BR112014006422B1 - Medidor de fluxo vibratório, e, método para determinar uma taxa de fluxo média de um fluxo pulsante - Google Patents

Medidor de fluxo vibratório, e, método para determinar uma taxa de fluxo média de um fluxo pulsante Download PDF

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Abstract

MEDIDOR DE FLUXO VIBRATÓRIO, E, MÉTODO PARA DETERMINAR UMA TAXA DE FLUXO MÉDIA DE UM FLUXO PULSANTE. Um medidor de fluxo vibratório (5) para determinar uma taxa de fluxo média de um fluxo pulsante é provido. O medidor de fluxo vibratório (5) inclui um conjunto de medidor de fluxo (1 O) incluindo pelo menos dois sensores de desvio (170L, 170R) e configurado para gerar pelo menos dois sinais vibracionais e eletrônica do medidor (20) configurados para receber os pelo menos dois sinais vibracionais e gerar um sinal de medição de taxa de fluxo, dividir o sinal de medição de taxa de fluxo em uma série de períodos de tempo, com cada período de tempo incluindo um pico de fluxo único que é substancialmente centrado no período de tempo, totalizar medições de taxa de fluxo de cada período de tempo para gerar um soma de período, e dividir a soma de período por uma extensão de período de tempo para gerar uma taxa de fluxo média de período, em que a eletrônica do medidor (20) produz, como saída, uma sequência de taxas de fluxo médias de período como um sinal de taxa de fluxo média

Description

Antecedentes da Invenção 1. Campo da invenção
[0001] A presente invenção refere-se a um medidor de fluxo vibratório e método e, mais particularmente, a um medidor de fluxo vibratório e método para determinar uma taxa de fluxo média.
2. Declaração do problema
[0002] Sensores de condutos vibratórios, tais como medidores de fluxo de massa Coriolis e densitômetros vibratórios, tipicamente operam detectando movimento de um conduto vibratório que contém um material fluente. Propriedades associadas com o material no conduto, tal como fluxo de massa, densidade e similares, podem ser determinadas processando sinais de medição recebidos de transdutores de movimento associados com o conduto. Os modos de vibração do sistema preenchido de material vibratório geralmente são afetados pelas características combinadas de massa, rigidez e amortecimento do conduto de retenção e o material contido no mesmo.
[0003] Um medidor de fluxo de massa Coriolis típico inclui um ou mais condutos que são conectados em linha em uma tubulação ou outro sistema de transporte e material de condução, por exemplo, fluidos, pastas fluidas, emulsões, e similares, no sistema. Cada conduto pode ser visto como tendo um conjunto de modos de vibração naturais, incluindo, por exemplo, modos de flexão simples, torcional, radial e acoplados. Em uma aplicação de medição de fluxo de massa Coriolis típica, um conduto é excitado em um ou mais modos de vibração conforme um material flui através do conduto, e movimento do conduto é medido em pontos espaçados ao longo do conduto. Excitação é tipicamente fornecida por um atuador, por exemplo, um dispositivo eletromecânico, tal como um acionador tipo bobina de voz, que perturba o conduto em uma maneira periódica. Taxa de fluxo de massa pode ser determinada medindo o atraso de tempo ou diferenças de fase entre movimentos nas localidades de transdutor. Dois tais transdutores (ou sensores de desvio) são tipicamente empregados a fim de medir uma resposta vibracional do conduto de fluxo ou condutos, e estão tipicamente localizados em posições à montante e à jusante do atuador. Os dois sensores de desvio são conectados a instrumentação eletrônica. A instrumentação recebe sinais dos dois sensores de desvio e processa os sinais a fim de derivar uma medição de taxa de fluxo de massa, dentre outros aspectos. Medidores de fluxo vibratório, incluindo medidores de fluxo de massa Coriolis e densitômetros, portanto, empregam um ou mais tubos de fluxo que são vibrados a fim de medir um fluido.
[0004] É frequentemente desejado medir uma taxa de fluxo de um fluido fluente. Onde o fluido está fluindo uniformemente, tal medição de taxa de fluxo é contínua. Mas onde o fluxo está pulsando, tal como em um fluxo bombeado, então uma medição de taxa de fluxo pode refletir a natureza periódica do fluxo pulsante, com a medição de taxa de fluxo variando em amplitude, em tempo com o fluxo.
[0005] Muitos tipos de bomba produzirão um fluxo que é significantemente periódico e consequentemente o fluxo pulsará de acordo com um período (ou velocidade operacional) da bomba. Por exemplo, uma bomba de injeção de produtos químicos de batida curta série 5000 de Texsteam, tem uma taxa de pulsação tão baixa quanto cinco pulsações por minuto com um ciclo de trabalho “LIGADO” de dez por cento.
[0006] É frequentemente desejado que uma medição de taxa de fluxo de um fluxo pulsante compreenda uma medição de taxa de fluxo média em vez de uma medição de taxa de fluxo instantâneo. É frequentemente desejado que a medição de taxa de fluxo compreenda um valor de medição de taxa de fluxo substancialmente constante e representativo. É desejado, com freqüência, que a medição de taxa de fluxo não varie periodicamente. Um usuário de medidor de fluxo pode não desejar, ou ser apto a usar, uma medição de taxa de fluxo instantâneo.
[0007] Um fator que complica a geração de uma medição de taxa de fluxo média para um fluxo pulsante é que um fluxo pulsante pode ter um fluxo reverso periódico. Outro fator impeditivo é que usuário deseja uma medição de taxa de fluxo média que tem uma taxa de atualização rápida e não notavelmente ou 3/21 apreciavelmente atrasa o fluxo real. Ademais, uma medição de taxa de fluxo média pode ser complicada onde o período entre pulsos é variável.
[0008] Uma solução de técnica anterior é medir a taxa de fluxo de um fluxo pulsante tem sido utilizar amortecimento de fluxo. O amortecimento de fluxo 5 compreende uma filtragem por software (tipicamente usando um filtro resposta de impulso infinito (IIR) ou resposta de impulso finito (FIR) tendo um número fixado de coeficientes de filtro). A filtragem irá suavizar a saída de taxa de fluxo instantâneo, mas ela é genérica e não adaptativa a períodos de fluxo pulsante. O amortecimento de fluxo pode operar para amortecer um pico de fluxo periódico, em que 10 periodicidade é de alguma forma reduzida por nivelamento e ampliação dos picos de fluxo. O amortecimento de fluxo pode operar para eliminar ou reduzir os incidentes de fluxo negativo ou reverso.
[0009] Entretanto, tal amortecimento inclui desvantagens. Uma desvantagem é que tal amortecimento pode criar uma taxa de fluxo média que tem variação 15 significante. Uma taxa de fluxo média variável pode resultar devido ao amortecimento de fluxo não ser adaptativo aos períodos de fluxo pulsante. Outra desvantagem é que embora o amortecimento possa diminuir a variação de taxa de fluxo média, desde modo atrasando a medição de taxa de fluxo média por significantemente mais do que um período do que pode ser obtido de acordo com o 20 medidor de fluxo vibratório e método discutidos aqui.
Aspectos da Invenção
[0010] Em um aspecto da invenção, um medidor de fluxo vibratório para determinar uma taxa de fluxo média de um fluxo pulsante compreende: um conjunto de medidor de fluxo incluindo pelo menos dois sensores de 25 desvio e configurado para gerar pelo menos dois sinais vibracionais; e eletrônica do medidor configurada para receber os pelo menos dois sinais vibracionais e gerar um sinal de medição de taxa de fluxo, dividir o sinal de medição de taxa de fluxo em uma série de períodos de tempo, com cada período de tempo incluindo um pico de fluxo único que é substancialmente centrado no período de 30 tempo, totalizar medições de taxa de fluxo de cada período de tempo para gerar um soma de período, e dividir a soma de período por uma extensão de periodo de tempo para gerar uma taxa de fluxo média de período, em que a eletrônica do medidor produz, como saida, uma sequência de taxas de fluxo médias de periodo como um sinal de taxa de fluxo média. 5
[0011] Preferivelmente, o sinal de taxa de fluxo média compreende um sinal de taxa de fluxo de massa média.
[0012] Preferivelmente, o sinal de taxa de fluxo média compreende um sinal de taxa de fluxo volumétrico média.
[0013] Preferivelmente, a extensão de período de tempo é substancialmente 10 fixada.
[0014] Preferivelmente, a extensão de período de tempo é adaptável.
[0015] Preferivelmente, a eletrônica do medidor é configurada para determinar a periodicidade no sinal de medição de taxa de fluxo.
[0016] Preferivelmente, a eletrônica do medidor é configurada para 15 determinar a periodicidade no sinal de medição de taxa de fluxo, em que a periodicidade é determinada efetuando uma transformada de Fourier discreta (DFT) no sinal de medição de taxa de fluxo.
[0017] Preferivelmente, a eletrônica do medidor é configurada para determinar a periodicidade no sinal de medição de taxa de fluxo, em que a 20 periodicidade é determinada por varredura para picos no sinal de medição de taxa de fluxo.
[0018] Preferivelmente, a eletrônica do medidor é configurada para determinar a periodicidade no sinal de medição de taxa de fluxo, em que a periodicidade é determinada por varredura para picos no sinal de medição de taxa 25 de fluxo, com a varredura compreendendo a eletrônica do medidor comparando artefatos de fluxo no sinal de medição de taxa de fluxo para um ou mais de um limiar de amplitude de pico predeterminado, um limiar de largura de pico predeterminado, ou um limiar de espaçamento de pico mínimo predeterminado.
[0019] Preferivelmente, a eletrônica do medidor é configurada para 30 determinar a periodicidade no sinal de medição de taxa de fluxo, em que a periodicidade é determinada efetuando uma análise de janelas no sinal de medição de taxa de fluxo.
[0020] Em um aspecto da invenção, um método para determinar uma taxa de fluxo média de um fluxo pulsante compreende: receber dois ou mais sinais de resposta vibracional de dois ou mais sensores de desvio de um medidor de fluxo vibratório e gerar um sinal de medição de taxa de fluxo; dividir o sinal de medição de taxa de fluxo em uma série de períodos de tempo, com cada período de tempo incluindo um pico de fluxo único que é substancialmente centrado no período de tempo; totalizar medições de taxa de fluxo de cada período de tempo para gerar um soma de período; e dividir a soma de período por uma extensão de período de tempo para gerar uma taxa de fluxo média de período, em que uma sequência de taxas de fluxo médias de período é produzida como um sinal de taxa de fluxo média.
[0021] Preferivelmente, o sinal de taxa de fluxo média compreende um sinal de taxa de fluxo de massa média.
[0022] Preferivelmente, o sinal de taxa de fluxo média compreende um sinal de taxa de fluxo volumétrico média.
[0023] Preferivelmente, a extensão de período de tempo é substancialmente fixada.
[0024] Preferivelmente, a extensão de período de tempo é adaptável.
[0025] Preferivelmente, dividir o sinal de medição de taxa de fluxo em uma série de períodos de tempo compreende determinar a periodicidade no sinal de medição de taxa de fluxo.
[0026] Preferivelmente, dividir o sinal de medição de taxa de fluxo em uma série de períodos de tempo compreende determinar a periodicidade no sinal de medição de taxa de fluxo, em que a periodicidade é determinada efetuando uma transformada de Fourier discreta (DFT) no sinal de medição de taxa de fluxo.
[0027] Preferivelmente, dividir o sinal de medição de taxa de fluxo em uma série de períodos de tempo compreende determinar a periodicidade no sinal de medição de taxa de fluxo, em que a periodicidade é determinada por varredura para picos no sinal de medição de taxa de fluxo.
[0028] Preferivelmente, dividir o sinal de medição de taxa de fluxo em uma série de períodos de tempo compreende determinar a periodicidade no sinal de medição de taxa de fluxo, em que a periodicidade é determinada por varredura para picos no sinal de medição de taxa de fluxo, com a varredura compreendendo comparando artefatos de fluxo no sinal de medição de taxa de fluxo para um ou mais de um limiar de amplitude de pico predeterminado, um limiar de largura de pico predeterminado, ou um limiar de espaçamento de pico mínimo predeterminado.
[0029] Preferivelmente, dividir o sinal de medição de taxa de fluxo em uma série de períodos de tempo compreende determinar a periodicidade no sinal de medição de taxa de fluxo, em que a periodicidade é determinada efetuando uma análise de janelas no sinal de medição de taxa de fluxo.
Descrição dos Desenhos
[0030] O mesmo número de referência representa o mesmo elemento em todos os desenhos. Os desenhos não estão necessariamente em escala.
[0031] Figura 1 mostra um medidor de fluxo vibratório de acordo com a invenção.
[0032] Figura 2 mostra eletrônica do medidor do medidor de fluxo vibratório de acordo com uma forma de realização da invenção.
[0033] Figuras 3A-3C mostram etapas de processamento representativo para um fluxo pulsante de acordo com uma forma de realização da invenção.
[0034] Figuras 4A-4E mostram exemplos de vários fluxos pulsantes.
[0035] Figura 5 é um fluxograma de um método para determinar uma taxa de fluxo média de um fluxo pulsante de acordo com uma forma de realização da invenção.
Descrição Detalhada da Invenção
[0036] Figuras 1-5 e a seguinte descrição descrevem exemplos específicos para ensinar aos versados na técnica como fazer e usar o melhor modo da invenção. Para o propósito de ensinar princípios inventivos, alguns aspectos convencionais foram simplificados ou omitidos. Os versados na técnica apreciarão variações desses exemplos que caem dentro do escopo da invenção. Os versados na técnica apreciarão que os aspectos descritos abaixo podem ser comparados em várias 5 formas para formar múltiplas variações da invenção. Como um resultado, a invenção não é limitada aos exemplos específicos descritos abaixo, mas apenas pelas reivindicações e seus equivalentes.
[0037] Figura 1 mostra um medidor de fluxo vibratório 5 de acordo com uma forma de realização da invenção. O medidor de fluxo vibratório 5 compreende um 10 conjunto de medidor de fluxo 10 e eletrônica do medidor 20. A eletrônica do medidor 20 é conectada ao conjunto de medidor 10 através de fios 100 e é configurado para prover medições de uma ou mais de uma densidade, taxa de fluxo de massa, volume taxa de fluxo, fluxo de massa totalizado, temperatura, ou outras medições ou informação sobre uma trilha de comunicação 26. O medidor de fluxo vibratório 5 15 pode compreender um medidor de fluxo Coriolis 5 em algumas formas de realização. Deve ser aparente a aqueles versados na técnica que o medidor de fluxo vibratório pode compreender qualquer maneira de medidor de fluxo vibratório, indiferente do número de acionadores, sensores de desvio, condutos de fluxo, ou o modo operatório de vibração. Em adição, deve ser reconhecido que o medidor de fluxo 20 vibratório 5 pode alternativamente compreender um densitômetro vibratório.
[0038] O conjunto de medidor de fluxo 10 inclui um par de flanges 101 e 101', coletores 102 e 102', um acionador 104, sensores de desvio 105 e 105', e condutos de fluxo 103A e 103B. O acionador 104 e o sensores de desvio 105 e 105' são conectados aos condutos de fluxo 103A e 103B. 25
[0039] Os flanges 101 e 101' são afixados aos coletores 102 e 102'. Os coletores 102 e 102' podem ser fixados a extremidades opostas de um espaçador 106 em algumas formas de realização. O espaçador 106 mantém o espaçamento entre os coletores 102 e 102' a fim de prevenir forças de tubulação de ser transmitidas a condutos de fluxo 103A e 103B. Quando o conjunto de medidor de 30 fluxo 10 é inserido em uma tubulação (não mostrado) que carrega o fluido de fluxo sendo medido, o fluido de fluxo entra no conjunto de medidor de fluxo 10 através do flange 101, passa através do coletor de entrada 102 onde a quantidade total de fluido de fluxo é direcionada para entrar nos condutos de fluxo 103A e 103B, flui através dos condutos de fluxo 103A e 103B e de volta para o coletor de saída 102', onde sai o conjunto de medidor 10 através do flange 101'.
[0040] O fluido de fluxo pode compreender um líquido. O fluido de fluxo pode compreender um gás. O fluido de fluxo pode compreender um fluido de múltiplas fases, tal como um líquido incluindo gases arrastados e/ou sólidos arrastados.
[0041] Os condutos de fluxo 103A e 103B são selecionados e apropriadamente montados ao coletor de entrada 102 e ao coletor de saída 102' de modo a ter substancialmente a mesma distribuição de massa, momentos de inércia, e módulos elásticos sobre os eixos de flexão W-W e W-W respectivamente. Os condutos de fluxo 103A e 103B estendem-se para fora dos coletores 102 e 102’ em modo essencialmente paralelo.
[0042] Os condutos de fluxo 103A e 103B são acionados pelo acionador 104 em direções opostas sobre os respectivos eixos de flexão W e W e em que é nomeado o primeiro modo de flexão fora de fase do medidor de fluxo vibratório 5. O acionador 104 pode compreender uma de muitas disposições bem conhecidas, tal como magneto montado ao conduto de fluxo 103A e uma bobina oposta montada a conduto de fluxo 103B. Uma corrente alternada é passada através da bobina oposta para levar ambos os condutos a oscilar. Um sinal de acionamento apropriado é aplicado pela eletrônica do medidor 20 ao acionador 104 através do fio 110. Outros dispositivos acionadores são contemplados e estão dentro do escopo da descrição e reivindicações.
[0043] A eletrônica do medidor 20 recebe sensor sinais nos fios 111 e 111', respectivamente. A eletrônica do medidor 20 produz um sinal de acionamento no fio 110 que leva o acionador 104 a oscilar os condutos de fluxo 103A e 103B. Outros dispositivos sensores são contemplados e estão dentro do escopo da descrição e reivindicações.
[0044] A eletrônica do medidor 20 processa os sinais de velocidade de esquerda e de direita dos sensores de desvio 105 e 105' a fim de computar uma taxa de fluxo, dentre outras coisas. A trilha de comunicação 26 provê um meio de entrada e um de saída que permite à eletrônica do medidor 20 estabelecer uma interface com um operador ou com outros sistemas eletrônicos. A descrição de Figura 1 é dada meramente como um exemplo da operação de um medidor de fluxo vibratório, tal como um medidor de fluxo Coriolis, e não é destinada a limitar os ensinamentos da presente invenção.
[0045] A eletrônica do medidor 20 em uma forma de realização é configurada para vibrar os tubos de fluxo 103A e 103B. A vibração é efetuada pelo acionador 104. A eletrônica do medidor 20 ainda recebe resultar sinais vibracionais dos sensores de desvio 105 e 105'. Os sinais vibracionais compreendem uma resposta vibracional dos tubos de fluxo 103A e 103B. A eletrônica do medidor 20 processa a resposta vibracional e determina uma frequência de resposta e/ou diferença de fase. A eletrônica do medidor 20 processa a resposta vibracional e determina uma ou mais medições de fluxo, incluindo uma taxa de fluxo de massa e/ou densidade do fluido de fluxo. Outras características de resposta vibracional e/ou medições de fluxo são contempladas e estão dentro do escopo da descrição e reivindicações.
[0046] Em uma forma de realização, os tubos de fluxo 103A e 103B compreendem substancialmente tubos de fluxo em formato de U, como mostrado. Altemativamente, em outras formas de realização, os tubos de fluxo podem compreender substancialmente tubos de fluxo em formato de Y ou retos. Formatos de medidor de fluxo adicionais e/ou configurações podem ser usados e estão dentro do escopo da descrição e reivindicações.
[0047] Figura 2 mostra eletrônica do medidor 20 do medidor de fluxo vibratório 5 de acordo com uma forma de realização da invenção. A eletrônica do medidor 20 pode incluir uma interface 201 e um sistema de processamento 203. A eletrônica do medidor 20 recebe primeiro e segundo sinais de sensor do conjunto de medidor 10, tal como sinais de sensor de desvio/velocidade. A eletrônica do medidor 20 processa o primeiro e segundo sinais de sensor a fim de obter características de fluxo do material de fluxo fluindo através do conjunto de medidor 10. Por exemplo, a eletrônica do medidor 20 pode determinar uma ou mais de uma diferença de fase, frequência, diferença de tempo (Δt), densidade, taxa de fluxo de massa, e/ou volume taxa de fluxo dos sinais de sensor, por exemplo. A eletrônica do medidor 20 pode gerar um sinal de medição de taxa de fluxo 223. A eletrônica do medidor 20 pode gerar um substancialmente sinal de taxa de fluxo média 238. Em adição, outras características de fluxo podem ser determinadas de acordo com a invenção.
[0048] A interface 201 recebe os sinais de sensor de um dos sensores de velocidade 170L e 170R através dos fios 100 de Figura 1. A interface 201 pode efetuar qualquer condicionamento de sinal necessário ou desejado, tal como qualquer modo de formatar, amplificar, armazenar temporariamente, etc. Alternativamente, alguma parte ou todo o condicionamento de sinal pode ser efetuado no sistema de processamento 203.
[0049] Além disso, a interface 201 pode possibilitar comunicações entre a eletrônica do medidor 20 e dispositivos externos. A interface 201 pode ser capaz de qualquer modo de comunicação eletrônica, óptica, ou sem fio.
[0050] A interface 201 em uma forma de realização inclui um digitalizador (não mostrado), em que o sinal de sensor compreende um sinal de sensor análogo. O digitalizador amostra e digitaliza o sinal de sensor análogo e produz um sinal de sensor digital. A interface/digitalizador pode também efetuar qualquer dizimação necessária, em que o sinal de sensor digital é dizimado a fim de reduzir a quantidade de processamento de sinal necessário e para reduzir o tempo de processamento.
[0051] O sistema de processamento 203 conduz as operações da eletrônica do medidor 20 e processa as medições de fluxo do conjunto de medidor de fluxo 10. O sistema de processamento 203 executa uma ou mais rotinas de processamento e por meio disso processa as medições de fluxo a fim de produzir uma ou mais características de fluxo.
[0052] O sistema de processamento 203 pode compreender um computador de uso geral, microprocessador, circuito lógico, ou outro dispositivo de processamento de uso geral ou personalizado. O sistema de processamento 203 pode ser distribuído entre múltiplos dispositivos de processamento. O sistema de processamento 203 pode incluir qualquer modo de meio de armazenamento eletrônico integral ou independente, tal com o sistema de armazenamento 204.
[0053] Na forma de realização mostrada, o sistema de processamento 203 5 recebe os sinais de sensor do conjunto de medidor de fluxo 10, armazena os sinais de sensor pelo menos temporariamente as duas ou mais respostas vibracionais 220, e gera várias medições de fluxo das duas ou mais respostas vibracionais 220. O sistema de processamento 203 pode gerar um sinal de medição de taxa de fluxo 223 das duas ou mais respostas vibracionais 220. O sinal de medição de taxa de fluxo 10 223 pode compreender uma taxa instantânea de fluxo de massa ou uma taxa de fluxo volumétrica instantânea. O sistema de processamento 203 pode gerar um sinal de taxa de fluxo média 238 do sinal de medição de taxa de fluxo 223. O sinal de taxa de fluxo média 238 pode compreender uma taxa média de fluxo de massa ou uma taxa de fluxo volumétrica média. O sistema de processamento 203 pode armazenar, 15 exibir, registrar, e/ou transmitir o sinal de medição de taxa de fluxo 223 e o sinal de taxa de fluxo média 238.
[0054] O sistema de armazenamento 204 pode armazenar rotinas que são executadas pelo sistema de processamento 203. Em algumas formas de realização, o sistema de armazenamento 204 armazena uma rotina de taxa de fluxo 214 para 20 gerar o sinal de medição de taxa de fluxo 223. Em algumas formas de realização, o sistema de armazenamento 204 armazena uma rotina de periodicidade 219 para determinar fluxo picos, localizações de pico de fluxo, e intervalos de tempo (isto é, períodos) entre picos. Em algumas formas de realização, o sistema de armazenamento 204 armazena uma rotina de cálculo de média 216 que gera o sinal 25 de taxa de fluxo média 238 do sinal de medição de taxa de fluxo 223.
[0055] Em uma forma de realização, o sistema de armazenamento 204 pode armazenar variáveis usadas para operar o medidor de fluxo vibratório 5 e pode armazenar valores gerados pela eletrônica do medidor 20. O sistema de armazenamento 204 pode armazenar características de fluxo gerado das medições 30 de fluxo.
[0056] O sistema de armazenamento 204 pode armazenar as duas ou mais respostas vibracionais 220 recebidas dos sensores de velocidade/desvio 170L e 170R. As duas ou mais respostas vibracionais 220 podem compreender dois ou mais sequências de valores de medição digitais variando com o tempo.
[0057] O sistema de armazenamento 204 pode armazenar uma extensão de período de tempo 227. A extensão de período de tempo 227 pode compreender um intervalo de tempo entre picos consecutivos (ou entre picos positivos ou negativos consecutivos), tal como o intervalo de tempo entre um pico de fluxo de corrente e um pico de fluxo prévio, por exemplo. Deve ser entendido que a extensão de período de tempo 227 pode armazenar mais do que um valor de comprimento e pode armazenar múltiplos valores de comprimento. Deve ser ainda entendido que o comprimento de períodos de tempo pode variar com mudanças no fluxo.
[0058] O sistema de armazenamento 204 pode armazenar uma soma de período 231. A soma de período 231 pode compreender uma soma de valores de taxa de fluxo amplitude por um particular período de tempo. Deve ser entendido que a soma de período 231 pode armazenar mais do que uma soma, correspondendo a mais do que um período de tempo.
[0059] O sistema de armazenamento 204 pode armazenar uma média de período 235. A média de período 235 compreende um valor de taxa de fluxo média computado por um particular período de tempo. Deve ser entendido que a média de período 235 pode armazenar mais do que uma média, correspondendo a mais do que um período de tempo.
[0060] O sistema de armazenamento 204 pode armazenar o sinal de taxa de fluxo média 238. O sinal de taxa de fluxo média 238 pode compreender uma série ou sequência de médias de período. As séries de médias de período são geradas por uma série de sucessivos períodos ou janelas de tempo. As séries de média de períodos tornam o sinal de taxa de fluxo média 238 quando adicionado ao sinal de taxa de fluxo média 238 em uma ordem temporal.
[0061] O sistema de armazenamento 204 pode armazenar um limiar de amplitude de pico predeterminado 226. O limiar de amplitude de pico 226 pode compreender uma amplitude de taxa de fluxo mínima que é requerida para um artefato de taxa de fluxo ser julgado um pico de fluxo.
[0062] O sistema de armazenamento 204 pode armazenar um limiar de largura de pico predeterminado 228. O limiar de largura de pico 228 pode compreender uma largura de pico mínima que é requerida por um artefato de taxa de fluxo ser julgado um pico de fluxo. Em adição, ou alternativamente, o limiar de largura de pico 228 pode compreender uma largura de pico máxima que é requerida para um artefato de taxa de fluxo ser julgado um pico de fluxo. Em outra alternativa, o limiar de largura de pico 228 pode compreender uma faixa de largura de pico que deve ser satisfeita para um artefato de taxa de fluxo ser julgado um pico de fluxo.
[0063] O sistema de armazenamento 204 pode armazenar um espaçamento de pico mínimo predeterminado 233. O espaçamento de pico mínimo predeterminado 233 compreende um espaçamento temporal mínimo entre picos de fluxo sucessivos ou adjacentes. Em algumas formas de realização, um pico de fluxo de corrente deve ser espaçado de um pico prévio pelo espaçamento de pico mínimo predeterminado 233 a fim de ser julgado para ser um pico de fluxo para o propósito de calcular média. Isso pode prevenir que múltiplos picos sejam julgados como picos de fluxo seguintes, tal como o pico múltiplo mostrado no centro do gráfico na Figura 4C.
[0064] A eletrônica do medidor 20, quando executando a rotina de taxa de fluxo 214, é configurada para gerar um sinal de taxa de fluxo média. A eletrônica do medidor 20, quando executando a rotina de taxa de fluxo 214, pode ainda executar a rotina de periodicidade 219 e/ou a rotina de cálculo de média 216. A eletrônica do medidor 20, quando executando a rotina de taxa de fluxo 214, é configurada para receber os, pelo menos, dois sinais vibracionais e gerar um sinal de medição de taxa de fluxo, dividir o sinal de medição de taxa de fluxo em uma série de períodos de tempo, com cada período de tempo incluindo um pico de fluxo único que é substancialmente centrado no período de tempo, totalizar medições de taxa de fluxo de cada período de tempo para gerar um soma de período, e dividir a soma de período por uma extensão de período de tempo para gerar uma taxa de fluxo média de período. Finalmente, a eletrônica do medidor 20 produz, como saída, uma sequência de taxas de fluxo médias de período como o sinal de taxa de fluxo média. Em algumas formas de realização, o sinal de taxa de fluxo média compreende um sinal de taxa de fluxo de massa média. Alternativamente, o sinal de taxa de fluxo média pode compreender um sinal de taxa de fluxo volumétrico média.
[0065] Em algumas formas de realização, a extensão de período de tempo pode ser fixada ou substancialmente constante. Alternativamente, a extensão de período de tempo pode ser adaptativo e pode mudar conforme muda o fluxo sendo medido.
[0066] Em algumas formas de realização, a eletrônica do medidor 20 pode ser configurada para determinar a periodicidade no sinal de medição de taxa de fluxo. A periodicidade pode ser determinada efetuando uma transformada de Fourier discreta (DFT) no sinal de medição de taxa de fluxo. O DFT pode ser usado para produzir um espectro de domínio de frequência, em que a periodicidade dos picos de fluxo pode ser determinada a partir do espectro.
[0067] Em uma forma de realização, a periodicidade pode ser determinada por varredura para picos no sinal de medição de taxa de fluxo. A varredura pode incluir comparar amplitudes de sinal, largura, e espaçamentos a valores ou faixas predeterminadas. Em algumas formas de realização a varredura pode compreender a eletrônica do medidor 20 comparando artefatos de fluxo no sinal de medição de taxa de fluxo para um ou mais de um limiar de amplitude de pico predeterminado 226, um limiar de largura de pico predeterminado 228, ou um limiar de espaçamento de pico mínimo predeterminado 233. Apenas os artefatos de fluxo que satisfazem os valores predeterminados são julgados para ser determinados picos de fluxo. Dessa maneira, menores anomalias de fluxo, tal como uma ponta baixa mostrada em Figura 4E, serão julgadas como sendo picos de fluxo. Tais anomalias de fluxo menores podem afetar o processo de cálculo de média dividindo o sinal de medição de taxa de fluxo em períodos de tempo de duração muito curta, acelerando o tempo de processamento e carga de processamento.
[0068] A periodicidade pode ser determinada efetuando uma análise de janelas no sinal de medição de taxa de fluxo. Uma análise de janelas compreende processar o sinal de medição de taxa de fluxo usando múltiplas janelas de tempo ou uma janela deslizante. Em formação de janela, a janela é periodicamente movida a uma localidade seguinte e o sinal dentro dos limites da janela é processado para gerar uma indicação de pico de amplitude. Então a janela é movida a uma localidade seguinte e o processamento é repetido. Os conteúdos de uma janela podem ser processados para determinar um ponto em tempo de amplitude máxima ou teor de energética. As janelas podem sobrepor-se ou podem ser distintas. O processamento pode gerar uma indicação de amplitude de sinal máxima para cada janela, em que uma série de janelas gerará informação que pode permitir determinação de todos os picos de fluxo apuráveis no sinal de medição de taxa de fluxo.
[0069] Figuras 3A-3C mostram etapas de processamento representativo para um fluxo pulsante de acordo com uma forma de realização da invenção. Figura 3A mostra um fluxo pulsante representativo, incluindo picos de fluxo de diferentes amplitudes e picos de fluxo em separações de tempo variantes. Figura 3A também compreende um sinal de medição de taxa de fluxo. Os primeiros três picos de fluxo são espaçados por comprimento de período de tempos de L2. Os seguintes quatro picos de fluxo são espaçados por comprimento de período de tempos de Li. Os dois picos de fluxo finais são espaçados por comprimento de período de tempos de i_2. O primeiro, segundo, e nono picos de fluxo têm uma amplitude de três. O terceiro pico tem uma amplitude de quatro. O quarto, sexto, sétimo, e oitavo picos de fluxo têm uma amplitude de dois. O quinto pico de fluxo tem uma amplitude de um.
[0070] Figura 3B mostra o fluxo de Figura 3A após periodicidade foi determinada e o sinal foi dividido em uma série de períodos de tempo. Deve ser notado que cada pico de fluxo é substancialmente centrado em seu período de tempo. O primeiro, segundo, e oitavo períodos de tempo ou janelas Wi, W2, e W8 têm comprimentos L2. O terceiro, quarto, quinto, sexto, e sétimo períodos de tempo W3-W7 têm comprimentos L|.
[0071] Deve ser notado que no exemplo mostrado os períodos de tempo W3 e W7 são não contíguos com os períodos W2 e W8 vizinhos. Entretanto, eles poderiam ser configurados para se estender a períodos W2 e W8 vizinhos, se desejado. Alternativamente, os períodos podem sobrepor-se.
[0072] Figura 3C compreende um sinal de taxa de fluxo média como derivado do sinal de medição de taxa de fluxo. Cada um dos picos de fluxo nos períodos WrWg de Figura 3B foi substituído com médias de períodos correspondentes. Deve ser notado que as setas entre Figura 3B e Figura 3C denotam um atraso de processamento em produzir o sinal de taxa de fluxo média de Figura 3C a partir do sinal de medição de taxa de fluxo, como mostrado em Figuras 3A-3B.
[0073] O pico de fluxo em período W5 nesse exemplo foi julgado como tendo uma amplitude insuficiente para compreender um pico de fluxo para o propósito de calcular a média. Por exemplo, o valor de amplitude pode ter sido comparado ao limiar de amplitude de pico 226 e foi menor que o limiar. Como um resultado, o período de tempo W5 pode ter uma média de período de zero, como mostrado. Alternativamente, o artefato de taxa de fluxo em período de tempo W5 pode ser incluído em um ou ambos dos períodos W4 e W6 adjacentes (mas desvia do centro do período).
[0074] Em outra alternativa, o processamento de periodicidade pode comparar os artefatos de taxa de fluxo ao limiar de amplitude de pico 226 e julgar o pico pequeno como não sendo grande suficiente para compreender um ponto final de período, depois que o pico pequeno seria incluído quer no período W4 anterior ou no período W6 seguinte.
[0075] A média de período de período W8 é mostrada como sendo menor que de período W7, mesmo que a amplitude do pico de fluxo em período W8 é a mesma como o pico de fluxo amplitude em período W7. Isso é porque o período W8 tem um comprimento l_2 que é maior que o comprimento Li do período W7.
[0076] Similarmente, a média de período em período W3 é maior que a média de período de período W2. Isso é devido a ambos uma maior amplitude de pico e um menor comprimento de período em período W3 que em período W2.
[0077] Figuras 4A-4E mostram exemplos de vários fluxos pulsantes. Figura 4A mostra um exemplo de uma medição de fluxo pulsante que inclui picos de medição de fluxo regularmente espaçados. Os picos de fluxo são substancialmente idênticos nesse exemplo, e ocorrem em intervalos periódicos substancialmente regulares e previsíveis. Como um resultado, a geração de uma taxa de fluxo média 5 para essa forma de onda de medição de taxa de fluxo será direta.
[0078] Figura 4B compreende um fluxo pulsante onde o segundo pulso é adiantado (comparado com as formas de onda acima e abaixo). Tal mudança em periodicidade de um pico para o seguinte afetará um valor de taxa de fluxo média. Dependendo do processo de cálculo de média, tal pico de fluxo fora de período, 10 quando medido na técnica anterior, pode criar um valor de saída de taxa de fluxo média que experimenta grandes transições se o cálculo de média operar durante períodos fixados. Por exemplo, o segundo pulso poderia ser mediado com o primeiro pulso, resultando um valor médio artificialmente impulsionado no primeiro período, e com um subsequente valor médio artificialmente diminuído no seguinte período de 15 tempo.
[0079] Figura 4C compreende um fluxo pulsante onde os picos não são uniformes. Em alguns casos, um pico pode incluir um declive parcial ou pode compreender múltiplos picos parciais. Isso pode complicar a determinação da periodicidade do fluxo pulsante. 20
[0080] Figura 4D compreende um fluxo pulsante onde os picos incluem porções que se inclinam para baixo do eixo horizontal (ou amplitude de fluxo zero). Estes declives de medição de fluxo compreendem exemplos de fluxo reverso ou negativo. Novamente, o fluxo negativo pode complicar o processo de determinar a periodicidade do fluxo pulsante. Além disso, o fluxo negativo pode fazer um cálculo 25 de média desigual e grosseiro em sua natureza.
[0081] Figura 4E compreende um fluxo pulsante onde picos extras ocorrem entre picos de fluxo periódicos. Isso pode ser devido ao meio de medidor de fluxo, incluindo a abertura ou fechamento de válvulas, realimentação ou regulação da bomba, surtos ou quedas em pressão não devido a uma bomba, ou outras causas. A 30 natureza irregular de tais picos pode afetar impropriamente um valor médio se o pico pequeno for julgado como sendo um pico de fluxo, com a periodicidade do sinal sendo, portanto, afetada.
[0082] Figura 5 é um fluxograma 500 de um método para determinar uma taxa de fluxo média de um fluxo pulsante de acordo com uma forma de realização da invenção. Em etapa 501, um medidor de fluxo vibratório gera um sinal de medição de taxa de fluxo. O medidor de fluxo vibratório usa dois ou mais sinais vibracionais para gerar o sinal de medição de taxa de fluxo. Os dois ou mais sinais vibracionais pode ser processado para determinar uma diferença de fase entre dois ou mais localidades de sensor de desvio espaçado em um tubo de fluxo vibratório ou tubos de fluxo, como é conhecido na técnica. A diferença de fase é usada para gerar o sinal de medição de taxa de fluxo. Em adição, outros valores, constantes, ou dados pode também ser usados em gerar o sinal de medição de taxa de fluxo, como é conhecido na técnica. O sinal de medição de taxa de fluxo variará em tempo e substancialmente instantaneamente trilhará o fluxo do material de fluxo através do medidor.
[0083] Em etapa 502, um processamento de periodicidade determina picos de fluxo e os períodos de tempo entre os picos de fluxo determinados. Subsequentemente, o sinal de medição de taxa de fluxo é dividido na sequência determinada de períodos de tempo (ver Figura 3B). Os períodos de tempo podem ser substancialmente uniformes, mas podem variar de acordo com uma periodicidade do fluxo. Os períodos de tempo podem sobrepor-se ou pode ser substancialmente distinto. Os períodos de tempo podem compreender períodos de comprimento correspondendo às separações cronológicas entre picos de fluxo apuráveis. Os picos de fluxo podem compreender picos positivos ou negativos. Determinando a periodicidade do sinal e os intervalos de tempo entre picos de fluxo, e calculando a média do sinal de medição de taxa de fluxo de acordo com o pico de períodos de fluxo, as médias produzidas de período são mais representativas de um fluxo pulsante. Além disso, as médias de período produzidas podem compreender médias computadas para períodos de pico de fluxo de comprimentos variáveis.
[0084] Os períodos de tempo são configurados de modo que eles preferivelmente incluem apenas um pico de fluxo ou grupo de pico de fluxo por período de tempo. Alternativamente, os períodos de tempo podem ser configurados de modo que eles incluem apenas um pico de fluxo ou grupo de pico de fluxo de uma magnitude maior que um limiar de magnitude predeterminada.
[0085] Os períodos de tempo são configurados de modo que eles preferivelmente são substancialmente centrados sobre um particular pico de fluxo ou grupo de pico de fluxo. Centrando cada pico de fluxo em um correspondente período de tempo, as médias de período produzidas são mais representativas de um fluxo pulsante.
[0086] O processo de periodicidade pode requerer que um artefato de fluxo satisfaça ao limiar de amplitude de pico predeterminado 226. Um pico de fluxo pode ser comparado ao limiar de amplitude de pico predeterminado 226 a fim de determinar se o pico de fluxo compreende um pico para propósito de calcular a média. Um pico de fluxo que excede o limiar de amplitude de pico predeterminado 226 pode ser julgado para compreender um determinado pico de fluxo. O julgamento pode compreender julgar o limiar de amplitude de pico predeterminado 226 sozinho, ou pode ser combinado com julgamento de outros aspectos do artefato de fluxo, incluindo uma largura de pico e espaçamento de pico, como discutido abaixo.
[0087] O processamento de periodicidade pode requerer que um artefato de fluxo satisfaça o limiar de largura de pico predeterminado 228. O limiar de largura de pico predeterminado 228 pode compreender uma largura de pico mínima. O limiar de largura de pico predeterminado 228 pode também compreender uma largura de pico máxima. Ademais, o limiar de largura de pico predeterminado 228 pode compreender uma faixa de largura de pico, em que um artefato de fluxo é julgado como sendo um pico de fluxo determinado apenas se o artefato de fluxo satisfaz a uma faixa de largura de pico, por exemplo.
[0088] O processamento de periodicidade pode requerer que um artefato de fluxo satisfaça ao espaçamento de pico mínimo predeterminado 233. O espaçamento de pico mínimo predeterminado 233 compreende um espaçamento temporal mínimo entre picos de fluxo sucessivos ou adjacentes. O processamento de periodicidade pode requerer que um pico de fluxo de corrente seja afastado de um pico prévio pelo espaçamento de pico mínimo predeterminado 233 a fim de ser julgado para ser um pico de fluxo para o propósito de calcular a média. Isso pode prevenir múltiplos picos, tal como o pico múltiplo mostrado no centro do gráfico em Figura 4C, de ser julgado como um pico de fluxo seguinte.
[0089] Outras características de periodicidade são contempladas e estão dentro do escopo da descrição e reivindicações. Da mesma forma, outras características de pico de sinal são contempladas e estão dentro do escopo da descrição e reivindicações.
[0090] A periodicidade pode ser determinada usando uma transformada de Fourier discreta (DFT), como previamente discutido. A periodicidade pode ser determinada por varredura para picos, como previamente discutido. A periodicidade pode ser determinada por uma análise de janelas, como previamente discutido.
[0091] Em etapa 503, a medição de taxas de fluxo para cada período de tempo são totalizadas, produzindo uma soma de período por um particular período de tempo. As medições de taxa de fluxo podem ser totalizadas de um modo apropriado. Por exemplo, onde as medições de taxa de fluxo compreendem um sinal digital, a totalização pode compreender somar uma série de valores de amplitude ou valores binários temporais para uma janela particular.
[0092] Em etapa 504, cada soma de período é dividida pelo correspondente comprimento de período de tempo. A divisão produz uma média de período taxa de fluxo para o período de tempo. Cada média de período taxa de fluxo deste modo produzida atrasará o fluxo real. Entretanto, cada média de período de taxa de fluxo pode vantajosamente atrasar o fluxo real por apenas um período de tempo, em algumas formas de realização. Consequentemente, a sincronicidade do sinal de taxa de fluxo média para o fluxo de fluido real fluxo pode mudar diminuindo a extensão de período de tempo, se desejado. Entretanto, em que a extensão de período de tempo é adaptavelmente mudada para trilhar o espaçamento entre picos de fluxo apuráveis, a extensão de período de tempo autonomamente diminuirá onde a frequência/espaçamento de picos de fluxo aumenta/onde o espaçamento de picos de fluxo diminui. O resultado é que a grossura ou finura relativa do sinal de taxa de fluxo média adaptativamente mudará de acordo com mudanças no fluxo pulsante.
[0093] Em etapa 505, um sinal de taxa de fluxo média é produzido. O sinal de taxa de fluxo média compreende uma sequência de taxas de fluxo médias de período. A sequência de taxas de fluxo médias de período compreende uma taxa de fluxo média para o fluido fluente, com a taxa de fluxo média sendo substancialmente síncrona com mudanças no fluxo.
[0094] O medidor de fluxo vibratório e o método de acordo com a invenção podem ser empregados de acordo com qualquer uma das formas de realização a fim de proporcionar várias vantagens, se desejado. O medidor de fluxo vibratório e o método de acordo com qualquer uma das formas de realização pode melhorar a manipulação dos fluxos pulsantes. O medidor de fluxo vibratório e o método de acordo com qualquer uma das formas de realização pode gerar uma taxa de fluxo média mais precisa e confiável. O medidor de fluxo vibratório e o método de acordo com qualquer das formas de realização pode gerar uma taxa de fluxo média que atualiza rapidamente. O medidor de fluxo vibratório e o método de acordo com qualquer uma das formas de realização pode gerar uma taxa de fluxo média que minimamente atrasa a taxa instantânea de fluxo.
[0095] As descrições detalhadas das formas de realização acima não são descrições exaustivas de todas as formas de realização contempladas pelos inventores como estando dentro do escopo da invenção. De fato, os versados na técnica reconhecerão que alguns elementos das formas de realização descritas acima podem ser combinados de forma variável ou eliminados para criar outras formas de realização, e tais outras formas de realização estão dentro do escopo e dos ensinamentos da invenção. Será também evidente para os versados na técnica que as formas de realização descritas acima podem ser combinadas no todo ou em parte de modo a criar formas de realização adicionais dentro do escopo e dos ensinamentos da invenção. Assim, o escopo da invenção deve ser determinado a partir das reivindicações seguintes.

Claims (20)

1. Medidor de fluxo vibratório (5) para determinar uma taxa de fluxo média de um fluxo pulsante, o medidor de fluxo vibratório (5) compreendendo: um conjunto de medidor de fluxo (10) incluindo pelo menos dois sensores de desvio (170L, 170R) e configurado para gerar pelo menos dois sinais vibracionais; e caracterizado pelo fato de compreender ainda eletrônica do medidor (20) configurada para receber os pelo menos dois sinais vibracionais e gerar um sinal de medição de taxa de fluxo, dividir o sinal de medição de taxa de fluxo em uma série de períodos de tempo, com cada período de tempo incluindo um pico de fluxo único que é substancialmente centrado no período de tempo, totalizar as medições de taxa de fluxo de cada período de tempo para gerar uma soma de período, e dividir a soma de período por uma extensão de período de tempo para gerar uma taxa de fluxo média de período, em que a eletrônica do medidor (20) produz, como saída, uma sequência de taxas de fluxo médias de período como um sinal de taxa de fluxo média.
2. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sinal de taxa de fluxo média compreende um sinal de taxa de fluxo de massa média.
3. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sinal de taxa de fluxo média compreende um sinal de taxa de fluxo volumétrico média.
4. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a extensão de período de tempo é substancialmente fixada.
5. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a extensão de período de tempo é adaptável.
6. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a eletrônica do medidor (20) é configurada para determinar a periodicidade no sinal de medição de taxa de fluxo.
7. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a eletrônica do medidor (20) é configurada para determinar a periodicidade no sinal de medição de taxa de fluxo, em que a periodicidade é determinada efetuando uma transformada de Fourier discreta (DFT) sobre o sinal de medição de taxa de fluxo.
8. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a eletrônica do medidor (20) é configurada para determinar a periodicidade no sinal de medição de taxa de fluxo, em que a periodicidade é determinada por varredura para picos no sinal de medição de taxa de fluxo.
9. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a eletrônica do medidor (20) é configurada para determinar a periodicidade no sinal de medição de taxa de fluxo, em que a periodicidade é determinada por varredura para picos no sinal de medição de taxa de fluxo, com a varredura compreendendo a eletrônica do medidor (20) comparando artefatos de fluxo no sinal de medição de taxa de fluxo para um ou mais de um limiar de amplitude de pico predeterminado (226), um limiar de largura de pico predeterminado (228), ou um limiar de espaçamento de pico mínimo predeterminado (233).
10. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a eletrônica do medidor (20) é configurada para determinar a periodicidade no sinal de medição de taxa de fluxo, em que a periodicidade é determinada efetuando uma análise de janelas sobre o sinal de medição de taxa de fluxo.
11. Método para determinar uma taxa de fluxo média de um fluxo pulsante, o método compreendendo: receber dois ou mais sinais de resposta vibracional a partir de dois ou mais sensores de desvio de um medidor de fluxo vibratório e gerar um sinal de medição de taxa de fluxo; caracterizado pelo fato de compreender ainda dividir o sinal de medição de taxa de fluxo em uma série de períodos de tempo, com cada periodo de tempo incluindo um pico de fluxo único que é substancialmente centrado no período de tempo; totalizar as medições de taxa de fluxo de cada período de tempo para gerar um soma de período; e dividir a soma de período por uma extensão de período de tempo para gerar uma taxa de fluxo média de período, em que uma sequência de taxas de fluxo médias de período é produzida, como saída, como um sinal de taxa de fluxo média.
12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o sinal de taxa de fluxo média compreende um sinal de taxa de fluxo de massa média.
13. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o sinal de taxa de fluxo média compreende um sinal de taxa de fluxo volumétrico média.
14. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a extensão de período de tempo é substancialmente fixada.
15. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a extensão de período de tempo é adaptável.
16. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que dividir o sinal de medição de taxa de fluxo em uma série de períodos de tempo compreende determinar a periodicidade no sinal de medição de taxa de fluxo.
17. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que dividir o sinal de medição de taxa de fluxo em uma série de períodos de tempo compreende determinar a periodicidade no sinal de medição de taxa de fluxo, em que a periodicidade é determinada efetuando uma transformada de Fourier discreta (DFT) no sinal de medição de taxa de fluxo.
18. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que dividir o sinal de medição de taxa de fluxo em uma série de períodos de tempo compreende determinar a periodicidade no sinal de medição de taxa de fluxo, em que a periodicidade é determinada por varredura para picos no sinal de medição de taxa de fluxo.
19. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que dividir o sinal de medição de taxa de fluxo em uma série de períodos de tempo compreende determinar a periodicidade no sinal de medição de taxa de fluxo, em que a periodicidade é determinada por varredura para picos no sinal de medição de taxa de fluxo, com a varredura compreendendo comparar artefatos de fluxo no sinal de medição de taxa de fluxo para um ou mais de um limiar de amplitude de pico predeterminado, um limiar de largura de pico predeterminado, ou um limiar de espaçamento de pico mínimo predeterminado.
20. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que dividir o sinal de medição de taxa de fluxo em uma série de períodos de tempo compreende determinar a periodicidade no sinal de medição de taxa de fluxo, em que a periodicidade é determinada efetuando uma análise de janelas sobre o sinal de medição de taxa de fluxo.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9625103B2 (en) * 2011-06-08 2017-04-18 Micro Motion, Inc. Method and apparatus for determining and controlling a static fluid pressure through a vibrating meter
NO2948624T3 (pt) * 2013-03-15 2018-03-31
AU2017418300B2 (en) * 2017-06-14 2020-10-22 Micro Motion, Inc. Frequency spacings to prevent intermodulation distortion signal interference
DE102017221576A1 (de) * 2017-11-30 2019-06-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Mittelung von pulsierenden Messgrößen
CN108478225B (zh) * 2018-04-28 2020-11-24 善德医疗科技(杭州)有限公司 应用于腹内压检测的尿速计及尿速计算方法
JP7092584B2 (ja) * 2018-07-12 2022-06-28 アズビル株式会社 流量計、流量計測方法、流量演算装置、および超音波流量計

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4011757A (en) 1975-05-14 1977-03-15 Floscan Instrument Company, Inc. Device for bypassing flow rate pulsations around a flow rate transducer
US4187721A (en) * 1977-07-25 1980-02-12 S & F Associates Method and structure for flow measurement
US4171638A (en) 1978-07-31 1979-10-23 The Bendix Corporation System for measuring pulsating fluid flow
DE3135794A1 (de) 1981-09-10 1983-03-24 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Vorrichtung zur messung der masse eines in einem stroemungsquerschnitt stroemenden pulsierenden mediums
DE3230829A1 (de) 1982-08-19 1984-02-23 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur messung des durchflusses eines pulsierenden mediums mit rueckstroemung
JPH06337722A (ja) * 1993-05-27 1994-12-06 Osaka Gas Co Ltd ポンプ注入方式流体添加率制御システムおよびこれに用いる流量計測システム
US5734112A (en) * 1996-08-14 1998-03-31 Micro Motion, Inc. Method and apparatus for measuring pressure in a coriolis mass flowmeter
DE19653184C2 (de) * 1996-12-19 1999-10-14 Bailey Fischer & Porter Gmbh Signalverarbeitungsschaltung für eine Durchflußmeßeinrichtung
US6230104B1 (en) 1997-09-30 2001-05-08 Micro Motion, Inc. Combined pickoff and oscillatory driver for use in coriolis flowmeters and method of operating the same
US5969264A (en) * 1998-11-06 1999-10-19 Technology Commercialization Corp. Method and apparatus for total and individual flow measurement of a single-or multi-phase medium
DE19933665A1 (de) 1999-07-17 2001-01-18 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Erfassung einer pulsierenden Größe
DE102007063102B4 (de) * 2007-12-28 2022-02-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Erfassung eines periodisch pulsierenden Betriebsparameters
JP4962804B2 (ja) 2009-07-16 2012-06-27 横河電機株式会社 コリオリ流量計

Also Published As

Publication number Publication date
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