DE3878473T3 - Wandler für Flüssigkeiten. - Google Patents
Wandler für Flüssigkeiten.Info
- Publication number
- DE3878473T3 DE3878473T3 DE3878473T DE3878473T DE3878473T3 DE 3878473 T3 DE3878473 T3 DE 3878473T3 DE 3878473 T DE3878473 T DE 3878473T DE 3878473 T DE3878473 T DE 3878473T DE 3878473 T3 DE3878473 T3 DE 3878473T3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fluid
- sensor element
- tines
- vibration
- yoke
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 51
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 21
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 6
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 5
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009760 electrical discharge machining Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
- G01N9/002—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity using variation of the resonant frequency of an element vibrating in contact with the material submitted to analysis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
- G01N11/10—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material
- G01N11/16—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material by measuring damping effect upon oscillatory body
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
- G01N9/002—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity using variation of the resonant frequency of an element vibrating in contact with the material submitted to analysis
- G01N2009/006—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity using variation of the resonant frequency of an element vibrating in contact with the material submitted to analysis vibrating tube, tuning fork
Landscapes
- Immunology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Description
- Diese Erfindung bezieht sich auf Fluidwandler und insbesondere auf Fluidwandler mit einem Vibrationselementesensor.
- Solche Sensoren messen Parameter, wie die Dichte und den Druck, denen man ermöglicht, ein Vibrationselement zu beeinflussen und damit seine Resonanzfrequenz zu ändern. Dieses Element ist üblicherweise ein Rohr, das in einem Balkenmodus schwingt, oder ein Zylinder, der in einem Reifenmodus schwingt. In allen Fällen wird die Vibration durch Erfassen der Verlagerung oder der Zugspannung oder einer zeitlichen Ableitung derselben überwacht, und ein Treibersystem liefert eine Erregerkraft. Resonanz wird in dem gewählten Vibrationsmodus aufrechterhalten durch Schließen der Schleife mit einem geeigneten Rückkopplungsverstärker zwischen der Erfassung und dem Treiber. Dieser verstärkt das erfaßte Signal und überträgt es in der richtigen Phasenlage auf das Treibersystem.
- Die Resonanzfrequenz des vibrierenden Elementes kann massenbelastet sein durch die Dichte des Fluids. Das Element erweckt den Anschein, daß es seine Masse um einen Betrag vergrößert hat, der bestimmt wird durch das Volumen des mitgenommenen Fluids, und demgemäß ist die Resonanzfrequenz in gegebener Weise mit der Dichte verknüpft.
- Beschreibungen von Wandlern, die in Übereinstimmung mit diesen Prinzipien arbeiten, finden sich in den Britischen Patentschriften GB 1.264.317, GB 1.175.586 und GB 2.062.865.
- Eine wichtige Anwendung von Wandlern dieses Typs liegt in der Messung von Fluidparametern, beispielsweise von Flüssigkeit, die in einer Pipeline strömt. Es ist deshalb wünschenswert, daß solche Wandler die Strömung so wenig wie möglich unterbrechen sollten. Wenn die gesamte Strömung bequem durch einen einzelnen Rohrwandler geführt werden kann, tritt nur eine geringe Strömungsbeeinträchtigung auf. Leider sind die Abmessungen eines praktischen Wandlers selten groß genug, um die gesamte Strömung ohne unzulässigen Druckabfall aufzunehmen, und so nimmt man oft Zuflucht zu komplizierten und unerwünschten Strömungsaufteilern, so daß ein Teil der Strömung in einen probenehmenden Wandler abgezweigt werden kann, oder der gesamte Strom vollständig mit einer Mehrzahl paralleler Wandler gemessen wird.
- Auf dem Gebiet von Wandlern ist es ein bekanntes Ziel, einen Wandler zu schaffen, der ein Fluid mit niedriger Strömungsbeeinträchtigung messen kann. Eintauchwandler (das sind Wandler, die in eine Fluidmasse eingetaucht werden) sind praktisch mit vibrierenden Zylindersensoren, doch selbst diese bewirken oftmals inakzeptable Strömungsbeeinträchtigungen wegen der Notwendigkeit, das Element abzustützen, und wegen seiner dicht benachbarten Erregungs- und Abgreifmittel, die zu einer Struktur führen, die oft viel raumaufwendiger ist als das vibrierende Rohr selbst.
- Ein Fluidwandler gemäß dem ersten Teil von Anspruch 1 ist bekannt aus der DE-C-33 36 991.
- Eine andere bekannte Form von Eintauchwandler ist auf den Seiten 156 bis 175 des "The Marconi Review", Band XLIII, Nr. 218, 1980, offenbart und umfaßt eine Stimmgabel, die in Resonanz schwingt während sie in das auszumessende Fluid eingetaucht ist, und zwar mittels Erregungsmitteln, die an den Zinken der Stimmgabel angebracht sind. Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Wandler dieser generellen Bauart zu schaffen mit einer alternativen Anordnung der Erregungsmittel.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fluidwandler gemäß Anspruch 1 geschaffen.
- Vorzugsweise sind die Erregungsmittel so angeordnet, daß eine kontinuierliche Erregung herbeigeführt wird.
- Ein Fluidwandler gemäß der vorliegenden Erfindung kann als ein Densitometer ausgebildet sein durch Formgebung der Zinken derart, daß die Dichteempfindlichkeit gesteigert wird, vorzugsweise mit einer Wiedereintrittsoberfläche, wie einem C-Querschnitt, oder mittels eines Hohlraums nahe dem Zinkenendquerschnitt.
- Um Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung besser einschätzen zu können, werden Beispiele, die brauchbar sind für das Verständnis der Erfindung, und Ausführungsformen der Erfindung nachstehend erläutert, wobei diese nur als Beispiel zu verstehen sind, unter Bezugnahme auf die beigefügten diagrammartigen Zeichnungen, von denen:
- Fig. 1 eine Teilschnittdarstellung eines Fluid-Densitometers der Bauart ist, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht;
- Fig. 2 eine Querschnittansicht der Zinken ist, die einen Teil des Densitometers nach Fig. 1 bilden;
- Fig. 3 eine schematische Konstruktion des Wandlers nach Fig. 1 zeigt;
- Fig. 4 einen Wandler der Bauart zeigt, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, ausgebildet für die Installation in einem Rohr;
- Fig. 5 die Elektronik zeigt, die zu dem Wandler nach Fig. 4 gehört;
- Fig. 6 etwas schematisiert eine alternative Montageanordnung für den Wandler nach Fig. 4 zeigt;
- Fig. 7 eine Querschnittansicht der Gabelzinken eines Viskometers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
- Fig. 8 wiederum etwas schematisch, eine alternative Ausführungsform eines Sensorelementes für Fluidwandler gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert.
- In einem Fluidwandler 10 (Fig. 1) umfaßt ein Gabelsensorelement einen Jochabschnitt 11 und zwei vibrierbare Zinken 12, 14, die sich von diesem im wesentlichen parallel zueinander wegerstrecken. Der Jochabschnitt 11 dient außer zur Bildung der Gabelbasis auch als Support für die Zinken durch die Verbindung mit einem Supportflansch 15; die Verbindung erfolgt über einen Balgen 16, der eine Vibrationsisolation der Gabel relativ zu dem Supportflansch 15 darstellt.
- Die Zinke 14 weist einen Hohlraum 17 auf, der in einem Wurzelabschnitt derselben ausgebildet ist, wobei an einer Innenoberfläche des Hohlraums ein piezoelektrisches Keramikelement 18 durch Verklebung befestigt ist. Das Joch 11, der Balgen 16 und der Supportflansch 15 haben innere Hohlräume (nicht im einzelnen gezeigt) derart, daß ein Knäuel von Drähten 19 intern vorgesehen werden kann, von denen ein Paar mit dem piezoelektrischen Element 18 verbunden ist, das demgemäß elektrisch erregt werden kann und dadurch die Vibration in der Gabelstruktur anregen kann. Ein zweites piezoelektrisches Element 20 ist an einer benachbarten Oberfläche des Hohlraums 17 angeklebt, und mittels elektrischer Verbindung zu diesem Element kann ein Signal gewonnen werden, das repräsentativ ist für die Vibration der Zinke 14. Die Zinke 12 hat einen Hohlraum 102, in dem zwei piezoelektrische Elemente in ähnlicher Weise montiert sind zum Bewirken der Erregung und des Erfassens von Signalen bezüglich der Zinke 12.
- Im Betrieb wird der Wandler so angeordnet, daß die Zinken vollständig in das zu vermessende Fluid eintauchen. Die Vibration wird erregt durch Ansteuern der beiden piezoelektrischen Erregerelemente, jeweils eines innerhalb jeder Zinke, und die beiden piezoelektrischen Erfassungselemente, wiederum eins innerhalb jeder Zinke, liefern ein Signal, das repräsentativ ist für das Vibrationsverhalten der Gabelstruktur. Die Erregung der Zinken ist so ausgebildet, daß die Zinkenvibration in einander entgegengerichteten Kragträgerrundmodus vorliegt. Dies hat den Vorteil, daß die Vibration ausgeglichen ist ohne Bewegung des Zentrums der Masse der Struktur. Umgekehrt hat eine erzwungene Bewegung der zentralen Masse, beispielsweise durch externe Vibration, nur minimalen Einfluß auf das Vibrationsverhalten der Gabel.
- Wenn sich die Zinken bewegen, wird etwas von der umgebenden Flüssigkeit verlagert. Die effektive Masse der Zinken wird um einen Betrag vergrößert, der bestimmt ist durch das Volumen des Fluids, das von dem sich bewegenden Querschnitt mitgenommen wird. Demgemäß ist dieser Effekt in Beziehung zu der Fluiddichte, und es liegt ein Densitometer vor. Die Empfindlichkeit gegenüber Dichteänderungen ist größer, wenn die Menge mitgenommenen Fluids sich relativ zur Masse der Zinken vergrößert. Zu diesem Zweck sind die Enden der Zinken 12 und 14 mit C-Querschnitt (Fig. 2) ausgebildet mit einander zugekehrten Wiedereintrittsoberflächen 21, 22, welche beide dazu dienen, den Oberflächenbereich, der Fluid mitnimmt, zu vergrößern und das Querschnittsvolumen zu verringern, so daß die Zinke mehr Fluid mit sich führt, wodurch die Dichteempfindlichkeit erhöht wird. Zinken mit anderem Querschnitt, wie einem D'-Querschnitt, oder einfache Stäbe können verwendet werden, doch sind Querschnitte mit Wiedereintrittsoberflächen bevorzugt. Wenn andere Querschnitte verwendet werden, kann das Verhältnis der bewegten Fluidmasse zur Zinkenmasse verbessert werden durch Vorsehen von Hohlräumen, entweder offenen oder geschlossenen, in dem Querschnitt der Zinkenspitze.
- Eine optional vorgesehene Schutzhülse 103 umschließt das Gabelelement 10. Wo die Hülse 103 befestigt ist, wird ein vergrößerter Supportflansch 104 verwendet. Die Hülse 103 ist so angeordnet, daß sie über den interessierenden Frequenzbereich nicht in Resonanz gerät, und kann beispielsweise aus einem Drahtgewebeaufbau bestehen, um einen Schutz für die Gabelstruktur zu bewirken, ohne die Strömung zu stark zu beeinträchtigen. Ein solcher Schutz kann wichtig sein, wenn eine Wahrscheinlichkeit besteht, daß innerhalb des vermessenen Fluids Fremdkörper auf die Zinken auftreffen können.
- Bevor der Wandler der beschriebenen Ausführungsform betriebsmäßig mit Erfolg einsetzbar ist, ist eine Eichung erforderlich. Produktionswandler werden normalerweise geeicht in mindestens einer bekannten Flüssigkeit, und in einem hinreichenden Volumen derselben, daß im wesentlichen grenzenfreie Bedingungen vorliegen. Im Betrieb jedoch können Begrenzungen und Barrieren nahe der Gabelstruktur unvermeidlich sein, und die Eichung wird ungültig, da Oberflächen in dem vermessenen Fluid nahe dem Wandler wirksam die durch das Fluid addierte Masse erhöhen.
- Ein Wandler mit einer alternativen Form der Abschirmhülse 103 liefert eine Lösung für dieses Problem. Die Hülse 103 kann hergestellt werden durch Ausbilden eines im wesentlichen massiven Zylinders rings um den Gabelaufbau, wobei die Hülse 103 starr an dem Supportflansch 104 befestigt wird. Eine Öffnung 105 ermöglicht den Eintritt und Austritt des zu vermessenden Fluids. Diese Form von Abschirmhülse dient dazu, eine bekannte und wiederholbare Begrenzung zu definieren, und der Gabelwandler mit seiner Hülse kann deshalb gemeinsam geeicht werden, welche Eichung gültig bleibt selbst beim Vorhandensein von Begrenzungen nahe dem Messbereich.
- Vibrationselementwandler haben eine Temperaturcharakteristik, die abhängt von der Veränderung des Young-Modulus des Materials, das verwendet wird, mit der Temperatur und seiner thermischen Expansion. Für einen praktischen Wandler ist die Eichung gegen die Temperatur vorteilhaft zwecks Kompensation bezüglich Temperatureffekten. Zu diesem Zweck weist der Stimmgabelwandler 10 einen Hohlraum 106a auf, der einen intern montierten Temperatursensor 106 enthält, zu dem der elektrische Anschluß erfolgt über Drähte in dem Bündel 19.
- Der Wandler 10 kann relativ einfach aufgebaut sein. Für das Vermessen von Öl beispielsweise kann die Gabelstruktur 10 aus einem Zylinder 30 (Fig. 3) aus Metall maschinell hergestellt werden, welcher Zylinder 100 mm Länge und 35 mm Durchmesser aufweist. Zunächst kann der Außenoberflächenabschnitt 36 weggefräst werden zum Definieren der äußeren Zinkenoberfläche und des Jochabschnitts 15. Ein Schlitz 31 kann dann gebildet werden, der sich bis zu einer Tiefe erstreckt, welche die schließliche Länge der Zinken bestimmt, und gemäß einem Durchmesser der perforierten Endseite (Fig. 3c), welche eine Draufsicht auf eine Endfläche des Zylinders 30 zeigt. Der Schlitz 31 dient dazu, die Trennung zwischen den Zinken herbeizuführen.
- Ein Loch 32 kann in die geschlitzte Endseite gebohrt werden, und weitere Löcher 33, 34 und 35 können in die ihr abgekehrte Endfläche gebohrt werden (Fig. 3a, die eine Draufsicht auf das andere Ende des Zylinders 30 zeigt). Löcher 33 und 35, die sich bis zu einer Tiefe erstrecken, die den Schlitz 31 überlappt, dienen dazu, Hohlräume in den Zinkenwurzelquerschnitten auszubilden für das spätere Einführen der piezoelektrischen Elemente. Die Löcher 33 und 35 werden auf einen größeren Durchmesser aufgebohrt (39 bzw. 300), womit die Zinkenwurzelhohlräume auf größeren Durchmesser erstreckt werden. Das Loch 34 ist angepaßt zur Aufnahme eines Temperatursensors. Das Loch 32 dient dazu, eine Wiedereintrittsoberfläche auf die endgültigen Zinken herzustellen, welche demgemäß einen 'D'-Querschnitt haben. Vorzugsweise erstreckt sich das Loch 32 über die gesamte Länge der Zinken.
- Piezoelektrische Elemente können nun in ihrer Position in den Löchern 33 und 35 verklebt werden, und ein Temperatursensor in das Loch 34, wie man aus den äquivalenten Hohlräumen 17, 102 und 106a (Fig. 1) ersieht. Vorteilhafterweise sind die Löcher 34 und 35 von komplizierterer Schlitzform 37, 38 (im Umriß in Fig. 3 gezeigt), um einander gegenüberliegende flache Oberflächen in jedem Hohlraum herzustellen, an denen die piezoelektrischen Elemente angeklebt werden können. Solche komplizierteren Formen können erzeugt werden mittels Funkenerosion für den Fall einer metallischen Gabel.
- Der Balgen 16 ist aus einem dünnwandigen Zylinder gebildet, wobei die Nachgiebigkeit dank zweier gefalteter Abschnitte 107, 108 herbeigeführt wird. Der Balgen 16 ist mit dem Jochabschnitt 11 des Wandlers 10 rings um einen Passumfang 109 verschweißt.
- Die Supportplatte 15 (104 mit Abschirmhülse) kann von irgend einer zweckmäßigen Form sein, und beispielsweise ausgebildet sein zum Einführen und Abdichten mit einer Anzapfung in einem Fluidleitungsrohr mittels Gewindeabschnitt 110 und O-Ring 111. Der Balgen 16 wird rings um einen Umfang 112 angeschweißt. Wenn die Hülse 103 angebracht ist, ist auch diese verschweißt. Ein Hohlraum in der Supportplatte 15, die Hohlheit des Balgens 16 und die Verlängerung der Zinkenwurzelhohlräume 17 und 102 führen zu einem Innenhohlraum, der als Zugang dient für das Plazieren von Drähten für die Übertragung elektrischer Signale. Der Ausgang der Drähte 19 kann abgedichtet sein und der Hohlraum mit einem bekannten und inerten Gas gefüllt werden, wodurch beispielsweise interne Korrosion und Wasserkondensation verhindert werden. Alternativ kann der Hohlraum evakuiert werden.
- Die Charakteristik des Wandlers 10, die verwendet wird, wenn der Wandler beispielsweise als Fluiddichte-Wandler eingesetzt wird, ist die der Änderung der Resonanzvibrationsfrequenz mit der Änderung der Dichte des mitgenommenen Fluids. Um die Frequenz zu messen, können verschiedene Alternativen eingesetzt werden, von denen eine nachstehend beispielshalber beschrieben wird.
- Vibration wird erregt durch Anlegen von Spannung an eine piezoelektrische Komponente, die an einem Punkt hoher Zugbelastung (wenn Vibration stattfindet) an einer Zinke montiert ist und von der natürlichen Achse entfernt ist, beispielsweise Piezoelement 18. Das Anlegen von Spannung bewirkt, daß die Piezokomponente Beanspruchungen auf die Zinkenwurzel überträgt und wieder entspannt dank ihrer Kontraktion und Verklebung, wodurch wiederum die Vibration erregt wird. Wenn umgekehrt ein piezoelektrisches Element an einer Struktur an einem Punkt sich ändernder Belastung angeklebt ist, wird sie ein Signal erzeugen, das repräsentativ ist für eine Belastungsänderung, und das aufgefangen werden kann. Wenn demgemäß einmal die Vibration etabliert worden ist durch Anspeisen des piezoelektrischen Elements, kann der Antrieb abgestellt werden und ein Signal gewonnen werden, das repräsentativ ist für die nachfolgende Vibration. Alternativ kann ein erstes piezoelektrisches Element verwendet werden zum Erregen der Vibration und ein zweites verwendet werden zum Auffangen des Vibrationssignals. In ähnlicher Weise kann entweder ein einzelnes Element oder ein getrenntes Treiberelement und ein getrenntes Erfassungselement, jeweils eins in jeder Zinke, plaziert werden. Als eine Alternative zur intermittierenden Erregung kann kontinuierliche Erregung mit entweder einem oder zwei Elementen vorgesehen werden, und entweder ein oder zwei Auffangelemente können verwendet werden.
- Der Fluiddichte-Wandler nach Fig. 4 ist bei 40 dargestellt und wird kontinuierlicher Erregung unterworfen durch piezoelektrische Treiberelemente 41 und 42, montiert auf Außenoberflächen in Hohlräumen von Zinken 43 bzw. 44. Elektrische Verbindungen, wie die Verbindung 45 des piezoelektrischen Elements 41, führen zu einem Elektronik-Klemmbrett 46, das innerhalb eines Gehäuses 47 untergebracht ist. Die Verbindungen sind mit a bis j bezeichnet. Eine Funktion des elektronischen Klemmbretts besteht darin, ein Erregersignal den Elementen 41 und 42 zuzuführen, und demgemäß sind diese Elemente parallelgeschaltet und werden angespeist von einem Halteverstärker 50 (Fig. 5). Das Eingangssignal für den Verstärker 50 wird abgeleitet von piezoelektrischen Auffangelementen 47 bzw. 48, die in den Hohlräumen der Zinken 43 bzw. 44 montiert sind. Signale von den Elementen 47 und 48 sind mit dem nicht-invertierenden bzw. invertierenden Eingang eines Zwei-Eingangs-Differentialverstärkers 51 verbunden. Es ist festzuhalten, daß, da Signale von den Auffangelementen in entgegengerichtetem Sinne mit den Eingängen entgegengesetzter Polarität verbunden sind, gewöhnliches Rauschen eliminiert wird. Der Ausgang des Verstärkers 51 ist über einen Phasenschieberkreis 52 mit dem Eingang des Halteverstärkers 50 verbunden, um eine Rückkopplung zwischen der erregten und der erfaßten Vibration zu etablieren. Der Wandler 40 wird demgemäß in kontinuierlicher Vibration gehalten. Der Phasenschieberschaltkreis 52 in dem Rückkopplungspfad dient dazu sicherzustellen, daß der richtige Vibrationsmodus aufrechterhalten wird, wie in größeren Einzelheiten unten beschrieben wird.
- Der Ausgang des Eingangsdifferenzverstärkers 51 ist ein periodisches Signal, das repräsentativ ist für die Vibrationsfrequenz des Fluidwandlerelements. Wie oben beschrieben, hängt der Ausgang ab von der Temperatur, und demgemäß wird das Signal korrigiert bezüglich der Temperatur durch Addieren eines Versatzes 53 im Ansprechen auf ein Signal von einem Temperatursensor 400. Der Grad der angewandten Korrektur wird individuell für jeden Wandler geeicht. Das korrigierte Signal wird als ein Ausgangssignal k durchverbunden, beispielsweise über einen externen elektrischen Stecker 49. Dieses Signal (d. h. zwischen k und 1) ist dadurch repräsentativ für die Dichte des Fluids, von dem der Wandler umgeben ist. Alternativ kann ein unkorrigiertes Signal ausgegeben werden für die Übertragung zu externen Rechnermitteln, welche Korrektur- und Eichwerte speichern.
- Der Rückkopplungspfad über den Eingangsverstärker 51, den Phasenschieberschaltkreis 52 und Halteverstärker 50 ist so ausgebildet, daß jede Zinke 47, 48 des Wandlers mit seinem Kragträgergrundmodus in abgeglichener Weise vibriert. Die Verwendung von zwei Treiberelementen und zwei Auffangelementen erleichtert das Problem des Sicherstellens, daß das Element zuverlässig in den richtigen abgeglichenen Vibrationsmodus gelangt. Es hat sich gezeigt, daß dies erreicht werden kann durch Justieren des Phasenschieberschaltkreises 52. Der Phasenschieberschaltkreis kann auch eingestellt werden zum Unterstützen anderer Vibrationsmoden, falls dies erforderlich ist.
- Aus Vorstehendem ergibt sich eine Anzahl von Vorteilen der Wandler 10 bzw. 40.
- Da die Wandler eine massive Oberfläche dem zu messenden Fluid aussetzen, werden Probleme der Kontamination des Inneren und potentiell unzuverlässige Abdichtanordnungen für die Elektronikklemmplatten vermieden. Darüber hinaus beseitigt diese Solidität jegliche Abhängigkeit von dem Druck des Fluids, das zu messen ist, welche Abhängigkeit ein Charakteristikum von Wandlern des Hohlrohr- und Zylindertyps ist, wo Druckeffekte infolge einer Differenz zwischen Innen- und Außendruck auftreten. Die Installation des Wandlers ist einfach, beispielsweise durch eine Rohrleitung oder eine Tankwandung. Der Wandler 40 ist ausgebildet zur Montage in einer Wandung 401 einer Rohrleitung über einen Befestigungsflansch 402. In einigen Anwendungsfällen ist keine Vibrationsisolation erforderlich, und der Wandler 40 wird direkt an den Flansch 402 angeschweißt, was eine einfache und hochsichere Konstruktion ergibt.
- Wo der Aufprall von Fremdkörpern oder nahe Oberflächen erwartet werden, kann optional eine Abschirmhülse passenden Typs angebracht werden, wie bereits beschrieben. Ein anderer Umstand, wo eine Abschirmhülse vorteilhaft ist, liegt bei von Hause aus sicheren Wandlern vor, wo das Verhindern von Stößen sicherstellt, daß keine großen Zinkenausschläge hohe und potentiell gefährliche Spannungen hervorrufen können durch die Piezoelemente mit hoher Impedanz. Ein solcher abgeschirmter geeichter Wandler kann angepaßt werden zur Anwendung als tragbares Fluidmeßgerät, das im wesentlichen als Eintauchstab angewandt werden kann, da die Struktur im wesentlichen unempfindlich ist gegen Vibration, die induziert werden könnte durch den Betrieb von Hand aus wegen der ausgeglichenen Vibration.
- Ein besonderer Vorteil der Verwendung von zwei Auffangelementen besteht darin, daß die erfaßten Signale so angeschlossen werden können, daß jegliche Signale gemeinsamen Modus, die während der Übertragung auftreten, unterdrückt werden können.
- Ein weiterer wichtiger Vorteil der Wandler 10 und 40 besteht in dem kleinen Querschnitt, der den strömenden Fluiden ausgesetzt wird. Beispielsweise ist der Querschnitt, der von dem Wandler 40 einem in Rohrleitung 401 in einer Richtung 403 strömenden Fluid präsentiert, nur der einer einzigen Zinke, der bei Öl typischerweise 70 · 2.5 mm² beträgt, im Vergleich mit einem Gesamtrohrleitungsquerschnitt von 80.500 mm², was zu sehr geringen Strömungsbeeinträchtigungen führt. Eine Gabelstruktur mit Zinken dieser Abmessungen aus Metall hat eine Freiluftresonanz mit einer Frequenz im Bereich von 1 kHz.
- Man erkennt, daß durch Montieren der Gabelstruktur um 90º verdreht ein noch kleinerer störender Querschnitt präsentiert werden kann. Eine bevorzugte Alternative, wenn Strömung in einer engen Basisrohrleitung 60 (etwa 50 mm Durchmesser) zu messen ist, ist das Montieren der Gabelstruktur 61 in einem Krümmerabschnitt 62 (Fig. 6). Dabei wird realisiert, daß dadurch eine den Rohrdurchmesser übersteigende Zinkenlänge Platz findet. Das Einführen der Gabelstruktur in die Strömungsstrecke bewirkt nur gering signifikanten zusätzlichen Druckabfall über jenen hinaus, der bereits durch den Krümmer hervorgerufen wird. Ein Vorteil ist, daß Krümmerabschnitte oft mit Inspektionsplatten für das Einführen von Sonden versehen sind, woran der Wandlerflansch 63 ohne weiteres anpaßbar ist.
- Da die Zinken in einer Flüssigkeit vibrieren, schneiden die Zinken durch das Fluid im Schermodus. Die Vibration hängt deshalb ab von der Scherfestigkeit des Fluids und damit seiner Viskosität. Generell können die Zinken eines Densitometers so ausgelegt werden, daß Viskositätseffekte minimiert werden, indem das mitgenommene Fluidvolumen relativ zu dem Schneideffekt maximiert wird, wie bei den oben beschriebenen Zinken mit C-Querschnitt und hohlen Zinken. Wie in vielen Anwendungsfällen, ist nur ein Vermessen über einen kleinen Viskositätsbereich erforderlich (z. B. typischerweise ± 10 Cp für Öl), so daß Viskositätseffekte vernachlässigbar sind. Wenn größere Viskositätsänderungen erwartet werden, können jedoch zusätzliche Korrekturen und Eichungen vorteilhaft sein.
- Die Phasendifferenz zwischen dem Erregersignal und dem Auffangsignal nimmt generell zu mit der Viskosität, und indem man den Phasenschieberschaltkreis 52 so arbeiten läßt, daß er eine konstante Phase aufrecht erhält, wird die Viskositätsempfindlichkeit verringert. Zwei Vibrationsmoden, welche jeweils unterschiedliche Dichte/Frequenz und Viskosität/Frequenz- Charakteristiken aufweisen, können erregt werden und führen zu simultanen Systemgleichungen, aus denen die Viskosität eliminiert werden kann. Eine detaillierte Beschreibung eines Zwei-Moden-Systems läßt sich in der Beschreibung der anhängigen Britischen Patentanmeldung 86 24339 (Veröffentlichungs-Nr. 2182439) finden. Eine alternative Korrekturannäherung besteht darin, die Amplitude der Vibration zu messen, die sich mit der Viskosität ändert, da das Q des Systems sich ändert, wenn höhere Dämpfung vorliegt mit höher viskosen Flüssigkeiten. Solche Korrektur muß individuell für jeden Wandler geeicht werden.
- Eine noch weitere Möglichkeit besteht darin, zwei Wandler einzusetzen, die jeweils unterschiedliche Dichte/Frequenz und Viskosität/Frequenz-Charakteristik aufweisen.
- In einer alternativen Form der vorliegenden Erfindung kann der Zinkenquerschnitt so ausgebildet werden, daß die Viskositätsempfindlichkeit gesteigert wird, wodurch man ein Flüssigkeitsviskometer erhält. Zinkenquerschnitte, die ein verringertes Volumen mitnehmen, jedoch eine große Oberfläche aufweisen für den Schlepp, sind deshalb vorteilhaft. Zinken 60 und 61 (Fig. 7) nehmen wenig Flüssigkeit mit, werden jedoch von dem Schlepp (und demgemäß der Viskosität) beeinflußt, wenn sie in ihrer Ebene der langgestreckten Form zur Vibration gebracht werden. Es versteht sich deshalb, daß ein Wandler mit Zinken eines solchen Querschnitts ein Flüssigkeitsviskometer darstellt analog dem Fluiddensitometer, das oben beschrieben wurde.
- Bei den bis jetzt beschriebenen Wandlern wurden die piezoelektrischen Erreger- und Erfassungselemente in den Zinken montiert. Die in den Fig. 1 bis 6 gezeigten Wandler sind nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Um diese Wandler gemäß der Erfindung zu modifizieren, sind zumindest die Erregerelemente in dem Joch montiert, wie in Fig. 8 gezeigt.
- In dem Wandler nach Fig. 8 sind entsprechende plattenförmige piezoelektrische Erregerelemente 840, 841 im Joch 842 nahe den hochbelasteten Bereichen untergebracht, wo die inneren Seiten 843, 844 von Zinken 845, 846 auf das Joch treffen. Die Elemente 840, 841 sind in entsprechenden Hohlräumen untergebracht, die in das Joch 842 von der Oberseite eingebohrt sind, und werden unter einer vorgegebenen Druckspannung gehalten durch entsprechende Stopfen 847, 848, die von der Oberseite des Jochs 842 her in diese Hohlräume geschraubt sind. Anlegen einer Wechselspannung an die Elemente 840, 841 bewirkt wiederum, daß die Zinken 845, 846 in Gegenphase vibrieren.
- Bei dem Wandler nach Fig. 8 kann das piezoelektrische Abtastelement in irgend einem zweckmäßigen Ort innerhalb der Zinken oder des Jochs untergebracht werden, wo es Beanspruchungen durch die Vibrationen der Zinken ausgesetzt wird und demgemäß diese abfühlt. Darüber hinaus können diese Wandler alle Vibrationsisolationsmittel der in Fig. 8 gezeigten Form aufweisen, umfassend ein kegelstumpfförmiges Bauteil 849, das mit seiner Basis an die Oberseite des Jochs angeschweißt ist und mit seinem engeren Ende beispielsweise in einem Flanschglied festgelegt ist (oder einem sehr kurzen Rohrabschnitt), ausgebildet zum Einführen in Strömungsserie in eine Leitung, die das Fluid führt, in das der Wandler einzutauchen ist.
- Es ist möglich, daß der Wandler nach Fig. 8 entsprechende Durchtritte aufweist für die Herstellung elektrischer Verbindungen zu den piezoelektrischen Erreger- und Abfühlmitteln von der Oberseite des Jochs. Diese Durchtritte sind jedoch in Fig. 8 zur Vereinfachung sämtlich weggelassen.
Claims (8)
1. Fluidwandler, umfassend:
ein Sensorelement (10), ausgebildet zum Eintauchen in ein Fluid, welches
Sensorelement ein Paar von Zinken (845, 846) umfaßt, die sich in einer
Axialrichtung von einem gemeinsamen Joch (842) erstrecken und über dieses
miteinander gekoppelt sind, und die zu Resonanzschwingungen bei einer gleichen
Frequenz, jedoch in Gegenphase, anregbar sind;
piezoelektrische Mittel (840, 841), die innerhalb des Sensorelements zur
Erregung solcher resonanter gegenphasiger Vibrationen der Zinken montiert sind;
und
weitere piezoelektrische Mittel (20 oder 48), die innerhalb des
Sensorelements zur Erfassung der Vibrationsfrequenz montiert sind;
dadurch gekennzeichnet, daß das Joch zwei Hohlräume hat, die
piezelektronischen Erregungsmittel zwei piezoelektrische Elemente (840, 841)
umfaßt, die unter axialer Kompression in entsprechenden Hohlräumen (850, 851)
in dem Joch (842) in einem Bereich desselben dicht benachbart zu dem Punkt
montiert sind, wo die innere Seite (843 oder 844) einer der Zinken (845 oder 846)
auf das Joch trifft.
2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Erregungsmittel (840, 841) für die Bereitstellung einer kontinuierlichen Erregung
ausgebildet sind.
3. Wandler nach einem vorangehenden Anspruch, ferner gekennzeichnet
durch eine das Sensorelement (10) umgebende Schutzhülse (103).
4. Wandler nach einem vorangehenden Anspruch, ferner gekennzeichnet
durch Montagemittel (15) zum Montieren des Sensorelements zum Eintauchen in
das Fluid und Vibrationsisolationsmittel (16 oder 849) zum Isolieren des
Sensorelements (10) gegenüber den Montagemitteln.
5. Wandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vibrationsisolationsmittel einen Balgen (16) umfassen.
6. Wandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vibrationsisolationsmittel ein Kegelstumpfglied (849) umfassen, das mit seiner
Basis an dem gemeinsamen Joch (842) und mit seinem schmaleren Ende an den
Montagemitteln (15) befestigt ist.
7. Wandler nach einem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet,
daß jede Zinke (12, 14) eine Wiedereintrittsoberfläche (21, 22) aufweist, die in
Vibrationsrichtung gerichtet ist, um die Empfindlichkeit des Sensorelements
gegenüber der Fluiddichte zu steigern.
8. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
jede Zinke (60, 61) einen allgemein elliptischen Querschnitt aufweist, wobei die
Hauptachse des elliptischen Querschnitts sich in der Vibrationsrichtung der Zinke
erstreckt, um die Empfindlichkeit des Sensorelements gegenüber der
Fluidviskosität zu erhöhen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB878705757A GB8705757D0 (en) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | Fluid transducer |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3878473D1 DE3878473D1 (de) | 1993-03-25 |
DE3878473T2 DE3878473T2 (de) | 1993-06-17 |
DE3878473T3 true DE3878473T3 (de) | 2001-06-13 |
Family
ID=10613757
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3878473T Expired - Lifetime DE3878473T3 (de) | 1987-03-11 | 1988-03-07 | Wandler für Flüssigkeiten. |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4922745A (de) |
EP (1) | EP0282251B2 (de) |
JP (1) | JP2730903B2 (de) |
AT (1) | ATE85848T1 (de) |
DE (1) | DE3878473T3 (de) |
GB (2) | GB8705757D0 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008054945A1 (de) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße |
DE102012100728A1 (de) | 2012-01-30 | 2013-08-01 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung mindestens einer Prozessgröße |
Families Citing this family (104)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2236591B (en) * | 1989-10-05 | 1993-10-06 | Marconi Gec Ltd | Sensor apparatus |
US5373745A (en) * | 1991-02-05 | 1994-12-20 | Direct Measurement Corporation | Single path radial mode Coriolis mass flow rate meter |
US5345811A (en) * | 1992-04-01 | 1994-09-13 | Parker Hannifin Corporation | Fluid density sensor and system |
US5627310A (en) * | 1992-12-10 | 1997-05-06 | Imi Cornelius, Inc. | Sensor arrangement for ice bank control |
GB2277992B (en) * | 1992-12-10 | 1996-09-18 | Imi Cornelius | A sensor arrangement |
GB2289762B (en) * | 1992-12-12 | 1996-07-31 | Hydramotion Ltd | Transducer for the measurement of attributes of flowable media |
GB9225983D0 (en) * | 1992-12-12 | 1993-02-10 | Hydramotion Ltd | Transducer for the measurement of attributes of flowable media |
US5571952A (en) * | 1995-04-06 | 1996-11-05 | University Of Virginia Patent Foundation | Electronic viscometer |
US5710374A (en) * | 1995-04-06 | 1998-01-20 | University Of Virginia Patent Foundation | Electronic viscometer |
US6044694A (en) * | 1996-08-28 | 2000-04-04 | Videojet Systems International, Inc. | Resonator sensors employing piezoelectric benders for fluid property sensing |
US6541271B1 (en) | 1996-10-09 | 2003-04-01 | Symyx Technologies, Inc. | Infrared spectroscopic imaging of libraries |
US6494079B1 (en) | 2001-03-07 | 2002-12-17 | Symyx Technologies, Inc. | Method and apparatus for characterizing materials by using a mechanical resonator |
US6393895B1 (en) | 1997-10-08 | 2002-05-28 | Symyx Technologies, Inc. | Method and apparatus for characterizing materials by using a mechanical resonator |
US6023961A (en) | 1998-04-02 | 2000-02-15 | Reliance Electric Industrial Company | Micro-viscosity sensor and lubrication analysis system employing the same |
US7134323B1 (en) | 1998-04-02 | 2006-11-14 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | System and method for dynamic lubrication adjustment for a lubrication analysis system |
US6324899B1 (en) | 1998-04-02 | 2001-12-04 | Reliance Electric Technologies, Llc | Bearing-sensor integration for a lubrication analysis system |
US6546785B1 (en) * | 1998-04-02 | 2003-04-15 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | System and method for dynamic lubrication adjustment for a lubrication analysis system |
GB9815232D0 (en) * | 1998-07-15 | 1998-09-09 | Hydramotion Ltd | Diagnostic sensor |
NL1010308C2 (nl) * | 1998-10-13 | 2000-04-17 | Vaf Instr Bv | Piëzo-elektrische viscositeitsmeter. |
US6079266A (en) * | 1999-04-01 | 2000-06-27 | Starr-Johnson | Fluid-level measurement by dynamic excitation of a pressure- and fluid-load-sensitive diaphragm |
GB0005152D0 (en) * | 2000-03-03 | 2000-04-26 | Colquhoun Ross L | Mud watcher |
DE10014724A1 (de) * | 2000-03-24 | 2001-09-27 | Endress Hauser Gmbh Co | Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung und/oder Überwachung des Füllstandes eines Mediums in einem Behälter |
JP3348162B2 (ja) * | 2000-05-09 | 2002-11-20 | シービーシーマテリアルズ株式会社 | 液体の粘性測定法と粘弾性測定法並びに粘弾性測定装置 |
DE10050299A1 (de) * | 2000-10-10 | 2002-04-11 | Endress Hauser Gmbh Co | Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung der Viskosität eines Mediums in einem Behälter |
GB2369887B (en) * | 2000-12-08 | 2005-03-09 | Sondex Ltd | Densitometer |
US6591688B2 (en) | 2001-03-07 | 2003-07-15 | Starr-Johnson | Load sensing by partial magnetic saturation |
US6539806B2 (en) | 2001-03-07 | 2003-04-01 | Starr-Johnson | Fluid-load measurement by magnetic excitation and vibration sensing of a fluid-load-sensitive diaphragm |
DE10112433A1 (de) * | 2001-03-15 | 2002-10-02 | Bosch Gmbh Robert | Messanordnung für eine Viskositätsmessung von Flüssigkeiten |
US7317989B2 (en) | 2001-05-15 | 2008-01-08 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for chemometric estimations of fluid density, viscosity, dielectric constant, and resistivity from mechanical resonator data |
US6938470B2 (en) | 2001-05-15 | 2005-09-06 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for downhole fluid characterization using flexural mechanical resonators |
US7162918B2 (en) | 2001-05-15 | 2007-01-16 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for downhole fluid characterization using flexural mechanical resonators |
DE10148039A1 (de) * | 2001-05-29 | 2002-12-12 | Dresdner Druck Und Verlagshaus | Verfahren zur Messung der Viskosität einer Flüssigkeit und zum Einstellen des Sollwertes der Viskosität |
US7302830B2 (en) | 2001-06-06 | 2007-12-04 | Symyx Technologies, Inc. | Flow detectors having mechanical oscillators, and use thereof in flow characterization systems |
US6873916B2 (en) | 2002-10-18 | 2005-03-29 | Symyx Technologies, Inc. | Application specific integrated circuitry for controlling analysis of a fluid |
WO2004036207A2 (en) * | 2002-10-18 | 2004-04-29 | Symyx Technologies, Inc. | Environmental control system fluid sensing system and method comprising a sesnsor with a mechanical resonator |
US7043969B2 (en) * | 2002-10-18 | 2006-05-16 | Symyx Technologies, Inc. | Machine fluid sensor and method |
US7521257B2 (en) | 2003-02-11 | 2009-04-21 | The Board Of Regents Of The Nevada System Of Higher Education On Behalf Of The University Of Nevada, Reno | Chemical sensor with oscillating cantilevered probe and mechanical stop |
US7260980B2 (en) * | 2003-03-11 | 2007-08-28 | Adams Jesse D | Liquid cell and passivated probe for atomic force microscopy and chemical sensing |
DE602004013753D1 (de) * | 2003-03-21 | 2008-06-26 | Hella Kgaa Hueck & Co | Resonator-sensor-einheit |
DE602004015059D1 (de) * | 2003-03-21 | 2008-08-28 | Visyx Technologies Inc | Anwendungsspezifische integrierte schaltung zur fluidanalysesteuerung |
WO2004086027A2 (en) * | 2003-03-21 | 2004-10-07 | Symyx Technologies, Inc. | Mechanical resonator |
US7158897B2 (en) | 2003-03-21 | 2007-01-02 | Symyx Technologies, Inc. | Integrated circuitry for controlling analysis of a fluid |
US7721590B2 (en) | 2003-03-21 | 2010-05-25 | MEAS France | Resonator sensor assembly |
US7581434B1 (en) | 2003-09-25 | 2009-09-01 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Intelligent fluid sensor for machinery diagnostics, prognostics, and control |
US20060257286A1 (en) * | 2003-10-17 | 2006-11-16 | Adams Jesse D | Self-sensing array of microcantilevers for chemical detection |
US8057401B2 (en) | 2005-02-24 | 2011-11-15 | Erich Wolf | System for transcutaneous monitoring of intracranial pressure |
US7272525B2 (en) | 2004-04-21 | 2007-09-18 | Visyx Technologies, Inc. | Portable fluid sensing device and method |
EP1740318A2 (de) * | 2004-04-21 | 2007-01-10 | Symyx Technologies, Inc. | Biegungsresonatormessvorrichtung und verfahren |
US7258014B2 (en) * | 2004-04-23 | 2007-08-21 | Weston Aerospace Limited | Device for measuring pressure |
WO2006039506A2 (en) | 2004-10-01 | 2006-04-13 | Board Of Regents Of The Nevada System Of Higher Education, On Behalf Of The University Of Nevada, Reno | Cantilevered probe detector with piezoelectric element |
US7222671B2 (en) | 2004-12-23 | 2007-05-29 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus and method for formation evaluation |
US7194902B1 (en) | 2004-12-23 | 2007-03-27 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus and method for formation evaluation |
ATE528634T1 (de) * | 2005-03-04 | 2011-10-15 | Schlumberger Technology Bv | Dichte- und viskositätssensor |
DE102005062813B4 (de) * | 2005-12-27 | 2009-11-26 | Vega Grieshaber Kg | Füllstandmessanordnung mit einer Sicherheitsabschaltung bei hohen Temperaturen |
DK1804048T3 (da) | 2005-12-30 | 2010-09-06 | Sclumberger Technology B V | Densitets- og viskositetssensor |
KR100931153B1 (ko) * | 2006-10-18 | 2009-12-10 | 현대자동차주식회사 | 대칭형 점도 센서 |
US10914698B2 (en) | 2006-11-16 | 2021-02-09 | General Electric Company | Sensing method and system |
US9589686B2 (en) | 2006-11-16 | 2017-03-07 | General Electric Company | Apparatus for detecting contaminants in a liquid and a system for use thereof |
US9176083B2 (en) | 2012-09-28 | 2015-11-03 | General Electric Company | Systems and methods for measuring an interface level in a multi-phase fluid composition |
US9538657B2 (en) | 2012-06-29 | 2017-01-03 | General Electric Company | Resonant sensor and an associated sensing method |
US9658178B2 (en) | 2012-09-28 | 2017-05-23 | General Electric Company | Sensor systems for measuring an interface level in a multi-phase fluid composition |
US9536122B2 (en) | 2014-11-04 | 2017-01-03 | General Electric Company | Disposable multivariable sensing devices having radio frequency based sensors |
US8845968B2 (en) | 2006-12-28 | 2014-09-30 | Highland Biosciences Limited | Biosensor |
GB0716542D0 (en) | 2007-08-24 | 2007-10-03 | Highland Biosciences Ltd | Endotoxin biosensor |
FR2921726B1 (fr) | 2007-10-02 | 2010-05-21 | Fr De Services Soc | Procede et systeme pour la determination de la viscosite d'un produit |
ATE512358T1 (de) | 2009-04-29 | 2011-06-15 | Nest Int Nv | Vorrichtung zur messung der flüssigkeitsdichte |
EE05570B1 (et) * | 2009-08-12 | 2012-08-15 | Tartu Ülikool | Meetod ja seade keemilise ja bioloogilise aine kontsentratsiooni ning viskoossuse ja pindpinevuse m??tmiseks |
CN102472659B (zh) * | 2009-08-14 | 2014-07-02 | 恩德莱斯和豪瑟尔两合公司 | 用于确定和/或监控在容器中的液体的料位和密度和/或粘度的多变量传感器 |
DE102010002608A1 (de) | 2009-12-29 | 2011-06-30 | Endress + Hauser GmbH + Co. KG, 79689 | Vorrichtung zur Bestimmung mindestens einer Prozessgröße |
CN101764531B (zh) * | 2010-01-28 | 2012-05-16 | 南京航空航天大学 | 多工作模态压电发电机及其发电方法 |
DE102010028475A1 (de) * | 2010-05-03 | 2011-11-03 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Strömungseigenschaften eines Mediums in einer Rohrleitung |
US8542023B2 (en) | 2010-11-09 | 2013-09-24 | General Electric Company | Highly selective chemical and biological sensors |
US20120304758A1 (en) * | 2011-05-31 | 2012-12-06 | Baker Hughes Incorporated | Low-frequency viscosity, density, and viscoelasticity sensor for downhole applications |
US9038443B1 (en) * | 2011-12-14 | 2015-05-26 | Maria Esther Pace | Microfabricated resonant fluid density and viscosity sensor |
ITTO20120091A1 (it) * | 2012-02-03 | 2013-08-04 | Eltek Spa | Sensore e metodo per la misura di proprietà di un liquido attraverso un elemento sensore |
EP2650668A1 (de) * | 2012-04-12 | 2013-10-16 | Openfield | Dichte- und Viskositätssensor sowie Messverfahren |
US10598650B2 (en) | 2012-08-22 | 2020-03-24 | General Electric Company | System and method for measuring an operative condition of a machine |
DE112013004129T5 (de) | 2012-08-22 | 2015-05-21 | General Electric Company | Drahtloses System und Verfahren zum Messen einer Betriebsbedingung einer Maschine |
US10684268B2 (en) | 2012-09-28 | 2020-06-16 | Bl Technologies, Inc. | Sensor systems for measuring an interface level in a multi-phase fluid composition |
CN110411560B (zh) * | 2013-04-03 | 2021-09-07 | 高准公司 | 振动传感器和方法 |
US9176000B2 (en) | 2013-04-15 | 2015-11-03 | General Electric Company | System for measurement of fluid levels in multi-phase fluids |
EP2811269A1 (de) * | 2013-06-06 | 2014-12-10 | VEGA Grieshaber KG | Multigrenzstandmessgerät |
AT516420B1 (de) * | 2014-10-20 | 2016-11-15 | Anton Paar Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der Dichte eines Fluids |
CN104502235B (zh) * | 2014-12-15 | 2018-02-16 | 中国航空工业集团公司北京长城航空测控技术研究所 | 自闭式油液粘度在线检测传感器及其方法 |
AU2015363663B2 (en) * | 2014-12-19 | 2018-08-02 | Micro Motion, Inc. | Determining a vibration response parameter of a vibratory element |
WO2016109447A1 (en) | 2014-12-29 | 2016-07-07 | Concentric Meter Corporation | Fluid parameter sensor and meter |
US10107784B2 (en) | 2014-12-29 | 2018-10-23 | Concentric Meter Corporation | Electromagnetic transducer |
US10126266B2 (en) | 2014-12-29 | 2018-11-13 | Concentric Meter Corporation | Fluid parameter sensor and meter |
US10365194B2 (en) | 2015-05-01 | 2019-07-30 | Scientific Drilling International, Inc. | High temperature densitometer device and steam quality measurement method and device |
EP3147645A1 (de) * | 2015-09-22 | 2017-03-29 | Avenisense | Dichtesensor und dichtesensorherstellungsverfahren |
RU169441U1 (ru) * | 2016-11-22 | 2017-03-17 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Вибрационное устройство для определения параметров среды |
RU169442U1 (ru) * | 2016-12-12 | 2017-03-17 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Устройство для определения плотности нефти с повышенным содержанием парафина |
AT520318B1 (de) * | 2017-11-06 | 2019-03-15 | Mettler Toledo Gmbh | Dichtemessvorrichtung zur Bestimmung der Dichte von fluiden Medien |
DE102017130527A1 (de) | 2017-12-19 | 2019-06-19 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Vibronischer Sensor |
CN109142517A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-01-04 | 北京天航佳德科技有限公司 | 一种测量水中泥沙含量的装置和方法 |
CN109164253A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-01-08 | 浙江师范大学 | 一种音叉谐振式血小板收缩力测量装置与方法 |
KR102561211B1 (ko) * | 2019-03-25 | 2023-07-28 | 마이크로 모우션, 인코포레이티드 | 갭을 갖는 진동계 |
US11397146B2 (en) | 2019-06-19 | 2022-07-26 | Pad Peripheral Advanced Design Inc. | Vibrational viscosimeter |
RU2722470C1 (ru) * | 2020-01-31 | 2020-06-01 | Александр Петрович Демченко | Датчик вибрационного плотномера (варианты) |
DE102021122533A1 (de) * | 2021-08-31 | 2023-03-02 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Vibronischer Multisensor |
DE102022115592A1 (de) | 2022-06-22 | 2023-12-28 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Modularer vibronischer Multisensor |
DE102022115591A1 (de) | 2022-06-22 | 2023-12-28 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Modularer vibronischer Multisensor |
DE102022117169B3 (de) * | 2022-07-11 | 2023-10-12 | Vega Grieshaber Kg | Vibrationssensor mit Abgleichelement und Verfahren zum Abgleichen der Schwingungseigenschaften zweier Zinken |
US12013325B2 (en) | 2022-10-25 | 2024-06-18 | Pad Peripheral Advanced Design Inc. | Vibrational viscosimeter |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1598084C3 (de) * | 1965-12-21 | 1974-02-21 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Vorrichtung zum kontinuierlichen Bestimmen der Wichte von fließfähigen Stoffen |
DE1773815C3 (de) * | 1968-07-10 | 1984-05-30 | Endress U. Hauser Gmbh U. Co, 7867 Maulburg | Vorrichtung zur Feststellung des Erreichens eines vorbestimmten Füllstands in einem Behälter |
GB1349257A (en) * | 1970-04-24 | 1974-04-03 | Rotron Inc | Mass flow and mass flow rate indication |
US4217774A (en) * | 1979-01-04 | 1980-08-19 | Joram Agar | Apparatus for measuring the value of a fluid variable |
GB2067756B (en) * | 1980-01-15 | 1983-11-16 | Marconi Co Ltd | Liquid level measurement |
US4349881A (en) * | 1980-07-14 | 1982-09-14 | International Telephone And Telegraph Corporation | Vibration instruments |
EP0070334B1 (de) * | 1981-07-17 | 1985-07-10 | The Marconi Company Limited | Flüssigkeitsstand-Messgerät |
JPS59107236A (ja) * | 1982-12-13 | 1984-06-21 | Chichibu Cement Co Ltd | 粘度測定方法 |
FR2544496B1 (fr) * | 1983-04-15 | 1985-10-11 | Services Sa Ste Fse | Viscosimetre a tige vibrante |
DE3336991A1 (de) * | 1983-10-11 | 1985-05-02 | Endress U. Hauser Gmbh U. Co, 7867 Maulburg | Vorrichtung zur feststellung und/oder ueberwachung eines vorbestimmten fuellstands in einem behaelter |
-
1987
- 1987-03-11 GB GB878705757A patent/GB8705757D0/en active Pending
-
1988
- 1988-03-07 DE DE3878473T patent/DE3878473T3/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-07 EP EP88301957A patent/EP0282251B2/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-07 GB GB8805371A patent/GB2202944B/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-07 AT AT88301957T patent/ATE85848T1/de not_active IP Right Cessation
- 1988-03-10 US US07/166,254 patent/US4922745A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-11 JP JP63058110A patent/JP2730903B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008054945A1 (de) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße |
DE102012100728A1 (de) | 2012-01-30 | 2013-08-01 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung mindestens einer Prozessgröße |
WO2013113446A1 (de) * | 2012-01-30 | 2013-08-08 | Endress+Hauser Gmbh+Co. Kg | Vorrichtung zur bestimmung und/oder überwachung mindestens einer prozessgrösse |
US10107670B2 (en) | 2012-01-30 | 2018-10-23 | Endress+Hauser Se+Co.Kg | Apparatus for determining and/or monitoring at least one process variable |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4922745A (en) | 1990-05-08 |
ATE85848T1 (de) | 1993-03-15 |
EP0282251A3 (en) | 1989-02-22 |
GB8705757D0 (en) | 1987-04-15 |
EP0282251B2 (de) | 2000-12-13 |
GB2202944A (en) | 1988-10-05 |
DE3878473T2 (de) | 1993-06-17 |
EP0282251B1 (de) | 1993-02-17 |
GB8805371D0 (en) | 1988-04-07 |
DE3878473D1 (de) | 1993-03-25 |
EP0282251A2 (de) | 1988-09-14 |
JP2730903B2 (ja) | 1998-03-25 |
GB2202944B (en) | 1991-07-17 |
JPS63308528A (ja) | 1988-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3878473T3 (de) | Wandler für Flüssigkeiten. | |
DE19808994C2 (de) | Ultraschallsensor mit Temperaturkompensationskondensator | |
DE2801969C2 (de) | Sensor für Schwingungen | |
DE3930314C2 (de) | ||
DE2553638C2 (de) | Vorrichtung zur Messung von Massen | |
DE4431511B4 (de) | Schallschwingungswandler | |
EP0444173A1 (de) | Vorrichtung zur feststellung und/oder überwachung eines vorbestimmten füllstandes in einem behälter. | |
DE3417858A1 (de) | Winkelgeschwindigkeits-fuehlsystem | |
DE1572996B2 (de) | Monolithischer, elektromechanischer Oszillator | |
DE4118793A1 (de) | Vorrichtung zur feststellung und/oder ueberwachung eines vorbestimmten fuellstandes in einem behaelter | |
EP0065511A1 (de) | Messwertaufnehmer mit piezoelektrischem Sensorelement | |
DE1953791C3 (de) | Gerät zum Messen der Dichte für flüssige und gasförmige Medien | |
WO2018099633A1 (de) | Messwertaufnehmer zum gleichzeitigen messen einer kraft, die sowohl dynamisch als auch statisch sein kann | |
DE10234960B4 (de) | Sensor nach dem Laufzeitprinzip mit einer Detektoreinheit für mechanisch-elastische Wellen | |
DE4201360C2 (de) | Einrichtung zur Füllstandsmessung | |
DE102018004220B4 (de) | Dichtemessvorrichtung zur Bestimmung der Dichte von fluiden Medien | |
DE4444831C2 (de) | Drucksensor | |
DE102019116779B3 (de) | Messvorrichtung für schwache, langsam veränderliche Magnetfelder, insbesondere für biomagnetische Felder | |
DE2952580A1 (de) | Klopfsensor zum nachweis des klopfens von kraftfahrzeugmotoren | |
DE10018665B4 (de) | Längensensor mit Piezoeffekt | |
DE3009742C2 (de) | ||
DE3018285C2 (de) | ||
DE1957586A1 (de) | Kraftumformer | |
EP0383974A1 (de) | Plattenförmiges Sensorelement sowie damit versehener Druck-, Kraft- oder Beschleunigungsaufnehmer | |
DE3429348C2 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8363 | Opposition against the patent | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SOLARTRON GROUP LTD., FARNBOROUGH, HAMPSHIRE, GB |
|
8366 | Restricted maintained after opposition proceedings | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SOLARTON MOBREY LTD., CAMBRIDGE, GB |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SOLARTRON MOBREY LTD., CAMBRIDGE, GB |