ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ СРЕДЫ, ПРОТЕКАЮЩЕЙ В ТРУБОПРОВОДАХ, И СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ДАВЛЕНИЙ ВНУТРИ ПРОТЕКАЮЩЕЙ СРЕДЫ

1. Измерительная система, в частности компактный измерительный прибор и/или расходомер, использующий эффект Кориолиса, для, в частности, среды, протекающей в трубопроводах, содержащая:
- первичный измерительный преобразователь (MW) вибрационного типа, через который при работе протекает среда, в частности газ и/или жидкость, паста или порошок или другой способный к течению материал, для формирования первичных сигналов, корреспондирующих с параметрами протекающей среды, в частности, скоростью массового расхода, плотностью и/или вязкостью, а также электрически соединенный с первичным измерительным преобразователем преобразующий электронный блок (ME) для настройки первичного измерительного преобразователя и для обработки первичных сигналов, поданных первичным измерительным преобразователем,
- причем первичный измерительный преобразователь имеет
- по меньшей мере, одну измерительную трубу (10; 10′) для ведения протекающей среды,
- по меньшей мере, один электромеханический, в частности, электродинамический возбудитель колебаний для возбуждения и/или поддержания вибрации, по меньшей мере, одной измерительной трубы, в частности изгибных колебаний, по меньшей мере, одной измерительной трубы вокруг виртуальной оси колебаний, соединяющей первый конец измерительной трубы со стороны впуска и второй конец измерительной трубы со стороны выпуска, с естественной резонансной частотой первичного измерительного преобразователя,
1
- в частности, электродинамический первый датчик (51) колебаний для регистрации, в частности, по меньшей мере, вибрации со стороны впуска, по меньшей мере, одной измерительной трубы и для формирования первого первичного сигнала (s) первичного измерительного преобразователя, представляющего, в частности, по меньшей мере, вибрацию со стороны впуска, по меньшей мере, одной измерительной трубы, и
2
- в частности, электродинамический второй датчик (52) колебаний для регистрации, в частности, по меньшей мере, вибрации со стороны выпуска, по меньшей мере, одной измерительной трубы и для формирования второго первичного сигнала (s) первичного измерительного преобразователя, представляющего, в частности, по меньшей мере, вибрацию со стороны выпуска, по меньшей мере, одной измерительной трубы; при этом
- преобразующий электронный блок выполнен с возможностью
exc
- подачи задающего сигнала (i) для возбудителя колебания, вызывающий, по меньшей мере, вибрацию, в частности, изгибные колебания, по меньшей мере, одной измерительной трубы, и
Δp
- с помощью первого первичного сигнала и с помощью второго первичного сигнала, а также при применении, в частности, предварительно сохраненного внутри энергозависимого накопителя данных, предусмотренного в преобразующем электронном блоке, и/или сформированного при работе с помощью задающего сигнала и/или с помощью, по меньшей мере, одного из первичных сигналов измеренного значения числа Рейнольдса, представляющего число Рейнольдса, Re, для среды, протекающей в первичном измерительном преобразователе, с возможностью генерирования измеренного значения (Х) разности давлений, которое представляет разность давлений между двумя заданными, в частности, локализированными внутри первичного измерительного преобразователя опорными точками в протекающей среде, в частности, таким образом, что первая из обеих опорных точек расположена со стороны впуска и вторая из обеих опорных точек расположена со стороны выпуска в первичном измерительном преобразователе.
2. Измерительная система по п.1, в которой преобразующий электронный блок выполнен с возможностью генерирования измеренного значения числа Рейнольдса с помощью задающего сигнала.
3. Измерительная система по п.1, в которой преобразующий электронный блок выполнен с возможностью генерирования измеренного значения числа Рейнольдса с помощью первого первичного сигнала и/или второго первичного сигнала.
4. Измерительная система по п.2, в которой преобразующий электронный блок выполнен с возможностью генерирования измеренного значения числа Рейнольдса с помощью первого первичного сигнала и/или второго первичного сигнала.
Δp
η
5. Измерительная система по п.4, в которой преобразующий электронный блок выполнен с возможностью генерирования измеренного значения (Х) разности давлений при применении, в частности, предварительно сохраненного в энергозависимом накопителе данных, в частности, сформированного с помощью задающего сигнала и/или с помощью, по меньшей мере, одного из первичных сигналов измеренного значения (X) вязкости, которое представляет вязкость η среды, протекающей в первичном измерительном преобразователе.
η
6. Измерительная система по п.5, в которой преобразующий электронный блок выполнен с возможностью генерирования измеренного значения (Х) вязкости с помощью задающего сигнала.
η
7. Измерительная система по п.6, в которой преобразующий электронный блок выполнен с возможностью генерирования измеренного значения (Х) вязкости также при применении первого первичного сигнала и/или второго первичного сигнала.
η
8. Измерительная система по одному из пп.5-7, в которой преобразующий электронный блок выполнен с возможностью генерирования измеренного значения числа Рейнольдса при применении измеренного значения (Х) вязкости.
Δp
Δφ
φ1
1
2
9. Измерительная система по одному из пп.1-7, в которой преобразующий электронный блок для определения измеренного значения (Х) разности давлений с помощью первого первичного сигнала и с помощью второго первичного сигнала выполнен с возможностью генерирования измеренного значения (Х) разности фаз, которое представляет разность фаз Δ, существующую между первым первичным сигналом (s) и вторым первичным сигналом (s), в частности, зависящую от скорости m массового потока среды, протекающей в первичном измерительном преобразователе.
Δp
f
exc
10. Измерительная система по одному из пп.1-7, в которой преобразующий электронный блок для определения измеренного значения (Х) разности давлений с помощью, по меньшей мере, одного первичного сигнала и/или с помощью, по меньшей мере, задающего сигнала выполнен с возможностью генерирования измеренного значения (X) частоты, которое представляет частоту f колебаний вибрации, по меньшей мере, одной измерительной трубы, в частности, изгибных колебаний, по меньшей мере, одной измерительной трубы вокруг виртуальной оси колебаний, воображаемо соединяющей первый конец измерительной трубы со стороны впуска и второй конец измерительной трубы со стороны выпуска, с естественно резонансной частотой первичного измерительного преобразователя.
Δp
m
11. Измерительная система по одному из пп.1-7, в которой преобразующий электронный блок для определения измеренного значения (Х) разности давлений с помощью первого первичного сигнала и с помощью второго первичного сигнала выполнен с возможностью генерирования измеренного значения (X) массового расхода, которое представляет скорость массового расхода m, среды, протекающей в первичном измерительном преобразователе.
m
12. Измерительная система по п.9, в которой преобразующий электронный блок выполнен с возможностью генерирования измеренного значения (X) массового расхода, базируясь на отношении:
<mrow><msub><mi>X</mi><mi>m</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>K</mi><mi>m</mi></msub><mo>⋅</mo><mfrac><mrow><msub><mi>X</mi><mrow><mi>Δ</mi><mi>φ</mi></mrow></msub></mrow><mrow><msub><mi>X</mi><mi>f</mi></msub></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>
причем Km - параметр измерительной системы, определенный заранее экспериментально, в частности, в ходе тарировки измерительной системы или с помощью компьютерных расчетов, в частности предварительно сохраненный в предусмотренном в преобразующем электронном блоке не энергозависимом накопителе данных в качестве постоянной величины.
Δp
ρ
13. Измерительная система по одному из пп.1-7, в которой преобразующий электронный блок выполнен с возможностью генерирования измеренного значения (Х) разности давлений при применении измеренного значения (Х) плотности, в частности, предварительно сохраненного в предусмотренном в преобразующем электронном блоке энергозависимом накопителе данных и/или сформированного при работе с помощью задающего сигнала и/или с помощью, по меньшей мере, одного из первичных сигналов, которое представляет плотности ρ среды, протекающей в первичном измерительной преобразователе.
ρ
f
14. Измерительная система по п.10, в котором преобразующий электронный блок выполнен с возможностью генерирования измеренного значения (Х) с помощью измеренного значения (X) частоты, в частности базируясь на отношении:
<mrow><msub><mi>X</mi><mi>ρ</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>K</mi><mrow><mi>ρ</mi><mn>,1</mn></mrow></msub><mo>+</mo><mfrac><mrow><msub><mi>K</mi><mrow><mi>ρ</mi><mn>,2</mn></mrow></msub></mrow><mrow><msubsup><mi>X</mi><mi>f</mi><mn>2</mn></msubsup></mrow></mfrac></mrow>
,
ρ,1
ρ,2
причем K, К - параметры измерительной системы, определенные прежде всего экспериментально, в частности, в ходе тарировки измерительной системы и/или с помощью компьютерных расчетов, в частности предварительно сохраненные в предусмотренном в преобразующем электронном блоке не энергозависимом накопителе данных в качестве постоянных величин.
ρ
f
15. Измерительная система по п.13, в котором преобразующий электронный блок выполнен с возможностью генерирования измеренного значения (Х) с помощью измеренного значения (X) частоты, в частности базируясь на отношении:
<mrow><msub><mi>X</mi><mi>ρ</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>K</mi><mrow><mi>ρ</mi><mn>,1</mn></mrow></msub><mo>+</mo><mfrac><mrow><msub><mi>K</mi><mrow><mi>ρ</mi><mn>,2</mn></mrow></msub></mrow><mrow><msubsup><mi>X</mi><mi>f</mi><mn>2</mn></msubsup></mrow></mfrac></mrow>
,
ρ,1
ρ,2
причем K, K - параметры измерительной системы, определенные прежде всего экспериментально, в частности, в ходе тарировки измерительной системы и/или с помощью компьютерных расчетов, в частности предварительно сохраненные в предусмотренном в преобразующем электронном блоке не энергозависимом накопителе данных в качестве постоянных величин.
Δp
Ekin
2
16. Измерительная система по одному из пп.1-7, в котором преобразующий электронный блок для определения измеренного значения (X) разности давлений с помощью первого первичного сигнала и с помощью второго первичного сигнала выполнен с возможностью генерирования измеренного значения (X) энергии течения, которое представляет кинетическую энергию ρU, зависящую от плотности ρ и скорости течения U, среды протекающей в первичном измерительном преобразователе.
Ekin
17. Измерительная система по п.11, в котором преобразующий электронный блок выполнен с возможностью генерирования измеренного значения (X) энергии течения, базируясь на отношении:
<mrow><msub><mi>X</mi><mrow><mi>E</mi><mi>k</mi><mi>i</mi><mi>n</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mi>K</mi><mrow><mi>E</mi><mi>k</mi><mi>i</mi><mi>n</mi></mrow></msub><mo>⋅</mo><mfrac><mrow><msup><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>X</mi><mi>m</mi></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mn>2</mn></msup></mrow><mrow><msub><mi>X</mi><mi>ρ</mi></msub></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>
Ekin
причем K - параметр измерительной системы, определенный прежде всего экспериментально, в частности, в ходе тарировки измерительной системы и/или с помощью компьютерных расчетов, в частности предварительно сохраненный в предусмотренном в преобразующем электронном блоке не энергозависимом накопителе данных в качестве постоянной величины.
18. Измерительная система по п.11, в которой
- преобразующий электронный блок выполнен с возможностью генерирования измеренного значения разности давлений, базируясь на отношении:
<mrow><msub><mi>X</mi><mrow><mi>Δ</mi><mi>p</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>K</mi><mrow><mi>ς</mi><mn>,1</mn></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>K</mi><mrow><mi>ς</mi><mn>,2</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><msub><mi>X</mi><mrow><mi>Re</mi></mrow></msub><msup><mrow /><mrow><msup><mi>K</mi><mrow><mi>ς</mi><mn>,3</mn></mrow></msup></mrow></msup></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><msub><mi>X</mi><mrow><mi>E</mi><mi>k</mi><mi>i</mi><mi>n</mi></mrow></msub><mo>⋅</mo><mfrac><mrow><msup><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>X</mi><mi>m</mi></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mn>2</mn></msup></mrow><mrow><msub><mi>X</mi><mi>ρ</mi></msub></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>
1
2
3
Ekin
причем K, К, К, K - параметры измерительной системы, определенные прежде всего экспериментально, в частности, в ходе тарировки измерительной системы и/или с помощью компьютерных расчетов, в частности предварительно сохраненные в предусмотренном в преобразующем электронном блоке не энергозависимом накопителе данных в качестве постоянных величин; и/или
m
ρ
- причем преобразующий электронный блок генерирует измеренное значение числа-Рейнольдса при применении, как измеренного значения (X) массового расхода, так и измеренного значения (Х) вязкости, в частности, базируясь на отношении:
<mrow><msub><mi>X</mi><mrow><mi>Re</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mi>K</mi><mrow><mi>Re</mi></mrow></msub><mo>⋅</mo><mfrac><mrow><msub><mi>X</mi><mi>m</mi></msub></mrow><mrow><msub><mi>X</mi><mi>η</mi></msub></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>
Re
причем K - параметр измерительной системы, определенный прежде всего экспериментально, в частности, в ходе тарировки измерительной системы и/или с помощью компьютерных расчетов, в частности предварительно сохраненный внутри в предусмотренном в преобразующем электронном блоке не энергозависимого накопителя данных в качестве постоянной величины.
Δp
ζ
19. Измерительная система по одному из пп.1-7, в которой преобразующий электронный блок для определения измеренного значения (Х) разности давлений выполнен с возможностью генерирования коэффициента (Х) падения давления, который представляет падение давления в первичном измерительном преобразователе, отнесенное к мгновенной кинетической энергии среды, протекающей в первичном измерительном показателе, зависящее от мгновенного числа Рейнольдса Re протекающей среды, в частности, базируясь на отношении:
<mrow><msub><mi>X</mi><mi>ζ</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>K</mi><mrow><mi>ς</mi><mn>,1</mn></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>K</mi><mrow><mi>ς</mi><mn>,2</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><msub><mi>X</mi><mrow><mi>Re</mi></mrow></msub><msup><mrow /><mrow><msup><mi>K</mi><mrow><mi>ς</mi><mn>,3</mn></mrow></msup></mrow></msup><mo>,</mo></mrow>
ζ1
ζ2
ζ3
причем K, К, К - параметры измерительной системы, определенные прежде всего экспериментально, в частности предварительно сохраненные внутри в предусмотренном в преобразующем электронном блоке не энергозависимого накопителя данных в качестве постоянных величин.

20. Измерительная система по п.11, в которой преобразующий электронный блок выполнен с возможностью генерирования измеренного значения разности давлений при применении коэффициента (Х) падения давления, в частности, базируясь на отношении:
<mrow><msub><mi>X</mi><mrow><mi>Δ</mi><mi>p</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mi>X</mi><mi>ζ</mi></msub><mo>⋅</mo><msub><mi>K</mi><mrow><msup><mrow /><mrow><mi>E</mi><mi>k</mi><mi>i</mi><mi>n</mi></mrow></msup></mrow></msub><mo>⋅</mo><mfrac><mrow><msup><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>X</mi><mi>m</mi></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mn>2</mn></msup></mrow><mrow><msub><mi>X</mi><mi>ρ</mi></msub></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>
Ekin
причем K - параметр измерительной системы, определенный прежде всего, в частности, сохраненный внутри в предусмотренном в преобразующем электронном блоке не энергозависимого накопителя данных в качестве постоянной величины.
p1
Ref
p2
krit
21. Измерительная система по одному из пп.1-7, в которой преобразующий электронный блок при применении измеренного значения разности давлений и с помощью, в частности, предварительно сохраненного внутри в предусмотренном преобразующем электронном блоке энергозависимого накопителя данных первого измеренного значения давления (X), которое представляет, в частности господствующее выше по течению выпускного конца первичного измерительного конца и/или ниже по течению впускного конца первичного измерительного преобразователя в протекающей среде, в частности, измеренное с помощью сообщающегося с преобразующим электронным блоком датчиком давления и/или определенное с помощью первого и второго первичного сигнала первичного измерительного преобразователя и/или статическое первое давление p, выполнен с возможностью генерирования второго измеренного значения (X), которое представляет, в частности, минимальное или классифицируемое как критическое для измерительной системы, статическое второе давление p внутри протекающей среды.
22. Измерительная система по п.21, в которой
p2
- преобразующий электронный блок при применении второго измеренного значения (X) выполнен с возможностью генерирования сигнала тревоги, который сигнализирует о недостаточности определенного сначала, минимально допустимого статического давления в среде, в частности с возможностью восприятия визуально и/или акустически, и/или
p2
- причем преобразующий электронный блок при применении измеренного значения (X) давления выполнен с возможностью генерирования сигнала тревоги, который сигнализирует, в частности, с возможностью восприятия визуально и/или акустически, о начинающемся возникновении кавитации в среде.
p1
23. Измерительная система по одному из предыдущих пп.1-7, в которой для формирования измеренного значения (X) давления, представляющего статическое давление, господствующее в протекающей среде, дальше включен датчик давления, сообщающийся при работе с преобразующим электронным блоком, служащим для регистрации статического давления, господствующего в трубопроводе, направляющем среду, в частности выше по течению впускного конца первичного измерительного преобразователя или ниже по течению выпускного конца первичного измерительного преобразователя.
24. Измерительная система по пп.1-7, в которой
- преобразующий электронный блок при применении измеренного значения разности давлений выполнен с возможностью генерирования сигнала тревоги, который сигнализирует о превышении сначала определенного, максимально допустимого снижения статического давления в среде, протекающей через первичный измерительный преобразователь, в частности, с возможностью восприятия визуально и/или акустически, и/или
- преобразующий электронный блок при применении измеренного значения разности давлений выполнен с возможностью генерирования сигнала тревоги, который сигнализирует о провоцируемом первичным измерительным преобразователем слишком высоком падении давления в среде, в частности с возможностью восприятия визуально или акустически.
25. Измерительная система по одному из пп.1-7, в которой первичный змерительный преобразователь содержит корпус (100) первичного измерительного преобразователя с первым концом корпуса со стороны впуска, имеющим, в частности присоединительный фланец для секции трубопровода, подводящей среду к первичному измерительному преобразователю, и второй конец корпуса со стороны выпуска, имеющим, в частности, присоединительный фланец для секции трубопровода, отводящей среду от первичного измерительного преобразователя.
26. Измерительная система по п.25, в которой
- причем первый конец корпуса (100) первичного измерительного преобразователя образован с помощью первого делителя (15) потока со стороны впуска, имеющего два соответственно отстоящих друг от друга отверстия для потока и второй конец корпуса (100) первичного измерительного преобразователя образован с помощью второго делителя (16) потока со стороны выпуска, имеющего два соответственно отстоящих друг от друга отверстия для потока, и
- первичный измерительный преобразователь имеет две параллельные друг другу измерительные трубы для ведения протекающей среды, из которых
- первая измерительная труба (10) с первым концом измерительной трубы со стороны впуска впадает в первое отверстие для потока первого делителя (15) потока и со вторым концом измерительной трубы со стороны выпуска впадает в первое отверстие для потока второго делителя (16) потока, и
- вторая измерительная труба (10′) с первым концом измерительной трубы со стороны впуска впадает во второе отверстие для потока первого делителя (15) потока и со вторым концом измерительной трубы впадает во второе отверстие для потока второго делителя (16) потока.
27. Измерительная система по п.26, в которой
- по меньшей мере, один электромеханический возбудитель выполнен с возможностью возбуждения и/или поддержания симметричной вибрации первой и второй измерительной трубы, в частности, изгибных колебаний каждой из измерительных труб вокруг виртуальной оси колебаний, воображаемо соединяющей соответствующий первый конец измерительной трубы и соответствующий второй конец измерительной трубы, с естественной резонансной частотой первичного измерительного преобразователя; и/или
- первый первичный сигнал со стороны впуска сформированный с помощью первого датчика колебаний представляет вибрацию со стороны впуска первой измерительной трубы относительно второй измерительной трубы и второй первичный сигнал, сформированный с помощью второго датчика колебаний, представляет вибрацию со стороны выпуска первой измерительной трубы относительно второй измерительной трубы.
Δp
Δp
Δp
28. Измерительная система по п.25, в которой измеренное значение (Х) разности давлений представляет разность давлений, в целом возникающую в протекающей среде от первого конца корпуса в направлении до второго конца корпуса, в частности, таким образом, что первая опорная точка для разности давлений, представленной измеренным значением (X) разности давлений, расположена на первом конце корпуса со стороны впуска корпуса (100) первичного измерительного преобразователя и вторая опорная точка для разности давлений, представленной измеренным значением (X), расположена на втором конце корпуса со стороны выпуска корпуса (100) первичного измерительного преобразователя.
29. Способ измерения разности давлений, возникающей внутри протекающей среды, содержащий следующие этапы:
- пропускание среды через, по меньшей мере, одну измерительную трубу;
- формирование измерительного значения числа Рейнольдса, представляющего число Рейнольдса, Re для протекающей среды, а также
- применение измеренного числа Рейнольдса для формирования измеренного значения разности давлений, которое представляет разность давлений, возникающую между двумя, в частности, локализированными внутри первичного измерительного преобразователя опорными точками в протекающей среде.
30. Способ по п.29, содержащий следующие этапы:
- возбуждение, по меньшей мере, одной измерительной трубы с образованием вибрации, в частности, изгибных колебаний вокруг виртуальной оси колебаний, воображаемо соединяющей первый конец измерительной трубы со стороны впуска и второй конец измерительной трубы со стороны выпуска; а также
- формирование первого первичного сигнала, представляющего, по меньшей мере, вибрацию со стороны впуска, по меньшей мере, одной измерительной трубы, а также второго первичного сигнала, представляющего, по меньшей мере, вибрацию со стороны выпуска, по меньшей мере, одной измерительной трубы.
31. Способ по п.30,
- включающий этап применения первого первичного сигнала и/или второго первичного сигнала для формирования измеренного значения числа Рейнольдса, в частности, также для формирования измеренного значения плотности, представляющего плотность протекающей среды и/или для формирования измеренного значения массового расхода, представляющего скорость массового расхода протекающей среды; и/или
- дальше включающий этап формирования измеренного значения массового расхода, представляющего скорость массового расхода протекающей среды, в частности, с помощью первого первичного сигнала и/или с помощью второго первичного сигнала; и/или
- дальше включающий этап формирования измеренного значения плотности, представляющего плотность протекающей среды.
32. Способ по п.31, включающий этап применения измеренного значения массового расхода, измеренного значения плотности, а также измеренного значения числа Рейнольдса для формирования измеренного значения разности давлений.