包括两个测量管对的科里奥利质量流量计以及用于这种质量流量计的零点调节的方法技术

本发明专利技术涉及一种科里奥利质量流量计(100)，该质量流量计包括：两个测量管对，每个测量管对具有两个测量管(110a、110b、110c、110d)，这些测量管被安装以便能够相对于彼此振荡并且具有不同使用模式固有频率f1、f2的弯曲振动使用模式；每个测量管对具有电动激励器(140a、140c)，该电动激励器用于激励测量管对的弯曲振动；并且每个测量管对具有振动传感器对，该振动传感器对具有用于检测第一测量管对(110a、110b)的两个位置处的弯曲振动的第一入口侧振动传感器(142a‑1、142c‑1)和第一出口侧振动传感器(142a‑2、142c‑2)；运算和评估电路(160)，该运算和评估电路用于驱动激励器(140a、140c)并且用于检测振动传感器(142a‑1、142a‑2、142c‑1、142c‑2)的信号；用于确定相位差相关的质量流量测量值；其中，激励器信号路径被设计为向第一电动激励器和第二电动激励器传输激励器信号；其中，入口侧传感器信号路径和出口侧传感器信号路径被设计为以叠加的方式传输两个测量管对的振动传感器的信号；其中，具有第一使用模式固有频率f1的传感器信号具有入口侧传感器的信号与出口侧传感器的信号之间的第一相对信号幅度差delta

Coriolis mass flowmeter including two measuring tube pairs and method for zero adjustment of the mass flowmeter

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括两个测量管对的科里奥利质量流量计以及用于这种质量流量计的零点调节的方法
技术介绍
本专利技术涉及一种根据科里奥利原理的具有至少两个测量管对的质量流量计，其中，两个测量管对具有用于相应的弯曲振动激励模式的彼此不同的激励模式固有频率。在DE102015104931A1中描述了一种通用的质量流量计。不同的激励模式固有频率是有利的以便使测量管对的振动之间的串扰最小化。测量管对每个具有用于激励弯曲振动的电动激励器和用于检测弯曲振动的两个振动传感器，其中，将测量管对的振动传感器分别布置在入口侧和出口侧上。原则上，每个测量管对可以配备有其独立的运算和评估电路，用于驱动激励器以及用于检测传感器信号，然而，与仅具有一个测量管对的传统质量流量计相比，这大大增加了电路的复杂度。因此，期望仅提供一个运算和评估电路，该运算和评估电路经由公共激励器回路来驱动两个测量管对的激励器，并经由入口侧或出口侧传感器回路分别检测两个测量管对的入口侧振动传感器的信号以及两个测量管对的出口侧振动传感器的信号。在这种情况下，零点误差可能由于不同的固有频率以及制造公差而发生，如下所述。在根据科里奥利原理的质量流量计中，检测入口侧振动传感器的信号和出口侧振动传感器的信号之间的与流量成比例的相移。为此目的，尤其是在通过静止位置时检测信号的各个最大值的相位差。制造公差可能导致入口侧和出口侧振动传感器具有不同的灵敏度，并且因此具有相同振动行为而具有不同的信号幅度。在仅具有一个测量管对的质量流量计的情况下，这在信号不经历由于振幅变化引起的相位变化的程度上是有害的。当具有不同固有频率的两个测量管对的传感器信号叠加时，这发生改变。测量管对的弯曲振动激励模式以其激励模式固有频率而被激励。这导致最大幅度以及激励器信号和偏转之间的π/2的相位角。由于在上述配置中，经由公共激励器回路来驱动两个测量管对的激励器，每个测量管对也以具有其不同激励模式固有频率的相应的另一个测量管对的弯曲振动激励模式的固有频率而被激励。这导致共振以外的具有相当小的幅度和激励器信号和偏转之间的0或π的相位角的所叠加的振动。因此，另一个测量管对的激励模式固有频率处的测量管对的所叠加的振动相对于其共振振动具有±π/2的相移。由于两个测量管对的振动传感器的信号是经由公共传感器回路检测到的，因此，在测量管对的激励模式固有频率处，这样共振振动的测量管对的振动传感器的信号被叠加在另一个测量管对的受迫振动的振动传感器的信号上，其中，后者相对于前者偏移±π/2。因此，在入口侧和出口侧传感器之间具有不同幅度比的两个测量管对的传感器信号的叠加可能导致信号之间的相位差，这导致质量流量计的零点误差。因此，本专利技术的目的是找到一种补救措施。
技术实现思路
根据本专利技术，该目的通过根据独立权利要求1的质量流量计和根据独立权利要求4的用于调节质量流量计的零点的方法来实现。根据科里奥利原理的根据本专利技术的质量流量计，用于确定流过该质量流量计的介质的质量流量测量值，该质量流量计包括：第一测量管对，该第一测量管对具有两个测量管，该两个测量管被安装以便能够相对于彼此振荡并且具有弯曲振动激励模式，该弯曲振动激励模式具有第一介质相关激励模式固有频率f1；第一电动激励器，该第一电动激励器用于激励第一测量管对的测量管之间的弯曲振动，第一振动传感器对，该第一振动传感器对具有用于检测第一测量管对的两个位置处的弯曲振动的第一入口侧振动传感器和第一出口侧振动传感器；第二测量管对，该第二测量管对具有两个测量管，该两个测量管被安装以便能够相对于彼此振荡，并且具有弯曲振动激励模式，该弯曲振动激励模式具有第二介质相关激励模式固有频率f2，第二电动激励器，该第二电动激励器用于激励第二测量管对的测量管之间的弯曲振动；第二振动传感器对，该第二振动传感器对具有用于检测第二测量管对的两个位置处的弯曲振动的第二入口侧振动传感器和第二出口侧振动传感器；运算和评估电路，该运算和评估电路用于以公共激励器信号驱动第一电动激励器和第二电动激励器并且用于检测振动传感器的信号；用于确定振动传感器对中的一个振动传感器对的入口侧振动传感器的信号和出口侧振动传感器的信号之间的流量相关相位差并且用于基于这种流量相关相位差确定质量流量测量值；其中，激励器信号用于激励两个测量管对的弯曲振动激励模式；其中，将激励器信号路径设计为将激励器信号传输到第一电动激励器和第二电动激励器；其中，将入口侧传感器信号路径设计为以叠加的方式传输第一入口侧振动传感器的信号和第二入口侧振动传感器的信号；其中，将出口侧传感器信号路径设计为以叠加的方式传输第一出口侧振动传感器的信号和第二出口侧振动传感器的信号；其中，在以第一激励模式固有频率f1的振动的情况下，传感器信号在入口侧传感器的信号与出口侧传感器的信号之间具有第一相对信号幅度差delta1，其中，在以第二激励模式固有频率f2的振动的情况下，传感器信号在入口侧传感器的信号与出口侧传感器的信号之间具有第二相对信号幅度差delta2，其中，第二相对信号幅度差与第一相对信号幅度差delta1的差值偏差的量D＝|deltal–delta2|不大于容差值DT，即D≤DT，其中，DT＜2％，特别是DT＜1％适用。在本专利技术的改进中，在以激励模式固有频率fi振动的情况下，将第i个测量管对的振动传感器的信号幅度之间的相对信号幅度差deltai定义为：在此，Ain,i和Aout,i是激励模式固有频率fi处的入口侧信号幅度和出口侧信号幅度。在本专利技术的改进中，差值偏差的容差值DT不大于0.5％，例如不大于0.2％，特别是不大于0.1％。在本专利技术的改进中，差值偏差的绝对值除以相对信号幅度差的绝对值之和不大于0.5，例如不大于0.3，特别是不大于0.2。根据本专利技术的方法用于根据科里奥利原理的质量流量计的零点调节的目的，以确定流过该质量流量计的介质的质量流量测量值，该流量计包括：第一测量管对，该第一测量管对具有两个测量管，该两个测量管被安装以便能够相对于彼此振荡并且具有弯曲振动激励模式，该弯曲振动激励模式具有第一介质相关激励模式固有频率f1；第一电动激励器，该第一电动激励器用于激励第一测量管对的测量管之间的弯曲振动，第一振动传感器对，该第一振动传感器对具有用于检测第一测量管对的两个位置处的弯曲振动的第一入口侧振动传感器和第一出口侧振动传感器；第二测量管对，该第二测量管对具有两个测量管，该两个测量管被安装以便能够相对于彼此振荡，并且具有弯曲振动激励模式，该弯曲振动激励模式具有第二介质相关激励模式固有频率f2，第二电动激励器，该第二电动激励器用于激励第二测量管对的测量管之间的弯曲振动；第二振动传感器对，该第二振动传感器对具有用于检测第二测量管对的两个位置处的弯曲振动的第二入口侧振动传感器和第二出口侧振动传感器；运算和评估电路，该运算和评估电路用于以公共激励器信号驱动第一电动激励器和第二电动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.根据科里奥利原理的质量流量计(100)，用于确定流过所述质量流量计的介质的质量流量测量值，所述质量流量计包括：/n第一测量管对(110a、110b)，所述第一测量管对具有两个测量管，所述两个测量管被安装以便能够相对于彼此振荡并具有具有第一介质相关激励模式固有频率f1的弯曲振动激励模式；/n第一电动激励器(140a)，所述第一电动激励器用于激励所述第一测量管对(110a、110b)的所述测量管之间的弯曲振动，/n第一振动传感器对，所述第一振动传感器对具有第一入口侧振动传感器(142a-1)和第一出口侧振动传感器(142a-2)，所述第一入口侧振动传感器和所述第一出口侧振动传感器用于检测所述第一测量管对(110a、110b)的两个位置处的弯曲振动；/n第二测量管对，所述第二测量管对具有两个测量管(110c、110d)，所述两个测量管被安装以便能够相对于彼此振荡并具有具有第二介质相关激励模式固有频率f2的弯曲振动激励模式，/n第二电动激励器(140c)，所述第二电动激励器用于激励所述第二测量管对的所述测量管之间的弯曲振动；/n第二振动传感器对，所述第二振动传感器对具有第二入口侧振动传感器(142c-1)和第二出口侧振动传感器(142c-2)，所述第二入口侧振动传感器和所述第二出口侧振动传感器用于检测所述第二测量管对的两个位置处的弯曲振动；/n运算和评估电路(160)，所述运算和评估电路用于以公共激励器信号驱动所述第一电动激励器(140a)和所述第二电动激励器(140c)，并且用于检测所述振动传感器(142a-1、142a-2、142c-1、142c-2)的信号；用于检测所述振动传感器对中的一个振动传感器对的所述入口侧振动传感器的信号和所述出口侧振动传感器的信号之间的流量相关相位差，并且用于基于这种流量相关相位差来确定质量流量测量值；/n其中，所述激励器信号用于激励两个测量管对的所述弯曲振动激励模式；/n其中，将所述激励器信号路径设计为将所述激励器信号传输到所述第一电动激励器和所述第二电动激励器；/n其中，将入口侧传感器信号路径设计为以叠加的方式传输所述第一入口侧振动传感器的信号和所述第二入口侧振动传感器的信号；/n其中，将出口侧传感器信号路径设计为以叠加的方式传输所述第一出口侧振动传感器的信号和所述第二出口侧振动传感器的信号；/n其中，在以所述第一激励模式的固有频率f1振动的情况下，所述传感器信号具有所述入口侧传感器的信号与所述出口侧传感器的信号之间的第一相对信号幅度差delta...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171027 DE 102017125271.11.根据科里奥利原理的质量流量计(100)，用于确定流过所述质量流量计的介质的质量流量测量值，所述质量流量计包括：
第一测量管对(110a、110b)，所述第一测量管对具有两个测量管，所述两个测量管被安装以便能够相对于彼此振荡并具有具有第一介质相关激励模式固有频率f1的弯曲振动激励模式；
第一电动激励器(140a)，所述第一电动激励器用于激励所述第一测量管对(110a、110b)的所述测量管之间的弯曲振动，
第一振动传感器对，所述第一振动传感器对具有第一入口侧振动传感器(142a-1)和第一出口侧振动传感器(142a-2)，所述第一入口侧振动传感器和所述第一出口侧振动传感器用于检测所述第一测量管对(110a、110b)的两个位置处的弯曲振动；
第二测量管对，所述第二测量管对具有两个测量管(110c、110d)，所述两个测量管被安装以便能够相对于彼此振荡并具有具有第二介质相关激励模式固有频率f2的弯曲振动激励模式，
第二电动激励器(140c)，所述第二电动激励器用于激励所述第二测量管对的所述测量管之间的弯曲振动；
第二振动传感器对，所述第二振动传感器对具有第二入口侧振动传感器(142c-1)和第二出口侧振动传感器(142c-2)，所述第二入口侧振动传感器和所述第二出口侧振动传感器用于检测所述第二测量管对的两个位置处的弯曲振动；
运算和评估电路(160)，所述运算和评估电路用于以公共激励器信号驱动所述第一电动激励器(140a)和所述第二电动激励器(140c)，并且用于检测所述振动传感器(142a-1、142a-2、142c-1、142c-2)的信号；用于检测所述振动传感器对中的一个振动传感器对的所述入口侧振动传感器的信号和所述出口侧振动传感器的信号之间的流量相关相位差，并且用于基于这种流量相关相位差来确定质量流量测量值；
其中，所述激励器信号用于激励两个测量管对的所述弯曲振动激励模式；
其中，将所述激励器信号路径设计为将所述激励器信号传输到所述第一电动激励器和所述第二电动激励器；
其中，将入口侧传感器信号路径设计为以叠加的方式传输所述第一入口侧振动传感器的信号和所述第二入口侧振动传感器的信号；
其中，将出口侧传感器信号路径设计为以叠加的方式传输所述第一出口侧振动传感器的信号和所述第二出口侧振动传感器的信号；
其中，在以所述第一激励模式的固有频率f1振动的情况下，所述传感器信号具有所述入口侧传感器的信号与所述出口侧传感器的信号之间的第一相对信号幅度差delta1，
其中，在以所述第二激励模式固有频率f2的振动的情况下，所述传感器信号具有所述入口侧传感器的信号与所述出口侧传感器的信号之间的第二相对信号振幅差delta2，
其中，所述第二相对信号幅度差与所述第一相对信号幅度差delta1的差值偏差的量D＝|delta1-delta2|不大于容差值DT，即，D≤DT，其中DT＜2％，特别是DT＜1％适用。


2.根据权利要求1所述的质量流量计，其中，第i个测量管对的振动传感器在以其激励模式固有频率fi振动的情况下的信号幅度之间的相对信号幅度差deltai被定义为：





3.根据权利要求1或2所述的质量流量计，其中，所述差值偏差的容差值DT不大于0.5％，例如不大于0.2％，特别是不大于0.1％。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的质量流量计，其中，所述差值偏差的绝对值除以所述相对信号幅度差的绝对值之和不大于0.5，例如不大于0.3，特别是不大于0.2。


5.根据科里奥利原理的质量流量计的零点调节的方法，所述质量流量计用于确定流过所述质量流量计的介质的质量流量测量值，所述质量流量计包括：
第一测量管对，所述第一测量管对具有两个测量管，所述两个测量管被安装以便能够相对于彼此振荡并具有具有第一介质相关激励模式固有频率f1的弯曲振动激励模式；
第一电动激励器，所述第一电动激励器用于激励所述第一测量管对的所述测量管之间的弯曲振动，
第一振动传感器对，所述第一振动传感器对具有第一入口侧振动传感器和第一出口侧振动传感器，所述第一入口侧振...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱浩，
申请(专利权)人：恩德斯豪斯流量技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH