確定頻率振蕩器振蕩器管的填充程度的方法和頻率振蕩器技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)的發(fā)明專利技術(shù)名稱為“確定頻率振蕩器振蕩器管的填充程度的方法和頻率振蕩器”。本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于確定具有將被調(diào)查的流體的頻率振蕩器的振蕩器管的填充程度的方法，特別相關(guān)于用此頻率振蕩器的流體的密度測量。本發(fā)明專利技術(shù)提供，?通過對于將被調(diào)查的流體的或者對于擁有各種粘度的流體的調(diào)整或者校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，頻率振蕩器的阻尼和/或振蕩振幅與振蕩器管的填充程度之間的關(guān)系被確定，以及?在確定填充程度的過程中，對于頻率振蕩器的阻尼和/或振蕩振幅的有關(guān)參數(shù)被測量，以及此測量的值被認(rèn)為有關(guān)于并且函數(shù)地相關(guān)于填充程度，以及能夠被用于評估或者確定填充程度。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及用于確定具有將被研究的流體的頻率振蕩器(frequencyoscillator)的振蕩器管的填充程度的方法，特別與該振蕩器管中的流體的密度測量有關(guān)。此外，本專利技術(shù)涉及根據(jù)專利權(quán)利要求6前序的振蕩器U-管。
技術(shù)介紹
通過頻率振蕩器的流體介質(zhì)密度的測量是基于以下事實(shí)：填充有將被調(diào)查的樣品的中空體的振蕩(特別地，其中質(zhì)量或者體積是常數(shù))是填充的介質(zhì)的密度的函數(shù)。振蕩器U-管由中空U-形玻璃或者金屬管形成，其通過電子振蕩激發(fā)，特別地是以共振振蕩。U-形管的兩個(gè)腿形成振蕩器U-管的彈性元件(springelement)。U-形管的固有頻率被實(shí)際參與振蕩的并且在管中的樣品的那個(gè)部分所影響。參與振蕩的體積由在管的兩個(gè)夾住點(diǎn)(clampingpoint)處的靜止振蕩節(jié)點(diǎn)(quiescentoscillationnode)所限制。如果振蕩器U-管被完全地填充樣品至少直到夾住點(diǎn)，則相同的準(zhǔn)確定義的體積參與振蕩，以及樣品的質(zhì)量可以因此被假設(shè)與它的密度成比例。振動器(vibrator)的超過夾住點(diǎn)的過量填充對于所述測量不相關(guān)。由于這個(gè)原因，介質(zhì)的密度能夠在通過振蕩器或者振蕩器管的流動中用振蕩器測量。可是，當(dāng)振蕩器管沒有被完全填充時(shí)，問題出現(xiàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種用于確定具有將被研究的流體的振蕩器管的振蕩器的填充程度的方法，特別與用此振蕩器管的流體的密度測量有關(guān)，所述方法特征在于：通過對于將被調(diào)查的所述流體的或者對于擁有各種粘度的流體的調(diào)整或者校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，頻率振蕩器(60)的阻尼和/或振蕩振幅與所述振蕩器管(9)的所述填充程度之間的關(guān)系被確定，以及在確定所述填充程度的過程中，對于所述頻率振蕩器的阻尼和/或振蕩振幅的有關(guān)參數(shù)被測量，以及此測量的值被認(rèn)為有關(guān)于并且函數(shù)地相關(guān)于所述填充程度，以及能夠被用于評估或者確定所述填充程度。本專利技術(shù)還提供一種具有與流體的密度測量相關(guān)的用于確定帶有將被調(diào)查的流體的頻率振蕩器的振蕩器管(9)的填充程度的單元的所述頻率振蕩器，所述單元特別使用根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的方法，所述頻率振蕩器特征在于：與所述頻率振蕩器協(xié)調(diào)的所述單元包括存儲器單元(80)，以用于所述頻率振蕩器的阻尼和/或振蕩振幅與所述振蕩器管(9)的所述填充程度之間的關(guān)系，所述關(guān)系通過特別是對于擁有各種粘度的流體的調(diào)整或者校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)來確定，以及所述頻率振蕩器具有評估單元以評估對于所述頻率振蕩器的所述阻尼有關(guān)的以及在所述填充程度的確定期間收集的參數(shù)。附圖說明圖1和圖2示出采用具有質(zhì)量平衡的雙彎(doublebend)振蕩器的形式的根據(jù)本專利技術(shù)的頻率振蕩器的基本原理。圖3示意性地示出“Y-振蕩器”的情形。圖4示出水的測量中對于同一個(gè)振蕩器一次具有以及一次沒有氣體氣泡的不同振幅。圖5針對同質(zhì)填充的振蕩器和異質(zhì)填充的振蕩器示出Bode圖中振幅頻譜的加寬。圖6示出如果拾取和激發(fā)的相角不匹配，則作為結(jié)果的頻率f2輕微不同于共振頻率。圖7示出根據(jù)本專利技術(shù)的振蕩U布置的示意圖。具體實(shí)施方式圖1和2示出采用具有質(zhì)量平衡的雙彎振蕩器的形式的根據(jù)本發(fā)明的頻率振蕩器的基本原理，但是任何另外的插入的阻尼(damping)元件(如果必需)在此處沒有示出。此雙彎振蕩器60具有4個(gè)U-形振蕩器管9，它們的末端或者腿10、11被連接至一個(gè)末端連接2、3。為了執(zhí)行密度測量，管9具有經(jīng)由末端連接或者載體(carrier)2、3而流動通過的流體。在彎曲段5、5′中，具有基體(base)4的管9的縱向中心區(qū)域朝末端連接2、3的方向彎曲或者折回以便形成另外的腿12、13，如能夠在圖2中被看到的。在彎曲段5的至少一個(gè)中具有振蕩激發(fā)器7，而在相應(yīng)的相對彎曲區(qū)域5′中具有測量單元7′，對于至少一個(gè)振蕩參數(shù)(優(yōu)選地，振蕩振幅)，其對于振蕩的激發(fā)而被使用或者被考慮。因此，實(shí)際上，一個(gè)或者兩個(gè)振蕩激發(fā)器7和一個(gè)或者兩個(gè)測量單元7′被提供。在振蕩激發(fā)器7接收來自測量單元7′的信號時(shí)，管9和彎曲段5、5′被振蕩，其中彎曲段5、5′朝向以及然后離開彼此地?cái)[動，如由箭頭6示出。振蕩參數(shù)由采用振蕩探測器的形式的測量單元7哚拾取(pickup)。振蕩激發(fā)和振蕩拾取是通過測量或者傳感器電子器件40或者通過被連接的如示出的控制單元(特別地，連接著振蕩激發(fā)器7和振蕩測量單元7′)而有利地電磁地控制和監(jiān)視的參數(shù)。取決于測量單元7′的測量的值，振蕩激發(fā)器7被控制以在指定的時(shí)間推動或者激發(fā)振蕩管。振蕩器管的夾住點(diǎn)總是將被當(dāng)作振蕩的系統(tǒng)的所謂結(jié)點(diǎn)(nodalpoints)，但是，可是，在這些支持和夾住點(diǎn)之上填充振蕩器管在振蕩中沒有扮演角色，并且不影響測量。于圖3中示意性示出的“Y-振蕩器”的情形，U-形彎曲管1對由管1的兩個(gè)腿2、3延伸的平面而以直角(rightangle)來振蕩。原則上，振蕩模式被激發(fā)以將彎曲管9的腿2、3在此平面相對彼此地振蕩。以這種方式，某些共振頻率對于振蕩器是可得到的，其中振蕩器和管9幾乎無阻尼地振蕩。除設(shè)備常數(shù)(諸如，例如振蕩器的材料和尺寸)之外，將被研究的流體的密度確定特定頻率(U-管以其共振)。因此，如果總是使用相同的管(特別地，玻璃管或者金屬管)，則振蕩器的特性隨流體的密度而變化。共振頻率根據(jù)振蕩的激發(fā)和拾取以及從周期而被評估(其中，填充的流體的密度是確定的)。振蕩器通過已知密度的流體來被調(diào)整或者校準(zhǔn)，使得測量的值能夠被直接評估。此系統(tǒng)的對于周期P的基本頻率(fundamentalfrequency)是： P = 2 π ( m + ρ V ) R - - - ( 1 ) ]]>通過變換得到密度： ρ = P 2 R 4 π 2 V - m V = AP 2 - 本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于確定具有將被研究的流體的振蕩器管的振蕩器的填充程度的方法，特別與用此振蕩器管的流體的密度測量有關(guān)，所述方法特征在于?通過對于將被調(diào)查的所述流體的或者對于擁有各種粘度的流體的調(diào)整或者校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，頻率振蕩器(60)的阻尼和/或振蕩振幅與所述振蕩器管(9)的所述填充程度之間的關(guān)系被確定，以及?在確定所述填充程度的過程中，對于所述頻率振蕩器的阻尼和/或振蕩振幅的有關(guān)參數(shù)被測量，以及此測量的值被認(rèn)為有關(guān)于并且函數(shù)地相關(guān)于所述填充程度，以及能夠被用于評估或者確定所述填充程度。

【技術(shù)特征摘要】
2014.11.03 AT A50792/20141.一種用于確定具有將被研究的流體的振蕩器管的振蕩器的填
充程度的方法，特別與用此振蕩器管的流體的密度測量有關(guān)，所述方
法特征在于
-通過對于將被調(diào)查的所述流體的或者對于擁有各種粘度的流體
的調(diào)整或者校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，頻率振蕩器(60)的阻尼和/或振蕩振幅與所述
振蕩器管(9)的所述填充程度之間的關(guān)系被確定，以及
-在確定所述填充程度的過程中，對于所述頻率振蕩器的阻尼和/
或振蕩振幅的有關(guān)參數(shù)被測量，以及此測量的值被認(rèn)為有關(guān)于并且函
數(shù)地相關(guān)于所述填充程度，以及能夠被用于評估或者確定所述填充程
度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，特征在于，為了確定對于所述阻
尼有關(guān)的所述參數(shù)，所述頻率振蕩器通過兩個(gè)不同的相角被激發(fā)至其
相應(yīng)的共振頻率，以及用于推斷所述填充程度的與相應(yīng)相角對應(yīng)的共
振頻率由此被確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，特征在于
-在所述兩個(gè)相角確定的共振頻率被彼此比較或者它們的差被形
成，以及
-取決于所述比較或者所述大小，所述填充程度的差被確定以及從
而被識別為正確的或者不正確的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的方法，特征在于，用填
充有將被調(diào)查的所述流體的頻率振蕩器來確定共振頻率，其中所述頻
率振蕩器在諧波振蕩器中被操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的方法，特征在于，對于
所述填充程度的測量上保持振幅所要求的能量的量被用作對于所述
振蕩振幅的有關(guān)參數(shù)。
6.一種具有與流體的密度測量相關(guān)的用于確定帶有將被調(diào)查的

\t...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：R·布雷德勒，
申請(專利權(quán))人：安東帕有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：奧地利;AT