專利名稱：測量裝置和流量測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1前序部分所述的測量裝置以及如權(quán)利要求15前序部分的流量測量方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明以這樣的測量裝置為出發(fā)點，即其測量原理基于振蕩器，例如它稱為渦流計數(shù)器，也稱為渦流流量計，其用于確定流動物質(zhì)的體積流量和流速。
渦流流量計的測量原理基于以下事實，即在流體內(nèi)在擾流體后分離出的渦流的分離頻率與流速存在函數(shù)關(guān)系。從頻率可以確定流速，當(dāng)管子幾何形狀已知時，就能確定流經(jīng)管子的流量。
如果仔細(xì)琢磨，可以這樣解釋渦流流量計的功能方式由擾流體引起的物理效應(yīng)是，液流在擾流體的棱邊處分裂，在后邊形成交替的和反向的旋轉(zhuǎn)渦流，其順著液流流走。形成一條渦流流道(Wirbelstrasse)，其特征由渦流分離的頻率和相位來表示。很早之前，這個效應(yīng)就被稱為卡門渦流流道“KarmanscheWirbelstrasse”。
以渦流流量計為基礎(chǔ)的測量原理在于，渦流分離頻率大致正比于流速。
為了掌握渦流分離頻率，人們利用這樣一個事實，即在渦流計數(shù)器里在渦流體旁交替分離的渦流會產(chǎn)生局部的速度變化和壓力變化，所述變化可以通過合適的傳感器來捕獲，例如用壓電壓力傳感器來探測。根據(jù)傳感器的探測信號，也可以確定渦流分離頻率和物質(zhì)在管道內(nèi)的流速。
測量信號主要以模擬電信號形式出現(xiàn)，該信號被提供給一個評價單元，以進行進一步的處理和評估。在評價單元里，通過已知的方法將模擬電信號離散和數(shù)字化，由此轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
以測量原理為基礎(chǔ)的、位于擾流體后面的渦流流道在物理學(xué)上就是非線性振蕩器。此外，在渦流計數(shù)器內(nèi)，還可以考慮其它的物理效應(yīng)，其導(dǎo)致其它振蕩，在這里表示為外部振蕩器，它們也以頻率和相位來表征。這種效應(yīng)例如是管路壓力波動、流量波動或管子機械振動。此外，這樣的其它振蕩的特征是瞬間性和不可預(yù)測性以及振蕩可能重新消失，因此無法用測量設(shè)備來探測或非常費事地進行測量。
現(xiàn)在知道，在渦流流道內(nèi)的渦流分離的相位傾向于與其它振蕩的相位耦合(相位耦合)，如此可能在流量儀上出現(xiàn)錯誤指示。相位耦合的影響簡單地說會有以下的概括的形式以非線性振蕩器為基礎(chǔ)的測量系統(tǒng)常常有這樣的傾向，即構(gòu)成測量系統(tǒng)一部分的一個振蕩器(01)的相位phi1(t)傾向于與另一個外部振蕩器(02)的相位phi2(t)耦合。相位在這里表示為時間的連續(xù)函數(shù)，因此，它們不限于2*pi大小的間隔。相位求導(dǎo)時間的平均時間是振蕩頻率。相位耦合表示這樣的效果，即從相對相位phi[n，m]＝n*phi1(t)-m*phi2(t)形成的周期性的、相對的相位Delta_phi[n，m](t)＝phi[n，m](t)mod(2*pi)是恒定的，假定只有少數(shù)的優(yōu)選值或只有一個不對等形狀的分布。在這種情況下，n和m是小的自然數(shù)。如果要規(guī)定n和m，人們也提及nm-相位耦合。
關(guān)于渦流流量計，使用者存在一個可以理解的愿望，即能夠發(fā)現(xiàn)由相位耦合造成對流量測量產(chǎn)生了不良影響，以便不要錯誤地把有誤的流量測量值假定為正確值，否則會對以該值為基礎(chǔ)的流量控制或測量系統(tǒng)造成嚴(yán)重的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種測量裝置，在這個裝置中可以探測出存在著的相位耦合，而且沒有任何有關(guān)外振蕩器的消息，以及研發(fā)一種流量測量方法，其中可以沒有關(guān)于外部振蕩器的認(rèn)識地探測到相位耦合的存在。
關(guān)于測量裝置，通過權(quán)利要求1的特征來完成該任務(wù)，關(guān)于方法，通過權(quán)利要求15的特征來實現(xiàn)。
按照本發(fā)明，從測量信號S(t)可以導(dǎo)出相位信號phi(t)，并且根據(jù)相位增量psi(tau，t)，即根據(jù)瞬間相位值和延遲一段時間tau的延時相位值phi(t)，phi(t，tau)之差，形成一個耦合指示器值，因此通過與一個耦合參考值比較，在耦合指示器值上可以發(fā)現(xiàn)是否存在與其它振蕩器的相位耦合。相位信號phi(t)是在評價單元里(在數(shù)字化之前或之后)在一個功能塊(在下文中稱為相位提取器)中根據(jù)被測量信號導(dǎo)出的，確切地說采用了已知方法如x相位鎖定環(huán)法(phase-locked-loops)，嵌入延遲空間，計算“分析的信號”，或通過確定相位，在通過適當(dāng)?shù)膹?fù)雜值濾波器后，從信號的自變量確定相位。
用根據(jù)本發(fā)明的裝置以非常完美的方式完成任務(wù)。利用這樣一個事實，即相位耦合存在兩種方式，第一方式稱為硬相位耦合，在硬相位耦合時，相對相位的變化很少，或完全不會超過大于2*pi的范圍，這種變化也稱為相位跳。第二方式可以稱為軟相位耦合，它的相位跳即相對相位的變化大于2*pi的相位跳，經(jīng)常發(fā)生。
現(xiàn)在可以發(fā)現(xiàn)，從測量信號的相位增量可以導(dǎo)出一個耦合指示器值，通過與一個耦合參考值比較，在耦合指示器值上可以發(fā)現(xiàn)是否存在相位耦合，確切地說，不用進一步了解其它的第二振蕩器。
本發(fā)明裝置的優(yōu)點在于，為了判定一個相位耦合只需要深入評價存在在測量信號內(nèi)的信息，也就是通過建立和繼續(xù)連接相位增量，不必測量其它的振蕩和附加其它的測量技術(shù)。
在本發(fā)明的一個非常優(yōu)選的實施例中裝備了一個信號儲存器，它作為另一個功能塊在一段時間內(nèi)寄存相位信號值，因此通過來自這個信號存儲器的相位信號值來形成相位增量和耦合指示器值。信號存儲器可以作為評價單元的一部分或布置在評價單元的外部。
在一個優(yōu)選實施例中，耦合指示器值可以是相位增量(psi(tau，t))的變化量的測定值。相位增量(psi(tau，t))的變化量的測定值可以由相位增量(psi(tau，t))的一個函數(shù)且尤其由相位增量(psi(tau，t))的二次冪的變化平均值形成。
耦合指示器值是由相位增量的整數(shù)倍的估算分配函數(shù)p(psi’)形成的，(psi’(tau，t)＝K*psi(tau，t)＝K*psi(tau，t)-K*phi(t-tau))。在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例，相位增量的整數(shù)倍的估算分布函數(shù)p(psi’)可以由頻率曲線形成的。
優(yōu)選地，在一個參考測量中確定耦合參考值(KR)，并儲存在參考值儲存器(14)里，以便繼續(xù)處理。
根據(jù)一個特別有利的實施例，評價單元包含一個顯示單元，用于顯示存在的相位耦合。流量計的使用者得到存在相位耦合的指示。向使用者提示，由于相位耦合的原因，確定的流量測量值有可能會是錯誤的。所有可以這樣設(shè)計顯示單元，即能顯示出存在相位耦合和不存在相位耦合，通過這種顯示方式，告知使用者的流量測量總是準(zhǔn)確可信的。
評價單元當(dāng)然可以包含一個數(shù)據(jù)接口，用來向一個中央單元傳送關(guān)于存在相位耦合的信息。最好中央單元是同一個也繼續(xù)處理流量測量值的程序控制計算機。在中央單元里，例如可以一直忽視流量測量值，直至傳來關(guān)于存在相位耦合的信息為止，以避免錯誤發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明的流量測量方法的特征在于，根據(jù)相位增量psi(tau，t)，也就是說，來自相位收集器里的測量信號(S(t))的相位信號的瞬間值phi(t)和延遲了tau時間的值phi(t-tau)之差，形成一個耦合指示器值，通過這種方法，通過與一個耦合參考值進行比較，可以在該耦合指示器值上發(fā)現(xiàn)是否存在與另一個振蕩器的相位耦合。
由此，相位信號值可以在一個時間間隔內(nèi)暫時儲存在信號儲存器內(nèi)，信號儲存器布置在評估單元的內(nèi)部或外部，通過這個方式，用來自信號儲存器的相位信號值形成相位增量和耦合指示器值。
形成相位增量psi(tau，t)變化的估算值，作為耦合指示器值。
耦合指示器也可以由相位增量的整數(shù)倍(psi’(tau，t)＝K*psi(tau，t)＝K*psi(tau，t)-K*phi(t-tau))的估算的分配函數(shù)p(psi’)形成的。
本發(fā)明的其它有利結(jié)構(gòu)布置和改進集中描述在從屬權(quán)利要求中。
附圖示出了本發(fā)明的兩個實施例，按照視圖對本發(fā)明，以及其它具有有利的結(jié)構(gòu)布置和改進，以及本發(fā)明的優(yōu)點進行詳細(xì)解釋。


圖1一個渦流計數(shù)器的基本結(jié)構(gòu)和根據(jù)本發(fā)明的處理測量信號，以獲得有關(guān)存在相位耦合信息為目的的方框圖。
圖2一個渦流計數(shù)器的基本結(jié)構(gòu)和根據(jù)本發(fā)明的測量信號處理第一變型方案的框圖，在這里獲得有關(guān)存在硬相位耦合的信息。
圖3一個渦流計數(shù)器的基本結(jié)構(gòu)和根據(jù)本發(fā)明的測量信號處理第二變型方案的框圖，在這里獲得有關(guān)存在軟相位耦合的信息。
具體實施例方式
圖1表示一個渦流計數(shù)流量表，它呈渦流計數(shù)器形式。液體物質(zhì)3流過測量管1，撞到擾流體4上，這里的擾流體為梯形截面并被放置在管的中心位置上。當(dāng)然，本發(fā)明的實施形式不限于這種擾流體形式，以前的所有已知形式和布置方式都可采用。此外，在擾流體4后面形成渦流，稱為卡門渦流流道5。一個壓電傳感器6測量出由渦流分離產(chǎn)生的周期性壓力波動，由此產(chǎn)生測量信號S(t)，這個信號被傳給評價裝置2。
該評價裝置包含一個相位提取器10，一個信號緩沖寄存器16，一個耦合指示器值形成器18，一個耦合參考值寄存器14，一個比較裝置12，一個相位耦合顯示器40和一個數(shù)字接口42。
在相位提取器10，從測量信號S(t)獲得相位信號Phi(t)。然后把相位信號Phi(t)提供給信號緩沖寄存器16，在這里用一段時間T儲存相位信號。在信號緩沖寄存器為相位信號phi(t)提供一個超過時間段T的時間。因此在時間段T中的一個時間點t，有可能從信號緩沖寄存器中索取這個時間點的相位信號phi(t)，以及在這個時間點前面和后面一個時間段tau內(nèi)的相位信號值phi(t-tau)。
一個相位信號值phi(t)和相對于這個值延遲的相位信號值phi(t-tau)從信號緩沖寄存器16輸給耦合指示器值形成器18。在耦合指示器值形成器里形成耦合指示器值KI，在比較裝置12根據(jù)設(shè)置的規(guī)則與來自耦合參考值寄存器14的一個耦合參考值KR進行比較。耦合參考值KR事先由外部確定后被儲存在耦合參考值寄存器14。比較結(jié)果確定存在相位耦合或沒有相位耦合。
關(guān)于存在相位耦合的信息將從比較裝置12被送到一個相位耦合顯示器40，在那里以合適方式向使用者顯示。例如可以顯示原文信息，例如“相位耦合”。其他的還可以點亮或閃爍警示燈，也可以采用聽覺的警示。
與此平行，有關(guān)存在相位耦合的信息被傳遞到一個數(shù)字接口42上，它以適當(dāng)?shù)木幋a形式傳遞給一個高級數(shù)字處理系統(tǒng)或程序控制系統(tǒng)。數(shù)字接口42可以是各種已知的和程序工業(yè)上使用的數(shù)字接口，尤其是串聯(lián)的或并聯(lián)的接口，或一個場總線接口(Feldbusankopplung)，還有無線數(shù)字接口如藍(lán)牙接口。
圖2表示，根據(jù)本發(fā)明的評價單元2為辨認(rèn)硬相位耦合進行測量信號處理的一個特別實施例的框圖。
為了更好了解，在此先給出辨認(rèn)硬相位耦合的方法一些基本想法理想情況，一個去耦合的振蕩器的相位隨著時間而線性增長，就是說，例如phi(t)＝omega 1*t。在這個情況下，omega 1被定義為長時間的導(dǎo)出phi(t)的時間的平均值。從振蕩器獲得的測量信號所確定的相位是典型的與振蕩器所相位不一致，但是差別很小。偏差被限制。對于真的、去耦合的非線性振蕩器，相位的這種線性漂移與隨機游動(random walk)疊加，隨機游動可以例如由在振蕩器內(nèi)的動態(tài)噪音或由振蕩器非線性動態(tài)引起。這個隨機游動導(dǎo)致|phi(t)-omega 1*t|的增加超過長的時間段超過所有的限定。
在一個外部的振蕩器02上硬耦合的情況下，隨機游動將被抑制。
對隨機游動的抑制是通過在圖2的框圖中給出的方法來測定，現(xiàn)在描述其功能。
為了合理選擇延遲tau，首先估算當(dāng)前相位增加的變化psi(tau，t)＝phi(t)-phi(t-tau)。為了估算變化量，可以使用例如在此前的一段短時間的psi(tau，t)的平均平方波動。另外，可以使用一個相應(yīng)變動的平均值。
把估算出的psi(tau，t)的變化量V與儲存在測量裝置內(nèi)的參考值KR進行比較，對于去耦合的振蕩器，KR相當(dāng)于期望值V。耦合外部振蕩器造成對隨機游動的抑制是通過V值(即使考慮測量不定性)低于KR的事實而被知道的。
為了合理選擇Tau，采用以下方法為了有可能探測弱耦合，應(yīng)把tau選成這樣大，即KR至少是2*pi^2的數(shù)量級。為了改善相應(yīng)探測方法，選擇較小的tau值也是合理的。
在渦流流量表中，選擇延遲tau反比于渦流分離的頻率是適當(dāng)?shù)?，頻率取長度T的時間間隔的平均值。按動態(tài)考慮，V0只取決于管流的雷諾數(shù)Re，這種依賴性很微弱。因此，計算一個大概的Re值來確定KR。雷諾數(shù)可以由已知的流量和流體算出，或直接從信號來確定。
另外，KR理論值可以用下面一種部分-方法確定a)理論值由制造者在一次參考測量中確定，并電儲存在測量裝置內(nèi)。
b)使用者在一個訓(xùn)練相位(Trainingsphase)確定理論值。為此，使用者在固定的或使用者確定的運行時間內(nèi)在去耦合情況下開始一個訓(xùn)練程序。從在運行時間內(nèi)接收的數(shù)據(jù)中算出理論值V0。
c)利用以下的事實，即在去耦合情況下，psi(tau，t)的變化基本隨tau線性增加。例如選擇KR作為當(dāng)前phi(tau/I，t)變化評價值的1倍，其中I＞1，例如I＝2。
按照圖2的本發(fā)明的安排，對上面所說的方法要采取以下措施在一個頻率形成器20里從相位信號phi(t)形成渦流頻率，由這個渦流頻率在一個延遲形成器22里形成延遲時間tau。延遲時間tau與相位信號phi(t)一起輸向信號緩沖寄存器16。從信號緩沖寄存器16向KI-形成器18內(nèi)的一個增量形成器24輸送二個信號，相位信號phi(t)和時間延遲相位信號phi(t-tau)，KI-形成器形成相位增量phi(tau，t)。變化評價器26利用相位增量phi(tau，t)形成相位增量的評價值。這是耦合指示器值KI，在這特殊情況這里也用V表示。
來自KR-儲存器14的耦合參考值KR，來自變化評價26的耦合指示器值V被輸送到比較裝置12里。在里面進行比較，KR是大于還是小于V。當(dāng)KR大于V時出現(xiàn)相位耦合，否則沒有相位耦合。
如上面a)和b)所述，耦合參考值KR可以從比較測量中得到，并把它儲存在參考值儲存器14里。如上面c)所述，也可以選擇當(dāng)前phi(tau/I，t)變化評價值的1倍，其中I＞1，例如I＝2。在這種情況下，在部分形成器23從延遲時間tau形成新的延遲時間tau′＝tau/I，用來在信號緩沖寄存器16中形成相位增量。然后變化評價器26形成變化V(psi(tau，t))的評價值，把這個數(shù)乘于I，然后將這個數(shù)值輸給比較裝置12作為參考值。在這種情況下參考值KR也不來自KR-儲存器，而是同樣來自變化—評價器26。
形成耦合參考值KR選擇用哪條路徑是由評價單元2內(nèi)部控制所決定的。所說的控制系統(tǒng)關(guān)系到當(dāng)前在評價單元2內(nèi)的所有功能框，考慮到改進的原因，這些功能框沒有在圖1至3展示。
圖3的框圖示出了另一個特殊實施例，根據(jù)本發(fā)明在評價單元2處理測量信號，這里是為了識別一個軟的相位耦合。
在這里，同樣為了更好了解，首先介紹有關(guān)識別軟相位耦合方法的一些基本想法。
這方法利用這樣一個事實，即在軟相位耦合時經(jīng)常出現(xiàn)相位跳出的現(xiàn)象。通過探測相位挑出識別軟相位。利用以下的方法探測相位跳從被評價的相位phi(t)計算大小phi’(t)＝K phi(t)，其中K通過以下的規(guī)則確定對于nm相位耦合沒有對稱性，K＝n。如果，考慮到對稱性，相位phi 1(t)equivariant相位移動大約2pi/I，這樣選擇n和I的最小共倍數(shù)作為K。
首先為了選擇適當(dāng)?shù)难舆tTau，估算相位增量的分布函數(shù)(幾率密度)psi(tau，t)＝phi’(t)-phi(tau，t)。為了估算分布函數(shù)例如可以利用一個頻率曲線，它例如通過平均的方法確定的。
此外，人們研究估算的分布函數(shù)p(psi)是否具有相位跳特征的最大距離大約為2pi的多波形結(jié)構(gòu)。
例如通過計算eta的大小，具體的公式為eta=1/u(0)*Σk=-∞k=+∞[u(2*k*pi)-u(2*k-1)*pi)]]]>其中，u(beta):=Σ-∞+∞p(psi)*p(psi+beta)dpsi]]>用這樣方法計算出來的值與一個儲存在測量裝置內(nèi)的理論值eta0行比較，對于去耦合振蕩器，理論值eta0相當(dāng)于eta的評價值。通過耦合一個外部振蕩器所出現(xiàn)的相位跳動由下面的事實而被探測到，即eta的值(即使考慮到測量誤差)處在eta0之上。
為了合理的選擇tau值，與上面考慮硬耦合的情況類似。
此外，理論值eta0用下面的一個方法確定a)理論值由制造者方在一次參考測量中確定，并電儲存在測量裝置內(nèi)。
b)使用者在一個訓(xùn)練相位(Trainingsphase)確定理論值。為此，使用者在固定的或使用者確定的運行時間內(nèi)在去耦合情況下開始一個訓(xùn)練程序。從運行時間內(nèi)所接收的數(shù)據(jù)中計算出理論值V0。
下面對根據(jù)本發(fā)明圖3的布置所實施方法的說明只提及與在這之前圖2和圖3所述的布置的不同之處在根據(jù)圖3的布置中，為了形成相位增量，向信號緩沖寄存器16提供在相位乘法裝置30乘了因數(shù)K的相位函數(shù)phi’(t)＝K*phi(t)。相反，延遲時間tau則來源于原始的相位信號phi(t)，如同上面在圖2所描述過的。替代在圖2的變量—評價器，根據(jù)圖3實施例，KI-形成器有一個分配函數(shù)評價器28，它確定由相位增量psi(tau，t)評量的分布函數(shù)p(phi’(tau，t)。被估價了的分布函數(shù)p(phi’(tau，t)進一步送到功能塊，這里稱之為eta-形成器，它，如上所述，確定eta的大小，由eta顯示耦合指示器值KI。
在比較裝置12內(nèi)，耦合指示器值KI，這里也就是eta，與一個來自KR儲存器14的耦合參考值KR，這里也稱之為eta0，進行比較，當(dāng)eta的值大于參考值eta0時，出現(xiàn)相位耦合。
一般，評價單元2與它包含的功能塊可以由一個電路或微機的程序來實施。對于電路或程序的設(shè)置以及實施詳情，專業(yè)人員都熟悉；它們都基于以前的公知電路和程序技術(shù)。
另外，在這里沒有用圖示出，評價單元2不僅含有用于識別硬相位耦合的功能塊，而且還有用于識別軟相位耦合功能塊。用這樣一種評價單元2，人們可以完全覆蓋所有的相位耦合區(qū)域。
權(quán)利要求
1.一種測量裝置如渦流計數(shù)器，它的測量原理是基于振蕩器，其中設(shè)有一個傳感器用于接收一個測量信號(S(t))，該信號被輸送給一個評價單元(2)，其特征在于，根據(jù)相位增量psi(tau，t)即測量信號(S(t))的相位信號的瞬間值phi(t)同延遲了大約tau時間的值phi(t-tau)之差，形成一個耦合指示器值(KI)，其做法是，通過與一個耦合參考值(KR)進行比較，可以在該耦合指示器值中發(fā)現(xiàn)存在與另一個振蕩器的相位耦合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量裝置，其特征在于，有一個信號儲存器(16)，用于在一個時間間隔內(nèi)緩沖寄存相位信號值，由來自該信號儲存器的相位信號值來形成相位增量和耦合指示器值(KI)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量裝置，其特征在于，該耦合指示器值(KI)是相位增量psi(tau，t)變化的估算值(V)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測量裝置，其特征在于，該相位增量psi(tau，t)變化的估算值(V)是由相位增量psi(tau，t)函數(shù)變化的平均值形成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測量裝置，其特征在于，該相位增量psi(tau，t)變化的估算值(V)是由相位增量psi(tau，t)二次冪變化的平均值形成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的測量裝置，其特征在于，該耦合參考值(KR)是用在部分延遲時間(psi(tau/I，t)＝phi(t)-phi(t-tau/I))形成的相位增量的變化的估價值(V)的倍數(shù)(1倍)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量裝置，其特征在于，該耦合指示器(KI)是由相位增量的整數(shù)倍(psi’(tau，t)＝K*psi(tau，t)＝K*psi(tau，t)-K*phi(t-tau))的估算分配函數(shù)p(psi’)形成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的測量裝置，其特征在于，該相位增量的整數(shù)倍的估算分配函數(shù)p(psi’)是由頻率曲線形成的。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的測量裝置，其特征在于，耦合參考值(KR)是在一個參考測量中確定的，并被儲存在參考值儲存器(14)里。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的測量裝置，其特征在于，延遲時間(tau)反比于渦流頻率(f)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的測量裝置，其特征在于，信號緩沖寄存器(16)是評價單元(2)的一部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的測量裝置，其特征在于，信號緩沖寄存器(16)布置在評價單元(2)之外。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的測量裝置，其特征在于，評價單元(2)包含一個顯示單元(20)，用于顯示相位耦合的存在。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的測量裝置，其特征在于，評價單元(2)包含一個數(shù)字接口(22)，以通過中央單元中的相位耦合來輸送信息。
15.一種通過流量器來測量流量的方法，測量效果基于一個振蕩器，其中由一個傳感器(6)感應(yīng)到的被測信號(S(t))被輸送到一個評估單元(2)，其特征在于，根據(jù)相位增量psi(tau，t)即在相位收集器里的測量信號(S(t))的相位信號的瞬間值phi(t)和延遲了tau時間的值phi(t-tau)之間的差異，形成一個耦合指示器值(KI)，其做法是，通過與一個耦合參考值(KR)進行比較，可以在此發(fā)現(xiàn)存在與另一個振蕩器的相位耦合。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，該相位信號值在一個時間間隔內(nèi)暫時儲存在一個信號儲存器(16)內(nèi)，該信號儲存器這樣布置在評估單元(2)的內(nèi)部或外部，即由來自該信號儲存器的相位信號值來形成相位增量和耦合指示器值(KI)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，說形成的耦合指示器值(KI)是相位增量psi(tau，t)變化的估算值(V)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，相位增量psi(tau，t)變化的估算值(V)是由相位增量psi(tau，t)的一個函數(shù)變化的平均值形成的。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，相位增量psi(tau，t)變化的估算值(V)是由相位增量psi(tau，t)二次冪變化的平均值形成的。
20.根據(jù)權(quán)利要求15至19中的任一項所述的方法，其特征在于，形成的耦合參考值(KR)是在部延遲時間(psi(tau/I，t)＝phi(t)-phi(t-tau/I))形成的相位增量的變化的估價值(V)的倍數(shù)(1倍)。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，耦合指示器(KI)是由相位增量的整數(shù)倍(psi’(tau，t)＝K*psi(tau，t)＝K*psi(tau，t)-K*phi(t-tau))的估算分配函數(shù)p(psi’)形成的。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，相位增量的整數(shù)倍的估算分配函數(shù)p(psi’)是由頻率曲線形成的。
23.根據(jù)上述權(quán)利15至22中的任一項所述的方法，其特征在于，耦合參考值(KR)是在一個參考測量中確定的，并被儲存在參考值儲存器(14)里。
24.根據(jù)上述權(quán)利15至23中的任一項所述的方法，其特征在于，延遲時間(tau)反比于渦流頻率(f)。
25.根據(jù)上述權(quán)利15至24中的任一項所述的方法，其特征在于，相位耦合的存在通過一個數(shù)據(jù)接口(22)被送往一個中央單元。
26.根據(jù)上述權(quán)利15至25中的任一項所述的方法，其特征在于，通過一個顯示單元(20)來顯示相位耦合的存在。
全文摘要
一種測量裝置且尤其是渦流計數(shù)器，它的測量原理是基于一個非線性的振蕩器，其中設(shè)有一個傳感器用于接收一個測量信號(S(t))，該信號被輸送給一個評價單元(2)，其特征在于，由相位增量psi(tau，t)即一個相位提取器(18)里的測量信號(S(t))的相位信號的瞬間值phi(t)同延遲了tau時間的值phi(t－tau)之間的差別，形成一個耦合指示器值(KI)，其做法是，通過與一個耦合參考值(KR)進行比較，可以識別出與另一個振蕩器的相位耦合。
文檔編號G01F1/00GK1603760SQ20041009004
公開日2005年4月6日 申請日期2004年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月19日
發(fā)明者A·G·羅斯貝格, K·巴托洛梅, J·蒂默, R·弗里德里希斯, F·布爾, J·赫爾維希 申請人:Abb專利有限公司, 弗萊堡大學(xué)