用于监测科里奥利质量流量计的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于监测科里奥利质量流量计的方法(100)，该科里奥利质量流量计具有振荡器，该振荡器具有至少一个测量管，该方法包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于监测科里奥利质量流量计的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于监测科里奥利质量流量计的方法，该科里奥利质量流量计具有振荡器，该振荡器具有至少一个测量管。

技术介绍

[0002]科里奥利质量流量计的测量管的弹性性质受到腐蚀性和磨蚀性介质的负面影响，这些介质在测量管的内壁上侵蚀测量管。因此，对于能够在运行操作中确定和监测科里奥利质量流量计的校准或校准因子有很大的兴趣。为此，存在一些确定测量管的柔度作为校准因子的量度的解决方案，这些解决方案在公开WO 2018 101 920 A1、WO 2012 062551 A1和仍未公开的专利申请DE 10 2019 124 709.8中被描述。为了简单起见，在下面讨论柔度的地方，总是相应地涵盖刚度。上述解决方案的共同点在于，它们不在特定的模态柔度之间进行区分，而是确定与有用模式或驱动模式的模态柔度相对应的柔度。然而，测量效果由科里奥利力引起的测量管的变形决定。这种变形与科里奥利模式的模态柔度相关，该科里奥利模式具有与有用模式或驱动模式相反的对称性。因此，如果有用模式或驱动模式关于测量管的横向平面对称，则科里奥利模式是反对称的。因此，科里奥利模式的模态柔度的变化只能有条件地从有用模式或驱动模式的模态柔度的变化中推导出来。当管壁的侵蚀是均匀的，例如能够由于腐蚀而发生时，这是合理的，因为在均匀腐蚀的情况下，驱动模式和科里奥利模式的模态柔度非常相关。磨蚀侵蚀是不均匀的，尤其是在给定弯曲测量管的情况下，使得取决于磨蚀类型与测量管的标称宽度的相关性要被确定。

技术实现思路

>[0003]因此，本专利技术的目的是提供一种方法，该方法能够独立于磨损类型并且独立于流量计的标称宽度来可靠地监该流量计。
[0004]根据本专利技术，本专利技术的目的经由根据独立权利要求1的方法来实现。
[0005]根据本专利技术的方法用于监测科里奥利质量流量计，该科里奥利质量流量计具有振荡器，该振荡器具有至少一个测量管，其中该方法包括：
[0006]借助于处于第一反对称振动模式的共振频率的激励信号来激励该振荡器，以便引起第一反对称振动模式的挠曲振动；
[0007]感测处于第一反对称振动模式的共振频率的第一反对称振动模式的振动幅度；
[0008]感测该第一反对称振动模式的衰减自由振动的时间常数；以及
[0009]基于该第一反对称振动模式的振动幅度、激励信号和时间常数，确定振荡器相对于第一反对称振动模式的模态弹性性质。
[0010]给定振荡器的典型品质Q，激励在振荡器的共振频率的振动模式导致品质相关的共振夸大。一方面，这是有利的，因为如果激励器尽管在测量管的纵向方向上与第一反对称振动模式的振动节点是有距离的，但仍然位于第一反对称振动模式的振动节点附近，这为获得反对称振动模式的可用信号提供了基础。另一方面，在不知道幅度品质的情况下，不能
得出关于振动模式的模态刚度的结论。
[0011]在本专利技术的发展中，相对于测量管长度，激励器仅在纵向方向上相对于中心稍微偏移，因此仍然总是位于第一反对称振动模式的振动节点附近。激励器的合适位置，例如，是相对于测量管的中心偏移测量管长度的2.5％。为了应用根据本专利技术的方法，应该采取这样的预防措施，激励器被布置成相对于测量管的中心偏移例如测量管长度的至少0.5％，尤其是测量管长度的不小于1％。在利用对称驱动模式的本征频率，尤其是f1模式激励振荡器时，激励器的不对称安装在两个振动传感器的振动之间产生相位差，如果不考虑并且不补偿这种效应，这能够导致流量测量中的零点误差。因此，如果由于不对称安装导致的对称性破坏保持有限，这是有利的。例如，激励器因此相对于测量管的中心在纵向方向上偏移不超过测量管长度的5％。
[0012]在本专利技术的发展中，最初基于时间常数确定模态品质，其中然后发生基于振动幅度、激励信号和品质对振荡器的模态弹性性质的确定，其中所考虑的振动模式的共振频率能够进一步被包括在品质的确定中。
[0013]在本专利技术的发展中，振荡器的共振频率进一步被包括在振荡器的模态弹性性质的确定中。
[0014]在本专利技术的发展中，通过与模态刚度的至少一个参考值的比较来确立振荡器的模态弹性性质的变化。
[0015]在本专利技术的发展中，质量流量计的特征在于校准因子(calf)，该校准因子用于确定质量流量测量值，该质量流量测量值与校准因子和流量计的两个振动传感器的信号的同相点之间的时间差成比例，其中根据本专利技术的发展的方法进一步包括：取决于振荡器的模态弹性性质的变化来调适校准因子calf。
[0016]在本专利技术的发展中，该方法进一步包括：感测模态弹性性质的一系列值，并且确定模态弹性性质的趋势或校准因子calf的趋势。
[0017]在本专利技术的发展中，该方法进一步包括：确定模态弹性性质或校准因子calf仍处于允许值范围内的时间段；以及如果该时间段低于极限值，则用信号发送该时间段，或者输出警报信号，其中该时间段尤其是不少于一周，例如，不少于一个月，并且进一步，例如，不少于一个季度。
[0018]在本专利技术的发展中，该方法进一步包括：确定至少一个另外的振动模式的模态弹性性质；
[0019]计算第一反对称振动模式的模态弹性性质与该另外的振动模式的模态弹性性质之间的当前关系。
[0020]在本专利技术的发展中，该方法进一步包括：评估第一反对称振动模式的模态弹性性质与该另外的振动模式的模态弹性性质之间的当前关系。
[0021]在本专利技术的发展中，该方法进一步包括：基于第一反对称振动模式的模态弹性性质与该另外的振动模式的模态弹性性质之间的关系，确定振荡器的至少一个测量管的磨损程度和类型。
[0022]在本专利技术的发展中，模态弹性性质包括振荡器的模态抗挠刚度或模态柔度。
[0023]在本专利技术的发展中，第一不同振动模式包括第一对称挠曲振动模式和/或第二对称挠曲振动模式。
附图说明
[0024]现在基于附图所示的示例性实施例更详细地解释本专利技术。
[0025]在附图中：
[0026]图1a：用于实施根据本专利技术的方法的科里奥利质量流量计的示例性实施例的示意图；
[0027]图1b：图1a的科里奥利质量流量计的示例性实施例的机电换能器的示意图；
[0028]图2：科里奥利质量流量计的振动模式图；
[0029]图3：根据本专利技术的方法的第一示例性实施例的流程图；
[0030]图4：校准因子的变化与驱动模式的模态柔度的变化之间的关系图；以及
[0031]图5：根据本专利技术的方法的第二示例性实施例的流程图。
具体实施方式
[0032]图1a所示的科里奥利质量流量计1包括振荡器8，该振荡器8具有基本上平行伸展的弯曲测量管10以及激励器11，该激励器11在流动方向上作用在测量管10之间，以便激励测量管10，从而激励这些测量管彼此相反地挠曲振动。激励器11被布置成在测量管的纵向方向上相对于测量管的中心偏移测量管长度L的大约2.5％。因此，在利用激励器11激励该振本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于监测科里奥利质量流量计的方法(100)，所述科里奥利质量流量计具有振荡器，所述振荡器具有至少一个测量管，所述方法包括：借助于第一反对称振动模式的共振频率的激励信号来激励(110)所述振荡器，以便引起所述第一反对称振动模式的挠曲振动；感测(120)处于所述第一反对称振动模式的所述共振频率的所述第一反对称振动模式的振动幅度；感测(130)所述第一反对称振动模式的衰减自由振动的时间常数；以及基于所述第一反对称振动模式的所述振动幅度、所述激励信号和所述时间常数，确定(140)所述振荡器相对于所述第一反对称振动模式的模态弹性性质。2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，最初基于所述时间常数确定模态品质，并且然后发生基于所述振动幅度、所述激励信号和所述品质对所述振荡器的所述模态弹性性质的确定。3.根据权利要求1或2所述的方法(100)，其中，所述振荡器的所述共振频率还被包括在所述振荡器的所述模态品质的确定中。4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法(100)，其中，通过与所述模态弹性性质的至少一个参考值的比较(150)来确定所述振荡器的所述模态弹性性质的变化。5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法(100)，其中，所述质量流量计的特征在于校准因子calf，所述校准因子calf用于确定质量流量测量值，所述质量流量测量值与所述校准因子和所述流量计的两个振动传感器的信号的同相点之间的时间差成比例；其中，所述方法(100)进一步包括：取决于所述振荡器的所述模态弹性性质的变化来调适(160)...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔弗雷德，
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：