操作測量裝置的方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于操作測量裝置(1)的方法，該方法包括如下步驟：判定流速，將判定的流速與閾值比較，其中閾值與臨界應力對應，特別是與所述測量裝置(1)的沉浸元件(3)的諧振頻率對應，所述元件突出到流體中；以及輸出消息，該消息用信號通知已達到臨界的流量和/或頻率。
【專利說明】
操作測量裝置的方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種操作測量裝置的方法。另外，本發明涉及用于執行該方法的測量
目.0
【背景技術】
[0002]由專利公開W02011028220A2中例示的現有技術獲知一種用于監測保護管的設備。直接應用于所述保護管的測量變換器用于記錄振動。然而，這要求一個相應的單獨的或者另外的與保護管連接的測量變換器。從而，這就導致了額外的花費以及測量裝置的特殊結構，特別是保護管和連接頭或發送器電子器件之間的另外的連接。
[0003]通常，在沉浸體突出到流體中的情況下，存在一個問題，即流體引起的振動在最壞的情況下會導致沉浸體被扯掉。例如，在沉浸體諸如在熱流量測量的情況下使用或者用于PH值判定的情況下，這不僅對于溫度計的保護管如此，對其它設備也如此，。
[0004]沉浸體中的扯掉或者泄漏可導致測量裝置的失效，甚至會關閉在車間中正在運行的工藝。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種用于監測或者操作的具有沉浸體的測量裝置。
[0006]根據本發明通過方法或測量裝置實現該目的。
[0007]關于該方法，通過用于操作測量裝置的方法獲得該目的，該方法包括如下步驟:確定流速，將確定的流速與閾值相比較，閾值例如與臨界載荷對應，特別是與突出到流體中的測量裝置沉浸體的諧振頻率對應，并且輸出報告，該報告用信號通知達到臨界的流量和/或頻率。
[0008]因此，可以使用安裝在流體內的類似的測量設備，尤其是用于記錄流體或者流速或者其它特征量，其用作閾值或者與閾值的比較值。根據該比較，然后可以輸出報告，特別是警報。作為流速和諧振頻率之間的關系使用的例如可以是斯德魯哈爾數St，或斯德魯哈爾關系式，St = f*L/v，其中f為漩渦脫落頻率，L為障礙物的長度，并且V為流速。斯德魯哈爾數繼而可由雷諾數判定。
[0009]因此，為此目的，測量裝置包括例如沉浸體，其用于容納測量插入物。測量插入物則例如可以為測量變換器，用于確定插入有沉浸體的容器中所測量的材料的溫度。
[0010]流速例如還可以由容納在沉浸體中的傳感器確定，例如在熱流量測量設備的情況下，該裝置具有至少一個沉浸體，傳感器被布置在沉浸體中。
[0011]所提供的與沉浸體的臨界載荷對應的閾值此后可被使用，從而與所確定的流速或者從所確定的流逝推導的值進行比較。
[0012]此后，可以例如通過相應的診斷報告用信號向用戶通知超過閾值。類似的，有可能直接在測量系統現場輸出報告，例如采用視覺信號或聲學信號的形式。另一方面，例如通過數字的形式，特別是通過現場總線的方式，將相應的診斷報告通信到控制室或者一些其它的數據處理單元。
[0013]在該方法的實施例的一種形式中，沉浸體上的漩渦脫落頻率由所確定的流速判定。這可以例如在已經解釋過的通過例如斯德魯哈爾關系式來發生(參見上面)。
[0014]因此，例如，沉浸體的制造商或者其他一些人此后可以提供一種計算方法或表格或其它裝置，其使得基于所判定的流速能夠判定沉浸體上的漩渦脫落頻率。該漩渦脫落頻率此后可以與相應的閾值比較，一旦達到該閾值，例如根據經驗，則產生沉浸體的臨界載荷。
[0015]自然地，該閾值還可以選擇為與對應于臨界載荷的頻率具有足夠大的間隔，從而提供足夠可以對抗威脅到保護管完整性的緩沖。
[0016]然而，除了這里提到的諧振頻率，還可以是另外的臨界載荷，優選為機械載荷，然而，也可以是另外的載荷，諸如，例如由沉浸體上的空穴引起的載荷。
[0017]在本發明方法的實施例的另一形式中，沉浸體為用于判定溫度的測量裝置的保護管。困擾保護管，特別是溫度測量裝置的保護管的一組問題已經在上面的【背景技術】介紹中并且特別在現有技術，即W02011/028220中進行了解釋。這里所解釋的實施例形式相比之下使得能夠檢測臨界載荷，不需要在保護管上有另外的測量變換器。
[0018]在本發明方法的實施例的另一形式中，通過流量測量裝置確定流速。例如，流量測量裝置的測量信號或測量值，或者從其推導的值可以考慮在內，從而與閾值進行比較。因此，一方面，第一測量變換器可以布置在沉浸體內，用于判定第一物理和/或化學變量，并且另一方面，第二測量變換器可以位于流體中，諸如，例如流量測量設備的測量變換器可以布置在流體中，并且用于確定流量或流速。
[0019]在本發明方法的實施例的另一形式中，沉浸體和流量測量裝置布置在同一管道段中。優選的，同一管道段意味著具有基本上相同的流動特性，或者由此第一測量變換器或沉浸體所在的位置處的流動特性可以被判定的管道段。
[0020]在本發明方法的實施例的另一形式中，測量裝置具有第一測量發送器，通過第一測量發送器將所確定的流速與閾值進行比較。
[0021]在本發明方法的實施例的另一形式中，與所確定的流速對應的測量值被傳送到第一測量發送器。
[0022]在本發明方法的實施例的另一形式中，與所確定的流速對應的測量值被從第二測量發送器發送到第一測量發送器。
[0023]可替換地，同樣可以提供僅一個測量發送器或者相應的測量值處理單元，第一測量變換器(例如，用于判定溫度)和第二測量變換器與其連接，其中第一測量變換器被插入到沉浸體中，第二測量變換器例如用于判定流量或流速等。
[0024]在本發明方法的實施例的另一形式中，諧振頻率為沉浸體的本征頻率。
[0025]在本發明方法的實施例的另一形式中，在測量裝置操作期間至少不時地執行該方法。一方面，關于沉浸體的載荷的經驗值自然能夠為了試驗目的在測試中被確定。然而，根據所提出發明的該實施例形式，該方法在測量裝置的期望操作期間被執行，由此是在車間內現場執行。
[0026]在本發明方法的實施例的另一形式中，沉浸體的本征頻率在第一測量發送器中被提供。這里本征頻率指的是第一諧振模式或者同樣是沉浸體的更高諧振模式。
[0027]在本發明方法的實施例的另一形式中，沉浸體設有識別裝置，能夠從該識別裝置得知沉浸體的本征頻率。例如，通過沉浸體上的(激光)雕刻，例如，相應的信息可以放置在保護管上。
[0028]在本發明方法的實施例的另一形式中，基于照相圖片，優選通過積分計算方法，例如，利茲法，特別是瑞利-利茲法，確定沉浸體的本征頻率。
[0029]在本發明方法的實施例的另一形式中，第一測量發送器通過通信連接與上級單元連接，其中沉浸體的識別裝置和/或照相圖片被發送到上級單元，并且由上級單元執行沉浸體的本征頻率的確定，其中本征頻率或從其推導的閾值被發送到第一測量發送器。
[0030]關于測量裝置，通過用于執行根據實施例的前述形式中的一種形式的測量裝置實現該目的。
【附圖說明】
[0031]將基于附圖更詳細的解釋本發明，其中的唯一附圖示出如下:
[0032]圖1是根據所提出發明的實施例的一種形式的測量系統的示意性表示。
【具體實施方式】
[0033]測量裝置I包括保護管形式的沉浸體3，測量插入物可插入在該沉浸體3中。測量插入物(未示出)在這種情況下例如包括至少用于判定物理和/或化學變量的第一測量變換器。
[0034]另外，提供流量測量裝置6，其包括至少第二測量變換器，用于判定容器11中所測量的材料的流速。流量測量裝置6可以例如為根據超聲測量原理、磁感應測量原理、熱測量原理、渦流測量原理或科里奧利測量原理工作的裝置。
[0035]如圖1所示，第一和第二測量變換器通過相應的測量發送器2或7與評估單元8連接。然而，這兩個測量變換器還可以與它們各自的、例如采用測量發送器的形式的評估單元連接。可替換地，還可以將單個評估單元容納在測量發送器2、7中的一個中。評估單元8例如通過在兩個測量發送器2、7中的一個中的軟件實施。
[0036]基于所確定的流速，可以確定沉浸體5的載荷。例如，基于評估單元8中提供的閾值，這可以發生。為此目的例如在評估單元8的存儲器單元中提供閾值。
[0037]閾值可以與流速比較。例如通過判定與沉浸體臨界載荷對應的流速并此后判定流速的閾值，這可以發生。
[0038]沉浸體3的載荷為機械載荷，特別是組成沉浸體3的材料的機械載荷。該載荷可能弓I起材料疲勞、材料移除等。
[0039]載荷的原因例如可以是在沉浸體3上例如以沉浸體3的諧振頻率發生的漩渦脫落10諧振頻率在這種情況下與沉浸體3的本征頻率對應。
[0040]在沉浸體3的標定或測試期間，例如流速可以通過試驗判定，這種情況下由于沉浸體3的幾何形狀，在沉浸體3上以沉浸體3的本征頻率發生漩渦脫落10。相應的，流速閾值可以設定。閾值例如落在相應流速附近或之下或之上。
[0041]類似的，基于所確定的流速，可以基于例如提供的公式或映射判定漩渦脫落頻率。所判定的漩渦脫落頻率此后與漩渦脫落頻率的閾值比較。漩渦脫落頻率的閾值可以根據沉浸體的諧振頻率或本征頻率設定，優選地使得閾值落在沉浸體諧振頻率之下。
[0042]為了判定沉浸體3的諧振頻率或本征頻率，繼而，例如通過計算機單元可以執行沉浸體3(在這種情況下優選為保護管)的模型分析，例如該計算機單元能夠集成到測量發送器2、7中的一個或者評估單元8中。模型分析還可以通過上級單元執行，S卩，例如通過布置成遠離車間的計算單元執行。模型分析的結果，例如沉浸體3的本征頻率此后被發送到測量裝置I。
[0043]模型分析基于沉浸體3的照相圖片或者另一種類型的記錄發生。還可以通過測量發送器2執行本征頻率計算，測量發送器也被稱為過程發送器。
[0044]同樣地，圖1所示為通過安裝在例如溫度測量設備的沉浸體3和/或連接頭或連接頭發送器2上的識別裝置，用于讀取沉浸體3的本征頻率、閾值或流速的機會。識別裝置可以例如為標記5，例如，條形碼或QR碼。識別裝置可以設置在沉浸體3上或者與其連接的部件上，諸如，例如測量發送器(殼體)4上。
[0045]通過用于圖片采集的裝置9，此后該識別裝置可以通過照相方式記錄。通過圖片處理方法，此后可以提取關于諧振頻率、閾值或流速的信息，并將它們發送至評估單元或輸入到那里。
[0046]可替換地，同樣是沉浸體3的照相圖片或者同一沉浸體3的一部分用作識別裝置。同樣，基于整個沉浸體3的照相圖片，例如可以確定沉浸體的諧振頻率。關于此，例如，可以使用利茲法或者瑞利-利茲法判定沉浸體3的本征振動。
[0047]諧振頻率優選為沉浸體3的彎曲振動。例如，同樣通過沉浸體3的一個或多個幾何和/或材料參數可以計算該沉浸體的本征頻率，。
[0048]尤其還在流速超過閾值的情況下，可以執行抑制諧振，在給定情況下是提高諧振的補救措施。同樣，在測量點處或者在上級單元，諸如，例如控制室或者評估單元中現場輸出報警信號。在這種情況下，通過直接安裝在沉浸體3上的用于記錄沉浸體3振蕩的傳感器，也可以進行對沉浸體3振蕩頻率的記錄。
[0049]因此，所提出的發明可以增加沉浸體3(諸如，例如保護管)的操作安全性。
[0050]對于例如通過流量傳感器6判定流速，可替換的是，同樣也可將容器11的兩個位置上的壓力差考慮在內，用于基于與閾值的比較判定沉浸體3的臨界載荷。
【主權項】
1.一種用于操作測量裝置(I)的方法，所述方法包括如下步驟: 確定流速， 將所確定的流速與閾值比較，其中閾值與臨界載荷對應，特別是與突出到流體中的測量裝置沉浸體(3)的諧振頻率對應，以及 輸出報告，所述報告用信號通知達到臨界的流量和/或頻率。2.根據權利要求1所述的方法， 其中由所確定的流速判定所述沉浸體(3)上的漩渦脫落頻率。3.根據前述權利要求中的一項所述的方法， 其中所述沉浸體(3)為用于判定溫度的所述測量裝置(I)的保護管。4.根據前述權利要求中的一項所述的方法， 其中所述流速通過流量測量裝置(6，7)確定。5.根據前述權利要求中的一項所述的方法， 其中所述沉浸體(3)以及所述流量測量裝置(6，7)被布置同一管道段或容器(11)中。6.根據前述權利要求中的一項所述的方法， 其中所述測量裝置(I)具有第一測量發送器(2，8)，通過該第一測量發送器(2，8)，將所確定的流速與所述閾值比較。7.根據前述權利要求中的一項所述的方法， 其中與所確定的流速對應的測量值被發送到所述第一測量發送器(2，8)。8.根據前述權利要求中的一項所述的方法， 其中與所確定的流速對應的所述測量值被從第二測量發送器(7)發送到所述第一測量發送器(2，8)。9.根據前述權利要求中的一項所述的方法， 其中所述諧振頻率為所述沉浸體(3)的本征頻率。10.根據前述權利要求中的一項所述的方法， 其中在所述測量裝置(I)的操作期間至少不時地執行所述方法。11.根據前述權利要求中的一項所述的方法， 其中在所述第一測量發送器(2，8)中提供所述沉浸體的所述本征頻率。12.根據前述權利要求中的一項所述的方法， 其中所述沉浸體(3)設有識別設備(4，5)，能夠從所述識別設備(4，5)得知所述沉浸體(3)的所述本征頻率。13.根據前述權利要求中的一項所述的方法， 其中基于照相圖片，優選地通過積分計算方法，諸如例如利茲法，確定所述沉浸體(3)的所述本征頻率。14.根據前述權利要求中的一項所述的方法， 其中所述第一測量發送器(2，8)通過通信連接與上級單元連接，并且其中所述沉浸體(3)的所述識別設備和/或所述照相圖片被發送到所述上級單元， 通過所述上級單元執行所述沉浸體的所述本征頻率的確定，并且 所述本征頻率或從所述本征頻率推導的閾值被發送到所述第一測量發送器(2，8)。15.—種測量裝置(I)，用于執行根據前述權利要求中的一項所述的方法。
【文檔編號】G01F1/32GK105874305SQ201480065844
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2014年11月3日
【發明人】帕沃·弗爾多利亞克, 彼得·澤費爾德
【申請人】恩德萊斯+豪瑟爾韋澤爾有限商業兩合公司