Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
MEASURING SENSOR OF A MEASURING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/121869
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a measuring sensor (1) of a measuring device (2) for detecting a mass flow rate, a viscosity, a density, and/or a flowable medium variable derived therefrom, said measuring sensor comprising: - a measuring tube (3) for conducting the medium in a flow direction; - an adapter arrangement (4) to which the measuring tube (3) is mechanically coupled, the adapter arrangement (4) comprising an adapter body (5), the measuring tube (3) being attached to the adapter arrangement (4) in a mechanically detachable manner, and the measuring tube (3) being mechanically coupled to the adapter arrangement (4) via at least two coupling elements (6.1, 6.2); - a vibration exciter (7) which is designed to cause the adapter arrangement (4) to vibrate in a direction of vibration; and - at least one vibration sensor (8) which is designed to detect the deflection of the vibrations of the adapter arrangement (4), the vibration exciter (7) and the at least one vibration sensor (8) being located on the adapter arrangement (4) and being mechanically coupled to the measuring tube (3) via the adapter arrangement (4). The invention is characterised in that the measuring tube (3) and the adapter body (5) are spaced apart and are connected to one another via the at least two coupling elements (6).

Inventors:
BITTO ENNIO (CH)
ZHU HAO (DE)
ANKLIN MARTIN JOSEF (CH)
DRAHM WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/082928
Publication Date:
June 24, 2021
Filing Date:
November 20, 2020
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
FLOWTEC AG (CH)
International Classes:
G01F1/84
Foreign References:
US4955239A1990-09-11
US4895031A1990-01-23
US3449940A1969-06-17
US6450042B12002-09-17
US5054322A1991-10-08
US7337676B22008-03-04
US8109154B22012-02-07
US3187584A1965-06-08
EP1807681A22007-07-18
DE102008002215A12009-12-10
Attorney, Agent or Firm:
ANDRES, Angelika (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1 . Messaufnehmer (1) eines Messgerätes (2) zum Erfassen eines Massedurchflusses, einer Viskosität, einer Dichte und/oder einer davon abgeleiteten Größe eines fließfähigen Mediums, umfassend:

- ein Messrohr (3) zum Führen des Mediums in eine Fließrichtung;

- eine Adapteranordnung (4) mit der das Messrohr (3) mechanisch gekoppelt ist, wobei die Adapteranordnung (4) einen Adapterkörper (5) umfasst, wobei das Messrohr (3) mechanisch trennbar an der Adapteranordnung (4) angebracht ist, wobei die mechanische Kopplung des Messrohres (3) mit der Adapteranordnung (4) über mindestens zwei Kopplungselemente (6.1 , 6.2) erfolgt;

- einen Schwingungserreger (7), welcher dazu eingerichtet ist, die Adapteranordnung (4) zu Schwingungen in eine Schwingungsrichtung anzuregen; und - mindestens einen Schwingungssensor (8), welcher dazu eingerichtet ist, die Auslenkung der Schwingungen der Adapteranordnung (4) zu erfassen, wobei der Schwingungserreger (7) und der mindestens eine Schwingungssensor (8) an der Adapteranordnung (4) angeordnet und über die Adapteranordnung (4) mechanisch mit dem Messrohr (3) gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Messrohr (3) und der Adapterkörper (5) beabstandet und über die mindestens zwei Kopplungselemente (6) miteinander verbunden sind.

2. Messaufnehmer (1) nach Anspruch 1 , wobei der mindestens eine Schwingungssensor (8) an einer Sensorposition am

Adapterkörper (5) angebracht ist, wobei der Schwingungserreger (7) an einer Erregerposition am Adapterkörper (5) angebracht ist, WO 2021/121869 PCT/EP2020/082928 wobei ein Kopplungselement (6) in einem Bereich angeordnet ist, welcher die Sensorposition im Zentrum hat und einen doppelten Messrohrdurchmesser als äußere Schranken in Längsrichtung des Messrohres (3) aufweist, wobei ein weiteres Kopplungselement (6) in einem Bereich angeordnet ist, welcher die Erregerposition im Zentrum hat und den doppelten Messrohrdurchmesser als äußere Schranken in Längsrichtung des Messrohres (3) aufweist.

3. Messaufnehmer (1) nach Anspruch 1 und/oder 2, wobei die Adapteranordnung (4) mindestens einen Verbindungskörper (9) aufweist, welcher den Adapterkörper (5) mit einem Basiskörper (10) verbindet.

4. Messaufnehmer (1) nach Anspruch 3, wobei die Adapteranordnung (4) als Trägeranordnung (11) und der Adapterkörper (5) als Trägerkörper (12) ausgebildet ist.

5. Messaufnehmer (1) nach Anspruch 3, wobei der mindestens eine Verbindungskörper (9) an einer Verbindungsposition mit dem Adapterkörper (5) verbunden ist, wobei ein Kopplungselement (6) in einem Bereich angeordnet ist, welcher die Verbindungsposition im Zentrum hat und einen doppelten Messrohrdurchmesser als äußere Schranken in Längsrichtung des Adapterkörpers (5) aufweist.

6. Messaufnehmer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Adapteranordnung (4) genau fünf Kopplungselemente (6.1 , 6.2, 6.3, 6.4, 6.5) umfasst, wobei die Adapteranordnung (4) genau zwei Verbindungskörper (9.1 , 9.2) aufweist, wobei genau zwei Schwingungssensoren (8.1 , 8.2) an der Adapteranordnung (4) angebracht sind, WO 2021/121869 PCT/EP2020/082928 wobei in einem Querschnitt des Verbindungskörpers (9) jeweils ein Kopplungselement (6) angeordnet ist, wobei in einem Querschnitt des Schwingungssensors (8) jeweils ein Kopplungselement (6) angeordnet ist, wobei in einem Querschnitt des Schwingungserregers (7) ein Kopplungselement

(6) angeordnet ist.

7. Messaufnehmer (1) nach Anspruch 3, 5 und/oder 6, wobei der Verbindungskörper (9) einen Torsionsstab (13) umfasst.

8. Messaufnehmer (1) nach Anspruch 7, wobei sich der Torsionsstab (13) durch eine Durchführung (14) im Basiskörper (10) erstrecken, wobei der mindestens eine Schwingungssensor (8) und/oder der Schwingungserreger (7) an einer dem Messrohr (3) abgewandten Seite des Basiskörpers (10) angeordnet sind, wobei der mindestens eine Schwingungssensor (8) und/oder der Schwingungserreger (7) an dem Torsionsstab (13) angeordnet ist. 9. Messaufnehmer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Adapterkörper (5) in Fließrichtung eine erste modale Steifigkeit aufweist, wobei der Adapterkörper (5) in Schwingrichtung eine zweite modale Steifigkeit aufweist, wobei der Adapterkörper (5) senkrecht zur Fließ- und Schwingrichtung eine dritte modale Steifigkeit aufweist, wobei die zweite modale Steifigkeit geringer ist als die erste und/oder die dritte modale Steifigkeit. WO 2021/121869 PCT/EP2020/082928

10. Messaufnehmer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Kopplungselement (6) zweiteilig ausgebildet ist, wobei ein erster Teil (15) des Kopplungselementes (6) mit dem Adapterkörper (5) form- oder stoffschlüssig verbunden ist, wobei ein zweiter Teil (16) des Kopplungselementes (6) mit dem Messrohr (3) insbesondere stoffschlüssig verbunden ist, wobei der erste Teil (15) des Kopplungselementes (6) und der zweite Teil (16) des Kopplungselementes (6) kraft- und/oder formschlüssig und mechanisch trennbar miteinander verbunden sind.

11 . Messaufnehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Messrohr (3) ein Kunststoff- oder Glasrohr umfasst.

12. Messaufnehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Messrohr (3) eine Güte Q aufweist, wobei für ein Messrohr (3) mit einer Güte Q > 1000 die modale Steifigkeit des Adapterkörpers in Schwingrichtung zu weniger als 50%, insbesondere weniger als 40% und bevorzugt weniger als 30% zu einer Gesamtsteifigkeit des Messaufnehmers in Schwingrichtung beiträgt, wobei für ein Messrohr (3) mit einer Güte Q < 1000 die modale Steifigkeit des

Adapterkörpers in Schwingrichtung zu mehr als 50%, insbesondere mehr als 65% und bevorzugt mehr als 85% zu einer Gesamtsteifigkeit des Messaufnehmers in Schwingrichtung beiträgt. 13. Messgerät (2) zum Erfassen eines Massedurchflusses, einer Viskosität, einer Dichte und/oder einer davon abgeleiteten Größe eines fließfähigen Mediums, umfassend:

- eine Messaufnehmeranordnung (17); dadurch gekennzeichnet, dass die Messaufnehmeranordnung (17) mindestens zwei Messaufnehmer (1) nach einem der vorherigen Ansprüche umfasst.

14. Messgerät (2) nach Anspruch 13, wobei eine Befestigungsanordnung (18) dazu eingerichtet ist, die Messaufnehmeranordnung (17) mechanisch von der Umgebung zu entkoppeln.

Description:
Messaufnehmer eines Messgerätes

Die Erfindung betrifft einen Messaufnehmer eines Messgerätes zum Erfassen eines Massedurchflusses, einer Viskosität, einer Dichte und/oder einer davon abgeleiteten Größe eines fließfähigen Mediums und ein entsprechendes Messgerät.

Feldgeräte der Prozessmesstechnik mit einem Messaufnehmer vom Vibrationstyp und besonders Coriolis-Durchflussmessgeräte sind seit vielen Jahren bekannt. Der grundsätzliche Aufbau eines solchen Messgerätes wird beispielsweise in der EP 1 807 681 A1 beschrieben, wobei auf den Aufbau eines gattungsgemäßen Feldgeräts im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf diese Druckschrift vollumfänglich Bezug genommen wird.

Typischerweise weisen Coriolis-Durchflussmessgeräte zumindest ein oder mehrere schwingfähige Messrohre auf, welche mittels eines Schwingungserregers in Schwingung versetzt werden können. Diese Schwingungen übertragen sich über die Rohrlänge und werden durch die Art des im Messrohr befindlichen fließfähigen Mediums und dessen Durchflussgeschwindigkeit variiert. Ein Schwingungssensor oder insbesondere zwei voneinander beabstandete Schwingungssensoren können an einer anderen Stelle des Messrohres die variierten Schwingungen in Form eines Messsignals oder mehrerer Messsignale aufnehmen. Aus dem oder den Messsignalen kann eine Auswerteeinheit sodann den Massedurchfluss, die Viskosität und/oder die Dichte des Mediums ermitteln.

Die DE 10 2008 002 215 A1 lehrt eine auf dem Coriolis-Messprinzip basierende Vorrichtung zum Bestimmen und/oder Überwachung eines Strömungsparameters in einem Messrohr, welches auf einer Trageeinheit, in Form einer Platte ruht und mit dieser Platte über mindestens zwei Verbindungspunkten, und zwar im Einlauf- und Auslauf bereich des Messrohres mechanisch gekoppelt ist. An der Trageeinheit, insbesondere an der von dem Messrohr abgewandten Seite der Trageeinheit sind die Empfangs- und Anregungswandlerelemente angeordnet. Die T rageeinheit ist über eine T ragestruktur mit einer Wand verbunden. Nachteilig an der Vorrichtung sind jedoch Mikroreibungen zwischen Messrohr und Platte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde dem Abhilfe zu schaffen.

Die Aufgabe wird gelöst durch den Messaufnehmer nach Anspruch 1 und dem Messgerät nach Anspruch 13.

Das erfindungsgemäße Messaufnehmer eines Messgerätes zum Erfassen eines Massedurchflusses, einer Viskosität, einer Dichte und/oder einer davon abgeleiteten Größe eines fließfähigen Mediums umfasst: - ein Messrohr zum Führen des Mediums in eine Fließrichtung (Z-Richtung);

- eine Adapteranordnung mit der das Messrohr mechanisch gekoppelt ist, wobei die Adapteranordnung einen Adapterkörper umfasst, wobei das Messrohr mechanisch trennbar an der Adapteranordnung angebracht ist, wobei die mechanische Kopplung des Messrohres mit der Adapteranordnung über mindestens zwei Kopplungselemente erfolgt;

- einen Schwingungserreger, welcher dazu eingerichtet ist, die Adapteranordnung zu Schwingungen in eine Schwingungsrichtung anzuregen; und

- mindestens einen Schwingungssensor, welcher dazu eingerichtet ist, die Auslenkung der Schwingungen der Adapteranordnung zu erfassen, wobei der Schwingungserreger und der mindestens eine Schwingungssensor an der Adapteranordnung angeordnet und über die Adapteranordnung mechanisch mit dem Messrohr gekoppelt sind, und ist dadurch gekennzeichnet, dass das Messrohr und der Adapterkörper beabstandet und über die Kopplungselemente miteinander verbunden sind.

Anders als aus dem Stand der Technik bekannt, ruht das Messrohr nicht direkt auf dem Adapterkörper bzw. ruht der Adapterkörper nicht direkt auf dem Messrohr. Stattdessen ist der Messaufnehmer dermaßen ausgerichtet, dass das Messrohr über die gesamte Länge des Adapterkörpers von diesem beabstandet ist. Die Kopplung mit der Adapteranordnung erfolgt über die mindestens zwei Kopplungselemente. Die Kontaktflächen zwischen Messrohr und Kopplungselemente sind die einzigen Berührungspunkte zwischen Adapteranordnung und Messrohr. Die Kopplungselemente sind vorzugsweise mindestens zweiteilig ausgebildet, so dass das Messrohr zwischen den beiden Teilen angeordnet und fixiert und wieder demontiert werden kann. Ein erster Teil des Kopplungselementes, welcher die Auflageflächen für das Messrohr aufweist, ist demnach mit dem Adapterkörper, insbesondere stoffschlüssig verbunden und der zweite Teil des Kopplungselementes dient dazu das Messrohr durch das Zusammenführen des ersten Teil des Kopplungselementes mit dem zweiten Teil des Kopplungselementes form- und/oder kraftschlüssig mit der Adapteranordnung zu verbinden. Die zweiten Teile mehrerer Kopplungselemente können auch miteinander verbunden sein, bzw. aus einem einzigen Teil gebildet sein. In der Regel werden für Coriolis-Durchflussmessgeräte Kopplungselemente zum Koppeln zweier Messrohre genutzt. In dem Fall verbinden die Kopplungselemente die zwei Messrohre miteinander, d.h. die Kopplungselemente berühren beide Messrohre. In der erfindungsgemäßen Anordnung dienen die Kopplungselemente dazu, die jeweiligen Messrohre mit der Adatperanordnung zu verbinden. Die jeweiligen Kopplungselemente zweier Messrohre sind beabstandet und berühren sich nicht gegenseitig.

Die Adapteranordnung wird durch den Schwingungserreger in Schwingungen gebracht. Da das Messrohr mit der Adapteranordnung mechanisch gekoppelt ist, beginnt auch dieses mitzuschwingen. Fließt ein Medium durch das Messrohr so beeinflusst dieses das Schwingungsverhalten. Diese Änderung wird mit dem mindestens einen

Schwingungssensor gemessen. Anhand der Phasenverschiebung der detektierten Schwingung kann ein Massedurchfluss ermittelt werden. Der Schwingungserreger umfasst eine Spule zum Erzeugen eines zeitlich veränderlichen Magnetfeldes und einen Magneten. Der Magnet ist an dem in Schwingungen anzuregenden Adapterkörper angebracht. Die Spule ist entweder an einem weiteren Adapterkörper oder an ein

Gehäuse, T rägerrohr oder T rägereinheit angebracht. Der Schwingungssensor umfasst eine Spule zum Detektieren eines zeitlich veränderlichen Magnetfeldes und einen Magneten, welcher an einem schwingenden Adapterkörper angeordnet ist. Die Spule des Schwingungssensors ist an einem weiteren Adapterkörper oder an ein Gehäuse, T rägerrohr oder T rägereinheit angebracht.

Die Adapteranordnung kann auf eine bestehende Rohrleitung mechanisch trennbar angebracht werden. In dem Fall entspricht das Messrohr den Abschnitt der Rohrleitung, welcher in Schwingungen gebracht wird. Der Adapterkörper wird nicht direkt auf die Rohrleitung angebracht, stattdessen gibt es ausschließlich Berührungspunkte zwischen Kopplerelemente der Adapteranordnung und dem Messrohr. Somit wird sichergestellt, dass keine Mikroreibungen zwischen Messrohr und Adapterkörper auftreten.

Die Adapteranordnung kann aber auch eine tragende Funktion aufweisen. In dem Fall wird das Messrohr auf die Adapteranordnung montiert.

Vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der mindestens eine Schwingungssensor an einer Sensorposition am Adapterkörper angebracht ist, wobei der Schwingungserreger an einer Erregerposition am Adapterkörper angebracht ist, wobei ein Kopplungselement in einem Bereich angeordnet ist, welcher die Sensorposition im Zentrum hat und einen doppelten Messrohrdurchmesser als äußere Schranken in Längsrichtung des Messrohres aufweist, wobei ein weiteres Kopplungselement in einem Bereich angeordnet ist, welcher die Erregerposition im Zentrum hat und den doppelten Messrohrdurchmesser als äußere Schranken in Längsrichtung des Messrohres aufweist.

Statt das Messrohr über die gesamte Länge mit dem Adapterkörper zu verbinden ist es besonders vorteilhaft, wenn eine Verbindung ausschließlich über die einzelnen Kopplungselemente erfolgt. Ein Messaufnehmer des Standes der Technik weist im Einlaufbereich und im

Auslaufbereich des Messrohres jeweils ein Kopplungselement. Erfindungsgemäß sind die Kopplungselemente auf Höhe des Schwingungserregers und des Schwingungssensors angebracht. Auf Höhe bedeutet, dass ein Kopplungselement jeweils in einem Bereich angeordnet ist, welcher durch die Erregerposition oder die Sensorposition und Schranken in Längsrichtung des Messrohres definiert ist, wobei die Schranken das Zweifache des Messrohrdurchmessers entsprechen.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Adapteranordnung mindestens einen Verbindungskörper aufweist, welcher den Adapterkörper mit einem Basiskörper verbindet.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Adapteranordnung als Trägeranordnung und der Adapterkörper als T rägerkörper ausgebildet ist.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Adapteranordnung eine tragende Funktion übernimmt. Insbesondere bei Messrohren mit sehr kleinen Nennweiten - beispielsweise bei Kunststoffschläuchen - ist es vorteilhaft, das Messrohr an eine Trägeranordnung und nicht eine Adapteranordnung auf eine bestehende Rohrleitung zu montieren. In dem Fall ist die Adapteranordnung als T rägeranordnung und der Adapterkörper als T rägerkörper ausgebildet.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der mindestens eine Verbindungskörper an einer Verbindungsposition mit dem Adapterkörper verbunden ist, wobei ein Kopplungselement in einem Bereich angeordnet ist, welcher die Verbindungsposition im Zentrum hat und einen doppelten Messrohrdurchmesser als äußere Schranken in Längsrichtung des Adapterkörpers aufweist.

Für eine Verbesserung der mechanischen Kopplung zwischen Messrohr und Adapterkörper ist es vorteilhaft, wenn die Kopplungselemente auf Höhe des Verbindungskörpers angeordnet sind. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Adapteranordnung genau fünf Kopplungselemente umfasst, wobei die Adapteranordnung genau zwei Verbindungskörper aufweist, wobei genau zwei Schwingungssensoren an der Adapteranordnung angebracht sind, wobei in einem Querschnitt des Verbindungskörpers jeweils ein Kopplungselement angeordnet ist, wobei in einem Querschnitt des Schwingungssensors jeweils ein Kopplungselement angeordnet ist, wobei in einem Querschnitt des Schwingungserregers ein Kopplungselement angeordnet ist.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Verbindungskörper einen Torsionsstab umfasst.

Unter einem Torsionsstab ist eine Drehstabfeder - sprich eine stabförmige Feder - zu verstehen, die sich in Rotationsbewegung um die eigene Längsachse erregen lässt. Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Erregung der Schwingungen über die Verbindungskörper erfolgt, somit muss der Schwingungserreger nicht am Trägerkörper angeordnet werden.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass sich der Torsionsstab durch eine Durchführung im Basiskörper erstrecken, wobei der mindestens eine Schwingungssensor und/oder der

Schwingungserreger an einer dem Messrohr abgewandten Seite des Basiskörpers angeordnet sind, wobei der mindestens eine Schwingungssensor und/oder der Schwingungserreger an dem Torsionsstab angeordnet ist. Eine derartige Ausgestaltung erlaubt ein einfaches Reinigen des Messgerätes bzw. des Messaufnehmers, da sich die empfindlichen elektronischen Komponenten hinter dem Basiskörper befinden und durch diesen vor Flüssigkeiten geschützt werden.

Das Anregen der Trägeranordnung in Schwingungen erfolgt durch den mit dem Torsionsstab gekoppelten Schwingungserreger. Die Schwingungssensoren sind auch mit einem Torsionsstab verbunden und detektieren Änderungen im Schwingungsverhalten aufgrund eines Masseflusses im Messrohr. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Adapterkörper in Fließrichtung eine erste modale Steifigkeit aufweist, wobei der Adapterkörper in Schwingrichtung (X-Richtung) eine zweite modale Steifigkeit aufweist, wobei der Adapterkörper senkrecht zur Fließ- und Schwingrichtung eine dritte modale Steifigkeit aufweist, wobei die zweite modale Steifigkeit geringer ist als die erste und/oder die dritte modale Steifigkeit.

Ein derartiger Adapterkörper lässt sich ideal in eine vorgegebene Schwingung anregen. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass ein Kopplungselement zweiteilig ausgebildet ist, wobei ein erster Teil des Kopplungselementes mit dem Adapterkörper form- oder stoffschlüssig verbunden ist, wobei ein zweiter Teil des Kopplungselementes mit dem Messrohr insbesondere stoffschlüssig verbunden ist, wobei der erste Teil des Kopplungselementes und der zweite Teil des Kopplungselementes kraft und/oder formschlüssig und mechanisch trennbar miteinander verbunden sind.

Dies ermöglicht ein einfaches Auswechseln des mediumsberührenden Teiles des Messaufnehmers, in dem Fall des Messrohres.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Messrohr ein Kunststoff- oder Glasrohr umfasst.

Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass eine Verwendung von Kunststoffrohre oder Glasröhren als Messrohr in dem erfindungsgemäß Messaufnehmer zu guten Ergebnisse führt, d.h. dass die Messgrößen eine Messabweichung von <1%, für einen eingeschränkten Reynoldszahlenbereich <0,5% und für Glasrohre sogar bis zu <0,3% aufweisen. Kunststoffrohre und Glasrohre werden häufig bei Laboranwendungen eingesetzt. Somit wird durch die obige Ausgestaltung die einfache Integration einer Massedurchflussmessung für Laboranwendungen ermöglicht.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Messrohr (3) eine Güte Q aufweist, wobei für Messrohre mit einer Güte Q > 1000 die modale Steifigkeit des Adapterkörpers in Schwingrichtung zu weniger als 50%, insbesondere weniger als 40% und bevorzugt weniger als 30% zu einer Gesamtsteifigkeit des Messaufnehmers in Schwingrichtung beiträgt, wobei für Messrohre mit einer Güte Q < 1000 die modale Steifigkeit des

Adapterkörpers in Schwingrichtung zu mehr als 50%, insbesondere mehr als 65% und bevorzugt mehr als 85% zu einer Gesamtsteifigkeit des Messaufnehmers in Schwingrichtung beiträgt.

Bei der Steifigkeit handelt es sich bevorzugt um die Biegesteifigkeit. Bei der Schwingrichtung handelt es sich um ein Schwingen in X-Richtung.

Das erfindungsgemäße Messgeräte zum Erfassen eines Massedurchflusses, einer Viskosität, einer Dichte und/oder einer davon abgeleiteten Größe eines fließfähigen Mediums umfasst:

- eine Messaufnehmeranordnung; und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Messaufnehmeranordnung mindestens zwei erfindungsgemäße Messaufnehmer umfasst, wobei der mindestens eine Schwingungssensor und/oder der Schwingungserreger zwei Adapteranordnungen miteinander verbinden. Vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass eine Befestigungsanordnung dazu eingerichtet ist, die Messaufnehmeranordnung mechanisch von der Umgebung zu entkoppeln.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn das Messgerät eine Befestigungsanordnung aufweist, welche für eine Entkopplung der Messrohre und der Adapteranordnung von Umgebungseinflüssen sorgt. Dies erfolgt beispielsweise dadurch, dass die auswechselbaren Messrohre durch die Befestigungsanordnung im Gehäuse, Trägerrohr oder in der Trägereinheit fixiert wird. Die Befestigungsanordnung kann als Teil des Gehäuses, Trägerrohres oder der Trägereinheit realisiert sein.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 : eine Seitenansicht einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Messaufnehmers; Fig. 2: eine perspektivische Ansicht auf die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Messgerätes;

Fig. 3: einen Querschnitt durch eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Messaufnehmers; Fig. 4: einen Ausschnitt einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Messaufnehmers.

Die Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht auf eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Messaufnehmers 1 . Der Messaufnehmer 1 umfasst ein Messrohr 3, eine Adapteranordnung 4 in Form einer Trägeranordnung 11 und einen Basiskörper 10. Das Messrohr 3 umfasst einen Messrohrkörper, welcher aus einem Werkstoff gebildet ist, welcher Metal, Kunststoff, Keramik und/oder Glas umfasst. Die Adapteranordnung 4 weist einen Adapterkörper 5 in Form eines Trägerkörpers 12 auf. Der Trägerkörper 12 weist eine plattenförmige Grundform auf. Der Trägerkörper 12 ist über zwei Verbindungskörper 9.1 , 9.2 mit dem Basiskörper 10 verbunden. Der Basiskörper 10 ist in der abgebildeten Ausgestaltung als Basisplatte ausgebildet. Die zwei Verbindungskörper 9.1 , 9.2 sind plattenförmig ausgebildet und weisen die gleiche Dicke wie der Trägerkörper 12 auf. Trägerkörper 12 und Verbindungskörper 9.1 , 9.2 sind monolithisch aus einem Stück ausgeformt. Im geometrischen Zentrum des Trägerkörpers 12 ist ein Schwingungserreger 7 angeordnet. Zwei Schwingungssensoren 8.1 , 8.2 sind zum Schwingungserreger 7 in Längsrichtung des Trägerkörpers 12 beabstandet am Trägerkörper 12 angeordnet. Das Messrohr 3 ist entlang des gesamten T rägerkörpers 12 zum T rägerkörper 12 beabstandet. Dadurch treten beim Schwingen des Messrohres keine Mikroreibungen mehr zwischen Messrohr 3 und Trägerkörper 12 auf, sondern ausschließlich an den Kontaktflächen zwischen Messrohr 3 und Kopplungselement 6. Die mechanische Kopplung zwischen dem Messrohr 3 und dem Trägerkörper 12 erfolgt über fünf Kopplungselemente 6.1 , 6.2, 6.3, 6.4, 6.5. Die Kopplungselemente 6 sind allesamt zweiteilig ausgebildet. Ein erster Teil 15 des Kopplungselementes 6 ist mit dem Trägerkörper 12 stoffschlüssig verbunden. Das Messrohr liegt jeweils auf dem erster Teil 15 der Kopplungselemente 6 auf. Ein zweiter Teil 16 der Kopplungselemente 6 sorgt für eine form- und/oder kraftschlüssige und gleichzeitig mechanische trennbare Verbindung des Messrohres 3 mit dem erster Teil 15 der Kopplungselemente 6. Ein Kopplungselement 6.1 ist so an der Trägeranordnung 11 angebracht, dass eine Querschnittebene, welche den Verbindungskörper 9.1 schneidet, durch das Kopplungselement 6.1 verläuft. Ein weiteres Kopplungselement 6.2 ist so an der Trägeranordnung 11 angebracht, dass eine Querschnittsebene, welche den

Schwingungssensor 8.1 schneidet auch das Kopplungselement 6.2 schneidet. Ein weiteres Kopplungselement 6.3 ist so an der Trägeranordnung 11 angebracht, dass eine Querschnittsebene, welche den Schwingungserreger 7 schneidet auch das Kopplungselement 6.3 schneidet. Ein weiteres Kopplungselement 6.4 ist so an der Trägeranordnung 11 angebracht, dass eine Querschnittsebene, welche den Schwingungssensor 8.2 schneidet auch das Kopplungselement 6.4 schneidet. Ein Kopplungselement 6.5 ist so an der Trägeranordnung 11 angebracht, dass eine Querschnittebene, welche den Verbindungskörper 9.2 schneidet, durch das Kopplungselement 6.5 verläuft.

Der Schwingungserreger 7 umfasst einen Magneten und eine Spule, die dazu dient das Bauteil, an dem der Magnet angeordnet ist in Schwingungen zu versetzen. Das Bauteil kann der Adapterkörper 5 sein oder ein weiterer Adapterkörper. Im ersten Fall ist die Spule in einem Gehäuse, Trägerrohr oder Trägereinheit (aus Übersichtsgründen weggelassen) angeordnet.

Die zwei Schwingungssensoren 8.1 , 8.2 weisen jeweils einen Magneten und eine Spule auf, welche dazu eingerichtet ist das durch den beweglichen Magneten erzeugte Magnetfeld zu ermitteln und dem ein Schwingungsverhalten abzuleiten. Der Magnet ist am Adapterkörper 5 angebracht. Die Spule kann an einem weiteren Adapterkörper 5 angebracht sein oder in einem Gehäuse, Trägerrohr oder Trägereinheit (aus Übersichtsgründen weggelassen), welches die Aufnahme des Messaufnehmers 1 quer zur Längsrichtung des Messrohres beschränkt. Des Weiteren ist am Basiskörper 10 eine Befestigungsanordnung 18 angeordnet, bestehend aus zwei in Längsrichtung des Messrohr 3 beabstandete plattenförmige Befestigungskörper 19.1 , 19.2. Die Befestigungsanordnung 18 dient dazu die Messrohre 3 mechanisch von Umgebungseinflüssen zu entkoppeln. Die Befestigungskörper 19 sind jeweils zweiteilig ausgebildet. Auf einen ersten Teil des Befestigungskörpers 19 liegt das Messrohr 3 auf. Das zweite Teil des Befestigungskörpers 19 dient dazu das Messrohr 3 mit dem ersten Teil des Befestigungskörpers 19 form- und/oder kraftschlüssig zu verbinden. Die Befestigungsanordnung 18 kann Teil eines Gehäuses, eines Trägerkörpers oder einer Trägereinheit sein, welche zum Schutz des Messaufnehmers 1 gegen externen Störungseinflüssen dient. Die Fig. 2 zeigt eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Messgerätes 2. Zwei

Messaufnehmer 1.1 , 1.2 sind parallel zueinander an einem Basiskörper 10 angebracht. Die Längsachsen der jeweiligen Messrohre 3.1 , 3.2 verlaufen parallel zueinander. Zwei benachbarte Kopplungselemente 6 der beiden Messaufnehmer 1.1 , 1.2 bilden eine Kopplungsebene, somit ergeben sich 5 Kopplungsebene. Diese sind alle im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet.

Das Messgerät umfasst zwei Schwingungssensoren 8.1 , 8.2, welche jeweils eine Spule, welche am Messaufnehmer 1.1 angebracht ist und einen Magneten aufweist, welcher am Messaufnehmer 1 .2 angeordnet ist, so dass die Schwingungen der Messrohre 3.1 , 3.2 bzw. der Trägerkörper 12.1 , 12.2 relativ zueinander detektiert werden können.

Die Kopplungselemente 6 weisen Fixiervorrichtungen 23 auf, welche dazu dienen den ersten Teil 15 des jeweiligen Kopplungselementes 6 mit dem zugehörigen zweiten Teil 16 des Kopplungselementes 6 form- und/oder kraftschlüssig zu verbinden. Als

Fixiervorrichtung 23 eignen sich Schraubelemente, Klemmenelemente, Einrastelemente oder eine Einspannvorrichtung. Die Kopplungselemente können auch Teil der Fixiervorrichtung 23 sein und nur form- und/oder kraftschlüssig mit den Messrohren 3.1 , 3.2 verbunden sein. Gemäß der Ausgestaltung werden die Kopplungselemente 6 mit dem Fixieren der Messrohre 3.1 , 3.2 im Messaufnehmer mit den Kopplungselementen 6 verbunden.

Eine Mess- und/oder Betriebsschaltung 20 ist mit der Spulenvorrichtung des Schwingungserregers und den Spulenvorrichtungen der Schwingungssensoren verbunden und dazu eingerichtet eine zeitliche variierende Spannung an die Spulenvorrichtung des Schwingungserregers anzulegen und eine induzierte Spannung an der Spulenvorrichtung der Schwingungssensoren zu messen.

Die Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Messgerätes 2 mit zwei in der erfindungsgemäßen Adapteranordnung 4 angebrachten Messrohren 3.1 , 3.2. Der Querschnitt verläuft durch den Schwingungserreger 7 und das Kopplungselement 6.3. Das Messrohr 3.1 ist mit dem Adapterkörper 5.1 und das

Messrohr 3.2 ist mit dem Adapterkörper 5.2 verbunden. Die Kopplungselemente 6.3 sind zweiteilig ausgebildet und das jeweilige Messrohr 3.1 , 3.2 ist zwischen den beiden Teilen 15, 16 kraftschlüssig fixiert. Der erste Teil 15 der Kopplungselemente 6.3 ist mit dem jeweiligen Adapterkörper 5.1 , 5.2 verbunden. Gemäß der Ausgestaltung sind der zweite Teil 15 der Kopplungselemente 6.3 stoffschlüssig mit dem Adapterkörper 5.1 , 5.2 verbunden oder der zweite Teil des Kopplungselementes 6.3 und der jeweilige Adapterkörper 5.1 , 5.2 sind monolithisch ausgebildet. Am Adapterkörper 5.1 ist eine Spule 21 angebracht. Die abgebildete Spule umfasst einen Spulenkern um den ein Spulendraht gewickelt ist. Am Adapterkörper 5.2 gegenüber zur Spule 21 ist ein Magnet 22 angeordnet. Spule 21 und Magnet 22 sind sich zugewandt. Die Spule 21 dient dazu eine zeitlich wechselndes Magnetfeld zu erzeugen und somit eine Kraft auf den Magnet 22 zu bewirken, welche die gesamte Adapteranordnung 4 in Schwingungen versetzt. Die Spule 21 und der Magnet 22 bilden den Schwingungserreger 7. In der abgebildeten Ausgestaltung erstreckt sich der Magnet 22 in den Zwischenraum der Spule 21. Die Fig. 4 zeigt einen Teil eines Längsschnitt durch eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Messaufnehmers 1. Die abgebildete Ausgestaltung unterscheidet sich von der in der Fig. 1 abgebildeten Ausgestaltung im Wesentlichen durch die WO 2021/121869 PCT/EP2020/082928

Anordnung des Schwingungserregers 7 und der Schwingungssensoren 8.1 , 8.2. Diese sind nicht an der Trägeranordnung 11 , insbesondere an dem Trägerkörper 12 angebracht, Zudem sind die Verbindungskörper 9 als Torsionstäbe 13 ausgebildet. Der Trägerkörper 12 ist über drei Torsionstäbe 13.1 , 13.2, 13.3 mit dem Basiskörper 10 verbunden. Der Basiskörper 10 weist drei Durchführungen 14.1 , 14.2, 14.3, durch welche sich die jeweils einer der drei Torsionstäbe 13.1 , 13.2, 13.3 durch erstreckt, bis an die dem Messrohr 3 abgewandten Seite des Basiskörpers 10. Am T orsionstab 13.1 ist der Schwingungssensor 8.1 und am Torsionstab 13.3 ist der Schwingungssensor 8.3 angeordnet. Am Torsionstab 13.2 ist der Schwingungserreger 7 angebracht. Schwingungserreger 7 und Schwingungssensoren 8.1 , 8.2 sind an den Enden der drei Torsionsstäbe 13.1 , 13.2, 13.3 angeordnet, so dass sie sich an der Seite des Basiskörpers 10 befindet, welche vom Messrohr 3 und Trägerkörper 12 abgewandt ist.

Die mit dem Schwingungserreger 7 verbundenen Torsionsstab 13.2 wird durch den Schwingungserreger 7 in eine Torsionsschwingung versetzt, welche auf den Trägerkörper 12 und das mit dem Trägerkörper 12 verbundene Messrohr 3 wirkt. Das

Schwingverhalten des Trägerkörpers 12 und des Messrohres 3 und den durch das Messrohr 3 geführte Massestrom wirkt auf die Torsionstäbe 13.1 , 13.3 und bringt diese in Schwingungen. Dieses Schwing verhalten wird mit den Schwingungssensoren 8.1 , 8.2 bestimmt.

Bezugszeichenliste

Messaufnehmer 1 Messgerät 2 Messrohr 3

Adapteranordnung 4 Adapterkörper 5 Kopplungselement 6 Schwingungserreger 7 Schwingungssensor 8

Verbindungskörper 9 Basiskörper 10 Trägeranordnung 11 Trägerkörper 12 Torsionsstab 13

Durchführung 14 erster Teil 15 zweiter Teil 16

Messaufnehmeranordnung 17 Befestigungsanordnung 18

Befestigungskörper 19 Mess- und/oder Betriebsschaltung 20 Spule 21 Magnet 22 Fixiervorrichtung 23