FORTSCHRITT-· BERICHTE

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Realisierung des Meßsystems
Realisierung des Meßsystems
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f = 270 Hz
2
V
o~--+-~-1---~-1--~--1-~-+-~-+~-+~---1~~\--~+-~-+-~-t-~~-
0 10 20ms
2
V
o ~--1--l--1---l--+--l---l-+-+-----+-++-+-l-+--+--+--1,..-+-+--H--+-1-f-+---l-+--+--+-+-t---+-+--
0 10 20ms
Bild 3.30 Aliasing am .6.E-ADU
und dem Testsignal von 300 000 Hz zusammengesetzt ist. Ist die Modulationstiefe nicht
allzu hoch, wird der .6.E-ADU von dem Testsignal nicht beeinflußt. Das Testsignal hat auf
die Massendurchflußmessung keinen Einfluß. Bild 3.31 zeigt die Vorrichtung. Zur Veranschaulichung
der Filterwirkung des .6.E-ADU sei auf Bild 3.29 verwiesen.
einen PI-Regler. Das Stellsignal
des Reglers gelangt an einen der
Verstärker. Dieser Verstärker ist
nach Bild 3.32 mit einer Kapazitätsdiode
ausgestattet. Damit kann
seine Phasendrehung in gewissen
Grenzen eingestellt werden, und
zwar so, daß sich zwischen beiden
Verstärkern bei dem 300 kHz
Signal die Phasenverschiebung 0°
ergibt. Die Phasenverschiebung
Bild 3.32 abgleichbarer Verstärker
der Verstärker ist nach Gleichung 3.22 bei 300 kHz 1000 mal größer als bei 300 Hz. Dadurch
kann die Phasendifferenz des Testsignales viel leichter bestimmt und ausgewertet
werden, als die des Signals. Ist die Phasenverschiebung der Verstärker bei 300 kHz abgeglichen,
ist die Phasenverschiebung bei 300 Hz nur noch minimal.
Durchgeführte Meßreihen zeigten, daß der bei f = 300 kHz abgeglichene Verstärker wie
erwartet bei geringeren Frequenzen eine nur geringe Phasenverschiebung aufweist. Die
prinzipielle Funktionstüchtigkeit des Verfahrens konnte nachgewiesen werden. Da mit den
bislang verwendeten Photostromverstärkern ausreichend gute Ergebnisse erzielt wurden
und die Regelung der Photostromverstärker mit der Testfrequenz zusätzlichen Aufwand
bedeutet, wurde dieses Verfahren nicht weiter v~rfolgt.
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3.2.2 Messung der Axialkraft
Bild 3.31
Regelung der Photostromverstärker mit Hilfe einer Testfrequenz von
f=300 000 Hz
Zusätzlich gelangt das Ausgangssignal der Verstärker an einen Phasenkomparator und
Problemstellung. Bei der mathematischen Beschreibung des schwingenden Rohres wurde
deutlich, daß eine axiale Spannung im Meßrohr zu einem deutlichen Einfluß auf den
Meßeffekt führt. Auch die für die Dichtebestimmung notwendige Eigenfrequenz ändert
sich sehr stark. Zwar haben auch die Temperatur und der Innendruck im Meßrohr Auswirkungen
auf die Eigenfrequenz und den Meßeffekt, doch ist deren Wirkung größtenteils
auf das Auftreten einer axialen Spannung zurückzuführen. Bei einem Massendurchflußmesser
mit geraden Rohren ist deshalb die Messung und Kompensation der axialen Spannung
unvermeidbar.
Im Abschnitt "Stand der Technik" wurden bereits zwei mögliche Ausführungsformen
dieser Kompensation angesprochen: