ПЕРВИЧНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВИБРАЦИОННОГО ТИПА
INITIAL TRANSDUCER OF VIBRATION TYPE

Изобретение относится к первичному измерительному преобразователю вибрационного типа для измерения ведомой, текучей среды, в частности газа, жидкости, порошка или другого текучего вещества, в частности, для измерения плотности и/или скорости массового расхода, в частности, также суммированного в интервале времени общего массового расхода, среды, текущей в трубопроводе, по меньшей частично, со скоростью массового расхода более 1000 т/час, в частности более 1500 т/час. Также изобретение относится к встроенному измерительному прибору с таким первичным измерительным преобразователем.
В измерительной технике при технологическом процессе и автоматизировании для измерения физических параметров, как, например, массовый расход, плотность и/или вязкость текущих в трубопроводах сред, примерно водных жидкостей, газа, смеси жидкость-газ, пар, нефть, паста, шлам или другое способное течь вещество, часто применяются такие встроенные измерительные приборы, которые с помощью первичного измерительного преобразователя вибрационного типа, через который пропускается среда, и присоединенной рабочей и измерительной схемы в среде вызываются силы реакции, как, например, корреспондирующие с массовым расходом силы Кориолиса, корреспондирующие с плотностью среды силы инерции и/или корреспондирующие с вязкостью среды силы трения и т.д. и от которых отводится сигнал измерения, представляющий соответствующий массовый расход, соответствующую вязкость и/или соответствующую плотность среды. Подобные, в частности, образованные в виде расходомеров с использованием эффекта Кориолиса первичные измерительные преобразователи подробно и детально описаны, например, в ЕР-А 1001254, ЕР-А 553939, US-A 4793191, US-A 2002/0157479, US-A 2006/0150750, US-A 2007/0151368, US-A 5370002, US-A 5796011, US-B 6308580, US-B 6415668, US-B 6711958, US-B 6920798, US-B 7134347, US-B 7392709 или WO-A 03/027616.
Каждый из первичных измерительных преобразователей имеет корпус чувствительного датчика, у которого первый конец корпуса со стороны впуска, по меньшей мере, по частям образован с помощью первого делителя потока, имеющего точно два соответственно отстоящих друг от друга в форме круглого цилиндра или конуса отверстия для потока, второй конец корпуса со стороны выпуска, по меньшей мере, по частям образован с помощью второго делителя потока, имеющего точно два отстоящих друг от друга отверстия для потока. В некоторых представленных в US-A 579611, US-B 7350421 или US-A 2007/0151368 первичных измерительных преобразователях корпус чувствительного датчика включает скорее толстостенный имеющий форму круглого цилиндра трубчатый сегмент, который образует, по меньшей мере, одну среднюю секцию корпуса чувствительного элемента.
Для пропуска, по меньшей мере, периодически текущей, при необходимости экстремально горячей среды первичные измерительные преобразователи включают далее соответственно точно две аэрогидродинамически параллельно включенные измерительные трубы из металла, в частности стали или титана, которые расположены внутри корпуса чувствительного датчика и закреплены в нем с возможностью колебаться с помощью названного выше делителя потока. Первая из, по меньшей мере, идентичных по конструкции и проходящих параллельно друг другу измерительная труба с первым концом измерительной трубы со стороны впуска впадает в первое отверстие для потока первого со стороны впуска делителя потока и со вторым концом измерительной трубы со стороны выпуска впадает в первое отверстие для потока второго делителя потока со стороны выпуска и вторая из измерительных труб с первым концом измерительной трубы со стороны впуска впадает во второе отверстие для потока первого делителя потока и со вторым концом измерительной трубы со стороны выпуска впадает во второе отверстие для потока второго делителя потока. Каждый из делителей потока имеет соответственно далее соответственно фланец с уплотнительной поверхностью для герметичного присоединения первичного измерительного преобразователя к трубчатому сегменту трубопровода, служащему подводу среды соответственно отвода среды от первичного измерительного преобразователя.
Измерительные трубы приводятся в действие для создания названных выше сил реакции системой возбуждения, служащей созданию соответственно поддержанию механических колебаний, в частности изгибных колебаний, измерительных труб в так называемой движущей или полезной моде, принуждая их колебаться при работе. Колебания в полезной моде, преимущественно, в частности, при применении первичного измерительного преобразователя в качестве расходомера, использующего эффект Кориолиса, и/или плотномера, по меньшей мере, по частям образованы в виде латеральных изгибных колебаний и в случае протекающей через измерительные трубы среды вследствие индуцированных в ней сил Кориолиса на них накладываются дополнительные с равной частотой колебания в так называемой моде Кориолиса. Сообразно с этим здесь электродинамическая система возбуждения образована таким образом, что при этом обе измерительные трубы могут возбуждаться в полезной моде, по меньшей мере, по долям, в частности, также преобладающим образом, дифференциально в противофазных изгибных колебаниях - т.е. с помощью введения действующих одновременно вдоль общей линии действия, однако, в противоположном направлении, сил возбуждения.
Для регистрации вибрации, в частности, изгибных колебаний, возбужденных системой возбуждения, измерительных труб и для создания сигналов измерения колебаний, представляющих вибрацию, первичные измерительные преобразователи имеют дальше, по меньшей мере, точно также электродинамическую систему датчиков, соответственно реагирующую на относительные движения измерительных труб. Типично система датчиков образована с помощью датчика колебаний, регистрирующего колебания со стороны впуска измерительных труб дифференциально - т.е. только относительные смещения измерительных труб, а также датчика колебания, регистрирующего колебания со стороны выпуска измерительных труб. Каждый из обычно идентичных друг другу по конструкции датчиков колебаний образован с помощью постоянного закрепленного на первой измерительной трубе постоянного магнита и находящейся в зоне действия его магнитного поля цилиндрической катушки, закрепленной на второй измерительной трубе.
При работе описанная выше, образованная с помощью двух измерительных труб система труб возбуждается с помощью электромеханической системы возбуждения с образованием механических колебаний, по меньшей мере, периодически в полезной моде на, по меньшей мере, доминирующей полезной частоте колебаний. В качестве частоты колебаний для колебаний в полезной моде выбирается обычно естественная мгновенная резонансная частота системы труб, которая опять же в основном зависит как от размера, формы и материала измерительных труб, так и от мгновенной плотности среды; при необходимости это полезная частота колебаний может зависеть значительно также от мгновенной вязкости среды. Вследствие колеблющейся плотности подлежащей измерению среды и/или вследствие предпринятой при работе смены среды полезная частота колебаний при работе первичного измерительного преобразователя естественно изменяется, по меньшей мере, внутри калиброванной и в этом отношении заданной полезной полосы частот, которая соответственно имеет заданную нижнюю и заданную верхнюю предельную частоту.
Для определения свободной длины колебаний измерительных труб и одновременно с этим для юстирования полосы полезной частоты первичные измерительные преобразователи описанного выше вида далее включают чаще всего, по меньшей мере, элемент связи со стороны впуска для образования узлов колебаний со стороны впуска для противофазной вибрации, в частности, изгибных колебаний обеих измерительных труб, который зафиксирован на обеих измерительных трубах на расстоянии от обоих делителей потока, а также, по меньшей мере, один элемент связи со стороны выпуска для образования узлов колебаний со стороны выпуска для противофазной вибрации, в частности изгибных колебаний, измерительных труб, который также зафиксирован на обеих измерительных трубах на расстоянии как от обоих делителей потока, так и от элемента связи со стороны впуска. В случае изогнутых измерительных труб соответствует при этом длина участка упругой линии при изгибе соответствующей измерительной трубы, проходящего между элементами связи со стороны впуска и со стороны выпуска, таким образом, виртуальной линии центров указанной измерительной трубы, соединяющей центры тяжести поверхностей всех поверхностей поперечного сечения соответствующей измерительной трубы, свободной длины колебаний измерительных труб. С помощью элементов связи, в этом отношении относящихся к системе труб в целом, может оказываться влияние на качество колебаний системы труб как и на чувствительность первичного измерительного преобразователя таким образом, что для минимально необходимой чувствительности первичного измерительного преобразователя должна быть подготовлена, по меньшей мере, минимальная свободная длина колебаний.
Развитие в области первичных измерительных преобразователей вибрационного типа достигло такого состояния, при котором современные первичные измерительные преобразователи описанного вида практически удовлетворяют самым высоким требованиям широкого спектра техники измерения расхода в части точности и воспроизводимости результатов измерений. Так, такие первичные измерительные преобразователи на практике применяются для скоростей массового расхода нескольких немногих г/час (грамм в час) до нескольких т/мин (тонн в минуту) при давлении от до 100 бар для жидкостей или даже свыше 300 бар для газов. При этом достигнутая точность измерений лежит обычно на уровне 99,9% фактической величины или ошибка измерения составляет около 0,1%, причем нижняя граница гарантированного диапазона измерения может лежать вполне на уровне примерно 1% величины диапазона измерения. Благодаря большой ширине полосы своих возможностей применения промышленно пригодные первичные измерительные преобразователи вибрационного типа с номинальным условным проходом (соответствует калибру трубопровода, присоединяющемуся к первичному измерительному преобразователю соответственно калибру первичного измерительного преобразователя замеренном на присоединительном фланце), который лежит в диапазоне для условного прохода между 1 и 250 мм и специфицированы при максимальной скорости массового расхода 1000 т/час соответственно на падение напора меньше чем 3 бар. Калибр измерительных труб лежит при этом примерно в диапазоне между 80 и 100 мм.
Хотя между тем предлагаются первичные измерительные преобразователи для применения в трубопроводах с очень высокими скоростями массового расхода и при этом соответственно очень большим калибром далеко за 100 мм, как и прежде имеется повышенный интерес при этом в применении первичных измерительных преобразователей с высокой точностью и низким падением давления также для трубопроводов большого калибра, примерно 300 м или больше, при скоростях массового расхода от 1500 т/час или больше, где-то для применения в нефтехимической промышленности или в области транспорта и оборота нефти, природного газа, топлива и т.д. Это ведет при соответственно масштабном увеличении известных из уровня техники и уже приемлемых концепциях первичных измерительных преобразователей, в частности ЕР-А 1001254, ЕР-А 553939, US-A 4793191, US-A 2002/0157479, US-A 2007/0151368, US-A 5370002, US-A 5796011, US-B 6308580, US-B 6711958, US-B 7134347, US-B 7350421 или WO-A 031027616 к тому, что, в частности, геометрические размеры, которые должны обеспечить желаемые колебательные свойства, требуемую способность к нагрузке, а также максимально допустимое падение давления, в частности длину встраивания, соответствующую расстоянию между уплотнительными поверхностями обоих фланцев, и в случае изогнутых измерительных труб максимальное боковое расширение первичного измерительного преобразователя приняло бы чрезмерно высокие размеры. При этом, соответственно, увеличивается обязательно также порожняя масса первичного измерительного преобразователя, причем традиционные первичные измерительные преобразователи с большим условным проходом уже реализуются с порожней массой примерно 400 кг. Исследования, которые проводились для первичных измерительных преобразователей с двумя изогнутыми измерительными трубами, где-то согласно US-B 7350421 или US-A 5796011 относительно их масштабной адаптации к еще большим условным проходам, показали, что для номинальных условных проходов больше чем 300 мм порожняя масса в масштабе увеличенного традиционного первичного измерительного преобразователя лежала бы далеко за 500 кг соответственно с длиной встраивания больше чем 3000 мм и максимальным боковым расширением больше чем 1000 мм. В этом отношении можно установить, что пригодные для промышленности, серийно изготовляемые первичные измерительные преобразователи существующих концепции и материалов с номинальным условным проходом далеко свыше 300 мм не могут быть предоставлены в распоряжение как из соображений технической возможности реализации, так и по причине экономических соображений в обозримое время.
Исходя от приведенного выше уровня техники задача изобретения заключается в предложении первичного измерительного преобразователя более высокой чувствительности и более лучшей добротностью колебаний, который при высоких скоростях массового расхода больше чем 1000 т/час вызывает небольшое падение давления по возможности меньше чем 3 бар и также при большом номинальном условном проходе имеет по возможности компактную конструкцию и, наконец, пригоден для применения с экстремально горячими соответственно экстремально холодными средами и/или со значительно колеблющейся температурой среды.
Поставленная задача решена посредством изобретения, в котором в первичном измерительном преобразователе вибрационного типа для регистрации, по меньшей мере, одной физической измеряемой величины текущей в трубопроводе текучей среды, например газа, жидкости, порошка или другого текучего вещества, и/или для формирования сил Кориолиса, служащих для регистрации скорости массового расхода ведомой в трубопроводе способной к течению среды, в частности газа, жидкости, порошка или другого текучего вещества. Первичный измерительный преобразователь согласно изобретению включает, например, в основном имеющий форму трубы и/или снаружи форму круглого цилиндра корпус чувствительного датчика, у которого первый конец корпуса со стороны впуска образован с помощью первого делителя потока со стороны впуска, имеющего точно четыре соответственно отстоящих друг от друга, например, в форме круглого цилиндра, конуса или конусообразных отверстий для потока и второй конец корпуса со стороны выпуска образован с помощью второго делителя потока со стороны выпуска, имеющего точно четыре соответственно отстоящих друг от друга, например, в форме круглого цилиндра, конуса или конусообразных отверстий для потока. Далее к этому первичный измерительный преобразователь включает систему труб с точно четырьмя при образовании аэрогидродинамически параллельно включенных ниток потока, присоединенными, например, к идентичным по конструкции делителям потока, в частности, только с помощью указанных делителей потока с возможностью колебания закрепленными в корпусе чувствительного датчика и/или идентичными по конструкции и/или друг к другу попарно параллельными, изогнутыми, например, по меньшей мере, участками в форме V или, по меньшей мере, участками в форме дуги круга измерительными трубами для ведения протекающей среды. Из четырех, например, идентичных по конструкции как в части геометрии, так и в части материала измерительных труб впадают первая измерительная труба одним концом измерительной трубы со стороны впуска в первое отверстие для потока первого делителя потока и вторым концом измерительной трубы со стороны выпуска в первое отверстие для потока второго делителя потока, вторая измерительная труба, по меньшей мере, участками параллельная первой измерительной трубе, с первым концом измерительной трубы со стороны впуска во второе отверстие для потока первого делителя потока и со вторым концом измерительной трубы со стороны выпуска во второе отверстие для потока второго делителя потока, третья измерительная труба с первым концом измерительной трубы со стороны впуска в третье отверстие для потока первого делителя потока и со вторым концом измерительной трубы со стороны выпуска в третье отверстие для потока второго делителя потока, а также параллельная, по меньшей мере, участками третьей трубе четвертая измерительная труба с первым концом измерительной трубы со стороны впуска в четвертое отверстие для потока первого делителя потока и со вторым концом измерительной трубы в четвертое отверстие для потока второго делителя потока. Далее включает первичный измерительный преобразователь электромеханическую систему возбуждения, например, образованную с помощью электродинамических возбудителей колебаний, для формирования или поддержания механических колебаний, в частности изгибных колебаний, четырех измерительных труб. В предложенном в соответствие изобретением первичном измерительном преобразователе измерительные трубы образованы так и расположены в первичном измерительном преобразователе так, что система труб имеет лежащую между первой виртуальной плоскостью продольного сечения и второй виртуальной плоскостью продольного сечения первичного измерительного преобразователя, соответственно параллельную к первой виртуальной плоскости продольного сечения первичного измерительного преобразователя и ко второй виртуальной плоскости продольного сечения первичного измерительного преобразователя первую виртуальную плоскость продольного сечения, относительно которой система труб зеркально-симметрична, и что система труб имеет вторую виртуальную плоскость продольного сечения перпендикулярную к ее первой виртуальной плоскости продольного сечения, относительно которой система труб точно также зеркально-симметрична.
По первому варианту исполнения изобретения предусмотрено, что оба делителя потока к тому же так образованы и расположены в первичном измерительном преобразователе, что первая виртуальная соединительная ось первичного измерительного преобразователя, воображаемо соединяющая первое отверстие для потока первого делителя потока с первым отверстием для потока второго делителя потока, проходит параллельно ко второй виртуальной соединительной оси первичного измерительного преобразователя, воображаемо соединяющей второе отверстие для потока первого делителя потока со вторым отверстием для потока второго делителя потока, что третья виртуальная соединительная ось первичного измерительного преобразователя, воображаемо соединяющая третье отверстие для потока первого делителя потока с третьим отверстием для потока второго делителя потока, проходит параллельно к четвертой виртуальной соединительной оси первичного измерительного преобразователя, воображаемо соединяющей четвертое отверстие для потока первого делителя потока с четвертым отверстием для потока второго делителя потока. В этом исполнении изобретения в качестве усовершенствования дальше предусмотрено, что первая виртуальная плоскость продольного сечения первичного измерительного преобразователя, внутри которой проходят первая виртуальная соединительная ось и вторая виртуальная ось параллельные, например, к оси основного потока первичного измерительного преобразователя, находящейся в створе с трубопроводом, параллельна ко второй виртуальной плоскости продольного сечения первичного измерительного преобразователя, внутри которой проходят третья виртуальная соединительная ось и четвертая виртуальная соединительная ось, например, таким образом, что первая виртуальная плоскость продольного сечения системы труб лежит между первой и второй виртуальной плоскостью продольного сечения первичного измерительного преобразователя и/или параллельна к первой и второй виртуальной плоскости первичного измерительного преобразователя.
По второму варианту исполнения изобретения предусмотрено, что оба делителя потока образованы так и расположены в первичном измерительном преобразователе так, что третья виртуальная плоскость продольного сечения первичного измерительного преобразователя, внутри которой проходят первая виртуальная соединительная ось и третья виртуальная соединительная ось, параллельна к четвертой виртуальной плоскости продольного сечения первичного измерительного преобразователя, внутри которой проходят вторая виртуальная соединительная ось и четвертая виртуальная соединительная ось. В этом варианте исполнения в качестве дальнейшего развития далее предусмотрено, что вторая виртуальная плоскость продольного сечения системы труб проходит между третьей виртуальной плоскостью продольного сечения первичного измерительного преобразователя и четвертой виртуальной плоскостью продольного сечения первичного измерительного преобразователя, например, таким образом, что вторая виртуальная плоскость продольного сечения системы труб параллельная к третьей виртуальной плоскости продольного сечения первичного измерительного преобразователя и параллельна к четвертой виртуальной плоскости продольного сечения первичного измерительного преобразователя.
По третьему варианту исполнения изобретения предусмотрено, что четыре отверстия для потока первого делителя потока расположены так, что виртуальные центры тяжести поверхности, относящиеся к, в частности, круговой формы поверхностям поперечного сечения отверстий для потока первого делителя потока, образуют угловые точки виртуального прямоугольника или виртуального квадрата, причем указанные поверхности поперечного сечения лежат в общей виртуальной плоскости поперечного сечения первого делителя потока, перпендикулярной, например, к первой виртуальной плоскости продольного сечения первичного измерительного преобразователя соответственно ко второй виртуальной плоскости продольного сечения первичного измерительного преобразователя.
По четвертому варианту исполнения изобретения предусмотрено, что четыре отверстия для потока второго делителя потока расположены так, что виртуальные центры тяжести поверхности, относящиеся к, в частности, круговой формы поверхностям поперечного сечения отверстий для потока второго делителя потока, образуют угловые точки виртуального прямоугольника или виртуального квадрата, причем указанные поверхности поперечного сечения лежат в общей виртуальной плоскости поперечного сечения второго делителя потока, перпендикулярной, например, к первой виртуальной плоскости продольного сечения первичного измерительного преобразователя соответственно ко второй виртуальной плоскости продольного сечения первичного измерительного преобразователя.
По пятому варианту исполнения изобретения предусмотрено, что каждая из четырех, в частности, одинакового калибра и/или одинаковой длины измерительных труб имеет калибр, который составляет больше чем 40 мм, в частности больше чем 60 мм. В этом варианте исполнения изобретения в качестве дальнейшего развития дальше предусмотрено, что измерительные трубы так изогнуты и так расположены, что отношение калибра к высоте системы труб, определенное отношением калибра первой измерительной трубы к максимальному боковому расширению системы труб, замеренному от наивысшей точки первой измерительной трубы до наивысшей точки третьей измерительной трубы составляет больше чем 0,1, в частности больше чем 0,2 и/или меньше чем 0,35.
По шестому варианту исполнения изобретения предусмотрено, что первый делитель потока имеет, в частности, имеющий массу больше чем 50 кг фланец для присоединения первичного измерительного преобразователя к трубчатой секции трубопровода, служащему подводу среды к первичному измерительному преобразователю, и второй делитель потока имеет, в частности, имеющий массу больше чем 50 кг фланец для присоединения первичного измерительного преобразователя к трубчатой секции трубопровода, служащему отводу среды от первичного измерительного преобразователя. В этот варианте исполнения изобретения в качестве развития каждый из фланцев имеет соответственно уплотнительную поверхность для герметичного соединения первичного измерительного преобразователя с соответственно корреспондирующей трубчатой секции трубопровода, причем расстояние между уплотнительными поверхностями обоих фланцев, составляющее, в частности, больше чем 1000 мм и/или составляющее меньше чем 3000 мм, определяет длину встраивания первичного измерительного преобразователя. В частности, первичный измерительный преобразователь дальше образован так, что при этом длина измерительной трубы первой измерительной трубы, соответствующая длине участка упругой линии при изгибе первой измерительной трубы, проходящего между первым отверстием для потока первого делителя потока и первым отверстием для потока второго делителя потока, выбрана так, что отношение длины измерительной трубы к длине встраивания первичного измерительного преобразователя, определенное отношением длины измерительной трубы первой измерительной трубы к длине встраивания первичного измерительного преобразователя составляет больше чем 0,7, в частности больше чем 0,8 и/или меньше чем 0,95 и/или, что отношение калибра к длине встраивания первичного измерительного преобразователя, определенное отношением калибра первой измерительной трубы к длине встраивания первичного измерительного преобразователя, составляет больше чем 0,02, в частности больше чем 0,05 и/или меньше чем 0,09. В качестве альтернативы или в дополнение к этому первичный измерительный преобразователь образован так, что отношение условного прохода к длине встраивания первичного измерительного преобразователя, определенное отношением номинального условного прохода первичного измерительного преобразователя к длине встраивания первичного измерительного преобразователя, меньше чем 0,3, в частности меньше чем 0,2 и/или больше чем 0,1, причем номинальный условный проход соответствует калибру трубопровода, ход которого должен устанавливаться первичный измерительный преобразователь.
По седьмому варианту исполнения изобретения предусмотрено, что длина измерительной трубы первой измерительной трубы, соответствующая длине участка упругой линии при изгибе первой измерительной трубы, проходящего между первым отверстием для потока первого делителя потока и вторым отверстием для потока второго делителя потока, составляет больше чем 1000 мм, в частности больше чем 1200 мм и/или меньше чем 2000 мм.
По восьмому варианту исполнения изобретения предусмотрено, что каждая из четырех, в частности одинакового калибра, измерительных труб расположена так, что наименьшее боковое расстояние каждой из четырех, в частности, одинаковой длины измерительных труб от боковой стенки корпуса чувствительного датчика соответственно составляет больше нуля, в частности больше чем 3 мм и/или больше, чем удвоенная величина соответствующей толщины стенки трубы; и/или, что наименьшее боковое расстояние между двумя соседними измерительными трубами составляет соответственно больше чем 3 мм и/или больше, чем сумма их соответствующих толщин стенок трубы.
По девятому варианту исполнения изобретения предусмотрено, что каждое из отверстий для потока расположено так, что наименьшее боковое расстояние каждого из отверстий для потока от стенки корпуса чувствительного датчика составляет соответственно больше нуля, в частности больше чем 3 мм и/или больше, чем удвоенная величина наименьшей толщины стенки измерительной трубы, и/или, что наименьшее боковое расстояние между отверстиями для потока составляет больше чем 3 мм и/или больше, чем удвоенная величина наименьшей толщины стенки измерительных труб.
По десятому варианту исполнения изобретения предусмотрено, что система возбуждения образована таким способом, что с ней первая измерительная труба и вторая измерительная труба при работе могут возбуждаться с образованием противофазных изгибных колебаний и третья измерительная труба и четвертая измерительная труба при работе могут возбуждаться с образованием противофазных изгибных колебаний.
По одиннадцатому варианту исполнения изобретения предусмотрено, что отношение порожней массы всего первичного измерительного преобразователя к порожней массе первой измерительной трубы больше чем 10, в частности больше чем 15 и меньше чем 25.
18
По двенадцатому варианту исполнения изобретения предусмотрено, что порожняя масса M первой измерительной трубы, в частности каждой из измерительных труб, больше чем 20 кг, в частности больше чем 30 кг и/или меньше чем 50 кг.
По тринадцатому варианту исполнения изобретения предусмотрено, что порожняя масса первичного измерительного преобразователя больше чем 200 кг, в частности больше 300 кг.
По четырнадцатому варианту исполнения изобретения предусмотрено, что номинальный условный проход первичного измерительного преобразователя, который соответствует калибру трубопровода, в ход которого должен устанавливаться первичный измерительный преобразователь, составляет больше чем 50 мм, в частности больше чем 100 мм. Предпочтительным способом первичный измерительный преобразователь дальше образован так, что отношение массы к условному проходу первичного измерительного преобразователя, определенное отношением порожней массы первичного измерительного преобразователя к номинальному условному проходу первичного измерительного преобразователя меньше чем 2 кг/мм, в частности меньше чем 1 кг/мм и/или больше чем 0,5 кг/мм.
По пятнадцатому варианту исполнения изобретения предусмотрено, что первая и вторая измерительные трубы, по меньшей мере в части материала, из которого соответственно состоят их стенки, и/или в части их геометрических размеров, в частности длины измерительной трубы, толщины стенки трубы, наружного диаметра трубы и/или калибра, идентичны по конструкции.
По шестнадцатому варианту исполнения изобретения предусмотрено, что третья и четвертая измерительные трубы, по меньшей мере в части материала, из которого соответственно состоят их стенки трубы, и/или в части их геометрических размеров, в частности длина измерительной трубы, толщины стенки трубы, наружного диаметра трубы и/или калибра, идентичны по конструкции.
По семнадцатому варианту исполнения изобретения предусмотрено, что четыре измерительные трубы в части материала, из которого соответственно состоят их стенки трубы, и/или в части их геометрических размеров, в частности длина измерительной трубы, толщины стенки трубы, наружного диаметра трубы и/или калибра, идентичны по конструкции. Но может быть также преимуществом, если в качестве альтернативы этому, как третья измерительная труба, так и четвертая измерительная труба в части их соответствующих геометрических размеров трубы, в частности длины измерительной трубы, толщины стенки трубы, наружного диаметра трубы и/или калибра, отличны от первой измерительной трубы и от второй измерительной трубы.
По восемнадцатому варианту исполнения изобретения предусмотрено, что материал, из которого состоят, по меньшей мере, по частям стенки четырех измерительных труб, представлен титаном и/или цирконием, и/или дуплексной сталью, и/или супердуплексной сталью.
По девятнадцатому варианту исполнения изобретения предусмотрено, что корпус чувствительного датчика, делители потока и стенки измерительных труб состоят соответственно, например, из нержавеющей стали.
По двадцатому варианту исполнения изобретения предусмотрено, что минимальные резонансные частоты изгибных колебаний, по меньшей мере, первой и второй измерительных труб в основном равны, и минимальные резонансные частоты изгибных колебаний, по меньшей мере, третьей и четвертой измерительной трубы в основном равны. При этом минимальные резонансные частоты изгибных колебаний всех четырех измерительных труб могут быть сохранены в основном равными, но также и равными только попарно.
По двадцать первому варианту исполнения изобретения предусмотрено, что система возбуждения образована с помощью первого возбудителя колебаний, дифференциально возбуждающего, в частности электродинамические и/или колебания первой измерительной трубы относительно второй измерительной трубы. В частности, система возбуждения образована с помощью второго возбудителя колебаний, дифференциально возбуждающего, например электродинамические и/или колебания третьей измерительной трубы относительно четвертой измерительной трубы. При этом дальше предусмотрено, что первый и второй возбудители колебаний электрически включены последовательно таким образом, что общий сигнал возбуждения возбуждает общие колебания первой и третьей измерительных труб относительно второй и четвертой измерительных труб. Возбудители колебаний системы возбуждения могут быть образованы, например, с помощью закрепленного на первой измерительной трубе постоянного магнита и находящейся в зоне действия его магнитного поля цилиндрической катушки, закрепленной на второй измерительной трубе, и причем второй возбудитель колебаний образован с помощью постоянного магнита, закрепленного на третьей измерительной трубе и находящейся в зоне действия его магнитного поля цилиндрической катушки, закрепленной на четвертой измерительной трубе.
По двадцать второму варианту исполнения изобретения предусмотрено, что центральная секция корпуса чувствительного датчика образована с помощью прямой, например, имеющей форму круглого цилиндра трубы.
По двадцать третьему варианту исполнения изобретения предусмотрено, что корпус чувствительного датчика образован в основном в форме, например, круглого цилиндра. При этом дальше предусмотрено, что корпус чувствительного датчика имеет наибольший внутренний диаметр корпуса, который больше чем 150 мм, в частности больше чем 250 мм, в частности, таким образом, что отношение внутреннего диаметра корпуса к внутреннему диаметру измерительной трубы первичного измерительного преобразователя, определенное отношением наибольшего внутреннего диаметра корпуса к калибру первой измерительной трубы, больше чем 3, в частности больше чем 4 и/или меньше чем 5, и/или что отношение внутреннего диаметра корпуса к условному проходу первичного измерительного преобразователя, определенное отношением наибольшего внутреннего диаметра корпуса к номинальному условному проходу первичного измерительного преобразователя, меньше чем 1,5, в частности меньше чем 1,2 и/или больше чем 0,9, причем номинальный условный проход соответствует калибру трубопровода, в котором должен устанавливаться первичный измерительный преобразователь. Отношение внутреннего диаметра корпуса к условному проходу первичного измерительного преобразователя при этом предпочтительным образом может быть также равно, например, единице.
По первому усовершенствованию изобретения первичный измерительный преобразователь включает, в частности, в форме пластины первый элемент связи первого рода, который для образования узлов колебаний со стороны впуска, по меньшей мере, для вибрации, в частности, изгибных колебаний первой измерительной трубы и для противофазной с ней вибрации, в частности, изгибных колебаний второй измерительной трубы со стороны впуска зафиксирован на расстоянии как от первого делителя потока, так и от второго делителя потока, по меньшей мере, на первой измерительной трубе и на второй измерительной трубе, а также, в частности, в форме пластины и/или идентичный по конструкции первому элемент связи и/или параллельный к первому элементу связи второй элемент связи первого рода, который для образования узлов колебаний со стороны выпуска, по меньшей мере, для вибрации, в частности, изгибных колебаний первой измерительной трубы и для противофазной с ней вибрации, в частности, изгибных колебаний второй измерительной трубы со стороны выпуска зафиксирован на расстоянии как от первого делителя потока, так и от второго делителя потока, как и от первого элемента связи, по меньшей мере, на первой измерительной трубе и на второй измерительной трубе.
По первому исполнению первого усовершенствования изобретения предусмотрено, что все четыре измерительные трубы с помощью первого элемента связи первого рода, а также с помощью второго элемента связи первого рода механически соединены друг с другом.
По второму исполнению первого усовершенствования изобретения предусмотрено, что первый элемент связи первого рода образован в форме пластины, в частности, таким способом, что он имеет прямоугольную, квадратную, круглую, крестообразную форму или  форму Н поверхности основания.
По третьему исполнению первого усовершенствования изобретения предусмотрено, что второй элемент связи первого рода, в частности, равным образом как первый элемент связи первого рода образован в форме пластины, в частности, таким способом, он имеет прямоугольную, квадратную, круглую, крестообразную форму или форму Н.
По четвертому исполнению первого усовершенствования изобретения предусмотрено, что первый элемент связи первого рода зафиксирован также на третьей измерительной трубе и на четвертой измерительной трубе, и что второй элемент связи первого рода зафиксирован на третьей измерительной трубе и на четвертой измерительной трубе.
По пятому исполнению первого усовершенствования изобретения предусмотрено, что центр тяжести массы первого элемента связи первого рода имеет расстояние до центра тяжести первичного измерительного преобразователя, которое в основном равно расстоянию центра тяжести массы второго элемента связи первого рода до указанного центра тяжести массы первичного измерительного преобразователя.
По шестому исполнению первого усовершенствования изобретения первичный измерительный преобразователь образован так, что свободная длина колебаний первой измерительной трубы, в частности каждой из измерительных труб, соответствующая длине участка упругой линии при изгибе указанной трубы, проходящего между первым и вторым элементами связи первого рода, составляет меньше чем 3000 мм, в частности меньше чем 2500 мм и/или больше чем 800 мм. В частности, дальше первичный измерительный преобразователь образован при этом так, что каждая из четырех, в частности, одинакового калибра и/или одинаковой длины измерительных труб имеет калибр, который составляет больше чем 40 мм, в частности больше чем 60 мм, в частности, таким образом, что отношение калибра к длине колебаний первичного измерительного преобразователя, определенное отношением калибра первой измерительной длины к свободной длине колебаний первой измерительной трубы, составляет больше чем 0,03, в частности больше чем 0,05 и/или меньше чем 0,15. В дополнение к первому усовершенствованию изобретения дальше могут быть предусмотрены другие, например в форме пластины, элементы связи первого рода для образования узлов колебания со стороны впуска для вибрации измерительных труб в первичном измерительном преобразователе.
По седьмому исполнению первого усовершенствования изобретения предусмотрено, что первая измерительная труба и вторая измерительная труба, по меньшей мере, поверх области, простирающейся между первым элементом связи первого рода и вторым элементом связи первого рода, параллельны друг другу, и что третья измерительная труба и четвертая измерительная труба, по меньшей мере, поверх области простирающейся между первым элементом связи первого рода и вторым элементом связи первого рода параллельны друг другу.
По второму усовершенствованию изобретения первичный измерительный преобразователь включает дальше, например, в форме пластины или прута первый элемент связи второго рода, который для синхронизации вибрации, в частности, изгибных колебаний первой измерительной трубы и одинаковой по частоте с ней вибрации, в частности, изгибных колебаний третьей измерительной трубы на расстоянии как от первого элемента связи первого рода, так и от второго элемента связи первого рода зафиксирован только на первой измерительной трубе и на третьей измерительной трубе, а также, например, в форме пластины или прута второй элемент связи второго рода, который для синхронизации вибрации, в частности, изгибных колебаний второй измерительной трубы и одинаковой по частоте с ней вибрации, в частности, изгибных колебаний четвертой измерительной трубы на расстоянии как от первого элемента связи первого рода, так и от второго элемента связи первого рода, как и от элемента связи второго рода зафиксирован только на второй измерительной трубе и на четвертой измерительной трубе, в частности, таким образом, что первый и второй элементы связи второго рода расположены в первичном измерительном преобразователе противоположно друг другу. В дополнение к этому первичный измерительный преобразователь далее может включать, например, в форме пластины или прута третий элемент связи второго рода, который для синхронизации вибрации, в частности, изгибных колебаний первой измерительной трубы и одинаковой по частоте с ней вибрации, в частности, изгибных колебаний третьей измерительной трубы, зафиксирован на расстоянии от первого элемента связи второго рода только на первой измерительной трубе и на третьей измерительной трубе, а также, например, в форме пластины или прута четвертый элемент связи второго рода, который для синхронизации вибрации, в частности, изгибных колебаний второй измерительной трубы и одинаковой по частоте с ней вибрации, в частности, изгибных колебаний четвертой измерительной трубы на расстоянии от второго и третьего элементов связи второго рода, зафиксирован только на второй измерительной трубе и на четвертой измерительной трубе, в частности, таким образом, что третий и четвертый элементы связи второго рода расположены в первичном измерительном преобразователе противоположно друг другу.
Кроме этого, первичный измерительный преобразователь может включать например, в форме пластины или прута пятый элемент связи второго рода, который для синхронизации вибрации, в частности, изгибных колебаний первой измерительной трубы и одинаковой по частоте с ней вибрации, в частности, изгибных колебаний третьей измерительной трубы, зафиксирован на расстоянии от первого и третьего элемента связи второго рода только на первой измерительной трубе и на третьей измерительной трубе, а также, например, в форме пластины или прута шестой элемент связи второго рода, который для синхронизации вибрации, в частности, изгибных колебаний второй измерительной трубы и одинаковой по частоте с ней вибрации, в частности, изгибных колебаний четвертой измерительной трубы на расстоянии от второго, четвертого и пятого элементов связи второго рода, зафиксирован только на второй измерительной трубе и на четвертой измерительной трубе, в частности, таким образом, что пятый и шестой элементы связи второго рода расположены в первичном измерительном преобразователе противоположно друг другу.
По третьему усовершенствованию изобретения первичный измерительный преобразователь включает, например, электродинамическую и/или образованную с помощью идентичных друг другу датчиков колебаний систему датчиков, реагирующую на вибрацию, в частности, изгибные колебания измерительных труб, возбужденные с помощью системы возбуждения, для формирования сигналов измерения колебаний, представляющих вибрацию, в частности изгибные колебания измерительных труб.
По первому исполнению третьего усовершенствования изобретения предусмотрено, что система датчиков образована с помощью первого датчика колебаний со стороны впуска, дифференциально регистрирующего, в частности, электродинамические и/или колебания первой измерительной трубы относительно второй измерительной трубы, а также второго датчика колебаний со стороны выпуска, дифференциально регистрирующего, в частности, электродинамические и/или колебания первой измерительной трубы относительно второй измерительной трубы, в частности, таким образом, что длина измерения первичного измерительного преобразователя, соответствующая длине участка упругой линии при изгибе первой измерительной трубы, проходящего между первым датчиком колебаний и вторым датчиком колебаний, составляет больше чем 500 мм, в частности больше чем 600 мм и/или меньше чем 1200 мм, и/или, что отношение калибра к длине измерения первичного измерительного преобразователя, определенное отношением калибра первой измерительной трубы к длине измерения первичного измерительного преобразователя, составляет больше чем 0,05, в частности больше чем 0,09. Далее первый датчик колебаний может быть образован с помощью закрепленного на первой измерительной трубе постоянного магнита и находящейся в зоне действия его магнитного поля закрепленной на второй измерительной трубе цилиндрической катушки, и второй датчик колебаний может быть образован с помощью закрепленного на первой измерительной трубе постоянного магнита и находящейся в зоне действия его магнитного поля закрепленной на второй измерительной трубе цилиндрической катушки.
По второму исполнению третьего усовершенствования изобретения предусмотрено, что система датчиков образована с помощью первого датчика колебаний со стороны впуска, дифференциально регистрирующего, в частности, электродинамические и/или колебания первой измерительной трубы относительно второй измерительной трубы, а также второго датчика колебаний со стороны выпуска, дифференциально регистрирующего, в частности, электродинамические и/или колебания первой измерительной трубы относительно второй измерительной трубы, третьего датчика колебаний со стороны впуска, дифференциально регистрирующего, в частности, электродинамические и/или колебания третьей измерительной трубы относительно четвертой измерительной трубы, а также четвертого датчика колебаний со стороны выпуска, дифференциально регистрирующего, в частности, электродинамические и/или колебания третьей измерительной трубы относительно четвертой измерительной трубы, в частности, таким образом, что длина измерения первичного измерительного преобразователя соответствующая длине участка упругой линии при изгибе первой измерительной трубы, проходящего между первым датчиком колебаний и вторым датчиком колебаний, составляет больше чем 500 мм, в частности больше чем 600 мм, и/или меньше чем 1200 мм, и/или, что отношение калибра к длине измерения первичного измерительного преобразователя, определенное отношением калибра первой измерительной трубы к длине измерения первичного измерительного преобразователя, составляет больше чем 0,05, в частности больше чем 0,09. При этом предпочтительным образом первый и третий датчик колебаний могут быть электрически последовательно соединены таким способом, что общий сигнал измерения колебаний представляет общие колебания со стороны впуска первой и третьей измерительных труб относительно второй и четвертой измерительных труб и/или второй и четвертый датчики колебаний могут электрически последовательно соединены таким образом, что общий сигнал измерения колебаний представляет общие колебания со стороны выпуска первой и третьей измерительных труб относительно второй и четвертой измерительных труб. В качестве альтернативы или в дополнение дальше могут быть образованы первый датчик колебаний с помощью закрепленного на первой измерительной трубе постоянного магнита и находящейся в зоне действия его магнитного поля закрепленной на второй измерительной трубе цилиндрической катушки и второй датчик колебаний с помощью закрепленного на первой измерительной трубе постоянного магнита и находящейся в зоне действия его магнитного поля закрепленной на второй измерительной трубе цилиндрической катушки, и/или могут быть образованы третий датчик колебаний с помощью закрепленного на третьей измерительной трубе постоянного магнита и находящейся в зоне его магнитного поля закрепленной на четвертой измерительной трубе цилиндрической катушки и четвертый датчик колебаний с помощью закрепленного на третьей измерительной трубе постоянного магнита и находящейся в зоне действия его магнитного поля закрепленной на четвертой измерительной трубе цилиндрической катушки.
Кроме того, изобретение относится к встроенному измерительному прибору для измерения плотности и/или скорости массового расхода, в частности, также суммированного за временной интервал общего массового расхода текущей в трубопроводе, по меньшей мере периодически, в частности, со скоростью массового расхода больше чем 1000 т/час среды, в частности газа, жидкости, порошка или другого способного к течению вещества, который, в частности, включает названный выше первичный измерительный преобразователь, образованный в виде компактного измерительного прибора встроенный измерительный прибор, а также электрически соединенный с первичным измерительным преобразователем, в частности, также механически жестко соединенный электронный блок измерительного прибора.
Основная идея изобретения состоит в том, чтобы вместо систем труб, обычно применяемых в традиционных первичных измерительных преобразователях большого условного прохода с двумя параллельными измерительными трубами, по которым происходит протекание, применять системы труб с четырьмя параллельно осуществляемыми протекание, изогнутыми, например, в форме V или в форме круговой дуги измерительными трубами, и с одной стороны сделать возможным оптимальное использование ограниченного предложения по месту, с другой стороны иметь возможность обеспечения приемлемого падения давления при широком диапазоне измерений, в частности, при очень высоких скоростях массового потока далеко за 1000 т/час. Кроме этого, получающееся из общего поперечного сечения четырех измерительных труб эффективное поперечное сечение потока системы труб повышается в сравнении с существующими имеющими только две измерительные трубы первичными измерительными преобразователями равного номинального условного прохода и равной порожней массы без затруднений на больше чем 20%.
Преимущество изобретения к тому же состоит в том, что благодаря применению изогнутых измерительных труб длительные механические напряжения, например вследствие обусловленного термически расширения измерительных труб и вследствие привносимых со стороны системы труб в первичный измерительный преобразователь усилий защемления, внутри системы труб в значительной степени предотвращаются и/или, по меньшей мере, удерживаются на очень низком уровне и таким образом надежно сохраняется точность измерения, как и структурная целостность соответствующего первичного измерительного преобразователя даже при экстремально горячих средах соответственно сильно колеблющемуся во времени температурному градиенту внутри системы труб. Кроме того, благодаря свойствам симметрии системы труб могут в значительной степени нейтрализоваться также те поперечные силы при изгибных колебаниях изогнутых измерительных труб, которые - как среди прочего это дискутируется в однажды упомянутом ЕР-А 1248084 и US-B 7350421 - действуют в основном перпендикулярно к плоскостям продольного сечения соответствующего первичного измерительного преобразователя, соответственно, его системы труб и могут отрицательно сказываться на точности измерения первичных измерительных преобразователей вибрационного типа.
Другое преимущество предложенного в соответствии с изобретением первичного измерительного преобразователя дальше следует усматривать в том, что преобладающим образом приемлемые концепции конструкции могут применяться или должны только незначительно модифицироваться в части применяемых материалов, техники стыкования, процессов изготовления, благодаря чему стоимость изготовления сравнима в целом с существующими первичными измерительными преобразователями. В этом отношении другое преимущество изобретения следует усматривать в том, что благодаря этому создается не только возможность реализации сравнительно компактного первичного измерительного преобразователя вибрационного типа также с большим номинальных условным проходом свыше 150 мм, в частности с условным проходом больше 250 мм, с удобными для пользования геометрическими размерами и порожней массой, но и к тому же сделать это также экономически рационально.
Отсюда предложенный в соответствие с изобретением первичный измерительный преобразователь особенно пригоден для измерения текучих сред, которые перемещаются в трубопроводе с калибром больше 150 мм, в частности 300 мм и больше того. К тому же первичный измерительный преобразователь также пригоден для измерения таких массовых расходов, которые составляют, по меньшей мере, периодически больше чем 1000 т/час, в частности, по меньшей мере, периодически больше чем 1500 т/час, как они могут иметь место, например, при применении измерений в случае нефти, природного газа или других нефтехимических веществ.
Изобретение также имеет другие предпочтительные исполнения, которые ниже более подробно поясняются с помощью примеров осуществления, которые представлены на чертежах. Одинаковые части на всех чертежах снабжены одними и теми же позициями, если этого требует наглядность или это по-иному кажется рациональным, в последующих чертежах отказываются от уже упоминавшихся позициях. Другие предпочтительные варианты исполнения или усовершенствования, в частности, также комбинации первоначально только отдельно описанных частичных аспектов изобретения следуют из чертежей, как и зависимых пунктов формулы изобретения.
На чертежах представлено следующее:
фиг.1, 2 - встроенный измерительный прибор, служащий в качестве измерительного прибора для измерения расхода/плотности/вязкости с использованием эффекта Кориолиса, в перспективном виде, частично в разрезе, в виде сбоку;
фиг.3a, b - проекция встроенного измерительного прибора согласно фиг.1 в двух различных видах сбоку;
фиг.4а - вид в перспективе первичного измерительного преобразователя вибрационного типа с системой труб, образованной с помощью четырех изогнутых труб, установленной во встроенный измерительный прибор 1;
фиг.4b - вид в перспективе системы труб согласно фиг.4а;
фиг.5а, b - проекция первичного измерительного преобразователя согласно фиг.4 в двух различных видах сбоку;
фиг.6а, b - проекция системы труб первичного измерительного преобразователя согласно фиг.4 в двух различных видах сбоку.
На фиг.1, 2 схематично представлен встроенный измерительный прибор 1, образованный в качестве измерительного прибора для массового расхода и/или плотности использующий эффект Кориолиса, который служит для регистрации массового расхода m среды, текущей в здесь не изображенном из соображений наглядности трубопроводе и отображения измеренной значения массового расхода, мгновенно представляющего этот массовый расход. Среда может быть практически каждым способным течь веществом, например порошком, жидкостью, газом, паром или тому подобным. В качестве альтернативы или дополнения встроенный измерительный прибор 1 при необходимости может применяться также для измерения плотности ρ и/или вязкости η среды, В частности, встроенный измерительный прибор предусмотрен для того, чтобы осуществлять измерение таких сред как, например, нефть, природный газ или подобные нефтехимические вещества, которые текут в трубопроводе с калибром больше чем 250 мм, в частности калибром 300 мм и выше. Не в последнюю очередь встроенный измерительный прибор должен измерять также предусмотренные текущие среды названного выше рода, которые могут течь со скоростью массового расхода больше чем 1000, в частности больше 1500 т/час.
Для этого встроенный измерительный прибор включает для этого первичный измерительный преобразователь 11 вибрационного типа, через который при работе протекает подлежащая измерению среда, а также электрически соединенный с первичным измерительным преобразователем 11, не представленный в отдельности, а только схематически в виде блока переключения электронный блок 12 измерительного прибора. Предпочтительным способом электронный блок 12 измерительного прибора рассчитан так, он при работе встроенного измерительного прибора 1 может обмениваться данными измерения и/или другими эксплуатационными данными с вышестоящим блоком обработки измеренных величин, например, управлением с программой, хранящейся в памяти (SPS), персональным компьютером и/или рабочей станций с помощью системы передачи данных, например, проводной шинной системы или беспроволочным путем по радио. Далее электронный блок 12 измерительного прибора рассчитан так, что он может снабжаться энергией от внешнего обеспечения энергией, например, также через приведенную выше шинную систему. Для случая, когда встроенный измерительный прибор 1 предусмотрен для соединения с системой полевых шин или другой системой коммуникации, имеет, в частности, программируемый электронный блок 12 измерительного прибора для этого соответствующий коммуникационный интерфейс для коммуникации данных, например для направления данных измерения на уже упомянутое управление с программой, хранящейся в памяти, или вышестоящей системе управления технологическим процессом.
На фиг.4а, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b в различных изображениях показан пример осуществления пригодного для встроенного измерительного прибора 1 первичного измерительного преобразователя 11 вибрационного типа, служащего, в частности, в качестве чувствительного датчика, использующего эффект Кориолиса, массового расхода, плотности и/или вязкости, каковой первичный измерительный преобразователь 11, через который при работе протекает подлежащая измерению, например порошковая, жидкая, газообразная или парообразная среда - из соображений наглядности здесь не показанная - установлен на трубопроводе. Первичный измерительный преобразователь, как уже упомянуто, служит для того, чтобы создать в протекающей среде такие силы реакции, в частности, зависящие от массового расхода силы Кориолиса, зависящие от плотности среды силы инерции и/или зависящие от вязкости среды силы трения, которые будучи измеряемыми, в частности, регистрируемыми датчиками, действуют на первичный измерительный преобразователь. На основе этих описывающих среду сил реакции с помощью, соответственно, реализованного в электронном блоке способа обработки известным специалисту образом могут измеряться массовый расход, плотность и/или вязкость среды.
1
1
Первичный измерительный преобразователь 11 имеет среди прочего также служащий в качестве несущей конструкции - здесь в основном в форме трубы, внешне в виде круглого цилиндра корпус 7 чувствительного датчика, в котором с защитой от внешнего воздействия установлены другие компоненты первичного измерительного преобразователя 11, служащие регистрации, по меньшей мере, одной измеряемой величины. В показанном здесь примере осуществления, по меньшей мере, одна средняя секция корпуса 7 чувствительного датчика образована с помощью прямой, в частности, круглой цилиндрической трубы, так что для изготовления корпуса чувствительного датчика могут применяться также недорогие, сварные или литые стандартные трубы, например из стального литья или кованой стали.
1
1
1
2
1
2
1A
1B
1C
1D
2A
2B
2C
2D
Первый конец со стороны впуска корпуса 7 чувствительного датчика образован с помощью первого со стороны впуска делителя 20 потока, и второй со стороны выпуска конец корпуса 7 чувствительного датчика образован с помощью второго со стороны выпуска делителя 20 потока. Каждый из обоих, образованных в этом отношении в виде интегральной составной части корпуса делитель 20, 20 потока имеет точно четыре, соответственно отстоящих друг от друга, образованные, например, в форме круглого цилиндра или в форме конуса, соответственно в виде внутреннего конуса отверстия 20, 20, 20, 20, соответственно 20, 20, 20, 20 для потока.
1
2
1
2
1
2
1A
2А
1A
2B
11
Кроме этого, каждый из изготовленных, например, из стали делителей потока 20, 20 соответственно снабжен, например, изготовленным из стали фланцем 6 соответственно 6 для присоединения первичного измерительного преобразователя 11 к секции трубы трубопровода, служащей подводу среды к первичному измерительному преобразователю, соответственно секции упомянутого трубопровода, служащей отводу среды от первичного измерительного преобразователя. Каждый из обоих фланцев 6, 6 согласно исполнению изобретения имеет массу больше чем 50 кг, в частности больше чем 60 кг и/или меньше чем 100 кг. Для свободного от протечек, в частности, герметичного соединения первичного измерительного преобразователя с соответственно корреспондирующей секции трубы трубопровода каждый из фланцев далее имеет соответствующую, по возможности плоскую уплотнительную поверхность 6 соответственно 6. Расстояние между обеими уплотнительными поверхностями 6, 6 обоих фланцев определяет таким образом длину L встраивания первичного измерительного преобразователя 11. Фланцы, в частности, относительно своего внутреннего диаметра своей соответствующей уплотнительной поверхности, а также отверстий во фланцах, служащих установке соединительных болтов, определены в соответствии с номинальным условным проходом, предусмотренным для первичного измерительного преобразователя 11, а также с учетом при необходимости имеющих отношение промышленных стандартов, который соответствует калибру трубопровода, в ход которого должен устанавливаться первичный измерительный преобразователь.
11
1
2
1
2
11
11
11
11
11
Вследствие большого условного прохода, к которому в итоге стремятся для первичного измерительного преобразователя, составляет его длина L встраивания согласно исполнению изобретения больше чем 1200 мм. Но далее предусмотрено выдержать длину встраивания первичного измерительного преобразователя 11 по возможности малой, в частности, меньше чем 3000 мм. Фланцы 6, 6, как без труда видно на фиг.4а, как вполне обычно у подобного рода первичного измерительного преобразователя, в пользу этого могут быть расположены по возможности близко к отверстиям для потока делителей 20, 20 потока, чтобы по возможности сделать короткой область входа соответственно выхода в делителях потока и таким образом получить в целом по возможности короткую длину L встраивания первичного измерительного преобразователя, в частности, меньше чем 3000 мм. Для по возможности компактного первичного измерительного преобразователя с - не в последнюю очередь также при стремлении к высоким скоростям массового расхода свыше 1000 т/час - по другому варианту исполнения изобретения длина встраивания и номинальный условный проход первичного измерительного преобразователя выбраны так с согласованием друг с другом, что отношение условного прохода к длине встраивания D/L первичного измерительного преобразователя, которое определено отношением номинального условного прохода D первичного измерительного преобразователя к длине L встраивания первичного измерительного преобразователя, меньше чем 0,3, в частности меньше чем 0,2 и/или больше чем 0,1.
В другом исполнении первичного измерительного преобразователя корпус чувствительного датчика включает имеющую в основном форму трубы среднюю секцию. Далее предусмотрено, что корпус чувствительного датчика имеет такие размеры, что благодаря отношению внутреннего диаметра корпуса к условному проходу первичного измерительного преобразователя, определенному отношением наибольшего внутреннего диаметра корпуса к номинальному условному проходу первичного измерительного преобразователя, хотя и больше чем 0,9, однако меньше чем 1,5, но по возможности меньше чем 1,2.
В показанном здесь примере осуществления к средней секции со стороны впуска соответственно со стороны выпуска присоединяются далее точно также имеющие форму трубы концевые секции корпуса чувствительного датчика. Для показанного в примере осуществления случая, что средняя секция и обе концевых секции, как и делители потока, соединенные соответствующим фланцем, в области входа соответственно выхода имеют соответственно одинаковый внутренний диаметр, может корпус чувствительного датчика предпочтительным образом образовываться с помощью цельной, например, отлитой или кованой трубы, на концах которой отформованы или приварены фланцы и в которой делители потока образованы с помощью, в частности, находящихся от фланцев несколько на расстоянии, приваренных к внутренней стенке по окружности и/или с помощью лазера, имеющих отверстия для потока пластин. В частности, для случая, что упомянутое отношение внутреннего диаметра корпуса к условному проходу первичного измерительного преобразователя выбрано равным единице, для изготовления корпуса чувствительного датчика, например, может применяться труба, соответственно подогнанная к подлежащему присоединению трубопровода относительно калибра, толщины стенки и материала в соответствии и в отношении допустимого рабочего давления с соответственно приспособленной длиной. Для упрощения транспорта первичного измерительного преобразователя соответственно общего образованного с ним встроенного измерительного прибора могут далее, как, например, предлагается в однажды упомянутом US-B 7350421 со стороны впуска и со стороны выпуска снаружи на корпусе чувствительного датчика, могут быть предусмотрены фиксированные транспортные проушины.
1
2
3
4
1
2
3
4
181
182
183
184
1
1A
1
2А
2
2
1A
1
2B
2
3
1C
1
C2
2
4
1D
1
2D
2
1
2
3
4
1
2
1
2
3
4
1
2
1
Для ведения, по меньшей мере частично, текущей по трубопроводу и первичному измерительному преобразователю среды предложенный в соответствии с изобретением первичный измерительный преобразователь включает далее систему труб с точно четырьмя закрепленными в корпусе 10 чувствительного датчика со способность колебаться изогнутыми, например, по меньшей мере, участками, имеющими форму V или - как здесь схематически изображено - по меньшей мере, участками, имеющими форму круговой дуги измерительными трубами 18, 18, 18, 18. Четыре - здесь одинаковой длины и попарно параллельные - измерительные трубы соединяются соответственно с трубопроводом, присоединенным к первичному измерительному преобразователю, и при работе, по меньшей мере частично, приводятся в движение, в частности вибрацию, в по меньшей мере, одной подходящей для определения физической измеряемой величины моде колебаний, так называемой полезной моде. В частности, в качестве полезной моды годится, например, естественно присущая каждой из измерительных труб 18, 18, 18, 18 основная мода изгибных колебаний, которая при минимальной резонансной частоте f, f, f, f изгибных колебаний имеет точно одну пучность колебаний. Из четырех измерительных труб впадают первая измерительная труба 18 с первым концом со стороны впуска измерительной трубы в первое отверстие 20 для потока первого делителя 20 потока и со вторым со стороны выпуска концом измерительной трубы в первое отверстие 20 для потока второго делителя 20 потока, вторая измерительная труба 18 первым со стороны впуска концом измерительной трубы во второе отверстие 20 для потока первого делителя 20 потока и со вторым со стороны выпуска концом измерительной трубы во второе отверстие 20 для потока второго делителя 20 потока, третья измерительная труба 18 с первым со стороны впуска концом измерительной трубы в третье отверстие 20 для потока первого делителя 20 потока и со вторым со стороны выпуска концом измерительной трубы в третье отверстие 20 для потока второго делителя 20 потока и четвертая измерительная труба 18 с первым со стороны впуска концом измерительной трубы в четвертое отверстие 20 для потока первого делителя 20 потока и со вторым со стороны выпуска концом измерительной трубы в четвертое отверстие 20 второго делителя 20 потока. Четыре измерительные трубы 18, 18, 18, 18 таким образом при образовании аэрогидродинамически параллельно включенных нитей потока присоединены к, в частности, идентичным по конструкции делителям 20, 20 потока, именно способом, позволяющим вибрацию, в частности изгибные колебания измерительных труб относительно друг друга, как и относительно корпуса чувствительного датчика. Далее предусмотрено, что четыре измерительных трубы 18, 18, 18, 18 только с помощью указанных делителей 20, 20 потока закреплены со способностью колебаться в корпусе 7 чувствительного датчика.
1
3
2
4
1
2
3
4
В предложенном в соответствие с изобретением первичном измерительном преобразователе - как также без труда видно на обзоре фиг.2, 4а, образованы и расположены в первичном измерительном преобразователе так, что система труб имеет первую виртуальную плоскость XZ продольного сечения, лежащую как между первой измерительной трубой 18 и третьей измерительной трубой 18, так и между второй измерительной трубой 18 и четвертой измерительной трубой 18, относительно которой система труб является зеркально-симметричной, и что система труб дальше имеет перпендикулярную к ее первой виртуальной плоскости XZ продольного сечения, а также проходящую как между первой измерительной трубой 18 и второй измерительной трубой 18, как и между третьей измерительной трубой 18 и четвертой измерительной трубой 18 вторую виртуальную плоскость продольного сечения YZ, относительно которой система труб точно также является зеркально-симметричной. В результате этого минимизированы не только генерированные внутри системы труб механические напряжения, могущие возникнуть из-за термического расширения, а могут в значительной мере нейтрализоваться поперечные силы, действующие в основном перпендикулярно к линии сечения обеих названных выше виртуальных плоскостей продольного сечения, возможно индуцированные вследствие изгибных колебаний изогнутых измерительных труб внутри системы труб, не в последнюю очередь также те, среди прочих, также поперечные силы, упомянутые в однажды отмеченных ЕР-А 1248084 и US-B 7350421, которые ориентированы в основном перпендикулярно к первой виртуальной плоскости XZ продольного сечения.
1
1
1A
1
2А
2
2
1B
1
2B
2
3
1C
1
2C
2
4
1D
1
2B
2
1
2
3
4
1
2
1
1
2
3
4
Для дальнейшего достижения симметрии первичного измерительного преобразователя и в известной мере также для дальнейшего упрощения его конструкции оба делителя 20, 202 потока согласно другому варианту исполнения изобретения образованы и расположены в первичном измерительном преобразователе так, что, как также схематически изображено на фиг.4а и 4b, первая виртуальная соединительная ось Z первичного измерительного преобразователя, воображаемо соединяющая первое отверстие 20 первого делителя 20 потока с первым отверстием 20 для потока второго делителя 20 потока, проходит параллельно ко второй виртуальной соединительной оси Z первичного измерительного преобразователя, воображаемо соединяющей второе отверстие 20 для потока первого делителя 20 потока со вторым отверстием 20 для потока второго делителя 20 потока, и что третья виртуальная соединительная ось Z первичного измерительного преобразователя, воображаемо соединяющая третье отверстие 20 для потока первого делителя 20 потока с третьим отверстием 20 для потока второго делителя 20 потока, проходит параллельно четвертой виртуальной соединительной оси Z, воображаемо соединяющей четвертое отверстие 20 для потока первого делителя 20 потока с четвертым отверстием 20 для потока второго делителя 20 потока. Как показано на фиг.4а и 4b, делители потока так образованы и так расположены, что соединительные оси Z, Z, Z, Z также параллельны оси L основного потока первичного измерительного преобразователя, находящейся в основном на одной прямой с трубопроводом и/или совпадающей с названной выше линией сечения обеих виртуальных плоскостей XZ, YZ системы труб. Дальше при этом оба делителя 20, 20 потока могут быть также к тому же образованы и так расположены в первичном измерительном преобразователе, что первая виртуальная плоскость XZ продольного сечения первичного измерительного преобразователя, внутри которой проходят первая виртуальная соединительная ось Z и вторая виртуальная соединительная ось Z, параллельна ко второй виртуальной плоскости XZ2 продольного сечения первичного измерительного преобразователя, внутри которой проходят третья виртуальная соединительная ось Z и четвертая виртуальная соединительная ось Z.
1
2
1
2
1
2
1
2
Кроме этого, измерительные трубы согласно другому варианту исполнения изобретения далее образованы так и расположены в первичном измерительном преобразователе так, что первая виртуальная плоскость XZ продольного сечения системы труб, как, в частности, можно видеть из представленного на фиг.3а и 4а, лежит между названной выше первой виртуальной плоскостью XZ продольного сечения первичного измерительного преобразователя и названной выше второй виртуальной плоскостью XZ продольного сечения первичного измерительного преобразователя, например, также так, что первая плоскость XZ продольного сечения системы труб параллельна к первой и второй плоскостям XZ, XZ первичного измерительного преобразователя. Далее измерительные трубы образованы так и расположены в первичном измерительном преобразователе так, что равным образом также вторая виртуальная плоскость YZ системы труб проходит между третьей виртуальной плоскостью YZ продольного сечения первичного измерительного преобразователя и четвертой виртуальной плоскостью YZ продольного сечения первичного измерительного преобразователя примерно так, что вторая виртуальная плоскость YZ продольного сечения системы труб параллельна к третьей виртуальной плоскости YZ продольного сечения первичного измерительного преобразователя и параллельно к четвертой виртуальной плоскости YZ продольного сечения первичного измерительного преобразователя.
1
2
3
4
1
1
1
2
3
4
1
1
1
1
Измерительные трубы 18, 18, 18, 18 соответственно с ними образованная система труб первичного измерительного преобразователя 11, как без затруднений можно видеть на изображении на фиг. 1, 2 и 4а корпуса 7 чувствительного датчика, практически полностью защищены оболочкой. Корпус 7 чувствительного датчика служит в этом отношении таким образом не только в качестве несущего устройства или устройством для крепления измерительных труб 18, 18, 18, 18, но и, кроме того, также для того, чтобы защищать их, как и также другие расположенные внутри корпуса 7 компоненты первичного измерительного преобразователя от внешних воздействий, как, например, пыли или водяных брызг. Кроме того, корпус 7 чувствительного датчика далее выполнен также так, и имеет такие размеры, что он при возможном повреждении одной или нескольких измерительных труб, например, из-за образования трещин или растрескивания может удерживать по возможности долго вытекшую среду до потребного максимального избыточного давления внутри корпуса 7 чувствительного датчика, причем такое критическое состояние, как, например, отмечено в однажды упомянутом US-B 7392709, может регистрироваться и о нем подаваться сигнал с помощью соответствующих датчиков давления и/или с помощью рабочих параметров, созданных внутри при работе упомянутым электронным блоком 12 измерительного прибора. В качестве материала для корпуса 7 чувствительного датчика могут применяться соответственно, в частности, стали, как примерно конструктивная сталь или нержавеющая сталь, или также другие соответственно пригодные для этого обычно высокопрочные материалы.
1
2
3
4
181
182
1
2
183
184
3
4
По одному варианту исполнения изобретения четыре измерительные трубы 18, 18, 18, 18 далее образованы так и так встроены в первичный измерительный блок, что, по меньшей мере, минимальные резонансные частоты f, f изгибных колебаний первой и второй измерительных труб 18, 18 в основном равны, и, по меньшей мере, минимальные резонансные частоты f, f изгибных колебаний третьей и четвертой измерительных труб 18, 18 в основном равны.
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
По другому варианту исполнения изобретения, по меньшей мере, первая и вторая измерительные трубы 18, 18 в части материала, из которого состоят их стенки труб, и/или в части их геометрических размеров, в частности длины измерительной трубы, толщины стенки трубы, наружного диаметра трубы и/или калибра, выполнены конструктивно идентично. Далее также, по меньшей мере, третья и четвертая измерительные трубы 18, 18 в части материала, из которого состоят их стенки труб, и/или в части их геометрических размеров, в частности длины измерительной трубы, толщины стенки трубы, наружного диаметра трубы и/или калибра, конструктивно идентичны, так что в результате четыре измерительные трубы 18, 18, 18, 18 образованы, по меньшей мере, попарно в основном конструктивно идентично. По другому варианту исполнения изобретения при этом дальше предусмотрено, что как третья измерительная труба, так и четвертая измерительная труба образованы так, что обе измерительные трубы в части их соответствующих геометрических размеров трубы, в частности длины измерительной трубы, стенки толщины трубы, наружного диаметра трубы и/или калибра различны относительно первой измерительной трубы и второй измерительной трубы, в частности, в том, что минимальные резонансные частоты изгибных колебаний четырех измерительных труб равны только попарно. Благодаря созданному таким образом разрыву симметрии у четырех измерительных труб 18, 18, 18, 18 могут направленно настаиваться друг на друга среди прочего чувствительность, характеристика колебаний, в частности механические собственные частоты, и/или поперечная чувствительность к возмущающему воздействию, влияющему на первичные измерения, как приблизительно распределение температуры или давления, засорение среды посторонними веществами и т.д. обеих в этом отношении отличающихся друг от друга двух пар измерительных труб 18, 18 соответственно 18, 18 и таким образом становятся возможной улучшенная диагностика первичного измерительного преобразователя при эксплуатации. Разумеется, четыре измерительные трубы 18, 18, 18, 18, если требуется, в части их материала, из которого состоят их стенки, и/или в части их геометрических размеров, в частности длины измерительной трубы, толщины стенки трубы, наружного диаметра трубы, форму соответствующей упругой линии при изгибе и/или калибра, могут быть также реализованы конструктивно идентично, в частности, таким образом, что в результате минимальные резонансные частоты изгибных колебаний всех четырех - порожних или заполненных равномерно текущей однородной средой - измерительных труб 18, 18, 18, 18 в основном равны.
1
2
3
4
1
1
2
1
2
3
4
В качестве материала для стенок труб в особенности пригоден титан, цирконий или тантал. Кроме этого, в качестве материла для четырех измерительных труб 18, 18, 18, 18 может служить практически любой обычно применяющийся для этого или, по меньшей мере, пригодный материал, в частности, такой, который имеет по возможности небольшой термический коэффициент растяжения и по возможности высокий предел текучести. Для большинства случаев применения в промышленной измерительной технике, в частности, также нефтехимической промышленности, измерительные трубы из нержавеющей стали, например из дуплексной стали или супердуплексной стали, удовлетворяли бы требованиям в части механической прочности, химической стойкости, а также термическим требованиям, так что в многочисленных случаях применения корпус 7 чувствительного датчика, делители 20, 20 потока, как и стенки измерительных труб 18, 18, 18, 18 могут состоять соответственно из стали достаточно высокого качества, что, в частности, в отношении стоимости материала и изготовления, как также обусловленной термически дилатационной характеристики первичного измерительного преобразователя 11 при эксплуатации могло быть преимуществом.
1
3
3
1
2
3
4
1
2
3
4
Согласно другому предпочтительному варианту исполнения изобретения отверстия для потока первого делителя 20 потока далее расположены так, что те виртуальные центры тяжести поверхности, которые принадлежат здесь круглым поверхностям поперечного сечения отверстиям для потока первого делителя потока, образуют угловые точки виртуального прямоугольника или виртуального квадрата, причем указанные поверхности поперечного сечения опять же лежат в общей виртуальной плоскости поперечного сечения первого делителя потока, проходящей перпендикулярно к упомянутой оси основного потока или также продольной оси L первичного измерительного преобразователя соответственно перпендикулярной к плоскостям продольного сечения первичного измерительного преобразователя. Далее также отверстия для потока второго делителя 20 расположены так, что виртуальные центры тяжести поверхности, принадлежащие здесь точно также круглой формы поверхностям поперечного сечения отверстий для потока второго делителя 20 потока, образуют угловые точки виртуального прямоугольника или квадрата, причем указанные поверхности поперечного сечения опять же лежат в общей виртуальной плоскости поперечного сечения второго делителя потока проходящей перпендикулярно к упомянутой оси основного потока или также продольной оси L первичного измерительного преобразователя соответственно перпендикулярной к плоскостям продольного сечения первичного измерительного преобразователя. В результате чего огибающая четырех измерительных труб 18, 18, 18, 18 образует практически прямой корпус вращательно-симметричный относительно упомянутой оси основного потока соответственно продольной оси L первичного измерительного преобразователя с прямоугольной или также квадратной основной поверхностью, имеющей, по меньшей мере, диодную симметрию, благодаря чему потребность в месте системы труб, образованной с помощью четырех труб 18, 18, 18, 18, может минимизироваться в компактности первичного измерительного преобразователя 11 в целом полезным способом.
1
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
18
По другому варианту исполнения изобретения каждая из измерительных труб дальше в первичном измерительном преобразователе расположена так, что наименьшее боковое расстояние каждой из четырех измерительных труб от боковой стенки корпуса чувствительного датчика соответственно больше нуля, но, в частности больше чем 3 мм и/или больше, чем удвоенная величина соответствующей стенки трубы, соответственно, что самое малое боковое расстояние между двумя соседними измерительными трубами соответственно больше чем 3 мм и/или больше, чем сумма их соответствующих толщин стенки трубы. Сообразно с этим далее каждое из отверстий для потока расположено так, что наименьшее боковое расстоянии каждого из отверстий для потока от боковой стенки корпуса 7 чувствительного датчика соответственно больше чем нуль, в частности больше, чем удвоенная величина наименьшей толщины стенки трубы измерительных труб 18, 18, 18, 18 соответственно, что наименьшее боковое расстояние между отверстиями для потока больше чем 3 мм и/или больше, чем удвоенная величина наименьшей толщины стенки измерительных труб 18, 18, 18, 18. Для этого согласно другому варианту исполнения изобретения четыре измерительные трубы 18, 18, 18, 18 и корпус 7 чувствительного датчика своими размерами так согласованы друг с другом, что отношение внутреннего диаметра корпуса к внутреннему диаметру измерительной трубы первичного измерительного преобразователя, определенное отношением наибольшего внутреннего диаметра корпуса к калибру, по меньшей мере, первой измерительной трубы больше чем 3, в частности больше чем 4 и/или меньше чем 10. В качестве альтернативы или в дополнение измерительные трубы согласно другому варианту исполнения изобретения так изогнуты и так расположены, что отношение калибра к высоте системы труб, определенное отношением калибра D, по меньшей мере, первой измерительной трубы к максимальному боковому расширению системы труб, замеренному от наивысшей точки первой измерительной трубы до наивысшей точки третьей измерительной трубы, больше чем 0,1, в частности больше чем 0,2 и/или меньше чем 0,35.
1
2
3
4
1
2
3
4
exc
exc
exc
Как уже упоминалось, в первичном измерительном преобразователе необходимые для измерения силы реакции вызываются в соответственно подлежащей измерению среде с помощью принуждения к колебаниям измерительных труб 18, 18, 18, 18 в так называемой полезной моде. Для этого первичный измерительный преобразователь включает далее систему возбуждения 5, образованную с помощью, по меньшей мере, одного электромеханического, например электродинамического, возбудителя колебаний, воздействующего на измерительные трубы 18, 18, 18, 18, которая служит для того, чтобы приводить каждую из измерительных труб согласно режиму, по меньшей мере частично, в соответственно подходящие для конкретного измерения колебания, в частности изгибные колебания, в так называемой полезной моде с соответственно амплитудой колебаний достаточно большой для создания и регистрации названных выше сил реакции в среде, соответственно поддерживать эти полезные колебания. По меньшей мере, одни возбудитель колебаний служит при этом, в частности, для того, чтобы электрическую мощность Р возбуждения, поданную от соответствующей измерительной и рабочей схемы, например, названному выше измерителю массового расхода, использующему эффект Кориолиса, преобразовать, в такие, например, пульсирующие или гармонические силы F возбуждения, которые по возможности одновременно равномерно, однако в противоположном смысле, воздействуют на измерительные трубы. Силы F возбуждения известным специалисту и самим по себе способом регулируются, например, с помощью цепи регулирования тока и/или напряжения, предусмотренной в уже упоминавшемся измерительном и рабочем электронном блоке, в части их амплитуды и, например, с помощью точно также предусмотренного в измерительном и рабочем электронном блоке контура регулирования фаз (PLL), в части их частоты, сравните к этому, например, также US-A 4801897 или US-В 6311136.
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
Вследствие протекающей через измерительные трубы, возбужденные с образованием колебаний в полезной моде, среды в среде индуцируются силы Кориолиса, которые вызывают деформации измерительных труб, соответствующие дополнительным высоким модам колебаний, так называемой моде Кориолиса. Например, измерительные трубы 18, 18, 18, 18 в при работе закрепленной на ней электромеханической системы возбуждения с образованием изгибных колебаний могут, в частности, возбуждаться с мгновенной механической собственной частотой системы труб, образованной с помощью четырех измерительных труб 18, 18, 18, 18, при которых они по меньшей мере, преобладающе латерально отклоняются и, как нетрудно можно видеть на изображениях фиг.3а, 3b соответственно 6а, 6b, принуждаются колебаться попарно друг к другу в основном противоположно по фазе. Это, в частности, объясняется таким образом, что вибрации, выполняемые синхронно при работе каждой из измерительных труб 18, 18, 18, 18, по меньшей мере частично, и/или, по меньшей мере, по долям соответственно образованы в виде изгибных колебаний вокруг виртуальной оси колебаний соответственно параллельной к упомянутым соединительным осям Z, Z, Z, Z, соединяющей первый и соответственно относящийся второй конец измерительной трубы соответствующей измерительной трубы, причем четыре оси колебаний в показанном здесь примере осуществления равным образом параллельны друг другу, как и виртуальной продольной оси L всего первичного измерительного преобразователя, воображаемо соединяющей каждый из делителей потока и проходящей через центр тяжести массы первичного измерительного преобразователя. Говоря иначе, измерительные трубы могут, как это вполне обычно для первичных измерительных преобразователях вибрационного типа, соответственно, по меньшей мере, участками принуждаться к колебаниям в моде изгибных колебаний наподобие закрепленной с двух сторон струны соответственно наподобие закрепленной с концевой стороны консоли.
1
2
3
4
1
2
3
4,
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
3
2
4
Согласно другому варианту исполнения изобретения измерительные трубы 18, 18, 18, 18 с помощью системы 5 возбуждения при работе, по меньшей мере, по долям, в частности, преимущественно возбуждаются с образованием изгибных колебаний, которые имеют частоту изгибных колебаний, которая примерно равна мгновенной механической резонансной частоте системы труб, включающей четыре измерительных трубы 18, 18, 18, 18 или лежит, по меньшей мере, вблизи такой собственной или резонансной частоты. Мгновенные механические резонансные частоты изгибных колебаний при этом, как известно, в особой степени зависят от величины, формы и материала измерительных труб 18, 18, 18, 18, как также от мгновенной плотности среды, протекающей через измерительные трубы, и могут в этом отношении при работе первичного измерительного преобразователя изменяться внутри полосы полезных частот шириной в несколько килогерц. При возбуждении измерительных труб с резонансной частотой изгибных колебаний с одной стороны с помощью мгновенно возбужденной частоты колебаний может легко определяться средняя плотность среды, протекающей в этот момент через четыре измерительные трубы. С другой стороны может также минимизироваться электрическая мощность, мгновенно необходимая для поддержания возбуждаемых в полезной моде колебаний. В частности, четыре измерительные трубы 18, 18, 18, 18 приводятся в движение системой возбуждения, далее побуждаются колебаться, по меньшей мере, периодически с существенно равной частотой колебаний, в частности, при общей естественной механической собственной частоте. Кроме этого, предусмотрено возбуждение побужденных колебаться в основном с одинаковой частотой измерительных труб 18, 18, 18, 18 так, что, по меньшей мере, при отсутствии течения среды первая и третья измерительные трубы 18, 18 колеблются друг к другу в основном синхронно, т.е. в основном в одинаковой форме колебаний, в основном одинаковом фазовом положении и примерно одинаковой амплитуде колебаний. Аналогичным этому образом при этом варианте исполнения изобретения побуждаются в основном синхронно колебаться друг к другу также вторая и четвертая измерительные трубы 18, 18.
1
3
3
4
1
2
1
Система возбуждения согласно варианту исполнения изобретения образована так, что с ней первая измерительная труба 18 и вторая измерительная труба 18 при работе может возбуждаться к противофазным изгибным колебаниям и третья измерительная труба 18 и четвертая измерительная труба 18 при работе может возбуждаться к противофазным изгибным колебаниям. Согласно другому варианту исполнения изобретения система 5 возбуждения для этого образована с помощью первого, в частности, электродинамического и/или дифференциально возбуждающего колебания первой измерительной трубы 18 относительно второй измерительной трубы 18 первого возбудителя 5 колебаний.
1
1
2
3
4
1
1
2
3
4
1
3
2
4
2
Далее предусмотрено, что в качестве первого возбудителя 5 колебаний служит возбудитель колебаний электродинамического типа, действующий одновременно, в частности, дифференциально на, по меньшей мере, две из измерительных труб 18, 18, 18, 18. Сообразно с этим первый возбудитель 5 колебаний далее образован с помощью закрепленного на первой измерительной трубе постоянного магнита и закрепленной на второй измерительной трубе цилиндрической катушки, находящейся в зоне действия магнитного поля постоянного магнита, в частности, наподобие устройства с подвижной катушкой, в котором цилиндрическая катушка расположена коаксиально к постоянному магниту и который образован в виде движущегося внутри катушки втяжного якоря. Согласно усовершенствованному варианту изобретения система возбуждения дальше включает, в частности, электродинамический и/или идентичный по конструкции с первым возбудителем 5 колебаний и/или второй возбудитель 5 колебаний, дифференциально возбуждающий колебания третьей измерительной трубы 18 относительно четвертой измерительной трубы 18. Оба возбудителя колебаний могут преимущественным способом включаться последовательно, в частности, таким образом, что общий возбуждающий сигнал возбуждает общие колебания первой и третьей измерительных труб 18, 18 относительно второй и четвертой измерительных труб 18, 18. Согласно другому исполнению второй возбудитель 5 колебаний образован с помощью постоянного магнита, закрепленного на третьей измерительной трубе, и закрепленной на четвертой измерительной трубе цилиндрической катушки, находящейся в зоне действия магнитного поля постоянного магнита.
1
1
2
Как среди прочего изображено на фиг.4а, 4b или 6а, первый возбудитель 5 колебаний может быть расположен выше первой и второй измерительной трубы 18, 18 и в этом отношении также выше центра тяжести системы труб, которая лежит в виртуальной проходящей через место встраивания указанного возбудителя колебаний - здесь соответственно перпендикулярной к первой виртуальной плоскости XZ продольного сечения и ко второй виртуальной плоскости YZ продольного сечения системы труб-плоскости XY поперечного сечения системы труб. В показанном примере осуществления система труб, кроме того, также зеркально симметрична относительно названной выше виртуальной плоскости поперечного сечения. В показанном здесь примере осуществления система труб, как видно без труда из изображений на фиг.4а, 4b, 5a, 5b и 6а, далее образована так и так расположена в корпусе первичного измерительного преобразователя, что в результате общая линия сечения первой и второй виртуальных плоскостей XZ, YZ продольного сечения системы труб не только параллельна соответственно коинцидентна к продольной оси L, но также общая линия сечения первой плоскости XZ продольного сечения и плоскости XY поперечного сечения параллельна виртуальной поперечной оси Q первичного измерительного преобразователя перпендикулярной к продольной оси L и общая линия сечения второй плоскости продольного сечения и плоскости XY поперечного сечения параллельна к виртуальной вертикальной оси Н первичного измерительного преобразователя, перпендикулярной к продольной оси L.
В этом месте следует далее еще упомянуть, что хотя возбудители колебаний показанной в примере осуществления системы возбуждения воздействуют примерно в середине измерительных труб, в качестве альтернативы или в дополнение также раньше могут применяться возбудители колебаний, воздействующие на соответствующую измерительную трубу со стороны впуска и выпуска, примерно по типу предложенных в US-A 4823614, US-A 4831885 или US-A 2003/0070495 системах возбуждения.
1
2
3
4
Как соответственно видно на фиг.2, 4а, 4b, 5a и 5b, в первичных измерительных преобразователях рассматриваемого вида принято, в первичном измерительном преобразователе 11 далее предусмотрена, например, электродинамическая система 19 сенсоров, реагирующая на вибрацию со стороны впуска и стороны выпуска, в частности, возбужденные с помощью системы 5 возбуждения изгибные колебания, измерительных труб 18, 18, 18 соответственно 18 для формирования измерительных сигналов, представляющих вибрацию, в частности изгибные колебания измерительных труб, которые, например, относительно частоты, амплитуды сигнала и/или фазового положения относительно друг друга и/или относительно возбуждающего сигнала находятся под влиянием подлежащей регистрации измеряемой величины, как примерно скорость массового расхода и/или плотность соответственно вязкость среды.
1
1
2
2
1
2
1
2
3
4
1
2
1
3
3
4
4
3
4
1
3
1
3
2
4
4
2
4
1
3
2
4
Согласно другому варианту исполнения изобретения система сенсоров образована с помощью, в частности, первого со стороны впуска датчика 19 колебаний, дифференциально регистрирующего электродинамические и/или, по меньшей мере, колебания первой измерительной трубы 18 относительно второй измерительной трубы 18, а также второго со стороны выпуска датчика 19 колебаний, дифференциально регистрирующего электродинамические и/или, по меньшей мере, колебания первой измерительной трубы 18 относительно второй измерительной трубы 18, причем оба датчика колебания, реагирующие соответственно на движения измерительных труб 18, 18, 18, 18, в частности их латеральные отклонения и/или деформации, подают первый соответственно второй сигнал измерения колебаний. Это осуществляется, в частности, таким образом, что, по меньшей мере, два из сигналов измерения колебаний, поданные от системы 19 сенсоров, имеют взаимный сдвиг фаз, который корреспондирует с мгновенной скоростью массового расхода среды, протекающей через измерительные трубы соответственно зависит от нее, а также соответственно имеют частоту сигнала, которая зависит от мгновенной плотности среды, текущей в измерительных трубах. Оба, например, идентичной конструкции друг с другом датчика колебаний 19, 19 для этого - как это принято в первичных измерительных преобразователях, о которых ведется речь, могут быть расположены в первичном измерительном преобразователе 11 в основном равноудалено по отношению к первому возбудителю 5 колебаний. Кроме этого, датчики колебаний системы 19 датчиков могут быть образованы в этом отношении конструктивно идентично с, по меньшей мере, возбудителем колебаний системы 5 возбуждения, так как они работают по их принципу действия, т.е. точно относятся к электродинамическому типу. Согласно усовершенствованию изобретения система 19 датчиков образована с помощью третьего со стороны впуска датчика колебаний 19, дифференциально регистрирующего, в частности, электродинамические и/или колебания третьей измерительной трубы 18 относительно четвертой измерительной трубы 18, а также с помощью четвертого со стороны выпуска датчика колебаний 19, диффенциально регистрирующего, в частности, электродинамические и/или колебания третьей измерительной трубы 18 относительно четвертой измерительной трубы 18. Для дальнейшего улучшения качества сигнала, как и для упрощения электронного блока 12 измерительного прибора, принимающего сигналы измерения, первый и третий датчик колебаний 19, 19 могут быть электрически включены последовательно, например, таким образом, что общий сигнал измерения колебаний представляет общие со стороны впуска колебания первой и третьей измерительных труб 18, 18 относительно второй и четвертой измерительных труб 18, 18. В качестве дополнения или альтернативы также второй и четвертый датчики 192, 19 колебаний могут быть таким образом электрически последовательно соединены, что общий сигнал измерения колебаний обоих датчиков 19, 19 колебаний представляет общие со стороны выпуска колебания первой и третьей измерительных труб 18, 18 относительно второй и четвертой измерительных труб 18, 18.
1
3
3
4
Для указанного выше случая, когда, в частности, идентичные друг с другом по конструкции датчики колебаний системы 19 датчиков должны регистрировать дифференциально и электродинамически колебания измерительных труб, первый датчик 19 колебаний образован с помощью - здесь в области со стороны впуска подлежащих регистрации колебаний - закрепленного на первой измерительной трубе постоянного магнита и находящейся в зоне действия его магнитного поля, закрепленной на второй измерительной трубе - здесь соответственно точно также в области со стороны впуска подлежащих регистрации колебаний - цилиндрической катушки и второй датчик 19 колебаний образован с помощью - в области со стороны выпуска подлежащих регистрации колебаний - закрепленного на первой измерительной трубе постоянного магнита и находящейся в зоне действия его магнитного поля закрепленной на второй измерительной трубе - здесь соответственно точно также в области со стороны выпуска подлежащих регистрации колебаний - цилиндрической катушки. Равным образом, кроме того, могут также при необходимости предусмотренный третий датчик 19 колебаний может быть образован соответственно с помощью закрепленного на третьей измерительной трубе постоянного магнита и находящейся в зоне действия его магнитного поля закрепленной на четвертой измерительной трубе цилиндрической катушки, и при необходимости предусмотренный четвертый датчик 19 колебаний может быть образован с помощью закрепленного на третьей измерительной трубе постоянного магнита и находящейся в зоне действия его магнитного поля закрепленной на четвертой измерительной трубе цилиндрической катушки.
19
1
2
В этом месте, кроме того, следует заметить, что хотя в случае датчиков колебаний показанной в примере осуществления системы 19 датчиков речь идет соответственно о таком электродинамическом типе, т.е. датчиках колебаний, реализованных соответственно с помощью цилиндрической катушки электромагнита, зафиксированной на одной из измерительных труб, и втягивающегося в нее соответственно зафиксированного на противоположной измерительной трубе постоянного магнита, дальше могут применяться для образования системы датчиков также известные специалисту, как то оптоэлектронные датчики колебаний. Также благодаря этому, как принято в первичных измерительных преобразователях рассматриваемого типа, в первичном измерительном преобразователе могут быть предусмотрены дополнительно к датчикам колебаний другие датчики, в частности, регистрирующие помогающие или создающие помехи величины, как, например, датчики ускорения, датчики давления и/или температурные датчики, с помощью которых могут контролироваться и при необходимости могут компенсироваться работоспособность первичного измерительного преобразователя и/или изменения чувствительности первичного измерительного преобразователя к первично измеряемым величинам, в частности скорость массового расхода и/или плотность, вследствие поперечной чувствительности соответственно к внешним нарушениям. Для обеспечения по возможности высокой чувствительности первичного измерительного преобразователя к массовому расходу по другому варианту исполнения изобретения измерительные трубы и датчики колебаний так расположены в первичном измерительном преобразователе, что база L измерения первичного измерительного преобразователя, соответствующая расстоянию, измеренному вдоль упругой линии при изгибе первой измерительной трубы между первым датчиком 19 колебаний и вторым датчиком 19 колебаний, составляет более 500 мм, в частности более 600 мм.
Система 5 возбуждения и система 19 датчиков далее, как принято в подобного рода первичных измерительных преобразователях, подходящим способом соединены с измерительной и рабочей схемой, соответственно предусмотренной в электронном блоке измерительного прибора, например, в виде проводов с помощью соответствующих кабельных соединений. Измерительная и рабочая схема опять же создает с одной стороны возбуждающий сигнал, приводящий в действие систему 5 возбуждения, например, относительно тока возбуждения и/или напряжения возбуждения. С другой стороны измерительная и рабочая схема генерирует сигналы измерения колебаний от системы 19 датчиков и на их основе желаемые измеренные величины, которые могут представлять, например, скорость массового расхода, суммированный массовый расход, плотность и/или вязкость подлежащей измерению среды и которые могут показываться на месте и/или направляться в виде цифровых данных измерения системе переработки данных стоящей выше встроенного измерительного прибора и там же соответственно обрабатываться дальше. Выше упомянутое применение дифференциально действующих возбудителей колебаний или датчиков колебаний при этом среди прочего дает преимущество, что для приведения в действие предложенного в соответствие с изобретением первичного измерительного преобразователя могут применяться такие измерительные и эксплуатационные электронные блоки, которые уже находят широкое применение в существующих приборах для измерения расхода/плотности, использующих эффект Кориолиса.
2
1
1
2
Электронный блок 12 измерительного прибора, включая измерительную и рабочую схему, благодаря этому может быть установлен в отдельном корпусе 7 для электронного блока, который может быть расположен на расстоянии от первичного измерительного преобразователя или, как показано на фиг.1, при образовании единого компактного прибора может быть зафиксирован непосредственно на первичном измерительном преобразователе 1, например, снаружи на корпусе 7 чувствительного датчика. Отсюда в показанном здесь примере осуществления на корпусе 7 чувствительного датчика далее установлена наподобие горлышка переходная деталь, служащая креплению корпуса 7 электронного блока. Внутри переходной детали далее может быть расположен изготовленный литьем из стекла или синтетического материала герметичный и/или прочный на сжатие проходной изолятор для электрических соединительных проводов между первичным измерительным преобразователем 11, в частности, расположенными в нем возбудителями колебаний и датчиками и упомянутым электронным блоком 12 измерительного прибора.
1
2
3
4
18
1
2
3
4
18
1
2
3
4
18
18
1
2
3
4
1
2
3
18
1
2
3
4
1
2
3
4
Как много раз было упомянуто, встроенный измерительный прибор и в этом отношении также первичный измерительный преобразователь 11, в частности, предусмотрен для измерения высоких расходов больше чем 1000 т/час в трубопроводе большого калибра больше чем 250 мм. Согласно расчету по другому варианту исполнения изобретения номинальный условный проход первичного измерительного преобразователя 11, как уже упомянуто, соответствует калибру трубопровода, в ход которого должен устанавливаться первичный измерительный преобразователь 11, выбран так, что он составляет больше чем 50 мм, но, в частности больше чем 100 мм. Далее по другому варианту исполнения первичного измерительного преобразователя предусмотрено, что каждая из измерительных труб 18, 18, 18, 18 имеет калибр D, соответствующий внутреннему диаметру трубы, который составляет больше чем 40 мм. В частности, измерительные трубы 18, 18, 18, 18 далее образованы так, что каждая имеет калибр D больше чем 60 мм. В качестве альтернативы или дополнения для этого измерительные трубы 18, 18, 18, 18 по другому варианту исполнения изобретения далее имеют такие размеры, они имеют соответственно длину L измерительной трубы самое малое 1000 мм. Длина L измерительной трубы в здесь показанном примере осуществления с измерительными трубами 18, 18, 18, 18 равной длины соответствует соответственно длине участка упругой линии при изгибе первой измерительной трубы, проходящего между первым отверстием для потока первого делителя потока и первым отверстием для потока второго делителя потока. В частности, измерительные трубы 18, 18, 18, 184 при этом рассчитаны так, что их длина L измерительной трубы соответственно больше чем 1200 мм. Соответственно этому получается, по меньшей мере, для упомянутого случая, что измерительные трубы 18, 18, 18, 18 состоят из стали, при которой обычно применяемые толщины стенки составляют свыше 1 мм и имеет массу от соответственно, по меньшей мере, 20 кг, в частности больше чем 30 кг. Но в дальнейшем имеется стремление удержать порожнюю массу каждой из измерительных труб 18, 18, 18, 18 меньше чем 50 кг.
1
2
3
4
1
2
3
4
18
18
1
2
3
4
11
11
18
11
18
11
Принимая во внимание, что, как уже упомянуто, каждая из измерительных труб 18, 18, 18, 18 в предложенном в соответствии с изобретением первичном измерительном преобразователе весит далеко за 20 кг и при этом, как без труда видно из приведенных данных о размерах, в этом случае система труб, включающая четыре измерительные трубы 18, 18, 18, 18, по меньшей мере, при протекающей среде с высокой плотностью может достигать общей массы далеко за 80 кг. Особенно при применении измерительных труб со сравнительно большим калибром D с большой толщиной стенки и большой длиной L масса системы труб, образованной измерительными трубами 18, 18, 18, 18, может просто составлять также больше чем 100 кг или, по меньшей мере, с протекающей средой, например маслом или водой, больше чем 120 кг. Вследствие этого порожняя масса M первичного измерительного преобразователя в целом значительно больше чем 200 кг при номинальном условном проходе D существенно больше чем 250 мм, даже больше чем 300 кг. В результате, в предложенном в соответствии с изобретением отношение масс М/M, где порожняя масса М всего первичного измерительного преобразователя относится к порожней массе M первой измерительной трубы вполне может быть больше чем 10, в частности больше чем 15.
11
11
11
11
11
11
11
11
11
11
18
Чтобы при упомянутых высоких порожних массах М первичного измерительного преобразователя по возможности оптимально использовать в целом примененный для него материал, и в этом отношении в целом по возможности эффективно использовать, по меньшей мере, также очень дорогой материал, согласно другому варианту исполнения номинальный условный проход D первичного измерительного преобразователя подобран к ее порожней массе М так, что отношение массы к условному проходу, M/D первичного измерительного преобразователя, определенное отношением порожней массы М первичного измерительного преобразователя 11 к номинальному условному проходу D первичного измерительного преобразователя 11, меньше чем 2 кг/мм, но, в частности, по возможности, меньше чем 1 кг/мм. Чтобы обеспечить достаточно высокую устойчивость первичного измерительного преобразователя 11, отношение массы к условному проходу М/D первичного измерительного преобразователя 11, по меньшей мере, в случае применения приведенных выше существующих материалов однако нужно выбирать, по возможности, больше чем 0,5 кг/мм. Далее согласно другому варианту исполнения изобретения для дальнейшего улучшения эффективности применяемого материала предусмотрено, что упомянутое отношение масс М/M должно удерживаться меньше чем 25.
11
18
11
18
11
1
2
3
4
11
18
11
18
11
Однако для создания по возможности компактного первичного измерительного преобразователя с достаточно высокой добротностью колебаний и по возможности низким падением давления по другому варианту исполнения изобретения измерительные трубы при согласовании упомянутой длины L встраивания первичного измерительного преобразователя 11 имеют такие размеры, что отношение калибра к длине встраивания D/L первичного измерительного преобразователя, определенное отношением калибра D, по меньшей мере, первой трубы к длине L встраивания первичного измерительного преобразователя 11составляет больше чем 0,02, в частности больше чем 0,05 и/или меньше чем 0,09. В качестве альтернативы или в дополнение измерительные трубы 18, 18, 18, 18 по согласованию с упомянутой выше длиной L встраивания первичного измерительного преобразователя имеют такие размеры, что отношение длины измерительной трубы к длине встраивания, L/L первичного измерительного преобразователя, определенное отношением обозначенной выше длины L измерительной трубы, по меньшей мере, первой измерительной трубы к длине L встраивания первичного измерительного преобразователя, составляет больше чем 0,7, в частности больше чем 0,8 и/или меньше чем 0,95.
1
2
3
4
Если необходимо, могут возможные или, по меньшей мере, потенциальные механические напряжения и/или вибрация, вызванная вибрирующими, в частности, упомянутым образом имеющими относительно большие размеры измерительными трубами со стороны впуска или выпуска в корпусе чувствительного датчика, могут минимизироваться благодаря тому, что четыре измерительные трубы 18, 18, 18, 18, по меньшей мере, попарно со стороны впуска и, по меньшей мере, попарно со стороны выпуска механически соединены друг с другом соответственно с помощью служащих в качестве так называемых узловых фасонок элементами связи - ниже элементы связи первого рода. Кроме того, с помощью таких элементов связи первого рода, пусть это будут их размеры и/или их положение на измерительных трубах, может в целом направленно оказываться влияние на механические собственные частоты измерительных труб и таким образом также механические собственные частоты системы труб, образованной с помощью четырех измерительных труб, включая установленные на ней другие компоненты первичного измерительного преобразователя и в этом отношении также на характеристики колебаний первичного измерительного преобразователя.
1
2
3
4
Элементы связи первого рода, служащие в качестве узловых фасонок, могут быть представлены пластинами или дисками, изготовленными из того же материала, что и измерительные трубы, которые снабжены отверстиями, при необходимости дополнительно со шлицами в направлении края, числом и наружными размерами соответствующими подлежащими связыванию измерительных труб, так что диски могут сначала зажиматься на соответствующих измерительных трубах 18, 18, 18 соответственно 18 и при необходимости затем могут соединяться с соответствующей трубой наглухо, например пайкой с активным припоем или сваркой.
1
2
1
2
1
2
1
1
2
1
3
4
1
2
3
4
2
3
4
1
2
1
3
4
1
2
3
4
1
3
1
2
1
3
1
2
1
2
1
2
3
4
Система труб согласно другому варианту исполнения изобретения включает первый элемент 24 связи первого рода, который для образования узлов вибрации со стороны впуска, по меньшей мере, для вибрации, в частности, изгибных колебаний первой измерительной трубы и для противофазной с ней вибрации, в частности, изгибных колебаний второй измерительной трубы закреплен со стороны впуска на расстоянии как от первого делителя потока, так и от второго делителя потока, по меньшей мере, на первой измерительной трубе и на второй измерительной трубе, а также, в частности, идентичный по конструкции первому элементу связи второй элемент 24 связи, который для образования узлов вибрации со стороны выпуска, по меньшей мере, для вибрации, в частности, изгибных колебаний первой измерительной трубы 18 и для противофазной с ней вибрации, в частности, изгибных колебаний второй измерительной трубы 18 закреплен со стороны выпуска на расстоянии как от первого делителя 20 потока, так и от второго делителя 20 потока, как и от первого элемента 24 связи, по меньшей мере, на первой измерительной трубе 18 и на второй измерительной трубе 18. Как прямо видно, среди прочего, на фиг.4а, 4b соответственно 5а, 5b первый элемент 24 связи первого рода для образования узлов колебаний со стороны впуска также для вибрации, в частности, изгибных колебаний третьей измерительной трубы 18 и для противофазной с ней вибрации, в частности, изгибных колебаний четвертой измерительной трубы 18 зафиксирован со стороны впуска на расстоянии как от первого делителя 20 потока, так и от второго делителя 20 потока также на третьей измерительной трубе 18 и на четвертой измерительной трубе 18, и второй элемент 24 связи первого рода для образования узлов колебаний со стороны выпуска, по меньшей мере, для вибрации, в частности, изгибных колебаний третьей измерительной трубы 18 и противофазной с ней вибрации, в частности, изгибных колебаний четвертой трубы 18 зафиксирован со стороны выпуска на расстоянии как от первого делителя 20 потока, так и от второго делителя 20 потока, как и от первого элемента 24 связи также на третьей измерительной трубе 18 и на четвертой измерительной трубе 18, так что в результате все четыре измерительные трубы 18, 18, 18, 18 с помощью первого элемента 24 связи первого рода, а также с помощью второго элемента 24 связи первого рода механически соединены друг с другом. Каждый из обоих названных выше идентичных друг другу по конструкции элементов 24, 24 связи первого рода согласно другому варианту исполнения изобретения образован в форме полосы, в частности, таким образом, что он, как просто видно из изображений на чертежах, имеет скорее прямоугольную или даже квадратную поверхность основания, или скорее круглую, овальную, крестообразную или, как, например, также предложено в US-A 2006/0283264 поверхность основания в форме Н. Как, среди прочего, прямо видно на фиг 4а, 4b соответственно 5а, 5b, что оба названные выше элементы связи 24, 24 далее образованы так и расположены в первичном измерительном преобразователе так, что центр тяжести массы первого элемента 24 связи первого рода имеет расстояние по отношению к центру тяжести массы первичного измерительного преобразователя 11, который в основном равен расстоянию центра тяжести массы второго элемента 24 связи первого рода до указанного центра тяжести массы первичного измерительного преобразователя 11, в частности, так, что оба элемента 24, 24 связи расположены симметрично к общей виртуальной плоскости поперечного сечения режущей соответственно в середине измерительные трубы 18, 18, 18, 18.
1
2
3
4
3
1
2
3
4
3
4
3
4
1
2
3
3
4
3
4
3
1
2
1
1
2,
2
1
2
3
4
3
4
Для дальнейшего повышения степени свободы при оптимизации характеристики колебаний системы труб, образованной с помощью четырех измерительных труб 18, 18, 18, 18, она по варианту усовершенствования изобретения включает далее третий элемент 24 связи первого рода, который для образования узлов колебаний со стороны впуска, по меньшей мере, для вибрации, в частности, изгибных колебаний третьей измерительной трубы и противофазной с ней вибрации, в частности, изгибных колебаний четвертой измерительной трубы зафиксирован на расстоянии со стороны впуска, как от первого делителя 20 потока, так и от второго делителя 20 потока на третьей измерительной трубе 18 и четвертой измерительной трубе 18. Кроме этого, первичный измерительный преобразователь 11 при этом варианте усовершенствования включает, в частности, идентичный по конструкции с третьим элементом 24 связи первого рода четвертый элемент 24 связи первого рода, который для создания узлов колебаний со стороны выпуска, по меньшей мере, вибрации, в частности, изгибных колебаний третьей измерительной трубы 18 и для противофазной с ней вибрации, в частности, изгибных колебаний четвертой измерительной трубы 18 зафиксирован на расстоянии со стороны выпуска, как от первого делителя потока 20, так и от второго делителя 20 потока, как и от третьего элемента 24 связи первого рода, по меньшей мере, на третьей измерительной трубе 18 и на четвертой измерительной трубе 18. Каждый из обоих названных выше, в частности, идентичных друг другу по конструкции, третий и четвертый элементы 24, 24 связи первого рода согласно другому варианту исполнения изобретения образован опять же в форме пластины, в частности, таким образом, что он имеет прямоугольную, квадратную, круглую, крестообразную форму или форму Н поверхности основания. Как представлено на фиг.4а соответственно 5а. 5b, третий элемент 24 связи первого рода зафиксирован на расстоянии со стороны впуска, как от первого делителя 20 потока, так и от второго делителя 20 потока, как также от первого элемента связи 24 первого рода также на первой измерительной трубе 18 и на второй измерительной трубе 18 и четвертый элемент 24 связи первого рода со стороны выпуска зафиксирован как на расстоянии от первого делителя потока, так и от второго делителя потока, как также от второго элемента связи также на первой измерительной трубе и на второй измерительной трубе, так что в результате все четыре измерительные трубы 18, 18, 18, 18 также с помощью третьего элемента 24 связи первого рода, а также с помощью четвертого элемента 24 связи первого рода механически соединены друг с другом.
3
4
3
4
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
3
1
2
Как прямо видно из изображений на фиг.4а, 4b, 5а, 5b, третий и четвертый элементы 24, 24 связи далее выполнены так и так расположены в первичном измерительном преобразователе, что центр тяжести массы третьего элемента 24 связи первого рода имеет расстояние до центра тяжести первичного измерительного преобразователя, которое в основном равно расстоянию центра тяжести массы четвертого элемента 24 связи первого рода до указанного центра тяжести массы первичного измерительного преобразователя, в частности, так, что оба элемента 24, 24 связи в результате расположены симметрично к общей виртуальной плоскости поперечного сечения, режущей соответственно в середине четыре измерительные трубы 18, 18, 18, 18. Далее согласно другому варианту исполнения изобретения четыре элемента 24, 24, 24, 24 связи первого рода так расположены в первичном измерительном преобразователе, что расстояние центра тяжести массы третьего элемента 24 первого рода от центра тяжести массы первичного измерительного преобразователя больше, чем расстояние центра тяжести первого элемента 24 связи первого рода от указанного центра тяжести массы первичного измерительного преобразователя, и больше, чем расстояние центра тяжести массы второго элемента 24 связи от указанного центра тяжести первичного измерительного преобразователя.
1
2
18x
18x
1
2
1
2
3
4
1
2
3
4
18x
Как прямо видно из изображений на фиг.4а, 4b, 5а, 5b, форма трубы каждой измерительной трубы вместе с минимальным расстоянием элементом связи первого рода, зафиксированным со стороны впуска на соответствующей измерительной трубе, ближе всего лежащим к центру тяжести первичного измерительного преобразователя, т.е. здесь элементом 24 связи первого рода и элементом связи первого рода, зафиксированным со стороны выпуска на указанной измерительной трубе ближе всего лежащим к центру тяжести массы первичного измерительного преобразователя, т.е. здесь вторым элементом 24 связи первого рода - определяют свободную длину L колебаний той самой измерительной трубы. Свободная длина L колебаний соответствующей измерительной трубы соответствует при этом, как схематически представлено на фиг.5а и 5b, длине участка упругой линии при изгибе, проходящего между элементами 24, 24 связи указанной измерительной трубы, причем по другому варианту исполнения изобретения элементы связи первого рода так расположены в первичном измерительном преобразователе, что в результате свободная длина колебаний каждой из измерительных труб 18, 18, 18, 18 составляет меньше чем 3000 мм, в частности меньше чем 2500 мм и/или больше чем 800 мм. В качестве альтернативы или в дополнение далее предусмотрено образовывать измерительные трубы так и располагать элементы связи первого рода так, что все четыре измерительные трубы 18, 18, 18, 18 в результате имеют равную свободную длину L колебаний. По другому варианту исполнения изобретения первая измерительная труба в области, простирающейся, по меньшей мере, между первым элементом связи первого рода и вторым элементом первого рода - следовательно таким образом их свободной длиной колебания - параллельны друг другу, и также третья измерительная труба и четвертая измерительная труба в области, простирающейся, по меньшей мере, над первым элементом связи первого рода и вторым элементом связи первого рода, следовательно, таким образом соответствующей их свободной длине колебаний - параллельны друг другу.
Далее в смысле еще более простой и еще более точной настройки характеристики колебаний первичного измерительного преобразователя может быть преимуществом, если первичный измерительный преобразователь, как, например, предложено в US-A 2006/0150750, кроме этого, имеет еще другие элементы связи названного выше рода, служащие образованию узлов колебаний со стороны впуска соответственно стороны выпуска для вибрации, в частности, изгибных колебаний первой измерительной трубы и для противофазной с ней вибрации, в частности, изгибных колебаний второй измерительной трубы соответственно для вибрации, в частности, изгибных колебаний третьей измерительной трубы и для противофазной с ней вибрации, в частности, изгибных колебаний четвертой измерительной трубы, например, таким образом, в целом 6 или 8 таких элементов связи первого рода.
1
2
3
4
18
18x
18
18x
1
2
3
4
11
18x
11
18x
11
Для создания по возможности компактного первичного измерительного преобразователя с достаточно высокой добротностью колебаний и высокой чувствительностью при возможно низком падении давления по другому варианту исполнения изобретения измерительные трубы 18, 18, 18, 18 с настройкой на упомянутую свободную длину колебаний имеют такие размеры, что отношение калибра к длине колебаний D/L первичного измерительного преобразователя, определенного отношением калибра D первичной измерительной трубы к свободной длине L первой измерительной трубы, составляет больше чем 0,03, в частности больше чем 0,05 и/или меньше чем 0,15. В качестве альтернативы или в дополнение этому по другому варианту исполнения изобретения измерительные трубы 18, 18, 18, 18 при настройке на упомянутую выше длину L встраивания первичного измерительного преобразователя имеют такие размеры, что отношение длины колебаний к длине встраивания L/L первичного измерительного преобразователя, определенное отношением свободной длины L колебаний первой измерительной трубы к длине L встраивания первичного измерительного преобразователя составляет больше чем 0,55, в частности больше чем 0,6 и/или меньше чем 0,9.
По другому варианту исполнения изобретения датчики колебаний при настройке на свободную длину колебаний так расположены в первичном измерительном преобразователе, что отношение длины измерения к длине колебаний первичного измерительного преобразователя, определенное отношением упомянутой длины измерения первичного измерительного преобразователя к свободной длине колебании первой измерительной трубы составляет больше чем 0,3, в частности больше чем 0,4 и/или меньше чем 0,95.
18
19
18
19
19
Для создания по возможности компактного, тем не менее по возможности чувствительного к расходу первичного измерительного преобразователя по другому варианту исполнения изобретения датчики колебаний при настройке на длину встраивания первичного измерительного преобразователя расположены в первичном измерительном преобразователе так, что отношение длины измерения к длине встраивания первичного измерительного преобразователя, которое определено отношением длины измерения к длине встраивания первичного измерительного преобразователя, составляет больше чем 0,3, в частности больше чем 0,4 и/или меньше чем 0,7. В качестве альтернативы или в дополнение датчики колебания по другому варианту исполнения изобретения при настройке на измерительные трубы так расположены в первичном измерительном преобразователе, что отношение калибра к длине измерения D/L первичного измерительного преобразователя, которое определено отношением калибра D первой измерительной трубы к упомянутой длине L измерения первичного измерительного преобразователя составляет больше чем 0,05, в частности, больше чем 0,09. Согласно другому варианту осуществления изобретения далее упомянутая выше длина L измерения сохранена на уровне меньше чем 1200 мм.
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
3
2
4
Согласно другому варианту исполнения изобретения далее предусмотрено, что соответственно регулирование измерительных труб 18, 18, 18, 18 при работе попарно синхронно, т.е. с равным фазовым положением и в этом отношении колебаний всех четырех измерительных труб 18, 18, 18, 18 друг к другу, что принуждает измерительные трубы колебаться вне фазы только попарно. Предпочтительным образом характеристика колебаний системы труб, образованной с помощью четырех измерительных труб 18, 18, 18, 18, как и возбуждающие сигналы, управляющие системой возбуждения, так настроены друг к другу, что, по меньшей мере, колебания четырех измерительных труб 18, 18, 18, 18, возбужденные в полезной моде, образованы так, что первая и вторая измерительные трубы 18, 18 колеблются в основном противофазно друг другу, т.е. с взаимным примерно на 180° сдвигом фаз, и также третья и четвертая измерительные трубы 18, 18 колеблются в основном противофазно друг другу, в то время как одновременно первая и третья измерительные трубы 18, 18 колеблются в основном в одинаковой фазе друг к другу, и вторая и четвертая измерительные трубы 18, 18 колеблются в основном в одинаковой фазе друг к другу.
1
3
1
2
1
3
2
2
4
1
2
1
2
4
1
2
Отсюда система труб согласно другому варианту исполнения изобретения включает далее, например, имеющий форму пластины первый элемент 25 связи второго рода, который для синхронизации вибрации, в частности, изгибных колебаний первой измерительной трубы и одинаковой частоты с ней вибрации, в частности, изгибных колебаний третьей измерительной трубы 18 зафиксирован на расстоянии от первого элемента 24 связи первого рода, как и от второго элемента 24 связи первого рода только на первой измерительной трубе 18 и на третьей измерительной трубе 18. Далее система труб, по меньшей мере, в этом варианте исполнения включает, по меньшей мере, один имеющий форму пластины второй элемент 25 связи второго рода, который для синхронизации вибрации, в частности, изгибных колебаний второй измерительной трубы 18 и одинаковой частоты с ней вибрации, в частности, изгибных колебаний четвертой измерительной трубы 18 зафиксирован на расстоянии от первого элемента 24 связи первого рода, как и от второго элемента 24 связи первого рода, как и от первого элемента 25 связи второго рода только на второй измерительной трубе 18 и на четвертой измерительной трубе 18. Как прямо видно из изображений на фиг.4а, 4b, 5а и 5b, первый и второй элемент 25, 25 связи второго рода противоположно друг другу расположены в первичном измерительном преобразователе.
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
Преимущество механического соединения измерительных труб описанным выше способом следует среди прочего усматривать в том, что четыре измерительные трубы 18, 18, 18, 18 в два раза соответственно эффективно восстанавливаются как соединения измерительных труб, действующих в качестве колебательной системы, которые действуют практически как единственная труба, так как возбуждающие силы, созданные системой 5 возбуждения благодаря механическому соединению, действуют как между первой и второй измерительными трубами 18, 18, так и равным образом между третьей и четвертой измерительными трубами 18, 18 соответственно, также силы реакции, вызванные с целью измерений в протекающей среде, соответственно вместе передаются назад на датчики колебаний системы 5 датчиков. Далее возможные различия между отдельными измерительными трубами 18, 18, 18, 18 относительно их номинальных характеристик, например, вследствие неравномерного потока, различного распределения температуры и/или различного распределения плотности простым способом выравниваются. Применение элементов связи второго рода имеет далее также преимущество, что каждое из образованных при этом простым способом двух соединений измерительных труб практически работает в целом соответственно как единственная труба не только для системы возбуждения, а равным образом также для системы 19 датчиков, и в этом отношении также для измерительной и рабочей схем электронного блока 12 измерительного прибора и первичный измерительный преобразователь 11 в этом отношении имеет с позиции измерительной и рабочей схемы внешне только две принужденные взаимно колебаться измерительные трубы. Вследствие этого можно вернуться, по меньшей мере, для предварительной обработки и возможного преобразования в цифровую форму сигналов измерения колебаний к надежной технология обработки сигналов и также надежным, в частности двухканальным, т.е. обрабатывающим сигналы измерения колебаний, поставляемые только двумя датчиками колебаний, измерительным схемам из области измерений расхода соответственно плотности с использованием эффекта Кориолиса. Равным образом, при этом для рабочей схемы, приводящей в действие систему возбуждения, может применяться просто известный специалисту, в частности, одноканальные, т.е. точно поставляющие возбуждающий сигнал для системы возбуждения схемы возбуждения. Если требуется, сигналы измерения колебаний, поставляемые соответственно от двух или более датчиков колебаний, могут также отдельно в соответственно отдельных каналах предварительно обрабатываться и соответственно оцифровываться; равным образом, если нужно, также при необходимости имеющиеся два или больше возбудителей колебаний настраиваться отдельно с помощью отдельных сигналов возбуждения.
Если требуется, например, когда первичный измерительный преобразователь предусмотрен для измерения экстремально горячих сред соответственно для измерения в случаях изменяющихся в широком диапазоне рабочих температур, примерно вследствие периодически проводимых в натуре процессов очистки первичного измерительного преобразователя ("cleaning in process", sterilizing in process") и в этом отношении следует ожидать достойного упоминания теплового расширения измерительных труб - элементы связи второго рода могут быть образованы так, что они в основном равным образом удлиняются, как измерительные трубы и/или, что они, по меньшей мере, по отношению к силам, в направлении проходящей через наивысшие точки обоих измерительных труб, соединенных друг с другом с помощью соответствующих элементов связи второго рода, или параллельной к ним линии действия достаточно податливы. Последний, например, с помощью соответственно сформированного в элементе связи - здесь соответственно проходящим в основном поперек к названной выше линии действия - шлица или с помощью применения тонких пластин или прутков может реализоваться в качестве элемента связи второго рода. В результате также возможно совсем незначительное относительное движение обеих измерительных труб, соединенных с помощью соответствующего элемента связи второго рода, благодаря чему изогнутые трубы - если необходимо для специального применения - могут возбуждаться соответственно также с образованием типичных изгибных колебаний в полезной моде наподобие закрепленной с одного конца консоли.
1
2
3
4
1
3
2
4
По одному варианту исполнения изобретения измерительные трубы 18, 18, 18, 18, а также они соединенные друг с другом элементами связи далее так сформированы и соединены друг с другом с помощью элементов связи второго рода при необходимости также с помощью элементов первого рода таким образом, что первый комплекс измерительных труб, образованный первой и третьей измерительными трубами 18, 18, и второй комплекс измерительных труб, образованный второй и четвертой измерительными трубами 18, 18, в основном имеют одинаковые механические собственные частоты.
1
1
2
1
3
1
3
1
2
3
4
2
4
В показанном здесь примере осуществления первый элемент 25 связи второго рода зафиксирован в области 50% минимального расстояния между первым элементом 24 связи первого рода и вторым элементом 24 связи первого рода на первой соответственно третьей измерительной трубе 18, 18 - в этом отношении, следовательно, в примерно половине свободной длины колебаний первой соответственно третьей измерительной трубы 18, 18. Далее также в области 50% минимального расстояния между первым элементом 24 связи первого рода и вторым элементом 24 связи первого рода соответствующим образом на второй соответственно четвертой измерительных трубах 18, 18 зафиксирован второй элемент связи второго рода, т.е. примерной в половине свободной длине колебаний второй соответственно четвертой измерительных трубах 18, 18.
1
2
1
2
1
3
1
2
3
1
1
3
2
4
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
3
4
1
1
1
2
2
1
2
Предпочтительным образом элементы связи второго рода могут служить также в качестве фиксирующего устройства компонентов системы 5 возбуждения. Отсюда по другому варианту исполнения изобретения предусмотрено, что каждый из идентичных по конструкции соответственно одинакового веса возбудителей колебаний 5, 5 по долям закреплен соответственно на двух противоположных друг другу элементах связи второго рода - здесь первом и втором элементе 25, 25 связи, имеющий форму пластины первый элемент 25 связи второго рода, который для синхронизации вибрации, в частности, изгибных колебаний первой измерительной трубы и одинаковой частоты с ней вибрации, в частности, изгибных колебаний третьей измерительной трубы 18 зафиксирован на расстоянии от первого элемента 24 связи первого рода, как и от второго элемента 24 связи первого рода только на первой измерительной трубе 18i и на третьей измерительной трубе 18. Таким образом, очень эффективным и тем не менее очень простым способом может обеспечиваться, что генерированная с помощью возбудителя 5 колебаний сила возбуждения вызывает, по меньшей мере, преобладающим образом синхронные, в частности, также друг другу в основном одинаковые по фазе изгибные колебания первой и третьей измерительных труб 18, 18 соответственно второй и четвертой измерительных труб 18, 18. Например, в случае электродинамических возбудителей колебаний соответствующая цилиндрическая катушка может быть зафиксирована на первом, и соответственно предназначенный постоянный магнит может быть зафиксирован на противоположном втором элементе связи второго рода. Для упомянутого случая, когда система 5 возбуждения имеет два, в частности, по возможности одинакового веса возбудителя 5, 5 колебаний, как первый возбудитель 5 колебаний, так и второй возбудитель 5 колебаний могут быть закреплены соответственно на первом и втором элементе 25, 25 связи второго рода, также способом, что, как видно просто на фиг.4 соответственно 5а, минимальное расстояние между первым и вторым возбудителями 5, 5 колебаний больше чем в три раза наружного диаметра измерительных труб 18, 18, 18, 18, но, по меньшей мере, в случае первой измерительной трубы 18 оно выдержано в целом по возможности небольшим, чтобы сделать возможным оптимальное использование места предоставленного во внутреннем пространстве корпуса 7 чувствительного датчика, так и простой монтаж возбудителей 5, 5 колебаний. Альтернативой применения второго возбудителя 5 колебаний, закрепленного на первом и втором элементах 25, 25 связи второго рода, или в дополнение к этому, как, например, показано в однажды упомянутом US-A 2007/0151368, с целью предотвращения нежелательных крутящих моментов, в частности, вокруг продольной оси L на обоих элементах связи могут быть установлены соответствующие противовесы.
3
1
3
1
3
1
1
3
4
1
4
2
4
3
4
По другому варианту исполнения изобретения первичный измерительный преобразователь далее включает, например, опять же в форме пластины или прутка третий элемент 25 связи второго рода, который для синхронизации вибрации, в частности, изгибных колебаний первой измерительной трубы 18 и одинаковой с ней по фазе вибрации, в частности, изгибных колебаний третьей измерительной трубы 18 на расстоянии как от первого элемента 24 связи первого рода, так и от второго элемента 24 связи первого рода, как и от первого элемента 25 связи второго рода зафиксирован только на первой измерительной трубе 18 и третьей измерительной трубе 18, а также, в частности, форме пластины или прутка четвертый элемент 25 связи второго рода, который для синхронизации вибрации, в частности, изгибных колебаний второй измерительной трубы 18 и одинаковой с ней по фазе вибрации, в частности, изгибных колебаний четвертой измерительной трубы 18 соответственно на расстоянии как от первого и второго элемента связи первого рода, так и от второго и третьего элемента связи второго рода зафиксирован только на второй измерительной трубе 18 и четвертой измерительной трубе 18. Третий и четвертый элементы 25, 25 связи второго рода, как видно из изображений на фиг.4а, 4b, 5a, 5b и 6а, расположены в первичном измерительном преобразователе 11 противоположно друг другу.
5
1
3
1
3
6
2
4
5
6
Далее первичный измерительный преобразователь 11 согласно другому варианту исполнения изобретения включает, в частности, в форме пластины или прутка пятый элемент 25 связи второго рода, который для синхронизации вибрации, в частности, изгибных колебаний первой измерительной трубы 18 и одинаковой с ней по фазе вибрации, в частности, изгибных колебаний третьей измерительной трубы 18 на расстоянии как от первого и второго элемента связи первого рода, так и от первого и третьего элемента связи второго рода зафиксирован только на первой измерительной трубе 18 и третьей измерительной трубе 18, а также, в частности, в форме пластины или прутка шестой элемент 25 связи второго рода, который для синхронизации вибрации, в частности, изгибных колебаний второй измерительной трубы и одинаковой с ней по фазе вибрации, в частности, изгибных колебаний четвертой измерительной трубы соответственно на расстоянии как от первого и второго элементов связи первого рода, так и от второго, четвертого и пятого элемента связи второго рода зафиксирован только на второй измерительной трубе 18 и четвертой измерительной трубе 18. Пятый и шестой элементы 25, 25 связи второго рода расположены в первичном измерительном преобразователе преимущественным образом опять же противоположно друг другу.
1
3
4
2
5
6
1
1
3
2
4
1
3
2
4
1
2
1
2
3
4
1
3
1
3
1
2
4
1
2
Благодаря этому может быть преимуществом применение названных выше элементов связи второго рода также для крепления отдельных компонентов системы датчиков. Сообразно с этим по другому варианту исполнения изобретения предусмотрено, что со стороны впуска первый датчик 19 колебаний по частям соответственно закреплен на третьем и четвертом элементах 25, 25 связи второго рода. Далее второй датчик 19 колебаний соответствующим способом закреплен на пятом и шестом элементах 25, 25 связи второго рода. Таким образом, очень эффективным, тем не менее очень простым способом может обеспечиваться, что сигнал измерения колебаний, при работе генерированный с помощью первого датчика 19 колебаний, представляет, по меньшей мере, преобладающим образом синхронные, в частности, одинаковые друг другу по фазе изгибные колебания на стороне впуска первой и третье измерительной трубы 18, 18 относительно равным образом синхронизированных, в частности, также одинаковых друг другу по фазе изгибных колебаний на стороне впуска второй и четвертой измерительных труб 18, 18 соответственно, что сигнал измерения колебаний, при работе генерированный с помощью второго датчика 192 колебаний, представляет, по меньшей мере, преобладающим образом синхронные, в частности, одинаковые друг другу по фазе изгибные колебания на стороне выпуска первой и третьей измерительных труб 18, 18 относительно равным образом синхронизированных, в частности, также одинаковых друг другу по фазе изгибных колебаний на стороне выпуска второй и четвертой измерительной трубы 18, 18. Например, в случае электродинамических датчиков колебаний цилиндрическая катушка первого датчика 19 колебаний может быть зафиксирована на третьем элементе связи второго рода и относящийся к ней постоянный магнит на противоположном четвертом элементе связи второго рода, соответственно цилиндрическая катушка второго датчика 19 колебаний на пятом и относящийся к ней постоянный магнит на противоположном шестом элементе связи второго рода. Для упоминавшегося случая, когда система 19 датчиков образована с помощью четырех датчиков 19, 19, 19, 19 колебаний по другому варианту исполнения изобретения как первый датчик 19 колебаний, так и третий датчик 19 колебаний соответственно по частям закреплены на третьем и четвертом элементах связи второго рода, в частности, таким образом, что как прямо видно из изображений фиг.4а, 4b, 5а и 5b, что минимальное расстояние между первым и третьим датчиками 19, 19 колебаний больше чем вдвое, в частности больше в 2,5 раза наружного диаметра первой измерительной трубы 18. Соответствующим способом кроме того также второй датчик 19 колебаний и четвертый датчик 19 колебаний могут быть закреплены соответственно на пятом и шестом элементах связи второго рода. В качестве альтернативы применению третьего и четвертого датчиков колебаний, закрепленных на элементах 25, 25 связи второго рода, или в дополнение к этому, как, например, показано также в однажды упомянутом US-A 2007/0151368, для предотвращения нежелательных крутящих моментов, в частности, вокруг продольной оси L на соответствующих элементах связи могут быть установлены соответствующие уравновешивающие массы.
11
18x
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
Для дальнейшего улучшения добротности колебаний системы труб при по возможности короткой длине L встраивания первичного измерительного преобразователя 11 соответственно по возможности короткой свободной длине L колебаний измерительных труб 18, 18, 18 соответственно 18 далее на измерительных трубах могут применяться кольцевые элементы жесткости, из которых каждый установлен на точной одной из измерительных труб 18, 18, 18, 18 так, что он охватывает одну из виртуальных линий по периметру, идущую вдоль него, в частности, идущую по кругу, к тому же сравните также однажды упомянутую US-B 6920798. В частности, при этом может быть преимуществом, если на каждой из измерительных труб 18, 18, 18 соответственно 18, установлено, по меньшей мере, четыре, в частности, идентичных по конструкции элемента жесткости. Элементы жесткости при этом могут быть так расположены, например, в первичном измерительном преобразователе 11, что два смежных элемента жесткости, установленных на той же самой измерительной трубе, имеют расстояние друг к другу, которое составляет, по меньшей мере, 70% наружного диаметра указанной измерительной трубы, но самое большее 150% того самого наружного диаметра трубы. Особенно подходящим оказалось при этом взаимное расстояние смежных элементов жесткости, которое лежит в диапазоне от 80 до 120% наружного диаметра соответствующей измерительной трубы 18, 18, 18 соответственно 18.
Благодаря применению четырех вместо до сих пор параллельных обеспечивающих поток измерительных труб, таким образом также возможно экономичное изготовление первичного измерительного преобразователя описанного вида также для больших скоростей расхода соответственно с большим номинальным условным проходом от свыше 250 мм с одной стороны с точностью измерения свыше 99,8% при приемлемом падении давления, в частности примерно 1 бар или меньше, и с другой стороны удержание размеров встраивания как и порожней массы такого первичного измерительного преобразователя, в общем и целом в границах, что, несмотря на большой условный проход, изготовление, транспорт, установка и эксплуатация всегда может осуществляться экономически рентабельно. В особенности также с помощью реализации мероприятий, дальше развивающих изобретение, которые описаны выше, - по отдельности или также в комбинации - первичные измерительные преобразователи рассматриваемого вида могут быть выполнены и иметь такие размеры даже при большом условном проходе, что отношение масс первичного измерительного преобразователя, определенное отношением упомянутой порожней массы первичного измерительного преобразователя к общей массе системы труб, может удерживаться без труда меньше чем 3, в частности меньше чем 2,5.