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渦流測量裝置中的密度校正的方法與流程

文檔序號:11732659閱讀:244來源:國知局
渦流測量裝置中的密度校正的方法與流程
本發(fā)明涉及一種用于確定流經(jīng)渦流測量裝置的測量管的至少有時至少二相介質(zhì)的質(zhì)量流量的方法,其中該測量管在測量橫截面中具有至少一個用于產(chǎn)生渦旋的非流線形體(bluffbody),并且其中通過記錄所產(chǎn)生的渦旋的傳感器,確定介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的流速。本發(fā)明也涉及一種相應(yīng)實(shí)施的渦流測量裝置。

背景技術(shù):
為了管道中的可流動介質(zhì)(例如,流體)的流量測量,尤其是高溫度范圍的氣體流或蒸氣流的流量測量,經(jīng)常應(yīng)用渦流測量裝置。在該渦流測量裝置的情況下,通常以下列方式,在流路中布置形成流動介質(zhì)的流動障礙物的非流線形體,即介質(zhì)能夠在流動障礙物的兩側(cè)上流過。在該情況下,渦旋在流動障礙物的兩側(cè)上脫落。在該情況下,在大雷諾數(shù)范圍內(nèi),渦旋在流動障礙物的兩側(cè)上交替脫落,以便產(chǎn)生交錯渦旋排列。該交錯渦旋排列被稱為卡門渦街。在渦流測量裝置的情況下,利用的原理在于,通過其形成這些渦旋的渦旋脫離頻率與大雷諾數(shù)范圍內(nèi)的各自介質(zhì)的流速,相應(yīng)為體積流量,成比例。由渦流測量裝置中的傳感器記錄所產(chǎn)生的渦旋。因此,根據(jù)所記錄的渦旋的渦旋脫離頻率(下文中也稱為渦旋頻率)和用于給定的渦流測量裝置的類型的校準(zhǔn)系數(shù)特性,能夠確定流速,相應(yīng)為體積流量。如果管道內(nèi)的過程條件位于流動介質(zhì)或介質(zhì)中所含的材料的相變區(qū)域中,那么就能夠在介質(zhì)中發(fā)生相變。然后,介質(zhì)以兩種或更多種相存在。尤其是,一部分氣態(tài)介質(zhì)能夠液化出來。在通過渦流測量裝置確定質(zhì)量流量或體積流量的情況下,在該情況下存在一個問題,即該裝置必須在非流線形體區(qū)域中的測量管(測量橫截面)中具有與非流線形體上游和下游的測量管的截面相比縮小的流動橫截面。通過該方式,局部提高了介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的流速。在不可壓縮介質(zhì)的情況下,能夠?qū)⒃撔?yīng)相對簡單地包括在校準(zhǔn)系數(shù)中,通過該校準(zhǔn)系數(shù),考慮測量橫截面的區(qū)域中的流速和位于測量橫截面上游或下游的區(qū)段(下文中稱為連接管區(qū)域)中的流速之間的比例(根據(jù)流量橫截面的比例確定)。然而在可壓縮介質(zhì),諸如在氣體的情況下,該比例不固定。例如,在氣態(tài)介質(zhì)的情況下,在測量橫截面的區(qū)域中發(fā)生明顯的溫度下降和壓降。測量橫截面的區(qū)域中的介質(zhì)的密度與連接管區(qū)域中的密度明顯不同。另外,能夠發(fā)生下列情況,其中由于橫截面的區(qū)域中的不同過程條件,一部分介質(zhì)液化,同時在連接管區(qū)域中,介質(zhì)再次蒸發(fā)。這導(dǎo)致測量橫截面的區(qū)域中的介質(zhì)密度相當(dāng)大地偏離連接管區(qū)域中的介質(zhì)密度。通常,能夠發(fā)生下列問題,其中由于測量橫截面的區(qū)域中存在的過程條件,一部分介質(zhì)經(jīng)歷相變,并且該相變隨后在連接管區(qū)域中逆轉(zhuǎn)。如果以渦流測量裝置的各自類型所特定的恒定校準(zhǔn)系數(shù),從測量橫截面的區(qū)域中局部測量的流速(作為替換,測量橫截面的區(qū)域中局部測量的體積流量)開始計(jì)算連接管區(qū)域中的流速,那么由于上述效應(yīng)發(fā)生誤差。當(dāng)由于過程條件在測量橫截面的區(qū)域中局部出現(xiàn),一部分介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中發(fā)生相變時,該問題尤其存在。因此,本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種用于確定流量的測量值的方法以及一種相應(yīng)實(shí)施的渦流測量裝置,在該情況下,防止由于一部分介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中發(fā)生局部相變導(dǎo)致的發(fā)生測量誤差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
通過權(quán)利要求1中限定的方法以及權(quán)利要求13中限定的渦流測量裝置實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)。在從屬權(quán)利要求中提出本發(fā)明的進(jìn)一步有利擴(kuò)展。本發(fā)明提供了一種用于確定流經(jīng)渦流測量裝置的測量管的至少有時至少二相的介質(zhì)的質(zhì)量流量的方法。在該情況下,該測量管在測量橫截面中具有至少一個用于產(chǎn)生渦旋的非流線形體,并且通過記錄所產(chǎn)生的渦旋的傳感器,確定介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的流速。在該情況下,本方法包括下列步驟:A)根據(jù)以下確定介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的密度:介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的總比焓;介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的流速;介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的靜態(tài)壓力;和介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的靜態(tài)溫度;以及B)根據(jù)介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的所確定的流速、所確定的密度和流量橫截面,確定質(zhì)量流量。由于根據(jù)本發(fā)明,確定了介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的密度,所以可能根據(jù)該密度,以及介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的流速(如由渦流測量裝置在測量橫截面的區(qū)域中局部記錄的)和介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的流量橫截面(通過裝置尺寸已知),計(jì)算介質(zhì)的正確質(zhì)量流量。由于質(zhì)量流量在沿介質(zhì)輸送管道的所有點(diǎn)處都恒定,所以如此確定的質(zhì)量流量也形成連接管區(qū)域的正確值。因?yàn)樵诖_定密度的步驟(步驟A))的情況下,輸入了介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的總比焓、介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的流速、介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的靜態(tài)壓力和介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的靜態(tài)溫度,所以在給定情況下,考慮了一部分介質(zhì)已經(jīng)經(jīng)歷了相變。因而防止了下列事實(shí)導(dǎo)致的在確定的質(zhì)量流量中的測量誤差,即在測量橫截面的局部區(qū)域中,已經(jīng)發(fā)生了一部分介質(zhì)的相變。在本發(fā)明的方法的情況下(并且因此,也在隨后解釋的本發(fā)明的渦流測量裝置的情況下),在每種情況下,都能夠確定各個權(quán)利要求中給定的物理變量,或者作為替換,能夠確定該變量的替換物理變量特性,以便根據(jù)該可替換物理變量,通過分別提出的眾所周知的物理關(guān)系,可獲得物理變量。該基本原理尤其支持確定流速、密度(比較步驟A))和質(zhì)量流量(比較步驟B))。例如,流速的可替換物理變量是體積流量。同樣地,在為了確定(例如,比較步驟A)和B))能夠考慮的分別提出的物理變量情況下,在每種情況下,都能夠考慮各個權(quán)利要求中提出的物理變量,或者作為替換,能夠考慮另一物理變量,在該情況下,通過眾所周知的物理關(guān)系,已知能夠?yàn)榱舜_定而相應(yīng)地考慮這些物理關(guān)系。在確定密度(比較步驟A))的情況下,該基本原理尤其支持密度、總比焓、流速、靜態(tài)壓力和靜態(tài)溫度,以及在確定質(zhì)量流(比較步驟B))的情況下,尤其支持流速、密度和流量橫截面。因此,在隨后解釋的確定物理變量(例如,參考進(jìn)一步擴(kuò)展)時,這些基本原理也相應(yīng)地支持,但是將不再每次都明確指出。如在本技術(shù)領(lǐng)域眾所周知的,流動介質(zhì)的靜態(tài)壓力和動態(tài)壓力的和給出其總壓力。相應(yīng)地,流動介質(zhì)的靜態(tài)溫度和動態(tài)溫度的和給出其總溫度。在該情況下,在本技術(shù)領(lǐng)域已知相應(yīng)的傳感器,通過該傳感器,可記錄流動介質(zhì),尤其是在測量橫截面的區(qū)域中的流動介質(zhì)的,靜態(tài)壓力和靜態(tài)溫度。該介質(zhì)通常是可流動介質(zhì),其能夠由(單一)材料(例如,H2O)或混合物(例如,含水汽或蒸汽的空氣)形成。該介質(zhì)尤其以氣相存在,其中一部分該介質(zhì)有時或者持續(xù)以第二相(液體或固體)存在。在該情況下,第一和第二相能夠由一種和相同材料形成,其中第一部分以第一相(相應(yīng)為聚集態(tài))存在,并且第二部分以第二相(相應(yīng)為聚集態(tài))存在。如果該介質(zhì)由多種材料(例如,不同的氣體,尤其是含蒸汽的空氣)組成,那么在所述過程條件下,至少部分液化(即,相變成液相)或凍結(jié)(即,相變成固相)尤其是其的僅一種材料。此外,該介質(zhì)也能夠產(chǎn)生至少一種其他相,諸如固體顆粒(例如,沙子或灰塵),然而,在該情況下,對于所述過程條件,不發(fā)生相變。因而,該介質(zhì)也能夠具有超過僅兩種相。其中布置有非流線形體的測量管尤其形成渦流測量裝置的一部分,并且該測量管被插入載有流動介質(zhì)的管道中。作為替換,其也能夠形成各自管道的整體組件。由在流動介質(zhì)中的非流線形體產(chǎn)生的渦旋尤其形成卡門渦旋,其可由渦旋、流體測量裝置的至少一個相應(yīng)渦旋傳感器記錄。該非流線形體尤其包括以下列方式形成的兩個脫落邊緣,即在使用時,卡門渦旋在這些脫落邊緣上脫落??偙褥视绕溆山橘|(zhì)的比焓和比動能的和形成。在進(jìn)一步擴(kuò)展中,在該渦流測量裝置中執(zhí)行確定流速、確定密度(比較步驟A))和確定質(zhì)量流量(比較步驟B))的步驟。尤其是,由非流線形體所產(chǎn)生的渦旋由傳感器(通過至少一個相應(yīng)形成的傳感器)記錄,并且通過該渦流測量裝置的相應(yīng)形成的電子器件執(zhí)行下列確定步驟。在該情況下,該電子器件能夠被實(shí)施成數(shù)字和/或模擬的,諸如本技術(shù)領(lǐng)域眾所周知的。通常,不能直接確定在測量橫截面的區(qū)域中的總比焓。在進(jìn)一步擴(kuò)展中,根據(jù)流動介質(zhì)從中被移除系統(tǒng)的(靜態(tài))壓力和(靜態(tài))溫度確定介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的總比焓,其中介質(zhì)在被移除之前靜止在該系統(tǒng)中。在該靜止系統(tǒng)中,總壓力和總溫度分別相應(yīng)于介質(zhì)的靜態(tài)壓力和靜態(tài)溫度。尤其是,在該系統(tǒng)中介質(zhì)僅以一種相存在,諸如例如氣相。尤其是,假設(shè)該總比焓由系統(tǒng)路徑上的介質(zhì)保持,直到測量橫截面。在該情況下,尤其是做出下列簡化假定,即包含介質(zhì)的固定流量,并且在系統(tǒng)和測量橫截面之間不存在熱源,所以沒有發(fā)生通往或來自介質(zhì)的熱流量,所以不發(fā)生摩擦,和不發(fā)生勢能變化。其中討論中的介質(zhì)靜止的系統(tǒng)中的總比焓相應(yīng)于比焓。這能夠通過介質(zhì)在系統(tǒng)中的(靜態(tài),相應(yīng)為總)壓力和(靜態(tài),相應(yīng)為總)溫度的已知相關(guān)性來確定。如果介質(zhì)由多種在每種情況下都已知質(zhì)量份額的材料(元素,諸如O2,或者化合物,諸如H2O)組成,那么在每種情況下,都能夠單獨(dú)確定不同材料的總比焓?;诓煌牧系母髯再|(zhì)量份額,能夠作為整體確定介質(zhì)的總比焓。在進(jìn)一步擴(kuò)展中,根據(jù)位于該測量橫截面上游或下游的區(qū)段中的介質(zhì)的已知總比焓,考慮對該上游或下游區(qū)段直至所述測量橫截面的流動介質(zhì)的熱傳遞,確定介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的總比焓。尤其是,提供已知總比焓的區(qū)段位于測量橫截面的區(qū)域的上游。尤其是,該區(qū)段也可以是上述的系統(tǒng),流動的介質(zhì)被從該系統(tǒng)移除并且在被移除之前介質(zhì)靜止在該系統(tǒng)中。然而,作為替換,該區(qū)段也能夠是沿介質(zhì)流路的另一區(qū)段,其中已知總比焓。對直至測量橫截面的區(qū)域的其中已知介質(zhì)的總比焓的區(qū)段的流動介質(zhì)的熱傳遞可取決于應(yīng)用,作為熱供應(yīng)或熱移除。此外,諸如下文詳細(xì)解釋的,對介質(zhì)的熱傳遞取決于介質(zhì)的質(zhì)量流量。在進(jìn)一步擴(kuò)展中,記錄介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的靜態(tài)壓力和靜態(tài)溫度。能夠考慮這些測量值,以確定介質(zhì)的密度(比較步驟A))。尤其是,在測量橫截面的區(qū)域中提供至少一個壓力傳感器,以記錄靜態(tài)壓力。在進(jìn)一步擴(kuò)展中,在測量橫截面的區(qū)域中提供至少一個溫度傳感器,以記錄靜態(tài)溫度。在進(jìn)一步擴(kuò)展中,流動介質(zhì)包含至少一種材料,至少在部分可能的(相應(yīng)討論中的)過程條件下,該材料按第一質(zhì)量份額以第一相(相應(yīng)為聚集態(tài))存在于測量橫截面的區(qū)域中,并且該材料按其余的第二質(zhì)量份額以第二相(相應(yīng)為聚集態(tài))存在。材料在該背景下的是元素(例如,O2、N2等等)或者化合物(例如,CO2、H2O等等),尤其是在通過各自相變的情況下,該材料保持化學(xué)性質(zhì)不變。在該情況下,如上所述,該介質(zhì)也能夠由多種材料(例如,氣體混合物,具有液體份額的氣體混合物等等)組成,其中優(yōu)選,已知單獨(dú)材料的質(zhì)量份額。在該情況下,優(yōu)選的是,在討論中的過程條件下,恰好僅一種材料能夠以兩種相(相應(yīng)為聚集態(tài))存在,并且在每種情況下,另外的材料都恰好僅以一種相存在。在進(jìn)一步擴(kuò)展中,在該情況下,第一相是氣相,第二相是液相。尤其是,該流體介質(zhì)由蒸汽形成,在該情況下,至少在討論中的過程條件的情況下,在測量橫截面的區(qū)域中,一部分蒸汽能夠液化,所以存在濕蒸汽。作為替換,例如,該介質(zhì)也能夠由載有蒸汽的空氣形成,在該情況下,至少在討論中的過程條件的情況下,在測量橫截面的區(qū)域中,產(chǎn)生的蒸汽的一部分能夠被液化。在進(jìn)一步擴(kuò)展中,通過求解方程中第一相的材料的第一質(zhì)量份額來確定該材料的第一質(zhì)量份額,其中通過下列各項(xiàng)的和來表示介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的總比焓:介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的動能;第一相的材料在測量橫截面的區(qū)域中的比焓乘以材料的第一質(zhì)量份額;第二相的材料在測量橫截面的區(qū)域中的比焓乘以材料的第二質(zhì)量份額;以及在給定情況下,還有介質(zhì)中所含的以其各自相存在的另外的材料在測量橫截面的區(qū)域中的比焓乘以它們各自的質(zhì)量份額。由此,也能夠確定第二相的材料的第二質(zhì)量份額。如果該介質(zhì)由多種材料形成,那么各自材料的質(zhì)量份額應(yīng)當(dāng)已知。因此,諸如下文所解釋的,當(dāng)一部分材料經(jīng)過相變時,也能夠正確確定在測量橫截面的區(qū)域中存在的密度。在進(jìn)一步擴(kuò)展中,能夠通過下列確定介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的密度:第一相的材料的第一質(zhì)量份額及其在測量橫截面的區(qū)域中的密度;第二相的材料的第二質(zhì)量份額及其在測量橫截面的區(qū)域中的密度;以及在給定情況下,還有介質(zhì)中所含的以其各自相存在的另外材料的質(zhì)量份額,及它們在測量橫截面的區(qū)域中的各自密度。在進(jìn)一步擴(kuò)展中,根據(jù)介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中存在的靜態(tài)壓力以及介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中存在的靜態(tài)溫度,確定在測量橫截面的區(qū)域中存在的下列變量的至少一個:·第一相的材料在測量橫截面的區(qū)域中的比焓;·第二相的材料在測量橫截面的區(qū)域中的比焓;·介質(zhì)中所含的以其各自相存在的另外材料在測量橫截面的區(qū)域中的其他比焓;·第一相的材料在測量橫截面的區(qū)域中的密度;·第二相的材料在測量橫截面的區(qū)域中的密度;和/或·介質(zhì)中所含的以其各自相存在的另外材料在測量橫截面的區(qū)域中的密度。如眾所周知的,能夠基于各自材料的靜態(tài)壓力和靜態(tài)溫度,確定特定相(相應(yīng)為聚集態(tài))的各自材料的比焓。尤其用于此的是相應(yīng)的相關(guān)關(guān)系。同樣地,能夠基于各自材料的靜態(tài)壓力和靜態(tài)溫度,確定特定相(相應(yīng)為聚集態(tài))的各自材料的密度。通過該方式,能夠基于在測量橫截面的區(qū)域中存在的靜態(tài)壓力和靜態(tài)溫度,以簡單方式確定本發(fā)明的方法所需的變量。在進(jìn)一步擴(kuò)展中,電子存儲介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的密度對下列項(xiàng)的先前確定的依賴性:介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的總比焓、介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的流速、介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的靜態(tài)壓力和介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的靜態(tài)溫度,并且,在確定介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的密度的步驟的情況下,基于下述在測量橫截面的區(qū)域中實(shí)際存在的值來確定密度:介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的總比焓、介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的流速、介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的靜態(tài)壓力和介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的靜態(tài)溫度。尤其能夠較早地實(shí)驗(yàn)性發(fā)生密度和分別提出的物理變量的依賴性確定。尤其是在校準(zhǔn)測量的背景下,在每種情況下,都能夠在相關(guān)渦流測量裝置中設(shè)置不同的已知質(zhì)量流量值,并且記錄或確定在測量橫截面的區(qū)域中存在的另外物理變量(總比焓、流速、靜態(tài)壓力、靜態(tài)溫度)。然后,根據(jù)在測量橫截面中局部測量的流速(也為局部測量的體積流量)和在每種情況下的已知質(zhì)量流量值,能夠確定介質(zhì)在相關(guān)過程條件下,在測量橫截面的區(qū)域中的密度。尤其對在每種情況下,在測量橫截面的區(qū)域中存在的上述物理變量(總比焓、流速、靜態(tài)壓力、靜態(tài)溫度)的不同值,執(zhí)行該實(shí)驗(yàn)性確定,以便能夠確定在測量橫截面的區(qū)域中的密度與這些變量的依賴性。作為上文解釋的實(shí)驗(yàn)性確定的替換,也能夠通過計(jì)算發(fā)生該確定?!半娮哟鎯Α庇绕浒l(fā)生在該渦流測量裝置的電子存儲器中,其能夠訪問在該渦流測量裝置的處理單元。如果一個或更多實(shí)際(使用中的)記錄或確定的物理變量(總比焓、流速、靜態(tài)壓力、靜態(tài)溫度)不在每種情況下都嚴(yán)格符合一種電子存儲的物理變量(例如,而是位于兩個值之間),那么在確定密度時,能夠在各自相鄰的存儲值之間執(zhí)行相應(yīng)的插值法。基本上,在該進(jìn)一步擴(kuò)展的背景下,能夠確定密度,或者能夠確定密度的變量特征,可通過眾所周知的已知關(guān)系,從該變量特征獲得密度。作為密度的替換,例如,在每種情況下,能夠在電子存儲不同的過程條件及其與上述物理變量(總比焓、流速、靜態(tài)壓力、靜態(tài)溫度)的依賴性之前,確定能夠以兩種相存在的材料的第一質(zhì)量份額。此外,在該進(jìn)一步擴(kuò)展的背景下,能夠確定(在校準(zhǔn)測量的背景下,或者通過計(jì)算)需要確定的另一種物理變量,諸如在連接管區(qū)域中的體積流量。根據(jù)這些上述變體,也能夠以可變方式實(shí)施隨后解釋的表。在進(jìn)一步擴(kuò)展中,以多維表的形式存儲介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的密度對下列的依賴性:介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的總比焓;介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的流速;介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的靜態(tài)壓力;和介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的靜態(tài)溫度。此外,本發(fā)明涉及一種用于確定在使用時流經(jīng)測量管的至少有時至少二相介質(zhì)的質(zhì)量流量的渦流測量裝置,其中該渦流測量裝置包括:至少一個非流線形體,其被布置在測量管內(nèi)部,用以產(chǎn)生渦旋;至少一個渦旋傳感器,用以記錄所產(chǎn)生的渦旋;和電子器件,用以確定介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的流速。在該情況下,該渦流測量裝置的電子器件以下列方式實(shí)施,即其能夠通過下列確定介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的密度:介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的總比焓;介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的流速;介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的靜態(tài)壓力;和介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的靜態(tài)溫度,以及根據(jù)介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中所確定的流速、所確定的密度和流量橫截面,能夠確定介質(zhì)的質(zhì)量流量。通過本發(fā)明的渦流測量裝置,可通過相應(yīng)方式實(shí)施上文參考本發(fā)明的方法解釋的進(jìn)一步擴(kuò)展和變體。因?yàn)槠淇杉夹g(shù)性檢測,尤其是被相應(yīng)實(shí)施的電子器件技術(shù)性檢測,所以上述方法步驟由本發(fā)明的渦流測量裝置執(zhí)行。在進(jìn)一步擴(kuò)展中,該渦流測量裝置在測量橫截面的區(qū)域中包括:壓力傳感器,用以確定介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的靜態(tài)壓力;和/或溫度傳感器,用以確定介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的靜態(tài)溫度。附圖說明基于下文參考附圖的實(shí)施例的實(shí)例的描述,本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和用途將變得明顯,附圖示出如下:圖1是渦流測量裝置的透視、部分切開視圖的示意性表示;圖2是含有用于示出在測量橫截面的區(qū)域中發(fā)生相變的渦流測量裝置的測量管的軸的示意性橫截面圖。具體實(shí)施方式圖1以透視圖示意性示出了渦流測量裝置2。該渦流測量裝置2包括測量管4,在圖1中示出其被部分切開。在使用時,測量管4被以下列方式插入管道(未示出)中,即在管道中流動的流體在流動方向6流經(jīng)測量管4。該渦流測量裝置2包括非流線形體8,其在測量管4中以下列方式橫向于流動方向6延伸,即在每種情況下,在非流線形體的兩側(cè)上都形成流路。尤其是,非流線形體8在貫穿測量管4的總內(nèi)部橫截面的直徑方向中延伸。在該情況下,非流線形體8以下列方式實(shí)施,即其在面對流量的一側(cè)(圖1中隱藏)上具有沖擊表面,各自流體相對該沖擊表面流動。限制沖擊表面兩側(cè)的是橫向表面10,其中兩個橫向表面10在流動方向6朝著彼此傾斜,由此非流線形體8具有本質(zhì)上Δ形狀的橫截面。在沖擊表面的兩側(cè)上提供的是渦旋脫離邊緣12(在圖1中,僅可見兩個脫離邊緣12中的一個),其每個都是從沖擊表面向各自相鄰橫向表面10的過渡。如基于圖1應(yīng)明白,各自介質(zhì)能夠在非流線形體8的兩側(cè)上流過,其中,如上所述,在每種情況下,在兩個脫離表面12上交替地脫離渦旋。因此,在使用時,在兩個脫離區(qū)域12后的區(qū)域中形成卡門渦街。此外,該渦流測量裝置2包括布置在非流線形體8下游的渦旋傳感器14。在實(shí)施例的當(dāng)前實(shí)例中,該渦旋傳感器14包括扁板16,其通過在測量管4中形成的孔18延伸到流路中。在該情況下,扁板16被布置在與非流線形體8平行的靜止位置,并且與其對齊。扁板16能夠在垂直于流動方向6和垂直于扁板16的延長的方向樞軸旋轉(zhuǎn)。結(jié)果,在使用中,扁板16能夠在壓力波動,尤其是因?yàn)樗纬傻臏u旋,的影響下而往復(fù)運(yùn)動。通過相應(yīng)的渦旋傳感器將扁板16的擺動運(yùn)動轉(zhuǎn)換為可電處理的測量信號。例如,該渦旋傳感器能夠?yàn)镈SC傳感器(DSC:差分開關(guān)電容器)。在這種傳感器中,可樞軸旋轉(zhuǎn)段的擺動運(yùn)動被兩個電開關(guān)電容器轉(zhuǎn)換為差分電荷變化。除其他之外,該渦流測量裝置2的電子器件(未示出)評估渦旋傳感器14提供的傳感器信號。尤其是,該電子器件能夠確定所記錄的渦旋頻率,并且根據(jù)其確定流速(相應(yīng)地,補(bǔ)充地或作為替換,體積流量)。下文將進(jìn)一步詳細(xì)解釋該確定。隨同這些,該電子器件尤其還能夠確定和/或評估物理變量、評估另外傳感器的傳感器信號、執(zhí)行有線和無線通信等等。此外,圖1以虛線圖示示出了在非流線形體8中植入的渦旋傳感器22形式的可替換變體。在該可替換變體的情況下,在非流線形體8中的平行于非流線形體8的延長方向提供盲孔24,以容納渦旋傳感器22。該盲孔24包括至少一個開口25,其在測量管24內(nèi)部的各自介質(zhì)和盲孔24之間產(chǎn)生流體連接。因此,布置在盲孔24中的渦旋傳感器22能夠記錄壓力波動,該壓力波動在脫離邊緣10的下游的測量管4中發(fā)生,尤其由渦旋產(chǎn)生,并且渦旋傳感器22將該壓力波動轉(zhuǎn)化為可電處理的測量信號。圖2示出含有渦流測量裝置26的測量管28的軸線的示意性橫截面圖。在下文,處理對解釋發(fā)生在測量橫截面的區(qū)域中的相變有決定意義的那些細(xì)節(jié)。布置在測量管28中的是非流線形體30,在圖2的橫截面圖中示出其垂直于其延長方向。非流線形體30具有實(shí)質(zhì)梯形的橫截面,其中較大的底面面對流量(比較圖2中的流動方向32)。在非流線形體30后形成的是死水區(qū)域34,其橫截面具有實(shí)質(zhì)橢圓形的形狀,并且在圖2中被示意性示出。非流線形體30的區(qū)域和其上的接續(xù)的死水區(qū)域34被稱為測量橫截面36,在圖2中以虛線示出其中心38(相對于流動方向32)。中心38的區(qū)域尤其是在渦旋傳感器(圖2中未示出)與非流線形體30,諸如扁板分離的位置,測量流速。流動介質(zhì)的流動橫截面在測量橫截面36的區(qū)域中縮小。通過繞測量橫截面36的區(qū)域從連接管40、42減縮測量管28,補(bǔ)充性地放大該效果,其中每個連接管40、42都具有連接管橫截面44。此外,該渦流測量裝置26在測量橫截面36的區(qū)域中包括:溫度傳感器48,用以記錄介質(zhì)(在測量橫截面36的區(qū)域中)的靜態(tài)溫度;以及壓力傳感器50,用以記錄介質(zhì)(在測量橫截面36的區(qū)域中)的靜態(tài)壓力。在每種情況下,溫度傳感器48和壓力傳感器50都與該渦流測量裝置26的電子器件52連接。例如,如果濕空氣(介質(zhì))流經(jīng)其中插入該渦流測量裝置26的管道,那么管道中的濕空氣能夠完全為氣態(tài),所以僅存在一種相。在測量橫截面36的區(qū)域中,由于縮小的流動橫截面,所以介質(zhì)的流速增大,這導(dǎo)致其溫度和其壓力下降。因而,通過在測量橫截面36的區(qū)域中的這些過程條件,能夠跨過空氣中所含的水的氣-液(作為替換:氣-固)相界,所以濕空氣中所含的水至少部分液化(相應(yīng)地作為替換,凝華)。在測量橫截面36的區(qū)域中,通過液滴46示意性示出該液化。在測量橫截面36后,一旦流動橫截面已經(jīng)恢復(fù)至其原始尺寸,水就恢復(fù)為氣態(tài),并且液滴46消失。因而,介質(zhì)(這里是濕空氣)在測量橫截面36的區(qū)域中的密度偏離其在連接管區(qū)域40、42中的密度。作為替換,已經(jīng)存在于管道中的過程條件可以是濕空氣中所含的一部分水液化(相應(yīng)地作為替換,凝華),并且被以液相(尤其是液體液滴)(相應(yīng)地作為替換:固相顆粒)攜帶。由于在測量橫截面36的區(qū)域中縮小的流動橫截面,所以濕空氣中所含的另外部分氣態(tài)水在該區(qū)域中液化(相應(yīng)地作為替換,凝華)。在測量橫截面36后,一旦流動橫截面已經(jīng)恢復(fù)至其原始尺寸,該另外部分就恢復(fù)為氣態(tài),并且介質(zhì)本質(zhì)上恢復(fù)成在液態(tài)和氣態(tài)水之間平衡,諸如與其在上游連接管區(qū)域40中。在該情況下,介質(zhì)(這里:濕空氣)的密度在測量橫截面36的區(qū)域中也偏離其在連接管區(qū)域40、42中的密度。在具有許多不同材料(O2、N2、CO2、H2O等等)的濕空氣的情況下,并且通常在具有許多不同材料的介質(zhì)的情況下,在應(yīng)用本發(fā)明方法的情況下,優(yōu)選地,在連接管區(qū)域40、42中和在測量橫截面36的區(qū)域中的過程條件是這樣的,即最多一種材料存在兩種相(相應(yīng)地,在給定情況下,能夠忽略存在兩種相的另外材料發(fā)生的相變)。然而,作為替換,也能夠發(fā)生其中介質(zhì)僅由一種材料(例如,H2O)形成的情況,這是如下的情況,在連接管區(qū)域40、42中存在的變體僅存在一種相(尤其是氣相),并且其中在測量橫截面36的區(qū)域中,一部分材料液化(即,氣-液相混合物)或凝華(即,氣-固相混合物)。在另外改型的情況下,在介質(zhì)僅由一種材料形成時,已經(jīng)存在于連接管區(qū)域40、42中的一部分材料液化或凝華,其中,然后該部分在測量橫截面36的區(qū)域中增多。在下文中,現(xiàn)在將解釋本發(fā)明的方法的實(shí)施例形式,和分別相關(guān)的物理公式的推導(dǎo)。如在本技術(shù)領(lǐng)域中已知的,能夠通過納維-斯托克斯方程描述流場。對于固定的控制體積,納維-斯托克斯方程以下列整體形式詮釋,其中方程(1)表達(dá)質(zhì)量轉(zhuǎn)換,方程(2)表達(dá)動量轉(zhuǎn)換,并且方程(3)表達(dá)能量轉(zhuǎn)換。在此情況下,t代表時間,V代表固定控制體積,ρ代表密度,S代表固定控制體積的邊界表面積,代表速度向量,代表邊界表面積的法向量,p代表壓力,代表單位體力,u代表速度幅值,τ代表粘性應(yīng)力張量,e代表比內(nèi)能,代表熱流量向量,并且Q代表比體積能量增加。通過假定流量是固定的,根據(jù)質(zhì)量轉(zhuǎn)換(比較方程(1))得出下列結(jié)果:這意味著,進(jìn)入控制體積的質(zhì)量流量(由方程(5)中的下標(biāo)1表達(dá))等于離開控制體積的質(zhì)量流量(由方程(5)中的下標(biāo)2表達(dá))。在下列方程(5)中表達(dá)該關(guān)系。這能夠基于圖2示出,其中由圓圈中的“1”指示在上游連接管40區(qū)域中的位置“1”,其中存在流速u1、密度ρ1和流動橫截面A1。如圓圈中的“2”所示,在圖2中進(jìn)一步示出在測量橫截面36的中心38區(qū)域中的位置“2”,其中存在流速u2、密度ρ2和流動橫截面A2。在該例示性實(shí)例的情況下,例如,控制體積由位置“1”和“2”之間封入的體積以及由測量管28形成,其中省略了非流線形體30的體積和死水區(qū)34的體積。(5)ρ1u1A1=ρ2u2A2以一般形式,這意味著下文方程(6)表達(dá)的質(zhì)量流量對于管道中的固定流恒定。在該情況下,在方程(6)中,為質(zhì)量流量,ρ為密度,u為平均流速并且A為可用流量橫截面。尤其是,質(zhì)量流量不沿介質(zhì)的流路而變化。諸如下文將詳細(xì)解釋的,在本發(fā)明的方法中利用該原理。在本發(fā)明的方法中,即基于在測量橫截面的區(qū)域中局部存在的過程條件,正確確定在測量橫截面的區(qū)域中的質(zhì)量流量。該質(zhì)量流量獨(dú)立于流動介質(zhì)可能發(fā)生的密度變化,在沿流路的每個位置處存在(在假定固定流量的情況下)。在不可壓縮介質(zhì)的情況下,諸如在液體的情況下,使用渦流測量裝置來確定連接管區(qū)域中存在的體積流量是相對簡單的。如可由傳感器記錄的、由非流線形體形成的渦旋的渦旋脫離頻率f在大雷諾數(shù)范圍內(nèi),其與在測量橫截面的區(qū)域中局部存在的流速以及與在測量橫截面的區(qū)域中局部存在的體積流量成比例。因?yàn)樵诓豢蓧嚎s介質(zhì)的情況下,介質(zhì)沿其流路的密度保持恒定,所以渦旋脫離頻率也與在連接管區(qū)域中的體積流量以及在連接管區(qū)域中的流速uA成比例。這能夠通過相應(yīng)的校準(zhǔn)系數(shù)kf來說明。在該情況下,校準(zhǔn)系數(shù)kf尤其特別用于各自類型的渦流測量裝置。通過下列方程(7)表達(dá)所解釋的關(guān)系,其中AA表示在連接管區(qū)域中的流量橫截面:相反,在可壓縮介質(zhì)的情況下,密度ρ是局部靜態(tài)壓力p和靜態(tài)溫度T的函數(shù),這由下列公式(8)表達(dá):(8)ρ=ρ(p,T)在唯一氣態(tài)(即單一相)介質(zhì)的情況下,能夠相對簡單地確定密度對壓力和靜態(tài)溫度的依賴性。然而,如果在測量橫截面的區(qū)域中的過程條件位于介質(zhì)中所含材料的相變區(qū)域內(nèi),那么,通過以不同相存在的材料部分補(bǔ)充確定介質(zhì)的密度。在該情況下,材料的全部部分不突然經(jīng)歷相變。相反,相變逐漸發(fā)生。在相變時,該情況可能是,相關(guān)相變的相變焓,諸如液化焓,被散發(fā)或吸收。由于其操作方式,即使介質(zhì)以兩相或更多相存在,渦流測量裝置也能夠相對準(zhǔn)確地確定存在于測量橫截面的區(qū)域中的介質(zhì)的流速u(相應(yīng)地其體積流量)。由于液相(相應(yīng)地作為替換:固相)和氣相之間的高密度差,即使液相(相應(yīng)地作為替換:固相)相是相當(dāng)大的質(zhì)量份額,該氣相也形成主要體積部分。優(yōu)選氣相的質(zhì)量份額xg為>0.5。為了確定質(zhì)量流量,必須盡可能準(zhǔn)確地確定處于測量橫截面的區(qū)域中的局部密度。下文將基于氣-液相變,解釋介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的密度的確定。在所有解釋的實(shí)施例形式,諸如下文將詳細(xì)解釋的實(shí)施例形式的情況下,都通過總比焓、流速、靜態(tài)壓力和靜態(tài)溫度確定密度,其中在所有物理變量的情況下,參考測量橫截面的區(qū)域。在該情況下,通過下列確定在測量橫截面的區(qū)域中的密度:第一(例如,氣)相的材料(例如,H2O)的第一質(zhì)量份額,及其在測量橫截面的區(qū)域中的密度ρg;第二(例如,液)相的材料的第二質(zhì)量份額,及其在測量橫截面的區(qū)域中的密度ρl;以及在給定情況下,處于其各自(例如,氣)相的、包含在介質(zhì)中的另外材料(例如,干燥空氣)的質(zhì)量份額,及它們在測量橫截面的區(qū)域中的各自密度ρr。如果介質(zhì)嚴(yán)格由在過程條件的情況下處于氣相以及液相的一種材料(例如,H2O)形成,那么,就能夠根據(jù)下列表達(dá)介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的密度ρ:在測量橫截面的區(qū)域中的靜態(tài)壓力p;在測量橫截面的區(qū)域中的靜態(tài)溫度;和氣相質(zhì)量份額xg。在下列公式(9)中提出該關(guān)系,其中ρg(p,T)是根據(jù)靜態(tài)壓力p和靜態(tài)溫度T的該材料的氣相密度,和ρl(p,T)是作為靜態(tài)壓力p和靜態(tài)溫度T的函數(shù)的、該材料的液相密度。在該情況下,已知各自材料的各自相的密度的壓力和溫度依賴性(例如,可通過相關(guān)材料的相應(yīng)相關(guān)性獲得)。如果,介質(zhì)(例如,濕空氣)由多種材料形成,并且包括(僅僅)如下一種材料(例如,H2O),其至少在測量橫截面的區(qū)域中的一部分可能過程條件的情況下,以兩種相存在,即氣相和液相,那么介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的密度ρ能夠被表達(dá)為下列的函數(shù):在測量橫截面的區(qū)域中的靜態(tài)壓力p;在測量橫截面的區(qū)域中的靜態(tài)溫度;假設(shè)已知的該材料的質(zhì)量份額x(材料的總質(zhì)量相對介質(zhì)的總質(zhì)量);和在測量橫截面的區(qū)域中的氣相的質(zhì)量份額xg(氣相材料總質(zhì)量相對材料總質(zhì)量)。在下列方程(10)中提出該關(guān)系,其中ρr(p,T)為作為靜態(tài)壓力p和靜態(tài)溫度T的函數(shù)的、殘余氣態(tài)介質(zhì)(例如,干燥空氣)的密度(對于密度ρr,該函數(shù)已知):如根據(jù)方程(9)和(10)所明白的,介質(zhì)(例如,濕空氣)在測量橫截面的區(qū)域中的密度ρ能夠被表達(dá)為下列的函數(shù):第一(這里為氣)相的材料(例如,H2O)的第一質(zhì)量份額x*xg,及其在測量橫截面的區(qū)域中的密度ρg;第二(這里為液)相的材料的第二質(zhì)量份額x*(1-xg),及其在測量橫截面的區(qū)域中的密度ρl;以及在給定條件下,包含在介質(zhì)中的以其各自(這里為氣)相的另外材料(例如,干燥空氣)的進(jìn)一步質(zhì)量份額(1-x),及它們在測量橫截面的區(qū)域中的各自密度ρr。因而,為了正確確定介質(zhì)的密度ρ,必須確定氣相的質(zhì)量份額xg。為此使用方程(3),其形成一種納維-斯托克斯方程,并且表達(dá)能量轉(zhuǎn)換。通過簡單假定存在固定流、不存在熱源、不發(fā)生流向介質(zhì)或從介質(zhì)流出熱、不發(fā)生摩擦和不發(fā)生勢能變化,在每種情況下,方程(3)的第1以及第4-7項(xiàng)等于0。因此,導(dǎo)致下列方程(11)的能量轉(zhuǎn)換:在該情況下,在方程(11)中,h是比焓,其能夠被表達(dá)為如方程(12)中所給出的。此外,h0是介質(zhì)的總比焓,其能夠被表達(dá)為如方程(13)中所給出的。參考以上所解釋的控制體積,因此如下文方程(14)中提出的,認(rèn)為流入控制體積的總比焓的流量(在方程(14)中由下標(biāo)1指示)等于流出控制體積的總比焓的流量(在方程(14)中由下標(biāo)2指示)。將方程(5)代入,如方程(15)所示的,通過方程(14)得出,在上述(簡化)假定的情況下,總比焓h0的流量恒定。此外,能夠?qū)⒔橘|(zhì)的總比焓表達(dá)為下列的和:介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的動能;第一(例如,氣)相的材料(例如,H2O)在測量橫截面的區(qū)域中的比焓hg(p,T)乘以第一相的材料的第一質(zhì)量份額;第二(例如,液)相的材料在測量橫截面的區(qū)域中的比焓hl(p,T)乘以第二相的材料的第二質(zhì)量份額;以及在給定情況下,還有包含在介質(zhì)中的以它們各自(尤其是氣)相存在的另外材料(例如,干燥空氣)的比焓hr(p,T)乘以它們各自的質(zhì)量份額。如果介質(zhì)唯一地由如下一種材料(例如,H2O)形成,其至少在部分可能的過程條件下以二相存在,那么方程(16)就導(dǎo)致給定關(guān)系。如果介質(zhì)(例如,濕空氣)由多種材料形成,并且包括(僅僅)如下一種材料(例如,H2O),其至少在部分可能的過程條件下,在測量橫截面的區(qū)域中以二相存在,即氣相和液相,那么方程(18)就導(dǎo)致給定關(guān)系。如果對第一(例如,氣)相的材料(例如,H2O)的質(zhì)量份額求解這些方程(16)、分別(18),那么就分別產(chǎn)生方程(17)。在該情況下,能夠基于在測量橫截面的區(qū)域中存在的,基于對不同材料存在的相關(guān)性的靜態(tài)溫度T和靜態(tài)壓力p的值,確定:第一(例如,氣)相的材料(例如,H2O)的比焓hg(p,T);第二(例如,液)相的材料的比焓hl(p,T);以及包含在介質(zhì)中的另外材料(例如,干燥空氣)的比焓hr(p,T)。因而,為了能夠確定第一(例如,氣)相的材料(例如,H2O)的質(zhì)量份額,仍必需確定介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的總比焓h0。下文解釋用于該確定的選項(xiàng)。如上文參考方程(14)和(15)所述,給出上述簡單假定,沿介質(zhì)流路的總比焓h0流量是恒定的。如果從下列(至少大部分熱力學(xué)平衡)系統(tǒng)獲取介質(zhì),其中介質(zhì)在移除之前靜止,然后就能夠通過介質(zhì)在該系統(tǒng)內(nèi)具有的靜態(tài)(相應(yīng)地總)壓力p0和靜態(tài)(相應(yīng)地總)溫度T0,確定流動介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的總比焓h0。例如,能夠以具有已知高壓釜壓力和已知高壓釜溫度的高壓釜形成該系統(tǒng)。作為替換,對于其中將周圍環(huán)境空氣吸入討論中的管道的情況下,該系統(tǒng)能夠以周圍環(huán)境壓力和周圍環(huán)境溫度為特征。在該系統(tǒng)中的介質(zhì)尤其是完全氣態(tài)??偙褥蔴0相應(yīng)于其中討論中的介質(zhì)靜止(并且處于熱力學(xué)平衡)的系統(tǒng)中的比焓h(p0,T0)。能夠基于介質(zhì)在該系統(tǒng)中的(靜,相應(yīng)地總)壓力p0和(靜態(tài),相應(yīng)地總)溫度T0的已知相關(guān)性,確定處于其各自相的各自材料的比焓h(p0,T0)。如果在每種情況下,介質(zhì)都由已知質(zhì)量份額的多種材料(元素,諸如O2,或者化合物,諸如H2O)組成,那么在每種情況下,都能夠(根據(jù)壓力p0和靜態(tài)溫度T0)對處于其各自相的不同材料,確定介質(zhì)在該系統(tǒng)中的比焓h(p0,T0)。然后,能夠基于不同材料在該系統(tǒng)中的各自質(zhì)量份額,確定整個介質(zhì)的比焓h(p0,T0)。在測量橫截面的區(qū)域中,介質(zhì)的總比焓h0由比焓h(p,T)和比動能u2/2組成。在下列方程(20)中表達(dá)該關(guān)系。如果沿其流路發(fā)生對介質(zhì)的熱傳遞,則也可根據(jù)位于該測量橫截面上游或下游的區(qū)段中的介質(zhì)的已知總比焓h0,a,通過考慮對該區(qū)段(下標(biāo)a)直至測量橫截面(下標(biāo)b)的流動介質(zhì)的熱傳遞,確定介質(zhì)在該測量橫截面的區(qū)域中的總比焓h0,b。這種改型通過下列方程(21)來表示,其中項(xiàng)代表穿過各自系統(tǒng)邊界的熱流,Qa-b為(從相關(guān)區(qū)段直至測量橫截面b的對流動介質(zhì)的)總熱傳遞,并且為介質(zhì)的質(zhì)量流量。根據(jù)方程(21)可以看出,也能夠以相應(yīng)方式,通過在方程(21)中設(shè)置相應(yīng)另外的項(xiàng)來考慮對流動介質(zhì)的其他能量傳遞。在方程(21)中還出現(xiàn)介質(zhì)的質(zhì)量流量,其確切的確定是本發(fā)明方法的非常清晰的主題。該問題可特別是迭代地求解。為此,首先,尤其出現(xiàn)在區(qū)段(下標(biāo)a)中的已知總比焓h0,a,能夠被應(yīng)用作為介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的總比焓(例如,在方程(17)和(19)中)。由此,根據(jù)本發(fā)明的方法,然后能夠確定質(zhì)量流量(諸如下文將詳細(xì)解釋的)。繼而,所確定的質(zhì)量流量能夠被應(yīng)用在方程(21)中。然后據(jù)此,能夠使用方程(21)確定在測量橫截面的區(qū)域中的總比焓h0,b。然后,繼而能夠?qū)⑵渥鳛榻橘|(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的比焓考慮,以根據(jù)本發(fā)明的方法確定質(zhì)量流量。在該情況下,能夠執(zhí)行許多迭代,直到獲得充分正確的結(jié)果,相應(yīng)地,直到所獲得的質(zhì)量流量值不再由于繼續(xù)迭代而明顯變化。此外,參考方程(21),還存在下列機(jī)會,即如上述,當(dāng)從靜止系統(tǒng)移除介質(zhì)時,通過介質(zhì)在該系統(tǒng)中的總比焓(比較方程(20)),形成介質(zhì)的已知總比焓h0,a。通過方程(21)的應(yīng)用,然后可考慮對系統(tǒng)流路上的直至測量橫截面的流動介質(zhì)的熱傳遞。根據(jù)基于方程(20)的方法和/或根據(jù)基于方程(21)的方法所獲得的介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的總比焓h0能夠被代入方程(17)、分別(19)中。然后,由此能夠計(jì)算第一相的材料(例如,H2O)在測量橫截面的區(qū)域中的質(zhì)量份額xg。然后,繼而能夠?qū)①|(zhì)量份額xg代入方程(9)、分別(10)。然后,由此能夠確定介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的密度。然后根據(jù)介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的所確定的流速u、介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的所確定的密度ρ、和介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的流動橫截面積A,根據(jù)方程(6)確定質(zhì)量流量。如果將要確定介質(zhì)在連接管中的體積流量,那么仍必須將根據(jù)方程(6)獲得的質(zhì)量流量除以在連接管區(qū)域中存在的介質(zhì)密度(例如,比較圖2中的ρ1)。繼而,該密度是連接管區(qū)域中的靜態(tài)壓力和靜態(tài)溫度的函數(shù)。只要密度是未知,其必須被確定。如果該介質(zhì)是唯一氣體,那么能夠簡單地根據(jù)連接管區(qū)域中存在的靜態(tài)壓力和靜態(tài)溫度,確定密度。相反,如果也在該連接管區(qū)域中,材料以兩相存在,那么不可能直接確定密度。此處,例如,相應(yīng)地,諸如對在測量橫截面的區(qū)域中的密度所描述的,也能夠確定介質(zhì)在連接管區(qū)域中的局部流速和總比焓。通過這些變量,與在每種情況下都存在于連接管區(qū)域中的靜態(tài)壓力和靜態(tài)溫度一起,能夠然后確定在連接管區(qū)域中的密度。本發(fā)明不限于參考附圖所解釋的實(shí)施例。例如,能夠以各種方式,如根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知的方式,構(gòu)造該渦流測量裝置。尤其是,基本構(gòu)造能夠相應(yīng)于渦流測量裝置,諸如在發(fā)明內(nèi)容部分解釋的裝置。關(guān)于渦旋傳感器的布置和形成,可能有不同的變體,例如作為布置在非流線形體下游的扁板的單獨(dú)構(gòu)造或者非流線形體中的整體構(gòu)造。此外,可能有不同形式的非流線形體和脫落邊緣的不同擴(kuò)展。此外,在確定介質(zhì)在測量橫截面的區(qū)域中的密度的背景下,也能夠考慮其他影響,例如摩擦力影響。如本領(lǐng)域人員已知的,尤其還涉及動量轉(zhuǎn)換的方程(2)能夠因此被包括。在每種情況下,以上所解釋的實(shí)施例的實(shí)例關(guān)注在氣相和液相之間的相變。作為替換,本發(fā)明的方法能夠相應(yīng)地應(yīng)用于氣相和固相之間的相變。在后一情況下,代替以液相的材料的壓力和溫度依賴性密度和壓力和溫度依賴性比焓,使用以固相的材料的壓力和溫度依賴性密度和壓力和溫度依賴性比焓。此外,對于其中不能在相關(guān)位置(例如,在測量橫截面的區(qū)域中;在連接管的區(qū)域中,等等)局部確定靜態(tài)壓力p的情況,能夠根據(jù)以下方程(22)計(jì)算靜態(tài)壓力p:在該情況下,pt為總壓力,M為介質(zhì)的馬赫數(shù)。通過以下方程(23)表達(dá)該馬赫數(shù)M,其中u為介質(zhì)的流速,a為聲速。通過方程(24)確定γ,其中cv為在恒定體積的情況下的介質(zhì)的比熱容,并且cp為在恒定壓力下的比熱容。
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