测量变送器，包括：变送器外壳（１０），其具有多种自然振荡模式；以及至少一个可振荡地支持在变送器外壳（１０）内且至少间歇振动的第一变送器管（４），其用于引导待测介质的至少部分体积。此外测量变送器还包括：作用于至少一个变送器管的电机的，特别是电动的激励装置（６０），其用于产生和／或维持所述至少一个变送器管（４）的机械振荡；和对变送器管（４）的运动，特别是弯曲振荡作出反应的传感器装置，用于产生至少一个代表变送器管（４）的振荡的振荡测量信号（Ｓ↓［ｖｂ］）。为了抑制或消除变送器外壳（１０）的至少一个自然振荡模式，测量变送器还具有至少一个第一支持元件（１３ａ），其特别是直接固定至变送器外壳（１０）并用于形成在变送器外壳（１０）中基本位置固定的振荡节点。于是，由变送器外壳和至少一个支持元件形成测量变送器的外振荡系统，由至少一个变送器管（４）、至少在其中瞬时引导的介质以及至少部分由激励和传感器装置（６０，７０）形成测量变送器的内振荡系统。在测量变送器的工作期间，内振荡系统以至少一个有效振荡频率（Ｆ↓［ｎ］）执行机械振荡，该频率依赖于变送器管（４）的尺寸、形状和材料以及介质的瞬时密度，并且在测量变送器的工作期间在具有频率下限和频率上限的预定的有效频带（△Ｆ↓［ｎ］）内改变。通过使用支持元件，可以制造具有大于１５０ｍｍ的较大额定直径且具有高测量精度的振动型测量变送器，同时在很大程度上维持已经建立并经验证的构造形式。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种振动型测量变送器，用于测量管道中引导的可流动介质，特别是气体、液体、粉末或其他可流动物质。
技术介绍
在过程测量及自动化技术中，经常使用在线测量仪表测量管道中流动的介质的物理参数，诸如质量流量、密度和/或粘度，这种在线测量仪表包括介质流经其中的振动型测量变送器和与其相连的测量及操作电路，该电路用于在介质中产生反作用力，例如对应于质量流量的科里奥利力、对应于介质密度的惯性力和/或对应于介质粘度的摩擦力等，并且用于从这些力产生分别代表质量流量、密度和粘度的测量信号。这种测量变送器，特别是科里奥利质量流量计或科里奥利质量流量/密度计形式的测量变送器例如在以下文献中有详细记载WO-A04/038341、WO-A 03/076879、WO-A 03/027616、WO-A 03/021202、WO-A 01/33174、WO-A 00/57141、WO-A 98/07009、US-B 6711958、US-B 6666098、US-B 6308580、US-A 6092429、US-A 5796011、US-A 5301557、US-A 4876898、EP-A 553939、EP-A 1001254、EP-A1448956或EP-A 1421349。为了引导至少间歇地流动的介质，测量变送器包括至少一条变送器管，其适当地可振荡地固定至通常壁厚较大的特别是管状和/或束状的承载圆柱或承载框架。为了产生上述反作用力，变送器管在工作期间由通常为电动的激励装置驱动振动。为了检测变送器管的振动，特别是入口和出口端的振动，并且为了产生代表该振动的至少一个振荡测量信号，这些测量变送器还包括传感器装置，其对变送器管的运动以及机械振荡作出反应。在工作期间，上述由至少一个变送器管、由至少瞬时在其中引导的介质以及至少部分由激励装置和传感器装置形成的测量变送器的内振荡系统由电机激励装置至少间歇激励，以执行具有至少一个主导性有效振荡频率的有效振荡模式的机械振荡。特别是在测量变送器作为科里奥利质量流量和/或密度计应用的情况中，这些以所谓的有效振荡模式的振荡往往至少部分发展为横向振荡。在这种情况中，选择有效振荡频率为内振荡系统的自然瞬时谐振频率，其依赖于变送器管的尺寸、形状和材料以及介质的瞬时密度；有效振荡频率还可以受到介质瞬时粘度的显著影响。由于待测介质波动的密度和/或由于在工作期间受到影响的介质变化，有效振荡频率自然可在测量变送器的工作期间至少在标定的预定的期望频带之内改变，该频带相应地具有预定的频率下限和上限。另外，由至少一个变送器管、激励装置和传感器装置形成的测量变送器的内振荡系统通常容纳在变送器外壳中，该外壳具有作为一体部件的承载框架或承载圆柱。这个外壳可以同样具有大量自然振荡模式。例如在以下文献中记载了用于振动型测量变送器的合适的变送器外壳WO-A 03/076879、WO-A 03/021202、WO-A 01/65213、WO-A00/57141、US-B 6776052、US-B 6711958、US-A 6044715、US-A 5301557或EP-A 1001254。这种变送器外壳的外壳盖通常利用深拉中间件而一件制造。然而，另外，特别是在较大尺寸的情况中，这些外壳盖可以由分离的壳状中间件构成，诸如在WO-A 03/021202中所建议的。WO-A 03/021202中记载的外壳盖是利用支持管和与其焊接的外壳盖形成的，外壳盖自身由于特殊的制造而包括基本槽状的上部第一外壳片段、基本平面的第二外壳片段和第三外壳片段，其中第一外壳片段具有第一片段边缘和基本与第一片段边缘相同形成的第二片段边缘，第二外壳片段经由其第一片段边缘与第一外壳片段的第一片段边缘连接，第三外壳片段基本与第二外壳片段镜像对称并且经由其第一片段边缘与第一外壳片段的第二片段边缘连接。上述类型的变送器外壳除了支持至少一条变送器管之外，还用于保护变送器管、激励装置和传感器装置以及其他位于内部的部件不受外部环境诸如灰尘或水雾的影响。用户还经常需要这种变送器外壳特别是它们的外壳盖能够至少对于预定时间承受内部压力而无泄漏，该内部压力在变送器管的管段爆炸期间产生且往往远高于外部压力。至少对于涉及有毒或易燃介质的应用，变送器外壳还必须能够满足对于安全容器可应用的需求。另外，还需要由测量变送器可能产生的声音发射的足够衰减。在振动型测量变送器领域中的发展同时达到这样的高度，即，所述类型的现代测量变送器可以实际应用于几乎所有流量测量技术应用场合并且可以满足这个领域中的最高需求。于是，这种测量变送器实际中用于从几g/h(克每小时)到最高若干t/h(顿每小时)的质量流量，液体压力最高100bar或者气体压力甚至高于300bar。在这种情况中获得的测量精度通常是实际值的约99.9％或者更高，测量误差约为0.1％，其中保证的测量范围的下限很容易地位于测量范围端值的约1％。由于它们的可能应用的较高带宽，所述类型的测量变送器还具有1mm～250mm或甚至更高的额定直径(在法兰处测量)。由于振动型变送器的额定直径通常变得较大，所以它们的安装质量实际上固有地也变得较大。这种测量变送器包括可能与其固定的法兰，其同时至少在个别情况或小批量生产时具有远远高于500kg的安装质量。然而，必须认识到，仅仅考虑在厂房中的结构位置，必须限制这种测量变送器的安装质量进一步显著增长。还考虑到安装质量的增加不仅仅与测量变送器的额定直径成比例，以获得所述类型的测量变送器所需的较高机械稳定性，看起来上述尺寸已经代表了对于振动型测量变送器当前可经济地实现的上限。在上述现有构造形式的情况中，对于额定直径的测量变送器的总安装质量与额定直径之比，对于小于150mm的额定直径通常小于1kg/mm，而对于大于150mm特别是大于200mm的额定直径，该比率明显高于1.5kg/mm。在所述构造的具有大于150mm的额定直径并且使用当前常用材料的测量变送器的情况中，考虑到期望得到非常高的安装质量与额定直径之比，对于振动型测量变送器，它们的额定直径几乎不可能在安装质量没有显著增加的情况下再增加。作为关于最大安装质量的特定限制的结果，在大额定直径测量变送器的设计中存在特殊的问题，即，由于不得不出现上述内振荡系统的非常高的总质量(变送器管自身的质量/变送器管中瞬时引导的待测介质的体积部分的质量、激励装置和传感器装置的总质量等)，至少由变送器外壳(包括承载圆柱或承载框架)和可能提供的分配件和/或法兰形成的测量变送器的外振荡系统必须比内振荡系统更轻。换言之，由于通常较大的安装质量，必须这样设计这种具有较大额定直径的测量变送器，使得与具有较小额定直径的现有测量变送器相比，外振荡系统的总质量与内振荡系统的总质量的质量之比较小。然而，调查已经显示，由于对于测量变送器的仍可手持的安装质量的上述限制，在小于4∶1的相对较小质量比率(外振荡系统的总质量内振荡系统的总质量)的情况中，特别是在较大额定直径的测量变送器的情况中，特别是在传统构造的额定直径大于200mm的测量变送器的情况中，外振荡系统的谐振频率不幸偏移至非常接近有效振荡频率或者甚至进入有效频带。结果，例如可以发生不期望的状态，其中应当以有效振荡频率工作的内振荡系统本文档来自技高网...
【技术保护点】
振动型测量变送器，用于测量管道中引导的可流动介质，特别是气体、液体、粉末或其他可流动物质，该测量变送器包括：－变送器外壳（１０），其具有多种自然振荡模式；－至少一个第一变送器管（４），其在变送器外壳（１０）内可振荡地支持且至少间歇振动，用于引导待测介质的至少部分体积；－电机的，特别是电动的激励装置（６０），作用于至少一条变送器管，用于产生和／或维持所述至少一条变送器管（４）的机械振荡；－传感器装置，对变送器管（４）的运动特别是弯曲振荡作出反应，用于产生至少一个代表变送器管（４）的振荡的振荡测量信号（ｓ↓［ｖｂ］）；和－至少一个第一支持元件（１３ａ），其特别是直接固定至变送器外壳（１０）并用于形成在变送器外壳（１０）中基本位置固定的振荡节点，以抑制或消除变送器外壳（１０）的至少一个自然振荡模式；－其中，由变送器外壳和至少一个支持元件形成测量变送器的外振荡系统，由至少一个变送器管（４）、至少在其中瞬时引导的介质以及至少部分由激励和传感器装置（６０，７０）形成测量变送器的内振荡系统；并且－其中，在测量变送器的工作期间，由激励装置（６０）驱动的内振荡系统至少间歇地执行特别是作为横向振荡构成的机械振荡，该振荡具有至少一个有效振荡频率（Ｆ↓［ｎ］），－－该有效振荡频率依赖于变送器管（４）的尺寸、形状和材料以及介质的瞬时密度，并且－－该有效振荡频率在测量变送器的工作期间可在具有频率下限和频率上限的预定的有效频带（△Ｆ↓［ｎ］）内改变。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔弗雷德里德，克里斯蒂安许策，马丁安克林伊姆霍夫，
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：CH[瑞士]
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