[发明专利]测量振动元件的两个或更多位置之间的时空关系

说明书

提供了一种用于测量振动元件（12）的两个或更多位置之间的时空关系的发射器‑传感器装置（100）。发射器‑传感器装置（100）包括大体稳固地耦合到振动元件（12）的第一位置（12a）的发射器（110），发射器（110）配置成朝向振动元件（12）的第二位置（12b）发射电磁辐射（112），以及大体稳固地耦合到振动元件（12）的第一位置（12a）的传感器（120），传感器（120）配置成接收从振动元件（12）的第二位置（12b）反射的电磁辐射（112）。

技术领域

以下描述的实施例涉及测量两个或更多位置的时空关系，并且更特别地，涉及测量振动元件的两个或更多位置之间的时空关系。

背景技术

振动计(诸如科里奥利（Coriolis）流量计)典型地包括具有一个或多个振动元件的传感器装置。振动元件可以是承载要测量的材料或者悬浮在其中的流管、音叉等。驱动器振动所述一个或多个振动元件以引致传感器装置的响应。传感器装置的响应用于确定材料的性质。

为了测量响应，传感器装置可以包括两个或多个拾取（pickoff）传感器，所述拾取传感器可以用于确定振动元件上的两个或更多位置之间的时空关系。例如，第一拾取传感器可以处于第一位置并且第二拾取传感器可以处于第二位置。拾取传感器中的每一个可以测量时空性质，诸如例如速度、位移或加速度。来自所述两个或更多传感器的测量结果可以结合以确定所述两个或多个位置之间的时空关系。例如，来自所述两个或更多传感器的信号可以相减以确定所述两个或更多位置之间的相位差（phase difference）。

所述两个或更多位置的时空关系可以对应于材料的性质。例如，在科里奥利流量计中，第一与第二位置之间的相位差可以与流过振动管的流体的流速相关。通过确定振动管上的所述两个或更多位置之间的相位差，可以确定流速。还可以确定其它性质并且可以采用其它时空关系。

尽管所述两个或更多位置处的所述两个或更多传感器可以用于确定所述两个或更多位置之间的时空关系，但是可以有利的是使用不采用所述两个或更多传感器的可替换设计。例如，可以有利的是采用测量时空关系的单个传感器。优点可以包括更简单的振动传感器装置设计和更可靠的测量。相应地，存在对于测量振动元件的两个或更多位置之间的时空关系的需要。

发明内容

提供了一种用于测量振动元件的两个或更多位置之间的时空关系的发射器-传感器装置。根据实施例，发射器-传感器装置包括大体稳固地耦合到振动元件的第一位置的发射器。发射器配置成朝向振动元件的第二位置发射电磁辐射。发射器-传感器装置还包括大体稳固地耦合到振动元件的第一位置的传感器。传感器配置成接收从振动元件的第二位置反射的电磁辐射。

提供了一种用于测量振动元件的两个或更多位置之间的时空关系的方法。根据实施例，方法包括从振动元件的第一位置发射电磁辐射，从振动元件的第二位置反射电磁辐射，以及接收从第二位置反射的电磁辐射。电磁辐射由稳固地耦合到第一位置的传感器接收。

提供了一种测量振动元件的两个或更多位置之间的时空关系的系统。根据实施例，系统包括稳固地耦合到振动元件的第一位置的发射器-传感器装置以及设置在振动元件的第二位置处和设置成远离振动元件的第二位置中的一个的反射表面。发射器-传感器装置配置成朝向振动元件的第二位置发射电磁辐射并且接收从第二位置反射的电磁辐射。

各方面

根据一方面，一种用于测量振动元件（12）的两个或更多位置之间的时空关系的发射器-传感器装置（100）包括大体稳固地耦合到振动元件（12）的第一位置（12a）的发射器（110），发射器（110）配置成朝向振动元件（12）的第二位置（12b）发射电磁辐射（112），以及大体稳固地耦合到振动元件（12）的第一位置（12a）的传感器（120），传感器（120）配置成接收从振动元件（12）的第二位置（12b）反射的电磁辐射（112）。