RU2349881C2

RU2349881C2 - Electronic metering unit and method for detecting residual compound in flow-metering device

Info

Publication number: RU2349881C2
Application number: RU2007102073/28A
Authority: RU
Inventors: Грэм Ральф ДАФФИЛЛ (US); Грэм Ральф ДАФФИЛЛ; Эндрю Тимоти ПЭТТЕН (US); Эндрю Тимоти ПЭТТЕН; Марк Джеймс БЕЛЛ (US); Марк Джеймс БЕЛЛ
Original assignee: Майкро Моушн, Инк.
Priority date: 2004-06-22
Filing date: 2004-06-22
Publication date: 2009-03-20
Also published as: RU2007102073A

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: electronic metering unit capable to detect residual compound in flow-metering device accommodates handling system capable to direct flowmeter to impart flow-metering device to vibration and receive vibration response from flow-metering device, and storage system capable to keep flowmeter parameters and data. Besides, electronic flow-metering unit is characterised by that the handling system is capable to compare vibration response to preset threshold of residual compound for detection thereof.

EFFECT: possibility to control flowmeter drainage level.

24 cl, 8 dwg

Description

Уровень техники изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

1. Область техники, к которой относится изобретение1. The technical field to which the invention relates.

Изобретение относится к области расходомеров и, в частности, относится к обнаружению остаточного вещества в расходомерном устройстве расходомера.The invention relates to the field of flow meters and, in particular, relates to the detection of residual substances in the flow meter device of the flow meter.

2. Постановка задачи2. Statement of the problem

Расходомеры используются для измерения массового расхода, плотности и других характеристик текучих веществ. Текучие вещества могут содержать жидкости, газы, смеси жидкостей и газов, твердые частицы, взвешенные в жидкости, и жидкости, включающие в себя газы и взвешенные твердые частицы. Например, расходомеры используются в промышленных процессах для измерения количеств ингредиентов и результирующих продуктов путем измерения расхода (т.е. путем измерения массового расхода через расходомер).Flowmeters are used to measure mass flow, density and other characteristics of fluid substances. Fluid substances may contain liquids, gases, mixtures of liquids and gases, solid particles suspended in liquids, and liquids including gases and suspended solids. For example, flowmeters are used in industrial processes to measure the quantities of ingredients and resulting products by measuring flow (i.e., by measuring mass flow through a flow meter).

Один тип расходомера представляет собой кориолисов расходомер. Известно использование кориолисовых массовых расходомеров для измерения массового расхода и другой информации о веществах, текущих по трубопроводу, что раскрыто в патенте США №4491025, выданном Смиту (J.E.Smith) и др. 1 января 1985 г., и Re. 31450, Смиту (J.E.Smith) 11 февраля 1982 г. Эти расходомеры имеют одну или несколько расходных трубок разных конфигураций. Каждую конфигурацию трубки можно рассматривать как имеющую набор собственных колебательных мод, включая, например, простой изгиб, торсионные, радиальные и связанные моды. В типичном применении измерения массового расхода по Кориолису, в конфигурации трубки возбуждаются одна или несколько колебательных мод, когда вещество течет по трубке, и движение трубки измеряется в точках, разнесенных вдоль трубки. Колебательные моды систем, наполненных веществом, определяются отчасти совокупной массой расходных трубок и вещества в расходных трубках. Когда вещество не течет через расходомер, все точки вдоль расходной трубки колеблются с одинаковой фазой. Когда вещество начинает течь по расходной трубке, кориолисовы ускорения приводят к тому, что каждая точка вдоль расходной трубки имеет другую фазу относительно других точек вдоль расходной трубки. Фаза на впускном конце расходной трубки отстает от возбудителя, а фаза на выпускном конце опережает возбудитель. Датчики располагаются в разных точках на расходной трубке, создавая синусоидальные сигналы, отражающие движение расходной трубки в разных точках. Разность фаз сигналов, поступающих от датчиков, вычисляется в единицах времени. Разность фаз между сигналами датчиков пропорциональна массовому расходу вещества, текущего по расходной трубке или расходным трубкам.One type of flowmeter is a Coriolis flowmeter. It is known to use Coriolis mass flow meters to measure mass flow and other information about substances flowing through a pipeline, as disclosed in US Pat. No. 4,491,025 to Smith (J.E.Smith) et al., January 1, 1985, and Re. 31450, Smith (J.E.Smith) February 11, 1982 These flowmeters have one or more flow tubes of various configurations. Each tube configuration can be considered as having a set of eigenmodes, including, for example, simple bending, torsion, radial, and coupled modes. In a typical Coriolis mass flow measurement application, in a tube configuration, one or more vibrational modes are excited when a substance flows through the tube, and the movement of the tube is measured at points spaced along the tube. The vibrational modes of systems filled with matter are determined in part by the combined mass of the supply tubes and the substance in the supply tubes. When the substance does not flow through the flowmeter, all points along the flow tube oscillate with the same phase. When a substance begins to flow through the flow tube, Coriolis accelerations cause each point along the flow tube to have a different phase relative to other points along the flow tube. The phase at the inlet end of the flow tube is behind the pathogen, and the phase at the outlet end is ahead of the pathogen. The sensors are located at different points on the flow tube, creating sinusoidal signals that reflect the movement of the flow tube at different points. The phase difference of the signals from the sensors is calculated in units of time. The phase difference between the sensor signals is proportional to the mass flow rate of the substance flowing through the flow tube or flow tubes.

В уровне техники существует проблема с определением того, осталось ли сколько-нибудь остаточного вещества в расходомере. Когда расходомер оставляют на самоосушение, в расходной трубке может оставаться некоторая влага. Это особенно проявляется в замкнутой среде. Расходомер может содержать расходомер, в котором используется устройство с прямыми расходными трубками, в котором некоторое количество остаточного вещества может оставаться в устройстве расходной трубки и не стекать. Альтернативно, в расходомере может применяться устройство с дугообразными или кольцевыми расходными трубками. Форма такого устройства расходной трубки может захватывать значительное количество остаточного вещества и может создавать дополнительные проблемы в гарантировании того, что обрабатываемая жидкость полностью вытекла из расходомера, кроме того, ориентация расходомера при установке, при которой остаточное вещество не способно адекватно или полностью вытекать из расходомера, может способствовать удержанию остаточного вещества.In the prior art, there is a problem in determining whether there is any residual material left in the flowmeter. When the flowmeter is left to self-drain, some moisture may remain in the flow tube. This is especially true in a closed environment. The flow meter may comprise a flow meter that uses a device with straight flow tubes, in which some residual material may remain in the flow tube device and not drain. Alternatively, a device with arcuate or annular flow tubes may be used in the flowmeter. The shape of such a flow tube device can trap a significant amount of residual material and can create additional problems in ensuring that the fluid being treated has completely flowed out of the flow meter, in addition, the orientation of the flow meter during installation, in which the residual material is not able to adequately or completely flow out of the flow meter, may Contribute to the retention of residual material.

В некоторых приложениях, в частности, в фармацевтической, биотехнической, пищевой промышленности и в производстве напитков, важно гарантировать, что расходомер полностью самоосушился и свободен от текучих сред.In some applications, in particular in the pharmaceutical, biotechnological, food and beverage industries, it is important to ensure that the flowmeter is completely self-drying and free of fluids.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Изобретение позволяет решить вышеозначенные задачи за счет обеспечения электронного блока измерителя и способа для обнаружения остаточного вещества в расходомерном устройстве.The invention allows to solve the above problems by providing an electronic unit of the meter and method for detecting residual substances in the flow meter device.

Электронный блок измерителя, способный обнаруживать остаточное вещество в расходомерном устройстве, предусмотрен согласно варианту осуществления изобретения. Электронный блок измерителя содержит систему обработки, способную предписывать расходомеру сообщать расходомерному устройству колебательное движение и принимать колебательный отклик от расходомерного устройства. Электронный блок измерителя дополнительно содержит систему хранения, способную сохранять параметры и данные расходомера. Электронный блок расходомера дополнительно отличается тем, что система обработки способна сравнивать колебательный отклик с заранее определенным порогом остаточного вещества для обнаружения остаточного вещества.A meter electronics capable of detecting residual material in a flowmeter device is provided according to an embodiment of the invention. The meter electronic unit comprises a processing system capable of causing the flowmeter to report oscillatory motion to the flowmeter device and to receive an oscillatory response from the flowmeter device. The meter electronic unit further comprises a storage system capable of storing flowmeter parameters and data. The electronic unit of the flowmeter is further characterized in that the processing system is capable of comparing the vibrational response with a predetermined threshold of the residual substance for detecting the residual substance.

Способ обнаружения остаточного вещества в расходомерном устройстве предусмотрен согласно варианту осуществления изобретения. Способ содержит этапы, на которых сообщают расходомерному устройству колебательное движение и измеряют колебательный отклик расходомерного устройства. Способ дополнительно отличается тем, что сравнивают колебательный отклик с заранее определенным порогом остаточного вещества для обнаружения остаточного вещества.A method for detecting residual material in a flow meter device is provided according to an embodiment of the invention. The method comprises the steps of informing the flow device of the oscillatory movement and measuring the vibrational response of the flow device. The method further differs in that the vibrational response is compared with a predetermined threshold of the residual substance for detecting the residual substance.

Согласно одному аспекту изобретения, заранее определенный порог остаточного вещества устанавливается пользователем.According to one aspect of the invention, a predetermined threshold of residual material is set by the user.

Согласно другому аспекту изобретения, обнаружение дополнительно содержит, по существу, определение значения массы остаточного вещества.According to another aspect of the invention, the detection further comprises essentially determining the mass value of the residual.

Согласно еще одному аспекту изобретения, система обработки дополнительно способна генерировать состояние предупреждения, если колебательный отклик превышает заранее определенный порог остаточного вещества.According to another aspect of the invention, the processing system is further capable of generating a warning state if the vibrational response exceeds a predetermined threshold of a residual material.

Согласно еще одному аспекту изобретения, система обработки дополнительно способна определять пустое состояние в расходомерном устройстве, если колебательный отклик не превышает заранее определенный порог остаточного вещества.According to another aspect of the invention, the processing system is further capable of determining an empty state in the flowmeter device if the vibrational response does not exceed a predetermined threshold of the residual material.

Согласно еще одному аспекту изобретения, система обработки, кроме того, способна дополнительно сравнивать амплитуду возбуждения и коэффициент усиления возбуждения и обнаруживать остаточное вещество, если колебательный отклик превышает заранее определенный порог остаточного вещества, и если коэффициент усиления возбуждения превышает амплитуду возбуждения на порог усиления.According to another aspect of the invention, the processing system is also able to further compare the excitation amplitude and the excitation gain and detect a residual substance if the vibrational response exceeds a predetermined threshold of the residual substance, and if the excitation gain exceeds the excitation amplitude by the amplification threshold.

Согласно еще одному аспекту изобретения, расходомер содержит кориолисов расходомер.According to another aspect of the invention, the flow meter comprises a Coriolis flow meter.

Согласно еще одному аспекту изобретения, система обработки дополнительно способна первоначально сохранять основную частоту колебаний расходомера и определять заранее определенный порог остаточного вещества из основной частоты колебаний, причем заранее определенный порог остаточного вещества содержит заранее определенный частотный сдвиг относительно основной частоты колебаний.According to another aspect of the invention, the processing system is further capable of initially storing the fundamental oscillation frequency of the flowmeter and determining a predetermined threshold of the residual substance from the fundamental oscillation frequency, the predetermined threshold of the residual substance containing a predetermined frequency shift relative to the fundamental oscillation frequency.

Согласно еще одному аспекту изобретения, система обработки дополнительно способна определять скомпенсированную частоту из колебательного отклика, вычислять разность частот между скомпенсированной частотой и основной частотой колебаний расходомера, и умножать разность частот на коэффициент соотношения массы и частоты для получения значения массы остаточного вещества для расходомерного устройства, в котором сравнение содержит сравнение значения массы остаточного вещества с заранее определенным порогом остаточного вещества.According to another aspect of the invention, the processing system is further able to determine the compensated frequency from the vibrational response, calculate the frequency difference between the compensated frequency and the fundamental oscillation frequency of the flow meter, and multiply the frequency difference by the mass-frequency ratio to obtain the mass value of the residual material for the flow meter device, which comparison contains a comparison of the mass of the residual substance with a predetermined threshold of the residual substance.

Согласно еще одному аспекту изобретения, заранее определенный порог остаточного вещества содержит калибровочное значение плотности для расходомерного устройства, и система обработки дополнительно способна компенсировать колебательный отклик для получения скомпенсированного значения плотности, в котором сравнение содержит сравнение скомпенсированного значения плотности с калибровочным значением плотности, и в котором обнаружение содержит обнаружение остаточного вещества, если скомпенсированное значение плотности, по существу, совпадает с калибровочным значением плотности.According to another aspect of the invention, the predetermined threshold of the residual substance contains a density calibration value for the flowmeter device, and the processing system is further able to compensate for the vibrational response to obtain a compensated density value, wherein the comparison comprises comparing the compensated density value with the density calibration value, and in which the detection contains detection of residual matter if the compensated density value is essentially necessarily represent the calibration density value.

Согласно еще одному аспекту изобретения, система обработки дополнительно способна компенсировать колебательный отклик для создания скомпенсированного значения плотности и умножать скомпенсированное значение плотности на объем расходной трубки, на коэффициент связи, который задает характеристику связи по вязкости для текучей среды, и на коэффициент ориентации для получения значения массы остаточного вещества. Заранее определенный остаточный порог содержит заранее определенный порог остаточной массы. Сравнение содержит сравнение значения массы остаточного вещества с заранее определенным порогом остаточного вещества.According to another aspect of the invention, the processing system is further able to compensate for the vibrational response to create a compensated density value and to multiply the compensated density value by the volume of the flow tube, by the coupling coefficient, which sets the viscosity response of the fluid, and by the orientation coefficient to obtain the mass value residual substance. The predefined residual threshold contains a predetermined residual mass threshold. The comparison contains a comparison of the mass of the residual substance with a predetermined threshold of the residual substance.

Согласно еще одному аспекту изобретения, компенсация дополнительно содержит компенсацию колебательного отклика на внешнюю температуру и внешнее давление.According to another aspect of the invention, the compensation further comprises compensating for the vibrational response to external temperature and external pressure.

Описание чертежейDescription of drawings

Одна и та же позиция обозначает один и тот же элемент на всех чертежах.The same position denotes the same element in all the drawings.

Фиг.1 - кориолисов расходомер, содержащий расходомерное устройство и электронный блок измерителя согласно варианту осуществления изобретения.1 is a Coriolis flowmeter comprising a flowmeter device and an electronic meter unit according to an embodiment of the invention.

Фиг.2 - схема электронного блока измерителя согласно варианту осуществления изобретения.2 is a diagram of a meter electronic unit according to an embodiment of the invention.

Фиг.3 - схема последовательности операций способа обнаружения остаточного вещества в расходомерном устройстве согласно варианту осуществления изобретения.FIG. 3 is a flowchart of a method for detecting residual material in a flow meter device according to an embodiment of the invention.

Фиг.4 - схема электронного блока измерителя согласно варианту осуществления изобретения.4 is a diagram of a meter electronic unit according to an embodiment of the invention.

Фиг.5 - схема последовательности операций способа обнаружения остаточного вещества в расходомерном устройстве согласно варианту осуществления изобретения.5 is a flowchart of a method for detecting residual material in a flow meter device according to an embodiment of the invention.

Фиг.6 - схема электронного блока измерителя согласно варианту осуществления изобретения.6 is a diagram of a meter electronic unit according to an embodiment of the invention.

Фиг.7 - схема последовательности операций способа обнаружения остаточного вещества в расходомерном устройстве согласно варианту осуществления изобретения.7 is a flowchart of a method for detecting residual matter in a flowmeter device according to an embodiment of the invention.

Фиг.8 - схема последовательности операций способа обнаружения остаточного вещества в расходомерном устройстве согласно варианту осуществления изобретения.Fig. 8 is a flowchart of a method for detecting residual material in a flowmeter device according to an embodiment of the invention.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

На Фиг.1-8 и в нижеследующем описании приведены конкретные примеры изобретения, поясняющие специалистам в данной области техники, как использовать предпочтительный вариант осуществления изобретения. Для раскрытия основных принципов изобретения, некоторые традиционные аспекты упрощены или опущены. Специалисты в данной области могут предложить варианты этих примеров, отвечающие объему изобретения. Специалистам в данной области техники очевидно, что описанные ниже признаки можно комбинировать по-разному для формирования различных вариантов изобретения. Таким образом, изобретение ограничивается не конкретными примерами, описанными ниже, но только формулой изобретения и ее эквивалентами.1-8 and in the following description are specific examples of the invention, explaining to specialists in this field of technology how to use a preferred embodiment of the invention. To disclose the basic principles of the invention, some traditional aspects are simplified or omitted. Specialists in this field can offer variations of these examples that fall within the scope of the invention. Those skilled in the art will appreciate that the features described below can be combined in different ways to form various embodiments of the invention. Thus, the invention is not limited to the specific examples described below, but only to the claims and their equivalents.

Расходомер - Фиг.1Flowmeter - Figure 1

На Фиг.1 показан кориолисов расходомер 5, содержащий расходомерное устройство 10 и электронный блок 20 измерителя согласно варианту осуществления изобретения. Кориолисов расходомер 5 представлен в качестве примера, и следует понимать, что изобретение применимо к другим конфигурациям расходомера и к другим типам расходомеров. Расходомерное устройство 10 реагирует на массовый расход и плотность обрабатываемого вещества. Электронный блок 20 измерителя подключен к расходомерному устройству 10 проводниками 100 для обеспечения информации плотности, массового расхода и температуры по каналу 26, а также другой информации. Раскрыта конструкция кориолисова расходомера, хотя специалистам в данной области техники очевидно, что настоящее изобретение можно применять на практике в качестве денситометра с вибрирующей трубкой без дополнительных расходных возможностей, обеспечиваемых кориолисовым массовым расходомером. Кроме того, изобретение применимо к другим типам расходомера.1 shows a Coriolis flowmeter 5 comprising a flowmeter device 10 and a meter electronics 20 according to an embodiment of the invention. The Coriolis flowmeter 5 is provided as an example, and it should be understood that the invention is applicable to other flowmeter configurations and to other types of flowmeters. The flowmeter device 10 responds to mass flow rate and density of the processed substance. The electronic unit 20 of the meter is connected to the flow meter device 10 by conductors 100 to provide information on density, mass flow and temperature along channel 26, as well as other information. The construction of a Coriolis flowmeter is disclosed, although it will be apparent to those skilled in the art that the present invention can be practiced as a densitometer with a vibrating tube without the additional flow capabilities provided by the Coriolis mass flowmeter. In addition, the invention is applicable to other types of flowmeter.

Расходомерное устройство 10 может включать в себя два коллектора 150 и 150', фланцы 103 и 103', имеющие горловины 110 и 110' фланца, две параллельные расходные трубки 130 и 130', механизм 180 возбуждения, датчик 190 температуры и два тензодатчика 170L и 170R. Расходные трубки 130 и 130' имеют две, по существу, прямые впускные секции 131 и 131' и выпускные секции 134 и 134', которые сходятся друг с другом на монтажных блоках 120 и 120' расходных трубок. Расходные трубки 130 и 130' изогнуты в двух симметричных местах вдоль своей длины и, по существу, параллельны по своей длине. Распорки 140 и 140' служат для задания осей W и W', относительно которых колеблется каждая расходная трубка.The flowmeter device 10 may include two manifolds 150 and 150 ′, flanges 103 and 103 ′ having flange mouths 110 and 110 ′, two parallel flow tubes 130 and 130 ′, an excitation mechanism 180, a temperature sensor 190, and two load cells 170L and 170R . The flow tubes 130 and 130 'have two substantially straight inlet sections 131 and 131' and the outlet sections 134 and 134 'that converge with each other on the flow tube mounting blocks 120 and 120'. The flow tubes 130 and 130 'are bent in two symmetrical places along their length and are essentially parallel in their length. Spacers 140 and 140 'are used to specify the axes W and W', relative to which each flow tube oscillates.

Боковые секции 131, 131' и 134, 134' расходных трубок 130 и 130' жестко присоединены к монтажным блокам 120 и 120' расходных трубок, и эти блоки, в свою очередь, жестко присоединены к коллекторам 150 и 150'. Это обеспечивает непрерывный замкнутый канал для вещества через кориолисово расходомерное устройство 10.The lateral sections 131, 131 'and 134, 134' of the flow tubes 130 and 130 'are rigidly attached to the flow tube mounting blocks 120 and 120', and these blocks, in turn, are rigidly connected to the collectors 150 and 150 '. This provides a continuous closed channel for the substance through the Coriolis flowmeter device 10.

Когда фланцы 103 и 103', имеющие отверстия 102 и 102', соединены через впускной конец 104 и выпускной конец 104' с линией обработки (не показана), которая переносит обрабатываемое вещество, подлежащее измерению, вещество входит в конец 104 измерителя через отверстие 101 во фланце 103, проходит по коллектору 150 в монтажный блок 120 расходных трубок, имеющий поверхность 121. В коллекторе 150 вещество разделяется и направляется по расходным трубкам 130 и 130'. По выходе из расходных трубок 130 и 130', обрабатываемое вещество соединяется в единый поток в коллекторе 150' и направляется к выходному концу 104', соединенному фланцем 103', имеющим отверстия 102' под болты, с линией обработки (не показана).When flanges 103 and 103 'having openings 102 and 102' are connected through an inlet end 104 and an outlet end 104 'to a treatment line (not shown) that carries the material to be measured, the substance enters the end of the meter 104 through the opening 101 into the flange 103, passes through the collector 150 into the mounting unit 120 of the flow tubes having a surface 121. In the collector 150, the substance is separated and sent through the flow tubes 130 and 130 '. Upon leaving the flow tubes 130 and 130 ', the processed substance is connected into a single stream in the collector 150' and is directed to the output end 104 'connected by a flange 103' having bolt holes 102 'with a processing line (not shown).

Расходные трубки 130 и 130' выбираются и надлежащим образом монтируются на монтажных блоках 120 и 120' расходных трубок, чтобы иметь, по существу, одинаковые распределение массы, моменты инерции и модули Юнга относительно осей изгиба W-W и W'-W', соответственно. Эти оси изгиба проходят через распорки 140 и 140'.The flow tubes 130 and 130 'are selected and properly mounted on the flow tube mounting blocks 120 and 120' to have substantially the same mass distribution, inertia moments and Young's moduli with respect to the bending axes W-W and W'-W ', respectively. These bending axes extend through struts 140 and 140 '.

Поскольку модуль Юнга расходных трубок изменяется с температурой, и это изменение влияет на вычисление расхода и плотности, датчик 190 температуры, например, резистивный детектор температуры (RTD), можно установить на расходной трубке 130' для измерения температуры расходной трубки. Температура расходной трубки зависит от температуры вещества, проходящего по расходной трубке. Измеренная температура используется общеизвестным методом электронным блоком 20 измерителя для компенсации изменения модуля упругости расходных трубок 130 и 130' вследствие любых изменений температуры расходной трубки. Датчик 190 температуры подключен к электронному блоку 20 измерителя проводником 195.Since the Young's modulus of the flow tubes varies with temperature, and this change affects the calculation of flow and density, a temperature sensor 190, for example, a resistive temperature detector (RTD), can be mounted on the flow tube 130 'to measure the temperature of the flow tube. The temperature of the flow tube depends on the temperature of the substance passing through the flow tube. The measured temperature is used by the well-known method of the electronic unit 20 of the meter to compensate for changes in the elastic modulus of the flow tubes 130 and 130 'due to any changes in the temperature of the flow tube. The temperature sensor 190 is connected to the electronic unit 20 of the meter by a conductor 195.

Обе расходные трубки 130 и 130' приводятся в движение возбудителем 180 в противоположных направлениях относительно соответствующих осей изгиба W и W' в так называемой первой расфазированной изгибной моде расходомера. Этот механизм 180 возбуждения может содержать любую из многих общеизвестных конструкций, например, магнит, установленный на расходной трубке 130', и противоположную катушку, установленную на расходной трубке 130, через которую пропускают переменный ток для сообщения колебательного движения обеим расходным трубкам. Подходящий возбуждающий сигнал подается электронным блоком 20 измерителя по проводнику 185 на механизм 180 возбуждения.Both flow tubes 130 and 130 'are driven by the pathogen 180 in opposite directions with respect to the respective bending axes W and W' in the so-called first out-of-phase bending mode of the flow meter. This drive mechanism 180 may include any of many well-known structures, for example, a magnet mounted on the flow tube 130 'and an opposite coil mounted on the flow tube 130 through which alternating current is passed to communicate oscillatory motion to both flow tubes. A suitable drive signal is supplied by the meter electronics 20 via conductor 185 to the drive mechanism 180.

Электронный блок 20 измерителя принимает сигнал температуры по проводнику 195 и сигналы левого и правого тензодатчиков по проводниками 165L и 165R, соответственно. Электронный блок 20 измерителя выдает возбуждающий сигнал по проводнику 185 на возбуждающий элемент 180 и приводит трубки 130 и 130' в колебательное движение. Электронный блок 20 измерителя обрабатывает сигналы левого и правого тензодатчиков и сигнал температуры для вычисления массового расхода (и, в необязательном порядке, плотности) вещества, проходящего через расходомерное устройство 10. Эту информацию, совместно с другой информацией, электронный блок 20 измерителя выдает по пути 26.The meter electronics 20 receives a temperature signal along conductor 195 and left and right strain gauge signals through conductors 165L and 165R, respectively. The meter electronics 20 produces a drive signal through conductor 185 to drive element 180 and causes the tubes 130 and 130 'to oscillate. The meter electronic unit 20 processes the signals of the left and right strain gauges and the temperature signal to calculate the mass flow (and, optionally, density) of the substance passing through the flow meter device 10. This information, together with other information, the meter electronic unit 20 provides along path 26 .

Электронный блок измерителя - Фиг.2The electronic unit of the meter - Figure 2

На Фиг.2 показана схема электронного блока 20 измерителя согласно варианту осуществления изобретения. Электронный блок 20 измерителя включает в себя систему 22 обработки и систему 24 хранения, подключенную к системе 22 обработки. Интерфейс 26 может входить в состав электронного блока 20 измерителя и также подключен к системе 22 обработки.Figure 2 shows a diagram of a meter electronic unit 20 according to an embodiment of the invention. The meter electronics 20 includes a processing system 22 and a storage system 24 connected to the processing system 22. The interface 26 may be part of the electronic unit 20 of the meter and is also connected to the processing system 22.

Электронный блок 20 измерителя принимает сигналы расходомера от расходомерного устройства 10 (см. Фиг.1) и может определять, пусто или не пусто расходомерное устройство 10. Согласно одному варианту осуществления изобретения, можно получать отклик 31 частоты колебаний и сравнивать колебательный отклик 31 с порогом или диапазоном частоты для определения пустого или непустого состояния расходомерного устройства 10 (см. Фиг.4 и ее описание). Согласно другому варианту осуществления, колебательный отклик 31 можно использовать для определения массы остаточного вещества, и массу остаточного вещества можно сравнивать с порогом или диапазоном массы для определения пустого или непустого состояния (см. Фиг.4 и ее описание). Массу можно дополнительно использовать для определения количества остаточного вещества в расходомерном устройстве 10. Кроме того, плотность остаточного вещества можно сравнивать с порогом или диапазоном плотности для определения пустого или непустого состояния (см. Фиг.6 и ее описание).The meter electronics 20 receives the flowmeter signals from the flowmeter device 10 (see FIG. 1) and can determine if the flowmeter device 10 is empty or not empty. According to one embodiment of the invention, it is possible to obtain a vibration frequency response 31 and compare the vibrational response 31 with a threshold or frequency range to determine the empty or non-empty state of the flow meter device 10 (see Figure 4 and its description). According to another embodiment, the vibrational response 31 can be used to determine the mass of the residual substance, and the mass of the residual substance can be compared with a threshold or mass range to determine an empty or non-empty state (see Figure 4 and its description). The mass can be additionally used to determine the amount of residual material in the flowmeter device 10. In addition, the density of the residual material can be compared with a threshold or density range to determine an empty or non-empty state (see FIG. 6 and its description).

Определение остаточного вещества можно использовать по-разному. Его можно использовать для определения, когда расходомерное устройство 10 пусто, при этом расходомер 5 используется для измерения подачи жидкости таким же образом, как в системе обработки жидкостей. Например, когда расходомер 5 измеряет выход резервуара для жидкости, электронный блок 20 измерителя и способ можно использовать для определения, когда поток жидкости из резервуара был перекрыт. Его можно также использовать для обнаружения конца потока жидкости и, таким образом, для обнаружения опустошения резервуара. Его можно также использовать в операции расходомера 5, проводимой время от времени, для определения, пуст ли расходомер 5.Residual determination can be used in many ways. It can be used to determine when the flowmeter device 10 is empty, while the flowmeter 5 is used to measure the fluid supply in the same way as in the fluid processing system. For example, when the flow meter 5 measures the output of the fluid reservoir, the meter electronics 20 and the method can be used to determine when the fluid flow from the reservoir has been shut off. It can also be used to detect the end of fluid flow and thus to detect empty tank. It can also be used in the operation of the flowmeter 5, carried out from time to time, to determine whether the flowmeter 5 is empty.

Интерфейс 26 осуществляет связь с другими устройствами. Интерфейс 26 содержит любое устройство, способное осуществлять связь с одним или несколькими расходомерами. Кроме того, интерфейс 26 можно использовать для связи посредством телефонных систем и/или сетей передачи цифровых данных. Таким образом, электронный блок 20 измерителя может осуществлять связь с удаленными расходомерами, удаленными запоминающими устройствами, и/или удаленными пользователями.Interface 26 communicates with other devices. Interface 26 comprises any device capable of communicating with one or more flow meters. In addition, the interface 26 can be used for communication via telephone systems and / or digital data networks. Thus, the meter electronics 20 can communicate with remote flow meters, remote storage devices, and / or remote users.

Согласно одному варианту осуществления, интерфейс 26 принимает сигналы от расходомерного устройства 10, в том числе сигналы, выражающие колебательный отклик 31 расходомера 5. Поэтому электронный блок 20 измерителя может располагаться совместно с расходомерным устройством 10 или на удалении от него. Согласно другому варианту осуществления, интерфейс 26 позволяет оператору-человеку взаимодействовать с электронным блоком 20 измерителя. В результате, интерфейс 26 может принимать входные сигналы оператора и передавать выходные сигналы оператору.According to one embodiment, the interface 26 receives signals from the flowmeter device 10, including signals expressing the vibrational response 31 of the flowmeter 5. Therefore, the meter electronics 20 can be located in conjunction with or away from the flowmeter device 10. According to another embodiment, the interface 26 allows a human operator to interact with the meter electronics 20. As a result, interface 26 can receive operator input and transmit output to the operator.

Согласно одному варианту осуществления, интерфейс 26 может принимать входные сигналы оператора, в том числе порог остаточного вещества 30, который используется для определения, пусто или не пусто расходомерное устройство 10. Таким образом, порог остаточного вещества 30 согласно этому варианту осуществления устанавливается пользователем. Альтернативно, порог остаточного вещества 30 может быть фиксированной величиной или заводской настройкой.According to one embodiment, the interface 26 may receive operator input, including a threshold of residual material 30, which is used to determine if the flowmeter device 10 is empty or not empty. Thus, the threshold of residual substance 30 according to this embodiment is set by the user. Alternatively, the threshold of residual material 30 may be a fixed value or a factory setting.

Согласно одному варианту осуществления, интерфейс 26 может дополнительно генерировать выходные сигналы для оператора. Выходной сигнал может содержать определение, пусто или не пусто расходомерное устройство 10. Выходной сигнал может содержать приблизительную массу любого остаточного вещества в расходомерном устройстве 10. Выходной сигнал может содержать состояние предупреждения, которое извещает оператора об остаточном веществе в расходомерном устройстве 10. Состояние предупреждения может генерироваться, когда остаточное вещество в расходомерном устройстве 10 больше порога остаточного вещества 30. Выходной сигнал может содержать любой тип визуальной, звуковой или текстовой информации.According to one embodiment, the interface 26 may further generate output signals for the operator. The output signal may determine whether the flowmeter device 10 is empty or not empty. The output signal may contain an approximate mass of any residual material in the flow meter device 10. The output signal may contain a warning state that notifies the operator of the residual material in the flow meter device 10. A warning state may be generated when the residual substance in the flow meter device 10 is greater than the threshold of the residual substance 30. The output signal may comprise any type of visual, sound or text information.

Система обработки 22 осуществляет операции электронного блока 20 измерителя. Система 22 обработки может содержать компьютер общего назначения, микросистему обработки, логическую схему или какое-то другое устройство обработки общего или специального назначения. Система 22 обработки может быть распределена между несколькими устройствами обработки. Система 22 обработки может включать в себя любой тип встроенного или независимого электронного носителя информации, например, систему 24 хранения.The processing system 22 performs the operation of the electronic unit 20 of the meter. The processing system 22 may comprise a general purpose computer, a processing microsystem, a logic circuit, or some other general or special purpose processing device. The processing system 22 may be distributed among several processing devices. The processing system 22 may include any type of integrated or independent electronic storage medium, for example, a storage system 24.

Система 24 хранения может содержать любой тип носителя цифровой информации. Система 24 хранения может сохранять параметры и данные расходомера, прикладные программы, постоянные значения и переменные значения. Согласно одному варианту осуществления, система хранения 24 включает в себя порог остаточного вещества 30, колебательный отклик 31, программу обнаружения остаточного вещества 32, пустое состояние 33, состояние предупреждения 34, сдвиг колебательного отклика 35, значение массы остаточного вещества 36, амплитуду возбуждения 37, коэффициент усиления возбуждения 38 и порог усиления 39.The storage system 24 may comprise any type of digital storage medium. Storage system 24 may store flowmeter parameters and data, applications, constant values, and variable values. According to one embodiment, the storage system 24 includes a residual threshold 30, an vibration response 31, a residual detection program 32, an empty state 33, a warning state 34, an vibration response shift 35, a residual mass 36, an excitation amplitude 37, a coefficient excitation gain 38 and gain threshold 39.

Система 22 обработки выполняет программу обнаружения остаточного вещества 32 и, таким образом, определяет, пусто или не пусто расходомерное устройство 10. Согласно одному варианту осуществления, программа 32 обнаружения остаточного вещества является частью электронного блока измерителя 20, как показано. Программа 32 обнаружения остаточного вещества, при выполнении системой 22 обработки, предписывает системе 22 обработки сравнивать колебательный отклик 31 с порогом остаточного вещества 30. Программа обнаружения остаточного вещества 32, таким образом, определяет остаточное вещество в расходомерном устройстве 10, если колебательный отклик 31 превышает порог остаточного вещества 30.The processing system 22 executes the residual substance detection program 32 and thus determines whether the flowmeter device 10 is empty or not empty. According to one embodiment, the residual substance detection program 32 is part of the electronic unit of the meter 20, as shown. The residual substance detection program 32, when executed by the processing system 22, instructs the processing system 22 to compare the vibrational response 31 with the residual threshold 30. The residual substance detection program 32 thus determines the residual substance in the flow meter 10 if the vibrational response 31 exceeds the residual threshold substances 30.

Согласно другому варианту осуществления, программа 32 обнаружения остаточного вещества содержит данные и команды, внедренные в базовые программные средства, выполняющиеся на внешнем устройстве (не показано). Это внешнее устройство способно осуществлять связь с электронным блоком 20 измерителя по каналу связи 26. Например, внешнее устройство может содержать внешний компьютер, на котором выполняется программа, например ProLink™ или ProLink™ II. Программа ProLink™ предназначена для связи с расходомерами и для регистрации и обработки выходных сигналов расходомера и доступна от Micro Motion Inc., Булдер, Колорадо. Программа ProLink™ - это только одно полезное базовое программное средство, и следует понимать, что обнаружение остаточного вещества согласно изобретению можно реализовать на любом подходящем языке программирования или программном обеспечении и на любом подходящем внешнем устройстве.According to another embodiment, the residual substance detection program 32 comprises data and instructions embedded in basic software running on an external device (not shown). This external device is capable of communicating with the meter electronics 20 via a communication channel 26. For example, the external device may comprise an external computer running a program, such as ProLink ™ or ProLink ™ II. The ProLink ™ program is designed to communicate with flowmeters and to record and process the flowmeter output signals and is available from Micro Motion Inc., Bulder, Colorado. The ProLink ™ program is only one useful basic software tool, and it should be understood that the detection of residual matter according to the invention can be implemented in any suitable programming language or software and on any suitable external device.

Порог 30 остаточного вещества согласно одному варианту осуществления содержит порог, который используется программой 32 обнаружения остаточного вещества для определения того, присутствует ли остаточное вещество в расходомерном устройстве 10. Порог 30 остаточного вещества также используется для определения того, достаточно ли велико количество остаточного вещества в расходомерном устройстве 10 для того, чтобы его можно было рассматривать как остаточное вещество и считать устройство непустым.The residual threshold 30 according to one embodiment comprises a threshold that is used by the residual detection program 32 to determine if residual is present in the flowmeter device 10. The residual threshold 30 is also used to determine whether the amount of residual substance in the flowmeter device is large enough 10 so that it can be considered as a residual substance and consider the device non-empty.

Согласно одному варианту осуществления, порог 30 остаточного вещества содержит сдвиг относительно колебательного отклика в пустом состоянии (т.е. основной частоты колебаний расходомерного устройства 10). Колебательный отклик в пустом состоянии может содержать колебательный отклик, зарегистрированный для пустого состояния расходомерного устройства 10, когда оно наполнено воздухом, при конкретной температуре внешнего воздуха и при конкретном давлении внешнего воздуха (т.е. при стандартных условиях калибровки). Поэтому, когда расходомерное устройство 10 находится в состоянии чистого сухого воздуха при конкретной температуре, можно определить основную/резонансную частоту устройства. Колебательный отклик в пустом состоянии можно затем использовать как стандарт для сравнения с последующими колебательными откликами для обнаружения пустого и непустого состояния расходомерного устройства 10. Поэтому, в случае применения, значительное отклонение от резонансной частоты в состояниях, скорректированных по температуре воздуха, свидетельствует о наличии обрабатываемого вещества. Следовательно, если колебательный отклик 31 превышает порог 30 остаточного вещества, то остаточное вещество обнаруживается. Альтернативно порог 30 остаточного вещества содержит диапазон остаточного вещества, причем, если колебательный отклик попадает в диапазон, значит расходомерное устройство 10 не пусто, но достаточно пусто, чтобы содержать просто остаточное вещество (т.е. расходомерное устройство 10 не заполнено). Если колебательный отклик превышает этот диапазон, значит вещество течет через расходомерное устройство 10 в нормальном режиме работы.According to one embodiment, the threshold 30 of the residual material comprises a shift relative to the vibrational response in the empty state (i.e., the fundamental vibration frequency of the flowmeter device 10). The vibrational response in the empty state may contain the vibrational response recorded for the empty state of the flow meter device 10 when it is filled with air, at a specific temperature of the external air and at a specific pressure of the external air (i.e., under standard calibration conditions). Therefore, when the flow meter device 10 is in a state of clean, dry air at a specific temperature, the fundamental / resonant frequency of the device can be determined. The vibrational response in the empty state can then be used as a standard for comparison with subsequent vibrational responses to detect the empty and non-empty state of the flowmeter device 10. Therefore, in the case of application, a significant deviation from the resonant frequency in the states corrected for air temperature indicates the presence of the processed substance . Therefore, if the vibrational response 31 exceeds the threshold 30 of the residual substance, then the residual substance is detected. Alternatively, the threshold 30 of the residual substance contains a range of residual substance, and if the vibrational response falls within the range, then the flow meter device 10 is not empty, but empty enough to contain just the residual substance (i.e., the flow meter device 10 is not filled). If the vibrational response exceeds this range, then the substance flows through the flow meter device 10 in normal operation.

Колебательный отклик 31 поступает от расходомерного устройства 10. Колебательный отклик 31 содержит измеренный или обнаруженный отклик колебания расходной трубки или трубок, обусловленный возбудителем 180. Колебательный отклик 31 будет изменяться в зависимости от количества вещества, присутствующего в расходомерном устройстве 10. Колебательный отклик 31 можно сохранять как аналоговый частотный отклик, измеренный одним или несколькими тензодатчиками 170.The vibrational response 31 comes from the flowmeter device 10. The vibrational response 31 contains the measured or detected vibration response of the flow tube or tubes due to the pathogen 180. The vibrational response 31 will vary depending on the amount of substance present in the flowmeter device 10. The vibrational response 31 can be stored as analog frequency response measured by one or more load cells 170.

Сдвиг 35 колебательного отклика может содержать сдвиг относительно колебательного отклика в пустом состоянии. Таким образом, сдвиг 35 колебательного отклика содержит сдвиг относительно пустого состояния, причем, если колебательный отклик 31 не попадает между сдвигом 35 колебательного отклика и колебательным откликом в пустом состоянии, значит расходомерное устройство 10 не пусто. Сдвиг 35 колебательного отклика может содержать частотный сдвиг, сдвиг плотности или сдвиг значения массы, например, согласно рассмотренному здесь и согласно рассмотренному ниже в связи с Фиг.4-8.The shift 35 of the vibrational response may comprise a shift relative to the vibrational response in the empty state. Thus, the shift 35 of the vibrational response contains a shift relative to the empty state, and if the vibrational response 31 does not fall between the shift 35 of the vibrational response and the vibrational response in the empty state, then the flow meter device 10 is not empty. The shift 35 of the vibrational response may comprise a frequency shift, a density shift or a mass shift, for example, as discussed herein and as discussed below in connection with FIGS. 4-8.

Кроме того, для использования колебательного отклика для обнаружения остаточного вещества, колебательный отклик 31 можно также использовать для оценивания значения 36 массы остаточного вещества. Значение 36 массы остаточного вещества содержит, по существу, текущее значение массы, определенное для расходомерного устройства 10. Кроме того, значение 36 массы остаточного вещества можно использовать для определения того, пусто или не пусто расходомерное устройство 10. Кроме того, значение 36 массы остаточного вещества можно выводить оператору и т.д., для указания приблизительной массы остаточного вещества. Кроме того, значение 36 массы остаточного вещества согласно одному варианту осуществления может хранить запись истории массовых расходов в пустом и непустом состояниях и соответствующих периодов времени.In addition, to use the vibrational response to detect residual material, the vibrational response 31 can also be used to estimate the mass value 36 of the residual material. The value 36 of the mass of the residual substance contains essentially the current mass value determined for the flow meter device 10. In addition, the value 36 of the mass of the residual material can be used to determine whether the flow meter device 10 is empty or not empty. In addition, the value 36 of the mass of the residual substance can be displayed to the operator, etc., to indicate the approximate mass of the residual substance. In addition, the value 36 of the mass of the residual substance according to one embodiment may store a history record of mass flows in empty and non-empty states and corresponding time periods.

Пустое состояние 33 может содержать переменную состояния, которая может выражать пустое и непустое состояния, например, посредством значений «истина» и «ложь». Поэтому, если текущий колебательный отклик расходомерного устройства 10 признан пустым состоянием, то пустое состояние 33 можно задать равным истине, единице или любому другому пустому состоянию. Напротив, если текущий колебательный отклик расходомерного устройства 10 признан непустым состоянием, то пустое состояние 33 можно задать равным лжи, нулю или другому непустому состоянию. Таким образом, пустое состояние 33 отражает текущее пустое или непустое состояние расходомерного устройства 10. Кроме того, пустое состояние 33 согласно одному варианту осуществления может хранить запись истории пустого и непустого состояний и соответствующих периодов времени.An empty state 33 may contain a state variable that can express an empty and non-empty state, for example, by means of the values “true” and “false”. Therefore, if the current vibrational response of the flow meter device 10 is recognized as an empty state, then the empty state 33 can be set equal to true, one or any other empty state. On the contrary, if the current vibrational response of the flowmeter device 10 is recognized as a non-empty state, then the empty state 33 can be set to false, zero or another non-empty state. Thus, the empty state 33 reflects the current empty or non-empty state of the flow meter device 10. In addition, the empty state 33 according to one embodiment may store a history record of the empty and non-empty states and corresponding time periods.

Состояние 34 предупреждения может содержать переменную состояния, которая может генерироваться, когда остаточное вещество превышает порог 30 остаточного вещества. Поэтому состояние 34 предупреждения можно использовать для извещения пользователя или оператора об остаточном веществе в расходомерном устройстве 10. Кроме того, состояние 34 предупреждения можно использовать как переменную управления процессом, посредством которой последующие действия процесса можно запретить или изменить, если состояние 34 предупреждения установлено. Состояние 34 предупреждения согласно одному варианту осуществления может хранить запись истории состояния предупреждения и отсутствия предупреждения и соответствующих периодов времени. Кроме того, состояние 34 предупреждения согласно одному варианту осуществления охватывает устанавливаемый пользователем порог предупреждения, в котором пользователь может определить количество остаточного вещества, при котором состояние предупреждения будет устанавливаться электронным блоком 20 измерителя.Warning state 34 may comprise a state variable that may be generated when the residual substance exceeds the threshold 30 of the residual substance. Therefore, the warning state 34 can be used to notify the user or operator of the residual material in the flowmeter device 10. In addition, the warning state 34 can be used as a process control variable by which subsequent process actions can be disabled or changed if the warning state 34 is set. A warning state 34 according to one embodiment may store a history record of the warning state and the absence of a warning and corresponding time periods. In addition, the warning state 34 according to one embodiment covers a user-set warning threshold in which the user can determine the amount of residual material at which the warning state will be set by the meter electronics 20.

Помимо колебательного отклика 31, электронный блок 20 измерителя согласно этому и любому варианту осуществления изобретения может дополнительно отслеживать амплитуду возбуждающего сигнала, подаваемого на механизм 180 возбуждения. Кроме того, электронный блок 20 измерителя может также отслеживать коэффициент усиления возбуждения, поступающий от тензодатчика 170, где коэффициент усиления возбуждения содержит соотношение между амплитудой возбуждающего сигнала, подаваемого на механизм 180 возбуждения, и результирующим колебательным откликом 31. Амплитуда и коэффициент усиления указывают величину колебательной энергии, поглощаемой остаточным веществом, и их можно использовать для дополнительного усовершенствования обнаружения остаточного вещества. Следовательно, коэффициент усиления возбуждающего сигнала и амплитуду возбуждающего сигнала можно использовать для дополнительного усовершенствования определения значения 36 массы остаточного вещества. Поэтому, система 22 обработки согласно одному варианту осуществления также способна дополнительно сравнивать амплитуду 37 возбуждения и коэффициент 38 усиления возбуждения и обнаруживать остаточное вещество, если колебательный отклик 31 превышает заранее определенный порог 30 остаточного вещества, и если коэффициент 38 усиления возбуждения превышает амплитуду 37 возбуждения на порог 39 усиления.In addition to the vibrational response 31, the meter electronics 20 according to this and any embodiment of the invention can further monitor the amplitude of the excitation signal supplied to the excitation mechanism 180. In addition, the meter electronics 20 can also monitor the excitation gain coming from the strain gauge 170, where the excitation gain contains the relationship between the amplitude of the excitation signal supplied to the excitation mechanism 180 and the resulting vibrational response 31. The amplitude and gain indicate the magnitude of the vibrational energy absorbed by the residual substance, and they can be used to further improve the detection of residual substance. Therefore, the gain of the exciting signal and the amplitude of the exciting signal can be used to further improve the determination of the value 36 of the mass of the residual substance. Therefore, the processing system 22 according to one embodiment is also able to further compare the drive amplitude 37 and the drive gain 38 and detect a residual if the vibrational response 31 exceeds a predetermined threshold 30 of the residual and if the drive gain 38 exceeds the drive amplitude 37 by a threshold 39 gain.

Схема последовательности операций способа определения - Фиг.3The flowchart of the determination method - Figure 3

На Фиг.3 показана схема 300 последовательности операций способа обнаружения остаточного вещества в расходомерном устройстве согласно варианту осуществления изобретения. На этапе 301, расходомерное устройство 10 приводится в колебательное движение за счет вибрации возбудителя. Вибрация может содержать основную частоту расходомерного устройства 10. Поэтому вибрация возбудителя может содержать обычную вибрацию, используемую для обнаружения массового расхода в расходомерном устройстве 10.FIG. 3 shows a flow diagram 300 of a method for detecting residual material in a flow meter device according to an embodiment of the invention. At step 301, the flowmeter device 10 is driven into vibrational motion due to vibration of the pathogen. Vibration may contain the fundamental frequency of the flowmeter device 10. Therefore, the vibration of the pathogen may contain the usual vibration used to detect mass flow in the flowmeter device 10.

На этапе 302 определяется колебательный отклик расходомерного устройства 10. Колебательный отклик обычно принимается в виде электрического сигнала, причем амплитуда сигнала изменяется в зависимости от массы вещества, присутствующего или текущего в расходомерном устройстве 10. Электрический сигнал может обрабатываться для получения значений массы и плотности вещества в трубке. Кроме того, в отличие от уровня техники, электрический сигнал может обрабатываться для определения наличия и приблизительного количества остаточного вещества в расходомерном устройстве 10.At step 302, the vibrational response of the flowmeter device 10 is determined. The vibrational response is usually received in the form of an electrical signal, the amplitude of the signal changing depending on the mass of the substance present or flowing in the flowmeter device 10. The electrical signal can be processed to obtain the mass and density of the substance in the tube . In addition, unlike the prior art, an electrical signal can be processed to determine the presence and approximate amount of residual material in the flow meter device 10.

На этапе 303 колебательный отклик расходомерного устройства 10 сравнивается с порогом остаточного вещества для обнаружения остаточного вещества. Согласно одному варианту осуществления, порог остаточного вещества может содержать колебательный отклик расходной трубки в пустом состоянии. Колебательный отклик расходной трубки в пустом состоянии можно измерять для расходной трубки, например, в заводских условиях. Колебательный отклик расходной трубки в пустом состоянии обычно генерируется для стандартных температуры и давления. Поэтому колебательный отклик расходной трубки в пустом состоянии может содержать контрольную точку для всех последующих операций обнаружения остаточного вещества. Альтернативно, порог остаточного вещества может содержать сдвиг относительно колебательного отклика расходной трубки в пустом состоянии, согласно рассмотренному выше, и может содержать значение или диапазон частоты, плотности или массы.At step 303, the vibrational response of the flow meter 10 is compared with a residual threshold for detecting residual matter. According to one embodiment, the residual threshold may comprise an oscillatory response of the flow tube in the empty state. The vibrational response of the flow tube in the empty state can be measured for the flow tube, for example, in the factory. The vibrational response of the flow tube when empty is typically generated for standard temperature and pressure. Therefore, the vibrational response of the flow tube in the empty state may contain a control point for all subsequent residual substance detection operations. Alternatively, the threshold of the residual material may contain a shift relative to the vibrational response of the flow tube in the empty state, as discussed above, and may contain a value or range of frequency, density or mass.

На этапе 304, если колебательный отклик превышает порог остаточного вещества, колебательный отклик определяется как обозначающий непустое состояние, и способ переходит к этапу 305. Альтернативно, если колебательный отклик не превышает порог остаточного вещества, расходомерное устройство 10 определяется как пустое, и способ переходит к этапу 308.At step 304, if the vibrational response exceeds the threshold of the residual substance, the vibrational response is determined to indicate a non-empty state, and the method proceeds to step 305. Alternatively, if the vibrational response does not exceed the threshold of the residual substance, the flow meter 10 is determined to be empty, and the method proceeds to step 308.

На этапе 305 поскольку колебательный отклик превышает порог остаточного вещества, то остаточное вещество обнаруживается в расходомерном устройстве 10. Определение может включать в себя задание пустого состояния как непустое, кроме того, определение может включать в себя регистрацию записи истории случаев непустого состояния и соответствующих периодов времени. В результате непустое состояние можно использовать для определения, нуждается ли расходомерное устройство 10 в осмотре, очистке, обслуживании, ремонте и т.д.At step 305, since the vibrational response exceeds the threshold of the residual substance, the residual substance is detected in the flowmeter device 10. The determination may include setting the empty state as non-empty, in addition, the determination may include recording a history record of non-empty conditions and corresponding time periods. As a result, the non-empty state can be used to determine if the flowmeter device 10 needs inspection, cleaning, maintenance, repair, etc.

На этапе 306 может, в необязательном порядке, генерироваться состояние предупреждения. Состояние предупреждения может включать в себя визуальные, звуковые или текстовые предупреждения, представляемые пользователю или оператору, согласно рассмотренному выше. Состояние предупреждения может произойти в начале обнаружения остаточного вещества или, альтернативно, может продолжаться, пока остаточное вещество присутствует в расходомерном устройстве 10.At 306, an alert state may optionally be generated. The alert status may include visual, audible, or textual alerts presented to the user or operator, as discussed above. A warning condition may occur at the beginning of the detection of the residual substance or, alternatively, may continue while the residual substance is present in the flow meter device 10.

На этапе 307 способ может в необязательном порядке определять значение массы остаточного вещества. Значение массы остаточного вещества можно регистрировать. Значение массы остаточного вещества можно использовать для определения, пуст или не пуст расходомер 5.At step 307, the method may optionally determine the mass value of the residual. The mass value of the residual substance can be recorded. The mass value of the residual substance can be used to determine if the flowmeter 5 is empty or not empty.

На этапе 308, когда определено, что расходомерное устройство 10 пусто, пустое состояние можно задать как пустое, кроме того, определение может включать в себя регистрацию записи истории случаев пустого состояния и соответствующих периодов времени.At step 308, when it is determined that the flowmeter device 10 is empty, the empty state can be set to empty, in addition, the determination may include recording a history record of cases of an empty state and corresponding time periods.

Электронный блок измерителя - Фиг.4The electronic unit of the meter - Figure 4

На Фиг.4 показана схема электронного блока 20 измерителя согласно варианту осуществления изобретения. Электронный блок 20 измерителя может включать в себя систему 422 обработки, систему хранения 24 и интерфейс 426, согласно рассмотренному выше.Figure 4 shows a diagram of a meter electronics 20 according to an embodiment of the invention. The meter electronics 20 may include a processing system 422, a storage system 24, and an interface 426, as discussed above.

Система хранения 24 может включать в себя порог 30 остаточного вещества, частотный сдвиг 41, скомпенсированную частоту 42, разность частот 43, коэффициент 44 соотношения массы и частоты, значение 36 массы остаточного вещества и программу 40 компенсации частоты. Система хранения 24 может дополнительно включать в себя, согласно рассмотренному выше, колебательный отклик 31, программу 32 обнаружения остаточного вещества, пустое состояние 33, состояние предупреждения 34, амплитуду 37 возбуждения, коэффициент 38 усиления возбуждения и порог 39 усиления.The storage system 24 may include a residual material threshold 30, a frequency shift 41, a compensated frequency 42, a frequency difference 43, a mass to frequency ratio coefficient 44, a residual substance mass value 36, and a frequency compensation program 40. The storage system 24 may further include, as discussed above, an vibrational response 31, a residual substance detection program 32, an empty state 33, a warning state 34, an excitation amplitude 37, an excitation gain 38 and an amplification threshold 39.

В ходе работы электронный блок 20 измерителя принимает колебательный отклик 31 и определяет, указывает ли колебательный отклик 31 на пустое или непустое расходомерное устройство 10. Электронный блок 20 измерителя согласно этому варианту осуществления может обеспечивать такое определение путем сравнения колебательного отклика 31 с порогом или диапазоном частоты или путем определения значения массы из колебательного отклика 31 и сравнения значения массы с порогом или диапазоном массы. Например, согласно последнему варианту осуществления, электронный блок 20 измерителя генерирует значение 36 массы остаточного вещества, относящееся к любому остаточному веществу в расходомерном устройстве 10, и определяет, возрастает ли значение 36 массы остаточного вещества до уровня остаточного вещества. Следует понимать, что, если значение 36 массы остаточного вещества очень мало, то значение 36 массы остаточного вещества можно просто рассматривать как пустое расходомерное устройство 10.In operation, the meter electronics 20 receives the vibrational response 31 and determines whether the vibrational response 31 indicates an empty or non-empty flowmeter device 10. The meter electronics 20 of this embodiment may provide such a determination by comparing the vibrational response 31 with a threshold or frequency range, or by determining the mass value from the vibrational response 31 and comparing the mass value with a threshold or mass range. For example, according to the last embodiment, the meter electronics 20 generates a residual mass value 36 related to any residual substance in the flow meter device 10, and determines whether the residual mass value 36 rises to the level of the residual substance. It should be understood that if the value 36 of the mass of the residual substance is very small, then the value 36 of the mass of the residual substance can simply be considered as an empty flow meter device 10.

Измерение плотности кориолисова расходомера основано на уравнении:The density measurement of a Coriolis flowmeter is based on the equation:

где k = жесткость расходомерного устройства,where k = the rigidity of the flow meter device,

m = масса расходомерного устройства,m = mass flowmeter device

f = частота колебаний (колебательного отклика), иf = vibration frequency (vibrational response), and

τ = период колебаний.τ = period of oscillation.

В частности, резонансная частота расходомерного устройства 10 пропорциональна жесткости расходной трубки или расходных трубок и обратно пропорциональна совокупной массе (т.е. масса расходомерного устройства 10 плюс масса любой текучей среды в ней, и потому присоединенной к расходомерному устройству 10).In particular, the resonant frequency of the flow meter device 10 is proportional to the stiffness of the flow tube or flow tubes and is inversely proportional to the total mass (i.e., the mass of the flow meter device 10 plus the mass of any fluid in it, and therefore attached to the flow meter device 10).

Порог 30 остаточного вещества хранит основную частоту колебаний расходомерного устройства 10 для стандартного состояния воздуха (пустоты). Это соответствует пустому состоянию расходомерного устройства 10.The threshold 30 of the residual substance stores the main oscillation frequency of the flow meter device 10 for a standard state of air (void). This corresponds to the empty state of the flow meter device 10.

Частотный сдвиг 41 - это порог частотного сдвига относительно основной частоты колебаний (т.е. в случае пустоты). Частотный сдвиг 41 используется для определения, достаточно ли колебательный отклик 31 близок к основной частоте колебаний, чтобы расходомерное устройство 10 можно было считать пустым.The frequency shift 41 is the threshold of the frequency shift relative to the fundamental frequency of the oscillations (i.e. in the case of a void). A frequency shift 41 is used to determine whether the vibrational response 31 is close enough to the fundamental frequency of the oscillations so that the flowmeter device 10 can be considered empty.

Скомпенсированная частота 42 содержит колебательный отклик расходомерного устройства 10 после того, как колебательный отклик 31 скомпенсирован на внешнюю температуру и внешнее давление воздуха. Компенсация может дополнительно компенсировать колебательный отклик 31 по другим факторам, например, геометрии и характеристикам расходной трубки и т.д. Компенсация согласно этому варианту осуществления осуществляется программой 40 компенсации частоты (см. описание ниже).The compensated frequency 42 contains the vibrational response of the flowmeter device 10 after the vibrational response 31 is compensated for the external temperature and external air pressure. Compensation can further compensate for the vibrational response 31 by other factors, for example, geometry and characteristics of the flow tube, etc. Compensation according to this embodiment is carried out by the frequency compensation program 40 (see description below).

Разность 43 частот содержит разность между скомпенсированной частотой 42 и порогом 30 остаточного вещества. Разность 43 частот вычисляется до определения значения 36 массы остаточного вещества.The difference 43 frequencies contains the difference between the compensated frequency 42 and the threshold 30 of the residual substance. The difference of 43 frequencies is calculated before determining the value 36 of the mass of the residual substance.

Коэффициент 44 соотношения массы и частоты - это математическая модель, отображающая разность 43 частот в значение массы. Коэффициент 44 соотношения массы и частоты может содержать математическую формулу согласно одному варианту осуществления. Согласно другому варианту осуществления, коэффициент 44 соотношения массы и частоты может содержать структуру данных, например, таблицу данных, которая отображает входную разность частот в выходное значение массы (т.е. создает значение 36 массы остаточного вещества).The coefficient 44 of the ratio of mass and frequency is a mathematical model that displays the difference of 43 frequencies in the mass value. The mass to frequency ratio coefficient 44 may comprise a mathematical formula according to one embodiment. According to another embodiment, the mass to frequency ratio coefficient 44 may comprise a data structure, for example, a data table that maps the input frequency difference to the output mass value (i.e., creates a residual material mass value 36).

Коэффициент 44 соотношения массы и частоты можно выбирать в соответствии с веществом, подлежащим измерению расходомером 5. Соответственно, коэффициент 44 соотношения массы и частоты может быть разным для разных текучих сред. Коэффициент 44 соотношения массы и частоты может быть запрограммирован в систему 24 хранения, например, в заводских условиях или оператором, если текучее вещество должно меняться.The coefficient 44 of the ratio of mass and frequency can be selected in accordance with the substance to be measured by the flow meter 5. Accordingly, the coefficient 44 of the ratio of mass and frequency can be different for different fluids. A weight to frequency ratio coefficient 44 may be programmed into the storage system 24, for example, in a factory environment or by an operator if the fluid is to be changed.

Значение 36 массы остаточного вещества содержит значение массы, определенное из текущего колебательного отклика 31. Значение 36 массы остаточного вещества отражает приблизительную массу остаточного вещества в расходомерном устройстве 10.The value 36 of the mass of the residual substance contains the mass value determined from the current vibrational response 31. The value 36 of the mass of the residual material reflects the approximate mass of the residual material in the flow meter device 10.

Программа компенсации частоты 40 обрабатывает колебательный отклик 31 и осуществляет компенсацию колебательного отклика 31 для повышения точности расходомера 5. Компенсация может содержать любой способ компенсации. Согласно одному варианту осуществления, компенсация содержит температурную компенсацию и компенсацию давления, в которой колебательный отклик 31 компенсируется на внешнюю температуру и внешнее давление для приближения точности стандартных условий температуры и давления. Кроме того, программа 40 компенсации частоты может использовать другие заранее измеренные и заранее сохраненные калибровочные коэффициенты в процессе компенсации.The frequency compensation program 40 processes the vibrational response 31 and compensates for the vibrational response 31 to improve the accuracy of the flowmeter 5. Compensation may include any compensation method. According to one embodiment, the compensation comprises temperature compensation and pressure compensation, in which the vibrational response 31 is compensated for external temperature and external pressure to approximate the accuracy of standard temperature and pressure conditions. In addition, the frequency compensation program 40 may use other pre-measured and pre-stored calibration factors in the compensation process.

Схема последовательности операций способа определения - Фиг.5The flowchart of the determination method - Figure 5

На Фиг.5 показана схема 500 последовательности операций способа обнаружения остаточного вещества в расходомерном устройстве согласно варианту осуществления изобретения. Способ 500 согласно одному варианту осуществления содержит способ работы электронного блока 20 измерителя, показанного на Фиг.4. На этапе 501 сохраняется порог остаточного вещества. В этом варианте осуществления способа, порог остаточного вещества может содержать основную частоту колебаний. Порог остаточного вещества можно сохранять в любое время до следующего этапа.5 is a flowchart 500 of a method for detecting residual material in a flowmeter device according to an embodiment of the invention. The method 500 according to one embodiment comprises a method for operating the meter electronics 20 shown in FIG. 4. At 501, a residual threshold is maintained. In this embodiment of the method, the threshold of the residual material may comprise a fundamental vibration frequency. The residual threshold can be maintained at any time until the next step.

На этапе 502 расходная трубка или расходные трубки приводят в колебательное движение для обнаружения наличия остаточного вещества, согласно рассмотренному выше.At step 502, the flow tube or flow tubes are oscillated to detect the presence of residual material, as discussed above.

На этапе 503 расходомер 5 измеряет колебательный отклик, согласно рассмотренному выше.At step 503, the flow meter 5 measures the vibrational response, as described above.

На этапе 504 скомпенсированная частота определяется из колебательного отклика. Скомпенсированная частота может содержать частоту колебаний, скомпенсированную на температуру, давление, геометрию и характеристики расходной трубки и т.д. Дополнительно другие типы компенсации также можно осуществлять для колебательного отклика.At 504, the compensated frequency is determined from the vibrational response. The compensated frequency may contain an oscillation frequency compensated for temperature, pressure, geometry and characteristics of the flow tube, etc. Additionally, other types of compensation can also be performed for the vibrational response.

На этапе 505 вычисляется разность частот между скомпенсированной частотой расходомерного устройства 10 и основной частотой колебаний. В идеале, если расходомерное устройство 10 совершенно пусто, скомпенсированная частота будет совпадать с основной частотой колебаний, и разность будет равна нулю. Однако существует вероятность того, что разность частот может быть отлична от нуля, даже когда расходомерное устройство 10, по существу, пусто. Поэтому, согласно одному варианту осуществления разность частот должна превысить порог, чтобы можно было практически определить непустое состояние.At step 505, a frequency difference between the compensated frequency of the flowmeter device 10 and the fundamental oscillation frequency is calculated. Ideally, if the flowmeter device 10 is completely empty, the compensated frequency will coincide with the main oscillation frequency, and the difference will be zero. However, there is a possibility that the frequency difference may be non-zero, even when the flowmeter device 10 is substantially empty. Therefore, according to one embodiment, the frequency difference must exceed a threshold so that a non-empty state can be practically determined.

На этапе 506 скомпенсированная частота умножается на коэффициент соотношения массы и частоты для определения значения массы остаточного вещества.At step 506, the compensated frequency is multiplied by the mass to frequency ratio to determine the mass value of the residual.

На этапе 507 значение массы остаточного вещества сравнивается с порогом остаточного вещества. Согласно этому варианту осуществления, порог остаточного вещества содержит порог массы, ниже которого значение массы остаточного вещества считается пустым. Если значение массы остаточного вещества превышает порог остаточного вещества, то расходомерное устройство 10 определяется как непустое.At step 507, the value of the mass of the residual substance is compared with the threshold of the residual substance. According to this embodiment, the residual threshold comprises a mass threshold below which the residual mass is considered empty. If the mass value of the residual substance exceeds the threshold of the residual substance, then the flow meter device 10 is determined to be non-empty.

Электронный блок измерителя - Фиг.6The electronic unit of the meter - Fig.6

На Фиг.6 показана схема электронного блока 20 измерителя согласно варианту осуществления изобретения. Электронный блок 20 измерителя может включать в себя систему 622 обработки, систему 24 хранения и интерфейс 626, согласно рассмотренному выше.6 is a diagram of a meter electronics 20 according to an embodiment of the invention. The meter electronics 20 may include a processing system 622, a storage system 24, and an interface 626, as discussed above.

Система хранения 24 может включать в себя порог 30 остаточного вещества, программу 60 компенсации плотности, скомпенсированное значение 61 плотности, значение 36 массы остаточного вещества, объем 62 расходной трубки, коэффициент 63 связи и коэффициент 64 ориентации. Система 24 хранения может дополнительно включать в себя, согласно рассмотренному выше, колебательный отклик 31, программу 32 обнаружения остаточного вещества, пустое состояние 33, состояние 34 предупреждения, амплитуду 37 возбуждения, коэффициент 38 усиления возбуждения и порог 39 усиления.The storage system 24 may include a residual threshold 30, a density compensation program 60, a compensated density value 61, a residual mass value 36, a flow tube volume 62, a coupling coefficient 63, and an orientation coefficient 64. The storage system 24 may further include, as discussed above, an vibrational response 31, a residual substance detection program 32, an empty state 33, a warning state 34, an excitation amplitude 37, an excitation gain 38 and an amplification threshold 39.

В ходе работы электронный блок 20 измерителя принимает колебательный отклик 31, генерирует скомпенсированное значение 61 плотности, относящееся к остаточному веществу в расходомерном устройстве 10, и сравнивает скомпенсированное значение 61 плотности с порогом или диапазоном плотности (см. Фиг.7).In operation, the meter electronics 20 receives an oscillatory response 31, generates a compensated density value 61 related to the residual material in the flow meter 10, and compares the compensated density value 61 with a threshold or density range (see FIG. 7).

Согласно одному варианту осуществления, порог 30 остаточного вещества содержит калибровочное значение или диапазон плотности. Калибровочное значение плотности содержит значение плотности или диапазон плотности, который отражает состав вещества, текущего через расходомерное устройство 10. Калибровочное значение плотности обеспечивается для данного текучего вещества и для данного набора условий, например, для стандартных температуры и давления и т.д. Калибровочное значение плотности обычно измеряется в стандартных условиях и заранее сохраняется, например, в заводских условиях или в условиях эксплуатации. Отклонение от калибровочного значения плотности можно использовать для определения непустого состояния и можно дополнительно использовать для обнаружения наличия неожиданной или нежелательной текучей среды в расходомерном устройстве 10. Если колебательный отклик 31, после обработки для получения скомпенсированного значения 61 плотности, по существу, совпадает с порогом 30 остаточного вещества, то расходомерное устройство 10 можно определить как непустое.According to one embodiment, the residual threshold 30 comprises a calibration value or density range. The density calibration value contains a density value or a density range that reflects the composition of the substance flowing through the flow meter 10. A density calibration value is provided for a given fluid substance and for a given set of conditions, for example, standard temperature and pressure, etc. The calibration density value is usually measured under standard conditions and stored in advance, for example, in the factory or in the field. The deviation from the calibration density value can be used to determine a non-empty state and can be additionally used to detect the presence of unexpected or undesirable fluid in the flowmeter device 10. If the vibrational response 31, after processing to obtain a compensated density value 61, essentially coincides with the residual threshold 30 substances, the flow meter device 10 can be defined as non-empty.

Программа 60 компенсации плотности осуществляет операцию компенсации плотности по отношению к измеренной плотности для повышения точности расходомера 5. Программа компенсации плотности 60 генерирует скомпенсированное значение 61 плотности из колебательного отклика 31. Поскольку колебательный отклик 31 содержит скорость изменения плотности с ростом частоты (т.е. δρ/δf), и поскольку плотность (ρ) содержит массу, деленную на объем, то скорость изменения частоты с ростом массы (т.е. δm/δf) можно определить путем подстановки. Поэтому колебательный отклик 31 содержит электрический сигнал, частота которого выражает массу вещества в расходомерном устройстве 10.The density compensation program 60 performs a density compensation operation with respect to the measured density to improve the accuracy of the flowmeter 5. The density compensation program 60 generates a compensated density value 61 from the vibrational response 31. Since the vibrational response 31 contains the rate of change of density with increasing frequency (ie, δρ / δf), and since the density (ρ) contains the mass divided by the volume, the rate of change of frequency with increasing mass (i.e., δm / δf) can be determined by substitution. Therefore, the vibrational response 31 contains an electrical signal, the frequency of which expresses the mass of the substance in the flow meter device 10.

Скомпенсированное значение 61 плотности содержит скомпенсированную плотность, полученную из колебательного отклика 31, согласно описанному выше. Компенсация может содержать любой способ компенсации и осуществляется для повышения точности расходомера 5. Согласно одному варианту осуществления, компенсация содержит температурную компенсацию и компенсацию давления, в которой колебательный отклик 31 компенсируется на внешнюю температуру и внешнее давление. Кроме того, программа 60 компенсации плотности может использовать другие заранее измеренные и заранее сохраненные калибровочные коэффициенты в процессе компенсации.The compensated density value 61 contains a compensated density obtained from the vibrational response 31, as described above. The compensation may include any compensation method and is carried out to improve the accuracy of the flowmeter 5. According to one embodiment, the compensation comprises temperature compensation and pressure compensation, in which the vibrational response 31 is compensated for external temperature and external pressure. In addition, the density compensation program 60 may use other pre-measured and pre-stored calibration factors in the compensation process.

Кроме того, для использования плотности для определения, пусто или не пусто расходомерное устройство 10, плотность можно использовать для определения значения 36 массы остаточного вещества (см. Фиг.8). Необязательное определение массы можно использовать для определения количества присутствующего остаточного вещества, и дополнительно используют объем 62 расходной трубки, коэффициент 63 связи и коэффициент 64 ориентации. Объем 62 расходной трубки, коэффициент 63 связи и коэффициент ориентации 64 могут содержать заранее определенные и/или заранее сохраненные коэффициенты.In addition, to use the density to determine if the flowmeter device 10 is empty or not empty, the density can be used to determine the value 36 of the mass of the residual substance (see Fig. 8). An optional mass determination can be used to determine the amount of residual material present, and additionally use a flow tube volume 62, a coupling coefficient 63 and an orientation coefficient 64. The volume of the flow tube 62, the coupling coefficient 63 and the orientation coefficient 64 may contain predetermined and / or pre-stored coefficients.

Объем 62 расходной трубки содержит объем расходной трубки или трубок в расходомерном устройстве 10. Объем 62 расходной трубки может зависеть от типов и размеров расходомера и может быть уникальным для конкретного расходомера 5.The volume of the flow tube 62 contains the volume of the flow tube or tubes in the flow meter device 10. The volume 62 of the flow tube may depend on the types and sizes of the flow meter and may be unique to a particular flow meter 5.

Коэффициент 63 связи включает в себя коэффициент вязкости текучего вещества, который связан с тенденцией вещества - задерживаться на внутренних поверхностях расходомерного устройства 10, т.е. более вязкое вещество будет легче задерживаться и не вытекать из расходомерного устройства 10. Поэтому коэффициент 63 связи будет изменяться в зависимости от текучего вещества.The coupling coefficient 63 includes the viscosity coefficient of the fluid substance, which is associated with the tendency of the substance to linger on the inner surfaces of the flowmeter device 10, i.e. a more viscous substance will more easily linger and not flow out of the flowmeter device 10. Therefore, the coupling coefficient 63 will vary depending on the fluid substance.

Коэффициент 64 ориентации содержит коэффициент, отражающий установочную ориентацию расходомерного устройства 10. Поэтому коэффициент 64 ориентации изменяется в зависимости от установочной ориентации расходомерного устройства 10, поскольку ориентация влияет на способность расходомерного устройства 10 к просушиванию.The orientation coefficient 64 contains a coefficient reflecting the installation orientation of the flowmeter device 10. Therefore, the orientation coefficient 64 varies depending on the installation orientation of the flowmeter device 10, since the orientation affects the drying ability of the flowmeter device 10.

Схема последовательности операций способа определения - Фиг.7The flowchart of the determination method - Fig.7

На Фиг.7 показана схема 700 последовательности операций способа обнаружения остаточного вещества в расходомерном устройстве согласно варианту осуществления изобретения. Способ 700 содержит вариант осуществления способа работы электронного блока 20 измерителя, показанного на Фиг.6. На этапе 701 сохраняется порог остаточного вещества. В этом варианте осуществления способа порог остаточного вещества может содержать калибровочное значение плотности. Порог остаточного вещества можно сохранять в любое время до следующего этапа.7 is a flowchart 700 of a method for detecting residual material in a flowmeter device according to an embodiment of the invention. Method 700 comprises an embodiment of a method of operating the meter electronics 20 shown in FIG. 6. At step 701, the threshold of the residual substance is stored. In this embodiment of the method, the threshold of the residual material may comprise a calibration density value. The residual threshold can be maintained at any time until the next step.

На этапе 702 расходомерное устройство 10 приводят в колебательное движение, согласно рассмотренному выше.At step 702, the flow meter device 10 is oscillated, as discussed above.

На этапе 703 расходомер 5 измеряет колебательный отклик, согласно рассмотренному выше.At step 703, the flow meter 5 measures the vibrational response, as described above.

На этапе 704 определяется скомпенсированное значение плотности, согласно рассмотренному выше.At 704, a compensated density value is determined as discussed above.

На этапе 705 скомпенсированное значение плотности сравнивается с калибровочным значением плотности (т.е. порогом остаточного вещества), согласно рассмотренному выше. Скомпенсированное значение плотности может содержать заранее определенный сдвиг калибровочного значения плотности или может содержать диапазон или допуск плотности.At step 705, the compensated density value is compared with the calibration density value (i.e., the threshold of the residual substance), as discussed above. The compensated density value may comprise a predetermined shift of the density calibration value or may comprise a density range or tolerance.

На этапе 706, если скомпенсированное значение плотности, по существу, совпадает с калибровочным значением плотности, способ переходит к этапу 707. В противном случае, способ переходит к этапу 708.At step 706, if the compensated density value essentially matches the calibration density value, the method proceeds to step 707. Otherwise, the method proceeds to step 708.

На этапе 707, когда скомпенсированное значение плотности, по существу, совпадает с калибровочным значением плотности, можно определить, что текучее вещество присутствует в расходомерном устройстве 10. Поэтому может быть задано непустое состояние, согласно рассмотренному выше. Кроме того, может быть задано состояние предупреждения, согласно рассмотренному выше.At step 707, when the compensated density value substantially matches the calibration density value, it can be determined that a fluid is present in the flowmeter device 10. Therefore, a non-empty state can be set as described above. In addition, a warning state may be set as described above.

На этапе 708, когда скомпенсированное значение плотности, по существу, не совпадает с калибровочным значением плотности, можно определить, что текучее вещество не присутствует в расходомерном устройстве 10. Поэтому может быть задано пустое состояние, согласно рассмотренному выше.At 708, when the compensated density value does not substantially coincide with the calibration density value, it can be determined that no fluid is present in the flow meter device 10. Therefore, an empty state can be set as described above.

Схема последовательности операций способа определения - Фиг.8The flowchart of the determination method - Fig.8

На Фиг.8 показана схема 800 последовательности операций способа обнаружения остаточного вещества в расходомерном устройстве согласно варианту осуществления изобретения. Способ 800 содержит другой вариант осуществления способа работы электронного блока 20 измерителя, показанного на Фиг.6. На этапе 801 сохраняется порог остаточного вещества. В этом варианте осуществления способа порог остаточного вещества может содержать порог массы остаточного вещества. Порог остаточного вещества можно сохранять в любое время до следующего этапа.FIG. 8 shows a flow diagram 800 of a method for detecting residual material in a flowmeter device according to an embodiment of the invention. Method 800 comprises another embodiment of a method of operating the meter electronics 20 shown in FIG. 6. At 801, a residual threshold is maintained. In this embodiment of the method, the threshold of the residual may comprise a threshold of mass of the residual. The residual threshold can be maintained at any time until the next step.

На этапе 802 расходомерное устройство 10 приводят в колебательное движение, согласно рассмотренному выше.At 802, the flowmeter device 10 is oscillated, as discussed above.

На этапе 803 расходомер 5 измеряет колебательный отклик, согласно рассмотренному выше.At step 803, the flow meter 5 measures the vibrational response, as described above.

На этапе 804 определяется скомпенсированное значение плотности, согласно рассмотренному выше.At 804, a compensated density value is determined as discussed above.

На этапе 805 скомпенсированное значение плотности умножается на объем расходной трубки, коэффициент связи и коэффициент ориентации, согласно рассмотренному выше. Произведение является значением массы остаточного вещества.At block 805, the compensated density value is multiplied by the volume of the flow tube, coupling coefficient, and orientation coefficient, as discussed above. The product is the mass value of the residual substance.

На этапе 806 значение массы остаточного вещества сравнивается с порогом массы остаточного вещества. Порог массы остаточного вещества может содержать диапазон или допуск массы.At step 806, the value of the mass of the residual substance is compared with the threshold mass of the residual substance. The mass threshold of the residual may comprise a range or mass tolerance.

На этапе 807, если значение массы остаточного вещества превышает порог массы остаточного вещества, то способ переходит к этапу 808. В противном случае, способ переходит к этапу 810.At step 807, if the mass value of the residual substance exceeds the threshold mass of the residual substance, the method proceeds to step 808. Otherwise, the method proceeds to step 810.

На этапе 808, когда значение массы остаточного вещества превышает порог массы остаточного вещества, можно определить, что текучее вещество присутствует в расходомерном устройстве 10. Поэтому может быть задано непустое состояние, согласно рассмотренному выше. Кроме того, может быть задано состояние предупреждения, согласно рассмотренному выше.At step 808, when the mass value of the residual substance exceeds the threshold mass of the residual substance, it can be determined that a fluid substance is present in the flow meter device 10. Therefore, a non-empty state can be set as described above. In addition, a warning state may be set as described above.

На этапе 809, когда значение массы остаточного вещества не превышает порог массы остаточного вещества, можно определить, что текучее вещество не присутствует в расходомерном устройстве 10. Поэтому может быть задано пустое состояние, согласно рассмотренному выше.At step 809, when the mass value of the residual substance does not exceed the threshold mass of the residual substance, it can be determined that the fluid substance is not present in the flow meter device 10. Therefore, an empty state can be set as described above.

Электронный блок измерителя и способ, отвечающие изобретению, можно, при желании, использовать согласно любым вариантам осуществления для обеспечения ряда преимуществ. Электронный блок измерителя и способ могут обеспечивать возможность обнаруживать остаточное вещество в расходомере. Расходомер может содержать, например, кориолисов расходомер. Электронный блок измерителя и способ могут обеспечивать возможность измерять массу остаточного вещества для остаточного вещества в расходомере. Остаточное вещество можно обнаруживать и/или измерять в любое время после окончания нормального потока вещества. Например, расходомер можно активировать время от времени или периодически для обнаружения и/или измерения остаточного вещества. Альтернативно, расходомер может работать, по существу, непрерывно и поэтому может обнаруживать, когда заканчивается нормальный поток. Следовательно, расходомер может дополнительно обнаруживать, когда остаточное вещество все еще присутствует или успешно стекло.The meter electronics and the method of the invention can, if desired, be used in accordance with any embodiment to provide a number of advantages. The meter electronic unit and method can provide the ability to detect residual material in a flow meter. The flowmeter may comprise, for example, a Coriolis flowmeter. The meter electronics and method can provide the ability to measure the mass of residual material for residual material in the flow meter. Residual matter can be detected and / or measured at any time after the normal flow of matter has ended. For example, a flow meter may be activated from time to time or periodically to detect and / or measure residual material. Alternatively, the flowmeter may operate substantially continuously and therefore may detect when a normal flow ends. Therefore, the flow meter can further detect when a residual substance is still present or successfully glass.

Электронный блок измерителя и способ, соответствующие изобретению, могут обеспечивать возможность устанавливать порог для обнаружения остаточного вещества в расходомере. Порог может быть определен, заранее настроен или может устанавливаться пользователем.The meter electronics and the method of the invention may provide the ability to set a threshold for detecting residual material in the flowmeter. The threshold can be defined, pre-configured, or set by the user.

Электронный блок измерителя и способ, соответствующие изобретению, могут обеспечивать предупреждение, которое активируется, когда остаточное вещество превышает порог. Предупреждение может быть определено заранее или, альтернативно, может устанавливаться, или задаваться оператором.The meter electronics and the method of the invention can provide a warning that is activated when the residual material exceeds a threshold. The warning may be predetermined or, alternatively, may be set or set by the operator.

Claims

1. The electronic unit (20) of the meter, capable of detecting residual matter in the flow meter device (10), moreover, the electronic block (20) of the meter contains a processing system (22) capable of instructing the flow meter (5) to inform the flow meter device (10) of oscillating motion and receive the vibrational response (31) from the flowmeter device (10) and the storage system (24) capable of storing the parameters and data of the flowmeter, moreover, the electronic unit (20) of the flowmeter is further characterized in that the processing system (22) is able to compare ebatelny response (31) with a predetermined threshold (30) for detecting a residual substance remaining substance.

2. The electronic unit of the meter (20) according to claim 1, in which a predetermined threshold (30) of the residual substance is set by the user.

3. The electronic unit (20) of the meter according to claim 1, in which the processing system (22) is additionally able to estimate the mass value of the residual substance (36).

4. The meter electronic unit (20) according to claim 1, wherein the processing system (22) is additionally capable of generating a warning state (34) if the vibrational response (31) exceeds a predetermined threshold (30) of the residual substance.

5. The electronic unit (20) of the meter according to claim 1, in which the processing system (22) is further able to determine an empty state (33) in the flow meter device (10) if the vibrational response (31) does not exceed a predetermined threshold (30) of the residual substances.

6. The electronic unit (20) of the meter according to claim 1, in which the processing system (22), in addition, is able to further compare the excitation amplitude (37) and the excitation gain (38) and detect residual matter if the vibrational response (31) exceeds a predetermined threshold (30) of the residual substance and if the excitation gain (38) exceeds the excitation amplitude (37) by the amplification threshold (39).

7. The electronic unit (20) of the meter according to claim 1, in which the flow meter (5) contains a Coriolis flow meter.

8. The electronic unit (20) of the meter according to claim 1, in which the processing system (22) is further able to initially store the main oscillation frequency of the flow meter device (10) and determine a predetermined threshold (30) of the residual substance from the main oscillation frequency, and the threshold (30) of the residual substance contains a predetermined frequency shift (41) relative to the fundamental oscillation frequency.

9. The electronic unit (20) of the meter according to claim 1, in which the processing system (22) is additionally capable
determine the compensated frequency (42) from the vibrational response (31), calculate the difference (43) of the frequencies between the compensated frequency (42) and the fundamental oscillation frequency of the flow meter device (10) and
multiply the difference (43) of the frequencies by the coefficient of the ratio of mass and frequency (44) to obtain the value (36) of the mass of the residual substance for the flow meter device (10),
moreover, the comparison contains a comparison of the value (36) of the mass of the residual substance with a predetermined threshold (30) of the residual substance.

10. The electronic unit (20) of the meter according to claim 1, in which a predetermined threshold (30) of the residual substance contains a calibration density value for the flow meter device (10), and the processing system (22) is additionally capable
compensate for the vibrational response (31) to obtain a compensated density value (61),
moreover, the comparison contains a comparison of the compensated density value (61) with the calibration density value and
wherein the detection comprises detecting a residual substance if the compensated density value (61) substantially matches the calibration density value.

11. The electronic unit (20) of the meter according to claim 1, in which the processing system (22) is additionally capable
compensate for the vibrational response (31) to obtain a compensated density value (61) and
multiply the compensated density value (61) by the volume (62) of the flow tube, by the coupling coefficient (63), which sets the viscosity characteristic for the fluid, and by the orientation coefficient (64) to obtain the residual mass value (36),
moreover, a predetermined residual threshold (30) contains a predetermined threshold of the residual mass and
moreover, the comparison contains a comparison of the value (36) of the mass of the residual substance with a predetermined threshold (30) of the residual substance.

12. The electronic unit (20) of the meter according to claim 11, in which the compensation further comprises compensating for the vibrational response (31) to the external temperature and external pressure.

13. A method for detecting a residual substance in a flowmeter device, comprising the steps of: informing the flowmeter device of the oscillatory movement and measuring the vibrational response of the flowmeter device, the method further characterized in that the vibrational response is compared with a predetermined threshold of the residual substance for detecting the residual substance.

14. The method according to item 13, in which a predetermined threshold of the residual substance is set by the user.

15. The method according to item 13, in which the detection further comprises essentially determining the mass value of the residual substance.

16. The method according to item 13, further comprising the stage of generating a warning state if the vibrational response exceeds a predetermined threshold of the residual substance.

17. The method according to item 13, further comprising determining an empty state in the flow meter device if the vibrational response does not exceed a predetermined threshold of the residual substance.

18. The method according to item 13, further comprising comparing the amplitude of the excitation and the gain of the excitation, the detection comprising detecting a residual substance if the vibrational response exceeds a predetermined threshold of the residual substance and if the gain of the excitation exceeds the excitation amplitude by the gain threshold.

19. The method according to item 13, in which the flow meter contains a Coriolis flow meter.

20. The method according to item 13, further containing a stage at which the main oscillation frequency of the flowmeter device is initially stored, the determination comprising determining a predetermined threshold of the residual substance from the fundamental vibration frequency, and the predetermined threshold of the residual substance contains a predetermined frequency shift with respect to the fundamental frequency fluctuations.

21. The method according to item 13, in which the comparison further comprises the steps of
determine the compensated frequency from the vibrational response,
calculating a frequency difference between the compensated frequency and the fundamental oscillation frequency of the flow meter device, and
multiplying the frequency difference by the coefficient of the ratio of mass and frequency to obtain the mass value of the residual substance for the flow meter device,
in which the comparison contains a comparison of the mass of the residual substance with a predetermined threshold of the residual substance.

22. The method according to item 13, in which a predetermined threshold of the residual substance contains a calibration density value for the flow meter device, and further comprising a stage on which
compensate for the vibrational response to obtain a compensated density value,
wherein the comparison comprises comparing the compensated density value with a calibration density value and
wherein the detection comprises detecting a residual substance if the compensated density value substantially matches the calibration density value, and
in which the comparison contains a comparison of the mass of the residual substance with a predetermined threshold of the residual substance.

23. The method according to item 13, in which the comparison further comprises the steps of
compensate for the vibrational response to obtain a compensated density value and
multiplying the compensated density value by the volume of the flow tube, by the coupling coefficient, which sets the viscosity characteristic of the fluid, and the orientation coefficient, which is associated with the installation orientation of the flow meter to obtain the mass of the residual substance,
moreover, a predetermined residual threshold contains a predetermined threshold of the residual mass and
moreover, the comparison contains a comparison of the mass of the residual substance with a predetermined threshold of the residual substance.

24. The method according to item 23, in which the compensation further comprises compensating for the vibrational response to external temperature and external pressure.