BRPI0314752B1

BRPI0314752B1 - ELECTRONIC FLOWMETER TO PROVIDE A FLOW RATE FOR A MATERIAL AND METHOD OF OPERATING ELECTRONIC FLOWMETER

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Publication number: BRPI0314752B1
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Publication date: 2018-10-02

Description

(54) Título: ELETRÔNICA DE FLUXÔMETRO PARA PROVER UMA TAXA DE FLUXO DE UM MATERIAL E MÉTODO DE OPERAÇÃO DE ELETRÔNICA DE FLUXÔMETRO (73) Titular: MICRO MOTION, INC.. Endereço: 7070 Winchester Circle, Boulder, Colorado 80301, ESTADOS UNIDOS DA AMÉRICA(US) (72) Inventor: PAUL J. HAYS; WILLIAM MICHAEL MANSFIELD(54) Title: FLOW METER ELECTRONICS TO PROVIDE A FLOW RATE OF A FLOW METER ELECTRONIC MATERIAL AND METHOD OF OPERATION (73) Owner: MICRO MOTION, INC .. Address: 7070 Winchester Circle, Boulder, Colorado 80301, UNITED STATES OF AMERICA (US) (72) Inventor: PAUL J. HAYS; WILLIAM MICHAEL MANSFIELD

Prazo de Validade: 10 (dez) anos contados a partir de 02/10/2018, observadas as condições legaisValidity Term: 10 (ten) years from 10/02/2018, subject to legal conditions

Expedida em: 02/10/2018Issued on: 10/02/2018

Assinado digitalmente por:Digitally signed by:

Liane Elizabeth Caldeira LageLiane Elizabeth Caldeira Lage

Diretora de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos IntegradosDirector of Patents, Computer Programs and Topographies of Integrated Circuits

ELETRÔNICA DE FLUXÔMETRO PARA PROVER UMA TAXA DEELECTRONIC FLOW METER TO PROVIDE A RATE OF

FLUXO DE UM MATERIAL e MÉTODO DE OPERAÇÃO DE ELETRÔNICA DEFLOW OF A MATERIAL AND METHOD OF OPERATION OF ELECTRONICS OF

FLUXÔMETROFLOW METER

ANTECEDENTES DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

1. CAMPO DA INVENÇÃO1. FIELD OF THE INVENTION

A invenção está relacionada com o campo de fluxômetros, e em particular, com a eletrônica do fluxômetro capaz de produzir um sinal de saida na frequência ou um sinal de protocolo de comunicação digital através de uma única porta de saida.The invention is related to the field of flow meters, and in particular, to the electronics of the flow meter capable of producing an output signal at the frequency or a digital communication protocol signal through a single output port.

2. DECLARAÇÃO DO PROBLEMA2. DECLARATION OF THE PROBLEM

Fluxômetros de massa Coriolis medem fluxo de massa e outras informações com relação aos materiais que fluem através de uma canalização como descrito na Patente U.S. 4.491.025 emitida para J.E. Smith, et al. , de 1 de janeiro de 1985 e Re 31.450 para J.E. Smith de 11 de fevereiro de 1982. Esses fluxômetros tipicamente compreendem uma parte de eletrônica de fluxômetro e uma parte de sensor de fluxômetro. Sensores de fluxômetro têm um ou mais tubos de fluxo de uma configuração reta ou curvada. Cada configuração de tubo de fluxo tem um conjunto de modos de vibração naturais, que podem ser de um tipo de curvatura simples, de torção, radial ou acoplado. Cada tubo de fluxo é acionado para oscilar na ressonância em um desses modos de vibração naturais. Os modos de vibração naturais dos sistemas vibrantes cheios de material são definidos em parte pela massa combinada dos tubos de fluxo e do material dentro dos tubos de fluxo. Quando não existe material fluindo através de um sensor do fluxômetro Coriolis, todos os pontos ao longo dos tubos de fluxo oscilam com uma fase substancialmente idêntica. À medida que o material flui através dos tubos de fluxo, as aceleraçõesCoriolis mass flow meters measure mass flow and other information with respect to materials flowing through a conduit as described in U.S. Patent 4,491,025 issued to J.E. Smith, et al. , from January 1, 1985 and Re 31,450 to J.E. Smith from February 11, 1982. These flow meters typically comprise a flow meter electronics part and a flow meter sensor part. Flowmeter sensors have one or more flow tubes in a straight or curved configuration. Each flow tube configuration has a set of natural vibration modes, which can be of a simple, twist, radial or coupled type of curvature. Each flow tube is driven to oscillate at resonance in one of these natural vibration modes. The natural vibration modes of material-filled vibrating systems are defined in part by the combined mass of the flow tubes and the material within the flow tubes. When there is no material flowing through a Coriolis flowmeter sensor, all points along the flow tubes oscillate with a substantially identical phase. As the material flows through the flow tubes, accelerations

Coriolis fazem com que os pontos ao longo dos tubos de fluxo tenham uma fase diferente. A fase no lado de entrada do sensor do fluxômetro atrasa o acionador, enquanto a fase no lado de saida do sensor do fluxômetro guia o acionador.Coriolis cause the points along the flow tubes to have a different phase. The phase on the input side of the flow meter sensor delays the trigger, while the phase on the output side of the flow meter sensor guides the trigger.

Sensores de fluxômetro Coriolis tipicamente inclu10 em dois sensores de coleta (pick-offs) para produção de sinais senoidais representativos do movimento dos tubos de fluxo em pontos diferentes ao longo dos tubos de fluxo. Uma diferença de fase dos sinais senoidais recebidos dos sensores de coleta é calculada pela eletrônica do fluxômetro. A diferença de fase entre os sinais dos sensores de coleta (pick-off signals) é proporcional à taxa de fluxo de massa do material que flui através do sensor do fluxômetro. Um exemplo de um fluxômetro Coriolis é descrito abaixo na FIG.Coriolis flow meter sensors typically include 10 pick-off sensors for producing sinusoidal signals representative of the movement of the flow tubes at different points along the flow tubes. A phase difference of the sinusoidal signals received from the collection sensors is calculated by the flowmeter electronics. The phase difference between the pick-off signals is proportional to the mass flow rate of the material flowing through the flow meter sensor. An example of a Coriolis flow meter is described below in FIG.

1.1.

A eletrônica do fluxômetro recebe os sinais dos sensores de coleta. A eletrônica do fluxômetro processa os sinais dos sensores de coleta para calcular uma taxa de fluxo de massa, uma densidade ou uma outra propriedade do material que passa através do sensor do fluxômetro. A eletrônica ’ do fluxômetro tipicamente tem múltiplas portas de saida ou __ múltiplos canais de comunicação para produzir a taxa de fluxo de massa, a densidade e outras informações. Por exemplo, a eletrônica de fluxômetro tipica tem uma saida da ordem de um miliAmpére, uma saída de voltagem discreta, uma saída de protocolo de comunicações digitais e uma saída na frequência. Cada saída tem sua própria porta física. A eletrônica do fluxômetro com múltiplas portas de saída provê muita ver5 satilidade para usuários, o que pode ser útil para certas aplicações. Infelizmente, a eletrônica do fluxômetro com múltiplas portas de saída pode ser cara e pode ter mais funcionalidade do que é necessário para aplicações simples.The flow meter electronics receive signals from the collection sensors. The flow meter electronics processes the signals from the collection sensors to calculate a mass flow rate, density, or other material property that passes through the flow meter sensor. The flowmeter ’electronics typically have multiple output ports or __ multiple communication channels to produce mass flow rate, density and other information. For example, typical flowmeter electronics have an output of the order of a milliAmpére, a discrete voltage output, a digital communications protocol output and an output on the frequency. Each exit has its own physical door. The flowmeter electronics with multiple output ports provides a lot of reliability for users, which can be useful for certain applications. Unfortunately, the flowmeter electronics with multiple output ports can be expensive and may have more functionality than is needed for simple applications.

Para ajudar a resolver esse problema, eletrônica 10 de fluxômetro menos complexa e mais barata tem sido desenvolvida. A eletrônica de fluxômetro menos complexa ainda recebe os sinais dos sensores de coleta, e processa os sinais dos sensores de coleta para calcular uma taxa de fluxo de massa, uma densidade ou uma outra propriedade do material que passa através do sensor do fluxômetro. A eletrônica de fluxômetro menos complexa difere por ter uma única porta de saída. A eletrônica de fluxômetro menos complexa somente gera um sinal de protocolo de comunicação digital que representa a taxa de fluxo de massa, a densidade ou as outras propriedades. Infelizmente, alguns usuários têm sistemas legados que são configurados para receber um sinal na frequência ou pulso e não entendem um sinal de protocolo de comunicação digital.To help solve this problem, less complex and cheaper flowmeter electronics 10 has been developed. The less complex flowmeter electronics still receive signals from the collection sensors, and process the signals from the collection sensors to calculate a mass flow rate, density, or other material property that passes through the flowmeter sensor. The less complex flowmeter electronics differs in having a single outlet port. The less complex flowmeter electronics only generates a digital communication protocol signal that represents the mass flow rate, density or other properties. Unfortunately, some users have legacy systems that are configured to receive a signal on the frequency or pulse and do not understand a digital communication protocol signal.

Tradicionalmente, a indústria de fluxômetro envol25 ' ve principalmente fluxômetros mecânicos, tais como medidores de deslocamento positivo, engrenagem oval ou fluxômetros de turbina. Esses fluxômetros mecânicos geram um sinal de pulso quando a câmara, engrenagem ou lâmina passa através de um campo magnético, ou de um componente rotativo magnético em um eixo. Sistemas legados recebem o sinal de pulso e provêem uma leitura da taxa de fluxo, ajustam a válvula com base na taxa de fluxo ou executam uma outra função. Os fluxômetros eletrônicos mais recentes também foram configurados para gerar um sinal de pulso proporcional a uma taxa de fluxo para fazer interface com esses sistemas legados. Infelizmente, nenhuma eletrônica de fluxômetro foi desenvolvida que faça interface com sistemas legados e sistemas de fluxo atuais, mas seja efetiva no custo para aplicações menos complexas. SUMÁRIO DA SOLUÇÃOTraditionally, the flow meter industry has mainly involved mechanical flow meters, such as positive displacement gauges, oval gear or turbine flow meters. These mechanical flowmeters generate a pulse signal when the chamber, gear or blade passes through a magnetic field, or a rotating magnetic component on an axis. Legacy systems receive the pulse signal and provide a flow rate reading, adjust the valve based on the flow rate or perform another function. The latest electronic flow meters have also been configured to generate a pulse signal proportional to a flow rate to interface with these legacy systems. Unfortunately, no flowmeter electronics have been developed that interface with legacy systems and current flow systems, but are cost effective for less complex applications. SOLUTION SUMMARY

A invenção ajuda a resolver os problemas acima com eletrônica de fluxômetro que pode ser programada para produzir um sinal de saída na frequência ou um sinal de protocolo de comunicação digital através de uma única porta de saída. A invenção vantajosamente provê eletrônica de fluxômetro que é mais barata e melhor adequada para aplicações menos complexas. A eletrônica do fluxômetro é também capaz de fazer interface com sistemas legados com o sinal de saída na fre20 quência ou fazer interface com sistemas mais modernos com o sinal de protocolo de comunicação digital.The invention helps to solve the above problems with flow meter electronics that can be programmed to produce an output signal on the frequency or a digital communication protocol signal through a single output port. The invention advantageously provides flowmeter electronics that are cheaper and better suited for less complex applications. The flowmeter electronics is also capable of interfacing with legacy systems with the frequency output signal or interfacing with more modern systems with the digital communication protocol signal.

Uma modalidade da invenção inclui eletrônica de fluxômetro para prover uma taxa de fluxo de um material que flui através de um sensor de fluxômetro de um fluxômetro Co25 ‘ riolis. A eletrônica do fluxômetro compreende um sistema de processamento e uma única porta de saída. O sistema de processamento recebe sinais dos sensores de coleta do sensor do fluxômetro e processa os sinais dos sensores de coleta para determinar a taxa de fluxo do material. 0 sistema de processamento recebe uma instrução para um sinal de saída na frequência ou um sinal de protocolo de comunicação digital. Se a instrução é para um sinal de saída na frequência, então o sistema de processamento processa a taxa de fluxo para gerar um sinal de saída na frequência tendo uma frequência proporcional à taxa de fluxo, e transmite o sinal de saída na frequência através da única porta de saída. Se a instrução é para um sinal de protocolo de comunicação digital, então o sistema de processamento processa a taxa de fluxo para gerar um sinal de protocolo de comunicação digital que representa a taxa de fluxo, e transmite o sinal de protocolo de comunicação digital através da única porta de saída.One embodiment of the invention includes flowmeter electronics to provide a flow rate of a material that flows through a flowmeter sensor in a Co25 ‘riolis flowmeter. The flowmeter electronics comprises a processing system and a single outlet port. The processing system receives signals from the collection sensors of the flowmeter sensor and processes the signals from the collection sensors to determine the material flow rate. The processing system receives an instruction for an output signal on the frequency or a digital communication protocol signal. If the instruction is for an output signal on the frequency, then the processing system processes the flow rate to generate an output signal on the frequency having a frequency proportional to the flow rate, and transmits the output signal on the frequency through the single exit door. If the instruction is for a digital communication protocol signal, then the processing system processes the flow rate to generate a digital communication protocol signal that represents the flow rate, and transmits the digital communication protocol signal through the single exit port.

Em uma outra modalidade, o sistema de processamen15 to determina a direção de fluxo do material. Se a direção de fluxo está em uma direção para frente, então o sistema de processamento gera o sinal de saída na frequência para ter um ciclo de trabalho abaixo de 0,5. Se a direção do fluxo está em uma direção inversa, então o sistema de processamen20 to gera o sinal de saída na frequência para ter um ciclo de trabalho acima de 0,5.In another embodiment, the processing system determines the direction of flow of the material. If the flow direction is in a forward direction, then the processing system generates the output signal at the frequency to have a duty cycle below 0.5. If the flow direction is in a reverse direction, then the processing system generates the output signal at the frequency to have a duty cycle above 0.5.

Em uma outra modalidade da invenção, o sistema de processamento determina se uma falha ocorreu. 0 sistema de «In another embodiment of the invention, the processing system determines whether a failure has occurred. The «system

processamento gera o sinal da saída na frequência tendo uma ‘ frequência predeterminada responsiva à determinação da falha.processing generates the output signal at the frequency having a ‘predetermined frequency responsive to failure determination.

A invenção também inclui outras modalidades descritas abaixo.The invention also includes other embodiments described below.

seguinte representa aspectos da invenção. Um aspecto é a eletrônica de fluxômetro para prover uma taxa de fluxo de um material que flui através de um sensor de fluxômetro de um fluxômetro Coriolis, a dita eletrônica de fluxô5 metro compreendendo:next represents aspects of the invention. One aspect is the flowmeter electronics to provide a flow rate of a material that flows through a flowmeter sensor of a Coriolis flowmeter, the flow meter electronics comprising:

uma única porta de saída e um sistema de processamento acoplado à dita única porta de saída e configurado para:a single outlet port and a processing system coupled to said single outlet port and configured to:

receber sinais dos sensores de coleta do dito sen10 sor de fluxômetro, processar os ditos sinais dos sensores de coleta para determinar a dita taxa de fluxo do dito material, receber uma instrução para um sinal de saída na frequência ou um sinal de protocolo de comunicação digital, se a dita instrução é para o dito sinal de saída na frequência, então o dito sistema de processamento é adicionalmente configurado para processar a dita taxa de fluxo para gerar o dito sinal de saída na frequência tendo uma frequência proporcional à dita taxa de fluxo, e transmitir o dito sinal de saída na frequência através da dita única porta de saída, e se a dita instrução é para o dito sinal de protocolo de comunicação digital, então o dito sistema de processamento é também configurado para processar a dita taxa de ’ fluxo para gerar o dito sinal de protocolo de comunicação .digital que representa a dita taxa de fluxo, e transmitir o dito sinal de protocolo de comunicação digital através da dita única porta de saída.receiving signals from the collection sensors of said flow meter sensor, processing said signals from the collecting sensors to determine said flow rate of said material, receiving an instruction for an output signal on the frequency or a digital communication protocol signal , if said instruction is for said output signal at frequency, then said processing system is further configured to process said flow rate to generate said output signal at frequency having a frequency proportional to said flow rate, and transmitting said output signal at the frequency through said single output port, and if said instruction is for said digital communication protocol signal, then said processing system is also configured to process said flow rate for generating said digital communication protocol signal representing said flow rate, and transmitting said digital communication protocol signal through said single po exit route.

De preferência, o sistema de processamento é também configurado para:Preferably, the processing system is also configured to:

determinar uma direção de fluxo do dito material; se a dita direção de fluxo está em uma primeira direção, então gerar o dito sinal de saída na frequência para ter um ciclo de trabalho abaixo de 0,5, e se a dita direção de fluxo está em uma segunda direção, então gerar o dito sinal de saída na frequência para ter um ciclo de trabalho acima de 0,5.determining a flow direction of said material; if said flow direction is in a first direction, then generate said output signal at the frequency to have a duty cycle below 0.5, and if said flow direction is in a second direction, then generate said output signal on the frequency to have a duty cycle above 0.5.

determinar se uma falha ocorreu, e gerar o dito sinal de saída na frequência tendo uma frequência predeterminada responsiva à determinação da dita falha.determining whether a failure has occurred, and generating said output signal at the frequency having a predetermined frequency responsive to the determination of said failure.

De preferência, o sistema de processamento é também configurado para receber a dita instrução através da dita única porta de saída de um usuário.Preferably, the processing system is also configured to receive said instruction through said single user exit port.

De preferência, a taxa de fluxo compreende uma ta20 xa de fluxo de massa.Preferably, the flow rate comprises a mass flow rate.

Alternativamente, a taxa de fluxo compreende uma taxa de fluxo volumétrico.Alternatively, the flow rate comprises a volumetric flow rate.

Alternativamente, a taxa de fluxo compreende uma taxa de fluxo volumétrico líquido.Alternatively, the flow rate comprises a liquid volumetric flow rate.

Um outro aspecto é um método de operação da eletrônica do fluxômetro para prover uma taxa de fluxo de um material fluindo através de um sensor do fluxômetro de um fluxômetro Coriolis, o dito método compreendendo as etapas de:Another aspect is a method of operating the electronics of the flow meter to provide a flow rate of a material flowing through a flow meter sensor of a Coriolis flow meter, said method comprising the steps of:

receber sinais dos sensores de coleta do dito sensor de fluxômetro;receiving signals from the collection sensors of said flow meter sensor;

processar os ditos sinais dos sensores de coleta para determinar a dita taxa de fluxo do dito material;processing said signals from the collection sensors to determine said flow rate of said material;

receber uma instrução para um sinal de saida na frequência ou um sinal de protocolo de comunicação digital;receiving an instruction for an output signal on the frequency or a digital communication protocol signal;

se a dita instrução é para um sinal de saida na frequência, então processar a dita taxa de fluxo para gerar o dito sinal de saida na frequência tendo uma frequência proporcional à dita taxa de fluxo e transmitir o dito sinal de saida na frequência através de uma única porta de saida;if said instruction is for an output signal on the frequency, then processing said flow rate to generate said output signal on the frequency having a frequency proportional to said flow rate and transmitting said output signal on the frequency via a single exit door;

e se a dita instrução é para o dito sinal de protocolo de comunicação digital, então processar a dita taxa de fluxo para gerar o dito sinal de protocolo de comunicação digital que representa a dita taxa de fluxo e transmitir o dito sinal de protocolo de comunicação digital através da dita única porta de saida.and if said instruction is for said digital communication protocol signal, then processing said flow rate to generate said digital communication protocol signal representing said flow rate and transmitting said digital communication protocol signal through said single exit door.

De preferência, o método também compreende:Preferably, the method also comprises:

determinar uma direção de fluxo do dito material;determining a flow direction of said material;

se a dita direção de fluxo está em uma primeira direção, então gerar o dito sinal de saida na frequência para ter um ciclo de trabalho abaixo de 0,5; e se a dita direção de fluxo está em uma segunda di25 ' reção, então gerar o dito sinal de saida na frequência para ter um ciclo de trabalho acima de 0,5.if said flow direction is in a first direction, then generate said output signal at the frequency to have a duty cycle below 0.5; and if said flow direction is in a second direction, then generate said output signal at the frequency to have a duty cycle above 0.5.

De preferência, o método também compreende: determinar se uma falha ocorreu; e gerar o dito sinal de saida na frequência tendo uma frequência predeterminada responsiva à determinação da dita falha.Preferably, the method also comprises: determining whether a failure has occurred; and generating said output signal at the frequency having a predetermined frequency responsive to the determination of said failure.

De preferência, o método também compreende receber 5 a dita instrução através da dita única porta de saida de um usuário.Preferably, the method also comprises receiving said instruction through said single exit port from a user.

De preferência, a taxa de fluxo compreende uma taxa de fluxo de massa.Preferably, the flow rate comprises a mass flow rate.

Alternativamente, a taxa de fluxo compreende uma taxa de fluxo volumétrico liquido.Alternatively, the flow rate comprises a liquid volumetric flow rate.

Um outro aspecto é um produto de software para prover uma taxa de fluxo de um material fluindo através de um sensor de fluxômetro de um fluxômetro Coriolis, o dito produto de software compreendendo:Another aspect is a software product for providing a flow rate of a material flowing through a flow meter sensor in a Coriolis flow meter, said software product comprising:

Um software de fluxômetro configurado quando executado por um sistema de processamento para direcionar o sistema de processamento para receber sinais dos sensores de coleta do dito sensor de fluxômetro, processar os ditos sinais dos sensores de coleta para determinar a dita taxa de fluxo do dito material, receber uma instrução para um sinal de saida na frequência ou um sinal de protocolo de comunicação digital, processar a dita taxa de fluxo para gerar o di25 * to sinal de saida na frequência tendo uma frequência proporcional à dita taxa de fluxo e transmitir o dito sinal de saida na frequência através de uma única porta de saida se a dita instrução é para o dito sinal de saida na frequência, e processar a dita taxa de fluxo para gerar o dito sinal deFlowmeter software configured when run by a processing system to direct the processing system to receive signals from the collection sensors of said flowmeter sensor, process said signals from the collection sensors to determine said flow rate of said material, receiving an instruction for an output signal on the frequency or a digital communication protocol signal, processing said flow rate to generate the output signal on the frequency having a frequency proportional to said flow rate and transmitting said signal frequency output through a single output port if said instruction is for said frequency output signal, and processing said flow rate to generate said frequency signal

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protocolo de comunicação digital que representa a dita taxa de fluxo e transmitir o dito sinal de protocolo de comunicação digital através da dita única porta de saída se a dita instrução é para o dito sinal de protocolo de comunicação digital; e um meio de armazenamento configurado para armazenar o dito software do fluxômetro.digital communication protocol representing said flow rate and transmitting said digital communication protocol signal through said single output port if said instruction is for said digital communication protocol signal; and a storage medium configured to store said flow meter software.

De preferência, o software do fluxômetro é também 10 configurado para direcionar o dito sistema de processamento para:Preferably, the flowmeter software is also configured to direct said processing system to:

determinar a direção de fluxo do dito material; se a dita direção de fluxo está em uma primeira direção, então gerar o dito sinal de saída na frequência pa15 ra ter um ciclo de trabalho abaixo de 0,5; e se a dita direção de fluxo está em uma segunda direção, então gerar o dito sinal de saída na frequência para ter um ciclo de trabalho acima de 0,5.determining the flow direction of said material; if said flow direction is in a first direction, then generate said output signal at the frequency to have a duty cycle below 0.5; and if said flow direction is in a second direction, then generate said output signal at the frequency to have a duty cycle above 0.5.

De preferência, o software do fluxômetro é também 20 configurado para direcionar o dito sistema de processamento para:Preferably, the flowmeter software is also configured to direct said processing system to:

determinar se uma falha ocorreu; e gerar o dito sinal de saída na frequência tendo uma frequência predeterminada responsiva à determinação da ' dita falha.determine whether a failure has occurred; and generating said output signal at the frequency having a predetermined frequency responsive to the determination of said failure.

De preferência, o software do fluxômetro é também configurado para direcionar o dito sistema de processamento para receber a dita instrução através da dita única porta dePreferably, the flowmeter software is also configured to direct said processing system to receive said instruction through said single

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saída de um usuário.a user leaves.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS

0 mesmo número de referência representa o mesmo elemento em todos os desenhos.The same reference number represents the same element in all drawings.

A FIG. 1 ilustra um fluxômetro Coriolis na técnica anterior.FIG. 1 illustrates a Coriolis flow meter in the prior art.

A FIG. 2 ilustra a eletrônica do fluxômetro tendo múltiplas portas de saída na técnica anterior.FIG. 2 illustrates the electronics of the flow meter having multiple output ports in the prior art.

A FIG. 3 ilustra a eletrônica do fluxômetro para um fluxômetro Coriolis em um exemplo da invenção.FIG. 3 illustrates the flowmeter electronics for a Coriolis flowmeter in an example of the invention.

A FIG. 4 ilustra um exemplo de um fluxômetro Coriolis conectado em um sistema do usuário em um exemplo da in20 venção.FIG. 4 illustrates an example of a Coriolis flowmeter connected to a user system in an example of the invention.

A FIG. 5 ilustra sinais de saída na frequência em um exemplo da invenção.FIG. 5 illustrates frequency output signals in an example of the invention.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

As FIGS. 1 a 5 e a descrição seguinte representam 25 * exemplos específicos da eletrônica do fluxômetro para ensinar esses versados na técnica como fazer e usar o melhor modo da invenção. Com a finalidade de ensinar princípios inventivos, alguns aspectos convencionais da eletrônica do fluxômetro foram simplificados ou omitidos. Esses versadosFIGS. 1 to 5 and the following description represent 25 * specific examples of the flowmeter electronics to teach those skilled in the art how to make and use the best mode of the invention. In order to teach inventive principles, some conventional aspects of the flowmeter electronics have been simplified or omitted. Those versed

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na técnica verificarão variações desses exemplos que se situam dentro do escopo da invenção. Esses versados na técnica verificarão que os aspectos descritos abaixo podem ser com5 binados em várias maneiras para formar múltiplas variações da invenção. Como resultado, a invenção não é limitada aos exemplos específicos descritos abaixo, mas somente pelas reivindicações e seus equivalentes.in the art they will verify variations of these examples that are within the scope of the invention. Those skilled in the art will find 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.

FLUXÔMETRO CORIOLIS DA TÉCNICA ANTERIOR - FIGS. 1-2CORIOLIS FLOWOMETER OF THE PREVIOUS TECHNIQUE - FIGS. 1-2

A FIG. 1 ilustra um fluxômetro Coriolis 5 na técnica anterior. O fluxômetro Coriolis 5 compreende um sensor de fluxômetro Coriolis 10 e eletrônica de fluxômetro Coriolis 20. A eletrônica de fluxômetro 20 é conectada ao sensor do fluxômetro 10 via a trajetória 100 para proporcionar a taxa de fluxo de massa, densidade, taxa de fluxo de volume, informação totalizada de fluxo de massa e outras informações através da trajetória 26. A trajetória 26 representa múltiplas portas de saída transportando informação sobre múltiplos canais de comunicações como é representado na FIG. 2. Uma variedade de fluxômetros Coriolis comercialmente disponíveis provendo essas medições pode ser adquirida da Micro Motion de Boulder, Colorado.FIG. 1 illustrates a Coriolis 5 flow meter in the prior art. The Coriolis 5 flowmeter comprises a Coriolis 10 flowmeter sensor and Coriolis 20 flowmeter electronics. The flowmeter electronics 20 is connected to the flowmeter sensor 10 via path 100 to provide the mass flow rate, density, volume flow rate , totalized mass flow information and other information across path 26. Path 26 represents multiple output ports carrying information over multiple communications channels as shown in FIG. 2. A variety of commercially available Coriolis flowmeters providing these measurements can be purchased from Micro Motion of Boulder, Colorado.

sensor de fluxômetro 10 inclui um par de flanges 101 e 101', tubo de distribuição 102 e tubos de fluxo 103A e 103B. Conectados aos tubos de fluxo 103A e 103B estão o acionador 104 e sensores de coleta 105 e 105' e sensor de temperatura 107. Barras de braçadeira 106 e 106' servem para definir o eixo W e W' ao redor do qual cada tubo de fluxoFlowmeter sensor 10 includes a pair of flanges 101 and 101 ', manifold 102 and flow tubes 103A and 103B. Connected to flow tubes 103A and 103B are actuator 104 and collection sensors 105 and 105 'and temperature sensor 107. Clamp bars 106 and 106' serve to define the W and W 'axis around which each flow tube

103A e 103B oscila.103A and 103B oscillates.

Quando o sensor do fluxômetro 10 é inserido em um sistema de canalização (não mostrado na FIG. 1) que trans5 porta um material que está sendo medido, o material entra no sensor de fluxômetro 10 através do flange 101, passa através do tubo de distribuição 102, onde o material é direcionado para entrar nos tubos de fluxo 103A e 103B, flui através dos tubos de fluxo 103A e 103B e de volta para dentro do tubo de distribuição 102 de onde ele sai do sensor de fluxômetro 10 através do flange 101'.When the flowmeter sensor 10 is inserted into a conduit system (not shown in FIG. 1) that carries a material being measured, the material enters the flowmeter sensor 10 through flange 101, passes through the distribution tube 102, where the material is directed to enter flow tubes 103A and 103B, flows through flow tubes 103A and 103B and back into the distribution tube 102 from where it exits flow sensor 10 through flange 101 ' .

Os tubos de fluxo 103A e 103B são selecionados e apropriadamente montados no tubo de distribuição 102 para terem substancialmente a mesma distribuição de massa, momen15 tos de inércia e módulos elásticos ao redor dos eixos de curvatura W-W e W'-W', respectivamente. Os tubos de fluxo 103A-103B se estendem para fora do tubo de distribuição 102 em um modo essencialmente paralelo.Flow tubes 103A and 103B are selected and appropriately mounted on distribution tube 102 to have substantially the same mass distribution, moments of inertia and elastic modules around the curvature axes W-W and W'-W ', respectively. The flow tubes 103A-103B extend out of the distribution tube 102 in an essentially parallel mode.

Os tubos de fluxo 103A-103B são acionados pelo 20 acionador 104 em direções opostas ao redor de seus eixos de curvatura respectivos W e W' no que é chamado o primeiro modo de curvatura fora de fase do fluxômetro. O acionador 104 pode compreender qualquer uma de muitas disposições bem conhecidas, tal como um ímã montado no tubo de fluxo 103A e ‘ uma bobina oposta montada no tubo de fluxo 103B e através da qual uma corrente alternada é passada para vibrar ambos os tubos de fluxo. Um sinal de acionamento adequado é aplicado pela eletrônica do fluxômetro 20, via o condutor 110, no acionador 104.Flow tubes 103A-103B are driven by actuator 104 in opposite directions around their respective curvature axes W and W 'in what is called the flowmeter's first out-of-phase curvature mode. The actuator 104 can comprise any of many well known arrangements, such as a magnet mounted on flow tube 103A and an opposite coil mounted on flow tube 103B and through which an alternating current is passed to vibrate both flow tubes . A suitable trigger signal is applied by the electronics of the flow meter 20, via the conductor 110, in the trigger 104.

Sensores de coleta 105 e 105' são afixados em pelo menos um dos tubos de fluxo 103A e 103B em extremidades opostas do tubo de fluxo para medir a oscilação dos tubos de fluxo. À medida que os tubos de fluxo 103A-103B vibram, os sensores de coleta 105-105' geram um primeiro sinal e um segundo sinal. O primeiro e o segundo sinais dos sensores de coleta são aplicados nos condutores 111 e 111' .Collection sensors 105 and 105 'are attached to at least one of the flow tubes 103A and 103B at opposite ends of the flow tube to measure the oscillation of the flow tubes. As flow tubes 103A-103B vibrate, collection sensors 105-105 'generate a first signal and a second signal. The first and second signals from the collection sensors are applied to conductors 111 and 111 '.

0 sensor de temperatura 107 é afixado em pelo menos um dos tubos de fluxo 103A e 103B. 0 sensor de temperatura 107 mede a temperatura do tubo de fluxo de modo a modificar as equações para a temperatura do sistema. A trajetória 112 transporta sinais de temperatura do sensor de tempe15 ratura 107 para a eletrônica do fluxômetro 20. A eletrônica do fluxômetro 20 recebe os primeiro e segundo sinais dos sensores de coleta que aparecem nos condutores 111 e 111', respectivamente. A eletrônica do fluxômetro 20 processa o primeiro e o segundo sinais dos sensores de coleta para calcular a taxa de fluxo de massa, a densidade ou outra propriedade do material passando através do sensor do fluxômetro 10. Essa informação calculada é aplicada pela eletrônica do medidor 20 através da trajetória 26 em um dispositivo de utilização (não mostrado na Fig. 1).The temperature sensor 107 is attached to at least one of the flow tubes 103A and 103B. The temperature sensor 107 measures the temperature of the flow tube in order to modify the equations for the system temperature. The path 112 carries temperature signals from the temperature sensor 107 to the electronics of the flow meter 20. The electronics of the flow meter 20 receives the first and second signals from the collection sensors that appear on conductors 111 and 111 ', respectively. The flowmeter 20 electronics processes the first and second signals from the collection sensors to calculate the mass flow rate, density or other material property passing through the flowmeter 10 sensor. This calculated information is applied by the meter 20 electronics through path 26 on a device of use (not shown in Fig. 1).

' A FIG. 2 ilustra a eletrônica do fluxômetro 20 tendo múltiplas portas de saída 201-204 na técnica anterior. Na FIG. 2, o sensor do fluxômetro 10 é representado na forma de diagrama de blocos com a finalidade de simplicidade. A eletrônica do fluxômetro 20 compreende o sistema de proces·-.FIG. 2 illustrates the electronics of the flowmeter 20 having multiple output ports 201-204 in the prior art. In FIG. 2, the flow meter sensor 10 is represented in the form of a block diagram for the sake of simplicity. The electronics of the flow meter 20 comprises the process system · -.

sarnento 208 e portas de saída 201-204. As portas de saída 201-204 compõem a trajetória 26 na FIG. 1. O sistema de processamento 208 produz tipos diferentes de sinais através das portas de saída 201-204. O sistema de processamento 208 produz um sinal da ordem de um miliAmpére através da porta de saída 201. O sistema de processamento 208 produz um sinal de voltagem discreta através da porta de saída 202. O sistema de processamento 208 produz um sinal de protocolo de comuni10 cação digital através da porta de saída 203. O sistema de processamento 208 produz um sinal na frequência ou sinal de pulso através da porta de saída 204. Infelizmente, a eletrônica do fluxômetro 20 com múltiplas portas de saída 201-204 pode ser cara e pode ter mais funcionalidade do que é neces15 sário para aplicações simples.itchy 208 and outlet ports 201-204. Output ports 201-204 make up path 26 in FIG. 1. Processing system 208 produces different types of signals through output ports 201-204. Processing system 208 produces a signal of the order of a milliAmpère through output port 201. Processing system 208 produces a discrete voltage signal through output port 202. Processing system 208 produces a communication protocol signal10 digital communication via output port 203. Processing system 208 produces a signal at the frequency or pulse signal via output port 204. Unfortunately, the electronics of flowmeter 20 with multiple output ports 201-204 can be expensive and can have more functionality than is needed for simple applications.

Também existem outras eletrônicas de fluxômetro da técnica anterior que são mais simples e de menor custo do que a eletrônica do fluxômetro 20. A eletrônica do fluxômetro tem somente uma porta de saída, tal como a porta de saí20 da 203, que produz um sinal de protocolo de comunicação digital. Um problema com esses tipos de eletrônica de fluxômetro é que eles podem produzir somente um sinal de protocolo de comunicação digital, e alguns sistemas legados não entendem um sinal de protocolo de comunicação digital.There are also other flowmeter electronics of the prior art that are simpler and less costly than the flowmeter electronics 20. The flowmeter electronics has only one output port, such as the 203 output port, which produces a digital communication protocol. A problem with these types of flow meter electronics is that they can only produce a digital communication protocol signal, and some legacy systems do not understand a digital communication protocol signal.

' ELETRÔNICA DO FLUXÔMETRO - FIG. 3'FLOWOMETER ELECTRONICS - FIG. 3

A FIG. 3 ilustra a eletrônica do fluxômetro 302 para um fluxômetro Coriolis 300 em um exemplo da invenção. O fluxômetro Coriolis é ilustrado na forma de diagrama de blo16 cos por simplicidade. A eletrônica do fluxômetro 302 é acopiada a um sensor de fluxômetro 10 através da trajetóriaFIG. 3 illustrates the electronics of flow meter 302 for a Coriolis 300 flow meter in an example of the invention. The Coriolis flow meter is illustrated in the form of a block diagram for simplicity. The electronics of the flowmeter 302 is coupled to a flowmeter sensor 10 through the path

100. A eletrônica do fluxômetro 302 é compreendida do sistema de processamento 304 acoplado a uma única porta de saida100. The electronics of the 302 flow meter is comprised of the 304 processing system coupled to a single outlet port

306. A única porta de saida 306 provê um único canal de comunicações fora da eletrônica do fluxômetro 302. A eletrônica do fluxômetro 302 pode ter uma ou mais conexões de energia (não mostradas) além da única porta de saida 306.306. The single output port 306 provides a single communications channel outside the flowmeter electronics 302. The flowmeter electronics 302 may have one or more power connections (not shown) in addition to the single output port 306.

O sensor do fluxômetro 10 opera como descrito na 10 FIG. 1 para transmitir sinais dos sensores de coleta para a eletrônica do fluxômetro 302 através da trajetória 100 quando o material flui através do sensor do fluxômetro 10. O sensor do fluxômetro 10 poderia também transmitir outros sinais, tal como um sinal de temperatura, para a eletrônica do fluxômetro 302. O sistema de processamento 304 recebe os sinais dos sensores de coleta do sensor do fluxômetro 10. O sistema de processamento 304 processa os sinais dos sensores de coleta para determinar a taxa de fluxo do material fluindo através do sensor do fluxômetro 10.The flow meter sensor 10 operates as described in FIG 10. 1 to transmit signals from the collection sensors to the flowmeter 302 electronics through path 100 when material flows through the flowmeter sensor 10. The flowmeter sensor 10 could also transmit other signals, such as a temperature signal, to the electronics flowmeter 302. Processing system 304 receives signals from collection sensors from flowmeter sensor 10. Processing system 304 processes signals from collection sensors to determine the flow rate of material flowing through the flowmeter sensor 10.

O sistema de processamento 304 também recebe uma instrução 318 para um sinal de saida na frequência ou um sinal de protocolo de comunicação digital. O sinal de saida na frequência compreende qualquer sinal que representa uma propriedade única de um material fluindo através de um sensor * do fluxômetro, tal como um sinal de onda quadrada ou um sinal senoidal. A frequência do sinal de saida na frequência representa uma propriedade de um material fluindo através do sensor do fluxômetro. Por exemplo, um sinal de saida na fre17 quência pode representar uma taxa de fluxo de massa, onde a frequência do sinal de saída na frequência é proporcional à taxa de fluxo de massa. Um sinal de protocolo de comunicação digital compreende qualquer sinal, que representa proprieda5 des múltiplas de um material fluindo através de um sensor de fluxômetro, que pode ser lido por conjunto de circuito de processamento digital convencional. Por exemplo, um sinal de protocolo de comunicação digital pode representar uma taxa de fluxo de massa, uma densidade e outras propriedades. A instrução 318 poderia ser transmitida para a eletrônica do fluxômetro 302 por um usuário que está programando a eletrônica do fluxômetro 302.The processing system 304 also receives an instruction 318 for an output signal on the frequency or a digital communication protocol signal. The output signal at the frequency comprises any signal that represents a unique property of a material flowing through a sensor * of the flow meter, such as a square wave signal or a sine signal. The frequency of the output signal at the frequency represents a property of a material flowing through the flowmeter sensor. For example, an output signal at frequency can represent a mass flow rate, where the frequency of the output signal at frequency is proportional to the mass flow rate. A digital communication protocol signal comprises any signal, which represents multiple properties of a material flowing through a flow meter sensor, which can be read by conventional digital processing circuitry. For example, a digital communication protocol signal can represent a mass flow rate, density and other properties. Instruction 318 could be transmitted to the flowmeter 302 electronics by a user programming the flowmeter 302 electronics.

Se a instrução 318 é para um sinal de saída na frequência, então o sistema de processamento 304 processa a taxa de fluxo para gerar um sinal de saída na frequência 322. O sinal de saída na frequência 322 tem uma frequência proporcional à taxa de fluxo do material. O sistema de processamento 304 transmite o sinal de saída na frequência 322 através da única porta de saída 306.If instruction 318 is for an output signal at frequency, then processing system 304 processes the flow rate to generate an output signal at frequency 322. The output signal at frequency 322 has a frequency proportional to the flow rate of the material. Processing system 304 transmits the output signal at frequency 322 through the single output port 306.

Se a instrução 318 é para um sinal de protocolo de comunicação digital, então o sistema de processamento 304 processa a taxa de fluxo para gerar um sinal de protocolo de comunicação digital 324. O sinal de protocolo de comunicação digital 324 representa a taxa de fluxo do material. O siste25 ‘ ma de processamento 304 transmite o sinal do protocolo de comunicação digital 324 através da única porta de saída 306. O sinal 326 representa o sinal de saída na frequência 322 ou o sinal de protocolo de comunicação digital 324, dependendo de qual sinal esse sistema de processamento 304 transmitiu através da única porta de saida 306. Com base nessa descrição, esses versados na técnica verificarão como modificar a eletrônica de fluxômetro existente para fazer a eletrônica do fluxômetro 302.If instruction 318 is for a digital communication protocol signal, then processing system 304 processes the flow rate to generate a digital communication protocol signal 324. Digital communication protocol signal 324 represents the flow rate of the material. Processing system 304 transmits the digital communication protocol signal 324 through the single output port 306. Signal 326 represents the output signal at frequency 322 or the digital communication protocol signal 324, depending on which signal it processing system 304 transmitted through the single output port 306. Based on this description, those skilled in the art will verify how to modify the existing flowmeter electronics to make the flowmeter electronics 302.

A eletrônica do fluxômetro 302 é vantajosamente mais barata para construir e mais simples para operar do que a eletrônica do fluxômetro tendo múltiplas portas de saida. Ao mesmo tempo, a eletrônica do fluxômetro 302 provê flexi10 bilidade para um usuário permitindo que o usuário programe a eletrônica do fluxômetro 302 para produzir um sinal de saida na frequência 322 ou um sinal de protocolo de comunicação digital 324.Flowmeter electronics 302 is advantageously cheaper to build and simpler to operate than flowmeter electronics having multiple outlets. At the same time, flowmeter electronics 302 provides flexibility for a user by allowing the user to program flowmeter electronics 302 to produce an output signal at frequency 322 or a digital communication protocol signal 324.

Em uma modalidade da invenção, o sistema de pro15 cessamento 304 determina uma direção de fluxo do material. Se a direção de fluxo está em uma direção para frente, então o sistema de processamento 304 gera o sinal de saida na frequência 322 para ter um ciclo de trabalho abaixo de 0,5. Se a direção de fluxo está em uma direção inversa, então o sis20 tema de processamento 304 gera o sinal de saida na frequência 322 para ter um ciclo de trabalho acima de 0,5.In an embodiment of the invention, the processing system 304 determines a direction of flow of the material. If the flow direction is in a forward direction, then processing system 304 generates the output signal at frequency 322 to have a duty cycle below 0.5. If the flow direction is in a reverse direction, then processing system 304 generates the output signal at frequency 322 to have a duty cycle above 0.5.

Em uma outra modalidade, o sistema de processamento 304 determina se uma falha ocorreu. A falha pode ter ocorrido no sensor do fluxômetro 10, eletrônica do fluxôme25 ’ tro 302 ou na canalização (não mostrada) conectada ao sensor do fluxômetro 10. O sistema de processamento 304 gera o sinal de saida na frequência 322 tendo uma frequência predeterminada responsiva à determinação da falha.In another embodiment, the processing system 304 determines whether a failure has occurred. The failure may have occurred in the flowmeter sensor 10, flowmeter electronics 25 'tro 302 or in the conduit (not shown) connected to the flowmeter sensor 10. Processing system 304 generates the output signal at frequency 322 having a predetermined frequency responsive to failure determination.

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Em uma outra modalidade da invenção, a eletrônica de fluxômetro acima descrita 302 pode ser compreendida de instruções que são armazenadas em meios de armazenamento. As instruções podem ser recuperadas e executadas por um proces5 sador. Alguns exemplos de instruções são software, código de programa e programação em hardware. Alguns exemplos de meios de armazenamento são dispositivos de memória, fita, discos, circuitos integrados e servidores. As instruções são operacionais quando executadas pelo processador para direcionar o processador a operar de acordo com a invenção. O termo processador se refere a um único dispositivo de processamento ou um grupo de dispositivos de processamento interoperacionais. Alguns exemplos de processadores são computadores, circuitos integrados e conjunto de circuitos lógicos. Esses versados na técnica são familiarizados com instruções, processadores e meios de armazenamento.In another embodiment of the invention, the flowmeter electronics described above 302 can be comprised of instructions that are stored in storage media. The instructions can be retrieved and executed by a processor. Examples of instructions are software, program code, and hardware programming. Some examples of storage media are memory devices, tape, disks, integrated circuits and servers. The instructions are operational when executed by the processor to direct the processor to operate according to the invention. The term processor refers to a single processing device or group of interoperable processing devices. Some examples of processors are computers, integrated circuits and logic circuitry. Those skilled in the art are familiar with instructions, processors and storage media.

EXEMPLO DA ELETRÔNICA DO FLUXÔMETRO - FIGS. 4-5 A FIG. 4 ilustra um exemplo de um fluxômetro Coriolis 400 conectado a um sistema do usuário 406 em um exemplo da invenção. A eletrônica do fluxômetro 404 é acoplada ao sensor do fluxômetro 402 através da trajetória 420. A eletrônica do fluxômetro 404 é acoplada ao sistema do usuário 406 através da trajetória 422. A eletrônica do fluxômetro 404 é compreendida do sistema de processamento 414 acoplado ' a uma única porta de saída 416.EXAMPLE OF FLOW METER ELECTRONICS - FIGS. 4-5 FIG. 4 illustrates an example of a Coriolis 400 flow meter connected to a 406 user system in an example of the invention. The electronics of the flow meter 404 is coupled to the sensor of the flow meter 402 through the path 420. The electronics of the flow meter 404 is coupled to the user system 406 through the path 422. The electronics of the flow meter 404 is comprised of the processing system 414 coupled 'to a single exit port 416.

A eletrônica do fluxômetro 404 é configurada para emitir um sinal de saída na frequência ou um sinal de protocolo de comunicação digital. Um usuário 430 pode programar a eletrônica do fluxômetro 404 para emitir o sinal de saída na r“ frequência ou o sinal de protocolo de comunicação digital com o sistema do usuário 406. O sistema do usuário 406 poderia ser um computador, um visor ou qualquer outro sistema ou aparelho que faz a interface do usuário 430 com a eletrônica do fluxômetro 404.The electronics of the flow meter 404 is configured to emit an output signal on the frequency or a digital communication protocol signal. A 430 user can program the flowmeter 404 electronics to output the output signal at the “frequency or digital communication protocol signal with the 406 user system. The 406 user system could be a computer, a display or any other system or device that makes the 430 user interface with the flowmeter 404 electronics.

Na energização, a única porta de saída 416 age como uma porta de entrada/saída por um período de tempo, tal como 5 segundos. A única porta de saída 416 também age como uma porta de entrada/saída por um período de tempo depois de um ciclo de energia. Durante esse período de tempo, o sistema de processamento 414 aguarda os sinais digitais recebidos através da única porta de saída 416. O usuário 430 pode programar a eletrônica do fluxômetro 404 para operar no modo na frequência ou modo digital, selecionar outras opções de operação ou transmitir parâmetros de operação ou outras informações para a eletrônica do fluxômetro 404 transmitindo instruções para a eletrônica do fluxômetro 404. Modo na frequência significa que a eletrônica do fluxômetro 404 produz um sinal de saída na frequência. Modo digital significa que a eletrônica do fluxômetro 404 produz um sinal de protocolo de comunicação digital.On power-up, the single output port 416 acts as an input / output port for a period of time, such as 5 seconds. The single output port 416 also acts as an input / output port for a period of time after a power cycle. During this time, the processing system 414 waits for the digital signals received through the single output port 416. User 430 can program the electronics of the flow meter 404 to operate in frequency mode or digital mode, select other operating options or transmitting operating parameters or other information to the electronics of the 404 meter transmitting instructions to the electronics of the 404 meter. Frequency mode means that the electronics of the 404 meter produces an output signal at the frequency. Digital mode means that the electronics of the 404 flow meter produces a digital communication protocol signal.

Seguinte ao período de tempo depois da energização, o sistema de processamento 414 opera no modo na fre25 ’ quência ou modo digital. 0 modo de operação pode ser um valor predefinido programado no sistema de processamento 414 ou ser programado pelo usuário 430.Following the time period after energizing, the processing system 414 operates in frequency mode or digital mode. The operating mode can be a predefined value programmed in the processing system 414 or can be programmed by the user 430.

*· _β * · _Β

No modo na frequência, o sistema de processamentoIn frequency mode, the processing system

414 recebe os sinais dos sensores de coleta do sensor de fluxômetro 402 e processa os sinais dos sensores de coleta para determinar uma taxa de fluxo do material fluindo atra5 vés do sensor do fluxômetro 402. A taxa de fluxo pode representar uma taxa de fluxo de massa, uma taxa de fluxo volumétrico ou uma taxa de fluxo volumétrico liquido. O sistema de processamento 414 gera o sinal de saída na frequência 424 com base na taxa de fluxo do material. O sinal de saída na 10 frequência 424 tem uma frequência proporcional à taxa de fluxo do material. 0 sinal de saída na frequência 424 pode ser escalável até 10.000 Hz.414 receives the signals from the collection sensors of the flow meter sensor 402 and processes the signals from the collection sensors to determine a flow rate of the material flowing through the flow meter sensor 402. The flow rate can represent a mass flow rate , a volumetric flow rate or a liquid volumetric flow rate. The processing system 414 generates the output signal at frequency 424 based on the material flow rate. The output signal at frequency 424 has a frequency proportional to the material flow rate. The output signal at frequency 424 can be scaled up to 10,000 Hz.

O sistema de processamento 414 também determina a direção de fluxo do material fluindo através do sensor do fluxômetro 402. O sistema de processamento 414 gera o sinal de saída na frequência 424 com base na direção de fluxo do material. Se a direção de fluxo está em uma direção para frente, então o sinal de saída na frequência 424 tem um ciclo de trabalho abaixo de 0,5. Se a direção de fluxo está em uma direção inversa, então o sinal de saída na frequência 424 tem um ciclo de trabalho acima de 0,5. Exemplos do sinal de saída na frequência 424 são representados na FIG. 5. 0 sistema de processamento 414 transmite o sinal de saída na frequência 424 para a única porta de saída 416.Processing system 414 also determines the direction of flow of material flowing through flow sensor 402. Processing system 414 generates the output signal at frequency 424 based on the material flow direction. If the flow direction is in a forward direction, then the output signal at frequency 424 has a duty cycle below 0.5. If the flow direction is in a reverse direction, then the output signal at frequency 424 has a duty cycle above 0.5. Examples of the output signal at frequency 424 are shown in FIG. 5. The processing system 414 transmits the output signal at frequency 424 to the single output port 416.

' O sistema de processamento 414 também determina se uma falha ocorreu. Se uma falha ocorreu, o sistema de processamento 414 gera o sinal de saída na frequência 424 para ter uma alta frequência fixa. 0 sistema de processamento 414 opera no modo na frequência até que um ciclo de energia ocorra .'The 414 processing system also determines whether a failure has occurred. If a failure has occurred, processing system 414 generates the output signal at frequency 424 to have a fixed high frequency. The processing system 414 operates in frequency mode until a power cycle occurs.

No modo digital, o sistema de processamento 414 recebe os sinais dos sensores de coleta do sensor de fluxô5 metro 402 e processa os sinais dos sensores de coleta para determinar a taxa de fluxo do material fluindo através do sensor do fluxômetro 402. O sistema de processamento 414 gera o sinal de protocolo de comunicação digital 426 com base na taxa de fluxo do material. O sinal de protocolo de comu10 nicação digital 426 representa a taxa de fluxo do material. O sistema de processamento 414 opera no modo digital até que um ciclo de energia ocorra.In digital mode, the processing system 414 receives the signals from the collection sensors of the flow meter sensor 5 meter 402 and processes the signals from the collection sensors to determine the flow rate of the material flowing through the flow meter sensor 402. The processing system 414 generates the digital communication protocol signal 426 based on the material flow rate. The digital communication protocol signal 426 represents the material flow rate. The 414 processing system operates in digital mode until a power cycle occurs.

No modo digital, o sistema de processamento 414 pode também determinar a direção de fluxo do material fluin15 do através do sensor do fluxômetro 402 e determinar se uma falha ocorreu. O sistema de processamento 414 emite o sinal de protocolo de comunicação digital 426 representando a direção de fluxo do material ou a informação de falha.In digital mode, processing system 414 can also determine the flow direction of the material flowing through the sensor of flow meter 402 and determine whether a failure has occurred. The processing system 414 outputs the digital communication protocol signal 426 representing the material flow direction or the fault information.

Claims

1. Flowmeter electronics (302) to provide a flow rate of a material flowing through a flowmeter sensor (10) of a Coriolis flowmeter (300), said flowmeter electronics (302) comprising a single outlet port (306) and a processing system (304) coupled to said single outlet port (306) and configured to receive signals from the collection sensors of said flowmeter sensor (10) and process said signals from the collection sensors to determine the said flow rate of said material, wherein said electronic flowmeter (302) FEATURED by said processing system (304) is configured to:

receiving an instruction for a frequency output signal or a digital communication protocol signal, if said instruction is for said frequency output signal, then said processing system (304) is configured to process said rate flow to generate said frequency output signal having a frequency proportional to said flow rate, and transmitting said frequency output signal through said single output port (306), and whether said instruction is for said signal digital communication protocol, then said processing system (304) is configured to process said flow rate to generate said digital communication protocol signal representing said flow rate, and to transmit said communication protocol signal digital communication through said single output port (306).

Petition 870180053625, of 6/21/2018, p. 12/8

2. Flowmeter electronics (302), according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that said processing system is additionally configured for:

determining the flow direction of said material; if said flow direction is in a first direction, generate said frequency output signal to have a duty cycle below 0.5; and if said flow direction is in a second direction, generate said frequency output signal to have a duty cycle above 0.5.

3. Flow meter electronics (302), according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that said processing system is additionally configured for:

determine whether a failure has occurred; and generating said frequency output signal to have a predetermined frequency responsive to determine said failure.

4. Flow meter electronics (302), according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that said processing system (304) is additionally configured for:

receiving said instruction through said single outlet port (306) from a user after a power cycle, wherein said single outlet port (306) acts as an input / output port for a period of time after the said energy cycle.

5. Flow meter electronics (302), according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that said flow rate comprises a mass flow rate.

Petition 870180053625, of 6/21/2018, p. 9/12

6. Flowmeter electronics (302), according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that said flow rate comprises a volumetric flow rate.

7. Flow meter electronics (302), according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that said flow rate comprises a liquid volumetric flow rate.

8. Method of operation of flowmeter electronics to provide a flow rate of a material that flows through a flowmeter sensor of a Coriolis flowmeter, said method comprising the steps of receiving signals from the collection sensors of said flowmeter sensor and process said signals from the collection sensors to determine said flow rate of said material, in which said method CHARACTERIZED by the steps of:

receiving an instruction for a frequency output signal or a digital communication protocol signal;

if said instruction is for said frequency output signal, processing said flow rate to generate said frequency output signal having a frequency proportional to said flow rate and transmitting said frequency output signal through said single exit door;

and if said instruction is for said digital communication protocol signal, processing said flow rate to generate said digital communication protocol signal representing said flow rate and transmitting said digital communication protocol signal through of said single exit port.

Petition 870180053625, of 6/21/2018, p. 12/10

9. Method, according to claim 8, CHARACTERIZED by the fact that it additionally comprises:

determining a flow direction of said material; if said flow direction is in a first direction, generate said frequency output signal to have a duty cycle below 0.5; and if said flow direction is in a second direction, generate said frequency output signal to have a duty cycle above 0.5.

10. Method, according to claim 8, CHARACTERIZED by the fact that it additionally comprises:

11. Method, according to claim 8, CHARACTERIZED by the fact that receiving an instruction for said frequency output signal or a digital communication protocol signal comprises:

receiving said instruction through said single outlet port from a user after a power cycle, wherein said single outlet port acts as an input / output port for a period of time after said power cycle .

12. Method according to claim 8, CHARACTERIZED by the fact that said flow rate comprises a mass flow rate.

Petition 870180053625, of 6/21/2018, p. 12/11

13. Method, according to claim 8, CHARACTERIZED by the fact that said flow rate comprises a volumetric flow rate.

14. Method according to claim 8, CHARACTERIZED by the fact that said flow rate comprises a liquid volumetric flow rate.

Petition 870180053625, of 6/21/2018, p. 12/12

ΌΟΙ.

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