DE102004053883A1

DE102004053883A1 - Meßaufnehmer vom Vibrationstyp

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Publication number: DE102004053883A1
Application number: DE200410053883
Authority: DE
Inventors: Christian Schütze; Martin Dr. Anklin-Imhof
Original assignee: Endress and Hauser Flowtec AG; Flowtec AG
Current assignee: Endress and Hauser Flowtec AG
Priority date: 2004-11-04
Filing date: 2004-11-04
Publication date: 2006-05-11

Abstract

Der Meßaufnehmer umfaßt ein Aufnehmer-Gehäuse (10), das eine Vielzahl von natürlichen Schwingungsmoden aufweist, sowie wenigstens ein im Aufnehmer-Gehäuse (10) schwingfähig gehaltertes und zumindest zeitweise vibrierendes erstes Aufnehmer-Rohr (4) zum Führen wenigstens eines Teilvolumens des zu messenden Mediums. Darüber hinaus umfaßt der Meßaufnehmer eine auf das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr einwirkende elektro-mechanische, insbesondere elektro-dynamische, Erregeranordnung (60) zum Erzeugen und/oder Aufrechterhalten von mechanischen Schwingungen des wenigstens einen Aufnehmer-Rohrs (4) und eine auf Bewegungen des Aufnehmer-Rohrs (4), insbesondere Biege-Schwingungen, reagierende Sensoranordnung zum Erzeugen wenigstens eines Schwingungen des Aufnehmer-Rohrs (4) repräsentierenden Schwingungsmeßsignals (s¶vb¶). Zum Unterdrücken oder Auslöschen wenigstens eines natürlichen Schwingungsmodes des Aufnehmer-Gehäuses (10) weist der Meßaufnehmer außerdem wenigstens ein am Aufnehmer-Gehäuse (10), insbesondere direkt, fixiertes, dem Bilden von im wesentlichen ortsfesten Schwingungsknoten im Aufnehmer-Gehäuse (10) dienendes erstes Stützelement (13a) auf. Somit sind durch das Aufnehmer-Gehäuse und zumindest das wenigstens eine Stützelement ein äußeres Schwingungssystem des Meßaufnehmers und durch das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr (4), das zumindest darin momentan geführte Medium sowie zumindest anteilig durch die Erreger- und die Sensoranordnung (60, 70) ein inneres ...

Description

Die Erfindung betrifft einen Meßaufnehmer vom Vibrationstyp zum Messen eines in einer Rohrleitung geführten strömungsfähigen Mediums, insb. eines Gases, einer Flüssigkeit, eines Pulvers oder eines anderen strömungsfähigen Stoffes.
In der Prozeßmeß- und Automatisierungstechnik werden für die Messung physikalischer Parameter, wie z.B. dem Massedurchfluß, der Dichte und/oder der Viskosität, eines in einer Rohrleitung strömenden Mediums oftmals solche In-Line-Meßgeräte verwendet, die mittels eines vom Medium durchströmten Meßaufnehmers vom Vibrationstyp und einer daran angeschlossenen Meß- und Betriebsschaltung, im Medium Reaktionskräfte, wie z.B. mit dem Massedurchfluß korrespondierende Corioliskräfte, mit der Dichte des Mediums korrespondierende Trägheitskräfte und/oder mit der Viskosität des Mediums korrespondierende Reibungskräfte etc., bewirken und von diesen abgeleitet ein den jeweiligen Massedurchfluß, die jeweilige Viskosität und/oder ein die jeweilige Dichte des Mediums repräsentierendes Meßsignal erzeugen.

Derartige, insb. als Coriolis-Massedurchflußmesser oder Coriolis-Massedurchfluß-/Dichtemesser ausgebildete, Meßaufnehmer sind z.B. in der WO-A 04/038341, WO-A 03/076879, der WO-A 03/027616, der WO-A 03/021202 der WO-A 01/33174, der WO-A 00/57141, der WO-A 98/07 009, der US-B 67 11 958, der US-B 66 66 098, der US-B 63 08 580, der US-A 60 92 429, der US-A 57 96 011, der US-A 53 01 557, der US-A 48 76 898, der EP-A 553 939, der EP-A 1 001 254, der EP-A 1 448 956 oder der EP-A 1 421 349 ausführlich und detailliert beschrieben. Zum Führen des zumindest zeitweise strömenden Mediums umfassen die Meßaufnehmer jeweils mindestens ein an einem zumeist eher dickwandigen, insb. rohrförmigen und/oder balkenartigen, Tragzylinder oder in einem Tragrahmen entsprechend schwingfähig gehaltertes Aufnehmer-Rohr, das zum Erzeugen oben genannter Reaktionskräfte, angetrieben von einer zumeist elektrodynamischen Erregeranordnung, im Betrieb vibrieren gelassen wird. Zum Erfassen, insb. einlaßseitiger und auslaßseitiger, Vibrationen des Aufnehmer-Rohrs und zum Erzeugen wenigstens eines diese repräsentierenden Schwingungsmeßsignals weisen solche Meßaufnehmer ferner jeweils eine auf Bewegungen und insoweit auch auf mechanische Schwingungen des Aufnehmer-Rohrs reagierende Sensoranordnung auf.

Im Betrieb wird das vorbeschriebene, durch das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr, das zumindest darin momentan geführte Medium sowie zumindest anteilig durch die Erreger- und die Sensoranordnung gebildete innere Schwingungssystems des Meßaufnehmers mittels der elektro-mechanischen Erregeranordnung zumindest zeitweise in einem Nutzschwingungsmode zu mechanischen Schwingungen auf wenigstens einer dominierenden Nutz-Schwingungsfrequenz angeregt. Diese Schwingungen im sogenannten Nutzschwingungsmode sind zumeist, insb. bei Verwendung des Meßaufnehmers als Coriolis-Massedurchfluß- und/oder Dichtemesser, zumindest anteilig als Lateral-Schwingungen ausgebildet. Als Nutz-Schwingungsfrequenz wird dabei üblicherweise eine natürliche momentane Resonanzfrequenz des inneren Schwingungssystems gewählt, die wiederum sowohl von Größe, Form und Material des Aufnehmer-Rohrs als auch von einer momentanen Dichte des Mediums abhängig ist; ggf. kann die Nutz-Schwingungsfrequenz auch von einer momentanen Viskosität des Mediums signifikant beeinflußt sein. Infolge schwankender Dichte des zu messenden Mediums und/oder infolge von im Betrieb vorgenommen Mediumswechseln ist die Nutz-Schwingungsfrequenz im Betrieb des Meßaufnehmers naturgemäß zumindest innerhalb eines kalibrierten und insoweit vorgegebenen Nutz-Frequenzbandes veränderlich, das entsprechend eine vorgegebene untere und eine vorgegebene obere Grenzfrequenz aufweist.

Das von dem wenigstens einen Aufnehmer-Rohr sowie der Erreger- und der Sensoranordnung gemeinsam gebildete innere Schwingungssystem des Meßaufnehmers ist ferner üblicherweise von einem den Tragrahmen bzw. den Tragzylinder als integralen Bestandteil aufweisenden Aufnehmer-Gehäuse eingehaust, wobei letzteres ebenfalls eine Vielzahl von natürlichen Schwingungsmoden aufweist. Für Meßaufnehmer vom Vibrationstyp entsprechend geeignete Aufnehmer-Gehäuse sind beispielsweise in der WO-A 03/076879, der WO-A 03/021202, der WO-A 01/65213, der WO-A 00/57141, der US-B 67 76 052, der US-B 67 11 958, der US-A 60 44 715, der US-A 53 01 557 oder der EP-A 1 001 254 beschrieben. Die Gehäusekappen solcher Aufnehmer-Gehäuse werden üblicherweise mittels tiefgezogener Halbzeuge einstückig gefertigt. Des weiteren können diese Gehäusekappen aber auch, insb. bei größeren Ausmaßen und wie z.B. auch in der WO-A 031021202 vorgeschlagen, aus einzelnen schalenförmigen Halbzeugen zusammengesetzt sein. Das in der WO-A 03/021202 beschriebene Aufnehmer-Gehäuse ist mittels eines Tragohrs sowie einer mit diesem verschweißten Gehäusekappe gebildet, wobei die Gehäusekappe selbst aufgrund der besonderen Herstellung ein oberes, im wesentlichen rinnenförmiges erstes Gehäuse-Segment mit einem ersten Segmentrand und mit einem zum ersten Segmentrand im wesentlichen identisch geformten zweiten Segmentrand, ein im wesentlichen ebenes zweites Gehäuse-Segment, das über seinen ersten Segmentrand mit dem ersten Segmentrand des ersten Gehäuse-Segments verbunden ist sowie ein zum zweiten Gehäuse-Segment im wesentlichen spiegelsymmetrisches drittes Gehäuse-Segment, das über seinen ersten Segmentrand mit dem zweiten Segmentrand des ersten Gehäuse-Segments verbunden ist, umfaßt.

Aufnehmer-Gehäuse der beschriebenen Art dienen neben der Halterung des wenigstens einen Aufnehmer-Rohrs ferner auch dazu, dieses, die Erreger- und die Sensoranordnung sowie andere innen liegenden Bauteile vor äußeren Umwelteinflüssen, wie z.B. Staub oder Spritzwasser, zu schützen.

Seitens der Anwender wird an derartige Aufnehmer-Gehäuse, insb. auch an deren jeweilige Gehäusekappe, zu dem häufig auch die Anforderung gestellt, daß sie im Falle eines Berstens des Rohrsegments dem dann zumeist deutlich über dem Außendruck liegenden Innendruck zumindest für eine vorgegebene Dauer leckfrei standhalten. Zumindest für Anwendungen mit toxischen oder leicht entzündbaren Medien muß das Aufnehmer-Gehäuse ggf. auch die an einen Sicherheitsbehälter zu stellenden Anforderungen erfüllen können. Ferner wird auch eine ausreichende Dämpfung allfällig vom Meßaufnehmer erzeugter Schallemissionen gefordert.

Die Entwicklung auf dem Gebiet der Meßaufnehmer vom Vibrationstyp hat inzwischen einen Stand erreicht, daß moderne Meßaufnehmer der beschriebenen Art praktisch für nahezu alle Anwendungen der Durchflußmeßtechnik eingesetzt und dort höchsten Anforderungen genügen werden kann. So werden solche Meßaufnehmer in der Praxis für Massendurchflußraten von nur einige wenigen g/h (Gramm pro Stunde) bis zu einigen t/h (Tonnen pro Stunde), bei Drücken von bis zu 100 bar für Flüssigkeiten oder sogar über 300 bar für Gase eingesetzt. Die dabei erreichte Meßgenauigkeit liegt üblicherweise bei etwa 99,9% vom tatsächlichen Wert oder darüber bzw. einem Meßfehler von etwa 0,1%, wobei eine untere Grenze des garantierten Meßbereichs durchaus bei etwa 1% des Meßbereichsendwerts liegen kann. Aufgrund der hohen Bandbreite ihrer Einsatzmöglichkeiten können Meßaufnehmer der beschriebenen Art je nach Anwendung zu dem mit nominellen Nennweiten angeboten werden, die gemessen am Flansch zwischen 1 mm und 250 mm oder sogar darüber liegen.

Einhergehend mit immer größer werdenden Nennweiten bei Meßaufnehmern vom Vibrationstyp nimmt praktisch zwangsläufig auch deren Einbau-Masse zu, wobei solche Meßaufnehmer, einschließlich allfällig daran fixierter Flansche, zumindest in Einzel- oder Kleinseriefertigung inzwischen durchaus mit einer gesamten Einbau-Masse von weit über 500 kg realisiert werden.

Allerdings ist festzustellen, daß hierbei schon allein durch die baulichen Gegebenheiten in den Anlagen einer weiteren deutlichen Zunahme der Einbau-Masse von solchen Meßaufnehmern natürliche Grenzen gesetzt sein dürften. In Anbetracht auch dessen, daß zu dem die Einbau-Masse aufgrund der für Meßaufnehmer der beschriebenen Art ebenfalls erforderlichen hohen mechanischen Stabilität üblicherweise überproportional zur nominellen Nennweite des Meßaufnehmers steigt, scheint mit den oben erwähnten Maßen eine Höchst-Grenze des für Meßaufnehmer vom Vibrationstyp derzeit wirtschaftlich Realisierbaren nahezu erreicht zu sein. Bei den oben beschriebenen herkömmlichen Bauformen ist ein entsprechendes Einbau-Masse-zu-Nennweite-Verhältnis der gesamten Einbau-Masse des Meßaufnehmers zu dessen nomineller Nennweite für Nennweiten von kleiner 150 mm üblicherweise kleiner als eins, während es bei Nennweiten von über 150 mm, insb. von größer als 200 mm, deutlich über 1,5 liegen würde. In Anbetracht dessen, daß bei Meßaufnehmern der beschriebenen Bauform mit Nennweiten von größer 150 mm und bei Verwendung der derzeit üblichen Materialien sehr hohe Einbau-Masse-zu-Nennweite-Verhältnisse zu erwarten sind, scheint insoweit bei Meßaufnehmern vom Vibrationstyp eine Vergrößerung von deren nominellen Nennweiten ohne gleichermaßen erhebliche Zunahme der Einbau-Massen kaum mehr möglich.

Infolge der vorgegebenen Limitationen hinsichtlich der maximalen Einbau-Massen besteht für die Konstruktion von Meßaufnehmern mit großen Nennweiten insoweit ein besonderes Problem darin, daß aufgrund der dann im Betrieb zwangsläufig sehr hohen Gesamt-Masse des oben erwähnten inneren Schwingungssystems (Eigenmasse des Aufnehmer-Rohrs, Masse des im Aufnehmer-Rohr momentan geführten Teilvolumens des zu messenden Mediums, Gesamtmasse der Erreger- und Sensoranordnung etc.) ein äußeres Schwingungssystem des Meßaufnehmers, das zumindest durch das Aufnehmer-Gehäuse einschließlich Tragzylinder bzw. Tragrahmen und ggf. vorgesehene Verteilerstück und/oder Flansche gebildet ist, im Vergleich zum inneren Schwingungssystem immer leichter werden muß.

Anders gesagt müssen solche Meßaufnehmer mit großer Nennweiten wegen ihrer zumeist großen Einbau-Masse so konstruiert sein, daß im Vergleich zu herkömmlichen Meßaufnehmern mit kleinere Nennweite ein Massenverhältnis einer Gesamt-Masse des äußeren Schwingungssystems zu einer Gesamt-Masse des inneren Schwingungssystems klein ist.

Untersuchungen haben nunmehr jedoch gezeigt, daß bei vergleichsweise kleinen Massenverhältnissen (Gesamt-Masse des äußeren Schwingungssystems : Gesamt-Masse des inneren Schwingungssystems) von kleiner 4 : 1, wie sie aufgrund oben erwähnten Beschränkung auf eine noch handhabbare Einbau-Masse des Meßaufnehmers im besonderen bei Meßaufnehmern großer Nennweite, insb. bei einer Nennweite von größer als 200 mm, und herkömmlicher Bauart auftreten können, unglücklicherweise Eigenfrequenzen des äußeren Schwingungssystems durchaus in die Nähe der Nutz-Schwingungsfrequenz oder sogar in das Nutz-Frequenzband hinein verschoben werden. Infolgedessen kann beispielsweise der unerwünschte Fall eintreten, daß das betriebsgemäß auf Nutz-Schwingungsfrequenz schwingende innere Schwingungssystem das äußere Schwingungssystems zu Resonanzschwingungen anregt, die ihrerseits wiederum den Schwingungen des inneren Schwingungssystems überlagert sind und insofern auch das von der Sensoranordnung gelieferte Schwingungsmeßsignal erheblich beeinflussen können oder sogar völlig unbrauchbar werden lassen. Die störenden Vibrationen werden dabei in erheblichem Maße von den mit einer Wandstärke von zumeist kleiner als 5 mm eher dünnwandig, gleichwohl aber flächig sehr groß ausgeführten Komponenten des äußeren Schwingungssystems, insb. den erwähnten Gehäuse-Segmenten, verursacht. Beispielsweise konnte für ein äußeres Schwingungssystem gemäß der in der WO-A 03/021202 beschriebenen und in den 1a, b schematisch dargestellten Bauform mit einem Tragrohr und einer daran fixierten Gehäusekappe das in 2 exemplarisch gezeigte Frequenzspektrum experimentell ermittelt werden. Deutlich erkennbar ist, daß das äußere Schwingungssystem bei etwa 255 Hz und etwa 259 Hz jeweils einen ausgeprägten Schwingungsmoden aufweist, wobei bei selbigem Meßaufnehmer das vorgenannte Nutz-Frequenzband für das innere Schwingungssystems für einen Frequenzbereich von etwa 210 Hz bis 270 Hz ermittelt worden ist. Demnach würde bei vorbeschriebener Meßaufnehmer-Konfiguration das äußeres Schwingungssystems praktisch über das gesamte eigentlich frei von Störungen zu haltende Nutz-Frequenzband mit dem inneren Schwingungssystem mitschwingen und somit die dabei ermittelten Schwingungssignale, insb. für eine Massendurchfluß- oder auch einen Dichtemessung, praktisch völlig unbrauchbar machen.

Eine Möglichkeit zur Reduzierung solcher vom äußeren Schwingungssystems ausgeführten Stör-Schwingungen besteht beispielsweise darin, wie z.B. auch in der WO-A 01/33174 vorgeschlagen, Zusatzmassen am Aufnehmer-Gehäuses zu fixieren, die mit dem Aufnehmer-Gehäuse praktisch mitschwingen und somit eine gezielte Verstimmung des äußeren Schwingungssystems gegenüber dem inneren Schwingungssystem zu erreichen. Ein Nachteil einer solchen Lösung ist im Hinblick auf die Anwendung auf Meßaufnehmer großer Nennweite allerdings darin zu sehen, daß dies wiederum eine weitere Erhöhung der ohnehin sehr großen Einbau-Masse des Meßaufnehmers zur Folge hätte.

Ausgehend vom oben genannten Stand der Technik besteht daher eine Aufgabe der Erfindung darin, einen Meßaufnehmer vom Vibrationstyp anzugeben, der, insb. unter weitgehender Beibehaltung bereits etablierter und bewährter Bauformen, auch mit großer Nennweite eine möglichst hohe Meßgenauigkeit von 99,8% oder darüber und insoweit einen Meßfehler von kleiner 0,02% aufweist.

Zur Lösung der Aufgabe besteht die Erfindung in einem Meßaufnehmer vom Vibrationstyp zum Messen eines in einer Rohrleitung geführten strömungsfähigen Mediums, insb. eines Gases, einer Flüssigkeit, eines Pulvers oder eines anderen strömungsfähigen Stoffes, welcher Meßaufnehmer umfaßt:

– ein Aufnehmer-Gehäuse, das eine Vielzahl von natürlichen Schwingungsmoden aufweist,
– wenigstens ein im Aufnehmer-Gehäuse schwingfähig gehaltertes und zumindest zeitweise vibrierendes erstes Aufnehmer-Rohr zum Führen wenigstens eines Teilvolumens des zu messenden Mediums,
– eine auf das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr einwirkende elektromechanische, insb. elektro-dynamische, Erregeranordnung zum Erzeugen und/oder Aufrechterhalten von mechanischen Schwingungen des wenigstens einen Aufnehmer-Rohrs,
– eine auf Bewegungen des Aufnehmer-Rohrs, insb. Biege-Schwingungen, reagierende Sensoranordnung zum Erzeugen wenigstens eines Schwingungen des Aufnehmer-Rohrs repräsentierenden Schwingungsmeßsignals sowie
– wenigstens ein am Aufnehmer-Gehäuse, insb. direkt, fixiertes, dem Bilden von im wesentlichen ortsfesten Schwingungsknoten im Aufnehmer-Gehäuse dienendes erstes Stützelement zum Unterdrücken oder Auslöschen wenigstens eines natürlichen Schwingungsmodes des Aufnehmer-Gehäuses,
– wobei durch das Aufnehmer-Gehäuse und zumindest das wenigstens eine Stützelement ein äußeres Schwingungssystem des Meßaufnehmers und durch das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr, das zumindest darin momentan geführte Medium sowie zumindest anteilig durch die Erreger- und die Sensoranordnung ein inneres Schwingungssystems des Meßaufnehmers gebildet sind, und
– wobei das innere Schwingungssystems, angetrieben von der Erregeranordnung, im Betrieb des Meßaufnehmers zumindest zeitweise, insb. als Lateral-Schwingungen ausgebildete, mechanische Schwingungen mit wenigstens einer Nutz-Schwingungsfrequenz ausführt, -- die sowohl von Größe, Form und Material des Aufnehmer-Rohrs als auch von einer momentanen Dichte des Mediums abhängig ist, und -- die im Betrieb des Meßaufnehmers innerhalb eines vorgegebenen, eine untere und eine obere Grenzfrequenz aufweisenden Nutz-Frequenzbandes veränderlich ist.

Nach einer ersten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung sind das Aufnehmer-Gehäuse und das wenigstens eine Stützelemente so geformt und miteinander mechanisch so verbunden, daß das zumindest dadurch gebildete äußere Schwingungssystem des Meßaufnehmers, trotz der Schwingungen des Aufnehmer-Rohrs, zumindest innerhalb des Nutz-Frequenzbandes keine oder allenfalls nur solche unerwünschten Stör-Schwingungen ausführt, von denen eine momentan umgesetzte Stör-Schwingungsleistung wesentlich kleiner als eine momentan von den Schwingungen des inneren Schwingungssystems bei Nutz-Schwingungsfrequenz umgesetzte Nutz-Schwingungsleistung ist.

Nach einer zweiten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ein Nutz-zu-Stör-Leistungsverhältnis der Nutz-Schwingungsleistung zur Stör-Schwingungsleistung zumindest größer als 2, insb. größer als 5. im besonderen entspricht die Stör-Schwingungsleistung dabei einem Mittelwert aller durch Stör-Schwingungen innerhalb des Nutzfrequenzbands momentan umgesetzten Schwingungsleistungen.

Nach einer dritten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung sind das Aufnehmer-Gehäuse und das wenigstens eine Stützelemente so geformt und miteinander mechanisch so verbunden, daß das zumindest dadurch gebildete äußere Schwingungssystem des Meßaufnehmers, trotz der Schwingungen des Aufnehmer-Rohrs, zumindest innerhalb des Nutz-Frequenzbandes keine oder allenfalls nur solche unerwünschten Stör-Schwingungen ausführt, von denen eine momentan maximale Stör-Schwingungsamplitude wesentlich kleiner als eine momentan maximale Schwingungsamplitude der Schwingungen des inneren Schwingungssystems, insb. des Aufnehmer-Rohrs selbst, ist.

Nach einer vierten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ein Nutz-zu-Stör-Amplitudenverhältnis der momentan maximalen Schwingungsamplitude der Schwingungen des inneren Schwingungssystems zur momentan maximalen Stör-Schwingungsamplitude größer als 1,5, insb. größer als 2.

Nach einer fünften Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung sind das Aufnehmer-Gehäuse und das wenigstens eine Stützelemente so geformt und miteinander mechanisch so verbunden, daß das zumindest dadurch gebildete äußere Schwingungssystem des Meßaufnehmers, trotz der Schwingungen des Aufnehmer-Rohrs, zumindest innerhalb des Nutz-Frequenzbandes keine oder allenfalls nur solche unerwünschten Stör-Schwingungen ausführt, von denen eine momentane Stör-Schwingungsgüte wesentlich kleiner als eine momentane Nutz-Schwingungsgüte der Schwingungen des inneren Schwingungssystems bei Nutz-Schwingungsfrequenz ist.

Nach einer sechsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ein Nutz-zu-Stör-Schwingungsgüte-Verhältnis der momentanen Nutz-Schwingungsgüte zur momentanen Stör-Schwingungsgüte mindestens 50 : 1 beträgt, insb. größer als 80.

Nach einer siebenten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung umfaßt die Sensoranordnung einen, insb. einlaßseitig am wenigstens einen Aufnehmer-Rohr angeordneten, ersten Schwingungssensor sowie einen, insb. auslaßseitig am wenigstens einen Aufnehmer-Rohr angeordneten, zweiten Schwingungssensor.

Nach einer achten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung umfaßt die Erregeranordnung zumindest einen, insb. mittig am wenigstens einen Aufnehmer-Rohr angeordneten, Schwingungserreger.

Nach einer neunten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung weist das Aufnehmer-Gehäuse ein, insb. aus Stahl bestehendes, Tragelement auf, mit dem das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr einlaßseitig und auslaßseitig mechanisch verbunden ist. Nach einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist das Tragelement des Aufnehmer-Gehäuses als ein, insb. im wesentlichen rohrförmiger, Tragzylinder ausgebildet, mit dem das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr einlaßseitig und auslaßseitig mechanisch verbunden ist. nach einer anderen Weiterbildung dieser Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung weist das Tragelement eine Masse von wenigstens 70 kg, insb. von mehr als 140 kg, und/oder eine Länge von wenigstens 1000 mm, insb. von mehr als 1200 mm, auf.

Nach einer zehnten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung weist das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr wenigstens ein gebogenes Rohrsegment auf. Nach einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung weist das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr wenigstens ein im wesentlichen U- oder V-förmig gebogenes Rohrsegment auf. Nach einer anderen Weiterbildung dieser Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung weist das Aufnehmer-Gehäuse seitlich neben dem wenigstens einen gebogenen Rohrsegment des wenigstens einen Aufnehmer-Rohr angeordnete, insb. zumindest abschnittsweise im wesentlichen parallel zum gebogenen Rohrsegment verlaufende und/oder im wesentlichen plattenförmige, Gehäuse-Segmente auf, wobei vorzugsweise wenigstens zwei Gehäuse-Segmente derart einander gegenüberliegend angeordnet, daß das wenigstens eine gebogene Rohrsegment des wenigstens einen Aufnehmer-Rohrs zumindest abschnittsweise zwischen den beiden Gehäuse-Segmenten verläuft. Vorzugsweise ist dabei das wenigstens eine Stützelement zumindest anteilig an den Gehäuse-Segmenten fixiert.

Nach einer elften Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist das wenigstens eine Stützelement mittels wenigstens einer massiven Platte gebildet, die mit dem Aufnehmer-Gehäuse an zumindest zwei einander gegenüberliegenden Fixierstellen, insb. mittels Bolzen und/oder zumindest teilweise wieder lösbar, verbunden ist.

Nach einer zwölften Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung weist das wenigstens eine Stützelement eine Masse von wenigstens 3 kg auf.

Nach einer dreizehnten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist das wenigstens eine Stützelement zumindest punktuell mit dem Aufnehmer-Gehäuse verschweißt und/oder verlötet, insb. hartverlötet.

Nach einer vierzehnten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist das wenigstens eine Stützelement zumindest punktuell mit dem Aufnehmer-Gehäuse verschraubt.

Nach einer fünfzehnten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist das wenigstens eine Stützelement zumindest punktuell im Bereich eines Schwingungsbauches, insb. einer örtlichen Schwingungsamplitude, eines natürlichen Schwingungsmodes des Aufnehmer-Gehäuses an selbigem fixiert.

Nach einer sechzehnten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung weist dieser ferner ein ebenfalls am Aufnehmer-Gehäuse, insb. direkt, fixiertes, insb. zum ersten Stützelement im wesentlichen identisches, zweites Stützelement zum Bilden von im wesentlichen ortsfesten Schwingungsknoten im Aufnehmer-Gehäuse auf, wobei das äußere Schwingungssystem des Meßaufnehmers insoweit zumindest auch das zweite Stützelement mit umfaßt. Nach einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung umfaßt die Sensoranordnung einen, insb. einlaßseitig am wenigstens einen Aufnehmer-Rohr angeordneten, ersten Schwingungssensor sowie einen, insb. auslaßseitig am wenigstens einen Aufnehmer-Rohr angeordneten, zweiten Schwingungssensor, und sind das erste Stützelement zumindest anteilig in der Nähe des ersten Schwingungssensors und das zweite Stützelement zumindest anteilig in der Nähe des zweiten Schwingungssensors am Aufnehmer-Gehäuse fixiert.

Nach einer siebzehnten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung weist dieser ferner ein ebenfalls am Aufnehmer-Gehäuse, insb. direkt, fixiertes drittes Stützelement zum Bilden von im wesentlichen ortsfesten Schwingungsknoten im Aufnehmer-Gehäuse auf, wobei das äußere Schwingungssystem des Meßaufnehmers insoweit zumindest auch das dritte Stützelement mit umfaßt. Nach einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung umfaßt die Erregeranordnung zumindest einen, insb. mittig am wenigstens einen Aufnehmer Rohr angeordneten, Schwingungserreger, und ist das dritte Stützelement zumindest anteilig in der Nähe des Schwingungserregers am Aufnehmer-Gehäuse fixiert.

Nach einer achtzehnten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung weist dieser für das Anschließen des Meßaufnehmers an die Rohrleitung ferner einen einlaßseitigen ersten Anschlußflansch sowie einen auslaßseitigen zweiten Anschlußflansch auf, wobei das äußere Schwingungssystem des Meßaufnehmers insoweit zumindest auch den ersten und den zweiten Anschlußflansch mit umfaßt. Nach einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung weist jeder der beiden Anschlußflansche dabei eine Masse von mehr als 50 kg, insb. von mehr als 60 kg, auf.

Nach einer neunzehnten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung umfaßt dieser weiters ein, zum ersten Aufnehmer-Rohr im wesentlichen identisches und/oder im wesentlichen parallel verlaufendes, zweites Aufnehmer-Rohr. Nach einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung weist dieser ferner wenigstens eine das erste und das zweite Aufnehmer-Rohr einlaßseitig miteinander verbindende erste Knotenplatte sowie wenigstens eine das erste und das zweite Aufnehmer-Rohr auslaßseitig miteinander verbindende zweite Knotenplatte auf, wobei das innere Schwingungssystem des Meßaufnehmers insoweit zumindest auch die erste und die zweite Knotenplatte mit umfaßt. Nach einer anderen Weiterbildung dieser Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung weist dieser ferner ein das erste und das zweite Aufnehmer-Rohr einlaßseitig miteinander verbindendes erstes Verteilerstück sowie ein das erste und das zweite Aufnehmer-Rohr auslaßseitig miteinander verbindendes zweites Verteilerstück auf, wobei das äußere Schwingungssystem des Meßaufnehmers insoweit zumindest auch das erste und das zweite Verteilerstück mit umfaßt. Im besonderen weist jedes der beiden Verteilerstücke dabei eine Masse von mehr als 10 kg, insb. von mehr als 20 kg, auf.

Nach einer zwanzigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung entspricht die momentane Nutz-Schwingungsfrequenz im wesentlichen einer momentanen natürlichen Eigenfrequenz des inneren Schwingungssystems.

Nach einer einundzwanzigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung weist das das äußere Schwingungssystem des Meßaufnehmers wenigstens einen Schwingungsmode mit einer niedrigsten natürlichen Eigenfrequenz auf, die kleiner als die untere Grenzfrequenz des Nutz-Frequenzbandes ist.

Nach einer zweiundzwanzigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung weist das innere Schwingungssystem zumindest einen Schwingungsmode mit einer natürlichen Eigenfrequenz auf, die im Betrieb stets größer ist als die niedrigste natürliche Eigenfrequenz des äußeren Schwingungssystems ist.

Nach einer dreiundzwanzigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung weist das äußere Schwingungssystem zumindest einen Schwingungsmode mit einer natürlichen Eigenfrequenz auf, die kleiner ist als die obere Grenzfrequenz des Nutz-Frequenzbandes und die die größer ist als die untere Grenzfrequenz des Nutz-Frequenzbandes ist.

Nach einer vierundzwanzigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist die obere Grenzfrequenz des Nutz-Frequenzbandes gegeben, wenn die Dichte des Mediums im wesentlichen Null, insb. etwa gleich einer Dichte von Luft, ist.

Nach einer fünfundzwanzigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist die untere Grenzfrequenz des Nutz-Frequenzbandes gegeben, wenn die Dichte des Mediums größer ist als 400 kg/m³.

Nach einer sechsundzwanzigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist die untere Grenzfrequenz des Nutz-Frequenzbandes gegeben, wenn die Dichte des Mediums kleiner ist als 2000 kg/m³.

Nach einer siebenundzwanzigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist die obere Grenzfrequenz des Nutzfrequenzbandes gegeben, wenn eine Viskosität des Mediums kleiner als 100·10^–6 Pas, insb. etwa gleich einer Viskosität von Luft, ist.

Nach einer achtundzwanzigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist die untere Grenzfrequenz des Nutzfrequenzbandes gegeben, wenn eine Viskosität des Mediums größer ist als 300·10^–6 Pas.

Nach einer neunundzwanzigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist die untere Grenzfrequenz des Nutzfrequenzbandes gegeben, wenn eine Viskosität des Mediums kleiner ist als 300010 Pas.

Nach einer dreißigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung weist das Nutzfrequenzband eine Bandbreite von wenigstens 20 Hz, insb. von mehr als 50 Hz, auf.

Nach einer einunddreißigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung bestehen das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr und das Aufnehmer-Gehäuse zumindest anteilig aus Stahl, insb. Edelstahl.

Nach einer zweiunddreißigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung weist das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr eine Masse von wenigstens 10 kg, insb. von größer als 25 kg, auf.

Nach einer dreiunddreißigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung weist das Aufnehmer-Rohr einen Innen-Durchmesser auf, der wenigstens 80 mm beträgt, insb. größer als 100 mm ist.

Nach einer vierunddreißigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung weist das Aufnehmer-Rohr eine gestreckte Länge auf, die wenigstens 1000 mm beträgt, insb. größer als 1500 mm ist.

Nach einer fünfunddreißigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung weist das Aufnehmer-Gehäuse eine Masse von wenigstens 80 kg, insb. von mehr als 160 kg, auf.

Nach einer sechsunddreißigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung weist das Aufnehmer-Gehäuse eine kleinste Wandstärke auf, die kleiner als 6 mm ist.

Nach einer siebenunddreißigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung beträgt eine Gesamt-Masse des inneren Schwingungssystems wenigstens 70 kg. Nach einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist die Gesamt-Masse im Betrieb zumindest zeitweise größer als 90 kg.

Nach einer achtunddreißigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung beträgt eine Gesamt-Masse des äußeren Schwingungssystems wenigstens 200 kg. Nach einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist die Gesamt-Masse größer als 300 kg.

Nach einer neununddreißigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist ein Massenverhältnis einer Gesamt-Masse des äußeren Schwingungssystems zu einer Gesamt-Masse des inneren Schwingungssystems im Betrieb zumindest zeitweise kleiner als 3, insb. kleiner als 2,5. Nach einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist das Massenverhältnis der Gesamt-Masse des äußeren Schwingungssystems zu der Gesamt-Masse des inneren Schwingungssystems dauerhaft kleiner als 3 ist.

Nach einer vierzigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung beträgt ein Einbau-Masse-zu-Nennweite-Verhältnis einer Einbau-Masse des gesamten Meßaufnehmers zu einer nominellen Nennweite des Meßaufnehmers, die einem Kaliber der Rohrleitung, in deren Verlauf der Meßaufnehmer einzusetzen ist, wenigstens 1,5. Nach einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist das Einbau-Masse-zu-Nennweite-Verhältnis größer als 2.

Nach einer einundvierzigsten Ausgestaltung des Meßaufnehmers der Erfindung ist die Einbau-Masse des gesamten Meßaufnehmers größer als 200 kg, insb. größer als 400 kg.

Nach einer ersten Variante dieser Ausgestaltung der Erfindung weist das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr eine gebogenes Rohrsegment auf und ist das Tragelement als seitlich zumindest teilweise offener, insb. rohrförmiger, Tragzylinder ausgebildet, der mit dem wenigstens einen Aufnehmer-Rohr so verbunden ist, daß das wenigstens eine gebogene Rohrsegment seitlich aus dem Tragzylinder herausragt. Ferner umfaßt das Aufnehmer-Gehäuse eine vom wenigstens einen Aufnehmer-Rohr beabstandet angeordnete und am Tragelement, insb. dauerhaft und/oder mediumsdicht, fixierte Gehäusekappe zum Einhausen zumindest des wenigstens einen gebogenen Rohrsegments des Aufnehmer-Rohrs.

Nach einer ersten Ausgestaltung der ersten Variante des Meßaufnehmers der Erfindung weist die Gehäuse-Kappe eine Masse von wenigstens 10 kg, insb. von mehr als 20 kg, auf.

Nach einer zweiten Ausgestaltung der ersten Variante des Meßaufnehmers der Erfindung ist das wenigstens eine Stützelement anteilig an der Gehäuse-Kappe fixiert und anteilig am Tragzylinder fixiert.

Nach einer dritten Ausgestaltung der ersten Variante des Meßaufnehmers der Erfindung ist das wenigstens eine Stützelement mittels wenigstens einer massiven Platte gebildet, die zumindest punktuell, insb. zumindest teilweise wieder lösbar und/oder zumindest punktuell stoffschlüssig, sowohl an der Gehäusekappe als auch am Tragzylinder fixiert ist.

Nach einer vierten Ausgestaltung der ersten Variante des Meßaufnehmers der Erfindung weist die Gehäuse-Kappe seitlich neben dem wenigstens einen gebogenen Rohrsegment des wenigstens einen Aufnehmer-Rohr angeordnete, insb. zumindest abschnittsweise im wesentlichen parallel zum gebogenen Rohrsegment verlaufende und/oder im wesentlichen plattenförmige, Gehäuse-Segmente auf, wobei vorzugsweise wenigstens zwei Gehäuse-Segmente derart einander gegenüberliegend angeordnet, daß das wenigstens eine gebogene Rohrsegment des wenigstens einen Aufnehmer-Rohrs zumindest abschnittsweise zwischen den beiden Gehäuse-Segmenten verläuft. Nach einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung der ersten Variante umfaßt die Gehäuse-Kappe ein rinnenförmiges erstes Gehäuse-Segment mit einem kreisbogenförmigen ersten Segmentrand von vorgebbarem Radius und mit einem zum ersten Segmentrand im wesentlichen identisch geformten zweiten Segmentrand, wobei das erste Gehäuse-Segment einen kreisbogenförmigen Querschnitt mit einem Radius aufweist, der kleiner als der Radius des ersten Segmentrands ist. Ferner umfaßt die Gehäuse-Kappe ein im wesentlichen ebenes zweites Gehäuse-Segment, das über einen kreisbogenförmigen ersten Segmentrand mit dem ersten Segmentrand des ersten Gehäuse-Segments verbunden ist sowie ein zum zweiten Gehäuse-Segment im wesentlichen spiegelsymmetrisches drittes Gehäuse-Segment, das über einen kreisbogenförmigen ersten Segmentrand mit dem zweiten Segmentrand des ersten Gehäuse-Segments verbunden ist, wobei das zweite und dritte Gehäuse-Segment vorzugsweise jeweils in einer Tangentialebene des ersten Gehäuse-Segments liegen.

Nach einer zweiten Variante des Meßaufnehmers der Erfindung umfaßt das Aufnehmer-Gehäuse einen Tragrahmen, der mit dem wenigstens einen Aufnehmer-Rohr einlaßseitig und auslaßseitig mechanisch so verbunden ist, daß das wenigstens eine gebogene Rohrsegment innerhalb des Tragrahmens verläuft, ein seitlich neben dem wenigstens einen gebogenen Rohrsegment des wenigstens einen Aufnehmer-Rohrs angeordnetes, insb. zumindest abschnittsweise im wesentlichen parallel zum gebogenen Rohrsegment verlaufendes und/oder im wesentlichen plattenförmiges, erstes Gehäuse-Segment, das am Tragrahmen, insb. dauerhaft und/oder mediumsdicht, fixiert ist, sowie ein seitlich neben dem wenigstens einen gebogenen Rohrsegment des wenigstens einen Aufnehmer-Rohrs angeordnetes, insb. zumindest abschnittsweise im wesentlichen parallel zum gebogenen Rohrsegment verlaufendes und/oder im wesentlichen plattenförmiges, zweites Gehäuse-Segment, das am Tragrahmen, insb. dauerhaft und/oder mediumsdicht, fixiert ist. Ferner sind die beiden Gehäuse-Segmente bei dieser zweiten Variante derart einander gegenüberliegend angeordnet, daß das wenigstens eine gebogene Rohrsegment des wenigstens einen Aufnehmer-Rohrs zumindest abschnittsweise zwischen den beiden Gehäuse-Segmenten verläuft.

Ein Grundgedanke der Erfindung besteht dann, das äußere Schwingungssystem, also jene Komponenten des Meßaufnehmers deren mechanische Schwingungen im Betrieb des Meßaufnehmers eher erwünscht und insoweit allenfalls Stör-Schwingungen sind, mittels der zusätzlichen Stützelemente zumindest für solche Schwingungsfrequenzen als Bandsperre auszubilden, die innerhalb des Nutz-Frequenzbandes liegen würden, das seinerseits wiederum überwiegend von der tatsächlichen Ausprägung des inneren Schwingungssystems abhängig ist. Anders gesagt wird durch die gezielte Abstimmung des äußeren Schwingungssystems auf das innere Schwingungssystem mittels der Stützelemente ein Sperr-Frequenzband gegen potentielle Stör-Schwingungen geschaffen, innerhalb dem allfällige Stör-Schwingungen des äußeren Schwingungssystems zumindest wirksam unterdrückt werden. Die Erfindung beruht dabei u.a. auf der Erkenntnis, daß die potentiellen Stör-Schwingungen im Bereich des Nutz-Frequenzbandes überwiegend von den Schwingungseigenschaften der eher dünnwandig und flächig sehr groß ausgeführten Gehäuse-Segmenten bestimmt werden, gleichwohl aber eine besonders wirksame Entstörung des Meßaufnehmers bei geeigneter Positionierung der Stützelemente auch schon durch wenige solcher zusätzlichen Fixationspunkte im Aufnehmer-Gehäuses und somit durch Hinzunahme nur einer vergleichsweise geringfügige Zusatzmasse erfolgen kann.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bereits durch die Verwendung einiger weniger, im Prinzip eine Biegesteifigkeit der Gehäuse-Segmente erhöhender, Stützelemente und insoweit im Vergleich zu herkömmlichen Meßaufnehmern ohne großen Mehraufwand ein Nutz-Frequenzband bzw. eine Sperr-Frequenzband für potentielle Stör-Schwingungen realisiert werden kann, das über einen für den sinnvollen Betrieb von Meßaufnehmern mit einem kritischen Einbau-Masse-zu-Nennweite-Verhältnis von größer 1,5, insb. auch von größer 2, und/oder einem kritischen Massenverhältnis der Gesamt-Masse des äußeren Schwingungssystems zur Gesamt-Masse des inneren Schwingungssystems von kleiner 4, insb. auch von kleiner 3, einem ausreichend weiten Frequenzbereich von Stör-Schwingungen weitgehend freigehalten ist. Insofern ist ein weiterer Vorteil der Erfindung darin zu sehen, daß dadurch eine Möglichkeit geschaffen wird, Meßaufnehmer vom Vibrationstyp auch mit großer nomineller Nennweite von über 150 mm, insb. mit einer Nennweite von größer 200 mm, einerseits wirtschaftlich sinnvoll und anderseits auch noch mit einer handhabbaren Einbau-Masse realisiert werden können. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß dabei auch bereits etablierte und bewährte Bauformen weitgehend beibehalten werden können.

Der erfindungsgemäße Meßaufnehmer ist daher besonders zum Messen von strömungsfähigen Medien geeignet, die in einer Rohrleitung mit einem Kaliber von größer 150 mm, insb. von 250 mm oder darüber, geführt sind. Zu dem ist der Meßaufnehmer auch zum Messen auch solcher Massendurchflüsse geeignet, die zumindest zeitweise größer als 900 t/h sind, insb. zumindest zeitweise mehr als 1200 t/h betragen, wie sie z.B. bei Anwendungen zur Messung von Erdöl, Erdgas oder anderen petrochemischen Stoffen auftreten können.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen sowie den Figuren der Zeichnung näher erläutert. Funktionsgleiche Teile sind in den einzelnen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen, die jedoch in nachfolgenden Figuren nur dann wiederholt sind, wenn es sinnvoll erscheint.
1a, b zeigen ein herkömmliches, beispielsweise als Coriolis-Durchfluss/Dichte/Viskositäts-Aufnehmer dienendes In-Line-Meßgerät mit einem Meßaufnehmer vom Vibrationstyp in verschieden Seitenansichten,
2 zeigt ein experimentell ermitteltes Spektrum mechanischer Eigenfrequenzen eines für ein In-line-Meßgerät gemäß den 1a, b verwendeten Meßaufnehmers vom Vibrationstyp,
3a, b zeigen ein, beispielsweise als Coriolis-Durchfluss/Dichte/Viskositäts-Aufnehmer dienendes In-Line-Meßgerät mit einem verbesserten Meßaufnehmer vom Vibrationstyp in verschieden Seitenansichten,
4 bis 7 zeigen Einzelheiten einer ersten Variante eines für eine In-Line-Meßgerät nach 3a, b geeigneten Meßaufnehmers vom Vibrationstyp in verschiedenen, teilweise geschnitten Seitenansichten,
8 zeigt ein experimentell ermitteltes Spektrum mechanischer Eigenfrequenzen eines Meßaufnehmers gemäß den 4–7 und
9 bis 11 zeigen Einzelheiten einer zweiten Variante eines für eine In-Line-Meßgerät nach 3a, b geeigneten Meßaufnehmers vom Vibrationstyp in verschiedenen geschnitten Seitenansichten.
In den 3a, b ist ein, insb. als Coriolis-Massedurchfluß- und/oder Dichte-Meßgerät ausgebildetes, In-Line-Meßgerät 1 dargestellt, das dazu dient, einen Massendurchfluß m eines in einer – hier aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellten – Rohrleitung strömenden Mediums zu erfassen und in einen diesen Massendurchfluß momentan repräsentierenden Massendurchfluß-Meßwert X_m abzubilden. Medium kann praktisch jeder strömungsfähige Stoff sein, beispielsweise ein Pulver, eine Flüssigkeit, ein Gas, ein Dampf oder dergleichen. Alternativ oder in Ergänzung kann das In- Line-Meßgerät 1 ggf. auch dazu verwendet werden eine Dichte ρ und/oder eine Viskosität η des Mediums zu messen. Im besonderen ist er Meßaufnehmer dafür vorgesehen, solche Medien, wie z.B. Erdöl, Erdgas oder andere petrochemische Stoffe, zu messen, die in einer Rohrleitung mit einem Kaliber von größer als 150 mm, insb. einem Kaliber von 250 mm oder darüber, strömen und/oder die zumindest zeitweise einen Massendurchfluß von größer als 900 t/h, insb. von größer 1200 t/h, aufweisen. Das In-Line-Meßgerät 1 umfaßt dafür einen im Betrieb vom zu messenden Medium durchströmten Meßaufnehmer 10 vom Vibrationstyp sowie eine mit dem Meßaufnehmer 10 elektrisch verbundene – hier nicht im einzelnen, sondern lediglich als schematisch als Schaltungsblock dargestellte – Meßgerät-Elektronik 20. In vorteilhafter Weise ist die Meßgerät-Elektronik 20 so ausgelegt, daß sie im Betrieb des In-Line-Meßgerät 1 mit einer diesem übergeordneten Meßwertverarbeitungseinheit, beispielsweise einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS), einem Personalcomputer und/oder einer Workstation, via Datenübertragungssystem, beispielsweise einem Feldbussystem, Meß- und/oder andere Betriebsdaten austauschen kann. Des weiteren ist die Meßgerät-Elektronik so ausgelegt, daß sie von einer externen Energieversorgung, beispielsweise auch über das vorgenannte Feldbussystem, gespeist werden kann. Für den Fall, daß das In-line-Meßgerät für eine Ankopplung an ein Feldbus- oder ein anderes Kommunikationssystem vorgesehen ist, weist die, insb. programmierbare, Meßgerät-Elektronik 20 zu dem eine entsprechende Kommunikations-Schnittstelle für eine Datenkommunikation auf, z.B. zum Senden der Meßdaten an die bereits erwähnte speicherprogrammierbare Steuerung oder ein übergeordnetes Prozeßleitsystem, auf.
In den 4 bis 7 ist in unterschiedlichen Darstellungsarten ein Ausführungsbeispiel für eine erste Variante des, insb. als Coriolis-Massedurchfluss-, als Dichte- und/oder als Viskositäts-Aufnehmer dienenden, Meßaufnehmers 1 gezeigt, während in den 9 bis 11 ferner ein Ausführungsbeispiel für eine zweite Variante eines solchen Meßaufnehmers dargestellt ist. Wie bereits erwähnt, dient der Meßaufnehmer 1 dazu, in einem hindurchströmenden Medium solche mechanische Reaktionskräfte, insb. vom Massendurchfluß abhängige Corioliskräfte, von der Mediumsdichte abhängige Trägheitskräfte und/oder von der Mediumsviskosität abhängige Reibungskräfte, zu erzeugen, die meßbar, insb. sensorisch erfaßbar, auf den Meßaufnehmer zurückwirken. Abgeleitet von diesen das Medium beschreibenden Reaktionskräften können mittels in der Meßgerät-Elektronik entsprechend implementierten Auswerte-Verfahren in der dem Fachmann bekannten Weise z.B. der Massendurchfluß, die Dichte und/oder die Viskosität des Mediums gemessen werden. Der Meßaufnehmer 1 ist im Betrieb in den Verlauf einer von einem zu messenden, insb. pulvrigen, flüssigen, gasförmigen oder dampfförmigen, Medium durchströmten – aus Gründen der Übersichtlichkeit jedoch nicht dargestellten – Rohrleitung über Flansche 2, 3, einzusetzen. Anstatt mittels Flanschen kann der Meßaufnehmer 1 an die erwähnte Rohrleitung auch durch andere bekannte Mittel angeschlossen werden, wie z.B. mittels Triclamp-Anschlüssen oder Schraubverbindungen.
Zum Führen wenigstens eines Teilvolumens des zu messenden Mediums umfaßt der Meßaufnehmer wenigstens ein in einem Aufnehmer-Gehäuse 10 schwingfähig gehaltertes, als Meßrohr dienendes erstes Aufnehmer-Rohr 4, das im Betrieb mit der Rohrleitung kommuniziert und zumindest zeitweise in wenigstens einem für Ermittlung der physikalischen Meßgröße geeigneten Schwingungsmode vibrieren gelassen wird. Neben dem Aufnehmer-Gehäuse 10 und dem darin gehalterten wenigstens einen Aufnehmer-Rohr 4 umfaßt der Meßaufnehmer 1 eine auf das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr 4 einwirkende elektro-mechanische, insb. elektro-dynamische, Erregeranordnung 60 zum Erzeugen und/oder Aufrechterhalten von mechanischen Schwingungen sowie eine auf mechanische Schwingungen, beispielsweise Biege-Schwingungen, des Aufnehmer-Rohrs 4 reagierende Sensoranordnung 70 zum Erzeugen wenigstens eines Schwingungen des Aufnehmer-Rohrs 4 repräsentierenden Schwingungsmeßsignals s_vb.
Zumindest das Aufnehmer-Rohr sowie daran zusätzlich fixierte Komponenten, wie z.B. Teil der Erregeranordnung 60 und der Sensoranordnung 70 bilden somit praktisch ein inneres Schwingungssystem des Meßaufnehmers.
Zum Ermitteln der wenigstens einen physikalische Meßgröße anhand des wenigstens einen Schwingungsmeßsignals sind die Erregeranordnung 60 und die Sensoranordnung 70 ferner, wie bei derartigen Meßaufnehmern üblich, in geeigneter Weise mit einer in der Meßgerät-Elektronik 20 entsprechend vorgesehenen der Meß- und Betriebsschaltung gekoppelt, beispielsweise galvanisch und/oder opto-elektronisch verbunden. Die Meß- und Betriebsschaltung wiederum erzeugt einerseits ein die Erregeranordnung 60 entsprechend treibendes, beispielsweise hinsichtlich eines Erregerstromes und/oder einer Erregerspannung geregeltes, Erregersignal s_xc. Andererseits empfängt die Meß- und Betriebsschaltung das wenigstens eine Schwingungsmeßsignal s_vb der Sensoranordnung 70 und generiert daraus gewünschte Meßwerte, die beispielsweise einen Massedurchfluß, eine Dichte und/oder eine Viskosität des zu messenden Mediums repräsentieren können und die ggf. vor Ort angezeigt oder auch ggf. übergeordnet weiterverarbeitet werden. Die Meßgerät-Elektronik 20 einschließlich der Meß- und Betriebsschaltung kann beispielsweise in einem separaten Elektronik-Gehäuse 9 untergebracht sein, das vom Meßaufnehmer entfernt angeordnet oder, unter Bildung eines einzigen Kompaktgeräts, direkt am Meßaufnehmer 1, beispielsweise von außen am Aufnehmer-Gehäuse 10, fixiert ist. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist daher am Aufnehmer-Gehäuse ferner ein dem Haltern des Elektronik-Gehäuses 9 dienendes halsartiges Übergangsstücks 8 angebracht. In den 4 bis 6 sind das Übergangsstück 8 und das Elektronik-Gehäuse 9 allerdings weggelassen; lediglich in 6 ist eine in eine Wand des Aufnehmer-Gehäuses 10 eingelassene Ansatzfläche 63 für das Übergangsstück 8 zu sehen. In der Ansatzfläche 63 ist eine elektrische Durchführung 64 angeordnet, mittels der elektrische Verbindungen zur Erregeranordnung 60 und zur Sensoranordnung 70 sowie gegebenenfalls weiteren elektrischen Komponenten, wie z.B. im Meßaufnehmer 1 ggf. vorgesehenen Druck- und/oder Temperatursensoren, herstellbar sind.
Der Meßaufnehmer 1 umfaßt, wie bereits angedeutet, mindestens ein als Meßrohr dienendes Aufnehmer-Rohr 4, wobei das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr 4 gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wenigstens ein in wenigstens einer Ebene zumindest abschnittsweise gebogenes Rohrsegment 41 aufweist. Das Aufnehmer-Rohr 4 kann dabei beispielsweise, wie auch in der US-B 67 76 052 gezeigt, eine ausgeprägte U-Form aufweisen oder, wie auch in der US-B 68 02 224 oder der US-B 67 11 958 vorgeschlagen und in den 4–6 gezeigt, im wesentlichen V-förmig ausgebildet sein. Des weiteren kann das Aufnehmer-Rohr aber auch, wie z.B. in der US-A 57 96 011 beschrieben, nur sehr geringfügig oder, wie z.B. in der WO-A 01/65213, der US-B 63 08 580, der US-A 53 01 557, der US-A 60 92 429, der US-A 60 44 715 gezeigt, eher rechteck- oder trapezartig ausgebogen sein. Als Material für das Aufnehmer-Rohr eignen sich im besonderen Stahl, insb. Edelstahl, Titan, Zirkonium oder Tantal. Darüber hinaus kann als Material für das wenigstens Aufnehmer-Rohr aber auch praktisch jeder andere dafür üblicherweise verwendete oder zumindest geeignete Werkstoff dienen.
Wie bereits erwähnt ist er Meßaufnehmer 1 im besonderen für Messungen auch hoher Massendurchflüsse in einer Rohrleitung von großem Kaliber vorgesehen. Aufgrund dessen ist nach einer weiteren Ausgestaltung des Meßaufnehmers 1 vorgesehen, daß das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr 4 einen Innen-Durchmesser aufweist, der wenigstens 80 mm beträgt. Im besonderen ist das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr 4 so ausgebildet, das dessen Innen-Durchmesser größer als 100 mm, insb. auch größer als 110 mm, ist. Ferner ist das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr 4 nach einer anderen Ausgestaltung so bemessen, daß es eine gestreckte Länge von wenigstens 1000 mm aufweist. Im besonderen ist das Meßrohr dabei so ausgelegt, daß seine gestreckte Länge größer als 1500 mm ist. Dementsprechend ergibt sich zumindest für den Fall, daß das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr 4 aus Stahl besteht, für letzteres bei den üblicherweise verwendeten Wandstärken von etwas über 1 mm eine Masse von wenigstens 10 kg. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr 4 allerdings so bemessen, daß es infolge einer vergleichsweise großen Wandstärke von etwa 5 mm und/oder einer vergleichsweise großen gestreckten Länge von etwa 2000 mm eine Masse von mehr als 25 kg aufweist.
Neben dem Aufnehmer-Rohr 4 kann ferner, wie auch in den 5 und 6 gezeigt, ein, insb. ebenfalls dem Führen wenigstens eines Teilvolumens vom zu messenden Medium dienendes, insb. zum ersten Aufnehmer-Rohr 4 im wesentlichen identisches, zweites Aufnehmer-Rohr 5 im Meßaufnehmer vorgesehen sein, wobei das zweite Aufnehmer-Rohr 5 gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ebenfalls wenigstens ein gebogenes Rohrsegment 51 aufweist. Die beiden, insb. zumindest abschnittsweise zueinander parallel verlaufenden, Aufnehmer-Rohre können, wie in den 5, 9 und 11 angedeutet und beispielsweise auch in der US-B 67 11 958, der US-A 57 96 011, der US-A 53 01 557 gezeigt, mittels entsprechender Verteilerstücke 11, 12 jeweils einlaßseitig und auslaßseitig miteinander zu im Betrieb parallel durchströmten Strömungspfaden verbunden sein; sie können aber auch, wie z.B. in der US-A 60 44 715 gezeigt, unter Bildung hintereinander liegender Strömungspfade seriell miteinander verbunden sein. Darüber hinaus ist es aber auch möglich, wie beispielsweise auch in der US-B 66 66 098 oder der US-A 55 49 009 vorgeschlagen, lediglich eines der beiden Aufnehmer-Rohre als dem Führen von Medium dienendes Meßrohr und das andere als vom zu messenden Medium nicht durchströmtes, der Verringerung von intrinsischen Imbalancen im Meßaufnehmer dienendes Blindrohr zu verwenden.
Falls erforderlich, können allfällig oder zumindest potentiell von den vibrierenden Aufnehmer-Rohren einlaßseitig oder auslaßseitig Aufnehmer-Gehäuse verursachte mechanische Spannungen und/oder Vibrationen z.B. dadurch minimiert werden, daß die Aufnehmer-Rohre, wie bei Meßaufnehmern der beschriebenen Art üblich, einlaßseitig mittels wenigstens einer ersten Knotenplatte 217 und auslaßseitig mittels wenigstens einer zweiten Knotenplatte 218 miteinander mechanisch verbunden sind. Darüber hinaus können mittels der Knotenplatten 217, 218, sei es durch deren Dimensionierung und/oder deren Positionierung auf den beiden Aufnehmer-Rohren 4, 5 mechanische Eigenfrequenzen der beiden Aufnehmer-Rohre 4, 5 und insoweit auch mechanische Eigenfrequenzen des inneren Schwingungssystems gezielt beeinflußt werden.
In Anbetracht dessen, daß, wie bereits erwähnt, jedes der Aufnehmer-Rohre 4, 5 durchaus weit über 10 kg wiegen und dabei, wie aus den obigen Maßangaben ohne weiteres ersichtlich, ein Fassungsvermögen von 10 l oder mehr haben kann, kann das dann die beiden Aufnehmer-Rohre 4, 5 umfassende innere Schwingungssystem zumindest bei hindurchströmendem Medium mit hoher Dichte eine Gesamt-Masse von weit über 50 kg erreichen. Besonders bei der Verwendung von Aufnehmer-Rohren mit vergleichsweise großem Innen-Durchmesser, großer Wandstärke und großer gestreckte Länge kann die Masse des inneren Schwingungssystem ohne weiters aber auch größer als 70 kg oder zumindest mit hindurchströmendem Medium mehr als 90 kg betragen.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel werden die beiden Aufnehmer-Rohre 4, 5 zumindest teilweise im Betrieb von der daran zumindest anteilig fixierten elektro-mechanischen Erregeranordnung 60 zu auslegerartigen Vibrationen, vorzugsweise auf einer momentanen mechanischen Eigenfrequenz des mittels der beiden Aufnehmer-Rohre 4, 5 gebildeten inneren Schwingungssystems, angeregt, bei denen sie aus der oben erwähnten Ebene lateral ausgelenkt und nach Art einer Stimmgabel zueinander im wesentlichen gegenphasig schwingen gelassen werden. Anders gesagt, schwingen die Rohrsegmente 41, 51 in einem Biegeschwingungsmode nach der Art eines einseitig eingespannten Auslegers. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Erregeranordnung 60 dafür zumindest einen jeweils im Bereich der Scheitelbögen, insb. etwa jeweils mittig, an den beiden Aufnehmer-Rohren 4, 5 angeordneten Schwingungserreger auf. Bei dem Schwingungserreger kann es sich beispielsweise um einen solchen vom elektro-dynamischen Typ, also einen mittels einer am Aufnehmer-Rohr 5 fixierten Magnetspule 62 und einen darin eintauchenden, am anderen Aufnehmer-Rohr 4 entsprechend fixierten Anker 61 realisierten Schwingungserreger, handeln.
Zum Erfassen von Vibrationen des Aufnehmer-Rohrs und zum Erzeugen des wenigstens eines Schwingungen des Aufnehmer-Rohrs repräsentierenden Schwingungsmeßsignals ist ferner, wie bereits erwähnt, eine Sensoranordnung vorgesehen, mittels der in der für derartige Meßaufnehmer üblichen Weise, insb. einlaß- und auslaßseitige, Vibrationen des Rohrsegments 41 signalisiert und einer elektronischen Weiterverarbeitung zugeführt werden können. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Sensoranordnung dafür einen einlaßseitig am wenigstens einen Aufnehmer-Rohr 4 angeordneten ersten Schwingungssensor sowie einen auslaßseitig am wenigstens einen Aufnehmer-Rohr angeordneten, insb. zum ersten Schwingungssensor im wesentlichen identischen oder baugleichen, zweiten Schwingungssensor auf. Bei den Schwingungssensoren kann es sich ebenfalls um solche vom elektro-dynamischen Typ, also jeweils mittels einer am Aufnehmer-Rohr 5 fixierten Magnetspule 72, 82 und einen darin eintauchenden, am anderen Aufnehmer-Rohr 4 entsprechend fixierten Anker 71, 81 realisierten Schwingungssensor, handeln. Darüber hinaus können als Schwingungssensoren auch andere dem Fachmann bekannte, beispielsweise opto-elektronische, Schwingungssensoren verwendet werden.
Das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr 4 des Meßaufnehmers ist, wie aus der Zusammenschau der 3a, b und 5 ohne weiteres ersichtlich und wie bei derartigen Meßaufnehmern auch üblich, vom Aufnehmer-Gehäuse 10 praktisch vollständig umhüllt. Das Aufnehmer-Gehäuse 10 dient insoweit also nicht nur als Halterung des Aufnehmer-Rohr 4, 5 sondern darüber hinaus auch dazu, die innen liegenden Bauteile des Meßaufnehmers 1, wie beispielsweise die Erreger- und die Sensoranordnung und allfällig darüber hinaus innerhalb des Aufnehmer-Gehäuse plazierte Komponenten des Meßaufnehmers, vor äußeren Umwelteinflüssen, wie z.B. Staub oder Spritzwasser, zu schützen. Überdies kann das Aufnehmer-Gehäuse 10 ferner auch so ausgeführt und so bemessen sein, daß es bei allfälligen Schäden am wenigstens einen Aufnehmer-Rohr 4, z.B. durch Rißbildung oder Bersten, ausströmendes Medium bis zu einem geforderten maximalen Überdruck im Inneren des Aufnehmer-Gehäuses möglichst vollständig zurückzuhalten kann. Als Material für das Aufnehmer-Gehäuse, insb. auch die Gehäusekappe 7, können z.B. Stähle wie Baustahl oder rostfreier Stahl, oder auch andere geeignete hochfeste Werkstoffe verwendet werden. Nach einer weiteren Ausgestaltung des Meßaufnehmers bestehen das wenigstens eine, insb. zumindest abschnittsweise gebogene, Aufnehmer-Rohr 4 und das Aufnehmer-Gehäuse aus jeweils dem gleichen Material, insb. Stahl oder Edelstahl, oder zumindest aus einander ähnlichen Materialien, insb. verschiedenen Stahlsorten. Ferner ist vorgesehen, die Flansche, wie auch in 3a, b dargestellt und wie bei derartigen Meßaufnehmer durchaus üblich, als integralen Bestandteil des Aufnehmer-Gehäuses auszubilden, um so eine möglichst kurze Einbaulänge bei möglichst hoher Stabilität des Meßaufnehmers zu erreichen; gleichermaßen können auch die ggf. vorgesehenen Verteilerstücke 11, 12 direkt in das Aufnehmer-Gehäuse integriert sein.
In einer ersten Variante des Meßaufnehmers umfaßt das Aufnehmer-Gehäuse 10 ein – hier als seitlich zumindest teilweise offenen Tragzylinder dargestelltes – Tragelement 6, das, wie in 3 und 4 dargestellt, mit dem wenigstens einen Aufnehmer-Rohr einlaßseitig und auslaßseitig mechanisch so verbunden ist, daß das wenigstens eine gebogene Rohrsegment 41 seitlich herausragt. Ferner weist das Aufnehmer-Gehäuse eine zumindest vom gebogenen Rohrsegment des Aufnehmer-Rohrs 4 beabstandet angeordnete und am Tragelement 6, insb. dauerhaft und/oder mediumsdicht, fixierte Gehäusekappe 7 zum Einhausen zumindest des wenigstens einen gebogenen Rohrsegments des wenigstens einen Aufnehmer-Rohrs 4. Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Aufnehmer-Rohr 4 im hier rohrförmigen Tragelement 6 einlaß- und auslaßseitig so gehaltert, daß das schwingfähige Rohrsegment 41, durch zwei Ausnehmungen 61, 62 des Tragelements 6 verlaufend, seitwärts aus diesem heraus- und somit in die ebenfalls am Tragelement 6 fixierte Gehäusekappe 7 hineinragt. Es sei hierbei noch erwähnt, das anstelle des in 3 und 4 eher rohrförmig dargestellten Tragelements 6 auch ein ggf. massiver Tragzylinder mit einem anderen geeigneten Querschnitt verwendet werden kann, beispielsweise auch ein eher balkenförmig ausgebildetes Tragelement.
Je nach dem, welche Form und gestreckte Länge für das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr 4 tatsächlich gewählt wird, weist das hier im wesentlichen zylindrische Tragelement eine zur gestreckten Länge des Aufnehmer-Rohrs im wesentlichen gleiche oder eine etwas kürzere Länge auf. Demgemäß und im Hinblick auf die oben erwähnten Abmessungen des wenigstens einen Aufnehmer-Rohrs 4 hat das Tragelement nach einer Ausgestaltung des Meßaufnehmers eine Länge von ebenfalls mindestens etwa 1000 mm. Vorzugsweise ist das zylindrische Tragelement aber mit einer Länge von über 1200 mm realisiert. Ferner weist das Tragelement, insb. für den Fall, daß es aus Stahl besteht, eine Masse von wenigstens 70 kg auf. Nach einer weiteren Ausgestaltung der ersten Variante des Meßaufnehmers ist das Tragelement allerdings so ausgebildet und so bemessen, daß seine Masse mehr als 140 kg beträgt. Dementsprechend ist der vorgeschlagene Meßaufnehmer so ausgeführt und so dimensioniert, daß ein Massenverhältnis einer Gesamt-Masse des äußeren Schwingungssystems zu einer Gesamt-Masse des inneren Schwingungssystems ohne weiteres kleiner als 3, insb. kleiner gleich 2, sein kann.
Die dem Einhausen des Rohrsegments 41 dienende Gehäusekappe 7 umfaßt, wie in 3 schematisch dargestellt, ein rinnenförmiges Kappensegment 10c sowie ein im wesentlichen ebenes erstes seitliches Gehäuse-Segment 10a und ein zu diesem im wesentlichen spiegelsymmetrisches zweites seitliches Gehäuse-Segment 10b. Die Form des Kappensegments 10c entspricht, wie aus der Zusammenschau von 3a und 3b ohne weiteres ersichtlich, im wesentlichen der einer toroidalen Schale. Dementsprechend weist das Kappensegment 10c einen im wesentlichen kreisbogenförmigen, bevorzugt halbkreisförmigen, Querschnitt von vorgebbarem Radius r auf und, zumindest virtuell, einen im wesentlichen kreisbogenförmigen ersten Segmentrand 10c' mit einem im Vergleich zum Radius r wesentlich größeren Radius R sowie einem zum ersten Segmentrand im wesentlichen identisch geformten zweiten Segmentrand 10c''. Falls erforderlich, kann sowohl der Querschnitt als auch der Segmentrand nicht ideal-kreisförmig, also leicht elliptisch geformt sein. Wie aus der Zusammenschau der 1, 2 und 3 ohne weiteres ersichtlich, sind die seitlichen Gehäuse-Segmente 10a, 10b jeweils über einen kreisbogenförmigen ersten Segmentrand 10a' bzw. 10b' mit dem ersten bzw. zweiten Segmentrand 10c', 10c'' des Kappensegments 10c verbunden, und zwar so, daß die seitlichen Gehäuse-Segmente 10a, 10b jeweils in einer Tangentialebene des Kappensegments 10c und somit zu einer an den zugehörigen Segmentrand 10ca bzw. 10cb anlegbaren Tangente im wesentlichen fluchtend ausgerichtet sind. Anders gesagt, zwischen dem Kappen- und dem Gehäuse-Segment 10c, 10a bzw. dem Kappen- Gehäuse-Segment 10c, 10b ist jeweils ein weitgehend stetiger, also möglichst glatter Übergang geschaffen, in dem bei zulässigem innerem Überdruck möglichst keine oder nur sehr geringe Biegespannungen erzeugt werden. Außerdem ist die Gehäusekappe 7 über einen dritten Segmentrand 10c⁺ und einen vierten Segmentrand 10c^# des Kappensegments 10c sowie über jeweils einen zweiten Segmentrand 10a'', 10b'' des ersten und zweiten seitlichen Gehäuse-Segments 10a bzw. 10b am Tragelement 6 fixiert, und zwar so, daß das Kappensegment bzw. die Gehäuse-Segmente 10c, 10a, 10b im Betrieb vom wenigstens einen vibrierenden Rohrsegment 41 beabstandet bleiben. Zur Herstellung der Gehäusekappe 7 können die Segmente 10c, 10a, 10b z.B. jeweils einzeln vorgefertigt und nachträglich zusammengefügt, insb. miteinander verschweißt werden. In vorteilhafter Weise kann bei der Herstellung der Gehäusekappe 7 z.B. auch das in der bereits erwähnten WO-A 03/021202 beschriebene Verfahren zum Herstellen einer als Gehäusekappe 7 verwendbaren Metallkappe angewendet werden, bei dem diese durch Verschweißen zweier im wesentlichen identisch geformter, insb. aus einem tellerförmigen Halbzeug ausgeschnittener, Kappenhälften mit einer, insb. viertel-torusförmigen, Randwulst gebildet wird. Ferner kann die Gehäusekappe 7 z.B. auch aus einem Metallblech von entsprechender Dicke tiefgezogen werden.
Nach einer Ausgestaltung dieser ersten Variante des Meßaufnehmers ist die Gehäuse-Kappe 7 so dimensioniert, daß sie, insb. bei Verwendung von Stahl als Gehäuse-Material, eine Masse von wenigstens 10 kg, vornehmlich jedoch von mehr als 20 kg aufweist. In Anbetracht dessen, daß das Tragelement durchaus eine Masse von 70 kg oder darüber aufweisen kann, ergibt sich somit für das Aufnehmer-Gehäuse eine Masse von wenigstens 80 kg, insb. aber von mehr als 160 kg. Allerdings ist für die gesamte Masse des äußeren Schwingungssystem für den oben erwähnten Fall das Flansche und/oder Verteilerstücke im Meßaufnehmer vorgesehen und diese insoweit auch dem äußeren Schwingungssystem zugehörig sind, eine entsprechend höhere Masse zu veranschlagen und bei der Abstimmung des äußeren auf das innere Schwingungssystem entsprechend mit zu berücksichtigen. Zumindest insoweit kann also die Masse des gesamten äußeren Schwingungssystems ohne weiteres auch 200 kg oder erheblich darüber betragen. Besonders bei Verwendung von Aufnehmer-Rohren mit einem Innen-Durchmesser von über 100 mm ist für das äußere Schwingungssystem eine Masse von weit über 300 kg zu veranschlagen.
Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel der ersten Variante des Meßaufnehmers 1 sind, wie in 4 und 6 schematisch dargestellt, einlaßseitig und auslaßseitig am Tragelement 6 jeweils eine Transport-Öse fixiert, die dazu dienen, definierte Anschlagpunkte für allfällige Einbau-Hilfsmittel, wie z.B. entsprechende Anschlagseile oder -gurte von Hebezeugen, zu schaffen und somit eine Beschädigung des ggf. über 500 kg schweren des Meßaufnehmers, beispielsweise infolge unsachgemäßen Transports und/oder ungeeigneter Wahl der entsprechenden Anschlagpunkte, besser vermeiden zu können.
Nach einer zweiten Variante des Meßaufnehmers ist Tragelement 6 des Aufnehmer-Gehäuses 10 als ein Tragrahmen ausgebildet, der mit dem wenigstens einen Aufnehmer-Rohr 4 einlaßseitig und auslaßseitg mechanisch so verbunden ist, daß das wenigstens eine gebogene Rohrsegment innerhalb des Tragrahmens verläuft. Ferner umfaßt das Aufnehmer-Gehäuse 10 bei dieser Variante des Meßaufnehmers ein seitlich neben dem wenigstens einen gebogenen Rohrsegment 41 des wenigstens einen Aufnehmer-Rohrs 4 angeordnetes erstes Gehäuse-Segment, das seitlich am Tragrahmen, insb. dauerhaft und/oder mediumsdicht, fixiert ist, sowie ein seitlich neben dem wenigstens einen gebogenen Rohrsegment des wenigstens einen Aufnehmer-Rohrs angeordnetes zweites Gehäuse-Segment, das am Tragrahmen, insb. dauerhaft und/oder mediumsdicht, fixiert ist. Die beiden Gehäuse-Segmente sind dabei derart einander gegenüberliegend angeordnet, daß das wenigstens eine gebogene Rohrsegment des wenigstens einen Aufnehmer-Rohrs zumindest abschnittsweise zwischen den beiden Gehäuse-Segmenten verläuft.
Wie aus der Zusammenschau der 5 bis 7 und 9 bis 11 ohne weiteres ersichtlich, sind sowohl bei dem für die erste Variante als auch dem für die zweite Variante des Meßaufnehmers gezeigten Ausführungsbeispiel der Tragzylinder bzw. der Tragrahmen und die beiden Gehäuse-Segmente darüber hinaus so geformt und sind die beiden seitlichen, insb. im wesentlichen plattenförmigen, Gehäuse-Segmente jeweils so mit dem jeweilige Tragelement verbunden, daß sie zumindest abschnittsweise seitlich im wesentlichen parallel zum gebogenen Rohrsegment 41 verlaufen. Nach einer weiteren Ausgestaltung der ersten und/oder der zweiten Varianten des Meßaufnehmers 1 ist, insb. für den Fall, das Stahl als Material für die Gehäuse-Segmente dient, vorgesehen, daß das das Aufnehmer-Gehäuse eine kleinste Wandstärke aufweist, die kleiner als 6 mm ist.
Wie aus den vorangehend Erläuterung unschwer entnehmbar, führt das innere Schwingungssystems des Meßaufnehmers 1, das durch das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr 4, das zumindest darin momentan geführte Medium sowie zumindest anteilig durch die Erreger- und die Sensoranordnung 60, 70 gebildet ist, im Betrieb des Meßaufnehmers 1 zumindest zeitweise mechanische Schwingungen mit wenigstens einer Nutz-Schwingungsfrequenz F_n aus, wobei die mechanischen Schwingungen zumindest zeitweise und/oder zumindest anteilig als Lateral-Schwingungen, insb. als Biege-Schwingungen, ausgebildet sind. Die Nutz-Schwingungsfrequenz F_n ist dabei in dem Fachmann bekannter Weise sowohl von Größe, Form und Material des Aufnehmer-Rohrs 4 als auch im besonderen von einer momentanen Dichte des Mediums abhängig, und insoweit im Betrieb des Meßaufnehmers innerhalb eines vorgegebenen, eine untere und eine obere Grenzfrequenz aufweisenden Nutz-Frequenzbandes ΔF_n veränderlich. Nach einer weiteren Ausgestaltung des Meßaufnehmers ist vorgesehen, im Betrieb desselben die momentane Nutz-Schwingungsfrequenz F_n des inneren Schwingungssystems so zu regeln und so einzustellen, daß sie im wesentlichen einer momentanen natürlichen Eigenfrequenz des inneren Schwingungssystems entspricht.
Wie bereits eingangs angedeutet, weist das Aufnehmer-Gehäuse 10 selbst ebenfalls eine Vielzahl von natürlichen Schwingungsmoden auf. Ferner ergibt sich aus den vorangehenden Erläuterungen, daß das Massenverhältnis der Gesamt-Masse des äußeren Schwingungssystems zu der Gesamt-Masse des inneren Schwingungssystems zumindest bei Verwendung vergleichsweise großer Aufnehmer-Rohre im Betrieb zumindest zeitweise deutlich kleiner als der eingangs diskutierte kritische Wert von 4 sein kann, wodurch potentiell auch Eigenmoden des äußeren Schwingungssystems, insb. der Gehäuse-Segmente, durchaus in der Nähe des Nutz-Frequenzbands ΔF_n oder sogar innerhalb desselben angesiedelt sein können, für den Fall, daß das Aufnehmer-Gehäuse in herkömmlicher Weise frei schwingen gelassen würde. Zum Unterdrücken oder Auslöschen wenigstens eines natürlichen, Schwingungen des Meßrohrs potentiell und insoweit auch die Messung störenden Schwingungsmodes des Aufnehmer-Gehäuses weist der erfindungsgemäße Meßaufnehmer 10 daher ferner wenigstens ein am Aufnehmer-Gehäuse, insb. direkt, fixiertes und dem Bilden von im wesentlichen ortsfesten Schwingungsknoten im Aufnehmer-Gehäuse dienendes erstes Stützelement 13a auf, das insoweit ebenfalls dem äußeren Schwingungssystem des Meßaufnehmers zugehörig ist. Somit wird mittels des wenigstens einen Stützelement praktisch eine Sperr-Frequenzband ΔF_s gegen potentiell schädliche Stör-Schwingungen F_s des äußeren Schwingungssystems geschaffen. Das wenigstens eine Stützelement 13a und das Aufnehmer-Gehäuse 10 sind dabei im besonderen so aufeinander abgestimmt, daß das Sperr-Frequenzband ΔF_s eine Bandbreite aufweist, die zumindest mit einer vorab als Meßbereich kalibrierten und insoweit vorgegebenen Bandbereite des Nutz-Frequenzbands ΔF_n zumindest deckungsgleich, nach Möglichkeit aber sogar etwas größer als die Bandbereite des Nutz-Frequenzbands ist. Anders gesagt, beim erfindungsgemäßen Meßaufnehmer kann der Fall, daß das äußere Schwingungssystem des Meßaufnehmers allfällig auch wenigstens einen Schwingungsmode mit einer niedrigsten natürlichen Eigenfrequenz aufweist, die kleiner als die vorgegebene untere Grenzfrequenz des Nutz-Frequenzbandes ΔF_n ist, durchaus akzeptiert werden.
In Anbetracht dessen, daß das innere Schwingungssystem im Betrieb vorzugsweise auf einer natürlichen Eigenfrequenz schwingen gelassen wird, ist ferner sicher zustellen, daß es zumindest einen Schwingungsmode mit einer natürlichen Eigenfrequenz aufweist, die im Betrieb stets größer ist als die niedrigste natürliche Eigenfrequenz des äußeren Schwingungssystems ist. Gleichermaßen weist das innere Schwingungssystem zumindest einen Schwingungsmode mit einer natürlichen Eigenfrequenz auf, die im Betrieb stets kleiner ist als die obere Grenzfrequenz des Nutz-Frequenzbandes ΔF_n ist. Nach einer Ausgestaltung des Meßaufnehmers sind das äußere und das innere Schwingungssystem dabei so aufeinander abgestimmt, daß das Nutz-Frequenzband ΔF_n des inneren Schwingungssystems und dementsprechend auch das Sperr-Frequenzband ΔF_s des äußeren Schwingungssystems jeweils eine Bandbreite von wenigstens 50 Hz aufweisen. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Meßaufnehmers ist eine untere Grenzfrequenz des Sperr-Frequenzbandes daher wenigstens 5% und/oder 10 Hz kleiner gewählt als die vorgegebene untere Grenzfrequenz des Nutz-Frequenzbandes ΔF_n. Somit ist der erfindungsgemäße Meßaufnehmer auch dafür geeignet, solche Medienströme zu messen, deren Dichte im Betrieb des Meßaufnehmers um mehr als 20 kg/m³ schwankt, wie es z.B. bei zwei- oder mehr-phasigen Medienströmen oder auch bei diskontinuierlichen Medienströmen der Fall sein kann.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Meßaufnehmers ist die untere Grenzfrequenz des Nutz-Frequenzbandes ΔF_n vorzugsweise für solche Medien kalibriert und ist insoweit auch die untere Grenzfrequenz des Sperr-Frequenzbandes ΔF_s für solche Medien eingestellt, die eine Dichte von mehr als 400 kg/m³ aufweisen. Im besonderen ist die untere Grenzfrequenz des Nutz-Frequenzbandes ΔF_n ferner gegeben und dementsprechend die untere Grenzfrequenz des Sperr-Frequenzbandes ΔF_s so gewählt, daß sie einer Eigenfrequenz des inneren Schwingungssystems entspricht, wenn ein Medium mit einer Dichte von kleiner oder gleich 2000 kg/m³ im wenigstens einen Aufnehmer-Rohr 4 fließt. Nach einer anderen Ausgestaltung des Meßaufnehmers 1 ist die obere Grenzfrequenz des Nutz-Frequenzbandes ΔF_n gegeben, wenn die Dichte des Mediums im wesentlichen Null, also etwa gleich einer Dichte von Luft ist.
Es sei an dieser Stelle ferner erwähnt, daß die Nutz-Schwingungsfrequenz F_n des inneren Schwingungssystems bei Meßaufnehmern der beschriebenen Art üblicherweise auch von einer momentanen Viskosität des Mediums abhängig oder zumindest in Abhängigkeit davon geregelt ist. Demgemäß ist nach einer weiteren Ausgestaltung die obere Grenzfrequenz des Nutz-Frequenzbandes ΔF_n gegeben, wenn die Viskosität des Mediums kleiner als 100·10^–6 Pas, insb. etwa gleich einer Viskosität von Luft, ist. Da der Meßaufnehmer im besonderen auch für die Messung von Ölen, insb. Erdöl, vorgesehen ist, ist die untere Grenzfrequenz des Nutz-Frequenzbandes ΔF_n nach einer weiteren Ausgestaltung für ein Medium vorgegeben, dessen Viskosität größer ist als 300·10^–6 Pas. Ferner ist die untere Grenzfrequenz des Nutz-Frequenzbandes ΔF_n nach einer weiteren Ausgestaltung des Meßaufnehmers dann gegeben, wenn die Viskosität des Mediums kleiner als 3000·10^–6 Pas ist.
Nach einer Ausgestaltung des äußeren Schwingungssystems des Meßaufnehmers 1 sind das Aufnehmer-Gehäuse 10 und das wenigstens eine Stützelemente 13a so geformt und miteinander mechanisch so verbunden, daß das äußere Schwingungssystem im Betrieb zumindest innerhalb des Nutz-Frequenzbandes ΔF_n allenfalls nur solche unerwünschten Stör-Schwingungen ausführt, daß eine von den Stör-Schwingungen eine momentan umgesetzte Stör-Schwingungsleistung wesentlich kleiner als eine momentan von den Schwingungen des inneren Schwingungssystems bei Nutz-Schwingungsfrequenz umgesetzte Nutz-Schwingungsleistung ist. Beispielsweise kann als Stör-Schwingungsleistung ein Mittelwert aller durch Stör-Schwingungen innerhalb des Nutzfrequenzbands ΔF_n momentan umgesetzten Schwingungsleistungen angesehen werden. Für die in der Praxis geforderte hohe Meßgenauigkeit hat es sich dabei ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn ein entsprechendes Nutz-zu-Stör-Leistungsverhältnis der Nutz-Schwingungsleistung zur Stör-Schwingungsleistung größer als 5 zumindest aber größer als 2 ist. Als Maß für die Stör-Schwingungsleistung kann beispielsweise ein Mittelwert aller durch Stör-Schwingungen innerhalb des Nutzfrequenzbands ΔF_n momentan umgesetzten Schwingungsleistungen dienen. Alternativ oder in Ergänzung dazu sind das Aufnehmer-Gehäuse 10 und das wenigstens eine Stützelemente 13a so geformt und miteinander mechanisch so verbunden, daß das äußere Schwingungssystem im Betrieb zumindest innerhalb des Nutz-Frequenzbandes ΔF_n keine oder allenfalls nur solche unerwünschten Stör-Schwingungen ausführt, daß eine momentan maximale Stör-Schwingungsamplitude der Stör-Schwingungen des äußeren Schwingungssystems wesentlich kleiner als eine momentan maximale Schwingungsamplitude der Schwingungen des inneren Schwingungssystems, insb. des Aufnehmer-Rohrs 4 selbst, ist. Des weiteren können das Aufnehmer-Gehäuse 10 und das wenigstens eine Stützelemente 13a auch so geformt und miteinander so verbunden sein, daß eine momentane Stör-Schwingungsgüte der allfällig vom äußeren Schwingungssystem ausgeführten Stör-Schwingungen wesentlich kleiner als eine momentane Nutz-Schwingungsgüte der Schwingungen des inneren Schwingungssystems bei Nutz-Schwingungsfrequenz ΔF_n ist. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind das Aufnehmer-Gehäuse 10 und das wenigstens eine Stützelemente 13a so geformt und miteinander mechanisch so verbunden, daß ein Nutz-zu-Stör-Amplitudenverhältnis der momentan maximalen Schwingungsamplitude der Schwingungen des inneren Schwingungssystems zur momentan maximale Stör- Schwingungsamplitude größer als 1,5 ist, insb. aber größer als 2 ist und/oder daß ein ein Nutz-zu-Stör-Schwingungsgüte-Verhältnis der momentanen Nutz-Schwingungsgüte zur momentanen Stör-Schwingungsgüte mindestens 50 : 1 beträgt, insb. größer als 80 ist.
Um den wenigstens einen störenden Schwingungsmode des Aufnehmer-Gehäuses 10 möglichst wirkungsvoll zu unterdrücken, ist das wenigstens eine Stützelement zumindest punktuell in einem Bereich des Aufnehmer-Gehäuse an selbigem fixiert, in dem jener Schwingungsmode einen Schwingungsbauches, insb. einer örtlichen Schwingungsamplitude, aufweist oder zumindest aufweisen würde, wenn das Stützelement nicht am Aufnehmer-Gehäuse angebracht wäre. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das wenigstens eine Stützelement 13a mittels wenigstens einer massiven, beispielsweise ebenfalls aus Stahl bestehenden, Platte gebildet, die, wie aus den 3a, b, 4 bis 7 sowie 9 und 10 ohne weiteres ersichtlich, mit dem Aufnehmer-Gehäuse 10 an zumindest zwei einander gegenüberliegenden Fixierstellen 11a, 12a, insb. zumindest teilweise wieder lösbar, verbunden ist. Vorzugsweise ist das wenigstens eine Stützelement 13a ferner zumindest punktuell mit dem Aufnehmer-Gehäuse 10 verschweißt und/oder verlötet, insb. hartverlötet. Alternativ oder in Ergänzung dazu kann das wenigstens eine Stützelement 13a zumindest punktuell mit dem Aufnehmer-Gehäuse 10, insb. mit den seitlich des Aufnehmer-Rohrs 4 verlaufenden Gehäuse-Segmenten, auch verschraubt sein.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Meßaufnehmers ist das wenigstens eine Stützelement demgemäß, wie aus der Zusammenschau der 4 bis 7 sowie 9 und 10 ohne weiteres ersichtlich, zumindest anteilig an den seitlich des Meßrohrs verlaufenden Gehäuse-Segmenten des Aufnehmer-Gehäuses 10 mittels eines Bolzen sowie einer darauf geschraubter und/oder damit verschweißter Scheibe fixiert, die das Gehäuse-Segment möglichst spaltfrei gegen das Stützelement gedrückt hält, ggf. unter Zwischenlage von Feder- und/oder Dämpfungsscheiben. Wie auch in 7 exemplarisch dargestellt, kann darüber hinaus das wenigstens eine Stützelement 13a ferner zumindest anteilig auch am Tragelement – hier dem Tragzylinder – fixiert sein, z.B. mittels Schweiß – oder Lötverbindung. Anstelle solcher stoffschlüssiger Verbindung oder in Ergänzung dazu können, falls erforderlich, selbstverständlich auch entsprechende Schraubverbindungen zum Fixieren des Stützelements 13a am Tragelement dienen.
Nach einer Weiterbildung des Meßaufnehmers 1 ist ferner wenigstens ein ebenfalls am Aufnehmer-Gehäuse 10 fixiertes, dem Bilden von im wesentlichen ortsfesten Schwingungsknoten im Aufnehmer-Gehäuse 10 dienendes zweites Stützelement 13b vorgesehen, wobei das äußere Schwingungssystem des Meßaufnehmers 1 bei dieser Weiterbildung insoweit zumindest auch das zweite Stützelement 13b mit umfaßt. Nach einer Ausgestaltung dieser Weiterbildung des Meßaufnehmers sind das erste Stützelement 13a und das, insb. ebenfalls direkt am Aufnehmer-Gehäuse 10 fixierte, zweite Stützelement 13b im wesentlichen zueinander identisch ausgebildet. Ferner sind bei dieser Weiterbildung des Meßaufnehmers das erste Stützelement 13a zumindest anteilig in der Nähe des ersten Schwingungssensors 71, 72 und das zweite Stützelement 13b zumindest anteilig in der Nähe des zweiten Schwingungssensors 81, 82 am Aufnehmer-Gehäuse 10 fixiert. Nach einer weiteren Ausgestaltung dieser Weiterbildung des Meßaufnehmers umfaßt dieser weiters ein ebenfalls am Aufnehmer-Gehäuse, insb. direkt, fixiertes, ebenfalls dem Bilden von im wesentlichen ortsfesten Schwingungsknoten im Aufnehmer-Gehäuse dienendes drittes Stützelement 13c, wobei das äußere Schwingungssystem des Meßaufnehmers insoweit zumindest auch das dritte Stützelement mit umfaßt. Wie aus der 4 ersichtlich, ist das dritte Stützelement beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel zumindest anteilig in der Nähe des Schwingungserregers am Aufnehmer-Gehäuse 10, hier am zylindrischen Tragelement 6, fixiert.
Untersuchungen haben gezeigt, daß bereits mittels weniger solcher Stützelemente auf sehr einfache Weise ein Sperr-Frequenzband für das äußere Schwingungssystem geschaffen werden kann, das den Betrieb des inneren Schwingungssystems in einem Nutz-Frequenzband von ausreichend großer Bandbreite ermöglicht. Beispielsweise konnte für ein äußeres Schwingungssystem gemäß der ersten Variante realisierten Meßaufnehmer mit drei Stützelementen, das in 8 exemplarisch gezeigte Frequenzspektrum experimentell ermittelt werden. Deutlich erkennbar ist, daß das äußere Schwingungssystem zwischen etwa 210 Hz und weit über 270 Hz praktisch keinen natürlichen Schwingungsmoden aufweist, wobei bei selbigem Meßaufnehmer das Nutz-Frequenzband wiederum zwischen etwa 210 Hz und 270 Hz liegt. Ferner hat sich gezeigt, daß sowohl die Bandbreite des Sperr-Frequenzbandes als auch dessen Lage im Frequenzspektrum durch geringfügige Änderungen der Form und/oder der Position der Stützelemente ohne weiteres an das tatsächlich im Betrieb des Meßaufnehmers zu erwartende Nutz-Frequenzband angepaßt werden kann. Durch die Verwendung der Stützelemente ist es somit auch möglich, Meßaufnehmer der beschriebenen Art auch mit größeren Nennweiten von 250 mm oder darüber einerseits auch mit einer Meßgenauigkeit von über 99,8% kostengünstig herzustellen und andererseits die Einbau-Maße wie auch die Einbau-Masse solcher Meßaufnehmer soweit in Grenzen zu halten, daß trotz großer Nennweite der Transport, der Einbau wie auch der Betrieb immer noch wirtschaftlich sinnvoll erfolgen kann.

Claims

Meßaufnehmer vom Vibrationstyp zum Messen eines in einer Rohrleitung geführten strömungsfähigen Mediums, insb. eines Gases, einer Flüssigkeit, eines Pulvers oder eines anderen strömungsfähigen Stoffes, welcher Meßaufnehmer umfaßt: – ein Aufnehmer-Gehäuse (10), das eine Vielzahl von natürlichen Schwingungsmoden aufweist, – wenigstens ein im Aufnehmer-Gehäuse (10) schwingfähig gehaltertes und zumindest zeitweise vibrierendes erstes Aufnehmer-Rohr (4) zum Führen wenigstens eines Teilvolumens des zu messenden Mediums, – eine auf das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr einwirkende elektromechanische, insb. elektro-dynamische, Erregeranordnung (60) zum Erzeugen und/oder Aufrechterhalten von mechanischen Schwingungen des wenigstens einen Aufnehmer-Rohrs (4), – eine auf Bewegungen des Aufnehmer-Rohrs (4), insb. Biege-Schwingungen, reagierende Sensoranordnung zum Erzeugen wenigstens eines Schwingungen des Aufnehmer-Rohrs (4) repräsentierenden Schwingungsmeßsignals (s_vb) sowie – wenigstens ein am Aufnehmer-Gehäuse (10), insb. direkt, fixiertes, dem Bilden von im wesentlichen ortsfesten Schwingungsknoten im Aufnehmer-Gehäuse (10) dienendes erstes Stützelement (13a) zum Unterdrücken oder Auslöschen wenigstens eines natürlichen Schwingungsmodes des Aufnehmer-Gehäuses (10), – wobei durch das Aufnehmer-Gehäuse und zumindest das wenigstens eine Stützelement ein äußeres Schwingungssystem des Meßaufnehmers und durch das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr (4), das zumindest darin momentan geführte Medium sowie zumindest anteilig durch die Erreger- und die Sensoranordnung (60, 70) ein inneres Schwingungssystems des Meßaufnehmers gebildet sind, und – wobei das innere Schwingungssystems, angetrieben von der Erregeranordnung (60), im Betrieb des Meßaufnehmers zumindest zeitweise, insb. als Lateral-Schwingungen ausgebildete, mechanische Schwingungen mit wenigstens einer Nutz-Schwingungsfrequenz (F_n) ausführt, – die sowohl von Größe, Form und Material des Aufnehmer-Rohrs (4) als auch von einer momentanen Dichte des Mediums abhängig ist, und – die im Betrieb des Meßaufnehmers innerhalb eines vorgegebenen, eine untere und eine obere Grenzfrequenz aufweisenden Nutz-Frequenzbandes (ΔF_n) veränderlich ist.
Meßaufnehmer nach Anspruch 1, wobei das Aufnehmer-Gehäuse (10) und das wenigstens eine Stützelement (13a) so geformt und miteinander mechanisch so verbunden sind, daß das zumindest dadurch gebildete äußere Schwingungssystem des Meßaufnehmers, trotz der Schwingungen des Aufnehmer-Rohrs (4), zumindest innerhalb des Nutz-Frequenzbandes (ΔF_n) keine oder allenfalls nur solche unerwünschten Stör-Schwingungen ausführt, von denen eine momentan umgesetzte Stör-Schwingungsleistung wesentlich kleiner als eine momentan von den Schwingungen des inneren Schwingungssystems bei Nutz-Schwingungsfrequenz (F_n) umgesetzte Nutz-Schwingungsleistung ist.
Meßaufnehmer nach dem vorherigen Anspruch, wobei ein Nutz-zu-Stör-Leistungsverhältnis der Nutz-Schwingungsleistung zur Stör-Schwingungsleistung zumindest größer als 2, insb. größer als 5, ist.
Meßaufnehmer nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Stör-Schwingungsleistung einem Mittelwert aller durch Stör-Schwingungen innerhalb des Nutzfrequenzbands (ΔF_n) momentan umgesetzten Schwingungsleistungen entspricht.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Aufnehmer-Gehäuse (10) und das wenigstens eine Stützelement (13a) so geformt und miteinander mechanisch so verbunden sind, daß das zumindest dadurch gebildete äußere Schwingungssystem des Meßaufnehmers, trotz der Schwingungen des Aufnehmer-Rohrs (4), zumindest innerhalb des Nutz-Frequenzbandes (ΔF_n) keine oder allenfalls nur solche unerwünschten Stör-Schwingungen ausführt, von denen eine momentan maximale Stör-Schwingungsamplitude wesentlich kleiner als eine momentan maximale Schwingungsamplitude der Schwingungen des inneren Schwingungssystems, insb. des wenigstens einen Aufnehmer-Rohrs (4) selbst, ist.
Meßaufnehmer nach dem vorherigen Anspruch, wobei ein Nutz-zu-Stör-Amplitudenverhältnis der momentan maximalen Schwingungsamplitude der Schwingungen des inneren Schwingungssystems zur momentan maximalen Stör-Schwingungsamplitude größer als 1,5 ist, insb. größer als 2 ist.
Meßaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Aufnehmer-Gehäuse (10) und das wenigstens eine Stützelement (13a) so geformt und miteinander mechanisch so verbunden sind, daß das zumindest dadurch gebildete äußere Schwingungssystem des Meßaufnehmers, trotz der Schwingungen des Aufnehmer-Rohrs (4), zumindest innerhalb des Nutz-Frequenzbandes (ΔF_n) keine oder allenfalls nur solche unerwünschten Stör-Schwingungen ausführt, von denen eine momentane Stör-Schwingungsgüte wesentlich kleiner als eine momentane Nutz-Schwingungsgüte der Schwingungen des inneren Schwingungssystems bei Nutz-Schwingungsfrequenz (F_n) ist.
Meßaufnehmer nach dem vorherigen Anspruch, wobei ein Nutz-zu-Stör-Schwingungsgüte-Verhältnis der momentanen Nutz-Schwingungsgüte zur momentanen Stör-Schwingungsgüte mindestens 50 : 1 beträgt, insb. größer als 80 ist.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Aufnehmer-Gehäuse (10) ein, insb. aus Stahl bestehendes, Tragelement (6) aufweist, mit dem das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr (4) einlaßseitig und auslaßseitig mechanisch verbunden ist.
Meßaufnehmer nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Tragelement (6) des Aufnehmer-Gehäuses (10) als ein, insb. im wesentlichen rohrförmiger, Tragzylinder ausgebildet ist, mit dem das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr (4) einlaßseitig und auslaßseitig mechanisch verbunden ist.
Meßaufnehmer nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Tragelement (6) eine Masse von wenigstens 70 kg, insb. von mehr als 140 kg, und/oder eine Länge von wenigstens 1000 mm, insb. von mehr als 1200 mm, aufweist.
Meßaufnehmer nach Anspruch 1, wobei das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr (4) wenigstens ein gebogenes Rohrsegment (41) aufweist.
Meßaufnehmer nach Anspruch 12, wobei das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr (4) wenigstens ein im wesentlichen U- oder V-förmig gebogenes Rohrsegment (41) aufweist.
Meßaufnehmer nach Anspruch 12 oder 13, wobei das Aufnehmer-Gehäuse (10) umfaßt: – ein im wesentlichen zylindrisch geformtes, insb. aus Stahl bestehendes, Tragelement (6), das mit dem wenigstens einen Aufnehmer-Rohr (4) einlaßseitig und auslaßseitig mechanisch verbunden ist, sowie – eine vom wenigstens einen Aufnehmer-Rohr (4) beabstandet angeordnete und am Tragelement (6), insb. dauerhaft und/oder mediumsdicht, fixierte Gehäusekappe (7) zum Einhausen zumindest des wenigstens einen gebogenen Rohrsegments des Aufnehmer-Rohrs.
Meßaufnehmer nach Anspruch 14, wobei das Tragelement (6) als seitlich zumindest teilweise offener, insb. rohrförmiger, Tragzylinder ausgebildet ist, der mit dem wenigstens einen Aufnehmer-Rohr (4) so verbunden ist, daß das wenigstens eine gebogene Rohrsegment (41) seitlich aus dem Tragzylinder herausragt.
Meßaufnehmer nach Anspruch 14 oder 15, wobei der Tragzylinder eine Masse von wenigstens 70 kg, insb. von mehr als 140 kg, aufweist.
Meßaufnehmer nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei die Gehäuse-Kappe eine Masse von wenigstens 10 kg, insb. von mehr als 20 kg, aufweist.
Meßaufnehmer nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei die Gehäuse-Kappe (7) seitlich neben dem wenigstens einen gebogenen Rohrsegment (41) des wenigstens einen Aufnehmer-Rohrs (4) angeordnete, insb. zumindest abschnittsweise im wesentlichen parallel zum gebogenen Rohrsegment (41) verlaufende und/oder im wesentlichen plattenförmige, Gehäuse-Segmente (10a, 10b) aufweist.
Meßaufnehmer nach Anspruch 18, wobei wenigstens zwei Gehäuse-Segmente (10a, 10b) derart einander gegenüberliegend angeordnet sind, daß das wenigstens eine gebogene Rohrsegment (41) des wenigstens einen Aufnehmer-Rohrs zumindest abschnittsweise zwischen den beiden Gehäuse-Segmenten (10a, 10b) verläuft.
Meßaufnehmer nach Anspruch 18 oder 19, wobei die Gehäuse-Kappe (7) umfaßt: – ein rinnenförmiges Kappensegment (10c) -- mit einem kreisbogenförmigen ersten Segmentrand (10c') von vorgebbarem Radius (R) und -- mit einem zum ersten Segmentrand (10c') im wesentlichen identisch geformten zweiten Segmentrand (10c''), -- wobei das Kappensegment (10c) einen kreisbogenförmigen Querschnitt mit einem Radius (r) aufweist, der kleiner als der Radius R des ersten Segmentrands (10c') ist, – ein im wesentlichen ebenes erstes seitliches Gehäuse-Segment (10a), -- das über einen kreisbogenförmigen ersten Segmentrand (10a') mit dem ersten Segmentrand (10c') des Kappensegments (10c) verbunden ist sowie – ein zum ersten seitlichen Gehäuse-Segment (10a) im wesentlichen spiegelsymmetrisches zweites seitliches Gehäuse-Segment (10b), das über einen kreisbogenförmigen ersten Segmentrand (10b') mit dem zweiten Segmentrand (10c'') des ersten Gehäuse-Segments (10c) verbunden ist.
Meßaufnehmer nach dem vorherigen Anspruch, wobei dem das erste und zweite seitliche Gehäuse-Segment (10a, 10b) jeweils in einer Tangentialebene des Kappensegments (10c) liegen.
Meßaufnehmer nach einem der Ansprüche 14 bis 21, wobei das wenigstens eine Stützelement (13a) zumindest anteilig am zylindrischen Tragelement (6) fixiert sind.
Meßaufnehmer nach einem der Ansprüche 14 bis 22, wobei das wenigstens eine Stützelement (13a) zumindest anteilig an der Gehäuse-Kappe (7) fixiert sind.
Meßaufnehmer nach Anspruch 12, wobei das Aufnehmer-Gehäuse umfaßt: – einen Tragrahmen, der mit dem wenigstens einen Aufnehmer-Rohr einlaßseitig und auslaßseitig mechanisch so verbunden ist, daß das wenigstens eine gebogene Rohrsegment innerhalb des Tragrahmens verläuft, – ein seitlich neben dem wenigstens einen gebogenen Rohrsegment des wenigstens einen Aufnehmer-Rohrs angeordnetes, insb. zumindest abschnittsweise im wesentlichen parallel zum gebogenen Rohrsegment verlaufendes und/oder im wesentlichen plattenförmiges, erstes Gehäuse-Segment, das am Tragrahmen, insb. dauerhaft und/oder mediumsdicht, fixiert ist, sowie – ein seitlich neben dem wenigstens einen gebogenen Rohrsegment des wenigstens einen Aufnehmer-Rohrs angeordnetes, insb. zumindest abschnittsweise im wesentlichen parallel zum gebogenen Rohrsegment verlaufendes und/oder im wesentlichen plattenförmiges, zweites Gehäuse-Segment, das am Tragrahmen, insb. dauerhaft und/oder mediumsdicht, fixiert ist, – wobei die beiden Gehäuse-Segmente derart einander gegenüberliegend angeordnet sind, daß das wenigstens eine gebogene Rohrsegment des wenigstens einen Aufnehmer-Rohrs zumindest abschnittsweise zwischen den beiden Gehäuse-Segmenten verläuft.
Meßaufnehmer nach einem der Ansprüche 18 bis 24, wobei das wenigstens eine Stützelement (13a, 13b) zumindest anteilig an den Gehäuse-Segmenten fixiert ist.
Meßaufnehmer nach einem der Ansprüche 18 bis 25, wobei das wenigstens eine Stützelement mittels wenigstens einer massiven Platte gebildet ist, die mit dem Aufnehmer-Gehäuse an zumindest zwei einander gegenüberliegenden Fixierstellen, insb. mittels Bolzen und/oder zumindest teilweise wieder lösbar, verbunden ist.
Meßaufnehmer nach einem der Ansprüche 14 bis 23, wobei das wenigstens eine Stützelement (13a) mittels wenigstens einer massiven Platte gebildet ist, die zumindest punktuell, insb. zumindest teilweise wieder lösbar und/oder zumindest punktuell stoffschlüssig, sowohl an der Gehäusekappe (7) als auch am zylindrischen Tragelement (6) fixiert ist.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das wenigstens eine Stützelement (13a) eine Masse von wenigstens 3 kg aufweist.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das wenigstens eine Stützelement (13a) zumindest punktuell mit dem Aufnehmer-Gehäuse (10) verschweißt und/oder verlötet, insb. hartverlötet, ist.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das wenigstens eine Stützelement (13a) zumindest punktuell mit dem Aufnehmer-Gehäuse (10) verschraubt ist.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das wenigstens eine Stützelement (13a) zumindest punktuell im Bereich eines Schwingungsbauches, insb. einer örtlichen Schwingungsamplitude, eines natürlichen Schwingungsmodes des Aufnehmer-Gehäuses (10) an selbigem fixiert ist.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, der weiters ein ebenfalls am Aufnehmer-Gehäuse (10), insb. direkt, fixiertes, insb. zum ersten Stützelement (13a) im wesentlichen identisches, zweites Stützelement (13b) zum Bilden von im wesentlichen ortsfesten Schwingungsknoten im Aufnehmer-Gehäuse (10) umfaßt, wobei das äußere Schwingungssystem des Meßaufnehmers insoweit zumindest auch das zweite Stützelement (13b) mit umfaßt.
Meßaufnehmer nach Anspruch 32, – wobei die Sensoranordnung (70) einen, insb. einlaßseitig am wenigstens einen Aufnehmer-Rohr (4) angeordneten, ersten Schwingungssensor (71, 72) sowie einen, insb. auslaßseitig am wenigstens einen Aufnehmer-Rohr (4) angeordneten, zweiten Schwingungssensor (81, 82) umfaßt, und – wobei das erste Stützelement (13a) zumindest anteilig in der Nähe des ersten Schwingungssensors (71, 72) und das zweite Stützelement (13b) zumindest anteilig in der Nähe des zweiten Schwingungssensors (81, 82) am Aufnehmer-Gehäuse fixiert sind.
Meßaufnehmer nach Anspruch 32 oder 33, der weiters ein ebenfalls am Aufnehmer-Gehäuse (10), insb. direkt, fixiertes drittes Stützelement (13c) zum Bilden von im wesentlichen ortsfesten Schwingungsknoten im Aufnehmer-Gehäuse (10) umfaßt, wobei das äußere Schwingungssystem des Meßaufnehmers insoweit zumindest auch das dritte Stützelement (13c) mit umfaßt.
Meßaufnehmer nach Anspruch 34, – wobei die Erregeranordnung (70) zumindest einen, insb. mittig am wenigstens einen Aufnehmer-Rohr angeordneten, Schwingungserreger (61, 62) umfaßt, und – wobei das dritte Stützelement (13c) zumindest anteilig in der Nähe des Schwingungserregers (61, 62) am Aufnehmer-Gehäuse (10) fixiert ist.
Meßaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 33, wobei die Sensoranordnung (70) einen, insb. einlaßseitig am wenigstens einen Aufnehmer-Rohr (4) angeordneten, ersten Schwingungssensor (71, 72) sowie einen, insb. auslaßseitig am wenigstens einen Aufnehmer-Rohr (4) angeordneten, zweiten Schwingungssensor (81, 82) umfaßt.
Meßaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 33 oder nach Anspruch 36, wobei die Erregeranordnung (60) zumindest einen, insb. mittig am wenigstens einen Aufnehmer-Rohr (4) angeordneten, Schwingungserreger (61, 62) umfaßt.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, der für das Anschließen des Meßaufnehmers an die Rohrleitung weiters einen einlaßseitigen ersten Anschlußflansch (2) sowie einen auslaßseitigen zweiten Anschlußflansch (3) umfaßt, wobei das äußere Schwingungssystem des Meßaufnehmers (10) insoweit zumindest auch den ersten und den zweiten Anschlußflansch (2, 3) mit umfaßt.
Meßaufnehmer nach dem vorherigen Anspruch, wobei jeder der beiden Anschlußflansche (2, 3) eine Masse von mehr als 50 kg, insb. von mehr als 60 kg, aufweist.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, der weiters ein, zum ersten Aufnehmer-Rohr (4) im wesentlichen identisches und/oder im wesentlichen parallel verlaufendes, zweites Aufnehmer-Rohr (5) umfaßt.
Meßaufnehmer nach Anspruch 40, der weiters wenigstens eine das erste und das zweite Aufnehmer-Rohr (4, 5) einlaßseitig miteinander verbindende erste Knotenplatte sowie wenigstens eine das erste und das zweite Aufnehmer-Rohr (4, 5) auslaßseitig miteinander verbindende zweite Knotenplatte (218) umfaßt, wobei das innere Schwingungssystem des Meßaufnehmers insoweit zumindest auch die erste und die zweite Knotenplatte (217, 218) mit umfaßt.
Meßaufnehmer nach Anspruch 40 oder 41, der weiters ein das erste und das zweite Aufnehmer-Rohr (4, 5) einlaßseitig miteinander verbindendes erstes Verteilerstück (11) sowie ein das erste und das zweite Aufnehmer-Rohr (4, 5) auslaßseitig miteinander verbindendes zweites Verteilerstück (12) umfaßt, wobei das äußere Schwingungssystem des Meßaufnehmers insoweit zumindest auch das erste und das zweite Verteilerstück (11, 12) mit umfaßt.
Meßaufnehmer nach dem vorherigen Anspruch, wobei jedes der beiden Verteilerstücke (11, 12) eine Masse von mehr als 10 kg, insb. von mehr als 20 kg, aufweist.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die momentane Nutz-Schwingungsfrequenz (F_n) im wesentlichen einer momentanen natürlichen Eigenfrequenz des inneren Schwingungssystems entspricht.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das das äußere Schwingungssystem des Meßaufnehmers wenigstens einen Schwingungsmode mit einer niedrigsten natürlichen Eigenfrequenz aufweist, die kleiner als die untere Grenzfrequenz des Nutz-Frequenzbandes (ΔF_n) ist.
Meßaufnehmer nach dem vorherigen Anspruch, wobei das innere Schwingungssystem zumindest einen Schwingungsmode mit einer natürlichen Eigenfrequenz aufweist, die im Betrieb stets größer ist als die niedrigste natürliche Eigenfrequenz des äußeren Schwingungssystems ist.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das äußere Schwingungssystem zumindest einen Schwingungsmode mit einer natürlichen Eigenfrequenz aufweist, die kleiner ist als die obere Grenzfrequenz des Nutz-Frequenzbandes (ΔF_n) und die die größer ist als die untere Grenzfrequenz des Nutz-Frequenzbandes (ΔF_n) ist.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die obere Grenzfrequenz des Nutz-Frequenzbandes (ΔF_n) gegeben ist, wenn die Dichte des Mediums im wesentlichen Null, insb. etwa gleich einer Dichte von Luft, ist.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die untere Grenzfrequenz des Nutz-Frequenzbandes (ΔF_n) gegeben ist, wenn die Dichte des Mediums größer ist als 400 kg/m3.
Meßaufnehmer nach dem vorherigen Anspruch, wobei die untere Grenzfrequenz des Nutz-Frequenzbandes (ΔF_n) gegeben ist, wenn die Dichte des Mediums kleiner ist als 2000 kg/m3.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die wenigstens eine Nutz-Schwingungsfrequenz (F_n) in erheblichem Maße auch von einer momentanen Viskosität des Mediums abhängig ist.
Meßaufnehmer nach Anspruch 51, wobei die obere Grenzfrequenz des Nutzfrequenzbandes (ΔF_n) gegeben ist, wenn die Viskosität des Mediums kleiner als 100·10^–6 Pas, insb. etwa gleich einer Viskosität von Luft, ist.
Meßaufnehmer nach Anspruch 51, wobei die untere Grenzfrequenz des Nutzfrequenzbandes (ΔF_n) gegeben ist, wenn die Viskosität des Mediums größer ist als 300·10^–6 Pas.
Meßaufnehmer nach einem der Ansprüche 51 bis 53, wobei die untere Grenzfrequenz des Nutzfrequenzbandes (ΔF_n) gegeben ist, wenn die Viskosität des Mediums kleiner ist als 3000·10^–6 Pas.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Nutzfrequenzband (ΔF_n) eine Bandbreite von wenigstens 20 Hz, insb. von mehr als 50 Hz, aufweist.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr (4) und das Aufnehmer-Gehäuse (10) zumindest anteilig aus Stahl, insb. Edelstahl, bestehen.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das wenigstens eine Aufnehmer-Rohr 84) eine Masse von wenigstens 10 kg, insb. von größer als 25 kg, aufweist.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Aufnehmer-Rohr (4) einen Innen-Durchmesser aufweist, der wenigstens 80 mm beträgt, insb. größer als 100 mm ist.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Aufnehmer-Rohr (4) eine gestreckte Länge aufweist, die wenigstens 1000 mm beträgt, insb. größer als 1500 mm ist.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Aufnehmer-Gehäuse (10) eine Masse von wenigstens 80 kg, insb. von mehr als 160 kg, aufweist.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Aufnehmer-Gehäuse (10) eine kleinste Wandstärke aufweist, die kleiner als 6 mm ist.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Gesamt-Masse des inneren Schwingungssystems wenigstens 70 kg beträgt, insb. im Betrieb zumindest zeitweise größer als 90 kg ist
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Gesamt-Masse des äußeren Schwingungssystems wenigstens 200 kg beträgt, insb. größer als 300 kg ist.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein Massenverhältnis einer Gesamt-Masse des äußeren Schwingungssystems zu einer Gesamt-Masse des inneren Schwingungssystems im Betrieb zumindest zeitweise kleiner als 3, insb. kleiner als 2,5, ist.
Meßaufnehmer nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Massenverhältnis der Gesamt-Masse des äußeren Schwingungssystems zu der Gesamt-Masse des inneren Schwingungssystems dauerhaft kleiner als 3 ist.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein Einbau-Masse-zu-Nennweite-Verhältnis einer Einbau-Masse des gesamten Meßaufnehmers zu einer nominellen Nennweite des Meßaufnehmers, die einem Kaliber der Rohrleitung, in deren Verlauf der Meßaufnehmer einzusetzen ist, entspricht, wenigstens 1,5 beträgt, insb. größer als 2 ist.
Meßaufnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Einbau-Masse des gesamten Meßaufnehmers größer als 200 kg, insb. größer als 400 kg, ist.
Verwendung des Meßaufnehmers nach einem der vorherigen Ansprüche zum Messen eines strömungsfähigen Mediums, das in einer Rohrleitung geführt ist, die ein Kaliber von größer 150 mm, insb. von 250 mm oder darüber, aufwest und/oder zum Messen eines Massendurchflusses von einem durch eine Rohrleitung strömenden Medium, der zumindest zeitweise größer als 900 t/h ist, insb. zumindest zeitweise mehr als 1200 t/h beträgt.