WO2008059015A1 - Mass flow measuring device - Google Patents

Abstract

The invention relates to a mass flow measuring device for flowing media, working on the Coriolis principle, comprising a pair of essentially parallel measuring tubes (2, 3). Mechanical coupling is achieved, wherein the measuring tubes (2, 3) are fixed to each other in the initial section (4, 5) and in the terminal section (11, 12) by at least one plate (17...20) over a continuous length in a plane essentially parallel to the longitudinal axis of the measuring tube, the length of which is greater than the separation between the measuring tubes. Two plates are preferably used for each mechanical coupling, wherein the measuring tubes (2, 3) which are thus connected are located between the plates (17, 19' and 18, 20). A torsionally resistant case is thus achieved, by means of which a null point displacement due to a coupling of mechanical loads in the mid section of the measuring tubes is largely avoided. The mechanical coupling is also associated with a low production cost.

Description

Beschreibungdescription

CORIOLIS-MASSENDURCHFLUSSMESSGERÄTCORIOLIS MASS FLOW METER

Die Erfindung betrifft ein Massendurchflussmessgerät für strömende Medien, das nach dem Coriolis-Prinzip arbeitet, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a mass flow meter for flowing media, which operates according to the Coriolis principle, according to the preamble of claim 1.

Ein derartiges Massendurchflussmessgerät für strömende Me- dien, das nach dem Coriolis-Prinzip arbeitet, ist beispielsweise aus der EP 1 154 243 Al bekannt. Das bekannte Massendurchflussmessgerät ist mit zwei Coriolis-Messrohren ausgeführt, die strömungstechnisch parallel zueinander liegen. Es handelt sich dabei um einstückige, V-förmige Messrohre, die jeweils einen geraden Einlaufabschnitt, einen geraden Auslaufabschnitt, einen mit dem Einlaufabschnitt verbundenen Einlaufkrümmer, einen mit dem Auslaufabschnitt verbundenen Auslaufkrümmer, einen ersten, mit dem Einlaufkrümmer verbundenen, geraden Schenkel eines V-förmigen Mittenabschnitts, einen zweiten, mit dem Auslaufkrümmer verbundenen, geradenSuch a mass flowmeter for flowing media, which operates according to the Coriolis principle, is known, for example, from EP 1 154 243 A1. The known mass flow meter is designed with two Coriolis measuring tubes, which are fluidically parallel to each other. These are integral, V-shaped measuring tubes, each having a straight inlet portion, a straight outlet portion, an inlet manifold connected to the inlet portion, an outlet manifold connected to the outlet portion, a first, connected to the inlet manifold, straight leg of a V-shaped Center section, a second, connected to the outlet, straight

Schenkel des V-förmigen Mittenabschnitts und einen Krümmer im Scheitel des V-förmigen Mittenabschnitts aufweisen. Die Einlaufabschnitte sind in einem Einlaufverteilerstück und die Auslaufabschnitte in einem Auslaufverteilerstück fixiert. Im Scheitelpunkt des V-förmigen Mittenabschnitts befindet sich eine Erregeranordnung, welche die beiden Messrohre, die somit paarweise identisch ausgeführt sind, so zum Schwingen anregt, dass sie gegeneinander schwingen, das heißt dass die Schwingungen der beiden Messrohre um 180° gegeneinander phasenver- setzt sind. Die Lage des Massenmittelpunktes des aus den beiden Messrohren gebildeten Systems bleibt dabei im Wesentlichen konstant und auftretende Kräfte werden weitgehend kompensiert. Das hat als positive Konsequenz, dass das schwingende System kaum nach außen als solches wirksam wird. In das Rohrleitungssystem, in das ein solches Massendurchflussmessgerät eingebaut ist, werden Schwingungen der Messrohre des Massendurchflussmessgeräts nur in geringem Maße übertragen und andererseits beeinflussen Schwingungen des Rohrleitungs- Systems bei geeigneter Auslegung des Massendurchflussmessge- räts kaum das Messergebnis. Vor und hinter der Erregeranordnung werden als Aufnehmer Schwingungsdetektoren angebracht, zwischen deren Ausgangssignalen bei einer Strömung eine Pha- sendifferenz als Messsignal ausgewertet werden kann. Diese wird durch die bei einer Strömung herrschenden Coriolis- Kräfte verursacht. In der Praxis liefert eine derartige Anordnung eine von Null abweichende Phasendifferenz häufig selbst dann, wenn im Messrohr keine Strömung vorhanden ist. Gründe hierfür können Einspannkräfte, unterschiedliche Temperaturbeanspruchung, Ungleichmäßigkeiten im Rohrmaterial, Phasenfehler in den Detektoren oder den zugehörigen Schaltungen einer Auswerteeinrichtung und vieles mehr sein. Zur Verbesserung der Messgenauigkeit sind im Übergangsbereich des Ein- laufabschnitts auf den Einlaufkrümmer, im Übergangsbereich des Einlaufkrümmers auf den ersten Schenkel des V-förmigen Mittenabschnitts, in Übergangsbereich des zweiten Schenkels auf den Auslaufkrümmer und im Übergangsbereich des Auslaufkrümmers auf den Auslaufabschnitt jeweils Knotenplatten ange- bracht, welche die relative Lage der Messrohre zueinander fixieren sollen. Derartige Knotenplatten haben jedoch den Nachteil, dass sie nach der Montage von Einlassverteilerstück und Auslassverteilerstück nur schwer an den Messrohren angebracht werden können, dass sie die natürliche Eigenschwingung der Messrohre, die sich bei ruhendem Fluid einstellt, von der auf Coriolis-Kräften beruhenden Schwingung bei strömendem Fluid nur unzureichend trennen und dass sie die Übertragung von Schwingungen zwischen Rohrleitungssystem und Messrohren nur unzureichend verhindern. Letzteres wirkt sich negativ auf die Nullpunktstabilität aus. Zudem sind mit derartigen Koppelplatten versehene Massendurchflussmessgeräte in ihrer Herstellung vergleichsweise aufwendig.Have legs of the V-shaped center section and a manifold in the apex of the V-shaped center section. The inlet sections are fixed in an inlet distributor piece and the outlet sections are fixed in an outlet distributor piece. At the apex of the V-shaped middle section is an exciter arrangement, which excites the two measuring tubes, which are thus paired identically, to vibrate so that they oscillate against each other, that is, that the oscillations of the two measuring tubes are 180 ° out of phase with each other , The position of the center of mass of the system formed by the two measuring tubes remains substantially constant and occurring forces are largely compensated. This has as a positive consequence that the oscillating system is hardly effective to the outside as such. In the piping system, in which such a mass flowmeter is installed, vibrations of the measuring tubes of the mass flowmeter are transmitted only to a small extent and on the other hand affect vibrations of the piping Systems with a suitable design of the mass flow meter hardly the measurement result. In front of and behind the excitation arrangement vibration detectors are mounted as transducers, between whose output signals a phase difference can be evaluated as a measuring signal in the case of a flow. This is caused by the prevailing in a flow Coriolis forces. In practice, such an arrangement often provides a non-zero phase difference even when there is no flow in the measuring tube. Reasons for this can be clamping forces, different temperature stress, irregularities in the tube material, phase errors in the detectors or the associated circuits of an evaluation device and much more. In order to improve the measuring accuracy, nodal plates are provided in the transition region of the inlet section to the inlet bend, in the transitional region of the inlet bend to the first leg of the V-shaped center section, in the transition region of the second leg to the outlet bend and in the transition region of the outlet bend to the outlet section , which should fix the relative position of the measuring tubes to each other. However, such node plates have the drawback that after mounting the inlet manifold and the outlet manifold, they are difficult to attach to the measuring tubes to absorb the inherent natural vibration of the measuring tubes, which settles when the fluid is at rest, from the Coriolis forces-based vibration Only insufficiently separate fluid and that they prevent the transmission of vibrations between the piping system and measuring tubes insufficient. The latter has a negative effect on the zero point stability. In addition, provided with such coupling plates mass flow meters are relatively expensive to manufacture.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Massendurch- flussmessgerät für strömende Medien, das nach dem Coriolis- Prinzip arbeitet, zu schaffen, das sich durch geringere Herstellungskosten und eine verbesserte Messgenauigkeit aufgrund einer guten Trennung der Schwingungsmoden und/oder einer geringen Nullpunktverschiebung auszeichnet.The invention has for its object to provide a mass flow meter for flowing media, which operates on the Coriolis principle, which is characterized by lower manufacturing costs and improved accuracy due to a good separation of the vibration modes and / or a low zero offset distinguishes.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist das neue Massendurchfluss- messgerät der eingangs genannten Art die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale auf. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung beschrieben .To solve this problem, the new Massendurchfluss- measuring device of the type mentioned in the characterizing part of claim 1 features. In the dependent claims advantageous developments of the invention are described.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass die mechanische Kopplung zwischen den beiden Messrohren aufgrund der Verwendung einer im Wesentlichen parallel zu den Längsachsen der Messrohre ausgerichteten Platte erheblich steifer ist als dies bei der bisherigen Verwendung von im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Messrohre ausgerichteten Koppelplatten der Fall war. Als im Wesentlichen parallel zur Längsachse der Messrohre wird dabei auch eine Ebene angesehen, welche die Längsachsen einschließt. Während die bisherigen Koppelplatten eine Verschiebung der beiden Messrohre gegeneinander in axia- ler Richtung in einem gewissen Bereich zugelassen hatten, wird eine derartige Verschiebung bei der neuartigen mechanischen Kopplung weitgehend vermieden. Dadurch wird erreicht, dass praktisch keine Einkopplungen von mechanischen Spannungen in den freischwingend zwischen Anfangs- und Endabschnitt gehaltenen Mittenbereich bewirkt werden. Mechanische Spannungen, die beispielsweise durch Einspannkräfte oder Veränderungen der Rohrleitung, in welche das Massendurchflussmessgerät am Messort eingebaut ist, verursacht werden, werden in erheblichem Maße im Anfangs- und Endabschnitt bereits vor bzw. nach dem Ort der mechanischen Kopplung ausgeglichen. Die Geometrie des Mittenabschnitts, die für die Messeigenschaften wesentlich ist, bleibt dagegen in vorteilhafter Weise unbe- einflusst. Veränderungen am Einbauort wirken sich daher kaum als eine Nullpunktverschiebung aus. Die zur Erzielung dieser Eigenschaften erforderlichen Abmessungen der zur Herstellung der mechanischen Kopplungen erforderlichen Platten können durch Berechnungen nach der Finite-Elemente-Methode oder durch experimentelle Versuche ermittelt werden. Gute Eigen- Schäften werden bereits erzielt, wenn die Länge des sich im Wesentlichen parallel zur Längsachse der Messrohre erstreckenden Bereichs, in welchem die beiden Messrohre durch zumindest eine Platte fest miteinander verbunden sind, den Ab- stand zwischen den Messrohren übersteigt. Zur Verbesserung der Steifigkeit der mechanischen Kopplung, ohne jedoch die Herstellungskosten erheblich zu erhöhen, wird in der Praxis die Länge des Bereichs um ein Vielfaches größer gewählt, vorzugsweise um das fünf- bis zehnfache größer als der Abstand zwischen den Messrohren. Die Herstellung der mechanischen Kopplung durch im Wesentlichen parallel zur Längsachse der Messrohre orientierte Platten hat den Vorteil, dass diese selbst dann in einfacher Weise an den Messrohren anbringbar sind, wenn Einlassverteilerstück und Auslassverteilerstück bereits an den Messrohren befestigt sind. Dadurch wird dieThe invention has the advantage that the mechanical coupling between the two measuring tubes is considerably stiffer due to the use of a substantially aligned parallel to the longitudinal axes of the measuring tubes plate as was the case with the previous use of substantially perpendicular to the longitudinal axis of the measuring tubes aligned coupling plates , As a substantially parallel to the longitudinal axis of the measuring tubes while a plane is considered, which includes the longitudinal axes. While the previous coupling plates had allowed a displacement of the two measuring tubes relative to one another in the axial direction in a certain range, such a shift in the novel mechanical coupling is largely avoided. It is thereby achieved that virtually no couplings of mechanical stresses are effected in the center region held free-swinging between the start and end sections. Mechanical stresses caused, for example, by clamping forces or changes in the pipeline into which the mass flowmeter is installed at the measuring location are to a considerable extent compensated in the beginning and end section before or after the location of the mechanical coupling. By contrast, the geometry of the middle section, which is essential for the measuring properties, remains advantageously unaffected. Changes at the installation site therefore hardly affect a zero offset. The dimensions of the plates required to produce the mechanical couplings to achieve these properties can be determined by finite element method calculations or by experimental experimentation. Good self Shafts are already achieved if the length of the region extending substantially parallel to the longitudinal axis of the measuring tubes, in which the two measuring tubes are firmly connected to each other by at least one plate, exceeds the distance between the measuring tubes. To improve the rigidity of the mechanical coupling, but without significantly increasing the production costs, in practice the length of the region is selected to be many times greater, preferably five to ten times greater than the distance between the measuring tubes. The production of the mechanical coupling by plates oriented essentially parallel to the longitudinal axis of the measuring tubes has the advantage that they can be attached to the measuring tubes in a simple manner even if the inlet distributor piece and the outlet distributor piece are already fastened to the measuring tubes. This will be the

Herstellung vereinfacht. Die Platten können nämlich dazu dienen, die Messrohre während des Anschweißens der Verteilerstücke zu fixieren. Weiterhin können die Platten bei geeigneter Auslegung als Basis für die Befestigung weiterer Geräte, zum Beispiel eines Schwingungsaufnehmers oder einer Erregeranordnung, verwendet werden.Production simplified. Namely, the plates can serve to fix the measuring tubes during the welding of the distributor pieces. Furthermore, the plates can be used with a suitable design as the basis for the attachment of other devices, such as a vibration sensor or exciter assembly.

In vorteilhafter Weise wird ein besonders kompakter Aufbau bei guter Messgenauigkeit des Massendurchflussmessgeräts er- reicht, wenn die beiden Messrohre im Mittenabschnitt im Wesentlichen U-förmig gebogen sind, Anfangs- und Endabschnitt jedes Messrohrs einen im Wesentlichen geraden Ein- bzw. Auslaufabschnitt, deren Rohrachsen auf einer Linie liegen, und einen Ein- bzw. Auslaufkrümmer aufweisen zur Überleitung vom Einlaufabschnitt auf den ersten, im Wesentlichen geradenAdvantageously, a particularly compact design with good measuring accuracy of the mass flow meter is achieved if the two measuring tubes are bent in the middle section substantially U-shaped, start and end portion of each measuring tube has a substantially straight inlet or outlet section whose tube axes lie a line, and have an inlet or outlet manifold for transfer from the inlet section to the first, substantially straight

Schenkel des U-förmigen Mittenabschnitts bzw. zur Überleitung von dem zweiten im Wesentlichen geraden Schenkel des U-förmigen Mittenabschnitts auf den Auslaufabschnitt und wenn die beiden Messrohre an ihren Einlaufkrümmern und an ihren Aus- laufkrümmern durch jeweils zumindest eine Platte miteinander verbunden sind. Die Ebene, in welcher die Platte angeordnet ist, stellt in diesem Fall keine ideale Ebene sondern eine gekrümmte Fläche entsprechend dem Verlauf der gekrümmten Messrohrachsen dar.Leg of the U-shaped central portion or for the transfer of the second substantially straight leg of the U-shaped central portion of the outlet portion and when the two measuring tubes are connected to each other at their intake manifolds and at their discharge manifolds by at least one plate. The plane in which the plate is arranged in this case is not an ideal plane but a curved surface corresponding to the course of the curved Meßrohrachsen represents.

Damit ein besonders guter Ausgleich mechanischer Spannungen im Anfang- und Endabschnitt der Messrohre ermöglicht wird, können die Platten zur mechanischen Kopplung der Messrohre derart angebracht werden, dass sie sich im Wesentlichen über einen axialen Bereich von der jeweiligen Krümmermitte bis zum jeweiligen Übergang zum Mittenabschnitt am Ein- bzw. Auslauf- krümmer erstrecken. Die optimale Anordnung kann mit der Fini- te-Elemente-Methode berechnet werden.In order to allow a particularly good balance of mechanical stresses in the beginning and end portion of the measuring tubes, the plates for mechanically coupling the measuring tubes can be mounted so that they are substantially over an axial range from the respective center of the manifold to the respective transition to the center section on Ein extend or discharge manifold. The optimal arrangement can be calculated with the finite element method.

Die zur mechanischen Kopplung verwendeten Platten jeweils parallel zur Messrohrachse auszurichten, mit ihren zwei Seiten- bereichen auf den Außenseiten der parallel liegenden Messrohre aufzulegen, wobei die Form der Seitenbereiche jeweils durch Biegen an den Verlauf der Oberfläche der Messrohre an- gepasst ist, und die Platten durch Schweißen oder Hartlöten mit den Messrohren zu verbinden, hat den Vorteil, dass bei geringem Herstellungsaufwand eine besonders steife mechanische Kopplung zwischen den Messrohren ermöglicht wird.Align the plates used for the mechanical coupling in each case parallel to the measuring tube axis, with their two side regions on the outer sides of the parallel measuring tubes, the shape of the side regions being respectively adapted by bending to the profile of the surface of the measuring tubes, and the plates by welding or brazing with the measuring tubes, has the advantage that, with low production costs, a particularly stiff mechanical coupling between the measuring tubes is possible.

Eine weitere Verbesserung der Steifigkeit kann dadurch erreicht werden, dass für jede feste Verbindung zwei Platten vorgesehen sind, die sich einander gegenüber liegen, wobei sich die damit verbundenen Messrohre zwischen den beiden Platten befinden. In diesem Fall bilden die beiden Messrohre mit den beiden Platten aufgrund ihrer Anordnung einen besonders verwindungssteifen Kasten, durch welchen die freischwin- gend gehaltenen Mittenabschnitte der Messrohre sehr gut von einer Beeinflussung durch Einspannkräfte oder Veränderungen einer Rohrleitung, in welche das Massendurchflussmessgerät eingebaut ist, entkoppelt sind.A further improvement of the rigidity can be achieved by providing for each fixed connection two plates which face each other, with the measuring tubes connected therebetween being located between the two plates. In this case, due to their arrangement, the two measuring tubes with the two plates form a torsion-resistant box, by means of which the freewheeling center sections of the measuring tubes are very well decoupled from any influence by clamping forces or changes in a pipeline into which the mass flowmeter is installed ,

Anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, werden im Folgenden die Erfindung sowie Ausgestaltungen und Vorteile näher erläutert. Es zeigen :With reference to the drawings, in which an embodiment of the invention is shown, the invention and refinements and advantages are explained in more detail below. Show it :

Figur 1 eine Prinzipdarstellung eines Massendurchflussmess- geräts,FIG. 1 shows a schematic diagram of a mass flowmeter,

Figur 2 einen Anfangsabschnitt undFigure 2 shows an initial section and

Figur 3 einen Endabschnitt in vergrößerter Darstellung.Figure 3 shows an end portion in an enlarged view.

In den Zeichnungen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the drawings, like parts are given the same reference numerals.

Ein Massendurchflussmessgerät 1 gemäß Figur 1 arbeitet nach dem Coriolis-Prinzip . Der Übersichtlichkeit wegen wurde ein Gehäuse, das üblicherweise aber nicht zwingend vorhanden ist, in der Zeichnung nicht dargestellt. Ein erstes Messrohr 2 und ein zweites Messrohr 3 sind im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Sie werden üblicherweise aus einem Stück durch Biegen angefertigt. Der Verlauf der Messrohre 2 und 3 ist in die folgenden Abschnitte unterteilt: Einen Anfangsabschnitt, der aus einem Einlaufabschnitt 4 und einem Einlaufkrümmer 5 besteht, einen Mittenabschnitt, der aus einem ersten geraden Schenkel 6, einem Krümmer 7, einem geraden Stück 8, einem Krümmer 9 und einem zweiten geraden Schenkel 10 be- steht, und einem Endabschnitt, der aus einem Auslaufkrümmer 11 und einem im Wesentlichen geraden Auslaufabschnitt 12 besteht. Ein fließfähiges Medium strömt entsprechend Pfeilen 13 und 14 in die beiden geraden Einlaufabschnitte 4 und 4' der Messrohre 2 bzw. 3 ein und entsprechend Pfeilen 15 und 16 aus den Auslaufabschnitten 12 bzw. 12' wieder aus.A mass flow meter 1 according to FIG. 1 operates on the Coriolis principle. For clarity, a housing, which is usually but not necessarily present, not shown in the drawing. A first measuring tube 2 and a second measuring tube 3 are arranged substantially parallel to one another. They are usually made from one piece by bending. The course of the measuring tubes 2 and 3 is divided into the following sections: An initial section consisting of an inlet section 4 and an inlet manifold 5, a center section consisting of a first straight leg 6, a manifold 7, a straight piece 8, a manifold 9 and a second straight leg 10, and an end portion consisting of an outlet manifold 11 and a substantially straight outlet portion 12. A flowable medium flows according to arrows 13 and 14 in the two straight inlet sections 4 and 4 'of the measuring tubes 2 and 3 and according to arrows 15 and 16 from the outlet sections 12 and 12' again from.

Ein üblicherweise vorhandenes Einlassverteilerstück, das am Einlauf der Messrohre 2 und 3 angebracht ist, sowie ein Auslaufverteilerstück an den Enden der Auslaufabschnitte 12 und 12' sind in der Figur der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt. Diese Verteilerstücke können mit einem Flansch zur Befestigung des Massendurchflussmessgeräts in einer Rohrleitung versehen sein. Die beiden Messrohre 2 und 3 sind bezüglich einer senkrecht zur Messrohrachse beim Scheitelpunkt des im Wesentlichen U- förmigen Mittenabschnitts verlaufenden Ebene spiegelbildlich aufgebaut. Im Bereich des Einlaufkrümmers 5 und des Auslauf- krümmers 11 sind sie durch insgesamt vier Platten, die durch Hartlöten auf den Außenseiten der Messohre 2 und 3 befestigt sind, mechanisch miteinander steif gekoppelt. Von den vier Platten sind in Figur 1 lediglich eine Platte 17 auf der Oberseite sowie eine Platte 18 auf der Unterseite sichtbar. Diesen beiden Platten 17 und 18 gegenüber liegend befinden sich weitere zwei Platten, die in der Figur 1 durch die Messrohre 2 und 3 verdeckt sind. In den Figuren 2 und 3 sind lediglich Kanten der durch die Messrohre 2 und 3 verdeckten Platten 19 und 20 erkennbar. Aufgrund des symmetrischen Auf- baus ist die Platte 19 formgleich zur Platte 18 und die Platte 20 formgleich zur Platte 17. Aufgrund ihrer Anordnung bilden die Platten 17 und 19 mit den Messrohren 2 und 3 einen sehr verwindungssteifen Kasten, der verhindert, dass mechanische Spannungen über den Anfangsabschnitt 4, 5 in den frei- schwingend gehaltenen Mittenabschnitt 6...10 eingetragen werden. Gleiches gilt für die Platten 18 und 20 auf der anderen Seite. Dadurch wird eine sehr gute Nullpunktstabilität des Massendurchflussmessgeräts bei gleichzeitig geringem Herstellungsaufwand erreicht.A commonly existing inlet manifold, which is attached to the inlet of the measuring tubes 2 and 3, as well as an outlet distributor piece at the ends of the outlet sections 12 and 12 'are not shown in the figure for clarity. These manifolds may be provided with a flange for mounting the mass flow meter in a pipeline. The two measuring tubes 2 and 3 are mirror-inverted with respect to a perpendicular to the measuring tube axis at the apex of the substantially U-shaped central portion extending plane. In the region of the intake manifold 5 and the outlet manifold 11, they are mechanically rigidly coupled to one another by a total of four plates, which are fixed by brazing on the outer sides of the measuring tubes 2 and 3. Of the four plates, only one plate 17 on the upper side and one plate 18 on the lower side are visible in FIG. Opposite these two plates 17 and 18 are two further plates, which are concealed in FIG. 1 by the measuring tubes 2 and 3. In FIGS. 2 and 3, only edges of the plates 19 and 20 concealed by the measuring tubes 2 and 3 can be seen. Due to the symmetrical construction, the plate 19 is identical in shape to the plate 18 and the plate 20 is identical in shape to the plate 17. Due to their arrangement, the plates 17 and 19 with the measuring tubes 2 and 3 a very torsionally rigid box, which prevents mechanical stresses on the initial section 4, 5 are registered in the freely swinging middle section 6 ... 10. The same applies to the plates 18 and 20 on the other side. As a result, a very good zero point stability of the mass flowmeter is achieved at the same time low production costs.

Eine in Figur 1 symbolisch dargestellte Erregeranordnung 21, die beispielsweise aus einer am Messrohr 2 befestigten Magnetspule und einem am Messrohr 3 angebrachten Magneten, der in die Magnetspule eintaucht, bestehen kann, dient zur Erzeu- gung einander entgegen gesetzter Schwingungen der beidenAn energizing arrangement 21 shown symbolically in FIG. 1, which may consist, for example, of a magnet coil attached to the measuring tube 2 and a magnet attached to the measuring tube 3, which is immersed in the magnet coil, serves to generate mutually opposite oscillations of the two

Messrohre 2 und 3, deren Frequenz der Eigenfrequenz des im Wesentlichen U-förmigen Mittenabschnitts der Messrohre 2 und 3 entspricht. Ein Aufnehmer 22 sowie ein Aufnehmer 23, deren Aufbau demjenigen der Erregeranordnung 21 entsprechen kann, dienen zur Erfassung der Coriolis-Kräfte und/oder der auf den Coriolis-Kräften beruhenden Schwingungen der Messrohre 2 und 3, die aufgrund der Masse des durchströmenden Mediums entstehen. Die Phasenverschiebung zwischen den Messsignalen, die durch die beiden Aufnehmer 22 und 23 erzeugt werden, wertet eine Auswerteeinrichtung 24 zur Berechnung eines Messwerts für den Massendurchfluss aus. Die Auswerteeinrichtung 24 dient gleichzeitig zur Ansteuerung der Erregeranordnung 21. Abweichend von dem gezeigten Ausführungsbeispiel können die Messrohre 2 und 3 selbstverständlich andere Geometrien aufweisen, beispielsweise einen V-förmig oder einen Omega-förmig ausgebildeten Mittenabschnitt, oder es kann eine abweichende Anzahl und Anordnung von Erregeranordnungen und Aufnehmern gewählt werden. Die Lage des Nullpunkts des Massendurchfluss- messgeräts 1 wird bei einer Inbetriebnahme durch eine Kalibrierung bestimmt und in einen Speicher 25 als Kalibrierdaten hinterlegt. Anhand der abgespeicherten Kalibrierdaten ermittelt die Auswerteeinrichtung 24 in Abhängigkeit des Messsig- nals den Messwert, der auf einer Anzeige 26 ausgegeben oder über einen in der Figur nicht dargestellten Feldbus an eine übergeordnete Leitstation übertragen wird. Von Zeit zu Zeit ist eine Neukalibrierung sinnvoll, in welcher neue Kalibrierdaten zur Beseitigung eines Messfehlers bestimmt und im Spei- eher 25 zur Berücksichtigung bei zukünftigen Messungen abgelegt werden. Da sich das neue Massendurchflussmessgerät 1 durch eine besonders geringe Nullpunktverschiebung auszeichnet, können die zeitlichen Abstände zwischen Kalibriervorgängen verlängert werden, so dass sich auch der zum Betrieb des Massendurchflussmessgeräts 1 erforderliche Aufwand aufgrund der Erfindung verringert. Measuring tubes 2 and 3, whose frequency corresponds to the natural frequency of the substantially U-shaped center portion of the measuring tubes 2 and 3. A pickup 22 and a pickup 23, the structure of which may correspond to that of the exciter 21, serve to detect the Coriolis forces and / or based on the Coriolis forces oscillations of the measuring tubes 2 and 3, which arise due to the mass of the medium flowing through. The phase shift between the measuring signals, the are generated by the two transducers 22 and 23, evaluates an evaluation device 24 for calculating a measured value for the mass flow. Deviating from the embodiment shown, the measuring tubes 2 and 3 may of course have other geometries, for example a V-shaped or an omega-shaped middle section, or there may be a different number and arrangement of excitation arrangements and pickups are chosen. The position of the zero point of the mass flow meter 1 is determined during commissioning by a calibration and stored in a memory 25 as calibration data. On the basis of the stored calibration data, the evaluation device 24 determines the measured value as a function of the measured signal, which is output on a display 26 or transmitted to a higher-level control station via a fieldbus, not shown in the figure. From time to time, a recalibration makes sense, in which new calibration data are determined to eliminate a measurement error and stored in memory for consideration in future measurements. Since the new mass flowmeter 1 is characterized by a particularly low zero offset, the time intervals between calibrations can be extended, so that also reduces the required to operate the mass flow meter 1 effort due to the invention.

Claims

Patentansprüche claims

1. Massendurchflussmessgerät für strömende Medien, das nach dem Coriolis-Prinzip arbeitet, mit einem Paar im Wesentlichen parallel zueinander verlaufender Messrohre (2, 3), wobei die Messrohre (2, 3) in einem Anfangsabschnitt (4, 5) und in einem Endabschnitt (11, 12) mechanisch miteinander gekoppelt und in einem Mittenabschnitt (6...10) freischwingend zwischen Anfangs- und Endabschnitt gehalten sind, mit mindestens einer auf die beiden Messrohre (2, 3) einwirkenden Erregeranordnung (21) zur Erzeugung einander entgegen gesetzter Schwingungen der beiden Messrohre (2, 3), mit mindestens einem Coriolis-Kräfte und/oder auf Coriolis- Kräften beruhende Schwingungen erfassenden Aufnehmer (22, 23) zur Erzeugung eines Messsignals und mit einer Auswerteeinrichtung (24), durch welche in Abhängigkeit des Messsignals ein Messwert des Durchflusses ermittel- und ausgebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Messrohre (2, 3) zur mechanischen Kopplung im Anfangs- und Endabschnitt jeweils durch zumindest eine in einer Ebene angeordnete Platte (17...20), wobei die Ebene im Wesentlichen parallel zu einer Ebene liegt, welche die Längsachsen der Messrohre (2, 3) einschließt, über einen im Wesentlichen durchgehenden, sich im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Messrohrs (2, 3) erstreckenden Bereich fest miteinander verbunden sind.A mass-flow meter for flowing media, operating according to the Coriolis principle, comprising a pair of substantially mutually parallel measuring tubes (2, 3), the measuring tubes (2, 3) in an initial section (4, 5) and in an end section (11, 12) mechanically coupled to each other and in a central portion (6 ... 10) are held free-swinging between the beginning and end portion, with at least one on the two measuring tubes (2, 3) acting exciter assembly (21) for generating opposite to each other Vibrations of the two measuring tubes (2, 3), with at least one Coriolis forces and / or based on Coriolis forces oscillations sensor (22, 23) for generating a measuring signal and with an evaluation device (24), through which in dependence of the measuring signal a measured value of the flow can be determined and output, characterized in that the two measuring tubes (2, 3) for the mechanical coupling in the beginning and end section respectively by at least one plate (17 ... 20) arranged in a plane, the plane lying substantially parallel to a plane which encloses the longitudinal axes of the measuring tubes (2, 3), over a substantially continuous, substantially parallel to Longitudinal axis of the measuring tube (2, 3) extending region are firmly connected to each other.

2. Massendurchflussmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Messrohre (2, 3) im Mittenabschnitt (6...10) im Wesentlichen U-förmig gebogen sind, dass Anfangs- und Endabschnitt jedes Messrohrs einen im Wesentlichen geraden Einlaufabschnitt (4) bzw. Auslaufabschnitt (12), die koaxial zueinander angeordnet sind, und einen Einlaufkrümmer (5) bzw. Auslaufkrümmer (11) aufweisen zur Über- leitung vom Einlaufabschnitt (4) auf den ersten, im Wesentlichen geraden Schenkel (6) des U-förmigen Mittenabschnitts bzw. zur Überleitung von dem zweiten, im Wesentlichen geraden Schenkel (10) des U-förmigen Mittenabschnitts auf den Auslaufabschnitt, und dass die beiden Messrohre (2, 3) an ihren Einlaufkrümmern und an ihren Auslaufkrümmern durch jeweils zumindest eine Platte (17...20) miteinander verbunden sind.2. Mass flowmeter according to claim 1, characterized in that the two measuring tubes (2, 3) in the middle section (6 ... 10) are bent substantially U-shaped, that the beginning and end portion of each measuring tube has a substantially straight inlet section (4 ) or discharge section (12), which are arranged coaxially to each other, and an inlet manifold (5) or outlet manifold (11) for transferring from the inlet section (4) on the first, substantially straight leg (6) of the U shaped middle section or for the transfer of the second, substantially straight Leg (10) of the U-shaped central portion of the outlet portion, and that the two measuring tubes (2, 3) at their inlet manifolds and at their outlet manifolds by at least one plate (17 ... 20) are interconnected.

3. Massendurchflussmessgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich jede Platte im Wesentlichen über einen axialen Bereich von der jeweiligen Krümmermitte bis zum je- weiligen Übergang zum Mittenabschnitt erstreckt.3. mass flowmeter according to claim 2, characterized in that each plate extends substantially over an axial range from the respective center of the manifold to the respective transition to the central portion.

4. Massendurchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Platte (17...20) jeweils parallel zur Messrohrachse ausgerichtet ist, mit ih- ren zwei Seitenbereichen auf Außenseiten der Messrohre (2, 3) aufliegt, wobei die Form der Seitenbereiche jeweils durch Biegen an die Außenseiten der Messrohre im Wesentlichen ange- passt ist, und dass die Platte durch Schweißen oder Hartlöten mit den Messrohren verbunden ist.4. Mass flowmeter according to one of the preceding claims, characterized in that each plate (17 ... 20) is aligned in each case parallel to the measuring tube axis, rests with their two side regions on outer sides of the measuring tubes (2, 3), wherein the shape of the Side portions in each case by bending to the outer sides of the measuring tubes is substantially adapted, and that the plate is connected by welding or brazing with the measuring tubes.

5. Massendurchflussmessgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für jede feste Verbindung zwei Platten (17, 19; 18, 20) vorgesehen sind, die sich einander gegenüberliegen, wobei sich die damit verbundenen Messrohre (2, 3) zwi- sehen den beiden Platten (17, 19; 18, 20) befinden. 5. Mass flowmeter according to claim 4, characterized in that for each fixed connection two plates (17, 19, 18, 20) are provided, which are opposite to each other, wherein the associated measuring tubes (2, 3) between the two see Plates (17, 19, 18, 20) are located.