[发明专利]具有机械可振荡单元且用来确定和/或监测介质的过程变量的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定和/或监测容器中介质的至少一种过程 变量的装置，所述装置具有：至少一个机械可振荡单元；至少一个激 励/接收单元，该激励/接收单元激励机械可振荡单元机械振荡并且接收 机械可振荡单元的机械振荡；以及至少一个电子设备单元，该电子设 备单元对激励/接收单元施以电输出信号S_A并且从激励/接收单元接收 电输入信号S_E，其中，在电子设备单元中设置有至少一个放大单元， 该放大单元对电输入信号S_E进行放大以形成放大信号S_V。介质是诸如 液体或者是散装物料。另外，过程变量例如是介质的料位、密度或者 粘度。

背景技术

现有技术已经公知测量仪表，在所述测量仪表中，所谓的振荡叉 作为机械可振荡单元被激励以产生振荡。因为所述振荡或其特征值， 诸如频率，振幅和相位是依赖于与介质的接触或依赖于诸如密度或粘 度的特性的，所以可以由振荡的特征值推断出测量值。因此，利用此 类测量仪表实现对介质料位的监测或对介质密度的测量。

已经显示出，给出激励信号与接收信号之间的相位差范围，在此 范围内可以在一定的方面对振荡系统的性能产生影响。于是，实现或 妨碍对泡沫的探测。另外，可以对振荡相对于粘度变化的依赖性进行 补偿(参见DE 100 57 974 A1)。而为了获得所述效果，需要尽可能准 确地获得所期望的相位值。

发明内容

因此，本发明的任务在于，提出一种测量仪表，在所述测量仪表 中，在接收信号与激励信号之间的相位是能够尽可能准确且可重复地 调整的。

本发明以如下方式在第一变型方案中解决所述任务，即，设置有 至少一个可调整的相移器，该相移器改变放大信号的相位，以及设置 有至少一个控制单元，该控制单元对相移器进行控制，其中，控制单 元被构造为至少测量放大信号S_V的频率，并且控制单元至少基于所存 储的关于放大单元的频率相位关系的数据而对相移器进行控制。由此， 电子设备单元具有至少一个放大单元、相移器以及控制单元。输入信 号S_E在评估之前大多允许进行处理，通常随后进行放大并且在此大多 也需要进行滤波。在此，这样经放大的并且在实施例中被滤波的信号 S_V根据本发明被输送给控制单元。对这些信号的相位(亦即由放大单 元得到的相位)的确定通过评估信号S_V的相位来进行，其中，为相位 分配频率是通过存储的数据或者保存的公式来进行的，也就是说，根 据放大单元的已知性能，由被放大和/或滤波的信号S_V的频率，推导出 信号S_V的相位，并且由此对相移器进行匹配地控制。由此，本发明实 现了，相位不再依赖于频率而分别具有不同的值，而是所述相位在所 有频率上具有基本相同的值，该值相应于预定的额定值。也就是说， 振荡激励分别以所需的或可选择的相位来进行。本发明的设置方式可 以理解为是如下的控制，其中基于通过频率而已知的相移，调整相位 匹配于额定值。

在一个实施例中，控制单元至少在相位方面至少对输出信号S_A进 行评估并且将输出信号S_A的相位与预定的相位值进行比较，并且控制 单元基于所述比较对相移器进行控制。于是控制变为在相位方面对电 子设备进行调节，其中，放大单元的部件获得调节，该调节处于测量 信号S_V被量取并被输送给控制单元的范围与输出信号S_A之间，其中， 在输出信号S_E与放大信号S_V之间的范围通过存储的数据或公式而被采 集。由此，通过根据本发明的第一变型方案的这个实施例，控制变为 在电子设备单元的一部分上的调节，方法是将相移的结果与所希望的 值进行比较并且进行合适的修正。在此，对输出信号S_A的相位的评估 例如以下方式进行，即，确定输出信号S_A与放大信号S_V之间的相位差， 其中，关于频率的信息同样是需要的。

由此，根据本发明的第一变型方案实现了对一部分基波激励的相 位控制或调节。