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Title:
METHOD FOR TESTING A CORIOLIS MASS FLOWMETER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/094799
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for testing a coriolis mass flowmeter (1) comprising a measuring tube (2), a drive electromagnet (3), a sensor electromagnet (4) and a controller (5). The drive electromagnet (3) has a drive coil (6) and a drive coil core (7). The sensor electromagnet (4) has a sensor coil (8) and a sensor coil core (9). The controller (5) is designed to excite a measuring vibration in the measuring tube (2) by generating and introducing a measuring drive signal into the drive coil (6) and, using an electrical measuring sensor signal of the sensor coil (8) brought about by the measuring vibration, to determine a mass flow rate of a medium (12) through the measuring tube (2). The object of the invention is to provide a method for testing a coriolis mass flowmeter (1), which identifies a changed orientation of and/or damage to the drive electromagnet (3) and the sensor electromagnet (4). The object is achieved in that, in the controller (5), initially, a value of a device parameter (k) is stored, which is a quotient of a drive voltage induced in the drive coil by the drive coil core (7) and of a sensor voltage induced in the sensor coil (8) by the sensor coil core (7), wherein the induced drive voltage and the induced sensor voltage are brought about by a vibration of the measuring tube (2). In addition, a test function with the following steps is carried out by the controller (5): generating and introducing a test drive signal, with a test drive frequency differing from natural frequencies of the measuring tube (2), into the drive coil; measuring a test drive voltage (UT) over the drive coil (6) and a test drive current (IT) through the drive coil (6); determining a drive electromagnetic impedance (Z) using the test drive voltage (UT) and the test drive current (IT); generating and introducing the measuring drive signal into the drive coil (6); measuring a measuring drive voltage (UA) over the drive coil (6), a measuring drive current (IA) through the drive coil (6) and a measuring sensor voltage (US) over the sensor coil (8); determining a value of the device parameter (k) using the drive electromagnetic impedance (Z), the measuring drive voltage (UA), the measuring drive current (IA) and the measuring sensor voltage (US). Subsequently, an error is signalled by the controller (5) if a deviation of the determined value of the device parameter (k) from the stored value of the device parameter (k) is greater than a threshold value stored in the controller (5).

Inventors:
KUNZE JOHANNES (DE)
ERKELENZ ALEXANDER (DE)
STORM RALF (DE)
VOLKER STEGEMANN (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/080577
Publication Date:
May 10, 2024
Filing Date:
November 02, 2023
Export Citation:
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Assignee:
KROHNE MESSTECHNIK GMBH (DE)
International Classes:
G01F1/84; G01F25/10
Foreign References:
DE102010044179A12012-05-16
EP1123485B12006-12-27
EP2427738B12014-06-11
Attorney, Agent or Firm:
GESTHUYSEN PATENTANWÄLTE PARTNERSCHAFTSGESELLSCHAFT MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Testen eines Coriolis-Massedurchflussmessgeräts (1) mit einem Messrohr (2), mindestens einem Antriebselektromagneten (3), mindestens einem Sensorelektromagneten (4) und einer Steuerung (5), wobei der mindestens eine Antriebselektromagnet (3) eine Antriebsspule (6) und einen Antriebsspulenkem (7) aufweist, wobei der mindestens eine Sensorelektromagnet (4) eine Sensorspule (8) und einen Sensorspulenkem (9) aufweist, wobei die Steuerung (5) ausgebildet ist, eine Mess-Schwingung des Messrohrs (2) durch Erzeugen und Einspeisen eines Mess-Antriebssignals in die mindestens eine Antriebsspule (6) anzuregen und unter Verwendung eines durch die Mess-Schwingung hervorgerufenen elektrischen Mess-Sensorsi- gnals der mindestens einen Sensorspule (8) einen Massedurchfluss eines Mediums (12) durch das Messrohr (2) zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuerung (5) ein Wert eines Geräteparameters (k) abgespeichert wird, wobei der Geräteparameter (k) ein Quotient aus einer Antriebsspannung und einer Sensorspanmmg ist, wobei die Antriebsspannung durch den Antriebsspulenkem (7) in die Antriebsspule (6) des mindestens einen Antriebselektromagneten (3) und die Sensorspannung durch den Sensorspulenkem (9) in die Sensorspule (8) des mindestens einen Sensorelektromagneten (4) induziert ist und wobei die induzierte Antriebsspannung und die induzierte Sensorspannung durch eine Schwingung des Messrohrs (2) hervorgemfen werden und dass von der Steuemng (5) eine Testfunktion mit den folgenden Schritten ausgeführt wird:

- Erzeugen und Einspeisen in die mindestens eine Antriebsspule eines Test- Antriebssignals mit einer von Eigenfrequenzen des Messrohrs (2) verschiedenen Test-Antriebsfrequenz,

- Messen einer Test-Antriebsspannung (UT) über der mindestens einen Antriebsspule (6) und eines Test-Antriebsstroms (IT) durch die mindestens eine Antriebsspule (6), - Bestimmen einer Antriebselektromagnetimpedanz (Z) unter Verwendung der Test-Antriebsspannung (UT) und des Test-Antriebs Stroms (IT),

- Erzeugen und Einspeisen in die mindestens eine Antriebsspule (6) des Mess-Antriebssignals,

- Messen einer Mess-Antriebsspannung (UA) über der mindestens einen Antriebsspule (6), eines Mess-Antriebsstroms (IA) durch die mindestens eine Antriebsspule (6) und Bestimmen einer Mess-Sensorspannung (Us) über der mindestens einen Sensorspule (8),

- Bestimmen eines Werts des Geräteparameters (k) unter Verwendung der Antriebselektromagnetimpedanz (Z), der Mess-Antriebsspannung (UA), des Mess-Antriebsstroms (IA) und der Mess-Sensorspannung (Us) und dass von der Steuerung (5) ein Fehler signalisiert wird, wenn eine Abweichung des bestimmten Werts des Geräteparameters (k) vom abgespeicherten Wert des Geräteparameters (k) größer als ein in der Steuerung (5) abgespeicherter Grenzwert ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Geräteparameter (k) unter Verwendung der Formel bestimmt wird, dass die Mess- Antriebsspannung (UA) gleich einer Summe aus zum einen einem Produkt der Antriebselektromagnetimpedanz (Z) und des Mess-Antriebsstroms (IA) und zum anderen einem Produkt des Geräteparameters (k) und der Mess- Sensorspannung (Us) ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der abgespeicherte Wert des Geräteparameters (k) von der Steuerung (5) bestimmt wird, indem die Testfunktion ausgeführt wird, oder dass der abgespeicherte Wert des Geräteparameters (k) aus simulierten Eigenschaften des Co- riolis-Massedurchflussmessgeräts (1) wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Test-Antriebs signal und das Mess-Antriebssignal gleichzeitig erzeugt und eingespeist werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mess-Antriebssignal eine Eigenfrequenz des Messrohrs (2) aufweist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Massedurchfluss eines Mediums (12) durch das Messrohr (2) von der Steuerung (5) unter Verwendung der Mess-Antriebsspannung (UA) und der Mess-Sensorspannung (Us) bestimmt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Testfunktion periodisch in einem Betrieb des Coriolis-Massedurch- flussmessgeräts (1) ausgeführt wird und/oder dann ausgeführt wird, wenn das Coriolis-Massedurchflussmessgerät (1) in einen Messmodus wechselt, und/oder bei einem Starten des Coriolis-Massedurchflussmessgeräts (1) ausgeführt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausführen der Testfunktion manuell durch einen Benutzer ausgelöst wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Coriolis-Mas- sedurchflussmessgeräts (1) zwei Sensorelektromagneten (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, die Mess-Sensorspannung (Us) bestimmt wird, indem eine erste Mess-Spannung über der Sensorspule (8) einer der beiden Sensorelektromagneten (4) und eine zweite Mess-Spannung über der Sensorspule (8) der anderen der beiden Sensorelektromagneten (4) gemessen und dann die Mess-Sensorspannung (Us) als ein Mittelwert aus der ersten Mess-Spannung und der zweiten Mess-Spannung bestimmt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass von der Steuerung (5) der bestimmte Wert des Geräteparameters (k) in einem Datum abgespeichert wird und dass vorzugsweise im Datum zusätzlich ein Zeitstempel und/oder Meta-Daten abgespeichert wird bzw. werden und das Datum zur Diagnose des Fehlers bereitgestellt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Meta- Daten eine Temperatur und/oder einen Massedurchfluss umfassen.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Steuerung (5) Datum zu einer Liste gespeicherter historischer Daten hinzugefügt und die Liste zur Diagnose des Fehlers bereitgestellt wird.

Description:
Verfahren zum Testen eines Coriolis-Massedurchflussmessgeräts

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Testen eines Coriolis-Massedurch- flussmessgeräts.

Das Coriolis-Massedurchflussmessgerät weist ein Messrohr, mindestens einen Antriebselektromagneten, mindestens einen Sensorelektromagneten und eine Steuerung auf Der mindestens eine Antriebselektromagnet weist eine Antriebsspule und einen Antriebs Spulenkern und der mindestens eine Sensorelektromagnet weist eine Sensorspule und einen Sensorspulenkem auf

Die Steuerung ist ausgebildet, eine Mess-Schwingung des Messrohrs durch Erzeugen und Einspeisen eines Mess-Antriebssignals in die mindestens eine Antriebsspule anzuregen. Sie ist weiter ausgebildet, unter Verwendung eines durch die Mess-Schwingung hervorgerufenen elektrischen Mess-Sensorsi- gnals der mindestens einen Sensorspule einen Massedurchfluss eines Mediums durch das Messrohr zu bestimmen.

Wenn das Coriolis-Massedurchflussmessgerät mehr als einen Antriebselektromagneten aufweist, dann weist jeder der Antriebselektromagneten jeweils eine Antriebsspule und einen Antriebs Spulenkern auf und wird das Mess-Antriebssignal für in jeden der Antriebselektromagneten eingespeist. Dazu sind die Antriebs spulen zum Beispiel elektrisch in Reihe geschaltet. Wenn das Coriolis-Massedurchflussmessgerät mehr als einen Sensorelektromagneten aufweist, dann weist jeder der Sensorelektromagneten jeweils eine Sensorspule und einen Sensorspulenkem auf und wird das Mess-Sensorsignal für gewöhnlich aus Signalen an jeder der Sensorspulen bestimmt.

Durch das Einspeisen eines Antriebssignals in die mindestens eine Antriebsspule wird eine Antriebskraft zwischen der Antriebsspule und dem Antriebsspulenkern des mindestens einen Antrieb selektromagneten bewirkt. Die Antriebsspule und der Antriebsspulenkem des mindestens einen Antriebselektromagneten sind derart am Coriolis-Massedurchflussmessgerät angeordnet, dass die Antriebskraft auf das Messrohr übertragen wird. Die auf das Messrohr übertragene Antriebskraft bewirkt für gewöhnlich eine Schwingung des Messrohrs. Die Schwingung des Messrohrs bewirkt eine Bewegung der Antriebsspule und des Antriebs Spulenkerns des mindestens einen Antriebselektromagneten relativ zueinander. Die Sensorspule und der Sensorspulenkem des mindestens einen Sensorelektromagneten sind derart am Coriolis-Massedurchflussmessgerät angeordnet, dass die Schwingung des Messrohrs auch eine Bewegung der Sensorspule und des Sensorspulenkems relativ zueinander bewirkt. Die Bewegung bewirkt auf diese Weise ein elektrisches Sensorsignal in der mindestens einen Sensorspule durch Induktion.

Wenn das Antriebs signal das Mess-Antriebssignal ist, dann ist die Schwingung die Mess-Schwingung und ist das Sensorsignal das Mess-Sensorsignal. Die Steuerung bestimmt unter Verwendung des Mess-Sensorsignals den Massedurchfluss des Mediums durch das Messrohr.

Für einen zuverlässigen Betrieb und eine genaue Bestimmung des Massedurchflusses ist es essenziell, dass eine bestimmte Ausrichtung zum einen der Antriebs spule und des Antriebs Spulenkerns des mindestens einen Antriebselektromagneten zueinander und zum anderen der Sensorspule und des Sensorspulenkems des mindestens einen Sensorelektromagneten zueinander gegeben ist und keine Beschädigung des mindestens einen Antriebselektromagneten und des mindestens einen Sensorelektromagneten vorhanden ist. Durch Vibrationen, externe mechanische Einwirkungen oder Alterung kann die Ausrichtung verändert werden oder eine Beschädigung auftreten. Eine veränderte Ausrichtung oder eine Beschädigung bewirkt letztendlich eine ungenauere Bestimmung des Massedurchflusses. Weitere abträgliche Konsequenzen sind zum Beispiel ein unzuverlässiger Betrieb, keine Anregung der Mess-Schwingung trotz des Mess-Anregungssignals, eine falsche Dichtemessung oder ein erhöhter Strom durch die Antriebsspule zur Anregung der Mess-Schwingung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Angabe eines Verfahrens zum Testen eines Coriolis-Massedurchflussmessgeräts, welches eine veränderte Ausrichtung und/oder Beschädigung erkennt.

Die Aufgabe ist durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.

Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass zunächst in der Steuerung ein Wert eines Geräteparameters abgespeichert wird. Der Geräteparameter ist ein Quotient aus einer Antriebsspannung und einer Sensorspannung. Die Antriebsspannung ist durch den Antriebsspulenkem in die Antriebsspule des mindestens einen Antriebselektromagneten und die Sensor Spannung durch den Sensorspulenkem in die Sensorspule des mindestens einen Sensorelek- tromagneten induziert. Dabei werden die induzierte Antriebsspannung und die induzierte Sensorspannung durch eine Schwingung des Messrohrs hervorgerufen.

Das Verfahren ist weiter dadurch gekennzeichnet, dass von der Steuerung im Betrieb des Coriolis-Massedurchflussmessgeräts eine Testfunktion mit den folgenden Schritten ausgeführt wird:

In einem Verfahrensschritt wird ein Test-Antriebssignal mit einer von Eigenfrequenzen des Messrohrs verschiedenen Test-Antriebsfrequenz erzeugt und in die mindestens eine Antriebsspule eingespeist. Das Test-Antriebs signal weist demnach keine Eigenfrequenz des Messrohrs auf. Dadurch wird erreicht, dass eine von dem Test-Antriebs signal hervorgerufene Schwingung des Messrohrs in Bezug auf eine Amplitude des Test-Antriebssignals nur eine kleine Schwingungsamplitude aufweist im Vergleich zu einem Antriebssignal, das eine Eigenfrequenz des Messrohrs aufweist.

In einem Verfahrensschritt wird eine Test-Antriebsspannung über der mindestens einen Antriebsspule und ein Test-Antriebsstrom durch die mindestens eine Antriebsspule gemessen. Die Test-Antriebsspannung und der Test- Antriebsstrom werden gemessen, während das Test-Antriebssignal in die mindestens eine Antriebsspule eingespeist wird. Die Schwingung des Messrohrs bewirkt eine Bewegung der mindestens einen Antriebsspule und des mindestens einen Antriebsspulenkems relativ zueinander. Gleiches gilt auch für die mindestens eine Sensorspule und den mindestens einen Sensorspulen- kem. Da die Schwingungsamplitude des Messrohrs klein ist, ist auch eine Amplitude der durch die Bewegung in die mindestens eine Antrieb spule induzierten Antriebsspannung klein. Somit ist die Amplitude der induzierten Antriebsspannung klein in Bezug auf die Amplitude des Test-Antriebssignals.

In einem Verfahrensschritt wird eine Antriebselektromagnetimpedanz unter Verwendung der Test-Antriebsspannung und des Test-Antriebsstroms bestimmt. Da die Amplitude der induzierten Antriebsspannung klein in Bezug auf die Amplitude des Test-Antriebssignals ist, ist auch eine durch die induzierte Antriebsspannung bedingte Ungenauigkeit der bestimmten Antriebselektromagnetimpedanz klein.

In einem Verfahrensschritt wird das Mess-Antriebssignal erzeugt und in die mindestens eine Antriebsspule eingespeist. In einem Verfahrensschritt wird eine Mess-Antriebsspannung über der mindestens einen Antriebs spule, ein Mess-Antriebsstrom durch die mindestens eine Antriebsspule und einer Mess-Sensorspannung über der mindestens einen Sensorspule gemessen. Die Mess-Antriebsspannung, der Mess-Antriebsstrom und die Mess-Sensorspannung werden gemessen, während das Mess-Antriebssignal in die mindestens eine Antriebsspule eingespeist wird. Vorzugsweise sind das Test-Antriebssignal und/oder das Mess-Antriebssi- gnal sinusförmige Signale.

In einem Verfahrensschritt wird ein Wert des Geräteparameters unter Verwendung der Antriebselektromagnetimpedanz, der Mess-Antriebsspannung, des Mess-Antriebsstroms und der Mess-Sensorspannung bestimmt.

Nach dem Ausführen der Testfunktion wird von der Steuerung ein Fehler signalisiert, wenn eine Abweichung des bestimmten Werts des Geräteparameters vom abgespeicherten Wert des Geräteparameters größer als ein in der Steuerung abgespeicherter Grenzwert ist. Die Abweichung wird von der Steuerung bestimmt.

Grundlage ist die folgende Erkenntnis: Wenn das Messrohr eine Schwingung aufweist, dann induziert der Antriebs Spulenkern eine Antriebsspannung in die Antriebsspule des mindestens einen Antriebselektromagneten und induziert der Sensorspulenkem eine Sensorspannung in die Sensorspule des mindestens einen Sensorelektromagneten. Der Quotient aus der Antriebsspannung und der Sensorspannung ist bei einem Coriolis-Massedurchflussmess- gerät konstant, wenn sich die Ausrichtung nicht verändert hat und keine Beschädigung aufgetreten ist. Damit der Quotient konstant ist, müssen auch weitere Randbedingungen konstant sein oder berücksichtigt werden. Eine solche weitere Randbedingung ist eine Temperatur des mindestens einen Antriebselektromagneten und/oder des mindestens einen Sensorelektromagneten. Hier wird davon ausgegangen, dass die Randbedingungen konstant sind.

Demnach leistet das Verfahren ein Erkennen einer veränderten Ausrichtung und/oder einer Beschädigung.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird der Geräteparameter unter Verwendung der folgenden Formel bestimmt: Die Mess-Antriebsspannung ist gleich einer Summe aus zum einen einem Produkt der Antriebselektromagnetimpedanz und des Mess-Antriebsstroms und zum anderen einem Produkt des Geräteparameters und der Mess-Sensorspannung. Die Formel wird dann nach dem Geräteparameter aufgelöst. In einer weiteren Ausgestaltung wird der abgespeicherte Wert des Geräteparameters von der Steuerung selbst bestimmt, indem die Testfunktion ausgeführt wird, oder wird der abgespeicherte Wert des Geräteparameters durch eine Simulation des Coriolis-Massedurchflussmessgeräts bestimmt. Vor diesem Ausführen der Testfunktion zur Bestimmung des Werts des dann nachfolgend abgespeicherten Geräteparameters wird insbesondere sichergestellt, dass die bestimmte Ausrichtung und keine Beschädigung vorliegt. Die Simulation berücksichtigt insbesondere eine Amplitude der Mess-Schwingung und die Ausrichtung. Weiter berücksichtigt sie einen Widerstand, eine Induktivität, Abmessungen und Windungszahlen der Antriebs spulen und der Sensorspulen. Darüber hinaus berücksichtigt sie, wenn Permanentmagneten als Spulenkerne verwendet werden, deren Magnetfeldstärken.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Test-Antriebssignal und das Mess-Antriebssignal gleichzeitig erzeugt und eingespeist werden. Dementsprechend erfolgt auch das Messen der Test-Antriebsspannung, des Test-Antriebsstroms, der Mess-Antriebsspannung, des Mess-Antriebsstroms und der Mess-Sensorspannung gleichzeitig. Die Test-Antriebsspannung und der Test-Antriebsstrom einerseits und die Mess-Antriebsspannung, der Mess- Antriebsstroms und die Mess-Sensorspannung andererseits werden von der Steuerung anhand ihrer voneinander verschiedenen Frequenzgehalte unterschieden.

In einer weiteren Ausgestaltung weist das Mess- Antriebssignal eine Eigenfrequenz des Messrohrs auf. Durch die Anregung des Messrohrs zur Schwingung mit einer Eigenfrequenz des Messrohrs ist die für die Schwingung notwendige Leistung reduziert im Vergleich zur Anregung des Messrohrs mit einer von einer Eigenfrequenz verschiedenen Frequenz.

In einer weiteren Ausgestaltung wird ein Massedurchfluss eines Mediums durch das Messrohr von der Steuerung unter Verwendung der Mess-Antriebsspannung und der Mess-Sensorspannung bestimmt. Die Mess-Sensorspannung ist somit das Mess-Sensorsignal. Bei dieser Ausgestaltung wird ein Zeitverlust durch die Testfunktion reduziert, da für die Testfunktion notwendige Messwerte auch für die Bestimmung des Durchflusses verwendet werden.

In einer weiteren Ausgestaltung wird die Testfunktion periodisch im Betrieb des Coriolis-Massedurchflussmessgeräts ausgeführt und/oder dann ausge- fährt, wenn das Coriolis-Massedurchflussmessgerät in einen Messmodus wechselt und/oder bei einem Starten des Coriolis-Massedurchflussmessge- räts ausgeführt. Durch das periodische Ausführen der Testfunktion wird das Coriolis-Massedurchfhissmessgerät fortlaufend überwacht. Durch das Ausfuhren der Testfunktion beim Starten wird eine Abweichung der Ausrichtung oder eine Beschädigung gleich beim Starten erkannt. Im Messmodus wird von dem Coriolis-Massedurchflussmessgerät ein Massedurchfluss eines Mediums durch das Messrohr bestimmt.

In einer weiteren Ausgestaltung wird ein Ausführen der Testfunktion manuell durch einen Benutzer ausgelöst.

Eine weitere Ausgestaltung setzt voraus, dass das Coriolis-Massedurchfluss- messgeräts zwei Sensorelektromagneten aufweist. In einer Ausgestaltung des Verfahrens für dieses Coriolis-Massedurchflussmessgerät wird die Mess-Sensorspannung bestimmt, indem eine erste Mess-Spannung über der Sensorspule einer der beiden Sensorelektromagneten und eine zweite Mess-Spannung über der Sensorspule der anderen der beiden Sensorelektromagneten gemessen und dann die Mess-Sensorspannung als ein Mittelwert aus der ersten Mess-Spannung und der zweiten Mess-Spannung bestimmt wird.

In einer weiteren Ausgestaltung wird von der Steuerung der bestimmte Wert des Geräteparameters in einem Datum abgespeichert. Weiter wird vorzugsweise im Datum zusätzlich ein Zeitstempel und/oder Meta-Daten abgespeichert wird bzw. werden und das Datum zur Diagnose des Fehlers bereitgestellt wird. Auch das wird von der Steuerung ausgeführt.

In einer Weiterbildung der vorstehenden Ausgestaltung umfassen die Meta- Daten eine Temperatur und/oder einen Massedurchfluss.

In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird von der Steuerung das Datum zu einer Liste gespeicherter historischer Daten hinzugefügt und die Liste zur Diagnose des Fehlers bereitgestellt.

Im Einzelnen ist eine Vielzahl an Möglichkeiten gegeben, das Verfahren zum Testen eines Coriolis-Massedurchflussmessgeräts auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen zum einen auf die dem unabhängigen Anspruch nachgeordneten Ansprüche und zum anderen auf die nachfolgende Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 Ein Ausführungsbeispiel eines Coriolis-Massedurchflussmess- geräts, Fig. 2 eine Auslenkung des Messrohrs des Coriolis-Massedurchfluss- messgeräts und

Fig. 3 einen Ablaufplan eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Testen des Coriolis-Massedurchflussmessgeräts.

Figur 1 zeigt ein Coriolis-Massedurchflussmessgerät 1. Dieses weist ein Messrohr 2, einen Antriebselektromagneten 3, zwei Sensorelektromagneten 4 und eine Steuerung 5 auf Der Antriebselektromagnet 3 weist eine Antriebsspule 6 und einen Antriebsspulenkem 7 auf Jeder der beiden Sensorelektromagneten 4 weist eine Sensorspule 8 und einen Sensorspulenkem 9 auf Der Spulenkern einer Spule kann ein Permanentmagnet sein. Hier sind sowohl der Antriebsspulenkem 7 als die Sensor Spulenkerne 9 Permanentmagneten.

Das Messrohr 2 weist eine Längsachse 10 auf und ist an seinen Enden in Lagern 11 gelagert. Im Messrohr 2 ist ein Medium 12, welches mit einer Geschwindigkeit v M durch das Messrohr 2 in Richtung des Pfeils geströmt wird.

Figur 2 zeigt eine Auslenkung s des Messrohrs 2 anhand der Längsachse 10 zu einem bestimmten Zeitpunkt. In diesem Zeitpunkt weist die Auslenkung in einer Mitte zwischen den Lagern 11 eine Geschwindigkeit v s in Richtung des Pfeils auf. Die Lager 11 verhindern an den Lagern 11 eine Auslenkung des Messrohrs 2, ermöglichen aber eine Auslenkung zwischen den Lagern 11. Die durchgezogene Linie der Längsachse 10 zeigt die Auslenkung des Messrohrs 2, wenn das Medium 12 im Messrohr 2 still steht, also die Geschwindigkeit v M = 0 ist. Die gestrichelte Linie der Längsachse 10 zeigt die Auslenkung des Messrohrs 2, wenn das Medium 12 das Messohr 2 mit einer Geschwindigkeit v M > 0 geströmt wird.

Ein wesentliches Merkmal des Verfahrens ist ein Geräteparameter k. Der Geräteparameter k ist im Allgemeinen ein Quotient aus einer durch einen Antriebsspulenkem in eine Antriebsspule induzierten Antriebsspannung und aus einer durch einen Sensorspulenkem in eine Sensorspule induzierten Sensorspannung. Die induzierte Antriebsspannung und die induzierte Sensorspannung werden durch eine Schwingung eines Messrohrs eines Coriolis-Masse- durchflussmessgeräts hervorgemfen. Da das Coriolis-Massedurchflussmess- gerät 1 in diesem Ausfühmngsbeispiel zwei Sensorelektromagneten 4 aufweist, gibt es dementsprechend auch zwei Geräteparameter k. Folglich gibt es bei einem Coriolis-Massedurchflussmessgerät mit drei Sensorelektromagneten 4 drei Geräteparameter k. Entsprechendes gilt auch, wenn ein Corio- lis-Massedurchflussmessgerät mehr als einen Antriebselektromagneten aufweist. In einem alternativen Ausführungsbeispiel weist das Coriolis-Masse- durchflussmessgerät 1 mehr als einen Antriebselektromagneten 3 auf und sind die Antriebs spulen 6 elektrisch in Reihe geschaltet. Grundsätzlich bezieht sich der Geräteparameter k jeweils auf einen der Antriebselektromagneten und einen der Sensorelektromagneten eines Coriolis-Massedurchfluss- messgeräts. Im Folgenden wird der Geräteparameter k nur für den Antriebselektromagneten 3 und einen der beiden Sensorelektromagneten 4 in diesem Ausführungsbeispiel beschrieben. Der Geräteparameter k ist hier also ein Quotient aus einer durch den Antriebs Spulenkern 7 in die Antriebsspule 6 induzierten Antriebsspannung und aus einer durch den Sensorspulenkem 9 in die Sensorspule 8 induzierten Sensorspannung. Die induzierte Antriebsspannung und die induzierte Sensorspannung werden durch eine Schwingung des Messrohrs 2 hervorgerufen.

Die Steuerung 5 ist ausgebildet, die folgenden Verfahrensschritte, siehe Figur 3, auszuführen und führt diese auch aus, da das Coriolis-Massedurchfluss- messgerät 1 im Betrieb ist:

In einem ersten Verfahrensschritt 101 wird in der Steuerung 5 ein Wert des Geräteparameters k für den Antriebselektromagneten 3 und den einen der beiden Sensorelektromagneten 4 abgespeichert.

In einem zweiten Verfahrensschritt 102 wird ein Test- Antriebssignal erzeugt und in die Antriebsspule 6 eingespeist. Das Test-Antriebs signal weist eine von Eigenfrequenzen des Messrohrs 2 verschiedene Test-Antriebsfrequenz auf.

In einem dritten Verfahrensschritt 103 wird eine Test-Antriebsspannung U T über der Antriebsspule 6 und ein Test-Antrieb sstrom I T durch die Antriebsspule 6 gemessen. Dabei liegt das Test-Antriebs signal an der Antriebsspule 6 an.

In einem vierten Verfahrensschritt 104 wird eine Antriebselektromagnetimpedanz Z unter Verwendung der Test-Antriebsspannung U T und des Test-Antriebsstroms I T bestimmt, und zwar gemäß der Formel Z = U T / IT-

In einem fünften Verfahrens schritt 105 wird ein Mess- Antriebssignal erzeugt und in die Antriebsspule 6 eingespeist. Das Mess-Antriebssignal weist eine Eigenfrequenz des Messrohrs 2 auf. In einem sechsten Verfahrensschritt 106 werden eine Mess-Antriebsspannung U A über der Antriebsspule 6 und ein Mess-Antriebsstrom I A durch die Antriebsspule 6 gemessen und eine Mess-Sensorspannung U s über der Sensorspule 8 bestimmt. Das Bestimmen der Mess-Sensorspannung U s erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel durch ein Messen. In einem alternativen Aus- fährungsbeispiel wird die Mess-Sensorspannung U s bestimmt, indem eine erste Mess-Spannung über der Sensorspule 8 einer der beiden Sensorelektromagneten 4 und eine zweite Mess-Spannung über der Sensorspule 8 des anderen der beiden Sensorelektromagneten 4 gemessen und dann die Mess- Sensorspannung Us als ein Mittelwert aus der ersten Mess-Spannung und der zweiten Mess-Spannung bestimmt wird.

In diesem Ausführungsbeispiel wird in einem siebten Verfahrensschritt 107 ein Wert des Geräteparameters k unter Verwendung der Antriebselektromagnetimpedanz Z, der Mess-Antriebsspannung U A , des Mess-Antriebsstroms I A und der Mess-Sensorspannung U s bestimmt. Und zwar wird in diesem Ausführungsbeispiel der Geräteparameter k unter Verwendung der folgenden Formel bestimmt:

U A = Z - I A + k - U s

In Worten: Die Mess-Antriebsspannung U A ist gleich der Summe aus zum einen dem Produkt der Antriebselektromagnetimpedanz Z und des Mess-Antriebsstroms I A und zum anderen dem Produkt des Geräteparameters k und der Mess-Sensorspannung U s . Die Formel wird nach k aufgelöst.

Für gewöhnlich werden die Antriebsspannung, der Antriebsstrom und die Sensorspannung als komplexe Größen bestimmt. Somit sind die Test-Antriebsspannung U T , der Test-Antrieb sstrom I T , die Mess-Antriebsspannung U A , der Mess-Antriebsstrom I A und die Mess-Sensorspannung U s und in Folge dessen auch die Antriebselektromagnetimpedanz Z und der Geräteparameter k komplexe Werte.

Weiter wird ein Massedurchfluss des Mediums 12 durch das Messrohr 2 von der Steuerung 5 unter Verwendung der Mess-Antriebsspannung U A und der Mess-Sensorspannung U s bestimmt. Der bestimmte Wert des Geräteparameters k wird in einem Datum zusammen mit einem Zeitstempel und Meta- Daten abgespeichert. Die Meta-Daten sind eine Temperatur und der bestimmte Durchfluss. In einem achten Verfahrensschritt 108 wird ein Fehler signalisiert, wenn eine Abweichung des bestimmten Werts des Geräteparameters k vom abgespeicherten Wert des Geräteparameters größer als ein in der Steuerung 5 abgespeicherter Grenzwert ist. Das zuvor abgespeicherte Datum wird zur Diagnose des Fehlers bereitgestellt.

Die Verfahrensschritte zwei bis sieben bilden eine Testfunktion, mit welcher das Coriolis-Massedurchflussmessgerät getestet wird. Die Testfunktion wird in diesem Ausführungsbeispiel beim Starten und danach periodisch im Betrieb des Coriolis-Massedurchflussmessgeräts 1 ausgeführt. Alternativ dazu wird die Testfunktion dann ausgeführt, wenn das Coriolis-Massedurchfluss- messgerät 1 in einen Messmodus wechselt. Zusätzlich kann das Ausführen der Testfunktion auch manuell durch einen Benutzer am Coriolis-Masse- durchflussmessgeräts 1 ausgelöst werden. Die Steuerung 5 ist dazu entsprechend ausgebildet. Wenn die Testfunktion mehrfach ausgeführt worden ist, dann hat die Steuerung das jeweils bestimmte Datum zu einer Liste gespeicherter historischer Daten hinzugefügt. Bei einem Fehler wird dann diese Liste von der Steuerung zur Diagnose des Fehlers bereitgestellt.

In diesem Ausführungsbeispiel wird der im ersten Verfahrensschritt 101 in der Steuerung 5 abgespeicherte Wert des Geräteparameters k durch ein Ausfähren der Testfunktion bestimmt. Bei diesem Ausführen der Testfunktion ist hier sichergestellt, dass eine bestimmte Ausrichtung zum einen der Antriebsspule 6 und des Antriebsspulenkems 7 zueinander und zum anderen der Sensorspule 8 und des Sensorspulenkems 9 zueinander gebeben ist und keine Beschädigung des Antriebselektromagneten 3 oder des Sensorelektromagneten 4 vorhanden ist. Beim nachfolgenden Ausführen der Testfunktion werden somit eine abweichende Ausrichtung und/oder eine Beschädigung erkannt und angezeigt, wenn der Grenzwert überschritten wird.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel wird der in der Steuerung 5 abgespeicherte Wert des Geräteparameters k aus dem Design des Coriolis-Masse- durchflussmessgerät 1 bestimmt. Bezugszeichen

1 Coriolis-Massedurchflussmessgerät

2 Messrohr

3 Antriebselektromagnet

4 Sensorelektromagnet

5 Steuerung

6 Antriebs spule

7 Antriebs Spulenkern

8 Sensor spule

9 Sensor Spulenkern

10 Längsachse

11 Lager

12 Medium k Geräteparameter

U A Mess-Antriebsspannung

IA Mess-Antriebsstrom

U T Test-Antriebsspannung

I T Test-Antriebsstrom

U s Mess-Sensorspannung

Z Antriebselektromagnetimpedanz