粘度测量仪器制造技术

粘度计提供代表在与其相连的管道中流动的流体的粘度的粘度值（Ｘ↓［η］）。它包含一振动传感器（１０），其具有与管道相连的用于引导流体的至少一条流管（１３）。在激励部件（１６）的驱动下，流管（１３）振动，使得在流体中生成摩擦力。粘度计还包括电子测量设备（５０），其使激励电流（ｉ↓［ｅｘｃ］）流入激励部件（１６）。依靠电子测量设备（５０），形成第一内部中间值（Ｘ↓［１］），其相应于激励电流（ｉ↓［ｅｘｃ］）并因此代表作用于流体中的摩擦力。根据本发明专利技术，在电子测量设备（５０）中生成代表流体中的非均匀性的第二内部中间值（Ｘ↓［２］），然后电子测量设备（５０）使用两个中间值（Ｘ↓［１］，Ｘ↓［２］）确定粘度值（Ｘ↓［η］）。第一内部中间值（Ｘ↓［１］）优选地依靠对于激励电流（ｉ↓［ｅｘｃ］）的幅度控制信号（ｙ↓［ＡＭ］）规则化，幅度控制信号相应于流管（１３）的振动。结果，粘度计提供的粘度值（Ｘ↓［η］）高度精确及鲁棒，特别是与流管（１３）的安装位置无关。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于管道中流动流体的粘度计以及确定流体粘度的一种方法。
技术介绍
在检测及自动化技术中，管道中流动的流体，特别是液体，的粘度通常是利用这样的仪表确定的其使用振动传感器和与其相连的电子测量设备感应流体中的内部摩擦力并由此得出代表相应粘度的测量信号。在例如美国专利4,524,610或者WO-A 95/16897中说明了这种粘度计，其包含-振动传感器--具有一基本直的流管，用于引导流体，所述流管与管道连接并在操作中振动，--具有一激励部件，用于振动流管，---振动的流管的中央轴基本保留其形状和空间位置，使得流管实际上不离开分配给它的静态平衡位置，和--具有一传感器装置，用于感应流管的振动并生成代表流管振动的至少一个传感器信号；和-电子测量设备，其发送--对于激励部件的激励电流，和--代表流体瞬时粘度的至少一个测量值，-该电子测量设备--利用至少一个传感器信号调节激励电流，以及--利用激励电流生成代表流体内瞬时摩擦的内部中间值，和 -该电子测量设备使用该内部中间值确定粘度值。然而，尽管粘度和密度实际上保持恒定，尤其在实验室条件下，但是利用激励电流确定的粘度值可能表现相当大的误差，其总量有可能多达流体实际粘度的一百倍。在美国专利4,524,610中，指出了这个问题的一个可能原因，即流体中的气泡可能在流管壁处被吸收。为了避免这个问题，建议安装传感器，使得直的流管处于基本垂直的位置，从而避免气泡的吸收。然而，这是一种非常特别的解决方案，仅在一定的条件下可以实现，尤其在工业过程测量技术中。一方面，传感器要插入的管道必须适配传感器，而不是传感器适配管道，这对于用户可能不可行。另一方面，流管可能也具有弯曲形状，使得修改安装的位置不能解决这个问题。即使使用垂直安装的直的流管，也不能充分减少粘度测量值的上述误差。流动的流体的粘度测量值中的变化也不能以此方式得到预防。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种用于流体的粘度计，其特别是在流体流动时，提供高精度且高鲁棒的粘度值，基本上一方面与流管的安装位置无关，另一方面与流管的振动尤其是振幅无关。为达到这个目标，本专利技术的第一变型提供了用于管道中流动的流体的粘度计，所述粘度计包含-振动传感器--具有至少一个流管，用于引导流体并生成作用于流体中的摩擦力，这至少一个流管与管道相连并在运转中振动，并且--具有一激励部件，用于振动至少一个流管；和-电子测量设备，其发送--对于激励部件的激励电流，以及--代表流体的瞬时粘度的粘度值，-电子测量设备生成 --第一内部中间值，其相应于激励电流并代表作用于流体中的摩擦力，以及--第二内部中间值，其代表流体中的不均匀性，和-电子测量设备使用第一和第二内部中间值确定粘度值。本专利技术的第二变型提供了用于管道中流动的流体的粘度计，所述粘度计包含-传感器，特别是弯曲型传感器，--具有至少一个流管，用于引导流体并生成作用于流体中的摩擦力，这至少一个流管与管道相连并在运转中振动，--具有一激励部件，用于振动至少一个流管，以及--具有传感器装置，用于感应流管的振动并至少生成代表所述振动的第一传感器信号；和-电子测量设备，其发送--对于激励部件的激励电流，以及--代表流体的瞬时粘度的粘度值，-电子测量设备--至少从第一传感器信号中得到用于调节激励电流的幅度控制信号，以及--至少利用第一传感器信号和幅度控制信号确定粘度值。另外，本专利技术提供了确定管道中流体的粘度的方法，所述方法包含步骤-将激励电流供给与引导流体的流管机械连接的激励部件，用于导致流管的机械振动，特别是弯曲振动；-振动流管，以生成流体中的内部摩擦力；-感应流管的振动，以生成第一内部中间值，代表作用于流体中的摩擦力；-生成第一内部中间值的采样；-使用采样确定第二内部中间值，其代表流体中的非均匀性；和 -利用两个内部中间值，生成粘度测量值。在本专利技术的粘度计的第一优选实施例中，电子测量设备利用激励电流确定第二内部中间值。在本专利技术的粘度计的第二优选实施例中，用于生成作用于流体的摩擦力的流管至少部分以弯曲方式振动。在本专利技术的粘度计的第三优选实施例中，为了生成测量的粘度值，电子测量设备至少利用第一传感器信号确定代表引起流体中的摩擦力的运动的速度值。在本专利技术的粘度计的第四优选实施例中，电子测量设备利用幅度控制信号确定第一内部中间值，其相应于激励电流并代表作用于流体的摩擦力。在本专利技术的粘度计的第五优选实施例中，为了生成粘度值，电子测量设备将第一内部中间值规则化为速度值。在本专利技术的粘度计的第六优选实施例中，电子测量设备包括保存第一内部中间值的采样的易失性数据存储器，并利用该采样生成第二内部中间值。在本专利技术的粘度计的第七优选实施例中，第二内部中间值是使用第一内部中间值的标准偏差生成的，该标准偏差是利用采样估算的。在本专利技术的方法的第一优选实施例中，生成代表流管的振动的至少一个传感器信号，并且使用这至少一个传感器信号调节激励电流。在本专利技术的方法的第二优选实施例中，代表引起作用于流体的摩擦力的运动的速度的速度值是使用传感器信号确定的，并且第一内部中间值被规则化为速度值。本专利技术是认识到下面的情况而作出的供给传感器以保持流管振动并由此得到粘度值的激励功率有可能在不成比例的大部分中受到流体中非均匀性(诸如气泡或固体物质的夹带)的影响。本专利技术还认识到下面的情况激励功率还能够利用电子测量设备内部生成的调节信号或调节值，以非常简单的方式非常精确地确定，并且用于激励功率和实际流入的激励功率的调节信号本身对于鲁棒粘度测量都非常不精确，特别在流管振动的幅度以恒定值调整的情况下。本专利技术的一个基本想法是，从激励功率得到内部测量值，尤其是与所涉及流体的类型无关，该内部测量值代表与粘度测量值有关的流体中的非均匀性并且是其对测量的粘度值的影响的量度。本专利技术的另一个基本想法是，利用在电子测量设备内部生成的用于激励功率的调节信号或调节值以及利用由实际输入的激励功率保持的流管的振动，确定粘度值。这种对于激励功率的间接确定的优点是，无需为了确定粘度值而额外测量输入的激励功率。本专利技术的另一个优点包含在以下事实中它也可以以商业上可行的例如科里奥利质量流量计-密度计实现，并且与各传感器中使用的流管的具体形状和数目充分无关，即在传感器的机械设计中没有任何基本改变。附图说明结合附图阅读下面对于实施例的说明，将清楚地看出本专利技术及其其它优点，在附图中相似的部分以相似的参考符号标注；如果可以更清楚，则在后面的图中省略已经指派的参考符号。在附图中图1是用于生成粘度值的粘度计的透视图； 图2是适合图1的粘度计的电子测量设备的一个优选实施例的框图；图3是适合图1的粘度计的粘度传感器的一个实施例的部分剖面、第一透视图；图4是图3的传感器的第二透视图；图5显示了适合图3的传感器的机电激励的一个实施例；和图6是表示在用于确定粘度值的电子测量设备中实施的步骤的图表。具体实施例方式图1示意性地显示了具有振动传感器10和电子测量设备50的粘度计，其中振动传感器10优选地容纳在传感器箱100内，电子测量设备50容纳在电子设备箱200内，并且如图2所示，与传感器10电连接。粘度计特别地用于感应管道(未显示)中流动的流体的粘度η，并将这个粘度映射为代表该粘度η的粘度测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于管道中流动的流体的粘度计，所述粘度计包含：－振动传感器（１０）－－具有至少一个流管（１３），用于引导流体并生成作用于流体中的摩擦力，所述至少一个流管（１３）与管道相连并在运转中振动，并且－－具有一激励部件（１ ６），用于振动所述至少一个流管（１３）；和－电子测量设备（５０），其发送－－对于激励部件（１６）的激励电流（ｉ↓［ｅｘｃ］），以及－－代表流体的瞬时粘度的粘度值（Ｘ↓［η］），－电子测量设备（５０）生成　 　－－第一内部中间值（Ｘ↓［１］），其相应于激励电流（ｉ↓［ｅｘｃ］）并代表作用于流体中的摩擦力，以及－－第二内部中间值（Ｘ↓［２］），其代表流体中的不均匀性，和－电子测量设备（５０）使用第一和第二内部中间值（Ｘ↓［１］，Ｘ ↓［２］）确定粘度值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔夫冈德拉姆，阿尔弗雷德里德，
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]