BR112020007379B1

BR112020007379B1 - METHOD OF DETERMINING VAPOR PRESSURE OF A FLUID, AND SYSTEM FOR DETERMINING FLUENT VAPOR PRESSURE OF A PROCESS FLUID

Info

Publication number: BR112020007379B1
Application number: BR112020007379-2A
Authority: BR
Inventors: Justin Craig Hollingsworth; Marc Allan Buttler; Jason Alan Leapley
Original assignee: Micro Motion, Inc
Filing date: 2017-11-13
Publication date: 2023-05-23

Abstract

MÉTODO DE DETERMINAR PRESSÃO DE VAPOR DE UM FLUIDO, E, SISTEMA PARA DETERMINAR PRESSÃO DE VAPOR FLUENTE DE UM FLUIDO DE PROCESSO Um método de determinar pressão de vapor de um fluido é provido. O método inclui as etapas de prover um medidor (5) tendo eletrônica de medidor (20), o medidor (5) sendo, pelo menos, um dentre um medidor de fluxo e um densitômetro, e fluir um fluido de processo através do medidor (5). Uma pressão do fluido de processo é medida. A pressão do fluido de processo é ajustada até um limite monofásico/bifásico ser alcançado. A pressão de vapor fluente do fluido do processo é determinada no limite monofásico/bifásico.METHOD OF DETERMINING VAPOR PRESSURE OF A FLUID, AND, SYSTEM FOR DETERMINING FLUENT VAPOR PRESSURE OF A PROCESS FLUID A method of determining vapor pressure of a fluid is provided. The method includes the steps of providing a meter (5) having meter electronics (20), the meter (5) being at least one of a flow meter and a densitometer, and flowing a process fluid through the meter ( 5). A process fluid pressure is measured. The process fluid pressure is adjusted until a single-phase/two-phase limit is reached. The fluent vapor pressure of the process fluid is determined at the single-phase/two-phase boundary.

Description

TECHNICAL FIELD

[001] A presente invenção refere-se a medidores vibratórios e, mais particularmente, a um método e aparelho para determinação de pressão de vapor em tempo real.[001] The present invention relates to vibrating gauges and, more particularly, to a method and apparatus for determining real-time vapor pressure.

FUNDAMENTALS OF THE INVENTION

[002] Pressão de vapor Reid (RVP) é uma das propriedades mais amplamente reconhecidas para medir e reforçar padrões de qualidade de combustível. Pressão de vapor fluente é uma importante propriedade em aplicações que manipulam fluxo e armazenamento de fluidos voláteis tais como gasolina, líquidos de gás natural, e gás liquefeito de petróleo. Pressão de vapor fornece uma indicação de como fluidos voláteis podem trabalhar durante a manipulação, e ainda indica condições sob as quais bolhas irão provavelmente se formar e pressão irá provavelmente se acumular. Como tal, medição de pressão de vapor de fluidos voláteis aumenta segurança e previne dano para as embarcações e infraestrutura de transporte.[002] Vapor Reid Pressure (RVP) is one of the most widely recognized properties for measuring and enforcing fuel quality standards. Fluid vapor pressure is an important property in applications that handle the flow and storage of volatile fluids such as gasoline, natural gas liquids, and liquefied petroleum gas. Vapor pressure provides an indication of how volatile fluids can work during manipulation, and further indicates conditions under which bubbles are likely to form and pressure is likely to build up. As such, measuring the vapor pressure of volatile fluids increases safety and prevents damage to vessels and transport infrastructure.

[003] Se a pressão de vapor de um fluido for muito elevada, cavitação durante bombeamento e operações de transferência pode ocorrer. Ademais, pressão de vapor da linha de processo ou embarcação pode potencialmente se elevar além dos níveis de segurança devido a mudanças de temperatura. Portanto, frequentemente, é requerido que RVP seja conhecida antes de armazenamento e transporte.[003] If the vapor pressure of a fluid is too high, cavitation during pumping and transfer operations can occur. Furthermore, steam pressure from the process line or vessel can potentially rise beyond safe levels due to temperature changes. Therefore, it is often required that RVP be known prior to storage and transport.

[004] Tipicamente, RVP é determinada por captura de amostras e remoção das mesmas para um laboratório para testar de modo a determinar o valor da amostra. Isso coloca questões difíceis para a execução de padrões regulatórios de qualidade de combustível devido ao atraso em obter resultados finais, o custo de manter um laboratório, e as vulnerabilidades de segurança e provas legais associadas com a manipulação da amostra. Pressão de vapor fluente é frequentemente determinada por esse mesmo processo, seguido por uma conversão da RVP determinada em um laboratório para a pressão de vapor fluente em temperatura fluente com base em tabelas de consulta e bancos de dados baseados em medições empíricas.[004] Typically, RVP is determined by capturing samples and removing them to a laboratory for testing in order to determine the value of the sample. This poses difficult issues for the enforcement of regulatory fuel quality standards due to the delay in obtaining final results, the cost of maintaining a laboratory, and the security vulnerabilities and legal evidence associated with sample handling. Fluid vapor pressure is often determined by this same process, followed by a conversion from RVP determined in a laboratory to fluent vapor pressure at fluent temperature based on look-up tables and databases based on empirical measurements.

[005] Portanto, existe uma necessidade para um dispositivo em linha ou sistema que possa medir pressão de vapor fluente e/ou RVP em uma base contínua, em tempo real, sob condições de processo. Isso é provido pelas modalidades presentes, e um avanço na técnica é alcançado. Medição no local é mais confiável, conforme evita a necessidade para a amostragem periódica e completamente elimina o risco de mudanças de propriedade de fluido entre o tempo de coleta de amostra e teste de laboratório. Ademais, segurança é aperfeiçoada tendo medições em tempo real, como condições não seguras podem ser remediadas imediatamente. Adicionalmente, dinheiro é economizado, como a aplicação regulatória pode ser conduzida via verificações simples no local, em que inspeção e decisões de execução pode ser feitas com pequeno atraso ou cessação de processo.[005] Therefore, there is a need for an in-line device or system that can measure fluent vapor pressure and/or RVP on a continuous basis, in real time, under process conditions. This is provided by the present modalities, and a breakthrough in technique is achieved. On-site measurement is more reliable, as it avoids the need for periodic sampling and completely eliminates the risk of fluid property changes between the time of sample collection and laboratory testing. Furthermore, safety is improved by having real-time measurements, as unsafe conditions can be remedied immediately. Additionally, money is saved, as regulatory enforcement can be conducted via simple on-site checks, where inspection and enforcement decisions can be made with little delay or downtime.

SUMMARY OF THE INVENTION

[006] De acordo com uma modalidade, um método de determinar pressão de vapor de um fluido é provido. O método compreende prover um medidor tendo eletrônica de medidor, em que o medidor compreende, pelo menos, um dentre um medidor de fluxo e um densitômetro. Um fluido de processo é escoado através do medidor, e uma pressão do fluido de processo é medida. A pressão do fluido de processo é ajustada até um limite monofásico/bifásico ser alcançado, e a pressão de vapor fluente do fluido de processo no limite monofásico/bifásico é determinado.[006] According to an embodiment, a method of determining vapor pressure of a fluid is provided. The method comprises providing a meter having meter electronics, wherein the meter comprises at least one of a flow meter and a densitometer. A process fluid flows through the gauge, and a process fluid pressure is measured. The process fluid pressure is adjusted until a single-phase/two-phase limit is reached, and the fluent vapor pressure of the process fluid at the single-phase/two-phase limit is determined.

[007] De acordo com uma modalidade, um sistema para determinar pressão de vapor fluente de um fluido de processo é provido. O sistema compreende um medidor compreendendo pelo menos um dentre um medidor de fluxo e um densitômetro. Um regulador de pressão está em comunicação de fluido com o medidor. O sistema compreende um sensor de pressão. Eletrônica de medidor está em comunicação com o medidor e o sensor de pressão, em que a eletrônica de medidor é configurada para receber uma pressão medida. A eletrônica de medidor é configurada para controlar o regulador de pressão para ajustar a pressão do fluido de processo até um limite monofásico/bifásico ser alcançado, e determinar a pressão devapor fluente do fluido de processo no limite monofásico/bifásico.[007] According to an embodiment, a system for determining fluent vapor pressure of a process fluid is provided. The system comprises a meter comprising at least one of a flowmeter and a densitometer. A pressure regulator is in fluid communication with the gauge. The system comprises a pressure sensor. Gauge electronics are in communication with the gauge and pressure sensor, whereby the gauge electronics are configured to receive a measured pressure. The gauge electronics are configured to control the pressure regulator to adjust the process fluid pressure until a single-phase/two-phase limit is reached, and to determine the fluent process fluid vapor pressure at the single-phase/two-phase limit.

ASPECTS

[008] De acordo com um aspecto, um método de determinar pressão de vapor de um fluido, compreendendo as etapas de: prover um medidor tendo eletrônica de medidor, em que o medidor compreende, pelo menos, um dentre um medidor de fluxo e um densitômetro, fluir um fluido de processo através do medidor, medir uma pressão do fluido de processo, ajustar a pressão do fluido de processo até um limite monofásico/bifásico ser alcançado, e determinar a pressão de vapor fluente do fluido de processo no limite monofásico/bifásico.[008] According to one aspect, a method of determining vapor pressure of a fluid, comprising the steps of: providing a meter having meter electronics, wherein the meter comprises at least one of a flow meter and a densitometer, flow a process fluid through the meter, measure a process fluid pressure, adjust the process fluid pressure until a single-phase/two-phase limit is reached, and determine the fluent vapor pressure of the process fluid at the single-phase/two-phase limit. biphasic.

[009] Preferivelmente, a etapa de ajustar a pressão do fluido de processo até o limite monofásico/bifásico ser alcançado compreende abaixar uma pressão de uma válvula posicionada a montante do medidor.[009] Preferably, the step of adjusting the process fluid pressure until the single-phase/two-phase limit is reached comprises lowering a pressure from a valve positioned upstream of the meter.

[0010] Preferivelmente, a etapa de ajustar a pressão do fluido de processo até o limite monofásico/bifásico ser alcançado compreende elevar uma pressão de uma válvula posicionada a jusante do medidor.[0010] Preferably, the step of adjusting the pressure of the process fluid until the single-phase/two-phase limit is reached comprises raising a pressure from a valve positioned downstream of the meter.

[0011] Preferivelmente, o método compreende medir a temperatura do fluido de processo, e calcular a pressão de vapor Reid a partir da temperatura e da pressão de vapor fluente.[0011] Preferably, the method comprises measuring the temperature of the process fluid, and calculating the Reid vapor pressure from the temperature and the fluent vapor pressure.

[0012] Preferivelmente, a etapa de calcular a pressão de vapor Reid a partir da temperatura e da pressão de vapor fluente compreende referenciar valores de pressão de vapor Reid armazenados na eletrônica de medidor usando a pressão de vapor Reid a partir da temperatura.[0012] Preferably, the step of calculating Reid vapor pressure from temperature and fluent vapor pressure comprises referencing Reid vapor pressure values stored in the meter electronics using Reid vapor pressure from temperature.

[0013] Preferivelmente, os valores de pressão de vapor Reid armazenados na eletrônica de medidor compreendem uma tabela de consulta.[0013] Preferably, the Reid vapor pressure values stored in the meter electronics comprise a look-up table.

[0014] Preferivelmente, os valores de pressão de vapor Reid armazenados na eletrônica de medidor são calculados a partir de uma curva.[0014] Preferably, the Reid vapor pressure values stored in the meter electronics are calculated from a curve.

[0015] Preferivelmente, o método compreende determinar a presença de gás arrastado no fluido de processo com um ganho de acionamento medido.[0015] Preferably, the method comprises determining the presence of entrained gas in the process fluid with a measured drive gain.

[0016] Preferivelmente, o método compreende determinar a presença de gás arrastado no fluido de processo medindo uma densidade do fluido.[0016] Preferably, the method comprises determining the presence of entrained gas in the process fluid by measuring a density of the fluid.

[0017] Preferivelmente, o método compreende determinar a presença de gás arrastado no fluido de processo com uma combinação de um ganho de acionamento medido e uma densidade medida.[0017] Preferably, the method comprises determining the presence of entrained gas in the process fluid with a combination of a measured drive gain and a measured density.

[0018] De acordo com um aspecto, um sistema para determinar pressão de vapor fluente de um fluido de processo, compreende um medidor compreendendo pelo menos um dentre um medidor de fluxo e um densitômetro. Um regulador de pressão está em comunicação de fluido com o medidor. O sistema compreende um sensor de pressão. Eletrônicas de medidor estão em comunicação com o medidor e o sensor de pressão, em que a eletrônica de medidor é configurada para: receber uma pressão medida, controlar o regulador de pressão para ajustar a pressão do fluido de processo até um limite monofásico/bifásico ser alcançado, e determinar a pressão de vapor fluente do fluido de processo no limite monofásico/bifásico.[0018] According to one aspect, a system for determining fluent vapor pressure of a process fluid, comprises a meter comprising at least one of a flow meter and a densitometer. A pressure regulator is in fluid communication with the gauge. The system comprises a pressure sensor. Gauge electronics are in communication with the gauge and pressure sensor, where the gauge electronics are configured to: receive a measured pressure, control the pressure regulator to adjust the process fluid pressure until a single-phase/two-phase limit is met reached, and determine the fluent vapor pressure of the process fluid at the single-phase/two-phase limit.

[0019] Preferivelmente, o sistema compreende: um ou mais condutos, e pelo menos um acionador fixado a um ou mais condutos configurado para gerar um sinal vibratório para o um ou mais condutos. Pelo menos um desvio é fixado a um ou mais condutos configurados para receber um sinal vibratório a partir do um ou mais condutos.[0019] Preferably, the system comprises: one or more conduits, and at least one driver attached to the one or more conduits configured to generate a vibratory signal for the one or more conduits. At least one shunt is attached to one or more conduits configured to receive a vibratory signal from the one or more conduits.

[0020] Preferivelmente, o sistema compreende um sensor de temperatura configurado para medir a temperatura do fluido de processo, em que a eletrônica de medidor é configurada para calcular a pressão de vapor Reid a partir da temperatura medida do fluido de processo e da pressão de vapor fluente.[0020] Preferably, the system comprises a temperature sensor configured to measure the temperature of the process fluid, wherein the gauge electronics is configured to calculate the Reid vapor pressure from the measured temperature of the process fluid and the pressure of fluent steam.

[0021] Preferivelmente, a eletrônica de medidor compreende valores de referência de pressão de vapor Reid armazenados na mesma.[0021] Preferably, the meter electronics comprises Reid vapor pressure reference values stored therein.

[0022] Preferivelmente, os valores de referência de pressão de vapor Reid armazenados na eletrônica de medidor compreendem uma tabela de consulta.[0022] Preferably, the Reid vapor pressure reference values stored in the meter electronics comprise a look-up table.

[0023] Preferivelmente, os valores de referência de pressão de vapor Reid armazenados na eletrônica de medidor são calculados na mesma.[0023] Preferably, the Reid vapor pressure reference values stored in the meter electronics are calculated therein.

[0024] Preferivelmente, a eletrônica de medidor é configurada para determinar a presença de gás arrastado no fluido de processo com um ganho de acionamento medido.[0024] Preferably, the meter electronics are configured to determine the presence of entrained gas in the process fluid with a measured trigger gain.

[0025] Preferivelmente, a eletrônica de medidor é configurada para determinar a presença de gás arrastado no fluido de processo com uma densidade medida.[0025] Preferably, the meter electronics are configured to determine the presence of entrained gas in the process fluid with a measured density.

[0026] Preferivelmente, a eletrônica de medidor é configurada para determinar a presença de gás arrastado no fluido de processo com uma combinação de um ganho de acionamento medido e uma densidade medida.[0026] Preferably, the meter electronics are configured to determine the presence of entrained gas in the process fluid with a combination of a measured drive gain and a measured density.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0027] Figura 1 ilustra um conjunto sensor de medidor de fluxo de acordo com uma modalidade;[0027] Figure 1 illustrates a flow meter sensor assembly according to one embodiment;

[0028] Figura 2 ilustra eletrônica de medidor de acordo com uma modalidade;[0028] Figure 2 illustrates meter electronics according to a modality;

[0029] Figura 3 ilustra uma sistema de determinação de pressão de vapor de acordo com uma modalidade; e[0029] Figure 3 illustrates a vapor pressure determination system according to an embodiment; It is

[0030] Figura 4 ilustra um método de determinação de pressão de vapor de acordo com uma modalidade.[0030] Figure 4 illustrates a method of determining vapor pressure according to an embodiment.

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0031] Figuras 1-4 e a seguinte descrição descrevem exemplos específicos para ensinar aos versados na técnica como fazer e usar a melhor modalidade 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 estando dentro do escopo da invenção. Os versados na técnica apreciarão que os aspectos descritos abaixo podem ser combinados de vários modos para formar variações múltiplas da invenção. Como um resultado, a invenção não é limitada aos exemplos específicos descritos abaixo, mas apenas pelas reivindicações e seus equivalentes.[0031] Figures 1-4 and the following description describe specific examples to teach those skilled in the art how to make and use the best embodiment of the invention. For the purpose of teaching inventive principles, some conventional aspects have been simplified or omitted. Those skilled in the art will appreciate variations on these examples being within the scope of the invention. Those skilled in the art will appreciate that the aspects described below can be combined in various ways to form multiple variations of the invention. As a result, the invention is not limited to the specific examples described below, but only by the claims and their equivalents.

[0032] Sensores vibratórios, tais como, por exemplo, densitômetros vibratórios e medidores de fluxo Coriolis, são geralmente conhecidos, e usados para medir fluxo de massa e outra informação relacionada a materiais fluindo através de um conduto no medidor de fluxo ou um conduto contendo o densitômetro. Medidores de fluxo exemplares são descritos em Patente US 4.109.524, Patente US 4.491.025, e Re. 31.450, todas para J.E. Smith et al. Esses medidores de fluxo têm um ou mais condutos de uma configuração reta ou curvada. Cada configuração de conduto em um medidor de fluxo de massa Coriolis, por exemplo, tem um conjunto de modos de vibração naturais, que podem ser de tipo de flexão simples, torcional ou acoplado. Cada conduto pode ser acionado para oscilar em um modo preferido.[0032] Vibrating sensors, such as, for example, vibrating densitometers and Coriolis flow meters, are generally known, and used to measure mass flow and other information related to materials flowing through a conduit in the flow meter or a conduit containing the densitometer. Exemplary flowmeters are described in US Patent 4,109,524, US Patent 4,491,025, and Re. 31,450, all for J.E. Smith et al. These flowmeters have one or more conduits of either a straight or curved configuration. Each conduit configuration in a Coriolis mass flowmeter, for example, has a set of natural vibration modes, which can be simple bending, torsional, or coupled type. Each conduit can be driven to oscillate in a preferred mode.

[0033] Alguns tipos de medidores de fluxo de massa, especialmente medidores de fluxo Coriolis, são capazes de serem operados em um modo que realiza uma medição direta de densidade para fornecer informação volumétrica através do quociente de massa sobre densidade. Ver, por exemplo, Patente US No. 4.872.351 para Ruesch para um ‘net oil computer” que usa um medidor de fluxo Coriolis para medir a densidade de um fluido multifase desconhecido. Patente US No. 5.687.100 para Buttler et al., ensina um densitômetro de efeito Coriolis que corrige as leituras de densidade para efeitos de taxa de fluxo de massa em um medidor de fluxo de massa operando como um densitômetro de tubo vibratório.[0033] Some types of mass flowmeters, especially Coriolis flowmeters, are capable of being operated in a mode that performs a direct measurement of density to provide volumetric information via the quotient of mass over density. See, for example, US Patent No. 4,872,351 to Ruesch for a 'net oil computer' that uses a Coriolis flowmeter to measure the density of an unknown multiphase fluid. US Patent No. 5,687,100 to Buttler et al., teaches a Coriolis effect densitometer that corrects density readings for mass flow rate effects in a mass flow meter operating as a vibrating tube densitometer.

[0034] Material flui no medidor de fluxo a partir de uma tubulação conectada no lado de entrada do medidor de fluxo, é direcionado através do(s) conduto(s), e sai do medidor de fluxo através do lado de saída do medidor de fluxo. Os modos de vibração naturais do sistema vibratório são definidos em parte pela massa combinada dos condutos e o material fluindo dentro dos condutos.[0034] Material flows in the flowmeter from a pipe connected to the inlet side of the flowmeter, is directed through the conduit(s), and exits the flowmeter through the outlet side of the flowmeter flow. The natural vibration modes of the vibratory system are defined in part by the combined mass of the conduits and the material flowing within the conduits.

[0035] Quando não há fluxo através do medidor de fluxo, uma força de acionamento aplicada ao(s) conduto(s) leva todo(s) ponto(s) ao longo do(s) conduto(s) a oscilar com fase idêntica ou com um pequeno “deslocamento zero”, que é um atraso de tempo medido em fluxo zero. Conforme material começa a fluir através do medidor de fluxo, forças de Coriolis levam cada ponto ao longo do(s) conduto(s) a ter uma fase diferente. Por exemplo, a fase na extremidade de entrada do medidor de fluxo atrasa a fase na posição de acionador centralizado, enquanto a fase na saída conduz a fase na posição de acionador centralizado. Desvios no(s) conduto(s) produzem sinais sinusoidais representativos do movimento do(s) conduto(s). Sinais produzidos a partir dos desvios são processados para determinar o atraso de tempo entre os desvios. O atraso de tempo entre os dois ou mais desvios é proporcional à taxa de fluxo de massa de material fluindo através do(s) conduto(s).[0035] When there is no flow through the flowmeter, an actuating force applied to the conduit(s) causes every point(s) along the conduit(s) to oscillate with identical phase or with a small “zero offset”, which is a time delay measured at zero flow. As material begins to flow through the flowmeter, Coriolis forces cause each point along the conduit(s) to have a different phase. For example, the phase at the inlet end of the flowmeter lags the phase at the center-trigger position, while the phase at the output leads the phase at the center-trigger position. Deviations in the conduit(s) produce sinusoidal signals representative of the movement of the conduit(s). Signals produced from the branches are processed to determine the time delay between branches. The time delay between the two or more bypasses is proportional to the mass flow rate of material flowing through the conduit(s).

[0036] Eletrônica de medidor conectada ao acionador gera um sinal de acionamento para operar o acionador e também para determinar uma taxa de fluxo de massa e/ou outras propriedades de um material de processo a partir de sinais recebidos dos desvios. O acionador pode compreender uma de muitas disposições bem conhecidas; entretanto, um imã e uma bobina de acionamento oposta receberam muito sucesso na indústria de medidores de fluxo. Uma corrente alternada é passada para a bobina de acionamento para vibrar o(s) conduto(s) em uma amplitude e frequência de conduto desejadas. É também conhecido na técnica prover os desvios conforme uma disposição de imã e bobina muito similar à disposição de acionador. Entretanto, enquanto o acionador recebe uma corrente que induz um movimento, os desvios podem levar o movimento fornecido pelo acionador a induzir uma tensão. A grandeza do atraso de tempo medido pelos desvios é muito pequena; frequentemente medida em nanossegundos. No entanto, é necessário que a saída do transdutor seja muito precisa.[0036] Meter electronics connected to the driver generate a driver signal to operate the driver and also to determine a mass flow rate and/or other properties of a process material from signals received from the deviations. The trigger may comprise one of many well known arrangements; however, a magnet and oppositely driven coil have received much success in the flowmeter industry. An alternating current is passed to the drive coil to vibrate the conduit(s) at a desired amplitude and conduit frequency. It is also known in the art to provide the offsets according to a magnet and coil arrangement very similar to the actuator arrangement. However, while the driver receives a current that induces a movement, deviations can cause the movement provided by the driver to induce a voltage. The magnitude of the time delay measured by the deviations is very small; often measured in nanoseconds. However, the transducer output needs to be very accurate.

[0037] Figura 1 ilustra um medidor de fluxo 5, que pode ser qualquer medidor vibratório, tal como um medidor de fluxo Coriolis ou densitômetro, por exemplo sem limitação. O medidor de fluxo 5 compreende um conjunto sensor 10 e eletrônica de medidor 20. O conjunto sensor 10 responde à taxa de fluxo de massa e densidade de um material de processo. Eletrônicas de medidor 20 são conectadas ao conjunto sensor 10 via fios 100 para fornecer densidade, taxa de fluxo de massa, e informação de temperatura sobre o trajeto 26, bem como outras informações. O conjunto sensor 10 inclui flanges 101 e 101', um par de coletores 102 e 102', um par de condutos paralelos 103 (primeiro conduto) e 103’ (segundo conduto), um acionador 104, um sensor de temperatura 106 tal como um detector de temperatura resistivo (RTD), e um par de desvios 105 e 105’, tal como desvios de imã/bobina, dispositivos medidores de deformação, sensores ópticos, ou qualquer outro desvio conhecido na técnica. Os condutos 103 e 103’ têm pernas de entrada 107 e 107' e pernas de saída 108 e 108', respectivamente. Condutos 103 e 103’ flexionam em pelo menos uma localidade simétrica ao longo de seu comprimento e são essencialmente paralelos do início ao fim do comprimento. Cada conduto 103, 103’, oscila em torno de eixos W e W', respectivamente.[0037] Figure 1 illustrates a flowmeter 5, which can be any vibrating meter, such as a Coriolis flowmeter or densitometer, for example without limitation. The flow meter 5 comprises a sensor assembly 10 and meter electronics 20. The sensor assembly 10 responds to the mass flow rate and density of a process material. Meter electronics 20 are connected to sensor assembly 10 via wires 100 to provide density, mass flow rate, and temperature information about path 26, as well as other information. Sensor assembly 10 includes flanges 101 and 101', a pair of manifolds 102 and 102', a pair of parallel conduits 103 (first conduit) and 103' (second conduit), an actuator 104, a temperature sensor 106 such as a resistive temperature detector (RTD), and a pair of offsets 105 and 105', such as magnet/coil offsets, strain gauge devices, optical sensors, or any other offset known in the art. Conduits 103 and 103' have inlet legs 107 and 107' and outlet legs 108 and 108', respectively. Conduits 103 and 103' flex in at least one symmetrical location along their length and are essentially parallel throughout their length. Each conduit 103, 103' oscillates around axes W and W', respectively.

[0038] As pernas 107, 107', 108, 108' de condutos 103,103’ são presas de modo fixo a blocos de montagem de conduto 109 e 109' e esses blocos, por sua vez, são presos de modo fixo a coletores 102 e 102'. Isso fornece um trajeto de material fechado contínuo através do conjunto sensor 10.[0038] The legs 107, 107', 108, 108' of conduits 103, 103' are fixedly attached to conduit mounting blocks 109 and 109' and these blocks, in turn, are fixedly attached to manifolds 102 and 102'. This provides a continuous closed material path through the sensor assembly 10.

[0039] Quando flanges 101 e 101' são conectados a uma linha de processo (não mostrada) que carrega o material de processo que está sendo medido, material entra em uma primeira extremidade 110 do medidor de fluxo 5 através de um primeiro orifício (não visível na vista de Figura 1) em flange 101, e é conduzido através do coletor 102 para bloco de montagem de conduto 109. Dentro de coletor 102, o material é dividido e encaminhado através de condutos 103 e 103’. Na saída de condutos 103 e 103’, o material de processo é recombinado em uma corrente simples dentro de coletor 102', sendo a seguir encaminhado para sair em uma segunda extremidade 112 conectada por flange 101' para a linha de processo (não mostrada).[0039] When flanges 101 and 101' are connected to a process line (not shown) that carries the process material being measured, material enters a first end 110 of the flow meter 5 through a first orifice (not visible in the view of Figure 1) on flange 101, and is led through manifold 102 to conduit mounting block 109. Within manifold 102, material is divided and routed through conduits 103 and 103'. At the outlet of conduits 103 and 103', process material is recombined into a single stream within manifold 102', then routed to exit at a second end 112 connected by flange 101' to the process line (not shown) .

[0040] Condutos 103 e 103’ são selecionados e apropriadamente montados aos blocos de montagem de conduto 109 e 109' de modo a ter substancialmente a mesma distribuição de massa, momentos de inércia, e módulo de Young sobre eixos de flexão W--W e W'--W', respectivamente. Na medida em que o módulo de Young dos condutos 103, 103’ muda com temperatura, e essa mudança afeta o cálculo de fluxo e densidade, um sensor de temperatura 106 é montado em pelo menos um conduto 103, 103’ para continuamente medir a temperatura do conduto. A temperatura do conduto, e assim a tensão aparecendo através do sensor de temperatura 106 para uma dada corrente passando através do mesmo, é dirigida primariamente pela temperatura do material passando através do conduto. A tensão dependente de temperatura aparecendo através do sensor de temperatura 106 é usada em um método bem conhecido por eletrônica de medidor 20 para compensar para a mudança em módulo elástico de condutos 103, 103’ devido a quaisquer mudanças em temperatura de conduto 103, 103’. O sensor de temperatura 106 é conectado à eletrônica de medidor 20.[0040] Conduits 103 and 103' are selected and properly assembled to the conduit mounting blocks 109 and 109' in order to have substantially the same mass distribution, moments of inertia, and Young's modulus on bending axes W--W and W'--W', respectively. As the Young's modulus of conduits 103, 103' changes with temperature, and this change affects the flux and density calculation, a temperature sensor 106 is mounted in at least one conduit 103, 103' to continuously measure the temperature of the conduit. The temperature of the conduit, and thus the voltage appearing across the temperature sensor 106 for a given current passing through it, is primarily driven by the temperature of the material passing through the conduit. The temperature dependent voltage appearing across the temperature sensor 106 is used in a well known method by meter electronics 20 to compensate for the change in elastic modulus of conduits 103, 103' due to any changes in conduit temperature 103, 103' . Temperature sensor 106 is connected to meter electronics 20.

[0041] Ambos os condutos 103, 103’ são acionados por acionador 104 em direções opostas em torno de seus respectivos eixos de flexão W e W', no que é denominado o primeiro modo de flexão fora de fase do medidor de fluxo. Esse acionador 104 pode compreender qualquer uma de muitas disposições bem conhecidas, tal como um imã montado para conduto 103’ e uma bobina oposta montada para conduto 103, através da qual uma corrente alternada é passada para vibrar ambos os condutos. Um sinal de acionamento apropriado é aplicado por eletrônica de medidor 20, através de fio 113, para o acionador 104. Deve ser apreciado que, embora a discussão seja direcionada para dois condutos 103, 103’, em outras modalidades, apenas um conduto simples pode ser provido ou mais do que dois condutos podem ser providos. Também está dentro do escopo da presente invenção produzir múltiplos sinais de acionamento para múltiplos acionadores e para o(s) acionador(es) acionar os condutos em modos diferentes do primeiro modo de flexão fora de fase.[0041] Both conduits 103, 103' are driven by actuator 104 in opposite directions around their respective bending axes W and W', in what is called the first out-of-phase bending mode of the flowmeter. Such driver 104 may comprise any of many well known arrangements, such as a conduit mounted magnet 103' and an opposing conduit mounted coil 103 through which an alternating current is passed to vibrate both conduits. An appropriate trigger signal is applied by meter electronics 20, via wire 113, to trigger 104. It should be appreciated that while the discussion is directed to two conduits 103, 103', in other embodiments, only a single conduit can be used. be provided or more than two conduits may be provided. It is also within the scope of the present invention to produce multiple trigger signals for multiple triggers and for the trigger(s) to trigger the conduits in modes other than the first out-of-phase bending mode.

[0042] Eletrônicas de medidor 20 recebem o sinal de temperatura em fio 114, e os sinais de velocidade, esquerdo e direito, aparecendo em fios 115 e 115’, respectivamente. Eletrônicas de medidor 20 produzem o sinal de acionamento aparecendo em fio 113 para acionador 104 e vibram condutos 103, 103’. Eletrônicas de medidor 20 processam os sinais de velocidade esquerdo e direito e o sinal de temperatura para computar a taxa de fluxo de massa e a densidade do material passando através do conjunto sensor 10. Esta informação, juntamente com outra informação, é aplicada pelo eletrônica de medidor 20 sobre trajeto 26 para meio de utilização. Uma explicação do circuito da eletrônica de medidor 20 não é necessária para entender a presente invenção sendo omitida para brevidade dessa descrição. Deve ser apreciado que a descrição de Figura 1 é dada meramente como um exemplo da operação de um possível medidor vibratório e não pretende limitar o ensinamento da presente invenção.[0042] Meter 20 electronics receive the temperature signal on wire 114, and the speed signals, left and right, appearing on wires 115 and 115 ', respectively. Meter electronics 20 produce the drive signal appearing on wire 113 to drive 104 and vibrate conduits 103, 103'. Meter electronics 20 process the left and right velocity signals and the temperature signal to compute the mass flow rate and density of the material passing through the sensor assembly 10. This information, along with other information, is applied by the meter electronics 20. meter 20 over path 26 for means of use. An explanation of the circuitry of the meter electronics 20 is not necessary to understand the present invention and is omitted for brevity from this description. It should be appreciated that the description of Figure 1 is given merely as an example of the operation of a possible vibratory meter and is not intended to limit the teaching of the present invention.

[0043] Uma estrutura de medidor de fluxo Coriolis é descrita embora será aparente para aqueles versados na técnica que a presente invenção poderia ser praticada em um tubo vibratório ou densitômetro de garfo sem a capacidade de medição adicional proporcionada por um medidor de fluxo Coriolis de massa.[0043] A Coriolis flowmeter structure is described although it will be apparent to those skilled in the art that the present invention could be practiced on a vibrating tube or fork densitometer without the additional measurement capability afforded by a mass Coriolis flowmeter .

[0044] Figura 2 é um diagrama de bloco da eletrônica de medidor 20 de medidor de fluxo 5 de acordo com uma modalidade. Em operação, o medidor de fluxo 5 fornece vários valores de medição que podem ser produzidos incluindo um ou mais de um valor de taxa de fluxo de massa medido ou medido em média, taxa de fluxo de volume, taxas de massa de componente de fluxo individual e de fluxo de volume, e taxa de fluxo total, incluindo, por exemplo, ambos fluxo de massa e volume de componentes de fluxo individuais.[0044] Figure 2 is a block diagram of the electronics of meter 20 of flow meter 5 according to one embodiment. In operation, the flowmeter 5 provides various measurement values that can be produced including one or more values of measured or averaged mass flow rate, volume flow rate, individual flow component mass rates and volume flow, and total flow rate, including, for example, both mass flow and volume of individual flow components.

[0045] O medidor de fluxo 5 gera uma resposta vibracional. A resposta vibracional é recebida e processada pela eletrônica de medidor 20 para gerar um ou mais valores de medição de fluido. Os valores podem ser monitorados, registrados, salvos, totalizados e/ou produzidos.[0045] The flow meter 5 generates a vibrational response. The vibrational response is received and processed by the meter electronics 20 to generate one or more fluid measurement values. Values can be monitored, logged, saved, totaled and/or output.

[0046] A eletrônica de medidor 20 inclui uma interface 201, um sistema de processamento 203 em comunicação com a interface 201, e um sistema de armazenamento 204 em comunicação com o sistema de processamento 203. Embora esses componentes sejam mostrados como blocos distintos, deve ser entendido que a eletrônica de medidor 20 pode ser constituída por várias combinações de componentes integrados e/ou discretos.[0046] The meter electronics 20 includes an interface 201, a processing system 203 in communication with the interface 201, and a storage system 204 in communication with the processing system 203. Although these components are shown as distinct blocks, it should It will be understood that the meter electronics 20 may be comprised of various combinations of integrated and/or discrete components.

[0047] A interface 201 é configurada para comunicar com o conjunto sensor 10 do medidor de fluxo 5. A interface 201 pode ser configurada para acoplamento aos fios 100 (ver Figura 1) e comutação dos sinais com o acionador 104, sensores de desvio 105 e 105', e sensores de temperatura 106, por exemplo. A interface 201 pode ser ainda configurada para se comunicar sobre o trajeto de comunicação 26, tal como para dispositivos externos.[0047] The interface 201 is configured to communicate with the sensor assembly 10 of the flow meter 5. The interface 201 can be configured for coupling to the wires 100 (see Figure 1) and switching the signals with the actuator 104, deviation sensors 105 and 105', and temperature sensors 106, for example. Interface 201 can be further configured to communicate over communication path 26, such as to external devices.

[0048] O sistema de processamento 203 pode compreender qualquer modo de sistema de processamento. O sistema de processamento 203 é configurado para recuperar e executar rotinas armazenadas a fim de operar o medidor de fluxo 5. O sistema de armazenamento 204 pode armazenar rotinas incluindo uma rotina de medidor de fluxo 205, uma rotina de controle de válvula 211, uma rotina de ganho de acionamento 213, e uma rotina de pressão de vapor 215. O sistema de armazenamento 204 pode armazenar medições, valores recebidos, valores de trabalho, e outras informações. Em algumas modalidades, o sistema de armazenamento armazena um fluxo de massa (m ) 221, uma densidade (p) 225, um limiar de densidade (226), uma viscosidade (μ) 223, uma temperatura (T) 224, uma pressão 209, um ganho de acionamento 306, um limiar de ganho de acionamento 302, um limiar de arrastamento de gás 244, uma fração de arrastamento de gás 248, e outras variáveis conhecidas na técnica. As rotinas 205, 211, 213, 215 podem compreender qualquer sinal notado e aquelas outras variáveis conhecidas na técnica. Outras rotinas de medição/processamento são contempladas e estão dentro do escopo da descrição e reivindicações.[0048] The processing system 203 may comprise any mode of processing system. Processing system 203 is configured to retrieve and execute stored routines in order to operate flowmeter 5. Storage system 204 can store routines including a flowmeter routine 205, a valve control routine 211, a of drive gain 213, and a vapor pressure routine 215. Storage system 204 may store measurements, received values, work values, and other information. In some embodiments, the storage system stores a mass flow (m) 221, a density (p) 225, a density threshold (226), a viscosity (μ) 223, a temperature (T) 224, a pressure 209 , a triggering gain 306, a triggering gain threshold 302, a gas entrainment threshold 244, a gas entrainment fraction 248, and other variables known in the art. Routines 205, 211, 213, 215 may comprise any noted signal and those other variables known in the art. Other measurement/processing routines are contemplated and are within the scope of the description and claims.

[0049] A rotina de medidor de fluxo 205 pode produzir e armazenar quantificações de fluido e medições de fluxo. Esses valores podem compreender substancialmente valores de medição instantâneos ou podem compreender valores totalizados ou acumulados. Por exemplo, a rotina de medidor de fluxo 205 pode gerar medições de fluxo de massa e armazenar as mesmas no armazenamento de fluxo de massa 221 do sistema de armazenamento 204, por exemplo. A rotina de medidor de fluxo 205 pode gerar medições de densidade 225 e armazenar as mesmas no armazenamento de densidade 225, por exemplo. Os valores de fluxo de massa 221 e densidade 225 são determinados a partir da resposta vibracional, como previamente discutido e como conhecido na técnica. O fluxo de massa e outras medições podem compreender um valor substancialmente instantâneo, podem compreender uma amostra, podem compreender um valor médio sobre um intervalo de tempo, ou podem compreender um valor acumulado sobre um intervalo de tempo. O intervalo de tempo pode ser escolhido para corresponder a um bloco de tempo durante o qual certas condições de fluido são detectadas, por exemplo, um estado fluido apenas líquido ou, alternativamente, um estado fluido incluindo líquidos e gás arrastado. Em adição, outro fluxo de massa e volume e quantificações relacionadas são contemplados e estão dentro do escopo da descrição e reivindicações.[0049] The flow meter routine 205 can produce and store fluid quantifications and flow measurements. These values may comprise substantially instantaneous measurement values or may comprise totaled or accumulated values. For example, flowmeter routine 205 may generate mass flow measurements and store them in mass flow storage 221 of storage system 204, for example. Flowmeter routine 205 can generate density measurements 225 and store them in density storage 225, for example. The mass flux 221 and density 225 values are determined from the vibrational response, as previously discussed and as known in the art. The mass flow and other measurements may comprise a substantially instantaneous value, may comprise a sample, may comprise an average value over a time interval, or may comprise an accumulated value over a time interval. The time interval can be chosen to correspond to a block of time during which certain fluid conditions are detected, for example a liquid only fluid state or, alternatively, a fluid state including liquids and entrained gas. In addition, other mass and volume flow and related quantifications are contemplated and are within the scope of the description and claims.

[0050] Como notado, ganho de acionamento 306 pode ser utilizado como o sinal que indica uma condição totalizante sem fluxo/falsa. Um limiar de ganho de acionamento 302 pode ser usado para distinguir entre períodos de fluxo, sem fluxo, um limite monofásico/bifásico, e fluxo de arrasto de gás/fase misturada. Similarmente, uma limiar de densidade 226 aplicada à leitura de densidade 225 pode também ser usada, de modo separado ou junto com o ganho de acionamento, para distinguir fluxo de arrasto de gás/fase misturada. Ganho de acionamento 306 pode ser utilizado como uma métrica para a sensibilidade da vibração do conduto do medidor de fluxo 5 para a presença de fluidos de densidades díspares, tais como fases líquida e gás, por exemplo, sem limitação. O efeito combinado de amortecimento em entrada de energia e amplitude resultante é conhecido como ganho de acionamento estendido, que representa uma estimativa de quanta potência seria requerida para manter amplitude de vibração alvo, se mais do que 100% de potência estivesse disponível: Ganho de acionamento estendido = Ganho de acionamento *

[0050] As noted, trigger gain 306 can be used as the signal that indicates a no-flow/false totalizing condition. A 302 trigger gain threshold can be used to distinguish between periods of flow, no flow, a single-phase/two-phase threshold, and mixed-phase/gas-entrained flow. Similarly, a density threshold 226 applied to the density readout 225 can also be used, separately or in conjunction with the trigger gain, to distinguish flow from gas/mixed phase entrainment. Drive gain 306 can be used as a metric for the vibration sensitivity of the flowmeter conduit 5 to the presence of fluids of different densities, such as liquid and gas phases, for example, without limitation. The combined effect of damping on energy input and resulting amplitude is known as extended drive gain, which represents an estimate of how much power would be required to maintain target vibration amplitude if more than 100% power were available: Drive Gain extended = Trigger Gain *

[0051] Deve ser notado que, para propósitos das modalidades apresentadas aqui, que o termo ganho de acionamento pode, em algumas modalidades, fazer referência a corrente de acionamento, tensão de desvio, ou qualquer sinal medido ou derivado que indica a quantidade de potência necessária para acionar os condutos de fluxo 103, 103’ em uma amplitude particular. Em modalidades relacionadas, o termo ganho de acionamento pode ser expandido para englobar qualquer métrica utilizada para detectar fluxo multifase, tal como níveis de ruído, desvio padrão de sinais, medições relacionadas a amortecimento, e quaisquer outros meios conhecidos na técnica para detectar fluxo de fase misturada. Em uma modalidade, essas métricas podem ser comparadas através dos sensores de desvio 105 e 105’ para detectar um fluxo de fase misturado.[0051] It should be noted that, for purposes of the embodiments presented here, that the term triggering gain may, in some embodiments, refer to triggering current, bypass voltage, or any measured or derived signal that indicates the amount of power necessary to drive flow conduits 103, 103' to a particular range. In related embodiments, the term triggering gain can be expanded to encompass any metrics used to detect multiphase flux, such as noise levels, standard deviation of signals, measurements related to damping, and any other means known in the art to detect phase flux. mixed. In one embodiment, these metrics can be compared across offset sensors 105 and 105' to detect mixed phase flow.

[0052] Os condutos vibratórios 103, 103’ tomam pouca energia para manter vibrando em sua primeira frequência ressonante, contanto que todo o fluido no tubo seja homogêneo com relação à densidade. No caso do fluido consistindo de dois (ou mais) componentes imiscíveis de densidades diferentes, a vibração do tubo causará deslocamento de diferentes grandezas de cada um dos componentes. Essa diferença em deslocamento é conhecida como desacoplamento, e a grandeza desse desacoplamento foi demonstrada como sendo dependente na razão das densidadesdos componentes bem como do número de Stokes inverso:

onde w é a frequência de vibração, v é a viscosidade cinemática do fluido, e r é raio da partícula. Deve ser notado que a partícula pode ter uma menor densidade que o fluido, como no caso de uma bolha.[0052] The vibrating conduits 103, 103' take little energy to keep vibrating at their first resonant frequency, as long as all the fluid in the tube is homogeneous with respect to density. In the case of fluid consisting of two (or more) immiscible components of different densities, the vibration of the tube will cause displacement of different magnitudes of each of the components. This difference in displacement is known as decoupling, and the magnitude of this decoupling has been shown to be dependent on the ratio of component densities as well as the inverse Stokes number:

where w is the vibration frequency, v is the kinematic viscosity of the fluid, and r is the particle radius. It should be noted that the particle may have a lower density than the fluid, as in the case of a bubble.

[0053] Desacoplamento que ocorre entre os componentes causa amortecimento para ocorrer na vibração do tubo, requerendo mais energia para manter vibração, ou reduzir a amplitude de vibração, para uma entrada de energia de quantidade fixada.[0053] Decoupling that occurs between the components causes damping to occur in the tube vibration, requiring more energy to maintain vibration, or reduce the amplitude of vibration, for a fixed amount of energy input.

[0054] Voltando à Figura 3, um sistema de determinação de pressão de vapor 300 é apresentado de acordo com uma modalidade. Uma linha de processo 303 tendo uma entrada 304 e uma saída 307 é mostrada, em que a linha de processo 303 é configurada para carregar um fluido de processo que entra na linha de processo 303 através da entrada 304. Um regulador de pressão 308 a montante é provido que controla o fluxo de fluido através da linha de processo 303. Um regulador de pressão 310 a jusante é provido que controla o fluxo de fluido através da linha de processo 303. Um medidor de fluxo 5 tendo eletrônica de medidor 20 é disposto entre o regulador de pressão 308 a montante e o regulador de pressão 310 a jusante, e configurado para receber fluido de processo que passa através do regulador de pressão 308 a montante. Um sensor de pressão 312 e um sensor de temperatura 314 estão também presentes no sistema 300. Embora o sensor de pressão 312 e sensor de temperatura 314 sejam ilustrados a jusante do medidor de fluxo 5, esses sensores 312, 314 podem estar situados antes do medidor de fluxo 5, ou incorporados dentro do medidor de fluxo 5.[0054] Returning to Figure 3, a vapor pressure determination system 300 is presented according to one embodiment. A process line 303 having an inlet 304 and an outlet 307 is shown, wherein the process line 303 is configured to charge a process fluid entering the process line 303 through inlet 304. An upstream pressure regulator 308 is provided which controls the flow of fluid through the process line 303. A downstream pressure regulator 310 is provided which controls the flow of fluid through the process line 303. A flow meter 5 having meter electronics 20 is disposed between the upstream pressure regulator 308 and the downstream pressure regulator 310, and configured to receive process fluid passing through the upstream pressure regulator 308. A pressure sensor 312 and a temperature sensor 314 are also present in the system 300. Although the pressure sensor 312 and temperature sensor 314 are illustrated downstream of the flow meter 5, these sensors 312, 314 can be located upstream of the meter. flowmeter 5, or incorporated inside the flowmeter 5.

[0055] Eletrônica de medidor 20 está em comunicação com o regulador de pressão 308 a montante, regulador de pressão 310 a jusante, sensor de pressão 312, e sensor de temperatura 314. Eletrônica de medidor 20 pode controlar o regulador de pressão 308 a montante e regulador de pressão 310 a jusante. Eletrônica de medidor 20 recebe uma medição de pressão de sensor de pressão 312, e uma medição de temperatura a partir do sensor de temperatura 314. A eletrônica de medidor 20 é configurada para monitorar a pressão do fluido de processo, e reduzir sua pressão até o medidor de fluxo 5 detectar a introdução de uma segunda fase, que indica que a pressão de vapor foi alcançada. Em uma modalidade, apenas um regulador de pressão 308 simples está presente.[0055] Meter electronics 20 is in communication with the upstream pressure regulator 308, downstream pressure regulator 310, pressure sensor 312, and temperature sensor 314. Meter electronics 20 can control the upstream pressure regulator 308 and downstream pressure regulator 310. Gauge electronics 20 receive a pressure measurement from pressure sensor 312, and a temperature measurement from temperature sensor 314. Gauge electronics 20 are configured to monitor the pressure of the process fluid, and reduce its pressure to the flow meter 5 detect the introduction of a second stage, which indicates that the steam pressure has been reached. In one embodiment, only a single pressure regulator 308 is present.

[0056] Voltando para a Figura 4, um fluxograma 400 é apresentado que ilustra um exemplo de um esquema de determinação de pressão de vapor empregado pelo sistema 300. A pressão do fluido de processo no sistema 300 é medida em etapa 402. Isso é conseguido com o sensor de pressão 312. A temperatura do fluido de processo no sistema 300 é medida em etapa 403. Se o fluido de processo é de fase simples sob condições normais de processo, a pressão de fluxo pode ser reduzida parcialmente fechando o regulador de pressão 308 a montante, como mostrado em etapa 404. Ganho de acionamento e/ou densidade podem ser medidos em etapa 406, e, como notado acima, podem ser utilizados para determinar a presença de um fluxo multifase e também podem ser utilizados para determinar um limite monofásico/bifásico. Conforme a pressão do fluido de processo está sendo medida 400, e a pressão do fluido de processo está sendo reduzida 404, a introdução de uma segunda fase é determinada via medições de ganho de acionamento e/ou densidade 406, que por sua vez indica que a pressão de vapor foi alcançada. A detecção da pressão de vapor fluente é indicada em etapa 408 registrando ambas, a pressão e temperatura no ponto onde a segunda fase é determinada. Em etapa 410, a RVP é calculada a partir da pressão de vapor fluente medida considerando a temperatura no momento em que a pressão de vapor fluente foi registrada.[0056] Returning to Figure 4, a flowchart 400 is shown that illustrates an example of a vapor pressure determination scheme employed by the system 300. The process fluid pressure in the system 300 is measured at step 402. This is achieved with the pressure sensor 312. The temperature of the process fluid in the system 300 is measured at step 403. If the process fluid is single-phase under normal process conditions, the flow pressure can be reduced partially by closing the pressure regulator 308 upstream, as shown in step 404. Drive gain and/or density can be measured in step 406, and, as noted above, can be used to determine the presence of a multiphase flow and can also be used to determine a threshold monophasic/biphasic. As the process fluid pressure is being measured 400, and the process fluid pressure is being reduced 404, the introduction of a second phase is determined via drive gain and/or density measurements 406, which in turn indicates that vapor pressure has been reached. The detection of fluent vapor pressure is indicated at step 408 by recording both the pressure and temperature at the point where the second phase is determined. In step 410, the RVP is calculated from the measured fluent vapor pressure considering the temperature at the time when the fluent vapor pressure was recorded.

[0057] Deve ser notado que, se o fluido de processo já contém algum vapor, esse será detectado medindo o ganho de acionamento e/ou densidade, e o regulador de pressão 310 a jusante pode ser parcialmente fechado para aumentar a pressão com o propósito de determinar a pressão de vapor e temperatura no ponto quando a segunda fase não está mais presente. Em qualquer caso, é o limite monofásico/ bifásico e a temperatura/pressão de fluido de processo relacionadas nesse limite que é utilizada para indicar a pressão de vapor fluente do fluido de processo.[0057] It should be noted that if the process fluid already contains some steam, this will be detected by measuring the drive gain and/or density, and the downstream pressure regulator 310 can be partially closed to increase the pressure for the purpose to determine the vapor pressure and temperature at the point when the second phase is no longer present. In any case, it is the single-phase/two-phase threshold and the related process fluid temperature/pressure within that threshold which is used to indicate the fluent vapor pressure of the process fluid.

[0058] Em outras modalidades, outros reguladores de pressão e métodos de controle de pressão podem ser empregados, caso uma configuração de regulador de pressão a montante/a jusante não forneça mudança de pressão suficiente para alcançar a pressão de vapor. Em outras modalidades, uma medição de temperatura poderia também ser incluída, de modo a prover a habilidade de converter entre pressão de vapor verdadeira (TVP) e pressão de vapor em temperatura padrão (por exemplo pressão de vapor Reid (RVP)). TVP é a pressão de vapor real de um produto líquido na temperatura medida. TVP é difícil de medir diretamente e depende da composição e temperatura do líquido no dispositivo de medição. Uma vez que TVP e temperatura são conhecidos, a pressão de vapor fluente em qualquer outra temperatura e/ou a RVP podem ser calculadas a partir dos dados de correlação empíricos armazenados em eletrônica de medidor 20. Os dados de correlação empíricos podem compreender tabelas de consulta, algoritmos matemáticos, e/ou curvas matemáticas. Uma medição de RVP direta tipicamente requer enviar amostras para análise de laboratório.[0058] In other embodiments, other pressure regulators and pressure control methods may be employed, if an upstream/downstream pressure regulator configuration does not provide sufficient pressure change to achieve steam pressure. In other embodiments, a temperature measurement could also be included, in order to provide the ability to convert between true vapor pressure (TVP) and standard temperature vapor pressure (eg Reid vapor pressure (RVP)). TVP is the actual vapor pressure of a liquid product at the measured temperature. DVT is difficult to measure directly and depends on the composition and temperature of the liquid in the measuring device. Once the TVP and temperature are known, the fluent vapor pressure at any other temperature and/or the RVP can be calculated from the empirical correlation data stored in the gauge electronics 20. The empirical correlation data can comprise look-up tables , mathematical algorithms, and/or mathematical curves. A direct RVP measurement typically requires sending samples for laboratory analysis.

[0059] Em uma modalidade, o sistema 300 está disposto em uma corrente de deslizamento que mede apenas uma amostra da corrente de fluxo principal, deste forma reduzindo impacto em processos de material. Devido a RVP ser amplamente dependente da composição, uma amostra de corrente de deslizamento será eficaz em casos onde composição é razoavelmente homogênea. Isso permite que o sistema seja de tamanho menor, mais barato, e menos invasivo.[0059] In one embodiment, the system 300 is arranged in a slip stream that measures only a sample of the main flow stream, thereby reducing impact on material processes. Because RVP is largely dependent on composition, a slip current sample will be effective in cases where composition is reasonably homogeneous. This allows the system to be smaller in size, cheaper, and less invasive.

[0060] As descrições detalhadas das modalidades acima não são descrições exaustivas de todas modalidades contempladas pelos inventores como estando dentro do escopo da invenção. De fato, pessoas versadas na técnica reconhecerão que certos elementos das modalidades descritas acima podem ser combinadas de modo variável ou eliminadas 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.[0060] The detailed descriptions of the above embodiments are not exhaustive descriptions of all embodiments contemplated by the inventors as being within the scope of the invention. Indeed, persons skilled in the art will recognize that certain elements of the embodiments described above can be variably combined or eliminated to create other embodiments, and such other embodiments are within the scope and teachings of the invention. It will also be apparent to those skilled in the art that the embodiments described above can be combined in whole or in part to create additional embodiments within the scope and teachings of the invention.

[0061] Deste modo, embora modalidades específicas de, e exemplos para a invenção sejam descritos aqui para fins ilustrativos, várias modificações equivalentes são possíveis dentro do escopo da invenção, como os versados na técnica relevante reconhecerão. Os ensinamentos aqui apresentados podem ser aplicados a outros sistemas vibratórios, e não apenas às modalidades descritas acima e mostradas nas figuras em anexo. Consequentemente, o escopo da invenção deve ser determinado a partir das seguintes reivindicações.[0061] Accordingly, although specific embodiments of, and examples for, the invention are described herein for illustrative purposes, various equivalent modifications are possible within the scope of the invention, as those skilled in the relevant art will recognize. The teachings presented here can be applied to other vibratory systems, and not just to the modalities described above and shown in the attached figures. Consequently, the scope of the invention must be determined from the following claims.

Claims

1. Method of determining vapor pressure of a fluid, characterized in that it comprises the steps of: providing a meter having meter electronics, wherein the meter comprises a Coriolis flowmeter; flowing a process fluid through the meter; measuring a process fluid pressure; measuring a temperature of the process fluid; wherein the step of adjusting the pressure of the process fluid with a valve until a single-phase/two-phase limit is reached comprises lowering a pressure of the valve positioned upstream of the meter; wherein the single-phase/two-phase threshold is determined through a measurement of the triggering gain which in turn indicates that the vapor pressure has been reached; and determining the fluent vapor pressure of the process fluid at the single-phase/two-phase boundary.

2. Method of determining vapor pressure of a fluid according to claim 1, characterized in that the step of adjusting the pressure of the process fluid until the single-phase/two-phase limit is reached comprises raising a pressure from a valve positioned downstream of the meter.

3. Method of determining vapor pressure of a fluid according to claim 1, characterized in that it comprises the steps of: measuring the temperature of the process fluid; and calculate the Reid vapor pressure from the temperature and the fluent vapor pressure.

4. Method of determining vapor pressure of a fluid according to claim 3, characterized in that the step of calculating the Reid vapor pressure from the temperature and the fluent vapor pressure comprises referencing stored Reid vapor pressure values in meter electronics using Reid vapor pressure from temperature.

5. Method of determining vapor pressure of a fluid according to claim 4, characterized in that the Reid vapor pressure values stored in the meter electronics comprise a lookup table.

6. Method of determining the vapor pressure of a fluid according to claim 4, characterized in that the Reid vapor pressure values stored in the meter electronics are calculated from a curve.

7. Method of determining vapor pressure of a fluid according to claim 1, characterized in that it comprises determining the presence of entrained gas in the process fluid by measuring a density of the fluid.

8. Method of determining vapor pressure of a fluid according to claim 1, characterized in that it comprises determining the presence of entrained gas in the process fluid with a combination of a measured drive gain and a measured density.

9. System (300) for determining fluent vapor pressure of a process fluid, characterized in that it comprises: a meter (5) comprising at least one of a flow meter and a densitometer; a pressure regulator (308) in fluid communication with the meter (5); a pressure sensor (312); gauge electronics (20) in communication with the gauge (5) and the pressure sensor (312), wherein the gauge electronics (20) is configured to: receive a measured pressure; controlling the pressure regulator (308) to adjust the process fluid pressure until a single-phase/two-phase limit is reached; and determining the fluent vapor pressure of the process fluid at the single-phase/two-phase boundary.

10. System (300) according to claim 9, characterized in that the meter (5) comprises: one or more conduits (103, 103'); at least one driver (104) attached to the one or more conduits (103, 103') configured to generate a vibratory signal for the one or more conduits (103, 103'); and at least one shunt (105, 105') attached to one or more conduits (103, 103') configured to receive a vibratory signal from the one or more conduits (103, 103').

11. System (300) according to claim 9, characterized in that it additionally comprises: a temperature sensor (106) configured to measure the temperature of the process fluid; and wherein the gauge electronics (20) are configured to calculate the Reid vapor pressure from the measured process fluid temperature and the flowing vapor pressure.

12. System (300) according to claim 11, characterized in that the meter electronics (20) comprises reference values of Reid vapor pressure stored therein.

13. System (300) according to claim 12, characterized in that the Reid vapor pressure reference values stored in the meter electronics comprise a lookup table.

14. System (300) according to claim 12, characterized in that the Reid vapor pressure reference values stored in the meter electronics are calculated therein.