科里奥利质量流量计和用于补偿其输入电路的传输误差的方法技术

本发明专利技术涉及一种科里奥利质量流量计和用于补偿其输入电路的传输误差的方法，利用它能够获得高测量精度，其中基于至少一个参考信号（Ｒ）检测至少具有两条输入支路（３５，３７）的输入电路的传输误差，该参考信号同时经过所有输入支路（３５，３７）。

【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科里奥利质量流量计和用于补偿其输入电路的传 输误差的方法。
技术介绍
科里奥利质量流量计在工业测量技术中用于测量一段管道中的介 质的质量流量。科里奥利质量流量计包括测量管，其在测量操作期间插入管道， 使得介质流经其中。令测量管振荡。测量管的振荡受到流经的介质的 影响。测量管和介质共同形成可振荡系统，其通常被激励至其谐振频 率。得到的测量管的振荡运动通常由设置在测量管上的两个振荡传感 器检测。振荡传感器的传感器信号被利用输入电路接收并处理。基于 处理的传感器信号，确定质量流量。传感器信号的频率等于测量管的 振荡频率。然而，这些信号彼此相移。相移是测量管中的介质的质量 流量的量度。EP-A 1 298 421记载了这种质量流量测量变送器，其中传感器信号 被馈送至相关的输入电路输入支路，在那里它们被放大并数字化。经 放大及数字化的传感器信号被馈送至数字信号处理器，其基于这些信 号确定质量流量。质量流量的确定是根据已知方法进行的，其中例如 两个传感器信号之间的相移或时移被计算并由此确定质量流量。在这种情况中，输入支路中可能存在的放大器、模数转换器和无 源滤波器通常产生不足以确定且漂移的相位旋转或偏移。当基于独立 传感器信号的并行分析来确定质量流量时，由此得到的零点误差是特别关键的。尽管通过使用传感器信号的总和和/或差信号可以至少部分 补偿这个零点误差，在并行分析的情况中，输入电路的输入支路的每 一处不对称都将导致零点误差。这种状况导致确定质量流量的测量精度通常只能通过麻烦的标定 来得到提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种科里奥利质量流量计，其能够实现高测 量精度。另一个目的是提供一种用于补偿科里奥利质量流量计的输入电路 的传输误差的方法，通过该方法可以获得高测量精度。为此，本专利技术提供了一种科里奥利质量流量计，其包括 -测量管，其在操作期间被激励振荡并且由介质流过，该介质的质 量流量要被测量；-第一和第二传感器，用于检测测量管依赖于质量流量的振荡并且用于产生第一和第二传感器信号；-至少一个参考信号发生器，其在第一和第二信号上叠加同一参考 信号；-第一输入支路，用于处理由第一传感器信号和叠加的参考信号形 成的第一辅助信号；-第二输入支路，用于处理由第二传感器信号和叠加的参考信号形 成的第二辅助信号；-用于从处理的第一辅助信号滤波得出处理的第一传感器信号和 处理的第一参考信号的装置；-用于从处理的第二辅助信号滤波得出处理的第二传感器信号和 处理的第二参考信号的装置；-用于确定第一处理的参考信号和第二处理的参考信号之间的相位差或行程时间差的装置；-用于基于第一和第二处理的参考信号之间的相位差或行程时间 差校正第一和第二处理的传感器信号之间的相位差或行程时间差的装 置；和-用于基于经校正的处理的传感器信号确定质量流量的装置。在一个实施例中，用于从处理的第一辅助信号中滤波得出处理的 第一传感器信号和处理的第一参考信号的装置以及用于从处理的第二 辅助信号中滤波得出处理的第二传感器信号和处理的第二参考信号的 装置各自包括相同的两组各自至少两个滤波器，其中第一组用于从处 理的第一辅助信号中滤波得出处理的第一传感器信号和处理的第一参 考信号，且第二组用于从处理的第二辅助信号中滤波得出处理的第二 传感器信号和处理的第二参考信号。在一个实施例中，输入支路包括放大器和模数转换器，并且滤波 器是数字滤波器。在进一步发展中，参考信号发生器是电压发生器或数字参考信号 发生器，并且每一参考信号是具有预定频率的振荡电压。在另一发展中，传感器各自具有线圈，并且参考信号发生器与一 个线圈的第一端子和另一线圈的第一端子相连。所说的一个线圈的第 二端子与第一输入支路的输入端相连，并且另一线圈的第二端子与第二输入支路的输入端相连。另外，本专利技术在于一种用于补偿在分离的输入支路中处理的科里 奥利质量流量计传感器信号的相位差或行程时间差的方法，其中 -参考信号被并行叠加在所有传感器信号上； -每一由叠加形成的辅助信号经过其自己的输入支路； -从在输入支路中处理的辅助信号分别滤波得出与输入支路相关联的处理的传感器信号以及相关联的处理的参考信号；-确定两个处理的参考信号之间的相位差或行程时间差；以及 -基于这个相位差或行程时间差，补偿两个传感器信号之间的相位差或行程时间差，这两个传感器信号在两个输入支路中被处理，两个参考信号也在这两个输入支路中被处理。在方法的进一步发展中，在一段时间上检测两个处理的参考信号 之间的相位差或行程时间差，并且为了补偿两个实际被处理的传感器 信号之间的相位差或行程时间差，考虑在这段时间上检测的相关参考 信号相位差或行程时间差。在方法的进一步发展中，使用具有不同频率的两个或多个参考信 号。对于每一参考信号，确定相关的处理的参考信号的相位差或行程 吋间差。确定处理的参考信号对之间取决于输入支路的相位差或行程 时间差的频率依赖性，并且在补偿中，考虑传感器信号的频率以及取 决于输入支路的相位差或行程时间差的频率依赖性。在方法的进一步发展中，比较参考信号的幅度与相关的处理的参 考信号的幅度，并且由此对于每一输入支路确定放大因子，在进一步 加工处理的传感器信号时考虑该放大因子。另外，本专利技术在于一种用于确定在分离的输入支路中处理的传感 器信号之间取决于电路的相位差或行程时间差的方法或者科里奥利质 量流量计的状态诊断的方法，其中-参考信号被并行馈送至两条输入支路-确定在两条输入支路的输出端在处理的参考信号之间的相位差 或行程时间差，并且由此得到对于传感器信号期望的由输入支路引起 的相位差或行程时间差。另外，本专利技术包括一种用于确定根据本专利技术的科里奥利 量流量计的传感器信号经过输入支路所需的行程时间的方法，其中参考信号 发生器产生参考信号序列，其经过输入支路并且所需的行程时间得到 测量。本专利技术的优点在于，输入电路的传输性能被持久监控。由此，输 入电路的复杂的标定及其在仪表中的实施和使用都变成多余的。本专利技术进一步的优点在于，通过持久监控，当在输入电路中代替传输性能具有较小波动的昂贵部件而使用更为廉价但有可能在传输性 能中具有明显更大的波动的元件时，也能够避免测量误差。附图说明现在根据展示了不同实施例的附图详细解释本专利技术及其进一步的 优点；附图中相同的部件具有相同的附图标记。附图中 图1是科里奥利质量流量计的测量变送器；图2是本专利技术的科里奥利质量流量计的连接至传感器的输入电路；图3是用于输入参考信号的第一电路，其中参考信号发生器连接 至传感器的线圈；图4是用于输入参考信号的第二电路，其中参考信号被经由差分 放大器叠加在传感器信号上；图5是连接至传感器的输入电路，其具有三个参考信号发生器；和图6是取决于电路的行程时间差与频率的依赖关系。 具体实施例方式图1显示了科里奥利质量流量计的测量变送器1。测量变送器1 在测量操作中设置在(未显示)的管道中，流量待测的介质(例如气 体或液体)流经该管道。测量变送器1包括单独的直的测量管3，其在 入口侧通过端板5固定至法兰7，并且在出口侧通过端板9固定至法兰 11。法兰7、 11和端板5、 9固定在支承管13上或内。本专利技术不限于具有单独的直的测量管3的这种特定测量变送器1。 还可以结合其它已知本文档来自技高网...

【技术保护点】
科里奥利质量流量计，包括：　－测量管（３），其在操作期间被激励振荡并且由流体流过，该流体的质量流量要被测量；　－第一和第二传感器（２１，２３），用于检测测量管（３）依赖于质量流量的振荡并且用于产生第一和第二传感器信号（Ｓ１，Ｓ２ ）；　－至少一个参考信号发生器（３３，３３ｘ，３３ｙ，３３ｚ，３４），其在第一和第二传感器信号（Ｓ１，Ｓ２）上叠加同一参考信号（Ｒ，Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）；　－第一输入支路（３５），用于处理由第一传感器信号（Ｓ１）和叠加的参考信号（ Ｒ，Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）形成的第一辅助信号（Ｈ１）；　－第二输入支路（３５），用于处理由第二传感器信号（Ｓ２）和叠加的参考信号（Ｒ，Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）形成的第二辅助信号（Ｈ２）；　－用于从处理的第一辅助信号（Ｈ１’）滤波得出处理的 第一传感器信号（Ｓ１’）和处理的第一参考信号（Ｒ１，Ｒｘ１，Ｒｙ１，Ｒｚ１）的装置；　－用于从处理的第二辅助信号（Ｈ２’）滤波得出处理的第二传感器信号（Ｓ２’）和处理的第二参考信号（Ｒ２，Ｒｘ２，Ｒｙ２，Ｒｚ２）的装置；　－用于 确定第一处理的参考信号（Ｒ１’，Ｒｘ１，Ｒｙ１，Ｒｚ１）和第二处理的参考信号（Ｒ２’，Ｒｘ２，Ｒｙ２，Ｒｚ２）之间的相位差或行程时间差（Δφ（Ｒ１′，Ｒ２′），Δｔ（Ｒ１′，Ｒ２′）；Δφ（Ｒｘ１，Ｒｘ２），Δｔ（Ｒｘ１，Ｒｘ２）；Δφ（Ｒｙ１，Ｒｙ２），Δｔ（Ｒｙ１，Ｒｙ２）；Δφ（Ｒｚ１，Ｒｚ２），Δｔ（Ｒｚ１，Ｒｚ２））的装置（３９）；　－用于基于第一和第二处理的参考信号（Ｒ１’，Ｒｘ１，Ｒｙ１，Ｒｚ１，Ｒ２’，Ｒｘ２，Ｒｙ２，Ｒｚ２）之间的相位差或行程时间差（Δ φ（Ｒ１′，Ｒ２′），Δｔ（Ｒ１′，Ｒ２′）；Δφ（Ｒｘ１，Ｒｘ２），Δｔ（Ｒｘ１，Ｒｘ２）；Δφ（Ｒｙ１，Ｒｙ２），Δｔ（Ｒｙ１，Ｒｙ２）；Δφ（Ｒｚ１，Ｒｚ２），Δｔ（Ｒｚ１，Ｒｚ２））校正第一和第二处理的传感器信号（Ｓ１’，Ｓ２’）之间的相位差或行程时间差（Δφ（Ｓ１′，Ｓ２′），Δｔ（Ｓ１′，Ｓ２′））的装置（３９）；和　－用于基于经校正的处理的传感器信号确定质量流量的装置（３９）。...

【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：罗伯特拉拉，马蒂亚斯罗斯特，
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]