[發明專利]用于確定氣體的物理參數的方法

有效

• 申請號: 201680045310.2
• 申請日: 2016-07-26
• 公開（公告）號: CN107850474B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 朱浩;阿爾弗雷德·里德;格哈德·埃克特
• 申請（專利權）人: 恩德斯+豪斯流量技術股份有限公司
• 主分類號: G01F1/84
• 分類號: G01F1/84;G01N9/00;G01F15/04
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 穆森;戚傳江

本發明涉及用于通過測量換能器來確定氣體的物理參數的方法，所述測量換能器具有用于輸送介質的至少一根測量管，其中所述測量管能夠激發以執行具有不同特征頻率的彎曲振蕩。所述方法包括以下步驟：確定f1模式和f3模式的特征頻率(110)；基于f1模式和f3模式的特征頻率來確定測量管中輸送的氣體的初步密度值(120)；確定測量管中輸送的氣體的聲速的值，和/或至少一個校正項(130)和/或取決于聲速和模式的特征頻率的、用于基于模式的特征頻率確定的初步密度值的密度誤差，以確定經校正的密度測量值(140)；和/或基于第一初步密度值、第二初步密度值、f1模式的特征頻率以及f3模式的特征頻率的初步質量流量值的校正項，以確定經校正的質量流量測量值。

技術領域

本發明涉及一種用于通過測量換能器來確定氣體的物理參數的方法，該測量換能器具有用于輸送氣體的至少一根測量管，其中測量管具有入口側端部部分和出口側端部部分，其中測量換能器具有至少一個入口側固定設備以及一個出口側固定設備，測量管利用這些固定設備而固定在端部部分中，其中測量管可激發以在兩個固定設備之間執行振蕩，其中氣體的質量流量和密度可從測量管的振蕩行為而確定。然而，用于質量流量和密度的測量值具有對聲速以及對氣體的可壓縮性的交叉敏感性。因此，需要對這些交叉敏感性補償。

背景技術

公開文獻WO 01/01086 A1公開了用于在科里奧利質量流量計中的質量流量測量的情況下進行可壓縮性補償的方法。在此情況下，在兩種不同模式中執行質量流量測量，其中一種是彎曲振蕩模式，并且另一種是徑向模式。比較通過這兩種模式確定的質量流量值。然而，這是有問題的方法，因為徑向模式振蕩是顯著地根據流動剖面和靜態壓力的。此外，需要多于正常兩個傳感器，以便能夠記錄彎曲振蕩以及徑向模式振蕩。同樣地，需要較復雜的激發器結構。因此，本發明的目標是提供一種具有對可壓縮性和聲速的交叉敏感性的較魯棒且同時較簡單的補償的測量方法。該目標是根據本發明由如獨立權利要求所述的方法實現的。

發明內容

本發明的方法是用于通過測量換能器來確定氣體的物理參數的方法，該測量換能器具有用于輸送氣體的至少一根測量管，其中該測量管具有入口側端部部分和出口側端部部分，其中該測量換能器具有至少一個入口側固定設備以及一個出口側固定設備，測量管利用這些固定設備而固定在端部部分中，其中測量管能夠在兩個固定設備之間激發以執行具有不同特征頻率的不同模式的彎曲振蕩，其中f1模式在固定設備之間不具有振蕩節點，并且其中f3模式在固定設備之間具有兩個振蕩節點，其中該方法包括以下步驟：確定f1模式和f3模式的特征頻率；基于f1模式的特征頻率來確定測量管中輸送的氣體的第一初步密度值；基于f3模式的特征頻率來確定測量管中輸送的氣體的第二初步密度值；確定測量管中輸送的氣體的聲速的值，和/或取決于聲速和模式的特征頻率的至少一個校正項，和/或用于確定經校正的密度測量值的、用于基于模式的特征頻率而確定的初步密度值的密度誤差；和/或基于第一初步密度值、第二初步密度值、f1模式的特征頻率以及f3模式的特征頻率的、用于確定經校正的質量流量測量值的、初步質量流量值的校正項。

針對第一近似，能夠將基于fi模式的特征頻率f_i的氣體的初步密度值ρ_i的關系描述為：

其中c_0i、c_1i和c_2i是取決于模式的系數。

然而，上述近似不考慮測量管中振蕩氣體的影響。振蕩氣體的共振頻率越接近彎曲振蕩模式的特征頻率，特征頻率的影響越大。因為氣體的共振頻率通常高于測量管的特征頻率，所以f3彎曲振蕩模式的影響大于f1彎曲振蕩模式的影響。這導致不同的初步模式特定密度值，其中初步密度值之間的比為確定且校正振蕩氣體的影響提供機會。

振蕩氣體的共振頻率取決于其聲速。在本發明的進一步發展中，用于初步密度值的模式特定校正項K_i因此是氣體的聲速和初步密度測量值利用其得以確定的模式的特征頻率的商的函數。