CH680388A5 - - Google Patents
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Description
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Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf ein nach dem Coriolis-Prinzip arbeitendes Massendurchfluss-Mess-gerät, mit mindestens einem Messrohr, mindestens zwei diesem zugeordneten, als Schwingungserreger bzw. Schwingungsdetektor wirkenden Energieumformern und einer Auswerteschaltung, die unter Ausnutzung von Energieumwandler-Signalen den Massendurchfluss ermittelt.
Derartige Messgeräte sind in vielfacher Ausführung bekannt, beispielsweise aus EP-OS 0 282 217. Sie beruhen auf dem Prinzip, dass ein mit seiner Resonanzfrequenz in Schwingung versetztes Messrohr in Abhängigkeit vom Massendurchfluss zusätzlich verformt wird, was zu einer Nacheilung des ersten Messrohrabschnitts und zu einer Voreilung des zweiten Messrohrabschnitts führt. Die Phasenverschiebung ist ein direktes Mass für die Grösse des Massendurchflusses.
Im bekannten Fall besteht das Messrohr aus einem geraden Rohrabschnitt, der an beiden Enden unter Zwischenschaltung von nachgiebigen Balgen mit Anschlussflanschen verbunden ist. Der Rohrmitte ist ein Schwingungserreger zugeordnet, der mit Hilfe eines mittig angeordneten Schwingungsdetektors das Messrohr mit seiner Resonanzfrequenz in Schwingung versetzt. Davor und dahinter ist je ein weiterer Schwingungsdetektor angeordnet, der zur Ermittlung der positiven und negativen Phasenverschiebung dient, so dass die Phasendifferenz ausgewertet werden kann.
Dieses Messgerät hat aber einen von Null unterschiedlichen Phasenunterschied selbst dann, wenn in dem Rohr keine Strömung vorhanden ist. Grund hierfür können Einspannkräfte, unterschiedliche Temperaturbeanspruchung, Ungleichmässigkeiten im Rohrmaterial oder im Strömungsmedium, Phasenfehler in den Detektoren oder den zugehörigen Schaltungen u.a. sein. Es ist daher notwendig, den ohne Strömung vorhandenen Phasenunterschied nach dem Messgeräte-Einbau zu messen und durch eine entsprechende Kalibrierung die nachfolgenden Strömungsmessungen zu korrigieren. Wenn eine gewisse Genauigkeit der Messungen gefordert ist, muss die Kalibrierung regelmässig nachgeprüft werden.
Es ist ferner bekannt (US-PS 4 422 338), eine solche Fehlerkompensation von Hand dadurch zu vermeiden, dass eine sehr spezielle Auswerteschaltung mit ein- oder mehrfacher Integration des Ausgangssignals der Schwingungsdetektoren verwendet wird. Das Messrohr ist im wesentlichen U-förmig, so dass die Anschlussflansche in einer Ebene liegen. Hierdurch wird die Beeinflussung durch Einspannkräfte vermindert. Das Gerät hat aber einen komplizierteren Aufbau.
Bekannt sind auch Ultraschall-Durchflussmessgeräte (DE-PS 3 438 976), bei denen auf einander gegenüberliegenden Seiten der Rohrwand, aber axial zueinander versetzt, zwei Energieumwandler angeordnet sind, die eine schräg verlaufende Messstrecke begrenzen. Sie werden abwechselnd als Ultraschallerzeuger und Ultraschallempfänger genutzt. Erst wird die Laufzeit der Schallwelle in der einen Richtung und dann die Laufzeit der Schallwelle in der anderen Richtung gemessen. Aus den Laufzeiten und ihrer Differenz lässt sich die Strömungsmenge ermitteln (Reziprozitätsprinzip). Hierbei werden Nullpunktabweichungen unterdrückt. Es verbleibt aber als Nachteil die Abhängigkeit der Messung vom Strömungsprofil, weshalb eine Kalibrierung unter Berücksichtigung des jeweils zu messenden Mediums erfolgen muss.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Strömungsmessgerät anzugeben, das weder wegen Nullpunktabweichungen noch wegen des Strömungsprofils eine Kalibrierung benötigt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass sowohl in als auch gegen die Durchflussrichtung längs des Messrohrs wandernde Wellen erzeugbar sind, dass mindestens eine Messstrecke zur Feststellung der Wandergeschwindigkeit in und gegen die Durchflussrichtung vorgesehen ist und dass die Auswerteschaltung den Massendurchfluss unter Ausnutzung der beiden unterschiedlichen Wandergeschwindigkeiten ermittelt.
Diese Konstruktion beruht auf der Erkenntnis, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Wanderwellen gleicher Frequenz längs eines Messrohres, das wegen der Strömung durch Coriolis-Kräfte belastet ist, nicht konstant, sondern vom Massendurchfluss und von der Wanderrichtung abhängig ist. Durch Berücksichtigung der Wandergeschwindigkeiten in beiden Richtungen kann man die Nullpunktabweichung weitgehend unterdrücken. Man erreicht damit die Vorteile des Coriolis-Prinzips (keine Abhängigkeit vom Strömungsprofil) und des Ultraschall-Messverfahrens (keine Nullpunktabweichung), ohne deren Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Die Erfindung eignet sich insbesondere für sehr einfach ausgelegte Messgeräte, beispielsweise solche mit geradem Messrohr, die beim normalen Messen eine beträchtliche Nullabweichung haben, welche aber nunmehr eliminiert ist.
Bei einer besonders einfachen Ausführungsform ist dafür gesorgt, dass eine oder zwei im wesentlichen gleich ausgebildete Messstrecken zur Messung der Laufzeit der in und gegen die Durchflussrichtung wandernden Wellen vorgesehen sind und die Auswerteschaltung die Differenz der Laufzeiten verarbeitet. Die Geschwindigkeitsmessung kann daher auf eine reine Laufzeitmessung reduziert werden.
Besonders günstig ist es, dass eine Messstrecke vorgesehen ist, die durch zwei Energieumformer begrenzt ist, welche abwechselnd als Schwingungserreger und Schwingungsdetektor betreibbar sind. Mit geringstem konstruktiven Aufwand ist sichergestellt, dass für die Messung in der einen und in der anderen Wanderrichtung die gleichen Verhältnisse vorliegen. Da hierfür das Reziprozitätsprinzip voll zutrifft, ergeben sich besonders genaue Resultate.
Ähnliche Ergebnisse erzielt man dadurch, dass eine Messstrecke vorgesehen ist, die an beiden En2
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den durch je einen Schwingungserzeuger und einen Schwingungsdetektor begrenzt ist, welche abwechselnd paarweise betreibbar sind.
Es können aber auch zwei Messstrecken vorgesehen werden, sofern diese im wesentlichen gleich ausgebildet sind. Hierbei empfiehlt es sich besonders, dass zwei Messstrecken vorgesehen sind, die einen gemeinsamen Schwingungserreger und an den aneinander abgewandten Enden je einen Schwingungsdetektor aufweisen. Der gemeinsame Schwingungserreger sorgt ohne jegliche Zusatzmassnahme dafür, dass Wanderwellen in beiden Richtungen mit der gleichen Frequenz angeregt werden.
Besonders günstig ist es, dass der Schwingungserreger das Messrohr mittels eines kurzen Schwingungszuges kleiner Bandbreite anregt. Zur Erzeugung der wandernden Welle genügt die Anregung mit wenigen Schwingungen. Die kleine Bandbreite führt zu sehr genauen Messergebnissen auch bei Anregungsarten, bei denen die Wandergeschwindigkeit von der Frequenz abhängig ist, beispielsweise bei Biegeschwingungen. Besteht diese Abhängigkeit nicht, kann auch ein Breitband-Impuls zur Schwingungserregung verwendet werden.
Insbesondere kann der Schwingungszug aus wenigen Sinusschwingungen in einer der Gaussschen Funktion entsprechenden Hüllkurve bestehen. Im Gegensatz zu einem Rechteckimpuls führt dieses Produkt aus Glockenkurve und Sinusfunktion zu einer Anregung mit sehr kleiner Bandbreite.
Des weiteren ist es vorteilhaft, dass der Schwingungserreger das Messrohr im wesentlichen mit einer so hohen Frequenz anregt, dass die Messung der Durchlaufzeit erfolgt ist, bevor Reflexionen der wandernden Welle an der Messrohr-Einspannung den Schwingungsdetektor erreichen. Je höher die Frequenz ist, umso eher besteht die Möglichkeit, dass der Schwingungsdetektor einen für die genaue Zeitbestimmung ausreichenden Anfangsbereich der wandernden Welle erfassen kann, ehe die Detekti-on durch Reflexionen gestört wird.
Eine besonders genaue Messung ergibt sich, wenn der Schwingungsdetektor zur Messung der Laufzeit einen vorgegebenen Nulldurchgang der wandernden Welle feststellt. Es kann sich um den ersten oder einen der ersten Nulldurchgänge in einer bestimmten Durchgangsrichtung handeln, der sich mit hoher Genauigkeit feststellen lässt. Durch Wahl einer entsprechenden Anregungsfrequenz kann sichergestellt sein, dass dieser Nulldurchgang erfasst ist, ehe Reflexionen stören.
In diesem Zusammenhang empfiehlt es sich, dass der Messstrecke auf der dem Schwingungserreger abgewandten Seite des Schwingungsdetektors ein auf das Messrohr wirkender Schwingungsdämpfer zugeordnet ist. Der Schwingungsdämpfer sorgt dafür, dass Reflexionen nur in unschädlichem Masse zurückkehren und das Messergebnis beeinflussen können.
Von Vorteil ist es auch, dass der Schwingungserreger das Messrohr im wesentlichen mit einer solchen Frequenz anregt, dass die Wellenlänge der wandernden Wellen wesentlich grösser ist als der Durchmesser des Messrohres. Dies ergibt ausgeprägte und daher gut erfassbare Wellen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform findet sich eine Regelschaltung für die Anregungsfrequenz des Schwingungserregers, die die Wellenlänge der längs des Messrohres wandernden Welle konstant hält. Unter dieser Voraussetzung ist nämlich die Differenz der Laufzeiten der wandernden Welle in und gegen die Durchflussrichtung proportional zum Massendurchfluss.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist dafür gesorgt, dass die Regelschaltung einen Integrator aufweist, der Abweichungen der Ankunftszeit von einem Sollwert integriert, dass ein spannungsgesteuerter Oszillator das Integrationsergebnis in eine Taktfrequenz umsetzt, und dass zur Bildung einer den Schwingungserreger anregenden Spannung mit Hilfe eines mit der Taktfrequenz betriebenen Zählers ein Speicher mit nachgeschaltetem D/A-Wandler auslesbar ist. Jede Abweichung der Ankunftszeit vom Sollwert führt zu einer Änderung der Taktfrequenz und damit zu einer Änderung der Anregungsfrequenz des Schwingungserregers, bis der ursprüngliche Zustand wieder hergestellt ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Massendurchfluss-Messgeräts,
Fig. 2 eine erste Abwandlung,
Fig. 3 eine zweite Abwandlung,
Fig. 4 eine dritte Abwandlung,
Fig. 5 eine vierte Abwandlung und
Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Erreger- und Auswerteschaltung.
Fig. 1 zeigt ein gerades Messrohr 1, das an seinen beiden Enden Anschlussflansche 2 und 3 trägt, so dass es in einen Rohrleitungsstrang eingeschaltet werden kann. Es gibt eine Messstrecke A1, die durch je einen Energieumwandler 4 und 5 begrenzt ist. Diese Energieumwandler können jeweils als Schwingungserreger S und als Schwingungsdetektor M betrieben werden. Zwischen der Messstrecke A1 und den Endflanschen 2 bzw. 3 ist jeweils eine Dämpfungsvorrichtung 6 bzw. 7 angeordnet.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 gibt es eine Messstrecke A2, an deren Enden je zwei Energieumwandler 9, 10, 11 und 12 angeordnet sind, nämlich zwei Schwingungserreger S und zwei Schwingungsdetektoren M. Von Ihnen wird das Paar 9,12 und das Paar 10,11 abwechselnd in Betrieb gesetzt.
In Fig. 3 sind zwei Messstrecken vorhanden. Die Messstrecke B1 ist durch den als Sender S ausgebildeten Energieumformer 13 und den als Schwingungsdetektor M ausgebildeten Energieumformer 14 be3
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grenzt, die Messstrecke C1 durch den als Schwingungserreger S ausgebildeten Energieumformer 15 und den als Schwingungsdetektor M ausgebildeten Energieumformer 16.
In Fig. 4 sind wiederum zwei Messstrecken B2 und C2 mit Energieumwandlern 17,18,19 und 20 vorgesehen. Der Unterschied zu Fig. 3 besteht darin, dass Schwingungserreger S und Schwingungsdetektor M ihren Platz getauscht haben.
In Fig. 5 sind zwei Messstrecken B3 und C3 vorgesehen, die unmittelbar aneinander grenzen. In der Mitte befindet sich ein als Schwingungserreger S ausgebildeter Energieumformer 21. In gleichem Abstand von ihm sind zwei als Schwingungsdetektor M ausgebildete Energieumformer 22 und 23 vorgesehen.
Die Schwingungserreger können das Messrohr 1 derart anregen, dass Biegungsschwingungen, Verschiebungsschwingungen, Torsionsschwingungen oder andere Schwingungen als Wanderwellen auftreten. Es wird die Tatsache ausgenutzt, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit der wandernden Wellen nicht nur von der Steifheit und Masse des Rohres sowie der Dichte des strömenden Mediums, sondern auch vom Massendurchfluss und dessen Richtung abhängt. Das Erfindungsprinzip eignet sich daher für alle Messrohre, welche eine solche Verbreitung der Wellen nicht behindern. Wenn das zu messende Medium kompressibel ist, sollten solche Schwingungsanregungen gewählt werden, bei denen die Kompressibilität keinen störenden Einfluss auf das Messergebnis hat.
Die Erregung kann mit einem Breitband-Spannungsimpuls erfolgen. Da vielfach aber die Wandergeschwindigkeit von der Frequenz abhängig ist, erzielt man genauere Messergebnisse, wenn die Anregung mit einer ausgeprägten Frequenz bzw. einem kurzen Schwingungszug kleiner Bandbreite erfolgt. Ein solcher Schwingungszug ergibt sich, wenn man wenige Sinusschwingungen, beispielsweise drei oder vier Sinusschwingungen, in einer Hüllkurve verwendet, welche der Gaussschen Funktion oder Glockenkurve entspricht. Die Frequenz ist zweckmässigerweise einerseits so niedrig gewählt, dass sich wandernde Wellen mit einer Wellenlänge ergeben, die wesentlich grösser ist als der Messrohrdurchmesser, und andererseits so hoch, dass ein zur sicheren Bestimmung der Ankunftszeit dienender Nulldurchgang beim Schwingungsdetektor durchlaufen ist, bevor eine Überlagerung durch Wellenabschnitte erfolgt, die an den Einspannflanschen 2 und 3 reflektiert worden sind. Eine Erreger- und Auswerteschaltung 24 stellt die Laufzeit zwischen dem Beginn der Erregung der wandernden Welle und der Ankunftszeit beim Schwingungsdetektor M fest und bestimmt hieraus den Massendurchfluss. Mit der nächsten Schwin-gungöerregung sollte so lange gewartet werden, bis das Messrohr 1 wieder zur Ruhe gekommen ist.
Die Schwingungserreger S können elektromagnetisch, elektrostatisch, piezoelektrisch, hydraulisch, magnetisch, magnetostriktiv, thermisch oder auf andere bekannte Weise betrieben werden. Im allgemeinen ist ein Teil des Schwingungserregers am Messrohr 1 und ein zweiter Teil an einem zweiten Messrohr befestigt oder gehäusefest angeordnet.
Die Schwingungsdetektoren M, die in ähnlicher Weise zweiteilig aufgebaut sein können, sprechen auf die Lage, die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung des Messrohres an. Aus den gewonnenen Signalen lässt sich dann der Anfangsabschnitt der wandernden Welle, beispielsweise ein vorgegebener positiver Nulldurchgang, feststellen.
Die Schwingungsdetektoren M können optisch, piezoelektrisch, elektromagnetisch, magnetostriktiv, elektrostatisch arbeiten, als Straingauges ausgebildet sein oder auf eine andere bekannte Weise betrieben werden.
Die Schwingungsdämpfer 6 und 7 können beispielsweise aus Wellrohren bestehen.
Es sei angenommen, dass in allen Ausführungsbeispielen die Durchflussrichtung X gilt.
Im Betrieb wird bei der Ausführungsform nach Fig. 1 das Messrohr 1 zunächst mit Hilfe des Ener-gieumwandlers 4 in Schwingungen versetzt. Die Laufzeit der so entstehenden in Durchflussrichtung X wandernden Welle wird mit Hilfe des Energieumwandlers 5 festgestellt. Dann wird letzterer als Schwingungserreger S benutzt und die Laufzeit der in Gegenrichtung wandernden Welle vom Energieumwandler 4 ermittelt. Die Differenz dieser beiden Laufzeiten, die auch ein Mass für die Differenz der Wandergeschwindigkeiten ist, wird in der Erreger- und Auswerteschaltung 24 verarbeitet.
Es lässt sich zeigen:
= Dt x ua x Tt_ x Tt x E x I/L3
wobei
Qm = Massendurchfluss Vx = Geschwindigkeit des strömenden Mediums Mu = Masse des strömenden Mediums oa = Erregerfrequenz als Kreisfrequenz
Tt+ = Laufzeit der Wanderwelle in der Messstrecke in Durchflussrichtung X
Tt- = Laufzeit der Wanderweile in der Messstrecke gegen die Durchflussrichtung X
Dt Differenz Tt- - Tt+
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E = Elastizitätsmodul
I = Trägheitsmoment
L = Länge der Messstrecke ist.
Die sich ohne Massendurchfluss ergebende Laufzeit Tt kann man aus (Tt- + Tt+)/2 berechnen. Da die Frequenz leicht ermittelbar und die übrigen Grössen Konstanten sind, lässt sich der Massendurchfluss ohne Schwierigkeiten errechnen.
Wenn man den Ausdruck (Tt xco) oder (Tt- x Tt+ x co2) konstant hält, ist der Massendurchfluss nur noch von der Laufzeitdifferenz Dt abhängig. Dies kann durch eine Regelschaltung 25 in der Erregerund Auswerteschaltung 24 bewirkt werden, welche dafür sorgt, dass die Wellenlängen am Rohr konstant gehalten werden. Beispielsweise kann man bei einer Änderung der Laufzeit den Änderungsfaktor feststellen und anschliessend die Frequenz durch diesen Änderungsfaktor dividieren. Dies kann beispielsweise mittels einer phasengeschlossenen Schleife erreicht werden. Auf das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 wird verwiesen.
Die Ausführungsform nach Fig. 2 funktioniert in ähnlicher Weise, weil abwechselnd die Paare der Energieumwandler 9 und 12 bzw. 11 und 10 wirksam gemacht werden. Auch hier wird auf der gleichen Messstrecke A2 abwechselnd die Laufzeit der Wanderwellen in Durchflussrichtung X und gegen die Durchflussrichtung X gemessen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 dient die Messstrecke B1 der Laufzeitmessung in Durchflussrichtung X und die Messstrecke C1 der Durchflussmessung gegen die Durchflussrichtung X. Die Messung kann abwechselnd, aber auch gleichzeitig erfolgen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 dient die Messstrecke B2 der Laufzeitmessung entgegen der Durchflussrichtung X und die Messstrecke C2 der Laufzeitmessung in Durchflussrichtung X. Auch hier kann die Messung abwechselnd oder gleichzeitig erfolgen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 dient die Messstrecke B3 der Laufzeitmessung gegen die Durchflussrichtung 4 und die Messstrecke C3 der Laufzeitmessung in Durchflussrichtung X. Auch hier können die Messstrecken abwechselnd oder gleichzeitig genutzt werden.
In allen Fällen ergeben sich ähnliche Verhältnisse, wie sie in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben worden sind. Ihre Messgenauigkeit ist allerdings etwas geringer, weil die Reziprozitätsbedingung nicht genau, sondern nur annähernd erfüllt ist.
In den Figuren sind lediglich gerade Messrohre veranschaulicht. Es kommen aber auch beliebige andere Messrohrformen, insbesondere U-förmige und schleifenförmige Rohre in Betracht. Als Voraussetzung ist lediglich anzusehen, dass sie die Ausbreitung von Wanderwellen nicht behindern.
In Fig. 6 ist eine Ausführungsform einer Erreger- und Auswerteschaltung 24 mit eingebauter Regelschaltung 25 dargestellt. Die beiden Energieumformer 4 und 5 werden mit Hilfe eines Umschalters 26 abwechselnd mit der erregenden Sendeschaltung S1 und der detektierenden Empfangsschaltung M1 verbunden. Diese Betriebsweise wird durch eine Logikschaltung 27 gesteuert. Diese gibt ferner am Ausgang 28 eine bestimmte Ankunftszeit (Sollwert) vor. Ein Detektor 29 vergleicht diesen Sollwert mit dem von der Empfängerschaltung M1 ermittelten Ist-Wert. Die Abweichung wird in einem Integrator I integriert. Das Integrationsergebnis wird in einem spannungsgesteuerten Oszillator VCO in eine spannungsproportionale Frequenz umgesetzt. Diese bildet die Taktfrequenz für einen Zähler 30, der einerseits die Logikschaltung 27 steuert und andererseits aus einem Speicher 31 (PROM) digitale Werte abruft, die in einem Digital/Analog-Wandler DAC in eine Spannung umgesetzt werden. Zur Erregung des Schwingungserregers mittels der Sendeschaltung S1 wird ein Zählerdurchlauf verwendet, der drei oder vier Sinusschwingungen in einer glockenförmigen Hüllkurve erzeugt. Ist die Laufzeit gegenüber dem Sollwert zu hoch, sinkt die Taktfrequenz des VCO und damit die Erregerfrequenz, ist die Laufzeit zu klein, steigt die Taktfrequenz. Auf diese Weise wird das Produkt aus Laufzeit Tt und Frequenz w konstant gehalten. Der Massendurchfluss ist nur noch von der Laufzeitdifferenz abhängig.
Um diese zu ermitteln, werden der von der Logikschaltung 27 vorgegebene Sollwert und die vom Detektor 29 ermittelte Abweichung einem Zeitmesskreis 32 zugeführt, dessen Zeitmassstab durch einen Oszillator 33 festgelegt ist. Die jeweils in der Strömungsrichtung und gegen die Strömungsrichtung ermittelten Laufzeiten werden von einem Mikrocomputer 34 ausgewertet. Das Ergebnis kann in einer Ausgangsvorrichtung 35, wie Display, Drucker o.dgl., erfasst werden.
Claims (13)
1. Nach dem Coriolis-Prinzip arbeitendes Massendurchfluss-Messgerät, mit mindestens einem Messrohr, mindestens zwei diesem zugeordneten, als Schwingungserreger bzw. Schwingungsdetektor wirkenden Energieumformern und einer Auswerteschaltung, die unter Ausnutzung von Energieumwandler-Signalen den Massendurchfluss ermittelt, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl in als auch gegen die Durchflussrichtung (X) längs des Messrohrs (1) wandernde Wellen erzeugbar sind, dass mindestens eine Messstrecke (A1; A2; B1, C1; B2, C2; B3, C3) zur Feststellung der Wandergeschwindigkeit in und gegen die Durchflussrichtung vorgesehen ist und dass die Auswerteschaltung (24) den Massendurchfluss unter Ausnutzung der beiden unterschiedlichen Wandergeschwindigkeiten ermittelt.
2. Messgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder zwei im wesentlichen gleich
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ausgebildete Messstrecken (A1 ; A2; B1, C1 ; B2, C2; B3, C3) zur Messung der Laufzeit der in und gegen die Durchflussrichtung (X) wandernden Wellen vorgesehen sind und die Auswerteschaltung (24) die Differenz der Laufzeiten verarbeitet.
3. Messgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messstrecke (A1) vorgesehen ist, die durch zwei Energieumformer (4, 5) begrenzt ist, welche abwechselnd als Schwingungserreger (S) und Schwingungsdetektor (M) betreibbar sind.
4. Messgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messstrecke (A2) vorgesehen ist, die an beiden Enden durch je einen Schwingungserzeuger (S) und einen Schwingungsdetektor (M) begrenzt ist, welche abwechselnd paarweise betreibbar sind.
5. Messgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei aneinander grenzende Messstrecken (B3, C3) vorgesehen sind, die einen gemeinsamen Schwingungserreger (S) und an den einander abgewandten Enden je einen Schwingungsdetektor (M) aufweisen.
6. Messgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserreger (S) das Messrohr (1 ) mittels eines kurzen Schwingungszuges kleiner Bandbreite anregt.
7. Messgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungszug aus wenigen Sinusschwingungen in einer der Gaussschen Funktion entsprechenden Hüllkurve besteht.
8. Messgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserreger (S) das Messrohr (1) im wesentlichen mit einer so hohen Frequenz anregt, dass die Messung der Durchiaufeeit erfolgt ist, bevor Reflexionen der wandernden Welle an der Messrohr-Einspannung den Schwingungsdetektor (M) erreichen.
9. Messgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsdetektor (M) zur Messung der Laufzeit einen vorgegebenen Nulldurchgang der wandernden Welle feststellt.
10. Messgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Messstrecke (A1) auf der dem Schwingungserreger (S) abgewandten Seite des Schwingungsdetektors (M) ein auf das Messrohr (1) wirkender Schwingungsdämpfer (6,7) zugeordnet ist.
11. Messgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserreger (S) das Messrohr (1) im wesentlichen mit einer solchen Frequenz anregt, dass die Wellenlänge der wandernden Wellen wesentlich grösser ist als der Durchmesser des Messrohres (1).
12. Messgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Regelschaltung (25) für die Anregungsfrequenz des Schwingungserregers (S), die die Wellenlänge der längs des Messrohres (1) wandernden Welle konstant hält.
13. Messgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelschaltung (25) einen Integrator (I) aufweist, der Abweichungen der Ankunftszeit von einem Sollwert integriert, dass ein spannungsgesteuerter Oszillator (VCO) das Integrationsergebnis in eine Taktfrequenz umsetzt, und dass zur Bildung einer den Schwingungserreger (S) anregenden Spannung mit Hilfe eines mit der Taktfrequenz betriebenen Zählers (30) ein Speicher (31) mit nachgeschaltetem D/A-Wandler (DAC) auslesbar ist.
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Applications Claiming Priority (1)
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| DE3923409A DE3923409A1 (de) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | Nach dem coriolis-prinzip arbeitendes massendurchfluss-messgeraet |
Publications (1)
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