运行谐振测量系统的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于运行特别是以科里奥利流量测量设备形式或密度测量设备形式的谐振测量系统（1）的方法，其中谐振测量系统（1）具有由媒介物（2）流过的至少一个测量管（3）、至少一个振荡发生器（4）、至少一个拾振器（5a、5b）和至少一个控制与分析单元（6），其中由振荡发生器（4）以预定激励频率和第一幅度来激励测量管振荡并且通过至少一个拾振器（5a、5b）检测所产生的、测量管（3）的振荡。通过以下方式实现简单和可靠识别多相流动，亦即：控制与分析单元（6）从所检测的、产生的振荡中为至少一个在媒介物（2）多相的情况下依赖幅度的状态参量（x）确定至少一个第一测量值（xi），振荡发生器（4）以激励频率和不同于第一幅度的第二幅度来激励测量管（3）振荡，检测由此产生的测量管（3）的振荡并且控制与分析单元（6）从所检测的、产生的振荡中为在多个媒介物（2）的情况下依赖于幅度的状态参量（x）确定至少一个第二测量值（xj），将至少一个第一测量值（xi）与至少一个相对应的第二测量值（xj）的测量值偏差（Δxij）用作存在多相流动的指示器。

【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运行特别是以科里奥利(Coriolis)流量测量设备形式或密度测量设备形式的谐振测量系统的方法，其中谐振测量系统具有由媒介物流过的至少一个测量管、至少一个振荡发生器、至少一个拾振器和至少一个控制与分析单元，其中振荡发生器以预定激励频率和第一幅度来激励测量管振荡并且通过至少一个拾振器检测产生的、测量管的振荡。本专利技术此外也涉及一种特别是以科里奥利流量测量设备形式的或密度测量设备形式的谐振系统，其以上述方法运行。
技术介绍
多年前已经不仅仅已知了以科里奥利流量测量设备形式的而且也已知了以密度测量设备形式以及其他形式的、上述谐振测量系统。该谐振测量系统与一个工序连接，其中工序和谐振测量系统相互影响。当前如此系统、在该系统中在固有频率中编码关于要确定的过程参数(测量参数)和/或如此系统、在该系统中工作点置于测量系统的固有频率、完整地共同称作谐振测量系统。下面的说明可以应用于涉及该定义的系统，只要其具有由一个媒介物流过或者可流过的测量管。下面列举科里奥利流量测量设备讲述谐振测量系统，这不会限制理解。科里奥利流量测量设备首先应用在工业的过程测量技术中，在那里必须非常准确地确定物料通过量。科里奥利流量测量设备基于，振荡发生器激励由媒介物流过的至少一个测量管(振荡元件)产生振荡，其中带有物料的媒介物基于两个正交速度(流动速度和测量管速度)产生的科里奥利惯性力反作用于测量管的内壁。媒介物在测量管上的这种反作用导致与测量管没有流过的振荡状态相比测量管振荡的改变。通过检测流过的测量管的速度的特点(在测量管区域之间相位差因此的时间差，其在测量管的未流过的状态下相位摆动)可以非常准确地确定通过测量管的物料流量。在均匀媒介物的情况下以高级的科里奥利流量测量设备准确度可以达到测量值的大约0.04%,因此科里奥利流量测量设备目前也应用在标准计量中。也就是说如果以预定的激励频率和第一幅度激励振荡发生器的测量管，预定频率通常是预定或所希望的特殊形式的固有频率、测量管在该频率内振荡。然后如果与预定的特殊形式相对应的固有频率时间上变化，通过调整始终跟踪并且在一定程度预先确定激励频率。科里奥利流量测量设备在多相流动的情况下没有保持并且达到在单相流动运行(也就是在一个物理均匀媒介物流动的情况下)足够高的准确度和可靠性，在此必须采取特殊措施，以便可以单独识别多相流动；本专利技术涉及在科里奥利流量测量设备中的多相流动探测。多相流动在一般情况下是这样的流动，其包括至少两个、具有不同物理特性的相。对此相或者包括相同的或包括不同的物质。均匀并且空间限制的区域称作相。液体-固体流动、气体-液体流动、气体-固体流动、水蒸气流动或水-空气流动作为实例。已知，在应用多相流动时出现显著的测量不准确性，如此非常感兴趣能够可靠探测多相流动的存在。
技术实现思路
因此本专利技术的技术问题是:给出一种运行科里奥利流量测量设备的方法和相应的科里奥利流量测量设备，允许可靠并且尽可能简单的多相流动的探测。用于运行科里奥利流量测量设备的本专利技术方法、其中解决了事先提出的并且阐明的技术问题、首先其特征在于，控制与分析单元从已检测的产生的振荡中为至少一个在媒介物多相情况下依赖幅度的状态参量确定至少一个第一测量值，振荡发生器以激励频率和不同于第一幅度的第二幅度来激励测量管振荡，检测产生的振荡管振荡并且控制与分析单元从已检测的所产生的振荡中确定在媒介物多相的情况下依赖幅度的状态参量确定至少一个第二测量值，将至少一个第一测量值与至少一个对应的第二测量值的测量值偏差用作存在多相流动的指示器。本专利技术基于以下的想法，亦即:如此的状态参量或谐振测量系统的参数用于识别多相流动或者媒介物相，亦即:其在媒介物多相的情况下依赖幅度，如此在测量管产生具有甚至相同频率可是不同幅度的不同振荡的情况下(假定存在媒介物多相)获得状态参量或者参数的不同测量值，通过所检测的测量值偏差可以识别多相流动。这当然假设，状态参量或者参数在媒介物单相的情况下不具有如此的幅度依赖性或与存在媒介物多相的情况相比较至少在不同物料中对幅度依赖程度不一样。该方法的显著优点在于:为了实施该方法，不必对已知的谐振测量系统、例如科里奥利流量测量设备或密度测量设备形式、进行实际的结构改变(例如附加传感器的形式)，仅仅在控制与分析单元中改变已知谐振测量系统的控制和本专利技术判定方法的执行，可是这相对来说是比较简单的，因为在此仅仅进行适当的测量值检测和处理。激励科里奥利流量测量设备的测量管振荡在科里奥利流量测量设备中是功能必需的基本要求，调整振荡到确定的幅度是已知的并且由于不同的原因已经集成在通常的科里奥利流量测量设备中。本专利技术方法也允许以及其低的附加费用探测多相流动，由此科里奥利流量测量设备的用户肯定能够可靠判断，物料流量测量值或密度测量值是否改变，因为实际上同类媒介物的流量或密度有变化并且或变化的测量值基于存在多相流动。该方法完全不依赖于科里奥利流量测量设备的类型，特别是不依赖此、亦即:科里奥利流量测量设备是具有直的还是弯曲的管，具有一个、二个或多于两个测量管等等。在科里奥利流量测量设备中也存在内部参数，其依赖于幅度，例如在不同激励或产生的振荡模式之间的耦合系数。特别是以相同相产生的路径和加速度耦合与本专利技术相关联是特别合适的(常常概括成耦合系数ksb)，其中通过振荡物料的非对称分布引起一半测量管的不同加速度。该方法的一个有益设计方案特征在于，振荡发生器以激励频率和至少一个另外的、不同于第一幅度和第二幅度的另外幅度来激励测量管振荡，检测所产生的测量管的振荡并且控制与分析单元从已检测的产生的振荡中为在媒介物多相的情况下依赖幅度的状态参量(X)确定至少一个另外的测量值，将至少一个第一测量值和/或至少一个第二测量至与至少一个相对应的另外测量值的测量值偏差用作存在另外多相流动或者媒介物相的指示器。因此不仅仅能够区分，存在一个多相流动或存在多个媒介物，而且也能够以所描述的方法步骤也能够区分，在流动或者媒介物中存在多个相。在该方法的一个改进中使用如下认识，亦即:激励振荡发生器的测量管产生具有激励频率和如此多的不同幅度的振荡，直到不再能够区分另外多相流动或媒介物相，因此当然确定多相流动或者媒介物相的个数。根据本专利技术方法的一个优选设计方案建议，媒介物的密度、媒介物通过测量管的流量或测量管对于确定的特殊性形状的固有频率用作在媒介物多相情况下依赖于幅度的状态参量。这三个状态参量中的每一个参量都表明在多相流动可能性的情况下对振荡幅度的依赖性并且在单相流动情况下实际上不依赖于测量管的振荡幅度。每一个参量可以考虑单独用于探测多相流动，当然也可以考虑检测两个或所有三个参量用于探测多相流动。在科里奥利流量测量设备的数学描述中媒介物的密渡和媒介物通过测量管的流量较早作为参数出现而不是作为系统理论上意义上的系统状态参量出现，但其仍然影响谐振测量系统的状态；在这个意义上理解概念“状态参量”。如果说在媒介物多相的情况下该状态参量依赖幅度，则当然不仅仅指该状态参量直接依赖于测量管的最大偏转，而且依赖于所有通过改变测量管振荡幅度产生的依赖性。如果在振荡频率保持不变的情况下改变振荡的幅度，则当然不仅仅振荡偏转本身变化，而且振荡的速度(偏转的一阶时间导数)和在振荡中得到的加速度(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于运行特别是以科里奥利流量测量设备形式或密度测量设备形式的谐振测量系统（1）的方法，其中谐振测量系统（1）具有由媒介物（2）流过的至少一个测量管（3）、至少一个振荡发生器（4）、至少一个拾振器（5a、5b）和至少一个控制与分析单元（6），其中振荡发生器（4）以预定激励频率和第一幅度来激励测量管（3）振荡并且通过至少一个拾振器（5a、5b）检测所产生的、测量管（3）的振荡，其特征在于，控制与分析单元（6）从所检测的、产生的振荡中为至少一个在媒介物（2）多相的情况下依赖幅度的状态参量（x）确定至少一个第一测量值（xi），振荡发生器（4）以激励频率和不同于第一幅度的第二幅度来激励测量管（3）振荡，检测由此产生的测量管（3）的振荡并且控制与分析单元（6）从所检测的产生的振荡中为在媒介物（2）多相的情况下依赖于幅度的状态参量（x）确定至少一个第二测量值（xj），并且将至少一个第一测量值（xi）与至少一个与其相对应的第二测量值（xj）的测量值偏差（Δxij）用作存在多相流动的指示器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.11.19 DE 102010051738.0;2011.02.25 DE 10201101.一种用于运行特别是以科里奥利流量测量设备形式或密度测量设备形式的谐振测量系统(I)的方法，其中谐振测量系统(I)具有由媒介物(2)流过的至少一个测量管(3)、至少一个振荡发生器(4)、至少一个拾振器(5a、5b)和至少一个控制与分析单元(6)，其中振荡发生器(4)以预定激励频率和第一幅度来激励测量管(3)振荡并且通过至少一个拾振器(5a、5b)检测所产生的、测量管(3)的振荡， 其特征在于， 控制与分析单元(6)从所检测的、产生的振荡中为至少一个在媒介物(2)多相的情况下依赖幅度的状态参量(X )确定至少一个第一测量值(Xi), 振荡发生器(4)以激励频率和不同于第一幅度的第二幅度来激励测量管(3)振荡，检测由此产生的测量管(3)的振荡并且控制与分析单元(6)从所检测的产生的振荡中为在媒介物(2)多相的情况下依赖于幅度的状态参量(X)确定至少一个第二测量值(Xj)，并且 将至少一个第一测量值(Xi)与至少一个与其相对应的第二测量值UP的测量值偏差(Axij)用作存在多相流动的指示器。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，振荡发生器(4)以激励频率和至少一个不同于第一和第二幅度的另外一个幅度来激励测量管(3)振荡，检测由此产生的、测量管(3)的振荡，且控制与分析单元(6)从检测的、产生的振荡中为在媒介物(2)多相的情况下依赖幅度的状态参量(X)确定至少一个另外的测量值，将至少一个第一测量值和/或至少一个第二测量值与至少一个相对应的另外的测量值(xj)的测量值偏差用作存在另外的多相流动或者媒介物多相的指示器。3.根据权利要求1或3中任一项所述的方法，其特征在于，振荡发生器(4)以激励频率和如此许多幅度来激励测量管(3)振荡，直到不再能够区分另外的多相流动或媒介物多相，因此确定多相流动或媒介物多...

【专利技术属性】
技术研发人员：K科拉希，R施托姆，
申请(专利权)人：克洛纳测量技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE