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1. WO2020126285 - VIBRONISCHES MEßSYSTEM

Veröffentlichungsnummer WO/2020/126285
Veröffentlichungsdatum 25.06.2020
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2019/082044
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
Anmelder
  • ENDRESS+HAUSER FLOWTEC AG [CH]/[CH]
Erfinder
  • ZHU, Hao
  • HUBER, Reinhard
  • ECKERT, Gerhard
  • SCHERRER, Marco Oliver
Vertreter
  • ANDRES, Angelika
Prioritätsdaten
10 2018 133 318.821.12.2018DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) VIBRONISCHES MEßSYSTEM
(EN) VIBRONIC MEASURING SYSTEM
(FR) SYSTÈME DE MESURE VIBRONIQUE
Zusammenfassung
(DE)
Das erfindungsgemäße Meßsystem umfaßt einen Meßwandler (MW) mit einer Rohranordnung zum Führen eines strömenden Fluids, mit einer Erregeranordnung zum Wandeln elektrischer Leistung in dem Anregen und Aufrechterhalten erzwungener mechanischer Schwingungen der Rohranordnung dienliche mechanische Leistung und mit einer Sensoranordnung zum Erfassen von mechanischen Schwingungen der Rohranordnung sowie eine mit dem Meßwandler (MW), nämlich sowohl mit dessen Erregeranordnung als auch mit dessen Sensoranordnung elektrisch gekoppelte Meß- und Betriebselektronik (ME) mit zwei Treiberschaltungen (Exc1, Exc2) zum Bereitstellen elektrischer Leistung für die Erregeranordnung und mit zwei Meßumformerschaltungen (DSV1, DSV2) zum Verarbeiten von Schwingungsmeßsignalen der Sensoranordnung sowie zum Ansteuern jeweils einer der Treiberschaltungen (Exc1, Exc2). Die Rohranordnung weist zwei Strömungsteiler (21, 22) mit jeweils vier Strömungsöffnungen sowie vier lediglich paarweise baugleiche, jeweils an die Strömungsteiler (21, 22) angeschlossene Rohre (111, 112, 121, 122) auf, von denen jedes jeweils eingerichtet ist, von Meßstoff durchströmt und währenddessen vibrieren gelassen zu werden. Die Erregeranordnung weist einen Schwingungserreger (31), der mechanisch mit sowohl dem den Rohren (111, 121) sowie elektrischmit der Treiberschaltung (Exc1)verbunden ist und einen Schwingungserreger (32), der mechanisch mit den anderen Rohren (121, 122) sowie elektrisch mit der Treiberschaltung (Exc2) verbunden ist, auf. Die Sensoranordnung weist zwei Schwingungssensoren (51, 52), die mechanisch jeweils mit den Rohren (111, 112) sowie elektrisch jeweils mit der Meßumformerschaltung (DSV1) verbunden sind, und zwei weitere Schwingungssensoren (53, 54), die mechanisch jeweils mit den anderen Rohren (121, 122) sowie elektrisch jeweils mit der Meßumformerschaltung (DSV2) verbunden sind, auf. Die Meßumformerschaltung(DSV1)ist dafür eingerichtet, Schwingungsmeßsignalevonden Schwingungssensoren (51, 52) zu empfangen und zu verarbeiten, nämlich einen Massenstrom des durch die Rohre (111, 112) strömenden Meßstoffs repräsentierende Teil-Massenstrom-Meßwerte (Xm1) zu ermitteln und an die Meßumformerschaltung (DSV2) auszugeben, und die Meßumformerschaltung (DSV2) ist dafür eingerichtet, Schwingungsmeßsignalen von den Schwingungssensoren (53, 54) wie auch Teil-Massenstrom-Meßwerte (Xm1) zu empfangen und zu verarbeiten, nämlich einen Gesamt-Massenstrom des durch die Rohre (111, 112, 121, 122) strömenden Meßstoffs repräsentierende Gesamt-Durchfluß-Meßwerte (Xm) zu ermitteln.
(EN)
The measuring system according to the invention comprises a measuring transducer (MW) comprising a pipe assembly for conducting a flowing fluid, an exciter assembly for converting electric power into mechanical power which can be used to excite and maintain forced mechanical vibrations of the pipe assembly, and a sensor assembly for detecting mechanical vibrations of the pipe assembly; and an electronic measuring and operating system (ME) which is electrically coupled to the measurement transducer (MW), namely both to the exciter assembly as well as to the sensor assembly thereof, and which comprises two driver circuits (Exc1, Exc2) for providing electric power for the exciter assembly and two measurement transformer circuits (DSV1, DSV2) for processing vibration measurement signals of the sensor assembly and for actuating a respective driver circuit of the driver circuits (Exc1, Exc2). The pipe assembly has two flow dividers (21, 22), each of which comprises four flow openings and four pipes (111, 112, 121, 122) that are identically designed solely in pairs, each pipe being connected to the flow dividers (21, 22) and being designed such that the substance to be measured flows through the pipe while the pipe is being vibrated at the same time. The exciter assembly has a vibration exciter (31) which is mechanically connected to the pipes (111, 121) and is electrically connected to the driver circuit (Exc1) and a vibration exciter (32), which is mechanically connected to the other pipes (121, 122) and is electrically connected to the driver circuit (Exc2). The sensor assembly has two vibration sensors (51, 52), each of which is mechanically connected to the pipes (111, 112) and each of which is electrically connected to the measurement transformer circuit (DSV1), and two additional vibration sensors (53, 54), each of which is mechanically connected to the other pipes (121, 122) and each of which is electrically connected to the measurement transformer circuit (DSV2). The measurement transformer circuit (DSV1) is designed to receive and process vibration measurement signals from the vibration sensors (51, 52), namely ascertain partial mass flow measurement values (Xm1) which represent the mass flow of the substance to be measured flowing through the pipes (111, 112) and output same to the measurement transformer circuit (DSV2), and the measurement transformer circuit (DSV2) is designed to receive and process vibration measurement signals from the vibration sensors (53, 54) as well as partial mass flow measurement values (Xm1), namely ascertain total throughflow measurement values (Xm) which represent the total mass flow of the substance to be measured flowing through the pipes (111, 112, 121, 122).
(FR)
L'invention concerne un système de mesure comprenant un transducteur de mesure (MW) pourvu d'un arrangement de tuyau destiné à guider un fluide en écoulement, comprenant un arrangement excitateur destiné à convertir l'énergie électrique en énergie mécanique servant à exciter et à maintenir des vibrations mécaniques forcées de l'arrangement de tuyau, et comprenant un arrangement détecteur destiné à détecter les vibrations mécaniques de l'arrangement de tuyau ainsi qu'une électronique de mesure et de commande (ME) connectée électriquement au transducteur de mesure (MW), à savoir à la fois à son arrangement excitateur et à son arrangement détecteur, comprenant deux circuits d'attaque (Exc1, Exc2) servant à fournir de l'énergie électrique pour l'arrangement excitateur et comprenant deux circuits de transducteurs de mesure (DSV1, DSV2) servant au traitement des signaux de mesure de vibrations de l'arrangement détecteur et au pilotage respectif de l'un des circuits d'attaque (Exc1, Exc2). L'arrangement de tuyau comprend deux diviseurs d'écoulement (21, 22) possédant chacun quatre ouvertures d'écoulement ainsi que quatre tuyaux (111, 112, 121, 122) de construction identique uniquement par paires, respectivement reliés aux diviseurs d'écoulement (21, 22), dont chacun est respectivement conçu pour être traversé par une substance à mesurer et être laissé en vibration pendant ce temps. L'arrangement excitateur comprend un excitateur de vibrations (31) qui est relié à la fois mécaniquement aux tuyaux (111, 121) et électriquement au circuit d'attaque (Exc1) et un excitateur de vibrations (32) qui relié à la fois mécaniquement aux autres tuyaux (121, 122) et électriquement au circuit d'attaque (Exc2). L'arrangement détecteur possède deux capteurs de vibrations (51, 52) qui sont reliés mécaniquement respectivement aux tuyaux (111, 112) et électriquement respectivement au circuit transducteur de mesure (DSV1), et deux autres capteurs de vibrations (53, 54) qui sont reliés mécaniquement respectivement aux autres tuyaux (121, 122) et électriquement respectivement au circuit transducteur de mesure (DSV2). Le circuit transducteur de mesure (DSV1) est conçu pour recevoir et traiter les signaux de mesure des vibrations provenant des capteurs de vibrations (51, 52), c'est-à-dire déterminer des valeurs mesurées de débit massique partiel (Xm1) qui représentent un débit massique de la substance à mesurer s'écoulant à travers les tuyaux (111, 112) et les délivrer au circuit transducteur de mesure (DSV2), et le circuit transducteur de mesure (DSV2) est conçu pour recevoir et traiter les signaux de mesure des vibrations provenant des capteurs de vibrations (53, 54) ainsi que les valeurs mesurées de débit massique partiel (Xm1), c'est-à-dire déterminer les valeurs mesurées de débit total (Xm) qui représentent un débit massique total de la substance à mesurer qui s'écoule à travers les tuyaux (111, 112, 121, 122).
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