[發明專利]用于運行科里奧利質量流量測量儀的方法

有效

• 申請號: 201410769662.5
• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN104729606B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: K.科拉希;R.施托姆
• 申請（專利權）人: 克洛納測量技術有限公司
• 主分類號: G01F1/84
• 分類號: G01F1/84
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 陳浩然;宣力偉

本發明涉及一種用于運行科里奧利質量流量測量儀的方法，其帶有電氣伺服裝置、電氣驅動器、測量管和動接收器，電氣伺服裝置提供電氣激勵信號而電氣驅動器激勵測量管在第一固有振型中振動，測量管的所激勵的振動作為振動測量參數被振動接收器探測。在科里奧利質量流量測量儀的運行期間，確定測量管在第一固有振型中的振動的固有頻率以及在至少一個第二固有振型中的振動的固有頻率，計算方法建立在振動測量參數、介質特性參數和測量管在第一固有振型和第二固有振型中的振動的固有頻率之間的數學關系，并且在考慮測量管在第一固有振型和第二固有振型中的振動的當前確定的固有頻率以及振動測量參數的情況下確定介質特性參數。

技術領域

本發明涉及一種用于運行科里奧利質量流量測量儀的方法，其帶有至少一個電氣伺服裝置(Stelleinrichtung)、作為振動發生器(Schwingungserzeuger)的至少一個電氣驅動器、帶有與介質相互作用的至少一個測量管且帶有至少一個振動接收器(Schwingungsaufnehmer)，其中，電氣伺服裝置提供用于激勵電氣驅動器的電氣激勵信號并且電氣驅動器激勵測量管在至少一個第一固有振型(Eigenform)中振動，測量管的所激勵的振動作為振動測量參數被振動接收器探測，并且其中，根據計算方法借助于振動測量參數來計算與介質相關的至少一個介質特性參數()。

背景技術

長期以來在相當不同的設計方案中已知科里奧利質量流量測量儀以及用于運行這樣的流量測量儀的方法。利用科里奧利質量流量測量儀可獲得高測量精度，該測量精度部分地好于測量值的0.1%，從而科里奧利質量流量測量儀例如也可被應用在標準交流中。

科里奧利質量流量測量儀的工作原理基于此，即被介質流過的至少一個測量管被振動發生器激勵進行振動，其中，該振動發生器常常是電氣驅動器，其通常作為電磁驅動器存在。在這樣的電磁驅動器中，線圈被作為電氣激勵信號的電流流過，其中，利用與線圈相聯系的線圈電流可直接將力作用施加到測量管上。科里奧利質量流量測量儀的工作原理基于此，即有質量的介質由于由兩個正交的運動(流動的運動和測量管的運動)引起的科里奧利慣性力反作用到測量管的壁部上。介質到測量管上的該反作用導致測量管速度與測量管的未被穿流的振動狀態相比非對稱的變化。通過(由通常兩個錯位地布置在測量管上的振動接收器)探測被穿流的科里奧利測量管的振動的這些特點，可以以高精度來確定通過測量管的質量流量。

特別重要的是科里奧利質量流量測量儀的能振動的部件的固有頻率、即主要是作為振動元件的測量管的固有頻率，因為科里奧利質量流量測量儀的工作點通常被置于測量管的固有頻率上，以便能夠以最小的能量耗費施加必需的振動用于科里奧利力的感應。那么由測量管實施的振動具有一定的形態，其被稱為相應激勵的固有振型。在科里奧利質量流量測量儀中對于固有頻率的特別重要性的另一原因是，在被流過的測量管的固有頻率和有效地偏轉的振動質量(測量管質量和在測量管中的介質的質量)之間的直接的物理聯系；通過該聯系例如可來確定介質的密度。

由現有技術已知，為了激勵測量管由調節器以正弦形電壓的形式產生調諧的基礎信號作為調節器輸出信號并且該正弦形電壓操控電氣伺服裝置，其中，該電氣伺服裝置具有在其輸出端處提供相應的功率以便能夠以合適的方式且以足夠的功率操控電氣驅動器的任務。由此，電氣伺服裝置實際上是在科里奧利質量流量測量儀的調節器與電氣驅動器之間的功率方面的連結元件。通常，已知的科里奧利質量流量測量儀也配備有振動接收器，利用其來探測測量管的振動，因為在與介質相互作用的測量管的振動中存在令人感興趣的關于介質的物理信息，其在此被稱為介質特性參數，例如介質的流量、密度和粘度。通常，至少兩個振動接收器錯位地布置在測量管上，從而在輸入側和輸出側探測測量管的運動。在該情況中，可利用來表示振動測量參數，即對于布置在輸入側和輸出側的振動接收器。

為了確定令人感興趣的介質特性參數并且為了確定所使用的科里奧利質量流量測量儀的特性參數，已知通過數學-物理模型來描述科里奧利質量流量測量儀并且使用該模型來確定感興趣的參數和特性參數。這例如在文件DE 100 02 635 A1或文件DE 10 2011100 092 A1中來說明。