用于管裝置的頻率調整方法
【專利摘要】本方法用于改變至少一個本征頻率，這里被稱為初始本征頻率，它是借助于特別是用作振動型測量變換器的測量管的至少一個管（11；12）形成的管裝置中所固有的；本方法還用于將所述初始本征頻率調整至與此偏離的期望的本征頻率，這里被稱為目標本征頻率。管包括管壁和加固體（151），該管壁例如由金屬構成和/或至少區段性圓筒形，該加固體由金屬和/或能夠與管的材料以材料接合的方式連接的材料制成并且/或者是板狀的，加固體裝配到管壁并且共同決定管裝置的所述初始本征頻率。在根據本發明的方法中，為了改變初始本征頻率，例如借助于激光器從加固體（151）切除部分體積（151'）。
【專利說明】用于管裝置的頻率調整方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于改變借助于至少一個管尤其是用作振動型測量變換器的測量管的管形成的管裝置的至少一個固有初始本征頻率的方法，或者用于這樣的管裝置的頻率調諧方法。
【背景技術】
[0002]在工業測量技術中，尤其是還結合自動化制造過程的控制和監測，為確定在過程管道例如管線中流動的介質諸如液體和/或氣體的特征測量變量，常常使用這樣的測量系統，該測量系統借助于振動型測量變換器和與其電連接的變送器(往往是容納在獨立的電子設備殼體中的變送器電子設備)，在流動介質中引起反作用力例如科里奧利力，并且由這些反作用力重復地產生測量值，例如質量流率、密度、粘度或相應地表示至少一個測量變量的一些其它過程參數。在具有諸如比如科里奧利、質量流量計的一體化的測量變換器的緊湊構造中，這樣的測量系統常常借助于在線測量裝置形成，很早就是已知的并且在工業使用中已經證明了它們。例如在 EP-A421812、EP-A462711、EP-A763720、EP-A1248084、US-A4680974、US-A4738144、US-A4768384、US-A4801897、US-A4823614、US-A4879911、US-A5009109、US-A5050439、US-A5359881、US-A5602345、US-A5610342、US-A5734112、US-A5796011、US-A5926096、US-A5969264、US-B7127952、US-A6092429、US-B6311136、US-B6883387、US-B7325461、US-B7392709、US-B7421350、US-B7610795、US-A2010/0050783、US-A2010/0251830、US-A2010/0242623、TO-A96/08697、TO-A98/40702、TO-A2004/099735、W0-A2005/050145、TO-A2007/040468、TO-A2008/059015、TO-A2010/059157 或受讓人的未公布的德國專利申請DE102009046043.8和DE102011006971.2中描述了這樣的具有振動型測量變換器的測量系統或其獨立部件的示例。
[0003]其中示出的測量變換器包括容納在測量變換器殼體中的至少兩個基本上直的或彎曲的例如U或V形狀的相等構造的測量管用于輸送介質，在給定的情況下，所述介質也是不均勻的、極端熱的且甚至非常粘的。如例如在提及的US-A5734112、US-A5796011或US-A2010/0242623中所示，該至少兩個管能夠經在測量管與進口側連接法蘭之間的進口側上延伸的分流器以及經在測量管與出口側連接法蘭之間的出口側上延伸的分流器被一體化到過程管道中，以便形成具有相互平行連接的流路的管裝置。然而，如例如在提及的EP-A421812、EP-A462711、EP-A763720中所示，測量管還能夠被示出為經進出口管件被一體化到過程管道中，以便形成具有單條穿越流路的管裝置。在測量操作中，然后令被并行或串行流經的測量管振動，以產生受到所流經的介質影響的振蕩形式。
[0004]在具有彎曲測量管的測量變換器的情況下，被選為激勵振蕩形式(所謂的有效模式)的通常是本征振蕩形式(本征模式)，在這種情況下，每一個測量管作為懸臂以鐘擺狀方式至少部分以自然諧振頻率(本征頻率)繞測量變換器的假想縱軸線移動，從而在通流介質中引起作為質量流量的函數的科里奧利力。這種科里奧利力進而導致如下事實:在彎曲測量管的情況下，重疊在有效模式的激勵振動上的這樣的鐘擺狀懸臂振動與根據至少一個同樣自然的與有效模式相比較高階數的第二振蕩形式所謂的科里奧利模式具有相等的頻率。在利用彎曲測量管的測量變換器的情況下，通常符合本征振蕩形式的科里奧利力迫使這些懸臂以科里奧利模式振動，在這種情況下，測量管也繞與縱軸線垂直取向的假想垂直軸線執行旋轉振蕩。相反，在具有直測量管的測量變換器的情況下，為了產生依賴于質量流量的科里奧利力，通常選擇有效模式，在這種情況下，每一個測量管至少部分地執行基本上在單個假想振蕩平面內的彎曲振蕩，使得科里奧利模式的振蕩相應地實施為與有效模式振蕩共面的相等振蕩頻率的彎曲振蕩。
[0005]為了主動激勵至少兩個測量管振蕩，振動型測量變換器另外具有激勵機構，該激勵機構在操作期間由所提及的變送器電子設備以及在其中相應地設置的專用驅動電路產生并且相應地調理的電驅動器信號例如受控電流驅動。激勵機構借助于在操作期間由電流流經的并且事實上直接尤其是區別地作用在至少兩個測量管上的至少一個機電尤其是電動力學振蕩激勵器來激勵測量管，使得該至少兩個測量管以有效模式執行彎曲振蕩尤其是反相等幅的彎曲振蕩。此外，這樣的測量變換器包括具有振蕩傳感器尤其是電動力學振蕩傳感器的傳感器裝置，用于至少逐點檢測測量管中的至少一個的進口側和出口側振蕩，尤其是以科里奧利模式的測量管的反相等幅的彎曲振蕩，以及用于產生充當測量變換器的振動信號并且受到將被檢測的諸如比如質量流量或密度的過程參數的影響的電傳感器信號。如例如在US-B7325461中描述的，在所論述的類型的測量變換器的情況下，在給定的情況下，振蕩激勵器至少有時還能夠被用作振蕩傳感器和/或至少有時作為振蕩激勵器的振蕩傳感器。所論述類型的測量變換器的激勵機構通常包括區別地作用在測量管上的至少一個電動力學振蕩激勵器和/或振蕩激勵器，而傳感器裝置包括進口側的通常同樣電動力學的振蕩傳感器以及至少一個與其基本上同等構造的出口側振蕩傳感器。通常銷售的振動型測量變換器的這樣的電動力學和/或差分振蕩激勵器借助于磁體線圈以及借助于永久導磁體形成，電流至少有時流經所述磁體線圈并且該磁體線圈附著在測量管中的一個上，所述永久磁體相應地附著在另一個反相等幅移動的測量管上，與充當相當細長的尤其是以桿形狀的形式的電樞的至少一個磁體線圈相互作用，尤其是插入到該至少一個磁體線圈中。永久磁體和充當激勵線圈的磁體線圈這樣的情況下通常被取向為它們相對于彼此基本上同軸地延伸。另外，在常規測量變換器的情況下，激勵機構通常被以如此方式實施并且放置在測量變換器中，使得它基本上作用在測量管的中央處。在這樣的情況下，如例如還有在建議的測量變換器的情況下所示，振蕩激勵器并且在此范圍內激勵機構至少逐點沿著相應的測量管的假想中心外圍線被外部地附著在相應的測量管上。替代借助于在相應的測量管正中央直接作用的振蕩激勵器而形成的激勵機構，如在US-A6092429或US-A4823614中提供的激勵機構尤其能夠借助于兩個振蕩激勵器而形成，該兩個振蕩激勵器各自不固定在相應的測量管的中央而是分別固定在進出口側上。
[0006]在通常銷售的振動型測量變換器的情況下，傳感器裝置的振蕩傳感器至少在它們根據相同的作用原理工作的范圍內以與至少一個振蕩激勵器基本上相同的構造被實施。因此，在每種情況下，最常借助于至少一個磁體線圈以及永久性磁體電樞來形成這樣的傳感器裝置的振蕩傳感器，所述至少一個磁體線圈附著在測量管中的一個上，并且至少有時被可變磁場穿過并且與此相關聯至少有時被供應感應的測量電壓，所述永久性磁體電樞傳送磁場，且電樞附著在測量管中的另一個上并且與該至少一個線圈相互作用。上述線圈中的每一個另外借助于至少一對電連接線與提及的在線測量裝置的變送器電子設備相連接。這些電連接線通常來說從線圈到測量變換器殼體盡可能短地被弓丨導。由于有效模式和科里奧利模式的疊加，借助于在進口側上和在出口側上的傳感器裝置檢測的振動測量管的振蕩具有還取決于質量流量的可測量相位差。通常，在例如科里奧利質量流量計中所應用的這樣的測量變換器的測量管在操作期間例如以恒定受控振蕩幅度被激勵至為有效模式選擇的振蕩形式的瞬時自然諧振頻率。由于該共振頻率尤其還取決于介質的瞬時密度，所以除質量流量之外，市場常見的科里奧利質量流量計還能夠附帶地測量流動介質的密度。另外，如例如在US-B6651513或US-B7080564中所示，還可以借助振動型測量變換器，例如基于維持振蕩所需的激勵能量或激勵功率，和/或基于至少一個測量管的振蕩(尤其是以上述有效模式的振蕩)的因振蕩能量的耗散而產生的衰減或阻尼，直接測量通流介質的粘度。而且，還能夠確定其它測量變量，諸如，根據US-B6513393，根據上述原始測定值、質量流率、密度和粘度推斷的雷諾數。
[0007]在所論述的類型的測量變換器的情況下，尤其重要的是，將各個測量變換器部件還有至少一個測量管的振蕩特性盡可能準確地修整至在每種情況下為限定的參考條件預定的其目標尺寸，并且相應地，在所制造的這種類型的測量變換器的群體內將所述參數的分布保持在為其預定的盡可能窄的容差范圍內，所述振蕩特性特征化或影響參數諸如每個單獨的測量變換器的管形狀以及且相應地橫截面、管壁厚度和與之相關聯的質量分布、抗彎剛度、本征頻率等。在這樣的情況下，特殊興趣尤其是在盡可能“晚的”生產階段將測量變換器的相應的管裝置設定到期望的目標在此處一個或多個因此選擇的目標本征頻率，以便能夠在測量變換器的下列生產階段可靠地防止管裝置的可能較新的失諧。在最初提及的US-A5610342中，例如，示出用于將充當振動型測量變換器的測量管的管動態調諧到目標剛度的方法，在該方法的情況下，管在其兩個在支撐管的第一和相應的第二端件的孔中的管端上受到在管端附近的管壁的目標塑性變形的擠壓，并且整個管裝置同時被調節至目標本征頻率。另外，在最初提及的US-B7610795中，描述了用于將充當振動型測量變換器的測量管的管借助于在其中引入的流體和其管壁的至少一部分的(過)壓力引入塑性變形而調諧至目標本征頻率因此調諧至由管幾何結構和截面決定的目標抗彎剛度的方法。
[0008]從現有技術得知的方法的缺點尤其是它們非常復雜。而且，上述方法的另一個缺點在于，固有地引入了管的幾何結構的一定變化，即，截面偏離理想圓形形狀、或截面在縱向方向上加劇偏離完美同質性、因此管腔輪廓偏離理想形式。
【發明內容】
[0009]因此，本發明的目的是，提供一種方法，其甚至在所討論類型的測量變換器的制造過程中已經制造各個管裝置并且在給定的情況下還已經裝配振蕩激勵器和/或振蕩傳感器部件的階段中，也使得能夠將這種測量變換器的一個或多個測量管精確且簡單地調諧至目標抗彎剛度或目標本征頻率。這一切應盡可能在避免管的塑性變形的同時完成。
[0010]為實現該目的，本發明涉及一種用于改變借助于至少一個管形成的管裝置的至少一個固有初始本征頻率的方法，例如還用于將所述初始本征頻率調整至與此偏離的目標本征頻率，其中管例如由金屬制成和/或用作振動型測量變換器的測量管，其中管具有管壁和加固體，管壁例如由金屬構成和/或至少區段性圓筒形，加固體特別是由金屬和/或能夠與管的材料以材料接合的方式連接的材料制成并且/或者是板狀的，加固體裝配到管壁例如管壁的外側面上并且共同決定管裝置的所述初始本征頻率。根據本發明的方法包括從加固體切除部分體積的步驟。根據本發明的方法修整的管裝置尤其還用于振動型測量變換器中，但是也適用于科里奧利質量流量測量裝置的測量變換器中。
[0011]根據本發明的第一實施例，從加固體移除部分體積的步驟被執行和/或經常重復，直至初始本征頻率被調諧至目標本征頻率，該目標本征頻率是為管裝置預定的并且小于初始本征頻率；和/或直至由加固體共同決定的管的初始抗彎剛度被修整至為此預定的小于所述初始抗彎剛度的目標抗彎剛度。進一步發展本發明的實施例，該方法進一步包括:例如還基于在使管振動的情況下測量出的管裝置的至少一個機械本征頻率來檢測管裝置是否已經被修整至目標本征頻率的步驟；和/或，例如還基于在使管振動的情況下測量出的管裝置的至少一個機械本征頻率來確定管裝置的初始本征頻率偏離目標本征頻率到何種程度的步驟。
[0012]根據本發明的第二實施例，管裝置借助于管以及還借助于與管機械聯接的比較管形成。進一步發展本發明的實施例，該方法進一步包括令比較管振動以確定初始本征頻率的步驟。
[0013]根據本發明的第三實施例，管裝置借助于管以及還借助于與管機械聯接的比較管形成。
[0014]根據本發明的第四實施例，為了移除加固體的部分體積，使用例如借助于氣體激光器、借助于固體激光器或還借助于纖維激光器施加的激光。
[0015]根據本發明的第五實施例，借助于焊接和/或釬焊例如還有銅焊而將加固體施加在管的側表面上。
[0016]根據本發明的第六實施例，加固體是桿狀的。
[0017]根據本發明的第七實施例，加固體是板狀的。
[0018]根據本發明的第八實施例，借助于絲尤其是金屬絲來形成加固體。
[0019]根據本發明的第九實施例，借助于薄片例如金屬薄片來形成加固體。
[0020]根據本發明的第十實施例，借助于在側表面上涂裝的例如珠狀或點狀的焊料來形成加固體。
[0021]根據本發明的第十一實施例，借助于由焊料成形的脊部來形成加固體。
[0022]根據本發明的第十二實施例，至少一個振蕩激勵器安裝在管上。
[0023]根據本發明的第十三實施例，至少一個振蕩傳感器安裝在管上。
[0024]根據本發明的第十四實施例，移除加固體的部分體積包括在加固體中切割至少一個狹縫的步驟。
[0025]根據本發明的第十五實施例，移除加固體的部分體積包括在加固體中研磨至少一個缺口的步驟。
[0026]根據本發明的第一進一步的發展，該方法進一步包括:令管振動以便確定初始本征頻率的步驟。令管振動的該步驟也能夠例如在從加固體移除部分體積的步驟之前被執行。
[0027]根據本發明的第二進一步的發展，該方法進一步包括:確定管的質量尤其是共同決定初始本征頻率的質量的步驟。[0028]根據本發明的第三進一步的發展，該方法還包括:在管的側表面上施加至少一個附加的加固體的步驟，該加固體尤其是由金屬制成和/或由與管的材料可材料接合地連接的材料制成和/或是薄片狀的。在管的側表面上施加附加加固體在這樣的情況下還能夠包括在管的側表面上涂裝液態焊料以及讓所涂裝的液態焊料在管的側表面上固化。
[0029]本發明的基本構思在于，通過以下方式將尤其是用作振動型測量變換器的部件的管裝置的一個或多個本征頻率非常簡單且也非常有效地修整至對應的即為此期望的目標大小，這里是目標本征頻率:將首先提高管裝置的管的抗彎剛度的至少一個附加的加固體裝配至管上，參見最初提及的US-A5602345或W0-A2010/059157中示出的僅僅用于分離相應的管裝置的不同本征模式的本征頻率的加固體，并且之后，再次將所述加固體的體積減少一定量，即，再次移除加固體的材料，使得作為與之相關聯的加固體弱化的結果，現在由其共同決定的管的抗彎剛度或相應的彈簧常數以及由此共同決定的管裝置的本征頻率再次減小相應的量。以這種方式，充當振動型測量變換器的測量管的管的抗彎剛度或者這樣形成的管裝置的由此共同決定的本征頻率甚至在相當“晚”的生產階段中也能夠被非常精確地帶入到期望的目標，于是不再需要關注管裝置的因此測量變換器的更新的不明確的失調。該方法的進一步的優點在于，它主要還可應用于常規的振動型測量變換器，并且因此，還能夠應用于常規的管裝置中。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]現在將基于在附圖所示實施例的示例來更詳細地描述本發明以及其它有利的實施例及其效用。相等的部件在所有的附圖中被提供相等的附圖標記；出于清楚的緣故，在后續圖中省略已經提及的附圖標記。本發明的其它有利的實施例或進一步的發展，尤其是首先僅分別解釋的方面的組合，將另外從附圖以及還從從屬權利要求本身變得顯而易見。
[0031]附圖中:
[0032]圖l、2a、2b以不同側視圖示出構造為緊湊測量裝置的用于管道中流動的介質測量系統；
[0033]圖3以框圖示意性示出尤其是適合于根據圖1、圖2的測量系統的變送器電子設備連同與其連接的振動型測量變換器；
[0034]圖4、5以局部剖切或透視的視圖示出尤其是適合于根據圖1、圖2的測量系統的振動型測量變換器；以及
[0035]圖6以截面示出尤其是還適于作為用于根據圖4、圖5的測量變換器的測量管的管連同其上安裝的加固體。
【具體實施方式】
[0036]圖l、2a、2b示意性地示出用于可流動的特別是流質的介質的測量系統的實施例，該測量系統可插入在這里未示出的過程管道例如工業廠房的管線中且例如構造為科里奧利質量流量測量裝置、密度測量裝置、粘度測量裝置等，該測量系統特別是測量和/或監測介質的至少一個物理參數，比如質量流率、密度、粘度等。為此，在此處被實施為以緊湊構造的在線測量裝置的測量系統包括測量變換器麗，該測量變換器MW經進口端100+和出口端100#連接到過程管道并且用于檢測至少一個參數以及將其轉換成代表其的測量信號。在操作期間，待測量的介質(諸如低粘性液體和/或高粘性糊劑)相應地流經測量變換器，該測量變換器與測量系統的變送器電子設備ME連接，該變送器電子設備ME與測量變換器電聯接并且用于觸發測量變換器以及用于評估由測量變換器傳送的測量信號。
[0037]如圖3示意性地以框圖的方式所示，尤其是在操作期間從外部經連接電纜和/或借助于內部存能器被供應電能的變送器電子設備包括用于觸發例如構造為振動型測量變換器的測量變換器的驅動電路Exc以及用于處理測量變換器MW的測量信號的測量和評估電路μ C。測量和評估電路例如借助于微型計算機形成和/或在操作期間與驅動電路Exc通信。在操作期間，測量和評估電路傳送至少一個表示諸如瞬時或總質量流量的測量變量的測定值。此外，用于測量系統的操作的變送器電子設備的驅動電路Exc和評估電路UC以及其它電子部件(諸如用于提供內部供應電壓Un的內部電源電路NRG和/或用于連接至上級測量數據處理系統和/或連接至現場總線的通信電路COM)被容納在對應的電子設備殼體200中，尤其是防沖擊和/或還防爆炸和/或氣封的電子設備殼體200。在線測量裝置的電子設備殼體200能夠例如直接被保持在測量變換器殼體100上以形成緊湊構造的測量裝置。此外，對于在測量系統中內部地產生的可視化現場測定值，和/或在測量系統內部地產生的狀態報告(諸如錯誤報告或警報)的給定的情況下，測量系統能夠具有至少有時與變送器電子設備通信的顯示和操作元件HMI，諸如放置在電子設備殼體中在相應地設置在該電子設備殼體中的窗口以及對應的輸入鍵盤和/或利用接觸輸入的屏幕后面的諸如尤其還在所謂的智能電話中使用的LED、OLED或TFT顯示器。以有利的方式，尤其是可編程和/或可遠程參數化的變送器電子設備ME能夠在在線測量裝置操作期間經數據傳送系統例如現場總線系統和/或經無線電無線地與上級電子數據處理系統例如可編程邏輯控制器(PLC)、個人計算機和/或工作站交換數據，例如實際測量值和/或用于控制在線測量裝置的調整和/或診斷值。在這樣的情況下，變送器電子設備ME能夠具有例如內能供應電路NRG，該內能供應電路NRG在操作期間經上述現場總線系統由設置在數據處理系統中的外部電源供給。在本發明的實施例中，變送器電子設備另外被實施為可借助于例如被配置為4-20mA電流環路的二線制連接2L與外部電子數據處理系統電連接，并且因此能夠被供應電能以及借此將測定值傳送至數據處理系統。對于測量系統聯接到現場總線或一些其它通信系統的情況，根據相關行業標準，變送器電子設備ME能夠具有用于數據通信的對應的通信接口 COM。測量變換器到提及的變送器電子設備的電連接能夠借助于相應的連接線實現，連接線例如經電纜套管從電子設備殼體200引出并且至少區段地在測量變換器殼體的內部延伸。在這樣的情況下，連接線能夠至少部分地被實施為至少部份地被包裹在電絕緣材料中的電導線，例如以“雙絞”線、扁平帶狀電纜和/或同軸電纜的形式的電導線。作為其替代或作為其補充，連接線能夠至少部分地也借助于尤其是柔性的在給定的情況下噴漆的電路板的導電跡線而形成；關于此點，還參見最初提及的US-B6711958或US-A5349872。
[0038]另外，在圖4和圖5中示意性示出適合于實現測量系統的測量變換器麗的實施例。在此處示出的測量變換器MW被實施為振動型測量變換器并且一般用于在例如氣體和/或液體的通流介質中產生機械反作用力，例如依賴于質量流量的科里奧利力、依賴于密度的慣性力和/或依賴于粘度的摩擦力，這些反作用力可由傳感器檢測并且因此在測量變換器上也可測量。從這些反作用力出發，能夠測量例如介質的參數質量流率m、密度P和粘度η ο[0039]為了檢測至少一個參數，測量變換器包括布置在測量變換器殼體100中并且在操作期間由變送器電子設備ME操作的內部件，其實現了至少一個待測量的參數的物理-電子轉換。
[0040]為了輸送流動的介質，在本發明的實施例中，在此處示出的內部件以及這里示出的測量變換器另外包括進口側第一分流器21和出口側第二分流器22以及至少兩個管11、12，該第一分流器21具有至少兩個相互隔開的流動開口 21A、21B且用于將流入介質劃分成兩個流動部分，該第二分流器22具有至少兩個相互隔開的流動開口 22A、22B并且用于將流動部分再次引導在一起，所述至少兩個管11、12連接至尤其是同等構造的分流器21、22以形成具有至少兩條在流動技術上并行連接的流動路徑的管裝置并且最終用作由介質流經的測量管。在這樣的情況下，第一管11利用進口側第一管端通向第一分流器21的第一流動開口 21A并且利用出口側第二管端通向第二分流器22的第一流動開口 22A，并且第二管12利用進口側第一管端通向第一分流器21的第二流動開口 21B并且利用出口側第二管端通向第二分流器202的第二流動開口 22B，從而在本發明的該實施例的情況下，介質在測量系統的未擾動操作中同時且并行地流經兩個(測量)管(該兩個管還彼此機械地聯接)。根據最初提及的US-A5610342，能夠通過材料接合(例如通過焊接或銅焊或釬焊)或另外通過力(例如摩擦)、聯鎖(例如通過輥膨脹)將兩個管11、12與分流器連接。在此處示出的實施例的示例中，由于第一分流器形成限定測量變換器的進口端100+的進口側第一殼端，并且第二分流器形成限定測量變換器的出口端100#的出口側第二殼端，所以分流器是測量變換器殼體的一體化部件。對于測量變換器MW可釋放地與例如構造為金屬管線的過程管道裝配的典型情況，在測量變換器的進口側上設置第一連接法蘭13并且在出口側上設置第二連接法蘭14，該第一連接法蘭13用于連接到將介質供應至測量變換器的過程管道的管段，該第二連接法蘭14用于連接到將介質從測量變換器移除的過程管道的管段。在這樣的情況下，如在所描述類型的測量變換器的情況下常見的，連接法蘭13、14還能夠焊接到相應的殼體端部并且在端側被一體化到測量變換器殼體100內。
[0041]在此處示出的實施例中，兩個管11、12各自以基本上自由振蕩的有效振蕩長度在其進口側第一管端11+或12+與其出口側第二管端11#或12#之間延伸，每一個管至少部分地彎曲。為了產生上述反作用力，令兩個管中的每一個管在操作期間例如以與相應的另一個管相等但是與之反相等幅的振蕩頻率至少在其振蕩長度上振動，并且這樣的情況下，每一個管繞靜態靜止位置振蕩地重復地彈性變形。在這樣的情況下，各個振蕩長度對應于在管腔內部延伸的假想中線或重心線(通過相應的管的所有截面的重心的假想連接線)的長度，在彎曲管的情況下，則對應于相應的管11或12的伸直長度。根據本發明的附加實施例，令每一個管在操作期間振動，每個管尤其在彎曲振蕩模式下繞振蕩軸線振蕩，該振蕩軸線總是平行于假想連接相應的管端11+、11#和12+、12#的兩條假想連接軸線Vn、V12中的一條。
[0042]此外，例如在操作期間基本上彼此反相等幅振蕩的管通過在進口側借助于例如板狀的第一聯接元件25形成第一聯接區域并且在出口側上借助于例如板狀的第二聯接單元26形成第二聯接區域而彼此機械連接。因此，在此處，第一聯接區域限制與兩個管11、12中的每一個的有效振蕩長度的進口側相鄰的進口側第一管端11+、12+，并且第二聯接區域限定相應的管11、12的出口側第二管端11#、12#。另外，如結合圖4和圖5清楚看到的，聯接元件25離測量變換器殼體的第一殼體端與第二聯接元件26離測量變換器殼體的第二殼體端同樣遠。另外，在此處示出的實施例中，每一個測量管這樣形成并且布置在測量變換器中，使得上述連接軸線基本上平行于測量變換器的假想連接測量變換器的進出口端的的假想縱軸線L延伸。測量變換器的每一條測量管(例如由不銹鋼、鈦、鉭、或鋯或其合金制造)以及在其腔內部延伸的相應測量管的假想中心線夠例如被實施為基本U形的或如圖4和圖5中示出那樣基本V形的。[0043]如結合圖4和圖5直接看到的，正如在所論述類型的測量變換器的情況下十分常見的，至少兩個管11、12中的每一個在此處各自被形成和布置成使得上述中心線總是位于假想的管平面中，并且上述兩條連接軸線Vn、V12彼此平行延伸，并因此垂直于管裝置的假想中心平面Q延伸，例如還使得兩個假想管平面彼此平行。
[0044]在本發明的附加實施例中，管11、12和兩個聯接元件25、26進一步這樣形成且相對于彼此取向，使得兩個聯接元件25、26相對于管裝置的所述中心平面等距，因此使得第一聯接元件25的質心離所述中心平面與第二聯接元件26的質心離所述中心平面同樣遠。上述類型的聯接元件的頻率調節效果由此產生:兩個聯接元件中的每一個總是具有也關于管裝置的假想縱軸線的抗彎剛度，該假想縱軸線假想連接第一聯接元件25的質心和第二聯接元件26的質心，尤其是假想以與第二聯接元件相同的切割角切割第一聯接元件，該抗彎剛度總是對總剛度產生貢獻，該總剛度還取決于管的(單獨的)抗彎剛度且共同決定管裝置的本征頻率。
[0045]另外，在此處應注意的是，雖然在圖4和圖5所示的實施例中的測量變換器具有兩個彎曲測量管并且至少在其機械構造上以及還在其作用原理上類似于US-B6920798或US-A5796011中提出的或還可從 申請人:處以型號“PROMASS E”或“PROMASS F”購得的測量變換器，然而，本發明還能夠被應用于具有直測量管和/或多于兩個測量管(例如四個平行測量管)的測量變換器，例如，可參照在最初提及的US-A5602345或W0-A96/08697中所示出的或例如還可從 申請人:處以型號“PROMASS M”購得的測量變換器。此外，測量變換器還能夠借助于具有在操作期間輸送介質的僅單個測量管連同與其聯接的盲管或減震管的管裝置形成，參照US-A5531126或US-B6666098中所示的或例如還可從 申請人:處以型號“PR0MASSH”購得的測量變換器。
[0046]為了主動激勵至少兩個尤其是還相互平行和/或在形狀和材料方面同等構造的管機械振蕩，尤其是以取決于在其中被瞬時輸送的介質的密度的一個或多個自然本征頻率振蕩，測量變換器還具有機電激勵機構40，尤其是電動力學激勵機構，也就是借助于電樞線圈形成的激勵機構。該機電激勵機構通過激勵信號，例如具有由變送器電子設備的驅動電路傳送的并且在給定的情況下通過與測量和評估電路相互作用而相應地被調理的受控電流和/或受控電壓的激勵信號操作，該機電激勵機構在每種情況下用于將電激勵能量或借助于驅動電路供給的功率Ε?。例如以脈沖波形或以調諧方式轉換成在至少兩個管上的激勵力Fex。并且以上述方式使這些管偏轉。如在這樣的測量變換器的情況下常見的，激勵力F_能夠是雙向的或單向的，并且其幅度能夠以本領域的技術人員已知的方式例如借助于流控和/或壓控電路被調節，并且其頻率能夠例如借助于相應的鎖相環(PLL)而與管裝置的瞬時機械本征頻率相匹配。例如在US-A4801897中詳細地描述了這種用于將激勵信號的激勵頻率--。調諧至期望的有效模式的相位控制回路的構造和應用。當然，對于本領域的技術人員而言，還有其它本身已知的適合于調諧激勵能量Εεχ。的驅動器電路能夠被使用，例如，同樣如在最初提及的 US-A4879911、US-A5009109、US-A5050439、或 US-B6311136 中公開的那些。另外，關于用于測量振動型變換器的這樣的驅動電路的應用，參照被提供有如可從受讓人獲得的系列"PR0MASS83"的測量變換器的變送器電子設備，例如，結合系列“PROMASSE”、“PROMASS F”、“PROMASS Μ”、或還有“PROMASS H”的測量變換器。它們的驅動電路例如總是被實施為使得在有效模式下的橫向彎曲振蕩被控制為具有恒定的也即在很大程度上獨立于密度P的幅度。
[0047]根據本發明的附加實施例，至少兩個管11、12在操作期間借助于激勵機構至少暫時地被主動激勵為有效模式，在該有效模式下，該兩個管尤其主要或全部執行繞提及的假想振蕩軸線的彎曲振蕩，例如主要以管裝置的正好一個對應于彎曲振蕩基本模式的自然本征頻率的(諧振頻率)，在所述彎曲振蕩基本模式下，每一管在其相應的有效振蕩長度內具有正好一個振蕩波腹。特別地，在這樣的情況下，另外規定，如在具有彎曲管的這樣的測量變換器的情況下十分常見的，每一個管借助于激勵機構被激勵以在激勵頻率f；x。下彎曲振蕩，使得每一個管在有效模式下至少部分地根據其自然彎曲振蕩形式中的一種例如以單方面夾緊的懸臂的方式繞提及的假想振蕩軸線振蕩。管的借助于激勵機構被主動激勵的彎曲振蕩在這樣的情況下在限定相應的進口側管端的進口側聯接區域的附近具有進口側振蕩節點以及在限定相應的出口側管端的出口側聯接區域附近具有出口側振蕩節點，使得相應的管以基本上自由地振蕩的方式延伸，且其振蕩長度在這兩個振蕩節點之間。
[0048]如在利用所論述類型的管裝置的測量變換器的情況下十分常見的，借助于例如在兩個管之間區別作用的激勵機構激勵管，使得管在操作期間至少有時并且至少部分地執行繞縱軸線L的反相等幅的彎曲振蕩。換言之，在每種情況下，兩個管11、12相對于彼此以音叉尖振蕩的方式移動。對于這種情況，根據本發明的附加實施例，激勵機構被設計成激勵并且相應地維持第一和第二管的反相等幅的振動，尤其是各管的繞假想連接相應的第一管端和相應的第二管端的假想振蕩軸線的彎曲振蕩。在這樣的情況下，充當激勵機構40的能夠是例如借助于電動力學振蕩激勵器41例如單個電動力學振蕩激勵器41以常規方式形成的激勵機構40，被放置在至少兩個管之間的中央處因此在半振蕩長度的附近并且區別地作用在管上。如圖4所指示，振蕩激勵器41能夠借助于圓柱形激勵線圈以及借助于至少部分地沉入到激勵線圈中并且外部地附著在第二管上的尤其中央處的磁電樞形成，該圓柱形激勵線圈被固定在第一管上，并且在操作期間對應的激勵電流流經該激勵線圈，并且與之相關聯，該激勵線圈由對應的磁場滲透。例如在最初提及的US-A4680974、US-A4738144、US-A4768384、US-A4801897、US-A4823614、US-A4879911、US-A5009109、US-A5050439、US-A5359881、US-A5602345、US-A5734112、US-A5796011、US-A5926096、US-A5969264、US-B7127952、US-A6092429、US-A6311136、US-B6883387、US-B7325461、US-B7392709、或US-B7421350中示出其他也適合于本發明的測量系統的用于至少兩個管振蕩的激勵機構。
[0049]為了令測量變換器的至少兩個管振動，如已經提及的，激勵機構40被借助于同樣振蕩的具有可調節的激勵頻率f；x。的激勵信號供電，從而幅度被相應調節的激勵電流i?。在操作期間流經在此處作用在管10上的單個振蕩激勵器的激勵線圈，因而產生移動管所需的磁場。驅動信號或者還有激勵信號或者其激勵電流iM。能夠例如是調諧的、多頻率的或者矩形的。在實施例所示的測量變換器的情況下，維持管的主動激勵振動所需的激勵電流的激勵頻率f;x。能夠以有利的方式被選擇和設置成使得管如已經提及的那樣主要以彎曲振蕩基本模式振蕩。
[0050]對于在操作中給出的介質在過程管道中流動并且因此在管裝置中的質量流量m不為零的情況，借助于以上文描述的方式振動的管，也在通流介質中引起科里奧利力。科里奧利力進而作用于介質所流經的各管，并且因此，產生可由傳感器檢測的這樣的額外的變形。該變形基本上是根據與有效模式相比較高模態階序的附加自然本征振蕩形式。這種以相等頻率與重疊在激勵的有效模式上的所謂的科里奧利模式的瞬時實施例在這樣的情況下尤其關于其幅度也取決于瞬時質量流量m。如在利用彎曲管的測量變換器的情況下常見的，充當科里奧利模式的能夠是例如反對稱扭曲模式的本征振蕩形式，由此，在該情況下，如已經提及的，分別被流經的管也繞垂直于彎曲振蕩軸線定向的假想旋轉振蕩軸線執行旋轉振蕩，該旋轉振蕩軸線在半振蕩長度的范圍內假想切割相應的管的中心線。
[0051]為了檢測管的振動尤其是科里奧利模式的振蕩，測量變換器還包括相應的傳感器裝置50。如也在圖4和圖5中示意性地示出的，測量變換器包括至少第一振蕩傳感器51例如電動力學第一振蕩傳感器51和/或與至少一個振蕩激勵器隔開并且布置在至少兩個管10之間的第一振蕩傳感器51,該至少第一振蕩傳感器51用于傳送測量變換器的表不兩個管中的至少一個的振動例如同樣是至少兩個管的反相等幅的振動的第一振動測量信號S1,例如，對應于振蕩的電壓或對應于振蕩的電流。另外，根據本發明的進一步的發展，傳感器裝置具有至少一個第二振蕩傳感器52，其例如與第一振蕩傳感器52隔開并且被布置在至少兩個管10之間和/或是電動力學的，該第二振蕩傳感器52提供測量變換器的表示兩個管中的至少一個的振動(例如至少兩個管的反相等幅的振動)的第二振動測量信號S2。另夕卜，傳感器裝置的振蕩傳感器能夠以有利的方式傳送相同類型的振動測量信號，例如信號電壓或信號電流。在此處示出的實施例中，第一振蕩傳感器51在進口側以及第二振蕩傳感器52出口側布置在至少兩個管10之間，尤其是第二振蕩傳感器52與至少一個振蕩激勵器或與管10的中心的距離與第一振蕩傳感器相等，或者使得兩個傳感器區別地檢測兩個管的反相等幅的振動。然而，傳感器裝置的振蕩傳感器例如也被實施并且被布置在測量變換器中，使得它們如在US-A5602345中規定的那樣，檢測相對于測量變換器殼體的振蕩。
[0052]測量變換器MW的典型的寬帶振動信號S1、S2中的每一個在這樣的情況下具有與有效模式對應的信號分量，其帶有與以主動激勵的有效模式振蕩的管的瞬時振蕩頻率4。相應的信號頻率和取決于在管裝置中流動的介質的目前質量流量的相對于激勵信號ia。的相移，該激勵信號是例如借助于PLL電路根據在至少一個振動信號s1、s2與激勵機構中的激勵電流之間存在的相位差而生成的。甚至在使用相當寬帶的激勵信號的情況下，由于測量變換器MW的極高振蕩性能，測量變換器MW由此能夠保證，各振動信號的對應于有效模式的信號分量戰勝其它信號分量尤其是對應于可能的外部干擾和/或被歸類為噪音的信號分量，并且至少在對應于有效模式的帶寬的頻率范圍內也是占優勢的。
[0053]由測量變換器提供的振動測量信號Sl、S2各自具有一個瞬時振蕩頻率f；x。為對應于以主動激勵的有效模式振蕩的至少兩個管的信號頻率的信號分量，同樣也如圖3所示，該振動測量信號81、82被供給至變送器電子設備ME并且到其中提供的測量和評估電路μ C，在該測量和評估電路μ C處，振動測量信號s1、s2首先借助于相應的輸入電路FE被預處理，尤其是被預放大、濾波并且數字化，以便之后能夠適于評估。在這樣的情況下，作為輸入電路FE以及還作為測量和評估電路μ C被應用的能夠是在常規科里奧利測量裝置、質量流量測量裝置中已經被應用和規定的電路技術，例如，也是根據最初提及的現有技術如此被應用，用于使用振動信號并且特別地例如確定質量流率和/或總質量流量等。根據本發明的附加實施例，測量和評估電路μ C相應地也借助于變送器電子設備ME中例如借助于數字信號處理器(DSP)實現的微計算機以及借助于在其中相應地被實施且運行的程序代碼而實現。程序代碼能夠被永久地存儲例如在微型計算機的非易失性數據存儲器EEPROM中并且在啟動微型計算機時被加載到易失性數據存儲器RAM中，例如，集成在微型計算機中的易失性數據存儲器RAM。關于這樣的申請的適當的處理器包括例如如可從Texas InstrumentsInc.公司獲得的類型TMS320VC33的處理器。可以想到的是，為了在微型計算機中的預處理，振動信號Sl、s2被借助于變送器電子設備ME的相應的模數轉換器Α/D轉換成相應的數字信號；關于此點，參照最初提及的US-B6311136或US-A6073495或還有上述“PR0MASS83”系列測量變送器。
[0054]根據本發明的附加實施例，在施加由傳感器裝置50傳送的振動測量信號Sl、s2的情況下，例如，基于在管10部分以有效及科里奧利模式振蕩的情況下第一和第二振蕩傳感器51所產生的振動信號Sl、s2之間檢測的相位差，變送器電子設備ME或其中包含的測量和評估電路μC在這樣的情況下用于循環確定代表在測量變換器中流動的介質的質量流率的質量流量測定值Xm。為了這樣的目的，根據本發明的附加實施例，變送器電子設備在操作期間循環地產生相位差測定值Χδ<ρ，該相位差測定值代表在第一振動信號Sl與第二振動信號s2之間瞬時存在的相位差Δφ。作為確定質量流量測定值Xm的替代或作為其補充，測量系統的變送器電子設備ME還能夠用于產生根據瞬時振蕩頻率，尤其是主動激勵有效模式的瞬時振蕩頻率，尤其是基于振動測量信號的或根據激勵信號確定的瞬時振蕩頻率推斷的密度測定值，該密度測定值代表在測量變換器中流動的介質的密度。另外，如在所論述的類型的在線測量裝置的情況下十分常見的，變送器電子設備ME也能夠在給定的情況下被使用以確定代表在測量變換器中流動的介質的粘度的粘度測定值Xn ;關于此點，另外參照最初提及的 US-B7284449、US-B7017424、US-B6910366、US-B6840109、US-A5576500 或US-B6651513。在這樣的情況下，適合于確定為確定粘度所需的激勵能量或激勵功率或阻尼的是例如由變送器電子設備的驅動電路提供的激勵信號，尤其是其驅動有效模式的電流分量的幅度和頻率或還有總激勵電流的幅度(在給定的情況下，該激勵電流還被基于至少一個振動信號確定的振蕩幅度而被規則化)。然而，作為其替代或作為其補充，還有用于調諧驅動器信號或激勵電流的內部控制信號，或例如在利用具有固定預定的或者恒定調節的幅度的激勵電流激勵至少一個管振動的情況下還有至少一個振動信號尤其是其幅度，能夠充當確定粘度測定值所需的激勵能量或激勵功率或阻尼的量度。
[0055]如已經提及的，在所論述類型的管裝置的情況下，因此對于以該管裝置形成的振動型測量變換器還存在專門的要求，即，一個或多個它們的本征頻率(也是在期望的的有效模式的本征頻率)總是盡可能精確地修整為對于各自的本征模式在限定的參考條件下預定的目標本征頻率。在這樣的情況下，充當參考的能夠是例如通向大氣的管裝置，因此輸送僅在室溫下例如這樣比如20°C的空氣的管裝置，因此對于這樣的管裝置，在每種情況下目標本征頻率相應地較早被確定。因此，本發明的方法的目的是增加借助于一個或多個管或測量管形成的管裝置針對至少一個目標本征頻率執行的這樣的調諧的精度以及盡可能簡單地構造所述調整。
[0056]為了實施本發明，在對應的測量變換器的制造過程中提供最終將用作上述類型的測量變換器的測量管11的對應的起始管，該起始管在此處具有金屬制的或至少區段性圓筒形的管壁，該管壁首先具有至少一個附加的加固體151，該加固體151被固定到管壁，gp，管壁的外側表面上。作為這種情況的結果，因此，如此形成的管之后包括初始抗彎剛度EJ’，該初始抗彎剛度EJ’大于由起始管的材料和形狀決定的并且因此在此范圍內也是較早充分精確已知的所述起始管的最初剛度EJtl，與之相關聯的，管裝置具有由初始抗彎剛度EJ’共同決定的至少一個對應的初始本征頻率。雖然對于本領域的技術人員而言不難從先前的解釋認知，但是在此處仍再次說明，術語“起始管”、“管”和“測量管”各自涉及在不同的制造階段下或者在確定的使用中的相同的管主體，而術語“管裝置”涉及總是在端側以有規律的彎曲振蕩的方式被固定地夾緊的相同的管主體。
[0057]根據本發明的實施例，加固體151由通過焊接或(硬)釬焊與起始管的材料并且因此還與最終形成的管的材料結合而可連接的材料構成。因此，例如，加固體151由與開始管相同的金屬形成。再者，加固體151能夠是板形狀的或桿或條形狀的，并且因此，在特征上是細長的。因此，用作加固體的能夠是例如薄片、扁條或甚至簡單的金屬線件。然而，僅借助于在側表面上以細長的脊部或逐點的形式沉積的焊料，因而以焊縫或焊點的形式，能夠例如以簡單的方式形成加固體。因此，在本發明的方法的附加實施例中，在管的側表面上施加加固體還包括焊接和/或釬焊的步驟。對于后一種情況，在管的側表面上施加加固體因此還包括在管的側表面上涂裝液體焊料并且讓所涂裝的液體焊料在管的側表面上固化。
[0058]根據本發明，另外規定，為了將借助于至少一個加固體151引起的管裝置的至少一個初始本征頻率減小至期望的目標本征頻率，再次移除加固體151的部分體積151’，因此共同決定初始本征頻率的加固體151的抗彎剛度和與之相關聯的初始本征頻率減小。考慮到這點，至少一個加固體151另外被這樣固定在管上并且在開始還被這樣定尺寸，使得如此引入的管的初始抗彎剛度因此不僅大于起始管的初始剛度而且在起初還大于目標抗彎剛度EJ，從而管裝置的至少一個初始本征頻率也大于其期望的目標本征頻率。
[0059]移除能夠例如通過切掉或磨掉加固體的邊緣部分體積，通過插入一個或多個在給定的情況下相互等間距的缺口，通過引入孔，和/或如圖6示意性地呈現的，通過在所述加固體151中切入一個或多個在給定的情況下相互平行和/或相互等距的狹縫或槽而進行。此外，從加固體151移除部分體積還能夠例如連續地進行，即，長時間執行和/或經常重復，直至相應的在給定的情況下反復執行的評估表明初始本征頻率已經被調諧至為管裝置預定的低于初始本征頻率的目標本征頻率，和/或直至由加固體共同決定的管的初始抗彎剛度已經被修整至為其預定的低于所述初始抗彎剛度的目標抗彎剛度。
[0060]通過例如經激勵機構引入相應的激勵力，令管或由管形成的管裝置以初始本征頻率以與其對應的自然本征模式振動，并且基于對應的頻率測量來確定在該瞬時初始本征頻率與為所述本征模式決定預先確定或期望的目標本征頻率之間的偏離，能夠例如非常簡單且很好近似地量化確定管裝置的初始本征頻率。因此，根據本發明的附加實施例，比如在具有所述的管的管裝置(在給定的情況下，已經被放置在其在測量變換器殼體100中的最終安裝位置)的制造之后，為了確定管裝置的至少一個初始本征頻率而令管振動；這尤其是還在執行移除加固體的部分體積的步驟之前。
[0061]從前面所述的頻率測量出發，還能夠在安裝制備好的管裝置之后或在制造內部件之后，使用對于給定的管或由管形成的管裝置典型充分已知的關于管或由管形成的管裝置的固有機械本征頻率與管的瞬時抗彎剛度及其質量的函數相關性，進一步充分準確地確定管的初始抗彎剛度或還有管的目標抗彎剛度。因此，能夠提供例如用于稍后診斷根據W0-A2005/050145的測量變換器的補充信息。明確地共同決定管裝置的初始或目標本征頻率的管的質量能夠例如通過稱量相應的管或初始管和至少一個加固體的重量和/或通過稱量相同類型的另一個管的重被較早地確定。作為上述頻率測量的替代或補充，然而，通過比如再次經激勵機構40引入靜態的或還有改變的因此動態限定的激勵力，并且比如借助于振蕩傳感器51、52中的至少一個和/或通過為此適當地放置的例如以激光傳感器設備的形式的位移測量元件來測量由此產生的管的偏轉，初始或目標抗彎剛度還能夠借助于例如如在最初提及的2005/050145中所描述的力位移測量來決定。確定的目標抗彎剛度EJ能夠例如稍后另外被存儲在變送器電子設備(比如，非易失性數據存儲器EEPR0M)中，并且因此被保持以用于稍后檢查測量變換器。
[0062]至少為了經激勵機構40引入頻率測量或力位移測量所需的激勵力以令管振動，以及還為了檢測由此產生的管的振動，在制備好內部件的情況下，例如，能夠使用預期用于最終制造的測量系統的變送器電子設備，作為其替代，還能夠使用與其類似的在生產中保留的試驗電子設備。
[0063]為了從至少一個加固體151移除部分體積，能夠使用例如借助于氣體激光器(t匕如CO2激光器)、借助于固體激光器(比如脈沖ND:YAG-激光器)、或借助于纖維激光器施加的激光。對激光的施加尤其還引入如下優點:甚至在振動管的情況下，所述移除加固體的部分體積在很大程度上能夠以自動化的方式例如借助于機器人被執行。對于后一種情況，可以例如交替地移除限定的部分體積并且之后無延遲地基于那時相應地激勵的振動來檢測管裝置是否已經被修整至目標抗彎剛度，或者可以連續檢測當前初始本征頻率與期望的目標本征頻率的瞬時偏離，并通過相應地“計量”(比如通過切入一個或多個另外的狹縫)而進一步移除部分體積，直至減小至容許的偏離值。作為激光的替代或補充，還能夠應用例如在給定的情況下甚至僅手動操作的切屑移除工具，諸如銼，或用于移除加固體的部分體積的切屑移除方法。
[0064]雖然上文僅通過參考一個加固體151解釋了本發明，但是在此處應注意的是，當然，特別地還為了進一步改善設置目標抗彎剛度的精度和/或為了能夠選擇性地修整至對于各種本征模式(比如有效模式或與之對應的科里奧利模式)相應的本征頻率創造機會，還可以將兩個或更多個這樣的加固體分布布置在管上，從而，本發明的方法能夠另外包括將例如由金屬制成的和/或由可與管的材料以材料接合的方式連接的材料制成的和/或薄片狀的至少一個附加加固體151’施加在管的側表面上的步驟。此外，還能夠有利的是:至少一個加固體不僅如圖4或圖5所示那樣僅僅布置在管的進口或出口區域中(因此，在最終形成的測量管11的彎曲振蕩中，管在有效模式以及還在科里奧利模式尤其是以扭曲的形式較大變形的區域)；而且還單獨地或補充地例如將該至少一個加固體放置在(測量)管的中間區域中(因此，在測量管11的規律的彎曲振蕩中，管的在有效模式中比例如科里奧利模式中變形更大的區域)；并且，在給定的情況下，還相應地再次部分移除體積。作為其替代或作為其補充，為了調節管裝置的一個或多個本征頻率，如例如還在最初提及的專利申請DE102011006971.2中規定的，還能夠從提及的聯接元件25、26中的至少一個移除部分體積，以便相應地減小其對管裝置的本征頻率的貢獻，和/或，如果需要，還能夠將離散塊35、36放置在管11或12上，離散塊35、36在它們的角度上有助于管裝置的本征頻率的下降，比如，還有選擇性地使管裝置的本征頻率下降的模式。至于其他，補充地，還有與管11同等的比較管12，(可以是與第一測量管11相同的第二測量管12)能夠具有一個或多個這樣的上述類型的在給定的情況下在安裝之后再次被減少一定部分體積的加固體。
【權利要求】
1.一種用于改變借助于至少一個管(11 ;12)形成的管裝置的至少一個固有初始本征頻率的方法，特別是用于將所述初始本征頻率調諧至與之偏離的目標本征頻率，所述管例如由金屬制成和/或充當振動型測量變換器的測量管，其中所述管具有管壁和加固體(151)，其中管壁特別是由金屬制成和/或至少區段性地圓筒形，加固體特別是由金屬和/或能夠與管的材料以材料接合的方式連接的材料制成并且/或者是薄片狀的，加固體裝配在管壁上尤其是管壁的外側表面上并且共同決定管裝置的所述初始固有頻率，該方法包括移除所述加固體(151)的部分體積(151’)的步驟。
2.如權利要求1所述的方法，其中從加固體(151)移除部分體積的步驟被持續執行和/或經常重復，直至初始本征頻率被調諧至為管裝置預定的目標本征頻率，該目標本征頻率小于初始本征頻率；和/或直至由加固體共同決定的管的初始抗彎剛度被修整至為此預定的目標抗彎剛度，該目標抗彎剛度小于所述初始抗彎剛度。
3.如權利要求2所述的方法，進一步包括: -尤其是基于在使管振動的情況下測量出的管裝置的至少一個機械本征頻率，檢測管裝置是否被修整至目標本征頻率的步驟，和/或 -尤其是基于在使管振動的情況下測量出的管裝置的至少一個機械本征頻率，確定管裝置的初始本征頻率偏離目標本征頻率到何種程度的步驟。
4.如前述任一權利要求所述的方法，進一步包括令管振動以確定其初始本征頻率的步驟。
5.如權利要求4所述的方法，其中，在從加固體移除部分體積的步驟之前執行令管振動的步驟。
6.如前述任一權利要求所述的方法，其中，管裝置借助于管以及還借助于與管機械聯接的比較管(12)形成。`
7.如權利要求6所述的方法，進一步包括令比較管振動以確定初始本征頻率的步驟。
8.如前述任一權利要求所述的方法，其中，管裝置借助于管(11)以及還借助于與其機械聯接的比較管(12)形成。
9.如前述任一權利要求所述的方法，進一步包括確定管的質量尤其是共同決定初始本征頻率的質量的步驟。
10.如前述任一權利要求所述的方法，其中，為了移除加固體的部分體積，使用尤其是借助于氣體激光器、借助于固體激光器或還借助于纖維激光器施加的激光。
11.如前述任一權利要求所述的方法，其中，借助于焊接和/或釬焊尤其是硬釬焊將加固體施加在管的側表面上。
12.如前述任一權利要求所述的方法，其中，加固體是桿狀的。
13.如前述任一權利要求所述的方法，其中，加固體是板狀的。
14.如前述任一權利要求所述的方法，其中，借助于絲尤其是金屬絲來形成加固體。
15.如前述任一權利要求所述的方法，其中，借助于薄片尤其是金屬薄片來形成加固體。
16.如前述任一權利要求所述的方法，其中，借助于在側表面上施加的尤其是珠狀或點狀的焊料來形成加固體。
17.如前述任一權利要求所述的方法，其中，借助于由焊料成形的脊部來形成加固體。
18.如前述任一權利要求所述的方法，其中將至少一個振蕩激勵器(41)裝配在管上，和/或其中將至少一個振蕩傳感器(51 ；52)裝配在管上。
19.如前述任一權利要求所述的方法，其中，所述移除加固體的部分體積包括在加固體中切割至少一個狹縫的步驟。
20.如前述任一權利要求所述的方法，其中，所述移除加固體的部分體積包括在加固體中研磨至少一個缺口的步驟。
21.如前述任一權利要求所述的方法，進一步包括在管的側表面上施加至少一個附加的加固體的步驟，該附加的加固體尤其是由金屬和/或能夠與所述管的材料以材料接合的方式連接的材料制成并且/或者是薄片狀的。
22.如權利要求21所述的方法，其中，在管的側表面上施加附加的加固體包括在管的側表面上涂裝液態的焊料并且讓所涂裝的液態焊料在所述管的側表面上固化。
23.根據前述任一權利要求所述的方法修整的管裝置在振動型測量變換器中尤其是在科里奧利質量流量測量裝置的測量變換器中的應用。
【文檔編號】G01F1/84GK103703347SQ201280017351
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年3月23日 優先權日:2011年4月7日
【發明者】阿爾弗雷德·里德, 沃爾夫岡·德拉赫姆, 邁克爾·維斯曼 申請人:恩德斯+豪斯流量技術股份有限公司
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