BR112014016574B1 - dispositivo de serviço de campo, e, método de substituição de sistema de processamento para um medidor de fluxo vibratório - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIVO DE SERVIÇO DE CAMPO, E, MÉTODO DE SUBSTITUIÇÃO DE SISTEMA DE PROCESSAMENTO PARA UM MEDIDOR DE FLUXO VIBRATÓRIO Descreve-se um dispositivo de serviço de campo (280) para facilitar uma substituição de sistema de processamento em um medidor de fluxo vibratório. O dispositivo de serviço de campo (280) inclui um processador de dispositivo de serviço de campo (282) configurado para estabelecer uma interface com um ou mais sistemas de processamento de medidor de fluxo vibratório e um sistema de armazenamento (285) configurado para armazenar valores operacionalmente derivados pré-substituição (252a), valores operacionalmente derivados pós- substituição (252b), e um ou mais fatores de escalonamento (266). O processador de dispositivo de serviço de campo (282) é configurado para obter valores operacionalmente derivados pré-substituição (252a), obter valores operacionalmente derivados pós- substituição (252b) após um antigo sistema de processamento ter sido substituído com um sistema de processamento de substituição, gerar o um ou mais fatores de escalonamento (266) como uma razão de um ou mais valores operacionalmente derivados pré-substituição (252a) para um ou mais valores operacionalmente derivados pós-substituição (252b), e descarregar o um ou mais fatores de escalonamento (266).
Description
[0001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de serviço de campo e método para um medidor de fluxo vibratório e, mais particularmente, a um dispositivo de serviço de campo e método para facilitar uma substituição do sistema de processamento em um medidor de fluxo vibratório.
[0002] Sensores de conduto vibratório, tais como medidor 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 similar, podem ser determinadas por sinais de medição de processamento 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 contentor e do 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 transporte, 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 acoplado. 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 fluindo através do conduto, e o movimento do conduto é medido em pontos espaçados ao longo do conduto. Excitação é tipicamente fornecida por um dispositivo atuado, por exemplo, eletromecânico, tal como um acionador de tipo bobina de voz, que perturba o conduto em um modo periódico. Taxa de fluxo de massa pode ser determinada medindo atraso de tempo ou diferenças de fase entre movimentos nas localizações de transdutor. Dois de tais transdutores (ou sensores de desvio) são tipicamente empregados a fim de medir uma resposta vibracional do conduto ou condutos de fluxo, e estão tipicamente localizados em posições à montante e à jusante do atuador. Os dois sensores de desvio são conectados à 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. Medidores de fluxo vibratórios, incluindo medidor de fluxo de massa Coriolis e densitômetros empregam, portanto, um ou mais tubos de fluxo que são vibrados a fim de medir um fluido.
[0004] Durante a operação, a eletrônica de medidor de um medidor de fluxo vibratório pode adquirir dados únicos e úteis. Os dados podem incluir dados de configuração que configuram o medidor de fluxo vibratório. Os dados podem incluir dados de calibração que calibram valores de medição produzidos pelo medidor de fluxo vibratório. Os dados podem incluir dados de verificação de medidor que verificam a operação própria do medidor de fluxo vibratório.
[0005] Esses dados são importantes para a operação apropriada do medidor de fluxo. Esses dados podem incluir dados que refletem o estado operacional atual do medidor de fluxo vibratório, em que os dados podem incluir informação com relação às mudanças no medidor de fluxo vibratório ao longo do tempo. Mudanças nas características vibracionais podem ser devido ao desgaste, corrosão, erosão, e/ou outros fatores, por exemplo. Essas mudanças ao medidor de fluxo podem ser capturadas nos dados.
[0006] Um problema ocorre quando um sistema de processamento do medidor de fluxo vibratório precisa ser substituído. O sistema de processamento pode precisar ser substituído mesmo onde apenas ocorreu uma falha parcial. Deve ser entendido que a falha pode não necessariamente afetar uma memória que armazena esses dados.
[0007] Substituição do sistema de processamento causa dificuldades. Substituição do sistema de processamento pode resultar em dados operacionais pós-substituição, gerados após a instalação de um sistema de processamento de substituição, sendo escalonado diferentemente dos dados operacionais pré- substituição devido a ganhar diferenças através da eletrônica. Comparar os novos dados operacionais com os dados operacionais pré-substituição pode indicar, de modo inapropriado, falhas no medidor devido a essa diferença de escalonamento. Como um resultado, a substituição de sistema de processamento pode ser problemática e difícil.
[0008] Atualmente, se um processador de núcleo melhorado falhar, a linha de base de fábrica deve ser restabelecida por uma pessoa de serviço de campo. A pessoa de serviço de campo deve executar o mesmo algoritmo conforme seria feito na fábrica a fim de restabelecer uma nova linha de base de fábrica. Esse processo pode ser problemático devido ao tempo de cliente, disponibilidade pessoal, etc. Um motivo principal para necessitar restabelecer a linha de base com um novo núcleo é devido ao fato de que a eletrônica varia devido às tolerâncias de componente. As tolerâncias de componente podem ser muito maiores que a precisão necessária dos resultados de verificação do medidor.
[0009] Em um aspecto da invenção, um dispositivo de serviço de campo para facilitar a substituição de sistema de processamento em um medidor de fluxo vibratório compreende: um processador de dispositivo de serviço de campo configurado para estabelecer uma interface com um ou mais sistemas de processamento de medidor de fluxo vibratório; e um sistema de armazenamento acoplado ao processador de dispositivo de serviço de campo e configurado para armazenar valores operacionalmente derivados pré-substituição, valores operacionalmente derivados pós-substituição, e um ou mais fatores de escalonamento; com o processador de dispositivo de serviço de campo sendo configurado para obter valores operacionalmente derivados pré-substituição do medidor de fluxo vibratório, obter valores operacionalmente derivados pós-substituição do medidor de fluxo vibratório após um antigo sistema de processamento ter sido substituído com um sistema de processamento de substituição, gerar o um ou mais fatores de escalonamento como uma razão de um ou mais valores operacionalmente derivados pré-substituição para um ou mais valores operacionalmente derivados pós- substituição, e descarregar o um ou mais fatores de escalonamento em um ou mais do sistema de processamento de substituição ou um computador de monitoramento, em que o um ou mais fatores de escalonamento pode ser usado para processar valores operacionalmente derivados.
[0010] Preferivelmente, ainda compreendendo reter o um ou mais fatores de escalonamento no sistema de armazenamento do dispositivo de serviço de campo.
[0011] Preferivelmente, o sistema de armazenamento ainda armazena uma rotina de carregamento de dados para carregar os valores operacionalmente derivados pré-substituição do antigo sistema de processamento, uma rotina de fator de escalonamento para gerar o um ou mais fatores de escalonamento, e uma rotina de descarregamento de dados para descarregar o um ou mais fatores de escalonamento no sistema de processamento de substituição.
[0012] Preferivelmente, a obtenção dos valores operacionalmente derivados pré-substituição compreende a obtenção dos valores operacionalmente derivados pré-substituição do antigo sistema de processamento.
[0013] Preferivelmente, a obtenção dos valores operacionalmente derivados pré-substituição compreende a obtenção dos valores operacionalmente derivados pré-substituição a partir de uma instalação do fabricante.
[0014] Preferivelmente, o um ou mais fatores de escalonamento são usados para escalonar valores operacionalmente derivados pós-substituição.
[0015] Preferivelmente, o um ou mais fatores de escalonamento são usados para escalonar valores operacionalmente derivados pré-substituição.
[0016] Preferivelmente, o um ou mais fatores de escalonamento são usados para escalonar valores de medição de medidor de fluxo vibratório.
[0017] Preferivelmente, o antigo sistema de processamento é substituído no medidor de fluxo vibratório pelo sistema de processamento de substituição antes do escalonamento.
[0018] Preferivelmente, o antigo sistema de processamento é substituído no medidor de fluxo vibratório pelo sistema de processamento de substituição após o escalonamento.
[0019] Em um aspecto da invenção, um método de substituição de sistema de processamento para um medidor de fluxo vibratório compreende: obter valores operacionalmente derivados pré-substituição do medidor de fluxo vibratório; substituir o antigo sistema de processamento do medidor de fluxo vibratório com um sistema de processamento de substituição; operar o medidor de fluxo vibratório usando o sistema de processamento de substituição para gerar valores operacionalmente derivados pós-substituição; gerar um ou mais fatores de escalonamento como uma razão de um ou mais valores operacionalmente derivados pré-substituição para um ou mais valores operacionalmente derivados pós-substituição; e usar o um ou mais fatores de escalonamento para processar valores operacionalmente derivados.
[0020] Preferivelmente, a obtenção dos valores operacionalmente derivados pré-substituição compreende obter os valores operacionalmente derivados pré- substituição do antigo sistema de processamento.
[0021] Preferivelmente, com a obtenção dos valores operacionalmente derivados pré-substituição compreende obter os valores operacionalmente derivados pré-substituição a partir de uma instalação do fabricante.
[0022] Preferivelmente, com o um ou mais fatores de escalonamento sendo usados para escalonar valores operacionalmente derivados pós-substituição.
[0023] Preferivelmente, com o um ou mais fatores de escalonamento sendo usados para escalonar valores operacionalmente derivados pré-substituição.
[0024] Preferivelmente, com o um ou mais fatores de escalonamento sendo usados para escalonar valores de medição de medidor de fluxo vibratório.
[0025] Preferivelmente, em que o antigo sistema de processamento é substituído no medidor de fluxo vibratório pelo sistema de processamento de substituição antes do escalonamento.
[0026] Preferivelmente, em que o antigo sistema de processamento é substituído no medidor de fluxo vibratório pelo sistema de processamento de substituição após o escalonamento.
[0027] O mesmo número de referência representa o mesmo elemento em todos os desenhos. Os desenhos não estão necessariamente em escala.
[0028] Figura 1 mostra um medidor de fluxo vibratório de acordo com a invenção.
[0029] Figura 2 mostra eletrônica de medidor do medidor de fluxo vibratório de acordo com uma forma de realização da invenção.
[0030] Figura 3 mostra um dispositivo de serviço de campo em uso para substituir um antigo sistema de processamento da eletrônica de medidor do medidor de fluxo vibratório de acordo com uma forma de realização da invenção.
[0031] Figura 4 é um fluxograma de um método de substituição de sistema de processamento para um medidor de fluxo vibratório de acordo com uma forma de realização da invenção.
[0032] Figuras 1-4 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 estão dentro do escopo da invenção. Os versados na técnica apreciarão que os aspectos descritos abaixo podem ser combinados de várias 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.
[0033] Figura 1 mostra um medidor de fluxo vibratório 5 de acordo com a invenção. O medidor de fluxo vibratório 5 compreende um conjunto medidor de fluxo 10 e eletrônica de medidor 20. A eletrônica de medidor 20 é conectada ao conjunto de medidor 10 via fios 100 e é configurada para fornecer medições de um ou mais dentre uma densidade, taxa de fluxo de massa, taxa de fluxo de volume, fluxo de massa totalizado, temperatura, ou outras medições ou informação sobre uma trilha de comunicação 26. Deve ser aparente para os versados na técnica que o medidor 5 de fluxo vibratório 5 pode compreender qualquer um dentre medidor de fluxo vibratório, indiferente do número de acionadores, sensores de desvio, condutos de fluxo, ou o modo de vibração operante. Em algumas formas de realização, o medidor de fluxo vibratório 5 pode compreender um medidor de fluxo de massa Coriolis. Em adição, deve ser reconhecido que o medidor de fluxo vibratório 5 pode 10 alternativamente compreender um densitômetro vibratório.
[0034] O conjunto medidor de fluxo 10 inclui um par de flanges 101a e 101b, coletores 102a e 102b, um acionador 104, sensores de desvio 105a e 105b, e condutos de fluxo 103A e 103B. O acionador 104 e os sensores de desvio 105a e 105b são conectados aos condutos de fluxo 103A e 103B.
[0035] Os flanges 101a e 101b são afixados aos coletores manifold102a e 102b. Os coletores 102a e 102b podem ser afixados às extremidades opostas de um espaçador 106 em algumas formas de realização. O espaçador 106 mantém o espaçamento entre os coletores 102a e 102b a fim de prevenir forças de tubulação serem transmitidas aos condutos de fluxo 103A e 103B. Quando o conjunto medidor 20 de fluxo 10 é inserido em uma tubulação (não mostrada) que carrega o fluido de fluxo sendo medido, o fluido de fluxo entra no conjunto medidor de fluxo 10 através do flange 101a, passa através do coletor de entrada 102a 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 ao coletor de saída 102b, 25 onde sai do conjunto de medidor 10 através do flange 101b.
[0036] O fluido de fluxo pode compreender um líquido. O fluido de fluxo pode compreender um gás. O fluido de fluxo pode compreender um fluido multifásico, tal como um líquido incluindo gases arrastados e/ou sólidos arrastados.
[0037] Os condutos de fluxo 103A e 103B são selecionados e 30 apropriadamente montados ao coletor de entrada 102a e ao coletor de saída 102b de modo a ter substancialmente a mesma distribuição de massa, momentos de inércia, e módulos elásticos sobre os eixos de flexão Wa-Wa e Wb--Wb respectivamente. Os condutos de fluxo 103A e 103B estendem-se para fora dos coletores 102a e 102b em um modo essencialmente paralelo.
[0038] Os condutos de fluxo 103A e 103B são acionadas pelo acionador 104 em direções opostas sobre os respectivos eixos de flexão Wa e Wb e em que é o primeiro modo de flexão fora de fase do medidor de fluxo vibratório 5. O acionador 104 pode compreender uma dentre muitas disposições bem conhecidas, tal como um magneto montado ao conduto de fluxo 103A e uma bobina oposta montada a 10 conduto de fluxo 103B. Uma corrente alternada é passada através da bobina oposta para levar ambos os condutos a oscilarem. Um sinal de acionamento apropriado é aplicado pela eletrônica de medidor 20 ao acionador 104 via o fio 110. Outros dispositivos de acionador são contemplados e estão dentro do escopo da descrição e reivindicações.
[0039] A eletrônica de medidor 20 recebe sinais de sensor nos fios 111a e 111b, respectivamente. A eletrônica de 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 de sensor são contemplados e estão dentro do escopo da descrição e reivindicações.
[0040] A eletrônica de medidor 20 processa os sinais de velocidade esquerdo e direito dos sensores de desvio 105a e 105b 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 de medidor 20 estabelecer uma interface com um operador ou com outros sistemas eletrônicos. A descrição de Figura 1 é 25 dada meramente como um exemplo da operação de um medidor de fluxo Coriolis e não se destina a limitar os ensinamentos da presente invenção.
[0041] A eletrônica de 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 de medidor 20 ainda recebe sinais vibracionais 30 resultantes dos sensores de desvio 105a e 105b. Os sinais vibracionais compreendem respostas vibracionais dos tubos de fluxo 103A e 103B. A eletrônica de medidor 20 processa as respostas vibracionais e determina uma frequência de resposta e/ou diferença de fase. A eletrônica de 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 contemplados e estão dentro do escopo da descrição e reivindicações.
[0042] Em uma forma de realização, os tubos de fluxo 103A e 103B compreendem tubos de fluxo substancialmente em formato de U, como mostrado. Alternativamente, em outras formas de realização, os tubos de fluxo podem compreender tubos de fluxo substancialmente retos ou podem compreender um ou mais tubos de fluxo de formatos curvados diferentes de tubos de fluxo em formato de U. Formatos adicionais de medidor de fluxo e/ou configurações podem ser usados e estão dentro do escopo da descrição e reivindicações.
[0043] Figura 2 mostra eletrônica de medidor 20 do medidor de fluxo vibratório 5 de acordo com uma forma de realização da invenção. A eletrônica de medidor 20 pode incluir uma interface 201 e um sistema de processamento 203. A eletrônica de medidor 20 recebe um ou mais sinais de sensor 221 do conjunto medidor 10, tal como sinais de sensor de desvio dos sensores de desvio 105a e 105b. A eletrônica de medidor 20 processa o primeiro e o segundo sinais de sensor a fim de obter características de fluxo 228 do material de fluxo fluindo através do conjunto de medidor 10. Por exemplo, a eletrônica de medidor 20 pode determinar características de fluxo 228 incluindo um ou mais de uma diferença de fase, uma frequência, uma diferença de tempo (Δt), uma densidade, uma taxa de fluxo de massa, e uma taxa de fluxo de volume dos sinais de sensor 221, por exemplo. Em adição, outras características de fluxo 228 podem ser determinadas de acordo com a invenção.
[0044] A interface 201 recebe os sinais de sensor de um dos sensores de velocidade 170L e 170R via os fios 100 de Figura 1. A interface 201 pode efetuar qualquer condicionamento de sinal necessário ou desejado, tal como qualquer modo de formatação, amplificação, armazenamento temporário buffer,etc. Alternativamente, uma parte ou todo o condicionamento de sinal pode ser efetuada no sistema de processamento 203.
[0045] Além disso, a interface 201 pode possibilitar comunicações entre a eletrônica de medidor 20 e dispositivos externos, tal como através da trilha de comunicação 26, por exemplo. A interface 201 pode ser capaz de qualquer maneira de comunicação eletrônica, óptica, ou sem fio.
[0046] A interface 201, em uma forma de realização, inclui um digitalizador (não mostrado), em que o sinal de sensor compreende um sinal de sensor analógico. O digitalizador amostra e digitaliza o sinal de sensor analógico e produz um sinal de sensor digital. A interface/digitalizador pode efetuar qualquer dizimação necessária, em que o sinal digital de sensor é dizimado a fim de reduzir a quantidade de processamento de sinal necessário e para reduzir o tempo de processamento.
[0047] O sistema de processamento 203 conduz operações da eletrônica de medidor 20 e processa 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.
[0048] O sistema de processamento 203 pode compreender um computador de fins gerais, um microssistema de processamento, um circuito lógico, ou algum outro dispositivo de processamento de propósito geral ou personalizado. O sistema de processamento 203 pode ser distribuído entre múltiplos dispositivos de processamento. O sistema de processamento 203 pode incluir qualquer maneira de meio de armazenamento eletrônico integral ou independente, tal como o sistema de armazenamento 204.
[0049] Na forma de realização mostrada, o sistema de processamento 203 determina as características de fluxo de um ou mais sinais de sensor 221. O sistema de processamento 203 pode determinar pelo menos uma diferença de fase e uma frequência do um ou mais sinais de sensor 221 e pode determinar a taxa de fluxo de massa e uma densidade da diferença de fase e frequência, por exemplo.
[0050] O sistema de armazenamento 204 pode armazenar parâmetros de medidor de fluxo e dados, rotinas de software, valores constantes, e valores variáveis. Em uma forma de realização, o sistema de armazenamento 204 armazena rotinas que são executadas pelo sistema de processamento 203. Em uma forma de 5 realização, o sistema de armazenamento 204 armazena uma rotina operacional 210. A rotina operacional 210, quando executado pelo sistema de processamento 203, pode operar o medidor de fluxo vibratório 5, incluindo vibrar o conjunto medidor de fluxo 10, recebendo um ou mais sinais de sensor 221 subsequentes, e gerar um ou mais características de fluxo 228 do um ou mais sinais de sensor 221. A rotina 10 operacional 210 pode também efetuar outras operações, incluindo operações de comunicações e operações de verificação de medidor, por exemplo. Outras operações de medidor são contempladas e estão dentro do escopo da descrição e reivindicações.
[0051] Em um forma de realização, o sistema de armazenamento 204 15 armazena variáveis usadas para operar o medidor de fluxo Coriolis 5. O sistema de armazenamento 204 pode armazenar um ou mais sinais de sensor 221 recebidos dos sensores de desvio 105a e 105b. O sistema de armazenamento 204 pode armazenar uma ou mais características de fluxo 228 derivadas do um ou mais sinais de sensor 221. Em adição, o sistema de armazenamento 204 pode armazenar um 20 conjunto de dados de linha de base de fábrica 263 e pode armazenar valores operacionalmente derivados 252.
[0052] O conjunto de dados de linha de base de fábrica 263 pode compreender valores de linha de base múltiplos. O conjunto de dados de linha de base de fábrica 263 pode compreender dados que são programados no medidor de 25 fluxo vibratório 5 na fábrica, ou pode ser programado no medidor de fluxo vibratório após a entrega e instalação do medidor de fluxo vibratório 5.
[0053] O conjunto de dados de linha de base de fábrica 263 pode incluir valores de configuração necessários para configurar o medidor de fluxo vibratório 5. Os valores de configuração podem incluir informação tal como, por exemplo, uma ou 30 mais densidades de material de fluxo, uma ou mais amplitudes de vibração alvo, e um ou mais frequência de vibração alvo. Outros valores de configuração são contemplados e estão dentro do escopo da descrição e reivindicações.
[0054] O conjunto de dados de linha de base de fábrica 263 pode incluir valores de calibração necessários a fim de prover valores de medição de fluxo precisos e confiáveis dos dados de medição brutos. Os valores de calibração podem incluir um Fator de Calibração de Fluxo (FCF) que caracteriza a rigidez e geometria do medidor, por exemplo. Os valores de calibração podem incluir um valor de calibração de atraso de tempo de fluxo zero (Δt0), compreendendo um atraso de tempo (Δt) entre os sensores de desvio 105a e 105b quando não há fluxo através dos tubos de fluxo 103A e 103B. Outros valores de calibração são contemplados e estão dentro do escopo da descrição e reivindicações.
[0055] O conjunto de dados de linha de base de fábrica 263 podem incluir valores de verificação usados para verificar a operação do medidor de fluxo vibratório 5. Os valores de verificação podem incluir densidade valores de verificação, por exemplo. Outros valores de verificação são contemplados e estão dentro do escopo da descrição e reivindicações.
[0056] Os valores operacionalmente derivados 252 podem compreender valores derivados durante a operação do medidor de fluxo vibratório 5. Os valores operacionalmente derivados 252 podem compreender valores de linha de base de fábrica do conjunto de dados de linha de base de fábrica 263 que foram mudados durante operação do medidor de fluxo vibratório 5.
[0057] Figura 3 mostra um dispositivo de serviço de campo 280 para facilitar a substituição de sistema de processamento no medidor de fluxo vibratório 5 de acordo com uma forma de realização da invenção. O dispositivo de serviço de campo 280 compreende um processador 282 configurado para estabelecer uma interface com um ou mais sistemas de processamento de medidor de fluxo vibratório e um sistema de armazenamento 285 acoplado ao processador 282. O dispositivo de serviço de campo 280 pode ser usado para configurar o sistema de processamento de substituição 203b. O dispositivo de serviço de campo 280 pode ser usado para configurar o sistema de processamento de substituição 203b para produzir valores operacionalmente derivados que não são descontínuos de valores operacionalmente derivados produzidos pelo antigo sistema de processamento 203a.
[0058] Na figura, a eletrônica de medidor 20 na esquerda compreende a eletrônica de medidor “antiga" 20, incluindo um antigo sistema de processamento 203a. O antigo sistema de processamento 203a pode armazenar valores operacionalmente derivados pré-substituição 252a. Os valores operacionalmente derivados pré-substituição 252a podem compreender valores derivados durante a operação do medidor de fluxo vibratório 5, como previamente discutido. Os valores operacionalmente derivados pré-substituição 252a podem compreender valores de linha de base de fábrica que mudaram durante a operação do medidor de fluxo vibratório 5, como previamente discutido (o antigo sistema de processamento 203a pode armazenar um conjunto de dados de linha de base de fábrica 263). O conjunto de dados de linha de base de fábrica 263 pode compreender dados de linha de base de fábrica que são programados no medidor de fluxo vibratório 5, como previamente discutido. O conjunto de dados de linha de base de fábrica 263 pode incluir valores de configuração, calibração, e verificação, como previamente discutidos.
[0059] A eletrônica de medidor 20 na direita compreende a eletrônica de medidor 20 após a substituição do antigo sistema de processamento 203a com um sistema de processamento de substituição 203b. O sistema de processamento de substituição 203b pode gerar e armazenar valores operacionalmente derivados pós- substituição 252b. Os valores operacionalmente derivados pós-substituição 252b em algumas formas de realização podem compreender valores operacionalmente derivados escalonados, como discutido abaixo.
[0060] O dispositivo de serviço de campo 280 pode incluir uma interface de comunicação (não mostrado) acoplada ao processador 282 e configurada para comunicar com a eletrônica de medidor 20. O dispositivo de serviço de campo 280 pode se comunicar com a eletrônica de medidor 20 através de uma conexão de fio, por rádio, ou usando qualquer ligação de comunicação apropriada, incluindo sistemas elétricos, magnéticos, de rádio, acústicos ou ópticos de comunicação.
[0061] O dispositivo de serviço de campo 280 ainda inclui um sistema de armazenamento 285 acoplado ao processador 282. O sistema de armazenamento 285 é configurado para armazenar os valores operacionalmente derivados pré- substituição 252a, os valores operacionalmente derivados pós-substituição 252b, e um ou mais fatores de escalonamento 266. Outros valores ou informação são contemplados e estão dentro do escopo da descrição e reivindicações.
[0062] O sistema de armazenamento 285 pode armazenar rotinas a serem executadas pelo processador 282. O sistema de armazenamento 285 pode armazenar uma rotina de carregamento de dados 246, uma rotina de descarregamento de dados 247, e uma rotina de fator de escalonamento 249. Outras rotinas são contempladas e estão dentro do escopo da descrição e reivindicações.
[0063] A rotina de carregamento de dados 246 pode ser usada pelo processador 282 para carregar informação a partir da eletrônica de medidor 20 para o sistema de armazenamento 285 do dispositivo de serviço de campo 280. A rotina de carregamento de dados 246 pode ser usada para carregar valores operacionalmente derivados 252 do antigo sistema de processamento 203. A rotina de carregamento de dados 246 pode ser usada para carregar os valores operacionalmente derivados pré-substituição 252a a partir do antigo sistema de processamento 203. A rotina de carregamento de dados 246 pode ser usada para carregar os valores operacionalmente derivados pós-substituição 252b a partir do sistema de processamento de substituição 203b. Alternativamente, ou em adição, a rotina de carregamento de dados 246 pode carregar dados de outras fontes, tal como um computador de monitoramento ou de acúmulo de dados que está em comunicação com o medidor de fluxo vibratório 5.
[0064] A rotina de descarregamento de dados 247 pode ser usada pelo processador 282 para descarregar informação a partir do sistema de armazenamento 285 do dispositivo de serviço de campo 280 para a eletrônica de medidor 20. A rotina de descarregamento de dados 247 pode ser usada para descarregar o um ou mais fatores de escalonamento 266 a partir do sistema de armazenamento 285 do dispositivo de serviço de campo 280 para o sistema de processamento de substituição 203b, por exemplo. Alternativamente, ou em adição, a rotina de descarregamento de dados 247 pode descarregar o um ou mais fatores de escalonamento 266 em outros dispositivos, tais como um computador de monitoramento ou de acúmulo de dados que está em comunicação com o medidor de fluxo vibratório 5.
[0065] A rotina de escalonamento 249 pode ser usada pelo processador 282 para gerar um ou mais fatores de escalonamento 266. A rotina de escalonamento 249 pode gerar o um ou mais fatores de escalonamento 266 a partir dos valores operacionalmente derivados pré-substituição 252a e dos valores operacionalmente derivados pós-substituição 252b. A rotina de escalonamento 249 pode gerar o um ou mais fatores de escalonamento 266 como uma razão dos valores operacionalmente derivados pré-substituição 252a para os valores operacionalmente derivados pós- substituição 252b. A rotina de escalonamento 249 pode gerar o um ou mais fatores de escalonamento 266 como uma razão de um ou mais valores operacionalmente derivados pré-substituição 252a para um ou mais valores operacionalmente derivados pós-substituição 252b, em que múltiplos fatores de escalonamento 266 podem ser criados. Tais múltiplos fatores de escalonamento 266 podem ser necessários onde diferentes itens nos valores operacionalmente derivados podem precisar ser individualmente ou diferentemente escalonados, tal como onde fatores de amplificação estão sendo aplicados.
[0066] O um ou mais fatores de escalonamento 266 podem ser usados pelo medidor de fluxo vibratório 5 para escalonar valores de medição de medidor de fluxo vibratório. O um ou mais fatores de escalonamento 266 pode ser usado para escalonar valores de configuração de medidor. O um ou mais fatores de escalonamento 266 pode ser usado para escalonar valores de calibração de medidor. O um ou mais fatores de escalonamento 266 pode ser usado para escalonar valores de verificação de medidor. Alternativamente, ou em adição, o um ou mais fatores de escalonamento 266 pode ser usado por um computador de monitoramento ou de acúmulo de dados que está em comunicação com o medidor de fluxo vibratório 5.
[0067] O processador 282 é configurado para obter os valores operacionalmente derivados pré-substituição 252a do medidor de fluxo vibratório 5, obter valores operacionalmente derivados pós-substituição 252b do sistema de processamento de substituição 203b após o antigo sistema de processamento 203a ter sido substituído com o sistema de processamento de substituição 203b, gerar um ou mais fatores de escalonamento 266 como uma razão de um ou mais valores operacionalmente derivados pré-substituição 252a para um ou mais valores operacionalmente derivados pós-substituição 252b, e descarregar o um ou mais fatores de escalonamento 266 no sistema de processamento de substituição 203b e/ou em outro computador ou computadores apropriados, tal como um computador de monitoramento ou de acúmulo de dados que está em comunicação com o medidor de fluxo vibratório 5. O um ou mais fatores de escalonamento 266 pode ser usado pelo sistema de processamento de substituição 203b e/ou outros computadores para escalonar valores operacionalmente derivados 252. Portanto, o sistema de operação de substituição 203b pode operar de modo substancialmente idêntico ao antigo sistema de processamento 203a.
[0068] O dispositivo de serviço de campo 280 pode ser usado para diagnosticar e/ou reparar uma eletrônica de medidor 20 de um medidor de fluxo vibratório 5. O dispositivo de serviço de campo 280 pode ser configurado para detectar um problema com um sistema de processamento 203 do medidor de fluxo vibratório 5, incluindo detectar ou determinar se o sistema de processamento 203 precisa ser substituído.
[0069] Figura 4 é um fluxograma 400 de um método de substituição de sistema de processamento para um medidor de fluxo vibratório 5 de acordo com uma forma de realização da invenção. Em etapa 401, valores operacionalmente derivados pré-substituição 252a são carregados no dispositivo de serviço de campo 280. O dispositivo de serviço de campo 280 pode ser operado por um técnico ou especialista em manutenção.
[0070] Os valores operacionalmente derivados pré-substituição 252a podem ser carregados do antigo sistema de processamento 203a. Alternativamente, o carregamento pode compreender carregar os valores operacionalmente derivados pré-substituição 252a de um dispositivo externo ao medidor de fluxo vibratório 5. O dispositivo externo pode compreender um dispositivo de computador local que está em comunicação com um ou mais medidores de fluxo e recebe e coleta dados do um ou mais medidores de fluxo. O dispositivo externo pode compreender um servidor de fábrica, banco de dados, ou outro armazenamento de fábrica. Os valores operacionalmente derivados pré-substituição 252a podem ter sido armazenados externamente ao medidor de fluxo vibratório 5 durante um procedimento de cópia de dados de segurança, por exemplo. Assim, os valores operacionalmente derivados pré-substituição 252a podem estar disponíveis mesmo quando o antigo sistema de processamento 203a tornou-se completamente não funcional.
[0071] Os valores operacionalmente derivados pré-substituição 252a compreendem valores gerados durante a operação do medidor de fluxo vibratório 5 com o antigo sistema de processamento 203a. O carregamento dos valores operacionalmente derivados pré-substituição 252a pode ser feito antes da substituição do antigo sistema de processamento 203a.
[0072] Os valores operacionalmente derivados pré-substituição 252a podem incluir valores de configuração que foram programados no medidor de fluxo vibratório 5. Os valores de configuração podem ser inalterados ou podem ter sido modificados durante operação pelo medidor de fluxo vibratório 5.
[0073] Os valores operacionalmente derivados pré-substituição 252a podem incluir valores de calibração, tal como um valor de rigidez de tubo e um valor de flexibilidade de tubo residual, por exemplo. Os valores de calibração podem ser não mudados ou podem ter sido modificados durante operação pelo medidor de fluxo vibratório 5. Deve ser entendido que outros valores de calibração são contemplados e estão dentro do escopo da descrição e reivindicações.
[0074] Os valores operacionalmente derivados pré-substituição 252a podem compreender uma porção de um conjunto de dados de linha de base de fábrica 263 armazenado com o medidor de fluxo vibratório 5 e que foi mudado por operação de campo. As mudanças para o conjunto de dados de linha de base de fábrica 263 podem ocorrer ao longo do tempo, durante a operação de campo do medidor de fluxo vibratório 5.
[0075] As mudanças no passar do tempo para os valores operacionalmente derivados pré-substituição 252a podem ser singulares para um medidor de fluxo vibratório particular 5. Assim, pode ser desejável que os valores operacionalmente derivados pré-substituição 252a sejam transportados a partir do antigo sistema de processamento 203a para o sistema de processamento de substituição 203b. Os valores operacionalmente derivados pré-substituição 252a podem possibilitar ao sistema de processamento de substituição 203b operar de modo substancialmente idêntico ao antigo sistema de processamento 203a.
[0076] Em etapa 402, o antigo sistema de processamento 203a do medidor de fluxo vibratório 5 é substituído pelo sistema de processamento de substituição 203b. A etapa de substituição pode incluir substituir um processador ou processadores dentro da eletrônica de medidor 20. A etapa de substituição pode incluir substituir uma ou mais placas de circuito da eletrônica de medidor 20. A etapa de substituição pode incluir substituir chips,subplacas, ou circuitos ou componentes da eletrônica de medidor 20.
[0077] Em etapa 403, o medidor de fluxo vibratório 5 é operado com o sistema de processamento de substituição 203b instalado, sobre o qual os valores operacionalmente derivados pós-substituição 252b são coletados pelo sistema de processamento de substituição 203b. Os valores operacionalmente derivados pós- substituição 252b são preferivelmente obtidos com o conjunto original de medidor de fluxo 10. Os valores operacionalmente derivados pós-substituição 252b podem ser obtidos usando um novo valor ou valores de ganho devido ao uso do sistema de processamento de substituição 203b. Os valores operacionalmente derivados pós- substituição 252b podem ser descontínuos a partir dos valores operacionalmente derivados pré-substituição 252a.
[0078] Em etapa 404, um ou mais fatores de escalonamento 266 são gerados. O um ou mais fatores de escalonamento 266 são gerados a partir de uma comparação dos valores operacionalmente derivados pré-substituição 252a aos valores operacionalmente derivados pós-substituição 252b. O um ou mais fatores de escalonamento 266 podem ser gerados a partir de uma razão dos valores operacionalmente derivados pré-substituição 252a (gerados pelo antigo sistema de processamento 203a) para os valores operacionalmente derivados pós-substituição 252b (gerados pelo sistema de processamento de substituição 203b), isto é, valores de pré-substituição /valores de pós-substituição.
[0079] Em etapa 405, o um ou mais fatores de escalonamento 266 são usados para processar valores operacionalmente derivados. O um ou mais fatores de escalonamento podem ser descarregados no medidor de fluxo vibratório 5 e/ou podem ser descarregados em um ou mais computadores de monitoramento ou de acúmulo de dados apropriados que estão em comunicação com o medidor de fluxo vibratório 5. Assim, o processamento pode ser efetuado no dispositivo de serviço de campo 280 ou pode ser efetuado em outro dispositivo, como um dispositivo externo para e/ou remover a partir do medidor de fluxo vibratório 5.
[0080] Em algumas formas de realização, o um ou mais fatores de escalonamento 266 podem ser descarregados em e usado pelo sistema de processamento de substituição 203b. Os um ou mais fatores de escalonamento 266 descarregados podem ser armazenados em qualquer armazenamento apropriado no sistema de processamento de substituição 203b, incluindo qualquer modo de memória não volátil, por exemplo. O um ou mais fatores de escalonamento 266 pode ser então usado pelo sistema de processamento de substituição 203b. O um ou mais fatores de escalonamento 266 pode ser usado para escalonar valores operacionalmente derivados pós-substituição subsequentemente produzidos pelo medidor de fluxo vibratório 5. Como um resultado do escalonamento, os valores operacionalmente derivados pós-substituição podem não exibir um deslocamento ou descontinuidade quando comparados aos valores derivados operacionalmente pré- substituição.
[0081] Alternativamente, o um ou mais fatores de escalonamento 266 pode ser usado para escalonar os valores operacionalmente derivados pré-substituição ao invés de escalonar subsequentes valores operacionalmente derivados. Isso pode requerer inverter o um ou mais fatores de escalonamento 266 ou inverter a razão ou razões usadas para gerar o um ou mais fatores de escalonamento 266.
[0082] O um ou mais fatores de escalonamento 266 pode ser usado para escalonar valores de medição de medidor de fluxo vibratório. O um ou mais fatores de escalonamento 266 pode ser usado para escalonar valores de verificação de medidor. O um ou mais fatores de escalonamento 266 pode ser usado para escalonar valores de calibração de medidor. O um ou mais fatores de escalonamento 266 pode ser usado para escalonar valores de configuração de medidor.
[0083] Os valores operacionalmente derivados podem incluir dados disponíveis de usuário que são desejados serem retidos no medidor de fluxo vibratório. Os valores operacionalmente derivados podem ser acessíveis para o usuário sobre uma ligação de comunicação e através de dispositivos acoplados ao medidor, incluindo ferramentas de diagnóstico. Os valores operacionalmente derivados podem compreender dados que são coletados para possível uso diagnóstico futuro. Portanto, os valores operacionalmente derivados podem compreender dados de medição de medidor externamente disponíveis e/ou dados internos, incluindo dados operacionais e condições operacionais. Além disso, os valores operacionalmente derivados podem incluir dados de análise modal, com os dados medidos de configuração de análise modal para um modelo paramétrico e analisando os resultados.
[0084] Os valores operacionalmente derivados podem incluir dados de calibração de amplificador. Os dados de calibração de amplificador podem incluir coeficientes de calibração de amplificador que podem ser usados para verificar que o amplificador de corrente de acionamento do medidor de fluxo vibratório não foi essencialmente mudado a partir de seus valores de fábrica. O medidor de fluxo pode medir funções de resposta de frequência (FRFs) em um ou mais tons de teste vibracional. Os FRFs obtidos podem ser comparados com coeficientes de calibração de amplificador armazenados, onde um desvio (ou quantidade de desvio) pode ser usado para inferir uma mudança ou degradação no medidor de fluxo vibratório. Os FRFs medidos, e a quantidade de desvio podem ser armazenados como dados de diagnóstico ou verificação.
[0085] Os valores operacionalmente derivados podem incluir dados de 5 filtragem. Os dados de filtragem podem incluir informação de filtragem armazenada tal como tempos de resposta de filtro, ordens de filtro, o número e espaçamento de torneiras de filtro, informação de dizimação, e informação de banda de parada, por exemplo.
[0086] Os valores operacionalmente derivados podem incluir dados de 10 flexibilidade residual de tubo de fluxo/medidor de fluxo. Dados de flexibilidade residual podem ser computados a partir de FRFs, em que uma matriz de flexibilidade residual é derivada de uma matriz de resíduo de um pólo e processamento de resíduo. A flexibilidade residual pode resultar de um desequilíbrio de massa ou outra anomalia estrutural nos tubos de fluxo ou estrutura de medidor de fluxo. A 15 flexibilidade residual pode ser rastreada ao longo do tempo, com quaisquer mudanças para flexibilidade residual sendo usadas como um diagnóstico para detectar mudanças estruturais para o medidor de fluxo vibratório.
[0087] Os valores operacionalmente derivados podem incluir dados de incerteza de rigidez. Os dados de incerteza de rigidez podem compreender dados 20 estatísticos com relação a uma mudança em rigidez de uma linha de base de fábrica. Os dados de incerteza de rigidez podem caracterizar os valores de rigidez versus um número de ciclos do medidor de fluxo.
[0088] O dispositivo de serviço de campo e o método de acordo com a invenção podem ser empregados de acordo com qualquer uma das formas de 25 realização a fim de proporcionar várias vantagens, se desejado. O dispositivo de serviço de campo e método podem ser empregados para facilitar uma substituição de sistema de processamento em um medidor de fluxo vibratório. O dispositivo de serviço de campo e método podem ser empregados para facilitar uma substituição de sistema de processamento em um medidor de fluxo vibratório em que valores 30 operacionalmente derivados pós-substituição não diferem ou divergem de valores operacionalmente derivados pré-substituição.
[0089] 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, pessoas versadas 5 na técnica reconhecerão que certos elementos das formas de realização descritas acima podem ser combinados de forma variável ou eliminadas para criar outras formas de realização, e tais outras formas de realização estão dentro do escopo e 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 para criar formas de realização adicionais dentro do escopo e ensinamentos da invenção. Assim, o escopo da invenção deve ser determinado a partir das seguintes reivindicações.
Claims (15)
1. Dispositivo de serviço de campo (280) para facilitar uma substituição de sistema de processamento em um medidor de fluxo vibratório tendo um processador de dispositivo de serviço de campo (282) e um sistema de armazenamento (285) com o dispositivo de serviço de campo (280), caracterizado pelo fato de compreender: o processador de dispositivo de serviço de campo (282) sendo configurado para estabelecer uma interface com um ou mais sistemas de processamento de medidor de fluxo vibratório; e o sistema de armazenamento (285) sendo acoplado ao processador de dispositivo de serviço de campo (282) e configurado para armazenar valores operacionalmente derivados pré-substituição (252a), valores operacionalmente derivados pós-substituição (252b), e um ou mais fatores de escalonamento (266); com o processador de dispositivo de serviço de campo (282) sendo configurado para obter valores operacionalmente derivados pré-substituição (252a) do medidor de fluxo vibratório, obter valores operacionalmente derivados pós- substituição (252b) a partir do medidor de fluxo vibratório após um antigo sistema de processamento ter sido substituído com um sistema de processamento de substituição, gerar o um ou mais fatores de escalonamento (266) como uma razão de um ou mais valores operacionalmente derivados pré-substituição (252a) para um ou mais valores operacionalmente derivados pós-substituição (252b), e descarregar o um ou mais fatores de escalonamento (266) em um ou mais dentre o sistema de processamento de substituição (203a) ou um computador de monitoramento, em que o um ou mais fatores de escalonamento (266) pode ser usado para processar valores operacionalmente derivados (252).
2. Dispositivo de serviço de campo (280) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda ser configurado para reter o um ou mais fatores de escalonamento (266) no sistema de armazenamento (285) do dispositivo de serviço de campo (280).
3. Dispositivo de serviço de campo (280) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de armazenamento (285) ainda é configurado para armazenar uma rotina de carregamento de dados (246) para carregar os valores operacionalmente derivados pré-substituição (252a) a partir do antigo sistema de processamento, uma rotina de fator de escalonamento (249) para gerar o um ou mais fatores de escalonamento (266), e uma rotina de descarregamento de dados (247) para descarregar o um ou mais fatores de escalonamento (266) no sistema de processamento de substituição (203a).
4. Dispositivo de serviço de campo (280) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser configurado de tal modo que a obtenção dos valores operacionalmente derivados pré-substituição compreende obter os valores operacionalmente derivados pré-substituição a partir do antigo sistema de processamento.
5. Dispositivo de serviço de campo (280) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser configurado de tal modo que a obtenção dos valores operacionalmente derivados pré-substituição compreende obter os valores operacionalmente derivados pré-substituição a partir de uma instalação do fabricante.
6. Dispositivo de serviço de campo (280) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser configurado de tal modo que o um ou mais fatores de escalonamento (266) é usado para escalonar valores operacionalmente derivados pós-substituição ou valores operacionalmente derivados pré-substituição.
7. Dispositivo de serviço de campo (280) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser configurado de tal modo que o um ou mais fatores de escalonamento (266) é usado para escalonar valores de medição de medidor de fluxo vibratório.
8. Dispositivo de serviço de campo (280) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser configurado de tal modo que o antigo sistema de processamento é substituído no medidor de fluxo vibratório pelo sistema de processamento de substituição antes do escalonamento.
9. Dispositivo de serviço de campo (280) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser configurado de tal modo que o antigo sistema de processamento é substituído no medidor de fluxo vibratório pelo sistema de processamento de substituição após o escalonamento.
10. Método de substituição de sistema de processamento para um medidor de fluxo vibratório, o método caracterizado pelo fato de compreender: obter valores operacionalmente derivados pré-substituição do medidor de fluxo vibratório; substituir o antigo sistema de processamento do medidor de fluxo vibratório com um sistema de processamento de substituição; operar o medidor de fluxo vibratório usando o sistema de processamento de substituição para gerar valores operacionalmente derivados pós-substituição; gerar um ou mais fatores de escalonamento como uma razão de um ou mais valores operacionalmente derivados pré-substituição para um ou mais valores operacionalmente derivados pós-substituição; e usar o um ou mais fatores de escalonamento para processar valores operacionalmente derivados.
11. Método de acordo com reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a obtenção dos valores operacionalmente derivados pré-substituição compreende obter os valores operacionalmente derivados pré-substituição a partir do antigo sistema de processamento.
12. Método de acordo com reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a obtenção dos valores operacionalmente derivados pré-substituição compreende obter os valores operacionalmente derivados pré-substituição a partir de uma instalação do fabricante.
13. Método de acordo com reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o um ou mais fatores de escalonamento é usado para escalonar pelo menos um dos valores operacionalmente derivados pós-substituição e valores operacionalmente derivados pré-substituição.
14. Método de acordo com reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o um ou mais fatores de escalonamento é usado para escalonar valores de medição de medidor de fluxo vibratório.
15. Método de acordo com reivindicação 10, caracterizadopelo fato de que o antigo sistema de processamento é substituído no medidor de fluxo vibratório pelo sistema de processamento de substituição antes do escalonamento ou do sistema de processamento de substituição após o escalonamento.
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