本發(fā)明涉及用于運(yùn)行科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的方法，所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器具有至少一個(gè)調(diào)節(jié)器、至少一個(gè)電伺服機(jī)構(gòu)、至少一個(gè)具有驅(qū)動(dòng)器線圈的電磁的驅(qū)動(dòng)器作為振動(dòng)產(chǎn)生器、至少一個(gè)測(cè)量管和至少一個(gè)振動(dòng)傳感器，其中，所述調(diào)節(jié)器產(chǎn)生調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)用于操控所述電伺服機(jī)構(gòu)，所述電伺服機(jī)構(gòu)提供電的激勵(lì)信號(hào)用于激勵(lì)所述電磁的驅(qū)動(dòng)器，所述電磁的驅(qū)動(dòng)器激勵(lì)所述測(cè)量管以至少一個(gè)本征形式振動(dòng)并且其中，所述測(cè)量管的所被激勵(lì)的振動(dòng)由所述振動(dòng)傳感器檢測(cè)并且作為至少一個(gè)輸出信號(hào)來(lái)輸出，其中，所述電伺服機(jī)構(gòu)如下地給所述電磁的驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)器線圈加載以驅(qū)動(dòng)器電壓和驅(qū)動(dòng)器電流，使得所述測(cè)量管的振動(dòng)最大程度地以共振進(jìn)行。本發(fā)明此外涉及科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器，其在運(yùn)行中實(shí)施這樣的方法。

背景技術(shù)：

之前提及的用于運(yùn)行科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的方法和相應(yīng)的科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器自從許多年起就已知、例如由de102012011932a1已知。其總體上屬于共振測(cè)量系統(tǒng)的類別，根據(jù)音叉原理的填充情況監(jiān)視器或密度測(cè)量?jī)x器、石英秤和帶粘度計(jì)（bandviskosimeter）也屬于所述共振測(cè)量系統(tǒng)。所述共振測(cè)量系統(tǒng)處于與過(guò)程相聯(lián)系，其中，過(guò)程和共振測(cè)量系統(tǒng)相互影響。對(duì)于這樣的系統(tǒng)，關(guān)于待確定的過(guò)程量（測(cè)量量）的信息在本征頻率方面加密。通常在這樣的系統(tǒng)中將工作點(diǎn)置于所述測(cè)量系統(tǒng)的本征頻率上。在科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器中，所述測(cè)量管相應(yīng)于所述共振測(cè)量系統(tǒng)的振動(dòng)元件。

構(gòu)造為科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的共振測(cè)量系統(tǒng)尤其應(yīng)用于工業(yè)上的過(guò)程測(cè)量技術(shù)中必須以高的準(zhǔn)確度來(lái)確定質(zhì)量流的地方。科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的功能方式基于，將至少一個(gè)由介質(zhì)流動(dòng)通過(guò)的測(cè)量管（所述振動(dòng)元件）由振動(dòng)產(chǎn)生器激勵(lì)至振動(dòng)，其中，所述振動(dòng)產(chǎn)生器根據(jù)前提地為具有驅(qū)動(dòng)器線圈的電磁的驅(qū)動(dòng)器。所述線圈通常由電流流過(guò)，其中，作用到所述振動(dòng)元件上、也就是說(shuō)所述測(cè)量管上的力與所述線圈電流直接相聯(lián)系；所述力作用大多通過(guò)在所述驅(qū)動(dòng)器線圈中能夠運(yùn)動(dòng)地支承的永磁體來(lái)實(shí)現(xiàn)和促成。

在科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器中，所述功能方式基于，具有質(zhì)量的介質(zhì)基于通過(guò)兩個(gè)正交的運(yùn)動(dòng)（流動(dòng)的運(yùn)動(dòng)和所述測(cè)量管的運(yùn)動(dòng)）來(lái)引起的科里奧利慣性力來(lái)作用到所述測(cè)量管的壁部上。所述介質(zhì)到所述測(cè)量管上的這種反作用導(dǎo)致測(cè)量管振動(dòng)相較于所述測(cè)量管的未流動(dòng)通過(guò)的振動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。通過(guò)檢測(cè)所流動(dòng)通過(guò)的科里奧利測(cè)量管的振動(dòng)的這種特點(diǎn)能夠以高的準(zhǔn)確度來(lái)確定通過(guò)所述測(cè)量管的質(zhì)量流量。

特別重要的是所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的本征頻率（基本上是作為振動(dòng)元件的測(cè)量管的本征頻率），因?yàn)樗隹评飱W利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的工作點(diǎn)通常置于到所述測(cè)量管的本征頻率，以便能夠以最小的能量耗費(fèi)加上所需的振動(dòng)用于感應(yīng)出所述科里奧利力。當(dāng)談到所述測(cè)量管的振動(dòng)最大程度地以共振進(jìn)行時(shí)，這就指代這一點(diǎn)。此后由所述測(cè)量管來(lái)實(shí)施的振動(dòng)具有確定的形式，所述形式稱為所相應(yīng)的激勵(lì)的本征形式。

由現(xiàn)有技術(shù)已知，為了激勵(lì)所述振動(dòng)元件，由所述調(diào)節(jié)器以正弦形的電壓的形式產(chǎn)生諧波的基礎(chǔ)信號(hào)作為調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)并且這種正弦形的電壓操控所述電伺服機(jī)構(gòu)和由此所述驅(qū)動(dòng)器線圈，其中，所述電伺服機(jī)構(gòu)具有如下任務(wù)，即在其輸出處提供相應(yīng)的功率，以便能夠以合適的方式并且以足夠的功率來(lái)操控所述電磁的驅(qū)動(dòng)器。所述電伺服機(jī)構(gòu)由此實(shí)際上為在所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的電磁的驅(qū)動(dòng)器和所述調(diào)節(jié)器之間的功率方面的連結(jié)環(huán)節(jié)。

所述調(diào)節(jié)器用于共振中運(yùn)行作為振動(dòng)元件的測(cè)量管，為此必須求得，所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的或所述測(cè)量管的輸入和輸出量是否具有相應(yīng)于所述共振的相差。在所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器中這在輸入側(cè)為用于激勵(lì)作為振動(dòng)元件的測(cè)量管的力，并且這在輸出側(cè)為所述測(cè)量管的速度、也就是說(shuō)所述測(cè)量管的偏轉(zhuǎn)的時(shí)間上的改變。如果在輸入側(cè)所述力作用和所述輸出側(cè)的測(cè)量管速度具有0°的相差，那么由于這種有振動(dòng)能力的系統(tǒng)所基于的關(guān)系，以所述運(yùn)動(dòng)的本征形式存在共振。如果滿足這種相條件，則存在所期望的共振。出于這種原因，所述調(diào)節(jié)器布置在如下的調(diào)節(jié)回路中，所述調(diào)節(jié)回路總體上（無(wú)論如何還）設(shè)計(jì)為相調(diào)節(jié)回路。

科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器在現(xiàn)有技術(shù)中通常或者具有用于施加電壓的機(jī)構(gòu)或者具有用于加上電流到具有驅(qū)動(dòng)器線圈的電磁的驅(qū)動(dòng)器中的裝置來(lái)作為電伺服機(jī)構(gòu)。電流加上到具有線圈的電磁的驅(qū)動(dòng)器中在所述驅(qū)動(dòng)器線圈處不可避免地引起高的和有噪聲的（verrauschten）電壓，因?yàn)樵谒稣{(diào)節(jié)器輸出信號(hào)中的跳變（并且所述跳變也僅僅由數(shù)字/模擬變換器的量化級(jí)來(lái)引起）作為在通過(guò)所述電磁的驅(qū)動(dòng)器的電流中的跳變出現(xiàn)并且在該處通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)器線圈來(lái)微分；這尤其適用于具有高的轉(zhuǎn)換速率（slewrate）的、也就是說(shuō)具有高的電流上升速度的伺服機(jī)構(gòu)。這在所述電磁的相容性方面是成問(wèn)題的并且也導(dǎo)致所述信噪比的減少并且由此在測(cè)量不同的過(guò)程量時(shí)和在確定所述共振測(cè)量系統(tǒng)的不同的參數(shù)（也就是說(shuō)在在此當(dāng)前的科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的情況中例如所述測(cè)量管的剛度）時(shí)導(dǎo)致測(cè)量不可靠性的增大。所已知的方法中的一些為了實(shí)現(xiàn)所述相位調(diào)節(jié)器而需要所述驅(qū)動(dòng)器線圈的參數(shù)、也就是說(shuō)例如所述線圈的電感l(wèi)s和歐姆的電阻rs的準(zhǔn)確的了解。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)是，提供用于運(yùn)行科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的方法，所述方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、快速并且可靠地駛向、保持和跟蹤作為所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的工作點(diǎn)的共振部位。

根據(jù)本發(fā)明的用于運(yùn)行科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的方法（在其中之前引出的和說(shuō)明的任務(wù)得到解決）首先并且基本上的特征在于，為了實(shí)現(xiàn)所述共振運(yùn)行，求得所述振動(dòng)傳感器的輸出信號(hào)，求得在所述驅(qū)動(dòng)器線圈處的驅(qū)動(dòng)器電壓，求得相對(duì)于所述振動(dòng)傳感器的輸出信號(hào)的相位的、驅(qū)動(dòng)器電流的相位，并且由所求得的量求得用于所述驅(qū)動(dòng)器電壓的新的期望相位并且將其如下地導(dǎo)入給所述調(diào)節(jié)器，使得所述調(diào)節(jié)器通過(guò)所述電伺服機(jī)構(gòu)產(chǎn)生具有所求得的新的期望相位的驅(qū)動(dòng)器電壓。

所提出的方法是非常有利的，因?yàn)槠洳捎脺y(cè)量技術(shù)上能夠非常簡(jiǎn)單地求得的量、如例如所述振動(dòng)傳感器的輸出信號(hào)（這能夠假定為已知的，因?yàn)榈拇_總歸需要所述信號(hào)用于確定所述質(zhì)量流量）或還有在所述驅(qū)動(dòng)器線圈處的驅(qū)動(dòng)器電壓，所述驅(qū)動(dòng)器電壓本身是已知的，因?yàn)槠渫ㄟ^(guò)所述調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)來(lái)產(chǎn)生（但所述驅(qū)動(dòng)器電壓此外也能夠測(cè)量技術(shù)上非常簡(jiǎn)單地被檢測(cè)）。通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)器線圈的驅(qū)動(dòng)器電流能夠同樣容易地被求得、例如通過(guò)非常小的測(cè)量電阻求得，其中，在所述測(cè)量電阻處下降的電壓被量取為測(cè)量信號(hào)。

所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的傳遞特性如在所有的物理的系統(tǒng)中那樣在調(diào)節(jié)技術(shù)上的意義中由所述輸出量和引起所述輸出量的輸入量的比例來(lái)描述。在所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的情況中，這一方面為所述電磁的驅(qū)動(dòng)器作用到所述測(cè)量管上的力并且另一方面為所述測(cè)量管在所述測(cè)量部位處的偏轉(zhuǎn)速度。在共振中，在所述力加載的走向和所述測(cè)量管的速度（也就是說(shuō)所述測(cè)量管偏轉(zhuǎn)的時(shí)間上的一階導(dǎo)數(shù)）的走向之間不存在相區(qū)別。

在具有驅(qū)動(dòng)器線圈的電磁的驅(qū)動(dòng)器中所施加的力表現(xiàn)為與通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)器線圈的電流成比例，這對(duì)于檢測(cè)通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)器線圈的驅(qū)動(dòng)器電流idr而言是原因。所述測(cè)量管的偏轉(zhuǎn)的檢測(cè)通常由振動(dòng)傳感器實(shí)現(xiàn)，所述振動(dòng)傳感器利用測(cè)量線圈和在其中運(yùn)動(dòng)的永磁體來(lái)工作，所述永磁體由所述測(cè)量管偏轉(zhuǎn)并且在所述測(cè)量線圈中感應(yīng)出電壓。所述測(cè)量管速度、也就是說(shuō)所述測(cè)量管偏轉(zhuǎn)的一階導(dǎo)數(shù)表現(xiàn)為與在這種振動(dòng)傳感器中感應(yīng)的電壓成比例。就此而言可理解，為什么檢測(cè)所述振動(dòng)傳感器的輸出信號(hào)us也是有意義的。

如果存在這些量，則無(wú)問(wèn)題地實(shí)現(xiàn)，也求得相對(duì)于所述振動(dòng)傳感器的輸出信號(hào)us的相位φs的、所述驅(qū)動(dòng)器電流idr的相位φidr。如果所述相位是已知的，則實(shí)際上令人感興趣的在到所述測(cè)量管上的激勵(lì)的力f和所述測(cè)量管速度的反應(yīng)量(reaktionsgr??e)之間的相位也是已知的。對(duì)于所述共振情況需要：在這些量之間的這種相對(duì)的相位或相差被調(diào)節(jié)成零。

在所提出的方法的一種有利的設(shè)計(jì)方案中設(shè)置，在定義所述振動(dòng)傳感器的輸出信號(hào)的零相位的情況下求得用于所述驅(qū)動(dòng)器電壓的期望預(yù)設(shè)和由此還有所述驅(qū)動(dòng)器電壓的期望相位。對(duì)于所述調(diào)節(jié)重要的信息是在所述振動(dòng)傳感器的輸出信號(hào)和所述驅(qū)動(dòng)器電流的相位之間的相區(qū)別并且不太是所述驅(qū)動(dòng)器電壓的絕對(duì)量或所述驅(qū)動(dòng)器電流的絕對(duì)量。也就是說(shuō)如果達(dá)成：為能夠由所述調(diào)節(jié)器來(lái)影響和確定的驅(qū)動(dòng)器電壓計(jì)算出期望預(yù)設(shè)、也就是說(shuō)具有數(shù)額和相的完整的期望預(yù)設(shè)，以便以共振來(lái)執(zhí)行所述測(cè)量管振動(dòng)，那么由此也自動(dòng)地求得所述驅(qū)動(dòng)器電壓的這種期望相位，以便產(chǎn)生共振。

對(duì)于確定相差或?qū)τ诮o出所述期望相位簡(jiǎn)化的是，通過(guò)定義為所述振動(dòng)傳感器的輸出信號(hào)預(yù)設(shè)零相位，也就是說(shuō)所述輸出信號(hào)的相位自動(dòng)地置于零，也就是說(shuō)所有其它的振動(dòng)量基于所述輸出信號(hào)的相位。

在根據(jù)本發(fā)明的用于運(yùn)行科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的方法的之前描述的改進(jìn)方案的一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中設(shè)置，用于所述驅(qū)動(dòng)器電壓udr的期望預(yù)設(shè)udr,soll通過(guò)下面的方程式方面的關(guān)系來(lái)求得：

為此能夠?qū)嵤琸b涉及所述互感系數(shù)，所述互感系數(shù)為純實(shí)數(shù)。在此絕對(duì)故意的是，所述振動(dòng)傳感器的輸出信號(hào)us涉及實(shí)的量、也就是說(shuō)非下劃線的量，因?yàn)樗衅渌牧炕谒鲚敵鲂盘?hào)us的定義成零的相位。所述電磁的驅(qū)動(dòng)器的期望相位udr,soll和電的激勵(lì)信號(hào)udr在通常的情況中涉及相位移的量，其也就是說(shuō)相對(duì)于所述振動(dòng)傳感器的輸出信號(hào)us具有相位移，由此所述量在此也通常下劃線地示出。所述關(guān)系還在圖描述的范圍內(nèi)來(lái)討論。

已證實(shí)為有利的是，所述驅(qū)動(dòng)器線圈的阻抗zs在所述共振運(yùn)行之外來(lái)求得，方式是由所述驅(qū)動(dòng)器電壓udr和所出現(xiàn)的驅(qū)動(dòng)器電流idr來(lái)算出商，并且所述互感系數(shù)kb在忽略在所述驅(qū)動(dòng)器線圈處的互感電壓ub的情況下來(lái)求得，其中，在此采用線路網(wǎng)格（netzwerkmasche）的網(wǎng)格方程式。所述線路網(wǎng)格由所述電伺服機(jī)構(gòu)的輸出和具有所述驅(qū)動(dòng)器線圈的聯(lián)接到所述電伺服機(jī)構(gòu)處的電磁的驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成。如果所述驅(qū)動(dòng)器線圈的阻抗zs這樣地確定，則特別簡(jiǎn)單的是，為了求得所述互感系數(shù)kb來(lái)考慮與所述驅(qū)動(dòng)器線圈的阻抗zs、所述驅(qū)動(dòng)器電流idr和所述振動(dòng)傳感器的輸出信號(hào)us的下面的關(guān)系：

。

當(dāng)然，用于所述驅(qū)動(dòng)器電壓udr的期望預(yù)設(shè)udr,soll的確定持續(xù)不斷地進(jìn)行，如這對(duì)于帶有調(diào)節(jié)器的通常的掃描系統(tǒng)而言通常的那樣。由此能夠保證，即使在所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器運(yùn)行時(shí)確定的給定條件改變的情況下也能夠始終作出反應(yīng)并且跟蹤改變的共振點(diǎn)。

然而也可以有利的是，所述調(diào)節(jié)運(yùn)行在共振中暫時(shí)被中斷，給所述調(diào)節(jié)器預(yù)設(shè)用于相對(duì)于所述振動(dòng)傳感器的輸出信號(hào)us的相位φs的、驅(qū)動(dòng)器電流idr的相位φidr的其它的相預(yù)設(shè)。這樣的與正常工作運(yùn)行不同的設(shè)置例如能夠用于系統(tǒng)辨識(shí)，例如以便相選擇性地來(lái)確定參數(shù)、例如所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的數(shù)學(xué)上的模型的參數(shù)，所述參數(shù)使用用于調(diào)節(jié)。

根據(jù)本發(fā)明的任務(wù)此外通過(guò)科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器來(lái)解決（其以其多種多樣的設(shè)計(jì)方案執(zhí)行上面描述的方法）、也就是說(shuō)通過(guò)如下的科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器來(lái)解決，其具有至少一個(gè)調(diào)節(jié)器、至少一個(gè)電伺服機(jī)構(gòu)、至少一個(gè)具有驅(qū)動(dòng)器線圈的電磁的驅(qū)動(dòng)器作為振動(dòng)產(chǎn)生器、至少一個(gè)測(cè)量管和至少一個(gè)振動(dòng)傳感器，其中，所述調(diào)節(jié)器產(chǎn)生調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)用于操控所述電伺服機(jī)構(gòu)，所述電伺服機(jī)構(gòu)提供電的激勵(lì)信號(hào)用于激勵(lì)所述電磁的驅(qū)動(dòng)器，所述電磁的驅(qū)動(dòng)器激勵(lì)所述測(cè)量管以至少一種本征形式振動(dòng)并且其中，所述測(cè)量管的所被激勵(lì)的振動(dòng)由所述振動(dòng)傳感器檢測(cè)并且作為至少一個(gè)輸出信號(hào)來(lái)輸出，其中，所述電伺服機(jī)構(gòu)給所述電磁的驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)器線圈如下地加載以驅(qū)動(dòng)器電壓和驅(qū)動(dòng)器電流，使得所述測(cè)量管的振動(dòng)最大程度地以共振進(jìn)行。解決所述任務(wù)的科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的突出之處在于，為了實(shí)現(xiàn)所述共振運(yùn)行，求得所述振動(dòng)傳感器的輸出信號(hào)，求得在所述驅(qū)動(dòng)器線圈處的驅(qū)動(dòng)器電壓，求得相對(duì)于所述振動(dòng)傳感器的輸出信號(hào)的相位的、驅(qū)動(dòng)器電流的相位，并且由所求得的量求得用于所述驅(qū)動(dòng)器電壓的新的期望相位并且將其如下地導(dǎo)入給所述調(diào)節(jié)器，使得所述調(diào)節(jié)器通過(guò)所述電伺服機(jī)構(gòu)產(chǎn)生具有所求得的新的期望相位的驅(qū)動(dòng)器電壓。

所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的特別有利的設(shè)計(jì)方案的突出之處在于，所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器在運(yùn)行中以其特別的設(shè)計(jì)方案實(shí)施之前描述的方法中的一個(gè)。

附圖說(shuō)明

詳細(xì)地此時(shí)存在有各種可行方案，用于設(shè)計(jì)和改進(jìn)根據(jù)本發(fā)明的用于運(yùn)行科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的方法和根據(jù)本發(fā)明的科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器。為此參閱權(quán)利要求1和8后的權(quán)利要求并且參閱結(jié)合附圖優(yōu)選的實(shí)施例的描述。在附圖中

圖1示意性地示出科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的結(jié)構(gòu)（如其由現(xiàn)有技術(shù)已知的那樣），但如其也能夠用于根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器那樣，

圖2示出含在電子的驅(qū)動(dòng)器中的線圈連同電伺服機(jī)構(gòu)的等效電路圖，以及

圖3以框圖圖示示出根據(jù)本發(fā)明的用于運(yùn)行共振測(cè)量系統(tǒng)的方法。

具體實(shí)施方式

圖1示出科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器1，具有：以數(shù)字的信號(hào)處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)的調(diào)節(jié)器2、電伺服機(jī)構(gòu)3和具有在圖1中沒(méi)有詳細(xì)示出的驅(qū)動(dòng)器線圈的電磁的驅(qū)動(dòng)器4作為振動(dòng)產(chǎn)生器。

所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器1具有測(cè)量管5。所述電磁的驅(qū)動(dòng)器4具有如下任務(wù)，即激勵(lì)能夠以介質(zhì)來(lái)流動(dòng)通過(guò)的測(cè)量管5以本征形式振動(dòng)。根據(jù)所述本征形式的類型而定，為此僅僅需要唯一的電磁的驅(qū)動(dòng)器4，如果應(yīng)該還能夠激勵(lì)較高的模式，則也需要兩個(gè)或更多電磁的驅(qū)動(dòng)器4。

在圖1中所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器1分成兩半地示出。形成一個(gè)單元的科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器1在所述圖的右邊的圖邊緣處的半件上結(jié)束并且出于一目了然的圖示的原因又在所述圖的左邊的圖邊緣處以另一個(gè)半件開始。在該處可看出，所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器1此外還具有振動(dòng)傳感器6，所述振動(dòng)傳感器分別輸出在當(dāng)前以速度信號(hào)的形式的輸出信號(hào)us，所述速度信號(hào)給出關(guān)于所述測(cè)量管運(yùn)動(dòng)的速度v的信息。所述電的狀態(tài)量在此下劃線地示出，用以明確，這通常涉及具有相位的諧波信號(hào)，也就是說(shuō)能夠描述為矢量。由此可行的是，對(duì)于沒(méi)有下劃線示出的電的狀態(tài)量推斷出，其（無(wú)論出于某種原因）具有所述相位零、也就是說(shuō)數(shù)學(xué)上是實(shí)值的。

所述調(diào)節(jié)器2產(chǎn)生調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)uc用于操控所述電伺服機(jī)構(gòu)3，并且所述電伺服機(jī)構(gòu)3接下來(lái)產(chǎn)生電的激勵(lì)信號(hào)udr用于激勵(lì)所述電磁的驅(qū)動(dòng)器4。多個(gè)傳遞元件7聯(lián)接到所述振動(dòng)傳感器6處，所述傳遞元件基本上用于信號(hào)處理，其如例如為由放大器構(gòu)成的匹配電子機(jī)構(gòu)(anpassungselektronik)7a、硬件多路復(fù)用器7b用于實(shí)現(xiàn)不同的能夠切換的測(cè)量通道、另外的匹配電子機(jī)構(gòu)7c和模擬/數(shù)字變換器7d，所述模擬/數(shù)字變換器將模擬的測(cè)量的信號(hào)以數(shù)字的信號(hào)的形式又引入給所述調(diào)節(jié)器2。在本發(fā)明的情況中不取決于所述傳遞元件的準(zhǔn)確的實(shí)施方案，所述傳遞元件在此僅僅出于完整性來(lái)進(jìn)行描述。

在現(xiàn)有技術(shù)中，由此實(shí)現(xiàn)的調(diào)節(jié)回路形成相調(diào)節(jié)回路并且或者基于將電流idr加到所述電磁的驅(qū)動(dòng)器4的線圈8中或者基于將電的激勵(lì)信號(hào)以激勵(lì)電壓udr的形式接入到所述電磁的驅(qū)動(dòng)器4的線圈8的終端處。這種設(shè)計(jì)為了解釋而在圖2中示出。所述電磁的驅(qū)動(dòng)器4在此具有驅(qū)動(dòng)器線圈8，所述驅(qū)動(dòng)器線圈在根據(jù)圖2的等效電路圖中具有線圈電感l(wèi)s、歐姆的線圈電阻rs和速度成比例的感應(yīng)的電壓源ub。在圖2中沒(méi)有示出的調(diào)節(jié)器提供所述調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)uc用于操控另外的電伺服機(jī)構(gòu)3，其由能夠控制的能量源9和d/a變換器構(gòu)成。所述能夠控制的能量源9或者為電壓受控制的電流源或者但也為電壓受控制的電壓源，其中，這兩個(gè)解決方案具有不同的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，其與所述線圈8的特別的特性相關(guān)聯(lián)，例如突然的電流改變引起強(qiáng)烈改變的終端電壓。

對(duì)于所述電磁的驅(qū)動(dòng)器4（其如在圖2中示出的那樣具有線圈8），所述線圈電流idr是特別重要的，因?yàn)樗鼍€圈電流idr為所述電磁的驅(qū)動(dòng)器4的與所述電磁的驅(qū)動(dòng)器4作用到所述測(cè)量管5上的力成比例的狀態(tài)量。在所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器1的情況中，在共振情況中在作用到所述振動(dòng)元件5上的力f和所述測(cè)量管運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)的速度v的相差和由此在所述線圈電流idr和所述測(cè)量管運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)的速度v之間的相差也等于零。所述測(cè)量管運(yùn)動(dòng)的速度v在此相應(yīng)于所述振動(dòng)傳感器6的檢測(cè)的輸出電壓us或者說(shuō)與所述振動(dòng)傳感器6的檢測(cè)的輸出電壓us成比例。然而所述測(cè)量管5的運(yùn)動(dòng)不是僅僅影響所述振動(dòng)傳感器6，更確切地說(shuō)還反作用到以所述驅(qū)動(dòng)器線圈8的形式的振動(dòng)產(chǎn)生器上，因?yàn)樗鰷y(cè)量管5的運(yùn)動(dòng)引起在所述驅(qū)動(dòng)器線圈8中通常存在的永磁體的相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，所述運(yùn)動(dòng)本身產(chǎn)生所述互感電壓ub。

因此在由所述伺服機(jī)構(gòu)3的輸出終端和所述線圈8的聯(lián)接到所述輸出終端處的終端形成的網(wǎng)格中適用：

在科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器1運(yùn)行時(shí)的挑戰(zhàn)在于，所述電伺服機(jī)構(gòu)3通過(guò)所述調(diào)節(jié)器2如下來(lái)操控，使得所述電磁的驅(qū)動(dòng)器4的驅(qū)動(dòng)器線圈8如下地被加載以驅(qū)動(dòng)器電壓udr和驅(qū)動(dòng)器電流idr，使得所述測(cè)量管5的振動(dòng)最大程度地以共振進(jìn)行。“最大程度地以共振”在此考慮，共振點(diǎn)為所述系統(tǒng)的嚴(yán)格界定的精確的狀態(tài)，所述狀態(tài)在數(shù)學(xué)上的意義中在實(shí)際中從未完全精確地被碰到，而是總是僅僅如技術(shù)上的解決方案和所實(shí)現(xiàn)的調(diào)節(jié)實(shí)際上允許的那樣地精確，也就是說(shuō)這簡(jiǎn)單地是指以所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)上的解決方案允許的準(zhǔn)確度的共振運(yùn)行。

此時(shí)在圖3中示出根據(jù)本發(fā)明的用于運(yùn)行所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器1的方法、即以框圖的形式來(lái)示出。所述調(diào)節(jié)器2通過(guò)所述調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)uc來(lái)操控所述電伺服機(jī)構(gòu)3，其中，所述電伺服機(jī)構(gòu)3通過(guò)輸出所述電的激勵(lì)信號(hào)udr來(lái)操控所述電磁的驅(qū)動(dòng)器4，所述電磁的驅(qū)動(dòng)器本身作為振動(dòng)產(chǎn)生器來(lái)使得所述測(cè)量管5偏轉(zhuǎn)。所述電磁的驅(qū)動(dòng)器4由示意性地示出的帶有永久磁鐵作為核芯的線圈8構(gòu)成，其中，沒(méi)有示出的永久磁鐵所述線圈8通電的情況下實(shí)施運(yùn)動(dòng)并且由此能夠激勵(lì)所述測(cè)量管5進(jìn)行振動(dòng)。所述測(cè)量管5的振動(dòng)由所述振動(dòng)傳感器6檢測(cè)，所述振動(dòng)傳感器在當(dāng)前的情況中同樣具有永磁體和線圈11，其中，為了分析所述測(cè)量管5的位置改變而考慮在所述線圈11中感應(yīng)的電壓us。也就是說(shuō)所述速度信號(hào)作為所述振動(dòng)傳感器6的輸出信號(hào)us存在。

根據(jù)本發(fā)明，此時(shí)為了實(shí)現(xiàn)所述共振運(yùn)行而設(shè)置，求得所述振動(dòng)傳感器的輸出信號(hào)us，求得在所述驅(qū)動(dòng)器線圈8處的驅(qū)動(dòng)器電壓udr，求得相對(duì)于所述振動(dòng)傳感器6的輸出信號(hào)us的相位φs的、驅(qū)動(dòng)器電流idr的相位φidr，并且由所求得的量來(lái)求得用于所述驅(qū)動(dòng)器電壓udr的新的期望相位φidr,soll并且將其導(dǎo)入給所述調(diào)節(jié)器2，從而所述調(diào)節(jié)器2通過(guò)所述電伺服機(jī)構(gòu)3產(chǎn)生具有所求得的新的期望相位φdr,soll的驅(qū)動(dòng)器電壓udr。

所述方法基于如下考慮，即在作用到所述測(cè)量管上的力f和所引起的測(cè)量管速度v之間的相差要盡可能調(diào)節(jié)成零，其中，所述相差也相應(yīng)于在所述線圈電流idr和所述測(cè)量管速度v或所感應(yīng)的反電壓ub之間的相差。這同時(shí)也相應(yīng)于在所述線圈電流idr和所述振動(dòng)傳感器6的輸出信號(hào)us的相位之間的相差，也就是說(shuō)：

也就是說(shuō)，用于激勵(lì)所述電磁的驅(qū)動(dòng)器的電的激勵(lì)信號(hào)udr必須如下選取，使得滿足之前提及的共振條件。在此適用：所述互感電壓ub與所述振動(dòng)傳感器6的輸出電壓us是同相的（inphase），由此適用有：

在這種條件下也能夠?qū)⑺鼍W(wǎng)格方程式1寫為：

如果所述輸出信號(hào)us的相位被定義零相位、即φs=0，則記錄和計(jì)算變得特別簡(jiǎn)單。因此在這種條件下也能夠簡(jiǎn)化性地將方程式4寫成如下的：

因?yàn)樵谶@種前提下也就是說(shuō)在所述共振情況中適用：所述驅(qū)動(dòng)器電流idr的相位φidr等于零，也就是說(shuō)在正確選取地預(yù)設(shè)用于所述驅(qū)動(dòng)器電壓udr的期望預(yù)設(shè)udr,soll的情況下適用：

由此在將之前引入的網(wǎng)格方程式在實(shí)際狀態(tài)中和在所述期望狀態(tài)中解出之后對(duì)于所述驅(qū)動(dòng)器電流idr適用：

如果將所述實(shí)際狀態(tài)和所述期望狀態(tài)方程式方面地置于比例，則得到：

由此對(duì)于用于所述驅(qū)動(dòng)器電壓udr的期望預(yù)設(shè)udr,soll適用：

也就是說(shuō)合適的是，將用于所述驅(qū)動(dòng)器電壓udr的期望預(yù)設(shè)udr,soll根據(jù)上述的方程式來(lái)重新確定。如果這（如對(duì)于調(diào)節(jié)技術(shù)上的掃描系統(tǒng)而言通常的那樣）持續(xù)不斷地來(lái)進(jìn)行，則即使當(dāng)所述共振點(diǎn)（無(wú)論出于某種原因）在所述運(yùn)行期間漂移時(shí)，所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器1也能夠保持在所述共振運(yùn)行中。

所說(shuō)明的關(guān)系的前提是，所述互感系數(shù)kb是已知的。所述互感系數(shù)能夠根據(jù)按本發(fā)明的方法的一種有利的改進(jìn)方案來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單地求得。為此設(shè)置，將所述驅(qū)動(dòng)器線圈8的阻抗zs在所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器1的共振運(yùn)行之外來(lái)求得，方式是計(jì)算由所述驅(qū)動(dòng)器電壓udr和所出現(xiàn)的驅(qū)動(dòng)器電流idr構(gòu)成的商并且在忽略在所述驅(qū)動(dòng)器線圈8處的互感電壓ub（在這種情況中允許）的情況下求得所述互感系數(shù)kb。所述求得借助于用于由所述電伺服機(jī)構(gòu)3的輸出和具有所述驅(qū)動(dòng)器線圈8的電磁的驅(qū)動(dòng)器4構(gòu)成的線路網(wǎng)格的網(wǎng)格方程式來(lái)進(jìn)行。如果所述測(cè)量管5在所述共振之外被激勵(lì)成振動(dòng)，則能夠忽略所述互感電壓ub，從而由所述網(wǎng)格方程式能夠非常簡(jiǎn)單地計(jì)算所述阻抗：

然而如果所述阻抗zs是已知的，則所述互感系數(shù)kb能夠容易地通過(guò)如下方式來(lái)計(jì)算：

所說(shuō)明的方法對(duì)于所述科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器1在所述調(diào)節(jié)器2中來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而在該處示出的科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器1在所述運(yùn)行中執(zhí)行用于運(yùn)行科里奧利質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x器的方法的所說(shuō)明的變型方案。