Способ измерения протекающей в трубопроводе среды и измерительная система

Способ измерения протекающей в трубопроводе среды и измерительная система

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к способу измерения, по меньшей мере, одного физического параметра потока, в частности весового расхода и/или плотности и/или вязкости протекающей в трубопроводе двух- или многофазной среды, а также к пригодной для этого измерительной системе.

В технике измерения процессов и автоматизации для высокоточного измерения физических параметров, таких, к примеру, как весовой расход, плотность и/или вязкость протекающей в трубопроводе среды, к примеру газа и/или жидкости, часто используются такие встроенные измерительные приборы, которые посредством измерительного датчика вибрационного типа, через который протекает среда, и посредством присоединенной к нему измерительной и рабочей схемы, вызывают в среде силы реакции, такие, к примеру, как соответствующие весовому расходу кориолисовы силы, соответствующие плотности силы инерции или соответствующие вязкости силы трения, и в качестве производной от этого вырабатывают выражающий собой соответствующий весовой расход, соответствующую вязкость и/или соответствующую плотность среды измерительный сигнал. Такого рода встроенные измерительные приборы с измерительным датчиком вибрационного типа, а также принцип их действия, в сущности, известны специалисту и подробно и детально описаны, к примеру, в WO-A 03/095950, WO-A 03/095949, WO-A 02/37063, WO-A 01/33174, WO-A 00/57141, WO-A 99/39164, WO-A 98/07009, WO-A 95/16897, WO-A 88/03261, US 2003/0208325, US-B 6880410, US-B 6691583, US-B 66515113, US-B 6513393, US-B 6505519, US-A 6006609, US-A 5869770, US-A 5861561, US-A 5796011, US-A 5616868, US-A 5602346, US-A 5602345, US-A 5531126, US-A 5359881, US-A 5301557, US-A 5253533, US-A 5218873, US-A 5069074, US-A 4876898, US-A 4733569, US-A 4660421, US-A 4524610, US-A 4491025, US-A 4187721, EP-A 1291639, EP-A 1281938, EP-A 1001254 или в EP-A 553939. Для направления протекающей среды измерительные датчики включают в себя соответственно, по меньшей мере, одну удерживаемую в несущей раме, выполненной, по меньшей мере, в виде закрытого корпуса датчика, измерительную трубу с изогнутым или прямым трубным сегментом, который для выработки вышеуказанных сил реакции, будучи приведенным в действие посредством электромеханического возбуждающего устройства, принуждается к вибрациям в процессе работы. Для учета, в частности, со стороны впуска и со стороны выпуска, вибраций трубного сегмента измерительные датчики имеют далее соответственно реагирующее на движения трубного сегмента сенсорное устройство.

В измерительных приборах кориолисова весового расхода измерение весового расхода протекающей в трубопроводе среды основывается, как известно, на том, что среда принуждается к протеканию через измерительную трубу, вставленную в трубопровод и в процессе работы, по меньшей мере, частично поперечно колеблющуюся по отношению к оси измерительной трубы, причем в среде индуцируются силы Кориолиса. Они, в свою очередь, воздействуют таким образом, что зоны измерительной трубы со стороны впуска и со стороны выпуска колеблются относительно друг друга со сдвигом по фазе. Величина данных сдвигов по фазе служит при этом в качестве меры для весового расхода. Поэтому колебания измерительной трубы регистрируются посредством двух расположенных на расстоянии друг от друга, вдоль измерительной трубы, колебательных датчиков вышеуказанного возбуждающего устройства, и преобразуются в колебательные сигналы, из взаимного сдвига по фазе которых выводится весовой расход. Уже реферированная в начале US-А 4187721 упоминает далее, что посредством таких встроенных измерительных приборов можно также измерять и плотность протекающей среды в данный момент времени, а именно на основании частоты, по меньшей мере, одного, выданного сенсорным устройством колебательного измерительного сигнала. Сверх того, в большинстве случаев подходящим образом напрямую измеряется также и температура среды, к примеру, посредством расположенного в измерительной трубе датчика температуры. К тому же прямые измерительные трубы, возбужденные к торсионным колебаниям вокруг, в основном, проходящей параллельно соответствующей продольной оси измерительной трубы или совпадающей торсионной оси колебаний, способствуют тому, что в проводимой среде вырабатываются радиальные срезывающие усилия, вследствие чего из торсионных колебаний снова значительно извлекается колебательная энергия и рассеивается в среде. В результате этого происходит значительное затухание торсионных колебаний колеблющейся измерительной трубы, для поддержания которых, вследствие этого, к трубе должна быть подведена дополнительно электрическая возбуждающая мощность. Выведенная из соответственно необходимой для поддержания торсионных колебаний измерительной трубы, электрической возбуждающей мощности, известным специалисту способом, посредством измерительного датчика, таким образом может быть измерена, по меньшей мере, приблизительно, к примеру, и вязкость среды, сравнить для этого, в частности, также US-A 4524610, US-A 5253533, US-A 6006609 или US-B 6651513. В этом отношении в дальнейшем сразу можно предположить, что - даже если не описано определенно - посредством современного встроенного измерительного прибора с измерительным датчиком вибрационного типа, в частности, посредством измерительных приборов кориолисова весового расхода, могут быть измерены, во всяком случае, также и плотность, и вязкость и/или температура среды, тем более что они при измерении весового расхода и так уже часто должны быть привлечены для компенсации ошибок измерения, вследствие колеблющейся плотности среды и/или вязкости среды, сравнить для этого, в частности, ранее упомянутые US-B 6513393, US-A 6006609, US-A 5602346, WO-A 02/37063, WO-A 99/39164 или же WO-A 00/36379.

Наряду с такого рода измерительными датчиками вибрационного типа в технике измерения процессов и автоматизации для встроенных измерений зачастую используются также встроенные измерительные приборы с магнитно-индуктивными измерительными датчиками или с измерительными датчиками, оценивающими время пробега посланных в направлении потока ультразвуковых волн, в частности, также работающими по принципу Доплера. Так как принципиальная конструкция и принцип действия таких магнитно-индуктивных измерительных датчиков в достаточной мере описаны, к примеру, в EP-A 1039269, US-A 6031740, US-A 5540103, US-A 5351554, US-A 4563904 и проч. или таких ультразвуковых измерительных датчиков, к примеру, в US-B 6397683, US-B 630831, US-B 6293156, US-B 6189389, US-A 5531124, US-A 5463905, US-A 5131279, US-A 4787252 и проч. и, сверх того, также достаточно известны специалисту, то в этом месте можно отказаться от более детального разъяснения данных принципов измерения.

При использовании таких встроенных измерительных приборов, по меньшей мере, с одной, вставленной по ходу направляющего среду трубопровода, измерительной трубой выявило себя, однако, то обстоятельство, что в неоднородных, в частности, двух- или многофазных средах, выработанные при этом измерительные сигналы в значительной степени не могут служить основанием воспроизводимых колебаний, несмотря на то, что оказывающие значительное воздействие на измерительные сигналы параметры среды, в частности весовой расход, удерживаются практически постоянными, сравнить для этого также ранее упомянутые US-B 6910366, US-B 6880410, US-B 6505519, US-B 6311136 или US-A 5400657. Вследствие этого данные измерительные сигналы в многофазных потоках сред практически не пригодны для высокоточного измерения соответствующего физического параметра потока. Такими неоднородными средами могут являться, к примеру, жидкости, в которые, как, к примеру, в процессах дозирования или наполнения, практически неизбежно, введен находящийся в трубопроводе газ, в частности воздух, или из которых растворенная среда, к примеру диоксид углерода, выделяется в виде газа и ведет к пенообразованию. В качестве следующего примера для таких неоднородных сред должны быть далее названы также эмульсии, влажный пар или насыщенный пар, а также направляемые вместе с текучей средой частицы твердых веществ.

В частности, у встроенных измерительных приборов с измерительным датчиком вибрационного типа, как, к примеру, обсуждается и в JP-A 10-281846, ЕР-А 1291639, US-В 6880410, US-B 6505519 или в US-A 4524610, было установлено, что выведенные на основании колебаний измерительной трубы колебательные измерительные сигналы, в частности также и упомянутый сдвиг по фазе, у двух- или многофазных сред, несмотря на то, что весовой расход, а также и вязкость, и плотность в отдельных фазах среды удерживаются практически постоянными и/или соответственно также учитываются, в значительной степени колебания становятся меньше и, таким образом, при необходимости для измерения соответствующего физического параметра потока не могут использоваться без вспомогательных мероприятий. В качестве причин для ошибок измерения, сопровождающих измерение негомогенных сред посредством измерительных датчиков вибрационного типа, следует упомянуть примерно одностороннее наслоение или смещение направляющихся вместе с жидкостью газовых нагнетаний или частиц твердых материалов внутри, к стенке измерительной трубы, и так называемый «пузырьковый эффект», при котором направляющиеся вместе с жидкостью газовые нагнетания действуют как тело потока для ускоренной перпендикулярно продольной оси измерительной трубы части объема жидкости.

Для уменьшения сопровождающих двух- или многофазные среды ошибок измерения в US-B 6880410 предложено, к примеру, предшествующее собственно измерению расхода стандартизирование потока или среды. В качестве следующей возможности для ухода от проблем таких измерительных датчиков в сочетании с негомогенными средами описывается, к примеру, как в JP-A 10-281846, так и в US-B 6505519, соответственно, основывающаяся, в частности, на оценке дефицита между измеренной с высокой точностью, фактической плотностью среды и определенной в процессе работы, посредством измерительных приборов кориолисова весового расхода, кажущейся плотностью среды, корректировка базирующегося на колебательных измерительных сигналах измерения расхода, в частности, измерения весового расхода. Другие способы для уменьшения и/или корректировки ошибок измерения, сопровождающих двух- или многофазные среды, описаны, сверх того, к примеру, в US-A 2005/0081643, US-A 2005/0022611, WO-A 2005/057137 или в WO-A 2005/057131.

В качестве альтернативы или в дополнение к этому для измерения двух- или многофазных сред могут использоваться также образованные посредством нескольких встроенных измерительных приборов, в частности, разнообразно ориентированные, измерительные системы, которые предложены, к примеру, в US-A 5400657, US-A 5259250,US-A 2005/0016292 или в WO-A 03/062759, WO-A 03/073047, WO-A 03/087735, или в WO-A 04/046660. Разумеется, может быть усмотрен значительный недостаток таких, непременно очень точных измерительных систем, в высокой комплексности вытекающих отсюда затрат на установку, с одной стороны, и высоких затрат на обслуживание и эксплуатацию, с другой стороны. Сверх того, такие измерительные системы обладают, в большинстве случаев, сравнительно высокой потребностью в занимаемой площади.

Задача изобретения состоит, поэтому, в том, чтобы указать способ, который подходит для того, чтобы максимально точно измерять такие параметры потока, как, к примеру, скорость потока, весовой расход или объемный расход протекающей в трубопроводе среды, с одной стороны, и для случая, когда среда сформирована двух- или многофазной, и, с другой стороны, для случая, когда среда сформирована, в основном, однофазной, она может быть измерена настолько точно, что возможная ошибка измерения значительно меньше, чем 5%, в частности, меньше, чем 1% от измеренного значения.

Далее задача изобретения состоит в том, чтобы указать соответственно подходящую, в частности, также разнесенную измерительную систему, которая, по возможности, в частности, с использованием традиционных встроенных измерительных приборов, просто и/или модульно может быть собрана.

Для решения задачи изобретение состоит в способе для измерения, по меньшей мере, одного параметра потока, в частности, скорости потока, весового расхода или объемного расхода протекающей в трубопроводе, по меньшей мере, частично двух- или многофазной среды, в которой, по меньшей мере, одна фаза среды является текучей, и данный способ включает в себя следующие этапы:

- инициирование протекания измеряемой среды, по меньшей мере, через одну, вставленную по ходу трубопровода, в частности, периодически вибрирующую измерительную трубу встроенного измерительного прибора для текучих сред,

- выработка, по меньшей мере, одного измерительного сигнала, на который оказывается воздействие со стороны, по меньшей мере, одного физического параметра, в частности, скорости потока, весового расхода, объемного расхода, плотности и/или вязкости среды в измерительной трубе, при использовании расположенного на измерительной трубе и/или вблизи нее, по меньшей мере, опосредованно реагирующего на изменения, по меньшей мере, одного физического параметра среды, сенсорного устройства встроенного измерительного прибора,

- учет действующих в среде, в частности, статических давлений для повторного определения перепада давлений, который, в частности, по меньшей мере, частично, преобладает вдоль, по меньшей мере, одной измерительной трубы в текучей среде, а также

- выработка измеренных значений первого типа, которые выражают собой, в частности, в цифровой форме, по меньшей мере, один измеряемый параметр потока среды, последовательно по времени, с учетом фактически определенного для текучей среды перепада давлений, а также при использовании передаточной функции,

- причем передаточная функция, по меньшей мере, определяет, каким образом генерируются измеренные значения первого типа при использовании фактически определенного для текучей среды перепада давлений, и

- причем передаточная функция с учетом, по меньшей мере, одного измерительного сигнала, выработанного посредством сенсорного устройства встроенного измерительного прибора, периодически приводится в соответствие с измеряемой средой.

Далее изобретение относится к измерительной системе для измерения, по меньшей мере, одного физического параметра потока, в частности, весового и/или объемного расхода и/или скорости потока, протекающей в трубопроводе, по меньшей мере, периодически двух- или многофазной среды, в которой, по меньшей мере, одна фаза среды является текучей, и данная измерительная система включает в себя:

- встроенный измерительный прибор для текучих сред с датчиком расхода, а также электрически соединенное с ним, по меньшей мере, периодически, электронное устройство измерительного прибора, причем датчик расхода имеет, по меньшей мере, одну, вставленную по ходу проводящего среду трубопровода, в частности, в процессе работы, по меньшей мере, периодически вибрирующую измерительную трубу, и

- измерительный прибор перепада давлений с расположенным, в частности, на впуске датчика расхода, первым датчиком давления для учета преобладающего в среде первого давления и с расположенным, в частности, на выпуске датчика расхода, вторым датчиком давления для учета преобладающего в среде второго давления, а также с электронным устройством измерительного прибора, которое, по меньшей мере, периодически электрически соединено с датчиками давления и, по меньшей мере, периодически электрически соединено с электронным устройством встроенного измерительного прибора,

- причем, по меньшей мере, одно из двух электронных устройств измерительного прибора, при использовании сохраненной в нем передаточной функции, а также базируясь на учтенных посредством первого и второго датчика давления давлениях, по меньшей мере, периодически, вырабатывает измеренные значения первого типа, которые, последовательно по времени, в частности в цифровой форме, выражают собой, по меньшей мере, один измеряемый параметр потока среды,

- причем электронное устройство встроенного измерительного прибора, по меньшей мере, периодически, вырабатывает измеренные значения второго типа, которые последовательно по времени выражают собой, в частности, в цифровой форме, по меньшей мере, один параметр среды, по меньшей мере, в одной измерительной трубе, или выведенную из этого измеренную величину среды,

- причем передаточная функция, по меньшей мере, определяет, каким образом генерируются измеренные значения первого типа, на основании фактически учтенного первого и второго давления, и с учетом, по меньшей мере, одного, выработанного посредством встроенного измерительного прибора, измеренного значения второго типа, периодически приводится в соответствие с измеряемой средой.

В соответствии с первым вариантом осуществления способа изобретения, по меньшей мере, одна измерительная труба в процессе работы, по меньшей мере, периодически вибрирует.

В соответствии со вторым вариантом осуществления способа изобретения он содержит далее этапы выработки измеренных значений второго типа, которые последовательно по времени выражают собой, по меньшей мере, один параметр среды в измерительной трубе или выведенную из этого измеренную величину среды, с использованием, по меньшей мере, одного измерительного сигнала, выработанного посредством встроенного измерительного прибора.

В соответствии с первым вариантом усовершенствования первого варианта осуществления изобретения измеренные значения первого типа и измеренные значения второго типа вырабатываются, в основном, одновременно или, по меньшей мере, по времени близко друг к другу.

В соответствии со вторым вариантом усовершенствования первого варианта осуществления изобретения измеренные значения первого типа и измеренные значения второго типа вырабатываются, в основном, асинхронно или, по меньшей мере, со сдвигом во времени, в частности попеременно.

В соответствии с третьим вариантом усовершенствования первого варианта осуществления изобретения измеренные значения второго типа, по меньшей мере, периодически вырабатываются тогда, когда среда сформирована, в основном, однофазной или принимается, по меньшей мере, за однофазно сформированную.

В соответствии с четвертым вариантом усовершенствования первого варианта осуществления изобретения измеренные значения второго типа определяются, по меньшей мере, частично, на основании учтенных вибраций измерительной трубы.

В соответствии с пятым вариантом усовершенствования первого варианта осуществления изобретения измеренные значения второго типа генерируются, по меньшей мере, периодически и/или, по меньшей мере, частично базируясь на определенной, в частности, при использовании, по меньшей мере, одного измерительного сигнала, колебательной частоте вибрирующей измерительной трубы.

В соответствии с шестым вариантом усовершенствования первого варианта осуществления изобретения он включает в себя далее этапы выработки, по меньшей мере, одного, первого измерительного сигнала, в частности, со стороны впуска, выражающего собой вибрации измерительной трубы, посредством первого колебательного датчика сенсорного устройства, и второго измерительного сигнала, со стороны выпуска, выражающего собой вибрации измерительной трубы, посредством второго колебательного датчика сенсорного устройства, причем сенсорное устройство встроенного измерительного прибора имеет, по меньшей мере, два расположенных, в частности, в направлении потока среды, на расстоянии друг от друга, соответственно на измерительной трубе и/или вблизи нее, колебательных датчика. В частности, при данном варианте усовершенствования предусмотрено, что измеренные значения второго типа выражают собой весовой расход или объемный расход среды, причем для определения, по меньшей мере, одного из этих измеренных значений второго типа используются, по меньшей мере, два, выработанных посредством сенсорного устройства встроенного измерительного прибора, измерительных сигнала.

В соответствии с седьмым вариантом усовершенствования первого варианта осуществления изобретения измеренные значения второго типа определяются, по меньшей мере, периодически и/или, по меньшей мере, частично базируясь на разности фаз, имеющейся между первым и вторым измерительными сигналами.

В соответствии с восьмым вариантом усовершенствования первого варианта осуществления изобретения измеренные значения второго типа выражают собой параметр среды, который, в основном, соответствует параметру потока, выраженному посредством измеренного значения первого типа.

В соответствии с девятым вариантом усовершенствования первого варианта осуществления изобретения измеренные значения второго типа выражают собой плотность среды в измерительной трубе.

В соответствии с десятым вариантом усовершенствования первого варианта осуществления изобретения измеренные значения второго типа выражают собой вязкость среды в измерительной трубе.

В соответствии с третьим вариантом осуществления способа изобретения он включает в себя этапы периодического контроля протекающей среды, в частности, при использовании, по меньшей мере, одного измерительного сигнала, выработанного посредством встроенного измерительного прибора.

В соответствии с четвертым вариантом осуществления способа изобретения он включает в себя далее этап определения того, что среда сформирована, по меньшей мере, двухфазной.

В соответствии с пятым вариантом осуществления способа изобретения встроенный измерительный прибор включает в себя далее расположенное, по меньшей мере, на одной измерительной трубе и, по меньшей мере, опосредованно воздействующее на проводимую там среду, электрофизическое возбуждающее устройство.

В соответствии с шестым вариантом осуществления способа изобретения этап выработки первого измерительного сигнала включает в себя следующие этапы:

- выработку соответствующих, по меньшей мере, одному физическому параметру среды в измерительной трубе реакций в среде, посредством возбуждающего устройства встроенного измерительного прибора и

- учет соответствующих, по меньшей мере, одному физическому параметру среды в измерительной трубе реакций среды, посредством сенсорного устройства встроенного измерительного прибора.

В соответствии с седьмым вариантом осуществления способа изобретения под встроенным измерительным прибором понимается такой прибор с измерительным датчиком вибрационного типа и причем этап выработки соответствующих, по меньшей мере, одному физическому параметру среды в измерительной трубе реакций в среде включает в себя этап принуждения к вибрации измерительной трубы для выработки сил реакции в проводимой там среде, на которые воздействуют вибрации измерительной трубы, в частности, сил инерции, сил трения и/или сил Кориолиса.

В соответствии с восьмым вариантом осуществления способа изобретения этап учета соответствующих, по меньшей мере, одному физическому параметру среды в измерительной трубе реакций среды, посредством сенсорного устройства, включает в себя этап учета вибраций измерительной трубы.

В соответствии с девятым вариантом осуществления способа изобретения сенсорное устройство встроенного измерительного прибора включает в себя, по меньшей мере, один расположенный на измерительной трубе и/или вблизи нее колебательный датчик и причем выработанный посредством сенсорного устройства встроенного измерительного прибора, по меньшей мере, один измерительный сигнал выражает собой вибрации измерительной трубы.

В соответствии с десятым вариантом осуществления способа изобретения этапы учета действующих в среде давлений включают в себя этапы учета, по меньшей мере, одного, действующего в текучей среде, давления, со стороны впуска, по меньшей мере, одной измерительной трубы, и/или этапы учета, по меньшей мере, одного, действующего в текучей среде, давления, со стороны выпуска, по меньшей мере, одной измерительной трубы.

В соответствии с одиннадцатым вариантом осуществления способа изобретения, по меньшей мере, периодически, по меньшей мере, одно учтенное со стороны впуска измерительной трубы первое давление в среде и, по меньшей мере, одно учтенное со стороны выпуска измерительной трубы второе давление в среде, в частности, определенное на основании разности первого и второго давлений в текучей среде, учитываются при выработке, про меньшей мере, одного, выражающего собой физический параметр потока, измерительного сигнала.

В соответствии с двенадцатым вариантом осуществления способа изобретения для учета действующих в среде давлений используются, по меньшей мере, два датчика давления, из которых первый датчик давления расположен со стороны впуска, по меньшей мере, одной измерительной трубы, а второй датчик давления расположен со стороны выпуска, по меньшей мере, одной измерительной трубы.

В соответствии с тринадцатым вариантом осуществления способа изобретения этапы учета действующих в среде давлений включают в себя этапы передачи давлений, учтенных посредством первого и второго датчиков давления, через устройство-посредник передачи давления на измеряющий, в частности, дифференциально и/или емкостно элемент измерения давления.

В соответствии с четырнадцатым вариантом осуществления способа изобретения этапы учета действующих в среде давлений включают в себя этапы преобразования давлений, переданных на элементы измерения давления, по меньшей мере, в один измерительный сигнал, который реагирует на изменения во времени, по меньшей мере, одного из учтенных изменений посредством соответствующего изменения, по меньшей мере, одного из своих свойств.

В соответствии с пятнадцатым вариантом осуществления способа изобретения под передаточной функцией понимается статическая, в частности, нелинейная, функция характеристической кривой.

В соответствии с шестнадцатым вариантом осуществления способа изобретения для приведения в соответствие передаточной функции с измеряемой средой, по меньшей мере, один, описывающий передаточную функцию, коэффициент изменяется с использованием, по меньшей мере, одного измерительного сигнала, выработанного посредством сенсорного устройства встроенного измерительного прибора.

В соответствии с семнадцатым вариантом осуществления способа изобретения под передаточной функцией понимается статическая, в частности, нелинейная, функция характеристической кривой, и для приведения в соответствие передаточной функции с измеряемой средой, по меньшей мере, один, описывающий передаточную функцию, коэффициент изменяется с использованием, по меньшей мере, одного из измеренных значений второго типа.

В соответствии с первым вариантом осуществления измерительной системы изобретения датчик расхода подает, по меньшей мере, один измерительный сигнал, выражающий собой вибрации, по меньшей мере, одной измерительной трубы.

В соответствии со вторым вариантом осуществления измерительной системы изобретения, по меньшей мере, одна измерительная труба, в основном, является прямой.

В соответствии с третьим вариантом осуществления измерительной системы изобретения, по меньшей мере, одна измерительная труба изогнута, в частности, в U-форму или V-форму.

В соответствии с четвертым вариантом осуществления измерительной системы изобретения она включает в себя две, в частности, проходящие параллельно друг другу и/или, в основном, конструктивно идентичные, вставленные по ходу трубопровода, измерительные трубы.

В соответствии с пятым вариантом осуществления измерительной системы изобретения оба датчика давления, посредством образования датчика перепада давлений, соединены с измеряющим, в частности, дифференциально и/или емкостно элементом измерения давления.

В соответствии с шестым вариантом осуществления измерительной системы изобретения датчик перепада давлений подает, по меньшей мере, один, выражающий собой перепад давлений в протекаемой среде, измерительный сигнал.

В соответствии с седьмым вариантом осуществления измерительной системы изобретения она включает в себя первое электронное устройство измерительного прибора, а также сообщающееся с ним, по меньшей мере, периодически, второе электронное устройство измерительного прибора, причем датчик расхода, посредством образования встроенного измерительного прибора для протекаемой в трубопроводе среды, в частности, измерительного прибора кориолисова весового расхода / измерительного прибора плотности, электрически соединен с первым электронным устройством измерительного прибора, причем оба датчика давления, посредством образования измерительного прибора перепада давлений для протекающих в трубопроводе сред, электрически соединены со вторым электронным устройством измерительного прибора.

Основная идея изобретения состоит в создании разнесенной измерительной системы, которая, с одной стороны, подходит для того, чтобы точно измерять параметры потока описанного типа и у двух- или многофазных сред и посредством которой, с другой стороны, по меньшей мере, один из измерительных приборов - измерительный прибор перепада давлений - при использовании другого измерительного прибора - в данном случае встроенного измерительного прибора - в качестве главного устройства, в процессе работы периодически может калиброваться. Следующая основная идея изобретения состоит далее в том, чтобы, по меньшей мере, одну измерительную трубу встроенного измерительного прибора использовать в качестве заменителя для используемых обычно в традиционных измерительных приборах перепада давлений экранов для создания падений напряжения, благодаря чему, с одной стороны, сберегается важный для потока конструктивный элемент и, с другой стороны, в сравнении с последовательной схемой соединения традиционных измерительных приборов перепада давления, посредством встроенных измерительных приборов описанного типа вызывается более незначительное падение давления в трубопроводе и соответственно в протекающей через него среде. Изобретение основывается при этом, в частности, на научном выводе о том, что измерительные приборы перепада давлений при явно выраженном многофазном потоке в состоянии измерять параметры потока рассматриваемого типа надежнее и, в большинстве случаев, также точнее, чем, к примеру, измеритель кориолисова весового расхода. С другой стороны, можно констатировать, что собственно более незначительное падение давления из-за встроенных измерительных приборов описанного типа, в частности, при использовании изогнутых измерительных труб, тем не менее, может быть достаточно для того, чтобы осуществлять основанное на этом измерение расхода. Тем более что, к примеру, современные измерительные приборы кориолисова весового расхода посредством своих электронных устройства измерительных приборов уже в стандартном варианте осуществления предоставляют, между тем, огромный объем вычислений.

Преимущество изобретения можно усмотреть далее и в том, что измерительная система и, таким образом, также и соответствующий ей способ могут быть реализованы посредством схемы соединения также традиционных встроенных измерительных приборов описанного типа с традиционными измерительными приборами перепада давлений. При этом особым преимуществом является, когда, по меньшей мере, один из используемых для измерительной системы в соответствии с изобретением измерительных приборов обладает программируемым электронным устройством измерительного прибора, так как, вследствие этого, измерительная система, посредством лишь незначительной реконфигурации программного обеспечения, в частности, компонентов программного обеспечения, касающихся оценки измерительного сигнала или определения измеренного значения, и посредством соответствующего электрического соединения обоих электронных устройств измерительного прибора, может быть реализована через вышестоящую полевую шину или напрямую через соответствующим образом выдающие и/или записывающие измеренные значения сигнальные порты соответствующих электронных устройств измерительных приборов. Следующее преимущество изобретения можно к тому же усмотреть в том, что для измерительной системы и промышленной техники измерений и автоматизации могут использоваться учрежденные встроенные измерительные приборы различных принципов действия, как, к примеру, такие измерительные приборы с измерительным датчиком расхода вибрационного типа, так и такие измерительные приборы с магнитно-индуктивным измерительным датчиком или с ультразвуковым измерительным датчиком.

Изобретение и другие преимущества разъясняются далее более подробно на основании примеров осуществления изобретения, которые представлены на чертежах; одинаковые детали снабжены на чертежах одинаковыми обозначениями. В случае если это полезно с точки зрения наглядности, в последующих чертежах отказываются от указания уже представленных обозначений.

Фиг.1-3 демонстрируют соответственно на виде сбоку примеры осуществления встроенного измерительного прибора, а также измерительного прибора перепада давлений для измерения, по меньшей мере, одного физического параметра потока протекающей в трубопроводе среды,

Фиг.4 представляет в перспективе, на первом виде сбоку, пример осуществления подходящего для представленной на Фиг.1-3 измерительной системы встроенного измерительного прибора с измерительным датчиком вибрационного типа и

Фиг.5 демонстрирует пример осуществления подходящего для встроенного измерительного прибора с Фиг.1, 2 или 3 электронного устройства измерительного прибора.

На Фиг.1, 2 и 3 соответственно представлен пример осуществления, в частности, разнесенной и/или модульной измерительной системы, которая пригодна и предусмотрена для того, чтобы очень надежно измерять, по меньшей мере, один физический параметр потока, в частности, весовой расход m, и/или объемный расход v, и/или скорость потока u среды, протекающей в не изображенном здесь трубопроводе, к примеру, жидкости, газа, пара или нечто подобного, и отображать, по меньшей мере, в одном соответствующем измеренном значении X_M. В частности, измерительная система предусмотрена далее для того, чтобы измерять один или несколько таких физических параметров потока, по меньшей мере, периодически двух- или многофазной среды. Измерительная система включает в себя для этого, по меньшей мере, один встроенный измерительный прибор 1 для текучих сред, который образован посредством соответствующего датчика расхода DA, а также электрически соединенного с ним, по меньшей мере, периодически, первого электронного устройства Е1 измерительного прибора измерительной системы. Датчик расхода DA имеет при этом, по меньшей мере, одну помещенную по ходу трубопровода измерительную трубу, через которую в процессе работы измерительной системы, по меньшей мере, периодически направляется измеряемая среда. Встроенный измерительный прибор 1 предусмотрен, в частности, для того, чтобы, по меньшей мере, периодически вырабатывать, по меньшей мере, один измерительный сигнал, на который оказал влияние, по меньшей мере, один физический параметр, в частности, скорость потока, весовой расход m, объемный расход v, плотность ρ и/или вязкость η находящейся в измерительной трубе среды и который, в этом отношении, соответственно корреспондируется с параметром. Для выработки, по меньшей мере, одного измерительного сигнала служит при этом расположенное на измерительной трубе и/или вблизи нее сенсорное устройство встроенного измерительного прибора, которое, по меньшей мере, опосредованно реагирует на изменения, по меньшей мере, одного физического параметра среды соответственно оказывающим влияние, по меньшей мере, на один измерительный сигнал, образом.

В представленном здесь примере осуществления изобретения в качестве встроенного измерительного прибора служит измерительный прибор кориолисова весового расхода/плотности и/или вязкости, у которого датчик расхода DA выполнен как измерительный датчик вибрационного типа. В частности, потому, что такой встроенный измерительный прибор, по меньшей мере, в случае, когда среда выполнена однофазной или лишь в незначительном количестве двух- или многофазной, особенно подходит для того, чтобы с высокой точностью производить учет физического параметра, в частности, весового расхода m, плотности ρ и/или вязкости η измеряемой среды. Разумеется, при этом м