本发明专利技术公开了一种用于操作测量装置的方法，该测量装置具有测量传感器，该测量传感器具有振荡器，该振荡器具有用于引导介质的至少一个振动测量管，该测量传感器尤其是用于确定介质的质量流量、密度和/或粘度的测量传感器；该方法包括以下步骤：确定所述振荡器(110)的振动模式的谐振频率的当前值；以不同于所述谐振频率的当前值的激励频率激励非谐振振动(120)；以及确定代表所述非谐振振动的传感器信号的振幅(130)；其特征在于，为了确定所述非谐振振动的传感器信号的振幅，通过如下低通滤波器来确定所述振荡器的振动传感器的传感器信号：所述低通滤波器的时间常数不小于所述非谐振振动的1000个周期长度，例如不小于所述非谐振振动的10000个周期长度，更具体地，不小于所述非谐振振动的100000个周期长度。本发明专利技术还涉及一种用于执行所述方法的测量装置。涉及一种用于执行所述方法的测量装置。涉及一种用于执行所述方法的测量装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于操作具有至少一个振荡器的测量装置的方法以及用于执行所述方法的测量装置
[0001]本专利技术涉及一种用于操作测量装置的方法，该测量装置具有带有振荡器的测量传感器，其中该振荡器具有用于传导介质的至少一个振动测量管，其中该测量装置尤其用于确定介质的质量流量、密度和/或粘度。本专利技术还涉及一种用于实施该方法的测量装置。通用测量传感器的振荡器通常被激励到具有使用模式的谐振频率的振动。与激励功率相关的谐振时的振动振幅可以说明振荡器的质量，从而说明介质的粘度。弯曲振动模式的谐振频率使得能够确定密度，和科里奥利模式中叠加振动的振幅，使得能够确定质量流量，该叠加振动的振幅可以以入口侧振动传感器的振动信号与出口侧的振动传感器的振动信号之间的时间偏移的形式来检测。只要关于在被测变量的计算模型的系数中所反映的振荡器的机械性质的假设适用，所描述的被测变量的确定值就是有效的。这一点在测量传感器投入运行时得到保证，但是机械性质会因各种原因而改变，这取决于使用条件。因此，监测振荡器的机械性质是有意义的。在这方面，例如，国际公开WO 2012 062551 A1讲授了非谐振激励。
技术介绍
[0002]在振荡器质量的通常值至少有一些为100的情况下，在s倍的谐振频率的激励的情况下，对于s>1.05或s<0.95，振幅x被给定为x＝F/(D*(s2‑
1))，其中F是模态激励力，而D是模态刚度。转换成可测量的可观察量Us、Ie和f，例如，获得以下等式，该等式定义了合适的监测变量H，例如：
[0003]H:＝Us/(Ie*f2)＝K/(D*(s2‑
1))，
[0004]其中K是常数，它尤其是捆绑激励电流Ie和激励力之间的传递函数以及振荡器的速度和电磁传感器的传感器电压Us之间的传递函数的因子。
[0005]除了可能必须建模的温度相关性和/或压力相关性之外，在完整的测量传感器的情况下，模态刚度D不会改变。因此，对于给定的值s，等式左侧给出的可观察量的比率不应改变。
[0006]相反，如果在可观察量的比率中发现了变化，那么这意味着模态刚度D或因子s或常数K的基础变量发生了变化。例如，磨损或腐蚀会导致模态刚度发生变化；偏差因子s意味着频率控制存在误差；例如，因子K的变化将表明传感器电子元件中的硬件故障。无论何种原因。在任何情况下，都应该可靠地识别出这种偏差并且发出信号。
[0007]利用可用的激励功率，测量监测变量H的当前值同时以足够的精度确定质量流量测量值是不切实际的。因此，习惯上只在偶尔检查时才确定监测变量的当前值，此时测量操作可能会被中断短的时间。本专利技术的目的是找到这方面的补救措施。
技术实现思路
[0008]根据本专利技术，该目的通过根据独立权利要求1的用于操作测量传感器的方法以及通过根据独立权利要求8的测量传感器来实现。
[0009]根据本专利技术的方法用于操作测量装置，该测量装置具有带有振荡器的测量传感器，其中该振荡器具有用于引导介质的至少一个振动测量管，其中该测量装置尤其用于确定介质的质量流量、密度和粘度的被测变量中的至少一个；其中该方法具有以下步骤：
[0010]确定振荡器的振动模式的谐振频率的当前值；
[0011]以不同于谐振频率的当前值的激励频率来激励非谐振振动；以及
[0012]确定非谐振振动的传感器信号的振幅；
[0013]其中，激励非谐振振动的激励电流信号的振幅不大于同时激励谐振振动的激励电流信号的振幅；
[0014]其中，为了确定非谐振振动的传感器信号的振幅，经由如下低通滤波器来检测振荡器的振动传感器的传感器信号：该低通滤波器的时间常数不小于非谐振振动的1000个周期长度，例如，不小于非谐振振动的10,000个周期长度，尤其是不小于非谐振振动的100,000个周期长度。
[0015]在本专利技术的改进方案中，非谐振振动叠加在处于谐振频率的振动上。
[0016]在本专利技术的改进方案中，振动传感器的传感器信号在振荡器的谐振频率处受到抑制，以便借助于滤波器，尤其是借助于陷波滤波器来确定非谐振振动的传感器信号的振幅。
[0017]在本专利技术的改进方案中，通过其激励非谐振振动的激励电流信号的振幅不超过4mA，例如，不超过1.5mA。
[0018]在本专利技术的改进方案中，通过其激励非谐振振动的激励电流信号的振幅不小于0.25mA，尤其是不小于0.5mA，优选不小于0.75mA。
[0019]在本专利技术的改进方案中，通过其激励非谐振振动的激励电流信号的振幅不超过通过其同时激励谐振振动的激励电流信号的振幅的一半，尤其是不超过其四分之一，尤其是不超过其八分之一。激励电流信号振幅的这些比率尤其适用于如下测量传感器：这些测量传感器具有用于激励谐振频率的高功率需求，使得在预定的可用电功率的情况下，用于激励非谐振振动的更大电流份额会导致质量流量和/或密度的被测变量的测量性能受损。尤其是在具有刚性测量管的测量传感器的情况下，即一般而言，对于具有较大标称宽度(例如DN50及以上)的测量传感器而言，情况尤其如此。
[0020]在本专利技术的改进方案中，以其对传感器信号进行采样的采样频率不小于振荡器的谐振频率的四倍，例如不小于其八倍，尤其是不小于其十六倍。
[0021]在本专利技术的改进方案中，形成传递函数的值，该传递函数的值将非谐振振动的传感器信号的振幅与非谐振振动的激励信号的振幅相关联。在本专利技术的当前优选改进方案中，非谐振振动的激励频率与谐振频率相差常数因子s。
[0022]在替代实施例中，非谐振振动的激励频率可以与谐振频率相差尤其是恒定的偏移。在这种情况下，为了实现正确解释非谐振振动的传感器信号的振幅与非谐振振动的激励信号的振幅之间的关系，仍然需要确定哪个因子s对应于激励频率和谐振频率的比率。
[0023]在本专利技术的改进方案中，非谐振振动的激励频率与当前谐振频率相差当前谐振频率的至少5％。
[0024]在本专利技术的改进方案中，传递函数的值代表振荡器的模态刚度或挠度。
[0025]在本专利技术的改进方案中，在确定传递函数的过程中，关于振荡器相对于温度的和在振荡器的测量管中传导的介质的压力的交叉敏感性以及振动传感器和激励器相对于温
度的交叉敏感性得以补偿。
[0026]根据本专利技术的测量装置用于确定介质的质量流量、密度和/或粘度，该测量装置具有测量传感器以及测量和操作电路，其中该测量传感器包括：振荡器，该振荡器具有用于传导介质的至少一个振动测量管；至少一个激励器，所述至少一个激励器用于激励测量管振动；至少一个传感器，所述至少一个传感器用于检测测量管振动；其中该测量和操作电路被配置用以驱动激励器，用以检测至少一个传感器的信号，以及用以执行根据本专利技术的方法。
附图说明
[0027]现在根据附图中所示的示例性实施例解释本专利技术。示出如下：
[0028]图1a：各种质量Q的振荡器的谐振曲线；
[0029]图1b：图1a的谐振曲线之间的差异；
[0030本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于操作测量装置的方法，所述测量装置具有测量传感器，所述测量传感器具有至少一个振荡器，其中所述振荡器具有用于传导介质的至少一个振动测量管；其中，所述方法具有以下步骤：确定所述振荡器的振动模式的谐振频率的当前值(110)；以不同于所述谐振频率的当前值的激励频率来激励非谐振振动(120)；以及确定代表所述非谐振振动的传感器信号的振幅(130)；其特征在于，为了确定所述非谐振振动的传感器信号的振幅，经由如下低通滤波器来检测所述振荡器的振动传感器的传感器信号：所述低通滤波器的时间常数不小于所述非谐振振动的1,000个周期长度，例如，不小于所述非谐振振动的10,000个周期长度，尤其是不小于所述非谐振振动的100,000个周期长度。2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过其激励所述非谐振振动的激励电流信号的振幅不大于通过其同时激励所述谐振振动的激励电流信号的振幅；其中，尤其是通过其激励所述非谐振振动的激励电流信号的振幅不超过4mA，例如不超过1.5mA。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述非谐振振动被叠加在处于所述谐振频率的振动上。4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中，所述振动传感器的传感器信号在所述振荡器的谐振频率处受到抑制，以便借助于滤波器，尤其是借助于陷波滤波器，来确定所述非谐振振动的传感器信号的振幅。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，通过其激励所述非谐振振动的激励电流信号的振幅不小于0.25mA，尤其不小于0.5mA，并且优选不小于0.75mA。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其中，通过其激励所述非谐振振动的激励电流信号的振幅不超过通过其同时激励所述谐振振动的激励电流信号的振幅的一半...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷米，
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：
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