[发明专利]密度测量设备

摘要

本发明涉及一种密度测量设备，所述密度测量设备用于测量可流动介质的密度ρ并且包括测量设备电子部件(ME)以及与测量设备电子部件电气连接的测量变换器(MW)。测量变换器包括测量管(10)、用于激励和维持振动的振动激励器(41)、以及用于感测至少一个测量管的振动的振动传感器(51)。测量设备电子部件设计为以下述方式借助于振动测量信号(s1)以及激励器信号(e1)来调节引起测量管的有用振动(即具有指定的有用频率fn的振动)的驱动力：使得在指定的相位控制间隔期间，测量管的速度响应VN相对于驱动力的有用分力FN相位偏移的相移角小于‑20°且大于‑80°，并且/或者有用频率具有大于测量管的瞬时共振频率的频率值的1.00001倍而小于其1.001倍的频率值。此外，测量设备电子部件设计为不但基于在相位控制间隔期间存在的振动测量信号(s1)来确定至少一个表示所述相位控制间隔内的有用频率的频率测量值Xf，并且还通过使用该频率测量值Xf来生成表示密度ρ的密度测量值Xρ。

主权项

一种密度测量设备，特别是科氏质量流量/密度测量设备和/或密度/粘度测量设备，用于测量特别是气体或者液体的可流动介质的密度ρ，所述密度测量设备包括：‑测量设备电子部件(ME)，以及‑测量变换器(MW)，所述测量变换器(MW)与所述测量设备电子部件(ME)电气连接并且具有：‑‑至少一个测量管(10)，特别是至少部分地直的和/或至少部分地弯曲的测量管(10)，‑‑振荡激励器(41)，特别是电动力式、静电式或者压电式振荡激励器(41)，用于激励并且维持所述至少一个测量管的振荡，特别是期望振荡，以及‑‑第一振荡传感器(51)，特别是电动力式或者静电式第一振荡传感器(51)，用于记录所述至少一个测量管的振荡；‑其中，所述测量管(10)具有由管壁包围的管腔，并且适于在其管腔内引导介质并且在此期间被以下述方式引起振动：使得所述测量管以期望频率(f_N)关于静止位置执行期望振荡，所述期望频率(f_N)特别是由所述介质的密度共同确定的期望频率(f_N)，所述期望振荡即机械振荡，特别是弯曲振荡；‑其中，所述第一振荡传感器(51)，特别是沿着所述测量管与所述振荡激励器隔开的第一振荡传感器(51)，适于记录所述至少一个测量管的振荡运动并且将所述振荡运动转换成表示所述振荡运动的第一振荡测量信号(s₁)；‑其中，所述测量设备电子部件适于借助于激励器信号(e₁)来将电力供给到所述振荡激励器(41)中；‑其中，所述振荡激励器(41)适于借助于所述激励器信号(e₁)来将所供给的电力转换成作用于所述至少一个测量管的接合点上的驱动力(F)，所述接合点借助于所述振荡激励器形成，其中，所述驱动力具有引入所述测量管的期望分力(F_N)，即随着与所述期望频率对应的激励频率变化并且实现所述期望振荡的周期性分力；‑其中，所述测量设备电子部件适于借助于所述第一振荡测量信号(s₁)以及所述激励器信号(e₁)，以下述方式来调节所述驱动力，特别是即所述期望分力或其激励频率：使得在预定的、特别是不小于10ms的相位控制间隔期间，‑‑所述至少一个测量管的速度响应(V_N)，即作为时间的函数随着所述期望频率改变的、在所述至少一个测量管在所述接合点处的振荡运动的速度，与所述驱动力的所述期望分力(F_N)相位偏移的相移角特别是恒定的相移角小于‑20°且大于‑80°，特别是小于‑30°且/或大于‑70°，并且/或者‑‑所述期望频率具有与大于所述至少一个测量管的特别是最低的瞬时共振频率的频率值的1.00001倍同时也小于所述瞬时共振频率的频率值的1.001倍对应的频率值，‑并且其中，所述测量设备电子部件适于，‑‑基于在所述相位控制间隔期间存在的所述第一振荡测量信号(s₁)，确定至少一个频率测量值(X_f)，所述频率测量值表示所述相位控制间隔内的期望频率，‑‑并且，应用所述频率测量值(X_f)来生成表示密度(ρ)的密度测量值(X_ρ)。