在線測量設備和用於補償在線測量設備中的測量誤差的方法

2023-07-30 11:14:01 1

專利名稱：：在線測量設備和用於補償在線測量設備中的測量誤差的方法
技術領域：
：本發明涉及一種在線測量設備，其具有振動變換器，特別是用於介質，特別是在管道中流動的兩相或多相介質的科裡奧利質量流量/密度測量設備，並且涉及一種藉助於該振動變換器產生表示介質的物理測量量的測量值的方法，該物理測量量例如是質量流率、密度和/或粘度。而且，本發明涉及一種在該在線測量設備中補償兩相或多相混合物引起的測量誤差的方法。
背景技術：
：在過程測量和自動化的技術中，藉助於插入到承載介質的管道中並且在操作過程中橫越介質的振動變換器(其在下文中被稱為振動變換器)，並且藉助於與之連接的測量和操作電路，使用該在線測量設備，特別是科裡奧利質量流量測量設備，其招致介質中的反作用力，諸如例如，對應於質量流率的科裡奧利力、對應於密度的慣性力、或者對應於粘度的摩擦力等，測量在管道中流動的介質的物理參數，諸如例如質量流率、密度和/或粘度的參數。由這些反作用力，測量設備產生測量信號，其表示介質的特定的質量流率、特定的粘度和/或特定的密度。利用振動變換器的該類型的在線測量設備及其操作方式對於本領域的技術人員是公知的，並且在例如WO-A03/095950、WO-A03/095949、WO陽A03/076880、W。隱A02/37063、WO陽A01/33174、WO-A00/57141、WO-A99/39164、WO-A98/07009、WO-A95/16897、WO-A88/03261、US2003/2028325、US-B6,745,135、US-B6，691，583、US-BUS-B6,513,393、US-B6,505,519、US-BUS陽A5,869,770、US-A5,796,011、US-AUS隱A5,602,345、US-A5,531,126、US-AUS-A5,218,873、US-A5,069,074、US-A6,651,513、US-B6,636,815、6,311,136、US-A6,006,609、5,616,868、US陽A5,602,346、5,301,557、US陽A5,253,533、4,876,898、US-A4,733,569、US-A4,660,421、US-A4,524,610、US隱A4,491,025、US-A4,187,721、EP-A1291639、EP-A1281938、EP-A1001254或者EP-A553939中詳細描述。為了引導介質，振動變換器包括至少一個測量管，其具有支持在例如，管狀或箱形支撐框架中的直管段。為了在操作過程中產生上文提及的反作用力，使管段振動，其由機電式激勵器裝置驅動。為了記錄管段的振動，特別地在其入口和出口末端，振動變換器額外地包括電物理傳感器裝置，其對管段的運動作出反應。在科裡奧利質量流量測量設備的情況中，在管道中流動的介質的質量流率的測量例如，依賴於使介質流過插入在管道中的測量管並且在操作過程中相對測量管軸橫向振蕩，由此將科裡奧利力引入介質。這依次產生了如下效果，測量管的入口和出口末端區域相互相移振蕩。該相移的量值用作質量流率的測度。為此，藉助於上文提及的傳感器裝置的兩個振蕩傳感器記錄測量管的振蕩，這兩個振蕩傳感器沿測量管的長度相互隔開，並且測量管的振蕩被變換為振蕩測量信號，由其相互之間的相對相移得到質量流率。US-A4,187,721進一步提及，藉助於該在線測量設備還可以測量流動介質的瞬態密度，並且事實上，該測量基於自傳感器裝置遞送的至少一個振蕩測量信號的頻率。而且，通常還以適當的方式，例如藉助於配置在測量管上的溫度傳感器，直接測量介質的溫度。此外，如公知的，直測量管受到激勵，繞基本上平行於測量管的縱軸延伸或者與其一致的扭轉振蕩軸作扭轉振蕩，產生了如下效果，當介質流過管時在介質中產生了徑向剪切力，由此從扭轉振蕩抽取相當大的振蕩能量並且其在介質中耗散。結果，出現了振蕩測量管的扭轉振蕩的相當大的阻尼，由此，此外，必須添加電激勵功率，以便於保持扭轉振蕩。基於所需用於保持測量管的扭轉振蕩的電激勵功率，振動變換器還可用於確定，至少大致確定，介質的粘度；這裡還併入了US-A4，524，610、US-A5，253，533、US-A6,006,609或者US-B6,651,513以進行比較。因此，可以假設，在不利用下文內容的情況下，即使未明確說明，使用振動變換器，特別是科裡奧利質量流量測量設備的現代的在線測量設備也有能力在任何情況中測量介質的密度、粘度和/或溫度，特別地，原因在於，無論如何，在測量質量流率時總是需要補償介質的波動密度和/或粘度引起的測量誤差；這裡特別併入已提及的US-A6,513,393、US-A6,006,609、US-A5，602，346、WO-A02/37063、WO-A99/39164或者WO-A00/36379以進行比較。由於具有振動變換器，特別是科裡奧利流量計的在線測量設備的高精度和高靈活性，其在工業中廣泛用於流體的質量流量和密度測量，特別是該設備的單相液體或氣體。然而，同樣公知的是，如果第二相，即多個氣泡與處理的液體混合，由此測量的介質不是純單相流，則該設備的精度可能顯著下降。不幸地，即使小部分的氣體也可能導致液體測量中的相當大的測量誤差。因此，在使用振動測量傳感器的在線測量設備的應用中，顯而易見的是，在該非均相介質的情況中，特別是兩相或多相介質的情況，得自測量管的振蕩的振蕩測量信號，特別地，還有所提及的相移，可能在相當大的程度上經歷波動，參看例如，JP-A10-281846、WO-A03/076880、EP-A1291639、US-B6,505,519或者UA-A4,524,610。因此，在某些情況中，在不使用輔助措施的情況下，儘管使介質的單獨的相態中的粘度和密度，以及質量流率實際上保持恆定並且/或者適當地將其納入考慮範圍，但是振蕩測量信號可能完全不能用於所需物理參數的測量。該非同相介質可以是例如液體，例如在配料或裝瓶過程中實際上不可避免的，管道中存在的氣體，特別是空氣將在該液體中夾帶，或者從該液體中除去溶解介質，例如二氧化碳並且導致泡沬形成。對於該非同相介質的其他示例，可以列舉出乳液和溼的或者飽和的液流。由於藉助于振動變換器的非同相介質的測量中出現的波動，作為示例，應當注意液體中夾帶的氣泡或固體顆粒的單側粘附或沉積在測量管壁內部，以及所謂的"氣泡效應"，其中液體中夾帶的氣泡用作相對於測量管軸橫向加速的液體體積的流體。特別地，該氣泡可能引起極大的誤差。為了解釋該氣泡效應的現象，Grumski等人[Grumski,J.T.，andR.A.Bajura，PerformanceofaCoriolis-TypeMassFlowmeterintheMeasurementofTwo-phase(air-liquid)Mixture,MassFlowMeasurementsASMEWinterAnnualMeeting,NewOrleans,LA(1984)]禾口Hemp等人[Hemp,J.andSultan,G.，OntheTheoryandPerformanceof禾鬥裡奧禾ljMassFlowmeter,ProceedingsoftheInternationalConferenceonMassFlowMeasurement,IBCtechnicalServices,London,1989]提出了"氣泡理論"。該理論基於如下主要思想，一方面，在操作可以檢測到的給定真實密度和測量直觀密度之間的密度誤差與相態的單獨濃度成比例，並且另一方面，各自的質量流量誤差與該密度誤差嚴格成比例。換言之，根據該理論，密度和質量流量誤差可以直接關聯。為了減小與兩相或多相介質相關聯的測量誤差，在WO-A03/076880中提出了，在實際的流率測量之前分別調理介質的流量，例如，JP-A10-281846、US-B6,311,136和US-B6,505,519描述了，基于振蕩測量信號校正流率測量，特別是質量流率測量，特別地，該校正依賴於高精度測量的實際介質密度和在操作過程中藉助於科裡奧利質量流量測量設備確定的直觀介質密度之間的逆差評估。特別地，在US-B6,505,519或US-B6,311,136中還描述了一種質量流量誤差校正方法。該方法還基本上基於所述的氣泡理論，並且因此使用所檢測的參考密度和直觀密度之間的密度誤差，補償兩相或多相混合物引起的質量流量誤差。特別地，為此目的，提出了預先訓練的，在某些情況中甚至是自適應的振蕩測量信號分類器。該分類器可以例如，被設計為Kohonen圖或者神經網絡，並且基於數個參數進行校正，特別是操作過程中測量的質量流率和密度以及由其得到的其他特徵，或者還使用包括一個或多個振蕩周期的振蕩測量信號的間隔。該分類器的使用帶來了如下優點，例如，相比於傳統的科裡奧利質量流量/密度計，在振動變換器處，在機械構造、激勵器裝置或者其驅動操作電路方面無需進行改變或者僅需非常小的改變，特別適用於特定的應用。然而，該分類器的相當大的缺點包括，相比於傳統的科裡奧利質量流量測量設備，在測量值產生方面需要相當大的改變，最重要的是需要改變所使用的模數變換器和微處理器。即，如US-B6，505，519中描述的，例如，在使振蕩頻率呈現約80Hz的振蕩測量信號數位化時，該信號評估需要約55kHz或更高的釆樣速率，以便於獲得足夠的精度。換言之，振蕩測量信號須通過遠高於600:1的採樣比進行採樣。此外，數字測量電路中存儲和執行的固件也對應地是複雜的。該分類器的另一缺點在於，它們必須針對振動變換器的操作過程中實際存在的測量條件進行訓練和對應的驗證，其涉及安裝的細節、待測量的介質及其通常的可變屬性、或者影響測量精度的其他因素。由於所有這些因素相互作用的高複雜性，訓練及其驗證可能最終僅在現場進行並且對於每個振動變換器是單獨進行的，這依次意味著啟動振動變換器的相當大的代價。最後，已經發現，一方面由於高複雜性，另一方面由於通常不能明確給出具有技術相關或易理解參數的對應的物理數學模型，因此該分類器算法呈現出非常低的透明度，並且因此常常難於解釋。隨該情況出現的是，顯而易見，在消費者方面具有相當大的保留，特別地，當分類器額外地是自適應的，例如是神經網絡時，出現了該接受問題。作為關於非同相介質的問題的另一種可能性，在例如US-A4,524,610中提出了，將振動變換器安裝為，直測量管基本上垂直延伸，以便於儘可能防止該幹擾的，特別是氣態的非同相態的沉積。然而，這是一種非常特殊的解決方案，其在工業過程測量技術上不能總是能夠實現。一方面，在該情況中，可能發生的是，其中插入振動變換器的管道可能適於該振動變換器，而非相反地，即可能意味著增加用於實現測量位置的代價。另一方面，如已經提及的，測量管可能具有彎曲的形狀，在該情況中不管如何調整安裝取向，仍不能總是令人滿意地解決該問題。而且，在該情況中已經發現，無論怎樣使用垂直安裝的直測量管，仍不能必要地確保防止前文提及的測量信號的劣化。而且，已經發現，儘管基於參考密度和直觀密度補償質量流量誤差，特別地考慮到所述氣泡效應應用這一方案，但是在某些情況中仍不能完美地消除質量流量誤差。特別地，已經發現，"氣泡理論"僅能解釋負的密度和質量流量誤差，而其不能解釋在數個實驗中觀察到的正的誤差。事實上，基於該理論的補償方案通常過度估計了負的質量流量誤差。而且，根據該理論，密度和質量流量是直接關聯的，而在實際情況中並非如此。如美國專利申請S.N.60/682,017中討論的，除了"氣泡理論"之外，必定存在影響測量的另外的效應，同樣在該專利申請中公開的移動諧振腔效應即可能是一個重要的效應。
發明內容因此，本發明的目的在於提供一種對應的在線測量設備，特別是科裡奧利質量流量測量設備，其適用於非常準確地測量物理測量量，特別是質量流率、密度和/或粘度，即使是在非同相的，特別是兩相或多相介質的情況中，並且事實上，特別理想的是，相比於測量量的實際值，測量誤差小於10%。另一目的在於提供用於產生對應的測量值的對應方法。為了實現該目的，本發明在於一種用於藉助包括振動型測量變換器的在線測量設備測量在管道中流動的兩相或多相混合物的至少一個參數的方法，以及一種測量設備電子裝置，其與所述測量變換器電氣聯接，所述混合物由至少一個第一混合物相態和至少一個第二混合物相態組成。此外，本發明在於一種用於確定由至少一個第一混合物相態和至少一個第二混合物相態組成的混合物的至少一個相態的濃度的方法，所述混合物在管道中流動，該管道與在線測量設備的至少一個測量管連通。根據本發明的一個方面，該方法包括步驟，在所述測量變換器的至少一個測量管中運送待測量的混合物，測量管與管道連通。根據本發明的另一方面，該方法包括步驟，使當前所述測量管中的所述第一和第二混合物相態中的至少一個相態相對於測量管移動。第一和第二混合物相態中的所述至少一個相態的相對運動激發所述至少一個測量管在運送所述混合物的所述至少一個測量管的多個瞬態自然本徵模式中的至少一個瞬態自然本徵模式中振動。根據本發明的另一方面，該方法包括步驟，向激勵器裝置饋送激勵信號，所述激勵器裝置適於令所述至少一個測量管運動，所述激勵信號至少包括與運送所述混合物的所述至少一個測量管的多個自然本徵模式中的第一自然本徵模式相對應的第一激勵信號分量。根據本發明的另一方面，該方法包括步驟，使所述至少一個測量管在運送所述混合物的所述至少一個測量管的所述多個自然本徵模式中的所述第一自然本徵模式中和所述多個自然本徵模式中的第二自然本徵模式中振動。由於所述測量管中的所述第一和第二混合物相態中的至少一個相態相對於所述測量管的運動，因此至少部分地，至少激發所述第二自然本徵模式。根據本發明的另一方面，該方法包括步驟，感測運送所述混合物的測量管的振動並且生成表示振動測量管的振蕩的至少一個振蕩測量信號。至少一個振蕩測量信號至少包括對應於運送所述混合物的所述至少一個測量管的所述第一自然本徵模式的第一測量信號分量。而且,至少一個振蕩測量信號至少包括對應於運送所述混合物的所述至少一個測量管的所述多個自然本徵模式中的所述第二自然本徵模式的第二測量信號分量。根據本發明的另一方面，該方法包括步驟，至少使用所述第一和第二測量信號分量，用於生成表示所述待測量的至少一個參數的至少一個測量值。該至少一個參數可以至少是混合物的一個相態的濃度，並且該至少一個測量值可以是表示待測量的濃度的所述濃度值。根據本發明的另一方面，該方法包括步驟，至少使用所述第一測量信號分量和所述激勵信號，用於生成表示所述待測量的至少一個參數的至少一個測量值。在本發明的第一實施例中，在該方法中，第二自然本徵模式中的測量管振動基本上至少暫時地未由激勵器裝置激發。在本發明的第二實施例中，在該方法中，激勵信號基本上沒有任何激勵信號分量，其對應於由於測量管中的所述至少一個第一混合物相態和所述至少一個第二混合物相態的所述相對運動而激發的所述第二自然本徵模式，並且/或者其將經由所述激勵器裝置激發所述第二自然本徵模式。在本發明的第三實施例中，該方法進一步包括步驟，使所述混合物流過所述至少一個測量管。在本發明的第四實施例中，該方法進一步包括使所述至少一個測量管振動的步驟，其至少臨時地包括步驟，在驅動模式中驅動所述測量管振蕩，用於引起流過所述測量管的混合物中的科裡奧利力，所述驅動模式具有等於所述第一自然本徵模式的瞬態諧振頻率的至少一個振蕩頻率。所述第一自然本徵模式的瞬態諧振頻率可以不同於所述第二本徵模式的瞬態諧振頻率。在本發明的第五實施例中，至少第二自然本徵模式具有依賴於當前所述測量管中的所述混合物的瞬態諧振頻率，並且其中振蕩測量信號的第二測量信號分量具有對應於所述第二自然本徵模式的所述瞬態諧振頻率的瞬態信號頻率，所述方法進一步包括步驟，使用所述第二測量信號分量的所述瞬態信號頻率，用於生成所述測量值。測量管的第一自然本徵模式也可以具有依賴於當前所述測量管中的所述混合物的瞬態諧振頻率。而且，由於如下因素中的至少一個因素，至少所述第二自然本徵模式的瞬態諧振頻率可以隨時間變化所述第一混合物相態和第二混合物相態的相對運動、所述測量管中的混合物的所述第一混合物相態和第二混合物相態中的至少一個混合物相態的分布改變、和混合物的所述第一混合物相態和第二混合物相態中的至少一個混合物相態的濃度改變。而且，所述第一自然本徵模式的瞬態諧振頻率可以不同於所述第二本徵模式的瞬態諧振頻率。所述第二測量信號分量的所述瞬態信號頻率可以進一步用於從所述振蕩測量信號中選擇所述第二測量信號分量。在本發明的第六實施例中，第一激勵信號分量使所述測量管在所述第一自然本徵模式中振動，其振蕩幅度至少依賴於饋送到激勵器裝置的所述第一激勵信號分量的幅度。在本發明的第七實施例中，至少所述第二自然本徵模式中的測量管的振蕩具有依賴於當前所述測量管中的所述混合物的瞬態振蕩幅度，並且其中至少振蕩測量信號的所述第二測量信號分量具有對應於所述第二自然本徵模式中的測量管的所述振蕩的所述瞬態振蕩幅度的瞬態信號幅度，所述方法進一步包括步驟，使用所述第二測量信號分量的所述瞬態信號幅度，用於生成所述測量值。在本發明的第八實施例中，第一自然本徵模式中的測量管的所述振蕩的振蕩幅度也依賴於所述測量管中的所述混合物。在本發明的第九實施例中，該方法進一步包括步驟，使用第二測量信號分量的所述信號幅度，用於從振蕩測量信號中選擇所述第二測量信號分量。在本發明的第十實施例中，第一振蕩因子可以不同於第二振蕩因子，其中第一振蕩因子代表所述第一自然本徵模式的所述振蕩幅度和使所述測量管以所述第一自然本徵模式振動的所述第一激勵信號分量的所述信號幅度之間的關係，並且第二振蕩因子表示所述第二自然本徵模式的所述振蕩幅度和具有與所述第二自然本徵模式的瞬態諧振頻率相對應的信號頻率的激勵信號的第二激勵信號分量的信號幅度之間的關係。而且，第一振蕩因子可以代表對應於第一自然本徵模式的所述振蕩幅度相對第一激勵信號分量的所述信號幅度的歸一化比，第二振蕩因子可以代表對應於第二自然本徵模式的所述振蕩幅度相對第二激勵信號分量的所述信號幅度的歸一化比。而且，該方法可以包括步驟調節所述激勵信號，使得所述第一振蕩因子小於所述第二振蕩因子。特別地，激勵信號的所述第二激勵信號分量的信號幅度可以基本上為零。而且，所述第二激勵信號分量的信噪比可以小於2。此外，饋送到所述激勵器裝置的激勵信號可以至少包括第三信號分量，其對應於運送所述混合物的所述至少一個測量管的多個自然本徵模式中的第三自然本徵模式。該第三激勵信號分量可以使測量管以第三自然本徵模式振動，其振蕩幅度至少依賴於饋送到激勵器裝置的所述第三激勵信號分量的幅度。在本發明的第十一實施例中，該方法進一步包括步驟使當前所述測量管中的所述至少一個第一混合物相態和所述至少一個第二混合物相態相互相對移動。引起所述至少一個第一混合物相態和所述至少一個第二混合物相態的相對運動的步驟可以進一步包括步驟使所述混合物流過所述至少一個測量管。而且，所述至少一個第一混合物相態和所述至少一個第二混合物相態的相對運動可以激發所述至少一個測量管在運送所述混合物的所述至少一個測量管的多個瞬態自然本徵模式中的至少一個瞬態自然本徵模式中振動。在本發明的第十二實施例中，該方法進一步包括步驟，從所述激勵信號中選擇所述第一激勵信號分量，並且至少使用所述第一激勵信號分量用於生成所述至少一個測量值。在本發明的第十三實施例中，該方法進一步包括步驟，由所述激勵信號確定表示所述激勵信號的至少一部分的電流的電流值；並且使用所述電流值用於生成所述測量值。在本發明的第十四實施例中，該方法進一步包括步驟，由所述激勵信號選擇所述第一激勵信號分量，並且至少使用所述第一激勵信號分量用於生成所述至少一個測量值。在本發明的第十五實施例中，混合物的所述至少一個第一混合物和第二混合物相態中的一個混合物相態可以是氣態，並且/或者混合物的所述至少一個第一混合物和第二混合物相態中的一個混合物相態可以是液體，並且/或者混合物的所述至少一個第一混合物和第二混合物相態中的一個混合物相態可以是固體，即粒狀。在本發明的第十六實施例中，混合物可以選自粉末、顆粒、充氣油、充氣水、氣溶膠、噴霧、灰漿、紙漿、醬。在本發明的第十七實施例中，物理參數可以選自混合物的所述至少一個第一混合物相態的質量流率、混合物的所述第一混合物和第二混合物相態中的至少一個混合物相態的平均密度、混合物的所述第一混合物和第二混合物相態中的至少一個混合物相態的平均粘度、混合物的所述第一混合物和第二混合物相態中的至少一個混合物相態的濃度、混合物的聲速、和混合物的可壓縮性。在本發明的第十八實施例中，感測測量管的振動並且生成至少一個代表振動測量管的振蕩的振蕩測量信號的步驟可以包括使用響應於所述測量管的振動的傳感器裝置的步驟，所述傳感器裝置與所述在線測量設備的測量設備電子裝置電氣聯接。在本發明的第十九實施例中，使當前所述測量管中的所述第一和第二混合物相態中的至少一個混合物相態相對測量管移動的步驟可以包括使所述混合物流過所述至少一個測量管的步驟。在本發明的第二十實施例中，該方法可以進一步包括步驟，使所述混合物流過所述至少一個測量管，其中使所述至少一個測量管振動的步驟包括步驟，至少臨時地，驅動所述測量管在驅動模式中振動，用於引起流動混合物中的科裡奧利力。此外，本發明在於一種在線測量設備，例如，科裡奧利質量流量/密度測量設備和/或密度測量設備，用於測量在管道中流動的兩相或多相混合物的至少一個參數，例如，質量流率^、密度p和/或粘度7/，該在線測量設備包括振動變換器和與振動變換器電氣聯接的測量設備電子裝置。振動變換器包括至少一個插入在管道中的測量管。該至少一個測量管用於運送待測混合物，並且該至少一個測量管與連接的管道連通。變換器的激勵器裝置可以作用於測量管，用於使該至少一個測量管振動，和傳感器裝置，用於感測該至少一個測量管的振動並且用於遞送代表測量管的振蕩的至少一個振蕩測量信號。測量設備電子裝置適於至少間歇地遞送驅動激勵器裝置的激勵電流。而且，該在線測量設備可以適於執行本發明的方法的前述步驟中的至少一個步驟。特別地，該測量設備電子裝置可以適於執行如下步驟中的至少一個步驟生成所述至少一個測量值，和生成所述至少一個濃度值。根據本發明的另一方面，該在線測量設備可用於測量在管道中流動的兩相或多相混合物，特別是液-氣混合物的至少一個參數，特別是質量流率、密度和/或粘度。本發明基於令人驚異的發現，即，與"經典的氣泡理論"相反，密度和質量流量誤差不是直接關聯的。而且，研究表明，密度誤差和質量流量誤差似乎通常是獨立的。本發明的基本思想包括跟蹤至少一個測量管的至少一個預先選擇的本徵模式，該本徵模式基本上不是經由激勵器裝置激勵，但是該本徵模式主要由管中的移動混合物激勵。令人驚異地，可以發現，該本徵模式振蕩的特定參數，即電流諧振頻率、幅度，諧振頻率和幅度的實驗變化等，分別極大地依賴於測量管中的混合物的特性。而且，已經發現，基於基本上由混合物激勵的該本徵模式，可以檢測管內部的兩相或多相混合物的存在。此外，可以設計適當的補償算法，其可以基於特定的本徵模式參數校正與兩相或多相混合物相關的測量誤差。而且，基於由振動測量管和其中的混合物體積形成的振蕩系統的分析模型，可以在在線測量設備的操作過程中校正特定的測量誤差，即密度誤差和質量流量誤差，並且因此可以提高該在線儀表的測量精度。作為對振動測量管和振動測量管中的混合物體積建模的結果，本發明的模型還能夠預測正誤差，而這是經典的"氣泡理論"不能實現的。這些效應與實驗結果一致。事實上，該模型可以方便地解釋多種情況中，特別是液-氣混合物情況中的質量流量誤差和密度誤差。本發明的另一優點在於考慮了振動測量管中的混合物體積的動態特性，用於補償由兩相或多相混合物引起的誤差，特別是在夾帶了氣體的液體的情況中。因此，待確定的校正值可以在大範圍的應用中良好地再現，而且，可以相對簡單地公式化用於在測量操作過程中確定校正值的形成規則。而且，可以通過相對小的代價在初始時計算這些形成規則。此外，本發明的另一優點在於，在本發明的在線測量設備的情況中，相比於傳統類型，特別是諸如WO-A03/095950、WO-A03/095949或者US-A4,524,610中描述的傳統類型，僅在通常數字的情況中，須略微改變測量值的產生，這基本上限制了固件，而在振動變換器以及振蕩測量信號的產生和處理的情況中，不需要改變或者僅需要略微的改變。因此，例如，即使在兩相或多相介質的情況中，仍可以如前所述對振蕩測量信號採樣，通常採樣比遠低於100:1，特別地，約為10:1。現將基於附圖中呈現的實施例的示例詳細解釋本發明和另外的有利實施例。在所有的附圖中相同的部分具有相同的參考字符；出於清楚的目的，已提及的參考字符在隨後的附圖中被省略。圖1示出了在線測量設備，其可以插入到管道中，用於測量管道中引導的流體的質量流率；圖2通過透視側視圖示出了適用於圖1的測量設備的振動型測量變換器的實施例示例；圖3通過剖面側視圖示出了圖2的振動變換器；圖4示出了第一截面中的圖2的振動變換器；圖5示出了第二截面中的圖2的振動變換器；圖6A框圖的形式示意性地示出了適用於圖1的在線測量設備的測量設備電子裝置的實施例；圖7示出了氣體濃度測量誤差；圖8示意性示出了科裡奧利管模型；圖9示出了驅動模型(實線)和科裡奧利模式(虛線)的標準正交本徵形式；圖IO示出了聲速對氣體濃度和壓力的依賴性；圖ll示出了管截面中的速度場的X分量；圖12a、b示出了關於管強加的移動諧振腔的模型；圖13示出了管X(實線)和諧振腔U(虛線)的幅度；圖14示意性示出了用於實現根據本發明的誤差補償的配置；圖15示出了用於驗證根據本發明的誤差補償方案的實驗設置的示意圖；圖16比較了測量和計算的氣體體積分數；圖17比較了測量和計算的密度誤差；圖18比較了測量和計算的流量誤差；圖19示出了具有和不具有補償的密度誤差；圖20示出了具有和不具有補償的質量流量誤差；圖21示出了由頻譜分析儀測量的fl模式諧振頻率；圖22示出了由頻譜分析儀測量的f2模式諧振頻率；圖23比較了測量和計算的氣體體積分數；圖24比較了測量和計算的密度誤差；圖25比較了測量和計算的流量誤差；圖26示出了具有和不具有補償的密度誤差；圖27示出了示出了具有和不具有補償的質量流量誤差；圖28示出了利用已知的液體密度的雙模式補償方案；圖29是利用已知的液體密度的驅動模式+阻尼補償的示意圖;圖30是液體密度未知的雙模式補償的示意圖；並且圖31是液體密度未知的驅動模式+阻尼補償的示意圖。具體實施方式儘管本發明允許多種修改方案和替換形式，但是在附圖中藉助於示例示出了本發明的示例性實施例，並且此處將詳細描述該示例性實施例。然而，應當理解，無意將本發明限於所公開的特定形式，而是相反地，所有修改方案、等效方案和替換方案應涵蓋於如權利要求限定的本發明的精神和範圍內。圖1分別示出了在線測量設備1，其適用於確定管道(未示出)中流動的介質的物理測量量，例如質量流率^、密度p和/或粘度r;，並且用於將該測量量反映為瞬態表示的測量值Xx，特別地，分別是質量流量值Xm、密度值Xp和/或粘度值X,。該示例中的介質實際上可以是任何可流動的物質。特別地，該介質呈現為兩相或多相混合物，其由至少一個第一混合物相態和至少一個第二混合物相態組成。例如，混合物的所述至少一個第一混合物相態和第二混合物相態中的一個混合物相態或者每個混合物相態可以是氣態、液體或固體，即粒狀。因此，介質可以是液-氣混合物、蒸汽、粉末、顆粒、充氣油、充氣水、氣溶膠、噴霧、灰漿、紙漿、醬等。至少對於該情況，在線測量設備1還可適用於確定由至少一個第一混合物相態和至少一個第二混合物相態組成能過的混合物的至少一個相態的濃度。而且，物理參數可以選自混合物的所述至少一個第一混合物相態的質量流率、混合物的所述第一混合物相態和第二混合物相態中的至少一個混合物相態的平均密度、混合物的所述第一混合物相態和第二混合物相態中的至少一個混合物相態的平均粘度、混合物的所述第一混合物相態和第二混合物相態中的至少一個混合物相態的濃度、混合物的聲速、和混合物的可壓縮性。在線測量設備1，例如被提供為具有科裡奧利質量流量、密度和/或粘度計的形式，包括振動變換器10，待測量的介質流過該振動變換器，圖2~6示出了其實施例和開發方案的示例，以及測量設備電子裝置500，如圖2和7中示意性說明的，其與振動變換器電氣聯接。而且，此外，測量設備電子裝置500可被設計為，其能夠在在線測量設備1的操作過程中，經由數據傳輸系統，例如現場總線系統，與測量值處理單元交換測量和/或操作數據，該測量值處理單元是上位的，即位於較高的層級，例如可編程邏輯控制器(PLC)、個人計算機和/或工作站。而且，測量設備電子裝置被設計為，其能夠由外部電源供電，例如同樣在前面提及的現場總線系統上供電。對于振動型測量設備用於聯接至現場總線或者某種其他的通信系統的情況，測量設備電子裝置500，特別是可編程的測量設備電子裝置500，配備有對應的通信接口用於數據通信，例如用於將測量數據傳輸到已提及的可編程邏輯控制器或者上位過程控制系統。為了容納測量設備電子裝置500，額外提供了電子裝置殼體200，特別地，其直接外部安裝到振動變換器10，但是也可能被放置為與其分離。如已提及的，在線測量設備包括振動變換器，待測介質流過該振動變換器，並且該振動變換器用於在流過的介質中產生依賴於質量流率的機械反作用力特別是科裡奧利力、依賴於介質密度的慣性力和/或依賴於介質的粘度的摩擦力、以可測量的方式(即，能夠由傳感器檢測)反作用于振動變換器的力。由這些描述介質的特徵的反作用力，例如，可以通過本領域的技術人員公知的方式測量介質的質量流率、密度和/或粘度。在圖3和4中，示意性地說明了用作振動變換器10的電物理變換器裝置的實施例的示例。該變換器裝置的機械構造和功能方式對於本領域的技術人員是公知的，而且在US-B6,691,583、WO-A03/095949或WO-A03/095950中被詳細描述。為了運送待測介質並且為了產生所述反作用力，振動變換器包括至少一個測量管10，其具有可預先確定的測量管直徑。該至少一個測量管IO可以是彎曲的管或者，如圖3和4所示，是基本上直的管。無論如何，在操作過程中至少間歇地使管10振動，並且由此測量管10重複地彈性形變。測量管腔的彈性形變在這裡意味著，測量管腔的空間形式和/或空間位置以可預先確定的方式，循環地，特別是周期性地在測量管10的彈性範圍內改變；這裡還併入US-A4,801,897、US-A5,648,616、US-A5,796,011、US-A6,006,609、US-B6,691,583、WO陽A03/095949和/或WO-A03/095950以進行比較。這裡應當提及，不同於具有單個直測量管的實施例的示例中示出的振動變換器，用於實現本發明的振動變換器還可以選自現有技術中公知的多種多樣的振動變換器。特別地，適用的振動變換器例如是具有兩個平行的直測量管的振動變換器，待測介質流過該測量管，諸如US-A5,602,345中詳細描述的。如圖1中所示，振動變換器1還具有振動變換器殼體100，其圍繞測量管10，並且圍繞振動變換器的可能的其他部件(參看下文進一步的描述)。殼體100用於保護管10和其他部件，防止破壞性的環境影響和/或阻礙振動變換器的可能的指向外部的聲發射。此外，振動變換器殼體100還用作容納測量設備電子裝置500的電子裝置殼體200的安裝平臺。為此，振動變換器殼體100配備有頸狀的過渡件，電子裝置殼體200適當地固定在該過渡件上；參看圖1以進行比較。不同於這裡示出的與測量管共軸延伸的管形變換器殼體100，當然可以使用其他的適當的殼體形式，諸如例如，箱形結構。測量管IO可振蕩地懸掛在優選地剛性的，特別是撓曲和扭曲僵直的變換器殼體100中。為了允許介質流過，測量管被插入到管道中並且經由在入口端11#中開口的入口管件11和在出口端12#中開口的出口管件12連接到管道，由此測量管以通常的方式在入口和出口端與分別引入和提取待測量的介質的管道連通。測量管10、入口管件11和出口管件12儘可能準確地相互對準並且與上文提及的測量管縱軸L對準，並且有利地被提供為一個工件，由此例如單個的管狀原料可用於其製造；然而，在需要時，測量管IO和管件11、12還可以藉助於分立的、隨後接合的(例如被焊接的)原料製造。為了製造測量管10以及入口和出口管狀工件11、12，實際上可以使用非常普通的材料用於該振動變換器，諸如例如，鐵、鈦、鋯和/或鉭的合金、合成材料或者陶瓷。對于振動變換器與管道可拆卸組裝的情況，優選地分別在入口管件11和出口管件12上形成第一和第二凸緣13、14;然而，如果需要，入口和出口管件也可以例如，藉助於焊接或釺焊直接連接到管道。此外，如圖l中示意性示出的，提供變換器殼體100，其固定到入口和出口管件ll、12，用於容納測量管10;參看圖1和2進行比較。至少為了測量質量流率^，在第一振蕩模式中激勵測量管10，即所謂的"驅動模式"或者"有利模式"，其呈現為橫向振蕩模式。在該驅動模式中，測量管IO至少部分地執行振蕩，即撓曲振蕩，相對於假想的測量管縱軸L的橫向振蕩。根據本發明的一個方面，該至少一個測量管在多個自然本徵模式中的第一自然本徵模式中振動。特別地，測量管10以第一本徵模式執行振蕩，從而其根據第一自然本徵振蕩形式，以自然撓曲本徵頻率向外橫向振蕩。而且，所述第一自然本徵模式的瞬態諧振頻率通常不同於測量管的任何更高階本徵模式的瞬態諧振頻率。對於介質在連接管道中流動並且因此質量流率^非零的情況，在第一振蕩模式中振蕩的測量管io包括介質在流動時的科裡奧利力。這依次與測量管IO相互作用並且以本領域的技術人員公知的方式導致測量管10的額外的、傳感器可檢測的形變，其在驅動模式下共面疊加在振蕩上。這些額外的形變基本上對應於管的更高階的第二自然本徵模式的形式，即所謂的"科裡奧利模式"。在該情況中，特別地，測量管10的形變的瞬態形狀被視為其幅度，而且依賴於瞬態質量流率^。這裡應當注意，科裡奧利力引起的偏轉具有與根據驅動模式的偏轉相同的頻率，然而，此處對稱的驅動模式和此處反對稱的科裡奧利模式以90°的相位差疊加。無論如何，運送所述混合物的該至少一個測量管還以其所述多個自然本徵模式中的第二自然本徵模式振動。通常在該振動變換器的情況中，兩個或四個腹點的撓曲振蕩的反對稱形式可以例如，用作第二本徵振蕩形式。由於公知測量管的該橫向振蕩模式的自然本徵頻率還以特殊的測度依賴於介質的密度P，而且除了質量流率m以外，可以僅藉助於在線測量設備測量密度p。除了橫向振蕩以外，至少間歇地還在扭轉振蕩模式中驅動該至少一個測量管，用於在流動介質中產生依賴於粘度的剪切力。在該扭轉振蕩模式中，激勵測量管繞基本上平行於測量管的縱軸L延伸或者與其一致的扭轉振蕩軸作扭轉振蕩。基本上，該激勵使得測量管10以自然扭轉振蕩形式繞其縱軸L扭曲；這裡還併入了US-A4,524,610、US-A5,253,533、US-A6,006,609或者EP-A1158289以進行比較。在該情況中，所述扭轉振蕩的激勵交替地以第一有效振蕩模式和與之分立的第二有效振蕩模式出現，或者至少在振蕩頻率相互可區別的情況中，還與第一有效振蕩模式中的橫向振蕩同步。換言之，振動變換器至少間歇地工作在雙操作模式，其中使該至少一個測量管IO交替地在基本上相互獨立的至少兩個振蕩模式中振動，即在橫向振蕩模式和扭轉振蕩模式中振動。根據本發明的一個實施例，為了在流動介質中產生依賴於質量流率的科裡奧利力，至少間歇地激勵測量管10以具有橫向振蕩頻率，其儘可能準確地對應測量管IO的最低的自然撓曲本徵頻率，由此橫向振蕩的測量管IO在沒有流體流過時基本上相對於垂直於測量管縱軸L的中軸對稱地向外俯曲，並且因此呈現單個振蕩腹點。例如在額定直徑為20mm、壁厚約1.2mm且長度為350mm的不鏽鋼管用作測量管10且具有通常附件的情況中，該最低撓曲本徵頻率可以是約850Hz~900Hz。在本發明的另一實施例中，特別地，可以與第一有利模式中的橫向振蕩同步地激勵測量管10，以具有扭轉振蕩頻率fexeT，其儘可能準確地對應於測量管的自然扭轉本徵頻率。在直測量管的情況中，最低扭轉本徵頻率可以例如大致位於最低撓曲本徵頻率的兩倍的範圍內。如已提及的，一方面，通過振蕩能量的傳輸，特別是傳輸到介質的能量，阻礙測量管ll的振蕩。然而，另一方面，通過在振蕩中機械聯接的部件的激勵，諸如例如變換器殼體100或者連接管道，還可以在相當大的程度上從振動測量管抽取振蕩能量。為了抑制或防止針對環境的可能的振蕩能量損失，因此在固定到測量管IO的入口和出口端的振動變換器中提供反振蕩器20。如圖2中示意性示出的，反振蕩器20優選地被物化為一個工件。如果需要，反振蕩器20可由多個部分組成，如例如US-A5,969,265、EP-A317340或者WO-A00/14485中示出的，或者其可以藉助於固定到測量管IO的入口和出口端的兩個分立的反振蕩器部分實現。反振蕩器20用於針對介質的至少一個預定密度值，例如最頻繁期望的密度值或者關鍵的密度值，使振動變換器動態平衡到如下程度，S卩，振動的測量管10中可能產生的橫向力和/或扭曲力矩得到很大程度的補償；這裡還併入US-B6,691,583以進行比較。而且，反振蕩器20用於上文描述的情況，其中還在操作過程中激勵測量管10扭轉振蕩，此外產生反扭轉力矩，其在很大程度上補償由單個測量管IO產生且優選地繞其縱軸L扭曲的扭轉力矩，因此使振動變換器的環境，特別是連接管道在很大程度上保持沒有動態扭轉力矩。如圖2和3中示意性示出的，反振蕩器20可以物化為管形並且可以通過如圖3所示的方式，即基本上與測量管IO共軸配置，連接到例如，測量管IO的入口端11#和出口端12#。反振蕩器20實際上可由用於測量管10的任何材料製成，例如不鏽鋼、鈦合金等。同樣地，反振蕩器20，特別地，相比於測量管10具有略微較小的扭轉和/或撓曲彈性，在操作過程中振蕩，並且事實上，具有與測量管10基本上相同的頻率，但是具有相位差，特別是具有相反的相位。為此，使反振蕩器20以至少一個其扭轉本徵頻率振蕩，其儘可能準確地被調諧這些扭轉振蕩頻率，使測量管在操作過程中主要在該扭轉振蕩頻率下振蕩。而且，反振蕩器20還在至少一個其撓曲本徵頻率下被調節到至少一個撓曲振蕩頻率，使測量管10，特別是第一模式中的測量管10在該至少一個撓曲振蕩頻率下振蕩，並且反振蕩器20在振動變換器的操作過程中還被激勵為橫向振蕩，特別是撓曲振蕩，其呈現為基本上與測量管10的橫向振蕩，特別是有利模式的撓曲振蕩共面。為此，在圖3中示意性示出的本發明的實施例中，反振蕩器20具有凹槽201、202，其實現了其扭轉本徵頻率的準確調節，特別是通過降低反振蕩器20的扭轉剛度降低扭轉本徵頻率。儘管圖2或圖3中示出的凹槽201、202基本上均勻分布在縱軸L的方向總，但是如果需要，它們也可以僅配置為在縱軸L的方向中非均勻分布。而且，如圖3中示意性示出的，還可以藉助於固定到測量管10的對應的質量平衡體101、102校正反振蕩器的質量分布。這些質量平衡體IOI、102可以例如是被推到測量管10上的金屬環，或者是固定到測量管10的小的金屬盤。此外，為了產生測量管IO的機械振蕩，振動變換器包括激勵器裝置40，特別是電動激勵器裝置，其聯接到測量管並且適於向所述至少一個測量管給予運動。激勵器裝置40用於將由測量設備電子裝置饋送的激勵器電功率P^，例如具有調節激勵電流i^和/或調節電壓，轉化為例如，脈衝形或者諧波激勵器力矩M^和/或激勵器力Texe，其作用在測量管IO上並且使其彈性形變。為了實現最高的可能效率和最高的可能信噪比，激勵器功率P^儘可能準確地被調諧為，主要保持有利模式中的測量管10的振蕩，並且事實上，儘可能精確地保持在包含流過的介質的測量管的瞬態本徵頻率。在該情況中，如圖4中示意性示出的，激勵器力Fexc以及激勵器力矩M^均呈現為雙向的或者單向的，並且可以通過本領域的技術人員公知的方式調節，例如藉助於電流和/或電壓調節電路調節其幅度並且例如藉助於鎖相環調節其頻率。正如在該振動測量傳感器的情況中常見的，激勵器裝置40可以包括例如，動鐵芯線圈配置，其具有附於反振蕩器20或者變換器殼體100內部的圓柱狀激勵器線圈。在操作中，激勵器線圈具有流過其的對應的激勵電流iexe。此外，激勵器裝置40包括至少部分地延伸到激勵器線圈中並且固定到測量管10的永磁電樞。而且，激勵器裝置40還可以藉助於多個動鐵芯線圈或者藉助於電磁體實現，諸如例如US-A4,524,610或者WO-A03/095950中實現的。此外，為了檢測測量管10的振蕩，振動變換器包括傳感器裝置50，其產生表示測量管10的振動的至少一個振蕩測量信號。因此，傳感器裝置至少包括第一振蕩傳感器51，其反作用於測量管的振動，並且遞送第一振蕩測量信號81。振蕩傳感器51可以藉助於永磁電樞形成，其固定到測量管10並且與安裝在反振蕩器20或變換器殼體上的傳感器線圈相互作用。為了用作振蕩傳感器51，特別地，該傳感器適於基於電動原理，其檢測測量管IO的偏轉速度。然而，還可以使用電阻或光學傳感器，用於加速度測量、電動甚或行進距離測量。當然，可以使用本領域的技術人員公知的適用於檢測該振動的其他傳感器。此外，傳感器裝置60包括第二振蕩傳感器52，特別地，其與第一振蕩傳感器51相同。第二傳感器52提供第二振蕩測量信號S2，其同樣表示測量管IO的振動。在該實施例中這兩個振蕩傳感器51、52被配置在振動變換器10中，沿測量管10相互分立，特別地，離開測量管10的中間點的距離相等，由此傳感器裝置50在本地記錄測量管10的入口端和出口端的振動，並且將其轉化為對應的振蕩測量信號SpS2。這兩個振蕩測量信號Sl、S2通常均呈現出對應於測量管10的瞬態振蕩頻率的信號頻率，如圖2所示，振蕩測量信號spS2被饋送到測量設備電子裝置500，在其中進行預處理，特別地，進行數位化，並且隨後藉助於對應的部件進行適當的評估。在測量管至少在其第一自然本徵模式中振蕩的情況中，至少測量信號的第一測量信號分量對應於運送所述混合物的測量管的一個自然本徵模式。因此，在測量管還至少以其第二自然本徵模式振蕩的情況中，該至少一個振蕩測量信號可以至少包括第二測量信號分量，其對應於運送所述混合物的所述至少一個測量管的所述多個自然本徵模式中的所述第二自然本徵模式。根據本發明的實施例，事實上，如圖2和3所示，激勵器裝置40在振動變換器中被構造和配置為，其在操作過程中同時地，特別地差動地作用在測量管10和反振蕩器20上。在本發明的該進一步的開發方案的情況中，事實上，如圖2中所示，激勵器裝置40在振動變換器中被有利地構造和配置為，其在操作過程中同時地，特別地差動地作用在測量管10和反振蕩器20上。為此，在圖4中示出的實施例的示例中，激勵器裝置40具有至少一個第一激勵器線圈41a，激勵電流或激勵電流分量在操作過程中至少間歇地流過該第一激勵器線圈41a。激勵器線圈41a固定到槓桿41c,槓桿41c連接到測量管10並且經由該槓桿和外部固定到反振蕩器20的電樞41b差動地作用在測量管10和反振蕩器20上。該配置具有如下優點，一方面，反振蕩器20並且因此變換器殼體20保持小的截面，並且儘管如此，激勵器線圈41a易於接入，特別是在組裝過程中。而且，激勵器裝置40的該實施例的另一優點在於，可以使用線圈杯41d,其特別地具有超過80mm的額定直徑，具有不能被忽略的重量，可以固定在反振蕩器20上並且因此實際上對測量管IO的本徵頻率沒有影響。然而，這裡應當注意，在需要時，激勵器線圈41a還可以由反振蕩器20固齒，並且電樞41b隨後由測量管IO支持。通過對應的方式，振蕩傳感器51、52可在振動變換器中被設計和配置為，由其差動地記錄測量管10和反振蕩器20的振動。在圖5中示出的實施例的示例中，傳感器裝置50包括固定到測量管10的傳感器線圈51a，這裡其位於傳感器裝置50的所有慣性主軸外部。傳感器線圈51a被配置為儘可能接近電樞51b，電樞51b固定到反振蕩器20並且因此與其磁耦合，由此當測量管10和反振蕩器20之間的旋轉和/或橫向相對運動改變其相對位置和/或其相對間距時，在受到其影響的傳感器線圈中感生了改變的測量電壓。基於該傳感器線圈51a的配置，可以有利地同時記錄上文提及的扭轉振蕩和激勵撓曲振蕩。然而，如果必要，傳感器線圈51a還可以固定到反振蕩器20，並且與其聯接的電樞51b可以對應地固定到測量管10。在本發明的另一實施例中，測量管10、反振蕩器20以及與之固定的傳感器和激勵器裝置40、50相對於其質量分布相互匹配，由此得到的藉助於入口和出口管件11、12懸掛的振動變換器的內部部分具有至少位於測量管10內部的質心MS，並且其優選地儘可能接近測量管的縱軸L。此外，該內部部分有力地被構造為具有第一慣性主軸Tp其與入口管件11和出口管件12對準並且至少部分地位於測量管10中。然而，特別地，由於內部部分的質心MS的位移，而且由於上文描述的第一慣性主軸I的位置，測量管10的操作中假設的並且得到反振蕩器20的很大程度上的補償的兩種振蕩形式，即測量管10的扭轉振蕩和撓曲振蕩，相互高度機械去耦；這裡還併入了WO-A03/095950以進行比較。這樣，兩種形式的振蕩，即橫向振蕩和/或扭轉振蕩有利地僅相互分立地激勵。通過將內部部分，即測量管IO、反振蕩器20以及與之固定的傳感器和激勵器裝置50、40相互構造和配置為，該內部部分沿測量管縱軸L的長度的質量分布基本上是對稱的，至少相對於繞測量管的縱軸L的假想的180°的旋轉(c2-對稱)是不變的，例如，可以極大地簡化質心MS和第一慣性主軸T,朝向測量管的縱軸的位移。此外，反振蕩器20，其在這裡被物化為管狀，特別地，很大程度上是軸向對稱的，基本上與測量管IO共軸配置，由此極大地簡化了內部部分中的質量對稱分布的實現，並且因此質心MS以簡單的方式位移，接近測量管的縱軸L。而且，這裡給出的實施例示例中的傳感器和激勵器裝置50、40在測量管10上，並且在適當的情況中在反振蕩器20上被相互構造和配置為，其產生的慣性質量力矩呈現為儘可能地與測量管的縱軸L共心或者至少保持儘可能小。這可以例如，通過使傳感器和激勵器裝置50、40的公共質心儘可能接近測量管的縱軸L來實現，並且/或通過使傳感器和激勵器裝置50、40的總質量保持儘可能小來實現。在本發明的另一實施例中，為了分立地激勵測量管10的扭轉和/或撓曲振蕩，激勵器裝置40被構造並且固定到測量管10和反振蕩器20，由此產生撓曲振蕩的力在假想力線的方向中作用在測量管10上，該假想力線在垂直於第一慣性主軸Ti的第二慣性主軸T2外部延伸或者在至多一個點與第二慣性主軸相交。優選地，該內部部分被物化為，第二慣性主軸T2基本上是上文提及的中軸。為此，在圖4中示出的實施例示例中，激勵器裝置40具有至少一個第一激勵器線圈41a，在操作過程中激勵電流或者激勵電流分量至少間歇地流過該第一激勵器線圈41a。激勵器線圈41a固定到槓桿41c，槓桿41c連接到測量管10並且經由該槓桿和外部固定到反振蕩器20的電樞41b差動地作用在測量管10和反振蕩器20上。該配置具有如下優點，一方面，反振蕩器20並且因此變換器殼體100保持小的截面，並且儘管如此，激勵器線圈41a易於接入，特別是在組裝過程中。而且，激勵器裝置40的該實施例的另一優點在於，可以使用線圈杯41d，其特別地具有超過80mm的額定直徑，具有不能被忽略的重量，可以同樣固定到反振蕩器20上並且因此實際上對測量管的諧振頻率沒有影響。然而，這裡應當注意，在需要時，激勵器線圈41a還可以安裝到反振蕩器20，並且電樞41b隨後由測量管IO支持。根據本發明的另一實施例，激勵器裝置40具有至少一個第二激勵器線圈42a，其沿測量管10的直徑配置並且通過與激勵器線圈41a相同的方式與測量管10和反振蕩器20聯接。根據本發明的另一優選實施例，激勵器裝置具有兩個另外的激勵器線圈43a、44a，因此總數為四個，其至少相對於第二慣性主軸T2對稱配置。所有線圈通過上文描述的方式安裝在振動變換器中。藉助於該兩個或四個線圈配置，通過簡單的方式，例如使一個激勵器線圈，例如激勵器線圈41a呈現出不同於各個其他激勵器線圈的另一電感，或者通過在操作過程中使不同於各個其他激勵器線圈的各個激勵電流分量的激勵電流分量流過一個激勵器線圈，例如激勵器線圈41a，可以產生作用在第二慣性主軸丁2外部的測量管IO上的力。如圖5中示意性示出的，根據本發明的另一實施例，傳感器裝置50包括傳感器線圈51a，其配置在第二慣性主軸T2外部並且固定到測量管10。傳感器線圈51a被配置為儘可能接近固定到反振蕩器20的電樞51b，並且與之磁耦合，由此當測量管10和反振蕩器20之間的旋轉和/或橫向相對運動改變其相對位置和/或其相對間距時，在受到其影響的傳感器線圈中感生了改變的測量電壓。由於根據本發明的傳感器線圈51a的配置，可以通過有利的方式同時記錄上文描述的在適當的情況中被激勵的扭轉振蕩和撓曲振蕩。如果需要，傳感器線圈51a可以固定到反振蕩器20，並且與之聯接的電樞51b可以通過對應的方式固定到測量管10。此外，這裡應當注意，激勵器裝置40和傳感器裝置50還可以通過本領域的技術人員公知的方式具有基本上相同的機械結構；因此，上文描述的激勵器裝置40的機械結構的實施例也可以基本上轉移到傳感器裝置50的機械結構，反之亦然。為了使測量管10振動，向激勵器裝置40饋送激勵信號。有利地，激勵信號可以至少包括第一激勵信號分量，其對應於運送所述混合物的所述至少一個測量管的所述第一自然本徵模式。特別地，如已提及的，可以向激勵器裝置40饋送同樣的具有可調節幅度和可調節激勵器頻率fexe的振蕩激勵電流iex(:，特別是多頻率電流，由此該電流在操作過程中流過激勵器線圈26、36，並且通過對應的方式產生了所需用於移動電樞27、37的磁場。激勵電流i^可以是例如，諧波多頻的甚或是矩形的。在實施例示例中示出的振動變換器的情況中，所需用於保持測量管10的橫向振蕩的激勵電流i^的橫向電流分量i^L的橫向振蕩激勵器頻率f^L可被有利地選擇和調節為，橫向振蕩的測量管IO基本上在具有單個振蕩腹點的撓曲振蕩基本模式中振蕩。與此類似，在實施例示例中示出的振動變換器的情況中，所需用於保持測量管IO的扭轉振蕩的激勵電流iexc的扭轉電流分量iexcT的扭轉振蕩頻率fe^T可被有利地選擇和調節為，扭轉振蕩的測量管io基本上在具有單個振蕩腹點的扭轉振蕩基本模式中振蕩。依賴於所選擇的操作類型，可以間歇地將這兩個所提及的電流分量i^L和i^T饋送到激勵器裝置40中，因此每個電流分量瞬態地用作激勵電流iexc，或者同時地相互補充以形成有效激勵電流iew。通常，為了同時激勵兩個或多個自然本徵模式，激勵信號可以至少包括第一和第二激勵信號分量，其分別對應於運送所述混合物的所述至少一個測量管的多個自然本徵模式中的第一自然本徵模式和第二自然本徵模式。對於上文描述的情況，其中互不相同地調節橫向振蕩頻率&"和扭轉振蕩頻率fexeT，在操作過程中使測量管IO在這兩個頻率下振蕩，藉助于振動變換器，通過簡單和有利的方式，例如基於信號濾波或頻率分析，即使在同時激勵扭轉和撓曲振蕩的情況中，在激勵器信號和傳感器信號中可以出現分立的獨立振蕩模式。否則，推薦交替激勵橫向和扭轉振蕩。為了產生和調節激勵電流i^或者電流分量iexeL、iexeT，測量設備電子裝置包括對應的驅動器電路53，其由表示所需橫向振蕩激勵器頻率f^L的橫向振蕩頻率調節信號ymL和表示激勵電流iexc和/或橫向電流分量iexcL的所需橫向振蕩幅度的橫向振蕩幅度調節信號yAML控制，並且至少間歇地，由表示扭轉振蕩激勵器頻率fexeT的扭轉振蕩頻率調節信號yFMT和表示激勵電流i^和/或扭轉電流分量iexcT的所需扭轉振蕩幅度的扭轉振蕩幅度調節信號yAMT控制。驅動器電路53可以藉助於例如，壓控振蕩器或者下遊電壓-電流變換器實現；然而，不同於同樣是數值控制的模擬振蕩器，可以使用數字振蕩器設定瞬態激勵電流iex(;或者激勵電流的分量lexcL、lexcT0集成到測量設備電子裝置500的幅度控制電路51可以用於產生橫向幅度調節信號yAML和/或扭轉振蕩幅度調節信號yAMT。幅度控制電路51基於在瞬態橫向振蕩頻率和/或瞬態扭轉振蕩頻率處測量的兩個振蕩測量信號、S2中的至少一個振蕩測量信號的瞬態幅度，並且基於關於橫向和扭轉振蕩的對應的恆定或者可變的幅度參考值，其分別是WB、Wt，實現幅度調節信號yAML、yAMT;在適當時，還可以參考激勵電流i^的瞬態幅度，用於生成橫向振蕩幅度調節信號yAML禾口/或扭轉振蕩幅度調節信號yAMT;參看圖6進行比較。同樣地，該幅度控制電路的構造和操作方式對於本領域的技術人員是公知的。作為關於該幅度控制電路的示例，參考諸如可獲得自受讓人的"PROMASS80"系列測量傳送器，例如結合"PROMASSI"系列振動變換器。其幅度控制電路優選地被構造為，測量管10的橫向振蕩被控制在恆定的幅度，因此幅度也不依賴於密度p。頻率控制電路52和驅動器電路53可被構造為例如鎖相環，其以本領域的技術人員公知的方式使用，用於基於在至少一個振蕩測量信號S,、S2與待調節的激勵電流iexe和瞬態測量的激勵電流i^之間測量的相位差，針對測量管IO的瞬態本徵頻率，連續地調節橫向振蕩頻率調節信號yFML禾卩/或扭轉振蕩頻率調節信號yFMT。在例如US-A4,801,897中詳細描述了用於在測量管的一個機械本徵頻率處驅動測量管的該鎖相環的構造和使用。當然，可以使用本領域的技術人員公知的其他的頻率控制電路，諸如US-A4,524,610或者US-A4，801，897中提出的頻率控制電路。而且，參考已提及的"PROMASS80"系列測量傳送器，其涉及該用于振動變換器的頻率控制電路的使用。適於用作驅動器電路的其他電路可以了解自例如，US-A5,869,770或者US-A6,505,519。根據本發明的另一實施例，如圖6中示意性示出的幅度控制電路51和頻率控制電路52藉助於測量設備電子裝置500中的數位訊號處理器和在該數位訊號處理器中對應實現並且運行的程序代碼實現。該程序代碼可以持久甚或永久存儲在例如，控制和/或監視信號處理器的微計算機55的非易失存儲器EEPROM中並且在信號處理器DSP啟動時加載到測量設備電子裝置500的易失數據存儲器RAM中，例如集成在信號處理器DSP中的RAM。適用於該應用的信號處理器是例如，可獲得自TexasInstrumentsInc.的型號TMS320VC33。在這一點上，顯而易見，需要藉助於對應的模數變換器A/D將振蕩測量信號Sl、82轉換為用於在信號處理器DSP中處理的對應的數位訊號；這裡併入例如EP-A866,319以進行比較。在所需的情況中，自信號處理器輸出的調節信號，諸如例如幅度調節信號yAML、yAMT或者頻率調節信號yFML、y剛T可以通過對應的方式進行數模轉換。如圖6中所示，在適當時，首先適當調理的振蕩測量信號Sl、s2被額外發送到測量設備電子裝置的測量電路21用於基於至少一個振蕩測量信號Si、S2和/或基於激勵電流i^產生至少一個測量值Xx。根據本發明的實施例，測量電路21至少部分地被構造為流率計算器，並且測量電路用於通過本領域的技術人員公知的方式，由在測量管10至少部分地橫向振蕩的情況中生成的振蕩測量信號Sl、S2之間檢測的相位差確定測量值Xx，其在這裡用作質量流率測量值並且儘可能精確地表示待測量的質量流率。測量電路21可以是用於基于振蕩測量信號S!、S2確定質量流率的傳統的科裡奧利質量流量測量設備中已使用的測量電路，特別是數字測量電路；這裡特別併入最初時提及的WO-A02/37063、WO-A99/39164、US-A5,648,616、US-A5,069,074以進行比較。當然，可以使用本領域的技術人員公知的適用於科裡奧利質量流量測量設備的其他測量電路，即測量並且對應地評估所描述類型的振蕩測量信號之間的相位差和/或時間差的測量電路。此外，測量電路21還可以利用例如，基於至少一個振蕩測量信號Sl、S2生成的至少一個測量管11的振蕩頻率，用於生成可用作密度測量值的測量值Xx，其瞬態地表示介質的待測量的密度p或者介質相位。由於如上文所述可以使直測量管10同時地或者交替地執行橫向和扭轉振蕩，因此測量電路還可用於確定可用作粘度測量值的測量值Xx，其瞬態地表示介質的粘度。例如，測量電路可以由激勵電流iexe得到該測量值，其公知地還可以用作表觀粘度或者粘度密度積的測度；這裡還併入US-A4,524,610和WO-A9516897以進行比較。在這一點上，對於本領域的技術人員顯而易見的是，在線測量設備可以在一個公共測量周期中分別確定關於多種測量量x的分立的測量值Xx，即質量流量值Xm、密度值Xp和粘度值X,，因此具有相等的更新速率，也可以具有不同的更新速率。例如，通常變化極大的質量流率的非常精確的測量通常需要非常高的更新速率，而相比起來變化較小的介質密度r;可以在適當時以較大的時間間隔更新。此外，可以假設，當前確定的測量值Xx可以臨時存儲在測量設備電子裝置中，並且因此可用於後繼的使用。有利地，測量電路21還可以進一步藉助於信號處理器DSP實現。如開篇已提及的，具有振動變換器，特別是科裡奧利流量計的在線測量設備由於其高精度和高靈活性，在工業中廣泛地用於單相液體或氣體的質量流量和密度測量。然而，公知的是，非同相態和/或流動介質中的第一和第二相態的形成，例如液體中夾帶的氣泡和/或固體顆粒，可能導致通過假設單相和/或同相介質的傳統方式確定的測量值不能以足夠的精度與所需測量的實際量值X匹配，例如質量流率m，即必須適當地校正測量值。如已解釋的，該初步確定的、暫時表示的、或者至少對應的所需測量的物理量值X的值可以是例如在振蕩測量信號sl、s2之間測量的相位差Acp或者測量管11的測量振蕩頻率，因此該物理量值x在下文中被稱為初始測量值，或者表觀值X'x。由該初始測量值X'x，即表觀質量流量值X'm或者表觀密度值X'p，評估電子裝置21依次最終得到測量值Xx，其足夠精確地表示物理測量量x，不論該物理測量量x是質量流率、密度還是粘度。考慮到非常全面的和得到非常良好的證明和描述的現有技術，可以假設，出於實際的目的，初始測量值或者表觀值X'x的確定對應於通過傳統方式生成的測量值，未給本領域的技術人員帶來困難，由此可以採用初始測量值X'x，如本發明的進一步的解釋所給出的。在現有技術中已經針對介質中所提及的非同相態進行了討論，這可以立即呈現在兩個振蕩測量信號sl、s2之間測量的相位差中和兩個振蕩測量信號和激勵電流的振蕩幅度或振蕩頻率中，因此呈現在實際上所有的通常直接或間接測量的所描述類型的測量設備的操作參數中。這是真實的，特別是在通過橫向振動測量管確定操作參數的情況中，如WO-A03/076880或者US-B6,311,136、US-B6,505,519中論述的；然而對於通過扭轉振蕩測量管測量的操作參數，不能總是排除該情況；這裡特別併入US-A4,524,610以進行比較。然而，進一步的研究導致了令人驚異的發現，即除了公知的氣泡效應之外，必定存在影響具有振動變換器的在線測量設備的測量精度的其他的顯著效應。因此，密度和質量流量誤差Ep、EA可能未如經典的氣泡理論是直接關聯的。為此，圖7示例性地示出了傳統的科裡奧利流量計在多相條件下的典型行為。為了解釋在低空隙分數下出現的並且不能由經典的氣泡理論解釋的質量流量中的正測量誤差以及密度中的負測量誤差，創建了新穎的模型，我們稱其為"移動諧振腔模型"(MRM)。理想條件下的科裡奧利工作原理是我們用於概念化該移動諧振腔的起點。我們考慮液-氣混合物的聲學屬性並且設計近似的諧振腔模型。最後，在流量計中實現該諧振腔，其允許在在線操作過程中計算密度和質量流量誤差。為了增加該諧振腔模型的精度，該計算中可以包括基於"氣泡理論"的誤差補償。首先，應藉助於適當的管模型回顧理想條件下的科裡奧利質量流量計的工作原理。商用在線儀表呈現出廣泛的多種管形狀。然而，再不喪失一般性的前提下，這裡僅考慮圖8中示出的單個直管。典型地，在兩端具有剛性支撐的管通常以恆定的幅度在其第一本徵模式中振動。其是由安放在中心處的驅動器強加的，以補償耗散能量。在存在流量時，在管的入口和出口中由移動的流體生成了科裡奧利力，由於其本地相反的旋轉，其具有相反的方向。因此，在僅由於質量流量而激勵科裡奧利模式的情況中，在其自然諧振頻率下未強加所述模式，而是在驅動模式的當前頻率下強加所述模式。在管的入口和出口處測量的兩個諧波傳感器信號之間的時移對應於質量流量。通過基於Bernoulli's的梁方程的科裡奧利流量計的控制方程，可以得到評估所需用於測量流動流體的信息formulaseeoriginaldocumentpage45阻尼和驅動力被忽略，其中x是垂直方向中的位移並且z是水平坐標，Et是楊氏模量並且It是面積的二階矩。At和A定義了截面面積，並且A和p分別是管和流體的密度。第一項表示管的撓曲力層，第二項給出了管和流體的常慣性力層，並且左手側第三項給出了科裡奧利力，其中v是流體的速度。如上文提及的，長度為I的管固定在兩端formulaseeoriginaldocumentpage45formulaseeoriginaldocumentpage46(3)在第一情況中，我們忽略科裡奧利力並且通過變量分離解方程(1)、(2)禾口(3)。在[Reider，A.ModellgestiitzteAuslegungundRealisierungeines禾鬥裡奧利-MassedurchfluBmessersmiteinemgeradenMefirohr，Fortschr.-Ber.VDIReihe8Nr.731,VDIVerlag,Diisseldorf,1998]和[Raszillier,H.，andDurst,F.，科裡奧利EffectinMassFlowMetering,Arch.Appl.Mech.,61,pp.192214，1991]中可以找到詳細推導。為了簡化論述，引入空間變換。formulaseeoriginaldocumentpage46(4)為了進一步解釋本發明，我們示例性地關注於最初的兩個本徵模式。為了更好的說明，我們使第一本徵模式標註有下標D，其表示所謂的驅動模式(參看上文)。對於第二本徵模式，我們選擇科裡奧利模式，在下文中其標註有下標C。如上文解釋的，科裡奧利模式的振蕩形式對應於選定驅動模式下的流動混合物中的科裡奧利力引起的偏轉。在圖9中，示出了關於單個直測量管的對稱的驅動模式和反對稱的科裡奧利模式。對應的本徵值7d和7c可以採用例如，值2.365和3.926，並且對應的歸一化本徵形式ao、ac和諧振頻率fo、fc分別如下給出formulaseeoriginaldocumentpage46(5)formulaseeoriginaldocumentpage46(6)formulaseeoriginaldocumentpage47對於空氣填充的、實際上空的鋼管和水填充的鋼管，該鋼管內徑為0.05m，壁厚為0.004m並且長度為1.5m，對於空氣，實驅動頻率約為286.7Hz並且對於水，實驅動頻率約為218.6Hz。通過變換式(7)，流體密度p依賴於當前測量的驅動頻率^:formulaseeoriginaldocumentpage47為了確定質量流量，我們通過復模態幅度AD、Ac和本徵形式ao、ac:，指明諧波解的分解近似。(9)下面我們將式(9)和式(4)、(5)和(6)插入到式(1)的左手側(LHS)中，使其乘以式(6)並且沿管求積分formulaseeoriginaldocumentpage47作為該模態分解的結果，我們獲得formulaseeoriginaldocumentpage48並且其中kc是易彎性，A是質量流率，並且CCD是科裡奧利關聯繫數，其表示驅動模式和科裡奧利模式的關聯。如上文提及的，科裡奧利模式Ac由驅動模式AD經由質量流量驅動。最後，質量流量與兩個諧波傳感器信號之間的時移At相關formulaseeoriginaldocumentpage48例如通過傳統的方式，通過構建和與差，隨後進行同步解調，可以由傳感器信號得到模態幅度AD、Ao為了理解多相條件中的誤差機制，我們進一步關注於液-氣混合物的全局聲學屬性。為了獲得適當的模型，我們忽略局部存在的離散氣泡。對於小量的氣體，氣泡相比於管直徑通常是小的，並且它們是同相分布的。在該近似級別下，氣泡的存在使其自身表現為改變聲速c和密度P，其在整個體積中是均勻的formulaseeoriginaldocumentpage49(17)氣體、流體和混合物中的聲速被標為Cg、d和C。而且，Pl、/)和7分別是液體密度、混合物密度和絕熱常數。須考慮的參數是氣體體積濃度a，其還被稱為空隙分數；和靜態壓力p。圖IO示出了在液體相態是水並且氣體相態是空氣時在不同壓力下聲速對氣體濃度的依賴性。根據式(16)，混合物中的聲速戲劇性地下降，即使在小的氣體濃度的情況下。如果例如在1Spa下注入1.5%的空氣，則水的聲速從1460m/s下降到95m/s。這可被解釋為，小量的弱氣體使混合物的剛度下降很多。減小的聲速依次使管中的混合物的諧振頻率下降，起將在下文中討論。在了解混合物屬性之後，我們現將能夠描述橫向振蕩管中的流體的聲學行為。在我們的推導之後，我們特別關注於圓形管截面中的最低控制本徵模式。換言之，該模型的基本思想是，在多相流量條件下，管中的混合物的行為類似諧振腔，其特徵可由至少一個有效諧振頻率fo和有效質量mo描述。為了估計這些參數，我們在該截面域中評估波方程(1)c(18)其中々是速度勢並且c是聲速。聲壓p和速度矢量v可以藉助於下式計算P巾,(19)(20)物理量沿管保持恆定，因此可以忽略軸向坐標。由於考慮具有半徑R的圓形截面的管，通過圓柱坐標(r，。表述式(18)3r2r廠氛o(21)對於靜止的管，沿管壁的徑向速度為零。對應的邊界條件為=0(22)與方程(1)、(2)和(3)相似，我們可以通過變量分離解方程(21)和(22)。在這些環境下，解依賴於第一類Bessel函數。本徵值表示該函數的過零點並且最低的本徵值由Xo=1.842給出。對測量管中的混合物體積的聲學行為建模的該流體諧振腔的對應的最低本徵頻率fo可被計算為人n1=——cof2兀i2兀(23)繼續我們如上文所述的關於半徑R=0.05m的導管的示例，諧振頻率可以從純淨水的8557Hz下降到混合物的555Hz。圖11中示出了基於Bessel函數的主本徵形式的對應的速度場。x分量的最大速度呈現在中心區域。由於單相流量諧振腔的諧振頻率通常比科裡奧利流量計的驅動頻率高很多，因此相比於多相相關誤差的典型量值，對應的諧振腔效應是可忽略的。相反地，由於液體中夾帶的氣體極大地減小了諧振頻率，由此混合物中的聲速常常低於其單獨相態和/或成分中的聲速，在該情況中，諧振腔效應起到了不可忽略的作用。當振動測量管驅動該混合物時，科裡奧利流量計"感覺"不同於真實密度的密度，並且因此"感覺"不同的質量流率。如上文所述，流體諧振腔的諧振頻率fo之外的另一重要參數是諧振腔的有效質量mQ。由於諧振腔的第一本徵模式可以被假設為控制模式，這裡我們僅使用所述第一本徵模式的模態質量層對具有有效質量m。的相關聯的單質量諧振腔建模，而更高模式的所有質量集中在惰性模態質量層m'中，其粘附到管壁。因此，流體諧振腔可被視為基本上單度強加激勵系統[L.Meirovitch，ElementsofVibrationAnalysis,McGraw-Hill,NewYork,1986.]，其中mo是質量、ko是剛度常數並且do是阻尼係數。使用諧振腔的諧振頻率fQ以及諧振腔的模態質量層mo和惰性質量m'，我們可以設計如圖12a所示的諧振腔模型。利用本徵形式的正交性，活性和惰性質量mo、m'可被量化。對於對應的質量分數r產0.837和r。=0.163以及截面面積A，得到下式爿p===+=附0+附'=^p(。+r0),=i,=2(24)通過在式(24)中將廣"(l-a)替換為p"《l-3a)，"氣泡理論"被包括在該模型中。此外，我們發現，由於混合物沿測量管流動，因此不應忽略諧振腔的移動效應。如圖12b中示出的，在第一半管中，由於諧振腔遇到管幅度的增加直至中心點，因此該諧振腔處於被激活的階段；相反地，在第二半管中抑制諧振腔直至離開。該非對稱性引起了諧振腔的反作用力層中的非對稱分量，引起了質量流率的測量誤差。密度測量對該非對稱性幾乎不敏感，因此適當地解釋質量流量誤差和密度誤差的差異。當混合物流動時，流體諧振腔實際上沿管移動。如圖12a中所示，對於x方向中的任何移動，測量管表示在混合物中強加振動的流體域的振蕩邊界。由於移動諧振腔和振動管之間的相互作用，反作用力層F響應管壁運動。為了估計流體諧振腔的諧振頻率fo，現在我們關注於描述振蕩邊界X和力層F之間的動態關係的傳遞函數H。建立運動的微分方程並且應用Laplace變換，我們在Laplace域中獲得傳遞函數H(s)formulaseeoriginaldocumentpage52(25)其中formulaseeoriginaldocumentpage52(26)並且流體諧振腔的品質因子Q0由下式給出formulaseeoriginaldocumentpage52(27)而且，我們假設諧振腔以速度v移動通過振蕩管。因此軸向坐標z通過如下關係與時域關聯z=vf—〃2.(28)圖13中曲線基於上式並且它們與驅動模式相關。實線是粘附到管的惰性質量m'的軌跡，並且虛線是沿導管移動的有效諧振腔質量mQ。可以看到，在通過管的途中，出現了幅度差和相移。結合式(4)、(5)、(6)、(9)、(25)和(28)，現在我們可以計算反作用力F。為了獲得空間中的力層F，通過使用與式(28)相反的關係，將時域變換回空間域。因此，該反變換導致-1￡0)=j/_L(x(z=W-〃2)eJ0V麵'z+〃2(29)其中L表示Laplace算子。假設HzhED(z)AD+Ec(z)Ac和如式(4)中定義的變換，我們可以分解式(29)以獲得力層F的模態分量。關於選定模式Fi的諧振腔的反作用力層可以如下計算費闢)'《—一f一l/、，2v(30)如上文提及的，這裡我們特別關注於對應於驅動模式和第二模式的分:formulaseeoriginaldocumentpage54力層F的每個模態分量Fo、Fc是復非對稱函數。對於誤差計算，這些力被分解為其實分量沢(FD，Fc)和虛分量3(Fd，Fc)以及對稱和非對稱分量。如上文所述，除了"移動諧振腔效應"以外，還應當在MRM中考慮"氣泡效應"，其減小了諧振腔的有效密度。為了在式(24)中包括"氣泡效應"，應將/0^"l-a)替換為p^"l-3Q!)。使用所述修改的式(24)，如式(25)中定義的傳遞函數H(s)可被解釋為formulaseeoriginaldocumentpage54(32)其中r'和ro是粘附到壁和後面的振蕩的質量分數。r'和r。的典型值分別是約0.16和0.84。為了估計流體諧振腔的諧振頻率f0和濃度ce，我們可以使用式(32)的實部，其可以通過將介質的幾何屬性隱藏在一組離散的係數中而進一步簡化formulaseeoriginaldocumentpage54其中式(33)的LHS(左手側)表示自儀表讀取的表觀密度，並且^是當前測量的擾動頻率。下標i表示各個模式，並且可以例如，對應於管的振蕩形式的腹點編號。應當注意，這裡術語"擾動"意味著由於兩相或多相流量引起的改變。為了確定關於每個選定模式的式(33)的右手側(RHS)的^個係數cw、Cli，應提供關於純淨或參考液體，即水的參考諧振頻率^''，和關於純淨或參考氣體，即空氣的參考諧振頻率L(i=l,2..)。如果我們考慮如下事實，一方面，驅動頻率fD常常比諧振腔的諧振頻率fo更低，並且另一方面，系統的品質因子QD並且因此移動諧振腔的品質因子Q。，常是高的，特別是在相對小量的氣體的情況中，在式(33)中，項^/foQ實際上逼近零。根據上文的理論，現在我們希望評估兩相條件下的質量流J^和密度誤差^。因此，式(1)中所有依賴於流體的項由式(29)中的移動諧振腔的反作用力F替換formulaseeoriginaldocumentpage55(34)與式(10)類似，我們執行模態分解formulaseeoriginaldocumentpage55(35)其中索引i表示選定的本徵模式，即驅動模式和科裡奧利模式。由於密度測量僅由反作用力層F的對稱分解確定，因此引起非對稱性的移動效應對其的影響可被忽略。因此，我們可以在式(34)下將系統簡化為formulaseeoriginaldocumentpage55(36)如上文所指出的，利用選定模式的各個模式形狀函數ai對式(34)求積分，導致了formulaseeoriginaldocumentpage56其中y和a,分別是選定本徵模式的模式常數和幅度。由於在此處使用的示例中，驅動模式用於第一模式並且科裡奧利模式用於第二模式，因此模式常數和幅度被分別給出為7i=7d、72=7c，並且a產ad、a2=ac。作為一個結果，我們獲得用於驅動模式的式(38)，其適於由包括數目n個計算周期的迭代計算程序中的實際驅動頻率^確定擾動或表觀密度^:formulaseeoriginaldocumentpage56(38)通過式(38)，可以基於下式得到兩相條件中的真實或參考密度P和表觀密度^之間的密度誤差Ep:formulaseeoriginaldocumentpage56在式(39)中，第一項表示管的撓曲力，其中Et是管壁的楊氏模量，It是管截面面積的二階矩，x是管在垂直方向中的位移，並且z是水平坐標。第二項表示管的常慣性力，其中At是管截面的面積並且pt是管密度。考慮式(32)，我們需要了解濃度o:以估計密度誤差Ep。因此，由式(30)，選定模式i的諧振頻率由下式給出formulaseeoriginaldocumentpage57其中下標i指出了實際選擇的模式。式(40)可被簡化以獲得諧振頻率或者每個選定模式formulaseeoriginaldocumentpage57忽略純淨氣體密度，基於如下系統可以解出關於兩個純淨參考流體的式(33)中的係數co,、cll:formulaseeoriginaldocumentpage57)而且，考慮式(24)，式(33)可以進一步簡化為formulaseeoriginaldocumentpage58.(43)為了描述系統諧振如何隨內部不同的單相介質改變，需要關於純淨或參考,體，即空氣的參考頻率L和關於純淨或參考液體，即水的參考頻率L。在MRM中，關於該諧振"純淨"頻率^'、^'的值可以容易地通過校準獲得，分別用於確定式(43)的RHS處的分別關於對應模式的兩個係數C(H、Cli。作為式(33)或(43)提供的系統的結果，在MRM中存在兩個主要未知量，濃度a，即氣體體積分數和流體諧振腔的諧振頻率fo。此外，如果未提供流體相態密度^L或者其隨時間變化極大，則應當一起確定流體諧振腔的諧振頻率fo和濃度a。例如，基於對待測量的介質的了解，密度值PL可以在現場手動輸入或者自遠程控制室輸入，或者可以在操作過程中從外部密度計，例如經由現場總線傳送到測量設備電子裝置。可替換地或者此外，還可以藉助於測量設備電子裝置在最初時直接確定關於流體的參考密度Pl，特別是在假設介質是單相流體或者假設介質在很大程度上是同相的情況中。與此一致，可以使用測量設備電子裝置中存儲的密度測量值X,，O確定參考密度Pl，存儲的密度測量值Xp,O表示在操作過程中先前測量的介質的密度，即介質實際上是同相的或者可以假設測量介質是同相的。基於式(41)的系統，我們可以使用當前測量的驅動頻率^估計諧振腔頻率fo和濃度a。由於管結構的複雜性，例如管中間的驅動器的額外的質量，僅通過簡單的單個直管模型模擬這兩個模式是不明智的。而且，兩個模式被視為分立的，其給出了兩組管幾何參數。不幸的是，在正常的操作條件下，如此處描述的典型的在線儀表，即科裡奧利流量計，僅直接提供一個測量值，需要解出這些未知量，而這顯然是不夠的。為了使驅動能量最小，傳統的科裡奧利儀表通常在第一諧振頻率下激勵測量管，該第一諧振頻率事實上等於上文提及的諧振頻率^。而且，在大部分科裡奧利儀表中，隨後處理該頻率以計算測量管內部的介質密度。因此，測量管的諧振頻率^在大部分科裡奧利儀表中應是可獲得的，可以用於所需的一個測量值。如上文解釋的，由於僅存在關於未知量的一個諧振頻率，因此輔助測量是必要的，以提供額外的信息和解方程系統，這可以通過測量管的第二本徵模式的電流擾動第二諧振頻率^的測量而實現。而且，公知的是，測量管的諧振頻率還依賴於管的固有屬性，諸如幾何和材料，以及內部介質的密度。在兩相或多相混合物的情況中，這裡的密度意指表觀密度，其通常不同於混合物的堆積密度。如前面解釋的，"氣泡效應"和"諧振腔效應"對該差異均有貢獻。僅了解一個混合物實際的諧振頻率，即^或Z，難於了解這兩個效應分別的貢獻大小。因此，使至少一個測量管在所述的實際二階本徵模式(fr模式)，即科裡奧利模式中或者更高的模式中振動，並且須考慮管的所述第二本徵模式以獲得該問題的解決方案的補充。單個直管的二階本徵模式具有高於通常用於驅動模式的一階本徵模式(fr模式)的頻率。因此，在fr模式下，模擬兩相混合物的諧振腔示出了不同於fr模式的行為，其通常具有更加顯著的效果，這是因為，在大部分情況中，驅動頻率較接近諧振腔的諧振頻率f。。另一方面，"氣泡效應"保持恆定，其獨立於驅動頻率fD=^。因此，可以基於測量管的兩個本徵模式，即fr模式和f2-模式的至少兩個測量的擾動諧振頻率^和^，確定未知的濃度a和未知的諧振腔的諧振頻率fo。通常，存在至少兩種方法用於測量第二本徵模式的頻率Z。一方面，測量管的第二模式可以活躍地至少間歇地激勵，並且可以分析得到的管的振動。對於該第一方法，須在任一傳感器位置驅動管，如儀表的第一模式操作。然後可以通過由頻率^提供的fr模式頻率真正驅動諧振腔，並且給出對應的反作用，其對f2-模式的最終諧振頻率也有貢獻。第二種方法可以基於在線信號分析。來自儀表的傳感器的信號可以分解到多種頻帶，其被轉換到頻域。因此，通過適當的在線頻譜分析，即基於離散Fourier變換和/或數字濾波，獲得&-模式的諧振頻率。為此，我們已發現，如果當前所述測量管中的所述第一和第二混合物相態中的至少一個混合物相態相對於測量管移動並且因此相對於所述第一和第二混合物相態中的另一混合物相態移動，則管的至少一個本徵模式，即f2-模式，也可以在其瞬態本徵頻率處激勵。基於該令人驚異的發現，即第一和第二混合物相態中的所述至少一個混合物相態的相對運動可以激發所述至少一個測量管在運送所述混合物的所述至少一個測量管的多個瞬態自然本徵模式中的至少一個瞬態自然本徵模式中振動，沒有必要藉助於激勵器裝置通過f2-模式驅動管以便於確定所需的f2-模式頻率^。由於第一和第二相態，即液體中的氣泡的存在，f2-模式可以激活和設定到足夠的信號電平，其實現了該模式的頻率分析，同時不需要自激勵器裝置向測量管饋送外力。圖21、22示出了由頻譜分析儀獲得的測量諧振頻率的示例。在所述兩個頻率圖線中的每一個圖線中，各自的線的下部表示廣泛同相的單相介質，而各自的兩個信號線的上部表示由水中的氣泡組成的兩相混合物，其中空氣濃度值約為5%。由於所述測量管中的所述第一和第二混合物相態中的至少一個混合物相態相對於所述測量管的運動，至少部分地激發了至少所述第二自然本徵模式，因此有助於確保，測量管的至少一個上文提及的自然本徵模式基本上至少臨時地未由激勵器裝置激發。特別地，測量管中流動的混合物可以引起該相對運動。為了使用該效應用於補償上文確認的誤差，激勵信號可以至少臨時地基本上沒有任何激勵信號分量，其對應於僅由於所述混合物相態的所述相對運動而激發的所述自然本徵模式，並且/或者其將經由所述激勵器裝置激勵所述自然本徵模式。換言之，第一振蕩因子不同於第二振蕩因子，其中第一振蕩因子表示所述第一自然本徵模式的所述振蕩幅度和使所述測量管在所述第一自然本徵模式中振動的所述第一激勵信號分量的所述信號幅度之間的關係，並且其中第二振蕩因子表示所述第二自然本徵模式的所述振蕩幅度和具有對應於所述第二自然本徵模式的瞬態諧振頻率的信號頻率的激勵信號的第二激勵信號分量的信號幅度之間的關係。此外，第一振蕩因子可以表示對應於第一自然本徵模式的所述振蕩幅度相對第一激勵信號分量的所述信號幅度的歸一化比，並且第二振蕩因子可以表示對應於第二自然本徵模式的所述振蕩幅度相對第二激勵信號分量的所述信號幅度的歸一化比。因此，在操作中，所述激勵信號可以進行調節，由此所述第一振蕩因子至少臨時地小於所述第二振蕩因子。特別地，激勵信號的所述第二激勵信號分量的信號幅度可以基本上為零。而且，所述第二激勵信號分量的信噪比可以小於2。此外，饋送到所述激勵器裝置的激勵信號可以至少包括第三信號分量，其對應於運送所述混合物的所述至少一個測量管的多個自然本徵模式中的第三自然本徵模式。該第三激勵信號分量可以使測量管在所述第三自然本徵模式中振動，其振蕩幅度至少依賴於饋送到激勵器裝置的所述第三激勵信號分量的幅度。此外，我們已經發現，由於如下因素中的至少一個因素，至少所述第二自然本徵模式的所述瞬態諧振頻率可以隨時間顯著變化所述第一混合物和第二混合物相態的相對運動，所述測量管中的混合物的所述第一混合物和第二混合物相態中的至少一個混合物相態的分送改變，和混合物的所述第一混合物和第二混合物相態中的至少一個混合物相態的濃度改變。然而，當前經由激勵器裝置激勵的所述第一自然本徵模式的瞬態諧振頻率也可以通過相似的方式依賴於當前所述測量管中的所述混合物。事實上，第一和第二本徵模式的瞬態諧振頻率相互顯著不同。由於每個所述自然本徵模式具有依賴於當前所述測量管中的所述混合物的瞬態諧振頻率，因此振蕩測量信號的每個對應的信號分量具有對應於所述第二自然本徵模式的所述瞬態諧振頻率的瞬態信號頻率。因此，所述第一和第二測量信號分量的所述瞬態信號頻率可以進一步用於從所述振蕩測量信號中選擇所述第一和第二測量信號分量，用於在如上文所述的補償方案中進一步使用。而且，我們已經發現，每個所述第一和第二自然本徵模式中的所述振蕩的瞬態幅度依賴於所述測量管中的所述混合物。因此，每個所述第一和第二測量信號分量的信號幅度可用於從振蕩測量信號中確認和選擇所述測量信號分量。在了解測量頻率；;、z之後，分別可以解基於第一和第二本徵模式的式(43)演化的兩個方程。使用該解，可以獲得如下的濃度a和諧振腔的諧振頻率fo:formulaseeoriginaldocumentpage62(44)formulaseeoriginaldocumentpage62(45)其中formulaseeoriginaldocumentpage62formulaseeoriginaldocumentpage63力如果如上文所述的驅動模式被選擇用於第一本徵模式(fr模式)，則橫向振動的單個直管的任何其他的橫向本徵模式具有比第一本徵模式更高的諧振頻率。無論如何，在第二模式(fr模式)下，模擬兩相混合物的諧振腔示出了不同於fr模式的行為。二階模式通常具有更加顯著的效應，這是因為在大部分情況中，其(擾動)諧振頻率Z比較低階的本徵模式的諧振頻率更接近流體諧振腔的諧振頻率fQ。另一方面，由於廣泛地獨立于振蕩頻率，因此"氣泡效應"保持恆定。因此，可以解方程(44、45)以分別基於fr模式和f2-模式的兩個測量的擾動諧振頻率Z和Z，獲得兩個未知的濃度a和諧振腔的頻率fQ。如模式下標i指出的，由式(41)表示的系統最終可應用於每個選定模式，用於解出MRM，特別地還用於獲得諧振腔的諧振頻率f。回顧式(23)，然後可由諧振頻率f0計算兩相混合物中的聲速。採用關於式(33)和(43)的相同的簡化原理，式(39)可被進-步簡化為下式，其給出了關於測量密度誤差的預測(formulaseeoriginaldocumentpage63此外，為了由濃度a確定液體相態密度pL或者反之亦然，可以進一步利用式(16)。利用特定的近似，即兩相混合物具有主要由氣體相態貢獻的可壓縮性並且幾乎排外地自液體相態獲得質量，式(16)可以進一步簡化為下式，以估計混合物的聲速c:formulaseeoriginaldocumentpage64)在式(47)中，po是大氣壓力並且化o是在該大氣壓力下空氣的可壓縮性。必須測量過程壓力p以便於了解氣體相態的屬性。使用式(47)，可以解包括方程(23)、(41)的方程系統，以分別獲得濃度a、諧振腔的諧振頻率f。和液體相態密度/Ol。通過評估式(13)、(35)，我們可以額外獲得兩相或多相混合物條件下的科裡奧利關聯繫數formulaseeoriginaldocumentpage64而且，基於式(37)，我們可以估計移動諧振腔的品質因子Qo。由振動管和其中的混合物組成的系統的品質因子QD的驅動模式分量對應於式(37)的虛部的對稱分量formulaseeoriginaldocumentpage64通過確定其中包括已知介質的參考系統的該品質因子Qd，該介質可以具有通過實驗測量的公知屬性，我們還可以由該系統品質因子獲得流體諧振腔的諧振腔品質因子QQ。通過針對式(46)採用相同的原理，式(49)可以進一步被簡化為下式，分別用於確定系統品質因子和系統阻尼formulaseeoriginaldocumentpage64其可以利用實驗確定的流體諧振腔的品質因子Qo。在式(50)中，流體諧振腔的品質因子Qc相比於具有3次冪的諧振腔的諧振頻率f0，對總系統品質因子的影響更小。因此，真實品質因子Qo和任何估計的品質因子之間的小的偏差對獲得的系統品質因子QD和由其得到的諧振腔的諧振頻率fo的精度的影響可被忽略。因此，品質因子Q。可被視為設備參數，其可以基於在線儀表的校準過程中的實驗數據利用經驗獲得。為此，我們還可以使用具有公知的同相單相介質的參考系統。為了提高在線儀表的精度，在在線操作過程中，可以基於系統品質因子QD驗證品質因子Qo，該系統品質因子Qd可以例如，至少迭代地由當前濃度ce和當前驅動頻率得到。在了解當前系統品質因子QD並且因此了解移動諧振腔的當前品質因子Q0之後，還可以解包括式(33)和來自式(43)第一模式方程的方程系統，以獲得濃度a、諧振腔的諧振頻率f。和液體相態密度&。而且，如果我們假設驅動模式中的系統阻尼不是過大的，即麼〉10，並且驅動頻率和科裡奧利頻率的比接近常數(Z^Z^^/^二常數)，則藉助於表示關於協同的兩相或多相混合物條件的當前科裡奧利關聯繫數，並且藉助於先前在已知參考條件下確定的關於系統的參考科裡奧利關聯繫數CcD，最終可以計算質量流量誤差&:formulaseeoriginaldocumentpage65(51)參考科裡奧利關聯繫數cCD在這裡用作同相單相介質情況中的關於關聯模式的參考值，先前可以在適當的一相條件下校準，如上文針對品質因子Q。討論的。為了預測質量流量誤差，可以進一步簡化式(51)，如針對式(33)和(43)解釋的formulaseeoriginaldocumentpage66(52)式(46)和(52)的大的優點在於，它們不考慮"氣泡效應"和"移動諧振腔效應"，並且可以在在線儀表的在線操作過程中解出。對於式(52)中的係數kl，我們可以假設k14。基於實驗中的許多計算和使用，令人驚異地，我們進一步發現，對於真實的科裡奧利質量流量/密度計，由移動諧振腔唯一引起的質量流量誤差與密度誤差的比基本上是不變的。對於大部分類型的科裡奧利質量流量/密度計，誤差係數k2的範圍可以是1.5~5，由此約2-2.5的值在誤差補償中總是呈現非常好的結果。基於係數kl和k2可被設定為常數值的假設，我們可以使式(46)和(52)與下列簡單公匹配formulaseeoriginaldocumentpage66(53)基於"氣泡效應"和如上文所述的MRM,可以將該公式視為在線儀表，即科裡奧利流量計的多相誤差補償的基礎關係。因此，如果基於式(46)確定由於"氣泡效應"引起的密度誤差&,和由於"移動諧振腔效應"引起的密度誤差&,2，則可以直接由其得到質量流量誤差，並且因此可以通過比較簡單的方式更加精確地估計真實的質量流率。事實上，相比於基於例如，神經網絡的誤差補償，誤差比基本上不變的重要認識不僅顯著提高了在線補償的精度，而且還可以顯著減小在線儀表的電子裝置中執行的誤差補償的計算複雜度。而且，還可以減少誤差補償算法的編程軟體的複雜度。如上文解釋的，由驅動電流lD的模態分量與測量管的振蕩幅度AD的各個模態分量的比，可以估計與總系統品質因子Qo成反比的總系統阻尼Dd。因此，替換第二模式測量或者除了第二模式測量之外，我們可以利用在驅動模式下測量的阻尼提供額外的信息。因此，基於MRM，我們可以通過不同的方式計算關於式(39)中示出的密度和式(51)中示出的質量流率的測量誤差。而且，至少所述第一測量信號分量和所述激勵信號也可以用於生成至少一個測量值。再一次地，在多相流體條件下的質量流量和密度測量中，必須考慮氣泡效應誤差和關於諧振腔的減少的有效質量效應。在了解濃度a和諧振腔的頻率fo之後，還可以分別根據式(46)和(52)計算由"氣泡效應"和"諧振腔效應"引起的密度誤差&和質量流率&誤差。包括"氣泡效應"的移動諧振腔的模型可以在計算機代數系統中數值實現，例如直接在上文提及的微計算機55中實現。表l中列出了可用於示例性模型的參數和常數。表2中示出了關於兩個不同的氣體體積濃度a產1.5。/。和a2=15%,以及兩個不同的壓力p產lxl5pa和p2=5xl05Pa。表1-參數集合tableseeoriginaldocumentpage67表2-計算結果tableseeoriginaldocumentpage68如圖14中所示，如上文所述的MRM可用於補償振動類型的內嵌儀表，諸如Coriolis儀表的測量誤差&。因此可以使用如下誤差補償設置，例如輸入值可以是分立測量的混合物聲速c和Coruilis質量流量計的測量值，諸如驅動模式中的總系統的驅動頻率A、品質因子3w阻尼5、表觀密度》和表觀質量流量^。測量的系統品質因子&和測量的阻尼》D是驅動電流的函數，特別是驅動電流的與驅動模式相關的分量的函數。在通過式(16)了解混合物聲速c之後，我們可以確定流體諧振腔頻率fo。使用式(33)和式(50)，未知的參數，即氣體體積濃度a和諧振腔品質因子Q。適於迭代程序。因此使系統品質因子&和驅動頻率A的真實值和計算值之間的差最小。最終，使用式(39)和式(51)，可以確定質量流量^和真實的混合物密度p。結果，誤差補償算法可以以適當的精度分別提供真實的質量流量^、真實的混合物密度p以及液體和氣體體積濃度a。可替換的誤差補償設置可給出如下通過測量混合物聲速c和壓力p，利用式(16)可以計算氣體體積和/或液體體積濃度a。可替換地，該步驟還可以通過使用由測量或計算的三元組(c，p，a)組成的內插査找表格實現。在了解混合物聲速C之後，我們可以利用式(23)確定諧振腔頻率f。。使用式(33)，可以確定未知的參數，即諧振腔品質因子Qo。因此，在迭代程序中，可以是測量的/計算的和真實的系統品質因子&之間的差最小。最後，通過使用式(39)和式(51)，可以確定真實的質量流量^和真實的混合物密度p。結果，誤差補償算法提供了真實的質量流量^、真實的混合物密度p以及液體和氣體體積濃度a。基於上文的補償方案，兩模式或多模式補償和/或驅動模式阻尼補償，主要未知量濃度a和流體諧振腔的諧振頻率fo可以在內嵌儀表的操作過程中確定。這樣可以基於MRM預測對應的密度誤差&和質量流量誤差&。為了驗證補償方案，圖Error!Referencesourcenotfound..中示出了實驗設置的示意圖。工廠包括空氣注入點之前的參考質量流量計，用於測量真實的質量流率。此處使用的用於生成實驗數據的Coriolis儀表選自Endress+HauserFlowtecAG製造的"PromassFDN50"系列。如已知的，該Coriolis儀表包括兩個略微撓曲的管，並且可適於使用具有約50mm的直徑的管線。而且，分別記錄Coriolis儀表之前和之後的壓力以計算Coriolis儀表內部的濃度a和氣體體積分數。對於f2模式的諧振頻率測量，使用連接到一個儀表傳感器的頻譜分析儀。在實驗中，將流率控制為約15000kg/h，並且儀表內部的壓力約為1.5bar。此處使用的流動媒質是水-空氣混合物。針對五個不同的氣體體積分數執行實驗。保持相同的流量條件，我們分別記錄關於兩個選定模式的諧振頻率^、Z以及流率和密度的實際儀表讀數。而且，參看圖！SyntaxError,!和！SyntaxError,!，Coriolis儀表中填充純淨水，可以在fl模式下以約440kHz的頻率諧振並且可以在f2模式下以約1.340kHz的頻率諧振。在兩相流量的情況中，其中氣體體積分數約為1%，f2模式的諧振頻率向左移動約20Hz，而在相同的兩相混合物的情況中，對應的fl模式頻率向右移動。如上文解釋的，通過分別了解關於fl模式和f2模式的擾動諧振頻率^、^，可以計算流體諧振腔的濃度a和諧振頻率fo，然後可以據此估計對應的質量流量誤差^和密度誤差^。圖!SyntaxError，!示出了測量的氣體體積分數和根據雙模式補償方案估計的氣體體積分數的比較結果。可以看到，由雙模式補償方案計算的值是定性正確的。圖!SyntaxError,!和！SyntaxError,!說明了測量的和計算的密度誤差^以及測量的和計算的質量流量誤差&的比較結果。與圖!SyntaxError,!中相同，在每個圖中比較測量值和估計值。雙模式補償方案呈現出跟隨真實條件下的質量流量誤差&和密度誤差&的趨勢。為了實現該比較方案的總述，圖！SyntaxError，!和！SyntaxError，!還示出了對照未校正值的由氣體體積分數表示的濃度ce的校正值。實現了兩相流量測量的顯著改善，其中密度和質量流量的誤差&、&被控制在±1%以內，而未校正誤差可達-9%。圖！SyntaxError,!、！SyntaxError,!和！SyntaxError,!示出了測量誤差和驅動模式阻尼補償方案進行的對應預測之間的比較結果，其中流體諧振腔的品質因子Q。的值被取為0.6。由雙模式補償方案執行的預測也被包括在內以進行比較。可以看到，基於阻尼的補償方案可以提供關於真實測量值的良好預測。圖！SyntaxError,!和'.SyntaxError,!示出了採用與前面相同的Coriolis儀表(PROMASSFDN50)的另一實驗，但是流量條件不同。流率從10000變化為15000kg/h，並且壓力從1.8變化為2.2bar。流體諧振腔的品質因子Qo仍取為0.6。分別將這兩個圖與圖！SyntaxError,!和!SyntaxError，!比較，可以看到，基於阻尼的補償方案對於誤差校正呈現出優良的性能。最後，圖Error!Referencesourcenotfound.~!SyntaxError,!以直觀的方式分別說明了關於兩個不同條件，即了解和不了解液體相態密度PL的上文描述的補償方案的序列圖。在多數應用場合中，科裡奧利儀表的用戶從不知道過程液體中的氣體體積分數。即使已知，也非常難以確定在測量管內的混合物的諧振頻率，因為，首先必須估計管中的壓力；其次，混合物通常不是同相的，這種不確定性影響了諧振頻率。通常用於實現雙模式補償方案的步驟可以簡要概括為製造者提供至少一個測量管的第一模式及第二模式諧振頻率，分別用於純淨空氣和純淨水。在試運行期間，還可以利用安裝的在線測量設備容易地在線測量這些頻率。基於上述頻率，可以對於不同負載確定測量管的諧振的特性。當儀表遇到兩相或多相流時，各個所選擇模式i的受幹擾的諧振頻率被測量。諧振器的濃度a和諧振頻率fo分別基於等式(44)和(45)計算。然後，基於MRM估計密度誤差和質量流率誤差，其中考慮了"氣泡效應"和"移動諧振器效應"。最終，以正確的形式輸出在線測量設備的目標測量值，即，質量流率、密度、濃度等。雙模式補償方案的優點在於，它跳過了這些困難並且通過測量兩個模式的兩個諧振頻率而直接分析氣體體積分數和諧振頻率，無需諸如聲速傳感器和壓力傳感器這樣的附加設備。理論分析和實驗數據證明了雙模式補償方案的有效性。密度誤差和質量誤差都被補償至相對精確的範圍。另外，通過使用至少一個方案，用戶可以覺察氣態或液態相態的存在並且了解它佔據了多少比率。於是，雙模式或多模式補償方案和阻尼模式方案可以改進在線測量儀表特別是科裡奧利質量流量計和密度計的精度，並且可以將它們的範圍延伸至兩相或多相流應用場合。儘管已經在附圖和前面的說明中詳細描述並說明了本發明，這種描述和說明應當被看作是示例性的而並不對特徵進行限制，應當理解，僅僅顯示並記載了示例性實施例，並且，所有落入本發明這裡所述精神範圍的改變和變動都應得到保護。然而，應當注意，這裡討論的補償方案可以分離地彼此結合，以改進誤差補償的精確性和/或魯棒性。另外，在本發明的範圍中，還將一個或多個上述等式轉換為合適的程序代碼，它們可以在在線測量設備的在線操作期間由微計算機55執行。另外，使用根據圖16所示實施例的在線測量設備，可以具有優點地將一個或多個上述補償方案與雙模式多相誤差補償方案(如WO-A05/090901或WO-A05/090926公開的)相結合，以獲得更多有關測量管中當前混合物的信息，並且進一步改進在多相流條件下的誤差補償。另外，本領域技術人員將認識到，不僅測量管裝置類型可以與上面示例性記載的實施例不同，而且為本發明的誤差補償所選擇的最優固有模式可以依賴於實際使用的變換器類型，並因而與在實施例中示例性選擇以解釋本發明的固有模式不同。權利要求1.一種用於藉助包括振動型測量變換器的在線測量設備測量在管道中流動的兩相或多相混合物的至少一個參數的方法，以及一種測量設備電子裝置，其與所述測量變換器電氣聯接，所述混合物由至少一個第一混合物相態和至少一個第二混合物相態組成，所述方法包括步驟在所述測量變換器的至少一個測量管中運送待測量的混合物，其中測量管與管道連通；向激勵器裝置饋送激勵信號，所述激勵器裝置適於令所述至少一個測量管運動，所述激勵信號至少包括第一激勵信號分量，該第一激勵信號分量對應於運送所述混合物的所述至少一個測量管的多個自然本徵模式中的第一自然本徵模式；使所述至少一個測量管在運送所述混合物的所述至少一個測量管的所述多個自然本徵模式中的所述第一自然本徵模式中和所述多個自然本徵模式中的第二自然本徵模式中振動，所述第二自然本徵模式至少部分是由於所述測量管中的所述第一和第二混合物相態中的至少一個相態相對於所述測量管的運動而激發的；感測運送所述混合物的測量管的振動並且生成代表振動測量管的振蕩的至少一個振蕩測量信號，所述至少一個振蕩測量信號至少包括第一測量信號分量，該第一測量信號分量對應於運送所述混合物的所述至少一個測量管的所述第一自然本徵模式，並且所述至少一個振蕩測量信號至少包括第二測量信號分量，該第二測量信號分量對應於運送所述混合物的所述至少一個測量管的所述多個自然本徵模式中的所述第二自然本徵模式；並且至少使用所述第一和第二測量信號分量，用於生成代表所述待測量的至少一個參數的至少一個測量值。2.如權利要求l所述的方法，其中第二自然本徵模式中的測量管振動基本上至少暫時地未由激勵器裝置激發。3.如任何前面權利要求所述的方法，其中激勵信號基本上沒有任何以下激勵信號分量，其對應於由於測量管中的所述至少一個第一混合物相態和所述至少一個第二混合物相態的所述相對運動而激發的所述第二自然本徵模式，並且/或者其將經由所述激勵器裝置激發所述第二自然本徵模式。4.如任何前面權利要求所述的方法，進一步包括步驟使所述混合物流過所述至少一個測量管。5.如權利要求4所述的方法，使所述至少一個測量管振動的步驟至少暫時地包括步驟驅動所述測量管在驅動模式中振蕩，用於在流過所述測量管的混合物中引起科裡奧利力，所述驅動模式具有等於所述第一自然本徵模式的瞬態諧振頻率的至少一個振蕩頻率。6.如權利要求5所述的方法，其中所述第一自然本徵模式的瞬態諧振頻率不同於所述第二本徵模式的瞬態諧振頻率。7.如任何前面權利要求所述的方法，其中至少第二自然本徵模式具有依賴於當前所述測量管中的所述混合物的瞬態諧振頻率，並且其中振蕩測量信號的第二測量信號分量具有對應於所述第二自然本徵模式的所述瞬態諧振頻率的瞬態信號頻率，所述方法進一步包括步驟使用所述第二測量信號分量的所述瞬態信號頻率，用於生成所述測量值。8.如權利要求7所述的方法，其中測量管的第一自然本徵模式也具有依賴於當前所述測量管中的所述混合物的瞬態諧振頻率。9.如權利要求8所述的方法，其中由於如下因素中的至少一個因素，至少所述第二自然本徵模式的瞬態諧振頻率隨時間變化所述第一混合物相態和第二混合物相態的相對運動，所述測量管中的混合物的所述第一混合物相態和第二混合物相態中的至少一個混合物相態的分布改變，和混合物的所述第一混合物相態和第二混合物相態中的至少一個混合物相態的濃度改變。10.如權利要求9所述的方法，其中所述第一自然本徵模式的瞬態諧振頻率不同於所述第二本徵模式的瞬態諧振頻率。11.如權利要求IO所述的方法，進一步包括步驟使用所述第二測量信號分量的所述瞬態信號頻率，用於從所述振蕩測量信號中選擇所述第二測量信號分量。12.如任何前面權利要求所述的方法，其中第一激勵信號分量使所述測量管以所述第一自然本徵模式振動，其振蕩幅度至少依賴於饋送到激勵器裝置的所述第一激勵信號分量的幅度。13.如權利要求12所述的方法，其中至少所述第二自然本徵模式中的測量管的振蕩具有依賴於當前所述測量管中的所述混合物的瞬態振蕩幅度，並且其中至少振蕩測量信號的所述第二測量信號分量具有對應於所述第二自然本徵模式中的測量管的所述振蕩的所述瞬態振蕩幅度的瞬態信號幅度，所述方法進一步包括步驟使用所述第二測量信號分量的所述瞬態信號幅度，用於生成所述測量值。14.如權利要求13所述的方法，其中由於如下因素中的至少一個因素，至少所述第二自然本徵模式的瞬態振蕩幅度隨時間變化所述第一混合物相態和第二混合物相態的相對運動，所述測量管中的混合物的所述第一混合物相態和第二混合物相態中的至少一個混合物相態的分布改變，和混合物的所述第一混合物相態和第二混合物相態中的至少一個混合物相態的濃度改變。15.如權利要求13所述的方法，其中第一自然本徵模式中的測量管的所述振蕩的振蕩幅度也依賴於所述測量管中的所述混合物。16.如權利要求13所述的方法，進一步包括步驟使用第二測量信號分量的所述信號幅度，用於從振蕩測量信號中選擇所述第二測量信號分量。17.如權利要求13所述的方法，其中第一振蕩因子不同於第二振蕩因子，其中第一振蕩因子代表所述第一自然本徵模式的所述振蕩幅度和使所述測量管以所述第一自然本徵模式振動的所述第一激勵信號分量的所述信號幅度之間的關係，並且其中第二振蕩因子代表所述第二自然本徵模式的所述振蕩幅度和具有對應於所述第二自然本徵模式的瞬態諧振頻率的信號頻率的激勵信號的第二激勵信號分量的信號幅度之間的關係。18.如權利要求17所述的方法，其中第一振蕩因子代表對應於第一自然本徵模式的所述振蕩幅度相對第一激勵信號分量的所述信號幅度的歸一化比，並且其中第二振蕩因子代表對應於第二自然本徵模式的所述振蕩幅度相對第二激勵信號分量的所述信號幅度的歸一化比，所述方法進一步包括步驟調節所述激勵信號，使得所述第一振蕩因子小於所述第二振蕩因子。19.如權利要求17所述的方法，其中激勵信號的所述第二激勵信號分量的信號幅度基本上為零。20.如權利要求17所述的方法，其中所述第二激勵信號分量的信噪比小於2。21.如權利要求17所述的方法，其中饋送到所述激勵器裝置的激勵信號至少包括第三信號分量，其對應於運送所述混合物的所述至少一個測量管的多個自然本徵模式中的第三自然本徵模式。22.如權利要求21所述的方法，其中第三激勵信號分量使所述測量管以所述第三自然本徵模式振動，其振蕩幅度至少依賴於饋送到激勵器裝置的所述第三激勵信號分量的幅度。23.如任何前面權利要求所述的方法，進一步包括步驟至少部分地使用所述激勵信號，用於生成所述至少一個測量值。24.如權利要求23所述的方法，進一步包括步驟由所述激勵信號確定代表至少一部分所述激勵信號的電流的電流值；並且使用所述電流值用於生成所述測量值。25.如權利要求23所述的方法，進一步包括步驟由所述激勵信號選擇所述第一激勵信號分量，並且至少使用所述第一激勵信號分量用於生成所述至少一個測量值。26.如權利要求25所述的方法，進一步包括步驟由所述激勵信號確定至少代表所述第一激勵信號分量的電流的至少一個電流值；並且使用所述至少一個電流值用於生成所述測量值。27.如任何前面權利要求所述的方法，進一步包括步驟使當前所述測量管中的所述至少一個第一混合物相態和所述至少一個第二混合物相態相互相對移動。28.如權利要求27所述的方法，其中引起所述至少一個第一混合物相態和所述至少一個第二混合物相態相對運動的步驟進一步包括步驟使所述混合物流過所述至少一個測量管。29.如權利要求28所述的方法，其中所述至少一個第一混合物相態和所述至少一個第二混合物相態的相對運動激發所述至少一個測量管以運送所述混合物的所述至少一個測量管的多個瞬態自然本徵模式中的至少一個瞬態自然本徵模式振動。30.如任何前面權利要求所述的方法，其中混合物的所述至少一個第一混合物相態和第二混合物相態中的一個混合物相態是氣態。31.如任何前面權利要求所述的方法，其中混合物的所述至少一個第一混合物相態和第二混合物相態中的一個混合物相態是液體。32.如任何前面權利要求所述的方法，其中混合物的所述至少一個第一混合物相態和第二混合物相態中的一個混合物相態是固體。33.如任何前面權利要求所述的方法，其中所述相態中的所述固體相態是粒狀。34.如前面權利要求所述的方法，其中混合物的所述至少一個流體相態是氣態。35.如前面權利要求所述的方法，其中所述混合物選自粉末、顆粒、充氣油、充氣水、氣溶膠、噴霧、灰漿、紙漿、醬。36.如任何前面權利要求所述的方法，其中物理參數選自混合物的所述至少一個第一混合物相態的質量流率、混合物的所述第一混合物相態和第二混合物相態中的至少一個混合物相態的平均密度、混合物的所述第一混合物相態和第二混合物相態中的至少一個混合物相態的平均粘度、混合物的所述第一混合物相態和第二混合物相態中的至少一個混合物相態的濃度、混合物的聲速、和混合物的可壓縮性。37.—種用於藉助包括振動型測量變換器的在線測量設備測量在管道中流動的兩相或多相混合物的至少一個參數的方法，以及一種測量設備電子裝置，其與所述測量變換器電氣聯接，所述混合物由至少一個第一混合物相態和至少一個第二混合物相態組成，所述方法包括步驟在所述測量變換器的至少一個測量管中運送待測量的混合物，其中測量管與管道連通；向激勵器裝置饋送激勵信號，所述激勵器裝置適於令所述至少一個測量管運動並且使所述至少一個測量管振動，所述激勵信號至少包括第一激勵信號分量，該第一激勵信號分量對應於運送所述混合物的所述至少一個測量管的多個自然本徵模式中的第一自然本徵模式；感測運送所述混合物的測量管的振動並且生成代表振動測量管的振蕩的至少一個振蕩測量信號，所述至少一個振蕩測量信號至少包括第一激勵信號分量，該第一激勵信號分量對應於運送所述混合物的至少一個測量管的所述多個自然本徵模式中的所述第一自然本徵模式，至少使用所述第一測量信號分量和所述激勵信號，用於生成代表所述待測量的至少一個參數的至少一個測量值。38.如權利要求37所述的方法，進一步包括步驟由所述激勵信號確定代表至少一部分所述激勵信號的電流的電流值；並且使用所述電流值用於生成所述測量值。39.如權利要求37所述的方法，進一步包括步驟由所述激勵信號選擇所述第一激勵信號分量，並且至少使用所述第一激勵信號分量用於生成所述至少一個測量值。40.如權利要求39所述的方法，進一步包括步驟由所述激勵信號確定至少代表所述第一激勵信號分量的電流的至少一個電流值；並41.一種用於確定由至少一個第一混合物相態和至少一個第二混合物相態組成的混合物的至少一個相態的濃度的方法，所述混合物在管道中流動，所述管道與在線測量設備的至少一個測量管連通，所述方法包括步驟在所述至少一個測量管中運送所述混合物；使當前所述測量管中的所述第一和第二混合物相態中的至少一個混合物相態相對於測量管移動，第一和第二混合物相態中的所述至少一個混合物相態的所述相對運動激發了所述至少一個測量管以運送所述混合物的所述至少一個測量管的多個瞬態自然本徵模式中的至少一個瞬態自然本徵模式振動；感測測量管的振動並且生成代表振動測量管的振蕩的至少一個振蕩測量信號，所述至少一個振蕩測量信號包括對應於運送所述混合物的所述至少一個測量管的多個自然本徵模式中的一個自然本徵模式的至少一個信號分量，所述自然本徵模式是由於第一和第二混合物相態中的所述至少一個混合物相態相對於所述測量管的所述相對運動而激發的；並且使用振蕩測量信號的所述至少一個信號分量，用於生成代表混合物中所述第一混合物相態和所述第二混合物相態中的至少一個混合物相態的濃度。42.如權利要求41所述的方法，進一步包括步驟使當前所述測量管中的所述至少一個第一混合物相態和所述至少一個第二混合物相態相對相互移動。43.如權利要求42所述的方法，其中引起所述至少一個第一混合物相態和所述至少一個第二混合物相態相對運動的步驟包括步驟使所述混合物流過所述至少一個測量管。44.如權利要求43所述的方法，其中所述至少一個第一混合物相態和所述至少一個第二混合物相態的相對運動激發了所述至少一個測量管以運送所述混合物的所述至少一個測量管的多個瞬態自然本徵模式中的所述至少一個瞬態自然本徵模式振動。45.如權利要求41所述的方法，其中感測測量管的振動並且生成代表振動測量管的振蕩的至少一個振蕩測量信號的步驟包括步驟使用響應所述至少一個測量管的振動的傳感器裝置，其與所述在線測量設備的測量設備電子裝置電氣聯接。46.如權利要求41所述的方法，其中使當前所述測量管中的所述第一和第二混合物相態中的至少一個混合物相態相對於測量管移動的步驟包括步驟使所述混合物流過所述至少一個測量管。47.如權利要求41所述的方法，進一步包括步驟向激勵器裝置饋送激勵信號，所述激勵器裝置與所述在線測量設備的測量設備電子裝置電氣聯接，並且所述激勵器裝置適於令所述至少一個測量管運動。48.如權利要求47所述的方法，進一步包括步驟使用所述激勵器裝置，用於使所述至少一個測量管振動。49.如權利要求47所述的方法，其中引起所述至少一個第一混合物相態和所述至少一個第二混合物相態相對運動的步驟包括步驟使用所述激勵器裝置，用於使所述至少一個測量管振動。50.如權利要求47所述的方法，進一步包括步驟至少部分地使用所述激勵信號，用於生成所述至少一個測量值。51.如權利要求50所述的方法，進一步包括步驟由所述激勵信號確定代表至少一部分所述激勵信號的電流的電流值；並且使用所述電流值用於生成所述測量值。52.如權利要求50所述的方法，進一步包括步驟由所述激勵信號選擇所述第一激勵信號分量，並且至少使用所述第一激勵信號分量用於生成所述至少一個測量值。53.如權利要求52所述的方法，進一步包括步驟由所述激勵信號確定至少代表所述第一激勵信號分量的電流的至少一個電流值；並且使用所述至少一個電流值用於生成所述測量值。54.如權利要求41所述的方法，進一步包括步驟使用激勵器裝置，用於使運送所述混合物的所述至少一個測量管振動，所述激勵器裝置與所述在線測量設備的測量設備電子裝置電氣聯接，並且所述激勵器裝置適於令所述至少一個測量管運動；並且向所述激勵器裝置饋送激勵信號，其基本上沒有任何以下激勵信號分量，其對應於由於測量管中的所述第一混合物相態和第二混合物相態的所述相對運動而激發的所述自然本徵模式，並且/或者其將經由所述激勵器裝置激勵所述自然本徵模式。55.如權利要求54所述的方法，進一步包括步驟使所述混合物流過所述至少一個測量管，其中使所述至少一個測量管振動的步驟至少暫時地包括步驟驅動所述測量管在驅動模式中振蕩，用於在流動混合物中引起科裡奧利力。56.如任何前面權利要求所述的方法，其中混合物的所述至少一個第一混合物相態和第二混合物相態中的一個混合物相態是液體。57.如任何前面權利要求所述的方法，其中混合物的所述至少一個第一混合物相態和第二混合物相態中的一個混合物相態是固體。58.如任何前面權利要求所述的方法，其中所述相態的所述固體相態是粒狀。59.如任何前面權利要求所述的方法，其中混合物的所述至少一個流體相態是氣態。60.如任何前面權利要求所述的方法，其中所述混合物選自粉末、顆粒、充氣油、充氣水、氣溶膠、噴霧、灰漿、紙漿、醬。61.如權利要求41所述的方法的應用，用於基於所述濃度值生成至少一個另外的測量值，其代表另一參數，特別是管道中流動的所述混合物的質量流率^、密度p和/或粘度W。62.—種在線測量設備，特別是科裡奧利質量流量/密度測量設備和/或粘度測量設備，用於測量在管道中流動的兩相或多相混合物的至少一個參數，特別是質量流率^、密度p和/或粘度r，所述在線測量設備包括振動型變換器和與振動型變換器電氣聯接的測量設備電子裝置，所述振動型變換器包括插入在管道中的至少一個測量管，所述至少一個測量管用於運送待測量的混合物，並且所述至少一個測量管與連接的管道連通；激勵器裝置，其作用在測量管上，用於使至少一個測量管振動；和傳感器裝置，用於感測至少一個測量管的振動並且用於遞送代表測量管的振蕩的至少一個振蕩測量信號，並且所述測量設備電子裝置至少間歇地遞送驅動激勵器裝置的激勵電流，所述在線測量設備適於執行如權利要求1~61中的任何權利要求所述的至少一個方法。63.如權利要求62所述的在線測量設備，其中測量設備電子裝置適於執行如下步驟中的至少一個步驟生成所述至少一個測量值，和生成所述至少一個濃度值。64.如權利要求62或63所述的在線測量設備的應用，用於測量在管道中流動的兩相或多相混合物，特別是液-氣混合物的至少一個參數，特別是質量流率、密度和/或粘度。全文摘要用於測量多相混合物的測量設備，包括振動型變換器和與振動型變換器電氣聯接的測量設備電子裝置。該變換器包括插入在管道中的至少一個測量管。激勵器裝置作用在測量管上，用於使至少一個測量管振動。傳感器裝置感測至少一個測量管的振動並且遞送代表測量管的振蕩的至少一個振蕩測量信號。而且，該測量設備電子裝置遞送驅動激勵器裝置的激勵電流。該測量設備適於基於移動諧振器模型(MRM)補償由於多相混合物的存在引起的測量誤差。文檔編號G01F1/74GK101336364SQ200680049800公開日2008年12月31日申請日期2006年12月12日優先權日2005年12月27日發明者沃爾夫岡·德拉赫姆,阿爾弗雷德·裡德申請人:恩德斯+豪斯流量技術股份有限公司