[發明專利]科里奧利氏質量流量/密度計的質量流率測量線路

無效

• 申請號: 00118101.7
• 申請日: 2000-06-07
• 公開（公告）號: CN1276517A
• 公開（公告）日: 2000-12-13
• 發明（設計）人: 克里斯蒂安·馬特;丹尼爾·庫特勒
• 申請（專利權）人: 安德雷斯和霍瑟·弗羅泰克有限公司
• 主分類號: G01F1/84
• 分類號: G01F1/84
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 鄭修哲

本發明涉及科里奧利氏質量流量/密度計的質量流率測量線路。

眾所周知科里奧利氏質量流量/密度計至少有一根在流體流經它時振動的彎的或直的流管；下面會參照圖1詳細說明。

通常在流管上要安裝至少一個振動器和至少兩個振動傳感器，振動傳感器設成沿流體流動方向相互隔開一定距離。流管一般以其材料和尺寸所預定的機械共振頻率振動，但隨流體的密度而變化。在其他情況下，流管的振動頻率并不嚴格地就是流管的機械共振頻率，而是接近這一頻率的頻率。

這些振動傳感器發送與流管的振動頻率相等的頻率的正弦信號或脈沖信號，而且在流體流經流管時，發送這些信號的時間不一，就是說，其間存在相位差。從這一相位差中可以得到時間差信號，例如，代計脈沖傳感器信號邊緣之間或正弦傳感器信號的零交叉之間時間差的信號，這種時間差是與質量流率成正比的。

美國專利4,911,006號公開了一種科里奧利氏質量流量/密度計的質量流率測量線路，包含具有兩根其中流著需測量的流體的平行的U形流管的質量流量傳感器，所述兩根平行的U形流管：

—在運行中以決定于其材料和尺寸但隨流體的密度而發生變化的頻率振動，所述頻率等于或接近流管的瞬時機械共振頻率；

—在其上面沿流體流動方向一定距離上設有第一和第二電磁振動傳感器，這兩個傳感器發送正弦的第一和正弦的第二傳感器信號；

—還設有一個振動器。

所述測量線路包括：

—一個具有接收第一傳感器信號的第一輸入端和接收第二傳感器信號的第二輸入端的中間轉換器；

—分別接收中間轉換器的第一和第二輸出的信號的第一和第二減震器，而且每個減震器都有一個輸出端；

—輸入端分別與第一、第二減震器的輸出端連接的第一和第二零交叉探測器，而且每個探測器都有一個輸出端；

—輸入端與第一和第二零交叉探測器的輸出端連接的第一按時探測器；

—一個其輸入端與第一和第二零交叉探測器的輸出端連接的異或門，而且它也有一個輸出端；

—一個具有一個輸出端的50兆赫振蕩器；

—一個與門，它有與所述振蕩器的輸出端連接的第一輸入端和與所述異或門的輸出端連接的第二輸入端；

—一個具有一個記數輸出端和一個連接于與門輸出端的脈沖輸入端的計數器；

—一個根據記數生成計示質量流率的微型處理機。

現有技術的這種測量線路僅適用于帶上面提到的U形流管的質量流量傳感器，其流管，如上述50兆赫振蕩器所計明的那樣，大紡50-100赫茲的頻率振動。這種振蕩器的振蕩周期為20毫微妙；這一周期用作測量時間差的基本單位；所以這種測量的分辨力也是20毫微妙。這對于50-100赫茲情況下的時間差是足夠的

對于以更高頻率振動的流管特別是用振動頻率為800赫至1500赫的直的流管的質量流量傳感器而言，現有技術的這種測量線路是不適用的。本專業普通技術人員都可能想到簡單地提高50兆赫振蕩器的頻率，但這會導致頻率達到1千兆赫級。實施這種振蕩器會要求使用與線路其余部分所必需的低頻線路技術不兼容的超高頻線路技術。

因此，本發明的目的是提供一種也適用于使用在1千赫級頻率振動的流管的質量流量傳感器的科里奧利氏質量流量/密度計的質量流率測量線路。而且，關于必要的線路技術，特別是就上述第一按時探測器而論，這種測量線路要更簡單些。

為了達到這一目的，本發明提供一種科里奧利氏質量流量/密度計的質量流率測量線路包含至少具有一根待測量的流體在其內流動的流管，此流管：

—在運行中以其材料和尺寸決定的頻率振動，但此頻率由于流體的密度的不同而變化，因此所述頻率等于或接近流管的瞬時機械共振頻率；

—在其上面安裝了第一和第二電磁振動傳感器，其位置在流體流動方向上相隔一定距離，這兩個傳感器分別輸出正弦的第一和正弦的第二傳感器信號；

—還設有一個振動器；

—外面套了一個支承框或一根支承管。

所述測量線路包括：

—分別接收第一和第二傳感器信號并各有甚高輸入電阻、低輸出電阻和一個輸出端的第一和第二阻抗匹配裝置；

—具有分別聯接于所述第一和第二阻抗匹配裝置的輸出端的第一和第二輸入端的中間轉換器；

—分別接收所述中間轉換器的第一和第二輸出端的饋送并各有甚高輸入電阻、低輸出電阻和一個輸出端的第三和第四阻抗匹配裝置；

—其輸入端分別聯接于所述第三和第四阻抗匹配裝置的輸出端并各有一個輸出端、一個通帶和一個上截止頻率的第一和第二低通濾波器；并且：