[发明专利]用于确定和/或监测粘度的方法和相应的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定和/或监测介质的至少粘度的方法。其他所要确定或所要监测的参数例如为介质的料位和密度，其中，介质例如是一种液体。本发明此外涉及一种用于确定和/或监测介质的至少粘度的相应装置。利用该装置同样可以检测其他过程变量，例如像料位。

背景技术

现有技术中公开了利用机械可振荡单元确定介质的粘度(参见例如DE 100 50 299)。

发明内容

本发明的目的在于，提供其他的方法，以便利用机械可振荡单元确定或监测介质的粘度。另一个目的在于，提供一种用于粘度检测或监测的装置，该装置可以进行尽可能精确的检测。

该目的依据本发明在第一方案中通过一种用于确定和/或监测介质的至少粘度的方法得以实现，其中，基于激励信号激励至少一个机械可振荡单元机械振荡，以及其中从该机械可振荡单元接收机械振荡并转换成接收信号，其中，确定和/或监测机械可振荡单元的固有频率和/或机械可振荡单元的谐振频率和/或在激励信号与接收信号之间的相位，以及其中根据固有频率的变化和/或谐振频率的变化和/或在激励信号与接收信号之间的相位的变化推断出粘度的变化，以及/或者其中根据相应储存的机械可振荡单元的振荡与介质粘度的依赖关系，从固有频率和/或谐振频率和/或在激励信号与接收信号之间的相位中测定粘度。

因此依据该方法的第一方案，由机械可振荡单元的振荡确定和/或监测至少一个特征变量。这些特征变量在这里特别是固有频率、谐振频率和/或激励信号与接收信号之间的相位。这些变量要么单个要么组合地得到确定并在粘度方面得到分析。在此方面，为了识别粘度的变化而使用特征变量的变化；或者基于这些变量，根据储存或暂存的变量与粘度之间的相关性(特性曲线、公式、算法或数值对等)测定粘度。

依据本发明方法第一方案的一种构成，除了介质粘度之外，影响机械可振荡单元机械振荡的至少一个特征变量的干扰变量基本上保持恒定。振荡不仅取决于粘度，而且也取决于机械可振荡单元的覆盖率或者介质的密度。这些特征变量在这里保持恒定，从而分析的变量基本上仅取决于粘度。也就是说，通常可以利用机械可振荡单元检测或监测的过程变量在这里是确定粘度时的干扰变量。干扰变量覆盖率可以例如通过在完全覆盖的情况下测量机械可振荡单元而保持恒定。密度基本上可以通过温度保持恒定而保持恒定。此外，可以通过相应优化机械可振荡单元的几何形状而减少或消除密度对振荡的影响。由此还可以忽略密度变化对振荡的影响或者该影响不再存在。因此一种构成在于，使用这种机械可振荡单元或对其这样与这些参数相关进行优化，使这些干扰变量对振荡确定粘度所使用的特征变量没有影响或者仅有可以忽略的影响。在使用中，例如在已知干扰变量，也就是已知密度和已知覆盖率的情况下进行测量，并在后面的测量中(运行中)基于这种起始测量而测定粘度。

依据本发明的方法第一方案的一种构成，测定干扰变量，该干扰变量作为除了介质粘度之外影响机械可振荡单元机械振荡的至少一个特征变量；以及在确定和/或监测介质的粘度时考虑干扰变量和/或干扰变量的变化对至少一个特征变量的影响。因此，在这种构成中，该特征变量或者这些特征变量与粘度和至少一个干扰变量的依赖关系已知，从而可以根据对干扰变量的测量或监测而确定粘度。

依据本发明方法第一方案的一种构成，机械可振荡单元被介质的覆盖率得到确定和/或监测。覆盖率因此是干扰变量之一。

依据本发明的方法第一方案的一种构成，确定和/或监测介质的密度。在这里密度是一种值得关注的干扰变量。

依据本发明方法第一方案的一种构成，基于机械可振荡单元的覆盖率并基于介质的密度，根据固有频率的变化和/或根据谐振频率的变化和/或根据激励信号与接收信号之间相位的变化，推断出粘度的变化。如果干扰变量基本上恒定并观察取决于粘度的特征变量，那么可以从特征变量的变化中推断出粘度的变化。

依据本发明的方法第一方案的一种构成，基于机械可振荡单元的覆盖率并基于介质的密度，根据相应储存的机械可振荡单元的振荡与介质的粘度的依赖关系，从固有频率和/或谐振频率和/或在激励信号与接收信号之间的相位中测定粘度。干扰变量密度和料位在这里要么基本上保持恒定，要么特征变量与它们的依赖关系已知，并在确定粘度时根据所储存的在振荡的特征变量与粘度之间依赖关系而被合适地计算。

依据本发明方法第一方案的一种构成，使用振荡基本上独立于介质密度的机械可振荡单元。

依据本发明的方法第一方案的一种构成，确定机械可振荡单元的固有频率，以及根据至少一个储存的在固有频率与粘度之间的相关性来测定介质的粘度。