DE102013102708A1

DE102013102708A1 - Vibration-type transducers and measuring system formed thereby

Info

Publication number: DE102013102708A1
Application number: DE102013102708.3A
Authority: DE
Inventors: Martin Josef Anklin; Ennio Bitto; Christof Huber; Alfred Rieder; Christian Schütze
Original assignee: Endress and Hauser Flowtec AG; Flowtec AG
Current assignee: Endress and Hauser Flowtec AG
Priority date: 2013-03-18
Filing date: 2013-03-18
Publication date: 2014-09-18
Also published as: DE102013102708A8

Abstract

Der Meßwandler umfaßt ein ein einlaßseitiges Rohrende und ein auslaßseitiges Rohrende aufweisendes Meßrohr mit einer eine vorgegebene Wanddicke aufweisenden Rohrwand und einem sich zwischen dessen ersten und zweiten Rohrende erstreckenden, von nämlicher Rohrwand umschlossenen Lumen, ein Trägerelement, das mit einem Trägerende mit dem Rohrende und mit einem Trägerende mit dem Rohrende mechanisch verbunden ist, sowie ein vom Meßrohr seitlich beabstandetes Trägerelement, das mit einem Trägerende mit dem Trägerende und mit einem Trägerende mit dem Trägerende mechanisch gekoppelt ist. Das Meßrohr des Meßwandlers ist dafür eingerichtet, in seinem Lumen ein strömendes Medium zu führen und währenddessen zum Erzeugen von Corioliskräften um eine statische Ruhelage schwingen gelassen zu werden. Darüberhinaus umfaßt der Meßwandler einen Schwingungserreger sowie wenigstens einen Schwingungssensor. Dem Meßwandler wohnt naturgemäß ein eine Resonanzfrequenz aufweisender Nutzmode inne, in dem das Meßrohr für das Erzeugen von Corioliskräften geeignete Nutzschwingungen um seine statische Ruhelage mit einer der Resonanzfrequenz des Nutzmodes entsprechenden Nutzfrequenz, ausführen kann. Der Schwingungserreger, von dem Erregerkomponente außen am Meßrohr und eine Erregerkomponente am Trägerelement angebracht sind, ist ferner dafür eingerichtet, nämliche Nutzschwingungen des Meßrohrs anzuregen und der Schwingungssensor, von dem Sensorkomponente außen am Meßrohr und eine Sensorkomponente am Trägerelement angebracht sind, ist dafür eingerichtet, Bewegungen des Meßrohrs relativ zum Trägerelement zu erfassen und in ein Schwingungen des Meßrohrs repräsentierendes Schwingungssignal zu wandeln.The transducer comprises a measuring tube having an inlet-side tube end and an outlet-side tube end with a tube wall having a predetermined wall thickness and a lumen which extends between the first and second tube ends and is surrounded by the same tube wall, a carrier element which has a carrier end with the tube end and with a Support end is mechanically connected to the tube end, and a support element laterally spaced from the measuring tube, which is mechanically coupled with a support end to the support end and with a support end to the support end. The measuring tube of the transducer is set up to carry a flowing medium in its lumen and, in the meantime, to be allowed to oscillate around a static rest position to generate Coriolis forces. In addition, the transducer comprises a vibration exciter and at least one vibration sensor. The transducer naturally has a useful mode with a resonance frequency in which the measuring tube can generate useful vibrations around its static rest position for generating Coriolis forces with a useful frequency corresponding to the resonance frequency of the useful mode. The vibration exciter, of which excitation component is attached on the outside of the measuring tube and an excitation component on the carrier element, is also set up to excite the same useful vibrations of the measuring tube and the vibration sensor, from which the sensor component is attached to the outside of the measuring tube and a sensor component on the carrier element, is set up for movements to detect the measuring tube relative to the carrier element and convert it into a vibration signal representing vibrations of the measuring tube.

Description

Die Erfindung betrifft einen, insb. für ein Coriolis-Massendurchfluß-Meßgerät geeigneten, Meßwandler vom Vibrationstyp sowie ein damit gebildetes Meßsystem, insb. ein Coriolis-Massendurchfluß-Meßgerät.The invention relates to a, in particular for a Coriolis mass flowmeter suitable, transducer of the vibration type and a measuring system formed therewith, esp. A Coriolis mass flowmeter.

In der industriellen Meßtechnik werden, insb. auch im Zusammenhang mit der Regelung und Überwachung von automatisierten verfahrenstechnischen Prozessen, zur Ermittlung von Massendurchflußraten und/oder Massendurchflüssen von in einer Prozeßleitung, beispielsweise einer Rohrleitung, strömenden Medien, beispielsweise von Flüssigkeiten und/oder Gasen, oftmals Meßsysteme verwendet, die mittels eines Meßwandlers vom Vibrationstyp und einer daran angeschlossenen, zumeist in einem separaten Elektronik-Gehäuse untergebrachten, Meß- und Betriebselektronik im strömenden Medium Corioliskräfte induzieren und von diesen abgeleitet den Massendurchfluß bzw. die Massendurchflußrate repräsentierende Meßwerte generieren.In industrial metrology, esp. Also in connection with the control and monitoring of automated process engineering processes, for determining mass flow rates and / or mass flow rates in a process line, such as a pipeline, flowing media, such as liquids and / or gases, often Used measuring systems that induce by means of a transducer of the vibration type and connected thereto, usually accommodated in a separate electronics housing, measuring and operating electronics in the flowing medium Corioliskräfte and derived from these derived the mass flow rate or the mass flow rate representing measured values.

Derartige – zumeist als unmittelbar in den Verlauf der Prozeßleitung eingesetzte In-Line-Meßgeräte ausgebildete, mithin eine zu einer Nennweite der Rohrleitung gleich große nominelle Nennweite aufweisende – Meßsysteme sind seit langem bekannt und haben sich im industriellen Einsatz bewährt. Beispiele für Meßwandler vom Vibrationstyp bzw. damit gebildete Meßsysteme, sind z. B. in der US-A 2003/0084559 , der US-A 2003/0131669 , der US-A 2005/0139015 , der US-A 46 55 089 , US-A 48 01 897 , der US-A 48 31 885 , der US-A 50 24 104 , der US-A 51 29 263 , der US-A 52 87 754 , der US-A 53 81 697 , der US-A 55 31 126 , der US-A 57 05 754 , der US-A 57 36 653 , der US-A 58 04 742 , der US-A 60 06 609 , der US-A 60 47 457 , der US-A 60 82 202 , der US-B 62 23 605 , der US-A 63 11 136 , der US-B 63 60 614 , der US-B 65 16 674 , der US-B 68 40 109 , der US-B 68 51 323 , der US-B 70 77 014 oder der WO-A 00/02020 beschrieben. Darin gezeigt ist jeweils ein Meßwandler der zumindest ein bezüglich eines Symmetriezentrums punktsymmetrisches Meßrohr mit einer eine vorgegebene Wanddicke aufweisenden, beispielsweise einer Titan-, Zirkonium- und/oder Tantal-Legierung oder auch aus einem Edelstahl bestehenden, Rohrwand und einem sich zwischen einem einlaßseitigen und einem außlaßseitigen Rohrende des Meßrohrs erstreckenden, von nämlicher Rohrwand umschlossenen Lumen umfaßt. Das, beispielsweise S- bzw. Z-förmig oder gerade ausgebildete, Meßrohr ist in einem, beispielsweise auch als ein das Meßrohr umhüllendes, mithin schutzgebenden Meßwandler-Gehäuse und/oder als ein das Meßrohr zumindest umhüllendes Trägerrohr, ausgebildeten äußeren Trägerelement, beispielsweise aus Edelstahl, schwingfähig gehaltert, nämlich lediglich mit seinem einlaßseitigen Rohrende mit einem korrespondierenden einlaßseitigen Trägerende des Trägerelements und mit seinem außlaßseitigen Rohrende mit einem korrespondierenden außlaßseitigen Trägerende des Trägerelements fest verbunden, ansonsten aber seitlich davon beabstandet. Das äußere Trägerelement ist ferner dafür eingerichtet, direkt, nämlich über jeweils einen an jedem von dessen beiden Trägerenden vorgesehene Anschlußflansch, mit jeweils einem korrespondierenden Leitungssegment der Rohrleitung mechanisch verbunden zu werden, und somit den gesamten Meßwandler in der Rohrleitung zu halten bzw. von der Rohrleitung hereingetragene Kräfte aufzunehmen. Das Meßrohr wiederum mündet mit jedem seiner beiden Rohrenden zwecks Bildung eines die beiden angeschlossenen Leitungssegmente strömungstechnisch verbindenden, nämlich Strömung von einem Leitungssegment durch das Meßrohr hindurch zum anderen Leitungssegment erlaubenden durchgehenden Strömungspfades, in den jeweils korrespondierenden Anschlußflansch.Such - trained mostly as directly in the course of the process line used in-line measuring instruments, thus having a nominal diameter of the same nominal diameter nominal diameter - measuring systems have long been known and have proven themselves in industrial use. Examples of transducers of the vibration type or measuring systems formed therewith, z. B. in the US-A 2003/0084559 , of the US-A 2003/0131669 , of the US-A 2005/0139015 , of the US-A 46 55 089 . US-A 48 01 897 , of the US-A 48 31 885 , of the US-A 50 24 104 , of the US-A 51 29 263 , of the US-A 52 87 754 , of the US-A 53 81 697 , of the US-A 55 31 126 , of the US-A 57 05 754 , of the US-A 57 36 653 , of the US-A 58 04 742 , of the US-A 60 06 609 , of the US-A 60 47 457 , of the US-A 60 82 202 , of the US-B 62 23 605 , of the US-A 63 11 136 , of the US-B 63 60 614 , of the US-B 65 16 674 , of the US-B 68 40 109 , of the US-B 68 51 323 , of the US-B 70 77 014 or the WO-A 00/02020 described. Shown therein is in each case a transducer of the at least one with respect to a center of symmetry point-symmetrical measuring tube having a predetermined wall thickness, for example, a titanium, zirconium and / or tantalum alloy or even made of a stainless steel, tube wall and a between an inlet side and a Exhaust-side tube end of the measuring tube extending, surrounded by nämlicher pipe wall lumen comprises. The, for example, S- or Z-shaped or straight trained, measuring tube is in one, for example, as a measuring tube enclosing, thus protective transmitter housing and / or as a measuring tube at least enveloping support tube formed outer support member, for example made of stainless steel , held vibrationally, namely only with its inlet-side pipe end with a corresponding inlet-side support end of the support member and its outlet end pipe end with a corresponding outlet end of the support member firmly connected, but otherwise spaced laterally therefrom. The outer support member is further adapted to be mechanically connected directly, namely via in each case one provided on each of its two support ends connecting flange, each with a corresponding line segment of the pipeline, and thus to hold the entire transducer in the pipeline or from the pipeline taken in forces. The measuring tube in turn opens with each of its two tube ends in order to form a fluidically connecting the two connected line segments, namely flow from one line segment through the measuring tube to the other line segment allowing continuous flow path, in the respective corresponding flange.

Das wenigstens eine Meßrohr ist ferner dafür eingerichtet, im Betrieb des Meßsystems in seinem – unter Bildung des erwähnten Strömungspfades mit einem Lumen der angeschlossenen Rohrleitung kommunizierenden – Lumen ein strömendes Medium, beispielsweise ein Gas und/oder eine Flüssigkeit, zu führen und währenddessen zum Erzeugen von als Meßeffekt für die Messung der Massendurchflußrate, mithin des Massendurchflusses, nutzbare Corioliskräften um seine statische Ruhelage schwingen gelassen zu werden. Als Nutzschwingungen, nämlich für das Erzeugen von Corioliskräften geeignete Schwingungen des Meßrohrs, dienen üblicherweise Schwingungen eines dem Meßwandler innewohnende natürlichen Schwingungsmodes, dem sogenannten Antriebs- oder auch Nutzmode, die mit einer momentanen Resonanzfrequenz nämlichen Schwingungsmodes, beispielsweise auch mit praktisch konstant gehaltener Schwingungsamplitude, angeregt werden. Nämliche Nutzschwingungen generieren infolge des durch das im Nutzmode schwingende Meßrohr hindurchströmende Medium Corioliskräfte, die wiederum Coriolisschwingungen, nämlich zusätzliche, zu den Schwingungsbewegungen des Meßrohrs im Nutzmode synchrone, mithin diesen überlagerte Schwingungsbewegungen des Meßrohrs im sogenannten Coriolismode bewirken. Aufgrund solcher Überlagerungen von Nutz- und Coriolismode weisen die mittels der Sensoranordnung einlaßseitig und auslaßseitig erfaßten Schwingungen des vibrierenden Meßrohrs eine auch von der Massendurchflußrate abhängige, meßbare Phasendifferenz auf.The at least one measuring tube is further configured to guide a flowing medium, for example a gas and / or a liquid, during operation of the measuring system in its lumen, which communicates with a lumen of the connected pipeline to form the mentioned flow path, and meanwhile to generate as measuring effect for the measurement of the mass flow rate, thus of the mass flow, usable Coriolis forces to be oscillated around its static rest position. As useful vibrations, namely for generating Coriolis forces suitable vibrations of the measuring tube, are usually oscillations of the transducer inherent natural vibration mode, the so-called drive or payload mode, which are excited with a current resonant frequency identical vibration mode, for example, with virtually constant held vibration amplitude , As a result of the medium flowing through the measuring tube oscillating in the useful mode, the same useful oscillations generate Coriolis forces, which in turn cause synchronous oscillations of the measuring tube in the payload mode, thus causing superimposed oscillatory movements of the measuring tube in the so-called Coriolis mode. Due to such superimpositions of useful and Coriolis mode, the means of the sensor arrangement on the inlet side and outlet side detected vibrations of the vibrating measuring tube on a dependent on the mass flow rate, measurable phase difference.

Wie bereits angedeutet wird als Anregungs- oder Nutzfrequenz, nämlich als Frequenz für die angeregten Nutzschwingungen, üblicherweise eine momentane natürliche Resonanzfrequenz der als Nutzmode dienenden Schwingungsform gewählt. Der Nutzmode ist hierbei auch so gewählt, daß nämliche Resonanzfrequenz im besonderen auch von der momentanen Dichte des Mediums abhängig ist. Infolgedessen ist die Nutzfrequenz innerhalb eines mit einer Schwankungsbreite einer Dichte des im Lumen des Meßrohrs strömenden Mediums korrespondierenden Nutzfrequenzintervalls veränderlich, wodurch mittels marktüblicher Coriolis-Massedurchflußmesser neben dem Massedurchfluß zusätzlich auch die Dichte von strömenden Medien gemessen werden kann. Ferner ist es auch möglich, wie u. a. in der eingangs erwähnten US-A 60 06 609 oder US-A 55 31 126 gezeigt, mittels Meßwandlern der in Rede stehenden Art eine Viskosität des hindurchströmenden Mediums direkt zu messen, beispielsweise basierend auf einer für die Anrregung bzw. Aufrechterhaltung der nennenswert auch durch das Medium gedämpften Nutzschwingungen erforderlichen Erregerleistung.As already indicated, as the excitation or useful frequency, namely as the frequency for the excited useful oscillations, usually one momentary natural resonant frequency chosen as the payload mode used vibration mode. The Nutzmode is also chosen so that the same resonant frequency is particularly dependent on the current density of the medium. As a result, the useful frequency is variable within a with a fluctuation width of a density of the flowing medium in the lumen of the measuring tube Nutzfrequenzintervalls, which in addition to the mass flow also the density of flowing media can be measured by commercially available Coriolis mass flow meter. Furthermore, it is also possible, as, inter alia, in the aforementioned US-A 60 06 609 or US-A 55 31 126 shown to measure by means of transducers of the type in question, a viscosity of the medium flowing through directly, for example, based on an excitation for the Anrregung or maintenance of the appreciably attenuated by the medium useful vibrations exciter power.

Wie u. a. auch in der US-A 2005/0139015 , der US-A 2003/0131669 , der US-B 70 77 014 , der US-B 68 40 109 , der US-B 65 16 674 , der US-A 60 82 202 , der US-A 60 06 609 , der US-A 55 31 126 , der der US-A 53 81 697 , der US-A 52 87 754 oder der WO-A 00/02020 gezeigt, können Meßwandler der in Rede stehenden Art durchaus mittels nur eines einzigen Meßrohrs gebildete sein, derart, daß der jeweilige Meßwandler – etwa im Unterschied auch zu den in der US-A 46 55 089 gezeigten – außer nämlichem Meßrohr kein (weiteres) Rohr aufweist, das dafür eingerichtet ist, in einem Lumen ein strömendes Medium zu führen und währenddessen um eine statische Ruhelage schwingen gelassen zu werden. Wie in der eingangs erwähnten US-B 70 77 014 gezeigt, kann bei Meßwandlern mit einem einzigen punktsymmetrischen Meßrohr u. a. auch ein solcher Schwingungsmode als Nutzmode aktiv angeregt, mithin können solche Schwingungen als Nutzschwingungen gewählt werden, bei denen das Meßrohr jeweils vier Schwingungsknoten, mithin genau drei Schwingungsbäuche aufweisen, wobei – zumindest bei ideal gleichmäßig geformtem Meßrohr mit homogener Wandstärke und homogenen Querschnitt, mithin mit einer gleichermaßen ideal homogenen Steifigkeits- und Massenverteilung – nämliche vier Schwingungsknoten in zumindest einer gedachten Projektionsebene des Meßwandlers auf einer das einlaßseitige und das außlaßseitige Rohrende miteinander imaginär verbindenden gedachten Schwingungsachse liegen bzw. eine solche gedachte Projektionsebene dem Meßwandler innewohnt. Bei Meßwandlern mit geradem Meßrohr entspricht nämliche Projektionsebene praktisch einer das Meßrohr imaginär längs in zwei Hälften schneidenden Schnittebene, mithin ist eine die Nutzschwingungen repräsentierende gedachte Biegelinie nämlichen Meßrohrs komplanar zu dieser Projektionsebene.Like in the US-A 2005/0139015 , of the US-A 2003/0131669 , of the US-B 70 77 014 , of the US-B 68 40 109 , of the US-B 65 16 674 , of the US-A 60 82 202 , of the US-A 60 06 609 , of the US-A 55 31 126 who is the US-A 53 81 697 , of the US-A 52 87 754 or the WO-A 00/02020 shown, transducers of the type in question may well be formed by means of only a single measuring tube, such that the respective transducer - in difference to the in the US-A 46 55 089 shown - except the measuring tube has no (further) tube, which is adapted to guide in a lumen a flowing medium and to be vibrated while a static rest position. As in the aforementioned US-B 70 77 014 shown, for measuring transducers with a single point-symmetrical measuring tube, inter alia, such an oscillation mode actively stimulated as Nutzmode, therefore, such oscillations can be selected as Nutzschwingungen in which the measuring tube each have four nodes, therefore exactly three antinodes, wherein - at least evenly when ideally shaped Measuring tube with homogeneous wall thickness and homogeneous cross-section, thus with an equally ideal homogeneous stiffness and mass distribution - namely four nodes in at least one imaginary projection plane of the transducer on an inlet side and the outlet side pipe end imaginary connecting imaginary axis of vibration or such an imaginary projection plane that Transducer is inherent. In the case of transducers with a straight measuring tube, the same projection plane practically corresponds to a cutting plane which imaginarily cuts the measuring tube longitudinally in two halves, and thus an imaginary bending line of the same measuring tube representing the useful oscillations is coplanar with this projection plane.

Solche – zumeist mit einer im Bereich zwischen 0,5 mm und 100 mm liegenden nominellen Nennweite angebotene – Meßwandlern mit nur einem einzigen Meßrohr, mithin mit nur einem einzigen durchströmten Rohr, sind üblicherweise – etwa auch zur Vermeidung bzw. Minimierung von unerwünschten, nicht zuletzt auch von der Dichte des zu messenden Mediums abhängigen Querkräften bzw. damit einhergehenden Störungen des Meßeffekts – zusätzlich zu dem vorgenannten äußeren Trägerelement mit einem weiteren, inneren, Trägerelement ausgerüstet, das schwingfähig, nämlich lediglich mit einem einlaßseitigen Trägerende und mit einem davon beabstandeten auslaßseitigen Trägerende am Meßrohr fixiert, mithin mit seinem ersten Trägerende auch mit dem ersten Trägerende des äußeren Trägerelements bzw. mit seinem zweiten Trägerende mit dem zweiten Trägerende des äußeren Trägerelements mechanisch gekoppelt ist. Das innere Trägerelement ist dabei ferner so ausgebildet und angeordnet, daß es vom Meßrohr wie auch vom äußeren Trägerelement seitlich beabstandet ist, und daß sowohl das einlaßseitige als auch das auslaßseitige Trägerende des inneren Trägerelements jeweils von beiden Trägerenden des äußeren Trägerelements beabstandet sind. Bei einer solchen Anordnung des inneren Trägerelements am Meßrohr verläuft sowohl zwischen den einlaßseitigen Trägerenden beider Trägerelemente als auch zwischen den außlaßseitigen Trägerenden beider Trägerelemente jeweils ein Bewegungen des jeweils zugehörigen Trägerendes des inneren Trägerelements relativ zu den Trägerenden des äußeren Trägerelements erlaubendes, mithin als jeweils als ein Federelement zwischen beiden Trägerelementen wirkendes freies, beispielsweise auch gerades, Rohrsegment des Meßrohrs. Im Ergebnis dessen wohnt dem Meßwandler auch ein – zumeist eine von der Nutzfrequenz verschiedene Resonanzfrequenz aufweisender – Schwingungsmode inne, in dem das gesamte innere Trägerelement relativ zum äußeren Trägerelement bewegt wird, derart, daß auch dessen beiden Trägerenden relativ zu den beiden Trägerenden des äußeren Trägerelements bewegt werden. Anders gesagt weisen herkömmliche Meßwandler mit nur einem einzigen Meßrohr zumeist ein mittels des Meßrohrs und des daran gehalterten inneren Trägerelements gebildetes Innenteil auf, das – beispielsweise auch ausschließlich – mittels der zwei freien Rohrsegmente in dem äußeren Trägerelement gehaltert sind, und zwar in einer Schwingungen nämlichen Innenteils relativ zum äußeren Trägerelement ermöglichenden Weise. Das zumeist aus einem Stahl, beispielsweise einem Edelstahl oder einem Automatenstahl, bestehende innere Trägerelement ist üblicherweise als ein das Meßrohr zumindest abschnittsweise umhüllender, beispielsweise dazu auch koaxialer, Hohlzylinder oder, wie u. a. in der eingangs erwähnten US-B 70 77 014 oder US-A 52 87 754 gezeigt, etwa auch als Platte, Rahmen oder Kasten ausgebildet und weist zudem auch eine Masse auf, die zumeist größer ist als eine Masse des einzigen Meßrohrs. Wie u. a. in der eingangs erwähnten US-A 55 31 126 gezeigt kann das innere Trägerelement aber auch mittels eines parallel zum Meßrohr verlaufendes, ggf. hinsichtlich Material und Geometrie im wesentlichen dazu auch baugleichen Blindrohrs gebildet sein.Such - usually with a nominal diameter ranging from 0.5 mm to 100 mm offered - transducers with only a single measuring tube, thus with only a single flowed through pipe, are usually - for example, to avoid or minimize unwanted, not least also dependent on the density of the medium to be measured lateral forces or associated disturbances of the measuring effect - in addition to the aforementioned outer support member equipped with another, inner, support member which is capable of oscillating, namely only with an inlet-side support end and with a spaced-apart outlet end of the carrier Fixed measuring tube, thus mechanically coupled with its first end of the carrier also with the first carrier end of the outer carrier element or with its second carrier end to the second carrier end of the outer support member. The inner support member is further configured and arranged such that it is laterally spaced from the measuring tube as well as the outer support member, and that both the inlet side and the outlet side support end of the inner support member are spaced from both support ends of the outer support member. In such an arrangement, the inner support member on the measuring tube extends both between the inlet side support ends of both support elements and between the outlet side support ends of both support elements each one movements of the respectively associated support end of the inner support member relative to the support ends of the outer support member zulendes, thus as each as a spring element acting between two support elements free, for example, straight, pipe segment of the measuring tube. As a result, the transducer also accommodates a mode of vibration, usually at a frequency different from the frequency of use, in which the entire inner support member is moved relative to the outer support member so that its two support ends are also moved relative to the two support ends of the outer support member become. In other words, conventional transducers with only a single measuring tube usually have an inner part formed by means of the measuring tube and the inner support element supported thereon, which are held in the outer support element, for example also exclusively, by means of the two free tube segments, namely in a vibration of the inner part relative to the outer support member enabling manner. The usually made of a steel, such as a stainless steel or a free-cutting steel, existing inner support member is usually as the measuring tube at least partially enclosing, for example, also coaxial, hollow cylinder or, as in the aforementioned US-B 70 77 014 or US-A 52 87 754 shown, also designed as a plate, frame or box and also has a mass that is usually larger than a mass of the single measuring tube. As, inter alia, in the above-mentioned US-A 55 31 126 However, the inner support member can also be formed by means of a parallel to the measuring tube extending, possibly also substantially identical with respect to material and geometry blind tube.

Zum aktiven Anregen der Nutzschwingungen weisen Meßwandler vom Vibrationstyp des weiteren wenigstens einen im Betrieb von einem von der erwähnten Treiberelektronik generierten und entsprechend konditionierten, nämliche eine der Nutzfrequenz entsprechende Signalfrequenz aufweisenden elektrischen Treibersignal, z. B. mit einem geregelten Strom, angesteuerten, zumeist mittig am Meßrohr angreifenden elektro-mechanischen Schwingungserreger auf. Der – üblicherweise nach Art einer Schwingspule aufgebaute, mithin elektro-dynamische – Schwingungserreger weist zumeist eine außen am Meßrohr fixierte, beispielsweise auf dessen Rohrwand angebrachte und mittels eines stabförmigen Permanentmagneten gebildete, erste Erregerkomponente sowie eine dieser gegenüberliegend plazierte, mit nämlicher erster Erregerkomponente wechselwirkende zweite Erregerkomponente auf, und dient dazu, eine mittels des Treibersignals eingespeiste elektrische Leistung in eine entsprechende mechanische Leistung zu wandeln und dadurch die Nutzschwingungen des Meßrohrs bewirkende Erregerkräfte zu generieren. Bei den vorgenannten Meßwandlern mit nur einem einzigen Rohr ist nämliche – zumeist mittels einer Zylinderspule gebildete, mithin mit elektrischen Anschlußleitungen verbundene – zweite Erregerkomponente üblicherweise am erwähnten inneren Trägerelement angebracht, so daß der Schwingungserreger differentiell auf Trägerelement und Meßrohr wirkt infolgedessen das innere Trägerelement im Betrieb Schwingungen ausführen kann, die relativ zum Meßrohr gegengleich, also gleichfrequent und gegenphasig, ausgebildet sind. Wie u. a. in der eingangs erwähnten US-A 55 31 126 vorgeschlagen kann der Schwingungserreger z. B. bei herkömmlichen Meßwandlern vom Vibrationstyp aber auch so ausgebildet sein, daß er differentiell auf das innere und das äußere Trägerelement wirkt, mithin die Nutzschwingungen des Meßrohrs indirekt anregt.For active excitation of the useful vibrations, transducers of the vibration type further comprise at least one in operation of one of the mentioned driver electronics generated and conditioned accordingly, Namely one of the frequency corresponding signal frequency having electrical drive signal, eg. B. with a regulated current, driven, usually centrally on the measuring tube attacking electro-mechanical vibration exciter. The - usually constructed in the manner of a voice coil, thus electro-dynamic - vibration exciter usually has a fixed externally on the measuring tube, for example, mounted on the pipe wall and formed by a rod-shaped permanent magnet, first excitation component and one of these placed opposite, with nämlicher first exciter component interacting second excitation component on, and serves to convert an electrical power fed by means of the driver signal into a corresponding mechanical power and thereby generate the useful oscillations of the measuring tube causing excitation forces. In the aforementioned transducers with only a single tube is the same - usually formed by a cylindrical coil, thus connected to electrical leads - second excitation component usually mounted on said inner support member, so that the vibration differentially on carrier element and measuring tube acts as a result, the inner support member in operation vibrations can run, which are the same relative to the measuring tube, ie the same frequency and out of phase, are formed. As, inter alia, in the above-mentioned US-A 55 31 126 proposed, the vibration exciter z. B. in conventional transducers of the vibration type but also be designed so that it acts differentially on the inner and the outer support member, thus stimulating the Nutzschwingungen of the measuring tube indirectly.

Zum Erfassen von einlaßseitigen und auslaßseitigen Schwingungen des Meßrohrs, nicht zuletzt auch denen mit der Nutzfrequenz, weisen Meßwandler der in Rede stehenden Art ferner zwei zumeist baugleiche, üblicherweise auch nach dem gleichen Wirkprinzip wie der Schwingungserreger arbeitende Schwingungssensoren auf, von denen ein einlaßseitiger Schwingungssensor zwischen dem Schwingungserreger und dem einlaßseitigen Rohrende des Meßrohrs und ein auslaßseitiger Schwingungssensor zwischen dem Schwingungserreger einem außlaßseitigen Rohrende des Meßrohrs plaziert sind. Jeder der, beispielsweise elektro-dynamischen, Schwingungssensoren dient dazu Schwingungsbewegungen des Meßrohrs in ein Schwingungen des Meßrohrs repräsentierendes Schwingungssignal, beispielsweise mit einer von der Nutzfrequenz sowie einer Amplitude der Schwingungsbewegungen abhängigen Meßspannung, zu wandeln. Dafür weist jeder der Schwingungssensoren eine außen am Meßrohr fixierte, beispielsweise mit dessen Rohrwand stoffschlüssig verbundenen und/oder mittels eines Permanentmagneten gebildeten, ersten Sensorkomponente sowie eine dieser gegenüberliegend plazierte, mit nämlicher erster Sensorkomponente wechselwirkende zweite Sensorkomponente auf. Bei den vorgenannten Meßwandlern mit nur einem einzigen Rohr ist nämliche – zumeist mittels einer Zylinderspule gebildete, mithin mit elektrischen Anschlußleitungen verbundene – zweite Sensorkomponente üblicherweise am erwähnten inneren Trägerelement angebracht, derart, daß jeder der Schwingungssensoren Bewegungen des Meßrohrs relativ zum zweiten Trägerelement jeweils differentiell erfaßt.For detecting the inlet side and outlet side vibrations of the measuring tube, not least also those with the useful frequency, transducers of the type in question also have two mostly identical, usually also working on the same principle as the vibration exciter vibration sensors, of which an inlet-side vibration sensor between the Vibration generator and the inlet-side tube end of the measuring tube and an outlet-side vibration sensor between the vibration exciter are placed on a outlet-side tube end of the measuring tube. Each of the, for example, electro-dynamic, vibration sensors used to oscillations of the measuring tube in a vibration of the measuring tube representing vibration signal, for example, with a dependent of the useful frequency and an amplitude of the oscillatory movements measuring voltage to convert. For this purpose, each of the vibration sensors has a second sensor component which is fixed on the outside of the measuring tube, for example connected with its tube wall and / or formed by means of a permanent magnet, and a sensor component which is placed opposite to this and interacts with the first sensor component. In the aforementioned transducers with a single tube is the same - usually formed by a cylindrical coil, thus connected to electrical leads - second sensor component usually mounted on said inner support member, such that each of the vibration sensors detects movements of the measuring tube relative to the second support member in each case differentially.

Bei Meßwandlern der in Rede stehenden Art ist es, wie u. a. auch in der US-A 60 47 457 oder der US-A 2003/0084559 erwähnt, zudem üblich, die am Meßrohr fixierte Erreger- oder die Sensorkomponente jeweils an einem extra dafür auf das jeweilige Meßrohr aufgebrachten ring- oder ringscheibenförmigen metallischen Befestigungselement zu haltern, das das Meßrohr jeweils im wesentlichen entlang einer von dessen gedachten kreisförmigen Umfangslinien fest umspannt. Das jeweilige Befestigungselement kann beispielsweise stoffschlüssig, ewta durch Verlöten, und/oder kraftschlüssig, etwa durch Verpressen von außen, durch hydraulisches Pressen oder Walzen von innerhalb des Meßrohrs oder durch thermisches Aufschrumpfen, am Meßrohr fixiert werden, beispielsweise auch derart, daß nämliches Befestigungselement dauerhaft elastischen oder gemischt plastisch-elastischen Verformungen unterworfen und infolgedessen bezüglich des Meßrohrs permanent radial vorgespannt ist.In transducers of the type in question is how, inter alia, in the US-A 60 47 457 or the US-A 2003/0084559 mentioned, also common to hold the fixed to the measuring tube exciter or the sensor component in each case on a specially applied to the respective measuring tube annular or annular disc-shaped metallic fastener that spans the measuring tube each substantially along one of its imaginary circular peripheral lines. The respective fastener can, for example, cohesively, ewta by soldering, and / or non-positively, for example by pressing from outside by hydraulic pressing or rolling from within the measuring tube or by thermal shrinkage, are fixed to the measuring tube, for example, such that the same fastener permanently elastic or subjected to mixed plastic-elastic deformations and as a result is permanently radially biased relative to the measuring tube.

Wie u. a. auch in der eingangs erwähnten WO-A 00/02020 diskutiert, besteht ein Nachteil von Meßwandlern mit nur einem einzigen Meßrohr auch darin, daß nämliche Meßwandler im Vergleich zu Meßwandlern mit zwei Meßrohren bei gleicher nomineller Nennweite und vergleichbarer Meßrohrgeometrie zumeist eine erheblich geringere Empfindlichkeit auf die Massendurchflußrate aufweisen, derart, daß – eine jeweils optimale Positionierung der Schwingungssensoren im Sinne einer bestmöglichen Erfassung der Schwingungen des Coriolismodes vorausgesetzt – bei gleichem Medium, gleicher Massendurchflußrate sowie jeweils gleicher in den Schwingungserreger eingespeister elektrischer Erregerleistung eine Amplitude der resultierenden Schwingungsanteile des Coriolismodes, mithin eine Amplitude einer den Coriolismode repräsentierenden Signalkomponente jedes der Schwingungssignale bzw. ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis (S/N) nämlicher Signalkomponenten, definiert durch ein Verhältnis einer mittleren Signalleistung der den Coriolismode repräsentierenden Signalkomponente des jeweiligen Schwingungssignals zu einer mittleren Rauschleistung des jeweiligen Schwingungssignals, regelmäßig geringer ausfällt als bei Meßwandlern mit zwei Meßrohren. Dies ist nicht zuletzt darin begründet, daß bei Meßwandlern mit nur einem einzigen Meßrohr allein dieses unmittelbar den vom strömenden Medium induzierten Corioliskräften ausgesetzt ist, während auf das mit dem Meßrohr gekoppelte innere Trägerelement selbst keine darin induzierten Corioliskräfte wirken, umgekehrt aber – bedingt auch durch das in herkömmlichen Meßwandlern zur Anregung der Nutzschwingungen angewendete Wirkprinzip – stets ein nennenswerter Anteil der vom Schwingungserreger bereitgestellten mechanischen Erregerleistung in für die Generierung von Corioliskäften nicht nutzbare Schwingungen nämlichen Trägerelements umgesetzt wird, mithin für die Erzeugung des eigentlichen Meßeffekts notwendig verloren geht; dies im besonderen auch bei der in der eingangs erwähnten US-A 55 31 126 vorgeschlagenen indirekten Anregung der Schwingungen. In diesem Zusammenhang ist als ein weiterer Nachteil von solchen Meßwandlern mit nur einem einzigen Meßrohr gegenüber solchen mit zwei Meßrohren anzusehen, daß die ohnehin geringe Empfindlichkeit auf die Massendurchflußrate zudem regelmäßig auch noch eine Abhängigkeit von der Dichte des Mediums aufweist.As, among other things, in the aforementioned WO-A 00/02020 discussed, there is a disadvantage of transducers with only a single measuring tube also in that the same transducer compared to transducers with two measuring tubes at the same nominal nominal diameter and comparable Meßrohrgeometrie usually have a significantly lower sensitivity to the mass flow rate, such that - each one optimal positioning the oscillation sensors in terms of a best possible detection of the oscillations of the Coriolisodes assumed - with the same medium, same mass flow rate and each same in the vibration exciter fed electrical exciter power an amplitude of the resulting Vibration components of the Coriolisodes, thus an amplitude of a Coriolisode representing signal component of each of the oscillation signals or a signal-to-noise ratio (S / N) of the same signal components, defined by a ratio of an average signal power of the Coriolisode representing signal component of the respective oscillation signal to one mean noise power of the respective vibration signal, regularly lower fails than with transducers with two measuring tubes. This is not least due to the fact that in transducers with only a single measuring tube alone this is directly exposed to the flowing medium induced Coriolis forces, while on the coupled to the measuring tube inner support element itself does not induce induced Coriolis forces, but vice versa - due to the In conventional transducers for excitation of the useful oscillations applied effect principle - always a significant proportion of the vibration excitation provided by the mechanical excitation power in not usable for the generation of Corioliskäften vibrations namely carrier element is implemented, thus necessarily lost for the generation of the actual measurement effect; this in particular also in the in the aforementioned US-A 55 31 126 proposed indirect excitation of the vibrations. In this context, is to be regarded as a further disadvantage of such transducers with only a single measuring tube over those with two measuring tubes, that the already low sensitivity to the mass flow also regularly has a dependence on the density of the medium.

Ausgehend von den vorbeschriebenen, besonders bei aus dem Stand der Technik bekannten Meßwandlern mit nur einem einzigen Meßrohr auftretenden Nachteilen, besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, Meßwandler vom Vibrationstyp dahingehend zu verbessern, daß eine Effizienz, mit der die Nutzschwingungen anregbar sind, mithin die Empfindlichkeit solcher Meßwandler auf die Massendurchflußrate erhöht werden.Based on the above-described, especially in known from the prior art transducers with only a single measuring tube disadvantages, an object of the invention is to improve transducers of the vibration type in that an efficiency with which the Nutzschwingungen are excitable, and thus the sensitivity Such transducers are increased to the mass flow rate.

Zur Lösung der Aufgabe besteht die Erfindung in einem Meßwandler vom Vibrationstyp, insb. für ein Coriolis-Massendurchfluß-Meßgerät, welcher Meßwandler umfaßt:
ein ein einlaßseitiges erstes Rohrende und ein auslaßseitiges zweites Rohrende aufweisendes – beispielsweise bezüglich eines Symmetriezentrums punktsymmetrisches und/oder zumindest abschnittsweise S- bzw. Z-förmig gekrümmtes und/oder zumindest abschnittsweise gerades und/oder einziges – Meßrohr mit einer eine vorgegebene Wanddicke aufweisenden Rohrwand und einem sich zwischen dessen ersten und zweiten Rohrende erstreckenden, von nämlicher Rohrwand umschlossenen Lumen, ein – z. B. zumindest abschnittsweise zylindrisches und/oder als ein das Meßrohr umhüllendes Gehäuse ausgebildetes – erstes Trägerelement, das mit einem ersten Trägerende, insb. starr, mit dem ersten Rohrende des Meßrohrs und mit einem zweiten Trägerende, insb. starr, mit dem zweiten Rohrende des Meßrohrs mechanisch verbunden ist, ein – z. B. mittels eines zum Meßrohr baugleichen und/oder zum Meßrohr zumindest abschnittsweise parallel verlaufenden Blindrohrs gebildetes – vom Meßrohr seitlich beabstandetes zweites Trägerelement, das sowohl mit einem ersten Trägerende als auch mit einem zweiten Trägerende mit dem ersten Trägerelement mechanisch gekoppelt ist, einen – beispielsweise einzigen und/oder elektrodynamischen – Schwingungserreger, sowie wenigstens einen – beispielsweise elektrodynamischen – ersten Schwingungssensor. Das Meßrohr ist dafür eingerichtet, in seinem Lumen ein strömendes Medium – beispielsweise ein Gas und/oder eine Flüssigkeit – zu führen und währenddessen zum Erzeugen von Corioliskräften um eine statische Ruhelage schwingen gelassen zu werden, wobei dem Meßwandler ein eine Resonanzfrequenz aufweisender Nutzmode, nämlich ein Schwingungsmode innewohnt, in dem das Meßrohr Nutzschwingungen, nämlich für das Erzeugen von Corioliskräften geeignete Schwingungen um seine statische Ruhelage mit einer Nutzfrequenz, nämlich einer der Resonanzfrequenz des Nutzmodes entsprechenden Frequenz, ausführen kann – beispielsweise auch derart, daß die Nutzschwingungen des Meßrohrs vier Schwingungsknoten, mithin drei Schwingungsbäuche aufweisen – und wobei der Schwingungserreger dafür eingerichtet ist, nämliche Nutzschwingungen des Meßrohrs anzuregen. Dafür weist nämlicher Schwingungserreger eine außen am Meßrohr fixierte, beispielsweise mit dessen Rohrwand stoffschlüssig verbundenen und/oder mittels eines Permanentmagneten gebildete, erste Erregerkomponente sowie eine am ersten Trägerelement angebrachte, beispielsweise auf einer dem Meßrohr zugewandten Innenseite nämlichen Trägerelements plazierten und/oder mittels einer Zylinderspule gebildete, zweite Erregerkomponente auf. Zudem ist der erste Schwingungssensor des erfindungsgemäßen Meßwandlers dafür eingerichtet, Bewegungen des Meßrohrs relativ zum zweiten Trägerelement zu erfassen, beispielsweise Bewegungen von Schwingungen des Meßrohrs mit Nutzfrequenz, und in ein Schwingungen des Meßrohrs repräsentierendes erstes Schwingungssignal zu wandeln. Dafür weist nämlicher Schwingungssensor eine außen am Meßrohr fixierte – beispielsweise auch mit dessen Rohrwand stoffschlüssig verbundene und/oder mittels eines Permanentmagneten gebildete – erste Sensorkomponente sowie eine am zweiten Trägerelement angebrachte – beispielsweise mittels einer Zylinderspule gebildete – zweite Sensorkomponente auf.To solve the problem, the invention consists in a transducer of the vibration type, esp. For a Coriolis mass flow meter, which comprises transducer:
an inlet-side first pipe end and an outlet-side second pipe end exhibiting - for example with respect to a center of symmetry point-symmetrical and / or at least partially S- or Z-shaped curved and / or at least partially straight and / or single - measuring tube with a predetermined wall thickness having tube wall and a lumen extending between its first and second pipe ends and surrounded by the same pipe wall; B. at least partially cylindrical and / or as a measuring tube enveloping the housing formed - first support member having a first end of a carrier, esp. Rigid, with the first tube end of the measuring tube and a second carrier end, esp. Rigid, with the second tube end of Measuring tube is mechanically connected, a -. B. by means of a measuring tube identical to the measuring tube and at least partially parallel blind tube formed - laterally spaced from the measuring tube second support member which is mechanically coupled both to a first end of the carrier and with a second end of the carrier with the first support member, one - for example and / or electrodynamic - vibration exciter, and at least one - for example electrodynamic - first vibration sensor. The measuring tube is adapted to guide in its lumen a flowing medium - for example a gas and / or a liquid - while being vibrated to generate Coriolis forces around a static rest position, wherein the transducer has a resonant frequency exhibiting Nutzmode, namely a Inherent in vibration mode, in which the measuring tube useful vibrations, namely suitable for generating Coriolis forces oscillations around its static rest position with a useful frequency, namely one of the resonant frequency of the Nutzmodes frequency, run - for example, such that the Nutzschwingungen of the measuring tube four nodes, thus have three antinodes - and wherein the vibration exciter is adapted to stimulate nämliche useful vibrations of the measuring tube. For the same vibration exciter has a fixed externally on the measuring tube, for example, cohesively connected to the pipe wall and / or formed by a permanent magnet, first exciter component and attached to the first support member, for example, placed on a measuring tube facing the inner side of the same carrier element and / or formed by a cylindrical coil , second exciter component. In addition, the first vibration sensor of the transducer according to the invention is adapted to detect movements of the measuring tube relative to the second carrier element, for example, to convert movements of vibrations of the measuring tube with useful frequency, and in a vibrations of the measuring tube representing the first vibration signal. For this, the same oscillation sensor has a first sensor component fixed externally to the measuring tube-for example, also integrally connected to its tube wall and / or formed by a permanent magnet-and a second sensor component attached to the second carrier element-for example, by means of a cylindrical coil.

Darüberhinaus besteht die Erfindung in einem Meßsystem, insb. zum Messen einer Massendurchflußrate und/oder eines Massendurchlfusses eines in einer Rohrleitung strömenden Mediums, das einen solchen Meßwandler sowie eine an nämlichen Meßwandler elektrisch angeschlossene Meß- und Betriebselektronik umfaßt.Moreover, the invention consists in a measuring system, esp. For measuring a Mass flow rate and / or a mass flow rate of a flowing medium in a pipeline, which comprises such a transducer and an electrically connected to the same transducer measuring and operating electronics.

Nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß ist ferener vorgesehen, daß der Meßwandler außer dem Schwingungserreger keinen Schwingungserreger mit einer am ersten Trägerelement angebrachten Erregerkomponente aufweist und/oder daß der Meßwandler keinen Schwingungserreger mit einer am zweiten Trägerelement angebrachten Erregerkomponente aufweist.According to a first embodiment of the invention, it is provided that ferener is provided that the transducer except the vibration exciter has no vibration exciter with an exciter component attached to the first support member and / or that the transducer has no vibration exciter with an exciter component attached to the second support member.

Nach einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das erste Trägerende des zweiten Trägerelements, insb. starr, mit dem ersten Trägerende des ersten Trägerelements und daß das zweite Trägerende des zweiten Trägerelements, insb. starr, mit dem zweiten Trägerende des ersten Trägerelements mechanisch verbunden istAccording to a second embodiment of the invention it is provided that the first support end of the second support member, esp. Rigid, mechanically connected to the first support end of the first support member and that the second support end of the second support member, esp. Rigid, with the second support end of the first support member is

Nach einer dritten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das erste Trägerelement mittels eines, beispielsweise zumindest abschnittsweise zylindrischen und/oder röhrenförmigen und/oder sowohl das Meßrohr als auch das zweite Trägerelement zumindest teilweise umhüllenden, Hohlkörpers gebildet ist.According to a third embodiment of the invention it is provided that the first support member by means of, for example, at least partially cylindrical and / or tubular and / or both the measuring tube and the second support member at least partially enveloping, hollow body is formed.

Nach einer vierten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das erste Trägerelement ein Lumen aufweist, durch das sich sowohl das Meßrohr als auch das zweite Trägerelement erstrecken.According to a fourth embodiment of the invention it is provided that the first support member has a lumen through which extend both the measuring tube and the second support member.

Nach einer fünften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das erste Trägerelement ein das erste Trägerende bildendes erstes Endstück, ein das zweite Trägerende bildendes zweites Endstück sowie ein sich zwischen den beiden, beispielsweise baugleichen, Endstücken, beispielsweise unter Bildung eines sowohl das Meßrohr als auch das zweite Trägerelement zumindest teilweise umhüllenden Hohlkörpers, erstreckendes, beispielsweise zylindrisches und/oder röhrenförmig, Zwischenstück aufweist.According to a fifth embodiment of the invention, it is provided that the first support member forming a first end of the first end piece, a second end of the second end piece forming and between the two, for example, identical end pieces, for example, to form both the measuring tube and the second support member at least partially enveloping hollow body, extending, for example, cylindrical and / or tubular, intermediate piece has.

Nach einer sechsten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das erste Trägerelement eine größte Nachgiebigkeit aufweist, die kleiner als eine größte Nachgiebigkeit des Meßrohrs ist.According to a sixth embodiment of the invention, it is provided that the first support member has a maximum compliance, which is smaller than a maximum compliance of the measuring tube.

Nach einer siebenten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das erste Trägerelement eine größte Nachgiebigkeit aufweist, die kleiner als eine größte Nachgiebigkeit des zweiten Trägerelements ist.According to a seventh embodiment of the invention, it is provided that the first carrier element has a maximum flexibility, which is smaller than a maximum flexibility of the second carrier element.

Nach einer achten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das erste Trägerelement mittels eines zylindrischen Rohres mit einer Rohrwand und einem von nämlicher Rohrwand umschlossenen Lumen gebildet ist, beispielsweise derart, daß Meßrohr und zweites Trägerelement jeweils zumindest teilweise innerhalb eines Lumens nämlichen Rohres angeordnet sind, und/oder daß eine Wanddicke der Rohrwand des das erste Trägerelement bildenden Rohres größer als die Wanddicke der Rohrwand des Meßrohrs ist. wobei eine Wanddicke der Rohrwand des das erste Trägerelement bildenden Rohres größer als die Wanddicke der Rohrwand des Meßrohr ist, beispielsweise derart, daß die Wanddicke der Rohrwand des das erste Trägerelement bildenden Rohres mehr als doppelt so groß ist wie die Wanddicke der Rohrwand des Meßrohrs, und/oder daß die Wanddicke der Rohrwand des Meßrohrs mehr als 0.5 mm und weniger als 3 mm und die Wanddicke der Rohrwand des das erste Trägerelement bildenden Rohres mehr als 3 mm betragen.According to an eighth embodiment of the invention, it is provided that the first support member is formed by means of a cylindrical tube with a tube wall and a lumen of the same wall enclosed lumen, for example, such that measuring tube and second support member are each at least partially within a lumen of the same tube, and / or that a wall thickness of the tube wall of the tube forming the first support member is greater than the wall thickness of the tube wall of the measuring tube. wherein a wall thickness of the tube wall of the tube forming the first support member is greater than the wall thickness of the tube wall of the measuring tube, for example, such that the wall thickness of the tube wall of the first support member forming tube is more than twice the wall thickness of the tube wall of the measuring tube, and / or that the wall thickness of the tube wall of the measuring tube more than 0.5 mm and less than 3 mm and the wall thickness of the tube wall of the tube forming the first support member are more than 3 mm.

Nach einer neunten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Meßwandler außer dem Meßrohr kein Rohr aufweist, das dafür eingerichtet ist, in einem Lumen ein strömendes Medium zu führen und währenddessen um eine statische Ruhelage schwingen gelassen zu werden Nach einer zehnten Ausgestaltung der Erfindung weisen das erste Trägerende des ersten Trägerelements einen Anschlußflansch, in den das erste Rohrende des Meßrohrs mündet, und das zweite Trägerende des ersten Trägerelements einen Anschlußflansch (F#) aufweist, in den das zweite Rohrende des Meßrohrs mündet, auf.According to a ninth embodiment of the invention it is provided that the transducer except the measuring tube has no tube which is adapted to lead in a lumen a flowing medium and meanwhile to be allowed to oscillate around a static rest position According to a tenth embodiment of the invention first support end of the first support member has a connecting flange into which the first pipe end of the measuring tube opens, and the second support end of the first support member has a connecting flange (F #) into which the second tube end of the measuring tube opens.

Nach einer elften Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Trägerelement dafür eingerichtet, in den Verlauf einer Rohrleitung eingesetzt zu werden, derart, daß das Lumen des Meßrohrs unter Bildung eines Strömungspfades mit einem Lumen nämlicher Rohrleitung kommuniziert.According to an eleventh embodiment of the invention, the first carrier element is adapted to be inserted into the course of a pipeline, such that the lumen of the measuring tube communicates with a lumen of the same pipeline to form a flow path.

Nach einer zwölften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Resonanzfrequenz des Nutzmodes von einer, beispielsweise zeitlich veränderlichen, Dichte des im Meßrohr geführten Mediums abhängig ist.According to a twelfth embodiment of the invention, it is provided that the resonant frequency of the Nutzmodes of a, for example, time-varying density of the medium guided in the measuring tube is dependent.

Nach einer dreizehnten Ausgestaltung der Erfindung wohnt dem Meßwandler eine Vielzahl von jeweils eine Resonanzfrequenz aufweisenden Störmoden erster Art, nämlich von Schwingungsmoden, in denen das erste Trägerelement jeweils Störschwingungen, nämlich jeweils Bewegungen relativ zum Meßrohrs bewirkende Schwingungen um seine statische Ruhelage ausführen kann, sowie eine Vielzahl von jeweils eine Resonanzfrequenz aufweisenden Störmoden zweiter Art, nämlich von Schwingungsmoden, in denen das zweite Trägerelement jeweils Störschwingungen, nämlich jeweils Bewegungen relativ zum Meßrohrs bewirkende Schwingungen um seine statische Ruhelage ausführen kann, inne, und ist der Meßwandler ausgestaltet, daß die Resonanzfrequenz sowohl jedes der Störmoden erster Art als auch jedes der Störmoden zweiter Art, beispielsweise dauerhaft, von der Resonanzfrequenz des Nutzmodes, beispielsweise um jeweils mehr als 2 Hz, abweicht. Im besonderen ist vorgesehen, daß ein dem Meßwandler innewohnender, dem Nutzmode ähnlicher erster Störmode zweiter Art, in dem das zweite Trägerelement solche Störschwingungen ausführen kann, die genauso viele Schwingungsbäuchen und Schwingungsknoten wie die Nutzschwingungen des Meßrohrs aufweisen, eine Resonanzfrequenz aufweist, die kleiner als die Resonanzfrequenz des Nutzmodes istAccording to a thirteenth embodiment of the invention, the transducer accommodates a plurality of spurious modes of a first type each having a resonance frequency, namely of vibration modes in which the first carrier element each disturbing vibrations, namely each movements relative to the measuring tube causing vibrations can perform about its static rest position, and a plurality of each having a resonant frequency spurious modes of the second kind, namely of vibration modes in which the second support member each spurious oscillations, namely each movements relative to the measuring tube causing vibrations to perform its static rest position can, and the transducer is designed so that the resonant frequency of each of the spurious modes of the first kind as well as each of the spurious modes of the second kind, such as permanently, from the resonant frequency of the Nutzmodes, for example by more than 2 Hz, deviates , In particular, it is provided that an inherent to the transducer, the Nutzmode similar first interference mode of the second kind, in which the second carrier element can perform such spurious vibrations that have the same number of antinodes and nodes as the Nutzschwingungen of the measuring tube, a resonant frequency which is smaller than that Resonant frequency of Nutzmodes is

Nach einer vierzehnten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Nutzfrequenz, etwa infolge zeitlicher Änderungen einer Dichte eines im Lumen des Meßrohrs strömenden Mediums, innerhalb eines Nutzfrequenzintervalls veränderlich ist; dies im besonderen derart, daß ein dem Meßwandler innewohnender, dem Nutzmode ähnlicher erster Störmode, in dem das zweite Trägerelement solche Störschwingungen ausführen kann, die genauso viele Schwingungsbäuchen und Schwingungsknoten wie die Nutzschwingungen des Meßrohrs aufweisen, eine Resonanzfrequenz aufweist, die – beispielsweise um mehr als 2 Hz – kleiner als eine durch einen kleinsten von der Nutzfrequenz nicht unterschrittenen Frequenzwert definierte untere Intervallgrenze des Nutzfrequenzintervalls ist, und/oder derart, daß ein dem Meßwandler innewohnender zweiter Störmode, in dem das zweite Trägerelement solche Störschwingungen ausführen kann, die einen Schwingungsbauch mehr, mithin einen Schwingungsknoten mehr als die Nutzschwingungen des Meßrohrs aufweisen, eine Resonanzfrequenz aufweist, die – beispielsweise um mehr als 2 Hz – größer als eine durch einen größten von der Nutzfrequenz nicht überschrittenen Frequenzwert definierte obere Intervallgrenze des Nutzfrequenzintervalls ist.According to a fourteenth embodiment of the invention, it is provided that the useful frequency is variable within a useful frequency interval, for example due to changes over time in a density of a medium flowing in the lumen of the measuring tube; this in particular such that a transducer inherent, the Nutzmode similar first spurious mode in which the second carrier element can perform such spurious oscillations, which have just as many antinodes and nodes as the Nutzschwingungen of the measuring tube, a resonant frequency which - for example, more than 2 Hz - is smaller than a lower frequency limit of the useful frequency interval defined by a smallest frequency value not undershot by the useful frequency, and / or such that a second interference mode inherent in the transducer, in which the second carrier element can perform such spurious oscillations, more Consequently, a vibration node more than the Nutzschwingungen of the measuring tube having a resonant frequency, which - for example, by more than 2 Hz - greater than a defined by a maximum frequency not exceeded by the useful frequency upper interval limit of the Nutzfrequenzintervalls is.

Nach einer fünfzehnten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Nutzschwingungen des Meßrohrs genau vier Schwingungsknoten, mithin genau drei Schwingungsbäuche aufweisen. Ferner ist der Meßwandler so ausgestaltet, daß eine Resonanzfrequenz eines dem Meßwandler innewohenenden Störmodes, in dem das zweite Trägerelement solche Störschwingungen ausführen kann, die einen Schwingungsbauch weniger, mithin einen Schwingungsknoten weniger als die Nutzschwingungen des Meßrohrs aufweisen – beispielsweise um mehr als 2 Hz – kleiner ist als eine untere Intervallgrenze eines Nutzfrequenzintervalls, innerhalb dem die Nutzfrequenz, etwa infolge zeitlicher Änderungen einer Dichte eines im Lumen des Meßrohrs strömenden Mediums, veränderlich ist.According to a fifteenth embodiment of the invention, it is provided that the useful vibrations of the measuring tube have exactly four nodes, thus exactly three antinodes. Further, the transducer is designed so that a resonant frequency of the transducer inherewenden Störmodes in which the second carrier element can perform such spurious oscillations less, thus a vibration node less than the Nutzschwingungen of the measuring tube - for example, more than 2 Hz - smaller is as a lower interval limit of a Nutzfrequenzintervalls, within which the Nutzfrequenz, for example as a result of changes in time a density of a flowing medium in the lumen of the measuring tube, is variable.

Nach einer sechzehnten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Meßrohr und das zweite Trägerelement dafür eingerichtet sind, auf eine von außen via erstes Trägerelement, beispielsweise nämlich via erstes Trägerende des ersten Trägerelements und/oder via zweites Trägerende des ersten Trägerelements, zugleich auf Meßrohr und zweites Trägerelement übertragbare, eine – beispielsweise der Resonanzfrequenz des Nutzmodes entsprechende – Störfrequenz aufweisende Störschwingung mit einer Parallelschwingung, nämlich jeweils mit einer einen Abstand zwischen der ersten und zweiten Sensorkomponente nicht verändernden, jeweils eine der Störfrequenz entsprechende Frequenz aufweisende Schwingung zu reagieren.According to a sixteenth embodiment of the invention it is provided that the measuring tube and the second support member are adapted to a from the outside via the first support member, for example via the first support end of the first support member and / or via the second support end of the first support member, at the same time on measuring tube and second carrier element transferable, one - for example, the resonance frequency of the Nutzmodes corresponding - interference frequency having interfering with a parallel vibration, namely in each case with a distance between the first and second sensor component not changing, each having a frequency corresponding to the frequency corresponding frequency to respond.

Nach einer siebzehnten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das erste Trägerende des ersten Trägerelements und das erste Trägerende des zweiten Trägerelements starr, nämlich in einer Relativbewegungen des ersten Trägerendes des ersten Trägerelements und des ersten Trägerendes des zweiten Trägerelements verhindernden Weise, miteinander verbunden sind, und daß das zweite Trägerende des ersten Trägerelements und das zweite Trägerende des zweiten Trägerelements starr, nämlich in einer Relativbewegungen des zweiten Trägerendes des ersten Trägerelements und des zweiten Trägerendes des zweiten Trägerelements verhindernden Weise, miteinander verbunden sind.According to a seventeenth embodiment of the invention it is provided that the first support end of the first support member and the first support end of the second support member are rigidly connected, namely in a relative movements of the first support end of the first support member and the first support end of the second support member preventing manner, and in that the second carrier end of the first carrier element and the second carrier end of the second carrier element are rigidly connected to one another, namely in a relative movement of the second carrier end of the first carrier element and of the second carrier end of the second carrier element.

Nach einer achtzehnten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das erste Trägerende des ersten Trägerelements gleichermaßen starr mit dem ersten Rohrende des Meßrohrs sowie mit dem ersten Trägerende des zweiten Trägerelements verbunden ist, und daß das zweite Trägerende des ersten Trägerelements gleichermaßen starr mit dem zweiten Rohrende des Meßrohrs sowie mit dem zweiten Trägerende des zweiten Trägerelements verbunden ist.According to an eighteenth embodiment of the invention it is provided that the first support end of the first support member is equally rigidly connected to the first pipe end of the measuring tube and the first support end of the second support member, and that the second support end of the first support member equally rigidly connected to the second pipe end of Measuring tube and is connected to the second carrier end of the second carrier element.

Nach einer neunzehnten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das erste Trägerende des ersten Trägerelements mit dem ersten Rohrende des Meßrohrs und mit dem ersten Trägerende des zweiten Trägerelements in einer Bewegungen des ersten Rohrendes des Meßrohrs relativ zum ersten Trägerende des zweiten Trägerelements verhindernden Weise mechanisch verbunden ist, und daß das zweite Trägerende des ersten Trägerelements mit dem zweiten Rohrende des Meßrohrs und mit dem zweiten Trägerende des zweiten Trägerelements in einer Bewegungen des zweiten Rohrendes des Meßrohrs relativ zum zweiten Trägerende des zweiten Trägerelements verhindernden Weise mechanisch verbunden ist.According to a nineteenth embodiment of the invention, it is provided that the first carrier end of the first carrier element is mechanically connected to the first tube end of the measuring tube and to the first carrier end of the second carrier element in a movement of the first tube end of the measuring tube relative to the first carrier end of the second carrier member and in that the second carrier end of the first carrier element is mechanically connected to the second tube end of the measuring tube and to the second carrier end of the second carrier element in a movement of the second tube end of the measuring tube relative to the second carrier end of the second carrier element.

Nach einer zwanzigsten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Meßrohr und zweite Trägerelement zueinander parallel verlaufen, beispielsweise derart, daß ein minimaler Abstand zwischen Meßrohr und nämlichem Trägerelement zumindest über einen sich zwischen dem ersten Schwingungssensor und dem Schwingungserreger erstreckenden Bereich gleichbleibend ist. According to a twentieth embodiment of the invention it is provided that the measuring tube and the second carrier element extend parallel to one another, for example such that a minimum distance between the measuring tube and the carrier element is constant at least over a region extending between the first vibration sensor and the vibration exciter.

Nach einer einundzwanzigsten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Meßrohr zumindest abschnittsweise S- bzw. Z-förmig gekrümmt und/oder zumindest abschnittsweise gerade ist.According to a twenty-first embodiment of the invention it is provided that the measuring tube is at least partially curved S- or Z-shaped and / or at least partially straight.

Nach einer zweiundzwanzigsten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das zweite Trägerelement zumindest abschnittsweise S- bzw. Z-förmig gekrümmt und/oder zumindest abschnittsweise gerade istAccording to a twenty-second embodiment of the invention, it is provided that the second carrier element is at least partially curved S- or Z-shaped and / or at least partially straight

Nach einer dreiundzwanzigsten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das zweite Trägerelement mittels eines zylindrischen Rohres mit einer Rohrwand und einem von nämlicher Rohrwand umschlossenen Lumen gebildet ist, beispielsweise derart, daß das Lumen des Meßrohrs und das Lumen des das zweite Trägerelement bildenden Rohres gleich groß sind, und/oder daß eine Wanddicke der Rohrwand des das zweite Trägerelement bildenden Rohres und die Wanddicke der Rohrwand des Meßrohrs gleich groß sind.According to a twenty-third embodiment of the invention, it is provided that the second support member is formed by a cylindrical tube with a tube wall and a lumen of the same wall enclosed lumen, for example, such that the lumen of the measuring tube and the lumen of the second support member forming tube are equal , And / or that a wall thickness of the tube wall of the tube forming the second support member and the wall thickness of the tube wall of the measuring tube are equal.

Nach einer vierundzwanzigsten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Meßrohr ein Symmetriezentrum aufweist, bezüglich dessen das Meßrohr punktsymmetrisch ist.According to a twenty-fourth embodiment of the invention, it is provided that the measuring tube has a center of symmetry with respect to which the measuring tube is point-symmetrical.

Nach einer fünfundzwanzigsten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Meßrohr ein Symmetriezentrum aufweist, bezüglich dessen das Meßrohr punktsymmetrisch ist und daß das zweite Trägerelement ebenfalls ein Symmetriezentrum aufweist, bezüglich dessen das zweite Trägerelement punktsymmetrisch ist; dies im besonderen deart, daß das Symmetriezentrum des Meßrohrs und das Symmetriezentrum des zweiten Trägerelements zumindest in einer zwischen dem Meßrohr dem zweiten Trägerelement, beispielsweise zum Meßrohr und/oder zum zweiten Trägerelement parallel, verlaufenden gedachten Projektionsebene des Meßwandlers koinzidieren.According to a twenty-fifth embodiment of the invention it is provided that the measuring tube has a center of symmetry, with respect to which the measuring tube is point-symmetrical and that the second carrier element also has a center of symmetry, with respect to which the second carrier element is point-symmetrical; this in particular deart that coincide the center of symmetry of the measuring tube and the center of symmetry of the second support member at least in a between the measuring tube the second support member, for example, to the measuring tube and / or the second support member parallel imaginary plane of projection of the transducer.

Nach einer ersten Weiterbildung der Erfindung umfaßt der Meßwandler weiters: einen, beispielsweise elektrodynamischen und/oder zum ersten Schwingungssensor baugleichen, zweiten Schwingungssensor mit einer von der ersten Sensorkomponente des ersten Schwingungssensors beabstandet außen am Meßrohr fixierten, beispielsweise mit dessen Rohrwand stoffschlüssig verbundenen und/oder mittels eines Permanentmagneten gebildeten und/oder zur ersten Sensorkomponente des ersten Schwingungssensors baugleichen, ersten Sensorkomponente und mit einer von der zweiten Sensorkomponente des ersten Schwingungssensors beabstandet am zweiten Trägerelement angebrachten, beispielsweise mittels einer Zylinderspule gebildeten und/oder zur zweiten Sensorkomponente des ersten Schwingungssensors baugleichen, zweiten Sensorkomponente. Nämlicher zweiter Schwingungssensor ist im besonderen ferner dafür eingerichtet, Bewegungen des Meßrohrs relativ zum zweiten Trägerelement zu erfassen, beispielsweise Bewegungen von Schwingungen des Meßrohrs mit Nutzfrequenz, und in ein Schwingungen des Meßrohrs repräsentierendes zweites Schwingungssignal zu wandeln, beispielsweise derart, daß zwischen dem ersten und zweiten Sensorsignal eine mit einer Massendurchflußrate eines im Lumen des Meßrohrs strömenden Mediums korrespondierende Phasendifferenz meßbar ist.According to a first embodiment of the invention, the transducer further comprises: a, for example, electrodynamic and / or identical to the first vibration sensor, second vibration sensor with a spaced from the first sensor component of the first vibration sensor outside the measuring tube fixed, for example, with the tube wall materially connected and / or by means a first sensor component formed and / or identical to the first sensor component of the first vibration sensor and with a second sensor component mounted at a distance from the second sensor component of the first vibration sensor, formed for example by means of a cylindrical coil and / or identical to the second sensor component of the first vibration sensor , Namely the second vibration sensor is in particular further adapted to detect movements of the measuring tube relative to the second support member, for example, movements of vibrations of the measuring tube with useful frequency, and to convert in a vibration of the measuring tube representing second vibration signal, for example, such that between the first and second A sensor signal corresponding to a mass flow rate of a flowing medium in the lumen of the measuring tube corresponding phase difference is measurable.

Nach einer zweiten Weiterbildung der Erfindung umfaßt der Meßwandler weiters: ein sowohl mit dem Meßrohr als auch mit dem ersten Trägerelement mechanisch gekoppeltes, beispielsweise mittels einer Blattfeder gebildetes, Federelement, das dafür eingerichtet ist, infolge einer Bewegung des Meßrohrs relativ zum ersten Trägerelement elastisch verformt zu werden.According to a second embodiment of the invention, the transducer further comprises: a mechanically coupled to both the measuring tube and with the first support member, formed for example by a leaf spring, spring element, which is adapted due to a movement of the measuring tube relative to the first support member elastically deformed become.

Nach einer dritten Weiterbildung der Erfindung umfaßt der Meßwandler weiters: ein am zweiten Trägerelement, beispielsweise auf einer vom Meßrohr abgewandten Seite nämlichen Trägerelements, angebrachtes Trimmgewicht.According to a third embodiment of the invention, the transducer further comprises: a on the second support member, for example, on a side facing away from the measuring tube side same support member, mounted trim weight.

Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, bei Meßwandlern vom Vibrationstyp deren Empfindlichkeit auf die Massendurchflußrate, dadurch zu steigern, indem einerseits der Schwingungserreger mittels am Meßrohr bzw. am äußeren Trägerelement angebrachten Erregerkomponenten gebildet ist, während anderseits der Schwingungssensor mittels am Meßrohr bzw. an dem vom äußeren Trägerelement separierten inneren Trägerelement angebrachten Sensorkomponenten gebildet ist. Das äußere Trägerelement ist, nicht zuletzt auch wegen seiner Funktion als Meßwandler-Gehäuse, nämlich auch schon bei konventionellen Meßwandlern im Vergleich zum Meßrohr regelmäßig extrem biege- und verwindungssteif ausgebildet und kann zudem ohne weiteres so getrimmt werden, daß es zudem auch nur weit von den üblichen Nutzfrequenzen entfernte Resonanzfrequenzen aufweist. Somit kann mit dem äußeren Trägerelement für den Schwingungserreger ein nahezu ideales gegen das Meßrohr wirkendes Widerlager bereitgestellt werden, derart, daß es wegen seiner im Vergleich zum Meßrohr extrem geringen Nachgiebigkeit ermöglicht, die vom Schwingungserreger gelieferte mechanische Erregerleistung effizient, nämlich idealerweise ausschließlich, in Schwingungen des Meßrohrs, besonders auch dessen Nutzschwingungen wandeln zu können, umgekehrt aber selbst nicht bzw. nicht nennenswert vom Schwingungserreger in Schwingungen versetzt wird. Darüberhinaus erfährt zudem auch das die jeweils eine Sensorkomponente jedes der Schwingungssensoren tragende innere Trägerelement keine aktive Anregung von Schwingungen durch den Schwingungserreger, so daß im Ergebnis lediglich das Meßrohr nennenswert Schwingungen mit der Nutzfrequenz ausführt, mithin praktisch die gesamte in Schwingungen mit der Nutzfrequenz umgesetzte Erregerleistung einen effektiven Beitrag zur Generierung der für die Messung der Massendurchflußrate bzw. des Massendurchflusses benötigten Corioliskräfte liefern kann.A basic idea of the invention is to increase its sensitivity to the mass flow rate of vibration transmitters, in that on the one hand the vibration exciter is formed by means of the measuring tube or on the outer support member exciter components, while on the other hand the vibration sensor by means of the measuring tube or on the outer carrier element separated inner carrier member mounted sensor components is formed. The outer support member is formed, not least because of its function as a transducer housing, namely even in conventional transducers compared to the measuring tube regularly extremely resistant to bending and torsion and can also be easily trimmed so that it also only far from the usual useful frequencies having distant resonance frequencies. Thus, with the outer support member for the vibration exciter, a nearly ideal acting against the measuring tube abutment can be provided, such that it is extremely small compared to the measuring tube Resilience allows the mechanical exciter power delivered by the vibration exciter efficient, namely ideally exclusively to be able to convert into oscillations of the measuring tube, especially its Nutzschwingungen, but vice versa is not even or not significantly vibrated by the vibration exciter. In addition, also learns the one sensor component of each of the vibration sensors supporting inner support element no active excitation of vibrations by the vibration exciter, so that in the result only the measuring tube executes significant vibrations at the Nutzfrequenz, thus practically all of the excitation power converted into oscillations with the useful frequency can make an effective contribution to the generation of the Coriolis forces required for measuring the mass flow rate or the mass flow rate.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen davon werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen; wenn es die Übersichtlichkeit erfordert oder es anderweitig sinnvoll erscheint, wird auf bereits erwähnte Bezugszeichen in nachfolgenden Figuren verzichtet. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen oder Weiterbildungen, insb. auch Kombinationen zunächst nur einzeln erläuterter Teilaspekte der Erfindung, ergeben sich ferner aus den Figuren der Zeichnung wie auch den Unteransprüchen an sich. Im einzelnen zeigen:The invention and further advantageous embodiments thereof are explained in more detail below with reference to exemplary embodiments, which are illustrated in the figures of the drawing. Identical parts are provided in all figures with the same reference numerals; if it requires the clarity or it appears otherwise useful, is omitted reference numerals already mentioned in subsequent figures. Further advantageous embodiments or developments, esp. Combinations initially only individually explained aspects of the invention will become apparent from the figures of the drawing as well as the dependent claims per se. In detail show:

1 in einer perspektivischen Seitenansicht eine, insb. für den Verwendung in der industriellen Meß- und Automatisierunsgtechnik geeignetes, ein Meßsystem mit einem ein Meßwandlergehäuse aufweisenden Meßwandler vom Vibrationstyp und einer in einem am Meßwandlergehäuse befestigten Elektronikgehäuse untergebrachten Meß- und Betriebselektronik; 1 in a perspective side view of a, esp. Suitable for use in industrial measurement and automation technology, a measuring system with a measuring transducer housing having a transducer of the vibration type and housed in an electronics housing attached to the transducer housing measuring and operating electronics;

2, 3 in unterschiedlichen perspektivischen Seitenansichten ein Ausführungsbeispiel eines für ein Meßsystem gemäß 1 geeigneten Meßwandlers vom Vibrationstyp mit einem Meßrohr; und 2 . 3 in different perspective side views of an embodiment of a for a measuring system according to 1 suitable vibration-type transducer with a measuring tube; and

4,5 6 in unterschiedlichen Seitenansichten einen Meßwandler gemäß den 2 bzw. 3; 4 . 5 6 in different side views of a transducer according to the 2 respectively. 3 ;

7 schematisch Schwingungsformen eines Meßrohrs eines Meßwandlers gemäß 2 bzw. 3; 7 schematically vibration modes of a measuring tube of a transducer according to 2 respectively. 3 ;

8 schematisch eine Schwingungsform eines Meßwandlers gemäß 2 bzw. 3; und. 8th schematically a waveform of a transducer according to 2 respectively. 3 ; and.

9 schematisch eine Schwingungsform eines Meßwandlers gemäß 2 bzw. 3. 9 schematically a waveform of a transducer according to 2 respectively. 3 ,

In den 1–6 ist – in unterschiedlichen Ansichten – ein Meßsystem zum Ermitteln eines Massendurchflusses, nämlich einer während eines vorgebbaren oder vorab bestimmten Meßintervalls insgesamt geflossenen Masse, und/oder einer Massendurchflußrate eines in einer – lediglich in 8 bzw. 9 schematisiert dargestellten – Rohrleitung L strömenden Mediums, insb. einer Flüssigkeit oder eines Gases, schematisch dargestellt. Das Meßsystem umfaßt einen im Betrieb von Medium durchströmten Meßwandler vom Vibrationstyp sowie eine – hier nicht weiter dargestellte – Meß- und Betriebselektronik ME zum Erzeugen von die Massendurchflußrate bzw. den Massendurchfluß repräsentierenden Meßwerten bzw. zum Ausgeben eines solchen Meßwerts als einen aktuell gültigen Meßwert des Meßsystems an einem entsprechenden Meßausgang der Meß- und Betriebselektronik ME.In the 1 - 6 is - in different views - a measuring system for determining a mass flow, namely a total flowed during a predetermined or predetermined measurement interval mass, and / or a mass flow rate of one in a - only in 8th respectively. 9 schematically illustrated - pipeline L flowing medium, in particular a liquid or a gas, shown schematically. The measuring system comprises a measuring transducer of the vibration type which flows through the medium during operation and also a measuring and operating electronics ME for generating mass values representing the mass flow rate or mass flow or for outputting such a measured value as a currently valid measured value of the measuring system at a corresponding measuring output of the measuring and operating electronics ME.

Die, z. B. mittels wenigstens eines Mikroprozessors und/oder mittels eines digitalen Signalprozessors (DSP) gebildete, Meß- und Betriebselektronik ME kann wie in den 1 angedeutet, in einem einzigen Elektronikgehäuse HE des Meßsystems untergebracht sein.The, z. B. by means of at least one microprocessor and / or by means of a digital signal processor (DSP) formed, measuring and operating electronics ME can, as in the 1 indicated to be housed in a single electronics housing HE of the measuring system.

Die mittels der Meß- und Betriebselektronik ME generierten Meßwerte X können beispielsweise vor Ort, nämlich unmittelbar an der mittels des Meßsystems gebildten Meßstelle, angezeigt werden. Zum Visualisieren von Meßsystem intern erzeugten Meßwerten und/oder gegebenenfalls Meßsystem intern generierten Systemstatusmeldungen, wie etwa einer Fehlermeldung oder einem Alarm, vor Ort kann das Meßsystem, wie auch 1 angedeutet, beispielsweise ein mit der Meß- und Betriebselektronik kommunizierendes, ggf. auch portables, Anzeige- und Bedienelement HMI aufweisen, wie etwa ein im Elektronikgehäuse HE hinter einem darin entsprechend vorgesehenen Fenster plaziertes LCD-, OLED- oder TFT-Display sowie eine entsprechende Eingabetastatur und/oder ein Touchscreen. In vorteilhafter Weise kann die, beispielsweise auch (re-)programmier- bzw. fernparametrierbare, Meß- und Betriebselektronik zudem so ausgelegt sein, daß sie im Betrieb des Meßsystems mit einem diesem übergeordneten elektronischen Datenverarbeitungssystem, beispielsweise einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS), einem Personalcomputer und/oder einer Workstation, via Datenübertragungssystem, beispielsweise einem Feldbussystem und/oder drahtlos per Funk, Meß- und/oder andere Betriebsdaten austauschen kann, wie etwa aktuelle Meßwerte, Systemdiagnosewerte oder aber auch der Steuerung des Meßgeräts dienende Einstellwerte. Des weiteren kann die Meß- und Betriebselektronik ME so ausgelegt sein, daß sie von einer externen Energieversorgung, beispielsweise auch über das vorgenannte Feldbussystem, gespeist werden kann. Für den Fall, daß das Meßsystem für eine Ankopplung an ein Feldbus- oder ein anderes Kommunikationssystem vorgesehen ist, kann die, beispielsweise auch vor Ort und/oder via Kommunikationssystem (re-)programmierbare, Meß- und Betriebselektronik ME zu dem eine entsprechende, insb. einem der einschlägigen Industriestandards konforme, Kommunikations-Schnittstelle für eine Datenkommunikation aufweisen, z. B. zum Senden von Meß- und/oder Betriebsdaten, mithin den Massendurchfluß bzw. die Massendurchflußrate repräsentierenden Meßwerte, an die bereits erwähnte speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) oder ein übergeordnetes Prozeßleitsystem und/oder zum Empfangen von Einstelldaten für das Meßsystem. Darüberhinaus kann die Meß- und Betriebselektronik ME beispielsweise eine solche interne Energieversorgungsschaltung aufweisen, die im Betrieb von einer im vorgenannten Datenverarbeitungssystem vorgesehenen externen Energieversorgung über das vorgenannte Feldbussystem gespeist wird. Hierbei kann das Meßsystem beispielsweise als sogenanntes Vierleiter-Meßgerät ausgebildet sein, bei dem die interne Energieversorgungsschaltung der Meß- und Betriebselektronik ME mittels einem ersten Paars Leitungen mit einer externen Energieversorgung und die interne Kommunikationsschaltung der Meß- und Betriebselektronik ME mittels eines zweiten Paars Leitungen mit einer externen Datenverarbeitungsschaltung oder einem externen Datenübertragungssystem verbunden werden kann.The measured values X generated by means of the measuring and operating electronics ME can be displayed, for example, on site, namely directly at the measuring point formed by means of the measuring system. For visualizing measuring system internally generated measured values and / or optionally measuring system internally generated system status messages, such as an error message or an alarm on site, the measuring system, as well 1 indicated, for example, have a communicating with the measuring and operating electronics, possibly portable, display and control HMI, such as one in the electronics housing HE behind a window provided therein correspondingly LCD, OLED or TFT display and a corresponding input keyboard and / or a touch screen. Advantageously, the, for example, also (re-) programmable or remotely adjustable, measuring and operating electronics also be designed so that they in the operation of the measuring system with this parent electronic data processing system, such as a programmable logic controller (PLC), a personal computer and / or a workstation, via data transmission system, such as a field bus system and / or wirelessly, can exchange measurement and / or other operating data, such as current measurements, system diagnostic values or even the control of the meter serving settings. Furthermore, the measuring and operating electronics ME can be designed so that they are from an external Power supply, for example, via the aforementioned fieldbus system, can be fed. In the event that the measuring system is provided for coupling to a fieldbus or other communication system, the, for example, on-site and / or via communication system (re-) programmable, measuring and operating electronics ME to the one corresponding, esp . one of the relevant industry standards compliant communication interface for data communication, z. B. for sending measurement and / or operating data, thus the mass flow or the mass flow rate representative measurements, to the aforementioned programmable logic controller (PLC) or a higher-level process control system and / or for receiving adjustment data for the measuring system. In addition, the measuring and operating electronics ME, for example, have such an internal power supply circuit, which is fed in operation by a provided in the aforementioned data processing system external power supply via the aforementioned fieldbus system. Here, the measuring system may for example be designed as a so-called four-wire measuring device, wherein the internal power supply circuit of the measuring and operating electronics ME by means of a first pair of lines with an external power supply and the internal communication circuit of the measuring and operating electronics ME by means of a second pair of lines with a external data processing circuit or an external data transmission system can be connected.

Der Meßwandler ist mittels eines ein einlaßseitiges erstes Rohrende M+ und ein auslaßseitiges zweites Rohrende M# aufweisendes Meßrohr M mit einer eine vorgegebene Wanddicke aufweisenden Rohrwand und einem sich zwischen dessen ersten und zweiten Rohrende erstreckenden, von nämlicher Rohrwand umschlossenen Lumen gebildet. Das Meßrohr M ist im besonderen dafür eingerichtet, im Betrieb des Meßsystems in seinem – unter Bildung eines durchgehenden Strömungspfades mit einem Lumen der angeschlossenen Rohrleitung kommunizierenden – Lumen ein strömendes Medium, beispielsweise ein Gas und/oder eine Flüssigkeit, zu führen und währenddessen zum Erzeugen von Corioliskräften um eine statische Ruhelage schwingen gelassen zu werden, wobei der Meßwandler gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung außer dem Meßrohr M kein (weiteres) Rohr aufweist, das dafür eingerichtet ist, in einem Lumen ein strömendes Medium zu führen und währenddessen um eine statische Ruhelage schwingen gelassen zu werden. Im besonderen ist das Meßrohr M – wie bei Meßsystemen der in Rede stehenden Art üblich – zudem ferner dafür vorgesehen, direkt in den Verlauf der erwähnten Rohrleitung L eingesetzt und so daran, nämliche an ein einlaßseitiges erstes Leitungssegment L+ der Rohrleitung L und ein auslaßseitges zweites Leitungssegment der Rohrleitung, L# angeschlossen zu werden, daß das Lumen des Meßrohrs mit einem jeweiligen Lumen jedes der beiden Leitungssegmente L+, L# kommuniziert und eine Strömung vom ersten Leitungssegment L+, weiters durch das Meßrohr M hindurch bis hin zum zweiten Leitungssegment L# ermöglichender Strömungspfad gebildet ist. Das Meßrohr M kann – wie bei derartigen Meßwandlern üblich – beispielsweise ein aus einem Edelstahl oder auch aus einer Titan-, einer Tantal- und/oder einer Zirconium-Legierung hergestelltes, beispielsweise auch einstückiges Metallrohr sein, und beispielsweise ein Kaliber aufweisen, daß größer als 0,5 mm ist, insb. auch größer als 20 mm ist.The transducer is formed by means of an inlet side first pipe end M + and an outlet side second pipe end M # exhibiting measuring tube M with a predetermined wall thickness having tube wall and extending between the first and second tube end, enclosed by nämlicher tube wall lumen. In particular, the measuring tube M is set up to guide a flowing medium, for example a gas and / or a liquid, during operation of the measuring system in its lumen, which communicates with a lumen of the connected pipeline to form a continuous flow path, and during this to generate Coriolis forces to be vibrated to a static rest position, the transducer according to an embodiment of the invention except the measuring tube M has no (further) tube, which is adapted to guide in a lumen a flowing medium while swinging around a static rest position to become. In particular, the measuring tube M - as usual in measuring systems of the type in question - also further intended to be used directly in the course of said pipe L and so on it, namely an inlet-side first line segment L + the pipe L and a outlet second second line segment the pipe, L #, that the lumen of the measuring tube communicates with a respective lumen of each of the two line segments L +, L # and a flow from the first line segment L +, further through the measuring tube M through to the second line segment L # enabling flow path is formed. The measuring tube M can - as usual in such transducers - for example, be made of a stainless steel or of a titanium, a tantalum and / or a zirconium alloy, for example, also be integral metal tube, and for example, have a caliber that greater than 0.5 mm, in particular is greater than 20 mm.

Neben dem Meßrohr M umfaßt der Meßwandler ein erstes Trägerelement TE, das mit einem ersten Trägerende TE+ mit dem Rohrende M+ des Meßrohrs M und mit einem zweiten Trägerende TE# mit dem Rohrende M# des Meßrohrs M mechanisch verbunden ist, sowie ein, beispielsweise mittels eines zum Meßrohr M baugleichen und/oder zum Meßrohr M zumindest abschnittsweise parallel verlaufenden Blindrohrs gebildetes, vom Meßrohr seitlich beabstandetes zweites Trägerelement TS, das sowohl mit einem ersten Trägerende TS+ als auch mit einem zweiten Trägerende TS# mit dem Trägerelement TE mechanisch gekoppelt ist. Das Trägerelement TE ist. u. a. auch dafür vorgesehen, in den Verlauf der erwähnten Rohrleitung L eingesetzt zu werden, derart, daß das Lumen des Meßrohrs unter Bildung des erwähnten Strömungspfades mit einem Lumen nämlicher Rohrleitung kommuniziert, sowie mit nämlicher Rohrleitung so mechanisch verbunden zu werden, daß im Ergebnis der gesamte Meßwandler MW in der Rohrleitung gehaltert ist; dies im besonderen auch in der Weise, daß von der Rohrleitung eingetragene mechanische Belastungen, insb. Einspannkräfte bzw. -momente, überwiegend vom Trägerelement TE aufgenommen, mithin von den anderen Komponenten des Meßwandlers MW weitgehend fern gehalten werden. Zum Anschließen Trägerelements TE zusammen mit dem Meßrohr M an die Rohrleitung kann – wie bei solchen Meßwandlern durchaus üblich – jedes der Trägerenden TE+, TE# des Trägerelements TE jeweils einen entsprechenden Anschlußflansch F+ bzw. F# aufweisen, in den jeweils ein korrespondierendes Rohrende M+ bzw. M# des Meßrohrs M mündet.In addition to the measuring tube M of the transducer comprises a first support member TE, which is mechanically connected to a first end of the carrier TE + with the pipe end M + of the measuring tube M and with a second support end TE # with the pipe end M # of the measuring tube M, and a, for example by means of a to the measuring tube M identical and / or to the measuring tube M at least partially parallel blind tube formed, laterally spaced from the measuring tube second support member TS, which is mechanically coupled both to a first support end TS + and with a second support end TS # with the support member TE. The support element TE is. u. a. also intended to be used in the course of said pipe L, such that the lumen of the measuring tube communicates with the formation of said flow path with a lumen nämlicher pipe, and so mechanically connected to the same pipe so that as a result, the entire transducer MW is held in the pipeline; this in particular also in such a way that recorded by the pipeline mechanical loads, esp. Clamping forces or moments, mainly absorbed by the support member TE, are therefore largely kept away from the other components of the transducer MW largely. To connect carrier element TE together with the measuring tube M to the pipeline can - as in such transducers quite common - each of the support ends TE +, TE # of the support member TE each have a corresponding flange F + and F #, in each of which a corresponding pipe end M + or M # of the measuring tube M opens.

Wie in aus den 2–5 bzzw. 8 oder 9 ersichlich, umfaßt der Meßwandler desweiteren wenigstens einen, mittels eines – hier aus Gründen besserer Übersichtlichkeit nicht gezeigten – Paares von Anschlußdrähten, an die Meß- und Betriebselektronik ME elektrisch anschließbaren und davon entsprechend ansteuerbaren – beispielsweise auch einzigen – Schwingungserreger E zum Anregen von mechanischen Schwingungen des Meßrohrs M, und zwar derart, daß das Meßrohr M zumindest anteilig Nutzschwingungen, nämlich für das Erzeugen von Corioliskräften geeignete Schwingungen um seine statische Ruhelage mit einer Nutzfrequenz, nämlich einer der Resonanzfrequenz eines dem Meßwandler innewohnenden – im folgenden als Antriebs- oder auch als Nutzmode bezeichneten – natürlichen Schwingungsmode entsprechenden Frequenz, ausführt.As in from the 2 - 5 bzzw. 8th or 9 Of course, the transducer further comprises at least one, by a - not shown here for reasons of clarity - pair of leads to the measuring and operating electronics ME electrically connectable and correspondingly controllable - for example, only - vibration exciter E for exciting mechanical vibrations of the Measuring tube M, in such a way that the measuring tube M at least partially useful oscillations, namely for the Generating Coriolis forces suitable oscillations around its static rest position with a useful frequency, namely one of the resonant frequency of the transducer inherent - in the following referred to as a drive or Nutzmode - natural frequency corresponding frequency performs.

Im in den 1–6 gezeigten Ausführungsbeispiel erstreckt sich eine entsprechende Schwinglänge, nämlich ein tatsächlich Nutzschwingungen ausführender Abschnitt des Meßrohrs M, vom Trägerende TS+ bis zum Trägerelements TS# des Trägerelements TS. Im besonderen ist hierbei ein solcher natürlicher Schwingungsmode des Meßwandlers MW als Nutzmode gewählt, mithin sind im Betrieb solche Resonanzschwingungen des Meßwandlers MW als Nutzschwingungen angeregt, die zum einen eine möglichst hohe Empfindlichkeit auf die Massendurchflußrate des strömenden Mediums aufweisen und deren Resonanzfrequenz zum anderen auch in einem hohen Maße auch von einer – typischerweise auch zeitlich veränderlichen – Dichte ρ des im Meßrohr geführten Mediums abhängig sind, mithin eine hohe Auflösung sowohl geringfügiger Schwankungen der Massendurchflußrate als auch geringfügiger Schwankungen der Dichte des Mediums ermöglichen. Bei dem hier gezeigten Meßwandler haben sich beispielsweise Biegeschwingungen des Meßrohrs M um eine dessen beiden Rohrenden M+, M# imaginär verbindende gedachte Schwingungsachse für die Verwendung als Nutzschwingungen als besonders geeignet erwiesen, die – wie in 7 schematisch dargestellt – über die gesamte Schwinglänge des Meßrohrs genau vier Schwingungsknoten, mithin genau drei Schwingungsbäuche aufweisen. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Schwingungserreger E daher dafür eingerichtet, solche Schwingungen des Meßrohrs M als Nutzschwingungen anzuregen, die, wie in 7 schematisch dargestellt, drei Schwingungsbäuche, mithin vier Schwingungsknoten aufweisen. Letztere liegen in zumindest einer gedachten Projektionsebene des Meßwandlers auf der erwähnten, die beiden Rohrende M+, M# miteinander imaginär verbindenden gedachten, Schwingungsachse.Im in the 1 - 6 shown embodiment, a corresponding oscillation length, namely an actual Nutzschwingungen exporting portion of the measuring tube M, from the support end TS + to the support member TS # of the support member TS extends. In particular, in this case such a natural vibration mode of the transducer MW is selected as Nutzmode, therefore, such resonant vibrations of the transducer MW are excited as useful vibrations in operation, on the one hand as high sensitivity to the mass flow rate of the flowing medium and their resonance frequency to another in one high levels are also dependent on a - typically temporally variable - density ρ of the guided in the measuring tube medium, thus enabling a high resolution of both slight fluctuations in the mass flow rate and minor variations in the density of the medium. In the case of the transducer shown here, for example, bending oscillations of the measuring tube M around an imaginary axis of oscillation of the two pipe ends M +, M # have proved to be particularly suitable for use as useful oscillations, which - as in 7 shown schematically - over the entire oscillating length of the measuring tube exactly four nodes, thus have exactly three antinodes. According to a further embodiment of the invention, the vibration exciter E is therefore adapted to stimulate such vibrations of the measuring tube M as Nutzschwingungen, which, as in 7 shown schematically, three antinodes, thus having four nodes. The latter lie in at least one imaginary projection plane of the transducer on the mentioned, the two pipe end M +, M # imaginary connecting imaginary, vibration axis.

Infolge von den mittels der Nutzschwingungen des vom Medium durchströmten Meßrohrs erzeugten Corioliskräften führt das Meßrohr zusätzlich zu nämlichen Nutzschwingungen auch Coriolisschwingungen, nämlich durch Corioliskräfte induzierbare bzw. induzierte Schwingungen um seine statische Ruhelage mit einer der Nutzfrequenz entsprechenden Frequenz aus. Nämliche Coriolisschwingungen können beispielsweise einem dem Meßwandler gleichermaßen innewohnenden, allerdings eine von der Resonanzfrequenz des Nutzmodes abweichende Resonanzfrequenz aufweisenden natürlichen Schwingungsmode entsprechen, in dem das Meßrohr Schwingungen – beispielsweise Biegeschwingungen um die erwähnte Schwingungsachse – mit jeweils einem Schwingungsbauch und einem Schwingungsknoten mehr oder aber auch – etwa für den vorgenannten Fall, daß die Nutzschwingungen vier Schwingungsknoten und drei Schwingungsbäuche aufweisen – mit jeweils einem Schwingungsbauch und einem Schwingungsknoten weniger, als bei den Nutzschwingungen ausführen kann bzw. ausführt.As a result of the generated by means of the Nutzschwingungen of the medium flowed through the measuring tube Corioliskräften leads the measuring tube in addition to the same useful vibrations and Coriolis oscillations, namely by Coriolis forces inducible or induced oscillations around its static rest position with a frequency corresponding frequency. The same Coriolis oscillations, for example, a transducer equal to the inherent, but one of the resonant frequency of Nutzmodes deviating resonant frequency having natural vibration mode correspond, in which the measuring tube vibrations - for example, bending vibrations to the aforementioned axis of vibration - each with a vibration and a vibration node more or even - about for the aforementioned case that the Nutzschwingungen have four nodes and three Schwingungsbäuche - each with a vibration and a vibration node node can perform less than in the Nutzschwingungen or executes.

Zum Erfassen von Schwingungen des Meßrohrs M, nicht zuletzt auch den Nutz- bzw. den Coriolisschwingungen, umfaßt der Meßwandler weiters einen, beispielsweise mittels eines – hier aus Gründen besserer Übersichtlichkeit ebenfalls nicht gezeigten – weiteren Paares von Anschlußdrähten, an die Meß- und Betriebselektronik elektrisch angschließbaren, insb. elektrodynamischen, ersten Schwingungssensor S1. Der Schwingungssensor S1 ist hierbei im besonderen ausgestaltet, um Bewegungen des Meßrohrs M relativ zum Trägerelement TS, nicht zuletzt auch Bewegungen von Schwingungen des Meßrohrs mit Nutzfrequenz, zu erfassen und in ein Schwingungen des Meßrohrs repräsentierendes erstes Schwingungssignal zu wandeln, das wiederum eine der Nutzfrequenz entsprechende Signalfrequenz aufweist. Dafür weist nämlicher Schwingungssensor S1 – wie auch in 3 schematisch dargestellt – eine außen am Meßrohr M fixierte, beispielsweise mit dessen Rohrwand stoffschlüssig verbundene und/oder mittels eines Permanentmagneten gebildete, erste Sensorkomponente S1' sowie eine am Trägerelement TS angebrachte, beispielsweise mittels einer Zylinderspule gebildete, zweite Sensorkomponente S1'' auf.For detecting vibrations of the measuring tube M, not least also the Nutz- or the Coriolis vibrations, the transducer further includes a, for example by means of - also not shown here for reasons of clarity - another pair of leads to the measuring and operating electronics electrically angschließbaren, esp. Electrodynamic, first vibration sensor S1. The vibration sensor S1 is in this case designed in particular to detect movements of the measuring tube M relative to the carrier element TS, not least movements of vibrations of the measuring tube with useful frequency, and to convert into oscillations of the measuring tube representing first vibration signal, which in turn corresponding to the use frequency Signal frequency has. For this, the same vibration sensor S1 - as well as in 3 schematically shown - a fixed externally on the measuring tube M, for example, with the tube wall materially connected and / or formed by a permanent magnet, first sensor component S1 'and attached to the support member TS, for example by means of a cylindrical coil formed, second sensor component S1''on.

Die Meß- und Betriebselektronik ME ist nicht zuletzt auch dafür eingerichtet, zumindest zeitweise ein elektrisches – beispielsweise auf eine vorgegebenen Spannungshöhe und/oder auf eine vorgegebene Stromstärke geregeltes – Treibersignal für den – beispielsweise elektrodynamischen, nämlich mittels Tauchankerspule gebildeten bzw. als Schwingspule realisierten – Schwingungserreger E zu generieren, das dazu dient, den Schwingungserreger E kontrolliert zumindest mit der für das Anregen bzw. Aufrechterhalten der Nutzschwingungen benötigten elektrischen Leistung zu speisen, und das dementsprechend eine der (momentanen) Resonanzfrequenz des Nutzmodes, mithin der Nutzfrequenz entsprechende Signalfrequenz aufweist. Der Schwingungserreger E wandelt dabei eine mittels des elektrischen Treibersignals eingespeiste elektrische Erregerleistung in, z. B. pulsierende oder harmonische, nämlich im wesentlichen sinusförmige, Erregerkräfte, die entsprechend auf das Meßrohr einwirken und somit die gewünschten Nutzschwingungen aktiv anregen. Beispielsweise kann das Treibersignal dabei gleichzeitig auch eine Vielzahl von sinusförmigen Signalkomponenten mit voneinander verschiedener Signalfrequenz aufweisen, von denen eine – etwa eine zumindest zeitweise hinsichtlich einer Signalleistung dominierende – Signalkomponente die der Nutzfrequenz entsprechende Signalfrequenz aufweist. Die – durch Wandlung von in den Schwingungserreger E eingespeister elektrischer Erregerleistung schlußendlich generierten – Erregerkräfte können dabei in dem Fachmann an und für sich bekannter Weise, nämlich mittels einer in der Meß- und Betriebselektronik ME vorgesehenen, das Treibersignal anhand von Signalfrequenz und Signalamplitude des wenigstens einen Sensorsignals ein- und über einen Ausgangskanal bereitstellenden Treiberschaltung entsprechend erzeugt werden. Zum Ermitteln der momentanen Resonanzfrequenz des Nutzmodes bzw. zum Einstellen der entsprechenden Signalfrequenz für das Treibersignal kann in der Treiberschaltung beispielsweise eine digitalen Phasen-Regelschleife (PLL-phase locked loop) vorgesehen sein, während eine einen Betrag nämlicher Erregerkräfte bestimmende Stromstärke des Treibersignals beispielsweise mittels eines entsprechenden Stromreglers der Treiberschaltung passend eingestellt werden kann. Die Meß- und Betriebselektronik kann hier z. B. auch dafür ausgestaltet sein, das Treibersignal in der Weise zu regeln, daß die Resonanzschwingungen eine gleichbleibende, mithin auch von der Dichte ρ bzw. auch der Viskosität η des jeweils zu messenden Mediums weitgehend unabhängige Amplitude aufweisen. Der Aufbau und die Verwendung vorgenannter Phasenregel-Schleifen zum aktiven Anregen von Vibrationselementen der in Rede stehenden Art auf einer momentanen Resonanzfrequenz ist z. B. in der US-A 48 01 897 ausführlich beschrieben. Selbstverständlich können auch andere für das Einstellen der Erregerenergie bzw. der Erregerleistung geeignete, dem Fachmann an und für sich, beispielsweise auch aus eingangs erwähnten US-A 48 01 897 , US-A 50 24 104 , bzw. US-A 63 11 136 , bekannte Treiberschaltungen verwendet werden. Darüberhinaus kann die Meß- und Betriebselektronik ferner auch dafür eingerichtet sein, etwa basierend auf dem Schwingungssignal und/oder basierend auf dem Treibersignal, eine Dichte und/oder eine Viskosität des Mediums zu messen.The measuring and operating electronics ME is not least also equipped, at least temporarily, an electrical - for example, to a predetermined voltage level and / or to a predetermined current regulated - drive signal for - for example, electrodynamic, namely formed by means of plunger coil or realized as a voice coil - vibration exciter E, which serves to feed the vibration exciter E controlled at least with the required for the stimulation or maintenance of useful oscillations electrical power, and accordingly one of the (current) resonant frequency of the Nutzmodes, thus the useful frequency corresponding signal frequency. In this case, the vibration generator E converts an electrical exciter power fed in by means of the electrical drive signal into, for. B. pulsating or harmonic, namely substantially sinusoidal, excitation forces that act accordingly on the measuring tube and thus actively stimulate the desired Nutzschwingungen. For example, the driver signal can simultaneously also a plurality of sinusoidal Have signal components with mutually different signal frequency, of which one - for example, a dominant at least temporarily with respect to a signal power - signal component corresponding to the useful frequency signal frequency. The excitation forces generated by conversion of electrical excitation power finally fed into the vibration exciter E can in this way be detected by a person skilled in the art, namely by means of a measuring and operating electronics ME, the driver signal based on signal frequency and signal amplitude of the at least one Sensor signal on and via an output channel providing driver circuit are generated accordingly. For determining the instantaneous resonant frequency of the payload mode or for setting the corresponding signal frequency for the driver signal, a digital phase-locked loop (PLL) can be provided in the driver circuit, while a current strength of the drive signal determining an amount of the same excitation forces can be determined, for example by means of a corresponding current controller of the driver circuit can be adjusted appropriately. The measuring and operating electronics can here z. B. also be designed to regulate the driver signal in such a way that the resonant vibrations have a constant, hence also of the density ρ and also the viscosity η of each medium to be measured largely independent amplitude. The structure and use of the aforementioned phase-locked loops for actively exciting vibrating elements of the type in question at a momentary resonance frequency is z. B. in the US-A 48 01 897 described in detail. Of course, other suitable for adjusting the excitation energy or the exciter power, the expert in and of itself, for example, from the above-mentioned US-A 48 01 897 . US-A 50 24 104 , respectively. US-A 63 11 136 , known driver circuits are used. Furthermore, the measuring and operating electronics can also be set up to measure a density and / or a viscosity of the medium, for example based on the vibration signal and / or based on the driver signal.

Um eine möglichst effiziente Umwandlung der vom Schwingungserreger bereitgestellten mechanischen Erregerleistung in die Nutzschwingungen des Meßrohrs, mithin auch dessen Coriolisschwingungen zu erreichen ist beim erfindungsgemäßen Meßwandler der Schwingungserreger E, wie auch aus den 2–5 bzw. 8 ersichtlich, mittels einer außen am Meßrohr M fixierten, beispielsweise auch mit dessen Rohrwand stoffschlüssig verbundenen, ersten Erregerkomponente E' sowie mittels einer am Trägerelement TE angebrachten – hier nämlich auf einer dem Meßrohr zugewandten Innenseite des Trägerelements TE plazierte, zweiten Erregerkomponente E'' gebildet. Die Effizienz, mit der die Nutz- bzw. Coriolisschwingungen anregbar sind, wird hierbei dadurch verbessert, indem, wie auch in 8 schematisch dargestellt, mittels des so gebildeten Schwingungserregers – im Gegensatz zu konventionellen Meßwandlern der in Rede stehenden Art – praktisch keine nennenswerte Erregerleistung in Schwingungen des Trägerelements TS umgewandelt wird, die vom Schwingungssensor S1 zwar erfaßbar sind, jedoch letztlich keinerlei Beitrag zu den für die Massendurchflußmessung erforderlichen Coriolisschwingungen des Meßrohrs leisten können. Für den erwähnten Fall, daß es sich beim Schwingungserreger E um einen elektrodynamischen Schwingungserreger handelt, können die Erregerkomponente E' beispielsweise mittels eines Permanentmagneten und die Erregerkomponente E'' mittels einer – zum Permanentmagneten komplementären – Zylinderspule gebildet sein. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist hierbei ferner vorgesehen, daß der Meßwandler – wie auch aus einer Zusammenschau der der 2–5 ersichtlich, außer dem Schwingungserreger E keinen Schwingungserreger mit einer am Trägerelement TE bzw. am Trägerelement TS angebrachten Erregerkomponente aufweist.In order to achieve the most efficient conversion of the vibration exciter provided by the mechanical excitation power in the Nutzschwingungen of the measuring tube, thus also its Coriolis vibrations in the transducer according to the invention the vibration exciter E, as well as from 2 - 5 respectively. 8th can be seen, by means of a fixed externally on the measuring tube M, for example, with the tube wall materially connected, first excitation component E 'and by means of a carrier element TE attached - namely here on a measuring tube facing the inside of the support member TE placed second exciter component E''formed. The efficiency with which the useful or Coriolis vibrations are excitable is thereby improved by, as in 8th shown schematically, by means of the vibration generator thus formed - in contrast to conventional transducers of the type in question - virtually no significant excitation power is converted into vibrations of the support member TS, although the vibration sensor S1 can be detected, but ultimately no contribution to those required for the mass flow measurement Coriolis vibrations of the measuring tube can afford. For the mentioned case that the vibration exciter E is an electrodynamic vibration exciter, the excitation component E 'can be formed, for example, by means of a permanent magnet and the excitation component E "by means of a cylindrical coil complementary to the permanent magnet. According to a further embodiment of the invention, it is further provided that the transducer - as well as from a synopsis of the 2 - 5 it can be seen, except for the vibration exciter E has no vibration exciter with an exciter component attached to the carrier element TE or on the support member TS.

Wenngleich ein Erfassen der Nutz- wie auch der Coriolisschwingungen, mithin eine Messung der Massendurchflußrate bzw. des Massendurchflusses grundsätzlich auch mittels nur eines Schwingungssensors zu bewerkstelligen ist, beispielsweise durch eine Phasenmessung zwischen dem erwähnten den Schwingungserreger E treibenden Erregersignal und dem vom Schwingungssensor S1 gelieferten Sensorsignal, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung beim erfindungsgemäßen Meßwandler ein, beispielsweise wiederum elektrodynamischer bzw. zum ersten Schwingungssensor S1 baugleicher, zweiten Schwingungssensor S2 vorgesehen. Nämlicher Schwingungssensor weist – wie aus einer Zusammenschau der 3 und 5 ohne weiteres ersichtlich – eine von der Sensorkomponente S1' des Schwingungssensors S1 beabstandet außen am Meßrohr M fixierten, beispielsweise nämlich auch mittels eines Permanentmagneten gebildeten und/oder zur Sensorkomponente des ersten Schwingungssensors baugleiche, ersten Sensorkomponente S2' sowie eine von der zweiten Sensorkomponente S1'' des Schwingungssensors S1 beabstandet am Trägerelement TS angebrachten, beispielsweise mittels einer Zylinderspule gebildeten und/oder zur Sensorkomponente S1'' des Schwingungssensors S1 baugleichen, zweiten Sensorkomponente S2'' auf. Gleichermaßen wie der Schwingungssensor S1 ist hierbei auch der Schwingungssenso S2 dafür eingerichtet, Bewegungen des Meßrohrs M relativ zum Trägerelement TS zu erfassen, etwa auch Bewegungen von Schwingungen des Meßrohrs M mit Nutzfrequenz, und in ein Schwingungen des Meßrohrs M repräsentierendes zweites Schwingungssignal zu wandeln, das eine der Nutzfrequenz entsprechende, mithin auch zur erwähnten Signalfrequenz des ersten Schwingungssignals gleiche Signalfrequenz aufweist; dies im besonderen auch derart, daß zwischen dem ersten und zweiten Sensorsignal eine mit einer Massendurchflußrate eines im Lumen des Meßrohrs strömenden Mediums korrespondierende Phasendifferenz meßbar ist, anhand der also die Meß- und Betriebselektronik ME die Massendurchflußrate bzw. den Massendurchfluß für das Medium ermitteln kann. nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Meßwandler MW außer dem ersten und zweiten Schwingungssensor S1, S2 keinen (weiteren) Schwingungssensor mit einer am Trägerelement TS angebrachten Sensorkomponente aufweist.Although detecting the useful as well as the Coriolis vibrations, thus measuring the mass flow rate or the mass flow can basically be accomplished by means of only one vibration sensor, for example by a phase measurement between said excitation signal driving the exciter E and the sensor signal supplied by the vibration sensor S1, is in accordance with a further embodiment of the invention in the transducer according to the invention, for example, again electrodynamic or identical to the first vibration sensor S1, second vibration sensor S2 provided. The same vibration sensor points - as from a synopsis of 3 and 5 readily apparent - one of the sensor component S1 'of the vibration sensor S1 spaced outside the measuring tube M fixed, for example, namely by means of a permanent magnet formed and / or identical to the sensor component of the first vibration sensor, first sensor component S2' and one of the second sensor component S1 '' the vibration sensor S1 spaced on the support member TS mounted, for example, by means of a cylindrical coil formed and / or to the sensor component S1 '' of the vibration sensor S1 identical, the second sensor component S2 '' on. In the same way as the vibration sensor S1, in this case the vibration sensor S2 is also set up to detect movements of the measuring tube M relative to the carrier element TS, for example also movements of vibrations of the measuring tube M with useful frequency, and second oscillatory signal representing oscillations of the measuring tube M. convert, which has a signal frequency corresponding to the useful frequency, and thus also to the mentioned signal frequency of the first oscillation signal; this in particular also such that a phase difference corresponding to a mass flow rate of a medium flowing in the lumen of the measuring tube is measurable between the first and second sensor signals, on the basis of which the measuring and operating electronics ME can determine the mass flow rate or the mass flow for the medium. According to a further embodiment of the invention, it is further provided that the transducer MW except the first and second vibration sensor S1, S2 has no (further) vibration sensor with a sensor component attached to the support element TS.

Das Meßrohr M ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung – und wie aus der Zusammenschau der 2, 3 und 4 ohne weiteres ersichtlich – bezüglich eines Symmetriezentrums ZM punktsymmetrisch ausgebildet, und kann daher beispielsweise gerade oder zumindest in einem mittleren Abschnitt auch S- bzw. Z-förmig gekrümmt sein, ggf. auch in der Weise, daß – wie auch aus 4 ersichtlich – abwechselnd bogenförmige Rohrabschnitte und gerade Rohrabschnitte aneinander gereiht sind. Dies hat u. a. den Vorteil, daß für den erwähnten Fall, daß als Nutzschwingungen Schwingungen des Meßrohrs mit drei Schwingungsbäuchen dienen, der Meßwandler, wie bereits in der eingangs erwähnten US-B 70 77 014 dargelegt, auch so ausgebildet werden kann, daß durch die Nutzschwingungen des Meßrohrs – auch bei in erheblichem Maße zeitlich ändernder Dichte – keine oder zumindest keine nennenswerten Querkräfte erzeugt werden, mithin keine damit einhergehenden Störungen der Coriolisschwingungen zu besorgen sind.The measuring tube M is according to a further embodiment of the invention - and how from the synopsis of 2 . 3 and 4 readily apparent - with respect to a center of symmetry ZM formed point-symmetrical, and therefore, for example, straight or at least in a central portion also be curved S- or Z-shaped, possibly also in such a way that - as well as out 4 apparent - alternately arcuate pipe sections and straight pipe sections are lined up. This has, inter alia, the advantage that for the mentioned case that serve as useful oscillations of the measuring tube with three antinodes, the transducer, as already mentioned in the introduction US-B 70 77 014 set forth, can also be designed so that no or at least no significant lateral forces are generated by the Nutzschwingungen of the measuring tube - even at a considerable extent temporally changing density, thus no associated disturbances of the Coriolis vibrations are to be obtained.

Zur weiteren Verbesserung des Schwingungsverhaltens, nicht zuletzt auch zur weiteren Verringerung der vorgenannten Querkräfte, ist der Meßwandler nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung zusätzlich mit einem Federelement C ausgerüstet, das sowohl mit dem Meßrohr als auch mit dem ersten Trägerelement mechanisch gekoppelt ist, derart, daß es im Betrieb infolge einer Bewegung des Meßrohrs relativ zum ersten Trägerelement elastisch verformt wird. Dafür ist das Federelement mit einem ersten Ende C+ mit dem Meßrohr M, beispielsweise an einem auf einer auch die erste Erregerkomponente E' imaginär berührenden gedachten kreisförmigen Umfangslinie des Meßrohrs M liegenden Befestigungspunkt c', und mit einem zweiten Ende C# mit dem Trägerelement TE, beispielsweise an einem von der zweiten Erregerkomponente E'' seitlich beabstandeten Befestigungspunkt c'', mechanisch verbunden. Hierbei sind das erste Ende C+ des Federelements C und das Meßrohr M möglichst starr, nämlich in einer Relativbewegungen nämlichen Endes C+ und des Meßrohrs ausschließenden Weise, bzw. sind das zweite Ende C# des Federelements C und das Trägerelement TE möglichst starr, nämlich in einer Relativbewegungen nämlichen Endes und des Trägerelements TE ausschließenden Weise, miteinander verbunden. Das Federelement C kann beispielsweise mittels einer Spiralfeder oder aber auch – wie aus eine Zusammenschau der 2–5 ohne weiteres ersichtlich – mittels einer Blattfeder gebildet sein, die vermittels eines – unter Bildung des Befestigungspunktes c' – stoffschlüssig am Meßrohr fixierten ersten Halter mit dem Meßrohr und vermittels eines – unter Bildung des Befestigungspunktes c'' – stoffschlüssig am Trägerelement TE fixieren stabförmigen zweiten Halters mit dem Trägerelement TE verbunden ist. Wie bereits in der eingangs erwähnten US-B 70 77 014 gezeigt, kann mittels des Federelements C der Meßwandler MW zudem sogar derart getrimmt werden, daß im Ergebnis – wie auch in 7 durch die durchgezogen Linie symbolisiert – die durch die Nutzschwingungen des Meßrohrs entwickelten Querkräfte einander völlig neutralisieren können, so daß vom Meßwandler MW keine nennenswerten Querkräfte mehr erzeugt und auf die angeschlossene Rohrleitung übertragen werden.To further improve the vibration behavior, not least also to further reduce the aforementioned shear forces, the transducer is additionally equipped according to another embodiment of the invention with a spring element C which is mechanically coupled to both the measuring tube and with the first support member such that it is elastically deformed in operation as a result of movement of the measuring tube relative to the first carrier element. For this, the spring element with a first end C + with the measuring tube M, for example, on a on an also the first excitation component E 'imaginary touching imaginary circular peripheral line of the measuring tube M lying attachment point c', and with a second end C # with the support member TE, for example at a laterally spaced from the second excitation component E '' attachment point c '', mechanically connected. Here are the first end C + of the spring element C and the measuring tube M as rigid as possible, namely in a relative movements nämlichen end C + and the measuring tube exclusive manner, or are the second end C # of the spring element C and the support member TE as rigid as possible, namely in a relative movements Namely end and the support member TE exclusive manner, interconnected. The spring element C, for example, by means of a coil spring or else - as from a synopsis of 2 - 5 readily apparent - be formed by means of a leaf spring, which by means of - to form the attachment point c '- cohesively fixed to the measuring tube first holder with the measuring tube and means of a - to form the attachment point c''- cohesively on the support member TE fix rod-shaped second holder is connected to the carrier element TE. As already mentioned in the beginning US-B 70 77 014 In addition, by means of the spring element C, the measuring transducer MW can even be trimmed in such a way that as a result - as well as in FIG 7 symbolized by the solid line - developed by the Nutzschwingungen the measuring tube transverse forces can neutralize each other completely, so that the transducer MW no significant lateral forces generated more and transmitted to the connected pipe.

Nicht zuletzt für den erwähnten Fall, daß das Trägerelement TS als Blindrohr ausgebildet ist, sind das Trägerelement TS und das Meßrohr M – wie auch aus einer Zusammenschau der 2–6 ohne weiteres ersichtlich – in vorteilhafter Weise zumindest hinsichtlich ihrer äußeren Konturen, möglichst aber auch hinsichtlich sämtlicher Abmessungen bzw. auch hinsichtlich der Materialien aus denen sie jeweils hergestellt sind, im wesentlichen baugleich ausgebildet. Demnach weist auch das Trägerelement TS – gleichermaßen wie das Meßrohr M – nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein Symmetriezentrum ZTS auf, bezüglich dessen auch das Trägerelement TS punktsymmetrisch ist. Meßrohr M und Trägerelement TS sind in vorteilhafter Weise ferner beide derart punktsymmetrisch ausgebildet und so angeordnet, daß – wie auch aus der Zusammenschau der 4 und 5 ohne weiteres ersichtlich – das Symmetriezentrum ZM des Meßrohrs M und das Symmetriezentrum ZTS des Trägerelements TS zumindest in einer zwischen dem Meßrohr M dem Trägerelement TS, insb. zum Meßrohr M und/oder zum Trägerelement TS parallel, verlaufenden gedachten Projektionsebene PE des Meßwandlers koinzidieren, mithin ein mittels Meßrohr M und Trägerelement TS gebildetes Innenteil des Meßwandlers bezüglich eines in nämlicher gedachten Projektionsebene PE liegenden Symmetriezentrums ebenfalls punktsymmetrisch ist. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Trägerelement TS zudem mittels eines zum Meßrohr M zumindest abschnittsweise parallel verlaufenden Blindrohrs, nämlich eines bestimmungsgemäß nicht vom zu messenden Medium durchströmbaren Rohres, gebildet, derart daß – wie auch aus der 5 bzw. 6 ohne weiteres ersichtlich – ein minimaler Abstand zwischen Meßrohr und nämlichem Trägerelement zumindest über einen sich zwischen dem ersten Schwingungssensor und dem Schwingungserreger erstreckenden Bereich gleichbleibend ist. Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind sowohl das Meßrohr als auch das Trägerelement TS zumindest abschnittsweise S- bzw. Z-förmig gekrümmt und/oder zumindest abschnittsweise gerade ausgebildet; dies im besonderen in der Weise, daß wie aus einer Zusammenschau der 2–6 ohne weiteres ersichtlich, Meßrohr M und Trägerelement TS zumindest hinsichtlich ihrer äußeren Konturen, insb. aber auch hinsichtlich der jeweils verwendeten Materialien und/oder hinsichtlich ihrer gesamten Geometrie baugleich sind. Demnach kann das Trägerelement TS in einfacher Weise z. B. auch mittels eines zylindrischen Rohres mit einer Rohrwand und einem von nämlicher Rohrwand umschlossenen Lumen gebildet sein, etwa auch derart, daß das Lumen des Meßrohrs M und das Lumen des das Trägerelement TS bildenden Rohres gleich groß sind, und/oder daß eine Wanddicke der Rohrwand des das Trägerelement TS bildenden Rohres und die Wanddicke der Rohrwand des Meßrohrs M gleich groß sind, mithin können Meßrohr M und Trägerelement TS mittels zweier im wesentlichen gleicher Rohre hergestellt sein.Not least for the mentioned case that the support member TS is formed as a blind tube, the support member TS and the measuring tube M - as well as from a synopsis of 2 - 6 readily apparent - in an advantageous manner, at least in terms of their outer contours, but possibly also in terms of all dimensions and also in terms of the materials from which they are each made, formed substantially identical. Accordingly, the support element TS - as well as the measuring tube M - according to a further embodiment of the invention, a center of symmetry ZTS, with respect to which the support member TS is point-symmetrical. Measuring tube M and support member TS are also both advantageously formed point-symmetrical and arranged so that - as well as from the synopsis of 4 and 5 readily apparent - the center of symmetry ZM of the measuring tube M and the center of symmetry ZTS of the support element TS at least in a between the measuring tube M the support member TS, esp. To the measuring tube M and / or to the support element TS parallel, imaginary projection plane PE of the transducer coincide, thus a formed by means of measuring tube M and support member TS inner part of the transducer with respect to a lying in nämlicher imaginary plane of projection PE center of symmetry is also point-symmetrical. According to a further embodiment of the invention, the support member TS is also formed by means of a measuring tube M at least partially parallel blind tube, namely a purpose not permeable by the medium to be measured tube, such that - as well as from 5 respectively. 6 It is readily apparent that a minimum distance between the measuring tube and the carrier element is constant at least over a region extending between the first vibration sensor and the vibration generator. According to another embodiment of the invention, both the measuring tube and the support element TS are at least partially curved S- or Z-shaped and / or at least partially straight; this in particular in such a way that as if from a synopsis of 2 - 6 readily apparent, measuring tube M and support member TS are identical in construction, at least in terms of their outer contours, esp. But also with regard to the materials used in each case and / or with respect to their entire geometry. Accordingly, the support member TS in a simple manner z. B. also be formed by means of a cylindrical tube with a tube wall and a lumen of the same wall enclosed lumen, such as that the lumen of the measuring tube M and the lumen of the support member TS forming tube are the same size, and / or that a wall thickness of Pipe wall of the carrier element TS forming tube and the wall thickness of the tube wall of the measuring tube M are the same size, therefore measuring tube M and support member TS can be made by means of two substantially identical tubes.

Das Trägerelement TE weist im hier gezeigten Ausführungsbeispiel ferner ein das erste Trägerende TE+ bildendes, beispielsweise mittels einer Platte oder eines Trichters gebildetes, erstes Endstück TE', ein das zweite Trägerende TE# bildendes, beispielsweise mittels einer Platte oder eines Trichters gebildetes, zweites Endstück TE'' sowie ein sich zwischen den beiden, idealerweise baugleichen, Endstücken TE', TE'' erstreckendes, insb. zylindrisches und/oder röhrenförmiges, Zwischenstück TE''' auf. Nämliches Zwischenstück TE'', mithin das damit hergestellte Trägerelement TE können, wie im hier Ausführungsbeispiel gezeigt, demnach auch mittels eines – hier zumindest abschnittsweise zylindrisch bzw. röhrenförmigen geformten – Hohlkörpers gebildet sein, beispielsweise derart, daß nämliches – mittels eines eine, insb. metallische, Rohrwand, beispielsweise aus einem Stahl, sowie ein von nämlicher Rohrwand umschlossenes Lumen aufweisenden, idealerweise zylindrischen Rohres gebildete – Trägerelement TE sowohl das Meßrohr M als auch das Trägerelement TS zumindest teilweise umhüllt, mithin ein Lumen aufweist, durch das sich sowohl das Meßrohr M als auch das Trägerelement TS jeweils zumindest teilweise erstrecken. Im Falle eines vergleichsweise weit ausladendenden, nämlich das Trägerelement TE seitlich überragenden gekrümmten Meßrohrs M bzw. Trägerelements TS sind in einer Seitenwand eines solchen, schlußendlich als Trägerelement TE dienenden Rohrkörpers dann selbstredend entsprechende Seitenöffnungen für Meßrohr M bzw. Trägerelement TS vorzusehen. Das Trägerelement TE kann – wie bei solchen Bauteilen von Meßwandlern der in Rede stehenden Art durchaus üblich – beispielsweise aus einem rostfreien Stahl hergestellt sein.In the exemplary embodiment shown here, the carrier element TE also has a first end piece TE 'forming the first carrier end TE +, for example formed by a plate or a funnel, a second end piece TE forming the second carrier end TE #, for example formed by a plate or a funnel '' as well as between the two, ideally identical, end pieces TE ', TE' 'extending, esp. Cylindrical and / or tubular, intermediate piece TE' '' on. Namely intermediate piece TE '', thus the carrier element TE produced therewith, as shown in the present embodiment, therefore also by means of - here at least partially cylindrical or tubular shaped - hollow body formed, for example such that the same - by means of a one, esp. Metallic, tube wall, for example, made of a steel, and a lumen of the same tube wall enclosed lumen, ideally cylindrical tube formed - support member TE both the measuring tube M and the support member TS at least partially enveloped, thus having a lumen through which both the measuring tube M as well as the support element TS each extend at least partially. In the case of a comparatively wide-spreading, namely the support member TE laterally superior curved measuring tube M or support member TS are provided in a side wall of such, ultimately serving as a support member TE tubular body then of course corresponding side openings for measuring tube M and support member TS. The support element TE can - as in such components of transducers of the type in question quite common - be made for example of a stainless steel.

Das Trägerelement TE kann desweiteren als – entsprechend zumindest abschnittsweise zylindrisches – ein das Meßrohr und Trägerelement TS zusammen umhüllendes, ggf. mittels entsprechender Gehäusekappen für die allfällig seitlich herausragenden Abschnitte von Meßrohr M und Trägerelement TS komplettiertes Gehäuse des Meßwandlers dienen. Das Trägerelement TE kann aber auch, wie aus einer Zusammenschau der 1–6 ohne weiteres ersichtlich, als ein eigenständiges – dann ohne weiteres z. B. auch aus einem vergleichsweise kostengünstigen Automaten- oder Baustahl herstellbaren – Bauteil des Meßwandlers MW ausgebildet sein, das zusammen mit den anderen Komponenten des Meßwandlers, insb. auch dem Meßrohr M und dem Trägerelement TS, in einem ebenfalls als separates Bauteil des Meßwandlers MW ausgebildeten – hier vornehmlich als eine das Innere des Meßwandlers MW zur umgebenden Atmosphäre hin hermetisch abdichtende, ggf. auch druck- und/oder explosionsfest verschließende Schutzhülle dienenden – Meßwandlergehäuse HW untergebracht sind. Nämliches Meßwandlergehäuse HW kann beispielsweise aus einem – glatten oder auch gewellten – Edelstahlblech oder auch einem Kunststoff gefertigt sein. Ferner kann das Meßwandlergehäuse HW, wie auch in 1 angedeutet, einen entsprechende Anschlußstutzen aufweisen, an dem das Elektronikgehäuse HE unter Bildung eines Meßgeräts in Kompaktbauweise montiert ist. Innerhalb des Anschlußstutzen kann desweiteren eine, beispielsweise mittels Glas- und/oder Kunststoffverguß hergestellte, hermetisch dichte und/oder druckfeste Durchführung für zwischen der Meß- und Betriebselektronik und Meßwandlers verlegte elektrische Anschlußdrähte angeordnet sein. Das Meßwandlergehäuse HW kann – wie aus einer Zusammenschau der 2, 4 und 6 ohne weiteres ersichtlich –, etwa zwecks der Bereitstellung eines ein möglichst geringes Einbauvolumen einerseits und einer möglichst optimalen Ausnutzung nämlichen Einbauvolumens anderseits, zudem so relativ zum Trägerelement TE angeordnet sein, daß eine einer Symmetrieachse des Meßwandlergehäuses HW entsprechende Längsachse gegenüber einer einer Trägheitshauptachse des Trägerelements TE entsprechenden Längsachse um einen Winkel geneigt ist, der größer als 0° und kleiner als 10° ist.The support member TE can further than - at least partially cylindrical - the measuring tube and support member TS enveloping together, possibly by means of corresponding housing caps for the possible laterally outstanding sections of measuring tube M and support member TS completed housing of the transducer serve. The support member TE can also, as from a synopsis of 1 - 6 readily apparent, as an independent - then without further z. B. also be produced from a comparatively inexpensive machine or structural steel - be formed part of the transducer MW, which together with the other components of the transducer, esp. Also the measuring tube M and the support member TS, in a likewise designed as a separate component of the transducer MW - Here mainly as a the inside of the transducer MW to the surrounding atmosphere hermetically sealing, possibly also pressure and / or explosion-proof closing protective serving - transducer housings HW are housed. The same transducer housing HW can for example be made of a - smooth or corrugated - stainless steel sheet or a plastic. Furthermore, the transducer housing HW, as well as in 1 indicated, having a corresponding connecting piece, on which the electronics housing HE is mounted to form a measuring device in a compact design. Within the connecting piece, furthermore, a hermetically sealed and / or pressure-resistant bushing produced, for example, by means of glass and / or plastic casting can be arranged for electrical connecting wires laid between the measuring and operating electronics and the measuring transducer. The transducer housing HW can - as from a synopsis of 2 . 4 and 6 readily apparent, for example, for the purpose of providing a minimum possible installation volume on the one hand and optimal utilization of the same installation volume on the other hand, also be arranged so relative to the support member TE, that corresponding to a symmetry axis of the transducer housing HW longitudinal axis corresponding to one of a main axis of inertia of the support member TE Longitudinal axis is inclined by an angle which is greater than 0 ° and less than 10 °.

Meßwandlern der in Rede stehenden Art, mithin auch dem erfindungsgemäßen, wohnen naturgemäß eine Vielzahl von jeweils eine Resonanzfrequenz aufweisenden Störmoden inne, nämlich solche Schwingungsmoden, deren Anregung zwecks Vermeidung von Störungen der Nutzschwingungen bzw. des wenigstens einen Schwingungssignals im Betrieb eigentlich nicht erwünscht ist. Von besonderem Interesse sind beim erfindungsgemäßen Meßwandler auch solche – im weiteren als Störmoden erster Art bezeichnete – Schwingungsmoden, in denen das Trägerelement TE jeweils Störschwingungen, nämlich jeweils Bewegungen relativ zum Meßrohrs bewirkende Schwingungen um seine statische Ruhelage ausführen kann, sowie solche – im weiteren als Störmoden zweiter Art bezeichnete – Schwingungsmoden, in denen das zweite Trägerelement jeweils Störschwingungen, nämlich jeweils Bewegungen relativ zum Meßrohrs bewirkende Schwingungen um seine statische Ruhelage ausführen kann. Zur Vermeidung eines eigentlich unerwünschten Anregens auch der Störmoden mittels des Schwingungserregrs E ist der Meßwandler nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ferner so ausgebildet, daß die Resonanzfrequenz sowohl jedes der Störmoden erster Art als auch jedes der Störmoden zweiter Art möglichst dauerhaft, insb. auch um jeweils mehr als 2 Hz, von der Resonanzfrequenz des Nutzmodes abweicht. Dabei ist ferner zu berücksichtigen, daß anderseits die Resonanzfrequenz des Nutzmodes, mithin ist die Nutzfrequenz, nicht zuletzt infolge zeitlicher Änderungen der Dichte des im Betrieb des Meßwandlers bestimmungsgemäß im Lumen des Meßrohrs strömenden Mediums, naturgemäß innerhalb eines – sich je nach Anwendung über einige zehn oder sogar einige hundert Hertz erstreckendes – Nutzfrequenzintervalls veränderlich ist. Nämliches Nutzfrequenzintervall weist dabei eine untere Intervallgrenze, definiert durch einen kleinsten von der Nutzfrequenz nicht unterschrittenen Frequenzwert, sowie auch eine obere Intervallgrenze, definiert durch einen größten von der Nutzfrequenz nicht überschrittenen Frequenzwert, auf. Die Größe des Nutzfrequenzintervalls bzw. die Lage von dessen Intervallgrenzen ist dabei sowohl vom mechansichen Aufbau des Meßwandlers als auch von dem zu messenden Medium, mithin durch die für den Meßwandler vorgesehene Anwendung mitbestimmt.Transducers of the type in question, thus also the invention, naturally live a plurality of each having a resonant frequency-containing spurious modes, namely such vibration modes whose excitation in order to avoid disturbances of the useful vibrations or the at least one oscillation signal is not actually desired during operation. Of particular interest in the transducer according to the invention are those - hereinafter referred to as spurious modes of the first kind - vibration modes in which the support member TE each disturbing vibrations, namely each movements relative to the measuring tube causing vibrations can perform about its static rest position, and such - in the other as spurious modes second type designated - vibration modes in which the second support member each can perform spurious oscillations, namely each movements relative to the measuring tube causing vibrations about its static rest position. To avoid a really unwanted excitation of the spurious modes by means of Schwingungserregrs E of the transducer according to a further embodiment of the invention is further designed so that the resonant frequency of each of the spurious modes of the first kind and each of the spurious modes of the second kind as permanently as possible, esp more than 2 Hz, deviates from the resonant frequency of the Nutzmodes. It should also be noted that, on the other hand, the resonant frequency of Nutzmodes, therefore, the useful frequency, not least due to temporal changes in the density of the intended operation of the transducer in the lumen of the measuring tube flowing medium, of course, within a - depending on the application over a few tens or even a few hundred Hertz extending - useful frequency interval is variable. The same useful frequency interval has a lower interval limit, defined by a smallest frequency value not fallen below the useful frequency, as well as an upper interval limit, defined by a maximum frequency value not exceeded by the useful frequency. The size of the Nutzfrequenzintervalls or the location of the interval limits is determined both by mechansichen structure of the transducer as well as the medium to be measured, and thus by the intended application for the transducer application.

Nicht zuletzt für den erwähnten Fall, daß das Trägerelement TS im wesentlichen baugleich zum Meßrohr M ausgebildet ist, wohnt dem Meßwandler u. a. auch ein dem Nutzmode ähnlicher erster Störmode zweiter Art inne, in dem das zweite Trägerelement nämlich solche Störschwingungen ausführen kann, die genauso viele Schwingungsbäuchen und Schwingungsknoten wie die Nutzschwingungen des Meßrohrs aufweisen. Zwecks Vermeidung einer unerwünschten Anregung nämlichen Störmodes zweiter Artist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Meßwandler so ausgestaltet, daß der erste Störmode zweiter Art eine Resonanzfrequenz aufweist, die – möglichst dauerhaft bzw. stets – kleiner ist, insb. um mehr als 2 Hz, als die Resonanzfrequenz des Nutzmodes, mithin entsprechend kleiner ist als die untere Intervallgrenze des Nutzfrequenzintervalls. Dies kann einerseits mittels des bereits erwähnten Federelements C erreicht werden, nachdem dieses naturgemäß eine Anhebung der Resonanzfrequenz des Nutzmodes, mithin der auch der Intervallgrenzen des Nutzfrequenzintervalls bewirkt. Alternativ oder in Ergänzung kann aber auch die Resonanzfrequenz des ersten Störmode zweiter Art dadurch weiter abgesenkt, mithin der Abstand zur unteren Intervallgrenze des Nutzfrequenzintervalls vergrößert werden, indem – wie auch in 4 und 5 schematisch dargestellt – ein quasi als Punktmasse wirkendes Trimmgewicht W am Trägerelement TS, beispielsweise auf einer vom Meßrohr abgewandten Seite nämlichen Trägerelements TS, angebracht ist. Die die Resonanzfrequenz des ersten Störmode zweiter Art absenkende Wirkung des Trimmgewicht W kann dabei dadurch optimiert werden, indem möglichst viel der vom Trimmgewicht W eingebrachten Masse an einem Ort maximaler Schwingungsamplitude der Schwingungen des Trägerelement TS zur Wirkung gelangt, beispielsweise also, wie in 4 bzw. schematisch angedeutet, in einem zentralen bzw. dem Schwingungserreger E gegenüberliegenden Abschnitt des Trägerelement TS.Not least for the mentioned case that the support element TS is formed substantially identical to the measuring tube M, the transducer lives, inter alia, a Nutzmode similar first interference mode of the second kind, in which the second support element can perform such spurious oscillations, the same number of antinodes and vibration nodes as the Nutzschwingungen of the measuring tube. In order to avoid an unwanted excitation of the same Störmodes second Artist according to another embodiment of the invention, the transducer designed so that the first interference mode of the second type has a resonant frequency - as permanent or always - is smaller, esp. By more than 2 Hz than the resonance frequency of the Nutzmodes, thus correspondingly smaller than the lower interval limit of Nutzfrequenzintervalls. This can be achieved on the one hand by means of the already mentioned spring element C, after this naturally causes an increase of the resonant frequency of the Nutzmodes, thus also the interval limits of the Nutzfrequenzintervalls. Alternatively or in addition, however, the resonant frequency of the first interference mode of the second type can be lowered further, and therefore the distance to the lower interval limit of the useful frequency interval can be increased by - as in 4 and 5 shown schematically - a quasi acting as a spot mass trim weight W on the support element TS, for example, on a side facing away from the measuring tube side same support member TS, is mounted. The effect of the trim weight W lowering the resonance frequency of the first interference mode of the second type can thereby be optimized by effecting as much of the weight introduced by the trim weight W at a location of maximum oscillation amplitude of the oscillations of the carrier element TS, for example, as in FIG 4 or schematically indicated, in a central or the vibration exciter E opposite portion of the support element TS.

Bei der Abstimmung von Meßrohr M und Trägerelement TS hinsichtlich der Intervallgrenzen des Nutzfrequenzintervalls bzw. der Resonanzfrequenz des ersten Störmode zweiter Art ist ferner zu berücksichtigen, daß dem Meßwandler naturgemäß auch ein zweiter Störmode zweiter Art innewohnt, in dem das zweite Trägerelement solche Störschwingungen ausführen kann, die einen Schwingungsbauch mehr, mithin einen Schwingungsknoten mehr als die Nutzschwingungen des Meßrohrs aufweisen. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, Meßrohr M und Trägerelement TS so aufeinander abzustimmen, daß eine Resonanzfrequenz des zweite Störmodes zweiter Art, insb. um mehr als 2 Hz, größer als die obere Intervallgrenze des Nutzfrequenzintervalls, mithin dauerhaft größer als die Nutzfrequenz ist. Im Ergebnis dessen kann also das Trägerelement TS selbst zu keinem Zeitpunkt Resonanzschwingungen mit einer der Nutzfrequenz entsprechenden Resonanzfrequenz ausführen bzw. kann das Trägerelement TS allenfalls solche Resonanzschwingungen ausführen, die eine von der Nutzfrequenz stets abweichende Resonanzfrequenz aufweisen.When tuning the measuring tube M and carrier element TS with respect to the interval limits of Nutzfrequenzintervalls or the resonant frequency of the first interference mode of the second type is also to be considered that the transducer inherently inherent in a second interference mode of the second type in which the second carrier element can perform such spurious oscillations, the more a vibration belly, thus having a node more than the useful vibrations of the measuring tube. According to a further embodiment of the invention, it is further provided that the measuring tube M and the carrier element TS are coordinated so that a resonance frequency of the second interference mode of the second type, esp. By more than 2 Hz, greater than the upper interval limit of Nutzfrequenzintervalls, thus permanently greater than the useful frequency is. As a result, therefore, the carrier element TS itself can at no time perform resonant oscillations at a resonance frequency corresponding to the frequency of use, or the carrier element TS can at most execute such resonant oscillations which have a resonant frequency which is always different from the useful frequency.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind Meßrohr M und Trägerelement TE aufeinander abgestimmt so ausgebildet, daß das Trägerelement TE eine größte Nachgiebigkeit aufweist, die kleiner als eine größte Nachgiebigkeit des Meßrohrs ist. Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind zudem auch das Trägerelement TS und das das Trägerelement TE aufeinander abgestimmt so ausgebildet, daß das Trägerelement TE eine größte Nachgiebigkeit aufweist, die kleiner als eine größte Nachgiebigkeit des Trägerelements TS ist, so daß also umgekehrt das Trägerelement TE im Vergleich zu Meßrohr M und Trägerelement TS wesentlich steifer, insb. wesentlich bieg- und verwindungssteifer, ist. Dies kann für den vorbeschriebenen Fall, daß das Trägerelement TE mittels eines Rohres mit einer Rohrwand und einem von nämlicher Rohrwand umschlossenen Lumen gebildet ist sehr einfach dadurch realisiert werden, indem eine Wanddicke der Rohrwand des das erste Trägerelement TE bildenden Rohres größer als die – typischerweise mehr als 0.5 mm und weniger als 3 mm betragende – Wanddicke der Rohrwand des Meßrohrs ist; dies im besonderen derart, daß die – möglichst mehr als 3 mm betragende – Wanddicke der Rohrwand des das erste Trägerelement bildenden Rohres mehr als doppelt so groß ist wie die Wanddicke der Rohrwand des Meßrohrs M.According to a further embodiment of the invention, measuring tube M and carrier element TE are matched to each other so formed that the support member TE has a largest compliance, which is smaller than a maximum compliance of the measuring tube. According to another embodiment of the invention, in addition, the support element TS and the support member TE coordinated with each other are formed so that the support member TE has a largest compliance, the smaller than a greatest compliance of the support member TS is, so that, conversely, the support member TE compared to measuring tube M and support member TS much stiffer, esp. Substantially bending and torsionally rigid, is. This can be realized very simply by making a wall thickness of the tube wall of the pipe forming the first support member TE larger than the - typically more - for the above-described case that the support member TE is formed by means of a pipe having a pipe wall and a lumen enclosed by the same pipe wall is 0.5 mm and less than 3 mm wall thickness of the tube wall of the measuring tube; this in particular such that the - possibly more than 3 mm amount - wall thickness of the tube wall of the tube forming the first support member is more than twice as large as the wall thickness of the tube wall of the measuring tube M.

Wie bereits erwähnt, können Meßwandler vom Vibrationstyp mit nur einem einzigen – gekrümmten oder geraden – Meßrohr gelegentlich auch dann erhöhte Meßfehler aufweisen, wenn der Meßwandler über ein weites Nutzfrequenzintervall nahezu ideal ausbalanciert ist, nämlich betrieben werden kann, ohne selbst nennenswert unerwünschte Querkräfte infolge zeitlich ändernder Dichte zu erzeugen. Derartige Meßfehler können u. a. auch darauf zurück geführt werden, daß das Meßrohr M und das Trägerelement TS, mithin jede der beiden Sensorkomponenten ein und desselben Schwingungssensors tragenden Bauteile des Meßwandlers, auf eine von der angeschlossenen Rohrleitung auf das Trägerelement TE bzw. das damit allfällig gebildet Meßwandlergehäuse MW übertragene Störung, beispielsweise eine Vibration der Rohrleitung mit einer der Nutzfrequenz entsprechenden Frequenz unterschiedlich reagieren, mithin Meßwandler der in Rede stehenden Art gelegentlich eine für die angestrebte Meßgenauigkeit nicht ausreichende mechanische Gleichtaktunterdrückung aufweisen. Dies ist nicht zuletzt darin begründet, daß bei konventionellen Meßwandlern das Meßrohr M typischerweise in einer anderen Weise an das Trägerelement TE angekoppelt ist als das Trägerelement TS. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist daher ferner vorgesehen, daß sowohl das Rohrende M+ als auch das Trägerende TS+ mit dem Trägerende TE+ und das sowohl das Rohrende M# als auch das Trägerende TS# mit dem Trägerende TE# mechanisch verbunden sind. Dies im besonderen in der Weise, daß sowohl das Rohrende M+ mit dem Trägerende TE+ starr, nämlich in einer Relativbewegungen zwischen Rohrende M+ und korrespondierendem Trägerende TE+ ausschließenden Weise, als auch das Rohrende M# mit dem Trägerende TE# starr, nämlich in einer Relativbewegungen zwischen Rohrende M# und korrespondierendem Trägerende TE# ausschließenden Weise, verbunden sind, und daß sowohl das Trägerende TS+ mit dem Trägerende TE+ starr, nämlich in einer Relativbewegungen zwischen Trägerende TS+ und korrespondierendem Trägerende TE+ ausschließenden Weise, als auch das Trägerende TS# mit dem Trägerende TE# starr, nämlich in einer Relativbewegungen zwischen Trägerende TS# und korrespondierendem Trägerende TE# ausschließenden Weise, verbunden sind. Idealerweise ist hierbei das Trägerende TE+ gleichermaßen starr mit dem korrespondierenden Rohrende M+ sowie mit dem korrespondierenden Trägerende TS+ verbunden, bzw. ist das Trägerende TE# gleichermaßen starr mit dem korrespondierenden Rohrende M# sowie mit dem korrespondierenden Trägerende TS# verbunden. Im Ergebnis einer solchen Ankopplung von Meßrohr M und Trägerelement TS an das Trägerelement TE können nämlich das Meßrohr M und das Trägerelement TS – wie in 9 schematisch – auf eine von außen via Trägerelement TE, beispielsweise via Trägerende TE+ und/oder via Trägerende TE#, zugleich auf Meßrohr M und Trägerelement TS übertragbare, eine Störfrequenz aufweisende Störschwingung mit einer – für die Messung der Massendurchflußrate unschädliche – Parallelschwingung, nämlich jeweils mit einer einen Abstand zwischen den beiden Sensorkomponenten S1', S1'' nicht verändernden, jeweils eine der Störfrequenz entsprechende Frequenz aufweisende Schwingung zu reagieren; dies nicht zuletzt auch für den Fall, daß die Störfrequenz der Resonanzfrequenz des Nutzmodes, mithin der Nutzfrequenz entspricht. Je nach Art bzw. Wirkrichtung der jeweils in den Meßwandler eingetragenen Störung können nämliche Parallelschwingung ein oder mehr Schwingungsbäuche aufweisen, beispielsweise auch – wie in 9 lediglich exemplarisch dargestellt – zwei Schwingungsbäuche. Damit einhergehend können sowohl das Meßrohr und das Trägerelement TS jeweils auch eine den Coriolisschwingungen entsprechende Schwingungsform annehmen, ohne daß dies das Schwingungssignal beeinflussen würde.As already mentioned, transducers of the vibration type with only a single curved or straight measuring tube can occasionally also have increased measuring errors when the transducer is almost ideally balanced over a wide useful frequency interval, namely, can be operated without even significant undesirable transverse forces due to temporally changing To produce density. Such measurement errors can also be attributed to the fact that the measuring tube M and the support member TS, thus each of the two sensor components one and the same vibration sensor supporting components of the transducer, on one of the connected pipe on the support member TE and thus possibly formed Meßwandlergehäuse MW transmitted disturbance, for example, a vibration of the pipeline with a frequency corresponding to the frequency respond differently, thus transducer of the type in question occasionally have insufficient for the desired measurement accuracy mechanical common mode rejection. This is not least due to the fact that in conventional transducers, the measuring tube M is typically coupled in a different manner to the support member TE as the support member TS. According to a further embodiment of the invention, it is therefore further provided that both the pipe end M + and the beam end TS + are mechanically connected to the beam end TE + and both the pipe end M # and the beam end TS # to the beam end TE #. This in particular in such a way that both the pipe end M + rigid with the support end TE +, namely in a relative movements between pipe end M + and corresponding support end TE + exclusive manner, and the pipe end M # with the support end TE # rigid, namely in a relative movements between Tube end M # and corresponding carrier end TE # excluding manner, and that both the carrier end TS + with the carrier end TE + rigid, namely in a relative movements between the carrier end TS + and corresponding carrier end TE + exclusive manner, as well as the carrier end TS # with the carrier end TE # rigid, namely in a relative movements between the carrier end TS # and corresponding carrier end TE # excluding manner, are connected. Ideally, the carrier end TE + is likewise rigidly connected to the corresponding pipe end M + and to the corresponding carrier end TS +, or the carrier end TE # is equally rigidly connected to the corresponding pipe end M # and to the corresponding carrier end TS #. As a result of such a coupling of measuring tube M and support member TS to the support member TE namely the measuring tube M and the support member TS - as in 9 schematically - an externally via carrier element TE, for example via the carrier end TE + and / or via the carrier end TE #, at the same time transferable to measuring tube M and carrier element TS, a Störfrequenz exhibiting interference with a - harmless for the measurement of mass flow rate - parallel vibration, namely each with a signal which does not alter a distance between the two sensor components S1 ', S1 "and has a frequency corresponding to the interference frequency; this not least also for the case that the interference frequency of the resonant frequency of the Nutzmodes, thus the useful frequency corresponds. Depending on the type or direction of action of the respective interference introduced into the transducer, the same parallel vibration can have one or more antinodes, for example also - as in FIG 9 merely exemplified - two antinodes. Along with this, both the measuring tube and the carrier element TS can each assume a form of oscillation corresponding to the Coriolis oscillations, without this influencing the oscillation signal.

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WO 00/02020 A [0003, 0006, 0011]

Claims

Measuring transducer for a Coriolis mass flowmeter, comprising: An inlet-side first pipe end and an outlet-side second pipe end exhibiting, esp. With respect to a center of symmetry point-symmetrical and / or at least partially S-shaped curved and / or at least partially straight and / or single, measuring tube with a predetermined wall thickness having tube wall and a extending between the first and second tube end, of the same pipe wall enclosed lumen, which measuring tube is adapted to lead in its lumen a flowing medium, esp. A gas and / or liquid, while swinging to generate Coriolis forces to a static rest position to be left; A, at least partially cylindrical and / or designed as a measuring tube enclosing the housing, the first carrier element, in particular rigidly, with the first tube end of the measuring tube and with a second end of the carrier, esp second pipe end of the measuring tube is mechanically connected; - A, in particular by means of a measuring tube identical to the measuring tube and / or at least partially parallel blind tube formed, laterally spaced from the measuring tube second support member which is mechanically coupled both to a first end of the carrier and with a second end of the carrier with the first support member; - One, esp. Single and / or electrodynamic, vibration exciter - With a fixed externally on the measuring tube, in particular., With the tube wall materially connected and / or formed by a permanent magnet, first excitation component and - With a mounted on the first support member, esp. Place on a the measuring tube facing the inside of the same carrier element and / or formed by a cylindrical coil, the second excitation component; such as - At least one, esp. Electrodynamic, first vibration sensor - With a fixed externally on the measuring tube, esp. With the tube wall materially connected and / or formed by a permanent magnet, the first sensor component and - With a mounted on the second support member, esp. By means of a solenoid formed, second sensor component; - Wherein the transducer inherent in a resonant frequency Nutzmode, namely a vibration mode inherent in which the measuring tube Nutzschwingungen, namely suitable for generating Coriolis forces suitable oscillations around its static rest position with a useful frequency, namely one of the resonant frequency of the Nutzmodes frequency, esp in such a way that the useful oscillations of the measuring tube have four nodes of vibration, thus three antinodes; - Wherein the vibration exciter is adapted to stimulate the same useful vibrations of the measuring tube; and - Wherein the first vibration sensor is adapted to detect movements of the measuring tube relative to the second support member, esp. Movements of vibrations of the measuring tube with useful frequency, and to convert into a vibration of the measuring tube representing the first vibration signal.

Transducer according to one of the preceding claims, - Wherein the second carrier element with its first carrier end, esp. Rigid, mechanically connected to the first carrier end of the first carrier element, and - Wherein the second carrier element with its second carrier end, esp. Rigid, mechanically connected to the second carrier end of the first carrier element.

Transducer according to one of the preceding claims, - Wherein the transducer except the vibration exciter has no vibration exciter with an exciter component attached to the first carrier element; and or - Wherein the transducer has no vibration exciter with an exciter component attached to the second carrier element.

Transducer according to one of the preceding claims, - Wherein the first support end (TE +) of the first support member (TE) has a connecting flange (F +), in which the first pipe end of the measuring tube opens, and - Wherein the second carrier end (TE #) of the first support member (TE) has a connecting flange (F #), in which the second tube end of the measuring tube opens.

Transducer according to one of the preceding claims, wherein the first support member is formed by means of a cylindrical tube having a tube wall and a lumen of the same wall enclosed lumen, esp. Such that measuring tube and second support member are each at least partially within a lumen of the same tube, and / or that a wall thickness of the tube wall of the tube forming the first support member is greater than the wall thickness of the tube wall of the measuring tube.

A transducer according to the preceding claim, wherein a wall thickness of the tube wall of the tube forming the first support member is greater than the wall thickness of the tube wall of the measuring tube, esp. such that the wall thickness of the tube wall of the first support member forming tube is more than twice the wall thickness of the tube wall of the measuring tube, and / or that the wall thickness of the tube wall of the measuring tube more than 0.5 mm and less than 3 mm and the wall thickness of Pipe wall of the tube forming the first support member be more than 3 mm.

Transducer according to one of the preceding claims, further comprising: - one, esp. Electrodynamic and / or identical to the first vibration sensor, second vibration sensor (S2) - With one of the first sensor component of the first vibration sensor spaced outside the measuring tube fixed, esp., With the pipe wall materially connected and / or formed by a permanent magnet and / or to the first sensor component of the first vibration sensor identical, first sensor component (S2 ') and - With a second sensor component of the first vibration sensor spaced apart on the second support member mounted, esp. By means of a cylindrical coil formed and / or identical to the second sensor component of the first vibration sensor, the second sensor component (S2 '').

Transducer according to the previous claim, - Wherein the transducer except the first and second vibration sensor has no vibration sensor with a second carrier element attached to the sensor component; and or - Wherein the second vibration sensor is adapted to detect movements of the measuring tube relative to the second support member, esp. Movements of vibrations of the measuring tube with useful frequency, and to convert into oscillations of the measuring tube representing second vibration signal, esp. Such that between the first and second sensor signal a corresponding to a mass flow rate of a flowing medium in the lumen of the measuring medium phase difference is measurable.

Transducer according to one of the preceding claims, - Wherein the transducer, a plurality of each having a resonant frequency having spurious modes of the first kind, namely of vibration modes in which the first carrier element each disturbing vibrations, namely each movements relative to the measuring tube causing vibrations to its static rest position can perform, and a plurality of each having a resonant frequency Spurious modes of the second kind, namely of vibration modes, in which the second carrier element in each case can carry out spurious oscillations, namely in each case movements relative to the measuring tube causing vibrations about its static rest position; and - Wherein the resonance frequency of each of the spurious modes of the first kind as well as each of the spurious modes of the second kind, esp. Permanently, of the resonant frequency of the Nutzmodes, esp. In each case more than 2 Hz deviates.

A transducer according to the preceding claim, wherein the transducer inherent in the Nutzmode first first interference mode of the second type, in which the second support member can perform such spurious vibrations that have the same number of antinodes and nodes as the Nutzschwingungen of the measuring tube.

Measuring transducer according to the preceding claim, wherein the first interference mode of the second type has a resonant frequency which, in particular permanently, is less than the resonance frequency of the useful mode.

Measuring transducer according to one of the preceding claims, wherein the useful frequency, esp. Due to temporal changes in a density of a flowing medium in the lumen of the measuring tube, is variable within a Nutzfrequenzintervalls.

A transducer according to claim 10 and 12, Wherein the useful frequency interval has a lower interval limit, defined by a smallest frequency value not undershot by the useful frequency, and - Wherein the first spurious mode of the second kind has a resonant frequency which, esp. By more than 2 Hz, is smaller than the lower interval limit of Nutzfrequenzintervalls.

Transducer according to the previous claim, - wherein the transducer a second interference mode of the second type is inherent, in which the second carrier element can perform such spurious oscillations, which have a vibration more, thus a vibration node more than the useful vibrations of the measuring tube, Wherein the useful frequency interval has an upper interval limit, defined by a maximum frequency value not exceeded by the useful frequency, and - Wherein the second interference mode of the second type has a resonant frequency which, esp. By more than 2 Hz, is greater than the upper interval limit of Nutzfrequenzintervalls.

Transducer according to one of the preceding claims, wherein the Nutzschwingungen of the measuring tube, esp. Exactly, four, esp. In at least one imaginary projection plane of the transducer on a the first pipe end and the second pipe end together imaginary connecting imaginary vibration axis lying, vibration node or, esp. exactly, have three antinodes.

A transducer according to claim 14 and 15, - wherein the transducer a third interference mode of the second type is inherent, in which the second carrier element can perform such spurious oscillations, which have a vibration less, thus a node less than the Nutzschwingungen the measuring tube, and - wherein the third interference mode second type has a resonant frequency which, esp. By more than 2 Hz, is smaller than the lower interval limit of Nutzfrequenzintervalls.

Measuring transducer according to one of the preceding claims, further comprising: a spring element (C) mechanically coupled to both the measuring tube and to the first support element, in particular by means of a leaf spring, which is arranged as a result of movement of the measuring tube relative to the first support element to be elastically deformed.

Measuring transducer according to the preceding claim, wherein the spring element with a measuring tube, esp. At one on an also the first excitation component imaginarily touching imaginary circular peripheral line of the measuring tube lying attachment point (c ') and / or rigid, connected first end (C +).

Measuring transducer according to the preceding claim, wherein the spring element has a with the first support member, esp. At a laterally spaced from the second exciter component attachment point (c '') and / or rigidly connected second end (C #).

Measuring transducer according to one of the preceding claims, further comprising: a trim weight (W) mounted on the second carrier element, in particular on a side facing away from the measuring tube side of the same carrier element.

Transducer according to one of the preceding claims, - Wherein the first support end of the first support member and the first support end of the second support member are rigidly connected, namely in a relative movements of the first support end of the first support member and the first support end of the second support member preventing manner, and - Wherein the second support end of the first support member and the second support end of the second support member rigidly, namely in a relative movements of the second support end of the first support member and the second support end of the second support member preventing manner, are interconnected.

Transducer according to one of the preceding claims, - Wherein the first support end of the first support member is equally rigidly connected to the first pipe end of the measuring tube and to the first support end of the second support member, and - Wherein the second carrier end of the first support member is equally rigidly connected to the second tube end of the measuring tube and to the second carrier end of the second carrier element.

Transducer according to one of the preceding claims, - Wherein the first support end of the first support member is mechanically connected to the first pipe end of the measuring tube and with the first support end of the second support member in a movement of the first tube end of the measuring tube relative to the first support end of the second support member preventing manner, and - Wherein the second support end of the first support member is mechanically connected to the second tube end of the measuring tube and with the second support end of the second support member in a movement of the second tube end of the measuring tube relative to the second support end of the second support member preventing manner.

Measuring transducer according to one of the preceding claims, wherein the resonant frequency of the Nutzmodes of a, esp. Time-variable, density of the medium guided in the measuring tube is dependent.

Measuring transducer according to one of the preceding claims, - wherein the measuring tube and the second support member parallel to each other, esp. Such that a minimum distance between the measuring tube and namely support member is constant at least over a extending between the first vibration sensor and the vibration exciter area; and / or - wherein the measuring tube is at least partially curved S- or Z-shaped and / or at least partially straight; and / or - wherein the second carrier element at least partially curved S- or Z-shaped and / or at least partially straight; and / or - wherein the second support member is formed by means of a cylindrical tube with a tube wall and a lumen of the same wall enclosed lumen, esp., Such that the lumen of the measuring tube and the lumen of the second support member forming tube are the same size, and / or that a wall thickness of the tube wall of the tube forming the second support member and the wall thickness of the tube wall of the measuring tube are equal; and / or - wherein the first support member is adapted to be inserted in the course of a pipeline, such that the lumen of the measuring tube communicates with a lumen of the same pipeline to form a flow path; and or - Wherein the first support member by means of a, in particular at least partially cylindrical and / or tubular and / or both the measuring tube and the second support member at least partially enveloping, hollow body is formed; and / or - wherein the first support member has a lumen through which extend both the measuring tube and the second support member; and / or - wherein the first carrier element is a first end piece forming the first carrier end, a second end piece forming the second carrier end, and an end piece, in particular, forming the one and the same, at least one of the measuring tube and the second carrier element partially enveloping hollow body, extending, esp. Cylindrical and / or tubular, intermediate piece has; and / or - wherein the first support member has a largest compliance, which is smaller than a maximum compliance of the measuring tube; and / or - wherein the first support member has a maximum compliance, which is smaller than a maximum compliance of the second support member; and / or - wherein the transducer has no tube other than the measuring tube, which is adapted to guide a flowing medium in a lumen and in the meantime to be oscillated about a static rest position; and / or - wherein the measuring tube and the second carrier element are adapted for transferring to the measuring tube and the second carrier element at the same time via a first carrier element, in particular via the first carrier end of the first carrier element and / or via the second carrier end of the first carrier element, a - in particular the resonance frequency of the Nutzmodes corresponding - interference frequency having interfering with a parallel vibration, namely in each case with a distance between the first and second sensor component non-changing, each one of the interference frequency corresponding frequency having to respond.

Transducer according to one of the preceding claims, wherein the measuring tube has a center of symmetry, with respect to which the measuring tube is point-symmetrical.

Measuring transducer according to the preceding claim, wherein the second carrier element has a center of symmetry, with respect to which the second carrier element is point-symmetrical.

Measuring transducer according to the preceding claim, wherein the center of symmetry of the measuring tube and the center of symmetry of the second carrier element coincide at least in an imaginary projection plane of the transducer extending parallel between the measuring tube and the second carrier element, in particular to the measuring tube and / or the second carrier element.

Measuring system, in particular for measuring a mass flow rate and / or a mass flow rate of a medium flowing in a pipeline, comprising: a transducer according to one of the preceding claims and a measuring and operating electronics electrically connected to the same transducer.