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1. WO2020126283 - CORIOLIS-MASSENDURCHFLUß-MEßGERÄT

Veröffentlichungsnummer WO/2020/126283
Veröffentlichungsdatum 25.06.2020
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2019/082041
Internationales Anmeldedatum 21.11.2019
IPC
G01F 1/84 2006.01
GPhysik
01Messen; Prüfen
FMessen des Volumens, des Durchflussvolumens, des Massendurchflusses oder des Füllstandes; volumetrische Mengenmessung
1Messen des Volumen- oder Massendurchflusses eines Fluids oder eines fließfähigen festen Stoffes, wobei das Fluid in einem ständigen Fluss durch das Instrument fließt
76Vorrichtungen zum Messen des Massenflusses eines Fluids oder eines fließfähigen festen Stoffes
78Direkte Massen-Strömungsmesser
80nach dem Prinzip der Messung von Druck, Kraft, Moment oder Frequenz einer Strömung, der eine Rotationsbewegung aufgeprägt wurde
84Coriolis- oder gyroskopische Massen-Strömungsmesser
G01F 25/00 2006.01
GPhysik
01Messen; Prüfen
FMessen des Volumens, des Durchflussvolumens, des Massendurchflusses oder des Füllstandes; volumetrische Mengenmessung
25Prüfen oder Eichen von Geräten zum Messen des Volumens, des Durchflussvolumens oder des Füllstandes oder zur volumetrischen Mengenmessung
CPC
G01F 1/8427
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
1Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in a continuous flow
76Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
78Direct mass flowmeters
80operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
84Gyroscopic mass flowmeters
8409constructional details
8427detectors
G01F 25/0007
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
25Testing or calibrating apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level, or for metering by volume
0007for measuring volume flow
Anmelder
  • ENDRESS+HAUSER FLOWTEC AG [CH]/[CH]
Erfinder
  • LALLA, Robert
  • RIEDER, Alfred
  • ANKLIN, Martin Josef
  • HUBER, Reinhard
Vertreter
  • ANDRES, Angelika
Prioritätsdaten
10 2018 133 117.720.12.2018DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) CORIOLIS-MASSENDURCHFLUß-MEßGERÄT
(EN) CORIOLIS MASS FLOW METER
(FR) DISPOSITIF DE MESURE DU DÉBIT MASSIQUE DE CORIOLIS
Zusammenfassung
(DE)
Das Coriolis-Massendurchfluß-Meßgerätumfaßt einen Meßwandler, der wenigstens ein Vibrationselement, eine Erregeranordnung sowie eine Sensoranordnung aufweist und der eingerichtet ist, zumindest zeitweise von einem fluiden Meßstoff durchströmt zu werden, sowie eine mit der Erregeranordnung als auch der Sensoranordnung elektrisch gekoppelte elektronische Umformerschaltung. Das Vibrationselement ist eingerichtet, vom strömenden Meßstoff kontaktiert und währenddessen vibrieren gelassen zu werden und die Erregeranordnung ist eingerichtet, dorthin eingespeiste elektrische Leistung in erzwungene mechanische Schwingungen des Vibrationselements bewirkende mechanische Leistung zu wandeln. Die Umformerschaltung wiederum ist eingerichtet, ein elektrisches Treibersignal zu generieren und damit elektrische Leistung in die Erregeranordnung einzuspeisen, derart, daß das Vibrationselement zumindest anteilig erzwungene mechanische Schwingungen mit wenigstens einer Nutzfrequenz, nämlich einer durch das elektrische Treibersignal vorgegebenen Schwingungsfrequenz ausführt, die geeignet sind, im strömendem Meßstoff vom Massenstrom abhängige Corioliskräfte zu bewirken. Zum Erfassen mechanischer Schwingungen des Vibrationselements weist die Sensoranordnung zwei elektrodynamische Schwingungssensoren (51,52) auf, von denen jeder eingerichtet ist, Schwingungsbewegungen des Vibrationselements an einem ersten bzw. davon entfernten zweiten Meßpunkt jeweils in ein elektrisches Schwingungsmeßsignal (s1 bzw. s2) zu wandeln, derart, daß dieses jeweils sowohl wenigstens eine Nutzkomponente (s1Nbzw. s2N), nämlich eine Wechselspannungskomponente mit einer der Nutzfrequenz entsprechenden Frequenz und mit einer von der Nutzfrequenz und einem jeweiligen magnetischen Fluß (Φ1 bzw. Φ2), nämlich einem magnetischen Fluß durch den jeweiligen Schwingungssensor (51 bzw. 52) abhängigen Amplitude (U1N bzw. U2N) aufweist. Die Umformerschaltung ist ferner eingerichtet ist, die Schwingungsmeßsignale (s1, s2) zu empfangen und auszuwerten, nämlich sowohl anhand der Schwingungsmeßsignale (s1, s2) den Massenstrom repräsentierende Massenstrom-Meßwerte zu ermitteln als auch anhand wenigstens eines der Schwingungsmeßsignale (s1, s2) Kennzahlwerte für wenigstens eine Sensoren-Kennzahl (SK1), zu berechnen, derart, daß diese eine Änderungsrate, mit der sich zumindest eine der Amplituden der Nutzkomponenten (s1N,s2N) zeitlich ändert, repräsentiert.
(EN)
The Coriolis mass flow meter comprises a measuring transducer which has at least one vibration element, an exciter assembly, and a sensor assembly and which is designed such that a fluid substance to be measured flows through the transducer at least temporarily. The flow meter also comprises an electronic transformer circuit which is electrically coupled to the exciter assembly as well as to the sensor assembly. The vibration element is designed to be contacted by the flowing fluid to be measured and to be vibrated at the same time, and the exciter assembly is designed to convert electric power fed to the exciter assembly into mechanical power which produces forced mechanical vibrations of the vibration element. The transformer circuit is designed to generate an electric driver signal and feed electric power to the exciter assembly using the driver signal such that the vibration element at least proportionally produces forced mechanical vibrations with at least one useful frequency, namely a vibration frequency specified by the electric driver signal, said vibrations being suitable for producing Coriolis forces based on the mass flow in the flowing fluid to be measured. In order to detect mechanical vibrations of the vibration element, the sensor assembly has two electrodynamic vibration sensors (51, 52), each of which is designed to convert vibrational movements of the vibration element at a first or at a second measurement point, which is arranged at a distance from the first measurement point, into a respective electric vibration measurement signal (s1 and s2, respectively) such that the vibration measurement signal has at least one useful component (s1N1 and s2N1, respectively), namely an AC voltage component with a frequency corresponding to the useful frequency and with an amplitude (U1N1 and U2N1, respectively) which is based on the useful frequency and on a respective magnetic flux (Φ1 and Φ2, respectively), namely a magnetic flux flowing through the respective vibration sensor (51 or 52). The transformer circuit is additionally designed to receive and analyze the vibration measurement signals (s1, s2), namely ascertain mass flow measurement values which represent the mass flow using the vibration measurement signals (s1, s2) and calculate characteristic number values for at least one sensor characteristic number (SK1) using at least one of the vibration measurement signals (s1, s2) such that the characteristic number represents a change rate at which at least one of the amplitudes of the useful components (s1N,s2N) changes over time.
(FR)
Le dispositif de mesure du débit massique de Coriolis comprend un transducteur de mesure, qui comporte au moins un élément de vibration, un système d'excitation et un système de capteur et qui est agencé pour être traversé au moins temporairement par une substance de mesure fluide, et un circuit convertisseur électronique couplé électriquement au système d'excitation et au système de capteur. L'élément de vibration est configuré pour être en contact et à vibrer avec la substance de mesure en écoulement et le système d'excitation est disposé de manière à convertir l'énergie électrique qui lui est fournie en énergie mécanique provoquant des vibrations mécaniques forcées de l'élément de vibration. Le circuit convertisseur est à son tour configuré pour générer un signal de commande électrique et donc pour alimenter en énergie électrique le système d'excitation de telle sorte que l'élément de vibration effectue des vibrations mécaniques au moins partiellement forcées avec au moins une fréquence utile, à savoir une fréquence de vibration prédéterminée par le signal de commande électrique, qui sont appropriées pour provoquer des forces de Coriolis dans la substance de mesure en écoulement qui dépendent du débit massique. Pour détecter les vibrations mécaniques de l'élément de vibration, le système de capteur comporte deux capteurs de vibrations électrodynamiques (51, 52), chacun d'eux étant agencé pour convertir les mouvements vibratoires de l'élément de vibration, à un premier ou à un deuxième point de mesure éloigné, en un signal de mesure de vibrations électrique (s1 ou s2) de telle sorte que ce signal contienne à la fois au moins un composant utile (s1N ou s2N), à savoir un composant de tension alternative dont la fréquence correspond à la fréquence utile et dont l'amplitude (U1N ou U2N) dépend de la fréquence utile et un flux magnétique respectif (Φ1 ou Φ2), à savoir un flux magnétique à travers le capteur de vibrations respectif (51 ou 52). Le circuit convertisseur est également configuré pour recevoir et évaluer les signaux de mesure de vibrations (s1, s2), à savoir à la fois pour déterminer les valeurs de mesure du débit massique représentant le débit massique sur la base des signaux de mesure de vibrations (s1, s2) et pour déterminer les valeurs de mesure du débit massique sur la base d'au moins un des signaux de mesure de vibrations (s1, s2) pour calculer les valeurs caractéristiques d'au moins une caractéristique de capteur (SK1) de manière à ce qu'elle représente un taux de variation avec lequel au moins une des amplitudes des composants utiles (s1N,s2N) varie dans le temps.
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