本发明涉及具有振动类型测量换能器和与其连接的电子变压器电路的振动测量系统。
背景技术:
1、在工业测量技术中,尤其是还与自动化过程工程过程的调节和监测有关的工业测量技术中,通常使用借助变压器电路形成的振动测量系统以及振动类型测量换能器来高精度地确定在例如管线的过程线路中流动的例如液体、气体或分散体的介质的质量流率(质量流量),该变压器电路主要借助于至少一个微处理器形成,该振动类型测量换能器电连接到所述变压器电路,并且在操作期间待测量的介质流过该振动类型测量换能器——即,例如,科里奥利质量流量计。这样的测量系统的示例也被设计为例如科里奥利质量流率测量设备,科里奥利质量流率/密度测量设备和/或科里奥利质量流率/粘度测量设备,其尤其在以下专利中描述:ep-a 816 807、us-a 2002/0033043、us-a 2006/0096390、us-a 2007/0062309、us-a 2007/0119264、us-a 2008/0011101、us-a 2008/0047362、us-a 2008/0190195、us-a 2008/0250871、us-a 2010/0005887、us-a 2010/0011882、us-a 2010/0257943、us-a 2011/0161017、us-a 2011/0178738、us-a 2011/0219872、us-a 2011/0265580、us-a 2011/0271756、us-a 2012/0123705、us-a 2013/0042700、us-a 2016/0313162、us-a 2017/0261474、us-a 2020/0408581、us-a 44 91 009、us-a 47 56 198、us-a 47 77 833、us-a 48 01 897、us-a 48 76 898、us-a 49 96 871、us-a 50 09 109、us-a52 87 754、us-a 52 91 792、us-a 53 49 872、us-a 57 05 754、us-a 57 96 010、us-a 5796 011、us-a 58 04 742、us-a 58 31 178、us-a 59 45 609、us-a 59 65 824、us-a 60 06609、us-a 60 92 429、us-b 62 23 605、us-b 63 11 136、us-b 64 77 901、us-b 65 05518、us-b 65 13 393、us-b 66 51 513、us-b 66 66 098、us-b 67 11 958、us-b 68 40109、us-b 69 20 798、us-b 70 17 424、us-b 70 40 181、us-b 70 77 014、us-b 72 00503、us-b 72 16 549、us-b 72 96 484、us-b 73 25 462、us-b 73 60 451、us-b 77 92646、us-b 79 54 388、us-b 83 33 120、us-b 86 95 436、wo-a 00/19175、wo-a 00/34748、wo-a 01/02816、wo-a 01/71291、wo-a 02/060805、wo-a 2005/093381、wo-a 2007/043996、wo-a 2008/013545、wo-a 2008/059262、wo-a 2010/099276、wo-a 2013/092104、wo-a2014/151829、wo-a 2016/058745、wo-a 2017/069749、wo-a 2017/123214、wo-a 2017/143579、wo-a 85/05677、wo-a 88/02853、wo-a 89/00679、wo-a 94/21999、wo-a 95/03528、wo-a 95/16897、wo-a 95/29385、wo-a 98/02725、wo-a 99/40 394或(未预先公布的)国际专利申请pct/ep2021/083169。
2、其中所示的每个测量系统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形的测量管,该测量管具有由管壁围绕的管腔以用于引导介质。
3、这样的测量换能器的至少一个测量管被配置为在管腔中传导介质并且同时振动,特别是以下述方式振动:使得其以也由介质的密度确定的有用频率执行有用振动,即静止位置周围的机械振动,并且因此可用作密度的量度。在所考虑类型的测量系统中,尤其是还包括常规科里奥利质量流率测量设备,在自然谐振频率的弯曲振动通常用作有用振动,例如与测量换能器固有的自然弯曲振动基本模式相对应的弯曲振动,并且其中测量管的振动是具有精确地一个振动回路的谐振振动。另外,对于至少在一些区段中弯曲的测量管,有用振动通常被设计成使得所述测量管以在一端处被夹紧的悬臂的方式围绕连接测量管的入口侧和出口侧端的假想振动轴线振荡,而在具有直的测量管的测量换能器的情况下,有用振动主要是在单个假想振动平面中的弯曲振动。还已知将至少一个测量管偶尔激发为强制的、持久的、非共振的振动,例如,出于在测量系统的操作期间执行测量换能器的递归检查的目的,或者为了允许至少一个测量管的自由阻尼振动并且评估所述自由阻尼振动,例如尤其是如上述文档ep-a 816 807、us-a 2011/0178738或us-a 2012/0123705中所描述的,以便尽可能早地检测对至少一个测量管的任何损坏,这能够导致所讨论的测量系统的测量准确度和/或操作可靠性的不期望的降低。
4、在具有两个测量管的测量换能器的情况下,这些通常经由在测量管和入口侧连接凸缘之间延伸的入口侧分配器件以及经由在测量管和出口侧连接凸缘之间延伸的出口侧分配器件集成到相应的过程线路中。在具有单个测量管的测量换能器的情况下,该单个测量管通常经由在入口侧上开口的连接管和经由在出口侧上开口的连接管与过程线路连通。此外,具有单个测量管的这样的换能器各自包括至少一个单件或多部件,例如管状、盒形或板形的反振荡器,其在入口侧上耦合到测量管以形成第一耦合区,并且其在出口侧上耦合到测量管以形成第二耦合区,并且其基本上在操作中搁置或与管相对地振荡。借助测量管和反振荡器形成的测量换能器的内部件通常仅借助两个连接管保持在保护性测量换能器壳体中,特别是以允许内部件相对于测量换能器壳体振动的方式,测量管在操作期间经由这两个连接管与过程线路连通。在例如在us-a 52 91 792、us-a 57 96 010、us-a 59 45609、us-b 70 77 014、us-a 2007/0119264、wo-a 01/02 816或者还有wo-a 99/40 394中示出的具有单个基本上直的测量管的测量换能器的情况下,该单个基本上直的测量管和反振荡器基本上彼此同轴地对准,这在常规测量换能器中是非常常见的,因为反振荡器被设计为基本上直的中空圆柱体并且被布置在测量换能器中,使得测量管至少部分地被反振荡器包围。相对有成本效益的钢等级,诸如建筑钢或加工钢,通常用作这样的反振荡器的材料,尤其是当钛、钽或锆用于测量管时。
5、为了主动地激励或维持至少一个测量管的振动,尤其是还有上述有用振动,振动类型测量换能器进一步具有机电振动激励器,该机电振动激励器在操作期间不同地作用在至少一个测量管和可能存在的反振荡器或可能存在的其他测量管上。借助一对电连接线,例如以连接线缆的形式和/或以柔性印刷电路板的印刷导体的形式,电连接到上述变压器电路的振动激励器,当由设置在变压器电路中的驱动电子器件所生成的电驱动信号致动时,被特别地使用,并且被对应地调节,特别是至少适用于改变至少一个测量管的振动属性,以将借助于所述驱动信号馈送的电激励功率转换成在由振动激励器形成的动作点处作用在至少一个测量管上的驱动力。驱动电子器件还被具体地配置为借助于内部控制来调整驱动器信号,使得其具有与要被感应的有用频率相对应的偶尔也随时间改变的信号频率。驱动器信号还能够例如在特定测量系统的操作期间偶尔关闭,例如,出于实现至少一个测量管的前述自由阻尼振动的目的,或者例如如在前述文档wo-a 2017/143579中提出的,以便保护驱动电子器件免于过载。
6、所讨论类型的市售振动类型测量换能器或振动测量系统的振动激励器通常以根据电动原理操作的振荡线圈的方式构造,即借助于线圈——在测量换能器的情况下,测量换能器具有耦合到其的测量管和反振荡器,线圈通常固定到后者——以及与至少一个线圈相互作用并用作电枢的永磁体,电枢对应地固定到待移动的测量管。永磁体和线圈通常以使得它们基本上彼此同轴地延伸的方式对准。另外,在常规测量换能器中,振动激励器通常被设计和定位成使得其基本上居中地作用在至少一个测量管上。作为相当居中和直接作用在测量管上的振动激励器的替代方案,固定在至少一个振动元件的入口侧或出口侧而不是在至少一个振动元件的中心的两个振动激励器例如也能够被用于至少一个测量管的机械振动的主动激励,尤其是如在前述文档us-a 60 92 429中,或者如尤其是在us-b 62 23605或us-a 55 31 126中提出的,也能够例如使用借助于作用在可以存在的反振荡器和换能器壳体之间的振动激励器形成的激励器组件。
7、由于至少一个测量管的有用振动——尤其是还有在至少一个测量管的有用振动是弯曲振动的情况下——感应出已知也取决于流动介质中的瞬时质量流率的科里奥利力。这些力进而能够引起具有有用频率的科里奥利振动,该有用频率取决于质量流率并且以这样的方式被叠加在有用振动上:在执行有用振动并且同时被流体流过的至少一个测量管的入口侧和出口侧振动移动之间,也取决于质量流率的传播时间差或相位差能够被检测到,即,也能够被用作质量流率测量的度量。利用至少在一些区段中弯曲的测量管,其中允许所述测量管以在一端处夹紧的悬臂的方式摆动的振动形状被选择用于有用振动,所产生的科里奥利振动对应于例如弯曲振动模式,有时也被称为扭转模式,其中测量管围绕垂直于所提及的假想振动轴线定向的假想旋转振动轴线执行旋转振动,而利用直的测量管,其有用振动被设计为单个假想振动平面中的弯曲振动,科里奥利振动例如是与有用振动基本上共面的弯曲振动。
8、为了检测至少一个测量管的入口侧振动运动和出口侧振动运动两者,尤其是还有对应于有用振动的那些运动,并且为了生成被待测量的质量流率影响的至少两个电振动测量信号,所讨论的类型的测量换能器还具有两个或更多个振动传感器,该两个或更多个振动传感器沿着测量管彼此间隔开并且例如各自借助于分开的一对电连接线电连接到前述变压器电路。每个振动传感器被配置为将前述振动移动转换成表示它们的振动测量信号,该振动测量信号包含有用信号分量,即具有对应于有用频率的信号频率的(频谱)信号分量,并且使所述振动测量信号可用于变压器电路,例如,用于借助由至少一个微处理器形成的变压器电路的测量和控制电子器件,以用于其他可能也是数字的处理。另外,至少两个振动传感器被设计和布置成使得由此生成的振动测量信号不仅各自具有有用信号分量,如已经提到的,而且取决于质量流率的传播时间或相位差也能够在两个振动测量信号的有用信号分量之间测量。基于所述相位差,变压器电路或其测量和控制电子器件递归地查明表示质量流率的质量流率测量值。除了测量质量流率之外,还能够例如基于有用频率和/或基于激励或维持有用振动所需的电激励功率或基于其查明的有用振动的阻尼来测量介质的密度和/或粘度,并且由变压器电路连同合格测量值形式的测量质量流率一起输出。
9、对传统的振动测量系统,特别是设计为科里奥利质量流量计的那些振动测量系统的研究已经表明,尽管质量流率恒定,但是在两个振动测量信号的上述有用信号分量之间偶尔能够观察到显著的相位误差,例如,以这样的方式:能够观察到相位差中不再可忽略的时间变化,或者在所述有用信号分量之间建立的相位差偶尔表现出不依赖于质量流率但其仍然不可忽略的易变性干扰分量;这是这样的情况,例如,在具有关于密度和/或粘度随时间快速变化的介质的应用中,在具有不均匀介质——即具有两个或更多个不同相位的介质——的应用中,在具有允许按时间或按周期流动的介质的应用中,或者具有测量期间的偶尔介质变化的应用中,例如在填充系统或在加油设备中。
10、如也在前述us-a 2020/0408581、wo-a 2017/069749或us-b 79 54 388中讨论的,前述相位误差能够例如由振动信号和驱动器信号(串扰)的电磁耦合引起,例如在变压器电路内和/或在测量换能器内。另外,然而这样的相位误差还能够归因于以下事实:借助振动激励器主动激励的有用振动相对于驱动有用振动的驱动力的假想作用线被不对称地阻尼,使得被激励的有用振动——特别是在具有居中作用在至少一个测量管上的单个振动激励器的测量换能器的情况下——具有与科里奥利振动相当的干扰分量。
11、为了减少或消除由电磁耦合引起的相位误差,us-a 2020/0408581中所示的测量系统的驱动电子器件还被配置为尤其是由测量和控制电子器件操作、控制,可选地在第一操作模式下操作,该第一操作模式借助电驱动器信号引起有用振动的前述主动激励,并且随后暂时在不供应电驱动器信号的第二操作模式下操作,使得至少一个测量管(其中驱动电子器件在第一操作模式下操作)至少在第一测量间隔期间执行强制振动,并且(其中驱动电子器件在第二操作模式下操作)至少在第二测量间隔期间执行自由阻尼振动。另外,us-a2020/0408581中所示的测量系统的测量和控制电子器件被配置为基于至少在第二测量间隔期间接收到的并且不(或不再)包含前述干扰分量的第一振动测量信号和第二振动测量信号或者不(或不再)包含相位误差的它们的相应相位差来确定质量流率测量值。
12、这样的质量流率测量值的确定的一个缺点尤其是,必须基于衰减的自由振动的振动信号来确定该质量流率测量值所需的相位角或相位差,这实际上在其信噪比(sn)方面不太合适。
技术实现思路
1、基于前述现有技术,本发明的一个目的是改进前述类型的振动测量系统,使得当确定质量流率测量值时,能够至少近似地、特别是量化地和/或相应地考虑操作期间的时变相位误差。
2、为了实现该目的,本发明包括一种振动测量系统,例如科里奥利质量流量计,该测量系统包括:
3、· 测量换能器,其具有至少一个测量管、具有激励器装置和具有传感器装置;
4、· 以及电子变压器电路,其电耦合到激励器装置和传感器装置两者,例如,该电子变压器电路借助于至少一个微处理器形成和/或是可编程的,具有测量和控制电子器件以及具有连接到测量和控制电子器件的驱动电子器件,例如,电连接和/或由测量和控制电子器件控制;
5、· 其中,测量管被配置为引导流体被测物质,例如,气体、液体或分散体,其至少间歇地流动并且在此期间将被振动;
6、· 其中,激励器装置被配置为将馈送到激励器装置的电功率转换成引起至少一个测量管的强制机械振动的机械动力;
7、· 其中,传感器装置被配置为检测至少一个测量管的机械振动并且配置为提供至少部分地表示至少一个测量管的振动运动的第一振动测量信号和至少部分地表示至少一个测量管的振动运动的至少一第二振动测量信号,例如,使得所述第一振动测量信号和第二振动测量信号利用相位差的变化——即第一振动测量信号的相位角与第二振动测量信号的相位角之间的差的变化——跟随在测量管中引导的测量物质的质量流率的变化;
8、· 其中,驱动电子器件被配置为在第一操作模式中生成电驱动器信号,并且由此将电功率馈送到激励器装置中,使得至少一个测量管执行具有至少一个有用频率的强制机械振动,该至少一个有用频率即由电驱动器信号预定的振动频率,例如,对应于测量换能器的谐振频率,并且第一振动测量信号具有第一相位角,并且第二振动测量信号具有第二相位角,
9、· 并且其中,驱动电子器件被配置为在第二操作模式中暂停电驱动器信号的生成,使得在该时间期间没有电功率由驱动电子器件馈送到激励器装置中;
10、· 其中,测量和控制电子器件被配置为控制驱动电子器件,使得驱动电子器件初始地以第一操作模式操作,例如在每种情况下暂时和/或达到超过有用频率的倒数和/或持续超过10 ms,并且至少一个测量管(在驱动电子器件以第一操作模式操作的情况下)至少在对应于例如大于有用频率的倒数和/或持续超过10ms的第一测量间隔期间执行强制振动,并且驱动电子器件随后从第一操作模式切换到第二操作模式(反之亦然)或以第一操作模式或第二操作模式交替地操作,由此至少一个测量管(在驱动电子器件以第二操作模式操作的情况下)至少在对应于例如超过有用频率的倒数和/或持续超过10ms和/或小于1s的第二测量间隔期间执行自由阻尼振动,并且第一振动测量信号具有第三相位角,并且第二振动测量信号具有第四相位角;
11、· 并且其中,测量和控制电子器件被配置为接收和评估第一振动测量信号和第二振动测量信号,即,被配置为基于至少在一个或多个第一测量间隔期间接收的第一振动测量信号和第二振动测量信号来确定一个或多个例如数字的质量流率测量值,即(在至少一个测量管中引导的介质的)质量流率,并且还基于分别在一个或多个第一测量间隔和第二测量间隔期间接收的第一振动测量信号和第二振动测量信号来确定一个或多个例如数字的相位误差测量值、(在一个或多个第一测量间隔期间接收的第一振动测量信号的)一个或多个第一相位角与(在一个或多个第二测量间隔期间接收的第一振动测量信号的)一个或多个第三相位角的绝对或相对的(测量)偏差,和/或例如,(在一个或多个第一测量间隔期间接收的第二振动测量信号的)一个或多个第二相位角与(在一个或多个第二测量间隔期间接收的第二振动测量信号的)一个或多个第四相位角的绝对或相对的(测量)偏差,和/或例如,在一个或多个第一测量间隔期间接收的第一振动测量信号和第二振动测量信号的一个或多个第一相位差与在一个或多个第二测量间隔期间接收的第一振动测量信号和第二振动测量信号的一个或多个第二相位差的绝对或相对的(测量)偏差。
12、此外,本发明还包括使用这样的测量系统来测量和/或监测流体测量材料,例如气体、液体或分散体,该流体测量材料至少间歇地在管线中流动并且例如是至少间歇地不均匀和/或至少间歇地2相或多相在管线中流动。
13、根据本发明的测量系统的第一实施例,进一步提供了测量和控制电子器件,其被配置为使用一个或多个相位误差测量值来确定一个或多个质量流率测量值,例如,使得测量和控制电子器件被配置为使用一个或多个相位误差测量值来确定至少一个校正值,至少一个校正值可用于减少或补偿(在一个或多个第一测量间隔期间接收的第一振动测量信号和第二振动测量信号的)第一相位差中包含的相位误差,并且配置为在确定质量流率测量值时将其考虑在内,或者使用至少一个校正值来计算质量流率测量值。
14、根据本发明的测量系统的第二实施例,进一步提供了测量和控制电子器件,其被配置为计算至少一个统计(测量系统)特征值的一个或多个特征值,例如包括多个相位误差测量值的测量值集合的位置测量或分散测量,例如使得一个或多个特征值量化相位误差测量值的(中心)趋势和/或使得一个或多个特征值量化相位误差测量值的分散参数。
15、根据本发明的测量系统的第三实施例,进一步提供了一个或多个相位误差测量值,其表示,例如量化,一个或多个第一相位角与一个或多个第二相位角的(测量)偏差的(中心)趋势,例如(测量)偏差的众数、中值、(经验)平均值。
16、根据本发明的测量系统的第四实施例,进一步提供了一个或多个相位误差测量值,其表示,例如量化,一个或多个第三相位角与一个或多个第四相位角的(测量)偏差的(中心)趋势,例如(测量)偏差的众数、中值、(经验)平均值。
17、根据本发明的测量系统的第五实施例,进一步提供了一个或多个相位误差测量值,其表示,例如量化,一个或多个第一相位差与一个或多个第二相位差的(测量)偏差的(中心)趋势,例如(测量)偏差的众数、中值、(经验)平均值。
18、根据本发明的测量系统的第六实施例,进一步提供了一个或多个相位误差测量值,其表示,例如量化,一个或多个第一相位角与一个或多个第二相位角的(测量)偏差的分散参数,例如(测量)偏差的(经验)方差、(经验)标准偏差或范围。
19、根据本发明的测量系统的第七实施例,进一步提供了一个或多个相位误差测量值,其表示,例如量化,一个或多个第二相位角与一个或多个第四相位角的(测量)偏差的分散参数,例如(测量)偏差的(经验)方差、(经验)标准偏差或范围。
20、根据本发明的测量系统的第八实施例,进一步提供了一个或多个相位误差测量值,其表示,例如量化,一个或多个第一相位差与一个或多个第二相位差的(测量)偏差的分散参数,例如(测量)偏差的(经验)方差、(经验)标准偏差或范围。
21、根据本发明的测量系统的第九实施例,进一步提供了测量和控制电子器件,其被配置为确定一个或多个相位误差测量值与至少一个相位误差参考值的偏差,该至少一个相位误差参考值例如表示在参考条件下和/或在测量系统的(重新)校准期间确定的相位误差测量值。
22、根据本发明的测量系统的第十实施例,进一步提供了测量和控制电子器件,其被配置为将一个或多个相位误差测量值与至少一个相位误差阈值——例如,特定于测量系统和/或表示最大允许相位误差测量值或测量系统和/或被测材料中的故障的相位误差阈值——进行比较,例如,配置为如果一个或多个相位误差测量值已经超过至少一个相位误差阈值,则输出(误差)消息。
23、根据本发明的测量系统的第十一实施例,进一步提供了测量和控制电子器件,其被配置为还基于在一个或多个第二测量间隔期间接收的第一振动测量信号和第二振动测量信号来确定一个或多个质量流率测量值。
24、根据本发明的测量系统的第十二实施例,进一步提供了测量和控制电子器件,其被配置为基于在一个或多个第一测量间隔期间接收的第一振动测量信号来确定表示(在一个或多个第一测量间隔期间接收的第一振动测量信号的)第一相位角的一个或多个例如数字的(第一)相位角测量值。
25、根据本发明的测量系统的第十三实施例,进一步提供了测量和控制电子器件,其被配置为基于在一个或多个第一测量间隔期间接收的第二振动测量信号来确定表示(在一个或多个第一测量间隔期间接收的第二振动测量信号的)第二相位角的一个或多个例如数字的(第二)相位角测量值。
26、根据本发明的测量系统的第十四实施例,进一步提供了测量和控制电子器件,其被配置为基于在一个或多个第一测量间隔期间接收的第一振动测量信号来确定表示(在一个或多个第二测量间隔期间接收的第一振动测量信号的)第三相位角的一个或多个例如数字的(第三)相位角测量值。
27、根据本发明的测量系统的第十五实施例,进一步提供了测量和控制电子器件,其被配置为基于在一个或多个第二测量间隔期间接收的第二振动测量信号来确定表示(在一个或多个第二测量间隔期间接收的第二振动测量信号的)第四相位角的一个或多个例如数字的(第四)相位角测量值。
28、根据本发明的测量系统的第十六实施例,进一步提供了测量和控制电子器件,其被配置为基于在一个或多个第一测量间隔期间接收的第一振动测量信号和第二振动测量信号来确定一个或多个特别是数字的(第一)相位差测量值,即表示(在一个或多个第一测量间隔期间接收的)第一振动测量信号和第二振动测量信号的(第一)相位差的测量值。发展本发明的该实施例,进一步提供测量和控制电子器件,其被配置为使用一个或多个第一相位差测量值来确定一个或多个质量流率测量值。
29、根据本发明的测量系统的第十七实施例,进一步提供了测量和控制电子器件,其被配置为基于在一个或多个第二测量间隔期间接收的第一振动测量信号和第二振动测量信号来确定一个或多个例如数字的(第二)相位差测量值,即表示(在一个或多个第二测量间隔期间接收的)第一振动测量信号和第二振动测量信号的(第二)相位差的测量值。发展本发明的该实施例,进一步提供测量和控制电子器件,其被配置为使用一个或多个第二相位差测量值来确定一个或多个质量流率测量值。
30、根据本发明的测量系统的第十八实施例,进一步提供了变压器电路,例如其测量和控制电子器件,被配置为,例如当驱动电子器件以第一操作模式操作时或在将驱动电子器件从第一操作模式切换到第二操作模式之前生成消息,例如以借助控制信号将该消息输出和/或将该消息发送到测量系统的显示元件,该消息指示或引起在至少一个测量管中引导的测量材料的质量流量被设置为常数(质量流率)值,特别是零(质量流率)值。
31、根据本发明的测量系统的第十九实施例,进一步提供了变压器电路,例如其测量和控制电子器件,被配置为,例如以时间控制和/或事件控制的方式和/或基于施加到变压器电路的控制信号,该控制信号例如通过由此发送的(启动)命令和/或由此传输的在至少一个测量管中引导的测量材料的质量流量恒定或为零的消息触发,自动地实现驱动电子器件从第一操作模式到第二操作模式(反之亦然)的改变(例如,多次改变)。
32、根据本发明的测量系统的第二十实施例,进一步提供了用于检测至少一个测量管的机械振动的传感器装置,其具有——例如电动的和/或在入口侧的——提供第一振动测量信号的第一振动传感器(51)以及——例如电动的和/或在出口侧的和/或在设计上与第一振动传感器相同的——提供第二振动测量信号的第二振动传感器,并且例如除了第一振动传感器和第二振动传感器之外没有另外的振动传感器。
33、根据本发明的测量系统的第二十一实施例,进一步提供了激励器装置,其具有用于激励至少一个测量管的振动的振动激励器,例如电动和/或单个第一振动激励器。
34、根据本发明的测量系统的第二十二实施例,进一步提供了驱动电子器件,其电连接到激励器装置。
35、根据本发明的测量系统的第二十三实施例,进一步提供了测量和控制电子器件,其电耦合到传感器装置。
36、根据本发明的测量系统的第二十四实施例,进一步提供了测量和控制电子器件,其具有用于第一振动测量信号的第一模数转换器和用于第二振动测量信号的第二模数转换器。
37、根据本发明的测量系统的第二十五实施例,测量和控制电子器件被配置为(也)确定针对测量材料以不同于零的质量流率流过测量换能器的情况的相位误差测量值,例如该质量流率对于多个连续的第一测量间隔和第二测量间隔至少大致恒定或静止。
38、根据本发明的测量系统的第一进一步发展,该系统进一步包括:显示元件。
39、根据第一进一步发展的第一实施例,进一步提供变压器电路,其被设计以生成用于显示元件的控制信号并且将该控制信号输出到显示元件。
40、根据第一进一步发展的第二实施例,进一步提供了显示元件,其被设计为接收和处理来自变压器电路的一个或多个控制信号,例如以显示借助于一个或多个控制信号发送的一个或多个消息。
41、根据本发明的测量系统的第二进一步发展,该系统进一步包括:操作元件。
42、根据第二进一步发展的第一实施例,进一步提供了操作元件,其被配置为将一个或多个手动输入转换成一个或多个控制信号,例如,该一个或多个控制信号包含用于变压器电路的一个或多个(控制)命令,并且将它们发送到变压器电路。
43、根据第二进一步发展的第二实施例,进一步提供了变压器电路,其被配置为接收和处理来自操作元件的一个或多个控制信号,例如,该一个或多个控制信号包含一个或多个(控制)命令,例如以执行借助于一个或多个控制信号发送的一个或多个(控制)命令。
44、本发明的基本思想是在有用振动的检测期间偶尔暂停测量质量流率所需的有用振动的主动激励,即不将驱动信号馈送到激励器装置中,由此将电激励信号耦合到至少两个振动信号中的每一个中并且避免了有用振动作为整体的不对称驱动——其在这里被认为是前述干扰分量的原因或所产生的相位误差的原因,并且基于主动激励(有用)振动的振动信号和自由(阻尼)振动的振动信号两者来(在测量系统的操作期间)确定相位误差,例如即量化误差和/或在确定质量流率测量值时相应地考虑相位误差的贡献,特别是减少或消除它。
45、本发明的一个优点尤其在于以下事实:已建立的测量换能器和变压器电路——例如,从上述us-b 63 11 136或us-a 2020/0408581已知的,或者还由申请人为科里奥利质量流量计(http://www.endress.com/de/messgeraete-fuer-die-prozesstechnik/produktfinder?filter.business-area=flow&filter.measuring-principle-parameter=coriolis&filter.text=)提供的测量换能器和变压器电路——原理上能够被并入,即,如果适当的话,也能够借助对相关变压器电路的软件或固件进行相对较小的修改来使用,例如,通过现场改装已经安装的测量系统。
1.一种振动测量系统、特别是科里奥利质量流量计,包括:
2.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统,
3.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统,
4.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统,
5.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统,其中,所述测量和控制电子器件被配置为还基于在一个或多个第二测量间隔期间接收的第一振动测量信号和第二振动测量信号来测量一个或多个质量流率测量值()。
6.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统,其中,所述测量和控制电子器件被配置为基于在一个或多个第一测量间隔期间接收的第一振动测量信号来确定表示(在一个或多个第一测量间隔期间接收的所述第一振动测量信号的)所述第一相位角的一个或多个特别是数字的(第一)相位角测量值()。
7.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统,其中,所述测量和控制电子器件被配置为基于在一个或多个第一测量间隔期间接收的第二振动测量信号来确定表示(在一个或多个第一测量间隔期间接收的所述第二振动测量信号的)所述第二相位角的一个或多个特别是数字的(第二)相位角测量值()。
8.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统,其中,所述测量和控制电子器件被配置为基于在一个或多个第一测量间隔期间接收的述第一振动测量信号来确定表示(在一个或多个第二测量间隔期间接收的所述第一振动测量信号的)所述第三相位角的一个或多个特别是数字的(第三)相位角测量值()。
9.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统,其中,所述测量和控制电子器件被配置为基于在一个或多个第二测量间隔期间接收的第二振动测量信号来确定表示(在一个或多个第二测量间隔期间接收的所述第二振动测量信号的)所述第四相位角的一个或多个特别是数字的(第四)相位角测量值()。
10.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统,其中,所述测量和控制电子器件被配置为基于在一个或多个第一测量间隔期间接收的第一振动测量信号和第二振动测量信号来确定一个或多个特别是数字的(第一)相位差测量值,即表示(在一个或多个第一测量间隔期间接收的)所述第一振动测量信号和所述第二振动测量信号的所述(第一)相位差的测量值。
11.根据前一权利要求所述的测量系统,其中,所述测量和控制电子器件被配置为使用一个或多个第一相位差测量值来确定一个或多个质量流率测量值()。
12.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统,其中,所述测量和控制电子器件被配置为基于在一个或多个第二测量间隔期间接收的第一振动测量信号和第二振动测量信号来确定一个或多个特别是数字的(第二)相位差测量值,即表示(在一个或多个第二测量间隔期间接收的)第一振动测量信号和第二振动测量信号的(第二)相位差的测量值。
13.根据前一权利要求所述的测量系统,其中,所述测量和控制电子器件被配置为使用一个或多个第二相位差测量值来确定一个或多个质量流率测量值()。
14.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统,
15.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统,进一步包括:显示元件(hmi1)。
16.根据前一权利要求所述的测量系统,
17.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统,进一步包括:操作元件(hmi2)。
18.根据前一权利要求所述的测量系统,
19.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统,
20.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统,其中,所述测量和控制电子器件被布置成在所述测量材料以不同于零的质量流率流过所述测量换能器的情况下(也)确定相位误差值(),所述质量流率特别是对于多个连续的第一测量间隔和第二测量间隔至少大致恒定或静止。
21.一种根据前述权利要求中任一项所述的测量系统的用途,所述测量系统用于测量和/或监测流体测量材料,特别是气体、液体或分散体,所述流体测量材料至少间歇地在管道中流动,特别是至少间歇地不均匀和/或至少间歇地2相或多相在管道中流动。
