科里奥利质量流量计制造技术

本发明专利技术涉及一种科里奥利质量流量计，其包括：测量换能器，所述测量换能器具有至少一个测量管(10)、激励器机构、传感器装置以及与所述激励器机构和所述传感器装置两者电耦合的电子变送器电路(US)，所述电子变送器电路(US)具有测量和控制电子装置(DSV)并且具有驱动电子装置(EXc)，所述驱动电子装置(EXc)连接到所述测量和控制电子装置并且/或者由所述测量和控制电子装置激活。所述测量管被适配成输送至少有时流动并且在流动期间被引起振动的流体被测物质。附加地，所述激励器机构被适配成将供应给它的电力转换成导致所述至少一个测量管的强制机械振荡的机械力，并且所述传感器装置被适配成检测所述至少一个测量管的机械振荡并且提供至少部分地表示所述至少一个测量管的振荡运动的第一振荡测量信号(s1)以及至少提供至少部分地表示所述至少一个测量管的振荡运动的第二振荡测量信号(s2)，使得所述振荡测量信号以相位差的改变即所述第一振荡测量信号(s1)的相位角与所述第二振荡测量信号(s2)的相位角之差的改变而跟随在所述测量管中引导的所述被测物质的质量流量的改变。所述传感器装置附加地与所述测量和控制电子装置电耦合。所述驱动电子装置进而与所述激励器机构电连接并且被适配成在第一操作模式(I)下，生成电驱动器信号(e1)并且用所述电驱动器信号向所述激励器机构供应电力，使得所述至少一个测量管执行具有至少一个所需频率，即由所述电驱动器信号预先确定的振荡频率，的强制机械振荡，并且在第二操作模式(II)下，停止生成所述电驱动器信号，使得不通过所述驱动电子装置向所述激励器机构供应电力。而且，在根据本发明专利技术的科里奥利质量流量计中，所述变送器电路被附加地适配成将所述驱动电子装置从所述操作模式(I)切换到所述操作模式(II)，使得所述至少一个测量管在驱动电子装置位于所述操作模式(II)下的情况下，至少在测量间隔期间执行自由阻尼振荡，并且所述测量和控制电子装置被适配成在所述测量间隔期间接收所述振荡测量信号并且基于它们的相位差来生成表示所述质量流量的质量流量测量值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】科里奥利质量流量计
本专利技术涉及一种科里奥利质量流量计，所述科里奥利质量流量计具有振动型测量换能器和连接到其的电子变送器电路。
技术介绍
在工业测量技术中—尤其还与自动化生产过程的控制和监视连接的—用于高度准确地查明在工艺管路例如液体、气体或分散体的在过程线中流动的介质的质量流量的是科里奥利质量流量计，所述科里奥利质量流量计是借助于变送器电路—最经常借助于至少一个微处理器而形成—以及与该变送器电路电连接并且在操作期间由待测介质流过的振动型测量换能器而形成的。尤其在如下专利申请中描述了此类科里奥利质量流量计，在给定情况下，还补充地实施为密度和/或粘度测量装置的示例：EP-A816807、US-A2002/0033043、US-A2006/0096390、US-A2007/0062309、US-A2007/0119264、US-A2008/0011101、US-A2008/0047362、US-A2008/0190195、US-A2008/0250871、US-A2010/0005887、US-A2010/0011882、US-A2010/0257943、US-A2011/0161017、US-A2011/0178738、US-A2011/0219872、US-A2011/0265580、US-A2011/0271756、US-A2012/0123705、US-A2013/0042700、US-A2016/0313162、US-A2017/0261474、US-A4,491,009、US-A4,756,198、US-A4,777,833、US-A4,801,897、US-A4,876,898、US-A4,996,871、US-A5,009,109、US-A5,287,754、US-A5,291,792、US-A5,349,872、US-A5,705,754、US-A5,796,010、US-A5,796,011、US-A5,804,742、US-A5,831,178、US-A5,945,609、US-A5,965,824、US-A6,006,609、US-A6,092,429、US-B6,223,605、US-B6,311,136、US-B6,477,901、US-B6,505,518、US-B6,513,393、US-B6,651,513、US-B6,666,098、US-B6,711,958、US-B6,840,109、US-B6,920,798、US-B7,017,424、US-B7,040,181、US-B7,077,014、US-B7,200,503、US-B7,216,549、US-B7,296,484、US-B7,325,462、US-B7,360,451、US-B7,792,646、US-B7,954,388、US-B8,333,120、US-B8,695,436、WO-A00/19175、WO-A00/34748、WO-A01/02816、WO-A01/71291、WO-A02/060805、WO-A2005/093381、WO-A2007/043996、WO-A2008/013545、WO-A2008/059262、WO-A2010/099276、WO-A2013/092104、WO-A2014/151829、WO-A2016/058745、WO-A2017/069749、WO-A2017/123214、WO-A2017/143579、WO-A85/05677、WO-A88/02853、WO-A89/00679、WO-A94/21999、WO-A95/03528、WO-A95/16897、WO-A95/29385、WO-A98/02725、WO-A99/40394以及申请人未预公布的国际专利申请PCT/EP2017/067826。其中所示的科里奥利质量流量计中的每一个的测量换能器包括至少一个、至少部分直的和/或至少部分弯曲的例如U形、V形、S形、Z形或Ω形测量管，所述测量管具有被管壁包围并且用来输送介质的管腔。此类测量换能器的至少一个测量管被适配成在管腔中输送介质并且在此期间被引起振动，尤其使得它执行所需振荡，即在静止位置周围以所需频率的机械振荡，该所需频率也由介质的密度共同确定并因此可用作密度的度量。在常规的科里奥利质量流量计的情况下，通常自然共振频率下的弯曲振荡用作所需振荡，例如，此类弯曲振荡对应于测量换能器固有的自然弯曲振荡基本模式，在此模式下测量管的振荡是共振振荡，所述共振振荡确切地具有一个振荡波腹。所需振荡在至少部分弯曲的测量管的情况下被附加地通常以下述方式被实施：测量管以类似钟摆的方式即以保持在一端上的悬臂的形式绕假想地连接测量管的入口端和出口端的假想振荡轴线移动，然而相反，在测量换能器具有直测量管的情况下，所需振荡最经常是单个假想振荡平面中的弯曲振荡。附加地，已知例如为了在科里奥利质量流量计的操作期间对测量换能器执行重复检查的目的而激励至少一个测量管，有时还在共振之外瞬时维持强制振荡，或者有时，还使能至少一个测量管的自由阻尼振荡，以及评估这些振荡，例如，以便诸如尤其还在前述EP-A816807、US-A2011/0178738或US-A2012/0123705中所描述的，尽可能早地检测对至少一个测量管的可能损坏，该损坏可能引起科里奥利质量流量计的测量准确性和/或操作安全性的不期望减小。在具有两个测量管的测量换能器的情况下，这些最经常经由在测量管和连接法兰的入口侧之间的入口侧延伸的分配器件以及经由在测量管和连接法兰的出口侧之间的出口侧延伸的分配器件连接到工艺管路中。在具有单个测量管的测量换能器的情况下，后者最经常经由在入口侧的连接管以及经由在出口侧的连接管与过程管路连通。具有单个测量管的测量换能器还包括至少一个、一件或多件例如管形、盒形或板形反振荡器，所述反振荡器耦合到在入口侧的测量管以形成第一耦合区并且耦合到在出口侧的测量管以形成第二耦合区，并且在操作期间基本上静止或与测量管相反地振荡。借助于测量管和反振荡器而形成的测量换能器的内部零件最经常单独借助于两个连接管保持，经由所述两个连接管测量管尤其以使能内部零件相对于测量换能器壳体的振荡的方式在保护性测量换能器壳体中在操作期间与过程管路连通。在所示测量换能器的情况下，例如在具有单个、基本上直的测量管的US-A5,291,792、US-A5,796,010、US-A5,945,609、US-B7,077,014、US-A2007/0119264、WO-A01/02816和WO-A99/40394中，后者和反振荡器诸如在常规的测量换能器的情况下很平常一样，相对于彼此基本上同轴地定向，因为反振荡器被实施为基本上直的中空圆柱体并且被被布置在测量换能器中，以使测量管至少部分地被反振荡器夹套。被认为是用于此类反振荡器的材料，尤其是还在将钛、钽或锆应用于测量管的情况下，最经常是比较成本合算的钢类型，诸如例如结构钢或易切削钢。为了主动激励和维持至少一个测量管的振荡，不仅是所有上述所需振荡，振动型测量换能器附加地具有在操作期间在至少一个测量管和在给定情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种科里奥利质量流量计，包括：/n-测量换能器，所述测量换能器具有：/n--至少一个测量管，/n--激励器机构，以及/n--传感器装置；/n-以及，与所述激励器机构和所述传感器装置两者电耦合并且尤其借助于至少一个微处理器而形成的电子变送器电路，所述电子变送器电路具有：/n--测量和控制电子装置，以及/n--驱动电子装置，所述驱动电子装置连接—尤其电连接—到所述测量和控制电子装置并且/或者由所述测量和控制电子装置驱动；/n-其中，所述测量管被适配成输送至少有时流动并且在流动期间被引起振动的流体被测物质，尤其是气体、液体或分散体；/n-其中，所述激励器机构被适配成将供应给它的电力转换成机械力，所述机械力实现所述至少一个测量管的强制机械振荡；/n-其中，所述传感器装置被适配成记录所述至少一个测量管的机械振动并且提供至少部分地表示所述至少一个测量管的振荡运动的第一振荡测量信号以及至少提供至少部分地表示所述至少一个测量管的振荡运动的第二振荡测量信号，使得所述第一振荡测量信号和所述第二振荡测量信号以相位差的改变，即所述第一振荡测量信号的相位角与所述第二振荡测量信号的相位角之差的改变，而跟随在所述测量管中引导的所述被测物质的质量流量的改变；/n-其中，所述驱动电子装置与所述激励器机构电连接并且被适配成：/n--在第一操作模式下，生成电驱动器信号并且用所述电驱动器信号向所述激励器机构供应电力，使得所述至少一个测量管执行具有至少一个所需频率，即由所述电驱动器信号预先确定的振荡频率，尤其是与所述测量换能器的共振频率相对应的振荡频率，的强制机械振荡，并且/n--在第二操作模式下，停止生成所述电驱动器信号，使得然后不通过所述驱动电子装置向所述激励器机构供应电力；/n-其中，所述测量和控制电子装置与所述传感器装置电耦合；/n-其中，所述变送器电路，尤其是其测量和控制电子装置和/或其驱动电子装置，被适配成将所述驱动电子装置从所述第一操作模式切换到所述第二操作模式，使得所述至少一个测量管在驱动电子装置位于所述第二操作模式下的情况下，至少在持续尤其大于所述所需频率的倒数和/或长于10ms的测量间隔期间执行自由阻尼振荡；以及/n-其中，所述测量和控制电子装置被适配成在所述测量间隔期间接收并评估所述第一振荡测量信号和所述第二振荡测量信号，即基于它们的相位差来生成表示所述质量流量的质量流量测量值(X...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171222 DE 102017131199.81.一种科里奥利质量流量计，包括：
-测量换能器，所述测量换能器具有：
--至少一个测量管，
--激励器机构，以及
--传感器装置；
-以及，与所述激励器机构和所述传感器装置两者电耦合并且尤其借助于至少一个微处理器而形成的电子变送器电路，所述电子变送器电路具有：
--测量和控制电子装置，以及
--驱动电子装置，所述驱动电子装置连接—尤其电连接—到所述测量和控制电子装置并且/或者由所述测量和控制电子装置驱动；
-其中，所述测量管被适配成输送至少有时流动并且在流动期间被引起振动的流体被测物质，尤其是气体、液体或分散体；
-其中，所述激励器机构被适配成将供应给它的电力转换成机械力，所述机械力实现所述至少一个测量管的强制机械振荡；
-其中，所述传感器装置被适配成记录所述至少一个测量管的机械振动并且提供至少部分地表示所述至少一个测量管的振荡运动的第一振荡测量信号以及至少提供至少部分地表示所述至少一个测量管的振荡运动的第二振荡测量信号，使得所述第一振荡测量信号和所述第二振荡测量信号以相位差的改变，即所述第一振荡测量信号的相位角与所述第二振荡测量信号的相位角之差的改变，而跟随在所述测量管中引导的所述被测物质的质量流量的改变；
-其中，所述驱动电子装置与所述激励器机构电连接并且被适配成：
--在第一操作模式下，生成电驱动器信号并且用所述电驱动器信号向所述激励器机构供应电力，使得所述至少一个测量管执行具有至少一个所需频率，即由所述电驱动器信号预先确定的振荡频率，尤其是与所述测量换能器的共振频率相对应的振荡频率，的强制机械振荡，并且
--在第二操作模式下，停止生成所述电驱动器信号，使得然后不通过所述驱动电子装置向所述激励器机构供应电力；
-其中，所述测量和控制电子装置与所述传感器装置电耦合；
-其中，所述变送器电路，尤其是其测量和控制电子装置和/或其驱动电子装置，被适配成将所述驱动电子装置从所述第一操作模式切换到所述第二操作模式，使得所述至少一个测量管在驱动电子装置位于所述第二操作模式下的情况下，至少在持续尤其大于所述所需频率的倒数和/或长于10ms的测量间隔期间执行自由阻尼振荡；以及
-其中，所述测量和控制电子装置被适配成在所述测量间隔期间接收并评估所述第一振荡测量信号和所述第二振荡测量信号，即基于它们的相位差来生成表示所述质量流量的质量流量测量值(XM)。


2.根据前述权利要求中一项所述的测量换能器，其中，为了记录所述至少一个测量管的机械振荡，所述传感器装置具有提供所述第一振荡测量信号的尤其是电动的和/或位于入口侧的第一振荡传感器(51)以及提供所述第二振荡测量信号的尤其是电动的和/或位于出口侧的并且/或者与所述第一振荡传感器同样地实施的第二振荡传感器(52)，尤其除了所述第一振荡传感器和所述第二振荡传感器以外没有附加振荡传感器。


3.根据前述权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷米·舍雷尔，
申请(专利权)人：恩德斯豪斯流量技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH