Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung eines

Strömungsparameters mittels eines Coriolis-Durchflussmessgerätes.

Vorrichtungen zur Coriolis-Durchflussmessung sind aus dem Stand der Technik bekannt (siehe zum Beispiel DE 20 2017 006 709 U1 ) und werden insbesondere eingesetzt, den Massendurchsatz und/oder die Dichte eines durchfließenden Fluids zu bestimmen. Coriolis-Durchflussmessgeräte weisen in einem Messwandler mindestens ein Messrohr auf, welches von dem Fluid, dessen Massendurchsatz und/oder Dichte bestimmt werden soll, durchflossen wird. Mittels eines Schwingungserregers wird das mindestens eine Messrohr in Schwingungen versetzt, während gleichzeitig an voneinander getrennten Messstellen die Schwingungen des Messrohres mittels Schwingungssensoren gemessen werden. Fließt während der Messung kein Fluid durch das Messrohr hindurch, schwingt das Messrohr an beiden Messstellen mit gleicher Phase. Bei durchfließenden Fluid hingegen kommt es an den beiden

Messstellen aufgrund von auftretenden Coriolis Kräften zu Phasenverschiebungen, die ein direktes Maß für den Massendurchsatz, d. h. für die pro Zeiteinheit durchfließende Masse des Fluids, durch das betroffene Messrohr sind. Zudem ist die Eigenfrequenz des Messrohres an den Messstellen direkt von der Dichte des durchfließenden Fluids abhängig, sodass dessen Dichte ebenfalls bestimmt werden kann.

Coriolis-Durchflussmessgeräte finden in vielen Bereichen der Technik Anwendung, so zum Beispiel bei Pipeline-Verrechnungsmessungen, bei Beladungsvorgängen, beispielsweise bei der Beladung von Tankschiffen mit Erdöl oder Gas, oder bei Dosiervorgängen.

Der Einfluss der Bestimmungsgrößen Massendurchfluss und/oder Dichte auf die Messgrößen Phasenverschiebung bzw. Frequenz hängt nicht nur von der Bauart des jeweiligen Coriolis-Durchflussmessgerätes sondern auch von Temperatur, Druck und Viskosität des zu messenden Mediums ab. So ist der Einsatz einer Temperatur- Kompensation bekannt, um temperaturbedingte Messfehler von Coriolis- Durchflussmessgeräten zu korrigieren. Hierfür wird die Temperatur des Fluides mittels eines an geeigneter Stelle am Coriolis-Massendurchflussmesser angebrachten

Temperaturfühlers laufend gemessen und Dichte und/oder Massendurchfluss mittels meist linearen Näherungsformeln in Relation zu einem Referenzzustand, hier einer Referenztemperatur, gesetzt. Ähnlich, d.h. mittels meist linearen Näherungsformeln in Relation zu einem Referenzzustand, hier einem Referenzdruck, wird vorgegangen um druckbedingte Messfehler von Coriolis-Durchflussmessgeräten zu korrigieren. Coriolis- Massendurchflussmesser-verfügen üblicherweise über keinen Drucksensor, weshalb im Unterschied zur Temperatur der Druck nicht laufend gemessen sondern vom Benutzer, meist manuell, an der elektronischen Auswerteeinheit eingegeben wird. Formeln für Dichte- und Durchflusskorrektur, z.B. mittels linearer Temperatur- und Druck- Kompensation, sind im Stand der Technik bekannt.

Anders als im Fall von Temperatur und Druck wird im Stand der Technik der Einfluss der Viskosität auf die Messergebnisse von Coriolis-Massendurchflussmessern weitgehend vernachlässigt. So ist in Standardwerken der Durchflussmesstechnik wie z.B. in dem Buch„Flow Measurement“, Bela G. Liptak, CRC Press, ISBN

9780801983863, Seite 60, zu lesen, dass über den Einfluss der Viskosität auf die Genauigkeit von Coriolis-Durchflussmessern nur wenige dokumentierte Informationen vorliegen, aber auch, dass über solche Ungenauigkeiten berichtet worden ist ohne aber diese durch dokumentierte Testdaten zu bestätigen.

Wegen der stets gestiegenen Anforderungen an die Genauigkeit der Coriolis- Durchflussmessgeräte wird zwar zum einen die Viskosität des zu messenden Fluides zunehmend als mögliche Fehlerquelle zitiert (s. z.B.“Factors Affecting Coriolis

Flowmeters”, Chris Mills, NEL, 25.03.2014). Zum anderen wird aber der Einfluss der Viskosität auf die Messergebnisse von Coriolis-Massendurchflussmessern in der Praxis kaum Bedeutung zugemessen. So hat z.B. die Durchsicht der Bedienungsanleitungen führender Hersteller von Coriolis-Massendurchflussmessern ergeben, dass diese bislang die Viskositätswerte des zu messenden Fluids in die elektronische

Auswerteeinheit des Coriolis-Massendurchflussmessers weder einiesen noch verarbeiten. Dies wohlgemerkt obwohl insbesondere bei niedrigen Reynoldszahlen erhebliche Messfehler auftreten, die mehrere Prozentpunkte ausmachen können, insbesondere wenn - wie regelmäßig - Wasser als Kalibriermedium benutzt wird. Dieser Effekt ist besonders ausgeprägt beim Einsatz eines mit Wasser kalibrierten Gerätes bei Einsatz für ein Fluid mit hoher bis sehr hoher Viskosität. Entsprechendes gilt bei sehr großen Coriolis-Durchflussmessgeräten, wie sie z.B. an große Verlade-Terminals für Kohlenwasserstoffe oder Bitumen eingesetzt werden. Aber auch bei kleinen

Viskositäten und gleichzeitig sehr kleinen Massendurchflüssen des Fluids, wie z.B. kleinen Coriolis-Durchflussmessgeräten, die im Bereich von Kilogramm pro Stunde eingesetzt werden, der Fall ist sind auf den Viskositätseinfluss basierende Messfehler nicht zu vernachlässigen.

Aus der WO 2015/086224 A1 ist ein Dichtemessgerät, insb. Coriolis-Massendurchfluss- /Dichtemessgerät, bekannt, bei dem vorgeschlagen wird, für die Messung der Dichte oder des Massendurchflusses des durch einen Messwandler fließenden Fluids nicht die Resonanzfrequenz des Messwandler-Messrohres heranzuziehen, sondern eine hiervon abweichende Frequenz, die eine bevorzugte Phasenverschiebung zur Folge haben soll. Die optimale Messfrequenz führe zu einer Unabhängigkeit vom Einfluss der Viskosität auf das Messergebnis. Der optimale Phasenverschiebungswinkel kann experimentell und/ oder mit Simulationsrechnungen ermittelt werden.

Bei der Würdigung des vorherigen Standes der Technik ist in der WO 2015/086224 A1 ausgesagt, dass auch die durch Dissipation von Schwingungsenergie in Wärme bewirkte Dämpfung der Nutzschwingungen eine weitere Einflussgröße ist, die die als Nutzfrequenz dienende Resonanzfrequenz in einem nicht ohne weiteres

vernachlässigbaren Ausmaß beeinflussen bzw. gegenüber der das Dichte-Messgerät eine gewisse Querempfindlichkeit aufweisen kann. Änderungen der Dämpfung sowie damit einhergehende Änderungen der entsprechenden Resonanzfrequenz seien bei einem intakten Messwandler in erheblichem Maße auch durch Änderungen der

Viskosität des jeweils zu messende Mediums bestimmt, und dies derart, dass die jeweilige Resonanzfrequenz bei zunehmender Viskosität trotz konstant bleibender Dichte abnimmt. Dabei wurde vorgeschlagen, die Änderung der Resonanzfrequenz zu korrigieren, indem mittels der Messgerät-Elektronik zunächst aus den Messsignalen des Messwandlers die Viskosität des durch den Messwandler fließenden Fluids bestimmt wird. Die zu bestimmende Messgröße - hier der Dichtewert des Fluids - kann unter Verwendung des Viskositäts-Messwerts sowie einer entsprechend erweiterten, nämlich auch die durch Änderungen der Viskosität bewirkten Änderung der Resonanzfrequenz mitberücksichtigenden Kennlinienfunktion, ermittelt werden.

Aus der DE 100 20 606 A1 sind Vorrichtungen und Verfahren zur Coriolis- Durchflussmessung bekannt, die eine Bestimmung der Viskosität und gleichzeitig die Messung von Dichte und Massendurchfluss des durchfließenden Fluids erlauben.

Die US 5,027,662 A offenbart ein Coriolis-Durchflussmessgerät, bei dem in bestimmten Ausführungsformen zur Ermittlung des Massendurchflusses eine von der Viskosität abhängige Dämpfung berücksichtigt wird. Flierfür wird die Dämpfung aus den

Messwerten ermittelt, ohne dass die Viskositätswerte selbst bestimmt werden.

Aus“Numerical Simulations of Coriolis Flow Meters for Low Reynolds Number Flows” (Vivek Kumar and Martin Anklin, Endress + Hauser FLOWTEC Journal of Metrology Society India, Vol 26, No 3, 2011 , pp. 225-235) ist es als bekannt angegeben, dass es Bedarf an einer Korrektur der Messwerte von Coriolis-Durchflussmessgeräten bei niedrigen Reynoldszahlen gibt und dies nach eigenen Angaben bei dem vorgenannten Hersteller anhand der Reynoldszahl geschieht. Die Reynoldszahl hängt indirekt proportional von der dynamischen Viskosität und proportional von der

Fließgeschwindigkeit des Fluids und dem Nenndurchmesser des Messrohres ab. Damit ist die Reynoldszahl aber nur ein Ähnlichkeits-Parameter und als solcher zwar sehr brauchbar bei vielen Anwendungen der Strömungstechnik, aber wegen der weiteren Abhängigkeiten nicht hinreichend für die Berücksichtigung des Einflusses speziell der Viskosität bei Coriolis-Durchflussmessgeräten. Diese Viskositäts-Kompensation auf Basis der Reynoldszahl ist vom Aufbau des Coriolis-Durchflussmessgerätes, d.h. z.B. von der Form der Messrohre, vom Gehäuse, und vom Material unabhängig, da eine Korrekturfunktion nach der Reynoldszahl unterschiedlich große und mit

unterschiedlichen Schleifenformen ausgestattete Coriolis-Durchflussmessgeräte gleichermaßen behandelt, wenn sie sich während des Betriebs in korrekturrelevante Reynolds-Bereiche begeben, obwohl sich die Strömungsverhältnisse in den

Messrohren in Abhängigkeit insbesondere ihrer Form oder Größe gravierend ändern. Dabei kann es sich, je nach Geschwindigkeit und Viskosität um relativ große aber auch sehr kleine Coriolis-Durchflussmessgeräte handeln.

Die auf der Reynoldszahl basierende Kompensation vermittelt den Eindruck einer Gültigkeit für alle Geräte, unabhängig vom Hersteller. Dies trifft jedoch nicht zu, denn mit der auf der Reynoldszahl basierenden Kompensation bleiben wichtige lokale

Effekte, die mit den Besonderheiten des Gerätetyps Zusammenhängen und die

Messgenauigkeit beeinflussen, unberücksichtigt, so z.B. über den Messrohrverlauf lokal unterschiedliche Durchmesser der Messrohre, durch Messrohr-Biegeprozesse entstehende lokale Falten in der Wandung der Messrohre, lokal unterschiedliche Oberflächengüte der Innenseite der Messrohre, aber auch andere Effekte, die allesamt .zusammen mit der Form der Messrohre, das Geschwindigkeitsprofil der Strömung entlang der Messrohre verändern. Es kann somit nicht von einem konstanten, ungestörten Geschwindigkeitsprofil der Strömung entlang der Messrohre ausgegangen werden. Hinzu kommt, dass es beim Messprinzip von Coriolis-Durchflussmessgeräten aufgrund der instationären, d.h. dynamischen Fluid-Struktur zu Interaktionen zwischen dem zu messenden Fluid, der Struktur des Coriolis-Durchflussmessgerätes und dessen Umgebung kommt. Für solche instationären physikalischen Phänomene ist eine

Kompensation mittels der Reynoldszahl, die durch ihre Definition nur ein statischer Ähnlichkeits-Parameter ist, grundsätzlich nicht zielführend.

Die EP 1 281 938 B1 offenbart, zur Korrektur eines für den Massedurchfluss eines Fluids ermittelten Zwischenwertes die Viskosität des Fluids zu berücksichtigen. Hierfür wird die Viskosität gemessen und aus dem für die Viskosität repräsentativen

Messsignal und dem Zwischenwert ein für die Reynolds-Zahl repräsentatives weiteres Messsignal erzeugt, anhand dessen dann der Zwischenwert korrigiert wird. Somit ist letztendlich die Reynolds-Zahl maßgeblich, welche die bereits weiter oben dargestellten Probleme hinsichtlich der Genauigkeit des Messwertes mit sich bringt. Aus der EP 1725839 B1 ist ein Coriolis-Durchflussmessgerät bekannt, bei dessen Betrieb zur Kompensation von Messfehlern bei der Massendurchflussmessung die Viskosität des durch das Messgerät fließenden Fluids berücksichtigt wird. Der

Viskositätswert wird im Betrieb ermittelt oder wird als vorgegebene Referenz-Viskosität vorab ermittelt und in Kenntnis des zu messende Mediums von einer entfernten Leitwarte aus oder vor Ort manuell eingegeben. Zur Ermittlung des tatsächlichen Massendurchflusses wird ein erster Zwischenwert für den Massendurchfluss mit einem Korrekturwert verrechnet. Der Korrekturwert wiederum wird aus dem vorgegebenen oder gemessenen Viskositätswert und einem zweiten Zwischenwert berechnet, wobei der zweite Zwischenwert mit einer von einer scheinbaren Viskosität des im Messrohr geführten Mediums abhängigen Dämpfung der Schwingungen des Messrohres korrespondiert. Für die Ermittlung des Korrekturwertes wird die Abweichung der über den zweiten Zwischenwert festgestellten scheinbaren Viskosität von der vorgegebenen oder gemessenen Viskosität berücksichtigt. Der Zusammenhang zwischen dem

Korrekturwert und dem zweiten Zwischenwert kann mit einer eindeutigen Beziehung in einem Tabellenspeicher einer Messgeräte-Elektronik abgebildet sein. Der

Tabellenspeicher weist einen Satz digitaler Korrekturwerte auf, die z.B. bei der

Kalibrierung des Coriolis-Durchflussmessers ermittelt wurde. Ein gemessener zweiter Zwischenwert wird mit den im Tabellenspeicher abgelegten Vorgabewerten für den zweiten Zwischenwert verglichen und der nächstliegende hiervon zur Ermittlung des Korrekturwertes herangezogen.

Es ist allgemein aus dem Stand der Technik bekannt, den für die Messung

maßgeblichen Zusammenhang zwischen Phasenverschiebung und Massendurchfluss mittels Kalibrierung des Coriolis-Durchflussmessgerätes zu bestimmen. Als

Kalibriermedium wird im Stand der Technik fast ausschließlich Wasser benutzt. Sieht man von allgemeinen strömungsinduzierten Nichtlinearitäten ab, ist dieser

Zusammenhang für Wasser in den meisten Fällen fast linear, weshalb gemäß dem Stand der Technik der lineare Zusammenhang zwischen Phasenwinkel und

Massendurchfluss übernommen und mittels einer Proportionalitätskonstante, dem sog. Geräteparameter, dargestellt wird. Dieser Geräteparameter, manchmal auch

Gerätekonstante genannt, wird üblicherweise auch am Typenschild eines jeden produzierten Coriolis Durchflussmessers aufgedruckt. Gerätekonstanten von Geräten gleicher Größe und gleichen Typs unterscheiden sich nicht wesentlich voneinander.

Werden, wie es im Stand der Technik die Regel ist, mit einem mit Wasser kalibrierten Gerät Messungen mit Fluiden anderer Viskositäten durchgeführt, können Messfehler die Folge sein, die die auf das Kalibriermedium Wasser bezogene Genauigkeit des Gerätes sehr leicht um das zehnfache oder noch mehr übersteigen. Im Folgenden ist eine bespielhafte Tabelle aufgeführt, welche in Abhängigkeit von der Viskosität des Mediums und vom unkorrigierten Massendurchfluss die Messfehler in Prozent wiedergibt, die sich ergeben, wenn für das Messergebnis die vom Kalibriermedium Wasser abweichende Viskosität des Messmediums vernachlässigt würde.

Die erste Spalte stellt die unkorrigierten Massendurchflusswerte und die erste Zeile die Viskositätswerte des Messmediums dar.

So beträgt bei einem am Markt erhältlichen Coriolis-Durchflussmessgerätetyps gegenüber der Kalibrierung mit Wasser (Viskosität 1 mPas) z.B. bei der Messung von 20.000 kg/h einer Flüssigkeit mit der Viskosität von 590 mPas der Fehler -1 ,03%. Zum Erhalt des korrekten Massendurchflusswertes sind also zum gemessenen

Durchflusswert 1 ,03 % hinzuzuaddieren.

Berücksichtigt man die Tatsache, dass am Markt erhältliche Coriolis

Durchflussmessgeräte mit Genauigkeiten von 0,1 % oder gar 0,05% angegeben werden, ist sofort ersichtlich, dass die Viskosität des Messmediums die Genauigkeit der Geräte um den Faktor 5, 10 oder noch mehr beeinflusst. Wie vorerwähnt, hängt dieses

Phänomen nicht von der Reynoldszahl ab, sondern ist unterschiedlich je nach

Messgerätetyp, sodass bei anderen Messgerätetypen (z.B. mit anderen Messrohr- Formen) zahlenmäßig ganz andere Fehler auftreten werden.

Die Erstellung von Tabellen der oben dargestellten Art mit einer für die

Viskositätskompensation hinreichenden Auflösung ist in der Praxis problematisch, da diese mit einer entsprechend hohen Anzahl von Messungen und/oder Simulationen einhergehen würde. Schon für die oben dargestellte recht grobe Fehler-Tabelle, welche auch nur für einen bestimmten Coriolis Durchflussmessgerätetyp gültig ist, zu erhalten, werden sechsunddreißig Messungen und/oder Simulationen benötigt, was einen hohen Zeit- und Kostenaufwand mit sich bringt.

Die dargestellte Problematik ergibt sich auch dann, wenn, abweichend vom üblichen Verfahren, ein anderes Kalibriermedium als Wasser eingesetzt wird.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine

Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welche eine verbesserte Berücksichtigung des Einflusses der Viskosität auf das Messergebnis ermöglichen. Insbesondere sollen das neue Verfahren und die neue Vorrichtung praktikabel, ökonomisch und möglichst präzise sein.

Dieses Problem wird hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, hinsichtlich der Vorrichtung der eingangs genannten Art mit den

kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Bei einem Verfahren zur Ermittlung eines Strömungsparameters eines Mediums, insbesondere eines Massendurchflusses, mittels eines Coriolis-Durchflussmessgerätes strömt demnach das eine Mediumsviskosität aufweisende Medium durch mindestens ein Messrohrstück, welches mittels jeweils eines Anregungssignals zu mechanischen Schwingungen angeregt ist. Mindestens ein vom Strömungsparameter abhängiges Messsignal, insbesondere eine Phasenverschiebung, wird im Schwingungsverhalten des jeweiligen Messrohrstückes, festgestellt, wobei aus dem mindestens einen

Messsignal der Strömungsparameter unter Berücksichtigung der Abhängigkeit des Strömungsparameters von der Mediumsviskosität bestimmt wird, wobei zur

Bestimmung des Strömungsparameters ein mittels eines Interpolationsverfahrens ermitteltes, die Abhängigkeit des Strömungsparameters von der Mediumsviskosität aufzeigendes Datenfeld genutzt wird.

Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren so ausgeführt werden, dass das Interpolationsverfahren zur Ermittlung eines Datenfeldes auf einen experimentell und/oder durch Simulation ermittelten Grunddatensatz angewandt wird. Der

Grunddatensatz kann zum Beispiel in Form einer Tabelle abgespeichert sein, im

Coriolis-Durchflussmessgerät selbst oder in einem externen Speicher. Der

Grunddatensatz kann z.B. experimentell durch Versuche mit Medien unterschiedlicher Viskosität erzeugt werden oder durch Simulationsrechnungen oder auch durch eine Kombination beider Methoden. Der Grunddatensatz kann aus einer geringen Anzahl von Daten bestehen, da eine hohe Anzahl von Messungen aber auch von Simulationen aus ökonomischen oder praktischen Gründen in der Regel nicht sinnvoll ist. Ein möglichst kleiner Grunddatensatz ist wünschenswert, da für jeden Messgerätetyp ein eigenes Datenfeld oder Kennfeld bestimmt werden soll.

Der Grunddatensatz kann beispielsweise eine Tabelle sein, in der zu bestimmten Viskositätswerten zu noch nicht unter Berücksichtigung des Viskositätseinflusses gemessenen Strömungsparameterwerten, z.B. Massendurchflusswerten, der jeweilige Fehler angegeben ist, der sich gegenüber einem mit Wasser oder einem sonstigen Kalibriermedium kalibrierten Gerätetyp ergibt. Ein solcher beispielhafter Grunddatensatz ist in der Beschreibungseinleitung dargestellt. Selbstverständlich kann der

Grunddatensatz auch eine andere Struktur mit anderen Daten aufweisen, solange sich hieraus die Abhängigkeit des Massendurchflusses oder des sonstigen zu

bestimmenden Strömungsparameters von der Mediumsviskosität ergibt. Insbesondere kann der Grunddatensatz die Fehler auch in absoluten Werten anstelle von Prozentangaben angeben. Weiter alternativ ist es auch möglich, anstelle von für Fehler stehenden Werten bereits korrigierte Massendurchflusswerte anzugeben.

Entsprechendes gilt selbstverständlich auch für die Datenfelder oder Kennfelder, die mit Hilfe des Interpolationsverfahrens erzeugt werden. Soweit in der folgenden

Beschreibung im Zusammenhang mit Grunddatensätzen, Datenfeldern oder

Kennfeldern von der Angabe von Fehlern in Prozent ausgegangen die Rede ist, gilt entsprechendes auch für alternative Strukturen, welche den Fehler auf andere Weise oder bereits korrigierte Massendurchflusswerte angeben.

Anstelle des Massendurchflusses des Mediums kann als Strömungsparameter beispielsweise auch die Dichte des durch das Coriolis-Durchflussmessgerät fließenden Mediums gemessen werden. Soweit sich die folgenden Ausführungen auf den

Massendurchfluss beziehen, kann dies in analoger Weise auch für andere

Strömungsparameter, wie z.B. die Dichte, gelten. Für Dichtemessungen z.B. kann mittels der Interpolation ebenfalls ein geeignetes Datenfeld erzeugt und genutzt werden, mit welchem viskositätsbezogene Fehler der Dichtemessung relativ zu einer

Referenzdichte-Messung festgestellt und die Messwerte korrigiert werden können.

Mit dem Interpolationsverfahren wird aus dem Grunddatensatz mit einer relativ geringen Datendichte oder Datenanzahl ein für die geforderte Genauigkeit hinreichend feines Datenfeld höherer Datendichte erzeugt. Das Datenfeld kann in Form einer Tabelle oder eines Kennfeldes vorliegen. Soweit für die folgende Darstellung des

erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung der

einfacheren Lesbarkeit halber von einem Kennfeld ausgegangen wird, gilt dies in entsprechender Weise auch für Tabellen oder sonstige Formen von Datenfeldern.

Das Interpolationsverfahren muss nicht Teil des erfindungsgemäßen Messverfahrens selbst sein sondern kann im Vorfeld, z.B. bei der Kalibrierung oder nach der

Kalibrierung des Messgerätetyps eingesetzt werden. Das resultierende Datenfeld kann als Tabelle oder als Kennfeld für alle Coriolis-Durchflussmessgeräte des kalibrierten Messgerätetyps hinterlegt, z.B. in der Messgerät-Elektronikeinheit eines jeden Coriolis- Durchflussmessgeräts oder in einer externen Einheit, und für die eigentliche Messung genutzt werden. Das Messverfahren zeichnet sich dadurch aus, dass es das mit Interpolation genutzte Datenfeld für die eigentliche Messung nutzt. Es ist aber auch möglich, dass das Interpolationsverfahren während der Messung bei einer Auswertung während oder nach der Ermittlung des mindestens einen Messsignals eingesetzt wird. In diesem Fall ist extern oder im Coriolis-Durchflussmessgerät selbst der

Grunddatensatz hinterlegt.

Die Mediumsviskosität kann beispielsweise manuell am Coriolis-Durchflussmessgerät eingegeben oder auf sonstige Weise der Messung zur Verfügung gestellt werden, z.B. mittels einer Messung am Medium. Die Mediumsviskosität kann auch von Druck oder Temperatur abhängen, was für das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls

berücksichtigt werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch so ausgeführt werden, dass das

Interpolationsverfahren bei der Kalibrierung des Gerätetyps eingesetzt wird. In diesem Fall kann das fertige Kennfeld bereits im konkreten Coriolis-Durchflussmessgerät, z.B. in einer Messgeräte-Elektronikeinheit oder in einer externen Einheit, abgespeichert sein.

Bei dem eingesetzten Interpolationsverfahren kann es sich auch um eine Kombination von Einzelinterpolationsverfahren handeln, z.B. lineare Interpolation oder Interpolation mit höhergradigen Polynomen. Jedes geeignete Interpolationsverfahren kommt in Betracht. Unter einem Interpolationsverfahren im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens ist jedes Verfahren zu verstehen, das im Stande ist, von einem

Grunddatensatz ausgehend ein möglichst feines, im Idealfall lückenloses Datenfeld zu erzeugen, mit dessen Hilfe bei der Messung des Strömungsparameters, insbesondere des Massendurchflusses, der Einfluss der Mediumsviskosität berücksichtigt werden kann. Insbesondere kann bei Verwendung Coriolis-Durchflussmessgerätes, dessen Gerätetyp mit einem vom Messmedium abweichenden Kalibriermedium, insbesondere mit Wasser, kalibriert wurde, eine viskositätsbedingte Messabweichung im Vergleich zum Kalibriermedium, ermittelt und der korrekte Strömungsparameter, insbesondere der Massedurchfluss, für jedes Medium festgestellt werden. In besonders vorteilhafter Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren dadurch ausgeführt werden, dass als Interpolationsverfahren zumindest auch Kriging eingesetzt wird.

Kriging, auch Krigen genannt, ist ein auf Danie Krige zurückgehendes

Interpolationsverfahren, welches im Stand der Technik im Zusammenhang mit geostatistischen Verfahren und außerhalb der Geostatistik als Gaußprozess- Regression bekannt ist. In der Geostatistik werden stochastische Methoden zur

Charakterisierung und Schätzung von Daten eingesetzt, zum Beispiel zur Ermittlung der Verteilung von Oberflächentemperaturen in Landbereichen oder Gewässern. Hierfür werden an einzelnen Punkten des zu untersuchenden Gebiets Messwerte erfasst, die dann als Ausgangspunkte für eine räumliche Interpolation genutzt werden. Aus einer endlichen Anzahl von Messwerten können so beliebig viele Schätzwerte ermittelt werden, die möglichst genau die Realität abbilden sollen.

Beim Kriging-Verfahren wird in der Geostatistik die räumliche Varianz berücksichtigt, für deren Ermittlung Semivariogramme eingesetzt werden. Die für die Berechnung genutzten Messwerte werden dabei so gewichtet, dass die Schätzfehlervarianz möglichst gering ist, was im Vergleich zu anderen Interpolationsverfahren ein

besonderer Vorteil bezüglich der Genauigkeit der Schätzung der Zwischenwerte ist. Mit Kriging kann im Vergleich zu anderen Interpolationsverfahren, insbesondere auch zu höhergradigen Polynomen, in der Regel insbesondere bei einer geringen Anzahl von Datenpunkten, das heißt bei einem kleinen Grunddatensatz eine höhere Genauigkeit erreicht werden. Das Ergebnis von Kriging kann allerdings, anders als dies bei alternativen Interpolationsverfahren möglich ist, nicht in einer geschlossenen Form, z.B. als Polynom, angegeben werden. Kriging ist aufwendig und setzt in der Regel Inversion und Multiplikation von mehreren Matrizen ein. Da Kriging somit sehr rechen- und speicherintensiv ist, sollte es vermieden werden, einen groben Grunddatensatz mittels Kriging beliebig fein aufzulösen. Vielmehr kann es für eine hinsichtlich Zeit und

Speicherbedarf optimierte Verfahrensweise vorteilhaft sein, aus dem Grunddatensatz mittels Kriging in einer ersten Stufe eine verfeinerte Matrix zu bekommen, z.B. verfeinert um den Faktor 5, 10 oder 100, und für eine weitere Verfeinerung zwischen den durch mittels Kriging gewonnenen Werten andere, weniger aufwendige

Interpolationsverfahren einzusetzen. Das Ergebnis der weniger aufwendigen

Interpolationsverfahren kann dann wiederum in einer geschlossenen Form, z.B. linear, angegeben werden.

Im Folgenden wird eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Verfahrens anhand von Figuren vorgestellt.

Fig. 1 zeigt nochmals die bereits in der Beschreibungseinleitung aufgeführte Tabelle mit experimentell durch Messungen und/oder Simulationsverfahren ermittelten

prozentualen Abweichungen der gemessenen unkorrigierten, d.h. auf einer Kalibrierung des Messgerätes mit Wasser beruhenden, Massendurchflusswerte in kg/h von tatsächlichen Massendurchflusswerten, die sich bei Berücksichtigung der

Mediumsviskosität (hier in mPas) des ein Coriolis-Durchflussmessgerät des kalibrierten Messgerätetyps durchströmenden Mediums ergeben. Die Tabelle zeigt somit einen Grunddatensatz mit einer Datenmenge an, für die Messungen bzw.

Simulationsrechnungen noch einen vertretbaren Aufwand darstellen.

Auf den Grunddatensatz der Tabelle gemäß Fig. 1 wird nun als Interpolationsverfahren ein Kriging-Verfahren eingesetzt. Ausgehend von den in relativ geringer Anzahl vorliegenden Ausgangswerten wird damit das Datenfeld vervollständigt, so dass ein Datenfeld mit deutlich erhöhter Auflösung erreicht wird, wie es z.B. aus der Tabelle in Fig. 2 ausschnittsweise beispielhaft dargestellt ist. Für die konkrete Anwendung von Kriging auf einen Grunddatensatz, wie es die Tabelle gemäß Fig. 1 darstellt, gibt es mehrere Möglichkeiten. Das Kriging-Verfahren kann grundsätzlich von einem Nutzer selbst programmiert werden. Jedoch kann geeignete Kriging-Software käuflich erworben werden oder steht sogar kostenlos, auch im Quelltext, zur Verfügung. Es gibt insbesondere die Möglichkeit, in Tabellen-Kalkulationsprogrammen, wie z.B. Microsoft- Excel®, geeignete Zusatzfunktionen zu integrieren, wie z.B. das Add-in XonGrid, welches zum Zeitpunkt der Einreichung dieser Anmeldung unter http://xongrid.sourceforge.net/ zur Verfügung stand und neben anderen

Interpolationsmethoden auch das Kriging anbietet.

Schließlich wird auch auf die Ausführungen zum Kriging in der Veröffentlichung „Optimale Methoden zur Interpolation von Umweltvariablen in Geographischen

Informationssystemen“ von P.A. Burrough in Geographica Helvetica 1990-Nr. 4, S. 159- 160 verwiesen.

Auch die mittels Kriging erhaltene verfeinerte Tabelle nach Fig. 2 zeigt in der ersten Spalte den Massendurchfluss in kg/h, der mit einem mit Wasser kalibrierten Coriolis- Durchflussmessgerät ohne Berücksichtigung der Mediumsviskosität gemessen würde. Dieser Massendurchfluss wird im Folgenden als Kalibriermedium-Massendurchfluss bezeichnet. In der ersten Zeile ist die Medienviskosität in mPas aufgeführt.

Aus dem Datenfeld lässt sich beispielhaft folgendes ablesen: Würde bei einer Messung ohne Berücksichtigung der Mediumsviskosität ein Kalibriermedium-Massendurchfluss von 110.000 kg/h, d.h. 110 Tonnen pro Stunde, gemessen, würde dies bei einer tatsächlichen Mediumsviskosität von 600 mPas einen Fehler von -0,6 % bedeuten. Das heißt der tatsächliche Messmedium-Massendurchfluss ist um 0,6% höher als der Kalibriermedium-Massendurchfluss, nämlich 110.000 kg/h * 1 ,006 = 110.660 kg/h.

Das Datenfeld kann bei Bedarf noch weiter beliebig verfeinert werden, z.B. durch weitere Anwendung des Kriging-Verfahrens oder vorzugsweise durch weniger aufwändige Interpolationsverfahren, wie lineare Interpolation oder höhergradige

Polynome.

Fig. 3 zeigt ein aus der Tabelle gern. Fig. 2 entwickeltes Kennfeld, wie es für eine die Mediumsviskosität berücksichtigende Messung genutzt werden kann.

Das Kennfeld nach Fig. 3 oder die Tabelle nach Fig. 2 können in einem Speicher einer Messgerät-Elektronik des Coriolis-Durchflussmessgerätes zur weiteren Verarbeitung oder Berücksichtigung bei der Auswertung vorab abgelegt sein. Alternativ ist es auch möglich, in der Messgerät-Elektronik den Grunddatensatz oder ein relativ grobes Datenfeld abzuspeichern und während oder nach der Messung das Kriging-Verfahren oder andere Interpolationsverfahren, optional auch in Kombination, in der

Auswertesoftware einzusetzen.