专利名称：在线测量仪表的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种特别是作为科氏质量流量/密度测量仪表构成的在线测量仪表， 具有用于在管道内流动的特别是两相或者多相介质的振动型测量传感器。
背景技术：
在工业测量及自动化技术中，在与可流动介质(如粉末、颗粒、液体或者膏剂) 的自动灌装过程控制的联系下使用作为直线灌装机或者作为旋转灌装机构成的灌装机， 例如像 CA-A 20 23 652、DE-A 10 2006 031969、EP-A 893 396、EP-A 405 402、US-B 71 14 535、US-B 64 74 368、US-A 60 26 867、US-A 59 75 159、US-A 58 65 225、US-A 55 95 221、US-A 45 88 001、US-A 55 32 968、US-A 45 22 238、US-A 40 53 003、US-A 38 26293、US-A 35 19 108、US-A 2006/0146689、US-A 2003/0037514、W0-A 08/034710、 W007/048742或者WO-A 04/049641中所介绍的那样。在这种类型的灌装机中，利用各自的介质例如像膏状或者粘稠的食品、溶剂、油漆或者颜料、清洁剂、饮料、药品或者这类制品的批次灌装的容器例如瓶子、安瓿、杯子、玻璃器皿、罐或者这类容器连续通过相应的输送系统输送到各自的灌装机。本身的灌装过程在各自的容器处于排出介质的灌装嘴下面安装在灌装机上的灌装部位下面的时间期间进行。在介质以尽可能高精度计量的批次灌装后，容器离开灌装机并自动继续输送。这种灌装机典型的生产能力完全可以处于每小时20000个容器的数量级上。
为总是准确测定实际计量的介质体积，灌装机上经常使用在线测量仪表，其借助介质(为此允许该介质流过测量仪表的用于被测测量变量的物理-电学转换的测量传感器)的直接测量的内部总流速而高精度地测定在相应的灌装过程期间要计量的装料量，并以特别是根据测量仪表灌装过程的要求而格式化的原始测量值的形式特别是实时地输出到例如上位的可编程逻辑控制器(SPS)，以便可以这样使往往批量处理运行的灌装过程得到相应精确的、可能还快速和耐用的调节。测量传感器为此通过输入侧或输出侧往往标准化的连接件(例如螺旋接头或者法兰)与灌装设备的在工作中输送介质的管道系统的供应测量介质或排出测量介质的管道段相应连接。如果需要，除了常见的刚性构成的管道段外， 还使用附加的保持装置将测量仪表固定在灌装机的内部。
实际的灌装过程和与之相伴的实际测量周期(其中，待测介质流过测量传感器) 在批量处理进行的灌装过程中设定为几秒到不到一秒。与前面和后面各自批次的灌装持续时间对应的测量周期相应，在没有介质通过测量传感器或不计量介质期间，测量传感器各自转移到备用阶段。
由于其在流速较强波动的情况下，特别是还有在断续和/或批次处理的灌装过程中仍然能够提供非常高的测量精度以及在这种条件下仍能非常及时地提供具有较好可再现性的测量值，例如像流量手册2003年第4版，ISBN 3-9520220-3-9章节“Abfilll-und Dosieranwendungen (灌装和计量计应用)”第 213 页、US-B 73 02 356, US-A 59 75 747、 WO-A 00/057325或者WO-A 08/034710中详细介绍的那样，特别是在作为科氏质量流量测量仪表构成的在线测量仪表使用时，它们借助振动型测量传感器和与其连接的往往安装在分离的电子装置外壳内的测量仪表电子装置，在流动的介质内引起反作用力，例如科氏力、加速力、摩擦力等等，并由这些反作用力推导出至少一个相应代表至少一个测量变量(例如质量流量、密度、粘度或者其他过程参数)的测量信号。此外，所述类型具有振动型测量传感器测量流速的在线测量仪表的结构和工作原理专业人员早已公知。这种特别是也作为科氏质量流量测量仪表构成的具有振动型测量传感器或者与测量传感器类似的单个元件的在线测量仪表及其特殊应用在已经提到的现有技术中有所详细介绍和说明，如 WO-A 99/40394、WO-A 99/39164、WO-A 98/07009、WO-A 95/16879、WO-A 88/03261、 WO-A 08/059015、WO-A 08/013545、W0-A 08/011587、W0-A 07/005024、W0-A 06/127527、 WO-A 05/003690、WO-A 03/095950、W0-A 03/095949、W0-A 02/37063、W0-A 01/33174,WO-A
01//02816, WO--A 00/57141、TO-A 00丨/14485、US--B7392709、US--B7360451、US--B7343253、US--B7340964、US--B7299699、US--B7296484、US--B7313470、US--B7213469、US--B7181982、US--B7080564、US--B7077014、US--B7073396、US--B7040180、US--B7040181、US--B7040179、US--B7017424、US--B6920798、US--B6910366、US--B6895826、US--B6883387、US--B6880410、US--B6860158、US--B6840109、US--B6810719、US--B6805012、US--B6758102、US--B6705172、US--B6691583、US--B6666098、US--B6651513、US--B6564619、US--B6557422、US--B6519828、US--B6516674、US--B6513393、US--B6505519、US--B6471487、US--B6397685、US--B6330832、US--B6318156、US--B6311136、US--B6223605、US--B6168069、US--A7337676、US--A6092429、US--A6073495、US--A6047457、US--A6041665、US--A6006609、US--A5979246、US--A5945609、US--A5926096、US--A5869770、US--A5861561、US--A5796012、US--A5796011、US--A5796101、US--A5731527、US--A5691485、US--A5648616、US--A5616868、US--A5610342、US--A5602346、US--A5602345、US--A5531126、US--A5476103、US--A5429002、US--A5398554、US--A5359881、US--A5301557、US--A5291792、US--A5287754、US--A5253533、US--A5218873、US--A5095761、US--A5069074、US--A5050439、US--A5044207、US--A5027662、US--A5009109、US--A4962671、US--A4957005、US--A4911006、US--A4895031、US--A4876898、US--A4852410、US--A4823614、US--A4801897、US--A4777833、US--A4738144、US--A4733569、US--A4660421、US--A4491025、US--A4187721、US-A2008/0190195、US--A 2008/0189079、US--A 2008/0189067、
US-A 2008/0141789、US-A 2008/0092667、US-A 2008/0047361、US-A 2008/0011101、 US-A 2007/0186585、US-A 2007/0151371、US-A 2007/0151370、US-A 2007/0144234、 US-A 2007/0119625、US-A 2007/0119264、US-A 2006/0201260、US-A 2005/0139015、US-A 2003/0208325、US-A 2003/013668 或者本身未提前公开的 DE 102007062397。
其中所介绍的每个测量传感器包括至少一个基本上直的或者至少一个弯曲的测量管，用于引导可能极其粘稠的或者稀液的介质。在线测量仪表在工作中，至少一个测量管出于产生通流的介质，特别是其瞬时质量流量的目的，采用受影响的振荡形式在工作中进行振动。作为所激励的振荡形式(所谓的有效模式)，在具有弯曲的例如U、v或者Ω形测量管的测量传感器的情况中通常选择某种固有振荡形式，在该振荡形式中测量管环绕测量传感器的假想弯曲振荡轴线弯曲振荡，该弯曲振荡轴线基本上平行于测量传感器的将测量管的入口端与测量管的出口端虚拟连接的假想纵轴线或者与其重合，从而测量管根据夹紧在一端上的托架的类型而在最低自然谐振频率时进行相关于测量管的假想中心面基本上镜面对称(后面简称为“对称”)的弯曲振荡。相反，具有直测量管的测量传感器为了产生取决于质量流量的振荡形式而经常选择这种有效模式，其中测量管至少部分相关于其上述的中心面对称地、基本以两端夹紧的梁或弦线的方式、基本上在唯一的假想振荡平面进行弯曲振荡。假想中心面在两种情况下大多各自对应于各测量管需要时也是整个测量传感器的某个对称平面，穿过同一测量管中心分布的截面处于该对称平面上并且该对称平面因此与该截面共面。
由于这种例如摆动式或者弦线式的弯曲振荡，在流过的介质内引起公知的取决于质量流量或质量流速的科氏力。这些科氏力也导致与有效模式被激励的振荡在弯曲的测量管情况下因此摆动式的托架振荡依据至少一种同样自然的第二振荡形式，所谓的科氏模式与其相同频率的弯曲振荡重叠。在具有弯曲测量管的测量传感器中，科氏模式内的这种通过科氏力强制的托架振荡通常相当于那种固有振荡，其中测量管也环绕基本上垂直于对准纵轴线想象中的竖轴线进行扭转振荡。具有直线测量管的测量传感器中，相反科氏模式的振荡相应作为相同振荡频率与有效模式振荡共面的弯曲振荡构成。在所提到的情况下，即作为与各自测量管的上述中心面相关的有效模式使用基本上对称的振荡，与各自测量管的中心面相关的科氏模式下测量管的振荡基本形式不对称或点对称(此外简称为“不对称”) 构成。例如像US-A 60 06 609或者US-B 70 17似4所介绍的那样，直的测量管此外也可以被激励环绕测量管或测量传感器的假想纵轴线扭转振荡。
为激励至少一个测量管的振荡，振动型测量传感器此外具有激励装置，该激励装置在工作中由各自所属的测量仪表电子装置的驱动电路所产生且被相应调节的电激励信号(例如以调节电流的形式)控制，该激励装置借助至少一个在工作中由电流流过且实际上直接作用于测量管的电-机特别是电动的激振器激励测量管进行有效模式的弯曲振荡。 这种类型的测量传感器此外包括传感装置，其具有特别是电动的振荡传感器，用于至少逐点检测至少一个测量管入口侧和出口侧特别是科氏模式的振荡，并用于产生由所要检测的过程参数例如像质量流量或者密度影响且各自用作测量传感器测量信号的电传感器信号或者还有振荡测量信号。
由于有效模式与科氏模式重叠，借助传感装置入口侧和出口侧检测的振动测量管的振荡具有也取决于质量流量的可测量的相差。通常例如在科氏质量流量计内使用且往往也调节到远远高于100特别是5000或者以上的较高振荡质量因数的这种类型的测量传感器的测量管在工作中也被激励为具有对于有效模式选择的振荡形式的瞬时自然谐振频率， 特别是在恒定调节的和/或与介质匹配的振幅的情况下。因为这种谐振频率在特殊情况下也取决于介质的瞬时密度，所以借助市场上常见的科氏质量流量计除了质量流量外，也可以附加测量流动介质的密度。此外也可以例如像US-B 66 51 513、US-B 69 10 366或者 US-B 70 80 564中所介绍的那样，借助振动型测量传感器例如基于激励振荡所需的激励功率而直接测量流过该测量传感器的介质的粘度，这种激励功率也可以例如通过使用由驱动电路提供的激励或者还有驱动信号，或此外如US-B 69 10 366中所提到的那样通过使用由驱动电路的控制驱动信号产生的工作参数而得到测定，和/或在至少一个至少分段直的测量管情况下基于其扭转振荡而得到测定。
在具有两个测量管的测量传感器中，该测量管往往通过在测量管与入口侧的连接法兰之间延伸的入口侧分配件以及通过在测量管与出口侧的连接法兰之间延伸的出口侧分配件而与往往作为刚性管道构成的过程管道连接。在具有唯一测量管的测量传感器中， 测量管大多通过入口端通入的基本上直线的连接管件以及通过出口端通入的基本上直线的连接管件与过程管道连通。此外，每个所介绍的具有唯一测量管的测量传感器各自包括至少一个整体或者多部件构成的例如管状、盒状或者板状的逆振荡器，其在形成第一连接区的情况下在入口侧与测量管联接并在形成第二连接区的情况下在出口侧与测量管联接， 并在工作中基本上静止或者与测量管同频反相振动。测量传感器借助测量管和逆振荡器形成的内部件大多仅借助将测量管在工作中与过程管道连通的两个连接管件保持在形成保护的测量传感器的外壳内，特别是以可以使内部件相对于测量管振荡的方式。在例如US-A 52 91 792,US-A 57 96 010,US-A 59 45 609,US-B 70 77 014,US-A 2007/0119264、W0-A 01 02 816或者还有WO-A 99 40 394中所介绍的具有唯一基本直的测量管的测量传感器中，如在传统的测量传感器中非常常见的那样，测量管和逆振荡器彼此基本上同轴地定向。 在上述类型市场上常见的测量传感器中，逆振荡器大多也基本上管状并作为基本上直线的空心圆柱体构成，其这样设置在测量传感器内，使测量管至少部分由逆振荡器包围。作为这种逆振荡器的材料，特别是在测量管使用钛、钽或者锆的情况下，大多使用成本比较低廉的钢材品种，如结构钢或者易切削钢。
所述类型测量传感器的激励装置通常具有至少一个电动的和/或差动作用于至少一个测量管和可能存在的逆振荡器或者可能存在的其他测量管的激振器，而传感装置则包括入口侧的往往同样电动的振荡传感器以及至少一个与其基本上结构相同的出口侧的振荡传感器。市场上常见的振动型测量传感器的这种电动的和/或微分的激振器借助至少间歇地由电流通流的-在具有测量管和与其连接的逆振荡器的测量传感器中大多固定在逆振荡器上-电磁线圈以及与至少一个电磁线圈相互作用的，特别是伸入里面作为电枢使用的较长的特别是棒状构成的永久磁铁形成，其相应固定在所要运动的测量管上。永久磁铁和作为激励线圈使用的电磁线圈在此方面通常这样定向，使其彼此基本上同轴线分布。 此外，在传统的测量传感器中，激励装置通常这样构成和在测量传感器内定位，使其基本上在中心作用于至少一个测量管。在此方面，例如也像US-A 57 96 010、US-B 68 40 109、 US-B 70 77 014或者US-B 70 17 434中所提出的测量传感器那样，激振器和就此而言的激励装置往往至少逐点地沿测量管的假想中心圆周线固定在测量管的外部。替代借助几近中心且直接作用于测量管的激振器而形成的激励装置，此外也可以像US-B 65 57 422、 US-A 60 92 4 或者US-A 48 23 614中所提出的那样，例如使用借助两个不是固定在测量管的中心，而是在其入口侧或出口侧附近固定在其上的激振器形成的激励装置，或者如此外在US-B 62 23 605或者US-A 55 31 1 中所提出的那样，例如使用借助在可能存在的逆振荡器与测量传感器外壳之间作用的激振器形成的激励装置。
在大多数市场上常见的振动型测量传感器中，传感装置的振荡传感器如已经提到的那样就此而言至少基本上与至少一个按照相同工作原理工作的激振器结构相同。与此相应，这种传感装置的振荡传感器大多也各自借助至少一个-通常固定在可能存在的逆振荡器上-至少间歇地由可变的磁场穿过并与此同时至少间歇地加载引起的测量电压以及固定在测量管上与至少一个电磁线圈共同作用提供磁场的棒状永久磁铁形成。每个上述线圈此外借助至少一对电连接线路与在线测量仪表所提到的测量仪表电子装置连接，该电连接线路往往在尽可能短的路径上从线圈通过逆振荡器通向转换器外壳。
上述类型市场上常见的在线测量仪表的测量仪表电子装置(常常也被称为测量变换器或简称为变换器)大多具有实时提供数字测量值的微型计算机，其例如借助数字信号处理器形成。该微型计算机除了至少一个相应的处理器和分配给该处理器的外围电路元件例如像A/D转换器和D/A转换器外，大多还具有相应易失性和非易失性的数据存储器，用于保存由内部测定的和/或由外部传送到各自在线测量仪表上用于灌装过程可靠运行-需要时也用于其持久记录-所需的数字测量数据或者工作数据，例如像对控制所要测量介质的灌装过程和/或本身测量重要的化学和/或物理特性。除了微型计算机和可以控制测量传感器的驱动电路外，测量仪表电子装置此外通常具有实现调节由测量传感器为微型计算机提供的测量信号的输入电路，该输入电路在形成测量仪表电子装置的测量和计值电路的情况下与微型计算机相应连接在一起。基于由测量传感器提供的测量信号和/或由测量仪表电子装置提供的控制测量传感器的驱动信号，微型计算机测定控制灌装过程所需的原始测量值并实时提供该测量值，该测量值例如像流过测量传感器的介质的瞬时质量流速和/ 或对应于介质质量的总质量流量，该质量在预定的特别是与介质的预定灌装量对应的时间期间(例如像从与单个灌装过程的开始时间点相应的工作时间点延伸直至与其灌装过程的结束时间点相应的工作时间点的灌装持续时间)总计穿流测量传感器。
因为所述类型传统的在线测量仪表通常作为独立的测量仪表构成，其与例如控制一个或者多个灌装机和/或借助可编程逻辑控制器(SPQ形成的上级电子数据处理装置连接，特别是经由2线制线路或者经由4线制线路和/或经由无线电无线连接，所以所述类型的现代在线测量仪表的各测量仪表电子装置大多还具有可以发射或接收测量和/或工作数据的通信电路，例如基于工业测量及自动化技术的数字输入、4-29-mA电流信号输出、符合NAMUR推荐NE43 :1994和/或PR0FIBUS标准IEC 61158的测量转换器接口或者符合其他工业标准的接口电路的形式。此外，测量仪表电子装置内还具有确保在线测量仪表内部供电，例如涉及经由2导线或者经由4导线供给电子数据处理系统电能和/或涉及内部蓄能器电能的供电电路。此外例如像DE-A 10 2006 013拟6中所提到的那样，通常所述类型的在线测量仪表与控制灌装过程的执行机构，例如像阀门和/或电动机直接连接，以便几乎无延迟地利用从所测定的总质量流量以及与此相应的预定额定值中得出的控制指令控制该执行机构。
但在灌装过程中使用具有振动型测量传感器的在线测量仪表，特别是科氏质量流量测量仪表方面的情况表明，在流动特性处于预定技术条件之内以及介质特性(例如介质的密度和粘度)足够已知或者还尽可能保持恒定的情况下，各自测定的各原始测量值(特别是质量流速或者通常由此得出的总质量流量)的测量精度也会承受非常明显的波动； 这一点特别是在如开头所提到的 US-B 72 96 484、US-B71 81 982、US-B70 40 181、US-B 70 40 180、US-B 69 10 366、US-B 68 80 410、US-B 64 71 487、US-B 65 05 519、US-B 63 11 136、US-B 74 12 903、US-B 07360453、US-B 73 60 452、US-A 2008/0011101、US-A 2008190195、WO-A 06/127527、W0-A 06/104690、W0-A 05/093381、W0-A05/003690 或者 WO-A 08/011587中所讨论的，尽管例如通过有针对性的抑制和/或相应压缩而得到相应考虑，即，要测量的介质由于过程条件而可以两相或者多相地构成(例如作为气体和/或加载固体的液体)和/或尽管经过相应的校正，但对各自的测量信号仍可能由此产生公知的效应，例如像所谓的“气泡效应”或所谓的“移动谐振器效应”等。因此测量精度-尽管尽可能补偿或消除已知的干扰影响-仍可能远远处于可以对这种灌装或计量应用确定公差上述同时考虑干扰影响的误差范围以外。特别是事实首先表明，这种通过介质内的不均勻性 (例如像液体内夹带的气泡和/或固体颗粒)造成的干扰不仅与测量管的振荡频率相同，而且也为两种传感器信号的每一种添加了附加的相移，而且是以改变两种传感器信号之间的相差并因此也是改变各自一个传感器信号或者还有振荡测量信号与至少一个激励信号之间的相差方式。其结果是不同的测量周期期间测定的质量流速m'，大致假设为图Ia中虚线所示的分布和通过其测量周期，例如通过连续测量的质量流速的求积分测定的总质量流量M'，大致假设为图Ib中同样虚线所示的分布。与此相比，图la、lb中各自还示出实际调整的质量流速m或实际流动的总质量流量M。
在进一步的实验中，首先利用从现有技术中公开的措施尽可能消除所识别到的上述不均勻性对相关在线测量仪表测量精度的干扰影响，这例如通过减少介质内可能的气泡和/或通过向测量传感器内的介质施加比较高的压力而实现。在此方面，虽然在开头提到的US-B 65 13 393中讨论的例如通过测量管显现出的弯曲和/或通过流动介质内的涡流引起的流型内的静态不对称而尽可能得到消除，但间歇地必须注意这样测定的原始测量值与实际测量变量一如既往的明显偏差，特别是在粘滞或者半流体的、结构粘滞的、摇溶的或者膏状的介质中，例如像糖浆、蜂蜜、蛋黄酱、酸奶、番茄酱、芥末、液态洗涤剂、甘油或者这类介质。
实验室条件下采用所述类型的在线测量仪表的进一步研究首先得出的结果是，即使在介质内不均勻性与对至少一个测量管的测量有效的总体积相比的比例保持非常小的情况下，尽管使用为这种灌装过程或为多相介质建立的校正措施，但在体现原始测量变量 (例如像质量流速或者总质量流量)的原始测量值中仍会出现明显的不精确性。在此方面甚至出人意料地表明，测量误差在不均勻性的低浓度下和/或在低流速下间歇地大于浓度比较高时或流速较高时。此外可以发现，测量误差与所建立的工作经验相反，在具有分布在重力方向上的纵轴线基本上垂直安装测量传感器的情况下，间歇地仍大于水平安装的测量传感器。此外，采用分阶段改变介质的流速和分阶段改变测量周期的持续时间的实验中观察到，特别是在由质量流速以传统方式得出的总质量流量中，有时也会以不可再现的方式与实际通流的质量流量出现明显偏差，这一点特别是也在介质的质量流速尽可能保持恒定且尽可能均勻地较低的杂质加载——在这里是水中的气泡(图lb)的情况下。
与此相应由此出发，即甚至介质内仅个别出现的不均勻性也这样直接影响对质量流量测量重要的相差，使在线测量仪表的零点在工作中是零星的并以采用传统校正措施不能消除的方式显著变化。因此所述类型的传统在线测量仪表可能具有间歇地明显降低的测量精度或原始测量值降低的可再现性，特别是也在对灌装过程的控制非常重要的总质量流量方面。其结果是在传统的在线测量仪表中，在对介质不利地加载杂质的情况下和/或因此所控制的灌装过程的节奏不利的情况下，不能始终可靠消除过高计量或者如图Ib所示相应的过低计量。

发明内容
本发明的目的因此在于，对具有振动型测量传感器的用于流动介质的在线测量仪表进行改进，使特别是分散在所要测量的介质内和/或在用于计量预定装料量的介质的灌装过程期间间歇地出现的上述类型的不均勻性对这种在线测量仪表，特别是对其各自零点的有害影响尽可能消除或者至少明显降低。本发明的目的此外在于，对所述类型的在线测量仪表进行改进，使得即使在两相或者多相介质中或在分批在工作中也可以实现精确地， 特别是还有鲁棒地且可足够好地重复地测量为灌装而要测定的测量变量，特别是质量流速和/或总质量流量，并因此可以保证精准的计量。
该目的依据本发明在一种在线测量仪表，如科氏质量流量/密度测量仪表和/或科氏质量流量/粘度测量仪表中得以实现，该在线测量仪表用于至少间歇的两相或者多相流动介质和/或加载了杂质(例如像气泡和/或固体颗粒)的流动介质。该在线测量仪表包括振动型测量传感器，该振动型测量传感器具有至少一个在工作中至少间歇地振动特别是弯曲振荡的测量管，用于引导至少特别是至少间歇两相或者多相流动介质和/或加载了杂质的流动介质；例如中心作用于测量管的激励装置，用于产生至少一个测量管的振动特别是弯曲振荡；以及传感装置，用于检测至少一个测量管的振动特别是弯曲振荡，该传感装置提供至少一个体现测量管的振动特别是弯曲振荡的振荡测量信号。该在线测量仪表此外包括与测量传感器电耦合的测量仪表电子装置，该电子装置至少间歇地提供至少一个驱动激励装置的激励信号，该激励信号例如具有周期性变化的和/或外加的电流，并且至少间歇地激励测量管在工作中在借助至少一个激励信号控制的激励装置的驱动下以测量传感器的有效模式振动，其中测量管至少部分特别是主要地并且/或者相关于至少测量管的与测量管的截面共面的假想的中心面对称地执行环绕测量传感器的假想的弯曲振荡轴线的弯曲振荡，该弯曲振荡轴线基本与测量传感器的虚拟连接测量管的入口端与测量管的出口端的假想的纵轴平行或者一致，并且至少一个以有效模式振动的测量管在流过的介质中引起的科氏力的影响下至少间歇地以测量传感器的叠加在有效模式上的科氏模式振荡，其中测量管至少部分特别是主要环绕测量传感器的假想的弯曲振荡轴线执行相关于至少传感器的与测量管的截面共面的假想中心面不对称的弯曲振荡。
此外，测量仪表电子装置至少间歇地(例如借助至少一个振荡测量信号和/或借助至少一个激励信号)在工作中特别是周期性和/或以预定的更新率反复测定第一类型衰减值。第一类型衰减值在这里体现测量管的振动的衰减，该衰减由在至少一个测量管内引导的介质引起、相关于至少一个测量管的与该测量管的截面共面的假想中心面特别是时变地和/或在工作中在预定的时间段上总计是不对称的，并且抵消至少一个测量管的与科氏模式对应的弯曲振荡。作为对此的选择或者补充，第一类型衰减值也可以体现至少一个测量管的振动的衰减由在至少一个测量管内引导的介质引起的时间变化，这个时间变化抵消至少一个测量管的与有效模式对应的弯曲振荡并且因而可以基于至少一个振荡测量信号和/或基于至少一个激励信号而直接得到测定。上述的例如基于在传统振动型测量传感器中通常可以直接测量的至少一个测量管的与有效模式对应的振动的衰减在时间上的变化而在工作中可直接测定的有效模式中的振荡的衰减特别是与在流过至少一个测量管的介质中的不均勻性例如像气泡和/或固体颗粒的空间分布对应并例如也可以至少暂时明显影响至少一个振荡测量信号与至少一个激励信号之间的相差和就此而言也影响在线测量仪表的零点，该零点特别是对测量质量流速或总质量流量来说是重要的。不均勻性的空间分布和就此而言还有抵消科氏振荡的衰减在很小程度上也取决于介质的流速，这种流速在大量的应用中至少在时间平均值上通常尽可能保持恒定。
依据本发明的第一构成，基于至少一个测量管的振动相对于至少一个测量管的与该测量管的截面共面的假想中心面和/或相对于在激励装置在工作中在激励信号对测量管施加的激励力影响下的假想作用线对称的衰减的时间导数，测量仪表电子装置测定第一类型衰减值。在此方面，特别适用于计算第一类型衰减值的是那种至少一个测量管以测量传感器借助激励装置激励的有效模式弯曲振荡的衰减，因为这种衰减实际上能够借助测量仪表电子装置基于所述类型的测量传感器中典型存在的测量或驱动信号(例如像振荡测量信号和激励电流)而直接测量。正如在所述类型的测量传感器中非常常见的那样，激励的有效模式中的弯曲振荡可以是环绕测量传感器的虚拟连接测量传感器入口端和出口端的假想的弯曲振荡轴线的弯曲振荡。
依据本发明的第二构成，测量仪表电子装置在考虑到例如像介质的瞬时和/或时间上取平均值的流速的情况下测定第一类型衰减值。
依据本发明的第三构成，测量仪表电子装置在工作中至少间歇地在内部提供至少一个密度测量值，例如也借助至少一个振荡测量信号和/或借助激励信号至少间歇地特别是周期性反复测定至少一个密度测量值，其体现在至少一个测量管内部引导的介质的密度
P O 依据本发明的第四构成，测量仪表电子装置在工作中特别是周期性地反复借助至少一个振荡测量信号测定振荡测量值，该振荡测量值体现至少一个振动测量管的振荡特别是弯曲振荡的振幅和/或其有效值。
依据本发明的第五构成，至少一个测量管在工作中(由借助至少一个激励信号控制的激励装置驱动)至少被间歇地激励为以测量传感器的有效模式振动，其中测量管至少部分地特别是主要地和/或相关于至少测量管的与该测量管的截面共面的假想中心面对称的弯曲振荡，该弯曲振荡环绕测量传感器的假想弯曲振荡轴线，该弯曲振荡轴线基本上平行于测量传感器的将测量管的入口端与测量管的出口端虚拟连接的假想纵轴线或者与其重合。此外依据本发明这种构成的进一步构成，激励装置在在工作中至少间歇地令至少一个测量管环绕假想的弯曲振荡轴线弯曲振荡，特别是主要具有最低谐振频率，该弯曲振荡轴线相关于至少测量管的假想中心面基本对称。作为对此的选择或者补充，至少一个以有效模式振动的测量管在由穿流的介质内引起的科氏力的影响下，至少间歇地以测量传感器的叠加在有效模式上的科氏模式振荡，其中测量管执行至少部分地特别是主要地相关于至少测量管的与该测量管的截面共面的假想中心面不对称的弯曲振荡，该弯曲振荡环绕测量传感器的假想的弯曲振荡轴线。对于上述情况，第一类型衰减值体现的衰减抵消与科氏模式相应的弯曲振荡。
依据本发明的第六构成，测量仪表电子装置在工作中特别是周期性地反复借助至少一个振荡测量信号和/或借助激励信号测定激励测量值，该激励测量值体现维持至少一个测量管的振荡特别是弯曲振荡的激励力，特别是其振幅和/或有效值，并且/或者体现维持至少一个测量管的振荡特别是弯曲振荡的激励功率。
依据本发明的第七构成，测量仪表电子装置在工作中特别是周期性地和/或以预定的更新率反复地，特别是借助至少一个振荡测量信号和/或借助激励信号，测定第二类型衰减值，特别是还将该第二类型衰减值在内部存储，该衰减值瞬时体现在测量传感器的借助激励装置激励的有效模式中的至少一个测量管的弯曲振荡的特别是时变的衰减，该弯曲振荡特别是相关于至少一个测量管的与该测量管的截面共面的假想中心面和/或相关于在工作中由激励装置在激励信号的影响下施加于测量管的激励力的假想作用线是对称的。
依据本发明这种构成的进一步构成，在上述情况下，测量仪表电子装置在工作中反复测定激励测量值以及还有振荡测量值，此外，测量仪表电子装置基于在工作中特别是周期性反复测定的激励测量值与振荡测量值的比例而计算第二类型衰减值。作为对此的选择或者补充，测量仪表电子装置基于至少一个衰减值，特别是两个或者多个在不同测量周期期间测定的第二类型衰减值，例如基于在两个在不同测量周期期间产生的第二类型衰减值的差值，计算第一类型衰减值。依据本发明这种构成的进一步构成，测量仪表电子装置基于一差商而测定第一类型衰减值，该差商体现抵消至少一个测量管的与测量传感器的有效模式相应的弯曲振荡的衰减的时间导数，且例如是由上述差值与处于两个衰减值之间的时间间隔的比例形成的。
为测定第一类型衰减值，测量仪表电子装置此外还提供特别是内部储存的和/或内部测定的测量仪表参数，该测量仪表参数介于第二类型衰减值与第一类型衰减值之间。 该测量仪表参数是在线测量仪表的取决于测量传感器实际结构和/或取决于介质的特征数，例如在在线测量仪表湿式校验过程中(也就是在测量传感器加载了已知或外加质量流速的已知介质的情况下和/或在与在线测量仪表相互作用的用户的对话中)，如在线测量仪表的调试期间和/或在工作中重复地测定该特征数。
依据本发明的第八构成，测量仪表电子装置借助至少一个振荡测量信号和/或借助激励信号，特别是也借助第一类型衰减值，至少间歇地特别是周期性地和/或以预定的更新率反复地产生至少一个质量流量测量值，其瞬时体现在至少一个测量管内引导的介质的质量流速m。此外依据本发明这种构成的进一步构成，测量仪表电子装置借助至少一个第一类型衰减值在需要时产生报警，其表明特别是由于介质与相应的预定指标不同的品质而造成质量流量测量值的测量精度降低。作为对此的选择或者补充，测量仪表电子装置借助至少一个振荡测量信号和/或借助激励信号，至少间歇地特别是周期性地和/或以预定的更新率反复地产生临时质量流量测量值，其比质量流量测量值不精确地体现在至少一个测量管内引导的介质的质量流速m。通过使用临时质量流量测量值以及第一类型衰减值，在至少一个测量管的振动由于介质内的不均勻性而不对称衰减的情况下，借助测量仪表电子装置也可以非常高的测量精度产生质量流量测量值。
依据本发明的第九构成，测量仪表电子装置借助至少一个振荡测量信号和/或借助激励信号以及借助第一类型衰减值，至少间歇地特别是周期性地和/或以预定的更新率反复地产生质量测量值，其瞬时体现与待测量的在一个时间间隔期间总计流经测量传感器的介质质量相应的总质量流量。此外依据本发明这种构成的进一步构成，测量仪表电子装置借助至少一个第一类型衰减值在需要时产生报警，其表明特别是由于介质与相应的预定指标不同的品质而造成质量测量值的测量精度降低。作为对此的选择或者补充，第一类型衰减值以这种方式计算，即，由其体现的衰减相当于至少一个测量管的振动在该时间间隔上总计的不对称衰减。该时间间隔可以固定地预定或者在工作中反复测定，或也可以从与在线测量仪表相互作用的用户方面和/或由控制在线测量仪表的上级电子数据处理系统重新限定。在线测量仪表的用户处于灌装过程的情况下，该时间间隔例如相当于从与灌装过程的开始时间点相应的工作时间点延伸至与同一灌装过程的结束时间点相应的工作时间点的灌装持续时间，特别是与介质的预定灌装量对应。
依据本发明的第十构成，测量仪表电子装置借助至少一个振荡测量信号和/或借助激励信号以及借助第一类型衰减值，至少间歇地特别是周期性地和/或以预定的更新率反复地产生瞬时体现总质量流量的质量测量值，该质量流量相当于所要测量的在一个时间间隔期间总计流经测量传感器的介质的质量，其中，测量仪表电子装置借助至少一个振荡测量信号和/或借助激励信号，至少间歇地特别是周期性地和/或以预定的更新率反复地产生至少一个临时质量测量值，其与实际质量测量值相比，较为不精确地体现所要测量的质量。此外依据本发明这种构成的进一步构成，测量仪表电子装置也借助临时质量测量值和/或借助第一类型衰减值产生至少一个质量测量值。对于所提到的测量仪表电子装置在工作中此外也反复测定质量流量测量值的情况，实际的质量测量值各自也可以借助事先测定的质量测量值以及借助实际的临时质量流量测量值得到测定。
依据本发明的第十一构成，测量仪表电子装置在工作中至少间歇地在内部提供至少一个速度测量值，其例如也是借助至少一个振荡测量信号和/或借助激励信号测定的， 且瞬时体现在至少一个测量管内部引导的介质的流速。此外依据本发明这种构成的进一步构成，测量仪表电子装置也在使用速度测量值的情况下测定第一类型衰减值。对于上述测量仪表电子装置至少间歇地测定体现在至少一个测量管内部引导的介质的密度的密度测量值的情况来说，测量仪表电子装置在工作中也可以借助所称的密度测量值，例如借助需要时同样借助测量仪表电子装置产生的质量流量测量值与密度测量值的数字除法和/或借助需要时同样借助测量仪表电子装置产生的质量测量值与密度测量值的数字除法，产生至少一个速度测量值。此外依据本发明这种构成的进一步构成，测量仪表电子装置提供特别是与测量传感器的有效流动截面对应的测量仪表专用的测量仪表参数，该参数介于测量传感器加载预定流速的流动介质时测定的速度测量值与该预定的流速之间。例如可以在利用具有预定流速的流动介质校验在线测量仪表的过程中事先在实验上非常简单地测定测量仪表参数。特别是对于安装在线测量仪表使得测量传感器的纵轴线基本上垂直定向的情况来说，和/或对于介质典型地被加载了其密度和/或其粘度在很大程度上不同于本身介质的杂质的情况来说，此外依据本发明第十三构成的另一种进一步构成，测量仪表电子装置为测定流速或为测定第一类型的衰减测量值而在内部提供或使用一种介质参数，其体现在实际介质与其中可能包含的杂质之间的相对速度，该相对速度在给定的安装情况下至少在时间平均值上尽可能不变。杂质与介质之间的这种相对运动和由此产生的相对速度例如可以由于作用于杂质的加速力(例如像引力或浮力)而引起。
依据本发明的第十二构成，激励装置具有特别是唯一的和/或电动式的基本上在至少一个测量管中心作用的振荡器。
依据本发明的第十三构成，测量仪表电子装置借助至少一个第一类型衰减值产生报警，其表明介质具有与相应的预定指标，特别是夹带的杂质最大的允许比例不同的品质。
依据本发明的第十四构成，测量仪表电子装置借助至少一个第一类型衰减值产生报警，其表明在线测量仪表在为其预定的技术条件以外运行。
依据本发明的第十五构成，测量仪表电子装置利用预定的特别是在多个测量周期上延伸的时间期间基本上恒定的更新率反复产生第一类型衰减值。
依据本发明的在线测量仪表也特别适合于在灌装过程中使用，例如用于控制介质向容器(特别是瓶子、杯子、罐、玻璃器皿、安瓿或者这类容器)内计量预定量和/或质量 Msoll的灌装过程，和/或用于测定计量预定的量和/或质量Ms。u的介质所需的从相应的灌装过程的开始时间点延伸至同一灌装过程的结束时间点的灌装持续时间，和/或用于测定用于计量预定的量和/或质量Ms。u的介质的灌装过程的结束时间点tn。依据本发明的在线测量仪表其他具有优点的应用以及还有构成此外也来自后面的介绍、实施例以及权利要求。
本发明基于这种出人意料的认识，S卩，除了例如由介质内不希望的或不可避免的杂质形成的所述类型的不均勻性的已知影响(如所提到的“气泡效应”或者“移动谐振器效应”)之外，很大程度上在各自测量管内流动的介质内部这种可能也是仅偶尔和/或个别出现的不均勻性(例如像气泡和/或固体颗粒)的瞬时空间分布也会对振动型测量传感器的振荡测量信号产生影响。在此方面作为对测量信号，特别是其彼此相对或相对于激励信号的相位并因此也对在线测量仪表的零点的影响总体上重要的是，测量管内部的同一不均勻性的空间分布相关于各测量管的前面提到的称为中心面的对称平面间歇地在明显程度上和/或不可预见的方式变化的不对称性。，例如在具有短暂灌装时间和/或与测量管容积相比较小的装料量的灌装过程中，在使用低流速情况下和/或在垂直安装测量传感器情况下经常可以观察到的那样，与介质内不均勻性的空间分布的这种时变的大多也仅短暂出现的不对称性相伴随的是以同等程度变化的不对称衰减D总体上也作用于振动的测量管，其导致无论是以有效模式还是科氏模式激励的振荡形式相应的变形和振荡传感器除了本身的测量效果之外附加检测受到不对称的衰减或相应不对称的衰减力分布影响的振荡运动。
由于这种例如通过单独在液体内夹带的缓慢流过测量管的气泡所引起的不对称性，在图la、lb中示出的所测量的质量流速m'或由其导出的总质量流量M'与实际测量变量各自部分明显不同的时间分布可以得到调整。在图Ia中，分布在时间点tein、taus之间的那个波群在时间的分布上相当于在同时流动的介质以基本上无滑动-也就是没有介质与杂质之间值得一提的相对速度-夹带的气泡从测量管的入口端进入一直到测量管的出口端上重新排出所测量的质量流速。波群的转折点在此方面相当于在气泡通过所提到的假想的中心面的时间点上所测量的质量流速。因此得出可以毫无问题地认识到，所述类型的不均勻性相关于中心面(至少在纵轴线上的假想的投影中)基本上对称构成的空间分布或在所观察的时间间隔ΔΤΜ=(例如像对相应平衡重要的灌装持续时间)内这种不均勻性方面完全通过测量管实际上对于零点没有超出已知效应的不利影响。但对于由于测量管内的不均勻性相关于所称的中心面不对称的空间分布而造成的不对称的衰减D有效地抵消测量管的振荡的其他情况来说，应由此出发，即，基于各测量管的振荡特别是基于其由通流的介质影响的振荡形式而测定的测量值(例如像质量流速和/或总质量流量)在很大程度上无需含有误差的相应补偿措施。由于不均勻性的空间分布或不利影响测量管振荡的衰减中的这种时变不对称性，与此相应因此需要通过与同时考虑校正措施相应继续推进不对称衰减相应处理由传统振动型测量传感器提供的测量信号或由传统在线测量仪表测定的测量值。
除此以外还要认识到，零点或其在工作中的偶然变化特别是与不对称衰减那个模态部分的依赖性，这些衰减有效地抵消测量管在科氏模式下的振荡并因此也称为科氏模式衰减D1。这种科氏模式衰减D1沿偏转测量管可能的瞬时特性以举例和示意的方式在图2中与有效模式的振荡的相应对应的瞬时振幅分布S11以及与科氏模式的振荡的相应对应的瞬时振幅分布& 一同示出；总体上抵消测量管的振荡的不对称衰减在这种情况下基本上相当于有效模式衰减D11与科氏模式衰减D1的重叠。
在线测量仪表在工作中反复测量或相应更新这种通过不均勻性引起的(就此而言是短效的)科氏模式衰减的一种可能性通常在于，测定不对称衰减抵消测量管在有效模式下的对称振荡并因此也称为有效模式衰减D11的那个模态部分的时间导数。
例如可以基于激励信号和一个振荡测量信号和/或基于维持振荡的激励功率和/ 或基于以有效模式振荡的测量管在工作中反复测定的振荡质量，而以专业人员公知的传统方式，例如依据开头所提到的US-A50 27 662测定有效模式衰减D11 (在图2中示出了其中与前面提到的科氏模式衰减D1相应对应的瞬时特性)。为进行说明在图北中示出有效模式衰减D11与图Ia或Ib的测量值相应对应的时间分布。
例如可以基于借助与实际测量时间点t2 =、对应的有效模式衰减D11,,和与事先的测量时间点、=tH对应的有效模式衰减D11, Η以及在两个测量时间点之间的时间形成的差商，在测量仪表电子装置内在在线测量仪表的工作期间足够精确地计算有效模式衰减D11的时间导数。因此，通过事后校正以传统方式也就是首先不考虑上述类型的不对称性并因此不够精确测定的质量流速m'，可以简单地相应精确化所测量的质量流速， 并因此更精确地接近实际测量变量，这例如通过在测量仪表电子装置内相应的转换运算
^ dDn
m -K--—ο
dt 作为对基于有效模式衰减D11的时间导数dDn/dt进行测定的替代或者补充，测定科氏模式衰减D1的另一种可能性在于，所测量的有效模式衰减D11在确定的，例如为测定总质量流量而预定的时间间隔ΔΤμ = t2-、上被总计并因此相应平衡，以及随着达到其终值 t2 = tn，相应代入单个所测量的且在同一时间段Δ Tm上首先不考虑不对称衰减的影响而求积分的质量流速m'。有效模式衰减D11的有效作用部分为测定科氏模式衰减仏所需的平衡在此方面可以按照简单方式通过形成与时间间隔Δ Tm的终值tSTOPP对应的瞬时有效模式衰减D ,2和与同一时间间隔Δ Tm的开始、=tSTAKT对应的瞬时有效模式衰减Dllil的差AD11 而进行。为进行说明在图3a中示出由此得到的所测定的科氏模式衰减D1与图Ia或Ib的测量值m'、M'相应对应的时间分布。通过事后校正以传统方式也就是首先也不考虑上述类型的不对称性并因此不精确测定的总质量流量M'，可以简单地相应精确地测定总质量流量，这例如通过在测量仪表电子装置内相应的转换运算
tl tl tl \mdt = ^nidt-K1 ·Dn(t) = ^mxdt-Kx AD11 =Mf-^T1 AD11 —Μ。
ηηη 因为不均勻性的空间分布或其时间变化与介质内的杂质通过至少一个测量管和就此而言也与介质的流速对应，所以通过相应地同时考虑测量管内引导的介质被瞬时加载杂质或者还考虑介质的流速，可以进一步提高在工作中测定不对称衰减的精度。特别是在上述类型的灌装过程的情况下，由于在此方面通常在较长时间段上尽可能保持恒定的过程条件，无论是杂质加载的程度还是所调整的流速，均可以对测定衰减足够的精度而非常简单地得到确定并且例如在现场在线测量仪表的湿式校验过程中相应得到考虑。
本发明的优点此外在于，通过略微改变所建立的用于计值测量传感器的测量信号和在此基础上测定相关的原始测量值(特别是质量流量测量值或者质量测量值)的计值算法或与其相应的微型计算机程序代码，就可以实现校正由在所要测量的介质内可能夹带的不均勻性的空间分布的不对称或随之而来的测量管振荡的不对称衰减而造成的测量误差， 特别是在测量仪表电子装置的电路技术结构中也没有值得一提的改变，或者特别是与如开头提到的US-B 67 05 172或者US-B 70 73 396相反，与所建立的测量传感器类型相比，不再绝对需要在各测量传感器的机械和/或电气-机械结构方面的特殊改变。


现借助附图所示的实施例对本发明以及其他具有优点的构成进行详细说明。相同的部件在所有附图中具有同一附图符号，出于概览的原因，已经提到的附图符号在后面的附图中取消。其中 图la、b示出所测量的质量流速m'或从中导出的总质量流量M'的时间分布以及为其预定的实际测量变量ms皿、Msoll对应的时间分布； 图2示出与对称振荡模式对应的弯曲振荡和与不对称振荡模式对应的弯曲振荡的振幅分布以及分别抵消这些弯曲振荡的衰减力的瞬时特性； 图3a、b示出所测量的对称衰减D11或从中导出的不对称衰减D1与图Ia或Ib的时间分布对应的时间分布； 图4示出在可以插入管道内的在线测量仪表，在过程管道内引导介质； 图5示出适用于图4的测量仪表的振动型测量传感器实施例的透视侧视图； 图6以框图示意示出适用于图4的在线测量仪表的测量仪表电子装置； 图7图解示出采用图4的在线测量仪表实验测定的质量流速；以及 图8图解示出采用图4的在线测量仪表实验测定的总质量流量。
具体实施例方式图4示出可以插入(这里未示出的)过程管道，如工业设备的管道内在线测量仪表，其例如为科氏质量流量测量仪表、科氏质量流量/密度测量仪表和/或科氏质量流量/ 粘度测量仪表，其用于测量和/或监测过程管道内流动的特别是至少间歇地两相或者多相的和/或加载了杂质的介质的至少一个物理测量变量，例如质量流速m或者总质量流量M、 密度P和/或粘度Π。特别是多变量的在线测量仪表此外也适合于在自动化灌装过程中使用，特别是用于控制向容器内(例如像瓶子、杯子、罐、玻璃器皿、安瓿或者这类容器内) 计量预定量介质的灌装过程和/或用于测定计量预定量和/或质量Ms。n介质所需的从相应的灌装过程的开始时间点、=tSTAET延伸至同一灌装过程的结束时间点t2 = tST0PP的灌装持续时间Δ TM。
在线测量仪表为此包括通过入口端以及出口端分别与过程管道连接的振动型测量传感器10，该测量传感器在工作中由所要测量的介质(例如像低粘度的液体或者高粘度的膏剂或者这类介质)流过。此外，测量传感器与用于控制测量传感器以及处理测量传感器的原始信号，特别是从外部供电的在线测量仪表的测量仪表电子装置20电耦合，该测量仪表电子装置在工作中提供体现至少一个测量变量的测量值。测量仪表电子装置20安装在相应的特别是耐冲击的和/或抗爆炸的、需要时还远离测量传感器设置的电子装置外壳 200内，并具有用于控制测量传感器的驱动电路以及特别是借助微型计算机形成的测量和计值电路，用于产生借助在线测量仪表检测的测量变量的特别是数字的测量值(Xm、XM、XP、 xn、…)。此外，测量仪表电子装置内还具有其他用于在线测量仪表运行的电子元件，例如像内部供电电路NRG、显示和操作单元HMI等。
特别是可编程的和/或可远程参数化的测量仪表电子装置20此外以具有优点的方式这样设计，使其可以在在线测量仪表在工作中与其上级的电子数据处理系统，例如可编程逻辑控制器(SPS)、个人计算机和/或工作站，经由数据传输系统例如现场总线系统和 /或无线地通过无线电交换测量和/或其他工作数据，例如像实际测量值或者用于控制在线测量仪表的调整和/或诊断值。在此方面，测量仪表电子装置20例如借助这种内部的供电电路NRG形成，其在工作中通过数据处理系统内所具有的外部供电装置通过上述的现场总线供电。对于在线测量仪表与现场总线或者通信系统连接的情况来说，测量仪表电子装置20具有用于数据通信的相应通信接口 COM，其例如依据开头所提到的工业标准。
图5示意示出适用于在线测量仪表的振动型测量传感器10的实施例。测量传感器用于在通流的介质内产生机械反作用力，例如取决于质量流量的科氏力、取决于密度的惯性力和/或取决于粘度的摩擦力，这些力反作用于测量传感器用传感器可以检测并就此而言可以测量。从这些反作用力中，这样可以专业人员公知的方式测量例如介质的质量流速m、密度P和/或粘度η或者从中导出的测量变量。测量传感器为此包括内部件，其设置在例如基本上管状或者盒状的传感器外壳100内，用于实现至少一个所要检测的测量变量(例如像流动参数质量流速)的物理-电转换。传感器外壳100和电子装置外壳200亦如图4所示可以在形成在线测量仪表的情况下以紧凑式结构相互固定连接。
为引导介质，内部件包括至少一个(在图5所示的实施例中唯一的基本上直线的) 测量管10，在工作中使其振动和在此方面围绕静态的静止位置振荡地反复弹性变形。但在这里需要指出的是-虽然图5所示实施例中的测量传感器具有唯一的直线测量管和至少就此而言在其机械结构以及作用原理上基本上与开头提到的US-A 48 23 614、US-A 49 62 67UUS-B 72 9 9469,US-B 70 73 396,US-B 70 40 179,US-B 70 17 424,US-B 72 13 470、US-B 65 57 422、US-B 68 40 109、US-B 66 91 583、US-B 66 51 583、US-B 65 16 674、US-B 63 97 685、US-B 63 30 832、US-A 60 06 609、US-A 59 79 246、US-A 59 45 609、US-A 57 96 012、US-A 57 96 010、US-A 56 91 485、US-A 55 31 126、US-A 54 76 013,US-A 53 98 5Μ或者US-A 52 91 792大致相应-为实现本发明不言而喻也可以使用其他由现有技术公开的和在工业测量技术中建立的振动型测量传感器，特别是也具有多于一个测量管和/或弯曲的测量管。例如至少一个测量管和就此而言还有分布在其流明内部测量管假想的重力线在此方面可以至少分段基本上S、Ω或者U形或者例如像US-A 52 87 754、US-B 68 60 158、US-B 66 66 098、US-B 72 13 469 或 US-B 73 60 451 所示，至少分段基本上V形构成。其他适用于实现本发明的测量传感器的例子此外也在开头所提到的现有技术中有所介绍，例如像 US-A 56 02 345, US-A 57 96 011、US-6311136、US-B 67 58 102、US-A 57 31 527、US-A 53 01 557、US-A 60 92 429 或者 US-B 69 20 798。
在测量传感器的工作中，如在这种类型的测量传感器中常见的那样，激励测量管 10以所谓的有效模式弯曲振荡，例如以基本上与自然谐振频率相应的激励频率fex。，使得其环绕假想的弯曲振荡轴线振动，至少部分基本上依据自然固有振荡形式弯曲，该弯曲振荡轴线在这里与测量传感器的虚拟连接其入口端和出口端的假想的纵轴线L基本上平行或者重合。为减少可能作用于测量管10的干扰影响以及为降低测量传感器方面可能输出到所连接的过程管道的振荡能量，测量传感器内此外具有逆振荡器120。该逆振荡器如图5所示与测量管110在侧向相距地设置在测量传感器内，并通过形成实际上确定测量管10入口端的第一耦合区111#而在入口侧固定在测量管110上并通过形成实际上确定测量管110 出口端的第二耦合区11 而在出口侧固定在测量管110上。在所示的实施例中基本上平行于测量管Iio分布、需要时也与其同轴设置的逆振荡器120例如可以管状或者也可以基本上盒状。在这里所示的实施例中，逆振荡器120借助至少一个入口端的第一耦合器131保持在测量管110的入口端111#上并借助至少一个出口端的特别是与耦合器131基本上相同的第二耦合器132保持在测量管110的出口端11 上。作为耦合器131、132在这种情况下例如可以使用普通的网格板，其以相应方式大致通过依据开头提到的US-A 60 47 457 或者US-B 61 68 069压紧和/或钎焊相应的金属体，而在入口侧和出口侧分别固定在测量管110和逆振荡器120上。
正如图5示意示出的那样，测量管110此外通过出口侧通入第一耦合区111#区域内的直的第一连接管件111并通过出口侧通入第二耦合区11 区域内且特别是与第一连接管件111基本上相同的直的第二连接管件112相应与输送或排出介质的(这里未示出的)过程管道连接，其中，入口侧连接管件111的入口端实际上形成测量传感器的入口端， 出口侧连接管件112的出口端形成测量传感器的出口端。测量管110与两个连接管件111、 112以具有优点的方式共同整体构成，从而为其制造可以使用例如唯一的管状半成品。作为替代，测量管110、入口管件111和出口管件112各自通过唯一整体的管的片段形成，如果需要它们也可以借助在之后例如通过焊接而结合在一起的各个半成品制造。为制造测量管10 此外实际上可以使用这种测量传感器常用的材料，例如像钢、镍基热强合金、钛、锆、钽等。
正如结合图4和5此外所看到的那样，特别是与测量管110相比抗弯和抗扭的转换器外壳100特别是刚性固定在入口侧连接管件111相关于第一耦合区111#的远侧入口端上以及出口侧连接管件112相关于第二耦合区11 的远侧输出端上。就此而言，因此整个内部件不仅由转换器外壳100完全包封，而且由于其自重和两个连接管件111、112的弹性作用也可以振荡保持在传感器外壳100内。在图5所示的实施例中，两个基本上直线的连接管件111、112这样彼此定向，使其基本上平行于假想的纵轴线L或测量管弯曲振荡假想的振荡轴线分布或使其既与纵轴线L也彼此基本上对中心。因为两个连接管件111、112 在这里所示的实施例中实际上在它们的整个长度上基本上直线构成，所以它们与此相应总体上彼此对准以及与虚拟纵轴线L基本上对准。除了容纳内部件，转换器外壳100此外也可以用于保持在线测量仪表的电子装置外壳200连同安装在里面的测量仪表电子装置。
对于测量传感器与例如作为金属管道构成的过程管道可分开安装的情况来说，此外在入口侧连接管件111的入口端上成形测量传感器的第一连接法兰113且在出口侧连接管件112的出口端上成形测量传感器的第二连接法兰114。连接法兰113、114在此方面可以如所述类型的测量传感器上那样非常常见地至少部分端面与转换器外壳100 —体化。如果需要，连接管件111、112此外也可以例如借助焊接或者硬钎焊直接与过程管道连接。
为激励测量管110的机械振荡，特别是有效模式的弯曲振荡，测量传感器此外包括电动式的激励装置116。该激励装置用于在激励信号的控制下，将由测量仪表电子装置 20所提到的驱动电路210供给的电激励能量或功率Eexe转换为例如脉冲状或谐波式地作用于测量管110并使其以上述方式偏转的激励力Fex。，该激励信号由驱动电路210提供且在需要时在与所提到的其计值电路220的共同作用下得到相应调整，且该激励信号例如具有周期性变化的和/或外加的电流或周期性变化的和/或外加的电压。在这里所示的实施例中， 激励装置此外这样构成，使得在激励装置116的工作中，在激励信号的影响下施加到测量管110上的激励力Fex。的假想的作用线基本上沿测量管的与测量管纵轴线L垂直的假想的中心面或轴线分布。在这里所示的实施例中，正如在所述类型的测量传感器中非常常见的那样，中心面对应于各个测量管或整个测量传感器的某个对称平面，通过测量管的中心的截面处于该对称平面内且该对称平面因此与该截面共面。
适用于调整激励能量Eex。的驱动电路专业人员早已公知并例如在US-A 47 77 833,US-A 48 01 897,48 79 911或者US-A 50 09 109中有所介绍。正如在这种类型的测量传感器中常见的那样，激励力Frai。可以双向或者单向构成并以专业人员公知的方式例如借助电流和/或电压调节电路在其振幅方面并例如借助锁相环在其频率方面进行调整。作为激励装置116例如可以使用建立的电动式振荡调节器，其借助固定在逆振荡器120上在工作中由相应的激励电流通流和与此同时由相应磁场磁化的圆柱体激励线圈以及从外部， 特别是中心固定在测量管110上至少部分插入激励线圈内的永磁电枢形成。适用于依据本发明的在线测量仪表的令至少一个测量管振荡的激励装置的其他例子此外在开头提到的 US-B 70 17 424、US-B 68 41 109、US-B 68 05 012、US-A 47 77 833、US-B 65 57 422、 US-A 60 92 429、US-A 60 06 609、US-A 48 23 614、US-B 62 23 605 或者 US-A 55 31 126中有所介绍。
依据本发明的另一种构成，至少一个测量管在工作中借助激励装置116至少间歇地以有效模式得到激励，其中测量管至少部分(特别是主要或者仅仅)环绕虚拟连接测量管的入口端和出口端的假想的振荡轴线进行弯曲振荡，例如具有其唯一的和/或最低的谐振频率。其中，测量管的弯曲振荡在确定测量管入口端的入口侧耦合区111#的区域内具有入口端的振荡节点并在确定测量管出口端的出口侧耦合区11 的区域内具有出口端的振荡节点。在图5所示的实施例中，测量管110相对于逆振荡器120和纵轴线L进行弯曲振荡。在微分作用于测量管和逆振荡器的激励装置情况下，也强制激励逆振荡器120进行同时-在这里与测量管的弯曲振荡基本上共面的弯曲振荡，而且是这样进行，使其至少部分外相，特别是与有效模式内振荡的测量管基本上反相振动。特别是测量管110和逆振荡器120在此方面此外这样彼此确定或这样激励，使它们在工作中至少部分和至少部分反向相同，也就是相同频率，但基本上反相环绕纵轴线L进行弯曲振荡。依据本发明的另一种构成，激励或者还有有效模式频率f 。在此方面这样调整，使其尽可能完全相当于测量管110 弯曲振荡的自然固有频率，例如相当于弯曲振荡基本模式的最小固有频率。对于正常工作中介质在过程管道内流动并因此质量流量或质量流速m不同于零的情况，借助以上述方式振动的测量管110在通流的介质内也引起科氏力。这种科氏力再反作用于测量管110并这样使其进行传感器可以检测的附加变形，而且是基本上依据一种比作为有效模式使用的固有振荡更高模态级的自然固有振荡形式。这种所谓以相同频率与激励的有效模式重合的科氏模式的瞬时特性在此方面，特别是在其振幅方面也取决于瞬时的质量流速m。正如在这种具有直测量管的测量传感器中常见的那样，作为科氏模式使用的固有振荡模式例如是与有效模式基本上共面的不对称弯曲振荡模式的固有振荡形式。
因为测量管的这种横向弯曲振荡模式的自然固有频率和就此而言还有适用于此的激励频率。公知在很大程度上也取决于介质的密度P，所以借助在线测量仪表也可以毫无问题地测量密度P。依据本发明的进一步构成，测量管110为在流动的介质内产生取决于质量流量的科氏力和/或取决于密度的惯性力，因此至少间歇地以激励频率fex。得到激励，该激励频率尽可能精确对应于测量管110所有弯曲振荡模式的最低自然固有频率或者谐振频率，从而因此测量管以有效模式振荡，但不由流体通流的测量管110相关于垂直于测量管纵轴线L的中心面或轴线基本上对称地弯曲并在此方面具有唯一的振荡波幅。作为对横向弯曲振荡的附加，这里所示的内部件，例如也用于在流动的介质内产生取决于粘度的剪切力，至少间歇地以扭转振荡模式运行，而且是这样运行，使测量管110以自然的扭转固有频率环绕与测量管纵轴线L平行分布或者重合的扭转振荡轴线基本上依据自然的扭转振荡形式振动反复扭转，对此例如也可以参见US-A 52 53 533,US-A 60 06 609,US-B 68 40 109、US-B 70 17似4或者EP-A 1 158 289 扭转振荡的激励在这种情况下也可以借助驱动弯曲振荡的激振器进行，而且既与有效模式的弯曲振荡在时间上错开或者特别是具有彼此不同的振荡频率，也可以与有效模式的弯曲振荡同时，如依据US-B 68 40 109或者US-B 70 17似4中所提出的方法那样。
为使测量管110振动，激励装置116如已经介绍的那样被借助同样振荡的激励信号。得到供给，该激励信号具有可调的激励电流振幅和可调的激励频率。，从而这里唯一作用于测量管的激振器的激励线圈在工作中由相应的激励电流流过并以相应的方式产生测量管运动所需的磁场。激励信号或其激励电流。例如可以谐波、多频或者也可以矩形。维持测量管110弯曲振荡所需的激励电流ira。的激励频率fra。在该实施例所示的测量传感器中可以具有优点的方式这样选择和调整，使横向振荡的测量管110基本上在弯曲振荡基本模式中以唯一的振荡波腹振动。
驱动电路例如可以作为锁相环(PLL)构成，其以专业人员公知的方式用于基于在至少一个振荡测量信号Sl、S2与激励信号。所要调整或瞬时测量的激励电流之间测量的相位，始终将其激励频率。调节至期望的有效模式的瞬时固有频率。这种锁相环的结构和在测量管的机械固有频率上驱动测量管的应用例如在US-A 48 01 897中进行了详细介绍。不言而喻，也可以使用专业人员公知的驱动电路，例如也可以依据开头提到的现有技术，如 US-A 50 24 104、US-A 50 50 439、US-A 58 04 741、US-A 58 69 770、US-A 60 73 495或者US-A 63 111 36。此外，在这种驱动电路在振动型测量传感器的应用方面参阅 "PR0MASS 83”系列测量传感器，正如它们由本申请人例如结合“PR0MASS I ”系列提供的那样。其驱动电路例如被构成使得有效模式的横向弯曲振荡被调节到恒定的，也就是尽可能与密度P无关的振幅。
为检测测量管110的振荡，测量传感器此外具有传感装置，其借助至少一个这里设置在测量管入口侧的振荡传感器117形成，该振荡传感器用于产生测量传感器的原始信号，其体现测量管110的至少一种振动特别是弯曲振荡且就此而言用作第一振荡测量信号 S1。正如在所述类型的在线测量仪表中常见的那样，测量传感器此外具有至少一个-在测量管的出口端上定位和/或与振荡传感器117基本上结构相同的-附加第二振荡传感器118， 其提供体现至少一个测量管119例如出口端的振动，就此而言也就是作为第二振荡测量信号&构成的测量传感器的原始信号。两个振荡传感器117、118沿测量管110彼此相距，特别是各自与测量管110的中心面距离相同，这样设置在测量传感器内，使其借助传感装置局部检测测量管10入口侧和出口侧的振动并转换成相应的振荡测量信号S1或&。在这里所示的实施例中，第一振荡传感器117在入口侧及第二振荡传感器118在出口侧设置在至少一个测量管上，而且距至少一个激振器与第一振荡传感器117的距离相同。
作为振荡传感器117、118例如可以使用所建立的测量特别是不同地相对于逆振荡器的振荡的电动式速度传感器，如依据开头所提到的US-B 70 17 424,US-B 68 40 109、 US-A 47 77 833或者未预公开的DE 102007062397。如果需要，此外可以专业人员公知的方式提供测量和/或运行测量传感器所需的其他传感器，例如设置在逆振荡器120上和/ 或转换器外壳100上的附加的加速度传感器(为此亦参见US-A 57 36 653)，或者也设置在测量管110上、逆振荡器120上和/或转换器外壳100上的温度传感器和/或应变计(为此亦参见 US-A 47 68 384、US-B 70 40 179 或者 WO-A 00/102816)。
两个由传感装置提供的振荡测量信号Sl、&各自具有与以有效模式振荡的测量管 110的瞬时振荡频率。相应的信号频率，如图5所示，这两个振荡测量信号被输送到测量仪表电子装置20，它们在那里以专业人员公知的方式借助相应的测量和计值电路220首先被预处理，特别是预放大、滤波和数字化，以便之后可以适当计值。作为测量和计值电路220 在这种情况下可以在传统的科氏质量流量测量仪表出于测定质量流速和/或总质量流量等目的已经使用和建立的可编程电路中继续使用，例如也可以是依据开头提到的现有技术的这种电路。依据本发明的进一步构成，测量和计值电路220如图5示意所示，与此相应也借助测量仪表电子装置外壳20内所具有的例如借助数字信号处理器(DSP)实现的微型计算机μC和借助相应在其内部实施和运行的程序代码实现。程序代码例如可以持久储存在微型计算机非易失性的存储器EEPROM内并在其启动时装入例如集成在微型计算机内的易失性存储器RAM内。适合于这种应用的处理器例如是Texas Instrument Inc公司在市场上提供的这种TMS320VC33型处理器。在此方面实际上不言而喻的是，振荡测量信号Sl、S2 如已经介绍的那样，为在微型计算机内进行处理而被借助测量和计值电路220的相应模数转换器A/D转换成相应的数字信号，对此参见例如开头提到的US-B 63 11 136或者US-A 60 73 495或者还有上述的“PR0MASS 83”系列测量传感器。
测量和计值电路220依据本发明的构成特别是用于基于在部分以有效和科氏模式振荡的测量管110情况下产生的振荡测量信号S1^2之间探测到的相差，反复测定质量流量测量值Xm，其尽可能准确体现通过测量传感器引导的介质的所要测量的质量流速…作为对此的选择或者补充，测量和计值电路用于测定例如从实际质量流量测量值Xm和/或大量事先顺序产生的和/或质量流量测量值中导出的质量测量值Xm，其瞬时体现也相当于所要测量的介质质量的总质量流量M，该总质量流量在一个时间间隔期间，例如像开头提到的灌装持续时间△ Tm期间全部通流测量传感器。对测定质量测量值Xm重要的时间间隔例如从用户方面预置预定和/或在工作中反复测定并这样与变化的过程条件，例如像借助在线测量仪表控制的阀门变化的关闭时间和/或所要测量的介质的变化特性和/或各自所要灌装的容器变化的容器规格等相应配合。在线测量仪表用于控制开头所述类型灌装过程的情况下，实际质量测量值Xm可以分别与为各灌装过程预定的向瞬时容器内计量的量或质量Mst^ 相比较，以便在因此确定达到该预定值Ma^的情况下，为控制介质流的阀门安排相应结束向瞬时容器内的灌装过程的控制指令。
此外，测量和计值电路也可以用于从例如基于至少一个振荡测量信号Sl、S2测量的至少一个测量管例如也在有效模式中的横向弯曲振荡的振荡频率中，产生瞬时体现所要测量的介质的密度P的密度测量值XP。此外，正如在所述类型的在线测量仪表中非常常见的那样，测量和计值电路需要时也可以用于从公知也用作在测量管内引导的介质的外观粘度或者还有粘度-密度乘积的量度的驱动信号中测定瞬时体现介质粘度的粘度测量值Xn,为此亦参见US-B 70 17 424,US-B 68 40 109或者US-B 66 51 513。在这种情况下， 专业人员可以毫无问题地看出，在线测量仪表可以既各自在一个共同的测量周期内，也就是具有相同的更新率，需要时也利用不同的更新率，测定单个通常周期性或以固定预先确定的更新率反复测定的，需要时借助显示和操作单元HMI现场显示的和/或所提到的存储器EEI3ROM或RAM内暂存的不同原始测量变量[m、M、P、η...]的测量值D(m、XM、Xp、Xf.]。 例如，大多明显变化的质量流速m或从中得出的总质量流量M的高精度测量通常要求非常低的扫描时间Ta或非常高的，特别是在通过多个单个测量周期延伸的时间n · Ta期间也基本上恒定的更新率fA= 1/TA，而与此相比通过较长时间大多很少变化的介质密度P和/或粘度n需要时则可以更大的时间间隔更新。此外可以毫无问题地预见，借助测量仪表电子装置测定的测量值至少暂时暂存在测量仪表电子装置内，例如所提到的EEPROM存储器和/ 或RAM存储器内，并这样可以保留足够长的时间以供后面的应用。
正如已经多次提到的那样，特别是在存在两相或者多相介质或加载杂质(例如像气泡或者固体颗粒)的介质和/或很高程度上不均勻的介质的情况下，所述类型的在线测量仪表以传统方式测定的测量值由于测量管振荡的不对称衰减而可能造成明显的不精确性，并且与之相伴地由于科氏模式中的这里不对称的弯曲振荡的波动衰减而产生零点误差。因此这种按照传统方式-也就是在不考虑这种由介质引起的不对称衰减情况下-产生的测量值[X' m、X' M、…]，特别是还有作为这种在线测量仪表的原始测量值输出的质量流量测量值或质量测量值相应校正，以便以为所述类型的在线测量仪表追求的高测量精度真正实现各自最终的原始测量值[Xm、XM、…]。图7中示意示出在流过测量传感器的不均勻性的影响下，在利用“PR0MASS 83 1 DN 50”型的在线测量仪表上接收的对测定质量流量测量值Xm重要的零点的可能的时间分布，该零点也就是在介质实际上不流动m· = 0的情况下测定的未校正且就此而言临时的质量测量值X' m，而图8则示出利用同一在线测量仪表接收的(在这里与总计三个在时间上错开的气泡的通过相对应)对测定质量测量值Xm重要的零点的时间分布，该零点也就是介质实际上不流动Mst^ = 0的情况下测定的临时质量测量值X' 。
因此在依据本发明的在线测量仪表中，此外测量仪表电子装置20的测量和计值电路220在工作中至少间歇地测定(需要时也内部储存)第一类型衰减值)(DI，该衰减值瞬时体现科氏模式中的至少一个测量管的相关于至少测量管的假想中心面不对称的振动由在测量管内引导的介质所引起的衰减和/或至少一个测量管的振动衰减在时间上的变化。 科氏模式中的至少一个测量管的不对称振动的由衰减值Xdi体现的衰减(下面简称“科氏模式衰减”)例如可以由于在至少一个测量管内引导的介质内部的不均勻性(例如像液体或者膏剂内夹带的气泡和/或固体颗粒等)，特别是也由于测量管内部的不均勻性的时变的空间分布而引起。
作为第一类型衰减值)(DI的信息基础，在这种情况下例如可以使用一个或者多个由传感装置提供的振荡测量值Sl、S2和/或至少一个激励信号ira。。作为对此的选择或者补充，也可以将与信号对应的内部测量和/或运行数据用于测定第一类型衰减值)(DI，例如像驱动信号iex。与测量传感器10的瞬时振荡特性相应配合的驱动电路210的调整值。与图7的零点时间分布对应的同样借助“PR0MASS 83 1 DN 50”型的在线测量仪表实验测定的第一类型衰减测量值)(DI的时间分布同步匹配地在图7中示出。
对于上述测量仪表电子装置20反复产生质量流量测量值Xm的情况来说，临时质量流量测量值X' m的校正可以通过公式
权利要求
1.在线测量仪表，特别是科氏质量流量/密度测量仪表和/或科氏质量流量/粘度测量仪表，用于特别是至少间歇的两相或者多相的流动介质和/或加载了杂质的流动介质， 其中所述杂质例如像气泡和/或固体颗粒，该在线测量仪表包括-振动型测量传感器(10)，--该测量传感器具有至少一个在工作中至少间歇地振动特别是弯曲振荡的测量管 (110)，用于引导特别是至少间歇的两相或者多相的流动介质和/或加载了杂质的流动介质，--该测量传感器具有特别是在中心作用于测量管(110)的激励装置(116)，用于产生至少一个测量管(110)的振动特别是弯曲振荡，以及--该测量传感器具有传感装置(117、118)，用于检测至少一个测量管(110)的振动特别是弯曲振荡，该传感装置提供至少一个体现测量管(110)的振动特别是弯曲振荡的振荡测量信号(S1^2),以及-与测量传感器(10)电耦合的测量仪表电子装置00)，一其中该测量仪表电子装置00)至少间歇地提供至少一个驱动激励装置(116)的激励信号(i_)，该激励信号特别是具有周期性变化的和/或外加的电流，使得—在借助至少一个激励信号(‘。)控制的激励装置(116)的驱动下，至少一个测量管在工作中至少间歇地被激励为以测量传感器的有效模式振动，其中测量管至少部分特别是主要地并且/或者相关于至少测量管的与测量管的截面共面的假想的中心面对称地执行环绕测量传感器的假想的弯曲振荡轴线的弯曲振荡，该弯曲振荡轴线基本与测量传感器的虚拟连接测量管的入口端与测量管的出口端的假想的纵轴平行或者一致，并且—在流过的介质中引起的科氏力的影响下，至少一个以有效模式振动的测量管至少间歇地以测量传感器的叠加在有效模式上的科氏模式振荡，其中测量管至少部分地特别是主要地环绕测量传感器的假想的弯曲振荡轴线执行相关于至少传感器的与测量管的截面共面的假想中心面不对称的弯曲振荡，以及-其中测量仪表电子装置00)至少间歇地特别是借助至少一个振荡测量信号(si、s2) 和/或借助至少一个激励信号(ira。)在工作中特别是周期性地和/或以预定的更新率fA = 1/TA反复测定第一类型衰减值(Xdi)，一该第一类型衰减值所体现的衰减抵消至少一个测量管的与科氏模式相应的弯曲振荡，并且/或者一该第一类型衰减值体现抵消至少一个测量管的与有效模式相应的弯曲振荡的衰减的时间导数。
2.按权利要求1所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置00)以预定的更新率 fA= 1/TA反复产生第一类型衰减值(Xdi)，该更新率特别是在多个测量周期上延伸的时间段 η · Ta期间基本恒定。
3.按前述权利要求之一所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置00)在考虑到介质的特别是瞬时的和/或时间上取平均值的流速的情况下测定第一类型衰减值(Xdi)。
4.按前述权利要求之一所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置在工作中至少间歇地在内部提供至少一个密度测量值(Xp)，特别是也借助至少一个振荡测量信号(Sl、 s2)和/或借助激励信号(ira。)而至少间歇地特别是周期性地反复测定至少一个密度测量值(Xp)，其体现在至少一个测量管内部引导的介质的密度P。
5.按前述权利要求之一所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置在工作中至少间歇地在内部提供至少一个速度测量值(Xv)，特别是也借助至少一个振荡测量信号(Sl、S2) 和/或借助激励信号(‘。)而至少间歇地测定至少一个速度测量值(Xv)，其体现在至少一个测量管内部引导的介质的特别是瞬时的和/或时间上取平均值的流速V。
6.按权利要求5所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置在工作中借助至少一个振荡测量信号(Sl、S2)和/或借助激励信号(‘。)反复测定至少一个速度测量值(Xv)。
7.按权利要求4结合权利要求5-6之一所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置 (20)也借助至少一个密度测量值(Xp)类型产生至少一个速度测量值(Xv)。
8.按前述权利要求之一所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置00)在工作中特别是周期性地反复借助至少一个振荡测量信号(Sl、s2)测定振荡测量值(Xs)，该振荡测量值体现至少一个振动的测量管的振荡特别是弯曲振荡的振幅和/或其有效值。
9.按前述权利要求之一所述的在线测量仪表，其中，激励装置(116)令至少一个测量管(110)在工作中至少间歇地环绕假想的弯曲振荡轴线弯曲振荡，特别是主要具有测量管的最低谐振频率，所述弯曲振荡相关于至少一个测量管的假想的中心面基本对称。
10.按前述权利要求之一所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置00)在工作中特别是周期性地反复借助至少一个振荡测量信号(Sl、S2)和/或借助激励信号(‘。)测定激励测量值(XiraJ，该激励测量值体现维持至少一个测量管的振荡特别是弯曲振荡的激励力，特别是幅度和/或其有效值，和/或维持至少一个测量管的振荡特别是弯曲振荡的激励功率。
11.按前述权利要求之一所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置00)在工作中特别是周期性地和/或以预定的更新率fA = 1/TA反复地特别是借助至少一个振荡测量信号(Sl、s2)和/或借助激励信号(ira。)测定特别是也内部储存第二类型衰减值(Xdii)，该第二类型衰减值瞬时体现在测量传感器的借助激励装置(116)激励的有效模式中的至少一个测量管的弯曲振荡的特别是时变的衰减，该弯曲振荡特别是相关于至少一个测量管的与该测量管的截面共面的假想中心面和/或相关于在工作中由激励装置(116)在激励信号 (ieJ的影响下施加于测量管的激励力的假想作用线是对称的。
12.按权利要求11结合权利要求8和10所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置00)基于在工作中特别是周期性地反复测定的激励测量值(XiraJ与振荡测量值(Xs)的比例)(iex。/Xs，测定第二类型衰减值(Xdii)。
13.按权利要求11或12所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置OO)基于至少一个衰减值(Xdii)特别是两个或者多个在不同的测量周期期间测定的第二类型衰减值 Um, t2、···)，测定第一类型衰减值(Xdi) ο
14.按权利要求13所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置OO)基于至少两个特别是在不同的测量周期期间产生的第二类型衰减值(XDII,tl、\n,t2、…)，测定第一类型衰减值(Xdi)。
15.按权利要求14所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置OO)基于两个在不同的测量周期期间产生的第二类型衰减值(XDII,tl、XDII,t2、…)的差Δ)(ΜΙ，测定第一类型衰减值(Xdi)。
16.按权利要求11-15之一所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置00)通过使用特别是在线测量仪表的校验期间和/或在工作中反复测定的和/或内部储存的测量仪表参数(Kdi)，特别是基于公式
测定第一类型衰减值(XDI)。
17.按权利要求16所述的在线测量仪表，其中，测量仪表参数(Kdi)是在线测量仪表的测量仪表专用的和/或取决于所要测量的介质的特征数，其特别是在流过测量传感器的介质的情况中借助测量仪表电子装置OO)和/或在与在线测量仪表相互作用的用户的对话中得到测定。
18.按权利要求11-16之一各自结合权利要求8和10所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置OO)基于至少一个公式
测定第一类型衰减值(XDI)。
19.按权利要求16或17所述的在线测量仪表，其中，特别是取决于测量传感器的实际结构和/或介质的测量仪表参数(Kdi)是在线测量仪表的湿式校验期间和/或在工作中反复测定的在线测量仪表的特征数，特别是在测量传感器加载了具有已知的和/或外加的质量流速m的介质的情况下和/或在与在线测量仪表相互作用的用户的对话中测定的。
20.按权利要求16-18之一所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置OO)在测量传感器加载了已知的和/或外加的质量流速m的介质的情况下，特别是在线测量仪表在现场湿式校验期间和/或在工作中特别是在与相互作用的用户的对话中反复测定测量仪表参数(KDI)。
21.按权利要求16-19之一各自结合权利要求5所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置OO)基于公式KmKD1(y)^Λν测定测量仪表参数(KDI)。
22.按前述权利要求之一所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置OO)借助至少一个振荡测量信号(Sl、s2)和/或借助激励信号(ij以及借助第一类型衰减值(Xdi)， 至少间歇地特别是周期性地和/或以预定的更新率fA = 1/TA反复产生瞬时体现总质量流量M的质量测量值(Xm)，该质量流量对应于待测量的在特别是预定的和/或在工作中反复测定的时间间隔△ Tm期间总计流过测量传感器的介质的质量。
23.按权利要求22所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置OO)借助至少一个第一类型衰减值(Xdi)产生报警，其表明特别是由于介质与相应的预定指标不同的品质而造成质量测量值的测量精度降低。
24.按权利要求22或23所述的在线测量仪表，其中，时间间隔ΔΤΜ相当于从与灌装过程的开始时间点相应的工作时间点、延伸至与同一灌装过程的结束时间点相应的工作时间点tn = t0+n · Ta的灌装持续时间其，特别是与预定的介质灌装量对应。
25.按权利要求M所述的在线测量仪表，其中，由第一类型衰减值(Xdi)体现的衰减相当于至少一个测量管的振动在时间间隔Δ Tm上总计的不对称衰减。
26.按权利要求22-25之一所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置00)借助至少一个振荡测量信号(S1^2)和/或借助激励信号(ira。)，特别是也借助第一类型衰减值 (Xdi)，至少间歇地特别是周期性地和/或以预定的更新率fA = 1/TA反复产生至少一个临时质量测量值(X' )，其与实际质量测量值(Xm)相比较为不精确地体现所要测量的质量。
27.按权利要求沈所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置OO)也借助临时质量测量值(X' M)，特别是基于公式
产生至少一个质量测量值(Xm)。
28.按前述权利要求之一所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置OO)借助至少一个振荡测量信号(Sl、s2)和/或借助激励信号(i_)，特别是也借助第一类型衰减值 (Xdi)，至少间歇地特别是周期性地和/或以预定的更新率fA = 1/TA反复产生至少一个质量流量测量值(Xm)，其瞬时体现在至少一个测量管内引导的介质的质量流速m。
29.按权利要求观所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置OO)借助至少一个第一类型衰减值(Xdi)产生报警，其表明特别是由于介质与相应的预定指标不同的品质而造成质量流量测量值的测量精度降低。
30.按权利要求观或四所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置OO)借助至少一个振荡测量信号(Sl、s2)和/或借助激励信号(i_)，特别是也借助第一类型衰减值 (Xdi)，至少间歇地特别是周期性地和/或以预定的更新率fA = 1/TA反复产生临时质量流量测量值(X' m)，其与质量流量测量值(Xm)相比较为不精确地体现在至少一个测量管内引导的介质的质量流速m。
31.按权利要求30结合权利要求5和16所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置OO)借助临时质量流量测量值(X' J并借助第一类型衰减值(Xdi)，特别是基于公式
产生至少一个质量流量测量值(Xm)。
32.按权利要求33结合权利要求22所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置OO)借助事先测定的质量测量值(Xm — XM, tH)以及借助当前的临时质量流量测量值 (X' m —X' m,ti)，特别是基于至少一个公式
测定当前的质量测量值(Xm — XM, D。
33.按权利要求观结合权利要求22-27之一所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置OO)借助质量流量测量值(Xm)并借助第一类型衰减值(Xdi)产生至少一个质量测量值(Xm)。
34.按权利要求5或其从属权利要求所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置 (20)提供测量仪表专用的特别是与测量传感器的有效流动截面对应的和/或在线测量仪表校验期间预先测定的测量仪表参数(Kv)，该测量仪表参数介于在测量传感器加载了具有预定的流速的流动介质时测定的速度测量值(Xv)与这个预定的流速之间。
35.按权利要求34结合权利要求22-27之一所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置(20)基于公式
和/或基于公式
测定速度测量值(Xv)。
36.按权利要求35结合权利要求21所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置 (20)基于公式
测定测量仪表参数(Kdi)，其中Kvtl为介质参数，其体现在介质与杂质之间特别是由于作用于杂质的浮力的相对速度。
37.按权利要求34结合权利要求观-33之一所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置00)基于公式
和/或 基于公式
测定速度测量值(Xv)。
38.按权利要求37结合权利要求21所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置 (20)基于公式
测定测量仪表参数(Kdi)，其中Kvtl为介质参数，其体现在介质与杂质之间特别是由于作用于杂质的浮力的相对速度。
39.按前述权利要求之一所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置OO)基于测量传感器的在借助激励装置(116)激励的有效模式中的测量管的弯曲振荡的衰减的时间导数，测定第一类型衰减值(Xdi)，所述衰减相关于至少一个测量管的与该测量管的截面共面的假想的中心面对称和/或相关于与激励装置(116)在工作中在激励信号(ira。)的影响下施加到测量管的激励力的假想的作用线对称。
40.按前述权利要求之一所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置OO)基于差商(Δ)(μι/Τα)测定第一类型衰减值(Xdi)，所述差商体现至少一个测量管的与测量传感器的有效模式相应的弯曲振荡的衰减的时间分布。
41.按前述权利要求之一所述的在线测量仪表，其中，激励装置具有一个，特别是唯一的和/或电动式的基本上在至少一个测量管的中心作用的激振器。
42.按前述权利要求之一所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置00)借助至少一个第一类型衰减值(Xdi)产生报警，其表明介质具有与相应的预定指标不同的品质，所述预定指标特别是夹带的杂质最大的允许比例。
43.按前述权利要求之一所述的在线测量仪表，其中，测量仪表电子装置OO)借助至少一个第一类型衰减值(Xdi)产生报警，其表明在线测量仪表在为其预定的技术条件以外运行。
44.按前述权利要求之一所述的在线测量仪表的用途，用于控制向容器内特别是瓶子、 杯子、罐、玻璃器皿、安瓿或者这类容器内计量预定量和/或质量扎砠的介质的灌装过程，和 /或用于测定为了计量预定量和/或质量Ms。n的介质所需的从相应的灌装过程的开始时间点、延伸至同一灌装过程的结束时间点&的灌装持续时间ΔΤμ，和/或用于测定计量预定量和/或质量Ms。n的介质的灌装过程的结束时间点tn。
全文摘要
特别是作为科氏质量流量/密度测量仪表和/或科氏质量流量/粘度测量仪表构成的在线测量仪表，包括振动型测量传感器(10)。该测量传感器具有至少一个在工作中至少间歇地振动的测量管(110)，用于引导至少间歇地两相或者多相流动的介质；作用于测量管的激励装置(116)，用于产生至少一个测量管(110)的振动；和传感装置(117、118)，用于检测至少一个测量管的振动，该传感装置提供至少一个体现测量管振荡的振荡测量信号(S1、S2)。在线测量仪表此外包括与测量传感器电耦合的测量仪表电子装置(20)，该电子装置至少间歇地提供至少一个驱动激励装置的激励信号(iexc)并且至少间歇地激励测量管在工作中在借助至少一个激励信号控制的激励装置的驱动下以测量传感器的有效模式振动，其中它至少部分执行环绕测量传感器的假想的弯曲振荡轴线的弯曲振荡，该弯曲振荡轴线基本与测量传感器的虚拟连接测量管的入口端与测量管的出口端的假想的纵轴平行或者一致，并且至少一个以有效模式振动的测量管在流过的介质中引起的科氏力的影响下至少部分以测量传感器的叠加在有效模式上的科氏模式振荡，其中它至少部分环绕测量传感器的假想的弯曲振荡轴线执行相关于至少传感器的与测量管的截面共面的假想中心面不对称的弯曲振荡。此外，测量仪表电子装置至少间歇地测定第一类型衰减值(XDI)，其瞬时体现至少一个测量管的振动的衰减，该衰减抵消至少一个测量管的与科氏模式相对应的弯曲振荡。
文档编号G01F1/84GK102187185SQ200980139614
公开日2011年9月14日 申请日期2009年9月18日 优先权日2008年10月6日
发明者丹尼尔·库特勒, 阿尔弗雷德·里德, 克里斯托夫·休伯, 朱浩 申请人:恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司