Измерительный преобразователь вибрационного типа и применение измерительного преобразователя в измерительном приборе

Измерительный преобразователь вибрационного типа и применение измерительного преобразователя в измерительном приборе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к измерительному преобразователю вибрационного типа и к применению измерительного преобразователя в измерительном приборе.

Для определения весового расхода протекающей в трубопроводе среды, в частности жидкости, часто используются такие измерительные приборы, которые посредством измерительного преобразователя вибрационного типа и присоединенного к нему электронного устройства управления и обработки результатов вызывают в среде кориолисовы силы и на основании их вырабатывают выражающий собой весовой расход измерительный сигнал.

Такого рода измерительные приборы кориолисова весового расхода уже давно известны и равным образом учреждены для использования в промышленных целях. Так, к примеру, в ЕР-А 317340, US-A 5398554, US-A 5476013, US-A 5531126, US-A 5691485, US-A 5705754, US-A 5796012, US-A 5945609, US-A 5979246, US-A 6006609, US-B 6397685, US-B 6691583, US-B 6840109, WO А 9951946, WO A 9940394 или в WO A 0014485 описаны измерительные приборы кориолисова весового расхода, соответственно, с одним измерительным преобразователем вибрационного типа. Каждый из представленных измерительных преобразователей содержит в себе одну единственную прямую, вибрирующую в процессе работы, измерительную трубу для проведения среды, и эта измерительная труба посредством входящего со стороны впуска впускного участка трубы и посредством выходящего со стороны выпуска выпускного участка трубы сообщается с трубопроводом, а также возбуждающее устройство, которое побуждает измерительную трубу в процессе работы к изгибным колебаниям в плоскости трубы и сенсорное устройство для выборочного учета колебаний измерительной трубы со стороны впуска и со стороны выпуска.

Прямые измерительные трубы, в которых инициированы изгибные колебания в соответствии с первой формой собственных колебаний, вызывают, как известно, кориолисовы силы в протекающей через них среде. Последние, в свою очередь, способствуют тому, что на возбужденные изгибные колебания напластовываются копланарные изгибные колебания в соответствии со второй формой собственных колебаний более высокого и/или более низкого порядка и, соответственно этому, зарегистрированные посредством сенсорного устройства колебания с впускной стороны и с выпускной стороны имеют также зависящую от весового расхода, измеряемую разность фаз.

Обычно измерительные трубы таких, встроенных, к примеру, в измерительные приборы кориолисова весового расхода, измерительных преобразователей в процессе работы возбуждаются на резонансную частоту первой формы собственных колебаний в данный момент времени, в частности, при отрегулированной на постоянную величину амплитуде колебаний. Так как эта резонансная частота, в частности, зависит также и от плотности среды в данный момент времени, посредством обычных, имеющихся на рынке измерительных приборов весового расхода, наряду с весовым расходом может измеряться также и плотность протекающей среды.

Преимущество прямых измерительных труб состоит, к примеру, в том, что они практически в любом монтажном положении, в частности, также после произведенной очистки, с высокой степенью надежности могут быть полностью опорожнены. Далее, такие измерительные трубы по сравнению, к примеру, с омегообразно изогнутой или со спирально изогнутой измерительной трубой, значительно легче и, соответственно, менее затратны при изготовлении. Следующее преимущество вибрирующей вышеописанным образом, прямой измерительной трубы, по сравнению с изогнутыми трубами, можно, к примеру, усмотреть также и в том, что в процессе измерения через измерительную трубу не вызываются практически никакие торсионные колебания в присоединенном трубопроводе.

В противоположность этому, существенный недостаток описанного ранее измерительного преобразователя состоит в том, что в силу взаимных поперечных отклонений вибрирующей единственной измерительной трубы, колеблющиеся с той же частотой поперечные усилия могут воздействовать на трубопровод и, что эти поперечные усилия могут компенсироваться в настоящее время лишь очень ограниченно и с большими техническими затратами.

Для улучшения динамического баланса измерительного преобразователя, в частности, для уменьшения таких, выработанных посредством единственной вибрирующей измерительной трубы, воздействующих на трубопровод со стороны впуска и со стороны выпуска, поперечных усилий, представленные в ЕР-А 317340, US-A 5398554, US-A 5531126, US-A 5691485, US-A 5796012, US-A 5979246, US-A 6006609, US-B 6397685, US-B 6691583, US-B 6840109 или в WOA 0014485 измерительные преобразователи содержат в себе, соответственно, по меньшей мере, один цельный или составной противоколебательный контур, который посредством образования первой соединительной зоны закреплен на измерительной трубе со стороны впуска и который посредством образования второй соединительной зоны закреплен на измерительной трубе со стороны выпуска. Такого рода, имеющие форму балки, в частности форму трубы, или выполненные как соосные с измерительной трубой колеблющиеся корпуса, противоколебательные контуры колеблются в процессе работы не в фазе с измерительной трубой, в частности в противофазе, благодаря чему воздействие вызванных, соответственно, измерительной трубы и противоколебательным контуром боковых поперечных усилий и/или поперечных импульсов на трубопровод может быть минимизировано а, при необходимости, полностью погашено.

Такие измерительные преобразователи с одной единственной измерительной трубой и противоколебательным контуром зарекомендовали себя, в частности, в таких случаях применения, в которых измеряемая среда имеет, в основном, постоянную или лишь в незначительной степени изменяющуюся плотность, то есть в таких случаях применения, в которых действующее на присоединенный трубопровод результирующее усилие, складывающееся из выработанных измерительной трубой поперечных усилий и выработанных противоколебательным контуром контр-усилий, изначально сразу же может быть фиксировано отрегулировано на ноль. В противоположность этому, такие измерительные преобразователи, в частности, в соответствии с US-А 5531126 или с US-А 5969265, при использовании для сред с колеблющейся в широких пределах плотностью, к примеру, для различных, последовательно измеряемых сред, хотя и в менее значительной степени, но имеют практически тот же недостаток, что и измерительные преобразователи без противоколебательного контура, так как вышеуказанные результирующие усилия зависят также и от плотности среды и, тем самым, в значительной степени могут отличаться от нуля. Другими словами, также образованная посредством, по меньшей мере, измерительной трубы и противоколебательного контура внутренняя часть измерительного преобразователя в процессе работы из-за зависящей от плотности неуравновешенности и возникающих, вследствие этого, поперечных усилий сильно отклоняется от предписанного статического нейтрального положения.

Возможность уменьшения зависящих от плотности поперечных усилий описана, к примеру, в US-А 5287754, US-A 5705754, US-A 5796010 или в US-B 6948379. У представленных там измерительных преобразователей выработанные со стороны единственной вибрирующей измерительной трубы, колеблющиеся, скорее всего, со средней или с высокой частотой поперечные усилия посредством очень тяжелого, по сравнению с измерительной трубой, противоколебательного контура и, при необходимости, относительного гибкого соединения измерительной трубы с трубопроводом, т.е. практически посредством механического фильтра низких частот, удерживаются вдали от трубопровода. Большой недостаток такого измерительного преобразователя состоит, в частности, однако в том, что необходимая для достижения достаточно сильного демпфирования масса противоколебательного контура возрастает непропорционально внутреннему диаметру измерительной трубы. Наоборот, при использовании такого массивного противоколебательного контура можно, однако, констатировать, что уменьшающаяся с уменьшением массы минимальная собственная частота измерительного преобразователя по-прежнему сильно отличается от также очень низких собственных частот присоединенного трубопровода.

Различные дальнейшие возможности для уменьшения зависящих от плотности поперечных усилий предложены, к примеру, в US-A 5979246, US-B 6397685, US-B 6691583, US-В 6840109, WOA 9940394 или в WOA 0014485. У представленных компенсационных механизмов речь в основе своей идет о том, чтобы увеличить ширину полосы частот, которые действуют внутри противоколебательного контура и консоли, посредством подходящей комбинации отдельных компонентов внутренней части измерительного преобразователя.

В частности, в US-B 6397685 известен измерительный преобразователь вышеуказанного типа, у которого в качестве измеряющей массу компенсационной меры для возбуждающего колебания предусмотрена и в перпендикулярной к продольной оси средней плоскости компенсирующего цилиндра соединена с ним первая компенсационная масса, а в качестве измеряющей массу компенсационной меры для кориолисового колебания предусмотрены вторая компенсационная масса и третья компенсационная масса; и вторая компенсационная масса и третья компенсационная масса выполнены как концевые зоны противоколебательного контура. Таким образом должно быть достигнуто то обстоятельство, что состоящая из кориолисовой измерительной трубы и из компенсационного цилиндра, способная выполнять колебательные движения система, по меньшей мере, полностью уравновешена по массе как для возбуждающих колебаний кориолисовой измерительной трубы, так и для кориолисовых колебаний кориолисовой измерительной трубы.

В WO-A 0014485 описан далее измерительный преобразователь вибрационного типа для протекающей в трубопроводе среды, у которого предусмотрены расположенная с впускной стороны первая консоль, которая в расположенной между первой и второй соединительными зонами третьей соединительной зоне соединена с измерительной трубой и которая имеет расположенный в зоне измерительной трубы центр тяжести, а также расположенная с выпускной стороны вторая консоль, которая в расположенной между первой и второй соединительными зонами четвертой соединительной зоне соединена с измерительной трубой и которая имеет расположенный в зоне измерительной трубы центр тяжести. Каждая из обеих консолей предусмотрена для того, чтобы осуществлять выравнивающие колебания, которые сформированы таким образом, что поперечные импульсы компенсируются и, таким образом, центр масс образованной из измерительной трубы, возбуждающего устройства, сенсорного устройства и обеих консолей внутренней части удерживается стационарно. Далее, в WO-A 9940394 описан измерительный преобразователь вышеуказанного типа, у которого предусмотрены служащая для создания противодействующих со стороны впуска поперечным усилиям сил реакции первая консоль, а также служащая для создания противодействующих со стороны выпуска поперечным усилиям сил реакции вторая консоль. При этом первая консоль закреплена как в области первой соединительной зоны на измерительной трубе, так и со стороны впуска на корпусе преобразователя, а вторая консоль закреплена как в области второй соединительной зоны на измерительной трубе, так и со стороны выпуска на корпусе преобразователя, так что силы реакции сформированы таким образом, что измерительная труба, несмотря на образовавшиеся поперечные усилия, удерживается в назначенном статическом нейтральном положении.

У вышеуказанных измерительных преобразователей, включая описанный в US-A 5979246, проблема зависящих от плотности дисбалансов, в принципе, решается посредством того, что шаг амплитуды противоколебательного контура, в частности, посредством изменяющейся в зависимости от амплитуды упругой жесткости противоколебательного контура, заранее и/или в процессе работы приводится в соответствие с колебаниями измерительной трубы таким образом, что вырабатываемые измерительной трубой и противоколебательным контуром усилия, в основном, компенсируют друг друга.

Наконец, в US-B 6691583 и в US-B 6840109, соответственно, представлены измерительные преобразователи, у которых предусмотрены, соответственно, в области первой соединительной зоны, в основном, жестко закрепленная на измерительной трубе, противоколебательном контуре и на впускном участке трубы первая консоль и в области второй соединительной зоны, в основном, жестко закрепленная на измерительной трубе, противоколебательном контуре и на выпускном участке трубы вторая консоль.

Обе консоли, расположенные, в частности, симметрично относительно середины измерительной трубы, служат в данном случае для того, чтобы во впускном участке трубы или в выпускном участке трубы динамически формировать изгибные моменты, когда вибрирующая измерительная труба совместно с противоколебательным контуром, а, тем самым, также и соединительные зоны поперечно смещаются из своего, соответственно, назначенного статического нейтрального положении, причем изгибные моменты сформированы таким образом, что в деформируемом впускном участке трубы и в деформируемом выпускном участке трубы вырабатываются импульсы, которые направлены против сформированных в измерительной трубе поперечных импульсов. Обе консоли сформированы для этого таким образом и расположены в измерительном преобразователе таким образом, что расположенный в зоне впускного участка трубы центр тяжести первой консоли и расположенный в зоне выпускного участка трубы центр тяжести второй консоли, несмотря на то, что измерительная труба поперечно смещается из своего назначенного статического нейтрального положения, в основном, неподвижно остаются в своем статическом нейтральном положении. Основной принцип этого компенсационного механизма состоит в том, чтобы негативным образом воздействующие на измерения и/или на присоединенный трубопровод поперечные движения смещения вибрирующей трубы, которые напластовываются на ее первичные, воздействующие на эффекты измерения, деформации, преобразовывать в динамически балансирующие измерительный преобразователь, встречные деформации впускного и выпускного участков трубы и, таким образом, далее исключать. Посредством подходящего согласования внутренней части деформации впускного и выпускного участков трубы могут быть сформированы таким образом, чтобы поперечные импульсы далее в независимости от амплитуд и/или частот колебаний измерительной трубы в данный момент времени компенсировали друг друга. Соответствующим образом, и поперечные усилия, сформированные вибрирующей измерительной трубой, посредством сформированных деформированным впускным участком трубы и деформированным выпускным участком трубы поперечных усилий могут быть, в основном, компенсированы.

Дальнейшие исследования показали, однако, что, несмотря на то, что посредством предложенного в US-B 6691583 и в US-B 6840109 механизма разъединения можно, в принципе, добиться очень хороших результатов в отношении помехоустойчивости, с представленными там конфигурациями для определенных применений, в частности, с колеблющейся в очень широких диапазонах плотностью среды, тем не менее, следует отметить слишком маленькие ширины полос для механизма разъединения и, таким образом, не удовлетворяющие результаты в отношении помехоустойчивости измерительного преобразователя. Правда можно констатировать далее, что посредством предложенного в US-A 5287754, US-А 5705754, US-A 5796010 или в US-B 6948379 использования лишь сравнительно тяжелого противоколебательного контура, нельзя добиться значительных улучшений для представленного в US-B 6691583 и в US-B 6840109 механизма разъединения.

Задача изобретения состоит поэтому, в том, чтобы предоставить сведения о подходящем, в частности, для измерителя кориолисова весового расхода или же для измерителя кориолисова весового расхода / плотности измерительный преобразователь вышеуказанного типа, который в процессе работы динамически хорошо сбалансирован в широком диапазоне плотности среды и у которого как измерительная труба, так и противоколебательный контур могут иметь, тем не менее, сравнительно небольшую массу.

Для решения задачи изобретение относится к измерительному преобразователю вибрационного типа для протекающей в трубопроводе среды. Измерительный преобразователь содержит в себе, по меньшей мере, периодически вибрирующую в процессе работы измерительную трубу для проведения среды, причем измерительная труба посредством входящего со стороны впуска впускного участка трубы и посредством выходящего со стороны выпуска выпускного участка трубы сообщается с трубопроводом, а также противоколебательный контур, который посредством образования первой соединительной зоны закреплен на измерительной трубе со стороны впуска и который посредством образования второй соединительной зоны закреплен на измерительной трубе со стороны выпуска. Далее измерительный преобразователь содержит в себе первую консоль для создания изгибающих моментов во впускном участке трубы, который в области первой соединительной зоны, в основном, жестко соединен с впускным участком трубы и с измерительной трубой, и который имеет расположенный в зоне впускного участка трубы центр тяжести, а также вторую консоль для создания изгибающих моментов в выпускном участке трубы, который в области второй соединительной зоны, в основном, жестко соединен с выпускным участком трубы и с измерительной трубой, и который имеет расположенный в зоне выпускного участка трубы центр тяжести.

В соответствии с первым вариантом осуществления изобретения предусмотрено, что каждая из обеих консолей имеет массу, которая, по меньшей мере, равна массе противоколебательного контура.

В соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения предусмотрено, что каждая из обеих консолей имеет массу, которая больше 1,5-кратного значения массы противоколебательного контура. В соответствии с вариантом усовершенствования изобретения предусмотрено, что каждая из обеих консолей имеет массу, которая меньше 5-кратного значения массы противоколебательного контура, в частности, не больше 3-кратного значения массы противоколебательного контура.

В соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения предусмотрено, что масса противоколебательного контура минимально соответствует 5-кратному значению массы измерительной трубы.

В соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения предусмотрено, что каждая из обеих консолей имеет массу, которая соответствует, по меньшей мере, 10-кратному значению массы измерительной трубы.

В соответствии с пятым вариантом осуществления изобретения предусмотрено, что длина консолей соответствует не более чем 0,9-кратному значению длины впускного участка трубы или выпускного участка трубы.

В соответствии с шестым вариантом осуществления изобретения предусмотрено, что каждая из обеих консолей сформирована, в основном, в форме трубы или в форме втулки. В соответствии с вариантом усовершенствования данного варианта осуществления изобретения предусмотрено далее, что каждая из консолей имеет самую большую толщину стенки, которая больше самой большой толщины стенки противоколебательного контура. Далее предусмотрено, что каждая из консолей имеет самую маленькую толщину стенки, которая больше самой большой толщины стенки противоколебательного контура.

В соответствии с седьмым вариантом осуществления изобретения предусмотрено, что измерительная труба, впускной участок трубы и выпускной участок трубы образованы, соответственно, посредством сегментов одной единственной, цельной трубы.

В соответствии с восьмым вариантом осуществления изобретения предусмотрено, что измерительная труба выполнена, в основном, прямой. В соответствии с вариантом усовершенствования данного варианта осуществления изобретения предусмотрено далее, что противоколебательный контур выполнен также прямым и что измерительная труба и противоколебательный контур ориентированы относительно друг друга, в основном, коаксиально. В соответствии с другим вариантом усовершенствования данного варианта осуществления изобретения предусмотрено далее, что каждая из консолей имеет длину, которая соответствует не более чем 0,5-кратному значению длины измерительной трубы. В частности, каждая из консолей имеет при этом длину, которая меньше 0,4-кратного значения длины измерительной трубы.

В соответствии с девятым вариантом осуществления изобретения предусмотрено, что измерительная труба, по меньшей мере, частично окружена противоколебательным контуром.

В соответствии с десятым вариантом осуществления изобретения предусмотрено, что и противоколебательный контур имеет форму трубы.

В соответствии с одиннадцатым вариантом осуществления изобретения предусмотрено, что противоколебательный контур имеет внутренний диаметр более 50 мм и/или толщину стенки более 5 мм.

В соответствии с двенадцатым вариантом осуществления изобретения предусмотрено, что впускной участок трубы и выпускной участок трубы выполнены, в основном, прямыми. В соответствии с вариантом усовершенствования данного варианта осуществления изобретения предусмотрено далее, что впускной участок трубы и выпускной участок трубы ориентированы относительно друг друга, а также к воображаемой, соединяющей обе соединительные зоны, продольной оси измерительного преобразователя, в основном, соосно. В соответствии с другим вариантом усовершенствования данного варианта осуществления изобретения предусмотрено далее, что измерительная труба в процессе работы, по меньшей мере, периодически осуществляет изгибные колебания вокруг, в основном, параллельной продольной оси, в частности, совпадающей с ней, оси изгибных колебаний. Далее может быть предусмотрено, что измерительная труба в процессе работы, по меньшей мере, периодически осуществляет торсионные колебания вокруг, в основном, параллельной продольной оси, в частности, совпадающей с ней, оси торсионных колебаний.

В соответствии с тринадцатым вариантом осуществления изобретения предусмотрено, что длина впускного участка трубы, а также длина выпускного участка трубы соответствует не более чем 0,5-кратному значению длины измерительной трубы. В соответствии с вариантом усовершенствования данного варианта осуществления изобретения предусмотрено далее, что как впускной участок трубы, так и выпускной участок трубы имеют длину, которая меньше 0,4-кратного значения длины измерительной трубы.

В соответствии с другим вариантом усовершенствования данного варианта осуществления изобретения предусмотрено, что измерительная труба в процессе работы, по меньшей мере, периодически вибрирует с частотой колебаний, которая с учетом длины впускного участка трубы, а также жесткости при изгибе впускного участка трубы больше, чем:

где L₁₁ - длина впускного участка трубы, m - масса первой консоли, а Е₁₁·I₁₁ -представляет собой жесткость при изгибе впускного участка трубы, которая определена посредством модуля упругости Е₁₁ материала впускного участка трубы, а также аксиального момента инерции I₁₁ площади впускного участка трубы. Далее предусмотрено, что и наполненная водой измерительная труба имеет самую низкую естественную собственную частоту, которая больше, чем

В соответствии с четырнадцатым вариантом осуществления изобретения предусмотрено, что пустая измерительная труба имеет самую низкую естественную собственную частоту, которая больше или примерно равна самой низкой естественной собственной частоте противоколебательного контура. В соответствии с вариантом усовершенствования данного варианта осуществления изобретения предусмотрено далее, что самая низкая естественная собственная частота даже наполненной водой измерительной трубы соответствует, по меньшей мере, 1,1-кратному значению самой низкой естественной собственной частоты противоколебательного контура.

В соответствии с пятнадцатым вариантом осуществления изобретения предусмотрено, что впускной участок трубы, выпускной участок трубы и измерительная труба являются, в основном, прямыми и что длина впускного участка трубы, а также длины выпускного участка трубы соответствует не более чем 0,5-кратному значению длины измерительной трубы. В соответствии с вариантом усовершенствования данного варианта осуществления изобретения предусмотрено далее, что как впускной участок трубы, так и выпускной участок трубы имеют длину, которая, соответственно, меньше 0,4-кратного значения длины измерительной трубы.

В соответствии с шестнадцатым вариантом осуществления изобретения предусмотрено, что соотношение первого момента инерции массы первой консоли вокруг расположенной в первой соединительной зоне, воображаемой первой оси вращения первой консоли и второго момента инерции массы первой консоли вокруг, в основном, параллельной продольной оси измерительной трубы, воображаемой второй оси вращения первой консоли меньше 5, в частности, меньше 2. К тому же предусмотрено, что и соотношение первого момента инерции массы второй консоли вокруг расположенной во второй соединительной зоне, в основном параллельной первой оси вращения первой консоли, воображаемой первой оси вращения второй консоли и второго момента инерции массы второй консоли вокруг, в основном, параллельной продольной оси измерительной трубы, воображаемой второй оси вращения второй консоли меньше 5, в частности, меньше 2. Далее предусмотрено, что каждый из обоих первых моментов инерции массы составляет, по меньшей мере, 0,01 кг·м² и/или что каждый из обоих вторых моментов инерции массы составляет, по меньшей мере, 0,01 кг·м². В соответствии с другим вариантом усовершенствования данного варианта осуществления изобретения предусмотрено далее, что частное первого момента инерции массы каждой консоли и ее соответствующей массы меньше 0,03 м², в частности, лежит в пределах от 0,001 м² до 0,01 м². Далее предусмотрено, что отношение этого ранее упомянутого частного соответствующей консоли к площади поперечного сечения измерительной трубы меньше 10. В частности, при этом предусмотрено каждую из обоих консолей выполнять таким образом, что это ранее упомянутое соотношение находится в пределах от 0,5.

В соответствии с семнадцатым вариантом осуществления изобретения предусмотрено, что каждая из консолей, по меньшей мере, частично закреплена непосредственно на противоколебательном контуре.

В соответствии с восемнадцатым вариантом осуществления изобретения предусмотрено, что каждая из консолей имеет, по меньшей мере, один продольный паз.

В соответствии с девятнадцатым вариантом осуществления изобретения предусмотрено, что каждая из консолей посредством резьбовых соединений закреплена на противоколебательном контуре.

В соответствии с двадцатым вариантом осуществления изобретения предусмотрено, что каждая из консолей образована посредством надвинутой на противоколебательный контур втулки. В соответствии с вариантом усовершенствования данного варианта осуществления изобретения предусмотрено, что каждая из образующих консоли втулок имеет, соответственно, по меньшей мере, один кольцевой паз. Далее предусмотрено, что, по меньшей мере, один кольцевой паз каждой из обеих консолей ориентирован, в основном, коаксиально, в частности, концентрично, к главной оси инерции соответствующей консоли.

В соответствии с двадцать первым вариантом осуществления изобретения измерительная труба имеет внутренний диаметр более чем 40 мм и/или толщину стенки более чем 2 мм.

В соответствии с двадцать вторым вариантом осуществления изобретения предусмотрено, что измерительный преобразователь включает в себя далее сенсорное устройство для учета колебаний, по меньшей мере, измерительной трубы.

В соответствии с двадцать третьим вариантом осуществления изобретения предусмотрено, что измерительный преобразователь включают в себя далее возбуждающее устройство для приведения в движение, по меньшей мере, измерительной трубы.

В соответствии с двадцать четвертым вариантом осуществления изобретения предусмотрено, что измерительная труба, по меньшей мере, периодически вибрирует с частотой колебаний, которая соответствует, по меньшей мере, 1,5-кратному значению самой низкой естественной собственной частоты колебательной внутренней части измерительного преобразователя, которая образована, по меньшей мере, посредством измерительной трубы, противоколебательного контура, впускного участка трубы, выпускного участка трубы, а также обеих консолей. В соответствии с вариантом усовершенствования данного варианта осуществления изобретения предусмотрено, что самая низкая естественная собственная частота внутренней части определена, в основном, посредством масс консолей, измерительной трубы и противоколебательного контура, а также действующей жесткости при изгибе впускного и выпускного участков трубы, которая противодействует таким деформациям впускного и выпускного участков трубы, которые являются результатом поперечных смещений соединительных зон из соответствующего статического нейтрального положения и возникающих в связи с этим скручиваний консолей вокруг их соответствующих центров тяжести.

Сверх того, изобретение состоит в выполненном, к примеру, в виде измерительного прибора кориолисова весового расхода, измерительного прибора плотности, измерительного прибора вязкости или нечто подобного, встроенного измерительного прибора для измерения и/или контроля, по меньше мере, одного параметра, к примеру, весового расхода, плотности и/или вязкости протекающей в трубопроводе среды, и в этом встроенном измерительном приборе используется измерительный преобразователь вышеуказанного типа.

Преимущество изобретения состоит в том, что за счет незначительного, в частности, по сравнению с предложенными в US-A 5287754, US-A 5705754, US-A 5796010 или в US-B 6948379 тяжелыми противоколебательными контурами, повышения массы внутренней части могут быть достигнуты значительные улучшения баланса измерительного преобразователя и, в этом отношении, и его помехоустойчивости. Измерительный преобразователь в соответствии с изобретением отличается тем, что он очень помехоустойчив и в отношении паразитных колебаний, введенных при известных условиях через присоединенный трубопровод. Далее выявило себя то обстоятельство, что такого рода измерительный преобразователь, к примеру, по сравнению с измерительным преобразователем, внутренние поперечные усилия которого сравнительно хорошо компенсируются посредством упомянутой в US-A 5287754, US-A 5705754, US-A 5796010 или в US-B 6948379 простой механической системы фильтра нижних частот, может иметь значительно меньшую массу. К тому же, в силу динамического разъединения колебаний, он может быть выполнен очень компактным. А потому, измерительный преобразователь пригоден, в частности, и для измерения в трубопроводах с большим номинальным внутренним диаметром, к примеру >50 мм.

В последующем изобретение и другие преимущества будут пояснены на основании примера осуществления, который представлен на чертежах. Одинаковые детали снабжены на чертежах одинаковыми обозначениями. С целью наглядности на последующих чертежах отказываются от ранее упомянутых обозначений.

Фиг.1 демонстрирует вставляемый в трубопровод встроенный измерительный прибор для измерения, по меньшей мере, одного параметра протекающей в трубопроводе среды,

Фиг.2 демонстрирует пример осуществления подходящего для встроенного измерительного прибора с Фиг.1 измерительного преобразователя вибрационного типа с измерительной трубой и противоколебательным контуром, а также с расположенными на торцах консолями, на перспективном виде сбоку,

Фиг.3 демонстрирует измерительный преобразователь с Фиг.2 в разрезе, на виде сбоку,

Фиг.4 демонстрирует измерительный преобразователь с Фиг.2 в первом поперечном сечении,

Фиг.5 демонстрирует измерительный преобразователь с Фиг.2 во втором поперечном сечении,

Фиг.6а-6d схематично показывают линии изгиба измерительной трубы и противоколебательного контура, колеблющихся в поперечном режиме изгибных колебаний,

Фиг.7а, b демонстрируют на различных видах, частично с разрезами, вариант осуществления расположенной с торца консоли измерительного преобразователя, в соответствии с Фиг.2, и

Фиг.8 схематично представляет в разрезе измерительный преобразователь с вибрирующей в соответствии с Фиг.6 с измерительной трубой.

На Фиг.1 представлен вставляемый в трубопровод, выполненный, к примеру, в виде измерительного прибора кориолисова весового расхода, измерительного прибора плотности, измерительного прибора вязкости или нечто подобного, встроенный измерительный прибор, который служит для измерения и/или контроля, по меньшей мере, одного параметра, к примеру, весового расхода, плотности и/или вязкости и т.д. протекающей в трубопроводе среды. Встроенный измерительный прибор содержит в себе для этого измерительный преобразователь вибрационного типа, через который в процессе работы соответственно протекает измеряемая среда. На Фиг.2-5 схематично представлены соответствующие примеры осуществления и варианты выполнения таких измерительных преобразователей вибрационного типа. Сверх того, принципиальная механическая конструкция, а также его принцип действия сравнимы с механической конструкцией и принципом действия представленных в US-B 6691583 или в US-B 6840109 измерительных преобразователей. Измерительный преобразователь служит для того, чтобы вызывать в протекающей через него среде механические силы реакции, к примеру, зависящие от весового расхода кориолисовы силы, зависящие от плотности силы инерции и/или зависящие от вязкости силы трения, которые, в свою очередь, воздействуют на измерительный преобразователь с возможностью измерения, в частности, посредством датчика. На основании этих сил реакции могут, таким образом, известным специалисту способом измеряться, к примеру, весовой расход m, плотность ρ и/или вязкость h среды.

Для проведения среды измерительный преобразователь содержит в себе одну - в данном случае единственную - в основном, прямую измерительную трубу 10, которая в процессе работы принуждается к вибрациям и при этом, колеблясь вокруг статического нейтрального положения, снова упруго деформируется.

С целью минимизации воздействующих на измерительную трубу 10 возмущающих воздействий, также как и для уменьшения колебательной энергии, отдаваемой со стороны измерительного преобразователя на присоединенный трубопровод, в измерительном преобразователе предусмотрен далее - в данном случае проходящий, в основном, параллельно измерительной трубе 10 - противоколебательный контур 20. Этот противоколебательный контур, как показано и на Фиг.3, посредством образования - практически определяющей впускной конец измерительной трубы 10 - первой соединительной зоны 11# закреплен на измерительной трубе 10 со стороны впуска, а посредством образования - практически определяющей выпускной конец измерительной трубы 10 - второй соединительной зоны 12# закреплен на измерительной трубе 10, соответственно, со стороны выпуска. Противоколебательный контур 20 может быть выполнен в форме трубы или в форме короба и соединен с измерительной трубой 10 на впускном конце и на выпускном конце, к примеру, таким образом, что он, как очевидно на основании Фиг.2 и 3, ориентирован в основном коаксиально к измерительной трубе 10, измерительная труба 10, таким образом, оказывается окруженной противоколебательным контуром 20. К тому же, в предложенном на рассмотрение примере осуществления изобретения противоколебательный контур 20 рассчитан значительно тяжелее измерительной трубы 10.

Для инициирования протекания измеряемой среды измерительная труба 10 посредством входящего со стороны впуска в области первой соединительной зоны впускного участка 11 трубы и посредством выходящего со стороны выпуска в области второй соединительной зоны, в частности, в основном, идентичного впускному участку 11 трубы, выпускного участка 12 трубы подс