[发明专利]用于确定多相介质的相的速度的流量传感器、方法和流量测量仪器

说明书

呈现和描述了用于流量测量仪器(1)的流量传感器(4)，其中流量测量仪器(1)构造用于确定多相介质(5)的相的速度(v₁,v₂)且其中流量传感器(4)具有传感器载体(10)且传感器载体(10)具有至少一个第一传感器复合结构(11)。本发明基于如下任务，说明一种流量传感器(4)，其实现多相介质(5)的相的速度的确定且可以较低耗费且相应地成本适宜地制造。该任务在流量传感器(4)的情形中通过以下方式来解决，即，至少第一传感器复合结构(11)具有第一介电常数传感器(13)用于确定多相介质(5)的第一介电常数、第二介电常数传感器(14)用于确定介质(5)的第二介电常数、密度传感器(15)用于确定介质(5)的密度、以及第一传感器轴线(12)，第一介电常数传感器(13)、第二介电常数传感器(14)和密度传感器(15)沿第一传感器轴线(12)布置在传感器载体(10)上且第一介电常数传感器(13)和第二介电常数传感器(14)以介电常数传感器间距(d)间隔开。

技术领域

本发明首先涉及一种用于流量测量仪器的流量传感器。在此，流量传感器具有传感器载体且传感器载体具有至少一个第一传感器复合结构。另外，本发明涉及一种用于以流量传感器确定多相介质的相的速度的方法。此外，本发明也涉及一种带有传感器控制器、测量管和至少一个流量传感器的流量测量仪器。在此，流量测量仪器构造用于确定在测量管中的多相介质的相的速度。

背景技术

通常，流量测量仪器确定穿过测量管的介质的流量。流量可为介质的质量流量或体积流量。原则上，在应用介质的速度的情况下确定介质流动穿过测量管的速度。经常，介质不仅由唯一的相，而是由多个相组成，且于是称为多相介质。为了确定穿过测量管的多相介质的相的流量，必须相应地确定相流动穿过测量管的速度。为了确定多相介质的相的速度，流量测量仪器具有至少一个流量传感器。流量测量仪器的传感器控制器构造用于在流量测量仪器的运行中，即当多相介质流动穿过测量管时，以流量传感器实施用于确定多相介质的相的速度的方法。经常，传感器控制器此外构造用于确定穿过测量管的多相介质的相的流量的确定的速度。

从现有技术中已知不同的测量原则，以确定介质的速度，介质以该速度流动穿过测量管。不同的测量原则由带有不同的流量传感器的不同的流量测量仪器和不同的方法来实现。

例如，已知如下流量测量仪器，其根据机械测量原则工作。这样的测量原则例如由差压流量测量仪器来实现。在差压流量测量仪器的情形中，至少第一流量传感器构造为用于测量流动穿过测量管的介质的差压的测量的压力传感器。在应用由压力传感器测量的差压的情况下，介质的速度在测量管中确定。涡流流量测量仪器也实现机械的测量原则。在涡流流量测量仪器的情形中，至少第一流量传感器例如构造为压力传感器或应变测量器或压电转换器用于确定流动穿过测量管的介质的涡流频率。在应用由流量传感器测量的涡流频率的情况下，在测量管中确定介质的速度。

另外已知流量测量仪器，其根据声学测量原则工作。该流量测量仪器称为超声波流量测量仪器。在超声波流量测量仪器的情形中，至少第一流量传感器构造为超声波传感器。由超声波传感器将超声波信号发射到流动穿过测量管的介质中且接收该信号，且在应用发送的和接收的超声波信号的情况下，在测量管中确定介质的速度。

从现有技术已知的流量传感器和流量测量仪器具有不同的缺点。其制造经常是耗费的且相应地是昂贵的且/或其根据测量原则和方法工作，其仅允许单相介质速度的确定。

发明内容

本发明的任务因此是说明流量测量仪器的流量传感器，其实现多相介质的相的速度的确定且在其中至少减少了示出的缺点。