BR112015030471B1 - medidor de fluxo vibratório, e, método de verificação de medidor para medidor de fluxo vibratório - Google Patents

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Abstract

MEDIDOR DE FLUXO VIBRATÓRIO, E, MÉTODO DE VERIFICAÇÃO DE MEDIDOR PARA UM MEDIDOR DE FLUXO VIBRATÓRIO Um medidor de fluxo vibratório (5) para verificação de medidor é fornecido, incluindo eletrônica de medidor (20) configurada para vibrar o conjunto medidor de fluxo (10) em um modo de vibração primário usando o primeiro e segundo acionadores (180L, 180R), determinar primeira e segunda correntes de modo primário (230) do primeiro e segundo acionadores (180L, 180R) para o modo de vibração primário e determinar primeira e segunda tensões de resposta de modo primário (231) geradas pelo primeiro e segundo sensores de desvio (170L, 170R) para o modo de vibração primário, gerar um valor de rigidez de medidor (216) usando a primeira e segunda correntes de modo primário (230) e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário (231), e verificar operação correta do medidor de fluxo vibratório (5) usando o valor de rigidez de medidor (216).

Description

CAMPO TÉCNICO
[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 verificação de medidor.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
[0002] Sensores de conduto vibratório, tal como medidores de fluxo de massa Coriolis e densitômetros vibratórios operam, tipicamente, 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, pode ser determinada processando os sinais de medição recebidos dos transdutores de movimento associados com o conduto. Os modos de vibração do sistema cheio com material vibratório geralmente são afetados pela massa combinada, rigidez e características de amortecimento do conduto e o material contido no mesmo.
[0003] Um medidor de fluxo de massa Coriolis com acionador duplo típico, ou entrada múltipla, saída múltipla (MIMO) inclui um ou mais condutos, ou tubos de fluxo, 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 de acionador duplo típico, 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 dois atuadores, por exemplo, dispositivos eletromecânicos, tais como acionadores tipo bobina de voz, que perturba o conduto em uma maneira periódica. Taxa de fluxo de massa pode ser determinada medindo atraso de tempo ou diferenças de fase entre movimentos nas localizações do 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 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 ou uma medição de densidade, entre outras coisas.
[0004] É um problema que o um ou mais condutos possa mudar com tempo, em que uma calibração inicial de fábrica pode mudar durante tempo à medida que os condutos são corroídos, desgastados ou, de outra forma, mudados. Como uma consequência, a rigidez de conduto pode mudar de um valor de rigidez representativo inicial (ou valor de rigidez medido original) durante a vida do medidor de fluxo vibratório.
[0005] Taxa de fluxo de massa (w ) pode ser gerada de acordo com a equação: n/ = FCF*[Δ/-Δ/„] (1)
[0006] O Fator de calibração de fluxo (FCF) é requerido para determinar uma medição de taxa de fluxo de massa (w ) ou uma medição de densidade (p) de um fluido. O termo (FCF) compreende um Fator de calibração de fluxo e tipicamente compreende uma constante geométrica (G), Módulo de Young (E), e um momento de inércia (I), em que: FCF = G*E*I (2)
[0007] A constante geométrica (G) para o medidor de fluxo vibratório é fixada e não muda. A constante do Módulo de Young (E) da mesma forma não muda. Em contraste, o momento de inércia (I) pode mudar. Uma forma de rastrear mudanças em momento de inércia e FCF de um medidor de fluxo vibratório é monitorando a rigidez e flexibilidade residual dos condutos de medidor de fluxo. Notam-se demandas crescentes por formas sempre melhores para rastrear mudanças no FCF, o que afeta o desempenho fundamental de um medidor de fluxo vibratório.
[0008] O que é necessário é uma técnica para rastrear o FCF em um medidor de fluxo de acionador duplo para verificar o desempenho do medidor de fluxo com precisão melhorada.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0009] Um medidor de fluxo vibratório para verificação de rigidez é fornecido de acordo com uma modalidade do pedido. O medidor de fluxo vibratório para verificação de rigidez de medidor inclui um conjunto medidor de fluxo incluindo um ou mais tubos de fluxo e primeiro e segundo sensores de desvio; primeiro e segundo acionadores configurados para vibrar o um ou mais tubos de fluxo; e eletrônica de medidor acoplada ao primeiro e segundo sensores de desvio e acoplada ao primeiro e segundo acionadores, com a eletrônica de medidor sendo configurada para vibrar o conjunto medidor de fluxo em um modo de vibração primário usando o primeiro e segundo acionadores, determinam primeira e segunda correntes de modo primário do primeiro e segundo acionadores para o modo de vibração primário e determinanda primeira e segunda tensões de resposta de modo primário geradas pelo primeiro e segundo sensores de desvio para o modo de vibração primário, geram um valor de rigidez de medidor usando a primeira e segunda correntes de modo primário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário, e verificam a operação correta do medidor de fluxo vibratório usando o valor de rigidez de medidor.
[0010] Um método para verificação de medidor para um medidor de fluxo vibratório é fornecido de acordo com uma modalidade do pedido. O método inclui vibrar um conjunto medidor de fluxo do medidor de fluxo vibratório em um modo de vibração primário usando um primeiro acionador e, pelo menos, um segundo acionador; determinar primeira e segunda correntes de modo primário do primeiro e segundo acionadores para o modo de vibração primário e determinar primeira e segunda tensões de resposta de modo primário de primeiro e segundo sensores de desvio para o modo de vibração primário; gerar um valor de rigidez de medidor usando a primeira e segunda correntes de modo primário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário; e verificar operação correta do medidor de fluxo vibratório usando o valor de rigidez de medidor.
ASPECTOS
[0011] Preferivelmente, a primeira e segunda correntes de modo primário compreendem níveis de corrente comandados.
[0012] Preferivelmente, a primeira e segunda correntes de modo primário compreendem níveis de corrente medidos.
[0013] Preferivelmente, o segundo acionador não é correlacionado com o primeiro acionador.
[0014] Preferivelmente, a eletrônica de medidor é ainda configurada para comparar o valor de rigidez de medidor a uma faixa de rigidez predeterminada, geram uma indicação de verificação para o medidor de fluxo vibratório se o valor de rigidez de medidor cair dentro da faixa de rigidez predeterminada, e geram uma indicação de falha de verificação para o medidor de fluxo vibratório se o valor de rigidez de medidor não cair dentro da faixa de rigidez predeterminada.
[0015] Preferivelmente, a eletrônica de medidor é ainda configurada para vibrar o conjunto medidor de fluxo em um modo de vibração secundário usando o primeiro e segundo acionadores, determinar primeira e segunda correntes de modo secundário do primeiro e segundo acionadores para o modo de vibração secundário e determinar primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário do primeiro e segundo sensores de desvio para o modo de vibração secundário, e gerar o valor de rigidez de medidor usando uma ou ambas das primeira e segunda correntes de modo primário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário ou a primeira e segunda correntes de modo secundário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário.
[0016] Preferivelmente, a eletrônica de medidor é ainda configurada para gerar um valor de flexibilidade residual de medidor usando a primeira e segunda correntes de modo primário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário.
[0017] Preferivelmente, a eletrônica de medidor é ainda configurada para gerar um valor de flexibilidade residual de medidor usando a primeira e segunda correntes de modo primário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário, comparar o valor de flexibilidade residual de medidor a uma faixa de flexibilidade residual predeterminada, e gerar uma indicação de verificação para o medidor de fluxo vibratório se o valor de flexibilidade residual de medidor cair dentro da faixa de flexibilidade residual predeterminada, e gerar uma indicação de falha de verificação para o medidor de fluxo vibratório se o valor de flexibilidade residual de medidor não cair dentro da faixa de flexibilidade residual predeterminada.
[0018] Preferivelmente, a eletrônica de medidor é ainda configurada para vibrar o conjunto medidor de fluxo em um modo de vibração secundário usando o primeiro e segundo acionadores, determinar primeira e segunda correntes de modo secundário do primeiro e segundo acionadores para o modo de vibração secundário e determinar primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário do primeiro e segundo sensores de desvio para o modo de vibração secundário, e gerar um valor de flexibilidade residual de medidor usando uma ou ambas das primeira e segunda correntes de modo primário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário ou a primeira e segunda correntes de modo secundário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário.
[0019] Preferivelmente, a primeira corrente de acionador e a segunda corrente de acionador compreendem níveis de corrente comandados.
[0020] Preferivelmente, a primeira corrente de acionador e a segunda corrente de acionador compreendem níveis de corrente medidos.
[0021] Preferivelmente, a primeira tensão de resposta e a segunda tensão de resposta compreendem tensões de resposta substancialmente máximas quantificadas pelo primeiro e segundo sensores de desvio.
[0022] Preferivelmente, o segundo acionador não é correlacionado com o primeiro acionador.
[0023] Preferivelmente, verificar a operação correta do medidor de fluxo vibratório compreende comparar o valor de rigidez de medidor a uma faixa de rigidez predeterminada, gerar uma indicação de verificação para o medidor de fluxo vibratório se o valor de rigidez de medidor cair dentro da faixa de rigidez predeterminada, e gerar uma indicação de falha de verificação para o medidor de fluxo vibratório se o valor de rigidez de medidor não cair dentro da faixa de rigidez predeterminada.
[0024] Preferivelmente, ainda compreende vibrar o conjunto medidor de fluxo em um modo de vibração secundário usando o primeiro acionador e, pelo menos, o segundo acionador, determinar primeira e segunda correntes de modo secundário do primeiro e segundo acionadores para o modo de vibração secundário e determinar primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário de primeiro e segundo sensores de desvio para o modo de vibração secundário, e gerar o valor de rigidez de medidor usando uma ou ambas das primeira e segunda correntes de modo primário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário ou a primeira e segunda correntes de modo secundário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário.
[0025] Preferivelmente, ainda compreende gerar um valor de flexibilidade residual de medidor usando a primeira e segunda correntes de modo primário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário.
[0026] Preferivelmente, ainda compreende gerar um valor de flexibilidade residual de medidor usando a primeira e segunda correntes de modo primário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário, comparar o valor de flexibilidade residual de medidor a uma faixa de flexibilidade residual predeterminada, gerando uma indicação de verificação para o medidor de fluxo vibratório se o valor de flexibilidade residual de medidor cair dentro da faixa de flexibilidade residual predeterminada, e gerando uma indicação de falha de verificação para o medidor de fluxo vibratório se o valor de flexibilidade residual de medidor não cair dentro da faixa de flexibilidade residual predeterminada.
[0027] Preferivelmente, ainda compreende vibrar o conjunto medidor de fluxo em um modo de vibração secundário usando o primeiro acionador e, pelo menos, o segundo acionador, determinar primeira e segunda correntes de modo secundário do primeiro e segundo acionadores para o modo de vibração secundário e determinar primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário de primeiro e segundo sensores de desvio para o modo de vibração secundário, e gerar um valor de flexibilidade residual de medidor usando uma ou ambas das primeira e segunda correntes de modo primário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário ou a primeira e segunda correntes de modo secundário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0028] O mesmo número de referência representa o mesmo elemento em todos os desenhos. Os desenhos não estão necessariamente em escala.
[0029] Figura 1 mostra um medidor de fluxo vibratório para verificação de medidor de acordo com uma modalidade da invenção.
[0030] Figura 2 mostra eletrônica de medidor para verificação de medidor do medidor de fluxo vibratório de acordo com uma modalidade da invenção.
[0031] Figura 3 é um gráfico de resposta de frequência mostrando o efeito de flexibilidade residual.
[0032] Figura 4 representa um medidor de fluxo vibratório tendo tubos de fluxo curvados em que os dois tubos de fluxo curvados paralelos são vibrados em um modo de flexão.
[0033] Figura 5 representa o medidor de fluxo vibratório em que os dois tubos de fluxo curvados paralelos são vibrados em um modo de torção (ou Coriolis).
[0034] Figura 6 é um fluxograma de um método de verificação de medidor para um medidor de fluxo vibratório de acordo com uma modalidade da invenção.
[0035] Figura 7 é um fluxograma de um método de verificação de medidor para um medidor de fluxo vibratório de acordo com uma modalidade da invenção.
[0036] Figura 8 é um fluxograma de um método de verificação de medidor para um medidor de fluxo vibratório de acordo com uma modalidade da invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[0037] Figuras 1-8 e a descrição seguinte 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 forma 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 vários modos 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.
[0038] Figura 1 mostra um medidor de fluxo vibratório 5 para verificação de medidor de acordo com uma modalidade da invenção. O medidor de fluxo 5 compreende um conjunto medidor de fluxo 10 e eletrônica de medidor 20 acoplado ao conjunto medidor de fluxo 10. O conjunto medidor de fluxo 10 responde a taxa de fluxo de massa e densidade de um material de processo. A eletrônica de medidor 20 é conectada ao conjunto medidor de fluxo 10 via os fios 100 para prover densidade, taxa de fluxo de massa, e informação de temperatura sobre uma ligação de comunicação 26, bem como outra informação. Uma estrutura de medidor de fluxo de Coriolis é descrita embora seja aparente a aqueles versados na técnica que a presente invenção poderia também ser operada como um densitômetro de tubo de vibração.
[0039] O conjunto medidor de fluxo 10 inclui coletores 150 e 150', flanges 103 e 103' tendo gargalos de flange 110 e 110', tubos de fluxo paralelos 130 e 130', primeiro e segundo acionadores 180L e 180R, e primeiro e segundo sensores de desvio 170L e 170R. O primeiro e segundo acionadores 180L e 180R são espaçadas no um ou mais tubos de fluxo 130 e 130'. Além disso, em algumas modalidades o conjunto medidor de fluxo 10 pode incluir um sensor de temperatura 190. Os tubos de fluxo 130 e 130' têm duas pernas de entrada essencialmente retas 131 e 131' e pernas de saída 134 e 134' que convergem em direção para si nos blocos de montagem de tubo de fluxo 120 e 120'. Os tubos de fluxo 130 e 130' dobram em duas localizações simétricas ao longo de seus comprimentos e são essencialmente paralelas do início ao fim de seu comprimento. As barras de reforço 140 e 140' servem para definir o eixo geométrico W e o eixo geométrico W substancialmente paralelo em torno dos quais cada tubo de fluxo oscila.
[0040] As pernas laterais 131, 131' e 134, 134' dos tubos de fluxo 130 e 130' são fixadas de modo fixo aos blocos de montagem de tubo de fluxo 120 e 120' e esses blocos, por sua vez, são fixados de modo fixo aos coletores 150 e 150'. Isso provê uma trilha de material fechada contínua através do conjunto medidor de fluxo 10.
[0041] Quando os flanges 103 e 103', tendo furos 102 e 102' são conectados, via a extremidade de entrada 104 e a extremidade de saída 104' em uma linha de processo (não mostrada) que carrega o material de processo que está sendo medido, material entra na extremidade 104 do medidor através de um orifício 101 no flange 103 e é conduzido através do coletor 150 para o bloco de montagem de tubo de fluxo 120 tendo uma superfície 121. Dentro do coletor 150 o material é dividido e direcionado através dos tubos de fluxo 130 e 130'. Na saída dos tubos de fluxo 130 e 130', o material de processo é recombinado em uma corrente simples dentro do coletor 150’ e é, entretanto, direcionado à extremidade de saída 104' conectada pelo flange 103' tendo furos de parafuso 102' para a linha de processo (não mostrada).
[0042] Os tubos de fluxo 130 e 130' são selecionados e apropriadamente montados aos blocos de montagem de tubo de fluxo 120 e 120' de modo a ter substancialmente a mesma distribuição de massa, momentos de inércia, e Módulo de Young sobre os eixos geométricos de flexão W-W e W-W, respectivamente. Esses eixos geométricos de flexão vão através das barras de reforço 140 e 140'. Visto que como o Módulos de Young dos tubos de fluxo mudam com temperatura, e essa mudança afeta o cálculo de fluxo e densidade, o detector de temperatura resistiva (RTD) 190 é montado ao tubo de fluxo 130', para continuamente medir a temperatura do tubo de fluxo. A tensão dependente de temperatura aparecendo através da RTD 190 pode ser usada pela eletrônica de medidor 20 para compensar para a mudança no módulo elástico dos tubos de fluxo 130 e 130' devido a quaisquer mudanças em tubo de fluxo temperatura. A RTD 190 é conectada à eletrônica de medidor 20 pelo fio 195.
[0043] O primeiro e segundo acionadores 180L e 180R são espaçados afastados e estão localizados em porções á montante e á jusante dos tubos de fluxo 130 e 130'. Um sinal de acionamento apropriado é fornecido ao primeiro e segundo acionadores 180L e 180R pela eletrônica de medidor 20 via os fios 185L e 185R. O primeiro e segundo acionadores 180L e 180R pode compreender qualquer uma de muitas disposições bem conhecidas, tal como um imã montado ao tubo de fluxo 130' e uma bobina oposta montada ao tubo de fluxo 130 e através da qual uma corrente alternada é passada para vibrar ambos tubos de fluxo 130, 130'. Dependendo da polaridade do sinal de acionamento aplicado ao componente de bobina do acionador, um campo magnético pode ser gerado que adiciona a ou opõem-se ao campo magnético do componente de imã do acionador. Como um resultado, a polaridade do sinal de acionamento pode empurrar a bobina e componente de imãs afastado, causando o acionamento expandir, ou pode puxar a bobina e componente de imãs juntos, causando o acionador contrair. A expansão ou contração do acionador pode mover os tubos de fluxo 130 e 130' longe ou perto.
[0044] Os tubos de fluxo 130 e 130' podem ser acionados pelo primeiro e segundo acionadores 180L e 180R em qualquer modo de vibração desejado. Em um modo de flexão (ver Figura 4 e a discussão em anexo), os tubos de fluxo 130 e 130' podem ser acionados por um sinal de acionamento de modo de flexão ou sinais em direções opostas sobre seus respectivos eixos geométricos de flexão W e W no qual é nomeado o primeiro modo de flexão fora de fase do medidor de fluxo vibratório 5. Em uma vibração de modo de flexão, o primeiro e segundo acionadores 180L e 180R são acionados pelo sinal de acionamento ou sinais para operar de modo sincrônico e em fase, com o primeiro e segundo acionadores 180L e 180R expandindo simultaneamente para empurrar os tubos de fluxo 130 e 130' afastados, e então irão contrair simultaneamente para puxar os tubos de fluxo 130 e 130' juntos.
[0045] Em modo de vibração de torção (ver Figura 5 e a discussão acompanhante), o primeiro e segundo acionadores 180L e 180R são acionados por um modo sinal de acionamento de torção para operar 180 graus fora de fase, com um acionador expandindo e o outro acionador simultaneamente contraindo, em que a porção à montante dos tubos de fluxo 130 e 130' irá se mover afastada, enquanto a porção à jusante irá se mover junto em um exemplo em tempo e, então, o movimento é inverso. Como um resultado, os tubos de fluxo 130 e 130' incluem nós centrais N e N', em que os tubos de fluxo 130 e 130' vibram (isto é, torcem) ao redor dos nós centrais N e N'.
[0046] A eletrônica de medidor 20 recebe o sinal de temperatura de RTD no fio 195, e os sinais de velocidade de esquerda e direita aparente nos fios 165L e 165R, respectivamente. A eletrônica de medidor 20 produz o sinal de acionamento aparente nos fios 185L e 185R ao primeiro e segundo acionadores 180L e 180R e vibra os tubos de fluxo 130 e 130'. A eletrônica de medidor 20 processa os sinais de velocidade de esquerda e direita e o sinal de RTD para computar a taxa de fluxo de massa e a densidade do material passando através do conjunto medidor de fluxo 10. Essa informação, junto com outra informação, é aplicada pela eletrônica de medidor 20 sobre a ligação de comunicação 26 a um dispositivo ou dispositivos externos.
[0047] Medidores de fluxo são inevitavelmente afetados por operação, pelo ambiente de operação, e pelo material de fluxo fluindo através do medidor de fluxo. Como um resultado, a rigidez de medidor pode mudar durante tempo, tal como devido a erosão pelo material de fluxo, e corrosão, por exemplo. Mudanças na rigidez de medidor pode resultar em medições de taxa de fluxo errôneo. Consequentemente, operar o medidor de fluxo vibratório usando um valor de fator de calibração de fluxo que foi obtido no tempo de fabricação pode resultar em medições crescentemente precisas pelo medidor de fluxo vibratório.
[0048] Figura 2 mostra eletrônica de medidor 20 para verificação de medidor do medidor de fluxo vibratório 5 de acordo com uma modalidade da invenção. A eletrônica de medidor 20 pode incluir uma interface 201 e um sistema de processamento 203. A eletrônica de medidor 20 recebe e processa primeiro e segundo sinais de sensor do conjunto medidor de fluxo 10, tal como sinais de sensor de desvio do primeiro e segundo sensores de desvio 170L, 170R.
[0049] A interface 201 transmite um sinal de acionamento ou sinais de acionamento para os acionadores 180L e 180R via os fios 165L e 165R. A interface 201 pode transmitir um sinal de acionamento aos dois acionadores 180L e 180R via os fios 165L e 165R. Alternativamente, a interface 201 pode transmitir dois sinais de acionamento separados para os acionadores 180L e 180R via os fios 165L e 165R. Os dois sinais de acionamento separados podem ser iguais ou podem diferir entre si.
[0050] Alternativamente, a interface 201 pode transmitir um sinal de acionamento ou sinais e um sinal ou sinais de excitação de verificação de medidor para os acionadores 180L e 180R. Como um resultado, a eletrônica de medidor 20 pode injetar sinais adicionais (isto é, sinais de excitação de verificação de medidor) nos acionadores 180L e 180R para o processo de verificação de medidor. Correntes de modo primário e correntes de modo secundário podem então ser medidas para os acionadores 180L e 180R devido aos sinais de excitação de verificação de medidor.
[0051] A interface 201 recebe o primeiro e segundo sinais de sensor do primeiro e segundo sensores de desvio 170L e 170R via os fios 100 de Figura 1. A interface 201 pode efetuar qualquer condicionamento de sinal necessário ou desejado, como qualquer maneira de modo, amplificação, armazenamento temporário, etc. Alternativamente, um pouco ou todo do condicionamento de sinal pode ser efetuado no sistema de processamento 203.
[0052] Além disso, a interface 201 pode possibilitar comunicações entre a eletrônica de medidor 20 e dispositivos externos, tal como via a ligação de comunicação 26, por exemplo. A interface 201 pode transferir dados de medição a dispositivos externos via a ligação de comunicação 26 e pode receber comandos, atualizações, dados, e outra informação de dispositivos externos. A interface 201 pode ser capaz de qualquer maneira de comunicação eletrônica, óptica ou sem fio.
[0053] A interface 201, em uma modalidade, inclui um digitalizador (não mostrado), em que o sinal de sensor compreende um sinal de sensor analógico. As amostras de digitalizador e digitaliza o sinal de sensor analógico 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.
[0054] O sistema de processamento 203 conduz operações da eletrônica de medidor 20 e processa medições de fluxo do conjunto medidor de fluxo 10. O sistema de processamento 203 executa uma rotina operacional 210 e por meio disso processa as medições de fluxo a fim de produzir uma ou mais características de fluxo (ou outras medições de fluxo).
[0055] O sistema de processamento 203 pode compreender um computador de propósito geral, um sistema de microprocessamento, um circuito lógico, ou algum outro dispositivo de processamento de propósito geral ou personalizado. O sistema de processamento 203 pode ser distribuído entre dispositivos de processamento múltiplos. O sistema de processamento 203 pode incluir qualquer maneira de meio de armazenamento eletrônico integral ou independente, tal como o sistema de armazenamento 204. O sistema de armazenamento 204 pode ser acoplado ao sistema de processamento 203 ou pode ser integrado no sistema de processamento 203.
[0056] O sistema de armazenamento 204 pode armazenar informação usada para operar o medidor de fluxo vibratório 5, incluindo informação gerada durante a operação do medidor de fluxo vibratório 5. O sistema de armazenamento 204 pode armazenar um ou mais sinais que são usados para vibrar os tubos de fluxo 130 e 130' e que são providos ao primeiro e segundo acionadores 180L e 180R. Além disso, o sistema de armazenamento 204 pode armazenar sinais de resposta vibracional gerados pelo primeiro e segundo sensores de desvio 170L e 170R quando os tubos de fluxo 130 e 130' são vibrados.
[0057] O um ou mais sinais de acionamento pode incluir sinais de acionamento para gerar um modo de vibração primário e um modo de vibração secundário, junto com os sinais de excitação de verificação de medidor (tons), por exemplo. O modo de vibração primário em algumas modalidades pode compreender um modo de flexão vibração e o modo de vibração secundário em algumas modalidades pode compreender um modo de vibração de torção. Entretanto, outros ou adicionais modos de vibração são contemplados e estão dentro do escopo da descrição e reivindicações.
[0058] A eletrônica de medidor 20 pode controlar o primeiro e segundo acionadores 180L e 180R para operar em uma maneira correlacionada, em que o primeiro e segundo acionadores 180L e 180R recebem sinais de acionamento que são substancialmente idênticos em fase de sinal de acionamento, frequência de sinal de acionamento, e amplitude de sinal de acionamento. Se o primeiro e segundo acionadores 180L e 180R são operados em uma maneira correlacionada, então os valores de rigidez e flexibilidade residual compreendem [2X1] vetores ou matrizes.
[0059] Alternativamente, a eletrônica de medidor 20 pode controlar o primeiro e segundo acionadores 180L e 180R para operar em uma maneira não correlacionada, em que o primeiro e segundo acionadores 180L e 180R podem diferir durante operação em um ou mais de fase de sinal de acionamento, frequência de sinal de acionamento, ou amplitude de sinal de acionamento. Se o primeiro e segundo acionadores 180L e 180R são operados em uma maneira não correlacionada, então os valores de rigidez e flexibilidade residual compreendem [2 X 2] vetores ou matrizes, gerando dois diagnósticos adicionais para cada da rigidez e flexibilidade residual.
[0060] O sistema de armazenamento 204 pode armazenar uma corrente de modo primário 230. A corrente de acionamento de modo primário 230 pode compreender uma corrente ou correntes de acionamento/excitação usados para gerar o modo de vibração primário no conjunto medidor de fluxo 10 bem como os sinais de verificação de medidor. A corrente de acionamento de modo primário 230 pode compreender correntes de uma ou ambas do primeiro e segundo acionadores 180L e 180R. Em algumas modalidades, o sistema de armazenamento 204 pode armazenar primeira e segunda correntes de modo primário 230 correspondendo ao primeiro e segundo acionadores 180L e 180R. A primeira e segunda correntes de modo primário 230 pode compreender correntes comandadas para o modo de vibração primário (isto é, as correntes estipuladas para o primeiro e segundo acionadores 180L e 180R) ou pode compreender correntes medidas do modo de vibração primário (isto é, as correntes medidas como realmente fluindo através do primeiro e segundo acionadores 180L e 180R).
[0061] O sistema de armazenamento 204 pode armazenar uma corrente de modo secundário 236. A corrente de modo secundário 236 pode compreender uma corrente ou correntes de acionamento/excitação usadas para gerar o modo de vibração secundário no conjunto medidor de fluxo 10 bem como a sinais de verificação de medidor. A corrente de modo secundário 236 pode compreender correntes de uma ou ambas do primeiro e segundo acionadores 180L e 180R. Em algumas modalidades, o sistema de armazenamento 204 pode armazenar primeira e segunda correntes de modo secundário 236 correspondendo ao primeiro e segundo acionadores 180L e 180R. A primeira e segunda correntes de modo secundário 236 pode compreender correntes comandadas para o modo de vibração secundário ou pode compreender correntes medidas do modo de vibração secundário.
[0062] O sistema de armazenamento 204 pode armazenar uma tensão de resposta de modo primário 231. A tensão de resposta de modo primário 231 pode compreender sinais de tensão sinusoidal ou níveis de tensão gerados em resposta ao modo de vibração primário. A tensão de resposta de modo primário 231 pode compreender sinais de tensão ou níveis de tensão (tal como voltagens de pico) gerados por uma ou ambas do primeiro e segundo sensores de desvio 170L e 170R. A tensão de respostas também incluirá as respostas nas frequências de sinal de excitação de verificação de medidor. Em algumas modalidades, o sistema de armazenamento 204 pode armazenar primeira e segunda tensões de resposta de modo primário 231 correspondendo ao primeiro e segundo sensores de desvio 170L e 170R.
[0063] O sistema de armazenamento 204 pode armazenar tensão de resposta de modo secundário 237. A tensão de resposta de modo secundário 237 pode compreender sinais de tensão sinusoidal ou níveis de tensão gerados em resposta ao modo de vibração secundário. A tensão de resposta de modo secundário 237 pode compreender sinais de tensão ou níveis de tensão (tais como voltagens de pico) gerados por uma ou ambas do primeiro e segundo sensores de desvio 170L e 170R. As tensões de resposta também incluirão as respostas nas frequências de sinal de excitação de verificação de medidor. Em algumas modalidades, o sistema de armazenamento 204 pode armazenar primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário 237 correspondendo ao primeiro e segundo sensores de desvio 170L e 170R.
[0064] O sistema de armazenamento 204 pode armazenar um valor de rigidez de medidor 216. O valor de rigidez de medidor 216 compreende um valor de rigidez que é determinado de respostas vibracionais geradas durante operação do medidor de fluxo vibratório 5. O valor de rigidez de medidor 216 pode ser gerado a fim de verificar operação correta do medidor de fluxo vibratório 5. O valor de rigidez de medidor 216 pode ser gerado para um processo de verificação, em que o valor de rigidez de medidor 216 serve o propósito de verificar operação correta e precisa do medidor de fluxo vibratório 5.
[0065] O valor de rigidez de medidor 216 pode ser gerado a partir da informação ou medições geradas durante um modo de vibração primário, durante um modo de vibração secundário, ou ambos. Da mesma forma, o valor de flexibilidade residual pode ser gerado da informação ou medições geradas durante um modo de vibração primário, durante um modo de vibração secundário, ou ambos. Se o valor de rigidez de medidor 216 é gerado usando informação de ambos os modos primários ou secundários, então o valor de rigidez de medidor 216 pode ser mais preciso e confiável que se apenas um modo de vibração é usado. Quando ambos, os modos de vibração primários e secundários são usados, então um vetor ou matriz de rigidez pode ser gerado para cada modo. Da mesma forma, quando ambos os modos de vibração primários e secundários são usados, então um vetor ou matriz de flexibilidade residual pode ser gerado para cada modo.
[0066] A resposta vibracional de um medidor de fluxo pode ser representada por um circuito aberto, modelo de acionamento de segunda ordem, compreendendo: Mx + Cx + Kx = f(t) onde f é a força aplicada ao sistema, M é um parâmetro de massa do sistema, C é um parâmetro de amortecimento, e K é um parâmetro de rigidez. O termo x é a distância de deslocamento físico da vibração, o termo é a velocidade do deslocamento de tubo de fluxo, e o termo x é a aceleração. Isso é comumente referido como um modelo MCK. Essa fórmula pode ser rearranjada na forma: (ms2 + cs + k)X(s) = F(s) + (ms+ c)x(O) + mx(0)
[0067] Equação (4) pode ser ainda manipulada em uma forma de função de transferência, enquanto ignorando as condições iniciais. O resultado é:
Figure img0001
[0068] Outra manipulação pode transformar equação (5) em uma forma de função de resposta de frequência de polo-resíduo de primeira ordem compreendendo:
Figure img0002
onde À é o pólo, R é o resíduo, o termo (j) compreende a raiz quadrada de - 1, e ω é a frequência de excitação circular em radianos por segundo.
[0069] Os parâmetros de sistema compreendendo a frequência natural/ressonante (ωn), a frequência natural amortecida (ωd), e a característica de decaimento (Ç) são definidas pelo pólo.
Figure img0003
[0070] O parâmetro de rigidez (K), o parâmetro de amortecimento (C), e o parâmetro de massa (M) do sistema podem ser derivados do pólo e resíduo.
Figure img0004
[0071] Consequentemente, o parâmetro de rigidez (K), o parâmetro de massa (M), e o parâmetro de amortecimento (C) podem ser calculados com base em uma boa estimativa do pólo (A) e do resíduo (R).
[0072] O pólo e resíduo são estimados das funções de resposta de frequência medidas (FRFs). O pólo (À) e o resíduo (R) pode ser estimado usando um método computacional iterativo, por exemplo.
[0073] A resposta próxima à frequência de acionamento é composta de primariamente o primeiro termo de equação (6), com o termo de conjugado complexo contribuindo apenas uma pequena, quase constante, parte “residual” da resposta. Como um resultado, equação (6) pode ser simplificada para:
Figure img0005
[0074] Em equação (13), o termo H(ω) é a FRF medida. Nessa derivação, H é composta de uma saída de deslocamento dividida por uma entrada de força. Entretanto, com os desvios de bobina de voz típicos de um medidor de fluxo Coriolis, a FRF medida (isto é, um termo H) está em termos de velocidade dividida por força. Entretanto, equação (13) pode ser transformada na forma:
Figure img0006
[0075] Equação (14) pode ser ainda rearranjada facilmente solúvel para o pólo (À) e o resíduo (R).
Figure img0007
[0076] Equações (15)-(17) formam um sistema sobredeterminado de equações. Equação (17) pode ser computacionalmente resolvida a fim de determiner o pólo (À) e o resíduo (R) da velocidade/FRF de força (H). Os termos H, R, e À são complexos.
[0077] Acionadores correlacionados podem ser usados no modo primário, o modo secundário, ou em múltiplos modos. Em algumas modalidades, os acionadores são correlacionados e duas FRFs podem ser medidas em cada dos modos primários ou secundários. Consequentemente, quatro FRFs podem ser medidas: 1) uma FRF do acionador esquerdo 180L ao desvio esquerdo 170L, 2) uma FRF do acionador esquerdo 180L para o desvio direito 170R), 3) uma FRF do direito acionador 180R para o desvio esquerdo 170L, e 4) uma FRF do direito acionador 180R ao desvio direito 170R.
[0078] Reconhecendo que as FRFs compartilham um pólo (À) comum, mas resíduos (RL) e (RR) separados, as duas medições podem ser combinadas vantajosamente para resultar em um pólo mais robusto e determinação de resíduo.
Figure img0008
[0079] Equação (18) pode ser resolvida em qualquer número de formas. Em uma modalidade, a equação é resolvida através de uma abordagem de mínimos quadrados recursiva. Em outra modalidade, a equação é resolvida através de uma técnica pseudo-inversa. Em ainda outra modalidade, devido a todos as medições estarem simultaneamente disponíveis, uma técnica de decomposição de Q-R padrão pode ser usada. A técnica de decomposição de Q-R é discutida em Modern Control Theory, William Brogan, copyright 1991, Prentice Hall, pp. 222-224, 168-172.
[0080] Após equação (18) ser iterativamente processada a uma convergência satisfatória, então o pólo e resíduo pode ser usado para gerar valores de rigidez de acordo com equações (10) e (11). Com entradas de acionador que são correlacionadas, Equações (10) e (11) podem ser usadas para gerar valores de rigidez entre os acionadores e o desvio esquerdo e os acionadores e o desvio direito. Nesse caso, os valores de rigidez e flexibilidade residual para cada modo são do tamanho [2X1],
[0081] Equações (10) e (11) podem também ser usadas para gerar valores de rigidez K entre cada sensor de desvio 170L e 170R e cada acionador 180L e 180R. Valores de rigidez gerados pode incluir um (auto) valor de rigidez KLL gerado para o sensor de desvio esquerdo usando o acionador esquerdo, um valor (cruzado) de rigidez KRL gerado para o sensor de desvio direito 170R usando o acionador esquerdo 180L, um (cross) valor de rigidez KLR gerado para o sensor de desvio esquerdo 170L usando o acionador direito 180R, e um (auto) valor de rigidez KRR gerado para o sensor de desvio direito 170R usando o acionador direito 180R. Os dois (auto) termos podem ser iguais devido à simetria da estrutura. Os termos (cruzados) sempre serão iguais entre si devido à reciprocidade, isto é, inserir uma vibração em ponto A e medir a resposta em ponto B irão gerar o mesmo resultado de resposta vibracional como inserindo a vibração em ponto B e medindo a resposta em ponto A. O resultado é uma matriz de rigidez X:
Figure img0009
[0082] A matriz de rigidez X pode ser armazenada como o valor de rigidez de medidor 216.
[0083] O sistema de armazenamento 204 pode armazenar uma rigidez de medidor de linha de base 209 que é programada na eletrônica de medidor 20. Em algumas modalidades, a rigidez de medidor de linha de base 209 pode ser programada na eletrônica de medidor 20 na fábrica (ou outra instalação fabricadora), tal como em construção ou venda do medidor de fluxo vibratório 5. Alternativamente, a rigidez de medidor de linha de base 209 pode ser programada na eletrônica de medidor 20 durante uma operação de calibração de campo ou outra operação de calibração ou re-calibração. Entretanto, deve ser entendido que a rigidez de medidor de linha de base 209 em maioria de modalidades não será cambiável por um usuário ou operador ou durante operação de campo do medidor de fluxo vibratório 5.
[0084] Se o valor de rigidez de medidor 216 é substancialmente o mesmo como a rigidez de medidor de linha de base 209, então pode ser determinado que o medidor de fluxo vibratório 5 é relativamente não mudado em condição de quando esse foi fabricado, calibrado, ou quando o medidor de fluxo vibratório 5 foi recalibrado por último. Alternativamente, onde o valor de rigidez de medidor 216 significantemente diferes da rigidez de medidor de linha de base 209, então pode ser determinada que o medidor de fluxo vibratório 5 tenha sido degradado e pode não estar operando precisamente e confiavelmente, tal como onde o medidor de fluxo vibratório 5 mudou devido a fadiga de metal, corrosão, erosão devido a um fluxo, ou outra condição de operação ou efeito.
[0085] O sistema de armazenamento 204 pode armazenar uma faixa de rigidez predeterminada 219. A faixa de rigidez predeterminada 219 compreende uma faixa selecionada de valores de rigidez aceitáveis. A faixa de rigidez predeterminada 219 pode ser escolhida para contar para desgaste normal no medidor de fluxo vibratório 5. A faixa de rigidez predeterminada 219 pode ser escolhida para contar para corrosão ou erosão no medidor de fluxo vibratório 5.
[0086] Em uma modalidade, o sistema de armazenamento 204 armazena um valor de flexibilidade residual de medidor 218. O valor de flexibilidade residual de medidor 218 compreende um valor de flexibilidade residual que é determinado de respostas vibracionais geradas durante operação do medidor de fluxo vibratório 5. Determinando a flexibilidade residual apenas requer ajuste de curva adicional durante o cálculo de rigidez, requer apenas uma iteração adicional do algoritmo ou processo de ajuste para equação (18) em algumas modalidades. A flexibilidade residual tem a mesma forma como a matriz de rigidez (ver equação (19) e a discussão acompanhante).
[0087] Figura 3 é um gráfico de três FRFs mostrando o efeito de flexibilidade residual, plotado como amplitude (A) contra frequência (f). O pico de amplitude de FRFi ocorre na primeira frequência de ressonância ωi. Os picos de amplitude FRF2 e FRF3 ocorrem nas frequências de ressonância ω2 e CÜ3.Pode ser visto do gráfico que FRF2 e FRF3 têm caudas que afetam os valores de amplitude de FRF1, incluindo na frequência de ressonância ωi. Esse efeito das caudas de FRF2 e FRF3 na vibração na frequência de ressonância ωi é chamada flexibilidade residual. Similarmente, FRF2 mostra o efeito de flexibilidade residual da cauda de FRF3.
[0088] Referindo-se novamente a Figura 2, 0 valor de flexibilidade residual de medidor 218 pode ser gerado a fim de verificar operação correta do medidor de fluxo vibratório 5. O valor de flexibilidade residual de medidor 218 pode ser gerado para um processo de verificação, em que o valor de flexibilidade residual de medidor 218 serve o propósito de verificar operação correta e precisa do medidor de fluxo vibratório 5. Quando ambos os modos de vibração primários e secundários são usados, então um vetor ou matriz de rigidez pode ser gerado para cada modo. Da mesma forma, quando ambos os modos de vibração primários e secundários são usados, então um vetor ou matriz de flexibilidade residual pode ser gerado para cada modo.
[0089] O desenvolvimento acima assumiu que as quatro FRFs são medidas simultaneamente, ignorando a necessidade de sustentar o medidor em ressonância, uma condição de operação de medição de fluxo normal. A necessidade de sustentar ressonância complica a questão em que quatro FRFs independentes não podem ser simultaneamente medidas a fim de resolver o problema. Preferivelmente, quando computando FRFs, o efeito agregado de ambos acionadores na saída pode ser medido.
Figure img0010
[0090] Nessa equação, o termo x’Lrefere-se á velocidade no desvio selecionado devido à força no acionador esquerdo 180L e o termo x'Rrefere-se á velocidade no desvio selecionado devido à força no acionador direito 180R. Essa quantidade não pode ser diretamente medida. Preferivelmente, apenas a soma dos dois efeitos de acionadores nos desvios é medida. Entretanto, essa quantidade será usada no desenvolvimento teórico que segue. A FRF de efeito somado definida em equação (20) é insuficiente para resolver para os quatro resíduos desejados. No entato, ela pode ser resolvida com mais uma unidade de informação, a FRF entre as forças de acionador.
Figure img0011
[0091] Para ver quão esses dois pedaços de informação são suficientes para resolver o modelo de sistema, a definição da resposta de frequência funciona para um acionador “D” arbitrário é usado para definir:
Figure img0012
[0092] Usando linearidade, os efeitos de equação (22) podem ser somados conforme aplicados aos acionadores esquerdo e direito.
Figure img0013
[0093] Ambos lados de equação (23) podem ser divididos por qualquer quantidade não zero. Por exemplo, equação (23) pode ser dividida pela soma das forças de acionador esquerdo e direito, que são não zero desde que a estrutura está sendo excitada.
Figure img0014
[0094] O lado esquerdo de equação (24) pode ser diretamente medido. Lado direito caracteriza as FRFs de indivíduo que relacionam-se ao pólo e resíduos. As razões de força de equação (21) podem ser usadas para transformar equação (24).
Figure img0015
[0095] Note-se que os termos y,e yRsão definidos nas equações a seguir. Intuitivamente, não obstante, eles são a fração da força total aplicada em um acionador particular. Se os dois acionadores são acionados igualmente, os valores de y,e yKsão ambos 0,5. Se um acionador é acionado completamente, eles são 0 e 1. Em geral, os termos y,e yKpodem ser números complexos com uma magnitude e relacionamento de fase e são calculados a partir de FRFs da força medida (ou corrente de acionador elétrico).
[0096] Substituindo equações (20), (25), e (26) em equação (24) obtém-se:
Figure img0016
[0097] A última etapa é substituir os H,e HRde FRFs de sistema com modelos de resíduo de pólo e reorganizar os termos.
Figure img0017
[0098] Os valores gama e FRFs somados em equação (28) são derivados de dados medidos e são, ambos, funções de frequência. Essa equação básica pode ser expandida sobre cinco tons que podem ser acionados para verificação de medidor e sobre os dois desvios, concedendo um sistema com dez equações e cinco incógnitas. Para clareza, essa expansão é mostrada em equação (29). Uma vez que esse sistema de equações foi usado para resolver para os parâmetros de sistema (R,,. RllrRl(l,Rlil{,À),extrair o vetor ou matriz de rigidez é uma matéria trivial.
Figure img0018
[0099] O modelo de pólo-resíduo pode ser mc de flexibilidade residual simples para considerar para o efeito agregado dos outros modos. Esse efeito é assumido para ser constante com frequência dentro das medições locais próximas do modo de acionamento. Isso será verdadeiro se todos outros modos são de frequência mais elevada que o modo de acionamento e estão suficientemente longe para ser tratados como uma rigidez pura. O modelo pólo- residuo modificado é:
Figure img0019
[00100] O modelo pode ser convertido a uma FRF de velocidade e os termos podem ser reorganizados para obter a forma mais prontamente solucionável:
Figure img0020
[00101] Esse modelo pode ser transformado em:
Figure img0021
[00102] A equação não é mais estritamente linear em termos das incógnitas, R, À, e O. Ao invés disso, os termos ó e A são interdependentes. Isso pode ser manuseado via técnica de solução iterativa simples. O modelo é primeiro resolvido sem termos de flexibilidade residual (usando equação (28)), então novamente solucionado usando a estimativa original do pólo para os multiplicadores de <t>. Essa abordagem trabalha razoavelmente bem porque a estimativa de pólo é regularmente insensível à flexibilidade residual relativamente pequena, muito mais do que os resíduos são. Uma vez que uma nova estimativa de pólo é produzida cada vez que equação (32) é avaliada, a técnica iterativa pode ser repetida até o pólo estabilizar (embora uma iteração simples pode ser suficiente em prática). Em uma implementação em linha, onde parâmetros de sistema são calculados para um número de medições sequenciais em tempo, pode ser mais útil ou eficiente semear a estimativa do pólo com o valor da janela de tempo anterior, em vez de iniciar a partir da marcação com o modelo sem flexibilidade residual cada vez.ssss
[00103] Para uso real, equação (32) pode ser expandida da mesma forma que equação (28) foi expandida em equação (29). Com a adição das flexibilidades residuais, que são também únicas para cada par entrada/saída, há agora dez equações e nova incógnitas. O sistema de equações não é próximo como sobredeterminado como esse foi na verificação original de medidor, mas dados experimentais mostraram os resultados para ainda ser relativamente estável. Essas equações podem ser expandidas pela adição de um termo de frequência baixa considerando para a resistência de bobina.
[00104] No desenvolvimento até agora, as quantidades de y(derivadas das FRFs de força esquerda-direita e essencialmente a fração de toda a força de entrada aplicada em um acionador particular) foram tratadas como quantidades medidas. Entretanto, a distribuição de forças de entrada entre os acionadores esquerdo e direito é um parâmetro de projeto para o algoritmo. As FRFs são ainda medidas para detectar qualquer variação de que foi comandada (por exemplo, devido ao retorno de corrente de acionamento de EMF de retorno nos amplificadores de corrente), mas, em um mundo ideal, as quantidades yseriam constantes escolhidas para o procedimento. Os valores de yindividual podem ser vistos como componentes de uma matriz de força espacial F:
Figure img0022
[00105] Aqui fileiras correspondem a diferentes localizações de entrada e colunas para diferentes frequências. A matriz pode ser remodelada para ajustar-se, no entanto muitas frequências (ou acionadores) estão em uso. A escolha de I não é inteiramente arbitrária. Por exemplo, acionar todos os tons igualmente em cada acionador levará a matriz em equação (29) a ser mal condicionada para uma solução de mínimos quadrados (uma vez que colunas 1 e 2 e 3 e 4 seriam idênticas). Aumentar a separação espacial dos tons resulta em melhor comportamento numérico quando da resolução, uma vez que colunas da matriz são mais diferenciadas. Em um esforço para maximizar essa separação, os parâmetros de projeto podem compreendem:
Figure img0023
[00106] Como evidente, os valores de medida reais não serão iguais de modo identificado aos valores acima. Os tons são, cada, dados inteiramente a um acionador particular. O tom de acionamento é uniformemente dividido entre os acionadores ajudam a corresponder o formato de modo de tom de acionamento simétrico e minimizar a excitação das flexibilidades residuais de outros modos (modos tipo torção não são excitados muito bem, embora modos simétricos de maior frequência podem ser).
[00107] Em uma modalidade, o sistema de armazenamento 204 armazena uma flexibilidade residual de medidor de linha de base 220. Em algumas modalidades, 0 medidor de flexibilidade residual de linha de base 220 pode ser programado na eletrônica de medidor 20 na fábrica (ou outra instalação de fabricação), tal como em construção ou venda do medidor de fluxo vibratório 5. Alternativamente, o medidor de flexibilidade residual de linha de base 220 pode ser programado na eletrônica de medidor 20 durante uma operação de calibração de campo ou outra operação de calibração ou re-calibração. Entretanto, deve ser entendido que 0 medidor de flexibilidade residual de linha de base 220 na maioria das modalidades não será trocável por um usuário ou operador ou durante operação de campo do medidor de fluxo vibratório 5.
[00108] Em uma modalidade, o sistema de armazenamento 204 armazena uma faixa de flexibilidade residual predeterminada 221. A faixa de flexibilidade residual predeterminada 221 compreende uma faixa selecionada de valores residuais de flexibilidade aceitáveis. A faixa de flexibilidade residual predeterminada 221 pode ser escolhida para contar para desgaste normal no medidor de fluxo vibratório 5. A faixa de flexibilidade residual predeterminada 221 pode ser escolhida para considerar para corrosão ou erosão no medidor de fluxo vibratório 5.
[00109] Em algumas modalidades, o sistema de armazenamento 204 armazena uma rotina de verificação 213. A rotina de verificação 213, quando executada pelo sistema de processamento 203, pode efetuar um processo de verificação para o medidor de fluxo vibratório 5. Em algumas modalidades, o sistema de processamento 203 quando executando a rotina de verificação 213 é configurado para gerar um valor de rigidez de medidor. Em algumas modalidades, o sistema de processamento 203 quando executando a rotina de verificação 213 é configurado para gerar um valor de rigidez de medidor e verificar a operação correta do medidor de fluxo vibratório usando o valor de rigidez de medidor. Em algumas modalidades, o sistema de processamento 203 quando executando a rotina de verificação 213 é configurado para gerar um valor de flexibilidade residual de medidor. Em algumas modalidades, o sistema de processamento 203 quando executando a rotina de verificação 213 é configurado para gerar um valor de flexibilidade residual de medidor e verificar a operação correta do medidor de fluxo vibratório usando o valor de flexibilidade residual de medidor.
[00110] Em algumas modalidades, o sistema de processamento 203 quando executando a rotina de verificação 213 é configurado para vibrar o conjunto medidor de fluxo 10 em um modo de vibração primário usando o primeiro e segundo acionadores 180L e 180R, determinar primeira e segunda correntes de modo primário 230 do primeiro e segundo acionadores 180L e 180R para o modo de vibração primário e determinar primeira e segunda tensões de resposta de modo primário 231 geradas pelo primeiro e segundo sensores de desvio 170L e 170R para o modo de vibração primário, gerar um valor de rigidez de medidor 216 usando a primeira e segunda correntes de modo primário 230 e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário 231, e verificar operação correta do medidor de fluxo vibratório 5 usando o valor de rigidez de medidor 216.
[00111] Em algumas modalidades, a primeira e segunda correntes de modo primário 230 compreendem níveis de corrente comandados. Alternativamente, em outras modalidades a primeira e segunda correntes de modo primário 230 compreendem níveis de corrente medidos.
[00112] Em algumas modalidades, o segundo acionador 180R não é correlacionado com o primeiro acionador 180L. Alternativamente, em outras modalidades o primeiro e segundo acionadores 180L e 180R são operados em uma maneira correlacionada.
[00113] Em algumas modalidades, verificar operação correta do medidor de fluxo vibratório 5 compreende comparar o valor de rigidez de medidor 216 a uma faixa de rigidez predeterminada 219, gerando uma indicação de verificação para o medidor de fluxo vibratório 5 se o valor de rigidez de medidor 216 cair dentro da faixa de rigidez predeterminada 219, e gerando uma indicação de falha de verificação para o medidor de fluxo vibratório 5 se o valor de rigidez de medidor 216 não cair dentro da faixa de rigidez predeterminada 219.
[00114] Em algumas modalidades, o sistema de processamento 203 quando executando a rotina de verificação 213 é configurado para vibrar o conjunto medidor de fluxo 10 em um modo de vibração secundário usando o primeiro e segundo acionadores 180L e 180R, determinar primeira e segunda correntes de modo secundário 236 dos primeiro e segundo acionadores 180L e 180R para o modo de vibração secundário e determinar primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário 237 do primeiro e segundo sensores de desvio 170L e 170R para o modo de vibração secundário, e gerar o valor de rigidez de medidor 216 usando uma ou ambas das primeira e segunda correntes de modo primário 230 e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário 231 ou a primeira e segunda correntes de modo secundário 236 e a primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário 237.
[00115] Em algumas modalidades, o sistema de processamento 203 quando executando a rotina de verificação 213 é configurado para gerar um valor de flexibilidade residual de medidor 218 usando a primeira e segunda correntes de modo primário 230 e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário 231.
[00116] Em algumas modalidades, o sistema de processamento 203 quando executando a rotina de verificação 213 é configurado para gerar um valor de flexibilidade residual de medidor 218 usando a primeira e segunda correntes de modo primário 230 e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário 231, comparar o valor de flexibilidade residual de medidor 218 a uma faixa de flexibilidade residual predeterminada 221, gerar uma indicação de verificação para o medidor de fluxo vibratório 5 se o valor de flexibilidade residual de medidor 218 cair dentro da faixa de flexibilidade residual predeterminada 221, e gerar uma indicação de verificação para o medidor de fluxo vibratório 5 se o valor de flexibilidade residual de medidor 218 não cair dentro da faixa de flexibilidade residual predeterminada 221.
[00117] Em algumas modalidades, o sistema de processamento 203 quando executando a rotina de verificação 213 é configurado para vibrar o conjunto medidor de fluxo 10 em um modo de vibração secundário usando o primeiro e segundo acionadores 180L e 180R, determinar primeira e segunda correntes de modo secundário 236 do primeiro e segundo acionadores 180L e 180R para o modo de vibração secundário e determinar primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário 237 do primeiro e segundo sensores de desvio 170L e 170R para o modo de vibração secundário, e gerar um valor de flexibilidade residual de medidor 218 usando uma ou ambas das primeira e segunda correntes de modo primário 230 e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário 231 ou a primeira e segunda correntes de modo secundário 236 e a primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário 237.
[00118] A verificação da operação é significante porque possibilita à eletrônica de medidor 20 fazer uma determinação de rigidez no campo, sem efetuar um teste de calibração de fluxo real. Ela possibilita uma determinação de rigidez sem um teste de calibração independente ou outro equipamento especial ou fluidos especiais. Isso é desejável porque efetuar uma calibração de fluxo no campo é caro, difícil e consumidor de tempo.
[00119] Figura 4 representa um medidor de fluxo vibratório 5 tendo tubos de fluxo curvados 130 e 130' em que dos dois tubos de fluxo curvados paralelos 130 e 130' são vibrados em um modo de flexão. As linhas tracejadas na Figura mostram as posições de repouso dos dois tubos de fluxo 130 e 130'. No modo de flexão, os tubos são vibrados com respeito aos eixos geométricos de flexão W-W e W-W'. Consequentemente, os tubos de fluxo 130 e 130' movem-se periodicamente para longe entre si (como mostrado pelas setas curvadas), então em direção entre si. Pode ser visto que cada tubo de fluxo 130 e 130'move-se como um todo com respeito aos eixos geométricos de flexão V\I-\N e W-W.
[00120] Figura 5 representa o medidor de fluxo vibratório 5 em que os dois tubos de fluxo curvados paralelos 130 e 130' são vibrados em um modo de torção (ou Coriolis). As linhas tracejadas na Figura mostram as posições de repouso dos dois tubos de fluxo 130 e 130'. No modo de torção, os tubos de fluxo na extremidade esquerda na Figura estão sendo forçadas juntas, enquanto na extremidade direita na Figura os tubos de fluxo são sendo forçados afastados (em uma vibração de modo Coriolis, a torção é induzida por forças de Coriolis em reação a uma vibração de acionamento, mas pode ser simulada ou induzida usando dois ou mais acionadores para forçar a vibração de torção). Como um resultado, cada tubo de fluxo está sendo torcido sobre um ponto central ou nó, tal como os nós N e N'. Consequentemente, as extremidades dos tubos de fluxo 130 e 130' (ou porções à montante e à jusante) periodicamente movem-se para frente e para longe entre si (como mostrado pelas setas curvadas).
[00121] Figura 6 é um fluxograma 600 de um método de verificação de medidor para um medidor de fluxo vibratório de acordo com uma modalidade da invenção. Em etapa 601, o conjunto medidor de fluxo do medidor de fluxo vibratório é vibrado em um modo de vibração primário para gerar uma resposta vibracional de modo primário. A resposta vibracional de modo primário compreende sinais elétricos gerados pelo primeiro e segundo sensores de desvio 170L e 170R.
[00122] Em algumas modalidades, o modo de vibração primário pode compreender um modo de flexão. Entretanto, deve ser entendido que a vibração poderia compreender outros modos de vibração, incluindo um modo de vibração secundário (ver Figura 8 e o texto acompanhante abaixo). Deve também ser entendido que vibrar o conjunto medidor de fluxo no modo de vibração primário pode compreender vibrar em um modo de vibração predeterminado e substancialmente em uma frequência de ressonância para o modo de vibração predeterminado.
[00123] Em etapa 602, a primeira e segunda correntes de modo primário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário são determinadas. A primeira e segunda correntes de modo primário são correntes elétricas fluindo através dos dois acionadores. A primeira e segunda correntes de modo primário podem compreender valores comandados das correntes ou podem compreender valores de corrente medidos para os dois acionadores.
[00124] A primeira e segunda tensões de resposta de modo primário são as tensões de resposta geradas pelo primeiro e segundo sensores de desvio. A primeira e segunda tensões de resposta de modo primário podem compreender tensões geradas com operação em ou próxima a frequência ressonante do modo de vibração primário.
[00125] Em etapa 603, um valor de rigidez de medidor é gerado. O valor de rigidez de medidor pode ser gerado usando a primeira e segunda correntes de modo primário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário, como previamente discutido.
[00126] Em etapa 604, o valor de rigidez de medidor recém gerado é comparado à rigidez de medidor de linha de base. Se o valor de rigidez de medidor está dentro da faixa de rigidez predeterminada, então o método ramifica para etapa 605. Se o valor de rigidez de medidor não está dentro da faixa de rigidez predeterminada, então o método ramifica para etapa 606.
[00127] A comparação pode compreender determinar uma diferença entre o valor de rigidez de medidor e a rigidez de medidor de linha de base, em que a diferença é comparada a uma faixa de rigidez predeterminada. A faixa de rigidez predeterminada pode compreender uma faixa de rigidez que inclui variações esperadas em precisão de movimento, por exemplo. A faixa de rigidez predeterminada pode delinear uma quantidade de mudança na rigidez de medidor que é esperada e não é significante o suficiente para gerar uma determinação de falha de verificação.
[00128] A faixa de rigidez predeterminada pode ser determinada de qualquer modo. Em uma modalidade, a faixa de rigidez predeterminada pode compreender uma faixa de tolerância de predeterminado e abaixo da rigidez de medidor de linha de base. Alternativamente, a faixa de rigidez predeterminada pode ser derivada de um desvio padrão ou determinação de nível de confiança que gera limites de faixa superior e inferior da rigidez de medidor de linha de base, ou usando outras técnicas de processamento adequadas.
[00129] Em etapa 605, uma indicação de verificação é gerada uma vez que a diferença entre o valor de rigidez de medidor e a rigidez de medidor de linha de base caiu dentro da faixa de rigidez predeterminada. A rigidez de medidor é determinada, no entanto, para não ter mudada significantemente. Nenhuma outra ação pode precisar ser tomada, embora o resultado possa ser registrado, reportado, etc. A indicação pode incluir uma indicação ao usuário que a rigidez de medidor de linha de base é ainda válida. A indicação de verificação com sucesso significa que a rigidez de medidor de linha de base é ainda precisa e útil e que o medidor de fluxo vibratório está ainda operando precisamente e confiavelmente.
[00130] Em etapa 606, uma indicação de falha de verificação é gerada uma vez que a diferença entre o valor de rigidez de medidor e a rigidez de medidor de linha de base excedeu a faixa de rigidez predeterminada. A rigidez do medidor é, no entanto, determinada como tendo mudada significantemente. Como parte da indicação de falha de verificação, uma sinalização de software, indicador visual, mensagem, alarme, ou outra indicação pode ser gerada a fim de alertar ao usuário que o medidor de fluxo pode não ser aceitavelmente preciso e confiável. Além disso, o resultado pode ser registrado, reportado, etc.
[00131] Figura 7 é um fluxograma 700 de um método de verificação de medidor para um medidor de fluxo vibratório de acordo com uma modalidade da invenção. Em etapa 701, o conjunto medidor de fluxo do medidor de fluxo vibratório é vibrado em um modo de vibração primário para gerar uma resposta vibracional de modo primário, como previamente discutido.
[00132] Em etapa 702, a primeira e segunda correntes de modo primário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário são determinadas, como previamente discutido.
[00133] Em etapa 703, um valor de flexibilidade residual de medidor é gerado. O valor de flexibilidade residual de medidor pode ser gerado usando a primeira e segunda correntes de modo primário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário, como previamente discutido.
[00134] Em etapa 704, o valor de flexibilidade residual de medidor recém gerado é comparado a um medidor de flexibilidade residual de linha de base. Se o valor de flexibilidade residual de medidor está dentro da faixa de flexibilidade residual predeterminada, então o método ramifica para etapa 705. Se o valor de flexibilidade residual de medidor não está dentro da faixa de flexibilidade residual predeterminada, então o método ramifica para etapa 706.
[00135] A comparação pode compreender determinar uma diferença entre o valor de flexibilidade residual de medidor e o medidor de flexibilidade residual de linha de base, em que a diferença é comparada à faixa de flexibilidade residual predeterminada. A faixa de flexibilidade residual predeterminada pode compreender uma faixa de flexibilidade residual que inclui variações esperadas em precisão de movimento, por exemplo. A faixa de flexibilidade residual predeterminada pode delinear uma quantidade de mudança na flexibilidade residual de medidor que é esperada e não é significante o suficiente para gerar a determinação de falha de verificação.
[00136] A faixa de flexibilidade residual predeterminada pode ser determinada de qualquer modo. Em uma modalidade, a faixa de flexibilidade residual predeterminada pode compreender uma tolerância predeterminada acima e abaixo do medidor de flexibilidade residual de linha de base. Alternativamente, a faixa de flexibilidade residual predeterminada pode ser derivada de um desvio padrão ou determinação de nível de confiança que gera limites de faixa superior e inferior do medidor de flexibilidade residual de linha de base, ou usando outras técnicas de processamento apropriadas.
[00137] Em etapa 705, uma indicação de verificação é gerada uma vez que a diferença entre o valor de flexibilidade residual de medidor e o medidor de flexibilidade residual de linha de base caiu dentro da faixa de flexibilidade residual predeterminada. A flexibilidade residual de medidor é, no entanto, determinada para não ter mudado significantemente. Nenhuma outra ação pode precisar ser tomada, embora o resultado possa ser registrado, reportado, etc. A indicação pode incluir uma indicação para o usuário que o medidor de flexibilidade residual de linha de base é ainda válido. A indicação de verificação com sucesso significa que o medidor de flexibilidade residual de linha de base é ainda preciso e útil e que o medidor de fluxo vibratório está ainda operando precisamente e confiavelmente.
[00138] Em etapa 706, a indicação de falha de verificação é gerada uma vez que a diferença entre o valor de flexibilidade residual de medidor e o medidor de flexibilidade residual de linha de base excedeu a faixa de flexibilidade residual predeterminada. A flexibilidade residual do medidor é, no entanto, determinada para ter mudado significantemente. Como parte da indicação de falha de verificação, um sinalizador de software, indicador visual, mensagem, alarme, ou outra indicação pode ser gerada a fim de alertar o usuário que o medidor de fluxo pode não sei aceitavelmente preciso e confiável. Além disso, o resultado pode ser registrado, reportado, etc.
[00139] Figura 8 é um fluxograma 800 de um método de verificação de medidor para um medidor de fluxo vibratório de acordo com uma modalidade da invenção. Em etapa 801, o conjunto medidor de fluxo do medidor de fluxo vibratório é vibrado em um modo de vibração primário para gerar uma resposta vibracional de modo primário, como previamente discutido.
[00140] Em etapa 802, a primeira e segunda correntes de modo primário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário são determinadas, como previamente discutido.
[00141] Em etapa 803, o conjunto medidor de fluxo é vibrado em um modo de vibração secundário para gerar uma resposta vibracional de modo secundário. Em algumas modalidades, a resposta vibracional de modo secundário é gerada simultaneamente com a resposta vibracional de modo primário. Alternativamente, o modo de vibração secundário pode ser alternado com o modo de vibração primário.
[00142] Em algumas modalidades, o modo de vibração primário pode compreender um modo de flexão e o modo de vibração secundário pode compreender um modo de torção. Entretanto, deve ser entendido que a vibração poderia compreender outros modos de vibração.
[00143] Em etapa 804, primeira e segunda correntes de acionamento de modo secundário e primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário são determinadas.
[00144] Em etapa 805, um valor de rigidez de medidor é gerado, como previamente discutido. O valor de rigidez de medidor pode ser gerado usando a primeira e segunda correntes de modo primário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário. O valor de rigidez de medidor pode ser gerado usando a primeira e segunda correntes de modo secundário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário. O valor de rigidez de medidor pode ser gerado usando ambos, a primeira e segunda correntes de modo primário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário e a primeira e segunda correntes de modo secundário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário.
[00145] Em etapa 806, o valor de rigidez de medidor recém gerado é comparado à rigidez de medidor de linha de base. Se o valor de rigidez de medidor está dentro da faixa de rigidez predeterminada, então o método procede a etapa 808. Se o valor de rigidez de medidor não está dentro da faixa de rigidez predeterminada, então o método ramifica para etapa 811, em que uma indicação de falha de verificação é gerada.
[00146] Em etapa 808, um valor de flexibilidade residual de medidor é gerado, como previamente discutido. O valor de flexibilidade residual de medidor pode ser gerado usando a primeira e segunda correntes de modo primário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário. O valor de flexibilidade residual de medidor pode ser gerado usando a primeira e segunda correntes de modo secundário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário. O valor de flexibilidade residual de medidor pode ser gerado usando ambos a primeira e segunda correntes de modo primário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário e a primeira e segunda correntes de modo secundário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário.
[00147] Quando ambos os modos de vibração primários e secundários são usados, então um vetor ou matriz de rigidez pode ser gerado para cada modo. Da mesma forma, quando ambos os modos de vibração primários e secundários são usados, então um vetor ou matriz de flexibilidade residual pode ser gerado para cada modo.
[00148] Em etapa 809, o recém gerado valor de flexibilidade residual de medidor é comparado a um medidor de flexibilidade residual de linha de base. Se o valor de flexibilidade residual de medidor está dentro da faixa de flexibilidade residual predeterminada, então o método ramifica para etapa 810. Se o valor de flexibilidade residual de medidor não está dentro da faixa de flexibilidade residual predeterminada, então o método ramifica para etapa 811.
[00149] Em etapa 810, uma indicação de verificação é gerada uma vez que a diferença entre o valor de rigidez de medidor e a rigidez de medidor de linha de base caiu dentro da faixa de rigidez predeterminada e a diferença entre o valor de flexibilidade residual de medidor e o medidor de flexibilidade residual de linha de base caiu dentro da faixa de flexibilidade residual predeterminada. Entretanto, pode ser determinado que ambas, a rigidez de medidor de linha de base e o medidor de flexibilidade residual de linha de base não mudaram significantemente. Nenhuma outra ação precise ser tomada, embora o resultado possa ser registrado, reportado, etc. A indicação pode incluir uma indicação ao usuário que a rigidez de medidor de linha de base e o medidor de flexibilidade residual de linha de base ainda são válidos. A indicação de verificação com sucesso significa que a rigidez de medidor de linha de base e o medidor de flexibilidade residual de linha de base são ainda precisos e úteis e que o medidor de fluxo vibratório está ainda operando precisamente e confiavelmente.
[00150] Em etapa 811, uma indicação de falha de verificação é gerada uma vez que quer a diferença entre o valor de rigidez de medidor e a rigidez de medidor de linha de base excedeu a faixa de rigidez predeterminada, a diferença entre o valor de flexibilidade residual de medidor e o medidor de flexibilidade residual de linha de base excedeu a faixa de flexibilidade residual predeterminada, ou ambos. Uma ou ambas da rigidez de medidor ou a flexibilidade residual de medidor mudou significantemente. Como parte da indicação de falha de verificação, um sinalizador de software, indicador visual, mensagem, alarme, ou outra indicação pode ser gerada a fim de alertar o usuário que o medidor de fluxo pode não ser aceitavelmente preciso e confiável. Além disso, o resultado pode ser registrado, reportado, etc.
[00151] O medidor de fluxo vibratório e método, de acordo com qualquer uma das modalidades, pode ser empregado para proporcionar várias vantagens, se desejado. O medidor de fluxo vibratório e método de acordo com quaisquer das modalidades quantifica a rigidez de medidor de fluxo usando um ou mais modos de vibração para gerar um valor de rigidez de medidor melhorado e mais confiável. O medidor de fluxo vibratório e método de acordo com quaisquer das modalidades quantifica a flexibilidade residual de medidor de fluxo usando um ou mais modos de vibração para gerar um valor de rigidez de medidor melhorado e mais confiável. O método de análise de rigidez de medidor pode determinar se o medidor de fluxo vibratório é ainda preciso e confiável.
[00152] As descrições detalhadas das modalidades acima não são descrições exaustivas de todas as modalidades contempladas pelos inventores como estando dentro do escopo da invenção. De fato, versados na técnica reconhecerão que certos elementos das modalidades descritas acima podem ser combinados de forma variável ou eliminados para criar outras modalidades e tais outras modalidades estão dentro do escopo e ensinamentos da invenção. Será também evidente para os versados na técnica que as modalidades descritas acima podem ser combinadas no todo ou em parte para criar modalidades adicionais dentro do escopo e ensinamentos da invenção. Consequentemente, o escopo da invenção deve ser determinado a partir das seguintes reivindicações.

Claims (15)

1. Medidor de fluxo vibratório (5) para verificação de medidor, o medidor de fluxo vibratório (5) compreendendo: um conjunto medidor de fluxo (10) incluindo um ou mais tubos de fluxo (130, 130') e primeiro e segundo sensores de desvio (170L, 170R); primeiro e segundo acionadores (180L, 180R) configurados para vibrar o um ou mais tubos de fluxo (130, 130'); e eletrônica de medidor (20) acoplada ao primeiro e segundo sensores de desvio (170L, 170R) e acoplada ao primeiro e segundo acionadores (180L, 180R), com a eletrônica de medidor (20) sendo configurada para vibrar o conjunto medidor de fluxo (10) em um modo de vibração primário usando o primeiro e segundo acionadores (180L, 180R), determinar primeira e segunda correntes de modo primário (230) do primeiro e segundo acionadores (180L, 180R) para o modo de vibração primário, determinar primeira e segunda tensões de resposta de modo primário (231) geradas pelo primeiro e segundo sensores de desvio (170L, 170R) para o modo de vibração primário, caracterizado pelo fato de gerar um valor de rigidez de medidor (216) usando a primeira e segunda correntes de modo primário (230) e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário (231), e verificar operação correta do medidor de fluxo vibratório (5) usando o valor de rigidez de medidor (216).
2. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a eletrônica de medidor (20) é ainda configurada para vibrar o conjunto medidor de fluxo (10) em um modo de vibração secundário usando o primeiro e segundo acionadores (180L, 180R), determinar primeira e segunda correntes de modo secundário (236) do primeiro e segundo acionadores (180L, 180R) para o modo de vibração secundário e determinar primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário (237) do primeiro e segundo sensores de desvio (170L, 170R) para o modo de vibração secundário, e gerar o valor de rigidez de medidor (216) usando uma ou ambas das primeira e segunda correntes de modo primário (230) e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário (231) ou a primeira e segunda correntes de modo secundário (236) e a primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário (237).
3. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a eletrônica de medidor (20) é ainda configurada para gerar um valor de flexibilidade residual de medidor (218) usando a primeira e segunda correntes de modo primário (230) e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário (231).
4. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a eletrônica de medidor (20) é ainda configurada para gerar um valor de flexibilidade residual de medidor (218) usando a primeira e segunda correntes de modo primário (230) e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário (231), comparar o valor de flexibilidade residual de medidor (218) com uma faixa de flexibilidade residual predeterminada (221), gerar uma indicação de verificação para o medidor de fluxo vibratório (5) se o valor de flexibilidade residual de medidor (218) cair dentro da faixa de flexibilidade residual predeterminada (221), e gerar uma indicação de falha de verificação para o medidor de fluxo vibratório (5) se o valor de flexibilidade residual de medidor (218) não cair dentro da faixa de flexibilidade residual predeterminada (221).
5. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a eletrônica de medidor (20) é ainda configurada para vibrar o conjunto medidor de fluxo (10) em um modo de vibração secundário usando o primeiro e segundo acionadores (180L, 180R), determinar primeira e segunda correntes de modo secundário (236) do primeiro e segundo acionadores (180L, 180R) para o modo de vibração secundário e determinar primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário (237) do primeiro e segundo sensores de desvio (170L, 170R) para o modo de vibração secundário, e gerar uma valor de flexibilidade residual de medidor (218) usando uma ou ambas das primeira e segunda correntes de modo primário (230) e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário (231) ou a primeira e segunda correntes de modo secundário (236) e a primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário (237).
6. Método de verificação de medidor para um medidor de fluxo vibratório, o método compreendendo: vibrar um conjunto medidor de fluxo do medidor de fluxo vibratório em um modo de vibração primário usando um primeiro acionador e, pelo menos, um segundo acionador; determinar primeira e segunda correntes de modo primário do primeiro e segundo acionadores para o modo de vibração primário e determinar primeira e segunda tensões de resposta de modo primário de primeiro e segundo sensores de desvio para o modo de vibração primário; caracterizadopelo fato de compreender ainda gerar um valor de rigidez de medidor usando a primeira e segunda correntes de modo primário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário; e verificar operação correta do medidor de fluxo vibratório usando o valor de rigidez de medidor.
7. Método de acordo com a reivindicação 6, ou o medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a primeira corrente de acionador e a segunda corrente de acionador compreendem níveis de corrente comandados.
8. Método de acordo com a reivindicação 6, ou o medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a primeira corrente de acionador e a segunda corrente de acionador compreendem níveis de corrente medidos.
9. Método de acordo com a reivindicação 6, ou o medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a primeira tensão de resposta e a segunda tensão de resposta compreendem tensões de resposta substancialmente máximas quantificadas pelo primeiro e segundo sensores de desvio.
10. Método de acordo com a reivindicação 6, ou o medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o segundo acionador não é correlacionado com o primeiro acionador.
11. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que verificar a operação correta do medidor de fluxo vibratório compreende: comparar o valor de rigidez de medidor para faixa de rigidez predeterminada; gerar uma indicação de verificação para o medidor de fluxo vibratório se o valor de rigidez de medidor cair dentro da faixa de rigidez predeterminada; e gerar uma indicação de falha de verificação para o medidor de fluxo vibratório se o valor de rigidez de medidor não cair dentro da faixa de rigidez predeterminada.
12. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de ainda compreender: vibrar o conjunto medidor de fluxo em um modo de vibração secundário usando o primeiro acionador e, pelo menos, o segundo acionador; determinar primeira e segunda correntes de modo secundário do primeiro e segundo acionadores para o modo de vibração secundário e determinar primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário de primeiro e segundo sensores de desvio para o modo de vibração secundário; e gerar o valor de rigidez de medidor usando uma ou ambas das primeira e segunda correntes de modo primário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário ou a primeira e segunda correntes de modo secundário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário.
13. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de ainda compreender gerar um valor de flexibilidade residual de medidor usando a primeira e segunda correntes de modo primário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário.
14. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de ainda compreender: gerar um valor de flexibilidade residual de medidor usando a primeira e segunda correntes de modo primário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário; comparar o valor de flexibilidade residual de medidor a uma faixa de flexibilidade residual predeterminada; gerar uma indicação de verificação para o medidor de fluxo vibratório se o valor de flexibilidade residual de medidor cair dentro da faixa de flexibilidade residual predeterminada; e gerar uma indicação de falha de verificação para o medidor de fluxo vibratório se o valor de flexibilidade residual de medidor não cair dentro da faixa de flexibilidade residual predeterminada.
15. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de ainda compreender: vibrar o conjunto medidor de fluxo em um modo de vibração secundário usando o primeiro acionador e, pelo menos, o segundo acionador; determinar primeira e segunda correntes de modo secundário do primeiro e segundo acionadores para o modo de vibração secundário e determinar primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário de primeiro e segundo sensores de desvio para o modo de vibração secundário; e gerar um valor de flexibilidade residual de medidor usando uma ou ambas das primeira e segunda correntes de modo primário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo primário ou a primeira e segunda correntes de modo secundário e a primeira e segunda tensões de resposta de modo secundário.
BR112015030471-0A 2013-06-14 2014-05-20 medidor de fluxo vibratório, e, método de verificação de medidor para medidor de fluxo vibratório BR112015030471B1 (pt)

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