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DE102005003631A1 - Turbulence flow measuring method, involves detecting frequency signals of swirled fluid, evaluating and displaying frequency signals, and detecting amplitude signals between swirling of fluid and evaluation of frequency signals - Google Patents

Turbulence flow measuring method, involves detecting frequency signals of swirled fluid, evaluating and displaying frequency signals, and detecting amplitude signals between swirling of fluid and evaluation of frequency signals Download PDF

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DE102005003631A1
DE102005003631A1 DE102005003631A DE102005003631A DE102005003631A1 DE 102005003631 A1 DE102005003631 A1 DE 102005003631A1 DE 102005003631 A DE102005003631 A DE 102005003631A DE 102005003631 A DE102005003631 A DE 102005003631A DE 102005003631 A1 DE102005003631 A1 DE 102005003631A1
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DE
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fluid
signal
evaluating
swirling
frequency signals
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102005003631A
Other languages
German (de)
Inventor
Jörg Herwig
Dieter Keese
Harry Plotzki
Frank Buhl
Rolf Merte
Peter Riegler
Karl-Heinz Rackebrandt
Andreas Thöne
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB AG Germany
Original Assignee
ABB Patent GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

The method involves swirling a fluid (2) by a sturgeon body (3), and detecting frequency signals (f) of the swirled fluid. The frequency signals are evaluated and displayed. Amplitude signals (A) are detected between the swirling of the fluid and evaluation of the frequency signals. The amplitude and frequency signals are parallely measured to detect the entire signal of the swirled fluid. An independent claim is also included for a turbulence flow meter for execution of a method of measuring turbulence flow.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur zuverlässigen Wirbeldurchflussmessung umfassend die Schritte: Einbringen und Durchströmen eines Fluids durch einen Wirbeldurchflussmesser, Verwirbeln des Fluids mittels mindestens eines Störkörpers, Erfassen eines Frequenzsignals des verwirbelten Fluids und Auswerten und Ausgeben des erfassten Frequenzsignals.The The present invention relates to a method for reliable vortex flow measurement comprising the steps of introducing and passing a fluid through a Vortex flowmeter, vortexing the fluid by means of at least of a sturgeon, capture a frequency signal of the fluid swirling and evaluating and Outputting the detected frequency signal.

Das Einsatzgebiet derartiger Wirbeldurchflussmesser erstreckt sich vornehmlich auf Anwendungen in der chemischen Industrie, der pharmazeutischen Industrie, der Papierindustrie oder der Nahrungs- und Genussmittelindustrie, um beispielsweise eine kontinuierliche Messung des Mengen- oder Volumendurchflusses in Rohrleitungen des Wasser/Abwasserbereichs von Herstellungsanlagen zu ermöglichen.The Field of application of such vortex flow meters extends primarily on applications in the chemical industry, the pharmaceutical Industry, the paper industry or the food and beverage industry, for example, a continuous measurement of the quantity or Volume flow in pipelines of the water / wastewater area of manufacturing facilities.

Geräte zur Durchfluss- und Mengenmessung in derartigen geschlossenen Rohrleitungen werden unterteilt in Durchflussmesser (z.B. Coriolis-Massedurchflussmesser) und die hier interessierenden Mengenmesser bzw. Volumenzähler (z.B. Wirbeldurchflussmesser).Devices for flow and quantity measurement in such closed pipes divided into flowmeters (e.g., Coriolis mass flowmeters) and here Volumetric meter or volumetric meter of interest (e.g., vortex flowmeters).

Wirbeldurchflussmesser sind seit vielen Jahren allgemein bekannt und dienen vornehmlich der mengenmäßigen Messung von Flüssigkeiten, Gasen und Dämpfen als fließfähige Medien in geschlossenen Rohrleitungen. Wirbeldurchflussmesser arbeiten nach dem physikalischen Prinzip der Kármánschen Wirbelstraße, bei der die Wirbelfrequenz nach einem angeströmten Störkörper gemessen wird. Trifft nämlich ein strömendes Medium auf ein Hindernis, bilden sich Druckschwankungen im Medium, die zu Wirbelablösungen an dem Hindernis führen. Dieses Phänomen machen sich Wirbeldurchflussmesser zunutze. Über den geometrisch definierten Störkörper werden Wirbelablösungen im Durchflussmesser erzeugt, deren Frequenz mit dem nachgeschalteten Sensor erfasst werden. Dabei sind die Sensoren üblicherweise entweder in einem festen Abstand hinter dem Störkörper positioniert oder direkt am Störkörper.Vortex flowmeter have been well known for many years and serve primarily the quantitative measurement of liquids, Gases and vapors as flowable media in closed pipes. Vortex flowmeters work after the physical principle of the Kármán vortex street, at the vortex frequency is measured after an inflicted interfering body. Meets namely a streaming one Medium on an obstacle, pressure fluctuations in the medium, the to vortex shedding lead to the obstacle. This phenomenon make use of vortex flowmeter. About the geometrically defined Sturgeon bodies become vortex shedding in the Flow meter generates its frequency with the downstream Sensor to be detected. The sensors are usually either in one fixed distance behind the bluff body positioned or directly on the bluff body.

Aus der DE 298 09 463 U1 ist zum Beispiel ein nach dem vorbeschriebenen Verfahren arbeitender Wirbeldurchflussmesser mit einem Störkörper und wenigstens einem Sensorelement und mit einer Elektronikeinheit zur Aufbereitung und Weiterleitung der Sensorsignale bekannt, bei der ein einteiliges Gehäuse vorgesehen ist, in welchem ein Störkörper und die Elektronikeinheit aufgenommen sind.From the DE 298 09 463 U1 For example, a vortex flowmeter operating according to the above-described method with a bluff body and at least one sensor element and with an electronics unit for processing and forwarding the sensor signals, in which a one-piece housing is provided, in which a bluff body and the electronics unit are accommodated.

Ein Nachteil bei dieser Durchflussmesstechnik liegt darin, dass bei eventuell auftretenden Messstörungen keine Angabe bzw. kein Maß angegeben wird, welches die Genauigkeit der Messung beschreibt und somit gegebenenfalls auftretende Störungen spät erkannt werden. Es wird lediglich die Frequenz als einzige Informationsquelle genutzt, wodurch wichtige in dem gemessenen Signal enthaltene Information ungenutzt bleiben, welche zum Beispiel für eine Störungserkennung genutzt werden können.One Disadvantage of this flow measurement is that at possibly occurring measurement errors no indication or no measure is given, which describes the accuracy of the measurement and thus, if necessary occurring disturbances recognized late become. It is only the frequency as the only source of information used, whereby important information contained in the measured signal remain unused, which can be used for example for a fault detection.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur zuverlässigen Wirbeldurchflussmessung der vorstehend angegebenen Art dahingehend weiter zu verbessern, dass eine zuverlässigere Messung und/oder eine Störungserkennung bereitgestellt wird, welches auch ein Maß zur Genauigkeit der durchgeführten Messung angeben kann.It is therefore the object of the present invention, a method to the reliable Vortex flow measurement of the kind specified above to further improve that a more reliable measurement and / or a fault detection which is also a measure of the accuracy of the measurement performed can specify.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Wirbeldurchflussmesser mit Mitteln zur Durchführung des vorstehend angegebenen Verfahrens bereitzustellen.A Another object of the present invention is to provide a vortex flowmeter with means of implementation to provide the above-mentioned method.

Eine Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren zur zuverlässigen Wirbeldurchflussmessung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen und durch einen Wirbeldurchflussmesser gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 9 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst.A The object is based on a method for reliable vortex flow measurement according to the generic term of claim 1 in conjunction with its characterizing features and by a vortex flowmeter according to the preamble of claim 9 solved in conjunction with its characterizing features.

Die abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.The dependent claims give advantageous developments of the invention again.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass ein Verfahren zur zuverlässigen Wirbeldurchflussmessung zwischen Verwirbeln und Auswerten zusätzlich den Schritt Erfassen eines Amplitudensignals aufweist, um eine zuverlässige Messung und/oder eine Störungserkennung bereitzustellen.The Invention includes the technical teaching that a method for reliable vortex flow measurement between swirling and evaluating additionally the step Capture an amplitude signal to a reliable measurement and / or a fault detection provide.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass hierdurch die gesamte Information eines gemessenen Signals ausgenutzt wird und somit durch die zusätzliche Messung der Amplitude oder des Amplitudensignals eine Plausibilitätsprüfung des gemessenen Frequenzsignals durchgeführt werden kann. Zudem lässt sich durch die zusätzliche Messung der Amplitude ein Maß für die Genauigkeit der Messung gewinnen. Dabei wird insbesondere ausgenutzt, dass die Amplitude A proportional zum Quadrat der gemessenen Frequenz f gemäß folgender Formel ist: A ~ f2. The advantage of the solution according to the invention lies in the fact that in this way the entire information of a measured signal is utilized and thus by the additional measurement of the amplitude or the amplitude signal, a plausibility check of the measured frequency signal can be performed. In addition, a measure of the accuracy of the measurement can be obtained by the additional measurement of the amplitude. In particular, it is utilized that the amplitude A is proportional to the square of the measured frequency f according to the following formula: A ~ f 2 ,

Damit kann, falls Amplitudeninformation oder – signal und Frequenzinformation oder – signal nicht plausibel übereinstimmen, auf das Vorliegen von Störungen wie zum Beispiel Vibrationen geschlossen werden.Thus, if amplitude information or - signal and frequency information or signal do not agree plausibly, be closed to the presence of disturbances such as vibrations.

Vorteilhaft ist es, dass Amplitudensignal und Frequenzsignal parallel gemessen werden, um das gesamte Signal eines verwirbelten Fluids zusammen zu erfassen. Parallel bedeutet in diesem Sinne, dass die Daten am gleichen Ort und/oder zur gleichen Zeit gemessen werden. Hiermit ist eine Echtzeitüberprüfung des gemessenen Frequenzsignals möglich und es kann stets der aktuelle gemessene Wert oder Ist-Wert mit einem Genauigkeitsmaß angegeben werden. Somit lassen sich entsprechende Eingriffsmaßnahmen aufgrund einer möglichen Störung schnellstmöglich durchführen.Advantageous it is that amplitude signal and frequency signal measured in parallel be to combine the entire signal of a fluid swirled together to capture. Parallel means in this sense that the data is the same Place and / or measured at the same time. Hereby is one Real-time verification of the measured frequency signal possible and it can always be the current measured value or actual value a degree of accuracy can be specified. Thus, appropriate intervention measures due to a possible Perform the fault as soon as possible.

Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, dass der Schritt Auswerten die Schritte Identifizieren des erfassten Signals und/oder Bestimmen der Genauigkeit der Messgröße aus dem erfassten Signal umfasst, um eine zuverlässige Auswertung zu realisieren. Aufgrund dieser Schritte lässt sich einfach eine Plausibilitätsprüfung gemessener Werte gemäß vorstehender Relation durchführen.Out For this reason, it is advantageous that the step evaluate the Steps identify the detected signal and / or determine the accuracy of the measurand from the detected signal to realize a reliable evaluation. Because of these steps lets just a plausibility check measured Values according to the above Perform relation.

Weiter bevorzugt ist es, dass zum Identifizieren mindestens eines erfassten Signals – Frequenz- und/oder Amplitudensignal – ein für das entsprechende Signale zur Signalidentifikation geeignetes Verfahren verwendet wird, ausgewählt aus der Gruppe umfassend ein schnelles Fourier-Transformation-Verfahren (FFT-fast fourier transform), ein Neuronale-Netze-Verfahren, ein Periodogramm-Verfahren, ein Bayes-Spektrum-Analyse-Verfahren und/oder eine Bayes-Parameterschätzungsverfahren, um die gesamte Signalinformation des Fluids auszunutzen.Further it is preferred that for identifying at least one detected Signals - Frequency and / or Amplitude signal - on for the corresponding signals for signal identification suitable method is used, selected from the group comprising a fast Fourier transform method (FFT-fast Fourier transform), a neural network method Periodogram method, a Bayesian spectrum analysis method and / or a Bayesian parameter estimation method, to take advantage of all the signal information of the fluid.

Auf diese Weise lässt sich mit bestehenden und bekannten sowie erprobten Verfahren eine zuverlässige Messung bzw. Messwertbestimmung durchführen. Zumindest bezüglich der Frequenzmessung sind keine aufwendigen neuen Verfahren notwendig, deren Zuverlässigkeit erst erprobt werden muss. Vielmehr kann auf vorhandene Messgeräte, welche die vorbeschriebenen Verfahren verwenden, zurückgegriffen werden, gegebenenfalls mit geringen Modifikationen, welche die Amplitudensignalmessung ermöglichen oder vereinfachen.On that way to deal with existing and known as well as proven procedures reliable Perform measurement or measured value determination. At least regarding the Frequency measurement, no costly new procedures are necessary their reliability first has to be tested. Rather, it can rely on existing gauges use the methods described above, if necessary with minor modifications, which the amplitude signal measurement enable or simplify.

Weiterhin vorteilhaft ist es, dass zum Bestimmen der Genauigkeit der Messgröße aus dem mindestens einen erfassten Signal ein geeignetes Verfahren verwendet wird, ausgewählt aus der Gruppe umfassend ein Verfahren zur Bestimmung der Linienbreite in einem Fourier-Spektrum und/oder ein Verfahren zur Bestimmung der Standardabweichung der Bayes-Parameterschätzung, um eine zuverlässige, die gesamte Signalinformation ausnutzende Bestimmung zu gewährleisten. Mit diesem Verfahren in Verbindung mit den zuvor aufgeführten Verfahren lässt sich somit ohne hohen Aufwand eine zuverlässigere Messwertbestimmung durchführen.Farther It is advantageous that for determining the accuracy of the measured variable from the at least one detected signal uses a suitable method will be chosen from the group comprising a method for determining the line width in a Fourier spectrum and / or a method for determination the standard deviation of Bayesian parameter estimation to obtain a reliable, the to ensure the entire signal information exploiting provision. With this method in conjunction with the previously listed methods let yourself Thus, without much effort a more reliable measurement carry out.

Es ist weiterhin vorteilhaft, dass der Schritt Auswerten weiter den Schritt Auswerten und Ausgeben eines Messunsicherheitswertes umfasst. Anhand dieses Messunsicherheitswertes kann rasch bei Störungen in das Messverfahren eingegriffen werden und notwendige Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Zudem kann abgeschätzt werden, wie gravierend eine gegebenenfalls vorhandene Störung ist. So lassen sich bei geringen Störungen, die unter Umständen nur kurzfristig auftreten, unnötige Eingriffe vermeiden. Anhand des Messunsicherheitswertes lassen sich die gemessenen Daten entsprechend korrigieren beziehungsweise einschätzen.It is further advantageous that the step further evaluate the Step evaluating and outputting a measurement uncertainty value includes. Based on this measurement uncertainty value can quickly in case of disturbances in the measuring procedure be intervened and necessary countermeasures be initiated. In addition, it can be estimated how serious an optional fault is. That's how it works minor disturbances, the under circumstances Only occur in the short term, unnecessary Avoid interference. On the basis of the measurement uncertainty value can be correct or estimate the measured data accordingly.

Insbesondere ist es vorteilhaft, dass der Schritt Auswerten und Ausgeben eines Messunsicherheitswertes den Schritt Auswerten und Ausgeben des aktuellen Messunsicherheitswertes umfasst. Aufgrund der Ausgabe des aktuellen Messunsicherheitswertes lässt sich unter Echtzeitbedingungen in das Messverfahren unmittelbar eingreifen.Especially It is advantageous that the step of evaluating and issuing a Uncertainty value the step evaluating and outputting the current one Uncertainty value includes. Due to the output of the current Measurement uncertainty value immediately under real-time conditions in the measurement process intervention.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung sieht vor, dass der Schritt Ausgeben eines Messunsicherheitswertes den Schritt Bereitstellen des Messunsicherheitswertes gemäß einem vorgegebenen Standard, ausgewählt aus der Gruppe umfassend GUM-Standard und/oder SEVA-Standard umfasst.One particular advantage of the invention provides that the step output of a measurement uncertainty value, the step providing the measurement uncertainty value according to one default standard, selected from the group comprising GUM standard and / or SEVA standard.

Dadurch lässt sich in dem neuartigen Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ein bisher bekannter Standard verwenden, so dass dieses neuartige Verfahren mit bereits älteren Standards ohne aufwendige Modifikationen verwendbar ist.Thereby let yourself in the novel process according to the present invention Invention use a previously known standard, so this novel methods with already older ones Standards without costly modifications is usable.

Die Erfindung schließt weiterhin die technische Lehre ein, dass bei einem Wirbeldurchflussmesser zur zuverlässigen Wirbeldurchflussmessung umfassend Mittel zum Einbringen und Durchströmen eines Fluids in einem Wirbeldurchflussmesser, Mittel zum Verwirbeln des Fluids, Mittel zum Erfassen des Frequenzsignals des verwirbelten Fluids und Mittel zum Auswerten und Ausgeben des erfassten Frequenzsignals zwischen den Mitteln zum Verwirbeln und den Mitteln zum Auswerten zum Erfassen des Amplitudensignals zusätzlich Mittel zum Erfassen des Amplitudensignals angeordnet sind, um zusätzlich das mit dem verwirbelten Fluid behaftete oder erzeugte Amplitudensignal auszuwerten.The Invention includes continue the technical teaching that in a vortex flowmeter to the reliable Vortex flow measurement comprising means for introducing and flowing through a Fluids in a vortex flowmeter, means for swirling the Fluids, means for detecting the frequency signal of the swirling Fluids and means for evaluating and outputting the detected frequency signal between the means for swirling and the means for evaluating for detecting the amplitude signal in addition means for detecting the Amplitude signal are arranged to additionally with the swirled Evaluate fluid afflicted or generated amplitude signal.

Diese Mittel lassen sich besonders vorteilhaft in bereits bestehende Wirbeldurchflussmesser einbringen, so dass vorhandene Wirbeldurchflussmesser leicht aufrüstbar sind.These Means can be introduced particularly advantageously into already existing vortex flowmeters, so that existing vortex flowmeters are easy to upgrade.

Insbesondere ist es vorteilhaft, dass der Wirbeldurchflussmesser folgende Mittel umfasst: einen geschlossenen Messkörper, durch welchen ein zu messendes Fluid strömt, einen in den Messkörper angeordneten Störkörper, welcher von dem Fluid angeströmt wird und das Fluid verwirbelt, mindestens einen in Strömungsrichtung nachgeordneten Sensor, welche die durch den Störkörper erzeugten Signale erfasst, wobei die Signale ein Frequenzsignal und/oder ein Amplitudensignal umfassen, und mindestens eine mit dem Sensor gekoppelte Auswerteeinheit, in welche das erste Signal ausgewertet und/oder ausgegeben wird. Dabei kann der mindestens eine Sensor so ausgebildet sein, dass er sowohl geeignet ist, ein Frequenzsignal und ein Amplitudensignal zu erfassen. Es können jedoch auch mindestens zwei Sensoren angeordnet sein, wobei der eine der beiden Sensoren das Frequenzsignal und der andere Sensor das Amplitudensignal erfasst.Especially it is advantageous that the vortex flowmeter following means comprises: a closed measuring body, through which a to be measured Fluid flows, one arranged in the measuring body Disruptive body, which streamed by the fluid and the fluid is fluidized, at least one in the flow direction downstream sensor which detects the signals generated by the bluff body, wherein the signals are a frequency signal and / or an amplitude signal comprise, and at least one coupled to the sensor evaluation unit, in which the first signal is evaluated and / or output. In this case, the at least one sensor can be designed such that he is suitable both a frequency signal and an amplitude signal capture. It can However, at least two sensors may be arranged, wherein the one of the two sensors the frequency signal and the other sensor detects the amplitude signal.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der einzigen Figur näher dargestellt. Die Figur zeigt einen Wirbeldurchflussmesser mit Mitteln zur Durchführung eines Verfahrens zur zuverlässigen Wirbeldurchflussmessung.Further the invention improving measures will be described below together with the description of a preferred embodiment closer by the single figure shown. The figure shows a vortex flow meter with means to carry out a reliable method Vortex flow measurement.

Die Figurenbeschreibung gemäß Figur ist ein Wirbeldurchflussmesser 1 mit einem Gehäuse, welches hier als geschlossenes Messrohr ausgebildet ist.The figure description according to the figure is a vortex flowmeter 1 with a housing, which is designed here as a closed measuring tube.

Gemäß der Fig. ist ein geschlossenes Messrohr von einem fließfähigem Medium oder einem Fluid 2 durchströmt. Innerhalb des Messrohrs ist ein Störkörper 3 angeordnet, welcher vom Fluid 2 angeströmt wird, so dass sich nachfolgend im Fluid 2 Wirbel bilden. Die Frequenz f der so gebildeten Wirbel wird von einem in Strömungsrichtung nachgeordneten Sensor 4 erfasst. Die Wirbelfrequenz f ist insbesondere abhängig von der Viskosität und Reynoldszahl des Fluids 2 sowie von der Strömungsgeschwindigkeit. Die vom Sensor 4 erfasste Wirbelfrequenz f geht einer nachgeschalteten elektronischen Auswerteeinheit 5 eingangsseitig zu, welche hieraus über an sich bekannte mathematische Zusammenhänge ein den Mengen- oder Volumenfluss entsprechendes elektrisches Signal 6 erzeugt.According to the figure, a closed measuring tube is a flowable medium or a fluid 2 flows through. Inside the measuring tube is a disruptive body 3 arranged, which of the fluid 2 is flowed, so that subsequently in the fluid 2 Forming a vortex. The frequency f of the vortices thus formed is determined by a downstream sensor in the flow direction 4 detected. The vortex frequency f is particularly dependent on the viscosity and Reynolds number of the fluid 2 as well as the flow velocity. The from the sensor 4 recorded vortex frequency f goes to a downstream electronic evaluation unit 5 on the input side to which of these, via known mathematical relationships, an electrical signal corresponding to the volume or volume flow 6 generated.

Die relative Position zwischen Messrohr und Störkörper 3 sowie auch die relative Position zwischen Messrohr und Sensor 4 lässt sich bei diesem Ausführungsbeispiel in Axialrichtung, d.h. in Strömungsrichtung des Fluids 2, verändern, um das elektrische Signal zu optimieren, also eine maximale Amplitude A sicherzustellen. Die maximale Amplitude A ist – wie vorstehend erläutert – abhängig von den fluidmechanischen Gegebenheiten des Fluids 2.The relative position between measuring tube and bluff body 3 as well as the relative position between measuring tube and sensor 4 can be in this embodiment in the axial direction, ie in the flow direction of the fluid 2 , to optimize the electrical signal, ie to ensure a maximum amplitude A. The maximum amplitude A is - as explained above - depending on the fluid mechanical conditions of the fluid 2 ,

Der Störkörper 3 und der Sensor 4 sind mit jeweils zugeordneten Stößeln 7a bzw. 7b an ein Stellglied 8 angekoppelt. Beim Stellglied 8 handelt es sich hier um zwei zu einer Baueinheit zusammengefasste elektrische Linearantriebe, welche je einem Stößel 7a bzw. 7b zugeordnet sind, um die Position von Störkörper 3 und Sensor 4 in Axialrichtung zu verändern. Zu diesem Zwecke sind beider Stößel 7a und 7b durch eine schlitzartige Wandöffnung 9 im Messrohr durchgeführt, welche mit an sich bekannten Abdichtmaßnahmen ein Austreten des Fluids 2 aus dem Messrohr bzw. Wirbeldurchflussmesser 1 an die Atmosphäre verhindert.The disruptive body 3 and the sensor 4 are each associated with tappets 7a respectively. 7b to an actuator 8th coupled. At the actuator 8th These are two combined to form a unit electric linear actuators, which each have a plunger 7a respectively. 7b are assigned to the position of bluff body 3 and sensor 4 to change in the axial direction. For this purpose, both plungers 7a and 7b through a slit-like wall opening 9 performed in the measuring tube, which with known sealing measures leakage of the fluid 2 from the measuring tube or vortex flowmeter 1 prevented to the atmosphere.

Das Stellglied 8 ist Teil eines Regelkreises zur Maximierung der Signalamplitude, dessen Regeleinheit 10 eingangsseitig mit dem Sensor 4 zur Istwert-Erfassung in Verbindung steht. Die Regeleinheit 10 ist integraler Bestandteil der elektronischen Auswerteeinheit 5, welche beispielsweise als speicherprogrammierbare Steuerung ausgebildet sein kann. Die Maximierung der Signalamplitude im Sinne einer signaloptimierenden Veränderung der relativen Position zwischen Messrohr und Störkörper 3 bzw. Messrohr und Sensor 4 erfolgt automatisch.The actuator 8th is part of a control loop to maximize signal amplitude, its control unit 10 on the input side with the sensor 4 is connected to the actual value detection. The control unit 10 is an integral part of the electronic evaluation unit 5 which can be designed for example as a programmable logic controller. The maximization of the signal amplitude in the sense of a signal-optimizing change in the relative position between the measuring tube and the interfering body 3 or measuring tube and sensor 4 takes place automatically.

Schematisch ist das erfasste Signal 6 in einem zwei-achsigen Diagramm dargestellt. Die Amplitude des Signals 6 bzw. das Amplitudensignal A sowie die (Wirbel-) Frequenz f des Signals sind entsprechend gekennzeichnet.Schematically, the detected signal 6 shown in a two-axis diagram. The amplitude of the signal 6 or the amplitude signal A and the (vortex) frequency f of the signal are marked accordingly.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche Gebrauch machen. So ist es beispielsweise auch möglich, eine signaloptimierende Veränderung der relativen Position zwischen Messrohr und Störkörper 3 oder Messrohr und Sensor 4 in Radialrichtung durchzuführen. Dieses kann durch eine entsprechende Auf- und Abbewegung der Stößel 7a bzw. 7b erfolgen.The invention is not limited to the preferred embodiment given above. On the contrary, modifications are also conceivable which make use of the scope of protection of the following claims. It is also possible, for example, a signal-optimizing change in the relative position between the measuring tube and bluff body 3 or measuring tube and sensor 4 in the radial direction. This can be done by a corresponding up and down movement of the plunger 7a respectively. 7b respectively.

11
WirbeldurchflussmesserVortex flowmeter
22
Fluidfluid
33
Störkörperdisturbing body
44
Sensorsensor
55
elektronische Auswerteeinheitelectronic evaluation
66
(elektrisches) Signal(Electrical) signal
7, 7a, 7b7, 7a, 7b
Stößeltappet
88th
Stellgliedactuator
99
Wandöffnungwall opening
1010
Regeleinheitcontrol unit
ff
(Wirbel-)Frequenz(-signal)(Vortex) frequency (signal)
AA
Amplitude(-nsignal)Amplitude (-nsignal)

Claims (10)

Verfahren zur zuverlässigen Wirbeldurchflussmessung umfassend die Schritte: – Einbringen und Durchströmen eines Fluids (2) durch einen Wirbeldurchflussmesser (1), – Verwirbeln des Fluids (2) mittels mindestens eines Störkörpers (3), – Erfassen eines Frequenzsignals (f) des verwirbelten Fluids (2) und – Auswerten und Ausgeben des erfassten Frequenzsignals (f), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Verwirbeln und Auswerten der Schritt Erfassen eines Amplitudensignals (A) erfolgt, um eine zuverlässige Messung und/oder eine Störungserkennung bereitzustellen.A method of reliable vortex flow measurement comprising the steps of: - introducing and passing a fluid ( 2 ) through a vortex flowmeter ( 1 ), - swirling the fluid ( 2 ) by means of at least one disruptive body ( 3 ), - detecting a frequency signal (f) of the swirling fluid ( 2 ) and - evaluating and outputting the detected frequency signal (f), characterized in that, between swirling and evaluating, the step of detecting an amplitude signal (A) takes place in order to provide reliable measurement and / or fault detection. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Amplitudensignal (A) und Frequenzsignal (f) parallel gemessen werden, um das gesamte Signal 6 eines verwirbelten Fluids zusammen zu erfassen.A method according to claim 1, characterized in that amplitude signal (A) and frequency signal (f) are measured in parallel to the entire signal 6 a swirling fluid together. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt Auswerten die Schritte Identifizieren des erfassten Signals 6 und/oder Bestimmen der Genauigkeit der Messgröße aus dem erfassten Signal 6 umfasst, um eine zuverlässige Auswertung zu realisieren.Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the step of evaluating the steps identifying the detected signal 6 and / or determining the accuracy of the measurand from the detected signal 6 includes in order to realize a reliable evaluation. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Identifizieren des erfassten Signals 6 für die Messung des Frequenz- und Amplitudensignals (f, A) ein für jedes Signal (f, A) zur Signalidentifikation geeignetes Verfahren verwendet wird, ausgewählt aus der Gruppe umfassend ein schnelles Fourier-Transformation-Verfahren (FFT-fast-fourier-transform), ein Neuronale-Netze-Verfahren, ein Periodogramm-Verfahren, ein Bayes-Spektrum-Analyse-Verfahren und/oder ein Bayes-Parameter-Schätzungsverfahren, um die gesamte Signalinformation des Fluids (2) auszunutzen.Method according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that for identifying the detected signal 6 for the measurement of the frequency and amplitude signal (f, A), a method suitable for each signal (f, A) for signal identification is used, selected from the group comprising a fast Fourier transformation method (FFT-fast-Fourier-transform) , a neural network method, a periodogram method, a Bayesian spectrum analysis method and / or a Bayesian parameter estimation method in order to obtain the total signal information of the fluid ( 2 ) exploit. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bestimmen der Genauigkeit der Messgröße aus dem erfassten Signal (6) ein geeignetes Verfahren verwendet wird, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend ein Verfahren zur Bestimmung der Linienbreite in einem Fourier-Spektrum und/oder ein Verfahren zur Bestimmung der Standardabweichung der Bayes-Parameter-Schätzung, um eine zuverlässige, die gesamte Signalinformation ausnutzende Bestimmung zu gewährleisten.Method according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that for determining the accuracy of the measured variable from the detected signal ( 6 ) a suitable method is used, selected from the group comprising a method for determining the linewidth in a Fourier spectrum and / or a method for determining the standard deviation of the Bayesian parameter estimation in order to obtain a reliable determination that exploits the entire signal information guarantee. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt Auswerten weiter den Schritt Auswerten und ausgeben eines Messunsicherheitswerts umfasst.Method according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that the step further evaluating the Step Evaluate and output a measurement uncertainty value includes. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt Auswerten und Ausgeben eines Messunsicherheitswerts den Schritt Auswerten und ausgeben des aktuellen Messunsicherheitswerts umfasst.Method according to Claim 6, characterized that the step evaluating and outputting a measurement uncertainty value includes the step of evaluating and outputting the current measurement uncertainty value. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt Ausgeben eines Messunsicherheitswerts den Schritt Bereitstellen des Messunsicherheitswerts gemäß einem vorgegebenen Standard ausgewählt aus der Gruppe umfassend GUM-Standard und/oder SEVA-Standard umfasst.Method according to one of claims 6 or 7, characterized that the step outputting a measurement uncertainty value is the step Providing the measurement uncertainty value according to a predetermined standard selected from the group comprising GUM standard and / or SEVA standard. Wirbeldurchflussmesser (1) zur zuverlässigen Wirbeldurchflussmessung umfassend Mittel zum Einbringen und Durchströmen eines Fluids (2) in einem Wirbeldurchflussmesser (1), Mittel zum Verwirbeln des Fluids (2), Mittel zum Erfassen des Frequenzsignals (f) des verwirbelten Fluids (2) und Mittel zum Auswerten und Ausgeben des erfassten Frequenzsignals (f), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Mitteln zum Verwirbeln und den Mittel zum Auswerten zusätzlich Mittel zum Erfassen des Amplitudensignals (A) angeordnet sind, um zusätzlich das mit dem verwirbelten Fluid (f) behaftete Amplitudensignal (A) auszuwerten.Vortex flowmeter ( 1 ) for reliable vortex flow measurement comprising means for introducing and passing through a fluid ( 2 ) in a vortex flowmeter ( 1 ), Means for fluidizing the fluid ( 2 ), Means for detecting the frequency signal (f) of the fluid ( 2 ) and means for evaluating and outputting the detected frequency signal (f), characterized in that between the means for swirling and the means for evaluating additionally means for detecting the amplitude signal (A) are arranged, in addition to the fluid swirled with the (f) Affected amplitude signal (A) evaluate. Wirbeldurchflussmesser (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirbeldurchflussmesser (1) folgende Mittel umfasst: – ein geschlossenen Messkörper, durch welchen ein zu messendes Fluid (2) strömt, – einen in dem Messkörper angeordneten Störkörper (3), welcher von dem Fluid (2) angeströmt wird und dies verwirbeln, mindestens einen in Strömungsrichtung nachgeordneten Sensor (4), welcher die durch den Störkörper (3) erzeugten Signale (A, f) erfasst, wobei die Signale (A, f) ein Frequenzsignal (f) und/oder ein Amplitudensignal (A) umfassen, und mindestens eine mit dem Sensor (4) gekoppelte Auswerteeinheit (5), in welcher das Signal (6) ausgewertet und/oder ausgegeben wird.Vortex flowmeter ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the vortex flow meter ( 1 ) comprises the following means: a closed measuring body through which a fluid to be measured ( 2 ), - a disruptive body arranged in the measuring body ( 3 ), which of the fluid ( 2 ) and this swirl, at least one downstream in the flow direction sensor ( 4 ), which by the Störkörper ( 3 ) detected signals (A, f), wherein the signals (A, f) comprise a frequency signal (f) and / or an amplitude signal (A), and at least one with the sensor ( 4 ) coupled evaluation unit ( 5 ), in which the signal ( 6 ) is evaluated and / or output.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009001525A1 (en) * 2009-03-12 2010-09-16 Endress + Hauser Flowtec Ag Method and vortex flow meter for monitoring and / or measuring a wall flow of a flowing in a pipeline, two- or multi-phase medium
EP2256464A2 (en) 2009-05-25 2010-12-01 Robert Bosch GmbH Method and device for measuring a throughflow of a fluid in a flow channel
DE112007003712B4 (en) * 2007-11-28 2013-10-02 Abb Research Ltd. Method for detecting a flowless situation in a vortex or swirl flowmeter
DE102012112800A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 Endress + Hauser Flowtec Ag Swirl flow meter and method for measuring the quality of process and installation conditions
DE102013007180A1 (en) * 2013-04-17 2014-10-23 SIKA Dr. Siebert & Kühn GmbH & Co. KG Method for evaluating an output signal of a vortex flowmeter (WDM) for verification of the presence of a flow
CN110873600A (en) * 2018-09-03 2020-03-10 克洛纳测量技术有限公司 Method for verifying a useful signal component of a periodic sensor signal
WO2023280742A1 (en) 2021-07-08 2023-01-12 Endress+Hauser Flowtec Ag Measurement system for measuring a flow parameter of a fluid measurement substance flowing in a pipeline

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5942696A (en) * 1997-03-27 1999-08-24 Rosemount Inc. Rapid transfer function determination for a tracking filter
EP1092959A1 (en) * 1999-09-28 2001-04-18 The Foxboro Company Method and system for characterizing pulsatile flow in a vortex flowmeter

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5942696A (en) * 1997-03-27 1999-08-24 Rosemount Inc. Rapid transfer function determination for a tracking filter
EP1092959A1 (en) * 1999-09-28 2001-04-18 The Foxboro Company Method and system for characterizing pulsatile flow in a vortex flowmeter

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112007003712B4 (en) * 2007-11-28 2013-10-02 Abb Research Ltd. Method for detecting a flowless situation in a vortex or swirl flowmeter
DE102009001525A1 (en) * 2009-03-12 2010-09-16 Endress + Hauser Flowtec Ag Method and vortex flow meter for monitoring and / or measuring a wall flow of a flowing in a pipeline, two- or multi-phase medium
US8844371B2 (en) 2009-03-12 2014-09-30 Endress + Hauser Flowtec Ag Method and vortex flow measuring device for monitoring and/or measuring wall flow of a medium of two or more phases flowing in a pipeline
EP2256464A2 (en) 2009-05-25 2010-12-01 Robert Bosch GmbH Method and device for measuring a throughflow of a fluid in a flow channel
DE102012112800A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 Endress + Hauser Flowtec Ag Swirl flow meter and method for measuring the quality of process and installation conditions
DE102013007180A1 (en) * 2013-04-17 2014-10-23 SIKA Dr. Siebert & Kühn GmbH & Co. KG Method for evaluating an output signal of a vortex flowmeter (WDM) for verification of the presence of a flow
CN110873600A (en) * 2018-09-03 2020-03-10 克洛纳测量技术有限公司 Method for verifying a useful signal component of a periodic sensor signal
WO2023280742A1 (en) 2021-07-08 2023-01-12 Endress+Hauser Flowtec Ag Measurement system for measuring a flow parameter of a fluid measurement substance flowing in a pipeline
DE102021117707A1 (en) 2021-07-08 2023-01-12 Endress+Hauser Flowtec Ag Measuring system for measuring a flow parameter of a fluid substance flowing in a pipeline

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