【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】振动式测量换能器和由此形成的测量系统本专利技术涉及一种振动式测量换能器，该测量换能器用于测量在管线中被以可流动的方式引导的介质，特别是气体、液体、粉末或者其它可流动材料，特别用于测量在管线中流动的至少有时具有大于1000t/h、特别是大于1500t/h的质量流速的介质的密度和/或质量流速，特别地还有在一定时间间隔上累积的质量流量。另外，本专利技术涉及ー种具有这种测量换能器的測量系统，尤其是以在线测量装置的形式实施的測量系统。在用于测量在管线中流动的介质，例如，水性液体、气体、液体-气体-混合物、蒸汽、油、糊状物、浆液或者另ー种可流动材料的物理參数诸如，例如质量流量、密度和/或粘度的过程测量和自动化技术中，经常使用在线测量装置，该在线測量装置利用介质通过其流动的振动式测量换能器，和与此连接的測量和操作电路在介质中实现反作用力，诸如与质量流量相对应的科里奥利(Coriolis)力、与介质的密度相对应的惯性カ和/或与介质的粘度相对应的摩擦力等，并且产生从这些推导出的代表介质的具体质量流量、粘度和/或密度的测量信号。例如在EP-A 1001254、EP-A 553939、US-A 4，793，191、US-A 2002/0157479、US-A 2006/0150750、US-A 2007/0151368、 US-A 5,370,002、 US-A5, 796, OlUUS-B 6, 308, 580,US-B 6, 415, 668,US-B 6，711，958、US_B6, 920，798、US_B7，134，347,US-B 7，392，709或者WO-A 0...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.21 DE 102009055069.0;2010.08.20 DE 10201001.一种振动式测量换能器，所述测量换能器用于记录在管线中引导的可流动介质，特别是气体、液体、粉末或者其它可流动材料的至少ー个物理测量变量，和/或用于产生用于记录在管线中引导的可流动介质，特别是气体、液体、粉末或者其它可流动材料的质量流速的科里奥利力，所述测量换能器包括 -换能器外罩(7i)，特别是部分地基本管状和/或部分地在外部呈圆柱形的换能器外罩，所述换能器外罩的进ロ侧第一外罩端部利用具有相互间隔开的恰好四个特别是圆柱形、锥形或者圆锥形的流动开ロ(201A，201b，201C, 201d)的进ロ侧第一分流器QO1)来形成，并且出口侧第二外罩端部利用具有恰好四个相互间隔开的特别是圆柱形、锥形或者圆锥形的流动开ロ(202A，202B，202C，202D)的出口侧第二分流器(202)来形成； -管布置，所述管布置具有恰好四个弯折的或者弯曲(特别是至少分段地V形或者至少分段地圆弧形)的测量管ぐ^バ‘取^ふ所述测量管被连接到所述分流器じ。^。》^别是同等构造的分流器，以沿着平行连接的流动路径引导流动介质，所述测量管特别是仅仅利用所述分流器(201; 202)在换能器外罩中以可振荡方式保持和/或相对于彼此同等构造和/或成对地平行的的四个测量管(IS1, IS2, IS3,184)，在所述测量管中 一第一測量管(IS1)利用进ロ侧第一測量管端部通向所述第一分流器QO1)的第一流动开ロ(201A)，并且利用出口侧第二測量管端部通向所述第二分流器(202)的第一流动开ロ(202A) 一第二測量管(182)，特别是至少分段地平行于所述第一測量管的第二測量管，利用进ロ侧第一測量管端部通向所述第一分流器QO1)的第二流动开ロ(201B)，并且利用出口侧第ニ測量管端部通向所述第二分流器(202)的第二流动开ロ(202B)， 一第三測量管(183)利用进ロ侧第一測量管端部通向所述第一分流器QO1)的第三流动开ロ(201C)，并且利用出口侧第二測量管端部通向所述第二分流器(202)的第三流动开ロ(202C)并且 一第四測量管(184)，特别是至少分段地平行于所述第三測量管的第四測量管，利用进ロ侧第一測量管端部通向所述第一分流器QO1)的第四流动开ロ(201D)，并且利用出口侧第ニ測量管端部通向所述第二分流器(202)的第四流动开ロ(202D);和 -机电激励器机构(5)，特别是利用电动的第一振荡激励器(S1)和/或相对于所述第二測量管(182)以差异方式激励所述第一測量管(IS1)的振荡的第一振荡激励器(S1)，和利用电动的第二振荡激励器(52)和/或相对于所述第四測量管(IS4)以差异方式激励所述第三測量管(183)的振荡的第二振荡激励器(52)，和/或与所述第一振荡激励器(S1)同等构造的第二振荡激励器(52)形成的机电激励器机构，用于产生和/或維持所述四个測量管(IS1,.182，183，184)中的每ー个的弯曲振荡，特别是对应于所述管布置的固有弯曲振荡模式的弯曲振荡； -其中所述两个分流器(201; 202)被实施并且被布置在所述测量换能器中，使得， 一假想地连接所述第一分流器QO1)的所述第一流动开ロ(201A)与所述第二分流器(202)的所述第一流动开ロ(202A)的所述测量换能器的假想第一连接轴线(Z1)平行于假想地连接所述第一分流器QO1)的所述第二流动开ロ(201B)与所述第二分流器(202)的所述第二流动开ロ(202B)的所述测量换能器的假想第二连接轴线(Z2)延伸，并且 一假想地连接所述第一分流器QO1)的所述第三流动开ロ(2(^)与所述第二分流器(202)的所述第三流动开ロ(202。)的所述测量换能器的假想第三连接轴线(Z3)平行于假想地连接所述第一分流器QO1)的所述第四流动开ロ(201D)与所述第二分流器(202)的所述第四流动开ロ(202B)的所述测量换能器的假想第四连接轴线(Z4)延伸，并且-其中所述测量管被实施并且被布置在所述测量换能器中，使得， 一所述管布置具有位于所述第一測量管和所述第三測量管之间而且所述第二測量管和所述第四測量管之间的第一假想纵向截平面(XZ)，所述管布置相对于所述第一假想纵向截平面是镜面対称的，并且 --所述管布置具有垂直于它的假想第一纵向截平面(XZ)并且在所述第一測量管和所述第二測量管之间而且在所述第三測量管和所述第四測量管之间延伸的第二假想纵向截平面(YZ)，所述管布置相对于所述第二假想纵向截平面同样也是镜面对称的。2.根据前述任意一项权利要求所述的测量换能器， -其中所述激励器机构被以如此方式实施，使得所述四个測量管(181;182，183，184)中的每ー个均能够特别是同时地被激励为弯曲振荡；和/或 -其中所述激励器机构被以如此方式实施，使得所述第一測量管(IS1)和所述第二測量管(IS2)能够相对于第二假想纵向截平面(YZ)被激励为反向相等的弯曲振荡，特别是相对于所述第二假想纵向截平面(YZ)対称的弯曲振荡，并且所述第三測量管(IS3)和所述第四測量管(184)能够相对于所述第二假想纵向截平面(YZ)被激励为反向相等的弯曲振荡，特别是相对于所述第二假想纵向截平面(YZ)対称的弯曲振荡；和/或 -其中所述激励器机构被以如此方式实施，使得所述第一測量管(IS1)和所述第三測量管(IS3)能够相对于所述第二假想纵向截平面(YZ)被激励为反向相等的弯曲振荡，特别是相对于所述第二假想纵向截平面(YZ)対称的弯曲振荡，并且所述第二測量管(182)和所述第四測量管(184)能够相对于所述第二假想纵向截平面(YZ)被激励为反向相等的弯曲振荡，特别是相对于所述第二假想纵向截平面(YZ)対称的弯曲振荡。3.根据前述任意一项权利要求所述的测量换能器，其中，所述管布置具有第一类型的固有弯曲振荡模式(V模式)， -其中所述第一測量管和所述第二測量管关于在每ー种情形中与相应的测量管相关联的静态静止位置相对于所述第二假想纵向截平面(YZ)执行反向相等的弯曲振荡，特别是相对于所述第二假想纵向截平面(YZ)対称的弯曲振荡，特别是关于在每ー种情形中平行于所述假想连接轴线中的至少两条的假想振荡轴线的悬臂弯曲振荡，并且 -其中所述第三測量管和所述第四測量管关于在每ー种情形中与相应的测量管相关联的静态静止位置相对于所述第二假想纵向截平面(YZ)执行反向相等的弯曲振荡，特别是相对于所述第二假想纵向截平面(YZ)対称的弯曲振荡，特别是关于在每ー种情形中平行于所述假想连接轴线中的至少两条的假想振荡轴线的悬臂弯曲振荡，以这种方式，使得， --相对于所述第二假想纵向截平面(YZ)，所述第一測量管的所述弯曲振荡还与所述第三測量管的所述弯曲振荡反向相等，并且 --相对于所述第二假想纵向截平面(YZ)，所述第二測量管的所述弯曲振荡还与所述第四測量管的所述弯曲振荡反向相等。4.根据前述任意一项权利要求所述的测量换能器，其中，所述管布置具有第二类型的固有弯曲振荡模式(X模式)，-其中所述第一測量管和所述第二測量管关于在每ー种情形中与相应的测量管相关联的静态静止位置相对于所述第二假想纵向截平面(YZ)执行反向相等的弯曲振荡，特别是相对于所述第二假想纵向截平面(YZ)対称的弯曲振荡，特别是关于在每ー种情形中平行于所述假想连接轴线中的至少两条的假想振荡轴线的悬臂弯曲振荡，并且 -其中所述第三測量管和所述第四測量管关于在每ー种情形中与相应的测量管相关联的静态静止位置相对于所述第二假想纵向截平面(YZ)执行反向相等的弯曲振荡，特别是相对于所述第二假想纵向截平面(YZ)対称的弯曲振荡，特别是关于在每ー种情形中平行于所述假想连接轴线中的至少两条的假想振荡轴线的悬臂弯曲振荡，以这种方式，使得， --相对于所述第二假想纵向截平面(YZ)，所述第一測量管的所述弯曲振荡还与所述第四測量管的所述弯曲振荡反向相等，并且 --相对于所述第二假想纵向截平面(YZ)，所述第二測量管的所述弯曲振荡还与所述第三測量管的所述弯曲振荡反向相等。5.根据前述任意一项权利要求所述的测量换能器，其中所述第一类型的弯曲振荡模式的固有频率f18v，特别是能够在管布置完全填充有水的情形中测量的固有频率，不同于所述第二类型的弯曲振荡模式的固有频率f18x，特别是能够在管布置完全地填充有水的情形中和/或与第一类型的弯曲振荡模式的固有频率f18V同时测量的固有频率，特别超出了 10HZ，特别是以这种方式，所述第一类型的弯曲振荡模式的所述固有频率f18V比所述第二类型的弯曲振荡模式的所述固有频率f18X大超过10Hz，或者所述第一类型的弯曲振荡模式的所述固有频率f18V比所述第二类型的弯曲振荡模式的所述固有频率f18X小超过10Hz。6.根据权利要求3-5中任意一项所述的测量换能器，其中所述激励器机构被以如此方式实施，使得所述第一类型的弯曲振荡模式能够被激励。7.根据权利要求4-6中任意一项所述的测量换能器，其中所述激励器机构被以如此方式实施，使得所述第二类型的弯曲振荡模式能够被激励，特别是与所述第一类型的弯曲振荡模式同时地被激励。8.根据前述任意一项权利要求所述的测量换能器，其中所述两个分流器(201;202)被实施并且被布置在所述测量换能器中，使得所述测量换能器的第一假想纵向截平面(XZ1)平行于所述测量换能器的第二假想纵向截平面(XZ2),特别是以这种方式，即所述管布置的所述第一假想纵向截平面(XZ)位于所述测量换能器的所述第一和所述第二假想纵向截平面(XZ1, XZ2)之间和/或平行于所述测量换能器的所述第一和所述第二假想纵向截平面(XZ1,XZ2),其中，所述第一假想连接轴线(Z1)和所述第二假想连接轴线(Z2)(特别是平行于与所述管线对准的所述测量换能器的主流动轴线的第一和第二假想连接轴线)在所述测量换能器的所述第一假想纵向截平面(XZ1)中延伸，所述假想第三连接轴线(Z3)和所述假想第四连接轴线(Z4)在在所述测量换能器的所述第二假想纵向截平面(XZ2)中延伸。9.根据前述任意一项权利要求所述的测量换能器，其中所述两个分流器(201;202)被实施并且被布置在所述测量换能器中，使得所述测量换能器的第三假想纵向截平面(YZ1)平行于所述测量换能器的第四假想纵向截平面(YZ2),其中所述假想第一连接轴线(Z1)和所述假想第三连接轴线(Z3)在所述测量换能器的所述第三假想纵向截平面(Y4)内延伸，所述假想第二连接轴线(Z2)和所述假想第四连接轴线(Z4)在所述测量换能器的所述第四假想纵向截平面(YZ2)内延伸。10.根据前述任意一项权利要求所述的测量换能器，其中所述测量管被实施并且被布置在所述测量换能器中，使得所述管布置的所述第二假想纵向截平面(YZ)在所述测量换能器的所述第三假想纵向截平面(YZ1)和所述测量换能器的所述第四假想纵向截平面(YZ2)之间延伸，特别是以这种方式，即所述管布置的所述第二假想纵向截平面(YZ)平行于所述测量换能器的所述第三假想纵向截平面(YZ1)并且平行于所述测量换能器的所述第四假想纵向截平面(YZ2)。11.根据前述任意一项权利要求所述的测量系统，其中所述四个測量管中的每ー个均具有測量管峰部，所述测量管峰部被定义为相应的测量管距所述第一假想纵向截平面(XZ)的最大垂直距离。12.根据前述任意一项权利要求所述的测量系统，其中所述管布置具有垂直于所述第ー假想纵向截平面(XZ)并且还垂直于所述第二假想纵向截平面(YZ)的假想截平面(XY)。13.根据前述任意一项权利要求所述的测量换能器， -其中所述管布置的质心位于所述假想截平面(XY)中；和/或 -其中所述管布置相对于所述假想截平面(XY)是镜面対称的；和/或 -其中所述四个測量管中的每ー个均具有測量管峰部，并且所述假想截平面(XY)在它相应的测量管峰部中剖切所述四个測量管中的每ー个，其中所述测量管峰部被定义为相应的測量管距所述第一假想纵向截平面(XZ)的最大垂直距离。14.根据前述任意一项权利要求所述的测量换能器，进ー步包括 -第一类型的第一耦接元件(24i)，所述第一类型的第一耦接元件(24i)与所述第一分流器以及与所述第二分流器隔开并且在所述进ロ侧上固定到所述四个測量管中的每ー个，特别是具有H或者X形基本形状的第一类型的第一耦接元件(24J，所述第一类型的第一耦接元件(2も)用于调谐所述管布置的固有振荡模式的固有频率，特别是弯曲振荡模式的固有频率，以及 -第一类型的第二耦接元件(242)，所述第一类型的第二耦接元件(242)与所述第一分流器以及与所述第二分流器隔开并且在所述出口侧上固定到所述四个測量管中的每ー个，特别是具有H或者X形基本形状和/或基本与所述第一类型的第一耦接元件(24J同等构造的第一类型的第二耦接元件(242)，所述第一类型的第二耦接元件(242)用于调谐所述管布置的固有振荡模式的固有频率，特别是弯曲振荡模式的固有频率。15.根据前述任意一项权利要求所述的测量换能器， -其中所述第一类型的两个耦接元件(241; 242)中的每ー个均相对于所述管布置的所述第一假想纵向截平面(XZ)对称；和/或 -其中所述第一类型的两个耦接元件(241; 242)中的每ー个均相对于所述管布置的所述第二假想纵向截平面(YZ)对称；和/或 -其中所述第一类型的两个耦接元件(241; 242)相对于所述管布置的所述假想截平面(XY)各自对称地布置在所述测量换能器中，其中所述管布置的所述假想截平面(XY)垂直于所述管布置的所述第一假想纵向截平面(XZ)以及还垂直于所述管布置的第二假想纵向截平面(YZ);和/或 -其中所述第一类型的两个耦接元件(241; 242)相对于所述管布置的所述假想截平面(XY)等距离地各自布置在所述测量换能器中，其中所述管布置的所述假想截平面(XY)垂直于所述管布置的所述第一假想纵向截平面(XZ)以及还垂直于所述管布置的所述第二假想纵向截平面(YZ);和/或 -其中所述第一类型的两个耦接元件(241; 242)平行于所述管布置的所述假想截平面(XY)延伸地各自布置在所述测量换能器中，其中所述管布置的所述假想截平面(XY)垂直于所述管布置的所述第一假想纵向截平面(XZ)以及还垂直于所述管布置的所述第二假想纵向截平面(YZ);和/或 -其中所述第一类型的两个耦接元件(241; 242)中 的每ー个均被实施并且置放在所述测量换能器中，使得它相对于所述管布置的所述第一假想纵向截平面(XZ)和/或相对于所述管布置的所述第二假想纵向截平面(YZ)对称；和/或 -其中所述第一类型的两个耦接元件(241; 242)中的每ー个均被实施并且置放在所述测量换能器中，使得它到所述管布置的所述假想截平面(XY)上的投影是X形的，或者它到所述管布置的所述假想截平面(XY)上的投影是H形的，其中所述管布置的所述假想截平面(XY)垂直于所述管布置的所述第一假想纵向截平面(XZ)以及还垂直于所述管布置的所述第二假想纵向截平面(YZ);和/或 -其中所述第一类型的第一耦接元件(24P以及所述第一类型的第二耦接元件(242)在每ー种情形中均利用板形元件部分形成。16.根据权利要求14-15中任意一项所述的测量换能器，其中所述第一类型的两个耦接元件(241; 242)中的每ー个均是至少分段地弓形的，特别是以这样的方式，即每ー个相对于所述管布置的所述假想截平面(XY)均是至少分段地凸形的，其中所述管布置的所述假想截平面(XY)在所述第一类型的第一耦接元件(24J和所述第一类型的第二耦接元件(24J之间延伸并且垂直于所述管布置的所述第一假想纵向截平面(XZ)以及还垂直于所述管布置的所述第二假想纵向截平面(YZ )。17.根据权利要求14-16中任意一项所述的测量换能器，其中所述第一类型的第一耦接元件(21)以及所述第一类型的第二耦接元件(24P相对于所述管布置的所述假想截平面(XY)是至少分段地凸形的，其中所述管布置的所述假想截平面(XY)在所述第一类型的第一耦接元件(21)和所述第一类型的第二耦接元件(24J之间延伸并且垂直于所述管布置的所述第一假想纵向截平面(XZ)以及还垂直于所述管布置的所述第二假想纵向截平面(YZ)。18.根据权利要求14-17中任意一项所述的测量换能器，进ー步包括 -第二类型的第一耦接元件(25P，特别是板形的第二类型的第一耦接元件(25J，所述第二类型的第一耦接元件(25J在所述进ロ侧上固定到所述第一測量管和所述第二测量管，所述第二类型的第一耦接元件(25P用于为所述第一測量管的振动，特别是弯曲振荡，以及还为所述第二測量管的与此反向相等的振动，特别是弯曲振荡，形成进ロ侧振荡节点； -第二类型的第二耦接元件(252)，特别是板形的第二类型的第二耦接元件(252)和/或与所述第二类型的第一耦接元件(25J同等构造的第二类型的第二耦接元件(252)和/或平行于所述第二类型的第一耦接元件(25P的第二类型的第二耦接元件(252)，其中，为了为所述第一測量管的振动，特别是弯曲振荡，以及还为所述第二測量管的与此反向相等的振动，特别是弯曲振荡，形成出口侧振荡节点，所述第二类型的第二耦接元件(252)在所述出口侧上固定到所述第一測量管和所述第二測量管； -第二类型的第三耦接元件(253)，特别是板形的第二类型的第三耦接元件(253)和/或与所述第二类型的第一耦接元件(25J同等构造的第二类型的第三耦接元件(253)和/或平行于所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托夫·胡伯，恩尼奥·比托，马塞尔·布朗，阿尔弗雷德·里德，克里斯蒂安·许策，
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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