測量變換器包括具有輸入側管端部(M+)和輸出側管端部(M#)的測量管(M)、承載元件(TE)、以及與測量管側向間隔開的承載元件(TS)，該測量管具有帶預定的壁厚的管壁和在其第一與第二管端部之間延伸的由該管壁包圍的內腔，該承載元件以承載端部(TE+)與管端部(M+)機械連接且以承載端部(TE#)與管端部(M#)機械連接，該承載元件以承載端部(TS+)與承載端部(TE+)機械聯接且以承載端部(TS#)與承載端部(TE#)機械聯接。測量變換器的測量管設置成用于在其內腔中引導流動的介質并且在此期間為了產生科里奧利力而圍繞靜態的靜止位置振蕩。此外，測量變換器包括振蕩激勵器(E)以及至少一個振蕩傳感器(S1；S2)。測量變換器自然固有帶諧振頻率的有效模式，在該有效模式中，測量管(M)可以實施對于產生科里奧利力來說合適的圍繞其靜態的靜止位置的有效振蕩，該有效振蕩具有相應于有效模式的諧振頻率的有效頻率。此外，振蕩激勵器(E)設置成用于激勵出測量管的該有效振蕩，該激勵振蕩器的激勵器組件(E1’)在外部安裝在測量管(M)上并且激勵器組件(E1”)安裝在承載元件(TE)上，并且測量振蕩傳感器設置成用于檢測測量管(M)相對于承載元件(TS)的運動并且將其轉換成代表測量管的振蕩的振蕩信號，該振蕩傳感器的傳感器組件(SV)在外部安裝在測量管(M)上并且傳感器組件(SV)安裝在承載元件(TS)上。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種振動型測量變換器，其尤其適合于科里奧利(Cor1lis)質量流量測量儀，以及涉及一種形成有該振動型測量變換器的測量系統，尤其是科里奧利質量流量測量儀。
技術介紹
在工業測量技術中，尤其也與對自動化的工藝技術的過程的調節和監控相結合，為了測定在過程線路中，例如管狀線路中流動的介質，如液體和/或氣體的質量流率和/或質量流量，經常使用如下測量系統，其借助振動型測量傳感器和與之聯接的大多安裝在單獨的電子器件殼體中的測量和運行電子器件在流動的介質中感應出科里奧利力，并且由它們產生了代表質量流量或質量流率的測量值。這種測量系統是早已公知的并且在工業使用中被證實為是有利的，這種測量系統大多構造為直接使用在過程線路的走向中的在線測量儀，也就是具有與管狀線路的標稱寬度相同大小的額定標稱寬度。針對振動型測量變換器或形成有該振動型測量變換器的測量系統的示例在 US-A 2003/0084559、US-A 2003/0131669、US-A 2005/0139015、US-A 4655 089、US-A 48 01 897、US-A 48 31 885、US-A 50 24 104、US-A 51 29 263、US-A 52 87754、US-A 53 81 697、US-A 55 31 126、US-A 57 05 754、US-A 57 36 653、US-A 58 04742、US-A 60 06 609、US-A 60 47 457、US-A 60 82 202、US-B 62 23 605、US-A 63 11136、US-B 63 60 614、US-B 65 16 674、US-B 68 40 109、US-B 68 51 323、US-B 70 77014或WO-A 00/02020中進行了描述。在其中示出了，測量變換器分別包括至少一個關于對稱中心點對稱的測量管，該測量管具有帶預定壁厚的例如由鈦合金、鋯合金和/或鉭合金或由不銹鋼構成的管壁以及在測量管的輸入側的管端部與輸出側的管端部之間延伸的由該管壁包圍的內腔。例如S形或Z形或筆直構造的測量管以能振蕩的方式保持在例如也構造為包覆測量管的因此提供保護的測量變換器殼體中和/或在構造為至少包覆測量管的承載管的例如由不銹鋼構成的外承載元件中，即僅以其輸入側的管端部與承載元件的相應的輸入側的承載端部固定連接，并且以其輸出側的管端部與承載元件的相應的輸出側的承載端部固定連接，但在其他部分側向與其間隔開。此外，外承載元件設置成用于分別與管狀線路的相應的線路區段直接地，即經由分別設置在該外承載元件的兩個承載端部中的每一個上的聯接法蘭機械連接，并且因此將整個測量變換器保持在管狀線路中或承受由管狀線路輸入的力。為了形成將兩個聯接的線路部段在流技術上連接的，即允許從一個線路部段穿過測量管到另一線路部段的貫穿的流動路徑，測量管又分別以其兩個管端部中的每一個通入對應的聯接法蘭中。此外，至少一個測量管設置成用于在測量系統運行時，在其內腔中引導流動的介質，例如氣體和/或液體，在形成提及的流動路徑的情況下將該內腔與聯接的管狀線路的內腔聯通，并且在此期間為了產生可利用的科里奧利力作為用于測量質量流率進而質量流量的測量效果，使其圍繞其靜態的靜止位置振蕩。測量變換器固有的自然振蕩模式(所謂的驅動模式或有效模式)的振蕩通常充當有效振蕩，即測量管的適合于產生科里奧利力的振蕩，利用該振蕩模式的瞬時的諧振頻率，例如也可利用實際上保持恒定的振蕩振幅激勵出這些振蕩。由于穿流過在有效模式中振蕩的測量管的介質，這些有效振蕩又生成科里奧利力，這些科里奧利力還導致科里奧利振蕩，即與在有效模式中測量管的振蕩運動同步的附加的振蕩運動，也就是在所謂的科里奧利模式中測量管的與其疊加的振蕩運動。由于這樣的有效模式與科里奧利模式的疊加，振動的測量管的借助傳感器裝置在輸入側和輸出側檢測到的振蕩具有也依賴于質量流率的可測量的相位差。如已示意出的那樣，通常選擇充當有效模式的振蕩形式的瞬時的自然諧振頻率作為激勵頻率或有效頻率，即作為用于激勵出的有效振蕩的頻率。在此，有效模式也以如下方式來選擇，即，使該諧振頻率尤其也依賴于介質的瞬時的密度。因此，有效頻率能在與在測量管的內腔中流動的介質的密度的波動范圍對應的有效頻率區間內變化，由此借助市場上常見的科里奧利質量流量測量器除了質量流量之外還可以附加地測量流動的介質的密度。此外，如在開頭提及的US-A 60 06 609或US-A 55 31 126中所示，也可以實現借助提到類型的測量變換器直接測量穿流的介質的粘度，例如以對于也通過介質阻尼的值得一提的有效振蕩的激勵或維持所必需的激勵功率為基礎。如尤其也在US-A 2005/0139015、US-A 2003/0131669、US-B 70 77 014、US-B 6840 109、US-B 65 16 674、US-A 60 82 202、US-A 60 06 609、US-A 55 31 126、US-A 53 81697,US-A 52 87 754或WO-A 00/02020中所示，提到類型的測量變換器完全可以僅借助一個唯一的測量管以如下方式形成，即，例如也與在US-A 46 55 089中所示的測量變換器不同，相應的測量變換器除了該測量管之外不具有(另外的)管，其設置成用于在內腔中引導流動的介質并且在此期間圍繞靜態的靜止位置振蕩。如在開頭提及的US-B 70 77 014中所示，在具有唯一的點對稱的測量管的測量變換器中，尤其也可以主動激勵出這樣的振蕩模式作為有效模式，也就是可以選擇如下這樣的振蕩作為有效振蕩，其中，測量管分別具有四個振蕩波節，也就是正好三個振蕩波腹，其中，至少在理想地均勻成形的測量管中，具有均一的壁厚和均一的橫截面，也就是具有均勻的理想地均一的堅固性分布和質量分布，即，四個振蕩波節在測量變換器的至少一個虛擬的投影平面中位于將輸入側的管端部和輸出側的管端部彼此假想連接的虛擬的振蕩軸線上，或測量變換器固有這樣的假象的投影平面。在具有筆直的測量管的測量變換器中，該投影平面實際上相應于假想沿縱向將測量管切成兩個半體的截面，也就是該測量管的代表有效振蕩的虛擬的彎曲線與該投影平面共面。例如也為了避免或最小化不期望的尤其也依賴于要測量的介質的密度的橫向力或隨之發生的對測量效果的干擾，這種僅具有唯一的測量管的，也就是僅具有唯一的穿流的管的測量變換器通常除了前面提及的外承載元件之外還配備有另一內承載元件，該測量變換器大多具有0.5mm至10mm之間的范圍內的額定標稱寬度，該內承載元件以能振蕩的方式，即僅以輸入側承載端部和與其間隔開的輸出側承載端部固定在測量管上，也就是M其第一承載端部與外承載元件的第一承載端部機械g關接，或者說以其第二承載端部與外承載元件的第二承載端部機械g關接。在此，內承載元件還以如下方式構造和布置，即，使其與測量管以及也與外承載元件側向間隔開，并且不僅內承載元件的輸入側承載端部而且還有內承載元件的輸出側承載端部分別與外承載元件的兩個承載端部間隔開。在內承載元件在測量管上的這種布置的情況下，測量管的管部段分別不僅在兩個承載元件的輸入側承載端部之間而且在兩個承載元件的輸出側承載端本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種測量變換器，所述測量變換器用于科里奧利質量流量測量儀，所述測量變換器包括：?具有輸入側的第一管端部和輸出側的第二管端部的、尤其關于對稱中心點對稱的和/或至少以區段形式S形地彎曲的和/或至少以區段形式是筆直的和/或是唯一的測量管，所述測量管具有帶預定的壁厚的管壁和在其第一管端部與第二管端部之間延伸的由所述管壁包圍的內腔，所述測量管設置成用于在其內腔中引導流動的介質、尤其是氣體和/或液體，并且在此期間為了產生科里奧利力而圍繞靜態的靜止位置振蕩；?第一承載元件，所述第一承載元件尤其至少以區段形式柱體式地構造和/或構造為包覆所述測量管的殼體，所述第一承載元件以第一承載端部尤其剛性地與所述測量管的第一管端部機械連接，且以第二承載端部尤其剛性地與所述測量管的第二管端部機械連接；?與測量管側向間隔開的第二承載元件，所述第二承載元件尤其借助與測量管結構相同和/或且至少以區段形式平行于測量管延伸的盲管形成，所述第二承載元件不僅以第一承載端部而且也以第二承載端部與所述第一承載元件機械聯接；?振蕩激勵器，其尤其是唯一的和/或電動力的振蕩激勵器，所述振蕩激勵器具有：??第一激勵器組件，所述第一激勵器組件在外部固定在測量管上，尤其與其管壁材料鎖合地連接和/或借助永磁體形成；和??第二激勵器組件，所述第二激勵器組件安裝在第一承載元件上，尤其放置在所述第一承載元件的面對所述測量管的內側上和/或借助螺線管形成；以及?至少一個尤其是電動力的第一振蕩傳感器，所述第一振蕩傳感器具有：??第一傳感器組件，所述第一傳感器組件在外部固定在測量管上，尤其與其管壁材料鎖合地連接和/或借助永磁體形成；和??第二傳感器組件，所述第二傳感器組件安裝在第二承載元件上，尤其借助螺線管形成；?其中，所述測量變換器固有帶諧振頻率的有效模式，即如下振蕩模式，其中，所述測量管能夠實施有效振蕩，即對于產生科里奧利力來說合適的圍繞其靜態的靜止位置的振蕩，所述振蕩具有有效頻率，即相應于所述有效模式的諧振頻率的頻率，尤其是以如下方式，即，所述測量管的有效振蕩具有四個振蕩波節，也就是三個振蕩波腹；?其中，所述振蕩激勵器設置成用于激勵出所述測量管的所述有效振蕩；并且?其中，所述第一振蕩傳感器設置成用于檢測所述測量管相對于第二承載元件的運動，尤其是所述測量管的具有有效頻率的振蕩的運動，并且將其轉化成代表所述測量管的振蕩的第一振蕩信號。...
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：克里斯托夫·胡伯，阿爾弗雷德·里德，克里斯蒂安·許策，恩尼奧·比托，馬丁·約瑟夫·安克林，
申請(專利權)人：恩德斯豪斯流量技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：瑞士;CH
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