[發明專利]根據科里奧利原理的質量流量計及其零點調節的方法

有效

• 申請號: 201880069018.3
• 申請日: 2018-10-02
• 公開（公告）號: CN111279162B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 朱浩
• 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: G01F25/00
• 分類號: G01F25/00;G01F1/84
• 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

本發明涉及一種科里奧利質量流量計(100)，該質量流量計包括：兩個測量管對，每個測量管對具有兩個測量管(110a、110b、110c、110d)，這些測量管被安裝以便能夠相對于彼此振蕩并且具有不同使用模式固有頻率f1、f2的彎曲振動使用模式；每個測量管對具有電動激勵器(140a、140c)，該電動激勵器用于激勵測量管對的彎曲振動；并且每個測量管對具有振動傳感器對，該振動傳感器對具有用于檢測第一測量管對(110a、110b)的兩個位置處的彎曲振動的第一入口側振動傳感器(142a?1、142c?1)和第一出口側振動傳感器(142a?2、142c?2)；運算和評估電路(160)，該運算和評估電路用于驅動激勵器(140a、140c)并且用于檢測振動傳感器(142a?1、142a?2、142c?1、142c?2)的信號；用于確定相位差相關的質量流量測量值；其中，激勵器信號路徑被設計為向第一電動激勵器和第二電動激勵器傳輸激勵器信號；其中，入口側傳感器信號路徑和出口側傳感器信號路徑被設計為以疊加的方式傳輸兩個測量管對的振動傳感器的信號；其中，具有第一使用模式固有頻率f1的傳感器信號具有入口側傳感器的信號與出口側傳感器的信號之間的第一相對信號幅度差delta₁，具有第二使用模式固有頻率f2的傳感器信號具有相應的第二相對信號幅度差delta₂，并且第二相對信號幅度差與第一相對信號幅度差delta₁的差值偏差的量D＝|delta₁?delta₂|不大于容差值D_T。

背景技術

本發明涉及一種根據科里奧利原理的具有至少兩個測量管對的質量流量計，其中，兩個測量管對具有用于相應的彎曲振動激勵模式的彼此不同的激勵模式固有頻率。在DE102015104931A1中描述了一種通用的質量流量計。不同的激勵模式固有頻率是有利的以便使測量管對的振動之間的串擾最小化。

測量管對每個具有用于激勵彎曲振動的電動激勵器和用于檢測彎曲振動的兩個振動傳感器，其中，將測量管對的振動傳感器分別布置在入口側和出口側上。原則上，每個測量管對可以配備有其獨立的運算和評估電路，用于驅動激勵器以及用于檢測傳感器信號，然而，與僅具有一個測量管對的傳統質量流量計相比，這大大增加了電路的復雜度。因此，期望僅提供一個運算和評估電路，該運算和評估電路經由公共激勵器回路來驅動兩個測量管對的激勵器，并經由入口側或出口側傳感器回路分別檢測兩個測量管對的入口側振動傳感器的信號以及兩個測量管對的出口側振動傳感器的信號。

在這種情況下，零點誤差可能由于不同的固有頻率以及制造公差而發生，如下所述。

在根據科里奧利原理的質量流量計中，檢測入口側振動傳感器的信號和出口側振動傳感器的信號之間的與流量成比例的相移。為此目的，尤其是在通過靜止位置時檢測信號的各個最大值的相位差。

制造公差可能導致入口側和出口側振動傳感器具有不同的靈敏度，并且因此具有相同振動行為而具有不同的信號幅度。在僅具有一個測量管對的質量流量計的情況下，這在信號不經歷由于振幅變化引起的相位變化的程度上是有害的。當具有不同固有頻率的兩個測量管對的傳感器信號疊加時，這發生改變。測量管對的彎曲振動激勵模式以其激勵模式固有頻率而被激勵。這導致最大幅度以及激勵器信號和偏轉之間的π/2的相位角。由于在上述配置中，經由公共激勵器回路來驅動兩個測量管對的激勵器，每個測量管對也以具有其不同激勵模式固有頻率的相應的另一個測量管對的彎曲振動激勵模式的固有頻率而被激勵。這導致共振以外的具有相當小的幅度和激勵器信號和偏轉之間的0或π的相位角的所疊加的振動。因此，另一個測量管對的激勵模式固有頻率處的測量管對的所疊加的振動相對于其共振振動具有±π/2的相移。由于兩個測量管對的振動傳感器的信號是經由公共傳感器回路檢測到的，因此，在測量管對的激勵模式固有頻率處，這樣共振振動的測量管對的振動傳感器的信號被疊加在另一個測量管對的受迫振動的振動傳感器的信號上，其中，后者相對于前者偏移±π/2。

因此，在入口側和出口側傳感器之間具有不同幅度比的兩個測量管對的傳感器信號的疊加可能導致信號之間的相位差，這導致質量流量計的零點誤差。