[发明专利]使用科里奥利质量流量计确定介质粘度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用科里奥利质量流量计确定介质粘度的方法，所述科里奥利质量流量计具有至少两个可以流过介质的测量管和一个测量装置，所述测量装置具有至少两个促动机构(Aktuatoranordnung)，通过测量管中轴线定义一个测量管平面，将所述促动机构布置在测量管平面两侧。

背景技术

已知在现有技术条件下有许多实施方式的科里奥利质量流量计。区别就在于例如流量计的测量管数量，以及是否为弯曲形或者直形测量管。要测量质量流量时，可激励测量管形成振动，测量管的流入端和流出端在没有流量的情况下同相振动。当存在质量流量时，科里奥利加速度引起的惯性力就会在测量管的振动范围之内引起相位差，可以利用传感器机构检测该相位差，然后就可以将其作为流量测量信号进行分析。

此外现有技术US 6,006,609还公开了具有唯一一个测量管的科里奥利质量流量计，该测量管一方面可用来检测质量流量，方法是使其垂直于轴向延伸部分振动，测量管也在这里一用于测量流量一在一个振动平面内振动。但另一方面也可以使得测量管进入扭振状态，对该扭振进行分析，就能推断出测量管内流动介质的粘度。为此所需的物理方程式早已为人所知，在此不再予以赘述。扭振在任何情况下均会在流动介质中产生通过测量管壁作用于圆周方向的剪切力，这样即可吸收扭振的振动能，并且耗散在介质之中。为了使测量管维持扭振，必须给测量管提供外加激励功率。可以利用测量传感器，根据用来维持扭振的外加激励功率的大小确定介质的粘度。

但是现有技术条件下已知适合用来测量介质粘度的科里奥利质量流量计具有缺点，例如按照US 6,006,609所述，需要使用复杂的测量装置来检测扭振。

发明内容

以上述现有技术为出发点，本发明的任务在于阐述一种使用科里奥利质量流量计确定粘度的方法，由此可以不必对科里奥利质量流量计采取复杂的结构性措施。

采用以下一种方法即可解决上述任务：以相反的作用方向交替地控制(ansteuern)促动机构，从而利用测量装置激励测量管作频率为F1的反向扭振，然后分析测量装置的测量值，就能至少确定介质的粘度。

适宜将促动机构相对于测量管的纵向延伸部分居中固定在测量管上，将促动机构的第一部分固定在其中一个测量管上，并且将促动机构的第二部分固定在另一个测量管上。将促动机构固定在测量管平面两侧，从而在测量管平面的一侧将一个促动机构布置在测量管上，将另一个促动机构布置在测量管平面的另一侧。换句话说，将这些促动机构布置在测量管平面之外。这两个促动机构适宜对称于测量管平面。

通过测量管中轴线定义测量管平面，这是两个测量管所在的平面，并且通常就是用来确定质量流量的测量管主要在其中振动的平面。“主要”在这里表示也可能始终存在少许在该平面之外的振动分量，但这里并不对此加以考虑。

分别在测量管平面上方或下方以交替不同的作用方向控制促动机构，就能对相应的测量管施加扭振，从而使得测量管相对旋转反相振动。测量管反相扭振的好处在于，即使在使得测量管进入振动的过程中，科里奥利质量流量计的质心也基本上保持位置固定，因此对所检测的测量值的影响比较少，可提高测量值的质量，不需要对科里奥利质量流量计进行结构性改动。

采用所述方式控制促动机构，即可使得测量管在相应测量管圆周的对面位置上相互远离或相互靠拢，从而以非常定性的方式施加扭振，防止对测量结果有不利影响的干扰振动。仅用唯一个促动机构要么在测量管平面上方或者在下方进行激励，除了可激励测量管作旋转振动之外，也会在测量管平面中激起可能干扰对纯扭振的分析的振动分量。

测量管适宜仅仅在两个连接板之间扭振，这两个连接板在测量管的末端区域中将测量管相互连接并且阻止振动输出耦合(auskoppeln)到包围流量计的管路系统。若为具有两个测量管的质量流量计，则测量管在扭振激励下基本上围绕相应的测量管中轴线振动。若为具有例如四个测量管的质量流量计，则各有两个测量管共同围绕一个位于两个测量管之间的轴线振动。但是优先使用仅有两个测量管的质量流量计。

通过分析测量装置的测量值确定粘度，这一方面意味着可根据振动测量值或者衰减率确定粘度，另一方面也意味着可通过分析所需的激励功率来确定粘度。扭振频率F1例如为720Hz。