Die Erfindung betrifft ein Meßsystem zum Messen wenigstens eines Strömungsparameters eines in einer Rohrleitung strömenden fluiden Meßstoffs.

In der Prozeßmeß- und Automatisierungstechnik werden für die Messung von Strömungsgeschwindigkeiten von in Rohrleitungen strömenden fluiden Meßstoffen, insb. schnellströmenden und/oder heißen Gasen und/oder Fluidströmen von hoher Reynoldszahl, bzw. von mit einer jeweiligen Strömungsgeschwindigkeit korrespondierenden Strömungsparametern, wie z.B. Volumen- oder Massenströmen bzw. totalisierte Volumen- oder Massen-Durchflüsse, oftmals als Vortex-Durchflußmeßgeräte ausgebildete Meßsysteme verwendet. Beispiele für solche Meßsysteme sind u.a. aus der DE-A 102005003631 , EP-A 666 467, der US-A 2006/0230841 , der US-A 2008/0072686, der US-A 2011/0154913, der US-A 2011/0247430, US-A 2011/0314929, der US-A 2013/0282309, der US-A 2016/0041016, der US-A 2017/0284841 , der US-A 60 03 384, der US-A 61 01 885, der US-B 63 52 000, der US-B 69 10 387, der US-B 69 38496, der US-B 80 10 312, der US-B 82 00450, der US-B 83 70 098, der US-B 8447 536, der WO-A 98/43051 , der WO-A 2011/043667, der WO-A 2017/153124, der WO-A 2019/245645 oder der WO-A 2020/120060 bekannt und werden u.a. auch von der Anmelderin selbst angeboten, beispielsweise unter der Warenbezeichnung “PROWIRL D 200“, “PROWIRL F 200“,

“PROWIRL O 200“, “PROWIRL R 200“.

Die gezeigten Meßsysteme weisen jeweils einen in das Lumen der jeweiligen, beispielsweise nämlich als Anlagenkomponente eines Wärmeversorgungsnetzes oder eines Turbinenkreislaufes ausgebildeten, Rohrleitung bzw. in ein Lumen eines in den Verlauf nämlicher Rohrleitung eingesetzten Meßrohrs hineinragenden, mithin vom Meßstoff, beispielsweise (flüssigem) Wasser bzw. (Heiß-)Dampf, angeströmten Staukörper zum Erzeugen von zu einer sogenannten Kärmänschen Wirbelstrasse aufgereihten Wirbeln innerhalb des unmittelbar stromabwärts des Staukörpers strömenden Teilvolumens des Fluidstroms auf. Die Wirbel werden dabei bekanntlich mit einer von der Strömungsgeschwindigkeit des in einer Hauptströmungsrichtung durch das Meßrohr strömenden Fluids abhängigen Ablösefrequenz (fv) am Staukörper generiert, die - mit der Strouhal-Zahl (Sr ~ fv / u) als Proportionalitätsfaktor - zumindest für hohe Reynolds-Zahlen (Re) von über 20000 proportional zur Strömungsgeschwindigkeit (u) des am Staukörper vorbei strömenden Fluids ist. Ferner weisen die Meßsysteme einen im Bereich der Karman'schen Wirbelstraße in die Strömung, mithin in Lumen der hineinragenden, beispielsweise stromabwärts des Staukörpers positionierten bzw. darin integrierten, Wirbelsensor auf. Nämlicher Wirbelsensor dient im besonderen dazu, Druckschwankungen in der im strömenden Meßstoff ausgebildeten Kärmän'schen Wirbelstraße zu erfassen und in ein die Druckschwankungen repräsentierendes - beispielsweise elektrisches oder optisches - Wirbelsensorsignal zu wandeln, das mit einem innerhalb des Meßstoffs herrschenden, infolge gegenläufiger Wrbel stromab des - typischerweise prismatischen oder zylindrischen - Staukörpers periodischen Schwankungen unterworfenen Druck korrespondiert, derart, daß das Wrbelsensorsignal eine Nutzkomponente, nämlich eine die Ablösefrequenz repräsentierende, gleichwohl signifikant vom Signalrauschen abweichende Amplitude aufweisende spektrale Signalkomponente enthält.

Bei dem in der US-B 63 52 000, der US-A 2006/0230841 oder der US-A 2017/0284841 jeweils gezeigten Meßsystem weist der Wrbelsensor einen mittels eines - zumeist als dünne und im wesentlichen flachen Membran ausgebildeten - Verformungskörper sowie einer sich ausgehend von einer im wesentlichen planaren Oberfläche nämlichen Verformungskörpers erstreckenden - zumeist plattenförmigen bzw. keilförmigen - Sensorfahne gebildete Sensorbaugruppe auf, die dafür eingerichtet ist, in einer quer zur eigentlichen Hauptströmungsrichtung verlaufenden Detektionsrichtung wirkende Druckschwankungen in der Kärmänschen Wrbelstrasse zu erfassen, nämlich in mit den Druckschwankungen korrespondierende Bewegungen des Verformungskörpers zu wandeln, derart, daß die Sensorfahne infolge der Druckschwankungen den Verformungskörper elastisch verformende Pendelbewegungen in Detektionsrichtung ausführt, wodurch Verformungskörper und Sensorfahne zu erzwungenen, gleichwohl außer Resonanz - typischerweise nämlich unterhalb einer niedrigsten mechanische Resonanzfrequenz des Wrbelsensors - liegenden Schwingungen um eine gemeinsame statischen Ruhelage angeregt werden. Der Verformungskörper weist ferner ein - zumeist kreisringförmiges - äußeres Randsegment auf, das dafür eingerichtet ist, mit einer dem Haltern des Verformungskörper bzw. des damit gebildeten Sensors an einer Wandung eines Rohrs dienenden Fassung hermetisch dicht, beispielsweise nämlich stoffschlüssige, verbunden zu werden, derart, daß der Verformungskörper eine in der Wandung des Rohrs vorgesehene Öffnung überdeckt bzw. hermetisch verschließt und daß die die Sensorfahne tragende Oberfläche des Verformungskörpers dem Meßstoff führenden Lumen des Meßrohrs bzw. der Rohrleitung zugewandt ist, mithin die Sensorfahne in nämliches Lumen hineinragt. Zwecks des Generierens des Wirbelsensorsignals umfaßt der Wirbelsensor ferner ein entsprechendes, beispielsweise nämlich mittels eines mit der Sensorbaugruppe mechanisch gekoppelten bzw. darin integrierten Kondensator oder mittels eines als piezoelektrischer Wandler dienenden Piezostapel gebildetes, Wandlerelement, das dafür eingerichtet ist, Bewegungen des Verformungskörpers, nicht zuletzt auch mit Druckschwankungen korrespondierende Bewegungen des Verformungskörpers, bzw. des ggf. vorhandenen Ausgleichskörperzu erfassen und einem elektrischen oder optischen Trägersignal aufzumodulieren. Wie u.a. in der US-B 63 52 000 oder US-A 2017/0284841 jeweils gezeigt, kann die Sensorbaugruppen bzw. der damit gebildet Wirbelsensor zudem einen sich ausgehend von einer der die Sensorfahne tragende Oberfläche abgewandten Oberfläche des Verformungskörpers erstreckenden, zumeist stab-, platten- oder hülsenförmig ausgebildeten Ausgleichskörper aufweisen, der im besonderen dazu dient, aus Bewegungen der Sensorbaugruppe resultierenden Kräften bzw. Momenten, beispielsweise infolge von Vibrationen der Rohrleitung, zu kompensieren bzw. daraus resultierende unerwünschte Bewegungen der Sensorfahne zu vermeiden.

Der Wirbelsensor ist auf einer dem Meßstoff führenden Lumen abgewandten Seite ferner mit einer - typischerweise druck- und schlagfest gekapselten, ggf. auch nach außen hin hermetisch abgedichteten - Umformer-Elektronik verbunden. Die Umformer-Elektronik weist eine entsprechende, mit dem Wrbelsensor bzw. dessen Wandlerelement via Anschlußleitungen, ggf. unter Zwischenschaltung elektrischer Barrieren und/oder galvanischer Trennstellen, elektrisch verbundene digitale Meßschaltung zum Verarbeiten bzw. Auswerten des Wrbelsensorsignals und zum Erzeugen von digitalen Meßwerten für den jeweils zu erfassende Strömungsparameter, beispielsweise nämlich die Strömungsgeschwindigkeit, der Volumenstrom und/oder der Massenstrom, auf. Im besonderen ist die Umformer-Elektronik dafür eingerichtet anhand des wenigstens einen Wrbelsensorsignals die Ablösefrequenz repräsentierende digitale Wrbelfrequenz-Meßwerte zu ermitteln sowie unter Verwendung eines oder mehrerer Wrbelfrequenz-Meßwerte Meßwerte für den wenigstens einen Strömungsparameter zu berechnen und auszugeben, beispielsweise an eine entsprechend im Meßsystem vorgesehenes Anzeigeelement. Wie u.a. auch in den eingangs erwähnten US-B 69 38496, US-B 69 10 387, US-B 80 10 312, US-B 82 00450, US-B 83 70 098 oder US-B 84 47 536 gezeigt, können Meßsysteme der in Rede stehenden Art desweiteren einen, beispielsweise stromabwärts des Staukörpers oder darin angeordneten, Temperatursensor und/oder einen, beispielsweise stromabwärts des Staukörpers oder darin angeordneten, Drucksensor aufweisen und kann die Umformer-Elektronik zudem eingerichtet sein, Meßwerte für den wenigstens einen Strömungsparameter auch unter Verwendung eines vom Temperatursensor bereitgestellten Temperatursensorsignals bzw. unter Verwendung eines vom Drucksensor bereitgestellten Drucksensorsignals zu berechnen. Die üblicherweise in einem Schutz-Gehäuse aus Metall und/oder schlagfestem Kunststoff untergebrachte Umformer-Elektronik industrietauglicher bzw. in der industriellen Meßtechnik etablierter Meßsysteme stellen zudem zumeist auch einem Industriestandard, beispielsweise der DIN IEC 60381-1 , konforme externe Schnittstellen für die Kommunikation mit übergeordneten, beispielsweise mittels Speicherprogrammierten Steuerungen (SPS) gebildete, Meß- und/oder Reglersysteme bereit. Ein solche externe Schnittstelle kann beispielsweise als in eine Stromschleife eingliederbarer Zweileiter-Anschluß ausgebildete und/oder mit etablierten industriellen Feldbussen kompatible ausgebildet sein. Wie in der eingangs erwähnten US-A 2016/0041016, US-A 2013/0282309 bzw. US-A 2011/0314929 jeweils erörtert, können die mittels Meßsystemen der in Rede stehenden Art ermittelten Strömungsmeßwerte für den regelmäßig nicht auszuschließenden Fall, daß im Meßstoff auch Fremdstoffe enthalten sind, in erheblichem Maße fehlerhaft sein; dies nicht zuletzt auch für den häufig auftretenden Fall, daß im ansonsten flüssigen Meßstoff darin eingeschlossenes Gas mitgeführt wird, beispielsweise in Form von Gasblasen, bzw. Meßstoff und Fremdstoff(e) eine Blasenströmung bilden, und/oder derart, daß das Vorliegen von Fremdstoffen von der Umformer-Elektronik nicht oder spät detektiert wird.

Ausgehend vom vorbezeichneten Stand der Technik besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, Meßsysteme der vorbezeichneten Art dahingehend zu verbessern, daß damit zumindest das Auftreten von erhöhte Meßfehler verursachenden Fremdstoffen in einem strömenden Meßstoff frühzeitig detektiert werden kann und/oder daß durch Fremdstoffe im Meßstoff verursachte Meßfehler verringert werden können.

Zur Lösung der Aufgabe besteht die Erfindung in einem Meßsystem zum Messen wenigstens eines, beispielsweise zeitlich veränderlichen, Strömungsparameters, beispielsweise einer Strömungsgeschwindigkeit und/oder einer Volumenstrom und/oder einer Massenstrom, eines in einer Rohrleitung strömenden, beispielsweise zumindest gelegentlich einphasigen und/oder zumindest gelegentlich mehrphasigen, fluiden Meßstoffs, beispielsweise nämlich eines Gases, einer Flüssigkeit oder einer Dispersion, welches Meßsystem umfaßt:

• ein in den Verlauf nämlicher Rohrleitung einsetzbares Rohr mit einem Lumen, das dafür eingerichtet ist, den in der Rohrleitung strömende Meßstoff zu führen bzw. von nämlichem Meßstoff durchströmt zu werden;

• einen im Lumen des Rohrs angeordneten, beispielsweise prismatischen oder zylindrischen, Stauköper, der dafür eingerichtet ist, im daran vorbei strömenden Meßstoff Wirbel mit einer von einer momentanen Strömungsgeschwindigkeit (u) nämlichen Meßstoffs abhängigen Ablösefrequenz (fv ~ u) zu generieren, derart, daß im stromabwärts des Staukörpers strömenden Fluid eine Kärmän'sche Wrbelstrasse ausgebildet ist;

• einen stromabwärts des Staukörpers angeordneten Wirbelsensor, der wenigstens eine, beispielsweise niedrigste und/oder stets oberhalb der Ablösefrequenz liegende, mechanische Resonanzfrequenz (f _R ) aufweist und der eingerichtet ist, angeregt vom strömenden Meßstoff, mechanische Schwingungen um eine statische Ruhelage auszuführen und wenigstens ein nämliche Schwingungen repräsentierendes, beispielsweise elektrisches oder optisches, Wirbelsensorsignal bereitzustellen, das eine erste Nutzkomponente, nämlich eine Schwingungen des Wirbelsensors mit der Ablösefrequenz (fv) repräsentierende - beispielsweise eine nicht unter einem dafür vorgegebenen Schwellenwert für Signalrauschen liegenden Signalpegel aufweisende - erste spektrale Signalkomponente (Wirbelkomponente) enthält, und das eine zweite Nutzkomponente, nämlich eine Resonanz-Schwingungen des Wirbelsensors mit dessen mechanischer Resonanzfrequenz (f _R ) repräsentierende - beispielsweise eine nicht unter einem dafür vorgegebenen Schwellenwert für Signalrauschen liegenden Signalpegel aufweisende - zweite spektrale Signalkomponente (Resonanzkomponente) enthält;

• sowie eine, beispielsweise mittels wenigstens eines Mikroprozessors gebildete, Umformer-Elektronik zum Auswerten des wenigstens einen Wirbelsensorsignals und zum Ermitteln von, beispielsweise digitalen, Meßwerten für den wenigstens einen Strömungsparameter;

• wobei die Umformer-Elektronik eingerichtet ist, das wenigstens eine Wirbelsensorsignal zu empfangen und auszuwerten, nämlich zumindest anhand der ersten Nutzkomponente des wenigstens einen Wirbelsensorsignals die Ablösefrequenz repräsentierende, beispielsweise digitale, Wirbelfrequenz-Meßwerte zu ermitteln sowie anhand der zweiten Nutzkomponente des wenigstens einen Wirbelsensorsignals eine Amplitude der Resonanz-Schwingungen des Wirbelsensors repräsentierende, beispielsweise digitale, Amplituden-Meßwerte zu ermitteln;

• und wobei die Umformer-Elektronik eingerichtet ist, unter Verwendung eines oder mehrerer Amplituden-Meßwerte zu ermitteln, ob und/oder inwieweit im Meßstoff Fremdstoffe, beispielsweise in einer Flüssigkeit mitgeführte Gaseinschlüsse (Blasen), enthalten sind und/oderzu ermitteln, ob der Meßstoff ein- oder mehrphasig ausgebildet ist, sowie unter Verwendung eines oder mehrerer Wirbelfrequenz-Meßwerte, beispielsweise digitale, Strömungsparameter-Meßwerte, nämlich Meßwerte für den wenigstens einen Strömungsparameter zu berechnen.

Nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Umformer-Elektronik eingerichtet, ist die Strömungsparameter-Meßwerte auch unter Verwendung einer Strouhal-Zahl (Sr ~ f _v / u), nämlich einer ein Verhältnis der Ablösefrequenz (fv) zur Strömungsgeschwindigkeit (u) des am Staukörper vorbei strömenden Fluids repräsentierenden Kennzahl zu berechnen. Nach einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Umformer-Elektronik eingerichtet ist, die Strömungsparameter-Meßwerte zumindest im Falle eines zweiphasigen Meßstoffs jeweils auch unter Verwendung eines oder mehrerer Amplituden-Meßwerte zu berechnen.

Nach einer dritten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Umformer-Elektronik eingerichtet ist, unter Verwendung wenigstens eines der Amplituden-Meßwerte, beispielsweise auch unter Verwendung wenigstens eines der Wirbelfrequenz-Meßwerte, einen Kennzahlwert für eine ein Verhältnis eines in eine quer zu einer gedachten Längsachse des Meßrohrs verlaufenden Richtung auf den Wrbelsensor wirkenden statischen Druckes (p _stat ) zu einem auf den Wirbelsensor in Richtung der gedachten Längsachse des Meßrohrs wirkenden dynamischen Druck (p _dyn ) charakterisierende Strömungskennzahl zu berechnen, beispielsweise derart, daß daß die Strömungskennzahl einem Druckbeiwert des Wrbelsensors, einer Euler-Zahl oder einer Kavitationszahl des Meßstoffs entspricht. Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend ist die Umformer-Elektronik ferner eingerichtet, den Kennzahlwert mit wenigstens einem, beispielsweise vorab unter Referenzbedingungen und/oder anhand des Wrbelsensorsignals ermittelten, Schwellenwert zu vergleichen, der einen für das Meßsystem und/oder den Meßstoff vorgegebenen, beispielsweise maximal zulässigen und/oder kritischen, Fremd Stoff- An teil repräsentiert. Beispielsweise kann die Umformer-Elektronik zudem auch eingerichtet sein, den Schwellenwert anhand des Wirbelsensorsignals, beispielsweise nämlich unter Verwendung wenigstens eines der Wrbelfrequenz-Meßwerte, zu ermitteln und/oder eine, beispielsweise vor Ort visuell und/oder akustisch wahrnehmbare und/oder in ein Datensignal codierte und/oder als Alarm deklarierte, Meldung auszugeben, falls der den Kennzahlwert den wenigstens einen Schwellenwert überschritten hat. Alternativ oder in Ergänzung kann der wenigstens eine Schwellenwert mit einem vorab unter Referenzbedingungen, nämlich für ein durch den Meßwandler strömendes, beispielsweise einphasiges, Kalibrierfluid, wie z.B. Wasser, ermittelten Kennzahlwert korrespondieren.

Nach einer vierten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Umformer-Elektronik ein erstes Signalfilter aufweist, das dafür eingerichtet ist, an einem Signaleingang das Wrbelsensorsignal zu empfangen und an einem Filterausgang ein die erste Nutzkomponente des Wrbelsensorsignals enthaltendes, beispielsweise nämlich die zweite Nutzkomponente stets nur abgeschwächt oder nicht enthaltendes, erstes, beispielsweise digitales, Nutzsignal bereitzustellen und/oder daß die Umformer-Elektronik ein zweites Signalfilter aufweist, das dafür eingerichtet ist, an einem Signaleingang das Wrbelsensorsignal zu empfangen und an einem Filterausgang ein die zweite Nutzkomponente des Wirbelsensorsignals enthaltendes, beispielsweise nämlich die erste Nutzkomponente stets nur abgeschwächt oder nicht enthaltendes, zweites, beispielsweise digitales, Nutzsignal bereitzustellen. Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend ist die Umformer-Elektronik ferner eingerichtet, die Wrbelfrequenz-Meßwerte unter Verwendung des ersten Nutzsignals und/oder die Amplituden-Meßwerte unter Verwendung des zweiten Nutzsignals zu ermitteln.

Nach einer fünften Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Umformer-Elektronik eingerichtet ist, eine diskrete Fourier-Transformation (DFT) des wenigstens einen Wirbelsensorsignals zu generieren sowie die Wirbelfrequenz-Meßwerte und/oder die Amplituden-Meßwerte basierend auf nämlicher diskreter Fourier-Transformation des wenigstens einen Wrbelsensorsignals zu ermitteln.

Nach einer sechsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Umformer-Elektronik eingerichtet ist, eine Autokorrelation (AKF) des wenigstens einen Wrbelsensorsignals zu berechnen sowie die Wrbelfrequenz-Meßwerte basierend auf nämlicher Autokorrelation des wenigstens einen Wrbelsensorsignals zu ermitteln.

Nach einer siebenten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Umformer-Elektronik wenigstens eine Wandlerschaltung aufweist, die eingerichtet ist, das wenigstens eine Wrbelsensorsignal zu empfangen und zu digitalisieren, beispielsweise nämlich in ein digitales Wrbelsensorsignal zu wandeln und nämliches digitales Wrbelsensorsignal an einem Digitalausgang der Wandlerschaltung bereitzustellen.

Nach einer achten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Wirbelsensor einen, beispielsweise membranartigen und/oder scheibenförmigen, Verformungskörper mit einer dem Lumen zugewandten ersten Oberfläche und einer gegenüberliegenden, beispielsweise zur ersten Oberfläche zumindest teilweise parallelen, zweiten Oberfläche sowie wenigstens ein oberhalb und/oder auf der zweiten Oberfläche des Verformungskörper angeordnetes, beispielsweise nämlich am Verformungskörper angebrachtes und/oder in dessen Nähe positioniertes, Wandlerelement, das dafür eingerichtet ist, Bewegungen des Verformungskörpers, beispielsweise von dessen zweiter Oberfläche, zu erfassen und in das Wrbelsensorsignal zu wandeln, aufweist. Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend weist der Wrbelsensor eine sich ausgehend von der ersten Oberfläche des Verformungskörpers bis zu einem distalen Ende erstreckende, beispielsweise plattenförmige oder keilförmige, Sensorfahne auf.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß das Meßsystem ein mit der Umformer-Elektronik gekoppeltes Anzeigeelement zur Ausgabe von von der Umformer-Elektronik bereitgestellten Meßwerten für den wenigstens einen Strömungsparameter und/oder von mittels der Umformer-Elektronik generierten Meldungen umfaßt. Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die mit dem Fremd Stoff- An teil korrelierte (Schwingungs-)Amplitude der durch den strömenden, ggf. mit Fremdstoff beladenen Meßstoff angeregten Resonanzschwigungen des Wirbelsensors zu erfassen und für die Detektion des Fremdstoffs, ggf. auch für eine den Fremdstoff-Anteil quantifizierende Berechnung entsprechend auszuwerten. Ein Vorteil der Erfindung ist u.a. auch darin Zusehen, daß die Detektion von im Meßstoff enthaltenem Fremdstoff allein durch eine entsprechenden Modifikation der in der Umformer-Elektronik moderner Meßsysteme typischerweise als Firm- und/oder Software implementierten Berechnungsalgorithmik eingerichtet, beispielsweise nämlich auch bei bereits installierten Meßsysteme durch ein entsprechendes Upgrade von deren Firm- bzw. Software einfach nachgerüstet werden kann.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen davon werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Gleiche bzw. gleichwirkende oder gleichartig fungierende 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 und/oder aus den Ansprüchen an sich.

Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 , 2 schematisch in verschieden Ansichten ein - hier als Wirbel-Durchflußmeßgerät ausgebildetes - Meßsystem mit einem Wrbelsensor und einer Umformer-Elektronik zum Messen wenigstens eines Strömungsparameters eines in einer Rohrleitung strömenden Fluids;

Fig. 3 exemplarisch Leistungsdichtespektren von mittels eines Meßsystems gemäß der Fig. 1 bzw. 2 bei unterschiedlichen Beladungen des Meßstoffs mit Fremdstoff (in Wasser mitgeführte Gasblasen) generierten Wrbelsensorsignalen; und

Fig. 4a, 4b, schematisch, teilweise auch geschnittenen Ansichten ein Ausführungsbeispiel eines

4c, 4d für die Verwendung in einem Meßsystem gemäß der Fig. 1 bzw. 2 geeigneten,

Wrbelsensors. In Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel für ein Meßsystem zum Messen wenigstens eines, ggf. auch zeitlich veränderlichen Strömungsparameters, beispielsweise nämlich einer Strömungsgeschwindigkeit u und/oder einer Volumen- und/oder Massenstrom, eines in einer Rohrleitung strömenden fluiden Meßstoffs, beispielsweise einer Flüssigkeit, eines Gases oder einer Dispersion, gezeigt. Die Rohrleitung kann beispielsweise als Anlagenkomponente eines Trinkwassernetztes, eines Wärmeversorgungsnetzes oder eines Turbinenkreislaufes ausgebildet, mithin kann der Meßstoff beispielsweise Wasser oder Dampf, insb. auch gesättigter Dampf oder überhitzter Dampf, oder beispielsweise auch ein aus einer Dampfleitung abgeführtes Kondensat sein. Meßstoff kann aber beispielsweise auch ein Kryogas, ein Erdöl oder eine (komprimiertes) Erdoder ein Biogas sein, mithin kann die Rohrleitung beispielsweise auch Komponente einer Erd- oder einer Biogasanlage oder eines Gasversorgungsnetzes sein.

Das Meßsystem umfaßt ein in der Verlauf der vorbezeichneten Rohrleitung einsetzbares Rohr 3 mit einem von einer - beispielsweise metallischen - Wandung 3 ^* des Rohrs umhüllten Lumen 3‘, das sich von einem Einlaßende 3+ bis zu einem Auslaßende 3# erstreckt und das dafür eingerichtet ist, das in der Rohrleitung strömende Fluid zu führen bzw. von nämlichem Fluid in Richtung einer durch eine gedachte Längsachse des Meßrohrs definieren (Haupt-)Strömungsrichtung des Meßsystems definierenden durchströmt zu werden. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist am Einlaßende 3+ wie auch am Auslaßende 3# ferner jeweils ein dem Herstellen einer Leckage freien Flanschverbindung mit jeweils einem korrespondierenden Flansch an einem ein- bzw. auslaßseitig Leitunsgsegment der Rohrleitung dienender Flansch vorgesehen. Desweiteren kann das Rohr 3, wie in Fig. 1 oder 2 dargestellt, im wesentlichen gerade, beispielsweise nämlich als Hohlzylinder mit zumindest abschnittsweise kreisförmigem Querschnitt ausgebildet sein, derart, daß das Rohr 3 eine das Einlaßende 3+ und das Auslaßende 3# imaginär verbindende gedachte gerade Längsachse L aufweist. Das Meßsystem weist ferner einen innerhalb des Lumens 3‘ angeordneten - beispielsweise prismatischen oder zylindrischen - Stauköper 4, der dafür eingerichtet ist, im daran vorbei strömenden Fluid Wirbel mit einer von einer momentanen Strömungsgeschwindigkeit u nämlichen Fluids abhängigen Ablösefrequenz fv (fv ~ u), zu generieren, derart, daß im stromabwärts des Staukörpers strömenden Fluid eine Kärmänsche Wirbelstraße ausgebildet ist, sowie einen - beispielsweise stromabwärts des Staukörpers 4 angeordneten oder darin integrierten - Wirbelsensor 1 zum Erfassen von Wirbeln der Kärmänsche Wirbelstraße, beispielsweise nämlich damit einhergehenden, nämlich bei konstanter Strömungsgeschwindigkeit u periodischen Druckschwankungen im strömenden Fluid, auf.

Nämlicher Wirbelsensor 1 ist im besonderen dafür eingerichtet, wenigstens ein, insb. elektrisches oder optisches, sich zeitlich änderndes, beispielsweise nämlich mit den vorbezeichneten Druckschwankungen korrespondierendes, Wirbelsensorsignal s1 bereitzustellen; dies im besonderen in der Weise, daß das Wirbelsensorsignal s1 - wie auch aus Fig. 3 ohne weiteres ersichtlich - eine erste Nutzkomponente S1 _N I (Wirbelkomponente), nämlich eine die Ablösefrequenz fv repräsentierende - beispielsweise eine nicht unter einem vorgegebenen Schwellenwert TH 1 für Signalrauschen liegende, nämlich zumindest eine minimale spektrale Leistungsdichte bzw. eine entsprechende minimale Amplitude aufweisende, und/oder nicht oberhalb eines Schwellenwerts TH2 für Signalrauschen liegende, nämlich höchstens eine maximale spektrale Leistungsdichte bzw. eine entsprechende maximale Amplitude aufweisende - erste spektrale Signalkomponente (@fv) enthält, falls im stromabwärts des Staukörpers strömenden Fluid eine Kärmänsche Wirbelstraße ausgebildet ist. Indem dem Wirbelsensor 1 naturgemäß auch eine Vielzahl natürlicher Schwingungsmoden innewohnen, von denen im Betrieb des Meßsystems eine oder mehrere angeregt sein können, enthält das Wirbelsensorsignal - wie auch aus Fig. 3 ohne weiteres ersichtlich - typischerweise auch eine oder mehrere spektrale Signalkomponente, die mit einer jeweiligen Resonanzfrequenz (fp) eines der vorbezeichneten Schwingungsmoden korrespondieren. Im besonderen hat sich gezeigt, daß der Wirbelsensor 1 durch das daran vorbeiströmende Fluid auch zu Vibrationen auf einer oder mehreren der vorbezeichneten Resonanzfrequenzen angeregt sein kann, bzw. daß umgekehrt zumindest eine der vorbezeichneten Vibrationen nicht nennenswert oder gar nicht angeregt ist, falls kein Fluid am Wirbelsensor vorbeiströmt. Dementsprechend enthält das Wirbelsensorsignal - wie auch aus Fig. 3 ohne weiteres ersichtlich - zumindest zeitweise auch wenigstens eine zweite

Nutzkomponente S1 _N2 (Resonanzkomponente), nämlich eine - insb. hinsichtlich einer spektralen Leistungsdichte bzw. Amplitude nicht unter einem dafür vorgegebenen Schwellenwerts (THO) für Signalrauschen und/oder gelegentlich oberhalb eines Schwellenwerts (TH1) für als Dispersion ausgebildeten Meßstoff bzw. im Meßstoff mitgeführtem Fremdstoff liegende - zweite spektrale Signalkomponente (@f _R ), die eine mechanische Resonanzfrequenz fp des Wirbelsensors - beispielsweise nämlich eine niedrigste Resonanzfrequenz und/oder eine stets oberhalb der Ablösefrequenz fv liegende Resonanzfrequenz und/oder eine einer Resonanzfrequenz eines der Detektion der Wirbel dienlichen natürlichen Schwingungsmodes - repräsentiert; dies insb. dann, falls Fluid am Wirbelsensor vorbeiströmt und/oder dann nicht, falls kein Fluid am Wirbelsensor vorbeiströmt.

Nach einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Meßsystem einen Temperatursensor 5, der eingerichtet ist, wenigstens ein Temperatursensorsignal Q1 bereitzustellen, das einer Änderung einer Temperatur des strömenden Fluids mit einer Änderung wenigstens eines Signalparameters folgt, und/oder weist das Meßsystem einen Drucksensor 6 auf, der eingerichtet ist, wenigstens ein Drucksensorsignal p1 bereitzustellen, das einer Änderung eines, insb. statischen, Drucks des strömenden Fluids mit einer Änderung wenigstens eines Signalparameters folgt. Der Temperatursensor kann beispielsweise stromabwärts des Staukörpers, ggf. auch innerhalb des Wirbelsensors, oder - wie auch in Fig. 2 schematisch dargestellt - innerhalb des Staukörpers angeordnet sein. Ferner kann auch der Drucksensor beispielsweise stromabwärts des Staukörpers oder innerhalb des Staukörpers angeordnet sein. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Wirbelsensor 1 , wie auch in Fig. 2 und den Fig. 4a, 4b, 4c, 4d jeweils dargestellt bzw. aus einer Zusammenschau nämlicher Figuren ohne weiteres ersichtlich, mittels eines, insb. membranartigen bzw. scheibenförmigen, Verformungskörpers 111 sowie einer eine linksseitige erstes Seitenfläche 112+ sowie eine rechtsseitige zweite Seitenfläche 112# aufweisenden Sensorfahne 112 gebildet, die sich ausgehend von einer ersten Oberfläche 111+ des Verformungskörpers 111 bis zu einem distalen, nämlich vom Verformungskörper 111 bzw. dessen Oberfläche 111+ entfernten (freien) Ende erstreckt und die die dafür eingerichtet ist, von strömenden Fluid umströmt zu werden. Der Wirbelsensor und der Staukörper sind hierbei im besonderen so dimensioniert und angeordnet, daß die Sensorfahne 112 in einem solchen Bereich in das Lumen 3 ^* des Rohrs bzw. das darin geführte Fluid hineinragt, der im Betrieb des Meßsystems regelmäßig von der Kärmänschen Wirbelstraße eingenommen wird.

Der Verformungskörper 111 weist ferner eine der ersten Oberfläche 111+ gegenüberliegende, beispielsweise zur ersten Oberfläche 111 + zumindest teilweise parallele, zweite Oberfläche 111# sowie ein, beispielsweise kreisringförmiges und/oder mit einer Dichtfläche versehenes, äußeres Randsegment 111a auf. Das äußere Randsegment 111a hat eine Dicke, die - wie in den Fig. 2 bzw. 4a, 4b, 4c, 4d angedeutet - im Vergleich zu einer minimalen Dicke eines von nämlichem Randsegment 111a eingeschlossen inneren - hier nämlich die Sensorfahne 112 tragenden - Segment 111b wesentlich größer ist. Verformungskörper 111 und Sensorfahne 112 sind im besonderen dafür eingerichtet, zu erzwungenen Schwingungen um eine gemeinsame statischen Ruhelage angeregt zu werden, derart, daß die Sensorfahne 112 den Verformungskörper 111 elastisch verformende Pendelbewegungen in einer - im wesentlichen quer zur vorbezeichneten (Haupt-)Strömungsrichtung bzw. quer zur vorbezeichneten Längsachse des Meßrohrs verlaufenden - Detektionsrichtung bzw. Schwingungsbewegungen gemäß einer dem Wirbelsensor innewohnenden natürlichen Schwingungsmode ausführt. Die Sensorfahne 112 weist dementsprechend gemäß einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung eine Breite b, gemessen als eine maximale Erstreckung in Richtung der (Haupt-)Strömungsrichtung, auf die wesentlich größer ist, als eine Dicke d der Sensorfahne 112, gemessen als eine maximale seitlich Erstreckung in Richtung der Detektionsrichtung. Im in den Fig. 4a, 4b, 4c, 4d dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Sensorfahne 112 im wesentlichen keilförmig ausgebildet; sie kann aber beispielsweise auch, wie bei derartigen Wirbelsensoren durchaus üblich, als eine relativ dünne, ebene Platte ausgebildet sein. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind der Wirbelsensor 1 und das Rohr 3 ferner so dimensioniert, daß eine Länge I der Sensorfahne 112, gemessen als minimaler Abstand zwischen einem proximalen, nämlich an den Verformungskörper 111 grenzenden Ende der Sensorfahne 112 bis zum distalen Ende der Sensorfahne 112 mehr als einer Hälfte eines Kalibers DN des Rohrs 3 bzw. weniger als 95% nämlichen Kalibers DN entspricht. Die Länge I kann beispielsweise - wie bei vergleichsweise kleinem Kaliber von weniger als 50 mm durchaus üblich - auch so gewählt sein, daß nämliches distales Ende der Sensorfahne 112 nur noch einen sehr geringen minimalen Abstand zur Wandung 3 ^* des Rohrs 3 aufweist. Bei Rohren mit vergleichsweise großem Kaliber von 50 mm oder mehr kann die Sensorfahne 112 - wie bei Meßsystemen der in Rede stehenden Art durchaus üblich bzw. wie auch aus der Fig. 2 ersichtlich - beispielsweise auch deutlich kürzer ausgebildet sein, als eine Hälfte eines Kalibers des Rohrs 3. Verformungskörper 111 und Sensorfahne 112 können desweiteren beispielsweise Bestandteile ein und desselben monolithischen Formteils sein, das beispielsweise gegossen oder durch ein generatives Verfahren, wie etwa 3D-Laserschmelzen, hergestellt ist; Verformungskörper und Sensorfahne können aber auch als zunächst voneinander getrennte bzw. erst nachträglich stoffschlüssig miteinander verbundene, beispielsweise nämlich miteinander verschweißte bzw. verlötete, Einzelteile ausgebildet, mithin aus entsprechend stoffschlüssig miteinander verbindbaren Materialien hergestellt sein. Der Verformungskörper 111 kann - wie bei derartigen Wirbelsensoren durchaus üblich - zumindest anteilig, beispielsweise nämlich überwiegend oder vollständig, aus einem Metall, wie z.B. Edelstahl bzw. einer Nickelbasislegierung, bestehen. Ebenso kann auch die Sensorfahne zumindest anteilig aus einem Metall, beispielsweisenämlich einem Edelstahl bzw. einer Nickelbasislegierung, bestehen; insbesondere können der Verformungskörper 111 und die Sensorfahne 112 auch aus dem gleichen Material hergestellt werden. Ferner weist der Wrbelsensor ein - beispielsweise als piezoelektrischer Wandler, als Komponente eines Kondensators ausgebildetes, kapazitives oder beispielsweise auch als Komponente eines Fotodetektor ausgebildetes, optisches - Wandlerelement 12 zum Generieren eines zeitlich ändernde - typischerweise nämlich zumindest zeitweise periodische - Bewegungen der Sensorfahne bzw. gleichermaßen zeitlich ändernde Verformungen des Verformungskörpers 111 repräsentierenden, hier auch als Wirbelsensorsignal dienenden Signals, beispielsweise eine durch die vorbezeichneten Bewegungen modulierte veränderliche elektrische Spannung oder entsprechend moduliertes Laserlicht. Der Wrbelsensor 1 ist zudem in das Rohr 3 eingesetzt, derart, daß die erste Oberfläche des Verformungskörpers 111 dem Lumen 3‘ des Rohrs zugewandt ist, mithin die Sensorfahne in nämliches Lumen hineinragt.

Der Wrbelsensor 1 ist im in Fig. 1 bzw. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel von außen durch eine in der Wandung eingeformte Öffnung 3“ hindurch in das Lumen des Rohrs eingeführt und im Bereich nämlicher Öffnung - beispielsweise auch wieder lösbar - von außen an der Wandung 3 ^* fixiert, und zwar so, daß die Oberfläche 111+ des Verformungskörpers 111 dem Lumen 3‘ des Rohrs 3 zugewandt ist, mithin die Sensorfahne 112 in nämliches Lumen hineinragt. Insbesondere ist der Sensor 1 so in die Öffnung 3“eingesetzt, daß der Verformungskörper 111 die Öffnung 3“ überdeckt bzw. hermetisch verschließt. Nämliche Öffnung kann beispielsweise so ausgebildet sein, daß sie - wie bei Meßsystemen der in Rede stehenden Art durchaus üblich - einen (Innen-)Durchmesser aufweist, der in einem Bereich zwischen 10 mm und ca. 50 mm liegt. Nach einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in der der Öffnung 3“ eine dem Haltern des Verformungskörpers an der Wandung 3 ^* dienende Fassung 3a ausgebildet. Der Wirbelsensor 1 kann hierbei beispielsweise durch stoffschlüssiges Verbinden, insb. nämlich durch Verschweißen oder Verlöten, von Verformungskörper 111 und Wandung 3 ^* am Rohr 3 fixiert sein; er kann aber beispielsweise auch mit dem Rohr 3 lösbar verbundenen, beispielsweise nämlich damit verschraubt bzw. daran angeschraubt sein. In der der Fassung 3a kann ferner wenigstens eine, beispielsweise auch umlaufende bzw. kreisringartige, Dichtfläche ausgebildet sein, die dafür eingerichtet ist, im Zusammenspiel mit dem Verformungskörper 111 und einem ggf. vorgesehenen, beispielsweise ringförmige oder ringscheibenförmige, Dichtelement die Öffnung 3“ entsprechend abzudichten.

Nicht zuletzt für den Fall, daß der Wirbelsensor in die vorbezeichnete Fassung 3a eingesetzt und lösbar mit dem Rohr 3 verbunden werden soll, kann auch das Randsegment 111a des Verformungskörpers 111 in vorteilhafter weise ferner mit einer, beispielsweise auch mit der in der Öffnung 3“ ggf. vorgesehenen Dichtfläche korrespondierenden und/oder kreisringartigen,

Dichtfläche versehen sein.

Zum Kompensieren von aus allfälligen Bewegungen des Wirbelsensors - etwa infolge von Vibration der vorbezeichneten, an das Rohr angeschlossenen Rohrleitung - resultierenden Kräften und/oder Momenten bzw. zum Vermeiden von daraus resultierenden unerwünschten, nämlich das Sensorsignal s1 verfälschenden Bewegungen der Sensorfahne bzw. des Verformungskörpers 111 weist der Wirbelsensor 1 nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ferner einen sich ausgehend von der zweiten Oberfläche 111# des Verformungskörpers 111 erstreckenden, beispielsweise stab-, platten- oder hülsenförmigen, Ausgleichskörper 114 auf. Nämlicher Ausgleichskörper 114 kann zudem auch als eine Halterung des Wandlerelements 12 dienen oder auch als ein Bestandteil des Wandlerelements 12 dienen, beispielsweise als eine bewegliche Elektrode eines nämliches (kapazitives) Wandlerelement bildenden Kondensators. Der Ausgleichskörper 114 kann beispielsweise aus dem gleichen Material bestehen, wie der Verformungskörper und/oder wie die Sensorfahne, beispielsweise einem Metall. Beispielsweise kann der Ausgleichskörper 114 nämlich aus einem Edelstahl bzw. einer Nickelbasislegierung hergestellt sein. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind Verformungskörper 111 und Ausgleichskörper 114 stoffschlüssig miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verschweißt bzw. verlötet, mithin ist vorgesehen, Ausgleichskörper 114 und Verformungskörper 111 aus entsprechend stoffschlüssig miteinander verbindbaren Materialien herzustellen. Alternativ können Verformungskörper 111 und Ausgleichskörper 114 aber auch Bestandteile ein und desselben monolithischen Formteils sein, beispielsweise auch derart, daß Sensorfahne 111 ,

Verformungskörper 112 und Ausgleichskörper 114 Bestandteile nämlichen Formteils sind. Sensorfahne 112 und Ausgleichskörper 114 können desweiteren - wie auch aus einer Zusammenschau der Fig. 4c und 4d ersichtlich - zueinander fluchtend angeordnet sein, derart, daß eine T rägheitshauptachse der Sensorfahne 112 in Verlängerung mit einer T rägheitshauptachse des Ausgleichskörpers 114 koinzidiert. Alternativ oder in Ergänzung können der Ausgleichskörper 114 und der Verformungskörper 111 zudem so positioniert und zueinander ausgerichtet sein, daß eine Trägheitshauptachse des Verformungskörpers 111 in Verlängerung mit einer Trägheitshauptachse des Ausgleichskörpers 114 koinzidiert. Darüberhinaus können Sensorfahne 112,

Ausgleichskörper 114 und Verformungskörper 111 auch so positioniert und zueinander ausgerichtet sein, daß - wie beispielsweise auch aus einer Zusammenschau der Fig. 2, 4a, 4b, 4c und 4d ersichtlich - eine Trägheitshauptachse des Wirbelsensor 11 sowohl zu einer Trägheitshauptachse der Sensorfahne 112 als auch einer T rägheitshauptachse des Ausgleichskörpers 114 wie auch einer Trägheitshauptachse des Verformungskörpers 111 parallel verläuft oder sowohl mit nämlicher Trägheitshauptachse der Sensorfahne als auch mit nämlicher Trägheitshauptachse Ausgleichskörpers wie auch mit nämlicher Trägheitshauptachse des Verformungskörpers koinzidiert.

Zum Verarbeiten bzw. Auswerten des wenigstens einen Wirbelsensorsignals umfaßt das Meßsystem ferner eine - beispielsweise in einem druck- und/oder schlagfesten Schutzgehäuse 20 untergebrachte - Umformer-Elektronik 2, die an den Sensor 1 angeschlossen ist bzw. im Betrieb des Meßsystems mit dem Wirbelsensor 1 kommuniziert. Das Schutzgehäuse 20 für die Umformer-Elektronik 2 kann beispielsweise aus einem Metall, etwa einem Edelstahl oder Aluminium, und/oder mittels eines Gießverfahrens, wie z.B. einem Feinguß- oder einem Druckgußverfahren (HPDC), hergestellt sein; es kann aber beispielsweise auch mittels eines in einem Spritzgießverfahren hergestellten Kunststoffformteils gebildet sein. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Meßsystem zudem als ein Wrbel-Durchflußmeßgrät in Kompaktbauweise ausgebildet, bei dem das Schutzgehäuse 20 mit darin untergebrachter Umformer-Elektronik 2 - beispielsweise mittels eines halsförmigen Anschlußstutzen 30 - am Rohr gehaltert ist. Die - beispielsweise mittels wenigstens eines Mikroprozessors gebildete - Umformer-Elektronik 2 ist u.a. dafür eingerichtet, das Wrbelsensorsignal s1 zu empfangen und auszuwerten, nämlich zumindest anhand von dessen erster Nutzkomponente die Ablösefrequenz repräsentierende, beispielsweise digitale, Wirbelfrequenz-Meßwerte X _f zu ermitteln sowie unter Verwendung eines oder mehrerer Wrbelfrequenz-Meßwerte X _f , beispielsweise auch digitale, Strömungsparameter-Meßwerte XM, nämlich Meßwerte für den wenigstens einen Strömungsparameter zu berechnen; dies im beispielsweise derart, daß die Strömungsparameter-Meßwerte XM zumindest im Falle eines einphasigen Meßstoffs jeweils eine Berechnungsvorschrift:

XM ⁼ ki Xf erfüllen, wobei der in vorbezeichneten Berechnungsvorschrift enthaltene Koeffizient ki eine mit der eingangs erwähnten Strouhal-Zah\ (Sr) korrespondierender, beispielsweise auch Meßsystem-Typ bzw. Meßsystem-Baureihen spezifischer, Kalibriefaktor der Umformer-Elektronik bzw. des damit gebildeten Meßsystems ist. Die Strömungsparameter-Meßwerte XM können zudem beispielsweise vor Ort visualisiert und/oder - drahtgebunden via angeschlossenen Feldbus und/oder drahtlos per Funk - an ein elektronisches Datenverarbeitungssystem, etwa eine Speicher programmierbare Steuerung (SPS) und/oder einen Prozeßleitstand (SCADA), übermittelt werden. Dementsprechend weist das Meßsystem nach einerweiteren Ausgestaltung ein mit dessen Umformer-Elektronik 2 gekoppeltes Anzeigeelement und/oder wenigstens einen Datenausgang zur Ausgabe von von der Umformer-Elektronik 2 bereitgestellten Daten - beispielsweise nämlich den Meßwerten XM für den wenigstens einen Strömungsparameter - und/oder von mittels der Umformer-Elektronik 2 generierten Meldungen auf. Nicht zuletzt für den Fall, daß in der Umformer-Elektronik 2 wenigstens ein dem Verarbeiten des Wirbelsensorsignals und dem Ermitteln von den wenigstens einen Strömungsparameter repräsentierenden digitalen Meßwerten dienlicher Mikroprozessor vorgesehen ist, kann die die Umformer-Elektronik nach einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung wenigstens eine Wandlerschaltung A/D aufweisen, die eingerichtet ist, das wenigstens eine Wirbelsensorsignal zu empfangen und zu digitalisieren, insb. nämlich in ein digitales Wirbelsensorsignal zu wandeln und nämliches digitales Wirbelsensorsignal an einem Digitalausgang der Wandlerschaltung A/D bereitzustellen, und/oder kann Umformer-Elektronik 2 nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wenigstens einen nicht-flüchtigen (Daten-)Speicher (EEPROM) zum Speichern digitaler Meß- und/oder Betriebsdaten, beispielsweise nämlich auch von Berechnungsvorschriften umsetzenden Programmen und/oder von Kalibrierkonstanten (ki, k2) und/oder von Schwellenwerten, aufweisen. Für den vorbezeichneten Fall, daß das Meßsystem den Temperatursensor und/oder den Drucksensor aufweist, ist die Umformer-Elektronik 2 ferner eingerichtet, auch das wenigstens eine Temperatursensorsignal bzw. das wenigstens eine Drucksensorsignal zu empfangen, und ist die Umformer-Elektronik 2 zudem auch eingerichtet, anhand des wenigstens einen Temperatursensorsignals die Temperatur des Fluids repräsentierende Temperatur-Meßwerte C _q zu ermitteln und/oder anhand des wenigstens einen Drucksensorsignals den Druck des Fluids repräsentierende Druck- Meßwerte X _p zu ermitteln. Ferner kann die Umformer-Elektronik 2 auch eingerichtet sein, die Temperatur-Meßwerte C _q und/oder die Druck- Meßwerte X _p bei der Berechnung der Strömungsparameter-Meßwerte XM ZU berücksichtigen bzw. in die Berechnung der Strömungsparameter-Meßwerte XM einfließen zu lassen, beispielsweise auch für den vorbezeichneten Fall, daß die Strömungsparameter-Meßwerte XM einen Massestrom des Meßstoffs repräsentieren.

Wie bereits erwähnt, ist der Wirbelsensor bzw. das damit gebildete Meßsystem im besonderen auch dafür vorgesehen, in einer solchen Anwendung bzw. Anlage eingesetzt zu werden, bei der Meßstoff zumindest gelegentlich als eine, insb. zweiphasige, Dispersion ausgebildet ist, beispielsweise derart, daß im ansonsten flüssigen Meßstoff darin eingeschlossenes Gas mit einer, ggf. auch zeitlich veränderlichen (Volumen-)Konzentration ß mitgeführt wird. Dafür ist die Umformer-Elektronik 2 ferner eingerichtet, das Wirbelsensorsignal s1 auch bezüglich von dessen zweiter Nutzkomponente auszuwerten, nämlich anhand der zweiten Nutzkomponente eine Amplitude der Resonanz-Schwingungen des Wirbelsensors 1 repräsentierende, beispielsweise auch digitale, (Resonanz-)Amplituden-Meßwerte X _s zu ermitteln sowie unter Verwendung eines oder mehrerer Amplituden-Meßwerte X _s zu ermitteln, zumindest qualitativ zu ermitteln, ob der Meßstoff einphasig oder aber mehrphasig ausgebildet ist, ob z.B. in einer Flüssigkeit Gaseinschlüsse (Blasen) mitgeführt sind, und/oder quantitativ zu ermitteln, in welchem Maße, beispielsweise mit welchem (Volumen-)Anteil bzw. mit welcher (Volumen-)Konzentration ß, Fremdstoffe im Meßstoff enthalten sind.

Nach einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Umformer-Elektronik 2 zudem eingerichtet, unter Verwendung wenigstens eines der Amplituden-Meßwerte X _s einen Kennzahlwert XK für eine eine Beladung des Meßstoffs mit wenigstens einem Fremdstoff charakterisierende, beispielsweise nämlich einen entsprechenden Fremdstoffgehalt bzw. ein dementsprechendes Verhältnis des auf den Wirbelsensor in Detektionsrichtung bzw. in Richtung quer zur vorbezeichneten (Haupt-)Strömungsrichtung wirkenden (pulsierenden) statischen Druckes p _s tat (p _s tat@f _r ) zu einem in Richtung der vorbezeichneten Längsachse des Meßrohrs bzw. in (Haupt-)Strömungsrichtung auf den Wrbelsensor wirkenden (von der Strömungsgeschwindigkeit u abhängigen) dynamischen Druck p _d yn (P _d yn~u ² ~fv ² ), mithin einen auf den Wrbelsensor wirkenden Staudruck repräsentierende, Strömungskennzahl SK1 (Eu, s, c _p ) zu ermitteln; dies im besonderen auch unter Verwendung wenigstens eines der Wrbelfrequenz-Meßwerte Xf und/oder derart, daß der Kennzahlwert XK eine Berechnungsvorschrift: erfüllt, mithin das vorbezeichnete Verhältnis (p _s tat / P _d yn) von auf den Wrbelsensor wirkendem statischem Druck p _s tat zu auf den Wrbelsensor wirkendem dynamischem Druck p _dyn quantifiziert.

Bei dem in der vorbezeichneten Berechnungsvorschrift enthaltenen Koeffizienten k2 handelt es sich (wie beim vorbezeichneten Koeffizienten ki) ebenfalls um einen, ggf. auch Meßsystem-Typ bzw. Meßsystem-Baureihen spezifischen, Kalibriefaktor der Umformer-Elektronik bzw. des damit gebildeten Meßsystems, wobei der Koeffizient k2 vorteilhaft beispielsweise auch so gewählt bzw. gesetzt sein kann, daß die Strömungskennzahl SK1 im Ergebnis einem Druckbeiwert (c _p ) des Wrbelsensors bzw. einer Euler-Zahl (Eu) oder einer Kavitationszahl (s) des am Wrbelsensor vorbei strömenden, insb. nämlich die Sensorfahne 112 umströmenden, Meßstoffs entspricht. Darüberhinaus kann die Umformer-Elektronik vorteilhaft auch eingerichtet sein, einen oder mehrere der Kennzahlwerte XK jeweils mit wenigstens einem, beispielsweise nämlich vorab unter Referenzbedingungen bzw. anhand des Wirbelsensorsignals s1 ermittelten, Schwellenwert TH 1 zu vergleichen, der einen für das Meßsystem und/oder den Meßstoff vorgegebenen Fremdstoff-Anteil repräsentiert. Der vorbezeichnete Schwellenwert TH1 kann beispielsweise mit einem vorab unter Referenzbedingungen, nämlich für ein durch den Meßwandler mit vorgegebener bzw. bekannter Reynolds-Zahl strömendes, insb. einphasiges, Kalibrierfluid, beispielsweise (blasenfreies) Wasser, ermittelten (Referenz-)Kennzahlwert X _k (X _k @H20, 25°C) korrespondieren, beispielsweise nämlich diesem (Referenz-)Kennzahlwert X _k entsprechen oder auch während der Laufzeit des Meßsystems durch Multiplikation eines solchen (Referenz-)Kennzahlwerts mit einer zweiten Potenz (X _f ² ) eines jeweils aktuellen Wirbelfrequenz-Meßwerts X _f an die jeweils aktuelle Strömungsgeschwindigkeit angepaßt werden, und/oder derart gewählt sein, daß er einen maximal zulässigen und/oder kritischen Fremdstoff-Anteil repräsentiert. Entsprechend kann die Umformer-Elektronik 2 ferner auch eingerichtet sein, den Schwellenwert TH1 anhand des Wirbelsensorsignals s1 , beispielsweise auch anhand von (unter Referenzbedingungen) ermittelten Amplituden-Meßwerten X _s und ggf. auch anhand von (gleichermaßen unter Referenzbedingungen) ermittelten Frequenz-Meßwerten X _f , zu berechnen, beispielsweise auch im Zuge einer (Erst-)Kalibrierung beim Hersteller des Meßsystems und/oder einer (Re-)Kalibrierung vor Ort, und/oder den Schwellenwert TH1 im vorbezeichneten nicht-flüchtigen Speicher (EEPROM). Alternativ oder in Ergänzung kann die Umformer-Elektronik 2 zudem auch eingerichtet sein, eine, beispielsweise auch als Alarm deklarierte, Meldung auszugeben, falls einer oder mehrere der Kennzahlwerte den wenigstens einen Schwellenwert TH 1 überschritten hat. Die Meldung kann beispielsweise vor Ort akustisch und/oder visuell wahrnehmbar ausgegeben werden, etwa mittels des vorbezeichneten Anzeigeelements, und/oder in ein, beispielsweise an das vorbezeichnete Datenverarbeitungssystem übermitteltes, Datensignal codiert sein.

Darüberhinaus können die Kennzahlwerte XK auch bei der Berechnung der Strömungsparameter-Meßwerte XM berücksichtig, beispielsweise nämlich in die Berechnung einfließen gelassen werden. Dementsprechend ist die Umformer-Elektronik 2 nach einer eingerichtet, die Strömungsparameter-Meßwerte XM zumindest im Falle eines zweiphasigen bzw. mit Fremdstoff beladenen Meßstoffs jeweils auch unter Verwendung eines oder mehrerer der vorbezeichneten Kennzahlwerte XK ZU berechnen, insb. derart, daß die Strömungsparameter-Meßwerte XM eine Berechnungsvorschrift: M ⁼ K ^' Xf erfüllen. Alternativ oder in Ergänzung kann die Umformer-Elektronik 2 aber auch eingerichtet sein, die Strömungsparameter-Meßwerte XM zumindest im Falle eines zweiphasigen bzw. mit Fremdstoff beladenen Meßstoffs jeweils auch direkt unter Verwendung eines oder mehrerer Amplituden-Meßwerte X _s zu berechnen, insb. derart, daß die Strömungsparameter-Meßwerte XM eine Berechnungsvorschrift: erfüllen. Zum Verarbeiten des Wirbelsensorsignals weist die Umformer-Elektronik 2 nach einerweiteren Ausgestaltung ein, beispielsweise als Komponente der vorbezeichneten Wandlerschaltung A/D ausgebildetes, erstes Signalfilter auf, das dafür eingerichtet ist, an einem Signaleingang das Wrbelsensorsignal zu empfangen und an einem Filterausgang ein die erste Nutzkomponente des Wrbelsensorsignals enthaltendes, insb. nämlich die zweite Nutzkomponente stets nur abgeschwächt oder nicht enthaltendes, erstes Nutzsignal bereitzustellen. Ferner kann die Umformer-Elektronik auch eingerichtet sein, unter Verwendung nämlichen - beispielsweise auch digitalen - ersten Nutzsignals die Wrbelfrequenz-Meßwerte X _f zu ermitteln. Alternativ oder in Ergänzung weist die Umformer-Elektronik 2 ferner ein, beispielsweise als Komponente der vorbezeichneten Wandlerschaltung A/D ausgebildetes, zweites Signalfilter auf, das dafür eingerichtet ist, an einem Signaleingang das Wrbelsensorsignal zu empfangen und an einem Filterausgang ein die zweite Nutzkomponente des Wrbelsensorsignals enthaltendes, insb. nämlich die erste Nutzkomponente stets nur abgeschwächt oder nicht enthaltendes, zweites Nutzsignal bereitzustellen. Unter Verwendung des - beispielsweise digitalen - zweiten Nutzsignals kann ferner eingerichtet sein, die (Resonanz-)Amplituden-Meßwerte Xs zu ermitteln. Alternativ oder in Ergänzung kann die Umformer-Elektronik 2 auch eingerichtet sein, eine diskrete Fourier-Transformation (DFT) und/oder eine Autokorrelation (AKF) des wenigstens einen Wrbelsensorsignals zu generieren, um hernach basierend auf nämlicher diskreter Fourier-Transformation des wenigstens einen Wrbelsensorsignals bzw. basierend auf nämlicher Autokorrelation (AKF) des wenigstens Wrbelsensorsignals einen oder mehrere der

Wrbelfrequenz-Meßwerte X _f und/oder einen oder mehrere der (Resonanz-)Amplituden-Meßwerte X _s zu ermitteln.