ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ И/ИЛИ НОРМЫ МАССОВОГО РАСХОДА И/ИЛИ ВЯЗКОСТИ ПРОТЕКАЮЩЕЙ В ТРУБОПРОВОДЕ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ И ПРИМЕНЕНИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
MEASURING SYSTEM FOR MEASUREMENT OF DENSITY AND/OR NORM OF MASS FLOW RATE AND/OR VISCOSITY OF FLUID ENVIRONMENT PROCEEDING IN PIPELINE AND USE OF MEASURING SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к измерительной системе с измерительным преобразователем вибрационного типа для измерения проведенной в трубопроводе текучей среды, в частности, газа, жидкости, порошка или другого текучего вещества, в частности, для измерения плотности и/или нормы массового расхода, в частности, также суммированного на определенном временном интервале общего массового расхода, по меньшей мере, периодически протекающей в трубопроводе с нормой массового расхода более 2200 т/ч, в частности, более 2500 т/ч среды. Далее изобретение относится к измерительной системе с таким измерительным преобразователем. Изобретение относится также к применению измерительной системы.
Уровень техники
В технике измерения процессов и автоматизации для измерения физических параметров, таких, к примеру, как массовый расход, плотность и/или вязкость протекающих в трубопроводе сред нередко используются - осуществленные в большинстве случаев в виде встроенных измерительных проборов компактного исполнения - измерительные системы, которые посредством измерительного преобразователя вибрационного типа, через который проходит среда, и присоединенной к нему измерительной или возбуждающей схемы вызывают в среде силы реакции, к примеру, соответствующие массовому расходу силы Кориолиса, соответствующие плотности среды силы инерции и/или соответствующие вязкости среды силы трения и т.д., и на их основании генерируют выражающий собой соответствующий массовый расход, соответствующую вязкость и/или соответствующую плотность среды измерительный сигнал. Такого рода, осуществленные, в частности, в виде измерителей кориолисова массового расхода, или измерителей кориолисова массового расхода или плотности, измерительные преобразователи подробно и детально описаны, к примеру, в EP-A 1001254, EP-A 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 в WO-A 03/027616.
Каждый из измерительных преобразователей имеет корпус преобразователя, у которого первый конец корпуса со стороны впуска, по меньшей мере, частично образован посредством имеющего ровно два, соответственно, расположенных на расстоянии друг от друга, имеющих форму кругового цилиндра или форму конуса, проточных отверстия первого разделителя потока, а второй конец корпуса со стороны выпуска, по меньшей мере, частично образован посредством имеющего ровно два, соответственно, расположенных на расстоянии друг от друга проточных отверстия второго разделителя потока. У некоторых представленных в US-A 5796011, US-B 7350421 или в US-А 2007/0151368 измерительных преобразователей корпус преобразователя включает в себя толстостенный, имеющий форму кругового цилиндра, трубный сегмент, который образует, по меньшей мере, один средний сегмент корпуса преобразователя.
Для проведения, по меньшей мере, периодически протекающей среды измерительные преобразователи включают в себя далее, соответственно, ровно две, гидравлически параллельно подключенные измерительные трубы из металла, в частности, из стали или титана, которые установлены внутри корпуса преобразователя и там посредством вышеуказанного разделителя потока удерживаются с возможностью осуществления колебательных движений. Первая из преимущественно конструктивно аналогичных и проходящих параллельно друг другу измерительных труб своим первым концом со стороны впуска входит в первое проточное отверстие первого разделителя потока со стороны впуска, а своим вторым концом со стороны выпуска входит в первое проточное отверстие второго разделителя потока со стороны выпуска, в то время как вторая из измерительных труб своим первым концом со стороны впуска входит во второе проточное отверстие первого разделителя потока, а своим вторым концом со стороны выпуска входит во второе проточное отверстие второго разделителя потока. Каждый из разделителей потока имеет далее, соответственно, фланец с уплотнительной поверхностью для герметичного присоединения измерительного преобразователя к служащему для подведения среды к измерительному преобразователю или для отведения среды от измерительного преобразователя трубному сегменту трубопровода.
Измерительные трубы для выработки вышеуказанных сил реакции, приведенные в действие посредством служащего для генерирования или поддержания механических колебаний, в частности, изгибных колебании, измерительных труб в так называемом приводном или полезном режиме устройства возбуждения, в процессе работы побуждаются к вибрациям. Колебания в полезном режиме в большинстве случаев, в частности, при использовании измерительного преобразователя в качестве измерителя кориолисова массового расхода и/или плотности, по меньшей мере, частично, осуществлены в виде продольных изгибных колебаний, и в случае протекающей через измерительные трубы среды, вследствие индуцированных там сил Кориолиса, перекрыты дополнительными, аналогичными по частоте, колебаниями в так называемом режиме Кориолиса.
В соответствии с этим - в данном случае чаще всего электродинамическое - устройство возбуждения в случае прямых измерительных труб осуществлено таким образом, что обе измерительные трубы могут возбуждаться в полезном режиме, по меньшей мере, частично, в частности, также предпочтительно, к одинаковым по величине, но находящимся в противофазе, изгибным колебаниям в общей плоскости колебаний дифференциально - то есть за счет одновременного введения вдоль общей линии действия силы, действующих, однако, в противоположных направлениях, возбуждающих сил.
Для регистрации вибраций, в частности, возбужденных посредством устройства возбуждения изгибных колебаний, измерительных труб и для выработки выражающих собой вибрации колебательных измерительных сигналов, измерительные преобразователи имеют далее, соответственно, реагирующее на относительные перемещения измерительных труб, в большинстве случаев также электродинамическое, устройство датчиков вибраций. Обычно устройство датчиков вибраций образовано посредством дифференциально регистрирующего колебания измерительных труб - то есть лишь относительные перемещения измерительных труб - датчика колебаний со стороны впуска, а также дифференциально регистрирующего колебания измерительных труб датчика колебаний со стороны выпуска. Каждый из обычно конструктивно аналогичных датчиков колебаний образован посредством удерживаемого на первой измерительной трубе постоянного магнита и намагниченной его магнитным полем, удерживаемой на второй измерительной трубе, цилиндрической катушки.
В процессе работы описанная ранее, образованная посредством двух измерительных труб, а также удерживаемых на них устройства возбуждения и устройства датчиков вибраций, внутренняя часть измерительного преобразователя посредством электромеханического устройства возбуждения, по меньшей мере, периодически, возбуждается к механическим колебаниям в полезном режиме, по меньшей мере, на одной доминирующей полезной колебательной частоте. В качестве частоты колебаний для колебаний в полезном режиме обычно выбирается при этом естественная резонансная частота внутренней части в данный момент времени, которая, опять же зависит, в основном, как от размера, формы и материала измерительных труб, так и от плотности среды в данный момент времени; при известных условиях, на эту полезную колебательную частоту может оказываться существенное воздействие со стороны вязкости среды в данный момент времени. Вследствие изменяющейся плотности измеряемой среды и/или вследствие предпринимаемой в процессе работы замены среды, полезная колебательная частота в процессе работы измерительного преобразователя естественным образом изменяется, по меньшей мере, в пределах калиброванного и, тем самым, заданного диапазона полезных частот, который имеет, соответственно, заданную нижнюю и заданную верхнюю предельную частоту.
Для определения свободной колебательной длины измерительных труб и, тем самым, соответственно, для регулировки диапазона полезных частот измерительные преобразователи вышеописанного типа включают в себя далее, чаще всего, по меньшей мере, один стыковочный элемент со стороны впуска для образования узла колебаний со стороны впуска для одинаковым по величине, но находящимся в противофазе вибраций, в частности, изгибных колебаний, обеих измерительных труб, который на расстоянии от обоих разделителей потока зафиксирован на обеих измерительных трубах, а также, по меньшей мере, один стыковочный элемент со стороны выпуска для образования узла колебаний со стороны выпуска для одинаковым по величине, но находящимся в противофазе вибраций, в частности, изгибных колебаний, измерительных труб, который на расстоянии как от обоих разделителей потока, так и от стыковочного элемента со стороны впуска зафиксирован на обеих измерительных трубах. В случае прямых измерительных труб минимальное расстояние между стыковочными элементами со стороны впуска и со стороны выпуска - относящимися к внутренней части - соответствует при этом свободной колебательной длине измерительных труб. Посредством стыковочных элементов может быть, к тому же, оказано воздействие и в целом на качество колебаний внутренней части, а также на чувствительность измерительного преобразователя, таким образом, что для минимально требуемой чувствительности измерительного преобразователя необходимо предоставить, по меньшей мере, одну минимальную свободную колебательную длину.
Разработки в области измерительных преобразователей вибрационного типа достигли, между тем, такого уровня, когда современные измерительные преобразователи описанного типа практически могут удовлетворять самым высоким требованиям для широкого спектра применений техники измерения расхода в отношении точности и воспроизводимости данных измерений. Так такого рода измерительные преобразователи на практике используются для норм расхода от всего лишь нескольких г/ч (грамм в час) до нескольких т/мин (тонн в минуту), при давлениях до 100 бар для жидкостей или даже свыше 300 бар для газов. Достигаемая при этом точность измерений составляет обычно примерно 99,9% от фактического значения или более того, или же погрешность измерения составляет примерно 0,1%, причем нижняя граница гарантированной области измерения может составлять примерно 1% от верхнего предела измерительного диапазона. Ввиду большой ширины диапазона возможностей использования предлагаются пригодные для промышленного применения измерительные преобразователи вибрационного типа с номинальными внутренними диаметрами (соответствуют калибру примыкающего к измерительному преобразователю трубопровода или калибру измерительного преобразователя, измеренному на присоединительном фланце), значения которых лежат в диапазоне номинальных внутренних диаметров от 1 мм до 250 мм, и при максимальной номинальной норме массового расхода 2200 т/ч специфицированы, соответственно, для потери давления менее 1 бара. Значение калибра измерительных труб лежит при этом примерно в пределах от 80 мм до 100 мм.
Несмотря на то, что, между тем, предлагаются измерительные преобразователи для использования в трубопроводах с очень большими нормами массового расхода и, тем самым, с очень большими калибрами, свыше 100 мм, по-прежнему, имеется повышенный интерес к тому, чтобы использовать измерительные, преобразователи высокой точности и низкой потери давления и для трубопроводов с еще большим калибрами, к примеру, 300 мм или более, или нормами массового расхода 2500 т/ч или более, к примеру, для использования в нефтехимической промышленности или в области транспорта и переработки нефти, природного газа, горючих материалов и т.д. При соответствующем масштабном увеличении известных из уровня техники, в частности, из EP-A 1001254, EP-A 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 03/027616, и уже учрежденных концепций измерительных преобразователей, это приводит к тому, что обеспечивающие желаемые колебательные свойства, требуемую - не в последнюю очередь, и для уменьшения возможных, существенных для режима колебаний измерительных труб деформаций измерительного преобразователя - механическую нагрузочную способность, а также максимально разрешенную потерю давления, геометрические параметры, в частности, соответствующая расстоянию между уплотнительными поверхностями обоих фланцев установочная длина и, в случае изогнутых измерительных труб, максимальное боковое расширение измерительного преобразователя, приняли бы чрезмерно большие значения. Тем самым, неизбежно увеличивается и собственная масса измерительного преобразователя, причем традиционные измерительные преобразователи с большими внутренними диаметрами уже реализуются с собственной массой примерно 400 кг. Исследования, которые были проведены для измерительных преобразователей с двумя изогнутыми измерительными трубами, к примеру, в соответствии с US-B 7350421 или US-A 5796011, касательно их согласования с еще большими внутренними диаметрами, выявили, к примеру, то, что для номинальных внутренних диаметров более 300 мм собственная масса увеличенного в масштабе традиционного измерительного преобразователя составила бы много больше 500 кг вместе с установочной длиной более 3000 мм и максимальным боковым расширением более 1000 мм. Таким образом, следует констатировать, что пригодные для промышленного применения, изготавливаемые в серийном производстве, измерительные преобразователи традиционной концепции и материалов, с номинальными внутренними диаметрами много более 300 мм не могут быть использованы в обозримом будущем как из соображений возможности технической реализации, так и из экономических соображений.
Раскрытие изобретения
Исходя из уровня техники, задача изобретения состоит в том, чтобы создать измерительную систему с измерительным преобразователем вибрационного типа с высокой чувствительностью и эффективностью колебаний, который и при больших нормах массового расхода более 2200 т/ч вызывает незначительные потери давления менее 1 бар и, который при большом номинальном внутреннем диаметре свыше 250 мм имеет максимально компактную конструкцию с минимальной установочной массой. Кроме того, образованная посредством измерительного преобразователя измерительная система не должна иметь, по возможности, никакой поперечной чувствительности на возможные изменения состояний напряжения в измерительном преобразователе, к примеру, вследствие изменений температуры или градиентов температуры внутри измерительного преобразователя, и/или вследствие воздействующих на измерительный преобразователь извне усилий, к примеру, введенных через закрытый трубопровод зажимных усилий.
Для решения задачи изобретение состоит из измерительной системы для измерения плотности, и/или нормы массового расхода, к примеру, также суммированного за определенный промежуток времени общего массового расхода, и/или вязкости протекающей в трубопроводе, по меньшей мере, периодически, к примеру, также с нормой массового расхода более 2200 т/ч, среды, к примеру, газа, жидкости, порошка или другого текучего вещества.
Осуществленная, к примеру, в виде встроенного измерительного прибора и/или измерительного прибора в компактном исполнении, измерительная система включает в себя измерительный преобразователь вибрационного типа для выработки служащих, к примеру, для регистрации плотности, и/или нормы массового расхода, и/или вязкости, колебательных измерительных сигналов.
Измерительный преобразователь имеет, к примеру, в основном, в форме трубы и/или снаружи в форме кругового цилиндра, корпус преобразователя, у которого первый конец корпуса со стороны впуска образован посредством имеющего ровно четыре, соответственно, расположенных на расстоянии друг от друга, к примеру, имеющих форму кругового цилиндра или форму конуса, проточных отверстия первого разделителя потока со стороны впуска, а второй конец корпуса со стороны выпуска образован посредством имеющего ровно четыре, соответственно, расположенных на расстоянии друг от друга, к примеру, имеющих форму кругового цилиндра или форму конуса, проточных отверстия второго разделителя потока со стороны выпуска,
ровно четыре, при образовании гидравлически параллельно соединенных путей потока, подсоединенные, к примеру, к конструктивно аналогичным разделителям потока, к примеру, лишь посредством указанных разделителей потока удерживаемые в корпусе преобразователя с возможностью осуществления колебательного движения, и/или конструктивно аналогичные, и/или, по меньшей мере, попарно параллельные друг другу, и/или прямые, измерительные трубы для проведения протекающей среды, из которых,
к примеру, имеющая форму кругового цилиндра, первая измерительная труба первым концом измерительной трубы со стороны впуска входит в первое проточное отверстие первого разделителя потока, а вторым концом измерительной трубы со стороны выпуска входит в первое проточное отверстие второго разделителя потока,
к примеру, имеющая форму кругового цилиндра, вторая измерительная труба первым концом измерительной трубы со стороны впуска входит во второе проточное отверстие первого разделителя потока, а вторым концом измерительной трубы со стороны выпуска входит во второе проточное отверстие второго разделителя потока,
к примеру, имеющая форму кругового цилиндра, третья измерительная труба первым концом измерительной трубы со стороны впуска входит в третье проточное отверстие первого разделителя потока, а вторым концом измерительной трубы со стороны выпуска входит в третье проточное отверстие второго разделителя потока и
к примеру, имеющая форму кругового цилиндра, четвертая измерительная труба первым концом измерительной трубы со стороны впуска входит в четвертое проточное отверстие первого разделителя потока, а вторым концом измерительной трубы со стороны выпуска входит в четвертое проточное отверстие второго разделителя потока,
образованное посредством, к примеру, дифференциально возбуждающего электродинамические колебания и/или колебания первой измерительной трубы относительно второй измерительной трубы первого возбудителя колебаний, электромеханическое устройство возбуждения для выработки и/или поддержания механических колебаний, к примеру, изгибных колебаний, четырех измерительных труб, причем устройство возбуждения осуществлено таким образом, что, тем самым, первая измерительная труба и вторая измерительная труба в процессе работы могут возбуждаться к одинаковым по величине, но находящимся в противофазе, изгибным колебаниям в общей воображаемой первой плоскости колебаний, а третья измерительная труба и четвертая измерительная труба в процессе работы могут возбуждаться к одинаковым по величине, но находящимся в противофазе, изгибным колебаниям в общей воображаемой, к примеру, в основном, параллельной первой плоскости колебаний, второй плоскости колебаний, а также
реагирующее на вибрации, не в последнюю очередь, на возбужденные посредством устройства возбуждения изгибные колебания измерительных труб, к примеру, электродинамическое и/или образованное посредством конструктивно аналогичных друг другу датчиков колебаний, устройство датчиков вибраций для выработки выражающих собой вибрации, к примеру, изгибные колебания измерительных труб, колебательных измерительных сигналов.
Кроме того, измерительная система включает в себя электрически соединенный с измерительным преобразователем, расположенный, к примеру, в механически соединенном с корпусом преобразователя корпусе электронного блока, электронный преобразователь для настройки измерительного преобразователя, не в последнюю очередь также, его устройства возбуждения, и для обработки поданных от измерительного преобразователя колебательных измерительных сигналов.
Электронный преобразователь имеет возбуждающую схему для устройства возбуждения, и
образованную, к примеру, посредством микрокомпьютера и/или цифрового процессора обработки сигналов, измерительную схему, которая при использовании, по меньшей мере, одного поданного от устройства датчиков вибраций колебательного измерительного сигнала генерирует выражающее собой плотность среды измеренное значение плотности и/или выражающее собой норму массового расхода измеренное значение массового расхода. В измерительной системе в соответствии с изобретением измерительная схема настроена далее на то, чтобы для выработки измеренного значения плотности и/или измеренного значения массового расхода корректировать изменение, по меньшей мере, одного характеристического параметра, в частности, частоты сигнала, поданных от измерительного преобразователя колебательных измерительных сигналов, к примеру, изменение частоты сигналов, и/или изменение разности фаз между двумя генерированными посредством устройства датчиков вибраций колебательными измерительными сигналами, причем эти изменения вызваны посредством связанного, к примеру, с термически обусловленной и/или вызванной внешними силами деформацией измерительного преобразователя, изменения состояния напряжения в измерительном преобразователе и/или посредством связанного, к примеру, с термически обусловленной и/или вызванной внешними силами деформацией измерительного преобразователя, отклонения состояния напряжения в измерительном преобразователе в данный момент времени от заданного для этого, к примеру, заранее определенного в процессе проведенной на стадии изготовления и/или в процессе монтажа калибровки измерительной системы, эталонного состояния напряжения.
В соответствии с первым вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено, что указанное - не в последнюю очередь оказывающее воздействие и на режим колебаний измерительных труб и/или вызывающее изменение, по меньшей мере, одной резонансной частоты измерительного преобразователя - корректируемое посредством измерительной схемы изменение состояния напряжения в измерительном преобразователе и/или указанное - не в последнюю очередь оказывающее воздействие и на режим колебаний измерительных труб и/или вызывающее изменение, по меньшей мере, одной резонансной частоты измерительного преобразователя - отклонение состояния напряжения в измерительном преобразователе в данный момент времени от заданного для этого эталонного состояния напряжения является результатом, к примеру, термически обусловленной и/или вызванной внешними силами, деформации измерительного преобразователя, к примеру, относительного удлинения одной или нескольких измерительных труб.
В соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено, что измерительная схема определяет изменение состояния напряжения в измерительном преобразователе и/или отклонение состояния напряжения в измерительном преобразователе в данный момент времени от заданного для этого эталонного состояния напряжения посредством, по меньшей мере, одного выработанного посредством устройства датчиков вибраций, выражающего собой, к примеру, двух- или многомодульные вибрации, в частности, изгибные колебания, измерительных труб, имеющего, к примеру, два или более компонентов сигнала различной частоты, колебательного измерительного сигнала. В альтернативном варианте или в дополнение к тому, что измерительная схема корректирует вытекающее из изменения состояния напряжения в измерительном преобразователе или из отклонения состояния напряжения в измерительном преобразователе в данный момент времени от заданного для этого эталонного состояния напряжения, изменение, по меньшей мере, одного характеристического параметра поданных от измерительного преобразователя колебательных измерительных сигналов посредством, по меньшей мере, одного выработанного посредством устройства датчиков вибраций, выражающего собой, к примеру, двух- или многомодульные вибрации, не в последнюю очередь, также изгибные колебания, измерительных труб, имеющего, к примеру, два или более компонентов сигнала различной частоты, колебательного измерительного сигнала.
В соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено, что каждая из четырех измерительных труб, в частности, равного калибра и/или равной длины имеет калибр, который составляет более 60 мм, в частности, более 80 мм.
В соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено, что первый разделитель потока имеет, в частности, обладающий массой более 50 кг, фланец для присоединения измерительного преобразователя к служащему для проведения среды к измерительному преобразователю трубному сегменту трубопровода, а второй разделитель потока имеет, в частности, обладающий массой более 50 кг, фланец для присоединения измерительного преобразователя к служащему для отведения среды от измерительного преобразователя трубному сегменту трубопровода. В соответствии с дальнейшим усовершенствованием данного варианта осуществления изобретения каждый из фланцев имеет, соответственно, уплотнительную поверхность для герметичного соединения измерительного преобразователя с соответствующим трубным сегментом трубопровода, причем расстояние между уплотнительными поверхностями обоих фланцев определяет, составляющую, в частности, более 1200 мм и/или менее 3000 мм, установочную длину измерительного преобразователя. В частности, измерительный преобразователь осуществлен далее таким образом, что при этом соответствующая минимальному расстоянию между первым проточным отверстием первого разделителя потока и первым проточным отверстием второго разделителя потока длина первой измерительной трубы выбрана таким образом, что соотношение длины измерительной трубы и установочной длины измерительного преобразователя, определенное посредством соотношения длины первой измерительной трубы и установочной длины измерительного преобразователя, составляет более 0.7, в частности, более 0.8, и/или менее 0.95 и/или, что соотношение калибра и установочной длины измерительного преобразователя, определенное посредством соотношения калибра первой измерительной трубы и установочной длины измерительного преобразователя, составляет более 0.02, в частности, более 0.05 и/или менее 0.09. В альтернативном варианте или в дополнение к этому, измерительный преобразователь осуществлен таким образом, что соотношение номинального внутреннего диаметра и установочной длины измерительного преобразователя, определенное посредством соотношения номинального внутреннего диаметра измерительного преобразователя и установочной длины измерительного преобразователя, составляет меньше 0.3, в частности, меньше 0.2 и/или больше 0.1, причем номинальный внутренний диаметр соответствует калибру трубопровода, по ходу которого должен быть вставлен измерительный преобразователь.
В соответствии с пятым вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено, что соответствующая минимальному расстоянию между первым проточным отверстием первого разделителя потока и первым проточным отверстием второго разделителя потока длина первой измерительной трубы составляет более 1000 мм, в частности, более 1200 мм и/или менее 2000 мм.
В соответствии с шестым вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено, что каждая из четырех, в частности, равных по калибру, измерительных труб расположена таким образом, что минимальный боковой зазор каждой из четырех, в частности, равных по длине, измерительных труб относительно боковой стенки корпуса преобразователя, соответственно, больше нуля, в частности, больше 3 мм, и/или больше, чем удвоенное значение соответствующей толщины стенки измерительных труб; и/или, что минимальный боковой зазор между двумя соседними измерительными трубами, соответственно, больше 3 мм, и/или больше суммы соответствующих толщин стенок этих измерительных труб.
В соответствии с седьмым вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено, что каждое из проточных отверстий расположено таким образом, что минимальный боковой зазор каждого из проточных отверстий относительно боковой стенки корпуса преобразователя, соответственно, больше нуля, в частности, больше 3 мм, и/или больше, чем удвоенное значение минимальной толщины стенки измерительных труб; и/или, что минимальный боковой зазор между проточными отверстиями больше 3 мм, и/или больше удвоенного значения минимальной толщины стенки измерительных труб.
В соответствии с восьмым вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено, что соотношение собственной массы измерительного преобразователя в целом и собственной массы первой измерительной трубы больше 10, в частности, больше 15 и меньше 25.
В соответствии с девятым вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено, что собственная масса первой измерительной трубы, в частности, каждой из измерительных труб больше 20 кг, в частности, больше 30 кг, и/или меньше 50 кг.
В соответствии с десятым вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено, что собственная масса измерительного преобразователя больше 200 кг, в частности, больше 300 кг.
В соответствии с одиннадцатым вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено, что номинальный внутренний диаметр измерительного преобразователя, который соответствует калибру трубопровода, по ходу которого должен вставляться измерительный преобразователь, составляет более 100 мм, в частности, более 300 мм. В предпочтительном варианте измерительный преобразователь осуществлен таким образом, что соотношение массы и номинального внутреннего диаметра измерительного преобразователя, определенное посредством соотношения собственной массы измерительного преобразователя и номинального внутреннего диаметра измерительного преобразователя, меньше 2 кг/мм, в частности, меньше 1 кг/мм и/или больше 0.5 кг/мм.
В соответствии с двенадцатым вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено, что первая и вторая измерительные трубы, по меньшей мере, касательно материала, из которого, соответственно, состоят их стенки, и/или касательно их геометрических размеров, в частности, длины трубы, толщины стенки трубы, наружного диаметра трубы и/или калибра, конструктивно аналогичны.
В соответствии с тринадцатым вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено, что третья и четвертая измерительные трубы, по меньшей мере, касательно материала, из которого, соответственно, состоят их стенки, и/или касательно их геометрических размеров, в частности, длины трубы, толщины стенки трубы, наружного диаметра трубы и/или калибра, конструктивно аналогичны.
В соответствии с четырнадцатым вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено, что четыре измерительные трубы, касательно материала, из которого состоят их стенки, и/или касательно их геометрических размеров, в частности, длины трубы, толщины стенки трубы, наружного диаметра трубы и/или калибра, конструктивно аналогичны. Преимуществом может являться также, если в альтернативном варианте как третья, так и четвертая измерительные трубы, касательно их соответствующих геометрических размеров, в частности, длины трубы, толщины стенки трубы, наружного диаметра трубы и/или калибра, отличаются от первой измерительной трубы и от второй измерительной трубы.
В соответствии с пятнадцатым вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено, что материалом, из которого, по меньшей мере, частично состоят стенки четырех измерительных труб, является титан, и/или цирконий, и/или дуплексная сталь, и/или супердуплексная сталь.
В соответствии с шестнадцатым вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено, что корпус преобразователя, разделители потока и стенки измерительных труб состоят, соответственно, к примеру, из нержавеющей стали.
В соответствии с семнадцатым вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено, что минимальные резонансные частоты изгибных колебаний, по меньшей мере, первой и второй измерительных труб, в основном, равны друг другу, и минимальные резонансные частоты изгибных колебаний, по меньшей мере, третьей и четвертой измерительных труб, в основном, равны друг другу. При этом минимальные резонансные частоты изгибных колебаний всех четырех измерительных труб могут удерживаться, в основном, равными друг другу, либо же лишь попарно равными друг другу.
В соответствии с восемнадцатым вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено, что четыре проточных отверстия первого разделителя потока расположены таким образом, что относящиеся, в частности, к круглым поверхностям поперечного сечения проточных отверстий первого разделителя потока, воображаемые центры тяжести поверхностей образуют угловые точки воображаемого квадрата, причем указанные поверхности поперечного сечения располагаются в общей, воображаемой, проходящей перпендикулярно, в частности, параллельной главной оси потока измерительного преобразователя, продольной оси измерительного преобразователя секущей плоскости первого разделителя потока.
В соответствии с девятнадцатым вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено, что четыре проточных отверстия второго разделителя потока расположены таким образом, что относящиеся, в частности, к круглым поверхностям поперечного сечения проточных отверстий второго разделителя потока, воображаемые центры тяжести поверхностей образуют угловые точки воображаемого квадрата, причем указанные поверхности поперечного сечения располагаются в общей, воображаемой, проходящей перпендикулярно, в частности, параллельной главной оси потока измерительного преобразователя, продольной оси измерительного преобразователя секущей плоскости второго разделителя потока.
В соответствии с двадцатым вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено, что средний сегмент корпуса преобразователя образован посредством прямой, в частности, имеющей форму кругового цилиндра, трубы.
В соответствии с двадцать первым вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено, что корпус преобразователя осуществлен, в основном, в форме трубы, к примеру, в форме кругового цилиндра. При этом предусмотрено далее, что корпус преобразователя имеет самый большой внутренний диаметр, который больше 150 мм, в частности, больше 250 мм, в частности, таким образом, что соотношение внутренних диаметров корпуса и измерительной трубы измерительного преобразователя, определенное посредством соотношения самого большого внутреннего диаметра корпуса и калибра первой измерительной трубы, удерживается больше 3, в частности, больше 4 и/или меньше 5, и/или, что соотношение внутреннего диаметра корпуса и номинального внутреннего диаметра измерительного преобразователя, определенное посредством соотношения самого большого внутреннего диаметра корпуса и номинального внутреннего диаметра измерительного преобразователя меньше 1.5, в частности, меньше 1.2 и/или больше 0.9, причем номинальный внутренний диаметр соответствует калибру трубопровода, по ходу которого должен быть вставлен измерительный преобразователь. Соотношение внутреннего диаметра корпуса и номинального внутреннего диаметра измерительного преобразователя может быть в предпочтительном варианте, к примеру, также равно единице.
В соответствии с двадцать вторым вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено, что устройство датчиков вибраций образовано посредством дифференциально регистрирующего, в частности, электродинамические колебания и/или колебания первой измерительной трубы относительно второй измерительной трубы, расположенного со стороны впуска, первого датчика колебаний, а также дифференциально регистрирующего, в частности, электродинамические колебания и/или колебания первой измерительной трубы относительно второй измерительной трубы, расположенного со стороны выпуска, второго датчика колебаний, в частности, таким образом, что соответствующая минимальному расстоянию между первым датчиком колебаний и вторым датчиком колебаний измерительная длина измерительного преобразователя составляет более 500 мм, в частности, более 600 мм и/или менее 1200 мм, и/или, что соотношение калибра и измерительной длины измерительного преобразователя, определенное посредством соотношения калибра первой измерительной трубы и измерительной длины измерительного преобразователя составляет более 0.05, в частности, более 0.09. Первый датчик колебаний может быть образован далее посредством удерживаемого на первой измерительной трубе постоянного магнита и намагниченной его магнитным полем, удерживаемой на второй измерительной трубе, цилиндрической катушки, и второй датчик колебаний может быть образован посредством удерживаемого на первой измерительной трубе постоянного магнита и намагниченной его магнитным полем, удерживаемой на второй измерительной трубе, цилиндрической катушки.
В соответствии с двадцать третьим вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено, что устройство датчиков вибраций образовано посредством дифференциально регистрирующего, в частности, электродинамические колебания и/или колебания первой измерительной трубы относительно второй измерительной трубы, расположенного со стороны впуска, первого датчика колебаний, дифференциально регистрирующего, в частности, электродинамические колебания и/или колебания первой измерительной трубы относительно второй измерительной трубы, расположенного со стороны выпуска, второго датчика колебаний, дифференциально регистрирующего, в частности, электродинамические колебания и/или колебания третьей измерительной трубы относительно четвертой измерительной трубы, расположенного со стороны впуска, третьего датчика колебаний, а также дифференциально регистрирующего, в частности, электродинамические колебания и/или колебания третьей измерительной трубы относительно четвертой измерительной трубы, расположенного со стороны выпуска, четвертого датчика колебаний, к примеру, таким образом, что соответствующая минимальному расстоянию между первым датчиком колебаний и вторым датчиком колебаний измерительная длина измерительного преобразователя составляет более 500 мм, в частности, более 600 мм и/или менее 1200 мм, и/или, что соотношение калибра и измерительной длины измерительного преобразователя, определенное посредством соотношения калибра первой измерительной трубы и измерительной длины измерительного преобразователя составляет более 0.05, в частности, более 0.09. При этом в предпочтительном варианте первый и третий датчики колебаний могут быть подключены электрически последовательно, таким образом, что общий колебательный измерительный сигнал выражает собой общие колебания со стороны впуска первой и третьей измерительных труб относительно второй и четвертой измерительных труб, и/или второй и четвертый датчики колебаний подключены электрически последовательно, таким образом, что общий колебательный измерительный сигнал выражает собой общие колебания со стороны выпуска первой и третьей измерительных труб относительно второй и четвертой измерительных труб. В альтернативном варианте или в дополнение к этому, первый датчик колебаний может быть образован далее посредством удерживаемого на первой измерительной трубе постоянного магнита и намагниченной его магнитным полем, удерживаемой на второй измерительной трубе, цилиндрической катушки и, второй датчик колебаний может быть образован посредством удерживаемого на первой измерительной трубе постоянного магнита и намагниченной его магнитным полем, удерживаемой на второй измерительной трубе, цилиндрической катушки, и/или третий датчик колебаний может быть образован посредством удерживаемого на третьей измерительной трубе постоянного магнита и намагниченной его магнитным полем, удерживаемой на четвертой измерительной трубе, цилиндрической катушки и, четвертый датчик колебаний может быть образован посредством удерживаемого на третьей измерительной трубе постоянного магнита и намагниченной его магнитным полем, удерживаемой на четвертой измерительной трубе, цилиндрической катушки.
В соответствии с двадцать четвертым вариантом осуществления изобретения устройство возбуждения образовано посредством дифференциально возбуждающего, в частности, электродинамические колебания и/или колебания третьей измерительной трубы относительно четвертой измерительной трубы, второго возбудителя колебаний. При этом предусмотрено далее, что первый и второй возбудители колебаний подключены электрически последовательно, таким образом, что общий управляющий сигнал возбуждает совместные колебания первой и третьей измерительных труб относительно второй и четвертой измерительных труб. Возбудители колебаний устройства возбуждения могут быть образованы, к примеру, посредством удерживаемого на первой измерительной трубе постоянного магнита и намагниченной его магнитным полем, удерживаемой на второй измерительной трубе, цилиндрической катушки и, причем второй возбудитель колебаний образован посредством удерживаемого на третьей измерительной трубе постоянного магнита и намагниченной его магнитным полем, удерживаемой на четвертой измерительной трубе, цилиндрической катушки.
В соответствии с первым вариантом усовершенствования изобретения измерительный преобразователь включает в себя далее первый пластинчатый элемент жесткости, который для регулировки резонансных частот изгибных колебаний первой измерительной трубы и третьей измерительной трубы зафиксирован, в основном, в перпендикулярной первой и/или второй плоскости колебаний, третьей плоскости колебаний на первой измерительной трубе и на третьей измерительной трубе, и притом, соответственно, на расположенном между первым возбудителем колебаний и первым разделителем потока сегменте первой или третьей измерительной трубы; второй пластинчатый элемент жесткости, который для регулировки резонансных частот изгибных колебаний второй измерительной трубы и четвертой измерительной трубы зафиксирован, в основном, в перпендикулярной первой и/или второй плоскости колебаний, четвертой плоскости колебаний на второй измерительной трубе и на четвертой измерительной трубе, и притом, соответственно, на расположенном между первым возбудителем колебаний и первым разделителем потока сегменте второй или четвертой измерительной трубы; третий пластинчатый элемент жесткости, который для регулировки резонансных частот изгибных колебаний первой измерительной трубы и третьей измерительной трубы зафиксирован в третьей плоскости колебаний на первой измерительной трубе и на третьей измерительной трубе, и притом, соответственно, на расположенном между первым возбудителем колебаний и вторым разделителем потока сегменте первой или третьей измерительной трубы, а также четвертый пластинчатый элемент жесткости, который для регулировки резонансных частот изгибных колебаний второй измерительной трубы и четвертой измерительной трубы зафиксирован в четвертой плоскости колебаний на второй измерительной трубе и на четвертой измерительной трубе, и притом, соответственно, на расположенном между первым возбудителем колебаний и вторым разделителем потока сегменте второй или четвертой измерительной трубы. Пластинчатые элементы жесткости для случая, когда устройство датчиков вибраций образовано посредством расположенного со стороны впуска первого датчика колебаний и посредством расположенного со стороны выпуска второго датчика колебаний, могут быть расположены в измерительном преобразователе, к примеру, таким образом, что первый пластинчатый элемент жесткости зафиксирован на расположенном между первым датчиком колебаний и первым разделителем потока сегменте первой измерительной трубы вдоль одной из ее прямых образующих, в частности, ближайшей к третьей измерительной трубе, а также на расположенном между первым датчиком колебаний и первым разделителем потока сегменте третьей измерительной трубы вдоль одной из ее прямых образующих, в частности, ближайшей к первой измерительной трубе; второй пластинчатый элемент жесткости зафиксирован на расположенном между первым датчиком колебаний и первым разделителем потока сегменте второй измерительной трубы вдоль одной из ее прямых образующих, в частности, ближайшей к четвертой измерительной трубе, а также на расположенном между первым датчиком колебаний и первым разделителем потока сегменте четвертой измерительной трубы вдоль одной из ее прямых образующих, в частности, ближайшей ко второй измерительной трубе; третий пластинчатый элемент жесткости зафиксирован на расположенном между вторым датчиком колебаний и вторым разделителем потока сегменте первой измерительной трубы вдоль одной из ее прямых образующих, в частности, ближайшей к третьей измерительной трубе, а также на расположенном между вторым датчиком колебаний и вторым разделителем потока сегменте третьей измерительной трубы вдоль одной из ее прямых образующих, в частности, ближайшей к первой измерительной трубе; и четвертый пластинчатый элемент жесткости зафиксирован на расположенном между вторым датчиком колебаний и вторым разделителем потока сегменте второй измерительной трубы вдоль одной из ее прямых образующих, в частности, ближайшей к четвертой измерительной трубе, а также на расположенном между вторым датчиком колебаний и вторым разделителем потока сегменте четвертой измерительной трубы вдоль одной из ее прямых образующих, в частности, ближайшей ко второй измерительной трубе. Далее предусмотрено при этом, что каждый из четырех, к примеру, конструктивно аналогичных друг Другу, пластинчатых элементов жесткости осуществлен, соответственно, таким образом и таким образом установлен в измерительном преобразователе, что имеет соответствующую минимальному зазору между образующими тех двух измерительных труб, вдоль которых он, соответственно, зафиксирован, высоту, которая, в частности, более чем наполовину меньше, чем измеренная в направлении указанных образующих длина указанных пластинчатых элементов жесткости. В дополнение к этому, каждый из четырех пластинчатых элементов жесткости может быть осуществлен, соответственно, таким образом, что длина каждого из пластинчатых элементов жесткости, в частности, более чем в два раза больше, чем ширина указанного пластинчатого элемента жесткости.
В соответствии со вторым вариантом усовершенствования изобретения измерительный преобразователь включает в себя далее множество служащих для повышения эффективности колебаний измерительных труб, кольцеобразных, в частности, конструктивно аналогичных, элементов жесткости, из которых каждый установлен точно на одной из измерительных труб таким образом, что обхватывает ее вдоль одной из ее периферийных линий. В соответствии с вариантом осуществления второго варианта усовершенствования изобретения на каждой из измерительных труб установлено, по меньшей мере, четыре кольцеобразных, к примеру, конструктивно аналогичных, элемента жесткости, в частности, таким образом, что элементы жесткости установлены в измерительном преобразователе таким образом, что два установленных на одной и той же измерительной трубе, соседних элемента жесткости, имеют зазор относительно друг друга, который составляет, по меньшей мере, 70% от наружного диаметра указанной измерительной трубы, максимально, однако, 150% от того же самого наружного диаметра измерительной трубы, к примеру, зазор в пределах от 80% до 120% от того же самого наружного диаметра измерительной трубы.
В соответствии с третьим вариантом усовершенствования изобретения измерительная система включает в себя далее образованное, к примеру, посредством зафиксированного на одной из измерительных труб термометра сопротивления и/или посредством зафиксированного на корпусе преобразователя термометра сопротивления, и/или электрически соединенное с электронным преобразователем, устройство измерения температуры для регистрации оказывающей воздействие, не в последнюю очередь, на режим колебаний измерительных труб, и/или вызывающей изменение, по меньшей мере, одной резонансной частоты, по меньшей мере, одной из измерительных труб, температуры измерительного преобразователя, к примеру, температуры одной или нескольких измерительных труб.
В соответствии с первым вариантом осуществления третьего варианта усовершенствования изобретения далее предусмотрено, что устройство измерения температуры образовано посредством фиксированного, к примеру, на одной из измерительных труб, термометра сопротивления, который имеет зависящее от температуры измерительного преобразователя, к примеру, температуры одной из измерительных труб, омическое сопротивление.
В соответствии со вторым вариантом осуществления третьего варианта усовершенствования изобретения далее предусмотрено, что измерительная схема определяет изменение состояния напряжения в измерительном преобразователе и/или отклонение состояния напряжения в измерительном преобразователе в данный момент времени от заданного для этого эталонного состояния напряжения, на основании зарегистрированной посредством устройства измерения температуры, не в последнюю очередь, также оказывающей воздействие на режим колебаний измерительных труб, и/или вызывающей изменение, по меньшей мере, одной резонансной частоты, по меньшей мере, одной из измерительных труб, температуры измерительного преобразователя, к примеру, температуры одной или нескольких измерительных труб.
В соответствии с третьим вариантом осуществления третьего варианта усовершенствования изобретения далее предусмотрено, что измерительная схема корректирует вытекающее из изменения состояния напряжения в измерительном преобразователе или из отклонения состояния напряжения в измерительном преобразователе в данный момент времени от заданного для этого, эталонного состояния напряжения, изменение, по меньшей мере, одного характеристического параметра поданных от измерительного преобразователя колебательных измерительных сигналов, на основании зарегистрированной посредством устройства измерения температуры, не в последнюю очередь, также оказывающей воздействие на режим колебаний измерительных труб, и/или вызывающей изменение, по меньшей мере, одной резонансной частоты, по меньшей мере, одной из измерительных труб, температуры измерительного преобразователя, к примеру, температуры одной или нескольких измерительных труб.
В соответствии с четвертым вариантом усовершенствования изобретения измерительный преобразователь включает в себя далее, в частности, пластинчатый, первый стыковочный элемент первого типа, который для образования узла колебаний со стороны впуска, по меньшей мере, для вибраций, в частности, изгибных колебаний, первой измерительной трубы и для одинаковых по величине, но находящиеся в противофазе, вибраций, в частности, изгибных колебаний, второй измерительной трубы, зафиксирован на расстоянии, как от первого разделителя потока, так и от второго разделителя потока, со стороны впуска, по меньшей мере, на первой измерительной трубе и на второй измерительной трубе, а также, частности, пластинчатый, и/или конструктивно аналогичный первому стыковочному элементу, и/или параллельный первому стыковочному элементу, второй стыковочный элемент первого типа, который для образования узла колебаний со стороны выпуска, по меньшей мере, для вибраций, в частности, изгибных колебаний, первой измерительной трубы и для одинаковых по величине, но находящиеся в противофазе, вибраций, в частности, изгибных колебаний, второй измерительной трубы, зафиксирован на расстоянии, как от первого разделителя потока, так и от второго разделителя потока, а также от первого стыковочного элемента, со стороны выпуска, по меньшей мере, на первой измерительной трубе и на второй измерительной трубе.
В соответствии с первым вариантом осуществления четвертого варианта усовершенствования изобретения далее предусмотрено, что все четыре измерительные трубы посредством первого стыковочного элемента первого типа, а также посредством второго стыковочного элемента первого типа механически соединены друг с другом.
В соответствии со вторым вариантом осуществления четвертого варианта усовершенствования изобретения далее предусмотрено, что первый стыковочный элемент первого типа выполнен пластинчатым, в частности, таким образом, что имеет прямоугольную, квадратную, круглую, крестообразную или Н-образную основную поверхность.
В соответствии с третьим вариантом осуществления четвертого варианта усовершенствования изобретения далее предусмотрено, что второй стыковочный элемент первого типа выполнен, в равной степени, что и первый стыковочный элемент первого типа, пластинчатым, в частности, таким образом, что имеет прямоугольную, квадратную, круглую, крестообразную или Н-образную основную поверхность.
В соответствии с четвертым вариантом осуществления четвертого варианта усовершенствования изобретения далее предусмотрено, что первый стыковочный элемент первого типа зафиксирован также на третьей измерительной трубе и на четвертой измерительной трубе и, что второй стыковочный элемент первого типа зафиксирован на третьей измерительной трубе и на четвертой измерительной трубе.
В соответствии с пятым вариантом осуществления четвертого варианта усовершенствования изобретения далее предусмотрено, что центр тяжести первого стыковочного элемента первого типа располагается на расстоянии от центра тяжести измерительного преобразователя, которое, в основном, равно расстоянию от центра тяжести второго стыковочного элемента первого типа до указанного центра тяжести измерительного преобразователя.
В соответствии с шестым вариантом осуществления четвертого варианта усовершенствования изобретения измерительный преобразователь осуществлен далее таким образом, что соответствующая минимальному расстоянию между первым стыковочным элементом первого типа и вторым стыковочным элементом первого типа, свободная колебательная длина первой измерительной трубы, в частности, каждой из измерительных труб, составляет менее 2500 мм, в частности, менее 2000 мм, и/или более 800 мм. В частности, измерительный преобразователь при этом осуществлен далее таким образом, что каждая из четырех, в частности, одинакового калибра и/или одинаковой длины, измерительных труб имеет калибр, который составляет более 60 мм, в частности, более 80 мм, в частности, таким образом, что соотношение калибра и колебательной длины измерительного преобразователя, определенное посредством соотношения калибра первой измерительной трубы и свободной колебательной длины первой измерительной трубы, составляет более 0.07, в частности, более 0.09 и/или менее 0.15.
В дополнение к четвертому варианту усовершенствования изобретения далее предусмотрено, что измерительный преобразователь включает в себя далее, к примеру, пластинчатый, третий стыковочный элемент первого типа, который для образования узла колебаний со стороны впуска, по меньшей мере, для вибраций, в частности, изгибных колебаний, третьей измерительной трубы и для одинаковых по величине, но находящиеся в противофазе, вибраций, в частности, изгибных колебаний, четвертой измерительной трубы, зафиксирован на расстоянии, как от первого разделителя потока, так и от второго разделителя потока, со стороны впуска, по меньшей мере, на третьей измерительной трубе и на четвертой измерительной трубе, а также, к примеру, пластинчатый, четвертый стыковочный элемент первого типа, который для образования узла колебаний со стороны выпуска, по меньшей мере, для вибраций, в частности, изгибных колебаний, третьей измерительной трубы и для одинаковых по величине, но находящиеся в противофазе, вибраций, в частности, изгибных колебаний, четвертой измерительной трубы, зафиксирован на расстоянии как от первого разделителя потока, так и от второго разделителя потока, а также от третьего стыковочного элемента первого типа, со стороны выпуска, по меньшей мере, на третьей измерительной трубе и на четвертой измерительной трубе. При этом, к примеру, также все четыре измерительные трубы посредством третьего стыковочного элемента первого типа, а также посредством четвертого стыковочного элемента первого типа могут быть механически соединены друг с другом. Первый и третий стыковочные элементы первого типа могут быть далее дополнительно соединены с зафиксированным как на первом стыковочном элементе первого типа, так и на третьем стыковочном элементе первого типа, к примеру, стержнеобразным или пластинчатым, и/или расположенным параллельно измерительным трубам, первый стыковочным соединительным элементом, а второй и четвертый стыковочные элементы первого типа могут быть дополнительно соединены с зафиксированным как на втором стыковочном элементе первого типа, так и на четвертом стыковочном элементе первого типа, к примеру, стержнеобразным или пластинчатым, и/или расположенным параллельно измерительным трубам, вторым стыковочным соединительным элементом.
В соответствии с пятым вариантом усовершенствования изобретения измерительный преобразователь включает в себя далее, к примеру, пластинчатый или стержнеобразный, первый стыковочный элемент второго типа, который для синхронизации вибраций, в частности, изгибных колебаний, первой измерительной трубы и, равных им по частоте, вибраций, в частности, изгибных колебаний, третьей измерительной трубы, зафиксирован на расстоянии как от первого стыковочного элемента первого типа, так и от второго стыковочного элемента первого типа, на первой измерительной трубе и на третьей измерительной трубе, впрочем, однако, ни на какой другой измерительной трубе, а также, к примеру, пластинчатый или стержнеобразный, второй стыковочный элемент второго типа, который для синхронизации вибраций, в частности, изгибных колебаний, второй измерительной трубы и, равных им по частоте, вибраций, в частности, изгибных колебаний, четвертой измерительной трубы, зафиксирован на расстоянии как от первого стыковочного элемента первого типа, так и от второго стыковочного элемента первого типа, также как и от первого стыковочного элемента второго типа, на второй измерительной трубе и на четвертой измерительной трубе, впрочем, однако, ни на какой другой измерительной трубе, в частности, таким образом, что первый и второй стыковочные элементы второго типа установлены в измерительном преобразователе напротив друг друга. В дополнение к этому, измерительный преобразователь может включать в себя далее, к примеру, пластинчатый или стержнеобразный, третий стыковочный элемент второго типа, который для синхронизации вибраций, в частности, изгибных колебаний, первой измерительной трубы и, равных им по частоте, вибраций, в частности, изгибных колебаний, третьей измерительной трубы, зафиксирован на расстоянии как от первого стыковочного элемента второго типа на первой измерительной трубе и на третьей измерительной трубе, впрочем, однако, ни на какой другой измерительной трубе, а также, к примеру, пластинчатый или стержнеобразный, четвертый стыковочный элемент второго типа, который для синхронизации вибраций, в частности, изгибных колебаний, второй измерительной трубы и, равных им по частоте, вибраций, в частности, изгибных колебаний, четвертой измерительной трубы, зафиксирован, соответственно, на расстоянии от второго и третьего стыковочных элементов второго типа, на второй измерительной трубе и на четвертой измерительной трубе, впрочем, однако, ни на какой другой измерительной трубе, в частности, таким образом, что третий и четвертый стыковочные элементы второго типа установлены в измерительном преобразователе напротив друг друга.
Кроме того, измерительный преобразователь может включать в себя далее, к примеру, пластинчатый или стержнеобразный, пятый стыковочный элемент второго типа, который для синхронизации вибраций, в частности, изгибных колебаний, первой измерительной трубы и, равных им по частоте, вибраций, в частности, изгибных колебаний, третьей измерительной трубы, зафиксирован на расстоянии от первого и третьего стыковочных элементов второго типа, на первой измерительной трубе и на третьей измерительной трубе, впрочем, однако, ни на какой другой измерительной трубе, а также, к примеру, пластинчатый или стержнеобразный, шестой стыковочный элемент второго типа, который для синхронизации вибраций, в частности, изгибных колебаний, второй измерительной трубы и, равных им по частоте, вибраций, в частности, изгибных колебаний, четвертой измерительной трубы, зафиксирован, соответственно, на расстоянии от второго, четвертого и пятого стыковочных элементов второго типа, на второй измерительной трубе и на четвертой измерительной трубе, впрочем, однако, ни на какой другой измерительной трубе, в частности, таким образом, что пятый и шестой стыковочные элементы второго типа установлены в измерительном преобразователе напротив друг друга.
В соответствии с шестым вариантом усовершенствования изобретения измерительный преобразователь включает в себя далее электрически соединенный, к примеру, с электронным преобразователем и/или механически соединенный, по меньшей мере, с одной из измерительных труб, дефометр для регистрации, к примеру, термически обусловленной, и/или вызванной посредством внешне воздействующих на измерительный преобразователь усилий, и/или оказывающей воздействие на режим колебаний измерительных труб, и/или вызывающей изменение, по меньшей мере, одной резонансной частоты, по меньшей мере, одной из измерительных труб, и/или линейной деформации измерительного преобразователя, в частности, относительного удлинения одной или нескольких измерительных труб.
В соответствии с первым вариантом осуществления шестого варианта усовершенствования изобретения далее предусмотрено, что дефометр образован посредством осуществленного, к примеру, в виде полупроводникового тензометрического датчика или в виде тензометрического датчика в форме металлической решетки, сенсорного элемента, который имеет зависящее от деформации измерительного преобразователя, в частности, от относительного удлинения одной или нескольких измерительных труб, омическое сопротивление.
В соответствии со вторым вариантом осуществления шестого варианта усовершенствования изобретения далее предусмотрено, что дефометр образован посредством осуществленного, к примеру, в виде полупроводникового тензометрического датчика или в виде тензометрического датчика в форме металлической решетки, сенсорного элемента, который имеет зависящее от деформации измерительного преобразователя, к примеру, от относительного удлинения одной или нескольких измерительных труб, омическое сопротивление и, что осуществленный, к примеру, в виде тензометрического датчика сенсорный элемент, к примеру, посредством адгезии зафиксирован на одной из измерительных труб, к примеру, таким образом, что на изменения соответствующей минимальному расстоянию между соответствующим первому концу измерительной трубы проточным отверстием первого разделителя потока и соответствующим второму концу измерительной трубы проточным отверстием второго разделителя потока, длины указанной измерительной трубы, он реагирует изменением своего омического сопротивления и/или, что он плоскостно соединен с указанной измерительной трубой.
В соответствии с третьим вариантом осуществления шестого варианта усовершенствования изобретения далее предусмотрено, что, по меньшей мере, один, осуществленный, к примеру, в виде тензометрического датчика, сенсорный элемент, к примеру, посредством адгезии, зафиксирован на наружной поверхности стенки указанной измерительной трубы.
В соответствии с четвертым вариантом осуществления шестого варианта усовершенствования изобретения далее предусмотрено, что, по меньшей мере, один, осуществленный, к примеру, в виде тензометрического датчика, сенсорный элемент, к примеру, посредством адгезии, зафиксирован на наружной поверхности стенки указанной измерительной трубы. И, в частности, таким образом, что он, по меньшей мере, частично плоскостно контактирует с перекрытой им зоной детектирования на указанной поверхности стенки трубы; и/или, что он плоскостно соединен с перекрытой им зоной детектирования на указанной поверхности стенки трубы; и/или, что перекрытая сенсорным элементом, в частности, плоскостно контактирующая с ним и/или плоскостно соединенная с ним, зона детектирования на указанной поверхности стенки трубы имеет, по меньшей мере, одну зону, в которой возбужденные посредством устройства возбуждения, одинаковые по величине, но находящиеся в противофазе, изгибные колебания не вызывают изгибающего напряжения.
В соответствии с пятым вариантом осуществления шестого варианта усовершенствования изобретения далее предусмотрено, что - когда каждая из измерительных труб имеет, соответственно, длину измерительной трубы, которая соответствует минимальному расстоянию между соответствующим первому концу измерительной трубы проточным отверстием первого разделителя потока и соответствующим второму концу измерительной трубы проточным отверстием второго разделителя потока - посредством дефометра могут быть зарегистрированы изменения длины одной или нескольких измерительных труб. Для регистрации изменений длины одной или нескольких измерительных труб дефометр может иметь, по меньшей мере, один плоскостно зафиксированный, к примеру, снаружи, в частности, посредством адгезии, на одной из измерительных труб, тензометрический датчик, к примеру, полупроводниковый тензометрический датчик или тензометрический датчик в форме металлической решетки.
В соответствии с шестым вариантом осуществления шестого варианта усовершенствования изобретения далее предусмотрено, что дефометр образован посредством, по меньшей мере, одного механически соединенного, по меньшей мере, с одной из измерительных труб, зафиксированного, к примеру, посредством адгезии, на одной из измерительных труб, тензометрического датчика, к примеру, полупроводникового тензометрического датчика или тензометрического датчика в форме металлической решетки.
В соответствии с седьмым вариантом осуществления шестого варианта усовершенствования изобретения далее предусмотрено, что измерительная схема определяет изменение состояния напряжения в измерительном преобразователе и/или отклонение состояния напряжения в измерительном преобразователе в данный момент времени от заданного для этого, эталонного состояния напряжения, на основании зарегистрированной дефометром, к примеру, термически обусловленной, и/или вызванной посредством внешне воздействующих на измерительный преобразователь усилий, и/или оказывающей воздействие на режим колебаний измерительных труб, и/или вызывающей изменение, по меньшей мере, одной резонансной частоты, по меньшей мере, одной из измерительных труб, и/или линейной деформации измерительного преобразователя, не в последнюю очередь, также относительного удлинения одной или нескольких измерительных труб.
В соответствии с восьмым вариантом осуществления шестого варианта усовершенствования изобретения далее предусмотрено, что измерительная схема корректирует вытекающее из изменения состояния напряжения в измерительном преобразователе или из отклонения состояния напряжения в измерительном преобразователе в данный момент времени от заданного для этого, эталонного состояния напряжения, изменение, по меньшей мере, одного характеристического параметра поданных от измерительного преобразователя колебательных измерительных сигналов, на основании зарегистрированной дефометром, к примеру, термически обусловленной, и/или вызванной посредством внешне воздействующих на измерительный преобразователь усилий, и/или оказывающей воздействие на режим колебаний измерительных труб, и/или вызывающей изменение, по меньшей мере, одной резонансной частоты, по меньшей мере, одной из измерительных труб, и/или линейной деформации измерительного преобразователя, не в последнюю очередь, также относительного удлинения одной или нескольких измерительных труб.
В соответствии с девятым вариантом осуществления шестого варианта усовершенствования изобретения далее предусмотрено, что дефометр образован посредством имеющего зависящее от деформации измерительного преобразователя омическое сопротивление, осуществленного, к примеру, в виде полупроводникового тензометрического датчика или в виде тензометрического датчика в форме металлической решетки, первого сенсорного элемента и посредством, по меньшей мере, одного, имеющего зависящее от деформации измерительного преобразователя омическое сопротивление, осуществленного, к примеру, в виде полупроводникового тензометрического датчика или в виде тензометрического датчика в форме металлической решетки, второго сенсорного элемента, к примеру, таким образом, что первый сенсорный элемент и второй сенсорный элемент посредством, по меньшей мере, одного, проходящего внутри корпуса преобразователя провода, электрически соединены друг с другом и/или, что первый сенсорный элемент и второй сенсорный элемент подключены электрически последовательно и/или, что первый сенсорный элемент и второй сенсорный элемент конструктивно аналогичны друг другу и/или, что первый сенсорный элемент и второй сенсорный элемент располагаются в воображаемой секущей плоскости измерительного преобразователя, в которой проходит параллельная главной оси потока измерительного преобразователя продольная ось измерительного преобразователя. В соответствии с вариантом усовершенствования данного варианта осуществления изобретения далее предусмотрено, что первый сенсорный элемент дефометра зафиксирован на первой измерительной трубе, к примеру, таким образом, что посредством первого сенсорного элемента может быть зарегистрировано изменяющее длину первой измерительной трубы относительное удлинение первой измерительной трубы. В дополнение к этому, второй сенсорный элемент дефометра может быть зафиксирован на другой, в отличие от первой измерительной трубы, не в последнюю очередь, находящейся также, в основном, с боковым зазором относительно нее, измерительной трубе, к примеру, таким образом, что посредством сенсорного элемента может быть зарегистрировано изменяющее длину четвертой измерительной трубы относительное удлинение четвертой измерительной трубы.
В соответствии с десятым вариантом осуществления шестого варианта усовершенствования изобретения далее предусмотрено, что измерительный преобразователь имеет далее первый пластинчатый элемент жесткости, который для регулировки резонансных частот изгибных колебаний первой измерительной трубы и третьей измерительной трубы зафиксирован, в основном, в перпендикулярной первой и/или второй плоскости колебаний, третьей плоскости колебаний на первой измерительной трубе и на третьей измерительной трубе, и притом, соответственно, на расположенном между первым возбудителем колебаний и первым разделителем потока сегменте первой или третьей измерительной трубы; второй пластинчатый элемент жесткости, который для регулировки резонансных частот изгибных колебаний второй измерительной трубы и четвертой измерительной трубы зафиксирован, в основном, в перпендикулярной первой и/или второй плоскости колебаний, четвертой плоскости колебаний на второй измерительной трубе и на четвертой измерительной трубе, и притом, соответственно, на расположенном между первым возбудителем колебаний и первым разделителем потока сегменте второй или четвертой измерительной трубы; третий пластинчатый элемент жесткости, который для регулировки резонансных частот изгибных колебаний первой измерительной трубы и третьей измерительной трубы зафиксирован в третьей плоскости колебаний на первой измерительной трубе и на третьей измерительной трубе, и притом, соответственно, на расположенном между первым возбудителем колебаний и вторым разделителем потока сегменте первой или третьей измерительной трубы; а также четвертый пластинчатый элемент жесткости, который для регулировки резонансных частот изгибных колебаний второй измерительной трубы и четвертой измерительной трубы зафиксирован в четвертой плоскости колебаний на второй измерительной трубе и на четвертой измерительной трубе, и притом, соответственно, на расположенном между первым возбудителем колебаний и вторым разделителем потока сегменте второй или четвертой измерительной трубы и, что, по меньшей мере, один сенсорный элемент дефометра зафиксирован на одном из элементов жесткости, к примеру, таким образом, что сенсорный элемент реагирует на относительное удлинение соединенных с указанным элементом жесткости измерительных труб изменением своего омического сопротивления.
В соответствии с одиннадцатым вариантом осуществления шестого варианта усовершенствования изобретения далее предусмотрено, что измерительный преобразователь имеет далее первый пластинчатый элемент жесткости, который для регулировки резонансных частот изгибных колебаний первой измерительной трубы и третьей измерительной трубы зафиксирован, в основном, в перпендикулярной первой и/или второй плоскости колебаний, третьей плоскости колебаний на первой измерительной трубе и на третьей измерительной трубе, и притом, соответственно, на расположенном между первым возбудителем колебаний и первым разделителем потока сегменте первой или третьей измерительной трубы; второй пластинчатый элемент жесткости, который для регулировки резонансных частот изгибных колебаний второй измерительной трубы и четвертой измерительной трубы зафиксирован, в основном, в перпендикулярной первой и/или второй плоскости колебаний, четвертой плоскости колебаний на второй измерительной трубе и на четвертой измерительной трубе, и притом, соответственно, на расположенном между первым возбудителем колебаний и первым разделителем потока сегменте второй или четвертой измерительной трубы; третий пластинчатый элемент жесткости, который для регулировки резонансных частот изгибных колебаний первой измерительной трубы и третьей измерительной трубы зафиксирован в третьей плоскости колебаний на первой измерительной трубе и на третьей измерительной трубе, и притом, соответственно, на расположенном между первым возбудителем колебаний и вторым разделителем потока сегменте первой или третьей измерительной трубы; а также четвертый пластинчатый элемент жесткости, который для регулировки резонансных частот изгибных колебаний второй измерительной трубы и четвертой измерительной трубы зафиксирован в четвертой плоскости колебаний на второй измерительной трубе и на четвертой измерительной трубе, и притом, соответственно, на расположенном между первым возбудителем колебаний и вторым разделителем потока сегменте второй или четвертой измерительной трубы и, что дефометр образован посредством имеющего зависящее от деформации измерительного преобразователя омическое сопротивление, осуществленного, к примеру, в виде полупроводникового тензометрического датчика или в виде тензометрического датчика в форме металлической решетки, первого сенсорного элемента и посредством, по меньшей мере, одного, имеющего зависящее от деформации измерительного преобразователя омическое сопротивление, осуществленного, к примеру, в виде полупроводникового тензометрического датчика или в виде тензометрического датчика в форме металлической решетки, второго сенсорного элемента таким образом, что первый сенсорный элемент дефометра зафиксирован на первом элементе жесткости, к примеру, таким образом, что первый сенсорный элемент реагирует на относительное удлинение первой и/или третьей измерительной трубы изменением своего омического сопротивления, и/или, что второй сенсорный элемент дефометра зафиксирован на втором элементе жесткости, в частности, таким образом, что второй сенсорный элемент реагирует на относительное удлинение второй и/или четвертой измерительной трубы изменением своего омического сопротивления.
В соответствии с двенадцатым вариантом осуществления шестого варианта усовершенствования изобретения далее предусмотрено, что измерительный преобразователь имеет как зафиксированный на первом стыковочном элементе первого типа, так и на третьем стыковочном элементе первого типа, к примеру, стержнеобразный или пластинчатый, и/или расположенный параллельно измерительным трубам, стыковочный соединительный элемент и, что, по меньшей мере, один сенсорный элемент дефометра зафиксирован на стыковочном соединительном элементе, в частности, таким образом, что сенсорный элемент реагирует на относительное удлинение одной или нескольких измерительных труб изменением своего омического сопротивления.
В соответствии с тринадцатым вариантом осуществления шестого варианта усовершенствования изобретения далее предусмотрено, что измерительный преобразователь имеет далее зафиксированный как на первом стыковочном элементе первого типа, так и на третьем стыковочном элементе первого типа, к примеру, стержнеобразный или пластинчатый, и/или расположенный параллельно измерительным трубам, первый стыковочный соединительный элемент, а также зафиксированный как на втором, так и на четвертом стыковочном элементе, в частности, стержнеобразный или пластинчатый, и/или расположенный параллельно измерительным трубам, и/или конструктивно аналогичный первому стыковочному соединительному элементу, второй стыковочный соединительный элемент и, что дефометр образован посредством имеющего зависящее от деформации измерительного преобразователя омическое сопротивление, осуществленного, к примеру, в виде полупроводникового тензометрического датчика или в виде тензометрического датчика в форме металлической решетки, первого сенсорного элемента и посредством, по меньшей мере, одного, имеющего зависящее от деформации измерительного преобразователя омическое сопротивление, осуществленного, к примеру, в виде полупроводникового тензометрического датчика или в виде тензометрического датчика в форме металлической решетки, второго сенсорного элемента таким образом, что первый сенсорный элемент дефометра зафиксирован на первом стыковочном соединительном элементе, к примеру, таким образом, первый сенсорный элемент реагирует на относительное удлинение одной или нескольких измерительных труб изменением своего омического сопротивления, и/или, что второй сенсорный элемент дефометра зафиксирован на втором стыковочном соединительном элементе, в частности, таким образом, что второй сенсорный элемент реагирует на относительное удлинение одной или нескольких измерительных труб изменением своего омического сопротивления.
Основная идея изобретения состоит в том, чтобы вместо двух используемых в традиционных измерительных преобразователях измерительных труб большого номинального внутреннего диаметра, через которые параллельно проходит текучая среда, использовать четыре прямые измерительные трубы, через которые параллельно проходит текучая среда и, таким образом, с одной стороны, обеспечить возможность оптимального использования ограниченной вместимости пространства, а, с другой стороны, иметь возможность гарантировать приемлемую потерю давления в широком диапазоне измерений, в частности, и при очень больших нормах массового расхода много более 2200 т/ч и, по-прежнему, очень высокой точности измерений. В частности, и при использовании в соответствии с технологическим процессом в широко изменяющемся диапазоне температур в пределах изменения более 100 К, и/или при использовании в условиях сильного механического нагружения измерительного преобразователя, к примеру, вследствие аксиально или же ассиметрично воздействующих на измерительный преобразователь усилий со стороны трубопровода. Кроме того, полученное на основании общего поперечного сечения четырех измерительных труб реальное поперченное сечение потока внутренней части, по сравнению с традиционными, имеющими лишь две измерительные трубы, измерительными преобразователями того же номинального внутреннего диаметра и той же собственной массы, без проблем может быть увеличено более чем на 20%. Следующее преимущество измерительного преобразователя в соответствии с изобретением состоит далее в том, что предпочтительным образом могут быть использованы принятые конструктивные концепции, к примеру, касательно используемых материалов, технологии стыковки, технологических процессов и т.д., или же они должны быть незначительным образом модифицированы, благодаря чему расходы на изготовление в целом вполне сравнимы с расходами на изготовление традиционных измерительных преобразователей. Таким образом, посредством изобретения создается возможность не только для того, чтобы конструировать сравнительно компактные измерительные преобразователи вибрационного типа с большими номинальными внутренними диаметрами, более 150 мм, в частности, с внутренним диаметром более 250 мм, и с удобным для использования геометрическими габаритами и собственными массами, но и, к тому же, для реализации всего вышеописанного экономически обоснованным образом.
Измерительная система в соответствии с изобретением, ввиду своего потенциально большого номинального внутреннего диаметра, с одной стороны, и относительно небольшой потери давления, с другой стороны, пригодна, в частности, для измерений текучих сред, которые проводятся в трубопроводе с калибром более 150 мм, в частности, 300 мм и более, и, по меньшей мере, периодически имеют норму массового расхода более 2200 т/ч, в частности, также более 2500 т/ч, что, не в последнюю очередь, является вполне обычным при использовании для измерения нефти, природного газа или других нефтехимических материалов.
Изобретение, а также другие предпочтительные варианты осуществления данного изобретения, разъясняются далее более детально на основании примеров осуществления, которые представлены на фигурах чертежей. Аналогичные детали снабжены на всех фигурах одинаковыми ссылочными позициями; в целях лучшей наглядности или целесообразности другого рода, вышеупомянутые ссылочные позиции на последующих фигурах опускаются. Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения или варианты усовершенствования изобретения, в частности, также комбинации ранее поясненных лишь по отдельности фрагментов изобретения, выявляются далее на основании фигур чертежей, а также на основании зависимых пунктов формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
На фигурах представлено:
фиг.1, 2 - служащая, к примеру, в качестве преобразователя кориолисова расхода/плотности/вязкости - в данном случае осуществленная в виде встроенного измерительного прибора компактного исполнения - измерительная система, в перспективном изображении, на виде сбоку, в частичном разрезе;
фиг.3a, b - проекция измерительной системы в соответствии с фиг.1 на двух различных видах сбоку;
фиг.4 - измерительный преобразователь вибрационного типа, в перспективном изображении, на виде сбоку, как составная часть измерительной системы в соответствии с фиг.1;
фиг.5a, b - проекция измерительного преобразователя в соответствии с фиг.4 на двух различных видах сбоку;
фиг.6a, b - проекции внутренней части измерительного преобразователя в соответствии с фиг.4 на двух различных видах сбоку;
фиг.7 - вариант усовершенствования измерительного преобразователя в соответствии с фиг.4, в перспективном изображении, на виде сбоку, как составная часть измерительной системы в соответствии с фиг.1;
фиг.8a, b - проекция измерительного преобразователя в соответствии с фиг.7 на двух различных видах сбоку; и
фиг.9 - вариант усовершенствования внутренней части для измерительного преобразователя в соответствии с фиг.4, на виде сбоку.
Осуществление изобретения
На фиг.1, 2 схематично представлена осуществленная в виде прибора для измерения кориолисова массового расхода и/или плотности, измерительная система 1, которая служит для того, чтобы регистрировать массовый расход m протекающей в трубопроводе - не представленном здесь из соображений наглядности - среды и отображать выражающее собой этот массовый расход в данный момент времени измеренное значение массового расхода. Средой может являться практически любой текучий материал, к примеру, порошок, жидкость, газ, пар и т.д. В альтернативном варианте или в дополнение к этому измерительная система 1, при необходимости, может быть также использована и для измерения плотности ρ и/или вязкости η среды. В частности - осуществленная в данном случае в виде встроенного измерительного прибора компактного исполнения - измерительная система 1 предусмотрена для того, чтобы измерять такие среды как, к примеру, нефть, природный газ и другие нефтехимические вещества, которые протекают по трубопроводу с калибром более 250 мм, в частности, с калибром 300 мм или более. В частности, измерительная система предусмотрена далее для измерения текучих сред вышеуказанного типа, которые принуждаются к протеканию с нормой массового расхода более 2200 т/ч, в частности, более 2500 т/ч.
Измерительная система 1 включает в себя для этого измерительный преобразователь 11 вибрационного типа, через который в процессе работы проходит измеряемая среда, а также электрически соединенный с измерительным преобразователем 11 - изображенный в данном случае не отдельно, а лишь схематично, в виде блок-схемы - электронный преобразователь 12. В предпочтительном варианте электронный преобразователь 12 рассчитан таким образом, что в процессе работы измерительной системы 1 он может обмениваться данными измерений и/или другими рабочими параметрами с вышестоящим блоком обработки результатов измерения, к примеру, с программируемым контроллером (SPS), с персональным компьютером и/или с рабочей станцией, через систему передачи данных, к примеру, через соединенную проводами систему шин и/или беспроводным способом по радио. Электронный преобразователь 12 рассчитан далее таким образом, что может запитываться от внешнего источника энергообеспечения, к примеру, также через вышеупомянутую систему шин. Для случая, когда измерительная система 1 предусмотрена для подсоединения к системе полевых шин или к другой системе связи, она имеет, в частности, программируемый электронный преобразователь 12, к тому же, соответствующий интерфейс связи для обмена данными, к примеру, для передачи данных измерений на уже упомянутый программируемый контроллер или на вышестоящую систему управления производственным процессом.
На фиг.4, 5a, 5b, 6a, 6b, 7, 8a, 8b в различных изображениях представлены примеры осуществления пригодного для измерительной системы 1, служащего, в частности, в качестве преобразователя кориолисова массового расхода, плотности и/или вязкости, измерительного преобразователя 11 вибрационного типа, и этот измерительный преобразователь 11 в процесс работы вставлен по ходу - не изображенного в данном случае из соображений наглядности - трубопровода, через который проходит измеряемая, к примеру, порошкообразная, жидкая, газообразная или парообразная среда. Измерительный преобразователь 11, как уже упоминалось ранее, служит для того, чтобы вырабатывать в протекающей среде такие механические 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 с возможностью измерения, в частности, с возможностью регистрации посредством датчика, воздействуют на измерительный преобразователь. На основании этих описывающих среду сил реакции, посредством реализованного, соответственно, в электронном преобразователе способа обработки данных, известным специалисту образом, могут быть измерены, к примеру, массовый расход, плотность и/или вязкость среды.
1
1
Измерительный преобразователь 11 имеет, в частности, служащий также в качестве несущей конструкции - в данном случае, в основном, имеющий форму трубы, снаружи имеющий форму кругового цилиндра - корпус 7 преобразователя, в котором, с возможностью защиты от воздействия окружающей среды, размещены другие, служащие для регистрации, по меньшей мере, одного измеряемого параметра, компоненты измерительного преобразователя 11. В представленном здесь примере осуществления изобретения, по меньшей мере, один средний сегмент корпуса 7 преобразователя образован посредством прямой, в частности, имеющий форму кругового цилиндра, трубы, так что для изготовления корпуса преобразователя могут быть использованы, к примеру, также недорогие, сварные или литые стандартизованные трубы, к примеру, из стального литья или кованой стали.
1
1
1
2
1
2
1A
1B
1C
1D
2A
2B
2C
2D
Первый конец корпуса 7 преобразователя со стороны впуска образован посредством первого разделителя 20 потока со стороны впуска, а второй конец корпуса 7 преобразователя со стороны выпуска образован посредством второго разделителя 20 потока со стороны выпуска. Каждый из двух, выполненных в виде встроенной составной части корпуса, разделителей 20, 20 потока имеет ровно четыре, соответственно, расположенных на расстоянии друг от друга, к примеру, имеющих форму кругового цилиндра или конуса, выполненных, к примеру, соответственно, в виде внутреннего конуса, проточных отверстия 20, 20, 20, 20 и, соответственно, 20, 20, 20, 20.
1
2
1
2
1
2
1A
2A
1A
2B
11
11
Кроме того, каждый из изготовленных, к примеру, из стали, разделителей 20, 20 потока снабжен, соответственно, изготовленным, к примеру, из стали, фланцем 6 и, соответственно, 6 для присоединения измерительного преобразователя 11 к служащему для подведения среды к измерительному преобразователю трубному сегменту трубопровода или к служащему для отведения среды от измерительного преобразователя трубному сегменту упомянутого трубопровода. Каждый из двух фланцев 6, 6, в соответствии с вариантом осуществления изобретения, имеет массу более 50 кг, в частности, более 60 кг и/или менее 100 кг. Для соединения без утечки, в частности, для герметичного соединения измерительного преобразователя с соответствующим трубным сегментом трубопровода каждый их фланцев имеет далее соответствующую, по возможности, ровную уплотнительную поверхность 6 и, соответственно, 6. Расстояние между обеими уплотнительными поверхностями 6, 6 обоих фланцев определяет, таким образом, практически установочную длину L измерительного преобразователя 11. Фланцы, в частности, касательно их внутреннего диаметра, их соответствующей уплотнительной поверхности, а также служащих для приема соответствующих соединительных болтов отверстий во фланцах, рассчитаны в соответствии с предусмотренным для измерительного преобразователя 11 номинальным внутренним диаметром D, а также с относящимися к этому, соответственно, промышленными стандартами, которое соответствуют калибру трубопровода, по ходу которого должен быть вставлен измерительный преобразователь.
11
1
2
1
2
11
11
11
11
11
Ввиду желаемого, в конечном итоге, большого внутреннего диаметра для измерительного преобразователя, его установочная длина L составляет в соответствии с вариантом осуществления изобретения более 1200 мм. Далее предусмотрено, однако, иметь установочную длину измерительного преобразователя 11 как можно меньше, в частности, меньше 3000 мм. Фланцы 6, 6 могут располагаться для этого, как уже очевидно на основании фиг.4 и что является вполне обычным для такого рода измерительных преобразователей, максимально близко к проточным отверстиям разделителей 20, 20 потока, чтобы, таким образом, сформировать максимально короткую зону входа и выхода в разделителях потока и, тем самым, сформировать, в целом, максимально короткую установочную длину L измерительного преобразователя, в частности, менее 3000 мм. Для максимально компактного измерительного преобразователя с опять же желательно высокой нормой массового расхода свыше 2200 т/ч, в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения, установочная длина и номинальный внутренний диаметр измерительного преобразователя в согласовании друг с другом рассчитаны таким образом, что соотношение номинального внутреннего диаметра и установочной длины, D/L, измерительного преобразователя, определенное посредством соотношения номинального внутреннего диаметра D измерительного преобразователя и установочной длины L измерительного преобразователя, меньше 0.3, в частности, меньше 0.2 и/или больше 0.1.
В следующем варианте осуществления измерительного преобразователя корпус преобразователя включает в себя имеющий, в основном, форму трубы средний сегмент. Далее предусмотрено рассчитывать корпус преобразователя таким образом, чтобы определенное посредством соотношения максимального внутреннего диаметра корпуса и номинального внутреннего диаметра измерительного преобразователя соотношение внутреннего диаметра корпуса и номинального внутреннего диаметра измерительного преобразователя было больше 0.9, однако, меньше 1.5, по возможности, однако, меньше 1.2.
В представленном здесь примере осуществления изобретения со стороны впуска и, соответственно, со стороны выпуска к среднему сегменту примыкают далее также имеющие форму трубы концевые сегменты корпуса преобразователя. Для представленного в примере осуществления изобретения случая, когда средний сегмент и оба концевых сегмента, также как и соединенные с соответствующим фланцем разделители потока, в зоне входа или выхода имеют, соответственно, один и тот же внутренний диаметр, корпус преобразователя в предпочтительном варианте может быть образован также посредством цельной, к примеру, литой или кованой трубы, на концах которой сформованы или наварены фланцы, и при котором разделители потока образованы посредством расположенных, в частности, с небольшим зазором относительно фланцев, наваренных на внутреннюю стенку по орбите и/или посредством лазера, имеющих проточные отверстия пластин. В частности, для случая, когда упомянутое соотношение внутреннего диаметра корпуса и номинального внутреннего диаметра измерительного преобразователя выбрано равным единице, для изготовления корпуса преобразователя может быть выбрана, к примеру, соответствующая примыкающему трубопроводу касательно калибра, толщины стенки и материала и, в этом отношении, соответствующим образом согласованная также в отношении разрешенного рабочего давления, труба с длиной, соответствующим образом согласованной с выбранной длиной измерительной трубы. Для упрощения транспортировки измерительного преобразователя или всей сформированной таким образом измерительной системы далее могут быть предусмотрены, как предложено, к примеру, и в упомянутом ранее документе US-B 07350421, зафиксированные снаружи со стороны впуска и со стороны выпуска на корпусе преобразователя транспортировочные петли.
1
2
3
4
1
2
3
4
181
182
183
184
Для проведения, по меньшей мере, периодически протекающей через трубопровод и измерительный преобразователь среды измерительный преобразователь в соответствии с изобретением включает в себя далее ровно четыре, удерживаемые в корпусе 10 преобразователя с возможностью осуществления колебательных движений, прямые, в частности, параллельные друг другу и/или равные по длине, измерительные трубы 18, 18, 18, 18, которые в процессе работы, соответственно, сообщаются с трубопроводом и, по меньшей мере, периодически принуждаются к вибрациям, по меньшей мере, в одном, пригодном для определения физических измеряемых параметров, режиме колебаний, так называемом, полезном режиме. В частности, в качестве полезного режим подходит естественным образом присущий каждой из измерительных труб 18, 18, 18 или 18 основной режим изгибных колебаний, который при минимальной резонансной частоте изгибных колебаний, f, f, f или f, имеет ровно одну пучность колебаний.
1
1A
1
2A
2
2
1B
1
2B
2
3
1С
1
2С
2
4
1D
1
2D
2
1
2
3
4
1
2
1
2
3
4
1
1
2
Из четырех - в данном случае, в основном, имеющих форму кругового цилиндра, равных по длине и параллельных друг другу, а также упомянутому выше среднему сегменту трубы корпуса преобразователя - измерительных труб первая измерительная труба 18 первым концом измерительной трубы со стороны впуска входит в первое проточное отверстие 20 первого разделителя 20 потока, а вторым концом измерительной трубы со стороны выпуска в первое проточное отверстие 20 второго разделителя потока 20; вторая измерительная труба 18 первым концом измерительной трубы со стороны впуска входит во второе проточное отверстие 20 первого разделителя 20 потока, а вторым концом измерительной трубы со стороны выпуска во второе проточное отверстие 20 второго разделителя 20 потока; третья измерительная труба 18 первым концом измерительной трубы со стороны впуска входит в третье проточное отверстие 20 первого разделителя 20 потока, а вторым концом измерительной трубы со стороны выпуска в третье проточное отверстие 20 второго разделителя потока 20; а четвертая измерительная труба 18 первым концом измерительной трубы со стороны впуска входит в четвертое проточное отверстие 20 первого разделителя 20 потока, а вторым концом измерительной трубы со стороны выпуска в четвертое проточное отверстие 20 второго разделителя 20 потока. Таким образом, четыре измерительных трубы 18, 18, 18, 18, с образованием гидравлически параллельно подсоединенных путей потока, подсоединены, в частности, к конструктивно аналогичным разделителям 20, 20 потока, и притом, с возможностью осуществления вибраций, в частности, изгибных колебаний, измерительными трубами относительно друг друга, а также относительно корпуса преобразователя. Далее предусмотрено, что четыре измерительные трубы 18, 18, 18, 18 удерживаются в корпусе 7 преобразователя лишь посредством указанных разделителей 20, 20 потока.
1
2
3
4
1
1
1
2
3
4
1
1
1
1
Измерительные трубы 18, 18, 18, 18 или образованная ими внутренняя часть измерительного преобразователя 11 при этом, что абсолютно очевидно на основании совместного обзора фиг.1, 2 и 4 и что является также обычным у подобного рода измерительных преобразователей, практически полностью окружены корпусом 7 преобразователя. Таким образом, корпус 7 преобразователя служит в этом отношении не только в качестве несущей конструкции или держателя измерительных труб 18, 18, 18, 18, но также, помимо этого, и для защиты их, также как и других размещенных внутри корпуса 7 преобразователя компонентов измерительного преобразователя, от внешних воздействий окружающей среды, к примеру, от пыли или брызг. Кроме того, корпус 7 преобразователя может быть далее также осуществлен или рассчитан таким образом, что он, в случае возможных повреждений на одной или на нескольких измерительных трубах, к примеру, вследствие образования трещин или разрушений, может как можно дольше полностью задерживать вытекающую среду до требуемого максимального избыточного давления внутри корпуса 7 преобразователя, причем такое критическое состояние, которое упомянуто, к примеру, также и в представленном ранее документе US-B 7392709, посредством соответствующих датчиков давления и/или на основании выработанных посредством упомянутого электронного преобразователя в процесс работы рабочих параметров может быть зарегистрировано и информация о нем может быть передана посредством сигналов. В качестве материала для корпуса 7 преобразователя могут быть, таким образом, использованы особенно такие стали, как, к примеру, конструкционная сталь или нержавеющая сталь, или же также другие пригодные или обычно подходящие для этого высокопрочные материалы.
1
2
3
4
181
182
1
2
183
184
3
4
В соответствии с вариантом осуществления изобретения четыре измерительные трубы 18, 18, 18, 18 выполнены далее таким образом и таким образом встроены в измерительный преобразователь, что, по меньшей мере, минимальные резонансные частоты f, f изгибных колебаний первой и второй измерительных труб 18, 18, в основном, равны друг другу и, по меньшей мере, минимальные резонансные частоты f, f изгибных колебаний третьей и четвертой измерительных труб 18, 18, в основном, равны друг другу.
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
В соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения, по меньшей мере, первая и вторая измерительные трубы 18, 18, касательно материала, из которого выполнены стенки этих труб, и/или касательно геометрических размеров этих труб, в частности, длины труб, толщины стенки труб, наружного диаметра труб и/или калибра, осуществлены конструктивно одинаково. Далее и, по меньшей мере, третья и четвертая измерительные трубы 18, 18, касательно материала, из которого выполнены стенки этих труб, и/или касательно геометрических размеров этих труб, в частности, длины труб, толщины стенки труб, наружного диаметра труб и/или калибра, осуществлены конструктивно одинаково, так что, в итоге, четыре измерительные трубы 18, 18, 18, 18, по меньшей мере, попарно выполнены, в основном, конструктивно одинаковыми. В соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения при этом предусмотрено далее формировать как третью измерительную трубу, так и четвертую измерительную трубу таким образом, чтобы обе измерительные трубы, касательно их соответствующих геометрических размеров, в частности, длины труб, толщины стенки труб, наружного диаметра труб и/или калибра, отличались от первой измерительной трубы и от второй измерительной трубы, в частности, таким образом, чтобы минимальные резонансные частоты изгибных колебаний четырех измерительных труб были равны лишь попарно. За счет созданного, таким образом, симметричного разделения у четырех измерительных труб 18, 18, 18, 18, в частности, чувствительность, режим колебаний, в частности, механические собственные частоты, и/или поперечная чувствительность оказывающих воздействие на первичное измерение возмущающих величин, к примеру, распределение температуры или давления, нагружение среды примесями и т.д., обеих отличающихся в этом отношении друг от друга пар измерительных труб 18, 18 или 18, 18 могут быть целенаправленным образом согласованы друг с другом и, таким образом, может быть обеспечена возможность улучшенной диагностики измерительного преобразователя в процессе работы. Разумеется, четыре измерительные трубы 18, 18, 18, 18, если это необходимо, касательно материала, из которого выполнены стенки этих труб, и/или касательно геометрических размеров этих труб, в частности, длины труб, толщины стенки труб, наружного диаметра труб и/или калибра, реализованы, однако, также конструктивно одинаково, в частности, таким образом, что, в итоге, минимальные резонансные частоты изгибных колебаний всех четырех измерительных труб 18, 18, 18, 18, в основном, одинаковы.
1
2
3
4
1
1
2
1
2
3
4
В качестве материала для стенок измерительных труб опять же подходит, в частности, титан, цирконий или тантал. Кроме того, в качестве материала для четырех труб 18, 18, 18, 18 может служить практически любой другой, обычно используемый для этого или, по меньшей мере, подходящий материал, в частности, материал с как можно меньшим термическим коэффициентом расширения или с как можно более высоким пределом текучести. Поэтому, для большинства применений промышленной измерительной техники, в частности, и в нефтехимической промышленности, и измерительные трубы из нержавеющей стали, к примеру, из дуплексной стали или супердуплексной стали, удовлетворяли бы требованиям в отношении механической прочности, химического состава, а также термическим требованиям, так что в многочисленных случаях применения корпус 7 преобразователя, разделители 20, 20, потока, также как и стенки измерительных труб 18, 18, 18, 18, могли бы быть выполнены, соответственно, из стали, соответственно, достаточно высокого качества, что в процессе работы могло бы являться преимуществом, в частности, применительно к расходам на материал и к расходам на изготовление, а также к термически обусловленным параметрам расширения измерительного преобразователя 11.
1
2
2
1
2
3
4
1
2
3
4
В соответствии со следующим предпочтительным вариантом осуществления изобретения проточные отверстия первого разделителя 20 потока расположены далее таким образом, что те воображаемые центры тяжести поверхностей, которые принадлежат к расположенным в общей, воображаемой, проходящей перпендикулярно, в частности, параллельной главной оси потока измерительного преобразователя, продольной оси измерительного преобразователя секущей плоскости первого разделителя потока - в данном случае круговым - поверхностям поперечных сечений проточных отверстий первого разделителя потока, образуют угловые точки воображаемого квадрата. Далее и проточные отверстия второго разделителя 20 потока расположены таким образом, что относящиеся к - в данном случае также круговым - поверхностям поперечного сечения проточных отверстий второго разделителя 20 потока, воображаемые центры тяжести поверхностей образуют угловые точки воображаемого квадрата, причем указанные поверхности поперечного сечения опять же лежат в совместной воображаемой, проходящей перпендикулярно упомянутой продольной оси L измерительного преобразователя, секущей плоскости второго разделителя потока. В результате этого, огибающая четырех измерительных труб 18, 18, 18, 18 образует практически прямой, подобный прямоугольнику, корпус с имеющей четырехкратную симметрию, подобной прямоугольнику, основной поверхностью, благодаря чему занимаемая образованной посредством четырех измерительных труб 18, 18, 18, 18 внутренней частью площадь может быть минимизирована за счет более компактного исполнения измерительного преобразователя 11.
1
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
В соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения каждая из измерительных труб расположена далее в измерительном преобразователе таким образом, что минимальный боковой зазор каждой из четырех - в данном случае равных по длине - измерительных труб относительно боковой стенки корпуса преобразователя, соответственно, больше нуля, в частности, однако, больше 3 мм и/или больше удвоенного значения соответствующей толщины стенки измерительной трубы, и, соответственно, минимальный боковой зазор между двумя соседними измерительным трубами, соответственно, больше 3 мм и/или больше суммы соответствующих толщин стенок этих измерительных труб. В соответствии с этим, каждое из проточных отверстий расположено далее таким образом, что минимальный боковой зазор каждого из проточных отверстий относительно боковой стенки корпуса 7 преобразователя, соответственно, больше нуля, в частности, больше 3 мм и/или больше удвоенного значения минимальной толщины стенки измерительных труб 18, 18, 18, 18, и, что минимальный боковой зазор между проточными отверстиями больше 3 мм и/или больше удвоенного значения минимальной толщины стенки измерительных труб 18, 18, 18, 18. Для этого, в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения, четыре измерительные трубы 18, 18, 18, 18 и корпус 7 преобразователя, в согласовании друг с другом, рассчитаны таким образом, что соотношение корпуса и измерительной трубы измерительного преобразователя, определенное посредством соотношения максимального внутреннего диаметра корпуса и калибра, по меньшей мере, первой измерительной трубы, больше 3, в частности, больше 4 и/или меньше 5.
1
2
3
4
1
2
3
4
exc
exc
exc
Как уже упоминалось ранее, у измерительного преобразователя 11 необходимые для измерения сил реакции в соответствующей измеряемой среде достигаются посредством принуждения измерительных труб 18, 18, 18, 18, к колебаниям в так называемом полезном режиме. Для этого измерительный преобразователь включает в себя далее образованное посредством, по меньшей мере, одного воздействующего на измерительные трубы 18, 18, 18, 18 электромеханического, к примеру, электродинамического возбудителя колебаний устройства 5 возбуждения, которое служит для того, чтобы каждую из измерительных труб в соответствии с технологическим процессом, по меньшей мере, периодически переводить, соответственно, в подходящие для конкретного измерения колебания, в частности, изгибные колебания, в так называемом полезном режиме, соответственно, с достаточно большой для выработки и регистрации вышеупомянутых сил реакции в среде амплитудой колебаний, или поддерживать эти колебания в полезном режиме. По меньшей мере, один возбудитель колебаний служит при этом, в основном, для того, чтобы преобразовывать подведенную от соответствующей возбуждающей схемы, к примеру, вышеупомянутого измерителя кориолисова массового расхода, электрическую мощность P возбуждения в такие, к примеру, пульсирующие или гармонические силы F возбуждения, которые по возможности одновременно, равномерно, однако, в противофазе воздействуют на измерительные трубы. Силы F возбуждения могут известным специалисту способом регулироваться, к примеру, посредством предусмотренного в вышеупомянутой возбуждающей схеме регулятора тока и/или напряжения в отношении их амплитуды и, к примеру, посредством также предусмотренной в возбуждающей схеме системы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) в отношении их частоты, см. для этого, к примеру, также US-A 4801897 или US-B 6311136.
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
1
3
4
1
2
Вследствие протекания среды по возбуждаемым к колебаниям в полезном режиме измерительным трубам, в среде индуцируются силы Кориолиса, которые, в свою очередь, вызывают дополнительные, соответствующие более высокому режиму колебаний измерительных труб, так называемому режиму Кориолиса, деформации измерительных труб. Измерительные трубы 18, 18, 18, 18 в процессе работы, к примеру, могут возбуждаться от удерживаемого на них электромеханического устройства возбуждения к изгибным колебаниям, в частности, на механической собственной частоте в данный момент времени образованной посредством четырех измерительных труб 18, 18, 18, 18 внутренней части, при которой они - по меньшей мере, преобладающим образом - отклоняются в горизонтальном направлении в соответствующей плоскости колебаний и, что абсолютно очевидно на основании совместного обзора фиг.3a, 3b или 6a, 6b, побуждаются к колебаниям попарно, в общей плоскости XZ или XZ колебаний, и эти колебания одинаковы по величине, но находятся в противофазе относительно друг друга. В частности, таким образом, что посредством каждой измерительной трубы 18, 18, 18, 18 в процессе работы сформированы одновременно осуществленные вибрации, по меньшей мере, периодически и/или, по меньшей мере, частично, в виде изгибных колебаний, вокруг соединяющей первый и, соответственно, второй концы соответствующей измерительной трубы, воображаемой продольной оси измерительной трубы, причем четыре продольные оси измерительных труб и четыре параллельные друг другу измерительные трубы 18, 18, 18, 18 в представленном здесь примере осуществления изобретения проходят также параллельно друг другу, как и измерительные трубы 18, 18, 18, 18 и, впрочем, также, в основном, параллельно якобы соединяющей оба разделителя потока и проходящей через центр тяжести измерительного преобразователя, воображаемой продольной оси L измерительного преобразователя в целом. Иными словами, измерительные трубы, что является вполне обычным у измерительных преобразователей вибрационного типа, соответственно, по меньшей мере, частично принуждаются к колебаниям в режиме изгибных колебаний по типу зажатых с двух сторон струн. В соответствии с этим, согласно следующему варианту осуществления первая и вторая измерительные трубы 18, 18 переводятся, соответственно, в такие изгибные колебания, которые осуществляются в общей первой плоскости XZ колебаний и, таким образом, в основном, являются копланарными. Далее предусмотрено, что третья и четвертая измерительные трубы 18, 18 равным образом принуждаются к одинаковым по величине, но находящимися в противофазе колебаниям в общей, в частности, в основном, параллельной первой плоскости XZ колебаний, второй плоскости XZ колебаний, см. для этого также фиг.6a, 6b.
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
В соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения измерительные трубы 18, 18, 18, 18 посредством устройства 5 возбуждения в процессе работы, по меньшей мере, частично, принуждаются, в частности, в предпочтительном варианте к изгибным колебаниям, имеющим частоту изгибных колебаний, которая примерно равна механической резонансной частоте в данный момент времени включающей в себя четыре измерительных трубы внутренней части, или значение которой находится, по меньшей мере, вблизи значения такой собственной или резонансной частоты. Механические резонансные частоты изгибных колебаний в данный момент времени при этом известным образом в особой степени зависят от величины, формы и материала измерительные трубы 18, 18, 18, 18, а также от плотности протекающей через измерительные трубы среды в данный момент времени, и, таким образом, в процессе работы измерительного преобразователя может быть переменной внутри полезного диапазона частот шириной в несколько килогерц. При возбуждении измерительных труб к колебаниям на резонансной частоте, с одной стороны, на основании возбужденной частоты колебаний в данный момент времени может быть легко определено среднее значение плотности протекающей по четырем измерительным трубам среды в данный момент времени. С другой стороны, таким образом можно также минимизировать необходимую для поддержания возбуждаемых в полезном режиме колебаний в данный момент времени, электрическую мощность. В частности, четыре измерительные трубы 18, 18, 18, 18, приведенные в движение посредством устройства возбуждения, далее, по меньшей мере, периодически принуждаются к колебаниям, в основном, с одинаковой частотой колебаний, в частности, на общей, естественной, механической, собственной частоте внутренней части. Кроме того, предусмотрено активировать, в основном, принужденные к колебаниям с одинаковой частотой измерительные трубы 18, 18, 18, 18 таким образом, чтобы, по меньшей мере, в отсутствие протекающей среды, первая и третья измерительные трубы 18, 18 колебались, в основном, синхронно друг другу, то есть, в основном, с одинаковой формой колебаний, в основном, в одинаковым положении фаз и с примерно одинаковой амплитудой колебаний. Аналогичным образом, в данном варианте осуществления изобретения и вторая, а также четвертая измерительные трубы 18, 18 принуждаются к колебаниям, в основном, синхронно друг другу.
1
2
1
3
4
1
2
1
2
1
Устройство возбуждения в соответствии с вариантом осуществления изобретения выполнено таким образом, что, тем самым, первая измерительная труба 18 и вторая измерительная труба 18 в процессе работы могут возбуждаться к одинаковым по величине, но находящимся в противофазе, изгибным колебаниям в общей первой плоскости XZ колебаний, а третья измерительная труба 18 и четвертая измерительная труба 18 в процессе работы могут возбуждаться к одинаковым по величине, но находящимся в противофазе, изгибным колебаниям в общей, в частности, в основном, параллельной первой плоскости XZ колебаний, второй плоскости XZ колебаний. В соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения устройство 5 возбуждения образовано для этого посредством 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
3
4
2
1
3
2
4
2
Далее предусмотрено, что в качестве первого возбудителя 5 колебаний служит одновременно, в частности, дифференциально воздействующий, по меньшей мере, на две из измерительных труб 18, 18, 18, 18, возбудитель колебаний электродинамического типа. В соответствии с этим, первый возбудитель 5 колебаний образован далее посредством удерживаемого на первой измерительной трубе постоянного магнита и намагниченной его магнитным полем, удерживаемой на второй измерительной трубе, цилиндрической катушки, в частности, по типу устройства с телескопической катушкой, у которого цилиндрическая катушка расположена соосно постоянному магниту, и этот магнит осуществлен как перемещаемый внутри катушки втяжной якорь. В соответствии с вариантом усовершенствования изобретения устройство возбуждения включает в себя далее, в частности, электродинамический и/или конструктивно аналогичный первому возбудителю 5 колебаний и/или дифференциально возбуждающий колебания третьей измерительной трубы 18 относительно четвертой измерительной трубы 18 второй возбудитель 5 колебаний. Оба возбудителя колебаний могут быть в предпочтительном варианте электрически последовательно соединены друг с другом, в частности, таким образом, что общий управляющий сигнал возбуждает совместные колебания первой и третьей измерительных труб 18, 18 относительно второй и четвертой измерительных труб 18, 18. В соответствии со следующим вариантом осуществления второй возбудитель 5 колебаний образован посредством удерживаемого на третьей измерительной трубе постоянного магнита и намагниченной его магнитным полем, удерживаемой на четвертой измерительной трубе, цилиндрической катушки.
1
1
2
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
Как представлено на фиг.4, первый возбудитель 5 колебаний расположен выше первой и второй измерительных труб 18, 18 и, таким образом, также выше общего локального центра тяжести всех четырех измерительных труб 18, 18, 18, 18, который располагается в проходящей через место установки указанных возбудителей колебаний, воображаемой плоскости поперечного сечения образованной посредством четырех измерительных труб внутренней части. Вследствие расположения, по меньшей мере, одного возбудителя колебаний устройства 5 возбуждения вне вышеуказанного общего центра тяжести четырех измерительных труб, дополнительно к изгибным колебаниям в предпочтительном варианте могут возбуждаться также - одновременно или периодически - и полезные крутильные колебания. Вследствие этого, в находящейся в соответствующей измерительной трубе 18, 18, 18 или 18 в данный момент времени среде в значительной степени могут индуцироваться также, главным образом, зависящие от вязкости силы трения или срезающие усилия, которые, опять же, с демпфированием и, тем самым, с возможностью измерения воздействуют на колебания измерительных труб 18, 18, 18 или 18. Базируясь на этом, к примеру, на основании записанного в устройстве 5 возбуждения управляющего сигнала, в частности, его силы тока, в случае необходимости, может быть определена также вязкость проведенной в измерительном преобразователе среды.
В этом месте, к тому же, следует также обратить внимание на то, что, хотя возбудители колебаний представленного в примере осуществления изобретения устройства возбуждения воздействуют на измерительные трубы, соответственно, примерно по середине, в альтернативном варианте или в дополнение к этому, могут быть использованы также ранее воздействовавшие на соответствующую измерительную трубу со стороны впуска или со стороны выпуска возбудители колебаний, примерно по типу предложенных в US-A 4823614, US-A 4831885 или US-A 2003/0070495 устройств возбуждения.
1
2
3
4
Как очевидно на основании фиг.2 и 4, и что является обычным для измерительных преобразователей обсуждаемого типа, в измерительном преобразователе 11 предусмотрено далее реагирующее на вибрации, в частности, со стороны впуска и со стороны выпуска, активированные, в частности, посредством устройства 5 возбуждения изгибные колебания измерительных труб 18, 18, 18 или 18, к примеру, электродинамическое устройство 19 датчиков вибраций для выработки выражающих собой вибрации, в частности, изгибные колебания измерительных труб, колебательные измерительные сигналы, на которые, к примеру, касательно частоты, амплитуды сигнала и/или положения фаз - относительно друг друга и/или относительно управляющего сигнала - оказывают воздействие регистрируемые измеряемые параметры, как то, к примеру, норма массового расхода и/или плотность, или вязкость среды.
1
2
1
1
2
2
1
2
3
4
1
2
1
3
4
3
3
4
4
1
3
1
3
2
4
2
4
2
4
1
3
2
4
В соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения устройство датчиков вибраций образовано посредством дифференциально регистрирующего, в частности, электродинамические колебания и/или, по меньшей мере, колебания первой измерительной трубы 18 относительно второй измерительной трубы 18, расположенного со стороны впуска, первого датчика 19 колебаний, а также дифференциально регистрирующего, в частности, электродинамические колебания и/или, по меньшей мере, колебания первой измерительной трубы 18 относительно второй измерительной трубы 18, расположенного со стороны выпуска, второго датчика 19 колебаний, и оба этих датчика вибраций, реагируя, соответственно, на движения измерительных труб 18, 18, 18, 18, в частности, на их продольные отклонения и/или деформации, подают первый или второй колебательные измерительные сигналы. В частности, таким образом, что, по меньшей мере, два из поданных посредством устройства 19 датчиков вибраций колебательных измерительных сигналов имеют одинаковый по величине, но находящийся в противофазе, сдвиг по фазе, который соответствует норме массового расхода протекающей через измерительные трубы среды в данный момент времени, или зависит от этого, а также, соответственно, имеют частоту сигнала, которая зависит от плотности протекающей в измерительных трубах среды в данный момент времени. Оба, к примеру, конструктивно аналогичных, датчика 19, 19 колебаний могут быть для этого - что является обычным для измерительных преобразователей обсуждаемого типа - установлены в измерительном преобразователе, в основном, равноудалено относительно первого возбудителя 5 колебаний. Кроме того, датчики колебаний устройства 19 датчиков вибраций могут быть осуществлены, по меньшей мере, в том отношении конструктивно аналогичными, по меньшей мере, одному возбудителю колебаний устройства 5 возбуждения, что они работают по тому же принципу, то есть, к примеру, также являются датчиками электродинамического типа. В соответствии с вариантом усовершенствования изобретения устройство 19 датчиков вибраций образовано, к тому же, посредством дифференциально регистрирующего, в частности, электродинамические колебания и/или колебания третьей измерительной трубы 18 относительно четвертой измерительной трубы 18, расположенного со стороны впуска, третьего датчика 19 колебаний, а также дифференциально регистрирующего, в частности, электродинамические колебания и/или колебания третьей измерительной трубы 18 относительно четвертой измерительной трубы 18, расположенного со стороны выпуска, четвертого датчика 19 колебаний. Для дальнейшего улучшения качества сигнала, а также для упрощения принимающего измерительные сигналы электронного преобразователя 12 первый и третий датчики 19, 19 колебаний могут быть подключены далее электрически последовательно, к примеру, таким образом, что общий колебательный измерительный сигнал выражает собой общие колебания со стороны впуска первой и третьей измерительных труб 18, 18 относительно второй и четвертой измерительных труб 18, 18. В альтернативном варианте или в дополнение к этому, второй и четвертый датчики 19, 19 колебаний также могут быть подключены электрически последовательно, таким образом, что общий колебательный измерительный сигнал обоих датчиков 19, 19 колебаний выражает собой общие колебания со стороны выпуска первой и третьей измерительных труб 18, 18 относительно второй и четвертой измерительных труб 18, 18.
1
2
3
4
Для вышеуказанного случая, когда, в частности, конструктивно аналогичные друг другу датчики колебаний устройства 19 датчиков вибраций должны дифференциально или электродинамически регистрировать колебания измерительных труб, первый датчик 19 колебаний образован посредством удерживаемого - в данном случае в зоне со стороны впуска регистрируемых колебаний - на первой измерительной трубе постоянного магнита и намагниченной его магнитным полем, удерживаемой на второй измерительной трубе - в данном случае, соответственно, также в зоне со стороны впуска регистрируемых колебаний - цилиндрической катушки, а второй датчик 19 колебаний образован посредством удерживаемого - в зоне со стороны выпуска регистрируемых колебаний - на первой измерительной трубе постоянного магнита и намагниченной его магнитным полем, удерживаемой на второй измерительной трубе - в данном случае, соответственно, также в зоне со стороны выпуска регистрируемых колебаний - цилиндрической катушки. Равным образом, к тому же и, соответственно, предусмотренный третий датчик 19 колебаний может быть образован, соответственно, посредством удерживаемого на третьей измерительной трубе постоянного магнита и намагниченной его магнитным полем, удерживаемой на четвертой измерительной трубе, цилиндрической катушки, а, соответственно, предусмотренный четвертый датчик 19 колебаний может быть образован посредством удерживаемого на третьей измерительной трубе постоянного магнита и намагниченной его магнитным полем, удерживаемой на четвертой измерительной трубе, цилиндрической катушки.
В данном месте следует, к тому же, заметить, что хотя под датчиками колебаний представленного в примере осуществления изобретения устройства 19 датчиков вибраций понимаются, соответственно, датчики электродинамического типа, то есть, соответственно, реализованные посредством зафиксированной на одной из измерительных труб цилиндрической катушки электромагнита и посредством погружаемого в нее, соответственно зафиксированного на противолежащей измерительной трубе постоянного магнита, датчики колебаний, для образования устройства датчиков вибраций далее могут быть использованы и другие известные специалисту, к примеру, оптоэлектронные датчики колебаний.
1
2
19
Для обеспечения максимально высокой чувствительности измерительного преобразователя на массовый расход в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения измерительные трубы датчиков колебаний расположены в измерительном преобразователе таким образом, что соответствующая минимальному расстоянию между первым датчиком 19 колебаний и вторым датчиком 19 колебаний соответствующая измерительная длина L измерительного преобразователя составляет более 500 мм, в частности, более 600 мм.
Устройство 5 возбуждения и устройство 19 датчиков вибраций, что является обычным для такого рода измерительных преобразователей, соединены далее с электронным преобразователем, не в последнюю очередь, также с предусмотренной в нем измерительной схемой и равным образом реализованной в электронным преобразователе возбуждающей схемой, к примеру, проводным способом посредством соответствующих кабельных соединений. Электронный преобразователь, в свою очередь, вырабатывает посредством возбуждающей схемы, с одной стороны, соответственно, приводящий в действие устройство 5 возбуждения, к примеру, отрегулированный в отношении тока возбуждения и/или напряжения возбуждения, возбуждающий сигнал. С другой стороны, электронный преобразователь принимает посредством образованной, к примеру, микрокомпьютером и/или цифровым процессором обработки сигналов, измерительной схемы колебательные измерительные сигналы устройства 19 датчиков вибраций и на их основании генерирует, соответственно, также при использовании управляющего сигнала, желаемые измеряемые значения, то есть, к примеру, выражающие собой норму массового расхода или суммированный массовый расход измеренные значения массового расхода, выражающие собой плотность среды измеренные значения плотности/или выражающие собой вязкость измеряемой среды измеренные значения вязкости. Измеренные значения могут быть, соответственно, отображены по месту или же в форме цифровых данных измерений могут быть также переданы на вышестоящую по отношению к измерительной системе систему обработки данных и там же подвергнуты соответствующей дальнейшей обработке.
2
1
1
2
Вышеупомянутое использование дифференциально работающего возбудителя колебаний или датчиков колебаний в представленной здесь внутренней части имеет также, в частности, преимущество в том, что для приведения в действие измерительного преобразователя в соответствии с изобретением могут применяться также такие известные измерительные или возбуждающие схемы, которые, к примеру, уже нашли широкое применение в традиционных приборах для измерения кориолисова массового расхода или плотности. Электронный преобразователь 12, включая измерительную или возбуждающую схему, может быть помещен далее, к примеру, в отдельный корпус 7 электронного блока, который располагается на удалении от измерительного преобразователя или, как представлено на фиг.1, посредством образования единственного прибора компактного исполнения, зафиксирован непосредственно на измерительном преобразователе 1, к примеру, снаружи на корпусе 7 преобразователя. Поэтому, в представленном здесь примере осуществления изобретения на корпусе 7 преобразователя установлен далее служащий для удержания корпуса 7 электронного блока горловиноподобный переходной элемент. Внутри переходного элемента может располагаться далее изготовленный, к примеру, методом заливки стекла или полимерного материала, герметичный и/или прочный на сжатие, проходной изолятор для электрических соединительных проводов между измерительным преобразователем 11, в частности, установленными в нем возбудителями колебаний и датчиками, а также упомянутым электронным преобразователем 12.
1
2
3
4
18
1
2
3
4
18
1
2
3
4
18
18
1
2
3
4
1A
1
2A
2
1
2
3
4
18
Как уже многократно упоминалось, измерительная система, а, тем самым, и измерительный преобразователь 11 предусмотрены, в частности, также для измерений больших массовых расходов более 2200 т/ч в трубопроводе большого калибра более 250 мм. С учетом этого, в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения, номинальный внутренний диаметр измерительного преобразователя 11, который, как уже упоминалось ранее, соответствует калибру трубопровода, по ходу которого должен быть вставлен измерительный преобразователь 11, выбран таким образом, что составляет более 100 мм, в частности, однако, более 300 мм. Далее, в соответствии со следующим вариантом осуществления измерительного преобразователя предусмотрено, что каждая из измерительных труб 18, 18, 18, 18, соответственно, имеет соответствующий внутреннему диаметру трубы калибр D, который составляет более 60 мм. В частности, измерительные трубы 18, 18, 18, 18, осуществлены далее таким образом, что каждая имеет калибр D более 80 мм. В альтернативном варианте или в дополнение к этому, измерительные трубы 18, 18, 18, 18 в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения рассчитаны далее таким образом, что имеют, соответственно, измерительную длину L, по меньшей мере, 1000 мм. Измерительная длина L в представленном здесь примере осуществления изобретения с одинаковыми по длине измерительными трубами 18, 18, 18, 18 соответствует минимальному расстоянию между первым проточным отверстием 20 первого разделителя 20 потока и первым проточным отверстием 20 второго разделителя 20 потока. В частности, измерительные трубы 18, 18, 18, 18 рассчитаны при этом таким образом, что их измерительная длина L, соответственно, больше 1200 мм.
1
2
3
4
В соответствии с этим, по меньшей мере, для упомянутого случая, когда измерительные трубы 18, 18, 18, 18 состоят из стали, при обычно используемых толщинах стенок свыше 1 мм выявляется масса, соответственно, по меньшей мере, 20 кг, в частности, более 30 кг. Далее, однако, стремятся к тому, чтобы удерживать собственную массу каждой из измерительных труб на уровне менее 50 кг.
1
2
3
4
1
2
3
4
18
18
1
2
3
4
11
11
11
18
11
18
С учетом того, что, как упоминалось ранее, каждая из измерительных труб 18, 18, 18, 18 измерительного преобразователя в соответствии с изобретением весит много более 20 кг и при этом, что абсолютно очевидно на основании вышеупомянутых габаритных данных, может иметь емкость 10 л или более, включающая в себя четыре измерительные трубы 18, 18, 18, 18 внутренняя часть может достигать, по меньшей мере, при наличии протекающей среды с высокой плотностью, общей массы много более 80 кг. В особенности, при использовании измерительных труб со сравнительно большим калибром D, большой толщиной стенки и большой измерительной длины L, масса образованной посредством измерительных труб 18, 18, 18, 18 внутренней части может составлять, однако, более 100 кг или, по меньшей мере, при наличии такой протекающей среды, как, к примеру, масло или вода, более 120 кг. Вследствие этого, собственная масса M измерительного преобразователя в целом составляет также много более 200 кг, при номинальных внутренних диаметрах D существенно более 250 мм, даже более 300 кг. В результате, у измерительного преобразователя в соответствии с изобретением соотношение масс, M/M, собственной массы M измерительного преобразователя в целом и собственной массы M первой измерительной трубы может быть больше 10, в частности, больше 15.
11
11
11
11
11
11
11
11
11
11
11
Чтобы при упомянутых больших собственных массах M измерительного преобразователя использовать в целом применяемый для этого материал максимально оптимально и, тем самым, использовать - зачастую очень дорогой - материал в целом максимально эффективно, в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения номинальный внутренний диаметр D измерительного преобразователя, в согласовании с его собственной массой M, рассчитан таким образом, что соотношение массы и внутреннего диаметра, M/D, измерительного преобразователя, определенное посредством соотношения собственной массы M измерительного преобразователя и номинального внутреннего диаметра D измерительного преобразователя 11 меньше 2 кг/мм, в частности, по возможности, однако, меньше 1 кг/мм. Для обеспечения достаточно высокой стабильности измерительного преобразователя 11 соотношение массы и номинального внутреннего диаметра, M/D, измерительного преобразователя 11 должно выбираться, однако, по меньшей мере, в случае использования вышеупомянутых традиционных материалов, по возможности больше 0.5 кг/мм. Далее, в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения, для дальнейшего улучшения эффективности используемого материала, предусмотрено поддерживать упомянутое соотношение масс, M/D, на уровне менее 25.
11
18
11
18
11
1
2
3
4
11
18
11
18
11
Для создания, однако, максимально компактного измерительного преобразователя с достаточно высокой эффективностью колебаний и, по возможности, минимальным перепадом давления, в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения измерительные трубы, в согласовании с вышеупомянутой установочной длиной L измерительного преобразователя 11, рассчитаны таким образом, что соотношение калибра и установочной длины, D/L, измерительного преобразователя, определенное посредством соотношения калибра D, по меньшей мере, первой измерительной трубы и установочной длины L измерительного преобразователя, составляет более 0.02, в частности, более 0.05 и/или менее 0.09. В альтернативном варианте или в дополнение к этом, измерительные трубы 18, 18, 18, 18, в согласовании с вышеупомянутой установочной длиной L измерительного преобразователя, рассчитаны таким образом, что соотношение длины измерительной трубы и установочной длины, L/L, измерительного преобразователя, определенное посредством соотношения длины L первой измерительной трубы и установочной длины L измерительного преобразователя, составляет более 0.7, в частности, более 0.8, и/или менее 0.95.
1
2
3
4
В случае необходимости, возможные или, по меньшей мере, потенциально вызванные в корпусе преобразователя вибрирующими, в частности, вышеупомянутым образом рассчитанными сравнительно большими, измерительными трубами со стороны впуска или со стороны выпуска, механические напряжения и/или вибрации могут быть минимизированы, к примеру, посредством того, что четыре измерительные трубы 18, 18, 18, 18, по меньшей мере, попарно, со стороны впуска и со стороны выпуска, по меньшей мере, попарно, соответственно, посредством служащих в качестве так называемых узловых пластин стыковочных элементов - в дальнейшем стыковочных элементов первого типа - механически соединены друг с другом. Кроме того, посредством таких стыковочных элементов первого типа, за счет выбора их габаритов и/или их позиционирования на измерительных трубах, могло бы целенаправленным образом оказываться воздействие на механические собственные частоты измерительных труб и, тем самым, также на механические собственные частоты образованной посредством четырех измерительных труб, а также установленных на них других компонентов измерительного преобразователя, внутренней части и, тем самым, также на режим ее колебаний.
1
2
3
4
Служащими в качестве узловых пластин стыковочными элементами первого типа могут быть, к примеру, тонкие, выполненные, в частности, из того же материала, что и измерительные трубы, пластины или диски, которые снабжены соответствующими количеству и габаритным размерам соединяемых друг с другом измерительных труб, в случае необходимости, дополнительно еще и шлицованными в направлении кромки отверстиями, так что диски сначала фиксируются на соответствующих измерительных трубах 18, 18, 18, 18, а, в случае необходимости, затем еще и, к примеру, посредством пайки твердым припоем или сварки, по типу сплошного соединения, могут быть соединены с соответствующей измерительной трубой.
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
2
1
2
1
2
Соответственно этому, измерительный преобразователь включает в себя в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения первый стыковочный элемент 24 первого типа, который для образования узла колебаний со стороны впуска, по меньшей мере, для вибраций, в частности, изгибных колебаний, первой измерительной трубы и для одинаковых по величине, но находящиеся в противофазе, вибраций, в частности, изгибных колебаний, второй измерительной трубы, зафиксирован на расстоянии как от первого разделителя потока, так и от второго разделителя потока, со стороны впуска, по меньшей мере, на первой измерительной трубе и на второй измерительной трубе, а также, в частности, конструктивно аналогичный первому стыковочному элементу второй стыковочный элемент 24 первого типа, который для образования узла колебаний со стороны выпуска, по меньшей мере, для вибраций, в частности, изгибных колебаний, первой измерительной трубы 18 и для одинаковых по величине, но находящиеся в противофазе, вибраций, в частности, изгибных колебаний, второй измерительной трубы 18, зафиксирован на расстоянии как от первого разделителя 20 потока, так и от второго разделителя 20 потока, а также на расстоянии от первого стыковочного элемента 24, со стороны выпуска, по меньшей мере, на первой измерительной трубе 18 и на второй измерительной трубе 18. Как абсолютно очевидно на основании фиг.4 и, соответственно, 5а, 5b, первый стыковочный элемент 24 первого типа для образования узла колебаний со стороны впуска также для вибраций, в частности, изгибных колебаний, третей измерительной трубы 18 и для одинаковых по величине, но находящиеся в противофазе, вибраций, в частности, изгибных колебаний, четвертой измерительной трубы 18, зафиксирован на расстоянии как от первого разделителя 20 потока, так и от второго разделителя 20 потока, со стороны впуска, также на третьей измерительной трубе 18 и на четвертой измерительной трубе 18, а второй стыковочный элемент 24 первого типа для образования узла колебаний со стороны выпуска, по меньшей мере, для вибраций, в частности, изгибных колебаний, третьей измерительной трубы 18 и для одинаковых по величине, но находящиеся в противофазе, вибраций, в частности, изгибных колебаний, четвертой измерительной трубы 18, зафиксирован на расстоянии как от первого разделителя 20 потока, так и от второго разделителя 20 потока, а также на расстоянии от первого стыковочного элемента 24, со стороны выпуска, также на третьей измерительной трубе 18 и на четвертой измерительной трубе 18, так что в результате все четыре измерительные трубы 18, 18, 18, 18 посредством первого стыковочного элемента 24 первого типа, а также посредством второго стыковочного элемента 24 первого типа механически соединены друг с другом. Каждый из двух вышеуказанных, в частности, конструктивно аналогичных друг другу, стыковочных элементов 24, 24 первого типа в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения осуществлен пластинчатым, в частности, таким образом, что он, как абсолютно очевидно и на основании совместного обзора фигур, имеет скорее прямоугольную или квадратную основную поверхность или, что он имеет скорее круглую, овальную, крестообразную или, как предложено, к примеру, в US-A 2006/0283264, скорее H-образную основную поверхность. Далее оба стыковочных элемента 24, 24 должны быть ориентированы, в основном, параллельно друг другу.
1
2
1
2
1
2
1
2
3
4
Как абсолютно очевидно на основании фиг.4 и, соответственно, 5a, 5b, оба вышеупомянутых стыковочных элемента 24, 24 осуществлены далее таким образом и таким образом установлены в измерительном преобразователе, что центр тяжести первого стыковочного элемента 24 первого типа располагается на расстоянии от центра тяжести измерительного преобразователя 11, которое, в основном, равно расстоянию от центра тяжести второго стыковочного элемента 24 первого типа до указанного центра тяжести измерительного преобразователя 11, в частности, таким образом, что оба стыковочных элемента 24, 24 в результате располагаются симметрично относительно режущей измерительные трубы 18, 18, 18, 18, соответственно, по середине, воображаемой плоскости поперечного сечения.
1
2
3
4
3
3
4
1
2
3
4
3
4
3
4
1
2
3
3
4
Для дальнейшего повышения степени свободы при оптимизации режима колебаний образованной посредством четырех измерительных труб 18, 18, 18, 18, внутренней части измерительный преобразователь 11 включает в себя далее в соответствии с вариантом усовершенствования изобретения третий стыковочный элемент 24 первого типа, который для образования узла колебаний со стороны впуска, по меньшей мере, для вибраций, в частности, изгибных колебаний, третей измерительной трубы 18 и для одинаковых по величине, но находящиеся в противофазе, вибраций, в частности, изгибных колебаний, четвертой измерительной трубы 18, зафиксирован на расстоянии как от первого разделителя 20 потока, так и от второго разделителя 20 потока, со стороны впуска, по меньшей мере, на третьей измерительной трубе 18 и на четвертой измерительной трубе 18. Кроме того, измерительный преобразователь 11 в данном варианте усовершенствования изобретения включает в себя, в частности, конструктивно аналогичный третьему стыковочному элементу 24 первого типа, четвертый стыковочный элемент 24 первого типа, который для образования узла колебаний со стороны выпуска, по меньшей мере, для вибраций, в частности, изгибных колебаний, третьей измерительной трубы 18 и для одинаковых по величине, но находящиеся в противофазе, вибраций, в частности, изгибных колебаний, четвертой измерительной трубы 18, зафиксирован на расстоянии как от первого разделителя 20 потока, так и от второго разделителя 20 потока, а также от третьего стыковочного элемента 24 первого типа, со стороны выпуска, по меньшей мере, на третьей измерительной трубе 18 и на четвертой измерительной трубе 18.
3
4
3
4
Каждый из двух вышеуказанных, в частности, конструктивно аналогичных друг другу, третьего и четвертого стыковочных элементов 24, 24 первого типа в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения осуществлен также пластинчатым, в частности, таким образом, что имеет прямоугольную, квадратную, круглую, крестообразную или H-образную основную поверхность. Далее вышеуказанные, третий и четвертый, стыковочные элементы 24, 24 ориентированы, в основном, параллельно друг другу.
3
1
2
1
1
2
4
1
2
3
4
3
4
Как представлено на фиг.4 и, соответственно, 5a, 5b, третий стыковочный элемент 24 первого типа зафиксирован на расстоянии как от первого разделителя 20 потока, так и от второго разделителя 20 потока, а также от первого стыковочного элемента 24 первого типа, со стороны впуска, также на первой измерительной трубе 18 и на второй измерительной трубе 18, а четвертый стыковочный элемент 24 первого типа зафиксирован на расстоянии как от первого разделителя потока, так и от второго разделителя потока, а также от второго стыковочного элемента, со стороны выпуска, также на первой измерительной трубе и на второй измерительной трубе, так что в результате все четыре измерительные трубы 18, 18, 18, 18 также посредством третьего стыковочного элемента 24 первого типа, а также посредством четвертого стыковочного элемента 24 первого типа механически соединены друг с другом.
3
4
3
4
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
3
1
2
Как абсолютно очевидно на основании совместного обзора фиг.4, 5a, 5b, третий и четвертый стыковочные элементы 24, 24 осуществлены далее таким образом и таким образом установлены в измерительном преобразователе, что центр тяжести третьего стыковочного элемента 24 первого типа располагается на расстоянии от центра тяжести измерительного преобразователя, которое, в основном, равно расстоянию от центра тяжести четвертого стыковочного элемента 24 первого типа до указанного центра тяжести измерительного преобразователя, в частности, таким образом, что оба стыковочных элемента 24, 24 в результате располагаются симметрично относительно режущей измерительные трубы 18, 18, 18, 18, соответственно, по середине, общей, воображаемой плоскости поперечного сечения. Далее в соответствии со следующим вариантом осуществлении изобретения четыре стыковочных элемента 24, 24, 24, 24 первого типа располагаются в измерительном преобразователе таким образом, что расстояние от центра тяжести третьего стыковочного элемента 24 первого типа до центра тяжести измерительного преобразователя больше, чем расстояние от центра тяжести первого стыковочного элемента 24 первого типа до указанного центра тяжести измерительного преобразователя и больше, чем расстояние от центра тяжести второго стыковочного элемента 24 первого типа до указанного центра тяжести измерительного преобразователя.
1
2
18x
1
2
3
4
1
2
3
4
18x
Как абсолютно очевидно на основании совместного обзора фиг.4, 5a и 5b, минимальное расстояние между ближайшим к центру тяжести измерительного преобразователя 11 зафиксированным со стороны впуска на соответствующей измерительной трубе стыковочным элементом первого типа - то есть, в данном случае первым стыковочным элементом 24 первого типа - и ближайшим к центру тяжести измерительного преобразователя зафиксированным со стороны выпуска на указанной измерительной трубе стыковочным элементом первого типа - то есть, в данном случае вторым стыковочным элементом 24 первого типа - определило, соответственно, свободную колебательную длину L этой самой трубы, причем в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения стыковочные элементы первого типа установлены в измерительном преобразователе таким образом, что в результате свободная колебательная длина каждой из измерительных труб 18, 18, 18, 18 меньше 2500 мм, в частности, меньше 2000 мм и/или больше 800 мм. В альтернативном варианте или в дополнение к этому, далее предусмотрено, что все четыре измерительные трубы 18, 18, 18, 18 имеют одинаковую свободную колебательную длину L.
Далее, в плане еще более простой и более точной регулировки режима колебаний измерительного преобразователя, преимуществом может являться, если измерительный преобразователь, как предложено, к примеру, в US-A 2006/0150750, сверх того, имеет еще и другие, служащие для образования колебательного узла со стороны впуска или со стороны выпуска для вибраций, в частности, изгибных колебаний, первой измерительной трубы и для одинаковых по величине, но находящихся в противофазе, вибраций, в частности, изгибных колебаний, второй измерительной трубы, или для вибраций, в частности, изгибных колебаний, третьей измерительной трубы и для одинаковых по величине, но находящихся в противофазе, вибраций, в частности, изгибных колебаний, четвертой измерительной трубы, стыковочные элементы вышеуказанного типа, то есть, к примеру, в целом 6 или 8 таких стыковочных элементов первого типа.
1
2
3
4
18
18x
18
18x
1
2
3
4
11
18x
11
18x
11
Для создания максимально компактного измерительного преобразователя с достаточно высоким качеством колебаний и высокой чувствительностью при минимальном перепаде давления, в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения измерительные трубы 18, 18, 18, 18, в согласовании с вышеупомянутой свободной колебательной длиной, рассчитаны таким образом, что соотношение калибра и колебательной длины, D/L, измерительного преобразователя, определенное посредством соотношения калибра D первой измерительной трубы и свободной колебательной длины L первой измерительной трубы, составляет более 0.07, в частности, более 0.09 и/или менее 0.15. В альтернативном варианте или в дополнение к этому, в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения измерительные трубы 18, 18, 18, 18, в согласовании с вышеупомянутой установочной длиной L измерительного преобразователя, рассчитаны таким образом, что соотношение колебательной длины и установочной длины, L/L, измерительного преобразователя, определенное посредством соотношения свободной колебательной длины L первой измерительной трубы и установочной длины L измерительного преобразователя, составляет более 0.55, в частности, более 0.6, и/или менее 0.9.
В соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения датчики колебаний, в согласовании со свободной колебательной длиной, располагаются в измерительном преобразователе таким образом, что соотношение измерительной длины и колебательной длины измерительного преобразователя, определенное посредством соотношения упомянутой измерительной длины измерительного преобразователя и свободной колебательной длины первой измерительной трубы, составляет более 0.6, в частности, более 0.65 и/или менее 0.95.
18
19
18
19
19
Для создания максимально компактного, однако, максимально чувствительного для массового расхода измерительного преобразователя, в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения датчики колебаний, в согласовании с установочной длиной измерительного преобразователя, расположены в измерительном преобразователе таким образом, что соотношение измерительной длины и установочной длины измерительного преобразователя, определенное посредством соотношения измерительной длины и установочной длины измерительного преобразователя, составляет более 0.3, в частности, более 0.4 и/или менее 0.7. В альтернативном варианте или в дополнение к этому, датчики колебаний, в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения, в согласовании с измерительными трубами, таким образом установлены в измерительном преобразователе, что соотношение калибра и измерительной длины, D/L, измерительного преобразователя, определенное посредством соотношения калибра D первой измерительной трубы и измерительной длины L измерительного преобразователя, составляет более 0.05, в частности, более 0.09. В соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения вышеупомянутая измерительная длина L удерживается далее на уровне ниже 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
В соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено соответствующим образом выравнивать измерительные трубы 18, 18, 18, 18 в процессе работы попарно синхронно, то есть с одинаковым положением по фазе и, тем самым, выравнивать колебания всех четырех измерительных труб 18, 18, 18, 18, чтобы измерительные трубы возбуждались к колебаниям лишь попарно вне фазы. В предпочтительном варианте режимы колебаний образованной посредством четырех измерительных труб 18, 18, 18, 18 совместно с устройством возбуждения и устройством датчиков вибраций внутренней части, а также запускающего устройство возбуждения управляющего сигнала согласованы друг с другом таким образом, что, по меньшей мере, возбужденные в полезном режиме колебания четырех измерительных труб 18, 18, 18, 18 сформированы таким образом, что первая и вторая измерительные трубы 18, 18 осуществляют колебательные движения, в основном, одинаковые по величине, но находящиеся в противофазе, а третья и четвертая измерительные трубы 18, 18 также осуществляют колебательные движения, в основном, одинаковые по величине, но находящиеся в противофазе, в то время как колебания первой и третьей измерительных труб 18, 18, в основном, совпадают по фазе, а колебания второй и четвертой измерительных труб 18, 18 также совпадают по фазе.
1
1
3
1
2
1
3
1
3
2
2
4
1
2
1
2
4
2
4
1
2
Поэтому, измерительный преобразователь включает в себя далее, в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения, в частности, пластинчатый или стержнеобразный, первый стыковочный элемент 25 второго типа, который для синхронизации вибраций, в частности, изгибных колебаний, первой измерительной трубы 18 и вибраций с той же частотой, в частности, изгибных колебаний, третьей измерительной трубы 18 зафиксирован на расстоянии как от первого стыковочного элемента 24 первого типа, так и от второго стыковочного элемента 24 первого типа на первой измерительной трубе 18 и на третьей измерительной трубе 18, и впрочем, ни на какой другой из измерительных труб, то есть, таким образом, лишь на первой измерительной трубе 18 и на третьей измерительной трубе 18. В данном варианте осуществления изобретения измерительный преобразователь включает в себя далее, по меньшей мере, один, в частности, пластинчатый или стержнеобразный, второй стыковочный элемент 25 второго типа, который для синхронизации вибраций, в частности, изгибных колебаний, второй измерительной трубы 18 и вибраций с той же частотой, в частности, изгибных колебаний, четвертой измерительной трубы 18 зафиксирован на расстоянии как от первого стыковочного элемента 24 первого типа, так и от второго стыковочного элемента 24 первого типа, а также первого стыковочного элемента 25 второго типа, на второй измерительной трубе 18 и на четвертой измерительной трубе 18, впрочем, однако, ни на какой другой измерительной трубе, то есть, таким образом, лишь на второй измерительной трубе 18 и на четвертой измерительной трубе 18. Как абсолютно очевидно на основании совместного обзора фиг.4, 5a и 5b, первый и второй стыковочные элементы 25, 25 второго типа установлены в измерительном преобразователе, по возможности, напротив друг друга.
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
Преимущество механического соединения измерительных труб вышеописанным способом состоит, в частности, в том, что четыре измерительные трубы 18, 18, 18, 18, по две, соответственно, эффективным образом сводятся к функционирующим в качестве колебательных систем блокам измерительных труб, каждый из которых функционирует практически как одна единственная измерительная труба, так как генерированные устройством 5 возбуждения силы возбуждения, вследствие механического соединения, действуют как между первой и второй измерительными трубами 18, 18, так и, в равной степени, между третьей и четвертой измерительными трубами 18, 18, и, соответственно, также возбужденные в протекающей среде с целью измерения силы реакции, соответственно, совместно передаются на датчики колебаний устройства 5 датчиков вибраций. Возможные различия между отдельными измерительными трубами 18, 18, 18, 18 касательно их номинального режима колебаний, к примеру, вследствие неравномерного течения, различного распределения температуры и/или различного распределения плотности и т.д., могут быть компенсированы далее простым способом. Использование стыковочных элементов второго типа имеет далее преимущество в том, что каждый из двух, образованных очень простым способом, блоков измерительных труб работает в целом практически, соответственно, как одна единственная труба не только для устройства возбуждения, но и, равным образом, для устройства 19 датчиков вибраций, а, тем самым, также и для измерительной или возбуждающей схемы электронного преобразователя 12, и измерительный преобразователь 11, таким образом, с точки зрения измерительной или возбуждающей схемы, как бы имеет лишь две возбуждаемые к колебаниям в противофазе измерительные трубы. Вследствие этого, по меньшей мере, для предварительной обработки и возможной оцифровки колебательных измерительных сигналов могут прибегать к зарекомендовавшим себя технологиям обработки сигналов и также зарекомендовавшим себя, в частности, двухканальным, то есть обрабатывающим поданные лишь от двух датчиков колебаний колебательные измерительные сигналы, измерительным схемам, используемые для измерения кориолисова массового расхода или для измерения плотности. Равным образом, тем самым, и для приводящей в действие устройство возбуждения возбуждающей схемы без проблем может быть использована известная специалисту, в частности, одноканальная, то есть подающая ровно один управляющий сигнал для устройства возбуждения, возбуждающая схема. В случае необходимости, и поданные, соответственно, от двух или более датчиков колебаний колебательные измерительные сигналы могут быть, однако, предварительно обработаны и соответствующим образом оцифрованы отдельно, в соответствующих специальных измерительных каналах; равным образом, в случае необходимости, и, соответственно, имеющиеся два или более возбудителя колебаний могут приводиться в действие отдельно, посредством специальных управляющих сигналов.
1
2
3
4
1
3
2
4
В соответствии с вариантом осуществления изобретения измерительные трубы 18, 18, 18, 18, а также соединяющие их друг с другом стыковочные элементы сформированы, поэтому, далее таким образом и посредством стыковочных элементов второго типа, или дополнительно также посредством стыковочных элементов первого типа, механически соединены друг с другом таким образом, что образованный посредством первой и третьей измерительных труб 18, 18 первый блок измерительных труб и образованный посредством второй и четвертой измерительных труб 18, 18 второй блок измерительных труб имеют, в основном, одинаковые механические собственные частоты.
1
1
2
1
3
1
3
1
2
2
4
2
4
В представленном здесь примере осуществления изобретения первый стыковочный элемент 25 второго типа зафиксирован в зоне 50% от минимального расстояния между первым стыковочным элементом 24 первого типа и вторым стыковочным элементом 24 первого типа, на первой измерительной трубе 18 и, соответственно, на третьей измерительной трубе 18 - то есть, таким образом, примерено на половине свободной колебательной длины первой измерительной трубы 18 и, соответственно, третьей измерительной трубы 18. Далее и второй стыковочный элемент второго типа соответствующим образом зафиксирован в зоне 50% от минимального расстояния между первым стыковочным элементом 24 первого типа и вторым стыковочным элементом 24 первого типа, на второй измерительной трубе 18 и, соответственно, на четвертой измерительной трубе 18 - то есть, таким образом, примерено на половине свободной колебательной длины второй измерительной трубы 18 и, соответственно, четвертой измерительной трубы 18.
1
2
1
2
1
1
3
2
4
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
3
4
1
1
1
2
В предпочтительном варианте стыковочные элементы второго типа могут дополнительно служить также в качестве держателя компонентов устройства 5 возбуждения. Поэтому, в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения предусмотрено, что каждый, в частности, из конструктивно аналогичных возбудителей 5, 5 колебаний частично удерживается, соответственно, на двух противолежащих друг другу стыковочных элементах второго типа - в данном случае на первом и на втором стыковочных элементах 25, 25. Таким образом, может быть очень эффективным, а также простым способом обеспечено, что генерированная посредством возбудителя 5 колебаний сила возбуждения вызывает, по меньшей мере, предпочтительно синхронные, в частности также, в основном, совпадающие по фазе, изгибные колебания первой и третьей измерительных труб 18, 18 и, соответственно, второй и четвертой измерительных труб 18, 18. К примеру, в случае электродинамического возбудителя колебаний соответствующая цилиндрическая катушка может быть зафиксирована на первом, а соответствующий постоянный магнит на противолежащем, втором стыковочном элементе второго типа. Для вышеупомянутого случая, когда устройство 5 возбуждения имеет два возбудителя 5, 5 колебаний, как первый возбудитель 5 колебаний, так и второй возбудитель 5 колебаний могут удерживаться, соответственно, на первом и втором стыковочных элементах 25, 25 второго типа, к примеру, таким образом, как абсолютно очевидно на основании фиг.4 или 5a, что минимальное расстояние между первым и вторым возбудителями 5, 5 колебаний более чем в два раза больше, чем наружный диаметр измерительных труб 18, 18, 18, 18, по меньшей мере, однако, первой измерительной трубы 18. Благодаря этому, в целом возможно оптимальное использование предложенного во внутренней части корпуса 7 преобразователя места, а также простой монтаж возбудителей 5, 5 колебаний.
3
1
3
1
2
1
1
3
1
3
4
2
4
2
4
2
4
3
4
В соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения измерительный преобразователь включает в себя далее, к примеру, опять же пластинчатый или стержнеобразный, третий стыковочный элемент 25 второго типа, который для синхронизации вибраций, в частности, изгибных колебаний, первой измерительной трубы 18 и, равных им по частоте, вибраций, в частности, изгибных колебаний, третьей измерительной трубы 18, зафиксирован на расстоянии как от первого стыковочного элемента 24 первого типа, так и от второго стыковочного элемента 24 первого типа, также как и от первого стыковочного элемента 25 второго типа, на первой измерительной трубе 18 и на третьей измерительной трубе 18, впрочем, однако, ни на какой другой измерительной трубе, то есть, таким образом, лишь на первой измерительной трубе 18 и на третьей измерительной трубе 18, а также, в частности, пластинчатый или стержнеобразный, четвертый стыковочный элемент 25 второго типа, который для синхронизации вибраций, в частности, изгибных колебаний, второй измерительной трубы 18 и, равных им по частоте, вибраций, в частности, изгибных колебаний, четвертой измерительной трубы 18, зафиксирован, соответственно, на расстоянии как от первого и второго стыковочных элементов первого типа, так и от второго и третьего стыковочных элементов второго типа, на второй измерительной трубе 18 и на четвертой измерительной трубе 18, впрочем, однако, ни на какой другой измерительной трубе, то есть, таким образом, лишь на второй измерительной трубе 18 и на четвертой измерительной трубе 18. Третий и четвертый стыковочные элементы 25, 25 второго типа, что абсолютно очевидно на основании совместного обзора фиг.4, 5a и 5b, установлены в измерительном преобразователе 11 предпочтительно напротив друг друга.
5
1
3
1
3
1
3
6
2
4
2
4
5
6
Измерительный преобразователь 11 в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения включает в себя далее, в частности, пластинчатый или стержнеобразный, пятый стыковочный элемент 25 второго типа, который для синхронизации вибраций, в частности, изгибных колебаний, первой измерительной трубы 18 и, равных им по частоте, вибраций, в частности, изгибных колебаний, третьей измерительной трубы 18, зафиксирован на расстоянии как от первого и второго стыковочных элементов первого типа, так и от первого и третьего стыковочных элементов второго типа, на первой измерительной трубе 18 и на третьей измерительной трубе 18, впрочем, однако, ни на какой другой измерительной трубе, то есть, таким образом, лишь на первой измерительной трубе 18 и на третьей измерительной трубе 18, а также, в частности, пластинчатый или стержнеобразный, шестой стыковочный элемент 25 второго типа, который для синхронизации вибраций, в частности, изгибных колебаний, второй измерительной трубы и, равных им по частоте, вибраций, в частности, изгибных колебаний, четвертой измерительной трубы, зафиксирован, соответственно, на расстоянии как от первого и второго стыковочных элементов первого типа, так и от второго, четвертого и пятого стыковочных элементов второго типа, на второй измерительной трубе 18 и на четвертой измерительной трубе 18, впрочем, однако, ни на какой другой измерительной трубе, то есть, таким образом, лишь на второй измерительной трубе 18 и на четвертой измерительной трубе 18. Пятый и шестой стыковочные элементы 25, 25 второго типа установлены в измерительном преобразователе 11 предпочтительно опять же напротив друг друга.
1
3
4
2
5
6
1
1
3
2
4
2
1
3
2
4
1
2
1
2
3
4
1
3
1
3
1
2
4
2
4
1
1
Далее преимуществом может являться использование вышеуказанных стыковочных элементов второго типа также для удержания отдельных компонентов устройства датчиков вибраций. Таким образом, в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения предусмотрено, что первый датчик 19 колебаний со стороны впуска частично удерживается, соответственно, на третьем и четвертом стыковочных элементах 25, 25 второго типа. Далее второй датчик 19 колебаний соответствующим образом удерживается на пятом и шестом стыковочных элементах 25, 25 второго типа. Таким образом, посредством очень эффективного и, тем не менее, очень простого способа можно гарантировать, что генерированный в процессе работы посредством первого датчика 19 колебаний колебательный измерительный сигнал выражает собой, по меньшей мере, предпочтительно синхронные, в частности, также одинаковые по фазе, изгибные колебания со стороны впуска первой и третьей измерительных труб 18, 18 относительно также синхронизированных, в частности, также одинаковых по фазе, изгибных колебаний со стороны выпуска второй и четвертой измерительных труб 18, 18 или, что генерированный в процессе работы посредством второго датчика 19 колебаний колебательный измерительный сигнал выражает собой, по меньшей мере, предпочтительно синхронные, в частности, также одинаковые по фазе, изгибные колебания со стороны выпуска первой и третьей измерительных труб 18, 18 относительно также синхронизированных, в частности, также одинаковых по фазе, изгибных колебаний со стороны выпуска второй и четвертой измерительных труб 18, 18. К примеру, в случае электродинамических датчиков колебаний цилиндрическая катушка первого датчика 19 колебаний может быть зафиксирована на третьем стыковочном элементе второго типа, а соответствующий постоянный магнит на противолежащем, четвертом стыковочном элементе второго типа и, соответственно, цилиндрическая катушка второго датчика 19 колебаний может быть зафиксирована на пятом стыковочном элементе второго типа, а соответствующий постоянный магнит на противолежащем, шестом стыковочном элементе второго типа. Для вышеупомянутого случая, когда устройство 19 датчиков вибраций образовано посредством четырех датчиков 19, 19, 19, 19 колебаний, в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения как первый датчик 19 колебаний, так и третий датчик 19 колебаний, соответственно, частично удерживаются на третьем и четвертом стыковочных элементах второго тира, в частности, таким образом, что, как абсолютно очевидно на основании совместного обзора фиг.4, 5a и 5b, минимальное расстояние между первым и третьим датчиками 19, 19 колебаний более чем в два раза больше, чем наружный диаметр первой измерительной трубы 18. Соответствующим образом, к тому же, и второй датчик 19 колебаний, а также четвертый датчик 19 колебаний могут, соответственно, удерживаться на пятом и шестом стыковочных элементах второго тира, в частности, таким образом, что, как абсолютно очевидно на основании совместного обзора фиг.4, 5a и 5b, минимальное расстояние между вторым и четвертым датчиками 19, 19 колебаний более чем в два раза больше, чем наружный диаметр первой измерительной трубы 18, благодаря чему, в целом возможно оптимальное использование предложенного во внутренней части корпуса 7 преобразователя места, а также простой монтаж датчиков устройства 19 датчиков вибраций. Поэтому, в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения каждый из конструктивно аналогичных датчиков устройства 19 датчиков вибраций удерживается на двух противолежащих друг другу стыковочных элементах.
11
18x
1
2
3
4
1A
2A
3A
4A
1
2
3
4
1
2
3
4
1A
1B
1C
1D
2A
2B
2C
2D
3A
3B
3C
3D
4A
4B
4C
4D
1A
2A
3A
4A
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
1
2
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
1
2
Для дальнейшего улучшения эффективности колебаний внутренней части при минимальной установочной длине L измерительного преобразователя 11 или минимальной свободной измерительной длине L измерительных труб 18, 18, 18 и, соответственно, 18, измерительный преобразователь включает в себя далее в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения множество кольцеобразных, в частности, конструктивно аналогичных друг другу, элементов 22, … 22, … 22, … 22, … жесткости, из которых каждый установлен точно на одной из измерительных труб 18, 18, 18, 18 таким образом, что обхватывает ее вдоль одной из ее, в частности, круговых, воображаемых, периферийных линий, см. для этого также упомянутый ранее документ US-B 6920798. В частности, при этом предусмотрено далее, что на каждой из измерительных труб 18, 18, 18 и, соответственно, 18 установлено, по меньшей мере, четыре кольцеобразных, в частности, конструктивно аналогичных, упомянутых элемента 22, 22, 22, 22, или 22, 22, 22, 22, или 22, 22, 22, 22, или 22, 22, 22, 22 жесткости. Элементы жесткости 22, … 22, … 22, … 22, … установлены в измерительном преобразователе предпочтительно таким образом, что два установленных на одной и той же измерительной трубе, соседних элемента жесткости, имеют зазор относительно друг друга, который составляет, по меньшей мере, 70% от наружного диаметра указанной измерительной трубы, максимально, однако, 150% от того же самого наружного диаметра. В качестве наиболее подходящего выявил себя при этом зазор между соседними элементами жесткости в пределах от 80% до 120% от наружного диаметра соответствующей измерительной трубы 18, 18, 18, 18. В альтернативном варианте или в дополнение к этому, для улучшения колебательных свойств внутренней части и, тем самым, также для улучшения точности измерений измерительного преобразователя далее предусмотрено, что измерительный преобразователь, как схематично представлено на фиг.7, 8a, 8b, имеет далее пластинчатые элементы 26, 26, 26, 26 жесткости для регулировки естественных собственных частот изгибных колебаний измерительных труб 18, 18, 18, 18 и в тех плоскостях YZ, YZ колебаний, которые, как очевидно также на основании совместного обзора с фиг.3a, 3b, в основном, перпендикулярны упомянутым выше плоскостям XZ, XZ колебаний. К примеру, конструктивно аналогичные друг другу, пластинчатые элементы 26, 26, 26, 26 жесткости осуществлены при этом, в частности, таким образом и, соответственно, таким образом соединены с измерительными трубами, что в результате, по меньшей мере, резонансные частоты изгибных колебаний измерительных труб 18, 18, 18, 18 в возбуждаемом в вышеуказанных - первичных - плоскостях XZ, XZ колебаний полезном режиме всегда ниже, чем естественные собственные частоты изгибных колебаний измерительных труб, которые имеют режим того же порядка, что и полезный режим, однако, осуществлялись бы - таким образом, во вторичных - плоскостях YZ, YZ колебаний. Благодаря этому, в отношении соответствующих резонансных частот измерительных труб, можно очень простым и, тем не менее, очень эффективным способом добиться значимого разделения режимов изгибных колебаний измерительных труб в перпендикулярных друг другу - в данном случае первичных и вторичных - плоскостях колебаний внутренней части и, соответственно, измерительных труб.
1
1
3
1
2
1
1
3
1
1
1
3
Для этого измерительный преобразователь в следующем, абсолютно очевидном на основании совместного обзора фиг.7, 8a, 8b, варианте осуществления изобретения включает в себя первый пластинчатый элемент 26 жесткости, который для регулировки одной или нескольких резонансных частот изгибных колебаний первой измерительной трубы 18 и третьей измерительной трубы 18 зафиксирован, соответственно, в основном, в перпендикулярной - первичным - плоскостям XZ или XZ колебаний - вторичной - третьей плоскости YZ колебаний на первой измерительной трубе 18 и на третьей измерительной трубе 18, и притом, соответственно, на расположенном между первым возбудителем 5 колебаний и первым разделителем 20 потока сегменте ,  первой или третьей измерительной трубы 18, 18.
2
2
4
1
2
1
2
2
4
1
1
2
4
3
1
3
1
1
3
1
2
1
3
4
2
4
2
2
4
1
2
1
2
1
1
1
2
3
4
2
2
2
4
1
2
1
1
3
4
2
2
Измерительный преобразователь в данном варианте осуществления изобретения включает в себя далее второй пластинчатый элемент 26 жесткости, который для регулировки одной или нескольких резонансных частот изгибных колебаний второй измерительной трубы 18 и четвертой измерительной трубы 18 зафиксирован, в основном, в перпендикулярной - первичным - плоскостям XZ или XZ колебаний - то есть, таким образом, и, в основном, в параллельной вышеуказанной третьей плоскости YZ колебаний - вторичной - четвертой плоскости YZ колебаний на второй измерительной трубе 18 и на четвертой измерительной трубе 18, а именно, соответственно, на расположенном между первым возбудителем 5 колебаний и первым разделителем 20 потока сегменте ,  второй или четвертой измерительной трубы 18, 18. Кроме того, измерительный преобразователь имеет третий пластинчатый элемент 26 жесткости, который для регулировки указанных резонансных частот изгибных колебаний первой измерительной трубы 18 и третьей измерительной трубы 18 зафиксирован в третьей плоскости YZ колебаний на первой измерительной трубе 18 и на третьей измерительной трубе 18 - в данном случае, соответственно, на расположенном между первым возбудителем 5 колебаний и вторым разделителем 20 потока сегменте ,  первой или третьей измерительной трубы 18, 18, а также четвертый пластинчатый элемент 26 жесткости, который для регулировки указанных резонансных частот изгибных колебаний второй измерительной трубы 18 и четвертой измерительной трубы 18 зафиксирован в четвертой плоскости YZ колебаний на второй измерительной трубе 18 и на четвертой измерительной трубе 18, - в данном случае, соответственно, на расположенном также между первым возбудителем 5 колебаний и вторым разделителем 20 потока сегменте ,  второй или четвертой измерительной трубы. К примеру, при этом первые и вторые пластинчатые элементы 26, 26 жесткости могут быть установлены, соответственно, между первым датчиком 19 колебаний и первым разделителем 20 потока, в частности, также между упомянутыми ранее первым и третьим стыковочными элементами 24, 24 первого типа, а также третий и четвертый пластинчатые элементы 26, 26 жесткости могут быть установлены, соответственно, между вторым датчиком 19 колебаний и вторым разделителем 20 потока, в частности, также между упомянутыми ранее вторым и четвертым стыковочными элементами 24, 24 первого типа. Пластинчатые элементы жесткости могут быть, к примеру, однако, и таким образом, расположены в измерительном преобразователе, что, как очевидно на основании совместного обзора фиг.7, 8a, 8b, первый и второй пластинчатые элементы 26, 26 жесткости установлены, соответственно, между первым стыковочным элементом 24 первого типа и первым датчиком 19 колебаний; а третий и четвертый пластинчатые элементы 26, 26 жесткости, соответственно, между вторым стыковочным элементом 24 первого типа и вторым датчиком 19 колебаний.
1
1
1
1
3
1
3
2
1
1
3
4
3
2
2
1
3
4
2
2
2
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
Пластинчатые элементы жесткости могут быть посредством пайки или сварки соединены с соответствующими измерительными трубами. К примеру, элементы жесткости могут быть при этом соединены с измерительными трубами таким образом, что, как очевидном на основании совместного обзора фиг.7, 8a, 8b, первый пластинчатый элемент 26 жесткости зафиксирован на расположенном между первым датчиком 19 колебаний и первым разделителем 20 потока сегменте  первой измерительной трубы 18 вдоль одной из ее прямых образующих - в данном случае, к примеру, ближайшей к третьей измерительной трубе 18 - а также на расположенном также между первым датчиком 19 колебаний и первым разделителем 201 потока сегменте  третьей измерительной трубы 18 вдоль одной из ее прямых образующих - в данном случае, к примеру, ближайшей к первой измерительной трубе. Аналогичным образом второй пластинчатый элемент 26 жесткости, соответственно, зафиксирован на расположенном, соответственно, между первым датчиком 19 колебаний и первым разделителем 20 потока сегменте  или  второй и четвертой измерительных труб 18, 18, третий пластинчатый элемент 26 жесткости на расположенном, соответственно, между вторым датчиком 19 колебаний и вторым разделителем 20 потока сегменте  или  первой и третьей измерительных труб 18, 18, а четвертый пластинчатый элемент 26 жесткости на расположенном, соответственно, между вторым датчиком 19 колебаний и вторым разделителем 20 потока сегменте  или  второй и четвертой измерительных труб 18, 18, и притом, соответственно, вдоль одной из прямых образующих соответствующей трубы. Для получения достаточного разделения резонансных частот каждый из четырех пластинчатых элементов 26, 26, 26, 26жесткости, в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения, осуществлен далее, соответственно, таким образом, и таким образом установлен в измерительном преобразователе, что имеет соответствующую минимальному зазору между образующими тех двух измерительных труб 18, 18 или 18, 18, вдоль которых он, соответственно, зафиксирован, высоту, которая меньше, чем измеренная в направлении указанных образующих длина соответствующего пластинчатого элемента 26, 26, 26, 26 жесткости, к примеру, таким образом, что высота составляет менее 50%, в частности, менее 30% указанной длины. Далее преимуществом является, если каждый из четырех элементов 26, 26, 26, 26 жесткости, к тому же, соответственно, осуществлен таким образом, что длина каждого из пластинчатых элементов жесткости, к примеру, более чем в два раза, в частности, более чем в пять раз, больше, чем - измеренная перпендикулярно длине и высоте - соответствующая ширина указанного пластинчатого элемента 26, 26, 26, 26 жесткости. В качестве альтернативы фиксации на соответствующей ближайшей образующей, элементы жесткости могут быть осуществлены, однако, также, в частности, и при сохранении вышеуказанного соотношения высоты/ширины/длины, таким образом, а также могут быть таким образом соединены с измерительными трубами, что каждый из элементов жесткости, в основном, по касательной контактирует с соответствующими двумя измерительными трубами, к примеру, соответственно, вдоль самой длинной снаружи или, соответственно, вдоль самой длинной внутри образующей каждой из измерительных труб.
18x
18
18x
Как уже упоминалось ранее, измерительный преобразователь измерительной системы в соответствии с изобретением, несмотря на свою очень компактную конструкцию, может быть временно деформирован. Такие - зачастую обратимые - деформации могут быть обусловлены, к примеру, термически, например, могут являться следствием различных температурных коэффициентов расширения используемых, соответственно, для изготовления измерительных труб и корпуса преобразователя материалов, и/или следствием температурных градиентов между измерительными трубами и корпусом преобразователя, и/или могут быть вызваны внешними силами, к примеру, введенными через закрытый трубопровод в измерительный преобразователь зажимными усилиями, и/или высоким давлением среды. В результате таких деформаций или искривлений измерительного преобразователя, не в последнюю очередь, могут иметь место также линейные расширения одной или нескольких измерительных труб, то есть изменения их соответствующей измерительной длины (удлинение или укорачивание), и нежелательное, ввиду оказания воздействие на режим колебаний измерительных труб в характерной для желаемой высокой точности измерений манере, изменение состояния напряжения в данный момент времени, а именно пространственного разделения всех механических напряжений внутри измерительного преобразователя; и это даже для упомянутом случая с использованием больших номинальных внутренних диаметров более 150 мм и сравнительно небольшой свободной колебательной длины L менее 2000 мм или сравнительно больших соотношений калибра и колебательной длины, D/L, более 0.09.
Принимая это в расчет, в измерительной системе в соответствии с изобретением измерительная схема отрегулирована далее на то, чтобы при выработке измеренного значения плотности и/или измеренного значения массового расхода корректировать вызванное упомянутыми выше деформациями измерительного преобразователя или имеющими место в результате этого изменениями состояния напряжения измерительного преобразователя, изменение, по меньшей мере, одного характеристического параметра, к примеру, частоты поданных от измерительного преобразователя колебательных измерительных сигналов, то есть, к примеру, изменение частоты сигналов и/или изменение разности фаз между двумя генерированными посредством устройства датчиков вибраций колебательными измерительными сигналами и/или между, по меньшей мере, одним колебательным измерительным сигналом и, по меньшей мере, одним управляющим сигналом, то есть, тем самым, соответственно, компенсировать негативное влияние деформаций измерительного преобразователя на точность измерений, с которой генерируются измеренные значения плотности или измеренные значения массового расхода. Эталонное состояние напряжения может быть определено, к примеру, заранее в ходе произведенной в процессе изготовления, к примеру, за заводе, и/или в монтажном положении, то есть при технологически встроенном в трубопровод и готовом к эксплуатации измерительном преобразователе, калибровке измерительной системы, к примеру, в форме соответствующей коррекции нуля измерительной схемы.
1
1A
1
2A
2
В соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения измерительный преобразователь имеет, поэтому, далее, электрически соединенный, к примеру, посредством проведенных через вышеупомянутый проходной изолятор соединительных проводов, с электронным преобразователем дефометр 30 для регистрации посредством датчиков такой, не в последнюю очередь, оказывающей также воздействие на режим колебаний измерительных труб, и/или вызывающей изменение, по меньшей мере, одной резонансной частоты измерительного преобразователя, деформации измерительного преобразователя, к примеру, для прямой регистрации посредством датчиков относительного удлинения одной или нескольких измерительных труб. Дефометр в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения образован посредством, по меньшей мере, одного, осуществленного, к примеру, в виде полупроводникового тензометрического датчика или в виде тензометрического датчика в форме металлической решетки - к примеру, зафиксированного снаружи на измерительной трубе - сенсорного элемента 30, который имеет зависящее от деформации измерительного преобразователя - в данном случае от относительного удлинения одной или нескольких измерительных труб - омическое сопротивление. Осуществленный, в частности, в виде тензометрического датчика, сенсорный элемент может быть посредством адгезии зафиксирован, к примеру, непосредственно на внешней поверхности стенки одной из измерительных труб, к примеру, посредством эпоксидной смолы, и, к примеру, таким образом, что на изменения - в данном случае соответствующей минимальному расстоянию между соответствующим первому концу измерительной трубы проточным отверстием 20 первого разделителя 20 потока и соответствующим второму концу измерительной трубы проточным отверстием 20 второго разделителя 20 потока - длины указанной измерительной трубы, он реагирует изменением своего омического сопротивления и/или, что он плоскостно соединен с указанной измерительной трубой; в случае необходимости, он может быть, однако, также, к примеру, спаян с соответствующей измерительной трубой. Как в случае наклеивания, так и в случае напаивания, по меньшей мере, одного - в процессе работы напрямую регистрирующего, таким образом, возможные относительные удлинения соответствующей измерительной трубы - сенсорного элемента на наружную поверхность стенки указанной измерительной трубы, этот сенсорный элемент, с целью оптимальной регистрации относительного удлинения, следует фиксировать, по возможности, таким образом, чтобы он, по меньшей мер, частично плоскостно контактировал с перекрытой зоной детектирования на указанной поверхности стенки измерительной трубы, или, чтобы он был плоскостно, в частности, по всей поверхности, соединен с перекрытой зоной детектирования на указанной поверхности стенки измерительной трубы.
В соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено установить, по меньшей мере, один сенсорный элемент на наружной поверхности стенки одной из измерительных труб таким образом, чтобы перекрытая указанным сенсорным элементом, соответственно, также плоскостно контактирующая с ним и/или плоскостно соединенная с ним, зона детектирования на указанной поверхности стенки измерительной трубы имела, по меньшей мере, одну зону, в которой возбужденные посредством устройства возбуждения, одинаковые по величине, но находящиеся в противофазе, изгибные колебания не вызывали никакого, во всяком случае, однако, существенного для точности измерений, изгибающего напряжения.
1
1
2
1
2
1
1
2
1
2
Иными словами, зона детектирования, по меньшей мере, одного сенсорного элемента 30 выбрана таким образом, что она максимально точно располагается на той нейтральной линии, которая относится к сопровождающим изгибные колебаниями в полезном режиме деформациям указанной измерительной трубы. У измерительного преобразователя измерительной системы в соответствии с изобретением одна из указанных нейтральных линий каждой из измерительных труб проходит, как очевидно, в частности, и на основании совместного обзора фиг.3a, 3b, 4, 5a, 5b, 6a, 6b, к примеру, соответственно, в максимально удаленном от продольной оси L измерительного преобразователя, образованном посредством как бы произведенного вдоль плоскостей XZ, XZ, YZ, YZ колебаний разреза, секторе в виде четверти каждой из измерительных труб. В представленных здесь примерах осуществления изобретения одна из указанных нейтральных линий, а, следовательно, и хорошо подходящая для установки сенсорного элемента 30 нейтральная линия каждой из измерительных труб проходит, таким образом, соответственно, выше соответствующего плоскости XZ колебаний разреза или, соответственно, ниже соответствующего плоскости XZ колебаний разреза, а также, в направлении потока, соответственно, с правой стороны соответствующего плоскости YZ колебаний разреза или, соответственно, с левой стороны соответствующего плоскости YZ колебаний разреза.
1
2
1
2
1
1
1
2
2
2
1
4
1
2
В соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения далее предусмотрено, что дефометр образован посредством, по меньшей мере, двух, в частности, в основном, конструктивно аналогичных и/или соединенных электрически последовательно, сенсорных элементов 30, 30 с зависящим от деформации электрическим сопротивлением. В соответствии с этим, дефометр 30, по меньшей мере, в данном случае, включает в себя имеющий зависящее от деформации измерительного преобразователя омическое сопротивление, осуществленный, к примеру, опять же в виде полупроводникового тензометрического датчика или в виде тензометрического датчика в форме металлической решетки, первый сенсорный элемент 30 и, по меньшей мере, один, имеющий зависящее от деформации измерительного преобразователя омическое сопротивление, осуществленный, соответственно, опять же в виде полупроводникового тензометрического датчика или в виде тензометрического датчика в форме металлической решетки, второй сенсорный элемент 30. В частности, при этом предусмотрено далее, что первый сенсорный элемент 30 дефометра зафиксирован на первой измерительной трубе, предпочтительно таким образом, что посредством первого сенсорного элемента 30 может быть зарегистрировано изменяющее измерительную длину первой измерительной трубы линейное относительное удлинение первой измерительной трубы 18. Второй сенсорный элемент 30 дефометра также зафиксирован на одной из измерительных труб, в предпочтительном варианте на другой, а не на первой, измерительной трубе, и/или таким образом, что также посредством второго сенсорного элемента 30 может быть зарегистрировано изменяющее измерительную длину несущей измерительной трубы линейное относительное удлинение данной измерительной трубы. В качестве особо подходящего для дефометра 30 выявил себя при этом вариант закрепления второго сенсорного элемента 30, как очевидно и на основании совместного обзора фиг.5a, 5b и, соответственно, 6b, на той измерительной трубе, которая располагается максимально удаленно сбоку относительно несущей первый сенсорный элемент 30 измерительной трубы - то есть в представленном здесь примере осуществления изобретения на четвертой измерительной трубе 18. Это, не в последнюю очередь, является преимущественным еще и потому, что для желаемой точности измерений в этом случае для дефометра может быть абсолютно достаточно и двух сенсорных элементов. В альтернативном варианте или в дополнение к этому, по меньшей мере, два сенсорных элемента дефометра 30 установлены в измерительном преобразователе таким образом, что первый сенсорный элемент и второй сенсорный элемент располагаются в одной и той же, воображаемой секущей плоскости измерительного преобразователя, в которой проходит параллельная главной оси потока измерительного преобразователя продольная ось L измерительного преобразователя. В представленном здесь примере осуществления изобретения первый сенсорный элемент 30 и второй сенсорный элемент 30 располагаются при этом, к тому же, таким образом, что они, как очевидно также на основании фиг.6b, по возможности, равноудалены от проходящей в общей воображаемой секущей плоскости продольной оси L или, что образованный посредством обоих сенсорных элементов дефометр 30, в основном, симметричен относительно указанной продольной оси.
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
1
2
3
4
1
1
1
1
1
2
Для упомянутого случая, когда в измерительном преобразователе предусмотрены пластинчатые элементы 26, 26, 26, 26 жесткости для регулировки естественных собственных частот изгибных колебаний измерительных труб 18, 18, 18, 18 в плоскостях YZ, YZ колебаний, по меньшей мере, один сенсорный элемент дефометра 30 или, по меньшей мере, один из сенсорных элементов дефометра 30, может быть также зафиксирован, однако, к примеру, на одном из указанных элементов 26, 26, 26, 26 жесткости, к примеру, таким образом, что сенсорный элемент реагирует на относительное удлинение соединенных с указанным элементом жесткости измерительных труб изменением своего омического сопротивления. К примеру, первый сенсорный элемент 30 дефометра 30, как схематично представлено на фиг.9, может быть установлен при этом на первом элементе 27 жесткости, так что первый сенсорный элемент 30 в результате реагирует на относительное удлинение первой и/или третьей измерительной трубы, наряду с соответствующим относительным удлинением первого элемента 27 жесткости, изменением своего омического сопротивления, и/или второй сенсорный элемент 30 дефометра может быть установлен на втором элементе 27 жесткости, так что второй сенсорный элемент в результате реагирует на относительное удлинение второй и/или четвертой измерительной трубы, наряду с соответствующим относительным удлинением второго элемента жесткости, изменением своего омического сопротивления.
1
1
2
3
4
2
1
2
Для другого упомянутого случая, когда со стороны впуска и со стороны выпуска предусмотрено, соответственно, по меньшей мере, два стыковочных элемента первого типа, в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения первый и третий стыковочные элементы первого типа соединены посредством соответствующим образом зафиксированного, к примеру, стержнеобразного или пластинчатого и, соответственно, расположенного на расстоянии от измерительных труб и проходящего параллельно, первого стыковочного соединительного элемента 27 (дополнительно к уж образованному посредством измерительных труб соединению). Тогда он может служить также - в альтернативном варианте или в дополнение к уже упомянутым положениям для сенсорных элементов дефометра, как, к примеру, одна из труб или один из соединяющих их попарно пластинчатых элементов 26, 26, 26, 26 жесткости - для удержания и активирования, по меньшей мере, одного сенсорного элемента дефометра. Таким образом, в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения, по меньшей мере, один сенсорный элемент дефометра зафиксирован на первом стыковочном соединительном элементе, к примеру, таким образом, что указанный сенсорный элемент реагирует на относительное удлинение одной или нескольких измерительных труб, перенесенное на стыковочный соединительный элемент, изменением своего омического сопротивления. С целью повышения чувствительности и/или с целью определения ассиметричных деформаций измерительного преобразователя далее может являться преимуществом предусмотреть еще один, зафиксированный как на второй, так и на четвертой измерительной трубе, к примеру, опять же стержнеобразный или пластинчатый, и/или проходящий параллельно измерительным трубам, и/или конструктивно аналогичный первому стыковочному соединительному элементу, второй стыковочный соединительный элемент 27, так что в случае, по меньшей мере, двух сенсорных элементов для дефометра 30, к примеру, первый сенсорный элемент дефометра вышеописанным способом может быть зафиксирован на первом стыковочном соединительном элементе 27 и/или второй сенсорный элемент дефометра 30 равным образом может быть зафиксирован на втором стыковочном соединительном элементе 27.
1
2
В альтернативном варианте или в дополнение к использованию одного или нескольких зафиксированных, соответственно, на одной измерительной трубе сенсорных элементов 30, 30, дефометр 30 может быть образован, к тому же, однако, и посредством, по меньшей мере, одного, зафиксированного на корпусе преобразователя и реагирующего на его возможные деформации изменениями омического сопротивления, сенсорного элемента.
Для многократно упомянутого случая, когда дефометр 30 образован посредством двух или нескольких, реализованных, к примеру, соответственно, в виде тензометрических датчиков, сенсорных элементов, первый сенсорный элемент и второй сенсорный элемент дефометра 30 в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения, к тому же, посредством, по меньшей мере, одного, проходящего внутри корпуса преобразователя провода электрически соединены друг с другом, в частности, таким образом, что, по меньшей мере, два или, при необходимости, еще и другие сенсорные элементы дефометра электрически последовательно соединены друг с другом; и это, не в последнюю очередь, и для того, чтобы, с одной стороны, повысить чувствительность дефометра 30 на регистрируемую деформацию (регистрируемые деформации) а, с другой стороны, удерживать минимальным количество соединительных проводов, ведущих в целом через упомянутый проходной изолятор к электронному блоку 12. Не в последнюю очередь, для вышеупомянутого случая, когда второй или следующий сенсорный элемент дефометра 30, с целью непосредственной регистрации возможных деформаций корпуса преобразователя зафиксирован непосредственно на нем, преимуществом может являться его расчет с другой чувствительностью на относительное удлинение, чем та, которую имеет, к примеру, зафиксированный на измерительной трубе первый сенсорный элемент, к примеру, за счет использования различных сопротивлений для первого и второго сенсорных элементов и, тем самым, возможность уже при определении соответствующим образом оценивать различные зарегистрированные деформации и, соответственно, из воздействие на режим колебаний измерительных труб, и, следовательно, сформированного таким образом блока труб.
В альтернативном варианте или в дополнение к вышеупомянутому применению одного или нескольких, осуществленных, к примеру, в виде тензометрических датчиков и/или реагирующих на относительные удлинения одной или нескольких измерительных труб изменениями соответствующего омического сопротивления, сенсорных элементов, измерительная схема может определять изменение состояния напряжения в измерительном преобразователе и/или отклонение состояния напряжения в измерительном преобразователе в данный момент времени от заданного для этого эталонного состояния напряжения также посредством выражающего собой, по меньшей мере, одну из выработанных посредством устройства датчиков вибраций измерительных труб, колебательного измерительного сигнала, и при генерировании измеренных значений подавать соответствующим образом откорректированные, к примеру, за счет того, что посредством возбуждающей схемы двухмодульные или многомодульные колебания измерительных труб активно возбуждаются посредством устройства возбуждения, так что в результате, по меньшей мере, один колебательный сигнал имеет, в соответствии с этим, два или более компонентов сигнала различной частоты. Изменения их соответствующей доли в общем спектре колебательного сигнала или изменения амплитуд отдельных режимов колебаний относительно друг друга могут служить при этом мерой для определяемой деформации измерительного преобразователя, и, следовательно, мерой для изменения его состояния напряжения, и, соответственно, мерой имеющей место в результате указанного изменения состояния напряжения погрешности измерения.
Для разделения сводимых к термически обусловленной деформации и термически обусловленному изменению упругости или модуля упругости отдельных компонентов измерительного преобразователя изменений режима колебаний измерительных труб и сводимых к внешним силовым воздействиям деформаций измерительного преобразователя, и, следовательно, сводимых к внешним силовым воздействиям изменений его состояниям напряжения, измерительная система в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения имеет, к тому же, образованное, в частности, посредством зафиксированного на одной из измерительных труб термометра сопротивления и/или посредством зафиксированного на корпусе преобразователя термометра сопротивления, устройство 40 измерения температуры для регистрации оказывающей воздействие, в частности, на режим колебаний измерительных труб и/или вызывающей изменение, по меньшей мере, одной резонансной частоты, по меньшей мере, одной из измерительных труб, температуры измерительного преобразователя, в частности, температуры одной или нескольких измерительных труб. К примеру, устройство измерения температуры может быть образовано посредством зафиксированного, в частности, на одной из измерительных труб, термометра сопротивления, который имеет зависящее от температуры измерительного преобразователя, в частности, температуры одной из измерительных труб, омическое сопротивление; в альтернативном варианте или в дополнение к этому, устройство 40 измерения температуры может быть образовано, однако, к примеру, и посредством одного или нескольких установленных, соответственно, в измерительном преобразователе термоэлементов.
Кроме того, что является вполне обычным у измерительных преобразователей обсуждаемого типа, дополнительно к датчикам колебаний устройства датчиков вибраций, а также к имеющимся, в случае необходимости, сенсорным элементам дефометра или устройства измерения температуры, в измерительном преобразователе могут быть предусмотрены и другие, регистрирующие, в частности, вспомогательные или возмущающие величины, датчики, к примеру, датчики ускорения и/или датчики давления, посредством которых может контролироваться и, при необходимости, соответствующим образом компенсироваться, к примеру, работоспособность измерительного преобразователя и/или изменения чувствительности измерительного преобразователя на первично регистрируемые измеряемые параметры, в частности, норму массового расхода и/или плотность, вследствие поперечной чувствительности или внешних помех.
За счет использования четырех, вместо двух, как ранее, измерительных труб, по которым параллельно проходит текучая среды, в комбинации с регистрирующей также механические напряжения или деформации измерительной схемой, возможно также экономичным образом изготавливать измерительные системы описанного типа и для больших норм массового расхода или с большими номинальными внутренними диаметрами более 250 мм, с одной стороны, с точностью измерения свыше 99,8% при приемлемом падении давления, в частности, примерно в 1 бар или менее, а, с другой стороны, удерживать установочные габариты, а также собственную массу использованного измерительного преобразователя в определенных границах, когда, несмотря на большой номинальный внутренний диаметр, изготовление, транспортировка, установка, а также эксплуатация, еще имеют экономически рациональное обоснование. В особенности также, за счет реализации ранее описанных, развивающих изобретение далее мероприятий - по отдельности или в сочетании друг с другом - измерительные системы обсуждаемого типа и при большом номинальном внутреннем диаметре могут быть осуществлены и рассчитаны таким образом, что определенное посредством соотношения упомянутой собственной массы измерительного преобразователя и общей массы образованной посредством четырех измерительных труб и удерживаемых на них устройства возбуждения и устройства датчиков вибраций, а также, при необходимости, других, зафиксированных на измерительных трубах и оказывающих воздействие на их режим колебаний, компонентов измерительного преобразователя, внутренней части, соотношение масс измерительного преобразователя без проблем может удерживаться на уровне менее 3, в частности, менее 2.5.