具有至少一个测量管的密度计制造技术

本发明专利技术涉及一种用于操作密度计的方法

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有至少一个测量管的密度计、操作该类型密度计的方法和调节该类型密度计的方法


[0001]本专利技术涉及一种包括至少一个测量管的密度计，以及这种密度计的操作方法和调节方法，其中密度计用于确定在至少一个测量管中传导的介质
(
特别是液体
)
的密度测量值
。
在理想条件下，这种密度计在均匀
、
单相介质且测量管处于原始状态的情况下具有极高的测量精度
。
另一方面，与理想条件的偏差
(
诸如多相介质
、
沉积物的形成或者由磨损或腐蚀导致测量管中的材料去除
)
可能损害测量精度
。
这种情况本身是已知的，并且对于每一种偏差，均存在已知的模型来校正与其相关联的测量误差，以发出测量精度受损的警告
。

技术介绍

[0002]例如，为了补偿所谓的共振器效应对包括装载有气体的液体的介质的密度测量的影响，可以使用多频技术
。
在此，第一对称弯曲振荡模式
(
所谓的
f1模式
)
和第二对称弯曲振荡模式
(
所谓的
f3模式
)
被激励，以便基于两个相关联的特征频率来确定介质的声速以及关于气体负载的影响进行校正的密度测量值，如
DE 10 2015 122 661 A1
所描述的
。
如果由于介质的共振频率与
f3模式的特征频率过于接近而无法再激励
>f3模式，则可以使用第一非对称振荡模式
(f2模式
)
来代替，该第一非对称振荡模式的特征频率位于
f1模式的特征频率与
f3模式的特征频率之间
。
尚未公布的申请
DE 10 2020 129 999.8
中描述了在这方面具有优势的激振器的设计
。
[0003]为了检测沉积物，可以对振荡模式的阻尼进行评估，例如，如
DE 10 2018 101 923A1
所描述的，其中仅当可以排除液体介质中的气体负载时，才能可靠地发挥作用
。
一旦存在气体负载，其中描述的方法将不再能够可靠地区分气体负载与沉积物
。
[0004]通过监测共振以外的弯曲振荡基本模式
(f1模式
)
的振荡幅度，可以确定模态弯曲刚度的变化，由此可以确定磨损或腐蚀的影响，例如，在尚未公布的申请
DE 10 2019 124 709.8
以及
WO 2012/062 551A1
中进行了描述
。
然而，这一过程非常复杂，因为要测量共振以外的振幅非常困难
。
此外，振幅测量对测量路径上的影响因素具有交叉敏感性，而这些影响因素与模态弯曲刚度无关
。
[0005]尚未公布的申请
DE 10 2020 111 127.4
描述了一种方法，即如何基于通过振幅测量监测
f2模式的模态弯曲刚度来更新取决于该模态弯曲刚度的校准因子
calf
，以及如何基于校准因子的变化与
f1模式的模态弯曲刚度变化之间的关系来对测量管的损坏进行分类
。
然而，如上文所提及的，振幅测量的信息价值受到测量路径上的其他影响因素的交叉敏感性的限制
。
[0006]所讨论的现有技术为科里奥利质量流量计的操作或为其作为密度计的操作做出了良好的贡献
。
然而，这基本上是在假设某些介质特性的情况下解决的部分方面
。
本专利技术的目的是提供一种更可靠的用于操作密度计的方法
。

技术实现思路

[0007]通过根据权利要求1的用于操作密度计的方法和根据权利要求
14
的用于调节密度计的方法可以实现根据本专利技术的目的
。
[0008]根据本专利技术的方法用于操作一种密度计，该密度计包括：至少一个振荡测量管，该至少一个振荡测量管用于传导介质；以及激励器，该激励器设置在测量管上，以用于激励该至少一个测量管的振荡模式；至少一个振荡传感器和支撑体，其中测量管具有连接到支撑体的入口侧端部部分和出口侧端部部分，该方法包括以下步骤：
[0009]激励测量管的至少三种振荡模式；
[0010]确定该至少三种振荡模式的特征频率测量值；
[0011]考虑到可能存在的气体负载来确定介质的密度测量值；以及基于上述三种振荡模式的特征频率来确定该至少一个测量管的特征特性
。
[0012]在本专利技术的一种发展中，测量管的特征特性包括测量管的有效壁厚值或有效材料去除值或者测量管的壁上的质量沉积物的有效质量沉积值
。
[0013]在本专利技术的一种发展中，有效质量沉积值包括沉积物厚度值，该沉积物厚度值被确定为质量沉积物的材料的密度值
(
ρ
B
)
的函数
。
[0014]在本专利技术的一种发展中，该方法还包括检测至少一个参数的至少一个参数测量值，其中特征频率中的至少一个对该参数具有交叉敏感性
。
[0015]在本专利技术的一种发展中，至少一个参数选自一列表，该列表包括至少一个测量管的温度
、
支撑体的温度以及在测量管中传导的介质的压力
。
[0016]支撑体可以包括主体
(
特别是金属主体
)
，通过该主体将至少一个测量管保持在入口侧部分和出口侧部分中，特别是为了抑制或最小化测量管的端部部分之间的相对移动
。
[0017]在本专利技术的一种发展中，至少三种振荡模式选自一列表，该列表包括第一对称振荡模式
(f1模式
)、
第一非对称振荡模式
(f2模式
)、
第二对称振荡模式
(f3模式
)、
第二非对称振荡模式
(f4模式
)、
第三对称振荡模式
(f5模式
)
以及第三非对称振荡模式
(f6模式
)。
目前优选地选择具有最低模态弯曲刚度的模式
。
这些模式在大多数情况下是
f1模式
、f2模式和
f3模式
。
[0018]在本专利技术的一种发展中，通过扫描合适的频率范围和用于振荡幅度与激励器信号之间的限定相位关系的规则来激励弯曲振荡模式
。
除了制造公差之外，激励器可以特别地是对称布置的激励器，使用这种激励器可以有效地激励所有对称弯曲振荡模式
。
然而，在测量管中的介质均匀的情况下，非对称振荡模式无法被可靠地激励
。
然而，如果测量管传导不均匀的介质
(
例如由于气体负载或固相而不均匀
)
，则质量分布的对称性会被本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于操作密度计的方法
(100)
，所述密度计包括：至少一个振荡测量管，所述至少一个振荡测量管用于传导介质；激励器，所述激励器设置在所述测量管上以用于激励所述至少一个测量管的振荡模式；以及支撑体，其中，所述测量管具有连接到所述支撑体的入口侧端部部分和出口侧端部部分，所述方法包括以下步骤：激励
(110)
所述测量管的至少三种振荡模式；确定
(120)
所述至少三种振荡模式的特征频率测量值
(f
n
)
考虑到可能存在的气体负载来确定
(130)
所述介质的密度测量值
(
ρ
M
)
；以及基于所述三种振荡模式的特征频率来确定所述至少一个测量管的特征特性
(a、b、w)。2.
根据权利要求1所述的方法，其中，所述测量管的特征特性包括所述测量管的壁的有效壁厚值
(w)
或有效材料去除值
(a)
，或者所述测量管的壁上的质量沉积物的有效质量沉积值
。3.
根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述有效质量沉积值包括沉积物厚度值
(b)
，所述沉积物厚度值
(b)
取决于所述质量沉积物的材料的密度值
(
ρ
B
)。4.
根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：检测至少一个参数的至少一个参数测量值，其中所述特征频率中的至少一个对所述至少一个参数具有交叉敏感性
。5.
根据权利要求4所述的方法，其中，所述至少一个参数选自一列表，所述列表包括所述至少一个测量管的温度
(T
M
)、
所述支撑体的温度
(T
T
)
以及在所述测量管中传导的所述介质的压力
(p)。6.
根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少三种振荡模式选自一列表，所述列表包括第一对称振荡模式
(f1模式
)、
第一非对称振荡模式
(f2模式
)、
第二对称振荡模式
(f3模式
)、
第二非对称振荡模式
(f4模式
)、
第三对称振荡模式
(f5模式
)
以及第三非对称振荡模式
(f6模式
)。7.
根据权利要求6所述的方法，其中，选择具有最低模态弯曲刚度的模式，特别是所述
f1模式
、
所述
f2模式和所述
f3模式
。8.
根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过扫描合适的频率范围和用于所述振荡幅度与所述激励器信号之间的限定的相位关系的规则来激励所述弯曲振荡模式
。9.
根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述密度测量值的确定包括求解下述类型的至少三个方程的方程组：
ρ
M
＝
K(c,f
n
)[A
n
+B
′
n
(f
n
)]
其中
ρ
M
是介质密度，
K
描述了共振器效应的校正函数，并且
c
是在所述管中传导的介质的声速，其中，
A
n
是取决于所述测量管的特征特性
h
i
的特定于模式的函数，其中
A
n
与弯曲振荡模式的相应特征频率无关，并且
B'
n
是特定于模式的函数，
B'
n
取决于所述测量管的至少一个特征特性
h
i
和弯曲振荡模式的相应特征频率
f
n
，其中
B'
n
特别是与频率无关的特定于模式的函数
B
n
与相应特征频率
f
n
的平方的商
。
10.
根据权利要求9所述的方法，其中，函数
A
n
和
B'
n
或
B
n
具有材料去除
(a)
特征特性或沉积物厚度
(b)
特征特性中的至少一个的线性函数
。11.
根据权利要求9或
10
所述的方法，其中，为材料去除
(a)
特征特性和沉积物厚度<...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱浩，阿尔弗雷德，
申请(专利权)人：恩德斯，
类型：发明
国别省市：