DE10257322A1 - Process control meter for use in process control, e.g. for monitoring fluid mass flow rate, density, viscosity or pressure, has temperature compensation that takes into account historical temperature measurement behavior - Google Patents

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Abstract

Process control meter probe has a sensor arrangement that comprises a first sensor for measuring a primary measurement value and at least a second sensor for monitoring temperature within the temperature probe. The output of the temperature sensor is used by meter electronics to compensate the primary measurement value for temperature fluctuation, by application of a correction value. The correction value is based on the temporal behavior of the temperature measurement signal so that previous temperature values are considered.

Description

Die Erfindung betrifft ein Prozeß-Meßgerät zum Messen wenigstens einer physikalischen Prozeßgröße, insb. eines Massedurchflusses, einer Dichte, einer Viskosität, eines Drucks oder dergleichen, eines in einem Prozeßbehälter vorgehaltenen oder in einer Prozeßleitung strömenden Mediums.The invention relates to a process measuring device for measuring at least one physical process variable, especially a mass flow, a density, a viscosity, a pressure or the like, one held in a process container or in a process line flowing Medium.

In der industriellen Prozeß-Meßtechnik werden, insb. auch im Zusammenhang mit der Automatisierung chemischer oder verfahrenstechnischer Prozesse, zur Erzeugung von Prozeßgrößen analog oder digital repräsentierenden Meßwertsignalen vor Ort, also prozeßnah installierte Prozeß-Meßgeräte, sogenannte Feldmeßgeräte eingesetzt. Beispiele für derartige, dem Fachmann an und für sich bekannte Prozeß-Meßgeräte sind in der EP-A 984 248 , EP-A 1 158 289 , US-A 38 78 725 , US-A 43 08 754 , US-A 44 68 971 , US-A 45 24 610 , US-A 45 74 328 , US-A 45 94 584 , US-A 46 17 607 , US-A 47 16 770 , US-A 47 68 384 , US-A 48 50 213 , US-A 50 52 230 , US-A 51 31 279 , US-A 52 31 884 , US-A 53 59 881 , US-A 53 63 341 , US-A 54 69 748 , US-A 56 04 685 , US-A 56 87 100 , US-A 57 96 011 , US-A 60 06 609 , US-B 62 36 322 , US-B 63 52 000 , US-B 63 97 683 , der WO-A 88 02 476, der WO-A 88 02 853, WO-A 95 16 897, WO-A 00 36 379, WO-A 00 14 485, WO-A 01 02816 oder der WO-A 02 086 426 detailiert beschrieben.In industrial process measurement technology, in particular also in connection with the automation of chemical or process engineering processes, for the generation of process variables analog or digitally representing measured value signals on site, that is to say process measuring devices installed in close proximity to the process, so-called field measuring devices are used. Examples of such process measuring devices known per se to the person skilled in the art are in the EP-A 984 248 . EP-A 1 158 289 . US-A 38 78 725 . US-A 43 08 754 . US-A 44 68 971 . US-A 45 24 610 . US-A 45 74 328 . US-A 45 94 584 . US-A 46 17 607 . US-A 47 16 770 . US-A 47 68 384 . US-A 48 50 213 . US-A 50 52 230 . US-A 51 31 279 . US-A 52 31 884 . US-A 53 59 881 . US-A 53 63 341 . US-A 54 69 748 . US-A 56 04 685 . US-A 56 87 100 . US-A 57 96 011 . US-A 60 06 609 . US-B 62 36 322 . US-B 63 52 000 . US-B 63 97 683 , WO-A 88 02 476, WO-A 88 02 853, WO-A 95 16 897, WO-A 00 36 379, WO-A 00 14 485, WO-A 01 02816 or WO-A 02 086 426 described in detail.

Bei den jeweils zu erfassenden Prozeßgrößen kann es sich beispielsweise um einen Massendurchfluß, eine Dichte, eine Viskosität, einen Füll- oder einen Grenzstand, einen Druck oder eine Temperatur oder dergleichen, eines flüssigen, pulver-, dampf- oder gasförmigen Prozeß-Mediums handeln, das in einem entsprechenden Prozeß-Behälter, wie z.B. einer Rohrleitung oder einem Tank, geführt bzw. vorgehalten wird.The process variables to be recorded can it is, for example, a mass flow, a density, a viscosity, a Filling or a limit level, a pressure or a temperature or the like, a liquid, powder, steam or gaseous Process medium act in an appropriate process container, such as. a pipeline or a tank.

Zum Erfassen der jeweiligen Prozeßgrößen weist das Prozeß-Meßgerät einen entsprechenden, zumeist physikalisch-elektrischen, Meßaufnehmer auf, der in eine Wandung des das Prozeß-Medium jeweils führenden Behälters oder der in den Verlauf einer das Prozeß-Medium jeweils führenden Prozeß-Leitung eingesetzt ist und der dazu dient, wenigstens ein die primär erfaßte Prozeßgröße möglichst genau repräsentierendes, insb. elektrisches, Meßsignal zu erzeugen. Dazu ist der Meßaufnehmer weiters mit einer entsprechenden, insb. auch einer Weiterverarbeitung oder Auswertung des wenigstens einen Meßsignals dienenden, Meßgerät-Elektronik verbunden.To capture the respective process variables points the process measuring device corresponding, mostly physical-electrical, sensors on that in a wall of the process medium leading each container or the one leading the process medium in each case Process line is used and which is used, if possible, at least one of the primarily recorded process variables exactly representing esp. electrical, measurement signal to create. This is the sensor further with a corresponding, esp. also a further processing or evaluation of the measuring device electronics serving at least one measuring signal connected.

Zudem sind Prozeß-Meßgeräte der beschriebenen Art üblicherweise über ein an die Meßgerät-Elektronik angeschlossenes Datenübertragungs-System miteinander und/oder mit entsprechenden Prozeß-Leitrechnern verbunden, wohin sie die Meßwertsignale z.B. via (4 mA bis 20 mA) -Stromschleife und/oder via digitalen Daten-Bus senden. Als Datenübertragungs-Systeme dienen hierbei, insb. serielle, Feldbus-Systeme, wie z.B. PROFISUS-PA, FOUNDATION FIELDBUS sowie die entsprechenden Übertragungs-Protokolle. Mittels der Prozeß-Leitrechner können die übertragenen Meßwertsignale weiterverarbeitet und als entsprechende Meßergebnisse z.B. auf Monitoren visualisiert und/oder in Steuersignale für Prozeß-Stellglieder, wie z.B. Magnet-Ventile, Elektro-Motoren etc., umgewandelt werden.In addition, process measuring devices of the type described are usually one to the measuring device electronics connected data transmission system connected to one another and / or to corresponding process control computers, wherever the measured value signals e.g. via (4 mA to 20 mA) current loop and / or via digital Send data bus. As data transmission systems serve here, especially serial, fieldbus systems, e.g. PROFISUS-PA, FOUNDATION FIELDBUS and the corresponding transmission protocols. through the process control computer can the transferred measured value signals processed and as corresponding measurement results e.g. on monitors visualized and / or in control signals for process actuators, e.g. Solenoid valves, Electric motors, etc.

Zur Aufnahme der Meßgerät-Elektronik umfassen solche Prozeß-Meßgeräte ferner ein Elektronik-Gehäuse, das, wie z.B. in der US-A 63 97 683 oder der WO-A 00 36 379 vorgeschlagen, vom Feldmeßgerät entfernt angeordnet und mit diesem nur über eine flexible Leitung verbunden sein kann oder das, wie z.B. auch in der EP-A 903 651 oder der EP-A 1 008 836 gezeigt, direkt am Meßaufnehmer oder einem den Meßaufnehmer separat einhausenden Meßaufnehmer-Gehäuse angeordnet ist. Oftmals dient dann das Elektronik-Gehäuse, wie beispielsweise in der EP-A 984 248 , der US-A 45 94 584 , der US-A 47 16 770 oder der US-A 63 52 000 gezeigt, auch dazu, einige mechanische Komponenten des Meßaufnehmers mit aufzunehmen, wie z.B. sich unter mechanischer Einwirkung betriebsmäßig verformende membran-, stab-, hülsen- oder rohrförmige Deformation- oder Vibrationskörper, vgl. hierzu auch die eingangs erwähnte US-B 63 52 000 .To accommodate the measuring device electronics, such process measuring devices also include an electronics housing, which, for example in the US-A 63 97 683 or WO-A 00 36 379 proposed, arranged away from the field measuring device and can only be connected to it via a flexible line or that, as for example in the EP-A 903 651 or the EP-A 1 008 836 shown, is arranged directly on the sensor or a sensor housing housing the sensor separately. The electronics housing is then often used, such as in the EP-A 984 248 , the US-A 45 94 584 , the US-A 47 16 770 or the US-A 63 52 000 shown, also to include some mechanical components of the sensor, such as operationally deforming membrane, rod, sleeve or tubular deformation or vibration body under mechanical influence, cf. also the one mentioned at the beginning US-B 63 52 000 ,

Insbesondere in der EP-A 1 158 289 , der US-A 47 68 384 , der US-A 53 59 881 , der US-A 56 87 100 , der WO-A 88 02 476, WO-A 95 16 897 oder der WO-A 01 02816 sind jeweils Prozeß-Meßgeräte zum Messen wenigstens einer physikalischen Prozeßgröße, insb. eines Massedurchflusses, einer Dichte, einer Viskosität, eines Drucks oder dergleichen, eines in einer Prozeßleitung strömenden Mediums gezeigt, bei denen der vornehmliche Meßaufnehmer jeweils umfaßt:

  • – wenigstens ein Meßrohr zum Führen des, insb. strömen gelassenen, Mediums
  • – eine mit der Meßgerät-Elektronik elektrisch verbundene Erregeranordnung mit einem auf das Meßrohr mechanisch einwirkenden, insb. elektro-dynamischen oder elektro-magnetischen, Schwingungserreger zum Antreiben des Meßrohrs, sowie
  • – eine Meßsignale liefernden Sensoranordnung, die wenigstens ein primär auf die physikalische Prozeßgröße, insb. auch Änderungen der Prozeßgröße, reagierendes erstes und ein zweites Sensorelement aufweist und mittels der Sensorelemente wenigstens ein von der physikalischen Prozeßgröße beeinflußtes erstes und zweites Meßsignal liefert,
  • – wobei die Meßgerät-Elektronik, wenigstens ein dem Steuern des Schwingungserregers dienendes Erregersignal liefert, so daß das Meßrohr im Betrieb zumindest zeitweise vibrieren gelassen wird,
  • – wobei die beiden Sensorelemente auf einlaßseitige bzw. auslaßseitige Vibrationen des Meßrohrs reagieren und
  • – wobei die von Sensorelementen gelieferten Meßsignale vom Prozeß-Medium beeinflußte mechanische Schwingungen des vibrierenden Meßrohrs repräsentieren.
Especially in the EP-A 1 158 289 , the US-A 47 68 384 , the US-A 53 59 881 , the US-A 56 87 100 WO-A 88 02 476, WO-A 95 16 897 or WO-A 01 02816 are each process measuring devices for measuring at least one physical process variable, in particular a mass flow, a density, a viscosity, a pressure or the like, of a medium flowing in a process line, in which the primary sensor each comprises:
  • - At least one measuring tube for guiding the medium, in particular the flow
  • - An exciter arrangement electrically connected to the measuring device electronics with a mechanically acting on the measuring tube, esp. Electro-dynamic or electro-magnetic, vibration exciter for driving the measuring tube, and
  • A sensor arrangement which delivers measurement signals and which has at least one first and a second sensor element which reacts primarily to the physical process variable, in particular also changes in the process variable, and delivers at least one first and second measurement signal influenced by the physical process variable,
  • The measuring device electronics deliver at least one excitation signal which serves to control the vibration exciter, so that the measuring tube is made to vibrate at least temporarily during operation,
  • - The two sensor elements reacting to inlet and outlet side vibrations of the measuring tube and
  • - Wherein the measurement signals supplied by sensor elements from the process medium influenced mechanical vibrations of the vibrating measuring tube.

Darüber hinaus umfaßt solch ein Prozeß-Meßgerät vom Vibrations- Typ ferner ein das Meßrohr mit den daran angeordneten Schwingungserregern und Sensoren sowie allfällige weitere Komponenten des Meßaufnehmers einhausendes Meßaufnehmer-Gehäuse.It also includes such a process measuring device from vibration Type also a the measuring tube with the vibration exciters and sensors arranged thereon as well any other components of the sensor housing of the sensor housing.

Für den Fall, daß ein Prozeß-Meßgerät vom Vibrations-Typ als Coriolis-Massendurchflußmesser eingesetzt wird, ermittelt die Meßgerät-Elektronik u.a. auch eine Phasendifferenz zwischen den beiden, von den Sensorelementen gelieferten Meßsignalen, hier Schwingungssignale, und gibt die Meßgerät-Elektronik an ihrem Ausgang ein Meßwertsignal ab, das, mit dem zeitlichen Verlauf der Phasendifferenz korrespondierend, einen Meßwert des Massendurchflusses darstellt.For the case that a Process measuring device of the vibration type as a Coriolis mass flow meter is used, the measuring device electronics determine, among other things also one Phase difference between the two supplied by the sensor elements measurement signals here vibration signals, and gives the measuring device electronics at their output a measurement signal ab, which, corresponding to the temporal course of the phase difference, a measurement represents the mass flow.

Bekanntlich können auf Prozeß-Meßgeräte der beschriebenen Art, insb. auf deren jeweiligen Meßaufnehmer, neben den oben beschriebenen, primär zu erfassenden Prozeßgrößen, auch andere, insb. auch nicht beeinflußbare, physikalische Größen, inbs. eine Prozeß- oder Mediums-Temperatur, einwirken.As is known, the process measuring devices described can Type, especially on their respective sensors, in addition to the above described, primarily process variables to be recorded, too other, especially not influenceable, physical quantities, inbs. a process or medium temperature.

Insbesondere bei mit vibrierenden Meßrohren arbeitenden Prozeß-Meßgeräten, z.B. Coriolis-Massedurchfluß-Meßgeräten, Dichte-Meßgeräten und/oder Viskositäts-Meßgeräten, kann eine thermisch bedingt veränderliche Ausdehnung des Meßrohrs auch dazu führen, daß der Meßaufnehmer neben einer Empfindlichkeit auf die primären Meßgrößen, wie z.B. einen Massedurchfluß, eine Dichte und/oder eine Viskosität, auch eine Querempfindlichkeit gegenüber einer im Meßaufnehmer momentan herrschenden Temperaturverteilung aufweist. Infolge solcher temperaturbedingter Störeinflüssen auf das Schwingungsverhalten des Meßaufnehmers wird dieser praktisch verstimmt. Demzufolge kann auch das von der Meßgerät-Elektronik gelieferte Meßwertsignal bei Nichtberücksichtigung dieser "Verstimmung" fehlerhaft sein.Especially with vibrating measuring tubes working process measuring devices, e.g. Coriolis mass flow meters, density meters and / or Viscosity measuring devices, can a thermally variable Extension of the measuring tube also cause that the transducer in addition to sensitivity to the primary measurands, e.g. a mass flow, a Density and / or viscosity, also a cross sensitivity to one in the sensor currently prevailing temperature distribution. As a result of such temperature-related interferences the vibration behavior of the sensor this is practically out of tune. Accordingly, that of the Measuring device electronics supplied measured value signal if disregarded this "upset" be flawed.

Zur Kompensation von temperaturbedingten Störeinflüssen auf die vom Meßaufnehmer gelieferten Meßsignale und/oder auf mittels der Meßgerät-Elektronik daraus abgeleiteten Meßwertsignale ist bei Coriolis-Massedurchfluß-Meßgeräten oder Coriolis-Massedurchfluß-/Dichte-Meßgeräten daher üblicherweise auch mindestens ein Temperatursensor z.B. für die Messung der Temperatur des Meßrohrs oder einer Meßrohrumgebung in der Sensoranordnung vorgesehen, vgl. hierzu auch die US-A 53 59 881 , die US-A 56 87 100 oder die WO-A 88 02 476.To compensate for temperature-related interferences on the measurement signals supplied by the measuring sensor and / or on measurement value signals derived therefrom by means of the measuring device electronics, Coriolis mass flow measuring devices or Coriolis mass flow / density measuring devices therefore usually also have at least one temperature sensor, for example for measuring the Temperature of the measuring tube or a measuring tube environment provided in the sensor arrangement, cf. also the US-A 53 59 881 , the US-A 56 87 100 or WO-A 88 02 476.

Bei den hier gezeigten Prozeß-Meßgeräten werden zur Kompensation von Temperatureinflüssen auf die Elastizitätsmoduln der jeweiligen Meßrohre mittels jeweils einem, an einem gebogenen Meßrohr angebrachten Temperatursensor, z.B. einem Pt100, einem Pt1000 oder einem Thermo-Element, zunächst ein mit der Temperatur des Meßmediums korrespondierendes, elektrisches Temperatur-Meßsignal erzeugt. Dieses wird dann in der Meßgerät-Elektronik durch Multiplikation mit konstanten, zeitinvarianten Koeffizienten in einen die Einflüsse der gemessenen Temperatur auf das Elastizitätsmodul berücksichtigenden Korrekturfaktor umgerechnet und so in die Korrektur des Meßwertsignals, z.B. eines Massedurchfluß- und/oder eines Dichtesignals einfließen gelassen. Zur Glättung des Temperatur-Meßsignals oder zur Verbesserung von dessen Signal-zu-Rausch-Verhältnis können, wie z.B. in der WO-A 88 02 476 vorgeschlagen, entsprechende digitale Signalfilter zum Einsatz kommen.In the process measuring devices shown here to compensate for temperature influences on the elasticity modules of the respective measuring tubes by means of a temperature sensor attached to a curved measuring tube, e.g. a Pt100, a Pt1000 or a thermocouple with the temperature of the measuring medium Corresponding electrical temperature measurement signal generated. This is then in the measuring device electronics by multiplication with constant, time invariant coefficients in the influences of measured temperature converted to the correction factor taking into account the elastic modulus and so in the correction of the measured value signal, e.g. a mass flow and / or a density signal. To smooth the Temperature measurement signal or to improve its signal-to-noise ratio, like e.g. proposed in WO-A 88 02 476, corresponding digital Signal filters are used.

Neben solchen Prozeß-Meßgeräten vom Vibrations-Typ mit gebogenem Meßrohr sind dem Fachmann ferner auch Prozeß-Meßgeräte vom Vibrations-Typ mit einem einzigen geraden Meßrohr oder auch mit zwei Meßrohren bekannt, vgl. hierzu insb. die US-A 45 24 610 , die US-A 47 68 384 , die US-A 60 06 609 , die WO-A 00 144 485 oder die WO-A 01 02816. Sei solchen Prozeß-Meßgeräten mit einem einzigen geraden Meßrohr ist üblicherweise im Meßaufnehmer ferner ein, insb. schwingfähig im Meßaufnehmer-Gehäuse aufgehängtes, am Meßrohr fixiertes Trägerelement zum Haltern des Schwingungserregers und der Sensorelemente vorgesehen, daß zudem auch dazu dient, das vibrierende Meßrohr von der angeschlossenen Rohrleitung schwingungstechnisch zu entkoppeln. Das Trägerelement kann dabei z.B. als ein koaxial zum Meßrohr angeordneter rohrförmiger Kompensationzylinder oder kastenförmiger Tragrahmen ausgeführt sein.In addition to such process measuring devices of the vibration type with a curved measuring tube, process measuring devices of the vibration type with a single straight measuring tube or also with two measuring tubes are also known to the person skilled in the art, cf. especially the US-A 45 24 610 , the US-A 47 68 384 , the US-A 60 06 609 , WO-A 00 144 485 or WO-A 01 02816. Be such process measuring devices with a single straight measuring tube is usually also in the transducer, in particular a vibratingly suspended in the transducer housing, fixed to the measuring tube support element for holding the vibration exciter and the sensor elements provided that also serves to decouple the vibrating measuring tube from the connected pipeline in terms of vibration. The carrier element can be designed, for example, as a tubular compensation cylinder or box-shaped support frame arranged coaxially to the measuring tube.

Aufgrund ihrer speziellen Konstruktion reagieren Prozeß-Meßgeräte vom Vibrations-Typ mit geradem Meßrohr oder geraden Meßrohren auf Temperaturveränderung nicht nur mit der bereits erwähnten E-Modul-Änderung, sondern bewirken auch temperaturbedingte Änderungen mechanischer Spannungen innerhalb des Meßrohrs und ggf. auch innerhalb des Trägerelements und/oder des Meßaufnehmer-Gehäuses Änderungen in der Empfindlichkeit des Meßaufnehmers auf die primären Prozeßgrößen.Because of their special construction Process measuring devices of the vibration type react with a straight measuring tube or straight measuring tubes on temperature change not just with the one already mentioned Modulus change but also cause temperature-related changes in mechanical stresses inside the measuring tube and possibly also within the carrier element and / or the sensor housing changes in the sensitivity of the sensor on the primary Process variables.

Solche temperaturbedingten mechanischen, insb. axial zum Meßrohr wirkenden, Spannungen können verschiedene Ursachen haben, die allein oder in Verbindung miteinander auftreten können. Selbst wenn Meßrohr und Trägerelement oder Meßaufnehmer-Gehäuse im wesentlichen gleiche Temperaturen aufweisen, können temperaturabhängige mechanische Spannungen auftreten, wenn Trägerrohr und Schwingsystem aus unterschiedlichen Materialien mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten bestehen. Noch stärker wirken sich derartige Temperatureinflüsse auf das Meßergebnis aus, wenn die Temperatur der Meßrohres von der Temperatur des Trägerrohrs verschieden ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn Prozeß-Medium gemessen werden soll, dessen Temperatur von der Umgebungstemperatur verschieden ist. Sei sehr heißen oder sehr kalten Prozeß-Medien kann ein sehr großes Temperaturgefälle zwischen dem Trägerelement bzw. dem Meßaufnehmer-Gehäuse und den Meßrohren bestehen.Such temperature-related mechanical stresses, particularly those acting axially to the measuring tube, can have various causes, which can occur alone or in connection with one another. Even if the measuring tube and carrier element or sensor housing have essentially the same temperatures, temperature-dependent mechanical stresses can occur if the carrier tube and the vibrating system consist of different materials with different coefficients of thermal expansion. Such temperature influences have an even greater effect on the measurement result if the temperature of the measuring tube is different from the temperature of the carrier tube. This is particularly the case when measuring process medium whose temperature differs from the ambient temperature. Be very hot or very cold process media, there can be a very large temperature gradient between the carrier element or the sensor housing and the measuring tubes.

Zur Kompensation auch solcher, die Empfindlichkeit des Meßaufnehmers gegenüber den primären Prozeßgrößen verändernden Temperatureinflüsse sind beispielsweise in der US-A 47 68 384 , der US-A 52 31 884 oder der WO-A 01 02816 Maßnahmen beschrieben. Dabei wird unter Verwendung wenigstens eines weiteren, am Meßaufnehmer-Gehäuse angebrachten Temperatursensors, der Einfluß auch von temperaturabhängigen Ausdehnungen oder Spannungen des Meßaufnehmer-Gehäuses auf das Meßwertsignal dadurch kompensiert, daß ein weiterer, die Einflüsse der gemessenen Temperatur auf die Ausdehnugen oder die Spannungsverteilung im Meßaufnehmer berücksichtigenden Korrekturfaktors in der Meßgerät-Elektronik gebildet und in das Meßwertsignal mit einfließen gelassen wird. Zur Bildung dieses Korrekturfaktors wird jedes der Temperatur-Signale gleichzeitig und unverzögert mit wiederum konstanten Koeffizienten und ggf. auch mit sich selbst multipliziert.In order to compensate for such temperature influences that change the sensitivity of the sensor to the primary process variables, for example in the US-A 47 68 384 , the US-A 52 31 884 or WO-A 01 02816 measures described. Using at least one additional temperature sensor attached to the sensor housing, the influence of temperature-dependent expansions or voltages of the sensor housing on the measured value signal is compensated for by the fact that another, the influences of the measured temperature on the expansion or the stress distribution in the sensor Correction factor is taken into account in the measuring device electronics and is incorporated into the measured value signal. To form this correction factor, each of the temperature signals is multiplied simultaneously and without delay by again constant coefficients and possibly also by itself.

Es hat sich hierbei aber gezeigt, daß die Temperaturverteilung im Betrieb von Prozeß-Meßgeräten der beschriebenen Art zum einen, insb. aufgrund einer zumeist nicht konstant zu haltenden Temperatur des Fluids, erheblichen Schwankungen unterliegen kann und somit innerhalb des Prozeß-Meßgeräts, insb. auch innerhalb des Meßaufnehmers, wiederholt dynamische Ausgleichsvorgänge bezüglich der Temperaturverteilung zu verzeichnen sind. Zum anderen können diese zeitlichen Änderungen in der Temperaturverteilung, bedingt durch verschiedene spezifische Temperaturleitfähigkeiten oder Wärmekapazitäten einzelner Komponenten des Meßaufnehmers, z.B. des Meßrohrs oder des Meßaufnehmer-Gehäuses, unterschiedlich raschen auf die einzelnen, die Empfindlichkeit des Meßaufnehmers mitbestimmenden Komponenten des Meßaufnehmers durchgreifen, so daß auch die mittels zweier oder meherer Temperatursensoren erfaßten Temperaturprofile oder – gradienten dynamischen Veränderungen unterliegen können.However, it has been shown that the Temperature distribution in the operation of process measuring devices of the type described one, especially due to a mostly not constant Temperature of the fluid, may fluctuate significantly and thus within the process measuring device, esp. also inside the sensor, repeats dynamic equalization processes regarding the temperature distribution are recorded. Secondly, these changes over time in the temperature distribution, due to various specific temperature conductivities or heat capacities of individuals Components of the sensor, e.g. of the measuring tube or the sensor housing, different quickly on the individual, the sensitivity of the sensor reach through determining components of the sensor, so that too the temperature profiles detected by means of two or more temperature sensors or - gradients dynamic changes may be subject to.

Dies wiederum kann aber bei Prozeß-Meßgeräten, bei denen, wie z.B. in der US-A 47 68 384 oder der WO-A 01 02816 gezeigt, für die Ermittlung von entsprechenden Korrekturfaktoren für das Meßsignal lediglich momentane Temperaturwerte berücksichtigende, statische Algorithmen angewendet werden, dazu führen, daß trotz der Verwendung solcher, zwar von verschiedenen, örtlich verteilt erfaßten Temperaturen abgeleiteten, jedoch zueinander stets gleichbleibend gewichteten Korrekturfaktoren erhebliche Ungenauigkeiten im Meßwertsignal während des des instationären Zustands der Temperaturverteilung auftreten können, und zwar über einen vergleichsweise langen Zeitraum. Untersuchungen haben nämlich ferner ergeben, daß solche, insb. Änderungen in den mechanischen Spannungen innerhalb des Meßaufnehmers bewirkenden, instationären Übergangsbereiche der Temperaturverteilung von wenigen Minuten bis hin zu einigen Stunden andauern können und daß sich während dieser oftmals recht langen Zeit des instationären Zustands der Temperaturverteilung die Einflüsse der örtlich erfaßten Temperaturen auf das Meßsignal bzw. die Meßsignale im Verhältnis zueinander ebenfalls verändern können.This, in turn, can be the case with process measuring devices, such as those in the US-A 47 68 384 or WO-A 01 02816, for the determination of corresponding correction factors for the measurement signal, only static temperature values taking into account static temperature values are used, which lead to the fact that despite the use of temperatures derived from different, locally distributed temperatures, they are always derived from one another Consistently weighted correction factors, considerable inaccuracies in the measured value signal can occur during the transient state of the temperature distribution, specifically over a comparatively long period of time. Studies have also shown that such, in particular changes in the mechanical stresses within the sensor, transient transition regions of the temperature distribution can last from a few minutes to a few hours and that during this often quite long period of the transient state of the temperature distribution Influences of the locally recorded temperatures on the measurement signal or the measurement signals can also change in relation to one another.

Eine Möglichkeit zur Reduzierung derartiger Fehler im Meßsignal kann bei solchen Meßaufnehmern mit vibrierendem Meßrohr z.B. darin bestehen, eine Vielzahl von Temperatur-Sensoren entlang des Meßrohrs und entlang des Meßaufnehmer-Gehäuses und/oder entlang des ggf. vorhandenen Trägerelements für das einzige Meßrohr verteilt zu installieren.One way to reduce such Error in the measurement signal can with such sensors with vibrating measuring tube e.g. consist of a variety of temperature sensors along of the measuring tube and along the sensor housing and / or along the support element, if any for the only one measuring tube distributed to install.

Der Nachteil einer solchen Lösung ist u.a. darin zu sehen, daß mit der Zahl der verwendeten Temperatur-Sensoren auch die Herstellkosten entsprechend deutlich ansteigen. Abgesehen von den Kosten für die Temperatursensoren selbst steigen nämlich auch die Kosten für deren Montage und Verdrahtung.The disadvantage of such a solution is et al to see that with the number of temperature sensors used also the manufacturing costs increase significantly accordingly. Apart from the cost of the temperature sensors themselves rise also the cost of their assembly and wiring.

Darüber hinaus kann eine Erhöhung der Anzahl an Temperatursensoren aber auch zu einer erhöhten Ausfallwahrscheinlichkeit der Sensoranordnung selbst führen, insb. auch dann, wenn die Temperatur-Sensoren an betriebsgemäß hochfrequent vibrierenden Komponenten, z.B. dem Meßrohr oder als Gegenschwinger ausgeführten Trägerelement, fixiert sind.In addition, an increase in Number of temperature sensors but also an increased probability of failure the sensor arrangement itself, esp. even when the temperature sensors are operating at high frequencies vibrating components, e.g. the measuring tube or a carrier element designed as a counter-oscillator, are fixed.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, Prozeß-Meßgeräte der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, das auch im instationären Übergangsbereich der Temperaturverteilung innerhalb von derem jeweiligen Meßaufnehmer temperaturbedingte Fehler im Meßsignal weitgehend kompensiert sind und das für die Ermittlung eines möglichst genauen Korrekturfaktors für Temperatureinflüsse auf das Meßsignal möglichst wenig Temperatursensoren benötigt.An object of the invention is hence in process measuring instruments of the beginning to improve the specified type, even in the transient transition area the temperature distribution within the respective sensor temperature-related errors in the measurement signal are largely compensated and that for the determination of a possible exact correction factor for temperature influences on the measurement signal preferably few temperature sensors needed.

Zur Lösung der Aufgabe besteht die Erfindung in einem Prozeß-Meßgerät zum Messen wenigstens einer physikalischen Prozeßgröße, insb. eines Massedurchflusses, einer Dichte, einer Viskosität, eines Drucks oder dergleichen, eines in einem Prozeßbehälter vorgehaltenen oder in einer Prozeßleitung strömenden Mediums, welches Meßgerät umfaßt:

  • – einen Meßaufnehmer
  • – mit einer Meßsignale liefernden Sensoranordnung,
  • – die wenigstens ein primär auf die physikalische Prozeßgröße, insb. auch Änderungen der Prozeßgröße, reagierendes erstes Sensorelement aufweist und mittels des ersten Sensorelements wenigstens ein von der physikalischen Prozeßgröße beeinflußtes erstes Meßsignal liefert, und
  • – die darüber hinaus wenigstens einen ersten im Meßaufnehmer angeordneten Temperatursensor aufweist, der eine erste Temperatur im Meßaufnehmer örtlich erfaßt, und
  • – die mittels des wenigstens einen Temperatursenors wenigstens ein die erste Temperatur im Meßaufnehmer repräsentierendes erstes Temperatur-Meßsignal liefert, sowie
  • – eine Meßgerät-Elektronik, die unter Verwendung wenigstens des ersten Meßsignals und unter Verwendung eines ersten Korrekturwerts für das wenigstens erste Meßsignal wenigstens einen die physikalische Größe momentan repräsentierenden Meßwert, insb. einen Massendurchfluß-Meßwert, einen DichteMeßwert, einen Viskositäts-Meßwert oder einen Druck-Meßwert, erzeugt,
  • – wobei die Meßgerät-Elektronik im Betrieb den ersten Korrekturwert anhand eines zeitlichen Verlaufs des wenigstens ersten Temperatur-Meßsignals dadurch ermittelt, daß in der Vergangenheit mittels des ersten Temperatursensors erfaßte Temperaturwerte mit berücksichtigt werden.
To achieve the object, the invention consists in a process measuring device for measuring at least one physical process variable, in particular a mass flow rate, a density, a viscosity, a pressure or the like, of a medium held in a process container or flowing in a process line, which measuring device comprises :
  • - a sensor
  • With a sensor arrangement delivering measurement signals,
  • Which has at least one first sensor element which reacts primarily to the physical process variable, in particular also changes in the process variable, and by means of the first sensor element delivers at least one first measurement signal influenced by the physical process variable, and
  • Which also has at least one first temperature sensor arranged in the measuring sensor, which locally detects a first temperature in the sensor, and
  • - which delivers at least one first temperature measurement signal representing the first temperature in the sensor by means of the at least one temperature sensor, and
  • A measuring device electronics which, using at least the first measurement signal and using a first correction value for the at least first measurement signal, at least one measurement value currently representing the physical quantity, in particular a mass flow measurement value, a density measurement value, a viscosity measurement value or a pressure -Measured value, generated,
  • - The measuring device electronics determine the first correction value during operation on the basis of a time course of the at least first temperature measurement signal in that temperature values detected in the past by means of the first temperature sensor are also taken into account.

Nach einer bevorzugten ersten Ausgestaltung der Erfindung reagiert die Meßgerät-Elektronik im Betrieb auf eine mit einer Änderung der ersten Temperatur korrespondierenden Änderung des ersten Temperatur-Meßsignals zeitverzögert mit einer Änderung des ersten Korrekturwerts.According to a preferred first embodiment the invention, the measuring device electronics respond in operation on one with a change the first temperature-corresponding change in the first temperature measurement signal Time Lag with a change the first correction value.

Nach einer bevorzugten zweiten Ausgestaltung der Erfindung weist die Sensoranordnung wenigstens einen im Meßaufnehmer, insb. vom ersten Temperatursenor beabstandet, angeordneten zweiten Temperatursenor auf, der eine zweite Temperatur im Meßaufnehmer örtlich erfaßt, und

  • – bei dem die Sensoranordnung mittels des zweiten Temperatursenors wenigstens ein die zweite Temperatur repräsentierendes zweites Temperatur-Meßsignal liefert.
According to a preferred second embodiment of the invention, the sensor arrangement has at least one second temperature sensor arranged in the measuring sensor, in particular at a distance from the first temperature sensor, which locally detects a second temperature in the measuring sensor, and
  • - In which the sensor arrangement delivers at least one second temperature measurement signal representing the second temperature by means of the second temperature sensor.

Nach einer bevorzugten dritten Ausgestaltung der Erfindung ermittelt die Meßgerät-Elektronik den ersten Korrekturwert auch unter Verwendung des zweiten Temperatur-Meßsignals.According to a preferred third embodiment the invention determines the meter electronics the first Correction value also using the second temperature measurement signal.

Nach einer bevorzugten vierten Ausgestaltung der Erfindung ermittelt die Meßgerät-Elektronik anhand eines zeitlichen Verlaufs wenigstens des zweiten Temperatur-Meßsignals einen zweiten Korrekturwert und erzeugt die Meßgerät-Elektronik den Meßwert auch unter Verwendung des zweiten Korrekturwerts.According to a preferred fourth embodiment the invention determines the measuring device electronics using a temporal course of at least the second temperature measurement signal a second correction value and the measuring device electronics also generates the measured value using the second correction value.

Nach einer bevorzugten fünften Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die Meßgerät-Elektronik eine Filterstufe zum Erzeugen des wenigstens ersten Korrekturwerts, wobei das erste Temperatur-Meßsignal einem ersten Signaleingang der Filterstufe zugeführt ist.According to a preferred fifth embodiment of the invention the measuring device electronics a filter stage for generating the at least first correction value, the first Temperature measurement signal is fed to a first signal input of the filter stage.

Nach einer bevorzugten sechsten Ausgestaltung der Erfindung weist die Filterstufe einen ersten A/D-Wandler für das erste Temperatur-Meßsignal auf, der dieses in ein erstes Digitalsignal wandelt.According to a preferred sixth embodiment According to the invention, the filter stage has a first A / D converter for the first Temperature measurement signal which converts this into a first digital signal.

Nach einer bevorzugten siebenten Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die Filterstufe ein erstes digitales Filter für das erste Digitalsignal.After a preferred seventh Embodiment of the invention, the filter stage comprises a first digital filter for the first digital signal.

Nach einer bevorzugten achten Ausgestaltung der Erfindung ist das erste digitale Filter ein rekursives Filter.According to a preferred eighth embodiment of the invention, the first digital filter is a recursive filter.

Nach einer bevorzugten neunten Ausgestaltung der Erfindung ist das erste digitale Filter ein nicht-rekursives Filter ist.According to a preferred ninth embodiment of the invention, the first digital filter is a non-recursive Filter is.

Nach einer bevorzugten zehnten Ausgestaltung der Erfindung liefert das erste digitale Filter den ersten Korrekturwert an einen ersten Signalausgang der Filterstufe.According to a preferred tenth embodiment According to the invention, the first digital filter supplies the first correction value to a first signal output of the filter stage.

Nach einer bevorzugten elften Ausgestaltung der Erfindung dient die Filterstufe auch dem Erzeugen des zweiten Korrekturwerts, wobei das zweite Temperatur-Meßsignal einem zweiten Signaleingang der Filterstufe zugeführt ist, und weist die Filterstufe einen zweiten A/D-Wandler für das zweite Temperatur-Meßsignal auf, der dieses in ein zweites Digitalsignal wandelt.According to a preferred eleventh embodiment the filter stage also serves to generate the second Correction value, the second temperature measurement signal having a second signal input fed to the filter stage , and the filter stage has a second A / D converter for the second Temperature measurement signal on, which converts this into a second digital signal.

Nach einer bevorzugten zwölften Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die Filterstufe ein zweites digitales Filter für das zweite Digitalsignal.According to a preferred twelfth embodiment of the invention the filter stage a second digital filter for the second digital signal.

Nach einer bevorzugten dreizehnten Ausgestaltung der Erfindung umfaßt der Meßaufnehmer wenigstens ein Meßrohr zum Führen des, insb. strömenden, Mediums.After a preferred thirteenth Embodiment of the invention, the sensor comprises at least one measuring tube for To lead of the, especially flowing, Medium.

Nach einer bevorzugten vierzehnten Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens einer der beiden Temperatursensoren auf dem Meßrohr oder in dessen Nähe angeordnet.After a preferred fourteenth Embodiment of the invention is at least one of the two temperature sensors on the measuring tube or in the vicinity arranged.

Nach einer bevorzugten fünfzehnten Ausgestaltung der Erfindung umfaßt der Meßaufnehmer ein das Meßrohr zumindest teilweise umhüllendes Meßaufnehmer-Gehäuse.After a preferred fifteenth Embodiment of the invention, the sensor comprises at least one measuring tube partially enveloping Transducer housing.

mach einer bevorzugten sechzehnten Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens einer der beiden Temperatursensoren am Meßaufnehmer-Gehäuse fixiert oder zumindest in dessen Mähe angeordnet.make a preferred sixteenth Embodiment of the invention is at least one of the two temperature sensors fixed to the sensor housing or at least close to it arranged.

Nach einer bevorzugten siebzehnten Ausgestaltung der Erfindung umfaßt der Meßaufnehmer ferner einen mit der Meßgerät-Elektronik elektrisch verbundenen, auf das Meßrohr mechanisch einwirkenden, insb. elektro-dynamischen oder elektromagnetischen, Schwingungserreger zum Antreiben des Meßrohrs, und liefert die Meßgerät-Elektronik, wenigstens ein dem Steuern des Schwingungserregers dienendes Erregersignal, so daß das Meßrohr im Betrieb zumindest zeitweise vibriert.After a preferred seventeenth Embodiment of the invention, the sensor further includes a the measuring device electronics electrically connected, mechanically acting on the measuring tube, esp. Electro-dynamic or electromagnetic, vibration exciter to drive the measuring tube, and supplies the measuring device electronics, at least one excitation signal used to control the vibration exciter, so that this measuring tube vibrates at least temporarily during operation.

Nach einer bevorzugten achtzehnten Ausgestaltung der Erfindung reagiert das erste Sensorelement auf, insb. einlaßseitige oder auslaßseitige, Vibrationen des Meßrohrs und repräsentiert das vom ersten Sensorelement gelieferte Meßsignal vom PozeßMedium beeinflußte mechanische Schwingungen des vibrierenden Meßrohrs.According to a preferred eighteenth embodiment of the invention, the first sensor element reacts, in particular on the inlet or outlet side, to vibrations of the measuring tube and represents the measuring signal supplied by the first sensor element from the process medium, which influences the mechanical vibrations of the vibrate the measuring tube.

Nach einer bevorzugten neunzehnten Ausgestaltung der Erfindung umfaßt der Meßaufnehmer ein, insb. schwingfähig im Meßaufnehmer-Gehäuse aufgehängtes, am Meßrohr fixiertes Trägerelement zum Haltern des Schwingungserregers und wenigstens des ersten Sensorelements.After a preferred nineteenth Embodiment of the invention comprises the sensor, in particular one that is suspended in the sensor housing and capable of swinging, on measuring tube fixed support element for holding the vibration exciter and at least the first sensor element.

Nach einer bevorzugten zwanzigsten Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Temperatursenor auf dem Trägerelement fixiert oder zumindest in dessen Nähe angeordnet.After a preferred twentieth Embodiment of the invention is at least one temperature sensor the support element fixed or at least arranged in its vicinity.

Nach einer bevorzugten einundzwanzigsten Ausgestaltung der Erfindung weist die Sensoranordnung wenigstens ein zweites primär auf die physikalische Prozeßgröße reagierendes Sensorelement auf und liefert die Sensoranordnung mittels des zweiten Sensorelements wenigstens ein von der physikalischen Prozeßgröße beeinflußtes zweites Meßsignal, wobei die Meßgerät-Elektronik den Meßwert auch unter Verwendung des zweiten Meßsignals erzeugt.According to a preferred twenty-first The sensor arrangement at least has an embodiment of the invention a second primary reacting to the physical process variable Sensor element and delivers the sensor arrangement by means of the second sensor element at least one second measurement signal influenced by the physical process variable, being the meter electronics the measured value also generated using the second measurement signal.

Ein Grundgedanke der Erfindung besteht zum einen darin, die momentane Empfindlichkeit des Meßaufnehmers auf die zu messende Prozeßgröße in Abhängigkeit von seiner momentanen inneren Temperaturverteilung zu ermitteln und die davon beeinflußten Meßsignale entsprechend zu kompensieren. Zum anderen geht es bei der Erfindung darum, anhand von in der Vergangenheit gemessener Temperaturen die für die Empfindlichkeit momentane wirksame Temperaturverteilung im Meßaufnehmer, insb. auch unter Verndung möglichst weniger Temperatursensoren, ausreichend genau abzuschätzen.A basic idea of the invention is on the one hand, the instantaneous sensitivity of the sensor depending on the process variable to be measured from its current internal temperature distribution and influenced by it measuring signals to compensate accordingly. The other is the invention therefore, based on temperatures measured in the past, the for the Sensitivity of current effective temperature distribution in the sensor, especially if possible with change fewer temperature sensors, to be estimated with sufficient accuracy.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht neben des geringen schaltungstechnischen Aufwands für die Temperaturmessung auch darin, daß für die Positionierung der Temperatursensoren innerhalb des Meßaufnehmers mehr Freiheitsgrade geschaffen werden, da nunmehr die jeweilige Lage des Temperatursensors bei der Auswertung des jeweils gelieferten Temperturmeßsignals mit in die Korrektur einfließen gelassen werden kann. Somit können die Temperatursensoren insb. auch aus montage- und/oder verdrahtungs-technischer Sicht optimal angeordnet werden.Another advantage of the invention in addition to the low circuit complexity for temperature measurement also in that for positioning the temperature sensors within the sensor more degrees of freedom be created, since the respective position of the temperature sensor when evaluating the temperature measurement signal supplied in each case are included in the correction can be left. So you can the temperature sensors especially from an assembly and / or wiring point of view be optimally arranged.

Dies hat beispielsweise bei den eingangs erwähnten Prozeß-Meßgeräten vom Vibrations-Typ auch den Vorteil, daß die Temperatursensoren zum Zwecke der Abschätzung der wirksame Temperaturverteilung des Meßrohrs und/oder des ggf. vorhanden Trägerelements ohne weiteres auch an nicht-vibrierenden Komponenten des Meßaufnehmers, wie z.B. dem Wandler-Gehäuse, fixiert werden können.This has, for example, at the beginning mentioned Process measuring devices from Vibration type also has the advantage that the temperature sensors for Estimation purposes the effective temperature distribution of the measuring tube and / or if applicable support element easily on non-vibrating components of the sensor, such as. the converter housing, can be fixed.

1 zeigt perspektivisch in einer Seitenansicht ein Prozeß-Meßgerät, 1 shows in perspective a side view of a process measuring device,

2 zeigt nach Art eines Bockschaltbildes eine für das Prozeß-Meßgerät gemäß 1 geeignete Meßgerät-Elektronik gekoppelt mit einem Meßaufnehmer vom Vibrationjs-Typ, 2 shows in the manner of a block diagram for the process measuring device according 1 suitable measuring device electronics coupled with a Vibrationjs type sensor,

3 zeigt teilweise geschnitten ein Ausführungsbeispiel eines für das Prozeß-Meßgerät von 1 geeigneten Meßaufnehmers vom Vibrations-Typ perspektivisch in einer ersten Seitenansicht, 3 shows partially sectioned an embodiment of a for the process measuring device of 1 suitable sensor of the vibration type in perspective in a first side view,

4 zeigt den Meßaufnehmer von 2 perspektivisch in einer zweiten Seitenansicht, 4 shows the sensor of 2 in perspective in a second side view,

5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer elektromechanischen Erregeranordnung für den Meßaufnehmer von 2, 5 shows an embodiment of an electromechanical excitation arrangement for the sensor of 2 .

6 zeigt nach Art eines Blockschaltbildes eine für die Meßgerät-Elektronik von 2 geeignete Auswerteschaltung, 6 shows in the manner of a block diagram for the measuring device electronics from 2 suitable evaluation circuit,

7 zeigt schematisiert ein Beispiel für mögliche Temperaturverläufe innerhalb des Meßaufnehmers von 2 und 7 shows schematically an example of possible temperature profiles within the sensor of 2 and

8 zeigt nach Art eines Blockschaltbildes eine Ausgestaltung der Auswerteschaltung von 6. 8th shows in the manner of a block diagram an embodiment of the evaluation circuit of 6 ,

In den 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel für ein Prozeß-Meßgerät, beispielsweise ein Coriolis-Massedurchflußmeßgerät, ein Dichte-Meßgerät und/oder eine Prozeß-Meßgerät 1 mit einem, bevorzugt innerhalb eines Meßaufnehmer-Gehäuses 100 untergebrachten, Meßaufnehmer 10 vom Vibrationstyp sowie mit einer in einem Elektronik-Gehäuse 200 dargestellt, in dem eine mit dem Meßaufnehmer 10 elektrisch verbundene Meßgerät-Elektronik 50 untergebracht ist.In the 1 and 2 is an embodiment of a process measuring device, for example a Coriolis mass flow meter, a density measuring device and / or a process measuring device 1 with one, preferably within a sensor housing 100 housed, sensor 10 of the vibration type as well as with one in an electronics housing 200 shown in which one with the sensor 10 electrically connected measuring device electronics 50 is housed.

Das Prozeß-Meßgerät 1 dient dazu, eine Prozeßgröße, z.B. einen Massedurchfluß, eine Dichte und/oder eine Viskosität, eines in einer Rohrleitung strömenden Fluids zu erfassen und in einen diese Prozeßgröße momentan repräsentierenden Meßwertsignal abzubilden; die Rohrleitung ist aus Übersichtlichkeitsgründen hier nicht dargestellt.The process measuring device 1 is used to record a process variable, for example a mass flow, a density and / or a viscosity, of a fluid flowing in a pipeline and to represent it in a measured value signal currently representing this process variable; the pipeline is not shown here for reasons of clarity.

Zum Führen des Fluids umfaßt der Meßaufnehmer 10 ein Meßrohr 13, das im Betrieb vorzugsweise in einem Siegeschwingungsmode so vibrieren gelassen wird, daß im hindurchströmenden Fluid solche Reaktionskräfte, wie z.B. Coriolis-Kräfte, Beschleunigungskräfte und/oder Reibungskräfte, von ausreichender Höhe erzeugt werden, die von der Prozeßgröße abhängig sind und die auf den Meßaufnehmer 10 in messbarer, also sensorisch erfassbar und elektronisch auswertbarer Weise zurückwirken.To guide the fluid, the sensor comprises 10 a measuring tube 13 , which is preferably vibrated in operation in a sieve vibration mode in such a way that such reaction forces, such as Coriolis forces, acceleration forces and / or friction forces, of sufficient magnitude are generated in the fluid flowing through, which are dependent on the process size and on the sensor 10 act back in a measurable, i.e. sensible and electronically evaluable way.

In den 3 und 4 ist ein Ausführungsbeispiel einer als Meßaufnehmer 10 dienenden physikalisch-elektrischen Wandleranordnung vom Vibrations-Typ gezeigt. Der Aufbau einer derartigen Wandleranordnung ist z.B. in der US-A 60 06 609 ausführlich beschrieben.In the 3 and 4 is an embodiment of a as a sensor 10 serving physical-electrical transducer assembly of the vibration type shown. The construction of such a transducer arrangement is for example in the US-A 60 06 609 described in detail.

Zum Führen des zu messenden Fluids umfasst der Meßaufnehmer 10 wenigstens ein ein Einlaßende 11 und ein Auslaßende 12 aufweisendes Meßrohr 13 von vorgebbarem, im Betrieb elastisch verformbarem Meßrohrlumen 13A und von vorgebbarer Nennweite.In order to guide the fluid to be measured, the sensor comprises 10 at least one an inlet end 11 and an outlet end 12 having measuring tube 13 of predeterminable measuring tube lumen that is elastically deformable during operation 13A and of a definable nominal size.

Elastisches Verformen des Meßrohrlumens 13A bedeutet hier, daß zum Erzeugen der oben bereits erwähnten, fluidinternen und somit das Fluid beschreibenden Reaktionskräften eine Raumform und/oder eine Flaumlage des Meßrohrlumens 13A innerhalb eines Elastizitätsbereiches des Meßrohrs 13 in vorgebbarer Weise zyklisch, insb. periodisch, verändert wird, vgl. z.B. die US-A 48 01 897 , die US-A 56 48 616 , die US-A 57 96 011 oder die US-A 60 06 609 . Falls erforderlich, kann das Meßrohr, wie z.B. in der EP-A 1 260 798 gezeigt, beispielsweise auch gebogen sein. Darüber hinaus ist z.B. auch möglich, anstelle eines einzigen Meßrohrs, zwei gebogene oder gerade Meßrohre zu verwenden. Weitere geeignete Ausführungsformen für solche als Meßaufnehmer 10 dienende Wandleranordnungen sind z.B. in der US-A 53 01 557 , der US-A 53 57 811 , der US-A 55 57 973 , der US-A 56 02 345 , der US-A 56 48 616 oder der US-A 57 96 011 ausführlich beschrieben.Elastic deformation of the measuring tube lumen 13A means here that in order to generate the above-mentioned, fluid-internal and thus describing the fluid reaction forces, a spatial shape and / or a fluff position of the measuring tube lumen 13A within a range of elasticity of the measuring tube 13 is changed cyclically, especially periodically, in a predeterminable manner, cf. e.g. the US-A 48 01 897 , the US-A 56 48 616 , the US-A 57 96 011 or the US-A 60 06 609 , If necessary, the measuring tube, such as in the EP-A 1 260 798 shown, for example also be curved. In addition, it is also possible, for example, to use two curved or straight measuring tubes instead of a single measuring tube. Other suitable embodiments for such as sensors 10 serving transducer arrangements are for example in the US-A 53 01 557 , the US-A 53 57 811 , the US-A 55 57 973 , the US-A 56 02 345 , the US-A 56 48 616 or the US-A 57 96 011 described in detail.

Als Material für das in den 3 und 4 gerade Meßrohr 13 sind z.B. Titanlegierungen besonders geeignet. Anstelle von Titanlegierungen können aber auch andere für derartige, insb. auch für gebogene, Meßrohre üblicherweise verwendete Materialien wie z.B. rostfreier Stahl, Tantal oder Zirconium etc. verwendet werden.As material for that in the 3 and 4 straight measuring tube 13 titanium alloys are particularly suitable. Instead of titanium alloys, other materials commonly used for such, in particular also for curved, measuring tubes, such as, for example, stainless steel, tantalum or zirconium, etc. can also be used.

Das Meßrohr 13, das in der üblichen Weise einlaß-seitig und auslaß-seitig mit der das Fluid zu- bzw. abführenden Rohrleitung kommuniziert, ist in einen starren, insb. biege- und verwindungssteifen, und vom Meßaufnehmer-Gehäuse 100 umhüllten, Tragrahmen 14 schwingfähig eingespannt.The measuring tube 13 , which communicates in the usual way on the inlet side and outlet side with the fluid supplying and discharging pipeline, is in a rigid, in particular flexurally and torsionally rigid, and from the sensor housing 100 encased, support frame 14 clamped to vibrate.

Der Tragrahmen 14 ist am Meßrohr 13 einlaß-seitig mittels einer Einlaßplatte 213 und ausslass-seitig mittels einer Auslaßplatte 223 fixiert, wobei letztere beide jeweils von entsprechenden Verlängerungsstücken 131, 132 des Maßrohrs 13 durchstoßen sind. Ferner weist der Tragrahmen 14 eine erste Seitenplatte 24 und eine zweite Seitenplatte 34 auf, welche beiden Seitenplatten 24, 34 jeweils derart an der Einlaßplatte 213 und an dar Auslaßplatte 223 fixiert sind, daß sie praktisch parallel zum Meßrohr 13 verlaufen und von diesem sowie voneinander beabstandet angeordnet sind, vgl. 3. Somit sind einander zugewandte Seitenflächen der beiden Seitenplatten 24, 34 ebenfalls parallel zueinander.The support frame 14 is on the measuring tube 13 on the inlet side by means of an inlet plate 213 and on the outlet side by means of an outlet plate 223 fixed, the latter both of corresponding extension pieces 131 . 132 of the measuring tube 13 are pierced. Furthermore, the support frame 14 a first side plate 24 and a second side plate 34 on which two side panels 24 . 34 each like this on the inlet plate 213 and on the outlet plate 223 are fixed that they are practically parallel to the measuring tube 13 run and are arranged at a distance from it and at a distance, cf. 3 , Thus, side surfaces of the two side plates are facing each other 24 . 34 also parallel to each other.

Ein Längsstab 25 ist an den Seitenplatten 24, 34, vom Meßrohr 13 beabstandet, fixiert, der als Schwingungen des Maßrohrs 13 tilgende Auswuchtmasse dient. Der Längstab 25 erstreckt sich, wie in 4 dargestellt ist, praktisch parallel zur gesamten schwingfähigen Länge des Meßrohrs 13; dies ist jedoch nicht zwingend, der Längstab 25 kann selbstverständlich, falls erforderlich, auch kürzer ausgeführt sein.A longitudinal bar 25 is on the side panels 24 . 34 , from the measuring tube 13 spaced, fixed, the vibrations of the measuring tube 13 balancing mass serves. The longitudinal bar 25 extends as in 4 is shown, practically parallel to the entire vibratable length of the measuring tube 13 ; however, this is not mandatory, the longitudinal bar 25 can of course be made shorter if necessary.

Der Tragrahmen 14 mit den beiden Seitenplatten 24, 34, der Einlaßplatte 213, der Auslaßplatte 223 und dem Längsstab 25 hat somit eine Längsschwerelinie, die praktisch parallel zu einer das Einlaßende 11 und das Auslaßende 12 virtuell verbindenden Meßrohr-Mittelachse 13B verläuft.The support frame 14 with the two side plates 24 . 34 , the inlet plate 213 , the outlet plate 223 and the longitudinal bar 25 thus has a longitudinal line of gravity that is practically parallel to one of the inlet ends 11 and the outlet end 12 virtually connecting measuring tube center axis 13B runs.

In den 3 und 4 ist durch die Köpfe der gezeichneten Schrauben angedeutet, daß das erwähnte Fixieren der Saitenplatten 24, 34 an dar Einlaßplatte 213, an der Auslaßplatte 223 und am Längsstab 25 durch Verschrauben erfolgen kann; es können aber auch andere geeignete und dem Fachmann geläufige Befestigungsarten angewendet werden.In the 3 and 4 is indicated by the heads of the drawn screws that the fixing of the string plates mentioned 24 . 34 on the inlet plate 213 , on the outlet plate 223 and on the longitudinal bar 25 can be done by screwing; however, other suitable types of fastening known to those skilled in the art can also be used.

Für den Fall, daß der Meßaufnehmer 10 lösbar mit der Rohrleitung zu montieren ist, ist dem Meßrohr 13 einlaß-seitig ein erster Flansch 19 und auslaß-seitig ein zweiter Flansch 20 angeformt, vgl. 1; anstelle der Flansche 19, 20 können aber z.B. auch andere Rohrleitungs-Verbindungsstücke zur lösbaren Verbindung mit der Rohrleitung angeformt sein, wie z.B. die in 3 angedeuteten sogenannten Triclamp-Anschlüsse. Falls erforderlich kann das Meßrohr 13 aber auch direkt mit der Rohrleitung, z.B. mittels Schweissen oder Hartlötung etc. verbunden werden bzw. seinIn the event that the sensor 10 To be detachably mounted with the pipeline is the measuring tube 13 a first flange on the inlet side 19 and a second flange on the outlet side 20 molded, cf. 1 ; instead of the flanges 19 . 20 However, other pipeline connecting pieces for detachable connection to the pipeline, for example, can also be formed, such as, for example, that in 3 indicated so-called triclamp connections. If necessary, the measuring tube 13 but can also be directly connected to the pipeline, for example by means of welding or brazing, etc.

Zum Erzeugen der erwähnten Reaktionskäfte wird das Meßrohr 13 im Betrieb des Meßaufnehmers 10, angetrieben von einer mit dem Meßrohr gekoppelten elektromechanischen Erregeranordnung 16, bei einer vorgebbaren Schwingfrequenz, insb. einer natürlichen Resonanzfreguenz, im sogenannten Nutzmode vibrieren gelassen und somit in vorgebbarer Weise elastisch verformt. Wie bereits erwähnt, ist diese Resonanzfrequenz auch von der momentanen Dichte des Fluids abhängig.The measuring tube is used to generate the reaction forces mentioned 13 in the operation of the sensor 10 , driven by an electromechanical exciter arrangement coupled to the measuring tube 16 , vibrated in a so-called useful mode at a predeterminable oscillation frequency, in particular a natural resonance frequency, and thus elastically deformed in a predefinable manner. As already mentioned, this resonance frequency also depends on the current density of the fluid.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird das vibrierende Meßrohr 13, wie bei solchen Wandleranordnungen vom Biegeschwingungs-Typ üblich, aus einer statischen Ruhelage räumlich, insb. lateral, ausgelenkt; gleiches gilt praktisch auch für solche Wandleranordnungen, bei denen ein oder mehrere gebogene Meßrohre Auslegerschwingungen um eine entsprechende, das jeweilige Einlaß- und Auslaßende virtuell verbindende Längsachse ausführen, oder auch für solche Wandleranordnungen, bei denen ein oder mehre gerade Maßrohre lediglich ebene Biegeschwingungen um ihre Meßrohrlängsachse ausführen. In einem weiteren Fall, daß als Meßaufnehmer 10, wie z.B. in der erwähnten WO-A 95/16 897 beschrieben, eine Wandleranordnung vom peristaltischen Radialschwingungs-Typ dient und der Querschnitt des vibrierenden Maßrohrs in der dafür üblichen Weise symmetrisch verformt wird, verbleibt die Meßrohrlängsachse in ihrer statischen Ruhelage.In the embodiment shown, the vibrating measuring tube 13 , as is usual with such transducer arrangements of the bending vibration type, spatially, especially laterally, deflected from a static rest position; The same applies in practice to those transducer arrangements in which one or more curved measuring tubes perform cantilever vibrations around a corresponding longitudinal axis that virtually connects the respective inlet and outlet ends, or to those transducer arrangements in which one or more straight measuring tubes only have plane bending vibrations about their longitudinal axis To run. In another case, that as a sensor 10 As described, for example, in the mentioned WO-A 95/16 897, a transducer arrangement of the peristaltic radial vibration type is used and the cross section of the vibrating measuring tube is symmetrically deformed in the usual manner, the measuring tube longitudinal axis remains in its static rest position.

Die Erregeranordnung 16 dient dazu, unter Umsetzung einer von der Meßgerät-Elektronik 50 eingespeisten elektrischen Erregerleistung Fexc eine auf das Meßrohr 13 einwirkende Erregerkraft Fexc zu erzeugen. Die Erregerleistung Pexc dient bei Erregung auf einer natürlichen Resonanzfrequnz praktisch lediglich zur Kompensation des über mechanische und fluidinterne Reibung dem Schwingungssystem entzogenen Leistungsanteils. Zur Erzielung eines möglichst hohen Wirkungsgrades ist die Erregerleistung Pexc daher möglichst genau so eingestellt, daß im wesentlichen die Schwingungen des Meßrohrs 13 im gewünschten Nutzmode, z.B. die einer Grund-Resonanzfrequenz, aufrecht erhalten werden.The pathogen arrangement 16 serves to implement one of the measuring device electronics 50 electrical excitation power F exc fed to the measuring tube 13 generating excitation force F exc . When excited at a natural resonance frequency, the excitation power P exc practically only serves to compensate for the power component extracted from the vibration system via mechanical and fluid-internal friction. To achieve the highest possible efficiency, the excitation power P exc is therefore as high as possible precisely adjusted so that essentially the vibrations of the measuring tube 13 in the desired useful mode, for example that of a basic resonance frequency.

Zum Zwecke des Übertragens der Erregerkraft Fexc auf das Meßrohr 13 weist die Erregeranordnung 16, wie in 5 dargestellt ist, eine starre, elektromagnetisch und/oder elektrodynamisch angetriebene Hebelanordnung 15 mit einem am Meßrohr 13 biegefest fixierten Ausleger 154 und mit einem Joch 163 auf. Das Joch 163 ist an einem vom Meßrohr 13 beabstandeten Ende des Auslegers 154 ebenfalls biegefest fixiert, und zwar so, daß es oberhalb des Meßrohrs 13 und quer zu ihm angeordnet ist.For the purpose of transferring the excitation force F exc to the measuring tube 13 assigns the pathogen arrangement 16 , as in 5 is shown, a rigid, electromagnetically and / or electrodynamically driven lever arrangement 15 with one on the measuring tube 13 Boom fixed in place 154 and with a yoke 163 on. The yoke 163 is on one of the measuring tube 13 spaced end of the boom 154 also fixed against bending, in such a way that it is above the measuring tube 13 and arranged across it.

Als Ausleger 154 kann z.B. eine metallische Scheibe dienen, die das Meßrohr 13 in einer Bohrung aufnimmt. Für weitere geeignete Ausführungen der Hebelanordnung 15 sei an dieser Stelle auf die bereits erwähnte US-A 60 06 609 verwiesen. Die Hebelanordnung 15 ist Y-förmig und so angeordnet, vgl. 5, daß sie etwa in der Mitte zwischen Einlaß- und Auslaßende 11, 12 auf das Meßrohr 13 einwirkt, wodurch dieses im Betrieb mittig seine größte laterale Auslenkung erfährt.As a boom 154 For example, a metallic disc can serve to hold the measuring tube 13 in a hole. For other suitable versions of the lever arrangement 15 at this point be on the already mentioned US-A 60 06 609 directed. The lever arrangement 15 is Y-shaped and so arranged, cf. 5 that they are approximately midway between the inlet and outlet ends 11 . 12 on the measuring tube 13 acts, causing it to experience its greatest lateral deflection in the middle during operation.

Zum Antreiben der Hebelanordnung 15 umfaßt die Erregeranordnung 16 gemäß 5 eine erste Erregerspule 26 und einen zugehörigen ersten dauermagnetischen Anker 27 sowie eine zweite Erregerspule 36 und einen zugehörigen zweiten dauermagnetischen Anker 37. Die beiden, elektrisch bevorzugt in Reihe geschalteten, Erregerspulen 26, 36 sind beiderseits des Meßrohrs 13 unterhalb des Jochs 163 am Tragrahmen 14, insb. lösbar, so fixiert, daß sie mit ihrem jeweils zugehörigen Anker 27 bzw. 37 im Betrieb in Wechselwirkung stehen. Die beiden Erregerspulen 26, 36, können, falls erforderlich, selbstverständlich auch einander parallelgeschaltet sein.For driving the lever arrangement 15 includes the excitation arrangement 16 according to 5 a first excitation coil 26 and an associated first permanent magnetic armature 27 and a second excitation coil 36 and an associated second permanent magnetic armature 37 , The two excitation coils, which are preferably connected electrically in series 26 . 36 are on both sides of the measuring tube 13 below the yoke 163 on the support frame 14 , esp. Solvable, fixed so that they with their respective anchors 27 respectively. 37 interact in operation. The two excitation coils 26 . 36 , can, if necessary, of course also be connected in parallel.

Wie in 3 und 5 dargestellt ist, sind die beiden Anker 27, 37 derart voneinander beabstandet am Joch 163 fixiert, daß im Betrieb des Meßaufnehmers 10 der Anker 27 praktisch von einem Magnetfeld der Erregerspule 26 und der Anker 37 praktisch von einem Magnetfeld der Erregerspule 36 durchsetzt und aufgrund entsprechender elektrodynamischer und/oder elektromagnetischer Kraftwirkungen bewegt wird.As in 3 and 5 is shown, the two anchors 27 . 37 so spaced apart on the yoke 163 fixed that in the operation of the sensor 10 the anchor 27 practically from a magnetic field of the excitation coil 26 and the anchor 37 practically from a magnetic field of the excitation coil 36 enforced and moved due to appropriate electrodynamic and / or electromagnetic force effects.

Die mittels der Magnetfelder der Erregerspulen 26, 36 erzeugten Bewegungen der Anker 27, 37 werden vom Joch 163 und vom Ausleger 154 auf das Meßrohr 13 übertragen. Diese Bewegungen der Anker 27, 37 sind so ausgebildet, daß das Joch 163 alternierend in Richtung der Seitenplatte 24 oder in Richtung der Seitenplatte 34 aus seiner Ruhelage ausgelenkt wird. Eine entsprechende, zur bereits erwähnten Meßrohr-Mittelachse 13B parallele Drehachse der Hebelanordnung 15 kann z.B. durch den Ausleger 154 verlaufen.The magnetic fields of the excitation coils 26 . 36 generated movements of the anchor 27 . 37 are from the yoke 163 and from the boom 154 on the measuring tube 13 transfer. These movements of the anchors 27 . 37 are designed so that the yoke 163 alternating in the direction of the side plate 24 or towards the side plate 34 is deflected from its rest position. A corresponding, to the already mentioned measuring tube central axis 13B parallel axis of rotation of the lever arrangement 15 can, for example, by the boom 154 run.

Der als Trägerlement für die Erregeranordnung 16 dienende Tragrahmen 14 umfaßt ferner eine mit den Seitenplatten 24, 34, insb. lösbar, verbundene Halterung 29 zum Haltern der Erregerspulen 26, 36 und ggf. einzelner Komponenten einer weiter unten genannten Magnetbremsanordnung 217.The as a support element for the pathogen arrangement 16 serving support frame 14 further includes one with the side plates 24 . 34 , especially releasable, connected bracket 29 for holding the excitation coils 26 . 36 and possibly individual components of a magnetic brake arrangement mentioned below 217 ,

Seien Meßaufnehmer 10 des Ausführungsbeispiels bewirken die lateralen Auslenkungen des am Einlaßende 11 und am Auslaßende 12 fest eingespannten, vibrierenden Maßrohrs 13 gleichzeitig eine elastische Verformung seines Meßrohrlumens 13A, die praktisch über die gesamte Länge des Meßrohrs 13 ausgebildet ist.Be a sensor 10 of the embodiment cause the lateral deflections of the at the inlet end 11 and at the outlet end 12 firmly clamped, vibrating measuring tube 13 at the same time an elastic deformation of his measuring tube lumen 13A that practically cover the entire length of the measuring tube 13 is trained.

Ferner wird im Meßrohr 13 aufgrund eines über die Hebelanordnung 15 auf dieses wirkenden Drehmoments gleichzeitig zu den lateralen Auslenkungen zumindest abschnittsweise eine Verdrehung um die Meßrohr-Mittelachse 13B erzwungen, so daß das Meßrohr 13 praktisch in einem als Nutzmode dienenden gemischten Biegeschwingungs-Torsionsmode schwingt. Die Verdrehung des Maßrohrs 13 kann dabei so ausgebildet sein, daß eine laterale Auslenkung des vom Meßrohr 13 beabstandeten Ende des Auslegers 154 entweder gleich- oder entgegen-gerichtet zur lateralen Auslenkung des Meßrohrs 13 ist. Das Meßrohr 13 kann also Torsionsschwingungen in einem dem gleich-gerichteten Fall entsprechenden ersten Biegeschwingungs-Torsionsmode oder in einem dem entgegen-gerichtet Fall entsprechenden zweiten Biegeschwingungs-Torsionsmode ausführen. Dann ist beim Meßaufnehmer 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel die natürliche Grund-Resonanzfrequenz des zweiten Biegeschwingungs-Torsionsmodes von z.B. 900 Hz annährend doppelt so hoch wie die des ersten Biegeschwingungs-Torsionsmodes.Furthermore, in the measuring tube 13 due to one over the lever arrangement 15 on this acting torque at the same time as the lateral deflections, at least in sections, a rotation about the measuring tube central axis 13B forced so that the measuring tube 13 practically vibrates in a mixed bending vibration torsion mode serving as useful mode. The twist of the measuring tube 13 can be designed so that a lateral deflection of the measuring tube 13 spaced end of the boom 154 either in the same direction or opposite to the lateral deflection of the measuring tube 13 is. The measuring tube 13 can therefore execute torsional vibrations in a first bending vibration torsion mode corresponding to the same direction or in a second bending vibration torsion mode corresponding to the opposite direction. Then it's at the sensor 10 According to the exemplary embodiment, the natural fundamental resonance frequency of the second bending vibration torsion mode of, for example, 900 Hz is almost twice as high as that of the first bending vibration torsion mode.

Für den Fall, daß das Meßrohr 13 betriebsmäßig Schwingungen lediglich im zweiten Biegeschwingungs-Torsionsmode ausführen soll, ist eine auf dem Wirbelstromprinzip beruhende Magnetbremsanordnung 217 in die Erregeranordnung 16 integriert, die dazu dient, die Lage der erwähnten Drehachse zu stabilisieren. Mittels der Magnetbremsanordnung 217 kann somit sichergestellt werden, daß das Meßrohr 13 stets im zweiten Biegeschwingungs-Torsionsmode schwingt und somit allfällige äußere Störeinflüsse auf das Meßrohr 13 nicht zu einem spontanen Wechsel in einen anderen, insb. nicht in den ersten, Biegeschwingungs-Torsionsmode führen. Einzelheiten einer solchen Magnetbremsanordnung sind in der US-A 60 06 609 ausführlich beschrieben.In the event that the measuring tube 13 operationally vibrations only in the second bending vibration torsion mode is a magnetic brake arrangement based on the eddy current principle 217 into the pathogen arrangement 16 integrated, which serves to stabilize the position of the mentioned axis of rotation. By means of the magnetic brake arrangement 217 can thus be ensured that the measuring tube 13 always vibrates in the second bending vibration torsion mode and thus any external interference on the measuring tube 13 do not lead to a spontaneous change to another, especially not to the first, bending vibration torsion mode. Details of such a magnetic brake arrangement are in the US-A 60 06 609 described in detail.

Es sei an dieser Stelle noch erwähnt, daß bei dem auf diese Weise gemäß dem zweiten Biegeschwingungs-Torsionsmode ausgelenkten Meßrohr 13 die gedachte Meßrohr-Mittelachse 13B praktisch leicht deformiert wird und somit bei den Schwingungen keine Ebene sondern eher eine schwach gewölbte Fläche aufspannt. Ferner weist eine in dieser Fläche liegende, vom Mittelpunkt der Meßrohr-Mittelachse beschriebene Bahnkurve die kleinste Krümmung aller von der Meßrohr-Mittelachse beschriebenen Bahnkurven auf.At this point it should be mentioned that in the measuring tube deflected in this way according to the second bending vibration torsion mode 13 the imaginary measuring tube central axis 13B is deformed practically easily and thus spans not a plane with the vibrations but rather a slightly curved surface. Furthermore, a path curve lying in this area and described by the center point of the measuring tube center axis has the smallest curvature of all the path curves described by the measuring tube center axis.

Zum Vibrierenlassen des Meßrohrs 13 wird die Erregeranordnung 16 mittels eines gleichfalls oszillierenden Erregerstroms iexc, insb. von einstellbarer Amplitude und von einstellbarer Erregerfrequenz fexc, derart gespeist, daß die Erregerspulen 26, 36 im Betrieb von diesem durchflossen sind und in entsprechender Weise die zum bewegen der Anker 27, 37 erforderlichen Magnetfelder erzeugt werden. Der Erregerstrom iexc wird, wie in 2 schematisch dargestellt, von einer in der Meßgerät-Elektronik 50 vorgesehenen Betriebsschaltung 50A geliefert und kann beispielsweise ein harmonischer Wechselstrom sein. Die Erregerfrequenz fexc des Erregerstroms iexc ist beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel vorzugsweise so gewählt oder sie stellt sich so ein, daß das lateral schwingende Meßrohr 13 möglichst ausschliesslich im zweiten Biegeschwingungs-Torsionsmode torsional schwingt.For vibrating the measuring tube 13 becomes the pathogen arrangement 16 by means of an also oscillie The excitation current i exc , in particular of an adjustable amplitude and of an adjustable excitation frequency f exc , is fed in such a way that the excitation coils 26 . 36 in operation are flowed through by it and in a corresponding manner to move the anchor 27 . 37 required magnetic fields are generated. The excitation current i exc is as in 2 schematically represented by one in the measuring device electronics 50 provided operating circuit 50A supplied and can for example be a harmonic alternating current. The excitation frequency f exc of the excitation current i exc is preferably selected in the exemplary embodiment shown here or it is set such that the laterally oscillating measuring tube 13 if possible only torsionally vibrates in the second bending vibration torsion mode.

Zum Detektieren der Verformungen des Meßrohrs 13 umfaßt der Meßaufnehmer 10 ferner eine Sensoranordnung 60, die, wie in 2, 3 gezeigt, mittels wenigstens eines auf Vibrationen des Meßrohrs 13 reagierenden erstes Sensorelements 17 ein diese repräsentierendes erstes, insb. analoges, Meßsignal s1 erzeugt. Das Sensorelement 17 kann z.B. mittels eines dauermagnetischen Ankers gebildet sein, der am Meßrohr 13 fixiert ist und mit einer vom Tragrahmen 14 gehalterten Sensorspule in Wechselwirkung steht.To detect the deformation of the measuring tube 13 includes the sensor 10 also a sensor arrangement 60 who, as in 2 . 3 shown, by means of at least one on vibrations of the measuring tube 13 responding first sensor element 17 generates a first, in particular analog, measurement signal s 1 representing this. The sensor element 17 can be formed, for example, by means of a permanent magnetic armature on the measuring tube 13 is fixed and with one of the support frame 14 held sensor coil interacts.

Als Sensorelement 17 sind besonders solche geeignet, die, basierend auf dem elektrodynamischen Prinzip, eine Geschwindigkeit der Auslenkungen des Maßrohrs 13 erfassen. Es können aber auch beschleunigungsmessende elektrodynamische oder aber auch wegmessende resistive oder optische Sensoren verwendet werden. Selbstverständlich können auch andere dem Fachmann bekannte und für die Detekfion solcher Vibrationen geeignete Sensoren, wie z.B. Dehnungen des Meßrohrs 13 erfassende Sensoren, verwendet werden.As a sensor element 17 are particularly suitable those based on the electrodynamic principle, a speed of the deflections of the measuring tube 13 to capture. However, acceleration-measuring electrodynamic or also path-measuring resistive or optical sensors can also be used. Of course, other sensors known to the person skilled in the art and suitable for the detection of such vibrations, such as, for example, expansion of the measuring tube, can also be used 13 sensing sensors can be used.

Die Sensoranordnung 60 umfaßt ferner einen, insb. zum ersten Sensorelement 17 identisches, zweites Sensorelement 18, mittels dem sie ein ebenfalls Vibrationen des Meßrohrs 13 repräsentierdendes zweites Meßsignal s2 liefert. Die beiden Sensorelemente 17, 18 sind bei dieser Ausgestaltung entlang des Maßrohrs 13 voneinander beabstandet, insb. in einem gleichen Abstand von der Mitte des Maßrohrs 13, so im Meßaufnehmer 10 angeordnet, daß mittels der Sensoranordnung 60 sowohl einlaß-seitige als auch auslaß-seitige Vibrationen des Maßrohrs 13 örtlich erfasst und in die entsprechenden Meßsignale s1 bzw. s2 abgebildet werden.The sensor arrangement 60 further includes one, especially for the first sensor element 17 identical, second sensor element 18 , by means of which they also vibrate the measuring tube 13 represents the second measurement signal s 2 . The two sensor elements 17 . 18 are along the measuring tube in this embodiment 13 spaced from each other, especially at an equal distance from the center of the measuring tube 13 , so in the sensor 10 arranged that by means of the sensor arrangement 60 Both the inlet-side and outlet-side vibrations of the measuring tube 13 recorded locally and mapped into the corresponding measurement signals s 1 or s 2 .

Das erste und ggf. das zweite Meßsignal s1 bzw. s2, von denen jedes üblicherweise eine der momentanen Schwingfrequenz des Maßrohrs 13 entsprechende Signalfrequenz aufweist, sind, wie in 2 gezeigt, einer der Meßgerät-Elektronik 50 vorgesehenen, vorzugsweise digitalen, Auswerteschaltung 50B zugeführt, die dazu dient, einen die zu erfassende Prozeßgröße, hier z.B. den Massendurchfluß, die Dichte, die Viskosität oder den Druck, momentan repräsentierenden Meßwert X, insb. numerisch, zu ermitteln und in ein entsprechendes, ausgangs der Auswerteschaltung abgreifbares Meßwertsignal umzuwandeln.The first and possibly the second measurement signal s 1 or s 2 , each of which usually is one of the instantaneous oscillation frequency of the measuring tube 13 has the corresponding signal frequency, as in 2 shown one of the measuring device electronics 50 provided, preferably digital, evaluation circuit 50B fed, which serves to determine a process variable to be recorded, here for example the mass flow rate, the density, the viscosity or the pressure, currently representative of the measured value X, in particular numerically, and to convert it into a corresponding measured value signal which can be tapped at the output of the evaluation circuit.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Auswerteschaltung 50B unter Verwendung eines in der Meßgerät-Elektronik 50 vorgesehenen Mikrocomputers realisiert, der in entsprechender Weise so programmiert ist, daß er den Meßwert X anhand der von der Sensoranordnung 60 gelieferten Meßsignale ermittelt. Zur Realisierung des Mikrocomputers können z.B. sowohl herkömmliche Mikroprozessoren als auch moderne Signalprozessoren verwendet werden.According to a preferred embodiment of the invention, the evaluation circuit 50B using one in meter electronics 50 provided microcomputer realized, which is programmed in such a way that it the measured value X based on that of the sensor arrangement 60 delivered measurement signals determined. For example, both conventional microprocessors and modern signal processors can be used to implement the microcomputer.

Während beim hier gezeigten Meßaufnehmer die Dichte oder auch Viskosität durchaus anhand eines einzigen der Meßsignale s1, s2 bestimmbar sind, werden für den Fall, daß der Massedurchfluß gemessen werden soll, in der dem Fachmann bekannten Weise beide Meßsignale s1, s2 verwendet, um so, beispielsweise reell im Signal-Zeitbereich oder komplex im Signal-Frequenzbreich, eine primär vom Massedurchfluß abhängige Phasendifferenz zu ermitteln.While the density or viscosity of the measuring sensor shown here can be determined using only one of the measuring signals s 1 , s 2 , if the mass flow is to be measured, both measuring signals s 1 , s 2 are used in the manner known to the person skilled in the art in order to determine, for example, real in the signal-time domain or complex in the signal-frequency domain, a phase difference primarily dependent on the mass flow.

Das Prozeß-Meßgerät ist darüber hinaus mit Mitteln ausgestattet, die eine Kompensation temperaturbedingter Einflüsse auf die verwendeten Meßsignale s1 und/oder s2 ermöglichen und somit eine hohe Genauigkeit des Meßwertsignals auch über einen großen Temperaturbereich und auch während einer Änderung der Temperaturverteilung innerhalb des Meßaufnehmers gewährleisten.The process measuring device is also equipped with means which allow compensation of temperature-related influences on the measuring signals s 1 and / or s 2 used and thus a high accuracy of the measured value signal even over a large temperature range and also during a change in the temperature distribution within the measuring sensor guarantee.

Zu diesem Zweck ist in der Sensoranordnung 60 weiters wenigstens ein erster Temperatursensor 40 vorgesehen, der dazu dient eine erste Temperatur T1 an einer ersten Meßstelle im Meßaufnehmer zu erfassen und ein mit dieser erfaßten Temperatur T1 korrespondierendes erstes elektrisches, insb. kontinuierliches, Temperatur-Meßsignal θ1 zu erzeugen. Der Temperatursensor 40 ist dazu bevorzugt so im Meßaufnehmer angebracht, daß das von im gelieferte Temperatur-Meßsignal θ1 zumindest bei stationärer Temperaturverteilung innerhalb des Meßaufnehmers möglichst gut mit einer Temperatur des Prozeß-Mediums korreliert ist; es sei an dieser Stelle noch erwähnt, daß das Temperatur-Meßsignal θ1 vorzugsweise zwar eine absolut gemessene erste Temperatur repräsentiert, ggf. aber z.B. auch eine bezüglich einer konstant gehaltenen Referenztemperatur relativ gemessen Temperaturdifferenz sein kann.For this purpose it is in the sensor arrangement 60 furthermore at least a first temperature sensor 40 provided that serves to detect a first temperature T 1 at a first measuring point in the sensor and to generate a first electrical, in particular continuous, temperature measuring signal θ 1 corresponding to this detected temperature T 1 . The temperature sensor 40 is preferably mounted in the sensor so that the temperature measurement signal θ 1 supplied in the sensor is correlated as well as possible with a temperature of the process medium, at least in the case of a stationary temperature distribution within the sensor; it should also be mentioned at this point that the temperature measurement signal θ 1 preferably represents an absolutely measured first temperature, but possibly also a temperature difference measured relatively with respect to a constant reference temperature.

Der Temperatursensor 40 ist nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung so im Meßaufnehmer angebracht, daß er im wesentlichen eine Temperatur des Maßrohrs 13 mißt und ein mit dieser gemessenen Temperatur korrespondierendes erstes elektrisches Temperatur-Meßsignal θ1 liefert. Der Temperatursensor 40 kann hierzu z.B. direkt auf dem Meßrohr 13 angebracht sein, doch wäre er dann dauernd dessen mechanischen Schwingungen ausgesetzt, was wiederum Probleme hinsichtlich der Dauerfestigkeit ergäbe. Sei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Temperatursensor 40 daher vorzugsweise an einem der vergleichsweise weniger stark schwingenden Verlängerungsstücke 131, 132, hier dem auslaßseitigen, des Maßrohrs 13 angebracht.The temperature sensor 40 is mounted according to a preferred embodiment of the invention in the sensor so that it is essentially a temperature of the measuring tube 13 measures and delivers a first electrical temperature measurement signal θ 1 corresponding to this measured temperature. The temperature sensor 40 can do this directly on the measuring tube 13 attached, but it would then be constantly exposed to its mechanical vibrations, which in turn would cause problems with regard to fatigue strength. The illustrated embodiment is the temperature sensor 40 therefore preferably on one of the ver equally less vibrating extension pieces 131 . 132 , here the outlet side, the measuring tube 13 appropriate.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist zur Verbesserung der Meßgenauigkeit in der Sensoranordnung 60 ein zweiter Temperatursensor 41 vorgesehen, der so im Meßaufnehmer 10 angebracht ist, daß er eine zweite Temperatur T2 an einer von der ersten Meßstelle entfernten zweiten Meßstelle erfaßt. Zu diesem Zwecke ist der Temperatursensor 41 nach einer bevorzugten Ausgestaltung dieser Weiterbildung der Erfindung an einer Innenseite einer Wand des Meßaufnehmer-Gehäuses 100 angeordnet, so daß er als zweite Temperatur T2 praktisch eine Temperatur des Meßaufnehmer-Gehäuses 100 mißt. Der Temperatursensor 41 kann aber z.B. auch am Tragrahmen 14 fixiert sein.According to a further preferred embodiment of the invention, the measurement arrangement is improved in the sensor arrangement 60 a second temperature sensor 41 provided so in the sensor 10 is appropriate that it detects a second temperature T 2 at a second measuring point distant from the first measuring point. For this purpose the temperature sensor 41 According to a preferred embodiment of this development of the invention on an inside of a wall of the sensor housing 100 arranged so that it is practically a temperature of the sensor housing as the second temperature T 2 100 measures. The temperature sensor 41 but can also, for example, on the support frame 14 be fixed.

Im übrigen sei noch darauf hingewiesen, daß, allein im Hinblick auf die Temperatur-Kompensation der Meßsignale, praktisch kaum Beschränkungen für die Anordnung der Temperatursensoren 40, 41 innerhalb des Meßaufnehmers zu berücksichtigen sind und somit eine Vielzahl von anderen Möglichkeiten für die Positionierung des wenigstens einen Temperatussensors 40 sowie weiterer ggf. vorgesehener Temperatursensoren gegeben ist. Zudem können als Temperatursensoren dem Fachmann bekannte, insb. bislang auch bei herkömmlichen Meßaufnehmer eingesetzte Temperatursensoren oder dergleichen, verwendet werden. Vorzugsweise kommen für die genannten Anwendungen insb. temperaturabhängige Widerstände aus Metall, z.B. Pt 100 oder Pt 1000, oder aus Halbleitermaterial in Frage. Des weiteren können, falls erforderlich, zusätzlich zu den Temperatursensoren 40, 41 selbstverständlich weitere im Meßgerät, beispielsweise auch in der Blähe des Elektronik-Gehäuses, angeordnete Temperatursensoren bei der Kompensation der temperaturbedingten Einflüsse auf das wenigstens eine Meßsignal mit berücksichtigt werden.In addition, it should be pointed out that, with regard to the temperature compensation of the measurement signals alone, there are practically no restrictions for the arrangement of the temperature sensors 40 . 41 are to be taken into account within the measuring sensor and thus a multitude of other possibilities for the positioning of the at least one temperature sensor 40 and any other temperature sensors that may be provided. In addition, temperature sensors known to those skilled in the art, in particular previously used in conventional measuring sensors or the like, can be used as temperature sensors. Temperature-dependent resistors made of metal, for example Pt 100 or Pt 1000, or made of semiconductor material are particularly suitable for the applications mentioned. Furthermore, if necessary, in addition to the temperature sensors 40 . 41 Of course, further temperature sensors arranged in the measuring device, for example also in the swell of the electronics housing, are also taken into account when compensating for the temperature-related influences on the at least one measuring signal.

Wie in der 2 oder auch 6 dargestellt, sind die von den Temperatursensoren 40, 41 erzeugten und ausgangs der Sensoranordnung 60 abgreifbaren Temperatur-Meßsignale θ1, θ2 ebenfalls der Auswerteschaltung 50B zugeführt und so einer Weiterverarbeitung, insb. einer Kompensation der Meßsignale s1, s2, zugänglich.Like in the 2 or 6 shown are those from the temperature sensors 40 . 41 generated and output of the sensor arrangement 60 tapped temperature measurement signals θ 1 , θ 2 also the evaluation circuit 50B fed and thus accessible for further processing, in particular a compensation of the measurement signals s 1 , s 2 .

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das Meßsignal s1, wie in 6 schematisch dargestellt, zunächst mittels einer in der Auswerteschaltung 50B vorgesehenen Meßstufe MS in einen nicht temperatur-kompensierten oder auch unkorrigierten Zwischen-Meßwert X' überführt. Dieser wird dann wiederum mittels der Auswerteschaltung 50B unter Verwendung wenigstens des einen von der Sensoranordnung 60 gelieferten Temperatur-Meßsignals θ1 korrigiert und so in den Meßwert X umgewandelt. Bevorzugt wird jedoch auch wenigstens das ebenfalls von der Sensoranordnung 60 gelieferte Temperatur-Meßsignals θ2 zur Korrektur des Zwischen-Meßwerts X herangezogen.According to a preferred embodiment of the invention, the measurement signal s 1 , as in 6 shown schematically, first by means of one in the evaluation circuit 50B provided measuring stage MS in a non-temperature-compensated or uncorrected intermediate measured value X '. This is then again by means of the evaluation circuit 50B using at least one of the sensor array 60 supplied temperature measurement signal θ 1 corrected and converted into the measured value X. However, at least that is also preferred by the sensor arrangement 60 delivered temperature measurement signal θ 2 used to correct the intermediate measurement value X.

Zur Korrektur der Zwischen-Meßwerts X wird innerhalb einer entsprechenden Korrigierstufe KS der Auswerteschaltung 50B wenigstens ein erster, analoger oder digitaler, Korrekturtwert K1 für den vom wenigstens eine Meßsignal s1 abgleiteten unkorrigierten Zwischen-Meßwert X bestimmt. Im weiteren kann der so ermittelte Korrekturwert K1 dann z.B. in einfacher Weise mit dem unkorrigierten Meßwert X, gemäß folgender einfacher Funktion: X = K1·X' (1)in der Korrekturstufe KS multipliziert werden.To correct the intermediate measured value X, the evaluation circuit is used within a corresponding correction stage KS 50B at least one first, analog or digital, correction value K 1 is determined for the uncorrected intermediate measurement value X derived from the at least one measurement signal s 1 . Furthermore, the correction value K 1 determined in this way can then, for example, in a simple manner with the uncorrected measured value X, according to the following simple function: X = K 1 · X '(1) can be multiplied in the correction level KS.

Der mit der Korrekturstufe KS gebildet Korrekturwert K1 wird, wie in 6 dargestellt, unter Berücksichtgung des einen Temperatur-Meßsignal θ1, vorzugsweise aber unter Berücksichtgung wenigstens der beiden von der Sensoranordnung 60 gelieferten Temperatur-Meßsignale θ1, θ2 gebildet.The correction value K 1 formed with the correction stage KS becomes, as in 6 shown, taking into account the one temperature measurement signal θ 1 , but preferably taking into account at least the two from the sensor arrangement 60 delivered temperature measurement signals θ 1 , θ 2 formed.

Erfindungsgemäß wird darüber hinaus zumindest das für die Ermittlung des wenigstens einen Korrekturwerts K1 verwendete Temperatur-Meßsignal θ1 vorab in ein Temperatur-Schätzsignal θ1' überführt. Die Erzeugung des Temperatur-Schätzsignals θ1' dient dazu, eine vom zeitlichen Verlauf des einen Temperatur-Meßsignals θ1 beeinflußte, momentane Temperatunrerteilung möglichst gut abzuschätzen und abzubilden, und zwar unter Berücksichtigung nicht nur eines momentanen Signalwerts des Temperatur-Meßsignals θ1, wie z.B. in den eingangs erwähnten US-A 47 68 384 , US-A 56 87 100 , WO-A 88 02 476 oder WO-A 01 02816 vorgeschlagen, sondern auch anhand von Signalwerten aus dessen Vergangenheit. Es werden also vom Temperatursensor 40 zuvor von der Temperatur T1 erfaßte Temperaturwerte mit berücksichtigt. Ein Beispiel für mögliche Verläufe der Temperaturen T1, T2 während eines Übergangsbereichs der Zeitspanne t2-t1 ist in der 7 schematisch dargestellt. Falls erforderlich, kann bei der Erzeugung des Meßwerts X zusätzlich zum Temperatur-Schätzsignal θ1, selbstverständlich auch ein momentaner Signalwert des Temperatur-Meßsignals θ1 für sich allein mit berücksichtigt werden.According to the invention, at least the temperature measurement signal θ 1 used for determining the at least one correction value K 1 is converted beforehand into a temperature estimate signal θ 1 '. The generation of the temperature estimate signal θ 1 'serves to estimate and map as best as possible a current temperature distribution influenced by the time profile of the one temperature measurement signal θ 1 , taking into account not only a current signal value of the temperature measurement signal θ 1 , such as for example in the aforementioned US-A 47 68 384 . US-A 56 87 100 , WO-A 88 02 476 or WO-A 01 02816, but also based on signal values from the past. So it is from the temperature sensor 40 temperature values previously recorded by the temperature T 1 are also taken into account. An example of possible courses of the temperatures T 1 , T 2 during a transition range of the time period t 2 -t 1 is shown in FIG 7 shown schematically. If necessary, in addition to the temperature estimation signal θ 1 , a current signal value of the temperature measurement signal θ 1 can of course also be taken into account when generating the measured value X.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das Temperatur-Schätzsignal θ1' mittels der Meßgerät-Elektronik 50 auf der Basis folgender mathematischen Beziehung erzeugt: θ1' = G10 + G11·θ1 ..., (2)worin
G10 ein veränderlicher oder aber auch konstant gehaltener, insb. aber von den gemessenen Temperaturen unabhängiger Koeffizient ist und
G11 eine Gewichtsfunktion eines Signalfilters ist, mit der das von der Sensoranordnung gelieferte Temperatur-Meßsignal θ1 gefaltet wird.According to a preferred embodiment of the invention, the temperature estimation signal θ 1 'by means of the measuring device electronics 50 generated on the basis of the following mathematical relationship: θ 1 '= G 10 + G 11 · θ 1 ..., (2) wherein
G 10 is a variable or also kept constant, especially but independent of the measured temperatures and
G 11 is a weight function of a signal filter with which the temperature measurement signal θ 1 supplied by the sensor arrangement is folded.

Der Korrekturwert K1 läßt sich unter Verwendung des Temperatur-Schätzsignals θ1' nunmehr mittels einfacher, insb. lineare, mathematische Beziehungen, wie z.B. die folgende: K1 = 1 + k11·θ1', (3)berechnen, worin
k11 ein den Zusammenhang zwischen der mit dem Temperatur-Schätzsignal θ1' abgeschätzten wirksamen Temperatur und dem Korrekturwert K1 vermittelnder erster Koeffizient ist, der auf dem tatsächlich berücksichtigten die Empfindlichkeit beeinflussenden ersten Parameter, beispielsweise einer sich ändernder, axial zum Meßrohr 13 wirkenden mechanischen Spannung, basiert.The correction value K 1 can now be used using the temperature estimation signal θ 1 'by means of simple, in particular linear, mathematical relationships, such as the following: K 1 = 1 + k 11 · θ 1 ', (3) calculate what
k 11 is a first coefficient mediating the relationship between the effective temperature estimated with the temperature estimation signal θ 1 'and the correction value K 1 , which is based on the first parameter actually influencing the sensitivity, for example a changing one, axially to the measuring tube 13 acting mechanical tension, based.

Falls erforderlich, kann darüber hinaus für die Ermittlung des Temperatur-Schätzsignals θ1' beispielsweise auch das mit sich selbst amplituden-modulierte Temperatur-Meßsignal θ1 in der Form G1 2·θ1 2 oder aber auch das mit dem Temperatur-Meßsignal θ2 amplituden-modulierte Temperatur-Meßsignal θ1 in der Form G1 3·θ1θ2 mit berücksichtigt werden.If necessary, the temperature estimation signal θ 1 'can also be used to determine, for example, the self-amplitude-modulated temperature measurement signal θ 1 in the form G 1 2 · θ 1 2 or else the temperature measurement signal θ 2 amplitude-modulated temperature measurement signal θ 1 in the form G 1 3 · θ 1 θ 2 are also taken into account.

mach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird für die Ermittlung des Korrekturwerts K1 wenigstens auch das Temperatur-Meßsignal θ2 vorab in ein entsprechendes zweites Temperatur-Schätzsignal Θ2', z.B. auf Basis der folgenden mathematischen Beziehung: θ2' = G2 0 + G2 1·θ2 ..., (4)gewandelt.According to a preferred development of the invention, for the determination of the correction value K 1, at least the temperature measurement signal θ 2 is also converted beforehand into a corresponding second temperature estimate signal Θ 2 ', for example on the basis of the following mathematical relationship: θ 2 '= G 2 0 + G 2 1 · θ 2 ..., (4) changed.

Unter Vernachlässigung von allfälligen Termen höherer Ordnung kann dann die mit Gl.(3) formulierte, lediglich vom Temperatur-Meßsignals θ1 abhängige Berechnungsvorschrift für den Korrekturwert K1 dann wie folgt modifiziert werden: K1 = 1 + k11·θ1' + k1 2·θ2', (5)so daß der Korrekturwert K1 nunmehr auch vom Temperatur-Maßsignal θ2 abhängig ist. Der in Gl.(5) eingeführte zweite Koeffizient k1 2 ist in Analogie zu Gl.(3) ein den Zusammenhang zwischen dem Temperatur-Schätzsignal 82 und dem Korrekturwere K1 vermittelnder Koeffizient, der ebenfalls auf dem tatsächlich berücksichtigten ersten Parameter basiert.Neglecting of possible higher order terms can then be formulated with equation (3), only by the temperature measurement signal θ 1 dependent calculation rule for the correction value K 1 is then be modified as follows.: K 1 = 1 + k 11 · θ 1 '+ k 1 2 · θ 2 ', (5) so that the correction value K 1 is now also dependent on the temperature measurement signal θ 2 . Analogous to Eq. (3), the second coefficient k 1 2 introduced in Eq. (5) is the relationship between the temperature estimation signal 82 and the coefficient imparting the correction value K 1 , which is also based on the first parameter actually taken into account.

Unter Verwendung von Gl.(5) kann die in Gl.(1) formulierte Berechnungsvorschrift für den Meßwert X dann in folgender Weise verfeinert werden: X = (1 + k1 1·θ1' + k1 2·θ2')·X (6) Using Eq. (5), the calculation rule for the measured value X formulated in Eq. (1) can then be refined in the following way: X = (1 + k 1 1 · θ 1 '+ k 1 2 · θ 2 ') X (6)

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird, insb. für den Fall, daß die momentane Temperaturverteilung gleichzeitig auf mehrere, die Empfindlichkeit des Meßaufnehmers beeinflussende Parameter einwirkt, zusätzlich zum Korrekturwert K1 ein zweiter Korrekturwert K2 für den unkorrigierten Zwischen-Meßwert X bestimmt.According to a preferred embodiment of the invention, in particular in the event that the instantaneous temperature distribution acts simultaneously on several parameters influencing the sensitivity of the sensor, a second correction value K 2 for the uncorrected intermediate measurement value X is determined in addition to the correction value K 1 .

Bei dem hier gezeigten Meßaufnehmer beeinflußt die momentane Temperaturverteilung nämlich beispielsweise sowohl den E-Modul des Maßrohrs 13, als auch, wenn auch in anderer Weise, eine momentane Verteilung mechanischer Spannungen innerhalb des Meßaufnehmers 10, insb. auch innerhalb des Meßrohrs 13. Dementsprechend hat diese momentane Temperaturverteilung auch auf verschiedene Weise Einfluß auf dessen Schwingungsverhalten, z.B. hinsichtlich der natürlichen Resonanzfrequenzen des Meßrohrs 13 oder auch hinsichtlich eines Verhältnisses zwischen den Schwingungsamplituden des Nutz- und des Coriolismodes.In the sensor shown here, the instantaneous temperature distribution affects, for example, both the modulus of elasticity of the measuring tube 13 , as well as, albeit in a different way, an instantaneous distribution of mechanical stresses within the sensor 10 , especially within the measuring tube 13. Accordingly, this instantaneous temperature distribution also has various influences on its vibration behavior, for example with regard to the natural resonance frequencies of the measuring tube 13 or also with regard to a relationship between the vibration amplitudes of the useful and the Coriolis mode.

Unter Berücksichtigung dessen erfolgt die Ermittlung des Meßwerts X in der Korrekturstufe vorzugsweise basierend auf der gegenüber der Gl.(1) erweiterten mathematischen Beziehung: X = K1·K2·X. (7) Taking this into account, the measurement value X is preferably determined in the correction stage on the basis of the mathematical relationship that is expanded compared to Eq. (1): X = K 1 · K 2 * X. (7)

Die Überführung des Meßsignals s1 in den Zwischen-Meßwert X' und dessen Kombination mit dem, vorzugsweise digitalen, Korrekturwert K1 bzw. den Korrekturwerten K1, K2 hat u.a. den Vorteil, daß für diese Art der Ermittlung des Meßwerts X anhand des Zwischen-Meßwert X' und der Korrekturwerte K1, K2 praktisch keine wesentlichen Veränderungen an den in herkömmlichen Prozeß-Meßgeräten der beschriebenen Art bislang angewendeten Meß- bzw. Auswerte-Verfahren vorgenommen werden müssen.The conversion of the measurement signal s 1 into the intermediate measurement value X 'and its combination with the, preferably digital, correction value K 1 or the correction values K 1 , K 2 has the advantage, among other things, that for this type of determination of the measurement value X using the Between the measured value X 'and the correction values K 1 , K 2 there have been practically no significant changes to that in conventional process measuring devices of the type described so far applied measuring or evaluation procedures must be carried out.

Ausgehend von den Gln.(1), (3), (5), (6) und/oder (7) kann nunmehr ohne weiteres eine Korrektur des Zwischen-Meßwerts X' auch unter Berücksichtigung weiterer die Empfindlichkeit beeinflussenden Parameter vorgenommen werden. Beispielsweise kann der Meßwert X unter Berücksichtigung eines zweiten, die Empfindlichkeit des Meßaufnehmers beeinflussenden Parameters in einfacher Weise wie folgt ermittelt werden: X = (1 + k11·θ1' + k12·θ2')·(1 + k21·θ1'')·X (8)berechnen, worin
k21 ein den Zusammenhang zwischen der geschätzten Temperatur-Schätzsignal θ1' und dem Korrekturwert K1 vermittelnder dritter Koeffizient ist, der auf dem tatsächlich berücksichtigten zweiten Parameter, beispielsweise einem sich änderenden E-Modul, basiert.Starting from equations (1), (3), (5), (6) and / or (7), the intermediate measured value X 'can now be easily corrected, also taking into account other parameters influencing the sensitivity. For example, the measured value X can be determined in a simple manner as follows, taking into account a second parameter influencing the sensitivity of the measuring sensor: X = (1 + k 11 · θ 1 '+ k 12 · θ 2 ') · (1 + k 21 · θ 1 '') X (8) calculate what
k 21 is a third coefficient imparting the relationship between the estimated temperature estimate signal θ 1 'and the correction value K 1 , which is based on the second parameter actually taken into account, for example a changing modulus of elasticity.

Ein Koeffizientevergleich zwischen Gl.(6) und Gl.(8) zeigt, daß hierbei der Korrekturwert K2 z.B. mit: K2 = 1 + k21·θ1', (9)berechnet werden kann.A coefficient comparison between Eq. (6) and Eq. (8) shows that the correction value K 2 is, for example, with: K 2 = 1 + k 21 · θ 1 ', (9) can be calculated.

Zum Erzeugen des wenigstens einen Temperatur-Schätzsignals θ1' umfaßt die erfindungsgemäße Meßgerät-Elektronik nach einer bevorzugten Ausgestaltung eine der Korrekturstufe KS vorgeschaltete Filterstufe FS für von der Sensoranordnung 60 gelieferte Temperatur-Meßsignale mit wenigstens einem ersten Signalfilter SF1 für das Temperatur-Meßsignal θ1, vgl. 6. Für den bevorzugten Fall, daß die Korrekturschaltung auch das zweite Temperatur-Schätzsignals θ2 verwendet, ist in der Filterstufe FS ferner wenigstens ein zweites Signalfilter SF2 für das Temperatur-Meßsignal θ2 vorgesehen.In order to generate the at least one temperature estimation signal θ 1 ', the measuring device electronics according to the invention comprises, according to a preferred embodiment, a filter stage FS upstream of the correction stage KS for the sensor arrangement 60 delivered temperature measurement signals with at least one first signal filter SF 1 for the temperature measurement signal θ 1 , cf. 6 , For the preferred case that the correction circuit also uses the second temperature estimation signal θ 2 , at least one second signal filter SF 2 is also provided in the filter stage FS for the temperature measurement signal θ 2 .

Die Signalfilter SF1, SF2 der Filterstufe FS sind hierbei so dimensioniert und auf einander abgestimmt, insb. in ihrer Filterordnung und ihren Filterparametern so eingestellt, daß mit der so jeweils definierten Gewichtsfunktion G11, G2 1 und dem jeweils darüber gefalteten Temperatur-Meßsignal θ1 bzw. θ2 eine das Meßsignal s1 und ggf. auch das zweite Meßsignal s2 beeinflussende momentane Temperaturverteilung innerhalb des Meßaufnehmers 10 möglichst genau nachgebildet oder auch simuliert wird, und zwar unter Berücksichtigung nicht nur momentaner Signalwerte des jeweils eingespeisten Temperatursignals θ1 oder θ2, sondern auch anhand von Signalwerten aus der Vergangenheit des entsprechenden Temperatursignals θ1, θ2. Darüber hinaus sind die Signalfilter SF1, SF2, insb. im Hinblick auf ihre Signalverstärkung und ihre Signalverzögerung, aber auch so dimensioniert, daß auch die Wirkung der zumindest implizit geschätzten momentanen Temperaturverteilung auf die Empfindlichkeit in kompensierender Weise berücksichtigt wird.The signal filters SF 1 , SF 2 of the filter stage FS are dimensioned and matched to one another, in particular in their filter order and their filter parameters so that the weight function G 11 , G 2 1 defined in each case and the temperature folded in each case Measuring signal θ 1 or θ 2 an instantaneous temperature distribution within the measuring sensor influencing the measuring signal s 1 and possibly also the second measuring signal s 2 10 is reproduced or simulated as precisely as possible, taking into account not only current signal values of the respectively fed temperature signal θ 1 or θ 2 , but also on the basis of signal values from the past of the corresponding temperature signal θ 1 , θ 2 . In addition, the signal filters SF 1 , SF 2 , in particular with regard to their signal amplification and their signal delay, are also dimensioned such that the effect of the at least implicitly estimated instantaneous temperature distribution on the sensitivity is taken into account in a compensating manner.

Vorzugsweise ist die Gewichtsfunktion G11 des Signalfilters SF1 so gewählt, daß das Temperatur-Schätzsignal θ1' in Reaktion auf eine Veränderung, beispielsweise einer Erhöhung, des Temperatursignals θ1 deutlich verzögert einen dem momentanen Signalwert des Temperatursignals θ1 proportionalen Signalwert annimmt. In entsprechender Weise wird dann auch die Meßgerät-Elektronik 50B auf eine mit einer Änderung der ersten Temperatur korrespondierenden Änderung des ersten Temperatur-Meßsignals θ1 zeitverzögert mit einer Änderung des ersten Korrekturwerts K1 reagieren. Beispielsweise kann die Gewichtsfunktion G11 zu diesem Zweck neben einer proportional verstärkenden Komponente, auch wenigstens eine zeitlich integrierende Komponente erster oder höherer Ordnung aufweisen. Dementsprechend kann das Signalfilter SF1 beispielsweise ein Tiefpaß-Filter sein.Preferably, the weighting function G 11 is the signal filter SF 1 is selected so that the temperature estimation signal θ 1 'in response to a change, for example an increase of the temperature signal θ 1 significantly delays a the instantaneous signal value of the temperature signal θ 1 assumes proportional signal value. In a corresponding way, the measuring device electronics will also be used 50B respond to a change in the first temperature measurement signal θ 1 corresponding to a change in the first temperature with a time delay with a change in the first correction value K 1 . For example, in addition to a proportionally reinforcing component, the weight function G 11 can also have at least one temporally integrating component of first or higher order for this purpose. Accordingly, the signal filter SF1 can be a low-pass filter, for example.

Die für den jeweiligen Meßaufnehmer-Typ tatsächlich geeigneten Filterordnungen für die im einzelnen verwendeten Signalfilter lassen sich am besten vorab bei der Entwicklung und Projektierung des Prozeß-Meßgeräts anhand von Prototypen des Meßgeräts experimentell oder aber auch unter Anwendung computergestützter numerischer Berechnungen, wie z.B. unter Anwendung von mittels finiter Elemente numerisch rechnenden Algorithmen, ermitteln und optimieren. Ausgehend von den vorab, insb. empirisch, ermittelten Filterordnungen können dann die tatsächlich für das jeweilige Prozeß-Meßgerät geeigneten Filterparameter z.B. mittels meßgerät- oder meßgerätetyp-spezifischen Kalibriermessungen bestimmt werden, insb. in Verbindung mit Rechenalgorithmen, die die Filterparameter numerisch ermitteln und z.B. nach der Methode der kleinsten Fehlerquadrate oder auch generisch optimieren.The for the respective sensor type indeed suitable filter orders for the signal filters used in the individual are best in advance during the development and project planning of the process measuring device of prototypes of the measuring device experimental or using computer-aided numerical calculations, such as. using numerical using finite elements computing algorithms, determine and optimize. Starting from the filter orders determined beforehand, in particular empirically, can then actually for the appropriate process measuring device Filter parameters e.g. by means of measuring device or measuring device-specific Calibration measurements are determined, especially in connection with calculation algorithms, which determine the filter parameters numerically and e.g. according to the method the least squares or optimize generically.

mach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird das von der Sensoranordnung 60 gelieferte erste Temperatursignal θ1 vor der Weiterverarbeitung in der Auswerteschaltung, jedenfalls aber vor der Berechnung des Korrekturwerts K1, mittels eines ersten A/D-Wandlers AD1, wie auch in den 7 und 8 schematisch dargestellt, zeitdiskret abgetastet und ein ein erstes Digitalsignal θ1D umgewandelt. In analoger Weise wird, wie in 8 schematisch dargestellt, das vorzugsweise ebenfalls verwendete zweite Temperatursignal θ2 mittels eines zweiten A/D-Wandlers AD2 in ein zweites Digitalsignal Θ2 D konvertiert.According to a preferred development of the invention, the sensor arrangement 60 delivered first temperature signal θ 1 before further processing in the evaluation circuit, but in any case before the calculation of the correction value K 1 , by means of a first A / D converter AD 1 , as in the 7 and 8th represented schematically, sampled in a time-discrete manner and a first digital signal θ 1D converted. In an analogous manner, as in 8th schematically shown, the preferably also used second temperature signal θ 2 by means of a second A / D converter AD 2 converted into a second digital signal Θ 2 D.

In einer Ausgestaltung dieser Weiterbildung dient als Signalfilter für das Temperatur-Meßsignal θ1 ein digitales Signalfilter SF1D, das für die Berechnung des Temperatur-Schätzsignal θ1' folgenden numerischen Algorithmus umsetzt:

Figure 00300001
wobei wenigstens zwei, bevorzugt aber mehrere von M möglichen Koeffizienten ak von Null verschieden sind. In dazu analoger Weise kann für das Temperatur-Meßsignal θ2 ein zweites digitales Signalfilter SF2 D verwendet werden, vgl. B.In one embodiment of this development, a digital signal filter SF 1D is used as the signal filter for the temperature measurement signal θ 1 , which implements the following numerical algorithm for the calculation of the temperature estimate signal θ 1 ':
Figure 00300001
where at least two, but preferably more, of M possible coefficients a k are different from zero. In an analogous manner, a second digital signal filter SF 2 D can be used for the temperature measurement signal θ 2 , cf. B ,

Für den Fall, daß in der mit Gl.(10) gegebenen allgemeinen Berechnungsvorschrift wenigstens einer der N möglichen Koeffizienten bk von Null verschieden ist, handelt es sich bei dem so realisierten digitalen Signalfilter SF1D um ein rekursives Filter mit einer zumindest theoretisch unendlichen Impulsantwort; andernfalls ist das digitale Signalfilter SF1D ein nicht-rekursives Filter mit einer endlichen Impulsantwort.In the event that at least one of the N possible coefficients b k is different from zero in the general calculation rule given by Eq. (10), the digital signal filter SF 1D implemented in this way is a recursive filter with an at least theoretically infinite impulse response ; otherwise the digital signal filter SF 1D is a non-recursive filter with a finite impulse response.

Für vorgenannten Fall, daß die Temperatur-Meßsignale θ1, θ2 digitalisiert, also inform von Abtastfolgen der Temperatur-Meßsignale θ1, θ2 weiter verwendet werden, kann die Filterstufe FS bei Verwendung entsprechend leistungsfähiger Mikroprozessoren, insb. Signalprozessoren, praktisch vollständig mittels des erwähnten Mikrocomputers und entsprechender Software realisiert werden, die auch die Rechnenalgorithmen für die digitalen Signalfilter umfaßt. Weiters kann in vorteilhafter Weise sowohl die Ermittlung des Korrekturwerts K1 und als auch die des Meßwerts X durch Ausführen entsprechend vorgehaltener Computerprogramme mittels Mikrocomputer erreicht werden.For the above-mentioned case that the temperature measurement signals θ 1 , θ 2 are digitized, that is to say they are used further from the scanning sequences of the temperature measurement signals θ 1 , θ 2 , the filter stage FS can be used practically completely using appropriately powerful microprocessors, especially signal processors of the mentioned microcomputer and corresponding software can be realized, which also includes the computing algorithms for the digital signal filter. Furthermore, both the determination of the correction value K 1 and that of the measured value X can advantageously be achieved by executing correspondingly held computer programs using a microcomputer.

In Kenntnis der Erfindung besteht nunmehr für den Fachmann kaum eine Schwierigkeit, eine geeignete digitale oder ggf. auch hybride, also gemischt anlogdigitale, Auswerteschaltung, insb. auch eine geeignete Filterstufe, zu entwerfen, die aufgrund der zur Verfügung stehende Temperatur-Meßsignale θ1, θ2 und entsprechender Vergleichsmessungen für die Prozeßgröße das Meßsignal s1 bzw. die Meßsignale so verarbeitet, daß der unkorrigierte Meßwert X' in Kombination mit dem wenigstens einen Korrekturwert K1 den Meßwert X mit ausreichender Genauigkeit liefert.Knowing the invention, there is now hardly any difficulty for the person skilled in the art in designing a suitable digital or possibly also hybrid, that is to say mixed analog-digital, evaluation circuit, in particular also a suitable filter stage, which, on the basis of the available temperature measurement signals θ 1 , θ 2 and corresponding comparative measurements for the process variable processed the measurement signal s 1 or the measurement signals so that the uncorrected measurement value X 'in combination with the at least one correction value K 1 supplies the measurement value X with sufficient accuracy.

Claims (21)

Prozeß-Meßgerät zum Messen wenigstens einer physikalischen Prozeßgröße, insb. eines Massedurchflusses, einer Dichte, einer Viskosität, eines Drucks oder dergleichen, eines in einem Prozeßbehälter vorgehaltenen oder in einer Prozeßleitung strömenden Mediums, welches Meßgerät umfaßt: – einen Meßaufnehmer (10) – mit einer Meßsignale (s1, s2) liefernden Sensoranordnung (60), – die wenigstens ein primär auf die physikalische Prozeßgröße, insb. auch Änderungen der Prozeßgröße, reagierendes erstes Sensorelement (17) aufweist und mittels des ersten Sensorelements (17) wenigstens ein von der physikalischen Prozeßgröße beeinflußtes erstes Meßsignal (s1) liefert, und – die darüber hinaus wenigstens einen im Meßaufnehmer (10) angeordnete ersten Temperatursensor (40) aufweist, der eine erste Temperatur, T1, im Meßaufnehmer (10) örtlich erfaßt, und – die mittels des wenigstens einen Temperatursenors (40) wenigstens ein die erste Temperatur, T1, im Meßaufnehmer (10) repräsentierendes erstes Temperatur-Meßsignal (θ1) liefert, sowie – eine Meßgerät-Elektronik (50), die unter Verwendung wenigstens des ersten Meßsignals (s1) und unter Verwendung eines ersten Korrekturwerts (K1) für das wenigstens erste Meßsignal (s1) wenigstens einen die physikalische Größe momentan repräsentierenden Meßwert (X), insb. einen Massendurchfluß-Meßwert, einen Dichte-Meßwert, einen Viskositäts-Meßwert oder einen Druck-Meßwert, erzeugt, – wobei die Meßgerät-Elektronik (50) im betrieb den ersten Korrekturwert (K1) anhand eines zeitlichen Verlaufs des wenigstens ersten Temperatur-Meßsignals (θ1) dadurch ermittelt, daß in der Vergangenheit mittels des ersten Temperatursensors (40) erfaßte Temperaturwerte mit berücksichtigt werden.Process measuring device for measuring at least one physical process variable, in particular a mass flow, a density, a viscosity, a pressure or the like, of a medium held in a process container or flowing in a process line, the measuring device comprising: a measuring sensor ( 10 ) - with a sensor arrangement delivering measurement signals (s 1 , s 2 ) ( 60 ), - the at least one first sensor element that reacts primarily to the physical process variable, in particular also changes in the process variable ( 17 ) and by means of the first sensor element ( 17 ) delivers at least one first measurement signal (s 1 ) influenced by the physical process variable, and - additionally at least one in the sensor ( 10 ) arranged first temperature sensor ( 40 ) which has a first temperature, T 1 , in the sensor ( 10 ) recorded locally, and - by means of the at least one temperature sensor ( 40 ) at least one the first temperature, T 1 , in the sensor ( 10 ) represents the first temperature measurement signal (θ 1 ), and - a measuring device electronics ( 50 ) using at least the first measurement signal (s 1 ) and using a first correction value (K 1 ) for the at least first measurement signal (s 1 ) at least one measurement value (X) currently representing the physical quantity, in particular a mass flow measurement value , a density measurement value, a viscosity measurement value or a pressure measurement value, - wherein the measuring device electronics ( 50 ) the first correction value (K 1 ) is determined in operation on the basis of a time course of the at least first temperature measurement signal (θ 1 ), in that in the past by means of the first temperature sensor ( 40 ) recorded temperature values are taken into account. Prozeß-Meßgerät nach Anspruch 1, bei dem die Meßgerät-Elektronik im Betrieb auf eine mit einer Änderung der ersten Temperatur korrespondierenden Änderung des ersten Temperatur-Meßsignals (θ1) zeitverzögert mit einer Änderung des ersten Korrekturwerts (K1) reagiert.Process measuring device according to claim 1, in which the measuring device electronics respond in operation to a change in the first temperature measurement signal (θ 1 ) corresponding to a change in the first temperature with a time delay with a change in the first correction value (K 1 ). Prozeß-Meßgerät nach Anspruch 1 oder 2, – bei dem die Sensoranordnung (60) wenigstens einen im Meßaufnehmer (10), insb. vom ersten Temperatursensor (40) beabstandet, angeordneten zweiten Temperatursenor (41) aufweist, der eine zweite Temperatur, T2, im Meßaufnehmer (10) örtlich erfaßt, und – bei dem die Sensoranordnung (60) mittels des zweiten Temperatursenors (41) wenigstens ein die zweite Temperatur, T2, repräsentierendes zweites Temperatur-Meßsignal (θ2) liefert.Process measuring device according to claim 1 or 2, - in which the sensor arrangement ( 60 ) at least one in the sensor ( 10 ), especially from the first temperature sensor ( 40 ) spaced apart, arranged second temperature sensor ( 41 ) which has a second temperature, T 2 , in the sensor ( 10 ) recorded locally, and - in which the sensor arrangement ( 60 ) by means of the second temperature sensor ( 41 ) provides at least one second temperature measurement signal (θ 2 ) representing the second temperature, T 2 . Prozeß-Meßgerät nach Anspruch 3, bei dem Meßgerät-Elektronik (50) den ersten Korrekturwert (K1) auch unter Verwendung des zweiten Temperatur-Meßsignals (θ2) ermittelt.Process measuring device according to claim 3, wherein the measuring device electronics ( 50 ) the first correction value (K 1 ) is also determined using the second temperature measurement signal (θ 2 ). Prozeß-Meßgerät nach Anspruch 3 oder 4, – bei dem die Meßgerät-Elektronik (50) anhand eines zeitlichen Verlaufs wenigstens des zweiten Temperatur-Meßsignals (θ2) einen zweiten Korrekturwert (K2) ermittelt und – bei dem die Meßgerät-Elektronik (50) den Meßwert (X) auch unter Verwendung des zweiten Korrekturwerts (K2) erzeugt.Process measuring device according to claim 3 or 4, - in which the measuring device electronics ( 50 ) a second correction value (K 2 ) is determined on the basis of a time course of at least the second temperature measurement signal (θ 2 ) and - in which the measuring device electronics ( 50 ) the measured value (X) is also generated using the second correction value (K 2 ). Prozeß-Meßgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Meßgerät-Elektronik (50) eine Filterstufe (FS) zum Erzeugen des wenigstens ersten Korrekturwerts (K1) umfaßt, wobei das erste Temperatur-Maßsignal (θ1) einem ersten Signaleingang der Filterstufe (FS) zugeführt ist.Process measuring device according to one of the preceding claims, in which the measuring device electronics ( 50 ) comprises a filter stage (FS) for generating the at least first correction value (K 1 ), the first temperature measurement signal (θ 1 ) being fed to a first signal input of the filter stage (FS). Prozeß-Meßgerät nach Anspruch 6, bei dem die Filterstufe (FS) einen ersten A/D-Wandler (ADA) für das erste Temperatur-Meßsignal (θ1) aufweist, der dieses in ein erstes Digitalsignal (θ1D) wandelt.Process measuring device according to Claim 6, in which the filter stage (FS) has a first A / D converter (AD A ) for the first temperature measuring signal (θ 1 ), which converts this into a first digital signal (θ 1D ). Prozeß-Meßgerät nach Anspruch 7, bei dem die Filterstufe ein erstes digitales Signalfilter (SF1D) für das erste Digitalsignal (θ1D) umfaßt.Process measuring device according to claim 7, wherein the filter stage comprises a first digital signal filter (SF 1D ) for the first digital signal (θ 1D ). Prozeß-Meßgerät nach Anspruch 8, bei dem das erste digitale Signalfilter (SF1D) ein rekursives Filter ist.Process measuring device according to claim 8, wherein the first digital signal filter (SF 1D ) is a recursive filter. Prozeß-Meßgerät nach Anspruch 8, bei dem das erste digitale Signalfilter ein nicht-rekursives Filter ist.Process measuring device according to claim 8, in which the first digital signal filter is a non-recursive Filter is. Prozeß-Meßgerät nach einem Anspruch 5, – bei dem die Filterstufe (FS) auch zum Erzeugen des zweiten Korrekturwerts (K2) dient, wobei das zweite Temperatur-Maßsignal (θ2) einem zweiten Signaleingang der Filterstufe (FS) zugeführt ist, und – bei dem die Filterstufe (FS) einen zweiten A/D-Wandler (AD2) für das zweite Temperatur-Maßsignal (θ2) aufweist, der dieses in ein zweites Digitalsignal (θ2 D) wandelt.Process measuring device according to claim 5, - in which the filter stage (FS) is also used to generate the second correction value (K 2 ), the second temperature measurement signal (θ 2 ) being fed to a second signal input of the filter stage (FS), and - In which the filter stage (FS) has a second A / D converter (AD 2 ) for the second temperature measurement signal (θ 2 ), which converts this into a second digital signal (θ 2 D ). Prozeß-Meßgerät nach Anspruch 7, bei dem die Filterstufe ein zweites digitales Signalfilter für das zweite Digitalsignal (V2 D) umfaßt.Process measuring device according to claim 7, wherein the filter stage comprises a second digital signal filter for the second digital signal (V 2 D ). Prozeß-Meßgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Maßaufnehmer wenigstens ein Meßrohr (13) zum Führen des, insb. strömenden, Mediums umfaßt.Process measuring device according to one of the preceding claims, in which the measuring sensor has at least one measuring tube ( 13 ) for guiding the, especially flowing, medium. Prozeß-Meßgerät nach Anspruch 13, bei dem wenigstens einer der beiden Temperatursensoren (40, 41) auf dem Meßrohr oder in dessen Nähe angeordnet ist.Process measuring device according to claim 13, wherein at least one of the two temperature sensors ( 40 . 41 ) is arranged on the measuring tube or in the vicinity thereof. Prozeß-Meßgerät nach einem der Ansprüche 13 bis 19, bei dem der Meßaufnehmer (10) ein das Meßrohr (13) umhüllendes Meßaufnehmer-Gehäuse (100) umfaßt.Process measuring device according to one of Claims 13 to 19, in which the measuring sensor ( 10 ) the measuring tube ( 13 ) enveloping sensor housing ( 100 ) includes. Prozeß-Meßgerät nach Anspruch 15, bei dem wenigstens einer der beiden Temperatursensoren (40, 41) am Meßaufnehmer-Gehäuse (100) fixiert oder zumindest in dessen Nähe angeordnet ist.Process measuring device according to claim 15, in which at least one of the two temperature sensors ( 40 . 41 ) on the sensor housing ( 100 ) fixed or at least arranged in its vicinity. Prozeß-Meßgerät nach einem der Ansprüche 13 bis 16, – bei dem der Meßaufnehmer (10) ferner einen mit der Meßgerät-Elektronik (50) elektrisch verbundenen, auf das Meßrohr (13) mechanisch einwirkenden, insb. elektro-dynamischen oder elektro-magnetischen, Schwingungserreger (16) zum Antreiben des Meßrohrs (13) umfaßt, und – bei dem die Meßgerät-Elektronik (50), wenigstens ein dem Steuern des Schwingungserregers (16) dienendes Erregersignal (iexc) liefert, so daß das Meßrohr (13) im Betrieb zumindest zeitweise vibrieren gelassen wird.Process measuring device according to one of Claims 13 to 16, in which the measuring sensor ( 10 ) also one with the measuring device electronics ( 50 ) electrically connected to the measuring tube ( 13 ) mechanically acting, especially electro-dynamic or electro-magnetic, vibration exciter ( 16 ) to drive the measuring tube ( 13 ) and - where the measuring device electronics ( 50 ), at least one for controlling the vibration exciter ( 16 ) serves excitation signal (i exc ) so that the measuring tube ( 13 ) is vibrated at least temporarily during operation. Prozeß-Meßgerät nach Anspruch 17, – bei dem das erste Sensorelement (17) auf, insb. einlaßseitige oder auslaßseitige, Vibrationen des Maßrohrs (13) reagiert und – bei dem das vom ersten Sensorelement (17) gelieferte Meßsignal (s1) vom Prozeß-Medium beeinflußte mechanische Schwingungen des vibrierenden Maßrohrs (13) repräsentiert.Process measuring device according to claim 17, - in which the first sensor element ( 17 ), especially on the inlet or outlet side, vibrations of the measuring tube ( 13 ) reacts and - in which the first sensor element ( 17 ) supplied measuring signal (s 1 ) mechanical vibrations of the vibrating measuring tube influenced by the process medium ( 13 ) represents. Prozeß-Meßgerät nach Anspruch 17 oder 18, bei dem der Meßaufnehmer (10) ein, insb. schwingfähig im Meßaufnehmer-Gehäuse (100) aufgehängtes, am Meßrohr (13) fixiertes Trägerelement (14) zum Haltern des Schwingungserregers (16) und wenigstens des ersten Sensorelements (17) umfaßt.Process measuring device according to claim 17 or 18, in which the measuring sensor ( 10 ) on, especially oscillatable in the sensor housing ( 100 ) suspended on the measuring tube ( 13 ) fixed support element ( 14 ) to hold the vibration exciter ( 16 ) and at least the first sensor element ( 17 ) includes. Prozeß-Meßgerät nach Anspruch 19, bei dem wenigstens Temperatursenor (40) auf dem Trägerelement (14) fixiert oder zumindest in dessen Nähe angeordnet ist.Process measuring device according to claim 19, in which at least temperature sensor ( 40 ) on the support element ( 14 ) fixed or at least arranged in its vicinity. Prozeß-Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 20, – bei dem die Sensoranordnung (60), wenigstens ein zweites primär auf die physikalische Prozeßgröße reagierendes Sensorelement (18) auweist und mittels des zweiten Sensorelements (18) wenigstens ein von der physikalischen Prozeßgröße beeinflußtes zweites Meßsignal (s2) liefert und – bei dem die Meßgerät-Elektronik den Meßwert auch unter Verwendung des zweiten Meßsignals erzeugt.Process measuring device according to one of claims 1 to 20, - in which the sensor arrangement ( 60 ), at least one second sensor element that reacts primarily to the physical process variable ( 18 ) and by means of the second sensor element ( 18 ) delivers at least one second measuring signal (s 2 ) influenced by the physical process variable and - in which the measuring device electronics also generate the measured value using the second measuring signal.
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