CN102686985B - 具有振动型测量转换器的测量系统 - Google Patents

Abstract

一种测量系统包括当转换器操作时介质通过其流动并且产生对应于流动介质的参数的原始信号的振动型转换器，和电耦合到转换器以控制转换器并且评价由转换器供应的原始信号的转换器电子系统。该转换器包括用于输送流动介质的至少一个测量管、用于激励和/或维持该至少一个测量管的振动的至少一个机电振动激励器，和用于检测至少该至少一个测量管的振动并且用于产生表示至少该至少一个测量管的振动的第一原始信号的至少一个第一振动传感器。该转换器电子器件供应用于实现该至少一个测量管的振动的振动系统的至少一个驱动器信号并且使用第一原始信号和表示维持该至少一个测量管的振动所要求的激励器能力或者该至少一个测量管由于在转换器中流动的介质的内部摩擦引起的振动衰减的测量衰减值来产生表示在两个限定的参考点之间在流动介质中发生的压力差的压力差测量值。

Description

具有振动型测量转换器的测量系统

本发明涉及一种用于可流动介质、特别是流体介质的测量系统，特别是作为紧凑的测量装置和/或作为科里奥利质量流量测量装置实施的测量系统，其中该测量系统包括：振动型测量转换器，介质至少有时地在操作期间通过其流动并且产生被表征流动介质的至少一个测量变量、特别是质量流量、密度、粘度等影响的原始信号；以及发射器电子器件，其与测量转换器电耦合并且将由测量转换器递送的原始信号处理成测量值。

在工业测量技术中，而且特别是关于自动化制造过程的控制和监测，为了确认在例如管线的过程线路中流动的例如液体和/或气体的介质的特征测量变量，经常使用这种测量系统，该测量系统借助振动型测量转换器和与其连接并且最经常地容纳在分开的电子器件外罩中的发射器电子器件在流动介质中诱发反作用力，例如科里奥利作用力，并且根据这些反作用力反复地推导而产生相应地表示例如质量流率、密度、粘度或者某个其它过程参数的至少一个测量变量的测量值。这种测量系统——经常借助与具有诸如、例如科里奥利质量流量计的集成测量转换器以紧凑的构造的在线测量装置形成——是长期以来已知的并且已经在工业使用中证明自己。例如在EP-A 317340、JP-A8-136311、JP-A 9-015015、US-A 2007/0113678、US-A 2007/0119264、US-A 2007/0119265、US-A 2007/0151370、US-A 2007/0151371、US-A2007/0186685、US-A 2008/0034893、US-A 2008/0141789、US-A4,680,974、US-A 4,738,144、US-A 4,777,833、US-A 4,801,897、US-A4,823,614、US-A 4,879,911、US-A 5,009,109、US-A 5,024,104、US-A5,050,439、US-A 5,291,792、US-A 5,359,881、US-A 5,398,554、US-A5,476,013、US-A 5,531,126、US-A 5,576,500、US-A 5,602,345、US-A5,691,485、US-A 5,734,112、US-A 5,796,010、US-A 5,796,011、US-A5,796,012、US-A 5,804,741、US-A 5,861,561、US-A 5,869,770、US-A5,926,096、US-A 5,945,609、US-A 5,979,246、US-A 6,047,457、US-A6,092,429、US-A 6,073,495、US-A 6,311,136、US-B 6,223,605、US-B6,330,832、US-B 6,397,685、US-B 6,513,393、US-B 6,557,422、US-B6,651,513、US-B 6,666,098、US-B 6,691,583、US-B 6,840,109、US-B6,868,740、US-B 6,883,387、US-B 7,017,424、US-B 7,040,179、US-B7,073,396、US-B 7,077,014、US-B 7,080,564、US-B 7,134,348、US-B7,216,550、US-B 7,299,699、US-B 7,305,892、US-B 7,360,451、US-B7,373,841、US-B 7,392,709、US-B 7,406,878、WO-A 00/14485、WO-A01/02816、WO-A 2004/072588、WO-A 2007/040468、WO-A2008/013545、WO-A 2008/077574、WO-A 95/29386、WO-A 95/16897或者WO-A 9940394中描述了具有振动型测量转换器的这种测量系统或者其各个组件的实例。在其中示意的测量转换器中的每一个均包括至少一个基本直的或者曲线的测量管，该测量管被容纳在测量转换器外罩中并且传送或者引导在给定情形下还极度快速地或者极度缓慢地流动的介质。在测量系统的操作中，为了产生受流动通过测量管的介质影响的振荡形式，使该至少一个测量管振动。

在测量转换器具有例如U、V或者Ω状地形成的曲线的测量管的情形下，被选择作为激励振荡形式——所谓的期望模式——的通常是如下本征振荡形式，在该情形下测量管类似在一端上被夹持的悬臂而关于测量转换器的假想纵向轴线至少部分地在最低自然共振频率中以摆状方式移动，由此取决于质量流量而在流动通过的介质中诱发科里奥利作用力。这些作用力继而导致以下事实，即，在曲线测量管、因此摆状悬臂式振荡的情形下，根据至少一个类似地自然的第二振荡形式、即所谓的科里奥利模式的、与此相等的频率的弯曲振荡在期望模式的激励振荡上迭加。在具有弯曲测量管的测量转换器的情形下，在由科里奥利作用力引起的科里奥利模式中的这些悬臂式振荡通常对应于如下本征振荡形式，在该情形下测量管还关于与纵向轴线垂直指向的假想竖直轴线执行旋转振荡。相反，在具有直测量管的测量转换器的情形下，为了产生与质量流量相关的科里奥利作用力，经常地选择这种期望模式，在该情形下测量管至少部分地基本在单一假想振荡平面中执行弯曲振荡，从而在科里奥利模式中的振荡是与期望模式振荡共面的、具有相等振荡频率的弯曲振荡。由于期望和科里奥利模式的迭加，在进口侧上和在出口侧上借助传感器布置记录的振动测量管的振荡具有还取决于质量流量的可测量相位差。通常，例如在科里奥利质量流量计中应用的这种测量转换器的测量管在操作期间被激励为选择用于期望模式选择的振荡形式的瞬时自然共振频率，特别是具有被控制为恒定的振荡振幅。因为这个共振频率特别地还取决于介质的瞬时密度，因此除了质量流量，补充性地，还可以借助通常销售的科里奥利质量流量计测量流动介质的密度。另外地，如例如在US-B6,651,513或者US-B7,080,564中所示，例如基于为了维持振荡所需的激励器能量或者激励功率，和/或基于由于振荡性能量的耗散引起的该至少一个测量管的振荡（特别是在前述期望模式中的振荡）的衰减，借助振动型测量转换器直接地测量流动通过的介质的粘度也是可能的。而且，还可以确认从前述质量流率、密度和粘度的原始测量值推导的其它测量变量，诸如、例如雷诺数；比较US-B6,513,393。

在具有两个测量管的测量转换器的情形下，这些测量管最经常地经由在测量管和进口侧连接凸缘之间在进口侧上延伸的分流器以及经由在测量管和出口侧连接凸缘之间在出口侧上延伸的分流器而被集成到过程线路中。在具有单一测量管的测量转换器的情形下，该单一测量管最经常地经由通向进口侧的基本直的连接管件，以及经由通向出口侧的基本直的连接管件而与过程线路连通。另外地，所示意的具有单一测量管的测量转换器中的每一个均在每一种情形下包括至少一个例如管形、盒形或者板形的单件式或者多件式反振荡器，该反振荡器在进口侧上被耦合到测量管以形成第一耦合区并且其在出口侧上被耦合到测量管以形成第二耦合区，并且该反振荡器在操作期间基本静止或者与测量管反向相等地（opposite-equally）、因此具有相等频率和相反相位地振荡。借助测量管和反振荡器形成的测量转换器的内部部分最经常地、特别是以使得内部部分能够相对于测量管振荡的方式，借助两个连接管件而被单独地保持在保护性测量转换器外罩中，经由该连接管件，测量管在操作期间与过程线路连通。在具有单一、基本直的测量管的、例如如在US-A5,291,792、US-A5,796,010、US-A5,945,609、US-B7,077,014、US-A2007/0119264、WO-A0102816或者还有WO-A9940394中所示意的测量转换器的情形下，如在非常通常的传统测量转换器的情形下，该测量管和反振荡器相对于彼此被基本共轴地定向。在通常销售的前述类型的测量转换器的情形下，最经常地反振荡器还是基本管状的并且被实施为基本直的中空柱体，该中空柱体被布置在测量转换器中，使得测量管至少部分地被反振荡器套住。而且特别是在对于测量管应用钛、钽或者锆的情形下，诸如、例如结构钢或者易切削钢的比较地成本有效的钢的类型最经常地被用作用于这种反振荡器的材料。

为了激励该至少一个测量管的振荡，振动型测量转换器另外地具有在操作期间被电驱动器信号驱动的激励器机构，该电驱动器信号例如由所述及的驱动器电子器件产生和相应地调节的受控电流。激励器机构借助实际上直接地作用在测量管上并且电流在操作期间流动通过的至少一个机电的、特别是电动振荡激励器将测量管激励为在期望模式中的弯曲振荡。进而，这种测量转换器包括具有振荡传感器、特别是电动振荡传感器的传感器布置，以至少逐点地记录该至少一个测量管的、特别是在科里奥利模式中的进口侧和出口侧振荡，并且产生受所要记录的诸如、例如质量流量或者密度的过程参数影响并且用作测量转换器的原始信号的电传感器信号。如例如在US-B7,216,550中描述地，在所讨论的类型的测量转换器的情形下，在给定情形下，振荡激励器还可以至少有时地被用作振荡传感器和/或振荡传感器至少有时地可以被用作振荡激励器。

所讨论的类型的测量转换器的激励器机构通常包括至少一个电动振荡激励器和/或差异地（differentially）作用在该至少一个测量管和在给定情形下存在的反振荡器或者在给定情形下存在的其它测量管上的振荡激励器，而传感器布置包括进口侧的、最经常地类似地电动振荡传感器以及被与此基本同等地构造的至少一个出口侧振荡传感器。通常销售的振动型测量转换器的这种电动和/或差异振荡激励器借助电流至少有时地通过其流动的磁线圈形成。在具有测量管和与其耦合的反振荡器的测量转换器的情形下，最经常地将磁线圈附接到反振荡器。这种振荡激励器进一步包括相当伸长的、特别是杆形的永久磁体，该永久磁体与该至少一个磁线圈相互作用、特别是投入其中并且用作电枢并且相应地附接到所要移动的测量管。永久磁体和用作励磁线圈的磁线圈在这种情形下通常被定向为，使得它们相对于彼此基本共轴地延伸。另外地，在传统测量转换器的情形下，激励器机构通常被以如下方式实施并且被置放在测量转换器中，使得它基本中心地作用于该至少一个测量管上。在这种情形下，振荡激励器（和就此而言激励器机构），诸如、例如还在于US-A5,796,010、US-B6,840,109、US-B7,077,014或者US-B7,017,424中提出的测量转换器的情形下所示，最经常地沿着测量管的假想中央周边线在其上向外地被至少逐点地附接。对于如除了别的以外在US-B6,557,422、US-A6,092,429或者US-A4,823,614中提供的、借助实际上中心地并且直接地作用在测量管上的振荡激励器形成的激励器机构而言替代地，例如还可以使用借助并非附接在测量管的中心而是相反实际上分别地附接在其进口和出口侧处的两个振荡激励器形成的激励器机构，或者如除了别的以外在US-B6,223,605或者US-A5,531,126中提供地，例如还可以使用借助在于给定情形下存在的反振荡器和测量转换器外罩之间作用的振荡激励器形成的激励器机构。在最通常销售的振动型测量转换器的情形下，传感器布置的振荡传感器如已经指示地至少就它们根据相同的作用原理工作而言，被基本以与该至少一个振荡激励器同等的构造实施。相应地，这种传感器布置的振荡传感器还最经常地在每一种情形下借助至少有时地通过可变磁场并且与之相关联地至少有时地被供应有感应的测量电压的——通常附接到在给定情形下存在的反振荡器的——至少一个磁线圈以及借助递送该磁场的永久磁性电枢形成。该电枢被附接到测量管并且与该至少一个线圈交互。前述线圈中的每一个均另外地借助至少一对电连接线与述及的在线测量装置的发射器电子器件连接。连接线最经常地在尽可能短的路径上经由反振荡器被从线圈引导到测量转换器外罩。

如除了别的以外，在起初述及的US-B7,406,878、US-B7,305,892、US-B7,134,348、US-B6,513,393、US-A5,861,561、US-A5,359,881或者WO-A2004/072588中讨论地，对于这样的测量系统的操作和/或对于其中安装测量系统的设备的操作而言非常有关的进一步的参数可以是在流动中的压力损失——例如由测量转换器和就此而言由测量系统引起的压力损失。特别是，还对于介质具有两个或者更多相态、例如液化气混合物的情形，和/或其中应该在操作期间抑制或者必要地防止在流动介质中由于未超过（subceeding）或者降至最小静态压力之下而引起的不希望的空化（cavitation）的情形，在流动中的压力损失是重要的。在于US-A5,359,881或者US-B7,406,878中示意的测量系统的情形下，例如通过以下特征确认在操作期间跨越测量转换器的压降，即，借助第一压力传感器在测量转换器的进口区域或者其直接上游的第一压力测量点处记录的流动介质中的第一静态压力，以及借助另外的第二压力传感器在测量转换器的出口区域或者其直接下游的第二压力测量点处记录的流动介质中的第二静态压力，并且借助液压测量机构和/或借助分别的发射器电子器件，这些静态压力被反复地转换成相应的压力差测量值。在US-B7,305,892或者US-B7,134,348中，另外地描述了一种借助用于测量压力差的振动型测量转换器可执行的方法，在此情形下，基于该至少一个测量管对于多模态振荡激励的振荡性响应，以及基于在用于测量系统动力学行为的发射器电子器件中提供的物理数学模型（在这里被形成为科里奥利质量流量测量装置），确认在通过测量转换器流动的介质中的压力或者压降。然而，将在以下事实中看到根据借助振动型测量转换器的、用于压力测量、而且特别是用于压力差测量的现有技术已知方案的缺点，即，需要使用相应地修改的激励器机构和/或相应地修改的驱动器电子器件，或者然而提供另外的压力传感器。与之相关联地，测量系统的设计复杂度以及在这种测量系统的校准中的实验花费两者均极度地增加，因为为了实现高测量准确度，用于压力或者压力差测量的基本物理数学模型是非常复杂的，并且与之相关联地具有很多的系数，在给定情形下，还在首先在装的测量系统处首次现场执行的湿润校准过程中，该系数需要被补充性地校准。

本发明的目的因此在于为以下目标改进借助振动型测量转换器形成的测量系统，由此使得能够测量在流动通过的介质中的压力差，该测量至少为了流动介质中的不期望的高压降的检测或者报警的意图是足够准确的，并且在给定情形下，在产生有效的测量值的意义上还是高度精确的；这特别地还应该通过应用在这种测量系统中得到证明的测量技术，诸如、例如确立的振荡传感器和/或致动技术或者还有确立的发射器电子器件的、得到证明的技术和体系而实现。

为了实现该目的，本发明在于一种用于在管线中流动的介质、例如气体和/或液体、膏体或者粉末或者其它可流动材料的测量系统，该测量系统包括：振动型测量转换器，在操作期间介质流动通过该振动型测量转换器并且该振动型测量转换器产生与流动介质的参数、例如质量流率、密度和/或粘度对应的原始信号；以及发射器电子器件，该发射器电子器件与测量转换器电耦合以致动测量转换器并且评价由测量转换器递送的原始信号。该测量转换器包括：至少一个测量管，用于传送流动介质；至少一个机电的、例如电动振荡激励器，用于激励和/或维持该至少一个测量管的振动、例如关于假想地连接测量管的进口侧第一测量管端部和测量管的出口侧第二测量管端部的假想振荡轴线执行的并且具有测量转换器的自然共振频率的该至少一个测量管的弯曲振荡；以及例如电动第一振荡传感器，用于记录例如至少该至少一个测量管的进口侧振动并且用于产生测量转换器的第一原始信号，该第一原始信号表示例如至少该至少一个测量管的进口侧振动。该发射器电子器件为用于实现该至少一个测量管的振动、例如弯曲振荡的振荡激励器递送至少一个驱动器信号，并且借助第一原始信号以及通过应用衰减测量值（例如，内部地保存在被设置在发射器电子器件中的易失数据存储器中和/或借助驱动器信号和/或借助第一原始信号在操作期间产生）产生压力差测量值，该衰减测量值表示为了维持该至少一个测量管的振动、例如关于假想地连接测量管的进口侧第一测量管端部和测量管的出口侧第二测量管端部的假想振荡轴线的弯曲振荡所需的激励功率，和分别地该至少一个测量管的振动、例如关于假想地连接测量管的进口侧第一测量管端部和测量管的出口侧第二测量管端部的假想振荡轴线的弯曲振荡的衰减（由于在测量转换器中流动的介质的内部摩擦），该压力差测量值表示在流动介质中的两个预定参考点之间出现的压力差，例如以如下方式位于例如测量转换器内，使得在测量转换器中，该两个参考点中的第一个位于进口侧上并且该两个参考点中的第二个位于出口侧上。

而且，本发明在于一种用于测量在流动介质内出现的压力差的方法，该方法包括如下步骤：

允许介质流动通过至少一个测量管，该至少一个测量管被激励为执行振动、特别是关于假想地连接测量管的进口侧第一测量管端部和测量管的出口侧第二测量管端部的假想振荡轴线的弯曲振荡；

产生第一原始信号、特别是表示至少该至少一个测量管的进口侧振动的第一原始信号；

产生衰减测量值，该衰减测量值表示为了维持该至少一个测量管的振动、例如关于假想地连接测量管的进口侧第一测量管端部和测量管的出口侧第二测量管端部的假想振荡轴线的弯曲振荡所需的激励功率，或者该至少一个测量管的振动、例如关于假想地连接测量管的进口侧第一测量管端部和测量管的出口侧第二测量管端部的假想振荡轴线的弯曲振荡由于在测量转换器中流动的介质中的内部摩擦的衰减；以及

应用衰减测量值、第一原始信号以及第二原始信号产生压力差测量值，该压力差测量值表示在特别是位于测量转换器内的两个参考点之间在流动介质中发生的压力差。

根据本发明的测量系统的第一实施例，另外地提出，发射器电子器件借助该至少一个驱动器信号和/或借助第一原始信号产生衰减测量值。

根据本发明的测量系统的第二实施例，另外地提出，为了确认压力差测量值，发射器电子器件例如借助第一原始信号和/或借助驱动器信号和/或借助衰减测量值产生粘度测量值，该粘度测量值表示在测量转换器中流动的介质的粘度η。

根据本发明的测量系统的第三实施例，另外地提出，为了基于原始信号中的至少一个和/或基于该至少一个驱动器信号确认压力差测量值和/或为了产生表示在测量转换器中流动的介质的密度ρ的密度测量值，发射器电子器件产生频率测量值，该频率测量值表示该至少一个测量管的振动的、例如关于假想地连接测量管的进口侧第一测量管端部和测量管的出口侧第二测量管端部的假想振荡轴线执行的并且具有测量转换器的自然共振频率的该至少一个测量管的弯曲振荡的振荡频率f_exc。

根据本发明的测量系统的第四实施例，另外地提出，发射器电子器件通过应用表示在测量转换器中流动的介质的密度ρ的密度测量值、特别是内部地保存在发射器电子器件的易失数据存储器中的密度测量值、例如借助驱动器信号和/或借助第一原始信号在操作期间产生的密度测量值，来产生压力差测量值。

根据本发明的测量系统的第五实施例，另外地提出，为了确认压力差测量值，发射器电子器件借助原始信号中的至少一个产生振幅测量值，该振幅测量值表示该至少一个测量管的振动的、特别是在测量转换器的自然共振频率下关于假想地连接测量管的进口侧第一测量管端部和测量管的出口侧第二测量管端部的假想振荡轴线的弯曲振荡的振荡振幅f_s。

根据本发明的测量系统的第六实施例，另外地提出，为了确认压力差测量值，发射器电子器件例如基于该至少一个驱动器信号和/或基于至少第一原始信号产生激励器测量值，该激励器测量值表示实现该至少一个测量管的振动、特别是在测量转换器的自然共振频率下关于假想地连接测量管的进口侧第一测量管端部和测量管的出口侧第二测量管端部的假想振荡轴线的弯曲振荡的激发器作用力F_exc。

根据本发明的测量系统的第七实施例，另外地提出，测量转换器进一步包括特别是电动第二振荡传感器，用于记录至少该至少一个测量管的振动、特别是出口侧振动，并且用于产生测量转换器的第二原始信号，该第二原始信号表示至少该至少一个测量管的振动、特别是出口侧振动。进一步改进本发明的这个实施例，另外地提出，为了确认压力差测量值，发射器电子器件借助第一原始信号并且借助第二原始信号产生相位差测量值，该相位差测量值表示在第一原始信号和第二原始信号之间存在的相位差例如取决于在测量转换器中流动的介质的质量流率的相位差和/或为了确认压力差测量值，发射器电子器件借助第一原始信号并且借助第二原始信号产生质量流量测量值，该质量流量测量值表示在测量转换器中流动的介质的质量流率和/或为了确认压力差测量值，发射器电子器件借助第一原始信号并且借助第二原始信号产生流动能量测量值，该流动能量测量值表示取决于在测量转换器中流动的介质的密度ρ和流动速率U的、在测量转换器中流动的介质的动能ρU²。

根据本发明的测量系统的第八实施例，另外地提出，为了确认压力差测量值，发射器电子器件例如借助第一原始信号和/或借助驱动器信号和/或借助衰减测量值产生雷诺数测量值，所述雷诺数测量值表示关于在测量转换器中流动的介质的雷诺数Re。

根据本发明的测量系统的第九实施例，另外地提出，为了确认压力差测量值，发射器电子器件产生压降系数，该压降系数表示关于在测量转换器中流动的介质的瞬时动能、取决于流动介质的瞬时雷诺数Re的跨越测量转换器地压降。

根据本发明的测量系统的第十实施例，另外地提出，发射器电子器件通过应用压力差测量值并且基于第一压力测量值产生第二压力测量值，该第一压力测量值特别是内部地保存在易失数据存储器中并且表示特别是借助与发射器电子器件通信的压力传感器测量的和/或借助测量转换器的第一和第二原始信号确认的、特别是在测量转换器的出口端部上游和/或测量转换器的进口端部下游的流动介质中的主导性第一压力和/或静态第一压力，该第二压力测量值表示特别是在流动介质内的最小静态压力p_crit和/或被分类成对于测量系统而言关键性的静态第二压力p_crit。进一步改进本发明的这个实施例，另外地提出，发射器电子器件通过应用第二压力测量值产生报警，该报警例如以视觉上和/或听觉上可察觉地用信号通知未超过或者降至先前限定的介质中的最小容许静态压力之下；和/或发射器电子器件通过应用第二压力测量值产生报警，该报警例如以视觉上和/或听觉上可察觉地用信号通知例如介质中的空化即将发生。

根据本发明的测量系统的第十一实施例，为了产生表示在流动介质中主导性的静态压力的压力测量值，该测量系统进一步包括压力传感器，该压力传感器用于记录特别是在传送介质的管线中在测量转换器的进口端部上游或者测量转换器的出口端部下游主导性的静态压力并且用于在操作期间与发射器电子器件通信。

根据本发明的测量系统的第十二实施例，另外地提出，发射器电子器件通过应用压力差测量值产生报警，该报警特别是以视觉上和/或听觉上可察觉地用信号通知超过通过测量转换器流动的介质中的静态压力的、先前限定的最大容许下降；和/或发射器电子器件通过应用压力差测量值产生报警，该报警特别是以视觉上和/或听觉上可察觉地用信号通知如由测量转换器引起的、在介质中的过高的压降。

根据测量系统的第十三实施例，测量转换器进一步包括测量转换器外罩，该测量转换器外罩具有进口侧第一外罩端部、特别是具有用于向测量转换器供应介质的线路区段的连接凸缘的进口侧第一外罩端部，和出口侧第二外罩端部、特别是具有用于从测量转换器移除介质的线路区段的连接凸缘的出口侧第二外罩端部。进一步改进本发明的这个实施例，另外地提出，测量转换器外罩的进口侧第一外罩端部借助具有两个相互隔开的流动开口的进口侧第一分流器形成，并且测量转换器外罩的出口侧第二外罩端部借助具有两个相互隔开的流动开口的出口侧第二分流器形成，并且测量转换器具有用于传送流动介质的两个相互平行的测量管，在该测量管中，第一测量管利用进口侧第一测量管端部通向第一分流器的第一流动开口并且利用出口侧第二测量管端部通向第二分流器的第一流动开口，并且第二测量管利用进口侧第一测量管端部通向第一分流器的第二流动开口并且利用出口侧第二测量管端部通向第二分流器的第二流动开口；和/或压力差测量值表示完全地在从第一外罩端部到第二外罩端部的流动介质中发生的压力差，特别是以如下方式，使得用于由压力差测量值表示的压力差的第一参考点位于测量转换器外罩的进口侧第一外罩端部中并且用于由压力差测量值表示的压力差的第二参考点位于测量转换器外罩的出口侧第二外罩端部中。

根据本发明的方法的第一实施例，该方法进一步包括用于特别是通过应用第一原始信号而产生雷诺数测量值的步骤，该雷诺数测量值表示关于流动介质的雷诺数Re。

根据本发明的方法的第二实施例，该方法进一步包括用于产生第二原始信号的步骤，该第二原始信号表示至少该至少一个测量管的出口侧振动。进一步改进本发明的这个实施例，另外地提出，该方法进一步包括用于借助第一原始信号并且借助第二原始信号产生质量流量测量值的步骤，该质量流量测量值表示流动介质的质量流率。

根据本发明的方法的第三实施例，该方法进一步包括用于借助第一原始信号产生密度测量值的步骤，该密度测量值表示流动介质的密度。

根据本发明的方法的第四实施例，该方法进一步包括用于使用质量流量测量值、密度测量值以及雷诺数测量值产生压力差测量值的步骤。

本发明的基本思想在于应用通常借助这种测量系统的发射器电子器件内部地产生的少量的操作参数，诸如在表示该至少一个测量管的进口侧和出口侧振荡的原始信号之间的相位差、它们的信号频率和/或振幅和/或为测量流动介质确立的和在任何情形下通常从这种参数推导的测量值，即诸如质量流率、密度、粘度和/或雷诺数的测量值，从而确认作为另一感兴趣的测量变量的压力差，在所讨论的类型的测量系统中，该测量值通常在任何情形下都是可用的、而且特别是内部地确认的。本发明在这种情形下还基于令人惊讶的认识，即即使单独地基于前述操作参数，或者从其推导的、在所讨论的类型的测量系统中通常在任何情形下确认的测量值以及某几个先前特别是——例如在于任何情形下所期望的湿润校准过程中——将要确定的测量系统特殊常数，可以以为了发出指示诸如、例如流动介质中的空化的关键性操作状态的报警而足够良好的测量准确度来确认通过测量转换器流动的介质中的压力差；这还可以在非常宽的雷诺数范围之上、因此对于层状以及还对于湍流两者实现。本发明的一个优点在这种情形下特别是在于，为了实现本发明的压力差测量，可以使用操作地得到证明的传统的测量转换器以及当然关于被实现用于本发明的评价的软件适合的、操作地得到证明的传统的发射器电子器件。

现在将基于在附图的图中表示的实施例的实例更加详细地解释本发明及其其它有利的实施例。相同的部分在所有的图中被赋予相同的附图标记；当要求清楚性或者在其它情形看起来合理时，已经述及的附图标记在随后的图中被省略。另外地根据附图中的图以及本质上还基于从属权利要求，其它有利的实施例或者进一步的改进，特别地还有首先仅各自地解释的本发明的方面的组合将变得清楚。

附图中的图如下示出：

图1a、b  在不同的侧视图中的、实施为用于在管线中流动的介质的紧凑的测量装置的测量系统的变型；

图2a、b  在不同的侧视图中的、实施为用于在管线中流动的介质的紧凑的测量装置的测量系统的另一个变型；

图3示意性地以框图的方式，具有与其连接的振动型测量转换器的发射器电子器件、特别是适合于根据图1a、1b、2a、2b的测量系统的发射器电子器件；

图4、5在部分地剖切的或者透视视图中的、振动型测量转换器、特别是适合于根据图1a、1b的测量系统的测量转换器的变型；

图6、7在部分地剖切的或者透视视图中的、振动型测量转换器、特别是适合于根据图2a、2b的测量系统的测量转换器的另一个变型；

图8到11用于确认流动通过振动型测量转换器——例如根据图4、5或者6、7的测量转换器的介质中的压力差的、结合本发明执行的实验研究的结果、特别是通过应用基于计算机的模拟程序获得的结果和/或借助在实验室中的真实测量系统获得的结果，或者从其推导的特性曲线；以及

图12在传统的振动型测量转换器中的实验地确认的压力损失分布，特别是通过应用基于计算机的模拟程序获得的压力损失分布。

图1a、1b或者2a、2b在每一种情形下示出适合于可流动的、特别是流体介质并且在例如工业设备的管线的过程线路中可插入的测量系统的变型，例如借助科里奥利质量流量测量装置、密度测量装置、粘度测量装置等形成的测量系统，其特别是用于测量和/或监测间或地在过程线路中流动的介质的压力差，而且，当然，用于测量和/或监测介质的至少一个另外的物理测量变量，诸如、例如质量流率、密度、粘度等。这里借助以紧凑的构造的在线测量装置实现的测量系统为此包括经由进口端部#111以及出口端部#112而连接到过程线路的振动型测量转换器MT，所要测量的诸如、例如低粘度液体和/或高粘度膏体和/或气体的介质在操作期间相应地流动通过该测量转换器MT，并且该测量转换器MT被连接到测量系统的发射器电子器件TE、特别是在操作期间经由连接缆线从外部和/或借助能量存储器内部地供应有电能的发射器电子器件。如示意性地以框图的方式在图3中所示，发射器电子器件包括用于致动测量转换器MT的驱动器电路Exc以及用于处理测量转换器MT的原始信号的测量系统的测量和评价电路μC。测量和评价电路μC例如借助微型计算机形成，和/或在操作期间与驱动器电路Exc通信。在操作期间，测量和评价电路μC递送表示诸如、例如瞬时或者总计的质量流量的至少一个测量变量的测量值。驱动器电路Exc和评价电路μC以及诸如、例如用于提供内部电源电压U_N的内部能量供应电路ESC和/或用于连接到上级测量数据处理系统和/或现场总线的通信电路COM的、服务于测量系统的操作的发射器电子器件的其它电子器件组件被另外地容纳在相应的电子器件外罩200、特别是耐受冲击和/或还耐受爆炸和/或被密闭地密封地形成的外罩中。为了可视化测量系统现场地内部地产生的测量值和/或在给定情形下测量系统现场地内部地产生诸如、例如错误报告或者报警的状态报告，测量系统可以进而具有至少有时地与发射器电子器件通信的显示和操作元件HMI。显示和操作元件可以包括例如在相应地被设置在其中的窗口后面而置放在电子器件外罩中的LCD、OLED或者TFT显示器以及相应的输入键盘和/或触摸屏。以有利的方式，发射器电子器件TE、特别是可编程和/或远程地可设置参数的发射器电子器件可以另外地被设计为，使得它可以在在线测量装置的操作期间经由例如现场总线系统的数据传输系统和/或无线地经由无线电与其上级电子数据处理系统、例如可编程逻辑控制器（PLC）、个人计算机和/或工作站交换测量和/或其它操作数据，诸如、例如当前测量值或者用于在线测量装置的控制的调谐和/或诊断值。在这种情形下，发射器电子器件TE可以具有例如内部能量供应电路ESC，该内部能量供应电路ESC由在数据处理系统外部设置的能量供应经由前述现场总线系统在操作期间馈送。在本发明的一个实施例中，发射器电子器件另外地被实施为，使得它借助例如配置为4–20mA电流环的双金属丝连接2L与外部电子数据处理系统电可连接并且可以由此被供应有电能。测量值可以同样由此被发射到数据处理系统。对于测量系统将被耦合到现场总线或者其它通信系统的情形，发射器电子器件TE可以具有根据有关工业标准之一的用于数据通信的相应的通信接口COM。测量转换器到发射器电子器件的电连接可以借助相应的连接线进行，该连接线例如经由缆线馈通而从电子器件外罩200引出，并且至少部分地在测量转换器外罩内延伸。连接线在这种情形下可以至少部分地被实施为例如以“双绞”线、扁平带状缆线和/或同轴缆线的形式而被至少部分地电绝缘地封装的电线。对此替代地或者对其补充性地，连接线可以至少部分地还借助特别是柔性的、在给定情形下涂漆的印刷电路板的导电线路形成；为此，还比较起初述及的US-B6,711,958或者US-A5,349,872。

为了另外地解释本发明，图4和5或者6和7示意性地示出用于适合于实现测量系统的振动型测量转换器MT的实施例的第一和第二实例。测量转换器MT通常用于在流动通过的例如气体和/或液体的介质中产生机械反作用力，例如与质量流量相关的科里奥利作用力、与密度相关的惯性作用力和/或与粘度相关的摩擦作用力，它们可测量地、特别是通过传感器可记录地反作用在测量转换器上。可以测量从这些反作用力推导的例如介质的质量流量m、密度ρ和/或粘度η。任何测量转换器均为此包括被布置在测量转换器外罩100中以实际上实现所要测量的该至少一个参数的物理电学转换的内部部分。除了容纳内部部分，测量转换器外罩100还可以另外地用于保持在线测量装置的电子器件外罩200以及在其中容纳的驱动器和评价电路。

为了传送流动介质，测量转换器的内部部分通常包括至少第一——在于图4和5中示意的实施例的实例中，单一的、至少部分地曲线的——测量管10，该测量管10以在进口侧第一测量管端部11#和出口侧第二测量管端部12#之间的振荡性长度延伸，并且为了在操作期间产生前述反作用力，使该测量管10至少在其振荡性长度之上振动并且在这种情形下关于静态静止位置振荡地、反复地弹性地变形。振荡性长度在这种情形下与假想中心的、或者还是重心的轴线的长度对应，该轴线在内腔内延伸并且形成通过测量管的所有的截面区域的重心的假想连接线；在曲线的测量管的情形下，因此是测量管10的拉伸长度。

这里特意地指出，虽然在图4和5中示意的实施例的实例中的测量转换器具有仅单一、曲线的测量管并且至少就此而言在其机械构造以及还在其作用原理方面类似在US-B7,360,451或者US-B6,666,098中所提出的测量转换器，或者还类似根据型号名称“PROMASS H”、“PROMASS P”或者“PROMASS S”从本受让人可获得的测量转换器，当然，具有直的和/或多于一个测量管的测量转换器也可以用于实现本发明；比较例如在起初述及的US-A6,006,609、US-B6,513,393、US-B7,017,424、US-B6,840,109、US-B6,920,798、US-A5,796,011、US-A5,731,527或者US-A5,602,345中公开的那些设计或者例如还有在每一种情形下具有两个平行测量管的、根据型号名称“PROMASS I”、“PROMASS M”或者“PROMASS E”或者“PROMASS F”从本受让人可获得的那些测量转换器。据此，测量转换器还可以具有单一直的测量管或者至少两个测量管，例如借助进口侧分流器和出口侧分流器，在给定情形下补充性地还借助至少一个进口侧耦合元件和至少一个出口侧耦合元件而机械地相互耦合，和/或相互同等地构造和/或曲线的和/或相互平行以传送所要测量的介质，并且至少有时地在操作期间振动以产生原始信号，例如具有相等共享振荡频率然而具有彼此相反的相位的原始信号。在本发明的进一步的改进中，诸如、例如示意性地在图6和7提出的测量转换器，因此对于第一测量管10补充性地具有第二测量管10'，该第二测量管10'被与第一测量管10机械地连接以借助例如板形的第一耦合元件而在进口侧上形成第一耦合区并且借助例如板形的和/或相对于第一耦合元件同等地构造的第二耦合元件而在出口侧上形成第二耦合区。而且，在此情形下，因此第一耦合区在每一种情形下，限定两个测量管10、10′中的每一个的进口侧第一测量管端部11#、11'#并且第二耦合区在每一种情形下限定两个测量管10、10'中的每一个的出口侧第二测量管端部12#、12'#。因为对于其中内部部分借助两个测量管形成的情形，两个测量管10、10'（特别是在操作期间以相对于彼此基本相反的相位振荡和/或相互平行和/或关于形状和材料同等地构造的测量管10、10'）中的每一个均用于传送所要测量的介质，该两个测量管中的每一个均在本发明的测量转换器的这个第二变型的另外的实施例中，在进口侧上通向在每一种情形下用于将流入介质划分成两个流动部分的第一分流器15的两个相互隔开的流动开口中的一个，并且在出口侧上通向在每一种情形下用于将流动部分引导回一起的第二分流器16的两个相互隔开的流动开口中的一个，从而因此在测量系统的操作期间，介质同时地并且并行地流动通过两个测量管。在于图6和7中示意的实施例的实例中，分流器是测量转换器外罩的整体组件，其中第一分流器形成限定测量转换器的进口端部#111的进口侧第一外罩端部并且第二分流器形成限定测量转换器的出口端部#112的出口侧第二外罩端部。

如直接地从图4和5或者6和7的组合清楚地，该至少一个测量管10在每一种情形下均被形成为，使得如在所讨论的类型的测量转换器的情形下非常通常地，前述中心线位于测量转换器的假想管平面中。根据本发明的一个实施例，在这种情形下，使该至少一个测量管10在操作期间振动，使得它关于与假想地连接两个测量管端部11#、12#的假想连接轴线平行或者一致的振荡轴线而特别是在弯曲振荡模式中振荡。该至少一个测量管10另外地被如此形成并且被布置在测量转换器中，使得前述连接轴线基本还与假想地连接测量转换器的入口和出口端部的测量转换器的假想纵向轴线L平行并且在给定情形下还相一致地延伸。

例如由不锈钢、钛、钽或者锆或者其合金制造的、测量转换器的至少一个测量管10和就此而言还有在其内腔内延伸的测量管10的假想中心线可以例如是基本U形的、或者以及还在图4和5或者6和7中所示是基本V形的。因为特别是在工业测量和自动化技术领域中，测量转换器应该可应用于大量的最大地改变的应用，所以另外地提出，取决于测量转换器的应用，测量管具有位于在例如1mm和例如100mm之间延伸的范围内的直径。

为了最小化作用于借助单一测量管形成的内部部分上的干扰影响，以及还为了减少完全地从测量转换器释放到所连接的过程线路的振荡性能量，根据在图4和5中示意的实施例的实例，测量转换器的内部部分进而包括机械地与——在此情形下单一曲线的——测量管10耦合并且例如与测量管类似地实施为U或者V形的反振荡器20。反振荡器20以及还在图2中所示地被在测量转换器中从测量管10横向隔开地布置并且在进口侧上附接到测量管10以形成限定前述第一测量管端部11#的第一耦合区，并且在出口侧上附接到测量管10以形成限定前述第二测量管端部12#的第二耦合区。反振荡器20——这里基本平行于测量管10延伸并且在给定情形下还与其共轴地布置的反振荡器——是由关于热膨胀而与测量管相兼容金属生产的，诸如、例如钢、钛或者锆，并且在这种情形下还可以是例如管状的或者甚至基本盒形的。如在图2中所示或者除了别的以外还在US-B 7,360,451中提供地，反振荡器20可以例如借助被布置于测量管10的左侧和右侧上的板或者还借助被布置于测量管10的左侧和右侧上的盲管形成。对此替代地，反振荡器20还可以——如例如在US-B 6,666,098中提供地——还借助与横向于测量管横向地延伸的单一盲管形成并且与其平行。如从图2和3的组合清楚地，在这里示意的实施例的实例中，反振荡器20借助至少一个进口侧第一耦合器31而被保持到第一测量管端部11#并且借助至少一个出口侧第二耦合器32、特别是基本与耦合器31相同的第二耦合器而被保持到第二测量管端部12#。在这种情形下，例如简单节点板可以用作耦合器31、32，该简单节点板以适当的方式在每一种情形下在进口侧上和在出口侧上紧固到测量管10和反振荡器20。另外地——如在于图2和3中示意的实施例的实例的情形下提供地——在每一种情形下借助沿测量转换器的假想纵向轴线L的方向相互隔开的节点板而与反振荡器20的突出端部一起形成的完全闭合的盒子可以在进口侧上和在出口侧上用作耦合器31或者用作耦合器32，根据情形或者在给定情形下，反振荡器还可以是部分地打开的框架。如在图2和3中示意性地表示地，测量管10另外地经由在第一耦合区的区域中通向进口侧的直的第一连接管件11并且经由在第二耦合区的区域中通向出口侧的直的第二连接管件12、特别是基本与第一连接管件11相同的管件12，而连接到分别地供应和排放介质的过程线路（未示出），其中进口侧连接管件11的进口端部基本形成测量转换器的进口端部并且出口侧连接管件12的出口端部形成测量转换器的出口端部。以有利的方式，包括两个连接管件11、12的测量管10可以是单件式的，从而例如通常用于这种测量转换器的、诸如例如不锈钢、钛、锆、钽或者其相应的合金材料的单一管状原料或者半成品部分可以用于测量管10的制造。替代在每一种情形下均是单一单件式管的区段的测量管10、进口管件11和出口管件12，然而在需要的情形下，这些还可以借助各种原料或者半成品部件生产，该各种原料或者半成品部件随后被结合到一起，例如被焊接到一起。在于图2和3中示意的实施例的实例中，另外地提出，两个连接管件11、12相对于彼此以及相对于假想地连接两个耦合区域11#、12#的测量转换器的假想纵向轴线L被定向为，使得这里借助反振荡器和测量管形成的内部部分可以伴随有该两个连接管件11、12的扭曲地而关于该纵向轴线L类似钟摆地移动。为了这种意图，该两个连接管件11、12相对于彼此被定向为，使得基本直的管区段与假想纵向轴线L，或者与测量管的弯曲振荡的假想振荡轴线基本平行地延伸，从而管区段基本与纵向轴线L对准以及还相互对准。因为在这里示意的实施例的实例中的该两个连接管件11、12在其整个长度之上是基本直的，所以它们相应地整体上基本相互对准并且与假想纵向轴线L相对准地定向。如进而从图2和3清楚地，特别是与测量管10相比，测量转换器外罩100被难以弯曲和扭转地、特别是刚性地关于第一耦合区附接到进口侧连接管件11的远侧进口端部以及关于第一耦合区附接到出口侧连接管件12的远侧出口端部。就此而言，因此整个内部部分——这里借助测量管10和反振荡器20形成——不仅完全地被测量转换器外罩100封装，而且由于其本征质量和两个连接管件11、12的弹簧作用，还被可振荡地保持在测量转换器外罩100中。

对于测量转换器MT将被可释放地与过程线路、例如以金属管线形式的过程线路组装的典型情形，测量转换器在进口侧上具有用于连接到向测量转换器供应介质的过程线路的线路区段的第一连接凸缘13并且在出口侧上具有用于连接到从测量转换器移除介质的过程线路的线路区段的第二连接凸缘14。连接凸缘13、14在这种情形下，如在所描述类型的测量转换器的情形下非常通常地，还可以末端地集成到测量转换器外罩100中。在需要的情形下，连接管件11、12而且然而可以还例如借助焊接或者硬焊而被直接地与过程线路连接。在于图2和3中示意的实施例的实例中，第一连接凸缘13在其进口端部上形成在进口侧连接管件11上并且第二连接凸缘14在其出口端部上形成在出口侧连接管件12上，而在于图4和5中示意的实施例的实例中，连接凸缘相应地被与相关联的分流器连接。

为了主动地激励该至少一个测量管或者多个测量管的机械振荡，根据情况，特别是在它的或者它们的自然本征频率中的一个或者多个频率下，在图4到7中示意的测量转换器中的每一个均另外地包括机电的、特别是电动（因此借助投入的电枢、线圈对或者螺线管形成）激励器机构40。这用于——被由发射器电子器件的驱动器电路递送并且在给定情形下与测量和评价电路交互的、例如具有受控电流和/或受控电压的、相应地调节的激励器信号操作——在每一种情形下将借助驱动器电路馈送的电激励器能量或者动力E_exc转换成例如以脉冲形状或者谐波地作用于该至少一个测量管10上并且以上述方式偏转该测量管的激励器作用力F_exc。激励器作用力F_exc如在这种测量转换器的情形下通常地可以是双向的或者单向的，并且可以例如关于其振幅借助电流和/或电压控制电路并且例如关于其频率借助相位控制环而以本领域技术人员已知的方式调谐。例如借助中心地、因此在振荡性长度的一半的区域中作用于分别的测量管上的振荡激励器41——例如单一电动振荡激励器——而以传统方式形成的激励器机构40可以用作激励器机构40。在如在图4中所示借助反振荡器和测量管形成内部部分的情形下，振荡激励器41可以例如借助紧固在反振荡器20上的柱形励磁线圈以及至少部分地插入励磁线圈中的永久磁性电枢形成，在操作期间，相应的激励器电流通过该柱形励磁线圈，并且与之相关联地，该柱形励磁线圈被相应的磁场渗透，该磁性电枢特别是在一半长度处被外部地附接到测量管10。例如在起初述及的US-A 5,705,754、US-A5,531,126、US-B 6,223,605、US-B 6,666,098或者US-B 7,360,451中示出了用于振荡该至少一个测量管的、也非常适合于本发明的测量系统的其它激励器机构。

根据本发明另外的实施例，该至少一个测量管10至少有时地在期望模式中借助激励器机构在操作期间被主动地激励，其中它特别是主要地或者专门地例如主要地以特定的或者由此在每一种情形下形成的测量转换器的内部部分的准确地自然本征频率（共振频率）关于所述及的假想振荡轴线执行弯曲振荡，诸如、例如与其中该至少一个测量管具有恰好一个振荡性波腹的弯曲振荡基本模式对应的弯曲振荡。特别是，在这种情形下，另外地提出，如在具有曲线的测量管的这种测量转换器的情形下非常通常地，该至少一个测量管10借助激励器机构被如此激励为在激励器频率f_exc下的弯曲振荡，使得它至少部分地根据其自然弯曲振荡形式之一振荡性地——例如以单侧夹持的悬臂的方式——关于所述及的假想振荡轴线而期望模式中弯曲。测量管的弯曲振荡在这种情形下在限定进口侧测量管端部11#的进口侧耦合区的区域中的进口侧振荡节点，并且在限定出口侧测量管端部12#的出口侧耦合区的区域中具有出口侧振荡节点，从而因此测量管在其振荡性长度在这两个振荡节点之间基本自由地振荡的情况下延伸。在需要的情形下，然而，如例如在US-B 7,077,014或者JP-A 9-015015中提供地，也可以借助相应地在测量管的振荡性长度的区域中补充性地作用的弹性和/或电动耦合元件关于其振荡性运动作为目标地影响振动测量管。驱动器电路可以例如被实施为相位控制环（PLL或者锁相环），以本领域技术人员已知的方式使用该相位控制环，以不断地将激励器信号的激励器频率f_exc保持在所期望的期望模式的瞬时本征频率下。例如在US-A 4,801,897中详细描述了用于将测量管主动激励为以机械本征频率振荡的这种相位控制环的构造和应用。当然，还可以使用适合于调谐激励器能量E_exc并且本质上对于本领域技术人员而言已知的其它驱动器电路，例如还有在起初阐述的现有技术、例如起初述及的US-A4,777,833、US-A 4,801,897、US-A 4,879,911、US-A 5,009,109、US-A5,024,104、US-A 5,050,439、US-A 5,804,741、US-A 5,869,770、US-A6,073495或者US-A 6,311,136中述及的驱动器电路。另外地，关于这种用于振动型测量转换器的驱动器电路的应用，参考设置有如从本受让人可获得的“PROMASS 83”系列测量发射器的发射器电子器件，例如结合“PROMASS E”、“PROMASS F”、“PROMASS H”、“PROMASS I”、“PROMASS P”或者“PROMASS S”系列测量转换器。其驱动器电路例如在每一种情形下被操作为，使得在期望模式中的横向弯曲振荡被控制为恒定的振幅，因此还在很大程度上独立于密度ρ。

为了使得该至少一个测量管10振动，如已经述及地，借助具有可调节激励器频率f_exc的类似地振荡的激励器信号馈送激励器机构40，从而其振幅适当地受到控制的激励器电流i_exc在操作期间通过这里作用于测量管10上的单一振荡激励器的励磁线圈流动，由此产生为了移动测量管所需的磁场。驱动器或者还有激励器信号或者其激励器电流i_exc可以例如被谐波地、多频地或者还被矩形地形成。为了维持该至少一个测量管10的弯曲振荡所需的激励器电流的激励器频率f_exc在于实施例的实例中示意的测量转换器的情形下可以以有利的方式被选择和设定为，使得横向地振荡的测量管10至少主要地在具有单一振荡性波腹的弯曲振荡基本模式中振荡。与此相应地，根据本发明另外的实施例，激励器或者还有期望模式频率f_exc被设定为，使得它尽可能准确地与测量管10的弯曲振荡的本征频率、特别是弯曲振荡基本模式的本征频率对应。在应用借助不锈钢特别是哈司特镍合金（Hastelloy）制造的、具有29mm的口径，例如1.5mm的壁厚，例如420mm的振荡性长度，和在两个测量管端部之间测量的、305mm的弦长的测量管的应用的情形下，例如在密度实际为零的情形下，例如在测量管仅填充有空气的情形下，与弯曲振荡基本模式对应的测量管的共振频率例如将是490Hz。

在具有借助测量管和反振荡器形成的内部部分的、在图4和5中示意的实施例的实例中，测量管10特别是以共享振荡频率和彼此相反的相位主要地相对于反振荡器20执行借助激励器机构主动地激励的弯曲振荡。在激励器机构同时地、例如差异地作用于测量管以及反振荡器两者上的情形下，在这种情形下，反振荡器20也被同时地激励为悬臂式振荡，并且实际上从而它以与在期望模式中振荡的测量管10相等的频率，然而至少部分地异相地、特别是以基本相反的相位振荡。特别是，测量管10和反振荡器20在这种情形下另外地被相互匹配或者如此激励为，使得它们在操作期间至少有时地并且至少部分地关于纵向轴线L反向相等地、因此以相等的频率然而基本相反的相位执行弯曲振荡。弯曲振荡在这种情形下可以被如此实施为，使得它们具有相等的模次并且因此至少在静止流体的情形下被基本同等地成形；在应用两个测量管的另一个情形下，如在所讨论的类型的测量转换器的情形下通常地，这些测量管借助激励器机构、特别是差异地作用在两个测量管10、10'之间的激励器机构而被主动地激励为，使得它们在操作期间，关于纵向轴线L至少有时地执行反向相等的弯曲振荡。换言之，两个测量管10、10'，或者测量管10和反振荡器20然后在每一种情形下以振荡调谐叉尖的方式相对于彼此移动。为此情形，根据本发明另外的实施例，该至少一个机电振荡激励器被设计成激励并且分别地维持每一个均关于假想地连接有关的第一测量管端部和有关的第二测量管端部的假想振荡轴线的、第一测量管和第二测量管的反向相等的振动，特别是测量管中的每一个的弯曲振荡。

对于操作地提供的情形，其中介质在过程线路中流动并且因此质量流量m不同于零，还借助以上述方式振动的测量管10在介质中诱发了科里奥利作用力。科里奥利作用力继而作用于测量管10上并且从而实现由传感器可记录的、测量管的另外的变形。该变形基本上根据具有比期望模式更高的模次的另外的自然特征本征振荡形式发生。以相等频率在被激励的期望模式上迭加的这个所谓的科里奥利模式的瞬时特征在这种情形下特别是关于振幅、还取决于瞬时质量流量m。如在具有弯曲测量管的这种测量转换器的情形下通常地，例如具有反对称扭曲模式的本征振荡形式可以用作科里奥利模式，因此，在此情形下，测量管10如已经述及地还关于与弯曲振荡轴线垂直指向并且在振荡性长度的一半的区域中假想地与测量管10的中心线交叉的假想旋转振荡轴线执行旋转振荡。

为了记录该至少一个测量管10的振荡、特别是弯曲振荡、而且特别是有在科里奥利模式中的振荡，测量转换器另外地在每一种情形下包括相应的传感器布置50。如还在图4到7中示意性示出地，传感器布置包括在该至少一个测量管10上被从该至少一个振荡激励器隔开地布置的、例如电动第一振荡传感器51，该电动第一振荡传感器51递送表示测量管10的振动的测量转换器的第一原始信号s₁，例如对应于振荡的电压或者对应于振荡的电流，以及在该至少一个测量管10上被从第一振荡传感器51隔开地布置的、特别是电动第二振荡传感器52，该电动第二振荡传感器52递送表示测量管10的振动的测量转换器的第二原始信号s₂。在两个例如同等地构造的振荡传感器之间延伸的相关联的至少一个测量管的区域的长度、特别是基本自由地振荡地振动区域的长度，在这种情形下与分别的测量转换器的测量长度对应。在这种情形下，测量转换器MT的——通常宽带的——原始信号s₁、s₂中的每一个均在每一种情形下具有如下信号成分，该信号成分对应于期望模式，并且具有与在主动地激励的期望模式中振荡的该至少一个测量管10的瞬时振荡频率f_exc对应的信号频率和取决于在该至少一个测量管10中流动的介质的当前质量流量的相移，并且是相对于激励器信号i_exc测量的，该激励器信号i_exc例如作为在振荡测量信号s₁、s₂中的至少一个和在激励器机构中的激励器电流之间存在的相位差的函数而借助PLL电路产生。即使在应用相当宽带的激励器信号i_exc的情形下，由于最经常地测量转换器MT的非常高的振荡品质因子，可以由此假设，与期望模式相应的原始信号中的每一个的信号成分相对于其它信号成分、特别是与可能的外部干扰对应的和/或被分类成噪声的信号成分均是支配性的，并且就此而言，还至少在与期望模式的带宽对应的频率范围内是支配性的。

在这里示意的实施例的实例中，在每一种情形下，在该至少一个测量管10上，第一振荡传感器51被布置于进口侧上并且第二振荡传感器52被布置于出口侧上，特别是使得第二振荡传感器52与第一振荡传感器51等宽地从测量管10的该至少一个振荡激励器或者从半长度平面隔开。如在于被形成为科里奥利质量流量测量装置的测量系统中使用的这种振动型测量转换器的情形下非常通常地，根据本发明的实施例，第一振荡传感器51和第二振荡传感器52另外地在每一种情形下被布置在测量转换器中被振荡激励器41占据的测量管的一侧上。进而，第二振荡传感器52也可以被布置在测量转换器中被第一振荡传感器51占据的测量管的一侧上。传感器布置的振荡传感器可以以有利的方式另外地被实施为，使得它们递送相同类型的原始信号、例如在每一种情形下信号电压或者信号电流。在本发明另外的实施例中，第一振荡传感器以及第二振荡传感器两者在每一种情形下另外地被置放在测量转换器MT中，使得振荡传感器中的每一个均至少主要地记录该至少一个测量管10的振动。对于上述情形，其中内部部分借助测量管和与其耦合的反振荡器形成，根据本发明另外的实施例，第一振荡传感器以及第二振荡传感器两者被如此实施并且被置放在测量转换器中，使得振荡传感器中的每一个均例如差异地主要地记录测量管相对于反振荡器的振荡，从而因此第一原始信号s₁以及第二原始信号s₂两者表示该至少一个测量管10相对于反振荡器20的振荡性运动、特别是反向相等的振荡性运动。对于另一个描述的情形，其中内部部分借助两个测量管、特别是在操作期间反向相等地振荡的测量管形成，根据本发明的另一个实施例，第一振荡传感器以及第二振荡传感器两者均被如此实施并且被置放在测量转换器中，使得振荡传感器中的每一个均例如差异地主要地记录第一测量管10相对于第二测量管10'的振荡，因此第一原始信号s₁以及第二原始信号s₂两者均表示该两个测量管相对于彼此的特别是反向相等地振荡性的运动，特别是以如下方式，使得——如在传统测量转换器的情形下通常地——借助第一振荡传感器产生的第一原始信号表示第一测量管相对于第二测量管的进口侧振动并且借助第二振荡传感器产生的第二原始信号表示第一测量管相对于第二测量管的出口侧振动。在本发明另外的实施例中，另外地提出，传感器布置具有恰好两个振荡传感器，因此对于第一和第二振荡传感器补充性地，不存在任何另外的振荡传感器，并且就此而言，关于所使用的组件，因此对应于传统的传感器布置。

由传感器布置递送的振荡测量信号s₁、s₂，如还在图3中所示，被馈送到发射器电子器件TE并且然后在那里被馈送到在其中设置的测量和评价电路μC，该振荡测量信号s₁、s₂在每一种情形下具有与在主动地激励的期望模式中振荡的该至少一个测量管10的瞬时振荡频率f_exc对应的信号频率的信号成分。首先，借助相应的输入电路IE，将其预处理、特别是预放大、过滤和数字化，从而然后可以被适当地评价。在这种情形下，可以应用已经为了转换原始信号或者确认质量流率和/或总质量流量等而在传统的科里奥利质量流量测量装置中应用和确立的电路技术（例如还有根据起初述及的现有技术的这种电路）作为输入电路IE以及还作为测量和评价电路μC。根据本发明另外的实施例，相应地还借助被设置在发射器电子器件TE中的微型计算机，例如数字信号处理器（DSP），并且借助相应地在其中实现和运行的程序代码实现测量和评价电路μC。程序代码可以被永久性地存储在例如微型计算机的非易失数据存储器EEPROM中并且在其启动时被加载到例如在微型计算机中集成的易失数据存储器RAM中。对于这种应用，适当的处理器例如包括如可从德州仪器（Texas Instruments Inc.）公司获得的、型号TMS320VC33的处理器。当然，如已经指示地，原始信号s₁、s₂将借助发射器电子器件TE的相应的模拟数字转换器A/D而被转换成相应的数字信号以在微型计算机中处理；为此比较例如起初述及的US-B6,311,136或者US-A6,073,495或者还比较前述“PROMASS 83”系列的测量发射器。

在本发明的测量系统的情形下，特别是，借助第一原始信号并且借助第二原始信号，以及考虑借助激励器机构主动地激励的该至少一个测量管的振动——例如因此该至少一个测量管关于假想地连接测量管的进口侧第一测量管端部和测量管的出口侧第二测量管端部的假想振荡轴线的弯曲振荡——由于在测量转换器中流动的介质的内部摩擦的衰减，发射器电子器件ME用于测量在流动介质中的两个预定参考点、例如位于测量转换器内的参考点之间出现的压力差Δp，诸如、例如由测量转换器自身在流动介质中引起的压降。为了这种意图，发射器电子器件ME在操作期间，基于驱动器信号、而且特别是基于原始信号中的至少一个，反复地产生衰减测量值X_D，该衰减测量值X_D表示为了维持该至少一个测量管的振动、特别是关于假想地连接测量管的进口侧第一测量管端部和测量管的出口侧第二测量管端部的假想振荡轴线的弯曲振荡所需的激励功率，或者该至少一个测量管的振动、特别是该至少一个测量管关于假想地连接测量管的进口侧第一测量管端部和测量管的出口侧第二测量管端部的假想振荡轴线的弯曲振荡由于在测量转换器中流动的介质中的内部摩擦的衰减。通过应用衰减测量值X_D以及该两个原始信号，发射器电子器件ME另外地产生压力差测量值X_Δp，该压力差测量值X_Δp相应地表示前述压力差，例如以如下方式，使得在测量转换器中，该两个参考点中的第一个位于进口侧上并且该两个参考点中的第二个位于出口侧上，并且就此而言，整体上确认跨越测量转换器地下降的压力差Δp_total。

例如，由发射器电子器件的驱动器电路递送的激励器信号、特别是驱动期望模式的其电流成分的振幅和频率或者还有在给定情形下还被归一化为基于原始信号中的至少一个确认的振荡振幅的总激励器电流的振幅适合作为可以从其推导为了产生压力差测量值所需的振动的衰减的信息载体。然而，对此替代地或者对其补充性地，用于调谐驱动器信号的内部控制信号，或者激励器电流，或者例如在利用具有固定预定振幅或者被控制为恒定的振幅的激励器电流激励该至少一个测量管的振动的情形下还有原始信号中的至少一个、特别是其振幅，也可以为了确认压力差测量值而用作用于感兴趣的衰减的信息载体。基于此，例如，如除了别的以外，在起初述及的US-A 5,926,096、US-B7,373,841、US-A 2007/0113678或者WO-A 2007/040468中提供地，基于例如作为对于借助激励器机构引发的脉冲形激励的振荡性响应而测量的该至少一个测量管的振动的衰减曲线和/或还基于现在例如通过在时域中评价原始信号或者通过原始信号的光谱分析来例如作为对于借助激励器机构引发的宽带激励的振荡性响应而测量的该至少一个测量管的振动的振荡品质因子，可以确认衰减测量值X_D。对此替代地或者对其补充性地，如例如在起初述及的US-B 6,651,513或者US-B7,284,449中提供地，还可以非常简单地基于激励器作用力F_exc实现衰减测量值X_D的确认，该激励器作用力F_exc（其如已知的，基本与驱动激励器机构的激励器电流i_exc成比例）为了确认衰减感兴趣的、实现该至少一个测量管的振动——这里因此在期望模式中的所述及的弯曲振荡；在给定情形下，还考虑该至少一个测量管的所述振动的振荡振幅f_s、例如测量或者计算的振荡振幅f_s。相应地，为了确认衰减测量值X_D，和就此而言，还根据本发明另外的实施例，例如基于该至少一个驱动器信号和/或基于原始信号中的至少一个，发射器电子器件产生激励器测量值X_exc，该激励器测量值X_exc表示实现该至少一个测量管的振动的、特别是该至少一个测量管以测量转换器的自然共振频率关于假想地连接测量管的进口侧第一测量管端部和测量管的出口侧第二测量管端部的假想振荡轴线的弯曲振荡的激发器作用力F_exc。

因为，为了确认压力差测量值X_Δp，实际上仅由在测量转换器中流动的介质引起的振动的衰减才是有关的，所以为了增加利用其最后确认压力差Δp的测量的准确度，可以另外地非常有利地产生衰减测量值X_D，以考虑该至少一个测量管的振动由测量转换器自身引起的衰减。单独地由测量转换器自身引起的这个衰减——有时还被称作空置管衰减（empty tube damping）——在传统的振动型测量换能器的情形下，由于其最经常地极高的振荡品质因子，因而通常实际上是小的。然而，考虑到以下事实，即它可以以非常简单的方式作为测量系统参数而被先前确认并且作为常数被存储在发射器电子器件中，在衰减测量值的确认中可能地由空置管衰减引起的测量误差可以在没有值得一提的额外花费的情况下被先验地排除。因此，根据本发明另外的实施例，另外地提出，在确认衰减测量值X_D或者激励器测量值X_exc的情形下，相应地考虑与由测量转换器自身引起的该至少一个测量管的振动的衰减（空置管衰减）、或者与将在用于克服空置管衰减的激励器机构的部分上提供的激励功率对应的先前确认的测量系统参数K_D，例如，在振动空置测量管或者多个管的情形下例如因此根据以下关系作为激励器电流i_exc,0实验地测量的测量系统参数K_D：

X_exc=i_exc，0-K_D。   （1）

进而，可以通过将激励器测量值X_exc归一化为瞬时振荡振幅、例如归一化为由第一振荡传感器记录的在该至少一个测量管的振动位置处的瞬时振荡振幅或者在由振荡激励器产生的激励器作用力被引入该至少一个测量管中的位置处的瞬时振荡振幅，来进一步改进确认衰减测量值X_D的准确度和就此而言还有从其推导的压力差测量值X_Δp的准确度。因此，根据本发明另外的实施例，发射器电子器件借助原始信号中的至少一个产生振幅测量值X_S，该振幅测量值X_S表示该至少一个测量管的振动、例如该至少一个测量管以测量转换器的自然共振频率关于假想地连接测量管的进口侧第一测量管端部和测量管的出口侧第二的测量管端部的假想振荡轴线的弯曲振荡的振荡振幅f_s。另外地提出，发射器电子器件基于以下关系确认衰减测量值X_D：

$X_D=\frac{X_{\mathrm{exc}}}{X_s}.---\left(2\right)$

特别是，发射器电子器件ME另外地被设计成还考虑瞬时质量流率以及还有瞬时密度ρ两者以及与此相应的该至少一个测量管的振荡频率f振动来确认压力差测量值X_Δp。为了这种意图，根据本发明另外的实施例，另外地提出，发射器电子器件例如在易失数据存储器RAM中存储尽可能准确地表示为了压力差测量所需的、通过测量转换器传送的介质的质量流率的质量流量测量值X_m、、瞬时地表示将对介质测量的密度ρ的密度测量值X_ρ以及表示振动的振荡频率、例如该至少一个测量管10在期望模式中的上述横向弯曲振荡的振荡频率的频率测量值X_f，并且发射器电子器件还通过应用频率测量值X_f以及还有密度测量值X_ρ和质量流量测量值X_m来确认压力差测量值。例如，基于以下关系或者基于在发射器电子器件中实现的相应的算法，通过应用在前指示的测量值，可以确认压力差测量值X_Δp：

$X_{\mathrm{\Δp}}=(K_{\mathrm{\Δp},1}+K_{\mathrm{\Δp},2}\·{\left\{\frac{X_m}{X_f\·X_p\·[{\sqrt{1-K_{\mathrm{\Δp},5}\·\frac{1+K_{\mathrm{\Δp},4}\·(X_p-K_{\mathrm{\ρ},0})}{X_{\mathrm{\ρ}}\·{\left(X_f\right)}^2}\·X_D}]}^2}\right\}}^{K_{\mathrm{\Δp},3}})\·\frac{{\left(X_m\right)}^2}{X_{\mathrm{\ρ}}}---\left(3\right)$

其中K_Δp，1、K_Δp，2、K_Δp，3、K_Δp，4、K_Δp，5、K_ρ,0是特别是在于实验室条件下执行的测量系统的校准过程中和/或借助基于计算机的计算而先前实验地确认的、特别是作为常数而内部地保存在非易失数据存储器中的测量系统参数。测量系统参数在这种情形下可以以有利的方式被选择为，使得测量系统参数K_ρ，0与通过测量转换器流动的、诸如、例如水的基准介质的预定的密度、有时还被称作基准密度对应，在此情形下，利用振动测量管，无任何或者仅最少的振荡性能量被从测量转换器解耦。

发射器电子器件ME，或者在其中包含的测量和评价电路μC，在这种情形下，根据本发明另外的实施例，另外地用于例如基于在测量管10部分地在期望和科里奥利模式中振荡的情形下在由第一和第二振荡传感器51、52产生的原始信号s₁、s₂之间检测的相位差而通过应用由传感器布置50递送的原始信号s₁、s₂反复地确认为了确认压力差测量值X_Δp所需的质量流量测量值X_m。为了这种意图，发射器电子器件根据本发明另外的实施例在操作期间反复地产生相位差测量值该相位差测量值瞬时地表示在第一原始信号s₁和第二原始信号s₂之间存在的相位差可以因此例如基于如下已知关系，通过应用类似地保存在发射器电子器件中的频率测量值X_f实现质量流量测量值X_m的计算，该频率测量值X_f表示该至少一个测量管10在期望模式中的振动的振荡频率、例如上述横向弯曲振荡的振荡频率：

其中K_m是例如先前在测量系统的校准过程中和/或借助基于计算机的计算确认、作为常数内部地保存在例如非易失数据存储器中并且居于所要测量的质量流率和这里在相位差测量值和频率测量值X_f之间形成的商之间的、先前实验地确认的测量系统参数。频率测量值X_f继而可以以简单的方式例如基于由传感器布置递送的原始信号或者还基于供应激励器机构的该至少一个驱动器信号而以本领域技术人员已知的方式类似地借助发射器电子器件确认。替代地或者补充性地，本发明的测量系统的测量和评价电路另外地还可以用于例如基于以下关系还以本领域技术人员本质上已知的方式补充性地产生根据由频率测量值X_f瞬时地表示的振荡频率推导的、为了确认压力差测量值所需的密度测量值X_ρ：

$X_{\mathrm{\ρ}}=K_{\mathrm{\ρ},1}+\frac{K_{\mathrm{\ρ},2}}{X_f^2},---\left(5\right)$

其中K_ρ,1、K_ρ，2是先前实验地确认的测量系统参数，例如内部地作为常数在非易失数据存储器EPROM中保存的参数，其相应地居于由频率测量值X_f表示的振荡频率和所要测量的密度ρ之间。另外地，如在所讨论的类型的在线测量装置的情形下非常通常地，评价电路然而可以有时地还被用于确认为了确认压力差测量值所需的粘度测量值X_η；为此还比较起初述及的US-B 7,284,449、US-B 7,017,424、US-B 6,910,366、US-B 6,840,109、US-A 5,576,500或者US-B 6,651,513。在这种情形下，例如由发射器电子器件的驱动器电路递送的激励器信号、特别是驱动期望模式的其电流成分的振幅和频率或者还有在给定情形下还被归一化为基于原始信号中的至少一个确认的振荡振幅的总激励器电流的振幅适合于确认为了确定粘度所需的激励器能量或者激励功率或者衰减。然而，对此替代地或者对其补充性地，用于调谐驱动器信号的内部控制信号，或者激励器电流，或者例如在利用具有固定预定振幅或者被控制为恒定的振幅的激励器电流激励该至少一个测量管的振动的情形下还有原始信号中的至少一个、特别是其振幅，也可以用作为了确认粘度测量值所需的激励器能量或者激励功率或者衰减的量度。

在以上提出的关系（3）中、即该关系的左侧中包含的项

$\frac{{\left(X_m\right)}^2}{X_{\mathrm{\ρ}}}~\mathrm{\ρ}{U}^2,$

基本与在测量转换器中流动的介质的动能ρU²成比例，因而取决于在测量转换器中流动的介质的密度ρ和流动速率U。进而，类似地在所述关系（3）中、即该关系的左侧中包含的项

$\frac{X_m}{X_f\·X_{\mathrm{\ρ}}\·{[1-K_{\mathrm{\Δp},5}\·\frac{1+K_{\mathrm{\Δp},4}\·(X_{\mathrm{\ρ}}-K_{\mathrm{\ρ},0})}{X_{\mathrm{\ρ}}\·{\left(X_f\right)}^2}\·X_D]}^2}~\mathrm{Re}$

基本与在测量转换器中流动的介质的雷诺数Re成比例，或者类似地在其中、即该关系的左侧中包含的项

$X_f\·X_{\mathrm{\ρ}}\·{\left[\sqrt{1-K_{\mathrm{\Δp},5}\·\frac{1+K_{\mathrm{\Δp},4}\·(X_{\mathrm{\ρ}}-K_{\mathrm{\ρ},0})}{X_{\mathrm{\ρ}}\·{\left(X_f\right)}^2}\·X_D}\right]}^2~\mathrm{\η}$

相应地基本与在测量转换器中流动的介质的粘度η成比例。

根据本发明的另一个实施例，对此加以考虑地，提出发射器电子器件通过应用内部地保存（例如，在易失数据存储器RAM中）的流动能量测量值X_Ekin确认压力差测量值X_Δp，该流动能量测量值X_Ekin表示在测量转换器中流动的介质的动能ρU²。在这种情形下，基于质量流量测量值X_m和密度测量值X_ρ，还可以例如通过使用关系直接地借助发射器电子器件确认流动能量测量值X_Ekin。替代地或者补充性地，发射器电子器件可以通过应用内部地保存（例如，在易失数据存储器RAM中）的雷诺数测量值X_re确认压力差测量值X_Δp，该雷诺数测量值X_re表示在测量转换器中流动的介质的雷诺数Re。这可以以非常简单的方式，例如基于关系例如通过应用质量流量测量值X_m和内部地保存（例如，在易失数据存储器RAM中）的粘度测量值X_η实现，该粘度测量值X_η以所需的准确度表示为了测量压力差所需的粘度η。相应的测量系统参数K_Ekin或者K_Re基本取决于测量转换器的有效流动横截面并且可以先前直接地实验地确认，例如同样作为测量系统专用的常数在测量系统的校准过程中和/或借助基于计算机的计算并且被存储在发射器电子器件中、例如在非易失数据存储器EPROM中。进而，如在所讨论的类型的在线测量装置的情形下非常通常地，发射器电子器件在给定的情形下还可以被用于确认为了确认压力差测量值所需的粘度测量值X_η；为此，还比较起初述及的US-B7,284,449、US-B 7,017,424、US-B 6,910,366、US-B 6,840,109、US-A5,576,500或者US-B 6,651,513。通过应用频率测量值、密度测量值以及衰减测量值，例如通过使用相应地在发射器电子器件中实现的、基于关系 $X_{\mathrm{\η}}=X_f\·X_{\mathrm{\ρ}}\·{\left[\sqrt{1-K_{\mathrm{\Δp},5}\·\frac{1+K_{\mathrm{\Δp},4}\·(X_{\mathrm{\ρ}}-K_{\mathrm{\ρ},0})}{X_{\mathrm{\ρ}}\·{\left(X_f\right)}^2}\·X_D}\right]}^2$ 的计算算法，可以直接地在测量系统中确认粘度测量值。

借助测量系统参数K_Δp，1、K_Δp，2、K_Δp，3和雷诺数测量值形成的上述函数（通过实验研究确认的这种函数的一个实例在图9中示出）类似地表示居于流动介质的瞬时或者当前地有效的雷诺数Re和取决于此的、对于在测量转换器中流动的介质的瞬时动能ρU²的具体压降之间的测量系统的压降特性曲线。根据压降特性曲线在发射器电子器件中内部地产生的并且随后在这里被称作压降系数X_ζ的函数值X_ζ＝K_Δp,1+K_Δp,2·X_Re K_Δp，3仅取决于瞬时雷诺数。限定压降特性曲线的测量系统参数K_Δp,1、K_ζΔp,2、K_Δp,3可以例如被选择为，使得参考点中的第一个位于测量转换器的进口端部#111（这里由测量转换器外罩的第一外罩端部形成）中，并且参考点中的第二个位于测量转换器的出口端部#112（这里由测量转换器外罩的第二外罩端部形成）中，从而因此压力差测量值X_Δp由此表示从进口端部到出口端部在流动介质中出现的总压力差Δp_total；比较图9和12。然而，测量系统参数和就此而言的参考点还可以例如被选择为，使得如在图10中所示压力差测量值X_Δp表示在测量转换器内流动的介质中的最大压降Δp_max。如还从用于所讨论的类型的测量转换器的、例如在图12中示意的压力损失分布清楚地，这个最大压降Δp_max在由第一外罩端部形成的测量转换器的进口端部#111和位于由第二外罩端部形成的测量转换器的出口端部#112上游的具有增加的湍流的区域之间出现。考虑压降特性曲线或者压降系数X_ζ，为了确认压力差测量值提出的函数关系进而可以被简化为关系X_Δp＝X_ζ·X_Ekin。考虑前述函数关系，因此还可以例如基于实验室测量数据基于分别地在图9、10和11中示意的以下关系之一确认压力差测量值X_Δp：

$X_{\mathrm{\Δp}}=X_{\mathrm{\ζ}}{\·K}_{\mathrm{Ekin}}\·\frac{{\left(X_m\right)}^2}{X_{\mathrm{\ρ}}},$

$X_{\mathrm{\Δp}}=(K_{\mathrm{\Δp},1}+K_{\mathrm{\Δp}.2}\·{X_{\mathrm{Re}}}^{K_{\mathrm{\Δp},3}})\·K_{\mathrm{Ekin}}\·\frac{{\left(X_m\right)}^2}{X_{\mathrm{\ρ}}},$

$X_{\mathrm{\Δp}}=[K_{\mathrm{\Δp},1}+K_{\mathrm{\Δp},2}\·{(K_{\mathrm{Re}}\·\frac{X_m}{X_{\mathrm{\η}}})}^{K_{\mathrm{\Δp},3}}]\·X_{\mathrm{Ekin}},$ 或者

$X_{\mathrm{\Δp}}=[K_{\mathrm{\Δp},1}+K_{\mathrm{\Δp},2}\·{(K_{\mathrm{Re}}\·\frac{X_m}{X_{\mathrm{\η}}})}^{K_{\mathrm{\Δp},3}}]\·X_{\mathrm{Ekin}}\·\frac{{\left(X_m\right)}^2}{X_{\mathrm{\ρ}}}.$

例如借助在所要校准的有关测量系统上借助相应地受到控制的泵作为强制流传送的、关于流动特性已知的校准介质，诸如、例如水、甘油等，可以直接地并且足够精确地在相应的校准设备中实现在每一个情形下为了确定前述测量系统参数——这里特别地还有为了确认压力差测量值要求的测量系统参数——例如因此K_Δp，1、K_Δp，2、K_Δp，3、K_Δp，4、K_Δp,5、K_ρ,0或者K_Ekin或者K_Re所需的、已知雷诺数Re、已知动能ρU²和已知压力曲线限定的流动。对此替代地或者对其补充性地，例如还可以借助与所要校准的测量系统一起地形成的压力差测量系统而计量地确认为了确认测量系统参数所需的、诸如雷诺数、动能、压力差等流动参数，该所要校准的测量系统之一在起初述及的US-B 7,406,878中提出并且为了湿润校准被供应有质量流率、密度和粘度被相应地改变的流动。

通过应用压力差测量值X_Δp，然后相应地校正在还被流动介质中的压力条件在特定程度上影响的原始信号s₁、s₂之间的相位差或者还校正类似地受到影响的振荡频率，以在操作期间增加质量流量和/或密度测量值的测量的准确度是可能的。然而，另外地，关于对于操作而言关键性的状态，例如不可避免地由测量转换器引起的流动介质中的压降的程度和/或与此相关联的最经常地、由于太高的压降在流动介质中引起的、破坏性空化的风险，通过应用压力差测量值X_Δp来监测测量系统或者被与其连接的管线系统也是可能的。

因此，根据本发明另外的实施例，发射器电子器件另外地被设计成通过应用压力差测量值X_Δp产生报警，该报警以视觉上和/或听觉上可察觉地用信号通知在流动通过测量转换器的介质中的静态压力的、先前限定的最大容许下降，或者由测量转换器引起的、例如在测量系统附近的、在介质中的太高的压降。可以例如借助现场地用于显示的、所述及的显示和操作元件HMI和/或借助用于听觉的、借助测量系统控制的喇叭产生报警。

对此替代地或者对其补充性地，根据本发明另外的实施例，发射器电子器件被设计成基于压力差测量值以及内部地保存的第一压力测量值X_p1产生第二压力测量值X_p2，并且X_p2＝X_p1-X_Δp，该第一压力测量值X_p1表示在流动介质中主导性的第一压力p_Ref、例如借助提供流动介质的泵强制的和/或借助阀门设定和/或借助另外的压力传感器测量的和/或基于原始信号中的至少一个借助发射器电子器件确认的和/或静态第一压力p_Ref，该第二压力测量值X_p2表示在流动介质内的静态第二压力p_crit，例如因此在出口侧参考点——这里因此该两个参考点中的第二个——的位置处的压力，该两个参考点限定由压力差测量值表示的压力差。对于所述及的情形，其中基于第二压力测量值X_p2，通过相应地为压降系数或者压降特性曲线选择测量系统参数，该两个参考点中的一个在于测量转换器中流动的介质内被置放在先前准确地确认的最小压力（Δp=Δp_max）的位置处然后可以例如在测量系统的操作期间在测量转换器内或者在给定情形下还直接地在处于其下游的连接管线的出口区域中检测是否将要应对在流动介质中的不能允许的低静态压力。因此，另外的实施例的发射器电子器件被设计成通过应用第二压力测量值X_p2而在给定情形下产生报警，该报警相应地例如以视觉上和/或听觉上可察觉地用信号通知未超过、或者降至在介质中先前限定的最小容许静态压力之下，和/或在介质中发生的、例如即将发生的空化。

第一压力测量值X_p1可以例如在操作期间被从所述及的上级数据处理系统发送到发射器电子器件和/或被从被直接地连接到发射器电子器件、并且因此就此而言与测量系统相关联的压力传感器发送到发射器电子器件，并且在那里被存储在所述及的易失数据存储器RAM中和/或非易失数据存储器EEPROM中。因此，根据进一步的改进，测量系统另外地包括压力传感器，该压力传感器例如经由直接点对点连接和/或经由无线电无线地在操作期间与发射器电子器件通信，以记录在传送介质的管线中例如在测量转换器的进口端部上游或者测量转换器的出口端部下游主导性的静态压力。对此替代地或者对其补充性地，然而，还可以直接地基于原始信号借助发射器电子器件，例如通过应用本领域技术人员除了别的以外从起初述及的US-B 6,868,740、US-A5,734,112、US-A 5.576.500、US-A 2008/0034893或者WO-A 95/29386、WO-A 95/16897已知的压力测量方法确认压力测量值X_p1。对于以下情形，其中例如因为递送压力测量值X_p1的压力传感器或者递送压力测量值X_p1的受控的泵更加远离测量转换器的进口端部，第一压力测量值X_p1并非准确地表示在介质中的压力，该压力对应于支持压力差测量值的两个参考点中的一个对应，则压力测量值X_p1当然将例如通过相应地减去或者添加在与压力测量值X_p1对应的测量点和通过测量系统的校准限定的参考点之间出现的已知压降而被适当地转换成参考点，或者将通过选择适当的测量系统参数的选择而被相应地调节为支持上述压降系数的压降特性曲线。

可以例如借助评价电路μC的上述微型计算机或者例如还借助被相应地设置在其中的数字信号处理器DSP而非常简单地实现前述计算功能、特别地还有在每一种情形下用于产生压力差测量值X_Δp，或者其它前述测量值的计算功能。与上述公式或者例如还模拟用于激励器机构的所述及的振幅或者频率控制电路的操作对应的相应的算法的形成和实现，以及它们到相应地可以在发射器电子器件中执行的程序代码的转换，本质上是本领域技术人员已知的，并且因此——在任何情形下借助本发明的知识——不需要任何详细的解释。当然，还可以直接地、完全地或者部分地借助在发射器电子器件TE中的相应的离散地构造的和/或混杂的、因此混合的模拟-数字计算电路实现前述公式、或者借助发射器电子器件实现的测量系统的其它功能性。

Claims (52)

1.一种测量系统，所述测量系统用于在管线中流动的介质，所述测量系统包括：

振动型测量转换器MT，在操作期间介质流动通过所述振动型测量转换器MT并且所述振动型测量转换器MT产生与所述流动介质的参数对应的原始信号；以及发射器电子器件TE，所述发射器电子器件TE与所述测量转换器电耦合以致动所述测量转换器并且评价由所述测量转换器递送的原始信号；

其中所述测量转换器包括：

至少一个测量管(10、10')，用于传送流动介质；

至少一个机电振荡激励器(41)，用于激励和/或维持所述至少一个测量管的振动；以及

第一振荡传感器(51)，用于记录至少所述至少一个测量管的振动，并且用于产生所述测量转换器的第一原始信号s₁，所述第一原始信号s₁表示至少所述至少一个测量管的振动；

其中所述发射器电子器件：

为实现所述至少一个测量管的振动的所述振荡激励器递送至少一个驱动器信号i_exc，并且，

借助所述第一原始信号以及通过应用衰减测量值X_D产生压力差测量值X_Δp，所述衰减测量值X_D表示为了维持所述至少一个测量管的振动所需的激励功率，和分别地所述至少一个测量管的振动由于在所述测量转换器中流动的所述介质中的内部摩擦引起的衰减，所述压力差测量值X_Δp表示在所述流动介质中的两个预定参考点之间出现的压力差。

2.根据权利要求1所述的测量系统，

其中所述发射器电子器件借助所述至少一个驱动器信号产生所述衰减测量值X_D；和/或

其中所述发射器电子器件借助所述第一原始信号产生所述衰减测量值X_D。

3.根据权利要求1所述的测量系统，其中为了确认所述压力差测量值X_Δp，所述发射器电子器件产生粘度测量值X_η，所述粘度测量值X_η表示在所述测量转换器中流动的介质的粘度η。

4.根据权利要求3所述的测量系统，其中所述发射器电子器件借助至少所述第一原始信号和/或借助所述驱动器信号产生所述粘度测量值X_η。

5.根据权利要求3所述的测量系统，其中所述发射器电子器件借助所述衰减测量值X_D产生所述粘度测量值X_η。

6.根据权利要求1所述的测量系统，其中为了确认压力差测量值X_Δp，所述发射器电子器件基于至少所述第一原始信号和/或基于所述至少一个驱动器信号产生频率测量值X_f，所述频率测量值X_f表示所述至少一个测量管的振动的振荡频率f_exc。

7.根据权利要求6所述的测量系统，其中所述频率测量值X_f表示所述至少一个测量管以所述测量转换器的自然共振频率关于假想地连接所述测量管的进口侧第一测量管端部和所述测量管的出口侧第二测量管端部的假想振荡轴线的弯曲振荡的振荡频率f_exc。

8.根据权利要求1所述的测量系统，其中所述发射器电子器件通过应用密度测量值X_ρ产生所述压力差测量值X_Δp，所述密度测量值X_ρ表示在所述测量转换器中流动的介质的密度ρ。

9.根据权利要求8所述的测量系统，其中所述密度测量值X_ρ是内部地保存在易失数据存储器中的密度测量值。

10.根据权利要求8所述的测量系统，其中所述密度测量值X_ρ是借助所述驱动器信号和/或借助所述第一原始信号在操作期间产生的密度测量值。

11.根据权利要求8所述的测量系统，其中：

为了确认压力差测量值X_Δp，所述发射器电子器件基于至少所述第一原始信号和/或基于所述至少一个驱动器信号产生频率测量值X_f，所述频率测量值X_f表示所述至少一个测量管的振动的振荡频率f_exc，并且

所述发射器电子器件借助所述频率测量值X_f产生所述密度测量值X_ρ。

12.根据权利要求1所述的测量系统，其中为了确认所述压力差测量值X_Δp，所述发射器电子器件借助所述原始信号中的至少一个，产生振幅测量值X_S，所述振幅测量值X_S表示所述至少一个测量管的振动的振荡振幅f_s。

13.根据权利要求1所述的测量系统，其中为了确认所述压力差测量值X_Δp，所述发射器电子器件产生激励器测量值X_exc，所述激励器测量值X_exc表示实现所述至少一个测量管的振动的激励器作用力F_exc。

14.根据权利要求13所述的测量系统，其中所述发射器电子器件基于所述至少一个驱动器信号和/或基于至少所述第一原始信号产生所述激励器测量值X_exc。

15.根据权利要求13所述的测量系统，其中所述激励器测量值X_exc表示实现所述至少一个测量管以所述测量转换器的自然共振频率关于假想地连接所述测量管的进口侧第一测量管端部和所述测量管的出口侧第二测量管端部的假想振荡轴线的弯曲振荡的激励器作用力F_exc。

16.根据权利要求1所述的测量系统，其中所述测量转换器进一步包括第二振荡传感器，用于记录至少所述至少一个测量管的振动，并且用于产生所述测量转换器的第二原始信号，所述第二原始信号表示至少所述至少一个测量管的振动。

17.根据权利要求16所述的测量系统，其中为了确认所述压力差测量值X_Δp，所述发射器电子器件借助所述第一原始信号并且借助所述第二原始信号产生相位差测量值所述相位差测量值表示在所述第一原始信号s₁和所述第二原始信号s₂之间存在的相位差

18.根据权利要求16所述的测量系统，其中为了确认所述压力差测量值X_Δp，所述发射器电子器件借助所述第一原始信号并且借助所述第二原始信号产生质量流量测量值X_m，所述质量流量测量值X_m表示在所述测量转换器中流动的介质的质量流率

19.根据权利要求16所述的测量系统，其中为了确认所述压力差测量值X_Δp，所述发射器电子器件借助所述第一原始信号并且借助所述第二原始信号产生流动能量测量值X_Ekin，所述流动能量测量值X_Ekin表示取决于在所述测量转换器中流动的介质的密度ρ和流动速率U的、在所述测量转换器中流动的介质的动能ρU²。

20.根据权利要求17所述的测量系统，其中为了确认压力差测量值X_Δp，所述发射器电子器件借助所述第一原始信号并且借助所述第二原始信号，产生质量流量测量值X_m，所述质量流量测量值X_m表示在所述测量转换器中流动的介质的质量流率并且产生流动能量测量值X_Ekin，所述流动能量测量值X_Ekin表示取决于在所述测量转换器中流动的介质的密度ρ和流动速率U的、在所述测量转换器中流动的介质的动能ρU²

所述发射器电子器件基于以下关系通过应用密度测量值X_ρ和所述质量流量测量值X_m产生所述流动能量测量值X_Ekin：

$X_{\mathrm{Ekin}}=K_{\mathrm{Ekin}}\·\frac{{\left(X_m\right)}^2}{X_{\mathrm{\ρ}}},$

其中K_Ekin是先前实验地确认的测量系统参数。

21.根据权利要求1所述的测量系统，其中为了确认所述压力差测量值X_Δp，所述发射器电子器件产生雷诺数测量值，所述雷诺数测量值表示关于在所述测量转换器中流动的介质的雷诺数Re。

22.根据权利要求21所述的测量系统，其中所述发射器电子器件借助所述第一原始信号和/或借助所述驱动器信号产生所述雷诺数测量值。

23.根据权利要求21所述的测量系统，其中所述发射器电子器件借助所述衰减测量值X_D产生所述雷诺数测量值。

24.根据权利要求3所述的测量系统，其中所述发射器电子器件通过应用所述粘度测量值X_η产生雷诺数测量值。

25.根据权利要求1所述的测量系统，其中所述发射器电子器件基于以下关系通过应用雷诺数测量值X_Re、表示在所述测量转换器中流

动的介质的质量流率的质量流量测量值X_m、表示在所述测量转换器中流动的介质的密度ρ的密度测量值X_ρ产生所述压力差测量值：

其中K_ζ,1、K_ζ,2、K_ζ,3、K_Ekin是先前实验地确认的测量系统参数。

26.根据权利要求1所述的测量系统，其中所述发射器电子器件基于以下关系通过应用表示在所述测量转换器中流动的介质的质量流率的质量流量测量值X_m以及表示在所述测量转换器中流动的介质的粘度η的粘度测量值X_η两者产生雷诺数测量值：

$X_{\mathrm{Re}}=K_{\mathrm{Re}}\·\frac{X_m}{X_{\mathrm{\η}}},$

其中K_Re是先前确认的测量系统参数。

27.根据权利要求21所述的测量系统，其中为了确认所述压力差测量值X_Δp，所述发射器电子器件基于以下关系通过应用所述雷诺数测量值X_Re产生压降系数X_ζ，所述压降系数X_ζ表示关于在所述测量转换器中流动的介质的瞬时动能、取决于流动介质的瞬时雷诺数Re的跨越所述测量转换器的压降：

其中K_ζ,1、K_ζ,2、K_ζ,3是先前实验地确认的测量系统参数。

28.根据权利要求27所述的测量系统，其中所述发射器电子器件基于以下关系通过应用所述压降系数X_ζ、表示在所述测量转换器中流动的介质的质量流率的质量流量测量值X_m、表示在所述测量转换器中流动的介质的密度ρ的密度测量值X_ρ产生所述压力差测量值：

$X_{\mathrm{\Δp}}=X_{\mathrm{\ζ}}\·K_{\mathrm{Ekin}}\·\frac{{\left(X_m\right)}^2}{X_{\mathrm{\ρ}}},$

其中K_Ekin是先前确认的测量系统参数。

29.根据权利要求1所述的测量系统，其中所述发射器电子器件通过应用所述压力差测量值并且基于第一压力测量值X_p1和/或静态第一压力产生第二压力测量值X_p2，所述第一压力测量值X_p1表示在流动介质中主导性的第一压力p_Ref，所述第二压力测量值X_p2表示在所述流动介质内的静态第二压力p_crit。

30.根据权利要求29所述的测量系统，其中所述第一压力测量值X_p1是内部地在易失数据存储器中保存的第一压力测量值X_p1。

31.根据权利要求29所述的测量系统，其中所述第一压力测量值X_p1表示所述测量转换器的出口端部上游和/或所述测量转换器的进口端部下游的第一压力p_Ref。

32.根据权利要求29所述的测量系统，其中所述测量系统进一步包括第二振荡传感器，用于记录至少所述至少一个测量管的振动，并且用于产生所述测量转换器的第二原始信号，所述第二原始信号表示至少所述至少一个测量管的振动，所述第一压力测量值X_p1表示借助与所述发射器电子器件通信的压力传感器测量的和/或借助所述测量转换器的所述第一原始信号和第二原始信号确认的第一压力p_Ref。

33.根据权利要求29所述的测量系统，其中所述静态第二压力p_crit是最小静态第二压力p_crit和/或被分类成对于所述测量系统而言具有关键性的静态第二压力p_crit。

34.根据权利要求29所述的测量系统，

其中所述发射器电子器件通过应用所述第二压力测量值X_p2产生报警，所述报警用信号通知未超过或者降至低于在所述介质中先前限定的最小容许静态压力；和/或

其中所述发射器电子器件通过应用所述第二压力测量值X_p2产生报警，所述报警用信号通知所述介质中的空化的发生。

35.根据权利要求1所述的测量系统，为了产生表示在所述流动介质中主导性的静态压力的压力测量值X_p1，所述测量系统进一步包括压力传感器，所述压力传感器用于记录在传送所述介质的管线中主导性的静态压力并且用于在操作期间与所述发射器电子器件通信。

36.根据权利要求35所述的测量系统，其中所述静态压力是在所述测量转换器的进口端部上游或者所述测量转换器的出口端部下游的静态压力的压力测量值X_p1。

37.根据权利要求1所述的测量系统，

其中所述发射器电子器件通过应用所述压力差测量值产生报警，所述报警用信号通知超过在通过所述测量转换器流动的所述介质中的静态压力的、先前限定的最大容许下降；和/或

其中所述发射器电子器件通过应用所述压力差测量值产生报警，所述报警用信号通知在所述介质中由所述测量转换器引起过高的压降。

38.根据权利要求1所述的测量系统，其中所述测量转换器进一步包括测量转换器外罩(100)，所述测量转换器外罩具有进口侧第一外罩端部，并且具有出口侧第二外罩端部。

39.根据权利要求38所述的测量系统，其中所述进口侧第一外罩端部具有用于向所述测量转换器供应介质的线路区段的连接凸缘。

40.根据权利要求38所述的测量系统，其中所述出口侧第二外罩端部具有用于从所述测量转换器移除介质的线路区段的连接凸缘。

41.根据权利要求38所述的测量系统，

其中所述测量转换器外罩(100)的所述进口侧第一外罩端部借助具有两个相互隔开的流动开口的进口侧第一分流器(15)形成，并且所述测量转换器外罩(100)的所述出口侧第二外罩端部借助具有两个相互隔开的流动开口的出口侧第二分流器(16)形成，并且

其中所述测量转换器具有用于传送流动介质的两个相互平行的测量管，在所述测量管中，

第一测量管(10)利用进口侧第一测量管端部通向所述第一分流器(15)的第一流动开口并且利用出口侧第二测量管端部通向所述第二分流器(16)的第一流动开口，并且

第二测量管(10')利用进口侧第一测量管端部通向所述第一分流器(15)的第二流动开口并且利用出口侧第二测量管端部通向所述第二分流器(16)的第二流动开口。

42.根据权利要求41所述的测量系统，其中所述至少一个机电振荡激励器用于激励和/或维持所述第一测量管和所述第二测量管的反向相等的振动。

43.根据权利要求42所述的测量系统，其中所述测量系统进一步包括第二振荡传感器，用于记录至少所述至少一个测量管的振动，并且用于产生所述测量转换器的第二原始信号，所述第二原始信号表示至少所述至少一个测量管的振动，借助所述第一振荡传感器产生的所述第一原始信号表示所述第一测量管相对于所述第二测量管的进口侧振动并且借助所述第二振荡传感器产生的所述第二原始信号表示所述第一测量管相对于所述第二测量管的出口侧振动。

44.根据权利要求38所述的测量系统，其中所述压力差测量值X_Δp表示在从所述第一外罩端部到所述第二外罩端部的流动介质中全部出现的压力差。

45.根据权利要求44所述的测量系统，其中所述压力差测量值X_Δp以如下方式表示在从所述第一外罩端部到所述第二外罩端部的流动介质中全部出现的压力差，使得用于由所述压力差测量值X_Δp表示的所述压力差的第一参考点位于所述测量转换器外罩(100)的所述进口侧第一外罩端部中并且用于由所述压力差测量值X_Δp表示的压力差的第二参考点位于所述测量转换器外罩(100)的所述出口侧第二外罩端部中。

46.一种用于测量在流动介质内出现的压力差的方法，所述方法包括：

允许介质流动通过至少一个被激励以实现振动的测量管；

产生表示至少所述至少一个测量管的振动第一原始信号；

产生衰减测量值X_D，所述衰减测量值X_D表示为了维持所述至少一个测量管的振动所需的激励功率，和分别地所述至少一个测量管的振动由于在所述测量转换器中流动的所述介质中的内部摩擦的衰减；以及

应用所述衰减测量值X_D、所述第一原始信号以及第二原始信号产生压力差测量值，所述压力差测量值表示在所述流动介质中的两个参考点。

47.根据权利要求46所述的方法，其中所述至少一个测量管的振动是关于假想地连接所述测量管的进口侧第一测量管端部和所述测量管的出口侧第二测量管端部的假想振荡轴线的弯曲振荡。

48.根据权利要求46所述的方法，其中所述第一原始信号表示至少所述至少一个测量管的入口侧振动。

49.根据权利要求46所述的方法，其中所述压力差测量值表示在所述流动介质中的两个位于测量转换器内的参考点之间出现的压力差。

50.根据权利要求46所述的方法，

进一步包括产生雷诺数测量值的步骤，所述雷诺数测量值表示关于所述流动介质的雷诺数Re；和/或

进一步包括产生第二原始信号的步骤，所述第二原始信号表示至少所述至少一个测量管的出口侧振动；和/或

进一步包括产生质量流量测量值的步骤，所述质量流量测量值表示所述流动介质的质量流率；和/或

进一步包括借助所述第一原始信号产生密度测量值的步骤，所述密度测量值表示流动介质的密度；和/或

进一步包括将所述质量流量测量值、所述密度测量值以及所述雷诺数测量值应用于产生所述压力差测量值的步骤。

51.根据权利要求50所述的方法，其中通过应用所述第一原始信号产生所述雷诺数测量值。

52.根据权利要求50所述的方法，其中借助所述第一原始信号并且借助所述第二原始信号产生所述质量流量测量值。