CN101553715A - 用于过程管线中流动的介质的测量*** - Google Patents

用于过程管线中流动的介质的测量*** Download PDF

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Abstract

测量******管道中并用于检测在过程管线中流动的介质的至少一个测量变量。测量***为此包括测量变换器，其具有用于引导被测介质的测量管以及传感器装置，该传感器装置具有至少一个主要对于待检测的测量变量作出反应的传感器元件并且利用至少一个传感器元件提供至少一个由测量变量影响的测量信号。另外，测量***包括与测量变换器通信的测量电子装置，该测量电子装置通过使用至少一个测量信号而至少间歇地产生至少一个瞬时代表测量变量的测量值。在本发明的测量***的情况中，测量管比在入口侧连接至测量***的过程管线供应段的流动横截面要小。为此，测量***还包括流动调整器，其设置在测量管的入口侧并且位于测量管和过程管线供应段之间。流动调整器的内腔向着测量管逐渐变细并且在操作中由介质流过。流动调整器包括至少一个内部棱，该内部棱设置在出口端的上游并且突入流动调整器的内腔中。在操作期间，流动调整器中引导的介质对着内部棱流动。

Description

用于过程管线中流动的介质的测量***
技术领域
本发明涉及一种测量***，用于测量过程管线中流动的介质的至少一个测量变量，该测量***具有测量变换器以及位于测量变换器和过程管线之间的流动调整器，其中所述测量变量特别是质量流量、密度、粘度、压力等。
背景技术
在工业过程测量技术领域中，特别是联系化工自动化或制造过程自动化，为了检测描述过程的测量变量以及产生代表该测量变量的测量值信号，使用在过程附近安装的测量***，其直接安装在由介质流过的过程管线之上或者之内。待检测的测量变量可以例如是这种例如构成为管道的过程管线中引导或容纳的液态、粉末状、蒸汽状或气态过程介质的质量流量、体积流量、流速、密度、粘度、温度等。
这种测量***是其中使用了在线测量仪表的测量***，该在线测量仪表具有磁感应测量变换器；或者分析沿流动方向发射的超声波的行程时间的测量变换器，特别是根据多普勒原理工作的测量变换器；或者振动型测量变换器，特别是克里奥利质量流量变换器、密度变换器等。磁感应变换器的基本构造和功能例如在以下文献中进行了充分描述：EP-A 1 039 269、US-A 60 31 740、US-A 55 40 103、US-A 53 51554、US-A 45 63 904；关于超声变换器，例如参见US-B 63 97 683、US-B 63 30 831、US-B 62 931 56、US-B 61 89 389、US-A 55 31 124、US-A 54 63 905、US-A 51 31 279、US-A 47 87 252。另外，这些问题的背景对于本领域技术人员是已知的，从而这里省略了详细解释。在以下文献中详细解释了本领域技术人员迄今已知的这种特别是利用紧凑的在线测量仪表形成的测量***的其他例子：EP-A 984 248、GB-A 2142 725、US-A 43 08 754、US-A 44 20 983、US-A 44 68 971、US-A 45 24610、US-A 47 16 770、US-A 47 68 384、US-A 50 52 229、US-A 50 52 230、US-A 51 31 279、US-A 52 31 884、US-A 53 59 881、US-A 54 58 005、US-A 54 69 748、US-A 56 87 100、US-A 57 96 011、US-A 58 08 209、US-A 60 03 384、US-A 60 53 054、US-A 60 06 609、US-B 63 52 000、US-B 63 97 683、US-B 65 13 393、US-B 66 44 132、US-B 66 51 513、US-B 68 80 410、US-B 69 10 387、US-A 2005/0092101、WO-A 88/02476、WO-A 88/02853、WO-A 95/16897、WO-A 00/36379、WO-A 00/14485、WO-A 01/02816、WO-A 02/086 426。
为了检测各测量变量，这里讨论的类型的测量***包括相应的测量变换器，其***引导介质的过程管线中，并用于产生至少一个测量信号，特别是电信号，其尽可能精确地代表主要检测的测量变量。为此，测量变换器通常包括：测量管，其***管道中并用于引导流动介质；和相应的物理-电子传感器装置。传感器装置包括至少一个传感器元件，该传感器元件主要对于待测变量或者其变化作出反应，以在操作期间产生至少一个合适地由测量变量影响的测量信号。为了进一步处理或分析至少一个测量信号，传感器还与测量电子装置相连。测量电子装置以合适的方式与测量变换器通信，在测量***操作期间通过使用至少一个测量信号至少间歇地产生至少一个瞬时代表测量变量的测量值，例如质量流量测量值、体积流量测量值、密度测量值、粘度测量值、压力测量值、温度测量值等。
为了容纳测量电子装置，该测量***还包括合适的电子装置外壳，其例如US-A 63 97 683或WO-A 00/36379所建议的，可以远离测量变换器设置并仅仅利用柔性导线与测量变换器相连。然而，作为替代，如EP-A 903 651或EP-A 1 008 836所示，通过形成紧凑的在线测量仪表(例如，克里奥利质量流量/密度测量仪表、超声流量计、涡街流量计、热流量计、磁感应流量计等)，电子装置外壳可以直接设置在测量变换器上或者分离地容纳测量变换器的测量变换器外壳上。在后一种情况中，例如EP-A 984 248、US-A 47 16 770或US-A 63 52 000所示，电子装置外壳常常还用于容纳测量变换器的一些机械部件，例如在操作期间由于机械作用而形变的膜状、棒状、套筒状或管状的形变体或振动体；关于这一点，参见上述的US-A 63 52 000。
另外，所述类型的测量***通常经由连接至测量电子装置的数据传递***而彼此连接并且/或者与合适的过程控制计算机相连，测量***将测量值信号例如通过4～20mA电流回路和/或数字数据总线而传输至过程控制计算机。在这种情况中，用作数据传输***的是现场总线***，特别是串行现场总线***，诸如PROFIBUS-PA、FOUNDATIONFIELDBUS以及相应的传输协议。利用过程控制计算机，传递的测量值信号可以被进一步处理并作为相应的测量结果而例如在监视器上可视化，并且/或者转化为用于过程控制元件(例如，电磁阀、电动机等)的控制信号。
正如在GB-A 21 42 725、US-A 58 08 209、US-A 2005/0092101、US-B 68 80 410、US-B 66 44 132、US-A 60 53 054、US-B 66 44 132、US-A 50 52 229或US-B 65 13 393中讨论的，在线测量仪表以及所述类型的测量***可以同样具有或多或少依赖于流动类型的测量精度。在这一点上特别感兴趣的是在测量管中的流型的瞬时特性。考虑到湍流(流动的雷诺数大于2300)在较宽的雷诺数范围上彼此非常详细并且因而对于测量精度具有相近的影响，所以在许多测量***中常常期望待测介质具有较高流速。在涡流流量计中为了实现充分高的测量精度，通常雷诺数远大于4000。
于是，在讨论的测量***类型中，往往至少在过程管线具有相对较大的口径的情况中和/或在介质流动相对较慢的应用情况中，构造测量管使得测量管比在入口侧连接至测量***的过程管线供应段的流动横截面要小。于是，流动的介质沿流动方向经历加速，从而雷诺数增加。这种原理的实施例已经特别是在利用超声测量仪表和/或涡流流量计工作的测量***以及/或者用于测量至少部分特别是主要或全部为气态介质的测量***的情况中得到证实。
考虑到例如作为涡流流量计测量原理的基础，在与流动相对的阻流体上的漩涡的脱落速率和主要待检测的测量变量(即，体积流量或流速)之间的关系只有当雷诺数超过20000时才能够被充分看作线性，所以必须实现在过程管线和测量管的流动横截面之间相对较大的差别。换言之，对于这种雷诺数范围，合适地代表前面提到的关系的斯特劳哈尔(Strouhal)数能够被认为基本恒定。
为了在尽可能短的距离上创建从供应段到具有较小流动横截面的测量管的尽可能较好限定的过渡区，正如在GB-A 21 42 725、US-A 5808 209或US-A 2005/0092101中建议的，通常在测量***中提供合适的流动调整器，其内腔向着测量管逐渐变细且在操作期间由介质流经。流动调整器设置在测量管的入口侧并且位于测量管和过程管线供应段之间。流动调整器朝向过程管线供应段的入口端的流动横截面比测量管的流动横截面大，而流动调整器朝向测量管的出口端的流动横截面小于入口端的流动横截面。
特别是在US-A 58 08 209以及US-A 2005/0092101中，进一步联系各自情况中存在的流动调整器指出，在两个不同尺寸的流动横截面之间实现的过渡必须保持连续并且绝对没有缺陷(例如，引起漩涡的棱)。
这可以通过相对复杂地处理流动调整器以及可能在测量***入口区域存在的接合处的表面，而令人满意地得以保证。然而，已经发现，尽管使用上述类型的流动调整器，流体在测量***入口区域中(特别是在位于测量***上游的所连接的过程管线供应段中，或者在同样用于连接供应段与测量***的入口侧连接法兰的区域中)的较小扰动都将引起测量管内腔内部流动特性的显著变化，并因而引起测量精度降低。
表面上，一种消除这种问题的可能是合适地处理测量***的入口区域以及过程管线供应段或入口侧法兰连接。然而，没有测量***用户的进一步要求，这种处理实际是无法执行的。这特别是因为测量***的选择可以是因为在现有厂房中，先前安装的对于实际流动特性可能尺寸过大的测量***需要特别被替换。在这一点上，对于测量***的实际安装条件不仅不可预见，而且作为实际因素而不可改变并因而不可控。
另一个避免这一问题的可能是增加流动调整器的安装长度，以在流体进入测量管之前尽可能已经在流动调整器中实现流动的基本稳定以及静态。然而，这可能意味着整个测量***的安装长度的可观增加。考虑上面提到的情况，其中现存的传统测量***要被替换为上游连接有流动调整器的测量***，那么测量***的安装长度或多或少被预先确定，从而流动调整器的安装长度的增加仅仅在非常有限的范围内可行。考虑到传统流动调整器的缺点，无疑这种类型的测量***的应用范围仍然非常有限。
发明内容
于是，本发明的目的是提供一种用于流动介质的测量***，其以尽可能短的安装长度实现提高从过程管线到测量管的流动雷诺数，并且尽管如此，其测量精度在很大程度上对于在测量***上游流动的介质中可能的扰动不敏感，其中介质是在供应段和/或在过程管线和实际测量***之间的中间过渡区中。
为了实现这个目的，本发明在于一种测量***，其***过程管线特别是管道中，用于检测过程管线中流动的介质的至少一个测量变量，特别是质量流量、体积流量、流速、密度、粘度、压力、温度等，该测量***包括：
-测量变换器，其包括
--特别是直的测量管，其用于引导待测介质并且比在入口侧连接至测量***的过程管线供应段的流动横截面要小，和
--传感器装置，其
---具有至少一个主要对于待检测的变量特别是其变化作出反应的传感器元件，并且
---利用至少一个传感器元件提供至少一个由测量变量影响的测量信号；
-与测量变换器通信的测量电子装置，该测量电子装置通过使用至少一个测量信号而至少间歇地产生至少一个瞬时代表测量变量的测量值，特别是质量流量测量值、体积流量测量值、密度测量值、粘度测量值、压力测量值、温度测量值；和
-流动调整器，其设置在测量管的入口侧并且位于测量管和过程管线供应段之间，流动调整器具有向着测量管逐渐变细并且在操作中由介质流过的内腔；
-其中流动调整器朝向过程管线供应段的入口端的流动横截面大于测量管的流动横截面，并且流动调整器的朝向测量管的出口端的流动横截面小于流动调整器的入口端的流动横截面；和
-其中流动调整器包括至少一个冲击面，该冲击面设置在流动调整器的入口端的上游并且突入流动调整器的内腔中，特别地，该冲击面沿流动调整器的圆周线循环，在操作期间待测介质对着冲击面流动。
另外，本发明在于一种用于利用测量***检测过程管线中流动的介质的至少一个测量变量的方法，该测量******过程管线中且具有连接至过程管线供应段的流动调整器以及连接至过程调整器的测量变换器，测量变量特别是质量流量、体积流量、流速、密度、粘度、压力、温度等，该方法包括以下步骤：
-令待测介质从供应段流入流动调整器；
-部分拦截流入流动调整器的介质，并且在流动调整器的入口区域中流动的介质内感生至少一个基本静态的特别是基本位置固定的环状漩涡，使得该至少一个环状漩涡的虚拟的最大惯性主轴与流动调整器的虚拟纵轴和/或测量管的虚拟纵轴基本重合；
-令待测介质流过至少一个环状漩涡，并令待测介质流出流动调整器、进入所连接的测量变换器的测量管；以及
-通过使用至少一个主要对测量变量特别是测量变量的变化作出反应的传感器元件，产生至少一个由待检测的测量变量影响的测量信号。
在本发明的测量***的第一实施例中，冲击面这样设置并定向于流动调整器中，使得它至少部分基本垂直于流动调整器的虚拟纵轴延伸，并且/或者它部分基本垂直于测量管的虚拟纵轴延伸。
在本发明的测量***的第二实施例中，冲击面在径向上的高度至少为1mm。
在本发明的测量***的第三实施例中，冲击面形成为环形面。
在本发明的测量***的第四实施例中，冲击面和内部棱至少部分由流动调整器入口侧中成形的凸肩形成，特别是循环和/或自封闭的凸肩。
在本发明的测量***的第五实施例中，冲击面至少部分基本为平面的。
在本发明的测量***的第六实施例中，冲击面这样设置并定向于流动调整器中，使得它部分基本与流动调整器的横截面共面，并且/或者它部分基本与测量管的横截面共面。
在本发明的测量***的第七实施例中，冲击面至少部分基本锥形。
在本发明的测量***的第八实施例中，冲击面朝向测量管逐渐变细。
在本发明的测量***的第九实施例中，冲击面朝向流动调整器的入口端变宽。
在本发明的测量***的第十实施例中，冲击面和内部棱至少部分由在流动调整器入口侧中成形且朝向测量管逐渐变细的内部锥形成，该内部锥特别是延伸至流动调整器的入口端。
在本发明的测量***的第十一实施例中，形成流动调整器的冲击面的内部锥的侧面角大于45°，特别是大于60°。
在本发明的测量***的第十二实施例中，形成流动调整器的冲击面的内部锥的侧面角小于90°，特别是小于88°。
在本发明的测量***的第十三实施例中，形成流动调整器的冲击面的内部锥的侧面角大于60°且小于88°。
在本发明的测量***的第十四实施例中，流动调整器至少在入口区域基本为圆柱体状。
在本发明的测量***的第十五实施例中，测量管至少在入口区域基本为圆柱体状。
在本发明的测量***的第十六实施例中，流动调整器至少在出口区域基本为圆柱体状。
在本发明的测量***的第十七实施例中，特别是圆柱体状的测量管基本是直的。
在本发明的测量***的第十八实施例中，过程管线供应段的流动横截面与测量管的流动横截面的横截面比保持大于1.5。
在本发明的测量***的第十九实施例中，过程管线供应段的流动横截面与测量管的流动横截面的横截面比保持小于10。
在本发明的测量***的第二十实施例中，过程管线供应段的流动横截面与测量管的流动横截面的横截面比保持在1.66～9.6的范围内。
在本发明的测量***的第二十一实施例中，测量管的口径比在入口侧连接至测量***的过程管线供应段的口径小。
在本发明的测量***的第二十二实施例中，流动调整器的朝向过程管线供应段的入口端的口径比测量管的口径大，流动调整器的朝向测量管的出口端的口径比流动调整器的入口端的口径小。
在本发明的测量***的第二十三实施例中，过程管线供应段的口径与测量管的口径的口径比保持大于1.1。
在本发明的测量***的第二十四实施例中，过程管线供应段的口径与测量管的口径的口径比保持小于5。
在本发明的测量***的第二十五实施例中，过程管线供应段的口径与测量管的口径的口径比保持在1.2～3.1的范围内。
在本发明的测量***的第二十六实施例中，至少一个传感器元件是利用至少一个压电元件和/或利用至少一个压敏元件形成的。
在本发明的测量***的第二十七实施例中，至少一个传感器元件是利用至少一个与电枢相对应的活动线圈形成的。
在本发明的测量***的第二十八实施例中，至少一个传感器元件是利用至少一个接触测量管中流动的介质并感测电位的测量电极形成的。
在本发明的测量***的第二十九实施例中，至少一个传感器元件是利用至少一个对测量变量的变化作出反应的测量电容形成的。
在本发明的测量***的第三十实施例中，至少一个传感器元件是利用至少一个电阻形成的。
在本发明的测量***的第三十一实施例中，至少一个传感器元件在操作期间在测量管中流动的介质的影响下经历重复的机械形变。
在本发明的测量***的第三十二实施例中，至少一个传感器元件在操作期间在测量管中流动的介质的影响下重复地相对于静态静止位置移动。
在本发明的测量***的第三十三实施例中，测量变换器包括至少一个设置在测量管中的阻流体。
在本发明的测量***的第三十四实施例中，传感器装置的至少一个特别是至少部分突入测量管的传感器元件设置在至少一个阻流体的下游。
在本发明的测量***的第三十五实施例中，测量变换器为涡流流量变换器，特别是涡街流量变换器。
在本发明的测量***的第三十六实施例中，测量变换器是磁感应流量变换器。
在本发明的测量***的第三十七实施例中，测量变换器是振动型流量变换器，特别是克里奥利质量流量变换器、密度变换器和/或粘度变换器。
在本发明的测量***的第三十八实施例中，测量变换器是超声流量变换器。
在本发明的测量***的第三十九实施例中，测量管的安装长度大于流动调整器的安装长度，使得流动调整器的安装长度与测量管的安装长度的安装长度比保持小于1。
在本发明的测量***的第四十实施例中，过程管线供应段的口径与测量管的口径的口径比对应于流动调整器的安装长度与测量管的安装长度的安装长度比的至少10％。
在本发明的测量***的第四十一实施例中，至少一个特别是在操作期间浸入介质的传感器元件与测量管的入口端相距地设置在测量管内和/或测量管上，特别是直接设置在测量管上。
在本发明的测量***的第四十二实施例中，至少一个传感器元件这样放置，使得所述距离与测量管的口径之比保持大于1。
在本发明的测量***的第四十三实施例中，冲击面构成为球面成形和/或褶皱的特别是多重锯齿和/或波浪形的环形面。
在本发明的测量***的第一发展中，在流动调整器中提供引导面，其设置在流动调整器的冲击面的上游且用于引导在流动调整器中流动的介质，该引导面沿流动调整器的出口端的方向延伸。
在本发明的测量***的第一发展的第一实施例中，流动调整器的特别是锥状的引导面至少部分凸起。
在本发明的测量***的第一发展的第二实施例中，流动调整器的特别是锥状的引导面至少部分凹入。
在本发明的测量***的第一发展的第三实施例中，流动调整器的引导面具有基本为S形的轮廓。
在本发明的测量***的第一发展的第四实施例中，流动调整器的引导面朝向测量管逐渐变细。
在本发明的测量***的第一发展的第五实施例中，流动调整器的引导面基本锥状成形。
在本发明的测量***的第一发展的第六实施例中，形成流动调整器引导面的内部锥的侧面角大于2°，特别是大于4°。
在本发明的测量***的第一发展的第七实施例中，形成流动调整器引导面的内部锥的侧面角小于45°，特别是小于10°。
在本发明的测量***的第一发展的第八实施例中，形成流动调整器引导面的内部锥的侧面角大于4°且小于10°。
在本发明的测量***的第一发展的第九实施例中，冲击面是由在流动调整器入口侧内成形并在其入口端的方向上延伸的第一内部锥形成的，引导面是由在流动调整器入口侧内成形并在其出口端的方向上延伸的第二内部锥形成的。特别地，形成冲击面的第一内部锥的侧面角大于形成引导面的第二内部锥的侧面角。例如，形成流动调整器的冲击面的第一内部锥的侧面角大于45°，特别是大于60°，且小于90°，特别是小于88°；并且形成流动调整器的引导面的第二内部锥的侧面角大于2°，特别是大于4°，且小于45°，特别是小于10°。
在本发明的测量***的第二发展中，流动调整器具有至少一个内部棱，该内部棱设置在流动调整器的出口端的上游、突入流动调整器的内腔、特别是沿流动调整器的圆周线环绕和/或循环，在操作中由流动调整器中引导的介质对着该内部棱流动。
在本发明的测量***的第二发展的第一实施例中，至少一个突入流动调整器内腔的内部棱这样构造并设置在流动调整器中，使得它基本垂直于流动调整器的虚拟纵轴和/或垂直于测量管的虚拟纵轴。
在本发明的测量***的第二发展的第二实施例中，至少一个突入流动调整器内腔的内部棱圆周地形成，特别是循环地环绕，并因而自封闭。
在本发明的测量***的第二发展的第三实施例中，至少一个突入流动调整器内腔的内部棱设置在流动调整器的入口端的附近，特别是与该入口端紧邻。
在本发明的测量***的第二发展的第四实施例中，至少一个突入流动调整器内腔的内部棱直接设置在流动调整器的入口端。
在本发明的测量***的第二发展的第五实施例中，至少一个突入流动调整器内腔的内部棱的棱角半径小于2mm，特别是小于0.6mm。
在本发明的测量***的第二发展的第六实施例中，内部棱具有锯齿或波浪的轮廓。
在本发明的测量***的第二发展的第七实施例中，由至少一个突入流动调整器内腔的内部棱限定的流动调整器内腔的流动横截面小于过程管线供应段的流动横截面。
在本发明的测量***的第二发展的第八实施例中，由内部棱约束的横截面与过程管线供应段的流动横截面的收缩比保持小于0.9。
在本发明的测量***的第二发展的第九实施例中，由内部棱约束的横截面与过程管线供应段的流动横截面的收缩比保持大于0.1。
在本发明的测量***的第二发展的第十实施例中，由内部棱约束的横截面与过程管线供应段的流动横截面的收缩比保持在0.25～0.85的范围内。
在本发明的测量***的第二发展的第十一实施例中，由内部棱约束的横截面与测量管的流动横截面的压缩比保持大于1.2。在本发明的测量***的第二发展的第十二实施例中，由内部棱约束的横截面与测量管的流动横截面的压缩比保持小于5。在本发明的测量***的第二发展的第十三实施例中，由内部棱约束的横截面与测量管的流动横截面的压缩比保持在1.3～3的范围内。
在本发明的测量***的第二发展的第十四实施例中，过程管线供应段的流动横截面与测量管的流动横截面的横截面比与由内部棱限定的横截面与过程管线供应段的流动横截面的收缩比之间的差保持大于0.5。
在本发明的测量***的第二发展的第十五实施例中，过程管线供应段的流动横截面与测量管的流动横截面的横截面比与由内部棱限定的横截面与过程管线供应段的流动横截面的收缩比之间的差保持小于10。
在本发明的测量***的第二发展的第十六实施例中，过程管线供应段的流动横截面与测量管的流动横截面的横截面比与由内部棱限定的横截面与过程管线供应段的流动横截面的收缩比之间的差保持于0.83且小于9.5。
在本发明的测量***的第二发展的第十七实施例中，过程管线供应段的流动横截面与测量管的流动横截面的横截面比与由内部棱限定的横截面与测量管的流动横截面的压缩比之间的差保持大于0.2。
在本发明的测量***的第二发展的第十八实施例中，过程管线供应段的流动横截面与测量管的流动横截面的横截面比与由内部棱限定的横截面与测量管的流动横截面的压缩比之间的差保持小于10。
在本发明的测量***的第二发展的第十九实施例中，过程管线供应段的流动横截面与测量管的流动横截面的横截面比与由内部棱限定的横截面与测量管的流动横截面的压缩比之间的差保持大于0.25且小于8。
在本发明的测量***的第二发展的第二十实施例中，至少一个突入流动调整器内腔的内部棱这样形成，使得流动调整器的入口端的内径保持小于过程管线供应段的口径。
在本发明的测量***的第二发展的第二十一实施例中，由至少一个突入流动调整器内腔的内部棱约束的流动调整器内腔的横截面的直径比过程管线供应段的口径小。
在本发明的测量***的第二发展的第二十二实施例中，至少一个突入流动调整器内腔的内部棱限定流动调整器的引导面，该引导面朝向流动调整器的出口端延伸并用于引导在流动调整器中流动的介质。
在本发明的测量***的第二发展的第二十三实施例中，至少一个突入流动调整器内腔的内部棱限定流动调整器的冲击面，其中冲击面设置在流动调整器的特别是循环环绕的边界区域中并用于部分拦截流动到其上的介质。
在本发明的测量***的第二发展的第二十四实施例中，至少一个突入流动调整器内腔的内部棱限定流动调整器的冲击面以及流动调整器的引导面，其中冲击面设置在流动调整器的特别是循环环绕的边界区域中并用于部分拦截流动到其上的介质，引导面朝向流动调整器的出口端延伸并用于引导在流动调整器中流动的介质。
在本发明的测量***的第二发展的第二十五实施例中，流动调整器包括至少一个内部棱，该内部棱设置在流动调整器的出口端的上游并且突入流动调整器的内腔中，特别地，该内部棱沿流动调整器的圆周线环绕和/或循环，在操作期间流动调整器中引导的介质对着内部棱流动；以及在流动调整器中提供引导面，其设置在流动调整器的冲击面的上游且用于引导在流动调整器中流动的介质，该引导面沿流动调整器的出口端的方向延伸；其中引导面和内部棱至少部分通过在流动调整器入口侧中成形的特别是朝向流动调整器的出口端延伸的内部锥形成。
在本发明的方法的第一实施例中，部分拦截流入流动调整器的介质的步骤还包括步骤：令介质对着流动调整器的冲击面流动，以在流动调整器的入口区域中感生基本静态的环状漩涡，该冲击面在流动调整器的边界区域中与流动介质相对，该边界区域特别是沿流动调整器的圆周线封闭地环绕。
在本发明的方法的第二实施例中，进一步包括步骤：沿流动调整器的虚拟纵轴的方向加速在流动调整器中流动的介质。
在本发明的方法的第三实施例中，令介质流经突入流动调整器内腔的流动调整器内部棱，该内部棱特别是沿流动调整器的圆周线封闭环绕。
在本发明的方法的第四实施例中，还包括步骤：在流动调整器的入口区域中还感生至少一个基本静态的特别是基本位置固定的环状漩涡，使得至少两个环状漩涡的每一个的虚拟最大惯性主轴基本彼此重合。在本发明的这个实施例的进一步发展中，在流动调整器的入口区域中感生基本静态的环状漩涡的步骤还包括步骤：令介质流经突入流动调整器内腔的流动调整器内部棱，该内部棱特别是沿流动调整器的圆周线封闭环绕。
本发明的基本思想是，所述类型测量***的测量精度不仅通过将流体充分加速并因而转变为有利的雷诺数范围而得到改进，而且还通过以下方式得到改进，即，一方面利用在实际测量变换器之前放置的流动调整器而基本消除可能在测量***上游引入流体的扰动(例如，在管壁附近的边界区域随流体移动的漩涡)，且另一方面刚刚在测量变换器之前利用流动调节器对于流入测量变换器的介质新设定基本对于扰动不敏感且对于测量原理可充分再现的流型。
这在本发明的测量***中特别地是通过在其入口区域中产生至少一个基本环形的漩涡而实现的，该漩涡至少在稳态中保持基本位置固定。对于流过的介质，这个固定的漩涡实际上作为附加的横截面收缩，并因而作为“虚拟”喷嘴，其固有地形成在流动介质的内部。
这种“虚拟”喷嘴的一个特殊特性是，它基本消除在入口区域之前在流动中可能感生的扰动并由此导致下游实际上新生成基本不受干扰的流型。环形漩涡的大小和强度甚至适应产生的扰动的大小和强度，从而这样获得的“虚拟”喷嘴实际上作为有效的扰动消除器而是自适应的。
本发明基于以下惊人发现：利用在测量***的入口区域中放置的流动障碍物可以获得静态的特别是基本位置固定的漩涡，其中流动障碍物在介质流经的内腔的边界区域中作为限定的干扰而起作用(这里的流动障碍物是尽可能在前部由流动介质冲击并尽可能完全特别是循环地环绕的冲击面)。
利用环形漩涡产生的“虚拟”喷嘴的效果还可以进一步通过以下途径提高：在利用冲击面产生的漩涡的下游，在流动调整器中引起另一同样尽可能位置固定的漩涡，其紧邻着位于第一漩涡之后。在本发明的流动调整器的情况中，这可以以非常简单的方式通过以下途径实现：提供另一个限定冲击面且特别是同样循环地环绕的尖锐的内部棱，其作为脱落棱以足以形成漩涡的方式作用于流到其上的介质。
通过形成两个这样的环形漩涡，特别是基本彼此共中心的环形漩涡，一方面可以更好地捕获在引入的介质中随同的漩涡并从而更有效地消除它们；另一方面，利用两个这样的顺序存在的共中心漩涡，这样形成的“虚拟”喷嘴的有效作用轮廓基本近似S形，这有利于形成非常适合后续测量且即使在较宽应用范围中也可复制的流型。以这种方式，尽管在供应段中流动可能受到干扰，仍然可以通过流动调整器向测量变换器输送流型至少基本与标定情况相同的介质。
例如在上述漩涡测量仪表的情况中，使用本发明的流动调整器的优点在于，尽管在所连接的过程管线供应段的口径与测量管的口径之间存在较大差别，例如相差两个额定直径等级，但是仍然适用于测量相对较慢流动的气体。这特别是因为以这种方式至少对于测量体积，特别是还对于在测量***入口区域中首先被扰动的流型，能够在测量管横截面上基本不依赖于斯特劳哈尔数。
附图说明
现在根据附图详细解释本发明，附图中：
图1是用于过程管线中流动的介质的测量***的透视性侧视图；
图2、3是涡流测量变换器，其根据漩涡原理工作并且适合应用于图1的测量***；和
图4～8以横截面示意性示出图1的测量***的细节。
具体实施方式
图1示意性显示了测量***，其如果需要则可以模块化组装，该测量***适用于非常鲁棒地测量未显示的过程管线中流动的介质(例如，液体、气体、蒸汽等)的至少一个测量变量，特别是质量流量m和/或体积流量v和/或流速u和/或其他流动参数，并且用于将该测量变量映射到至少一个相应的测量值XM。为此，测量***包括至少一个用于流动介质的在线测量仪表。测量仪表是利用合适的测量变换器100以及至少间歇地与其电联接的测量电子装置而形成的。于是，在线测量仪表包括在操作期间由待测介质流经的测量变换器100以及电子装置外壳200，电子装置外壳中容纳与测量变换器100电连接(这里没有详细介绍)的测量电子装置。
测量变换器100包括至少一个***特别是构成为管道的过程管线的测量管，在测量***操作期间令待测量的介质至少间歇地流经该测量管。在线测量仪表特别是用于至少间歇地产生至少一个测量信号，该测量信号由测量管中存在的介质的至少一个物理参数(特别是流速、质量流量m、体积流量v、密度ρ和/或粘度η)影响并适当地对应于测量变量。在线测量仪表的设置在测量管上和/或附近的传感器装置用于产生至少一个测量信号，该传感器装置至少间接地以合适地影响至少一个测量信号的方式对介质的至少一个测量变量的变化作出反应。
在本发明的一个优选实施例中，测量电子装置进一步被实现为在测量***操作期间能够通过数据传输***(例如现场总线***)与测量***上位的测量值处理单元(例如可编程逻辑控制器(PLC)、个人电脑和/或工作站)交换测量数据和/或其他操作数据，特别是至少一个测量值XM。对于前述的测量***联接至现场总线或其他通信***的情况，测量电子装置具有相应的通信接口，用于数据通信，例如用于将测量数据发送至前面提到的可编程逻辑控制器或上位的过程控制***。为此，还可以使用例如在工业测量及自动化技术中相应建立的标准接口。另外，外部电源也可以连接至现场总线***，并且测量***被以前面描述的方式直接经由现场总线***而提供能量。
在这里显示的实施例中，漩涡流量计用作在线测量仪表，其很好地适用于测量气体，高度精确地检测待测介质的物理测量变量，特别是质量流量m、密度ρ和/或粘度η。然而，在这种情况中，为了确定测量变量，也可以使用同样在过程自动化技术中建立的其他在线测量仪表，例如磁感应流量计、压差流量计、热能流量计、克里奥利流量计、超声流量计等。
图2和3的透视性概览图描绘了根据漩涡原理工作的漩涡测量变换器的一个实施例，其中，沿流动方向看(图2)和沿与流动方向相反的方向看(图3)，图中显示了漩涡流量计的部分剖开的测量变换器1，其具有漩涡传感器3，该漩涡传感器固定至测量管2的管壁21并突出贯穿孔22。这可以例如是具有电容传感器元件的动态补偿漩涡传感器，正如在US-A 60 03 384中所描述的。
在测量管2的内部沿着直径放置阻流体4，其通过形成所示的第一紧固位置41以及隐藏的第二紧固位置41*而牢固地与测量管2相连。孔22的中心以及紧固位置41的中心位于测量管2的母线上。
阻流体4具有冲击面42，在操作期间被测介质(例如，液体、气体或蒸汽)对着该冲击面流动。阻流体4还具有两个侧面，其中仅有一个(前)侧面43在图2和3中可见。由冲击面42和侧面形成两个脱落棱，其中在图2中仅能完整看到一个(前)脱落棱44，而(后)脱落棱45被示出但没有完全显示。
基本上，图2和3的阻流体4的形状为直三棱柱，即，具有三角形横截面的棱柱。然而，本发明也可以采用阻流体的其他常见形状。
通过介质对着冲击面42流动，在阻流体4的下游以已知方式形成卡曼涡街，其中，在每一脱落棱，漩涡交替脱落并被流动的介质夹带。漩涡在流动介质中产生局部压力波动，其关于时间的脱落频率即所谓的漩涡频率是介质的流速和/或体积流量的量度。
利用漩涡传感器3将压力波动转换为用作电子测量信号的漩涡信号，该漩涡信号被馈送至电子装置外壳中容纳的测量电子装置(未显示)，测量电子装置由此计算例如流动介质的流速和/或体积流量。
漩涡传感器3在阻流体4的下游***测量管2的管壁21中的孔22内，并将孔22相对于测量管2的外壳面密封，为此漩涡传感器3螺旋连接在管壁21上。为此例如使用四个螺栓，其中螺栓5、6、7可以在图2和3中看到，而图3中示出了相配的孔50、60、70、80。
如图1和2所示，漩涡传感器3包括楔状传感器翼31和外壳盖32，传感器翼突出贯穿管壁21的孔22进入测量管2的内部。外壳盖32终止于延长部322，在外壳盖32和延长部322之间***了薄壁的中间件323，参见上述US-A 60 03 384。
传感器翼31具有主表面，其中在图2和3中仅能看见主表面311。主表面与前面提到的测量管2的母线对齐并形成前棱313。传感器翼31还可以具有其他合适的空间形状，例如，它可以具有两个平行的主表面，它们形成两个平行的前棱。
传感器翼31比测量管2的直径要短；它更加抗弯并且具有盲孔314(仅在图4中可见)。为了令盲孔314具有足够的直径，壁部分延伸出主表面。图2中示出壁部分315。盲孔314达到前棱313附近，且在那里具有底面。
漩涡传感器3还具有覆盖孔22的隔膜33，其具有朝向介质的第一表面331和背离介质的第二表面332，参见图3和4。传感器翼31固定至表面331，传感器元件36固定至表面332。优选地，传感器翼31、隔膜33、其环形边缘333和传感器元件36固定至隔膜33的部分361都由一个金属材料的工件制成，金属材料特别地是不锈钢。传感器元件36产生上面提到的信号，其频率与流动介质的体积流量成正比。
在本发明的测量***中，用于引导被测介质的特别是基本直的测量管的流动横截面A1小于在入口侧连接至测量***的过程管线供应段400的流动横截面。于是，测量***还包括流动调整器300，其设置在测量管的入口侧并且位于测量管和过程管线供应段之间，该流动调整器具有向着测量管2逐渐变细并且在工作期间由介质流经的内腔。流动调整器朝向过程管线供应段的入口端的流动横截面a比测量管的流动横截面A1大；而流动调整器朝向测量管的出口端的流动横截面比流动调整器的入口端的流动横截面小。在测量操作期间，令待测介质流出供应段进入流动调整器，并且由于沿流动调整器纵轴方向流动横截面减小，介质加速。
在本发明的测量***中，流动调整器还具有至少一个冲击面P，其设置在流动调整器的出口端的上游并且突入流动调整器的内腔，特别是沿流动调整器的圆周线环绕P和/或循环。在这种情况中，冲击面这样在流动调整器中设置并定向，使得在测量操作期间允许流入流动调整器的介质首先在正面流向该冲击面。由于在冲击面P处流动横截面突然或跳变减小，流入的介质被部分拦截。于是，在冲击面P的上游形成基本环形的且至少在稳态中基本位置固定的第一漩涡w2，其大小一方面由流动调整器的入口特别是冲击面的几何结构决定，另一方面由流动介质自身决定。从实际的观点，在流动调整器的入口区域中由漩涡w2虚拟形成喷嘴，其不仅轮廓基本稳定，而且最佳地匹配实际流动。对于继续流经漩涡w2的介质，漩涡w2至少对于因此而调节的流型具有整体上的稳定效果，因为它基本稳定地平滑首先由冲击面P引起的横截面突然变细，并随后过渡为温和但仍然令流体加速的流动横截面减小。在本发明的一个实施例中，冲击面P进一步这样在流动调整器中设置并定向，使得它至少部分基本垂直于流动调整器的虚拟纵轴延伸，并且/或者它部分基本垂直于供应段的虚拟纵轴延伸。以这种方式，第一漩涡w2具有优点地形成在流入流动调整器入口区域的介质内部，使得这个漩涡w2的最大虚拟惯性主轴与流动调整器的虚拟纵轴和/或供应段的虚拟纵轴基本一致。由于明显的冲击面P有助于实现特别好的结果，特别是在漩涡w2的位置稳定性以及可再现性方面，所以在本发明的一个优选实施例中，冲击面在径向上的高度h2至少为1mm。冲击面P可以例如形成为基本平面的圆环面；或者也可以是锥形的，朝向测量管逐渐变细并且朝着过程管线变宽。在这里显示的实施例中，冲击面P为此设置在流动调整器的入口端附近，特别是与其紧邻。
在本发明的进一步发展中，除了上述冲击面P，流动调整器还具有释放漩涡的内部棱K，其设置在冲击面P的下游。对于上述介质流经流动调整器的情况，在内部棱K的下游，除了第一漩涡w2，还形成同样基本环形的且至少在稳态中同样基本位置固定的第二漩涡w1。在本发明的另一实施例中，内部棱K为此这样构造并设置在流动调整器中，使得它基本与流动调整器的虚拟纵轴交叉和/或与测量管的虚拟纵轴交叉。进一步，内部棱K特别是循环地环绕，并因而自封闭。
在这里显示的一个实施例中，由于将冲击面P放置在流动调整器的入口端附近，特别是与其紧邻，内部棱K也位于流动调整器的入口区域。由于利用较尖锐的内部棱能够实现特别好的结果，所以在优选实施例中内部棱的棱半径小于2mm，特别是小于0.6mm。
为了进一步改进流型，有益的是将冲击面被构成为球面成形和/或褶皱的特别是锯齿和/或波浪形的环形面，并且/或者内部棱具有锯齿或波浪轮廓，从而可以实现流到其上或流经的介质进一步混合，并且因而流型更剧烈变形。
正如可以图4中看到的，产生第二漩涡w1的内部棱K是通过冲击面P无任何过渡地与引导面L的交叉而形成的，其中引导面沿流动调整器的出口端的方向延伸并且用于引导在流动调整器中流动的介质。引导面L由内部棱K限制。正如在图4～8中所示，朝向测量管逐渐变细的引导面L可以例如形成为基本锥形，特别是至少部分凹入和/或部分凸出，例如因此而具有基本S形的轮廓线(图7)。在这里显示的实施例中，以简单的方式，通过保持流动调整器的入口端的内径小于过程管线供应段的口径，而形成冲击面P并因而形成内部棱K。
在本发明的另一实施例中，内部棱K还这样构成，使得在流经内部棱K的介质中的第二漩涡w1的最大虚拟惯性主轴与流动调整器的虚拟纵轴和/或测量管的虚拟纵轴基本一致。对于流经漩涡w1的介质，这不仅实现了横截面进一步变窄，还实现了向引导面L连续，并因而稳定流型。
在这里显示的情况中，在流动调整器的入口区域中感生至少另一个基本静态的且基本位置固定的环形漩涡，对于这种情况，除了由于第一漩涡w2而发生的横截面温和收缩之外，还有效地发生附加的同样稳定的横截面变窄以及因而发生流经在入口区域中静止的环形漩涡的介质的进一步加速，同时其雷诺数增加。在这里显示的测量***的结构中，流动调整器内腔由围绕流动调整器纵轴基本旋转对称的锥限定，供应段和流动调整器的纵轴基本彼此一致，形成两个漩涡w2、w1，使得这两个漩涡w1、w2的每一个的最大虚拟惯性主轴基本彼此一致。这导致以具有优点的方式，在入口区域中虚拟形成的喷嘴也基本上相对于流动调整器的纵轴旋转对称。这样的优点是，利用这种喷嘴形成的流型同样基本旋转对称。于是，可以实现特别是在附接的测量管中，斯特劳哈尔数在管截面上保持基本恒定。与此相关联，一方面，待测介质中的流动条件可以在较宽的应用场合中保持稳定并因而可以很好地再现或预测。另一方面，对于许多在入口侧流型受到扰动的应用，斯特劳哈尔数在较宽的应用范围中保持近似恒定，或者仅仅以已知的方式依赖于雷诺数而改变。
下面在表1、2以及所附权利要求中给出本发明的流动调整器的进一步的优选实施例以及特别的发展，特别是具有优点的尺寸，其中：
A1-测量管的流动横截面；
A2-过程管线的供应段的流动横截面；
A2/A1-过程管线的供应段的流动横截面A2与测量管的流动横截面A1的横截面比；
a-流动调整器的由内部棱K约束的内腔的横截面；
a/A1-由内部棱约束的横截面a与测量管的流动横截面A1的收缩比；
A2/A1-a/A1-横截面比A2/A1与收缩比a/A1之间的差；
a/A2-由内部棱约束的横截面a与过程管线供应段的流动横截面A2的压缩比；
A2/A1-a/A2-横截面比A2/A1与压缩比a/A2之间的差；
D1-测量管的口径；
D2-过程管线在入口侧连接至测量***的供应段的口径；
D2/D1-过程管线供应段的口径D2与测量管的口径D1的口径比；
d-流动调整器的由内部棱K约束的内腔的横截面的直径；
L1-测量管的安装长度；
L2-流动调整器的安装长度；
Lm-传感器元件与测量管入口端的间隔；
α-形成流动调整器冲击面的内部锥的倾斜角(α＝90°-α⊥)；和
β-形成流动调整器引导面的内部锥的倾斜角。
表1：
Figure A20078003259100391
表2：

Claims (85)

1.一种测量***，其***过程管线特别是管道中，用于检测过程管线中流动的介质的至少一个测量变量，特别是质量流量、体积流量、流速、密度、粘度、压力、温度等，该测量***包括：
-测量变换器，
--该测量变换器具有特别是基本直的测量管，其用于引导待测介质并且其流动横截面(A1)比在入口侧连接至测量***的过程管线供应段的流动横截面要小，
--该测量变换器还具有传感器装置，
---该传感器装置具有至少一个主要对于待检测的测量变量特别是其变化作出反应的传感器元件，并且
---该传感器装置利用至少一个传感器元件提供至少一个由测量变量影响的测量信号；
-与测量变换器通信的测量电子装置，该测量电子装置通过使用至少一个测量信号而至少间歇地产生至少一个瞬时代表测量变量的测量值，特别是质量流量测量值、体积流量测量值、密度测量值、粘度测量值、压力测量值、温度测量值；和
-流动调整器，其设置在测量管的入口侧并且位于测量管和过程管线供应段之间，流动调整器具有向着测量管逐渐变细并且在操作中由介质流过的内腔；
-其中流动调整器朝向过程管线供应段的入口端的流动横截面(a)大于测量管的流动横截面(A1)，并且流动调整器的朝向测量管的出口端的流动横截面(b)小于流动调整器的入口端的流动横截面；以及
-其中在流动调整器中提供至少一个冲击面，该冲击面设置在流动调整器的出口端的上游并且突入流动调整器的内腔中，特别地，该冲击面沿流动调整器的圆周线环绕和/或循环，在操作期间待测介质对着冲击面流动。
2.根据权利要求1所述的测量***，其中，冲击面这样设置并定向于流动调整器中，使得它至少部分基本垂直于流动调整器的虚拟纵轴延伸，并且/或者它部分基本垂直于测量管的虚拟纵轴延伸。
3.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，冲击面在径向上的高度至少为1mm。
4.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，冲击面形成为环形面。
5.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，冲击面构成为球面成形的和/或褶皱的特别是多重锯齿和/或波浪形的环形面。
6.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，流动调整器至少在入口区域基本成形为圆柱体状。
7.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，测量管至少在入口区域基本成形为圆柱体状。
8.根据权利要求7所述的测量***，其中，流动调整器至少在出口区域基本成形为圆柱体状。
9.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，特别是圆柱体状的测量管基本是直的。
10.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，过程管线供应段的流动横截面(A2)与测量管的流动横截面(A1)的横截面比(A2/A1)保持大于1.5。
11.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，过程管线供应段的流动横截面(A2)与测量管的流动横截面(A1)的横截面比(A2/A1)保持小于10。
12.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，过程管线供应段的流动横截面(A2)与测量管的流动横截面(A1)的横截面比(A2/A1)保持在1.66～9.6的范围内。
13.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，冲击面至少部分基本为平面的。
14.根据权利要求13所述的测量***，其中，冲击面这样设置并定向于流动调整器中，使得它部分基本与流动调整器的横截面共面，并且/或者它部分基本与测量管的横截面共面。
15.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，冲击面至少部分基本为锥形。
16.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，冲击面朝向测量管逐渐变细。
17.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，冲击面朝向流动调整器的入口端变宽。
18.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，流动调整器具有至少一个内部棱，该内部棱设置在流动调整器的出口端的上游、突入流动调整器的内腔、特别是沿流动调整器的圆周线环绕和/或循环，在操作中流动调整器中引导的介质对着该内部棱流动。
19.根据权利要求18所述的测量***，其中，至少一个突入流动调整器内腔的内部棱这样构造并设置在流动调整器中，使得它基本与流动调整器的虚拟纵轴交叉和/或与测量管的虚拟纵轴交叉。
20.根据权利要求18或19所述的测量***，其中，至少一个突入流动调整器内腔的内部棱特别是循环地环绕，并因而自封闭。
21.根据权利要求18-20之一所述的测量***，其中，至少一个突入流动调整器内腔的内部棱设置在流动调整器的入口端的附近，特别是与该入口端紧邻。
22.根据权利要求18-21之一所述的测量***，其中，至少一个突入流动调整器内腔的内部棱直接设置在流动调整器的入口端。
23.根据权利要求18-22之一所述的测量***，其中，冲击面和内部棱至少部分由流动调整器入口侧中成形的凸肩形成，特别是循环和/或自封闭的凸肩。
24.根据权利要求18-23之一所述的测量***，其中，至少一个突入流动调整器内腔的内部棱的棱角半径小于2mm，特别是小于0.6mm。
25.根据权利要求18-24之一所述的测量***，其中，内部棱具有锯齿或波浪的轮廓。
26.根据权利要求18-25之一所述的测量***，其中，由至少一个突入流动调整器内腔的内部棱限定的流动调整器内腔的流动横截面(a)小于过程管线供应段的流动横截面(A2)。
27.根据权利要求18-26之一所述的测量***，其中，由内部棱约束的横截面(a)与过程管线供应段的流动横截面(A2)的收缩比(a/A2)保持小于0.9。
28.根据权利要求26或27所述的测量***，其中，由内部棱约束的横截面(a)与过程管线供应段的流动横截面(A2)的收缩比(a/A2)保持大于0.1。
29.根据权利要求26-28之一所述的测量***，其中，由内部棱约束的横截面(a)与过程管线供应段的流动横截面(A2)的收缩比(a/A2)保持在0.25～0.85的范围内。
30.根据权利要求10-12之一以及27-29之一所述的测量***，其中，横截面比(A2/A1)与收缩比(a/A2)之间的差(A2/A1-a/A2)保持大于0.5。
31.根据权利要求10-12之一以及27-29之一所述的测量***，其中，横截面比(A2/A1)与收缩比(a/A2)之间的差(A2/A1-a/A2)保持小于10。
32.根据权利要求10-12之一以及27-29之一所述的测量***，其中，横截面比(A2/A1)与收缩比(a/A2)之间的差(A2/A1-a/A2)保持于大0.83且小于9.5。
33.根据权利要求26-32之一所述的测量***，其中，由内部棱约束的横截面(a)与测量管的流动横截面(A1)的压缩比(a/A1)保持大于1.2。
34.根据权利要求26-33之一所述的测量***，其中，由内部棱约束的横截面(a)与测量管的流动横截面(A1)的压缩比(a/A1)保持小于5。
35.根据权利要求26-34之一所述的测量***，其中，由内部棱约束的横截面(a)与测量管的流动横截面(A1)的压缩比(a/A1)保持在1.3～3的范围内。
36.根据权利要求10-12之一以及33-35之一所述的测量***，其中，横截面比(A2/A1)与压缩比(a/A1)之间的差(A2/A1-a/A1)保持大于0.2。
37.根据权利要求10-12之一以及33-35之一所述的测量***，其中，横截面比(A2/A1)与压缩比(a/A1)之间的差(A2/A1-a/A1)保持小于10。
38.根据权利要求10-12之一以及33-35之一所述的测量***，其中，横截面比(A2/A1)与压缩比(a/A1)之间的差(A2/A1-a/A1)保持大于0.25且小于8。
39.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，测量管的口径(D1)比在入口侧连接至测量***的过程管线供应段的口径小。
40.根据权利要求39所述的测量***，其中，流动调整器的朝向过程管线供应段的入口端的口径比测量管的口径(D1)大，流动调整器的朝向测量管的出口端的口径比流动调整器的入口端的口径小。
41.根据权利要求39或40所述的测量***，其中，至少一个突入流动调整器内腔的内部棱这样形成，使得流动调整器的入口端的内径(d)保持小于过程管线供应段的口径(D2)。
42.根据权利要求39-41之一所述的测量***，其中，过程管线供应段的口径(D2)与测量管的口径(D1)的口径比(D2/D1)保持大于1.1。
43.根据权利要求39-42之一所述的测量***，其中，过程管线供应段的口径(D2)与测量管的口径(D1)的口径比(D2/D1)保持小于5。
44.根据权利要求39-43之一所述的测量***，其中，过程管线供应段的口径(D2)与测量管的口径(D1)的口径比(D2/D1)保持在1.2～3.1的范围内。
45.根据权利要求39-44之一所述的测量***，其中，由至少一个突入流动调整器内腔的内部棱约束的流动调整器内腔的横截面的直径(d)比过程管线供应段的口径(D2)小。
46.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，测量管的安装长度(L1)大于流动调整器的安装长度(L2)，使得流动调整器的安装长度(L2)与测量管的安装长度(L1)的安装长度比(L2/L1)保持小于1。
47.根据权利要求46结合权利要求39-45之一所述的测量***，其中，过程管线供应段的口径(D2)与测量管的口径(D1)的口径比(D2/D1)对应于流动调整器的安装长度(L2)与测量管的安装长度(L1)的安装长度比(L2/L1)的至少10％。
48.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，至少一个特别是在操作期间浸入介质的传感器元件与测量管的入口端相距距离(Lm)设置在测量管内和/或测量管上，特别是直接设置在测量管上。
49.根据权利要求48结合权利要求39-47之一所述的测量***，其中，至少一个传感器元件这样放置，使得所述距离(Lm)与测量管的口径(D1)之比保持大于1。
50.根据权利要求18-49之一所述的测量***，其中，冲击面和内部棱至少部分由在流动调整器入口侧中成形且朝向测量管逐渐变细的内部锥形成，该内部锥特别是延伸至流动调整器的入口端。
51.根据权利要求50所述的测量***，其中，形成流动调整器的冲击面的内部锥的侧面角(α)大于45°，特别是大于60°。
52.根据权利要求50或51所述的测量***，其中，形成流动调整器的冲击面的内部锥的侧面角(α)小于90°，特别是小于88°。
53.根据权利要求50-52之一所述的测量***，其中，形成流动调整器的冲击面的内部锥的侧面角(α)大于60°且小于88°。
54.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，在流动调整器中提供引导面(L)，其设置在流动调整器的冲击面的上游且用于引导在流动调整器中流动的介质，该引导面沿流动调整器的出口端的方向延伸。
55.根据权利要求54所述的测量***，其中，流动调整器的特别是锥状的引导面至少部分凸起。
56.根据权利要求54或55所述的测量***，其中，流动调整器的特别是锥状的引导面至少部分凹入。
57.根据权利要求54-56之一所述的测量***，其中，流动调整器的引导面具有基本为S形的轮廓。
58.根据权利要求54-57之一所述的测量***，其中，流动调整器的引导面朝向测量管逐渐变细。
59.根据权利要求54-58之一所述的测量***，其中，流动调整器的引导面基本锥状成形。
60.根据权利要求1-53之一结合权利要求54-59之一所述的测量***，其中，至少一个突入流动调整器内腔的内部棱限定流动调整器的引导面(L)，该引导面朝向流动调整器的出口端延伸并用于引导在流动调整器中流动的介质。
61，根据权利要求1-53之一结合权利要求54-60之一所述的测量***，其中，引导面和内部棱至少部分通过在流动调整器入口侧中成形的特别是朝向流动调整器的出口端延伸的内部锥形成。
62.根据权利要求61所述的测量***，其中，形成流动调整器引导面的内部锥的侧面角(β)大于2°，特别是大于4°。
63.根据权利要求61或62所述的测量***，其中，形成流动调整器引导面的内部锥的侧面角(β)小于45°，特别是小于10°。
64.根据权利要求61-63之一所述的测量***，其中，形成流动调整器引导面的内部锥的侧面角(β)大于4°且小于10°。
65.根据权利要求50和61所述的测量***，其中，冲击面是由在流动调整器入口侧内成形并在其入口端的方向上延伸的第一内部锥形成的，引导面是由在流动调整器入口侧内成形并在其出口端的方向上延伸的第二内部锥形成的。
66.根据权利要求65所述的测量***，其中，形成冲击面的第一内部锥的侧面角大于形成引导面的第二内部锥的侧面角。
67.根据权利要求66所述的测量***，其中，形成流动调整器的冲击面的第一内部锥的侧面角(α)大于45°，特别是大于60°，且小于90°，特别是小于88°；并且形成流动调整器的引导面的第二内部锥的侧面角(β)大于2°，特别是大于4°，且小于45°，特别是小于10°。
68.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，至少一个传感器元件是利用至少一个压电元件和/或利用至少一个压敏元件形成的。
69.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，至少一个传感器元件是利用至少一个与电枢相对应的活动线圈形成的。
70.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，至少一个传感器元件是利用至少一个接触测量管中流动的介质并感测电位的测量电极形成的。
71.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，至少一个传感器元件是利用至少一个对测量变量的变化作出反应的测量电容形成的。
72.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，至少一个传感器元件是利用至少一个电阻形成的。
73.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，至少一个传感器元件在操作期间在测量管中流动的介质的影响下经历重复的机械形变。
74.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，至少一个传感器元件在操作期间在测量管中流动的介质的影响下重复地相对于静态静止位置移动。
75.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，测量变换器包括至少一个设置在测量管中的阻流体。
76.根据权利要求75所述的测量***，其中，传感器装置的至少一个特别是至少部分突入测量管的传感器元件设置在至少一个阻流体的下游。
77.根据前述任一权利要求所述的测量***，其中，测量变换器为漩涡流量变换器，特别是涡街流量变换器。
78.根据权利要求1-75之一所述的测量***，其中，测量变换器是磁感应流量变换器。
79.根据权利要求1-75之一所述的测量***，其中，测量变换器是振动型流量变换器，特别是克里奥利质量流量变换器、密度变换器和/或粘度变换器。
80.根据权利要求1-75之一所述的测量***，其中，测量变换器是超声流量变换器。
81.根据前述任一权利要求的测量***的应用，用于检测过程管线中流动的介质的至少一个测量变量，特别是质量流量、体积流量、流速、密度、粘度、压力、温度等。
82.用于利用***过程管线中的测量***检测过程管线中流动的介质的至少一个测量变量的方法，该测量***具有连接至过程管线供应段的流动调整器以及连接至过程调整器的测量变换器，测量变量特别地是质量流量、体积流量、流速、密度、粘度、压力、温度等，该方法包括以下步骤：
-令待测介质从供应段流入流动调整器；
-部分拦截流入流动调整器的介质，并且在流动调整器的入口区域中流动的介质内感生至少一个基本静态的特别是基本位置固定的环状漩涡，使得该至少一个环状漩涡的虚拟的最大惯性主轴与流动调整器的虚拟纵轴和/或测量管的虚拟纵轴基本重合；
-令待测介质流过至少一个环状漩涡，并令待测介质流出流动调整器、进入所连接的测量变换器的测量管；以及
-通过使用至少一个主要对测量变量特别是测量变量的变化作出反应的传感器元件(17)，产生至少一个由待检测的测量变量影响的测量信号(s1)。
83.根据权利要求82所述的方法，其中部分拦截流入流动调整器的介质的步骤还包括步骤：令介质对着流动调整器的冲击面流动，以在流动调整器的入口区域中感生基本静态的环状漩涡，该冲击面在流动调整器的边界区域中与流动介质相对，该边界区域特别是沿流动调整器的圆周线封闭地环绕。
84.根据权利要求82-84之一所述的方法，进一步包括步骤：沿流动调整器的虚拟纵轴的方向加速在流动调整器中流动的介质。
85.根据权利要求82-85之一所述的方法，还包括步骤：在流动调整器的入口区域中还感生至少一个基本静态的特别是基本位置固定的环状漩涡，使得至少两个环状漩涡的每一个的虚拟最大惯性主轴基本彼此重合。
86.根据权利要求85所述的方法，其中在流动调整器的入口区域中感生基本静态的环状漩涡的步骤还包括步骤：令介质流经流动调整器的内部棱，该内部棱突入流动调整器的内腔且特别是沿流动调整器的圆周线封闭环绕。
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