本发明专利技术的测量系统包括：振荡型测量换能器，在运行期间介质流经所述振荡型测量换能器，所述振荡型测量换能器用于根据流动介质的粘度和/或流动介质的雷诺数产生振荡信号；和电连接到测量换能器的变送器件，所述变送器件用于驱动测量换能器和评估测量换能器递送的振荡信号。所述测量换能器包括：入口侧分流器(201)，所述入口侧分流器具有至少两个彼此间隔开的流通口(201A、201B)；出口侧分流器(202)，所述出口侧分流器具有至少两个彼此间隔开的流通口(202A、202B)；至少两个彼此平行的直测量管(181、182)，所述至少两个彼此平行的直测量管用于传送流动介质，并连接到所述分流器(201、202)，以形成具有用于平行流动的至少两个流体路径的管布置；以及，机电激励机构(4)，所述机电激励机构用于激励和保持至少两个测量管(181、182)的机械振荡。所述至少两个测量管中的每一个利用入口侧测量管端开口到入口侧分流器(201)的流通口(201A)并且利用出口侧第二测量管端开口到出口侧分流器(202)的流通口(202A)。利用供应到激励机构的电驱动信号，所述变送器件将电激励功率送入激励机构，同时激励机构将电激励功率至少部分地转化成至少两个测量管(181、182)的反向相等的扭转振荡。
【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用于测量管道中流动的介质(尤其是含水液体、浆液、糊剂或其他流动材料)的粘度和/或雷诺数的测量系统。测量系统包括振动型测量换能器以及与其相连的变送器件。
技术介绍
在用于测量物理参数(例如在管道中流动的介质的质量流量、密度和/或粘度) 的过程测量和自动化
中，常常使用形成为紧凑型构造的在线测量装置的测量系统，该测量系统利用介质流经的振动型测量换能器和与换能器相连的变送器件在介质中产生反作用力，例如，与质量流量相对应的科里奥利力、与介质密度相对应的惯性力、和/或与介质粘度相对应的摩擦力，并且源自这些力，产生表示介质的各质量流量、密度和/或粘度的测量信号。这样的测量换能器也部分地实施为多变量科里奥利质量流量/粘度计或科里奥利质量流量/密度/粘度计，并且在例如下列专利中有详细描述EP-A 1 001 254、EP-A 553 939、US-A 4，793，191、US-A 2002/0157479、US-A 2006/0150750、US-A 2007/0151368、US-A 2010/0050783、US-A 5，370，002、US-A 5，602，345、US-A 5,796,011、 US-B 6，308，580、US-B 6，415，668、US-B 6，711，958、US-B 6，920，798、US-B 7,134,347、 US-B 7，392，709、WO-A 96/08697、W0-A 03/027616,WO-A 2008/059262,WO-A 2009/120222 或 WO-A 2009/120223。每个测量换能器包括换能器壳体，所述换能器壳体由入口侧第一壳体端和出口侧第二壳体端形成，其中入口侧第一壳体端至少部分地由具有彼此隔开的圆筒形或圆锥形流通口的两个或四个第一分流器形成，出口侧第二壳体端至少部分地由具有彼此间隔开的流通口的两个或四个第二分流器形成。在US-A 5,602, 345,US-A 5, 796, OlUUS-B 7, 350,421 或US-A 2007/0151368中示出的测量换能器中的至少一些的情况下，换能器壳体包括壁很厚的圆筒形管段，圆筒形管段形成换能器壳体的至少中段。为了输送至少有时流动的介质，测量换能器在每种情况下还包括相连以平行流动的至少两个测量管，其在每种情况下为平直的，或者在每种情况下具有相同曲率；测量管由金属，尤其是钢或钛制成；测量管被置于换能器壳体内；并且利用前述分流器可振荡地保持在换能器壳体内。具有相同构造的测量管中的第一测量管平行于另一测量管延伸，利用入口侧第一测量管端开口到入口侧第一分流器的第一流通口，利用出口侧第二测量管端开口到出口侧第二分流器的第一流通口。第二测量管利用入口侧第一测量管端开口到第一分流器的第二流通口，并且利用出口侧第二测量管端开口到第二分流器的第二流通口。在每种情况下，每个分流器另外包括具有密封表面的法兰，密封表面用于将测量换能器流体密封地连接到用来向测量换能器供应介质或从测量换能器带走介质的管道的管段。前述类型的已知测量系统的测量管在运行期间被使得振动以产生前述反作用力， 并且由用来产生或保持测量管的机械振荡的激励机构以所谓的从动模式或期望的模式驱动，在这种情况下机械振荡为围绕假想地连接各第一测量管端和第二测量管端的假想振荡轴的弯曲振荡。特别是在形成为科里奥利质量流量和/或密度测量装置的测量系统内的测量换能器的应用中，需要模式下的振荡发展为侧向弯曲振荡，并且在介质流过测量管的情况下，由于在其中引发的科里奥利力，而在侧向弯曲振荡之上叠加了所谓的科里奥利模式下的附加的等频振荡。因此，在直测量管的情况下，以下述方式实施通常为电动型的激励机构两测量管在需要模式下至少部分地(但往往为绝大部分地)能够被有区别地激励为在公共振荡平面内的反相弯曲振荡；也就是说，通过借助于仅链接到两测量管的至少一个振荡激励器引入同时地沿着公共作用线但作用在相反方向上的激励力来进行上述激励。此外，从所提及的US-A 2006/0150750中可明显看出，基于两测量管的反相弯曲振荡，除了质量流量和密度之外，例如基于从变送器件馈送到激励机构的电激励功率，还能够确定在测量换能器内输送的介质的粘度，其中电激励功率用来克服特别是由位于测量管内的介质引起的测量管振荡的衰减。为了记录振动，尤其是由激励机构激励的测量管的振荡，并且为了产生用作振动表示的振荡测量信号，即测量换能器的主要信号，测量换能器在每种情况下另外具有传感器布置，多数情况下常常同样为电动型，其对测量管的相对运动做出反应。通常，传感器布置由入口侧振荡传感器和出口侧振荡传感器形成，其中入口侧振荡传感器有区别地记录测量管的振荡，因而仅记录测量管的相对运动，并且出口侧振荡传感器也有区别地记录测量管的振荡。每个通常构造相同的振荡传感器都由保持在第一测量管内的永久磁体和保持在第二测量管内且被永久磁体的磁场穿透的筒形线圈形成。在操作中，由至少两个测量管形成的上述管布置，在每种情况下与测量换能器的激励机构和传感器布置保持在一起至少有时以需要模式由机电激励机构激励，以便以至少一种主要的需要振荡频率进行机械振荡。在这种情况下，通常选择管布置的瞬时固有频率或共振频率作为需要模式下的振荡的振荡频率，该频率又基本上取决于测量管的尺寸、形状和材料以及介质的瞬时密度。由于待测介质的密度波动，和/或由于在操作期间介质发生变化，导致在测量换能器运行期间，需要的振荡频率通常可至少在标定的并且因而预定的需要的频带内变化，该频带相应地具有预定的频率下限和预定的频率上限。为了限定测量管的自由振荡长度，并且与之相关地，为了调节需要的频带，上述类型的测量换能器往往还包括至少一个入口侧耦合元件和至少一个出口侧耦合元件，其中， 入口侧耦合元件用于形成用于两个测量管的反相振动(尤其是弯曲振荡)的入口侧振荡节点，并且附接到与两分流器隔开的测量管；出口侧耦合元件用于形成用于反相振动(尤其是测量管的弯曲振荡)的出口侧振荡节点，并且附接到与两分流器隔开并且与入口侧耦合元件隔开的两测量管。在直测量管的情况下，入口侧耦合元件和出口侧耦合元件(只要都属于管布置)之间的最小距离对应于在该情况下的测量管的自由振荡长度。利用耦合元件，另外也可以在整体上以下述方式影响管布置的振荡质量因子例如测量换能器的灵敏度，其中所述方式为对于测量换能器的最低要求的灵敏度，将提供至少一个最小自由振荡长度。与此同时，振动型测量换能器领域的发展已经达到某种水平，使得对于流体测量
的多种应用来说，从实用角度讲，所述类型的现代测量换能器能够满足在测量结果的精度和再现性方面的最高要求。因此，此类测量换能器在实践中用于质量流量从仅有几g/h (克/小时)直到几t/min (吨/分)、压力直到100巴(液体)甚至300巴以上(气体)的应用。由于其应用面广，使得工业级振动型测量换能器可具有Imm和250mm之间的标称直径中的标称直径(相当于将连接到测量换能器的管道的口径或在连接法兰处测量的测量换能器的口径)，并且专用于小于1巴的压力损失和2200t/h的最大标称质量流量。 在这种情况下，测量管的口径例如在80mm和IOOmm之间的范围内。如前所述，使用具本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于在管道中流动的介质的测量系统，所述介质尤其指含水液体、浆液、糊剂或其他可流动材料，所述测量系统尤其指实施为紧凑型测量装置和／或科里奥利质量流量、粘度测量装置，包括：－振动型测量换能器，在操作期间介质流经所述振动型测量换能器，并且所述振动型测量换能器被用来根据流动的介质的粘度和／或雷诺数产生振荡信号，其中所述测量换能器包括－－入口侧第一分流器（２０１），所述第一分流器具有至少两个相互间隔开的流通口（２０１Ａ、２０１Ｂ），－－出口侧第二分流器（２０２），所述第二分流器具有至少两个相互间隔开的流通口（２０２Ａ、２０２Ｂ），－－至少两个——尤其是确切为两个——相互平行的直测量管（１８１、１８２），所述直测量管连接到所述分流器（２０１、２０２），尤其在形状和材料方面构造相同的分流器，用于输送流动介质并形成相连用于平行流动的具有至少两个流动路径的管布置，其中－－－第一测量管（１８１），用入口侧第一测量管端开口到所述第一分流器（２０１）的第一流通口（２０１Ａ），并且用出口侧第二测量管端开口到所述第二分流器（２０２）的第一流通口（２０２Ａ），并且－－－第二测量管（１８２），尤其是在形状和材料方面与所述第一测量管构造相同的第二测量管，用入口侧第一测量管端开口到所述第一分流器（２０１）的第二流通口（２０１Ｂ），并且用出口侧第二测量管端开口到所述第二分流器（２０２）的第二流通口（２０２Ｂ），以及－－机电激励机构（４），尤其是利用作用在所述至少两个测量管上的第一振荡激励器（４１）和作用在所述至少两个测量管上的第二振荡激励器形成的机电激励机构，所述机电激励机构用于激励和保持所述至少两个测量管（１８１、１８２）的机械振荡，尤其是扭转振荡或扭转／弯曲振荡；以及－变送器件，所述变送器件与所述测量换能器电连接，用于驱动所述测量换能器和评估由所述测量换能器递送的振荡信号，－其中，所述变送器件利用提供给所述激励机构的可变和／或至少有时周期性的第一电驱动信号而把电激励功率馈送给所述激励机构，尤其是所述第一电驱动信号具有与所述管布置的振荡的自然模式的本征频率相对应的至少一个信号频率，尤其是所述第一电驱动信号具有可变最大电压电平和／或可变最大电流电平；并且－其中，所述激励机构把所述电激励功率，尤其是取决于所述第一驱动信号的电压电平和电流电平的电激励功率，至少部分地转化成所述第一测量管（１８１）的扭转振荡和与所述第一测量管（１８１）的扭转振荡反向相等的所述第二测量管（１８２）的扭转振荡，尤其是通过下述的方式来转化：所述第一测量管的中间管段围绕与所述管段的横截面垂直的假想扭转振荡轴线进行旋转振荡，所述第二测量管的中间管段围绕与所述管段的横截面垂直的假想扭转振荡轴线进行旋转振荡，和／或所述至少两个测量管以具有单个振荡波腹的扭转振荡基本模式进行反向相等的扭转振荡。...
【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：恩尼奥·比托，迈克尔·基斯特，马丁·安克林伊姆霍夫，克里斯托夫·休伯，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
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