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Paramétrages

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1. WO2012000814 - DISPOSITIF POUR DÉTERMINER ET/OU SURVEILLER UNE GRANDEUR DE PROCESSUS D'UN MILIEU

Numéro de publication WO/2012/000814
Date de publication 05.01.2012
N° de la demande internationale PCT/EP2011/060201
Date du dépôt international 20.06.2011
CIB
G01F 23/296 2006.01
GPHYSIQUE
01MÉTROLOGIE; TESTS
FMESURE DES VOLUMES, DES DÉBITS VOLUMÉTRIQUES, DES DÉBITS MASSIQUES OU DU NIVEAU DES LIQUIDES; COMPTAGE VOLUMÉTRIQUE
23Indication ou mesure du niveau des liquides ou des matériaux solides fluents, p.ex. indication en fonction du volume, indication au moyen d'un signal d'alarme
22par mesurage de variables physiques autres que les dimensions linéaires, la pression ou le poids, selon le niveau à mesurer, p.ex. par la différence de transfert de chaleur, de vapeur ou d'eau
28en mesurant les variations des paramètres des ondes électromagnétiques ou acoustiques, appliquées directement au liquide ou au matériau solide fluent
296Ondes acoustiques
G01K 7/32 2006.01
GPHYSIQUE
01MÉTROLOGIE; TESTS
KMESURE DES TEMPÉRATURES; MESURE DES QUANTITÉS DE CHALEUR; ÉLÉMENTS THERMOSENSIBLES NON PRÉVUS AILLEURS
7Mesure de la température basée sur l'utilisation d'éléments électriques ou magnétiques directement sensibles à la chaleur
32utilisant la variation de la fréquence de résonance d'un cristal
G01N 9/00 2006.01
GPHYSIQUE
01MÉTROLOGIE; TESTS
NRECHERCHE OU ANALYSE DES MATÉRIAUX PAR DÉTERMINATION DE LEURS PROPRIÉTÉS CHIMIQUES OU PHYSIQUES
9Recherche du poids spécifique ou de la densité des matériaux; Analyse des matériaux en déterminant le poids spécifique ou la densité
CPC
G01D 3/0365
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
3Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
028mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure
036on measuring arrangements themselves
0365the undesired influence being measured using a separate sensor, which produces an influence related signal
G01F 23/00
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
23Indicating or measuring liquid level, or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume, indicating by means of an alarm
G01F 23/2967
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
23Indicating or measuring liquid level, or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume, indicating by means of an alarm
22by measurement of physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
28by measuring the variations of parameters of electric or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
296Acoustic waves
2966making use of acoustical resonance or standing waves
2967for discrete levels
G01K 7/32
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
7Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat
32using change of resonant frequency of a crystal
G01N 11/16
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
11Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
10by moving a body within the material
16by measuring damping effect upon oscillatory body
G01N 9/002
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
9Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
002using variation of the resonant frequency of an element vibrating in contact with the material submitted to analysis
Déposants
  • ENDRESS+HAUSER GMBH+CO.KG [DE/DE]; Hauptstrasse 1 79689 Maulburg, DE (AllExceptUS)
  • LOPATIN, Sergej [DE/DE]; DE (UsOnly)
  • URBAN, Martin [DE/DE]; DE (UsOnly)
Inventeurs
  • LOPATIN, Sergej; DE
  • URBAN, Martin; DE
Mandataires
  • ANDRES, Angelika; Colmarer Str. 6 79576 Weil am Rhein, DE
Données relatives à la priorité
10 2010 030 791.201.07.2010DE
Langue de publication allemand (DE)
Langue de dépôt allemand (DE)
États désignés
Titre
(DE) VORRICHTUNG ZUR BESTIMMUNG UND/ODER ÜBERWACHUNG EINER PROZESSGRÖßE EINES MEDIUMS
(EN) APPARATUS FOR DETERMINING AND/OR MONITORING A PROCESS VARIABLE OF A MEDIUM
(FR) DISPOSITIF POUR DÉTERMINER ET/OU SURVEILLER UNE GRANDEUR DE PROCESSUS D'UN MILIEU
Abrégé
(DE)
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung mindestens einer Prozessgröße eines Mediums (1), insb. einer Dichte, einer Viskosität oder eines Füllstands des Mediums (1) in einem Behälter (3), mit einem mechanisch schwingfähigen Gebilde (5, 27) das mindestens eine von der Prozessgröße abhängige Schwingungseigenschaft aufweist, einem mindestens ein piezoelektrisches Element (7, 7a, 7b) aufweisenden elektromechanischen Wandler (9, 25) der das Gebilde (5, 27) mittels eines dem Wandler (9, 25) zugeführten Anregungssignals (S) zu mechanischen Schwingungen anregt, und der die resultierenden Schwingungen des Gebildes (5, 27) in ein Empfangssignal (E) umwandelt, das einer Überlagerung des Anregungssignals (S) und einem die Schwingung wiedergebendem Nutzsignal (N) entspricht, einem parallel zum Wandler (9, 25) mit dem Anregungssignal (S) beaufschlagten Referenzelement (13), über das ein von der Schwingung unabhängiges dem Anregungssignal (S) entsprechendes Referenzsignal (SR) abgegriffen wird, und einer Elektronik, die anhand des Empfangssignals (E) und des Referenzsignals (SR) das Nutzsignal (N) extrahiert, und die anhand des Nutzsignals (N) die Prozessgröße bestimmt und/oder überwacht, die zur selbsttätigen Messung der Temperatur des Wandlers (9, 25) eine Temperaturmesseinrichtung umfasst, die den Wandler (9, 25) und das Referenzelement (13) im Temperaturmessbetrieb mit einem Hilfssignal (H) beaufschlagt, dessen Frequenz (fH) außerhalb eines durch eine Resonanzfrequenz (fr) des Schwingungsgebildes (5, 27) vorgegebenen Frequenzbereichs liegt, und anhand des im Temperaturmessbetrieb extrahierten Nutzsignals (N) eine Temperatur (T) des Wandlers (9, 25) bestimmt.
(EN)
The invention relates to an apparatus for determining and/or monitoring at least one process variable of a medium (1), in particular of a density, a viscosity or a filling level of the medium (1) in a container (3), with a mechanically oscillatable structure (5, 27) having at least one oscillation property that is dependent on the process variable, with an electromechanical transducer (9, 25) having at least one piezoelectric element (7, 7a, 7b), which transducer excites the structure (5, 27) to mechanical oscillations using an excitation signal (S) supplied to the transducer (9, 25) and converts the resulting oscillations of the structure (5, 27) into a receive signal (E) which corresponds to a superposition of the excitation signal (S) and a useful signal (N) representing the oscillation, with a reference element (13) to which the excitation signal (S) is supplied parallel to the transducer (9, 25) and via which a reference signal (SR) that corresponds to the excitation signal (S) and is independent from the oscillation is tapped, and with an electronics system which extracts the useful signal (N) on the basis of the receive signal (E) and of the reference signal (SR) and which determines and/or monitors the process variable on the basis of the useful signal (N), which comprises, for automatic measurement of the temperature of the transducer (9, 25), a temperature measuring device which supplies to the transducer (9, 25) and to the reference element (13) during temperature measurement operation an auxiliary signal (H), the frequency (fH) of which is outside a frequency range prespecified by a resonant frequency (fr) of the oscillation structure (5, 27), and which determines a temperature (T) of the transducer (9, 25) on the basis of the useful signal (N) extracted during temperature measurement operation.
(FR)
L'invention concerne un dispositif pour déterminer et/ou surveiller au moins une grandeur de processus d'un milieu (1), en particulier une densité, une viscosité ou un niveau d'un milieu (1) dans un contenant (3), comprenant une structure (5,27) pouvant décrire des oscillations mécaniques et présentant au moins une propriété d'oscillation qui dépend de ladite grandeur de processus, un transducteur électromécanique (9, 25) qui comprend au moins un élément piézoélectrique (7, 7a, 7b), excite ladite structure (5, 27) au moyen d'un signal d'excitation (S) introduit dans le transducteur (9, 25) de manière que cette structure décrive des oscillations mécaniques et qui transforme les oscillations résultantes de la structure (5, 27) en un signal de réception (E) qui correspond à une superposition du signal d'excitation (S) et d'un signal utile (N) reproduisant l'oscillation, un élément de référence (13) parallèlement au transducteur (9, 25) qui est soumis au signal d'excitation (S) et qui sert à prélever un signal de référence (SR) dépendant de l'oscillation et correspondant au signal d'excitation (S), et un système électronique qui extrait le signal utile (N) à partir du signal de réception (E) et du signal de référence (SR), qui détermine et/ou surveille la grandeur de processus à partie du signal utile (N), qui comprend un dispositif de mesure de température conçu pour mesurer automatiquement la température du transducteur (9, 25), qui soumet le transducteur (9, 25) et l'élément de référence (13) pendant la mesure de température à un signal auxiliaire (H) dont la fréquence (fH) se situe en dehors d'une plage de fréquences prédéfinie par une fréquence de résonance (fr) de la structure (5,27) oscillante, et qui détermine une température (T) du transducteur (9, 25) à partir du signal utile (N) extrait pendant la mesure de température.
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