DE102007049242A1 - Vibration-type meter and method of operating such - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Messgerät vom Vibrationstyp zum Messen wenigstens einer Prozessgröße, insbesondere eines Massendurchflusses, einer Dichte, einer Viskosität, eines Drucks oder dergleichen, insbesondere in einer von einem Medium durchströmbaren Prozessleitung, umfassend wenigstens einen Messaufnehmer, welcher ein von der Prozessgröße beeinflussbares Messsignal liefert, wobei der von dem Messgerät ermittelte Messwert der Prozessgröße aus einem Funktionszusammenhang in Verbindung mit Messparametern aus dem Messsignal ermittelbar ist, und wobei die Messparameter eine temperaturabhängige Querempfindlichkeit bezüglich der Temperaturverteilung im Messgerät aufweisen. Das Messgerät umfasst wenigstens einen Temperatursensor, über den die lokale Temperatur messbar und nachfolgend mit elektronischen Mitteln ein Temperaturverteilungsfeld mittels eines Temperaturverteilungstheoremes berechenbar ist, und dass aus den Temperaturfelddaten Korrekturwerte zur Kompensation der temperaturabhängigen Querempfindlichkeiten der Messparameter ermittelbar sind.The The invention relates to a vibration type measuring device Measuring at least one process variable, in particular a mass flow, a density, a viscosity, a pressure or the like, in particular in one of a medium permeable process line comprising at least one Sensor, which one of the process size can be influenced measurable signal, where by the meter determined measured value of the process variable from a Functional relationship in connection with measuring parameters from the measuring signal can be determined, and wherein the measurement parameters a temperature-dependent Cross-sensitivity with regard to the temperature distribution have in the meter. The meter includes at least one temperature sensor, over which the local Temperature measurable and subsequently with electronic means Temperature distribution field by means of a temperature distribution theorem is calculable, and that from the temperature field data correction values for compensation of the temperature-dependent cross-sensitivities the measurement parameters can be determined.
Description
Die Erfindung betrifft ein Messgerät vom Vibrationstyp und ein Verfahren zum Betrieb eines solchen, gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 7.The The invention relates to a measuring device of the vibration type and a method of operating such, according to the preamble of claims 1 and 7.
Gattungsgemäße Messgeräte werden bekanntermaßen eingesetzt zum Messen wenigstens einer Prozessgröße, insbesondere eines Massendurchflusses, einer Dichte, einer Viskosität, eines Drucks oder dergleichen, insbesondere in einer von einem Medium durchströmbaren Prozessleitung. Sie umfassen wenigstens einen Messaufnehmer, welcher ein von der Prozessgröße beeinflussbares Messsignal liefert, wobei der von dem Messgerät ermittelte Messwert der Prozessgröße aus einem Funktionszusammenhang in Verbindung mit Messparametern aus dem Messsignal ermittelbar ist, und wobei die Messparameter eine temperaturabhängige Querempfindlichkeit bezüglich der Temperaturverteilung im Messgerät aufweisen. Ein konkretes Beispiel für ein gattungsgemäßes Messgerät ist ein im Prinzip bekanntes Coriolis-Durchflussmessgerät.generic Measuring devices are known to be used for Measuring at least one process variable, in particular a mass flow, a density, a viscosity, a pressure or the like, in particular in one of a medium permeable process line. They include at least a sensor, which one of the process size can be influenced measurable signal, where by the meter Determined measured value of the process variable from a functional context Can be determined from the measuring signal in conjunction with measuring parameters is, and wherein the measurement parameters, a temperature-dependent cross-sensitivity with regard to the temperature distribution in the measuring device exhibit. A concrete example of a generic Meter is a known in principle Coriolis flowmeter.
Der
Massendurchfluß q und die Massendichte rho eines Mediums
lassen sich mittels eines Coriolis-Durchflußmessgerätes
bestimmen. Dabei wird (mindestens) ein vom Medium durchströmtes
Rohr zu Schwingungen in (mindestens) einer Eigenmode mit der Eigenfrequenz
f angeregt und die zeitliche Phasenverschiebung dt der Schwingungsauslenkung
zwischen zwei symmetrischen Punkten des durchströmten Rohres
gemessen. Der Massendurchfluß q läßt
sich dann aus dem Messsignal der Phasenverschiebung dt mittels
Die oben genannten Funktionszusammenhänge zur Ermittlung der Messwerte Dichte rho und Massendurchfluss q umfassen die Messparameter d0 (Nullpunktphase), rho0 (Dichteoffset), K (Flussmeterkonstante), W (Dichtevariationsparamter).The above-mentioned functional relationships for the determination of Measured values density rho and mass flow q comprise the measuring parameters d0 (Zero point phase), rho0 (density offset), K (flowmeter constant), W (density variation parameter).
Die Nullpunktphase d0, der Dichteoffset rho0 und insbesondere auch die sogenannte Flußmeterkonstante K und der Dichtevariationsparameter W sind nun aber nicht unabhängig von den im allgemeinen unterschiedlichen Temperaturen der einzelnen Bauteile bzw. räumlichen Segmente des Messgerätes.The Zero point phase d0, the density offset rho0 and in particular also the so-called flow-meter constant K and the density variation parameter W are not independent of those in general different temperatures of the individual components or spatial Segments of the meter.
Das heißt, daß beispielsweise aufgrund von temperaturinduzierten Spannungen oder Materialeigenschaftsänderungen jeder einzelne dieser Parameter ein Funktional der räumlichen Temperaturverteilung im Messgerät d0 = F1[T(x, y, z)], rho0 = F2[T(x, y, z)], K = F3[T(x, y, z)] und W = F4[T(x, y, z)] ist.The means that, for example, due to temperature-induced Tension or material property changes each one this parameter is a functional of the spatial temperature distribution in the measuring device d0 = F1 [T (x, y, z)], rho0 = F2 [T (x, y, z)], K = F3 [T (x, y, z)] and W = F4 [T (x, y, z)].
Das Problem besteht also in der Querempfinlichkeit der Fluß- und der Dichtemessungen bezüglich der räumlichen Temperaturverteilung T(x, y, z) bzw. nach geeigneter Diskretisierung bezüglich einer entsprechenden Menge von Temperaturwerten [T1, T2, ..., Tn].The The problem therefore lies in the cross-sensitivity of the flow and the density measurements with respect to the spatial Temperature distribution T (x, y, z) or after appropriate discretization with respect to a corresponding amount of temperature values [T1, T2, ..., Tn].
Diese Querempfindlichkeit läßt sich zwar mittels einer Messung der Temperaturen T1, T2, ..., Tn und bei Kenntis der funktionalen Abhängigkeit der Parameter d0 = f(T1, T2, ..., Tn), rh0 = f(T1, T2, ..., Tn), usw. herausrechnen, erfordert aber eine entsprechend unfangreiche Temperaturmesung.These Cross-sensitivity can indeed be determined by means of a Measurement of temperatures T1, T2, ..., Tn and knowledge of the functional Dependence of the parameters d0 = f (T1, T2, ..., Tn), rh0 = f (T1, T2, ..., Tn), etc., but requires a corresponding extensive temperature measurement.
Aus
der
Dies nimmt aber nur einen Teilaspekt auf, nämlich der Überwachung ob sich aus einer Temperaturverschiebung lokal ggfs eine Messwertbeeinflussung ergibt.This But takes only one aspect, namely the monitoring whether it is possible to influence the measured value locally if necessary from a temperature shift results.
Somit ist die Erfassung und Ableitung von Temperaturabhängigkeiten in diesem Fall nur unzureichend, ggfs also verfälschend.Consequently is the detection and derivation of temperature dependencies in this case only inadequate, if necessary falsifying.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Messgerät der gattungsgemäßen Art sowie ein Verfahren zum Betrieb eines solchen dahingehend weiterzubilden, dass Querempfindlichkeiten auch hinsichtlich einer Temperaturverteilung im Messgerät kompensierbar sind. Insbesondere sollen beispielsweise temperaturinduzierte Spannungen oder Materialeigenschaftsänderungen am gesamten Gerät berücksichtigbar werden.Of the Invention is therefore the object of a meter of the generic type and a method for Operation of such a further develop that cross-sensitivities also Compensated for a temperature distribution in the meter are. In particular, for example, temperature-induced voltages or Material property changes throughout the device be considered.
Die gestellte Aufgabe ist bei einem gattungsgemäßen Messgerät durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und im Hinblick auf ein Verfahren der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 7 gelöst.The asked task is in a generic Measuring device by the characterizing features of the claim 1 and with regard to a method of the generic Type according to the invention by the characterizing Characteristics of claim 7 solved.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Messgerätes sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 6, und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 8 bis 13 angegeben.Further advantageous embodiments of the measuring device are in the dependent claims 2 to 6, and further advantageous Embodiments of the method are in the dependent claims 8 to 13 indicated.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den übrigen abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments are dependent on the others Claims specified.
Ein erfindungsgemäßes Messgerät umfasst also wenigstens einen Temperatur sensor, über den die lokale Temperatur messbar und nachfolgend mit elektronischen Mitteln ein Temperaturverteilungsfeld mittels eines Temperaturverteilungstheoremes berechenbar ist, wobei aus den Temperaturfelddaten Korrek turwerte zur Kompensation der temperaturabhängigen Querempfindlichkeiten der Messparameter ermittelbar sind.One The measuring device according to the invention thus comprises at least one temperature sensor, over which the local Temperature measurable and subsequently with electronic means Temperature distribution field by means of a temperature distribution theorem is calculable, with turkorwerte from the temperature field data correction for compensation of the temperature-dependent cross-sensitivities the measurement parameters can be determined.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform als Coriolis-Durchflussmessgerät ist erfindungsgemäß an mindestens einer Stelle des Coriolis Durchflussmessrohres oder -messgerätes ein Temperaturfühler platziert, über den die lokale Temperatur messbar und nachfolgend mit elektronischen Mitteln ein Temperaturverteilungsfeld aus einem Temperaturverteilungstheorem berechenbar ist, welches mit der Auswerteeinheit korrespondiert.at a preferred embodiment as a Coriolis flowmeter is according to the invention at least one place of the Coriolis flowmeter or meter Temperature sensor placed over which the local Temperature measurable and subsequently with electronic means Temperature distribution field from a temperature distribution theorem is calculable, which corresponds to the evaluation unit.
Das so ermittelte Temperaturverteilungsfeld ermittelt sodann beispielsweise rein temperaturbedingte lokale Auslenkungen oder Dillatationen, die vom Messwert subtrahiert werden, so dass lediglich der durchflussbedingte Messwert temperaturstörungsbereinigt vorliegt.The then determined temperature distribution field then determined, for example purely temperature-induced local deflections or dilatations, which are subtracted from the measured value, so that only the flow-dependent Measured value corrected for temperature disturbances.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Temperaturfeldbestimmungseinheit baulich in die Auswerteeinheit integriert.According to one In another advantageous embodiment, the temperature field determination unit is constructional integrated into the evaluation unit.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Temperaturverteilungstheorem die analytische oder numerische Lösung der partiellen Differentialgleichungen der Wärmeausbreitung im Messgerät, wobei die Volumenwärmekapazität c(x, y, z) und die Wärmeleitfähigkeit k(x, y, z) eine dem Messgerät entsprechende Ortsabhängigkeit aufweist.In According to a further advantageous embodiment, the temperature distribution theorem the analytic or numerical solution of the partial differential equations the heat dissipation in the meter, where the volume heat capacity c (x, y, z) and the thermal conductivity k (x, y, z) a location dependence corresponding to the meter having.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Temperaturvereteilungstheorem die analytische oder numerische Lösung der gewöhnlichen Differentialgleichungen, die die über ein thermisches Netzwerk modellierte Wärmeausbreitung im Gerät beschreiben.In a further advantageous embodiment of the invention the temperature distribution theorem the analytical or numerical Solution of ordinary differential equations, the thermal propagation modeled via a thermal network describe in the device.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Ermittlung des aktuellen Temperaturverteilungsfeldes aus dem Temperaturverteilungstheorem unter Berücksichtigung von zurückliegenden Temperaturmesswerten und/oder zurückliegenden berechneten Temperaturverteilungen.In a further advantageous embodiment of the invention takes place the determination of the current temperature distribution field from the Temperature distribution theorem taking into account past temperature readings and / or past calculated temperature distributions.
Kern des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines Messgerätes vom Vibrationstyp, insbesondere eines Coriolis-Duchflussmessgerätes ist es, dass an mindestens einer Stelle des Messrohres oder Messgerätes ein Temperaturfühler platziert ist, über den die lokale Temperatur gemessen und nachfolgend ein Temperaturverteilungsfeld aus einem Temperaturverteilungstheorem berechnet wird, und dass aus den Temperaturfelddaten Korrekturdaten zur Kompensation von temperaturabhängigen Querempfindlichkeiten ermittelt werden.core the inventive method for operating a Measuring device of the vibration type, in particular a Coriolis Duchflussmessgerätes is it, that at least one point of the measuring tube or measuring device a temperature sensor is placed over which the measured local temperature and subsequently a temperature distribution field is calculated from a temperature distribution theorem, and that from the temperature field data correction data for the compensation of Temperature-dependent cross-sensitivities are determined.
Eine vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Temperaturverteilungstheorem die analytische oder numerische Lösung der partiellen Differentialgleichungen der Wärmeausbreitung im Messgerät umfasst, wobei die Volumenwärmekapazität c(x, y, z) und die Wärmeleitfähigkeit k(x, y, z) eine dem Messgerät entsprechende Ortsabhängigkeit aufweist.A advantageous embodiment of an inventive The method is characterized in that the temperature distribution theorem analytical or numerical solution of the partial differential equations the heat propagation in the meter comprises, wherein the volume heat capacity c (x, y, z) and the thermal conductivity k (x, y, z) a location dependence corresponding to the meter having.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dadurch gekennzeichnet, dass mit folgendem formalen Zusammenhang das Temperaturverteilungsfeld durch elektronische Berechnung einer analytischen oder numerischen Lösen der partiellen Differentialgleichungen der Wärmeausbreitung im Gerät ermittelt wird, indem die zu lösende Wärmeleitungsgleichung für die Temperaturverteilung T(x, y, z; t) zugrundegelegt wird zu wobei die Volumenwärmekapazität c(x, y, z) und die Wärmeleitfähigkeit k(x, y, z) dann eine dem Gerät entsprechende Ortsabhängigkeit aufweist.A further advantageous embodiment of a method according to the invention is characterized in that, with the following formal relationship, the temperature distribution field is determined by electronic calculation of an analytical or numerical solution of the partial differential equations of heat propagation in the device, by determining the heat equation for the temperature distribution T (x, y , z; t) wherein the volume heat capacity c (x, y, z) and the thermal conductivity k (x, y, z) then has a location dependence corresponding to the device.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturverteilung unter den Randbedingungen erfolgt, dass folgendes gilt: T(x^2 + y^2 = r,0 < z < l) = TM(t). D. h. das Rohr mit dem Radius r und der Länge l besitzt überall die zeitabhängige Mediumstemperatur.A further advantageous embodiment of a method according to the invention is characterized in that the temperature distribution takes place under the boundary conditions such that: T (x ^ 2 + y ^ 2 = r, 0 <z <l) = T M (t). Ie. the tube with the radius r and the length l has everywhere the time-dependent medium temperature.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Temperaturvereteilungstheorem die analytische oder numerische Lösung der gewöhnlichen Differentialgleichungen, die die über ein thermisches Netzwerk modellierte Wärmeausbreitung im Gerät beschreiben, umfasst.A further advantageous embodiment of an inventive Method is characterized in that the temperature distribution theorem the analytical or numerical solution of ordinary Differential equations that are over a thermal network describe modeled heat propagation in the device, includes.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Temperaturmessung bzw. zur Temperaturfeldverteilung auch zurückliegende Temperaturmesswerte und/oder zurückliegende berechneten Temperaturverteilungen mit berücksichtigt werden. Durch Zeitkorrelation sind Konvektion, Wärmeleitung etc zu bestimmen. Dadurch ist das Temperaturverteilungsfeld vollständig beschrieben.A further advantageous embodiment of an inventive Method is characterized in that additionally for temperature measurement or for temperature field distribution also past Temperature readings and / or past calculated Temperature distributions are taken into account. By Time correlation are convection, heat conduction etc to determine. This fully describes the temperature distribution field.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass aus den Temperaturfelddaten Korrekturdaten ermittelt werden, aus denen eine Amplitudenkorrektur erfolgt, derart, dass lediglich die relevanten temperatureffektbereinigten Amplitudenwerte zur Bestimmung des Durchflusses herangezogen werden.A further advantageous embodiment of an inventive Method is characterized in that from the temperature field data correction data be determined, from which an amplitude correction takes place, in such a way that only the relevant temperature-corrected amplitude values be used to determine the flow.
Zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einem erfindungsgemäßen Messgerät sind auch entsprechende elektronische Rechenmittel vorgesehen.to Implementation of a method according to the invention in a measuring device according to the invention also provided corresponding electronic computing means.
Es werden in einem erfindungsgemäßen Messgerät also an nur wenigen Stellen (im Extremfall an nur einer) im Gerät oder im Medium oder in der Geräteumgebung Temperatumessungen und/oder Wärmestrommessungen durchgeführt.It be in a measuring device according to the invention So only a few places (in extreme cases, only one) in the device or in the medium or in the device environment temperature measurements and / or heat flow measurements performed.
Aus der Kenntnis dieser Messwerte zu einem Zeitpunkt t_m und der Kenntnis (oder einer geeigneten Annahme) über die räumliche Temperaturverteilung T(x, y, z) oder über einen Satz [T1, T2, ..., Tn] von in verschiedenen Segmenten des Gerätes herrschenden Temperaturen zum Zeitpunkt t_m wird mittels eines geeigneten mathematischen Modells die räumliche Temperaturverteilung T(x, y, z) oder der Satz [T1, T2, ..., Tn] von in verschiedenen Segmenten des Gerätes herrschenden Temperaturen zu einem Zeitpunkt t_m + 1 berechnet.Out the knowledge of these measured values at a time t_m and the knowledge (or a suitable assumption) about the spatial Temperature distribution T (x, y, z) or via a set [T1, T2, ..., Tn] of different segments of the device prevailing temperatures at the time t_m is by means of a suitable mathematical model of the spatial temperature distribution T (x, y, z) or the set [T1, T2, ..., Tn] of in different Segments of the device prevailing temperatures to one Calculated time t_m + 1.
Ebenso können aus dem mathematischen Modell bei Bedarf auch die Waremeenergiedichten [w1, w2, ...wn] oder Wärmeströme [J1, J2, ..., Jn] an beliebigen Positionen im Gerät berechnet werden.As well If necessary, you can also use the mathematical model Waremeenergiedichten [w1, w2, ... wn] or heat flows [J1, J2, ..., Jn] calculated at any position in the unit become.
Damit ist es möglich, die Querempfindlichkeit irgendeines Paramters P der Fluß- oder Dichteberechnung (z. B. K oder rho0) nicht nur bezüglich gemessener Temperaturen oder Wärmeströme sondern auch bezüglich zusätzlicher berechneter Temperaturwerte, Wärmeenergiedichten oder auch Wärmeströme herauszurechnen.In order to is it possible, the cross-sensitivity of any parameter P of the flux or density calculation (eg K or rho0) is not only with respect to measured temperatures or heat flows but also with regard to additional calculated Temperature values, thermal energy densities or heat flows herauszurechnen.
Das mathematische Modell bzw. der zugehörige Algorithmus ist dadurch gekennzeichnet, daß es bzw. er aus den Messwerten [TM1, ..., TMi, JM1, ..., JMi](t_m) und den Werten [T1, ..., Tn, w1, ...wn, J2, ..., Jn](t_m) die Werte [T1, ..., Tn, w1, ...wn, J2, ..., Jn](t_m + 1) berechnet.The mathematical model or the associated algorithm is characterized in that it or he from the measured values [TM1, ..., TMi, JM1, ..., JMi] (t_m) and the values [T1, ..., Tn, w1, ... wn, J2, ..., Jn] (t_m) the values [T1, ..., Tn, w1, ... wn, J2, ..., Jn] (t_m + 1).
Das mathematische Modell bzw. der Algorithmus kann beispielsweise bestehen aus:
- 1. dem analytischen oder numerischen Lösen der partiellen Differentialgleichungen, die die Wärmeausbreitung im Gerät durch z. B. ärmeleitung, Konvektion oder Strahlungstransport beschreiben. Die zu lösende Wärmeleitungsgleichung für die Temperaturverteilung T(x, y, z, t) im Gerät würde z. B.lauten, wobei die Volumenwärmekapazität c(x, y, z) und die Wärmeleitfähigkeit k(x, y, z) dann eine dem Gerät entsprechende Ortsabhängigkeit aufweisen würden. Eine Randbedingung für die Temperaturverteilung könnte dann beispielsweise T(x^2 + y^2 = r,0 < z < l) = TM(t) lauten. D. h. das Rohr mit dem Radius r und der Länge l besitzt überall die zeitabhängige Mediumstemperatur TM(t);
- 2. dem analytischen oder numerischen Lösen der gewöhnlichen Differentialgleichungen, die die über ein thermisches Netzwerk modellierte Wärmeausbreitung im Gerät beschreiben;
- 3. einer wie auch immer (empirisch, mittels eines physikalischen Modells, mittels eines neuronalen Netzwerkes, statistisch, ...) gewonnen Berechnungsvorschrift (d. h. einer Funktion) B{...} mit [T1, ..., Tn, w1, ...wn, J2, ..., Jn](t_m + 1) = B{[T1, ..., Tn, w1, ...wn, J2, ..., Jn](t_m); [TM1, ..., TMi, JM1, ..., JMi](t_m)}.
- 1. the analytical or numerical solution of the partial differential equations, the heat dissipation in the device by z. As describe conduction, convection or radiation transport. The heat equation to be solved for the temperature distribution T (x, y, z, t) in the device would z. B. The volume heat capacity c (x, y, z) and the thermal conductivity k (x, y, z) would then have a location dependency corresponding to the device. A boundary condition for the temperature distribution could then be, for example, T (x ^ 2 + y ^ 2 = r, 0 <z <l) = T M (t). Ie. the tube with the radius r and the length l everywhere has the time-dependent medium temperature T M (t);
- 2. the analytical or numerical solution of the ordinary differential equations describing the thermal propagation modeled by a thermal network in the device;
- 3. a calculation rule (ie, a function) B {...} obtained with [T1, ..., Tn, w1, whatever, empirically, by means of a physical model, by means of a neural network, statistically, ...] ... wn, J2, ..., Jn] (t_m + 1) = B {[T1, ..., Tn, w1, ... wn, J2, ..., Jn] (t_m); [TM1, ..., TMi, JM1, ..., JMi] (t_m)}.
Bei der Berechnung des Massendurchflusses bzw. der Massendichte zu einem Zeitpunkt t können dann schließich die Querempfindlichkeiten bezüglich einer geeigneten Teilmenge der gemessenen und berechneten Temperaturen, Wärmeströme, etc. {[TM1, ..., TMi, JM1, ..., JMi](t); [T1, ..., Tn, w1, ...wn, J2, ..., Jn](t)} zum Zeitpunkt t berücksichtigt werden.at the calculation of the mass flow or the mass density to a Time t can then close the cross sensitivities with respect to a suitable subset of the measured and calculated temperatures, heat flows, etc. {[TM1, ..., TMi, JM1, ..., JMi] (t); [T1, ..., Tn, w1, ... wn, J2, ..., Jn] (t)} be considered at time t.
Beispiele hierfür sind:
- 1) Flußmeterkonstante K = f_K(TM, TM2, JM7, T1, T2, w8) und f_K(...) ist eine geeignete mathematische Funktion.
- 2) Massendurchfluß Q = f_Q(dt, TM1, TM2, T1) und f_Q(...) ist eine geeignete mathematische Funktion der gemessenen Phasenverschiebung dt und den gemessenen bzw. berechneten Temperaturen.
- 1) Flow-rate constant K = f_K (TM, TM2, JM7, T1, T2, w8) and f_K (...) is a suitable mathematical function.
- 2) Mass flow Q = f_Q (dt, TM1, TM2, T1) and f_Q (...) is a suitable mathematical function of the measured phase shift dt and the measured or calculated temperatures.
Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben.The Invention is described below with reference to an embodiment described in more detail.
Die
einzige
Im
Bereich des Messrohres
Der
dort gemessene Wert wird in elektronische Mittel
Diese
ermittelten Verteilungsdaten gehen dann bei der Auswertung innerhalb
der Auswerteeinheit
In
der Auswerteeinheit
Korrekturen
der Querempfindlichkeit der genannten Parameter Flussmeterkonstante
K und der Nullpunktsphase d0 werden in der Auswerteeinheit
Der
so temperaturkorrigierte Durchflusswert wird sodann auf der Anzeige
Dabei kann eine Ausführung bestehen aus einer Modellierung als thermisches Netzwerk, bestehend aus den drei Komponenten Rohr, Endplatte und Rahmen mit den jeweiligen Temperaturen TTube, TPlate und THou sin g: Gemessen werden nur die Temperaturen TT und TH, während die Temperatur der Endplatte T berechnet wird.In this case, an embodiment may consist of a modeling as a thermal network, consisting of the three components tube, end plate and frame with the respective temperatures T tube , T plate and T Hou sin g : measured only the temperatures T T and T H , while the Temperature of the end plate T is calculated.
Dazu
wird angenommen, daß der Strom J1 der
Wärmeenergie vom Rohr in die Endplatte proportional zur
Temperaturdifferenz
Aus den Temperaturmesswerten TT(t) und TH(t) läßt sich mit Hilfe obiger Differentialgleichung bei bekannten (zum Beispiel experimentell bestimmten) Werten der Konstanten R1, R2 und C die Temperatur TP(t) berechnen.From the temperature measured values T T (t) and T H (t) it is possible with the aid of the above differential equation to calculate the temperature T P (t) for known (for example experimentally determined) values of the constants R 1 , R 2 and C.
Dazu
nimmt man an, daß zu irgendeinem Anfangszeitpunkt t = 0
die Temperatur TP(0) gleich der Temperatur
der stationären Lösung
Mit
den damit bekannten Temperaturen TT(t), TP(t) und TH(t) ergibt
sich schließlich die Flußmeterkonstante zu irgendeinem
Zeitpunkt t als
Dabei ist ergänzend anzumerken, dass die vorgestellte Lösung der "Temperaturberechnung statt Temperaturmessung" und anschließende Kompensation bezüglich der Temperaturverteilung bzw. mehrerer räumlich verteilter Temperaturwerte sich im Prinzip auf beliebige Messgeräte erweitern läßt.there In addition, it should be noted that the solution presented the "temperature calculation instead of temperature measurement" and subsequent Compensation with respect to the temperature distribution or more spatially distributed temperature values in principle can extend any measuring devices.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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