
测量流体流过，其特征在于，
-求取在测量流体的与黏稠度有关的密度与振荡器管的品质和/或减振度优
选固有振荡的幅度和/或相位之间的关系，具体为，求取在测量流体的动态黏稠
度及其减振度和/或品质之间的关系，并利用这些值来建立一个矫正曲线或表格，
该曲线或表格体现了在对于挠曲振荡器的品质和/或减振度至关重要的参数与测
量流体的黏稠度之间的函数关系，
-在利用挠曲振荡器对测量流体进行测量的过程中，使用独立的、其它的
或附加的测量仪来确定测量流体的动态黏稠度的至少一个测量值，
-在利用挠曲振荡器对测量流体进行测量的过程中，确定关键参数的至少
一个测量值，优选确定测量流体的密度，
-通过得到的黏稠度测量值在矫正曲线上或者在矫正表格中引起的或所确
定的函数值，与通过得到的品质和/或减振度测量值在矫正曲线或表格上引起的
或所确定的函数值一致，
-这种比较的结果在可能存在填充误差方面被予以分析，或者被考虑用于
确定挠曲振荡器的可能的填充误差。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用不同的或独立的测量仪，
相互独立地、但特别是同时地对黏稠度和品质进行测量。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，基于矫正曲线或矫正表格，
检查所确定的函数值与在矫正曲线上或者在矫正表格中的那些特定值有多大偏
差，必要时在超过该偏差时识别出存在填充错误，特别是识别出测量流体中存
在气泡或不均匀性。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，
-利用已知黏稠度和/或密度的标准样点来确定矫正曲线，和/或
-通过模拟来计算所述关系的特别是线性的区域，或，
-提供预定的值表格。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，把用于黏稠度和品
质和/或减振度的测量值输送给指配于挠曲振荡器的分析单元，在该分析单元中

\t必要时存储着或者存储地存在着矫正曲线和/或矫正表格。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，以在黏稠度值和品
质值、减振度值或密度误差值之间的预定的函数关系例如平方根关系的形式，
建立或提供矫正曲线或矫正表格。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，为了确定挠曲振荡
器的品质和/或减振度，考虑基本振荡和/或至少一个谐波振荡的值。
8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，通过多次测量来确
定位于矫正曲线上或者位于矫正表格中的值的误差带，并检查与减振度和/或品
质和/或黏稠度的测量值在函数上对应的测量流体值是否位于误差带内，倘若如
此，则识别出填充正常。
9.如权利要求1-8中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·贝里特施，S·罗斯塞格，R·阿姆塞斯，
申请(专利权)人：安东帕有限责任公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT