專利名稱：科里奧利流量計(jì)以及用于流量測(cè)量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種科里奧利流量計(jì)以及用于流量測(cè)量的方法。
背景技術(shù)：
科里奧利流量計(jì)在工業(yè)檢測(cè)技術(shù)中用于在一段管道中檢測(cè)介質(zhì)流 量，例如液體或氣體。
科里奧利流量計(jì)使用一個(gè)測(cè)量管，該測(cè)量管在測(cè)量期間安裝于一 段管道中，使得介質(zhì)流經(jīng)該測(cè)量管。測(cè)量管被引起振蕩。測(cè)量管的振 蕩會(huì)受到流經(jīng)其的液體影響。測(cè)量管和流體一起形成一個(gè)振蕩系統(tǒng)， 通常被激勵(lì)到它的共振頻率。其導(dǎo)致的測(cè)量管的振蕩運(yùn)動(dòng)通常被置于 測(cè)量管的兩個(gè)振蕩傳感器記錄。這些振蕩傳感器的傳感器信號(hào)被信號(hào) 處理器記錄及處理。由處理的傳感器信號(hào)確定流量。傳感器信號(hào)的頻 率等于測(cè)量管的振蕩頻率。然而，它們彼此發(fā)生相移。相移是流過測(cè) 量管的介質(zhì)的流率的量度。
圖1顯示了科里奧利流量計(jì)測(cè)量變送器，例如在EP Al 1 298 421所描述。
測(cè)量變送器1置于管道中的測(cè)量操作單元中，介質(zhì)流過管道，其 流量將被測(cè)量。測(cè)量變送器1有一個(gè)單一的直的測(cè)量管3，通過一個(gè)連 接在法蘭7的端板5安裝于入口，以及通過一個(gè)連接在法蘭11的端板 9安裝于出口.法蘭7， 11和端板5， 9被固定于支承管13上面或者里面。
下述的本發(fā)明不僅限于這種特別的含有單一的直的測(cè)量管3的測(cè)
量變送器l。它還可以用于與其它已知的測(cè)量變送器相連。還將被提到
有例如在EP-A 97810559所描述的，包含懸臂質(zhì)量的測(cè)量管的測(cè)量 變送器，例如在EP-A 96 10 942所描述的，有一個(gè)彎曲的測(cè)量管的測(cè) 量變送器，例如在US-A 4,793,191或US-A 4,127,028所描述的，有兩
個(gè)平行的直的或彎曲的測(cè)量管的測(cè)量變送器。
測(cè)量管3在測(cè)量操作期間被激勵(lì)振蕩。為產(chǎn)生測(cè)量管振蕩，振蕩 激勵(lì)器15在測(cè)量管3上設(shè)置于兩個(gè)端板5， 9間的中間。
適合的振蕩激勵(lì)器15如電磁馬達(dá)由永磁體17和線圈19構(gòu)成。線 圈19被緊固在支撐管13上，永磁體17被緊固在測(cè)量管3上。測(cè)量管 3在繪圖平面中分布的彎曲振蕩的振幅和頻率可以通過線圈19中的電 流控制。優(yōu)選以共振產(chǎn)生振蕩。
當(dāng)介質(zhì)流過測(cè)量管3時(shí)，科里奧利力在繪圖平面上產(chǎn)生?？评飱W 利力導(dǎo)致并不是沿測(cè)量管3的所有點(diǎn)都是同相的。測(cè)量管3的振蕩被 利用第一和第二傳感器21， 23檢測(cè)。傳感器21， 23優(yōu)選相對(duì)于振蕩 激勵(lì)器15對(duì)稱設(shè)置。適用作傳感器21， 23的例如是電磁變換器，其 包含緊固在支承管13上的線圈25， 27和安裝在測(cè)量管3上的永磁體 29。測(cè)量管3的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致線圈25， 27中的永磁體29的運(yùn)動(dòng)，從而在 各自的線圈25， 27中引起感生電壓。感生電壓可以通過線圈25， 27 引出，并且作為傳感器21， 23產(chǎn)生的第一和第二模擬傳感器信號(hào)S1， S2。兩個(gè)傳感器信號(hào)S1， S2有同樣的頻率&并且彼此相移。傳感器信
號(hào)si， S2間的相位差是流量的量度。頻率f;通常在幾百赫茲的數(shù)量級(jí)。
圖2通過示例顯示了可能的信號(hào)處理器的形式，例如已在當(dāng)今使 用的科里奧利流量計(jì)。
在這種情況中，傳感器信號(hào)S1， S2被模擬地預(yù)處理，然后數(shù)字化，
然后流量就被數(shù)字化地確定下來。
傳感器信號(hào)S1， S2通過阻抗變換器31送入到前置放大器33， 35， 其增益g比如說g=l。前置放大器35將進(jìn)入的第二傳感器信號(hào)S2按可選的但是固定的增益gv2放大，gv2通常在3到IO之間。前置放大器33的增益為gvl。第一傳感器信號(hào)Sl經(jīng)歷的增益gvl由前置放大器33 微調(diào)，使得兩個(gè)傳感器信號(hào)S1， S2的差中涉及傳感器信號(hào)Sl， S2工 作頻率上的幅度差異的部分消失。然后，被前置放大的傳感器信號(hào)Sl， S2具有相同的幅度并且相位依賴于流量而不同。
下面的已描述的預(yù)處理電路是第一和第二信號(hào)處理支路37， 39。 第一信號(hào)處理支路37包括一個(gè)差分放大器41，其輸入是經(jīng)過阻抗變換 和前置放大的傳感器信號(hào)Sl， S2。差分放大器41通常有一個(gè)兩位數(shù)的增益gA，例如gA:27。在輸出側(cè)，第一測(cè)量信號(hào)UA對(duì)應(yīng)著傳感器信號(hào)S1， S2的放大差異。第一測(cè)量信號(hào)UA在第一信號(hào)處理支路37中， 通過模/數(shù)轉(zhuǎn)換器A/DA轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，在第一信號(hào)處理支路37，然后 通過例如接口 43輸入數(shù)字信號(hào)處理器45。在這種情況中模/數(shù)轉(zhuǎn)換器 A/DA 的增益gA/daDA 不為i。
第二信號(hào)處理支路39包括加法器47，其輸入是阻抗轉(zhuǎn)換的，前 覽放大的傳感器信號(hào)S1， S2。加法器47通常的增益&=1。在輸出偵'J， 第二測(cè)量信號(hào)U^:對(duì)應(yīng)著傳感器信號(hào)Sl， S2的加和。第二測(cè)量信號(hào)Us 然后在第二信號(hào)處理支路39中，通過模/數(shù)轉(zhuǎn)換器A/Ds轉(zhuǎn)換為數(shù)字量， 然后通過例如接口 43輸入數(shù)字信號(hào)處理器45。在這種情況匯中，模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D^的增益 也不為1。
在傳感器信號(hào)Sl， S2間測(cè)量的相角沒有超出幾十毫弧度的情況下，增加部分可以被忽略，不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重錯(cuò)誤。在這種情況中第二信號(hào)處理支路39有增益為gs的的放大器，例如§1: = 2，代替加法器47， 并且第二測(cè)量信號(hào)Us可以對(duì)應(yīng)于經(jīng)放大的第二傳感器信號(hào)S2。圖2中 虛線表示不再使用傳感器信號(hào)S1， S2的和。
在數(shù)字信號(hào)處理器45中，第二測(cè)量信號(hào)Us的大小以及第一測(cè)量 信號(hào)UA的實(shí)部Re(UA)和虛部Im(UA)被確定。第一測(cè)量信號(hào)UA的實(shí)部 ReOJJ通過可控的放大因子gv,控制到0。最后，流量M通過數(shù)字信號(hào) 處理器45來確定。例如通過以下公式，可以計(jì)算出來<formula>complex formula see original document page 10</formula>其中 k是比例常數(shù)，以及 fs是傳感器信號(hào)的頻率
在這種情況中，第一和第二信號(hào)支路37， 39的獨(dú)立元件的增益gE、
gADS、 gA、 gADA直接影響計(jì)算的流量M。如果假設(shè)這些增益恒定，那么
就充分地暗示了要調(diào)整和保存這些常數(shù)，例如通過校準(zhǔn)，使得在流量 M的計(jì)算中，上面公式的總增益被正規(guī)化為1。
研究表明，當(dāng)?shù)谝缓偷诙盘?hào)處理支路37， 39的增益之比沒有變 化時(shí)，就足夠了。當(dāng)比例變化時(shí)，比如，因?yàn)橐粋€(gè)或者多個(gè)元件的增 益例如在時(shí)間和溫度上發(fā)生漂移時(shí)，將影響在確定流量M時(shí)的測(cè)量精 度，這通?？梢酝ㄟ^復(fù)雜的校準(zhǔn)而得到減少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種科里奧利流量計(jì)，其可以實(shí)現(xiàn)高測(cè)量 精度。
為此，本發(fā)明在于一種科里奧利流量計(jì)，其具有
- 至少一個(gè)測(cè)量管，其在操作期間被激勵(lì)振蕩并且由介質(zhì)流過，
該介質(zhì)的流量要被測(cè)量；
- 第一和第二傳感器，用于檢測(cè)測(cè)量管依賴于流量的振蕩，并 用于產(chǎn)生第一和第二傳感器信號(hào)；
- 參考信號(hào)發(fā)生器，其在第二傳感器信號(hào)上疊加一個(gè)參考信號(hào);
- 第一信號(hào)處理支路；
--其基于第一傳感器信號(hào)和在第二傳感器信號(hào)上疊加參考信號(hào) 所形成的輔助信號(hào)，產(chǎn)生并處理第一信號(hào)，該第一信號(hào)對(duì)應(yīng)于第一傳 感器信號(hào)和輔助信號(hào)的差；
- 第二信號(hào)處理支路，其基于輔助信號(hào)或基于第一傳感器信號(hào) 和輔助信號(hào)，產(chǎn)生并處理第二信號(hào)；
- 兩組各兩個(gè)濾波器，第一組用于將處理的第一信號(hào)濾波為處 理的第一參考信號(hào)以及對(duì)應(yīng)于傳感器信號(hào)之差的第一測(cè)量信號(hào)；第二 組用于將處理的第二信號(hào)濾波為處理的第二參考信號(hào)和第二測(cè)量信
- 用于基于第一和第二處理的參考信號(hào)，確定第一和第二信號(hào) 處理支路的增益之比的裝置；和
- 用于基于第一和第二測(cè)量信號(hào)確定流量的裝置，其考慮增益 之比。
在一個(gè)實(shí)施例中，第二信號(hào)與第一傳感器信號(hào)和輔助信號(hào)之和相 等，或者第一和第二傳感器信號(hào)之間的相角小于幾十毫弧度且第二信 號(hào)等于輔助信號(hào)。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中，第一信號(hào)處理支路包括一個(gè)差分放大器以 及一個(gè)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，第二信號(hào)處理支路包括一個(gè)加法器或者放大器和
模/數(shù)轉(zhuǎn)換器。
在進(jìn)一步發(fā)展中，每個(gè)傳感器包括一個(gè)線圈，參考信號(hào)發(fā)生器與 第二傳感器的線圈的第一端子相連，線圈的第二端子與第二信號(hào)處理 支路的第一輸入端相連。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，阻抗變換器和前置放大器置于第一傳感器的線 圈的第二端子和第一信號(hào)處理支路的輸入端之間，調(diào)節(jié)第一傳感器信 號(hào)的前置放大使得第一測(cè)量信號(hào)的實(shí)部為0，并且阻抗變換器和有預(yù)定
增益的前置放大器置于第二傳感器的線圈的第二端子和第二信號(hào)處理 支路的輸入端之間。
在進(jìn)一步的發(fā)展中，加法或差分放大器置于第二信號(hào)處理支路前， 第二傳感器信號(hào)和參考信號(hào)應(yīng)用于其輸入端，并且輔助信號(hào)在其輸出
端是可用的。
另外，本發(fā)明在于一種科里奧利流量計(jì)，其具有
- 至少一個(gè)測(cè)量管，其在操作期間被激勵(lì)振蕩且由介質(zhì)流過，
該介質(zhì)的流量要被測(cè)量；
- 第 和第二傳感器，用于檢測(cè)測(cè)量管的依賴于流量的振蕩， 并用于產(chǎn)生第 一 和第二傳感器信號(hào)；
- 參考信號(hào)發(fā)生器，其在第一傳感器信號(hào)上疊加一個(gè)參考信號(hào)；
- 第一信號(hào)處理支路；
--其基于在第一傳感器信號(hào)上疊加參考信號(hào)所形成的輔助信號(hào) 和第二傳感器信號(hào)，產(chǎn)生和處理第一信號(hào)，該第一信號(hào)對(duì)應(yīng)于第二傳 感器信號(hào)和輔助信號(hào)之差；
- 第二信號(hào)處理支路；
一一其基于輔助信號(hào)或基于第二傳感器信號(hào)和輔助信號(hào)，產(chǎn)生并 處理第二信號(hào)；
- 兩組各兩個(gè)濾波器，第一組用于將處理的第一信號(hào)濾波為處 理的第一參考信號(hào)以及對(duì)應(yīng)于傳感器信號(hào)之差的第一測(cè)量信號(hào)；第二 組用于將處理的第二信號(hào)濾波為處理的第二參考信號(hào)和第二測(cè)量信
- 用于基于第一和第二處理的參考信號(hào)，確定第一和第二處理 支路的增益之比的裝置，以及
- 用于基于第一和第二測(cè)量信號(hào)確定流量的裝置，其考慮增益 之比。
另外，本發(fā)明在于確定科里奧利流量計(jì)兩個(gè)分離的信號(hào)處理支路的增益之比的方法，
-該流量計(jì)具有第一和第二傳感器，用于檢測(cè)測(cè)量管的依賴流量的 振蕩并用于產(chǎn)生第 一 和第二傳感器信號(hào)；
- 在其中，或者
--參考信號(hào)疊加在第二傳感器信號(hào)上，
--在第一信號(hào)處理支路產(chǎn)生并處理第一信號(hào)，其對(duì)應(yīng)于第一傳 感器信號(hào)和通過在第二傳感器信號(hào)上疊加參考信號(hào)形成的輔助信號(hào)之 間的差，以及
--在第二信號(hào)處理支路產(chǎn)生并處理第二信號(hào)，其對(duì)應(yīng)于第一傳感器 信號(hào)和輔助信號(hào)的和，或者對(duì)應(yīng)于輔助信號(hào)，
- 或者
- 參考信號(hào)疊加在第一傳感器信號(hào)上，
--在第一信號(hào)處理支路產(chǎn)生并處理第一信號(hào)，其對(duì)應(yīng)于通過在 第一傳感器信號(hào)上疊加參考信號(hào)形成的輔助信號(hào)與第二傳感器信號(hào)的 差，以及
--在第二信號(hào)處理支路產(chǎn)生并處理第二信號(hào)，其對(duì)應(yīng)于第二傳感器 信號(hào)和輔助信號(hào)的和，或者對(duì)應(yīng)于輔助信號(hào)， -以及其中
--從第一和第二信號(hào)濾波得到第一和第二處理的參考信號(hào)，以
及
--基于處理的參考信號(hào)確定信號(hào)處理支路的增益之比。
本發(fā)明進(jìn)一步在于， 一種通過本發(fā)明的科里奧利流量計(jì)確定流量 的方法，其中，流量正比于第一測(cè)量信號(hào)的虛部和第二測(cè)量信號(hào)的大 小的比，反比于增益比。
在進(jìn)一步的發(fā)展中，多次確定增益比，并且根據(jù)該比的平均值確
定流量。
在進(jìn)一步的發(fā)展中，多次確定增益比。確定比的分布，并且當(dāng)比
是正態(tài)分布并且比的標(biāo)準(zhǔn)差小于一個(gè)預(yù)定值時(shí)，僅根據(jù)該比的平均值 確定流量。
在進(jìn) 一 步的發(fā)展中，增益比的參考值被存儲(chǔ)在流量測(cè)量設(shè)備中。 別'J量的增益比與參考值相對(duì)比，當(dāng)偏差提升時(shí)采取補(bǔ)償。
本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于，兩個(gè)信號(hào)處理支路的增益比被持久監(jiān)測(cè)。信 號(hào)處理支路的復(fù)雜的校正及其在設(shè)備中的實(shí)施和使用由此是不必要 的。


本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)勢(shì)可以通過附圖進(jìn)行詳細(xì)說明，這里展示了四 個(gè)實(shí)施例，圖中相同的部分使用相同的參考詞匯。附圖顯示了
圖la科里奧利流量計(jì)的測(cè)量變送器；
圖2a傳統(tǒng)的科里奧利流量計(jì)的信號(hào)處理器；
圖3a本發(fā)明的科里奧利流量計(jì)的信號(hào)處理器，其中參考信號(hào)發(fā)生 器與第二傳感器的線圈相連接；
圖4a另 -本發(fā)明的科里奧利流量計(jì)的信號(hào)處理器，其中通過差分 放大器在第二傳感器信號(hào)上疊加參考信號(hào)；
圖5a本發(fā)明的科里奧利流量計(jì)的信號(hào)處理器，其中參考信號(hào)發(fā)生 器與第一傳感器的線圈相連接；以及
圖6a另一本發(fā)明的科里奧利流量計(jì)的信號(hào)處理器，其中通過差分 放大器在第一傳感器信號(hào)上疊加參考信號(hào)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明在于一種科里奧利流量計(jì)，其包括測(cè)量變送器和信號(hào)處理 器，測(cè)量變送器在圖l中，信號(hào)處理器在圖2中。圖3和4顯示了本 發(fā)明的科里奧利流量計(jì)的信號(hào)處理器。兩個(gè)信號(hào)處理器的例子與圖2 中的信號(hào)處理器非常相似，下面僅解釋其重要的不同之處。然而，這 里要注意的是，所示的測(cè)量變送器和信號(hào)處理器的形式僅是就舉例而
言，本發(fā)明同樣用于與其它測(cè)量變送器和其它信號(hào)處理器相連。
本發(fā)明的科里奧利流量計(jì)如圖1所示，包括至少一個(gè)測(cè)量管3， 其在測(cè)量操作期間被激勵(lì)振蕩并由介質(zhì)流過，該介質(zhì)的流量M待測(cè)。 然而，本發(fā)明不只限于一個(gè)單一的測(cè)量管。在科里奧利流量計(jì)有兩個(gè) 或多個(gè)測(cè)量管的情況下，它也能夠完全類似地應(yīng)用。所示的測(cè)量變送器包括第一和第二傳感器21， 23，用于檢測(cè)測(cè)量管3依賴流量M的振 蕩，以及汁j于產(chǎn)生表征振蕩的第一和第二傳感器信號(hào)Sl， S2。這里， 很多使用多于2個(gè)傳感器的情況也是類似的。于是本發(fā)明可以應(yīng)用于 每一可能的由兩個(gè)傳感器構(gòu)成的傳感器對(duì)，所述傳感器是從現(xiàn)有傳感 器總數(shù)中選擇的。
本發(fā)明的第一變型中，科里奧利流量計(jì)包括一個(gè)參考信號(hào)發(fā)生器， 其在第二傳感器信號(hào)S2上疊加一個(gè)參考信號(hào)R。
參考信號(hào)發(fā)生器優(yōu)選為電壓發(fā)生器，其在傳感器信號(hào)S2上疊加一 個(gè)電壓。這為所述的流量計(jì)帶來的優(yōu)勢(shì)在于，可以在恰當(dāng)?shù)那闆r下避 免電流通過線圈27影響測(cè)量管的振蕩。參考信號(hào)R優(yōu)選為振蕩電壓， 其具有預(yù)定頻率&，這與傳感器信號(hào)S1， S2的頻率f;不同。在傳感器 信號(hào)頻率fs為例如800Hz的情況下，參考信號(hào)的頻率fR值可以達(dá)到例 如300Hz。參考信號(hào)發(fā)生器可以是模擬或者數(shù)字參考信號(hào)發(fā)生器48a， 48b。圖3顯示了這兩個(gè)變量。適當(dāng)?shù)哪M參考信號(hào)發(fā)生器48a可以是 壓控振蕩器(VCO)。圖3用虛線顯示了這種選擇。備選地，參考信 號(hào)R可以通過數(shù)字參考信號(hào)發(fā)生器48b以數(shù)字形式產(chǎn)生，例如按余弦 或正弦形式。數(shù)字參考信號(hào)發(fā)生器48b優(yōu)選為現(xiàn)有的數(shù)字處理器(在 這里是數(shù)字處理器45)的組成部分。如圖3所示，數(shù)字參考信號(hào)Rd通 過數(shù)/模轉(zhuǎn)換器D/A以及根據(jù)需要的放大器A被轉(zhuǎn)換成模擬參考信號(hào)R 并且被疊加在傳感器信號(hào)S2上。
在圖3所示的信號(hào)處理器的情況下，參考信號(hào)R的疊加直接通過傳感器23的線圈27產(chǎn)生。參考信號(hào)發(fā)生器48a或48b直接與線圈27 的第一端子55相連。線圈25的第一端子53在地電位或在參考電位。 線圈25的第二端子57通過阻抗變換器31以及前置放大器33與第一 信號(hào)處理支路37的輸入端相連。線圈27的第二端子59通過阻抗變換 器31以及前置放大器35與第二信號(hào)處理支路37的輸入端相連。
然而，也可以通過其它方法實(shí)現(xiàn)疊加。圖4顯示的實(shí)施例中，通 過置于第二信號(hào)處理支路39前的加法或差分放大器實(shí)現(xiàn)疊加。在這種 情況中，加法或差分放大器可以是插入在電路中的一個(gè)附加的元件。 然而，優(yōu)選地使用可控的加法或差分放大器61，其取代前置放大器35。 參考信號(hào)R位于第二信號(hào)處理支路39前連接的加法或差分放大器61 的第一輸入端63。線圈25， 27通過它們的第一端子53， 55與地或參 考電位相連。線圈27的第二端子59通過阻抗變換器31與第二信號(hào)處 理支路39前的加法或差分放大器61的第二輸入端65相連。
在所示實(shí)施例中，傳感器21， 23各自僅配備一個(gè)線圈25， 27。 類似地，自然能夠使用有兩個(gè)或多個(gè)線圈的傳感器。參考信號(hào)R的疊 力口對(duì)應(yīng)傳感器結(jié)構(gòu)以相似的方式產(chǎn)生。
通過將第二傳感器信號(hào)S2與參考信號(hào)R疊加，可以獲得輔助信號(hào) H。輔助信號(hào)H以及傳感器信號(hào)S1被模擬預(yù)處理。例如與圖2所述的 傳感器信號(hào)S1， S2的預(yù)處理一樣，輔助信號(hào)H在圖2中的傳感器信號(hào) S2的地方被使用。
在預(yù)處理之后，在第一和第二信號(hào)處理支路37， 39中進(jìn)一步處理 第一傳感器信號(hào)Sl和輔助信號(hào)H。
阻抗變換器31和前置放大器33被安裝在線圈25的第二端子57 和第一信號(hào)處理支路37的輸入端之間。對(duì)第一傳感器信號(hào)Sl的前置 放大增益gw進(jìn)行控制，使第一測(cè)量信號(hào)UA的實(shí)部為0。增益為g(例如g＝l)的阻抗變換器31和具有預(yù)定增益gv2的前置放大器35被安裝 在線圈27的第二端子59和第二信號(hào)處理支路39的輸入端之間。
出于簡單起見，圖3所示信號(hào)處理支路37， 39與圖2所示的信號(hào) 處理支路37， 39按相同方式構(gòu)成。與圖2中的信號(hào)處理相比，這里經(jīng) 過阻抗變換和前置放大的第一傳感器信號(hào)Sl和經(jīng)過阻抗變換和前置放 大的輔助信號(hào)H輸入給信號(hào)處理支路37， 39。經(jīng)過阻抗變換和前置放 大的輔助信號(hào)H使用于圖2中的經(jīng)過阻抗變換和前置放大的第二傳感 器信號(hào)S2的位置。
基于第一傳感器信號(hào)Sl和在第二傳感器信號(hào)S2上疊加參考信號(hào) R而產(chǎn)生的輔助信號(hào)H,第一信號(hào)處理支路37生成并且處理第一信號(hào) SA，其對(duì)應(yīng)第一傳感器信號(hào)S1與輔助信號(hào)H的差值。
對(duì)應(yīng)地，基于輔助信號(hào)H或基于第 一 傳感器信號(hào)S1和輔助信號(hào)H ， 第二信號(hào)處理支路39生成并且處理第二信號(hào)Ss。在這種情況中，與圖 2的實(shí)施方式相似地，第二信號(hào)Ss對(duì)應(yīng)于第一傳感器信號(hào)Sl與輔助信 號(hào)H的和，或者對(duì)應(yīng)于放大了例如2倍的輔助信號(hào)H。然而，后一個(gè) 變型只有在第一和第二傳感器信號(hào)Sl， S2之間的相角小于幾十毫弧度 時(shí)才可用。在圖3所示實(shí)施例中，通過差分放大器41，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器 A/DA，加法器47或者圖3未示的放大器，以及模/數(shù)轉(zhuǎn)換器A/DE，完 成信號(hào)生成和處理。當(dāng)然，兩個(gè)信號(hào)處理支路37， 39可以包含其它元 件用于信號(hào)產(chǎn)生和處理，為了說明基本原理，這些元件沒有在這里顯 示。處理的第一和第二信號(hào)Ss和SA通過接口 43提供。
根據(jù)本發(fā)明，提供了兩組(最好是同樣兩組)各兩個(gè)的濾波器FSA， FR1; FSE， FR2。第一組包括濾波器FSA， FR1，用于將處理的第一信 號(hào)SA濾波為處理的第一參考信號(hào)Rl和對(duì)應(yīng)于傳感器信號(hào)Sl， S2之差的第一測(cè)量信號(hào)U△ 。
第二組包括濾波器FSS， FR2，用于將處理的第二信號(hào)Ss濾波為 處理的第二參考信號(hào)R2和第二測(cè)量信號(hào)Us。依賴于插入第二信號(hào)處 理支路39的是加法器47還是放大器，第二測(cè)量信號(hào)Us或者與傳感器 信號(hào)S1， S2的和對(duì)應(yīng)，或者與放大的第二傳感器信號(hào)S2相對(duì)應(yīng)。
出于更清晰地解釋的目的，這里濾波器FSA， FR1; FSE， FR2以 獨(dú)立元件顯示的。現(xiàn)代信號(hào)處理器單元45，例如數(shù)字信號(hào)處理器，可 以顯示高等級(jí)的功能且非常靈活地應(yīng)用。特別地，它們非常適合采納 據(jù)波器FSa， FR1; FSe， FR2的功能。相應(yīng)地，濾波器FSA， FR1; FSE， FR2可以被集成到數(shù)字信號(hào)處理器45中。這在圖3中以虛線顯示。
在兩條信號(hào)處理支路37， 39中的元器件具有不同的增益，增益可 以被基于其規(guī)格和調(diào)整或通過校對(duì)而預(yù)先確定，然而，這些都會(huì)諸如 依吋間的改變或者依溫度的改變而變化。參考信號(hào)支路37， 39的增益 在這里意味著總增益，其通過在各信號(hào)處理支路37， 39中的所有元件 的共同作用而得到。這對(duì)應(yīng)著信號(hào)處理支路37， 39的各個(gè)元件的各個(gè) 增益之積。在背景技術(shù)中已經(jīng)解釋過，這些增益或者第一和第二信號(hào) 處理支路的增益之比實(shí)現(xiàn)流量的確定。每個(gè)變化都對(duì)測(cè)量精確性有負(fù) 面影響。
根據(jù)本發(fā)明，這個(gè)問題可以通過裝置49和裝置51克服，裝置49 基于第一和第二處理的參考信號(hào)Rl， R2確定第一和第二信號(hào)處理支路 37， 39的增益比V;裝置51用于基于第一和第二測(cè)量信號(hào)UA， U^確 定流量M，并且在這種情況中，考慮增益比V。兩種情況下都涉及數(shù) 字信號(hào)處理器，用于確定第一和第二信號(hào)處理支路37， 39的增益比V 的裝置49和用于確定流量M的裝置51優(yōu)選集成在數(shù)字信號(hào)處理器45 中。
在圖3所示實(shí)施例的情況下，第一信號(hào)SA對(duì)應(yīng)于經(jīng)過阻抗變換和 前置放大的第一傳感器信號(hào)Sl和經(jīng)過阻抗變換和前置放大的輔助信號(hào)H (H = S2+/-R)的放大的數(shù)字化的差值，即，<formula>complex formula see original document page 19</formula>
其中
SI和S2 第一和第二傳感器信號(hào)；
R 參考信號(hào)；
g 阻抗變換器31的增益； gvl第一前置放大器33的被控增益； gv2第二前置放大器35的固定增益； gA 差分放大器41的增益；和
gA/DA
模/數(shù)轉(zhuǎn)換器A/Da的増益。
在這種情況中，輔助信號(hào)H是第二傳感器信號(hào)S2和參考信號(hào)R 的疊加，其例如通過相加，即H^S2 + R，或者相減即H = S2 —R來實(shí) 現(xiàn)。兩種形式的疊加是等值的。
在圖3所示實(shí)施例的情況下，第二信號(hào)Ss對(duì)應(yīng)于經(jīng)過阻抗變換和 前置放大的第一傳感器信號(hào)Sl與經(jīng)過阻抗變換和前置放大的輔助信號(hào) H (H = S2+/-R)的數(shù)字化加和。
<formula>complex formula see original document page 19</formula>: 其中
Sl和S2 第一和第二傳感器信號(hào)；
R 參考信號(hào)；
g 阻抗變換器31的增益；
gvl 第-一前置放大器33的被控增益；
gv2 第二前置放大器35的固定增益-，
gE 加法器47的增益；和
gA/DS模/數(shù)轉(zhuǎn)換器A/Ds的增益。
在上述兩種情況下，在第二信號(hào)支路39中沒有產(chǎn)生第一傳感器信 號(hào)Sl的增加，對(duì)應(yīng)的上述計(jì)算第二信號(hào)Ss的公式括號(hào)中的Sl ggvl 不會(huì)出現(xiàn)。
為圖4所示的變量，對(duì)應(yīng)地應(yīng)用下列公式 S△=[SI g gvl - (S2 g +/- R) gv2]gAgA/DA
Sξ = [ SI g gvl + (S2 g +/- R) gv2] gξgA/DA
因?yàn)樵谶@個(gè)變型中參考信號(hào)R沒有通過置于第二信號(hào)處理支路39 前的阻抗變換器31。同樣地，在這種情況中，上述兩種選擇，第二信 號(hào)支路39中沒有增加第一傳感器信號(hào)Sl，對(duì)應(yīng)的上述計(jì)算第二信號(hào)SE 的公式括號(hào)中的Sl ggv,不會(huì)出現(xiàn)。
濾波器FR1和FR2將第一和第二信號(hào)Sa和Ss濾波為第一和第二 處理的參考信號(hào)R1， R2， g卩，被各個(gè)具有參考頻率fR的元件進(jìn)行濾波。 于是，下面的公式用于圖3所示的變量的第一處理的參考信號(hào)R1:
Rl = -/+ R g gv2 gA gA/DA
對(duì)應(yīng)地，下面公式用于圖4所示變量的計(jì)算 Rl = -/+ R gv2 gA gA/DA
對(duì)于圖3所示變型的處理的第二參考信號(hào)R2，有
R2 = +/- R g gv2 gj; g八/DS
并且，對(duì)應(yīng)地對(duì)于圖4所示變型，有 R2 = +/-R gV2gi;gA/D￡
當(dāng)?shù)诙盘?hào)支路39第一傳感器信號(hào)Sl沒有增加時(shí)，處理的參考
信號(hào)Rl， R2也具有這種形式。
第一和第二信號(hào)處理支路37， 39的增益比V可以直接從第一和第 二處理的參考信號(hào)R1，R2的商的大小中計(jì)算出來。以下面的公式計(jì)算
<formula>complex formula see original document page 21</formula>
這個(gè)比值V，或者其倒數(shù)1/V，利用裝置49在信號(hào)處理器45中被確定。
濾波器FSa和FSk將第一和第二信號(hào)Sa和S^慮波為第一和第二測(cè)
量信號(hào)Ua和"，即，被各個(gè)具有傳感器頻率f;的元件濾波。于是，對(duì)
于第一測(cè)最信號(hào)Ua有:
<formula>complex formula see original document page 21</formula>
以及對(duì)于第二測(cè)量信號(hào)Ur
<formula>complex formula see original document page 21</formula>
在上述兩種情況下，在第二信號(hào)支路39上，沒有產(chǎn)生第一傳感器 信號(hào)Sl的增加，在上述計(jì)算第二測(cè)量信號(hào)Us的公式中，對(duì)應(yīng)的括號(hào) 中的Sl ggvl自然地也被忽略。
利用裝置51確定流量M ，其中確定第 一 測(cè)量信號(hào)UA的虛部Im(UA) 和第二測(cè)量信號(hào)1^的大小IUd。流量M的確定與在背景技術(shù)中描述的 確定方法相似，其中取代前面提到的校正過的且被存儲(chǔ)的信號(hào)處理支 路37， 39的增益常數(shù)，而使用實(shí)際的測(cè)量的增益比V。基于第一和第
二測(cè)量信號(hào)UA， Us以及實(shí)際測(cè)量的增益比，流量M通過下式確定
<formula>complex formula see original document page 22</formula>
其中
k比例常數(shù)；禾口
f;傳感器信號(hào)si， S2的頻率。
使用本發(fā)明的科里奧禾U流量計(jì)用于確定流量m的'瞎況中，流量m
與第一測(cè)量信號(hào)UA的虛部Im(U》和第二測(cè)量信號(hào)大小IUd之比成正比，
與增益比v成反比。
圖5和圖6顯示本發(fā)明的科里奧利流量計(jì)的信號(hào)處理器的兩個(gè)進(jìn) 一步實(shí)施例，其例如與圖1所示的測(cè)量變送器共同使用。與圖3和圖4 所示的實(shí)施例不同在于，參考信號(hào)R不是疊加在第二傳感器信號(hào)S2上， 而是在第一傳感器信號(hào)Sl上。參考信號(hào)R產(chǎn)生于第一傳感器21的線 圈25的第一端子53上，如圖5實(shí)施例所示。
圖6所示信號(hào)處理器的情況下，通過置于第一信號(hào)處理支路37前 的加和或差分放大器進(jìn)行疊加。在這種情況中，加和或差分放大器可 以是插入電路的附加元件。然而，優(yōu)選地，使用可控制的加和或差分 放大器67，取代前置放大器33。參考信號(hào)R在第一信號(hào)處理支路37 前的差分放大器67的第一輸入端69處。線圈25， 27通過第一端子53， 55處于地電位或參考電位。線圈25的第二端子57通過阻抗變換器31 與位于第一信號(hào)處理支路37前的加和或差分放大器67的第二輸入端 71相連接。
圖5和圖6所示信號(hào)處理器的情況下，在第一信號(hào)處理支路37中， 基于在第一傳感器信號(hào)Sl上疊加參考信號(hào)R形成的輔助信號(hào)H和基于
第二傳感器信號(hào)S2，產(chǎn)生并處理第一信號(hào)SA，其對(duì)應(yīng)于輔助信號(hào)和第 二傳感器信號(hào)S2的差。在第二信號(hào)處理支路39，基于輔助信號(hào)H和 第二傳感器信號(hào)S2，產(chǎn)生并處理第二信號(hào)Ss，其對(duì)應(yīng)于輔助信號(hào)H和 第二傳感器信號(hào)S2的加和。作為備選，與圖3和圖4的實(shí)施方式近似， 也可能不使用加和的形式，取而代之的是，在第二信號(hào)處理支路39中 產(chǎn)生并處理第二信號(hào)Se，其對(duì)應(yīng)于輔助信號(hào)H。代替加法器47而使用 放大器，以增益gv2將輔助信號(hào)H放大。于是省略圖5和圖6中在前置 放大器35和第二信號(hào)處理支路39間的虛線連接。
在第二信號(hào)處理支路39中，取代加和形式，只有第二傳感器信號(hào) S2被放大和被處理，在這種情況下，上述備選方案是不可行的，因?yàn)?在這種情況中不能以上述方式確定增益比V。
圖5和圖6所示實(shí)施例的情況下，與上述實(shí)施例的方式完全一致， 提供優(yōu)選相同的兩組各兩個(gè)濾波器FSA， FR1; FSE， FR2，其第一組用 于將處理的第一信號(hào)SA濾波為處理的第一參考信號(hào)Rl以及對(duì)應(yīng)于傳 感器信號(hào)si， S2之差的第一測(cè)量信號(hào)UA;其第二組用于將處理的第 二信號(hào)S^慮波為處理的第二參考信號(hào)R2和第二測(cè)量信號(hào)UE。同樣地， 這里提供了基于第一和第二處理的參考信號(hào)Rl， R2確定第一和第二信 號(hào)處理支路37， 39增益比的裝置49以及基于第一和第二測(cè)量信號(hào)UA， L^確定流量M的裝置51,并考慮增益比V。
在圖5所示變型的情況下，第一信號(hào)SA對(duì)應(yīng)于經(jīng)過阻抗變換和前 置放大的輔助信號(hào)H (H = Sl +/- R)和經(jīng)過阻抗變換和前置放大的第 二傳感器信號(hào)S2的放大的數(shù)字化的差，艮口
<formula>complex formula see original document page 23</formula>圖6所示變型按下式計(jì)算
S△= [ (SI g+/- R)gv;-S2 g gv2] g△ gA/D△
在圖5所示變型的情況下，第二信號(hào)Ss對(duì)應(yīng)于經(jīng)過阻抗變換和前 置放大的輔助信號(hào)H (H = SI +/- R)和經(jīng)過阻抗變換和前置放大的第
二傳感器信號(hào)S2的數(shù)字化的和，即:
<formula>complex formula see original document page 24</formula>:
圖6所示變型按下式計(jì)算
<formula>complex formula see original document page 24</formula>
在上述兩種情況下，在第二信號(hào)支路39上，如果沒有第二傳感器 信號(hào)S2的增加，在上述計(jì)算第二信號(hào)Se的公式中，對(duì)應(yīng)的括號(hào)中的
S2ggv2被忽略。
濾波器FR1和FR2將第一和第二信號(hào)Sa和Ss濾波為第一和第二 處理的參考信號(hào)R1， R2，于是，下面的公式用于圖5所示的變型的第 一處理的參考信號(hào)Rl:
Rl = +/— R g gvl g厶gA/D厶
并且，下面的公式用于圖5所示的變型的處理的第二參考信號(hào)R2: R2 = +/- R g gvl g￡gA/Di;
下面的公式用于圖6所示的變型
<formula>complex formula see original document page 24</formula>
第一和第二信號(hào)處理支路37、39的增益比V于是可以直接從第一 和第二處理的參考信號(hào)Rl， R2的商中計(jì)算出來。以下面的公式計(jì)算:<formula>complex formula see original document page 25</formula>
其余的，特別是流量M的確定，以在圖3和圖4中已經(jīng)解釋的方
法進(jìn)行計(jì)算。
除了實(shí)際的科里奧利流量測(cè)量設(shè)備，本發(fā)明還包括了確定科里奧 利流量計(jì)的兩個(gè)分離的信號(hào)處理支路37， 39的增益比V的方法，該科 里奧利流量計(jì)具有第一和第二傳感器21， 23，用于檢測(cè)測(cè)量管3依賴 于流量的振蕩以及產(chǎn)生第一和第二傳感器信號(hào)Sl， S2。根據(jù)本方法， 正如上面已經(jīng)基于本發(fā)明的科里奧利流量計(jì)描述的，參考信號(hào)R或者 疊加在第二傳感器信號(hào)S2 (見圖3和圖4)，或者疊加在第一傳感器 信號(hào)Sl (見圖5和圖6)。
在第-'種情況下，在第一信號(hào)處理支路37中，生成并處理第一信 號(hào)SA，其對(duì)應(yīng)于第一傳感器信號(hào)Sl和輔助信號(hào)H的差。在第二信號(hào) 處理支路39中，生成并處理第二信號(hào)Ss，其對(duì)應(yīng)于第一傳感器信號(hào) Sl和輔助信號(hào)H的加和。
在第二種情況下，在第一信號(hào)處理支路37中，生成并處理第一信 號(hào)SA，其對(duì)應(yīng)于第二傳感器信號(hào)S2和輔助信號(hào)H的差。在第二信號(hào) 處理支路39中，生成并處理第二信號(hào)Ss，其對(duì)應(yīng)于第二傳感器信號(hào) S2和輔助信號(hào)H的加和。
第一和第二處理的參考信號(hào)Rl， R2由第一和第二信號(hào)SA， Sf濾 波產(chǎn)生。然后，基于處理的參考信號(hào)R1， R2，如上所述確定信號(hào)處理 支路37， 39的增益比。
信號(hào)處理支路37， 39的獨(dú)立元件的增益通常改變非常慢，因?yàn)槔?化現(xiàn)象和溫度變化對(duì)比流量變化來講，其變化是非常慢的。
對(duì)應(yīng)地，增益比V被確定的精確度可以通過多次確定增益比并計(jì) 算其平均值以及以該平均值代替單一測(cè)量而得到提高。對(duì)應(yīng)地，基于 比值V的平均值來確定流量M。
頻率處于參考信號(hào)R的頻率fR的范圍內(nèi)的擾動(dòng)會(huì)降低測(cè)量增益比 V的精確度。這種缺點(diǎn)可以通過多次確定增益比V和確定比值V的分 布來避免。當(dāng)比值V是正態(tài)分布且比值V的標(biāo)準(zhǔn)方差小于預(yù)定數(shù)值的 時(shí)候，各個(gè)比值V或其平均值通常認(rèn)為是可靠的。對(duì)應(yīng)地，當(dāng)比值V 是正態(tài)分布且比值V的標(biāo)準(zhǔn)方差小于預(yù)定數(shù)值的時(shí)候，優(yōu)選僅基于測(cè) 量的比值V或其平均值確定流量M。
只要測(cè)量的比例或其平均值由于上述條件例如在短時(shí)擾動(dòng)之后被 證明是不可靠的，那么這時(shí)候如前面所提及的，優(yōu)選地對(duì)于這一時(shí)間 段可以退回到更早的固有的校正和存儲(chǔ)的信號(hào)處理支路37， 39的增益 常數(shù)，或者使用后來被確定可靠的比值V。繼續(xù)跟蹤實(shí)際測(cè)量的增益 比值V，當(dāng)其變得可靠時(shí)，則再度使用。
在上述實(shí)施例中，測(cè)量的增益比V或其平均值直接用于確定流量 M。接下來，實(shí)際測(cè)量的比值或其平均值最好被有規(guī)律地持續(xù)存儲(chǔ)。其 優(yōu)點(diǎn)是在流量計(jì)M重新啟動(dòng)的時(shí)候，可以用最后被存儲(chǔ)的比值V，而 不必等待整個(gè)系統(tǒng)起振。
備選地，參考值VR自然可以用于存儲(chǔ)流量檢測(cè)裝置中的增益比， 其與測(cè)量的增益比V相比較。如果在測(cè)量的比值V與參考值VR的偏 差增加，則進(jìn)行補(bǔ)償，并且如果需要，調(diào)整存儲(chǔ)的參考值VR。
附圖標(biāo)記
1. 測(cè)量變送器
5 端板
7 法蘭
9 端板
11 法蘭
13 支承管
15 振蕩激勵(lì)器
17 永磁體
19 線圈
21 傳感器
23 傳感器
25 線圈
27 線圈
29 永磁休
31 阻抗變換器
33 前置放大器
35 前置放大器
37 第一信號(hào)處理支路
39 第二信號(hào)處理支路
41 差分放大器
43 接口
45 數(shù)字信號(hào)處理器
47 加法器
48a模擬參考信號(hào)發(fā)生器 48b數(shù)字參考信號(hào)發(fā)生器
49 用于確定比率的裝置
51 用于確定流量的裝置53 第一端子
55 第一端子
57 第二端子
59 第二端子
61 加法或差分放大器
63 第一輸入端
65 第二輸入端
67 加法或差分放大器
69 第一輸入端
71 第二輸入端
權(quán)利要求
1.科里奧利流量計(jì)，包括-至少一個(gè)測(cè)量管(3)，其在測(cè)量操作期間被激勵(lì)振蕩，并且流量待測(cè)的介質(zhì)流過該測(cè)量管；-第一和第二傳感器(21，23)，用于檢測(cè)測(cè)量管(3)的依賴流量的振蕩以及產(chǎn)生第一和第二傳感器信號(hào)(S1，S2)；-參考信號(hào)發(fā)生器(48a，48b)，其在第二傳感器信號(hào)(S2)上疊加參考信號(hào)(R)；-第一信號(hào)處理支路(37)，--其基于第一傳感器信號(hào)(S1)和在第二傳感器信號(hào)(S2)上疊加參考信號(hào)(R)所形成的輔助信號(hào)(H)，產(chǎn)生并處理第一信號(hào)(SΔ)，該第一信號(hào)(SΔ)對(duì)應(yīng)于第一傳感器信號(hào)(S1)和輔助信號(hào)(H)的差；-第二信號(hào)處理支路(39)，其基于輔助信號(hào)(H)或基于第一傳感器信號(hào)(S1)和輔助信號(hào)(H)，產(chǎn)生并處理第二信號(hào)(S∑)；-兩組各兩個(gè)濾波器(FSΔ，F(xiàn)R1；FS∑，F(xiàn)R2)，其中第一組用于將處理的第一信號(hào)(SΔ)濾波為處理的第一參考信號(hào)(R1)以及對(duì)應(yīng)于傳感器信號(hào)(S1，S2)之差的第一測(cè)量信號(hào)(UΔ)，其中第二組用于將處理的第二信號(hào)(S∑)濾波為處理的第二參考信號(hào)(R2)和第二測(cè)量信號(hào)(U∑)；-基于第一和第二處理的參考信號(hào)(R1，R2)確定第一和第二處理支路(37，39)的增益比(V)的裝置(49)；和-用于基于第一和第二測(cè)量信號(hào)(UΔ，U∑)確定流量(M)的裝置(51)，其考慮增益比(V)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的科里奧利流量計(jì)，其中- 第二信號(hào)(S。等于第一傳感器信號(hào)(S1)和輔助信號(hào)(H)的和，或- 第一和第二傳感器信號(hào)(S1， S2)之間的相角小于幾十個(gè)毫弧 度，以及第二信號(hào)(Ss)等于輔助信號(hào)(H)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的科里奧利流量計(jì)，其中- 第一信號(hào)處理支路(37)具有差分放大器(41)和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器 (A/DA)，禾口- 第二信號(hào)處理支路(39)具有加法器(47)或放大器和模/數(shù)轉(zhuǎn)換 器(A/De)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的科里奧利流量計(jì)，其中- 傳感器(21， 23)各自包括一個(gè)線圈(25， 27)，- 參考信號(hào)發(fā)生器(48a， 48b)與第二傳感器(23)的線圈(27)的第 一端子(55)相連，和- 這個(gè)線圈(27)的第二端子(59)與第二信號(hào)處理支路(39)的輸 入端相連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的科里奧利流量計(jì)，其中- 在第---傳感器(21)的線圈(25)的第二端子(57)和第一信號(hào)處 理支路(37)輸入端之間設(shè)置阻抗變換器(31)和前置放大器置(33)，并且 調(diào)整第一傳感器信號(hào)(S1)的前置放大，使得第一測(cè)量信號(hào)的實(shí)部 (Re(UA))消，禾口- 在第二傳感器(23)的線圈(27)的第二端子(59)和第二信號(hào)處 理支路(39)的輸入端之間設(shè)置阻抗變換器(31)和有預(yù)定增益的前置放大 器(35)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的科里奧利流量計(jì)，其中- 在第二信號(hào)處理支路(39)前連接加法或差分放大器(61)，- 第二傳感器信號(hào)(S2)和參考信號(hào)(R)施加于加法或差分放大 器的輸入端(64， 65)，并且輔助信號(hào)(H)在其輸出端是可用的。
7. 科里奧利流量計(jì)，包括- 至少一個(gè)測(cè)量管(3)，其在操作期間被激勵(lì)振蕩并且由流量待 測(cè)的介質(zhì)流過； - 第一和第二傳感器(21， 23)，用于檢測(cè)測(cè)量管(3)的依賴于流量的振蕩，并用于產(chǎn)生第一和第二傳感器信號(hào)(S1， S2);- 參考信號(hào)發(fā)生器(48a， 48b)，其在第一傳感器信號(hào)(S1)上疊 加一個(gè)參考信號(hào)(R)-，- 第一信號(hào)處理支路(37)，- 其基于在第一傳感器信號(hào)(S1)上疊加的參考信號(hào)(R)所形成 的輔助信號(hào)(H)和第二傳感器信號(hào)(S2)，產(chǎn)生和處理第一信號(hào)(SA)，該第 一信號(hào)對(duì)應(yīng)于第二傳感器信號(hào)(S2)和輔助信號(hào)(H)的差；- 第二信號(hào)處理支路(39)，- 其基于輔助信號(hào)(H)或基于第二傳感器信號(hào)(S2)和輔助信號(hào) (H)，產(chǎn)生并處理第二信號(hào)(S。；- 兩組各兩個(gè)濾波器(FSA， FR1; FS￡， FR2)，其中第一組用于 將處理的第一信號(hào)(SJ濾波為處理的第一參考信號(hào)(R1)以及對(duì)應(yīng)于傳 感器信號(hào)(S1， S2)之差的第一測(cè)量信號(hào)(UA)，其中第二組用于將處理的 第二信號(hào)(Ss)濾波為處理的第二參考信號(hào)(R2)和第二測(cè)量信號(hào)(l^);- 裝置(49)，其基于第一和第二處理的參考信號(hào)(R1， R2)，確 定第一和第二信號(hào)處理支路(37， 39)的增益比(V);和- 裝置(51)，其用于基于第一和第二測(cè)量信號(hào)(UA， L^)確定流量 (M)，其考慮增益比(V)。
8.用于確定科里奧利流量計(jì)兩個(gè)分離的信號(hào)處理支路(37， 39)的 增益比(V)的方法，- 該流量計(jì)具有第一和第二傳感器(21， 23)，用于檢測(cè)測(cè)量管 (3)的依賴于流量的振蕩并用于產(chǎn)生第一和第二傳感器信號(hào)(S1， S2);其中，或者- 參考信號(hào)(R)疊加在第二傳感器信號(hào)(S2)上，- 在第一信號(hào)處理支路(37)產(chǎn)生并處理第一信號(hào)(SA)，其對(duì)應(yīng) 于第一傳感器信號(hào)(S1)和在第二傳感器信號(hào)(S2)上疊加參考信號(hào)(R)所 形成的輔助信號(hào)(H)的差，- 在第二信號(hào)處理支路(39)產(chǎn)生并處理第二信號(hào)(Ss)，其對(duì)應(yīng) 于第一傳感器信號(hào)(S1)與輔助信號(hào)(H)的和，或者對(duì)應(yīng)于輔助信號(hào)(H); 或者- 參考信號(hào)(R)疊加在第一傳感器信號(hào)(S1)上，- 在第一信號(hào)處理支路(37)產(chǎn)生并處理第一信號(hào)(SA)，其對(duì)應(yīng)于 在第一傳感器信號(hào)(S1)上疊加參考信號(hào)(R)所形成的輔助信號(hào)(H)與第 二傳感器信號(hào)(S2)的差，和- 在第二信號(hào)處理支路(39)產(chǎn)生并處理第二信號(hào)(S^，其對(duì)應(yīng)于 第二傳感器信號(hào)(S2)與輔助信號(hào)(H)的和，或者對(duì)應(yīng)于輔助信號(hào)(H);并 且其中，- 由第一和第二信號(hào)(Sa， Ss)濾波得到第一和第二處理的參考 信號(hào)(R1， R2);禾口- 基于處理的參考信號(hào)(R1， R2)確定信號(hào)處理支路(37， 39)的 增益比(V)。
9. 用于確定根據(jù)權(quán)利要求l一8之一所述的科里奧利流量計(jì)的流 量(M)的方法，其中流量(M)正比于第一測(cè)量信號(hào)(ua)的虛部(Im(ua))于 第二測(cè)量信號(hào)(l^)的大小的比，反比于增益比(V)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9中所述的方法，其中- 多次確定增益比(V)，并且- 基于該增益比(V)的平均值確定流量(M)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9中所述的方法，其中- 多次確定增益比(V)，- 確定增益比(V)的分布，并且- 當(dāng)增益比(V)是正態(tài)分布并且增益比(V)的標(biāo)準(zhǔn)差小于一個(gè) 預(yù)定值時(shí)，僅基于該增益比(V)的平均值確定流量(M)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9中所述的方法，其- 增益比(V)的參考值(VJ被存儲(chǔ)在流量測(cè)量設(shè)備中， - 測(cè)量的增益比(v)與參考值(VjO相對(duì)比，并且- 當(dāng)其產(chǎn)生偏差時(shí)，實(shí)施補(bǔ)償。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種科里奧利流量計(jì)，其包括至少一條測(cè)量管(3)，其在測(cè)量操作期間被激勵(lì)振蕩并且流量要被測(cè)量的介質(zhì)流經(jīng)其中；第一和第二傳感器(21，23)，用于檢測(cè)測(cè)量管(3)的依賴于流量的振蕩并用于產(chǎn)生第一和第二傳感器信號(hào)(S1，S2)；和兩條分離的信號(hào)處理支路(37，39)。本發(fā)明還涉及一種流量測(cè)量方法。本發(fā)明的流量計(jì)或方法能夠?qū)崿F(xiàn)高測(cè)量精度，其中將參考信號(hào)(R)疊加到第一或第二傳感器信號(hào)(S1，S2)上，由疊加形成的輔助信號(hào)(H)流經(jīng)兩條信號(hào)處理支路(37，39)，以及由在第一信號(hào)處理支路(37)輸出端出現(xiàn)的第一信號(hào)(S_Δ)濾波得到第一處理參考信號(hào)(R1)并由在第二信號(hào)處理支路(39)輸出端出現(xiàn)的第二信號(hào)(S_∑)濾波得到第二處理參考信號(hào)(R2)，以及基于處理參考信號(hào)(R1，R2)確定信號(hào)處理支路(37，39)的增益比(V)。
文檔編號(hào)G01F1/84GK101203733SQ200680019225
公開日2008年6月18日 申請(qǐng)日期2006年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月31日
發(fā)明者丹尼爾·庫特勒, 克里斯蒂安·馬特 申請(qǐng)人:恩德斯+豪斯流量技術(shù)股份有限公司