BRPI0407379B1

BRPI0407379B1 - fluxômetro, método e controlador de fluxômetro

Info

Publication number: BRPI0407379B1
Application number: BRPI0407379A
Authority: BR
Inventors: Manus P Henry; Michael S Tombs; Mihaela D Duta; Wade M Mattar
Original assignee: Invensys Sys Inc
Priority date: 2003-02-10
Filing date: 2004-02-10
Publication date: 2016-03-29
Also published as: US8109152B2; US20110016984A1; DE112004000269B4; MXPA05008505A; US7726203B2; BRPI0407379A; US20080046203A1; US20060161366A1; CN102589628A; DE112004000269T5; WO2004072588A3; US20050081643A1; US7207229B2; CN102589628B; US7059199B2; WO2004072588A2

Abstract

"fluxômetro coriolis polifásico". a presente invenção refere-se a um fluxômetro (200) que é revelado. o fluxômetro (200) inclui um tubo de fluxo vibrável (215), e um acionador (210) conectado no tubo de fluxo (215) que é operável para conceder movimento ao tubo de fluxo (21 5). um sensor (205) é conectado no tubo de fluxo (215) e é operável para sentir o movimento do tubo de fluxo (215) e gerar um sinal de sensor. um controlador (104) é conectado para receber o sinal do sensor. o controlador (104) é operável para determinar uma primeira taxa de fluxo de uma primeira fase em um fluxo bifásico através do tubo de fluxo e determinar uma segunda taxa de fluxo de uma segunda fase no fluxo bifásico.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "FLUXÔME-TRO, MÉTODO E CONTROLADOR DE FLUXÔMETRO".

Campo Técnico A presente descrição se refere a fluxômetros.

Antecedentes Fluxômetros provêem informação sobre materiais sendo transferidos através de um conduto ou tubo de fluxo. Por exemplo, fluxômetros de massa provêem uma indicação da massa do material sendo transferido através de um conduto. Similarmente, fluxômetros de densidade, ou densitôme-tros, provêem uma indicação da densidade do material fluindo através de um conduto. Fluxômetros de massa também podem prover uma indicação da densidade do material, e, portanto, uma indicação da taxa de fluxo volumé-trica.

Por exemplo, fluxômetros de massa do tipo Coriolis são baseados no efeito Coriolis, no qual o material fluindo através de um conduto se torna uma massa radialmente viajante que é afetada por uma força Coriolis e, portanto, experimenta uma aceleração. Muitos fluxômetros de massa do tipo Coriolis induzem uma força Coriolis pela oscilação senoidal de um conduto ao redor de um eixo pivô ortogonal ao comprimento do conduto. Em tais fluxômetros de massa, a força de reação Coriolis experimentada pela massa do fluido viajante é transferida para o próprio conduto e é manifestada como uma deflexão ou deslocamento do conduto na direção do vetor da força Coriolis no plano de rotação.

Sumário De acordo com um aspecto geral, um fluxômetro inclui um tubo de fluxo vibrável, um condutor conectado no tubo de fluxo e operável para conceder movimento ao tubo de fluxo, um sensor conectado no tubo de fluxo e operável para sentir o movimento do tubo de fluxo e gerar um sinal de sensor, e um controlador conectado para receber o sinal do sensor, o controlador sendo operável para determinar uma primeira taxa de fluxo de uma primeira fase dentro de um fluxo bifásico através do tubo de fluxo e determinar uma segunda taxa de fluxo de uma segunda fase dentro do fluxo bifásico.

Implementações podem incluir um ou mais dos aspectos seguintes. Por exemplo, a primeira fase pode incluir um gás e a segunda fase pode incluir um líquido. O controlador pode ser operável para inserir uma densidade a-parente do fluxo bifásico detectado pelo fluxômetro e produzir como saída uma densidade corrigida do fluxo bifásico. O controlador pode ser operável para corrigir a densidade aparente com base em uma relação teórica entre a densidade aparente e a densidade corrigida, ou com base em uma relação empírica entre a densidade aparente e a densidade corrigida (tal como, por exemplo, uma tabela armazenando relações entre a densidade aparente e a densidade corrigida). O controlador pode ser operável para inserir uma taxa de fluxo de massa aparente do fluxo bifásico detectado pelo fluxômetro e produzir como saída uma taxa de fluxo de massa corrigida do fluxo bifásico. O controlador pode ser operável para corrigir a taxa de fluxo de massa aparente com base em uma relação teórica ou empírica, tal como uma relação tabular, entre a taxa de fluxo de massa aparente e a taxa de fluxo de massa corrigida. O controlador pode ser operável para inserir uma primeira fração de fase aparente do fluxo bifásico detectado pelo ftuxômetro que define uma quantidade da primeira fase no fluxo bifásico e produzir como saída uma primeira fração de fase corrigida do fluxo bifásico. O controlador pode ser operável para inserir uma primeira fração de fase do fluxo bifásico detectado por um sensor de fração de fase que é externo ao fluxômetro. O controlador pode ser operável para determinar a primeira taxa de fluxo e a segunda taxa de fluxo com base em valores corrigidos para uma densidade detectada e taxa de fluxo de massa detectada do fluxo bifásico. O controlador pode ser operável para determinar a primeira taxa de fluxo e a segunda taxa de fluxo com base em um valor corrigido para uma primeira fração de fase detectada que define uma quantidade da primeira fase no fluxo bifásico. O controlador pode ser operável para determinar a primeira taxa de fluxo e a segunda taxa de fluxo com base nas densidades da primeira fase e da segunda fase, respectivamente. 0 controlador pode ser operável para determinar uma primeira velocidade superficial da primeira fase e uma segunda velocidade superficial da segunda fase, com base na primeira taxa de fluxo e na segunda taxa de fluxo, respectivamente. O controlador pode ser operável para determinar um regime de fluxo do fluxo bifásico, com base na primeira velocidade superficial e na segunda velocidade superficial. O controlador pode ser operável para determinar uma velocidade de deslizamento entre a primeira fase e a segunda fase, com base em uma velocidade média da primeira fase e uma velocidade média da segunda fase. O controlador pode ser operável para prover correções para a primeira taxa de fluxo e a segunda taxa de fluxo, com base nas primeira e segunda velocidades superficiais, o regime de fluxo determinado ou a velocidade de deslizamento, para obter, dessa maneira, uma primeira taxa de fluxo corrigida e uma segunda taxa de fluxo corrigida.

De acordo com um outro aspecto geral, um método inclui determinar uma densidade de volume do fluxo bifásico através de um tubo de fluxo, o fluxo bifásico incluindo uma primeira fase e uma segunda fase, determinar uma taxa de fluxo de massa de volume do fluxo bifásico e determinar uma primeira taxa de fluxo de massa da primeira fase, com base na densidade de volume e na taxa de fluxo de massa do volume.

Implementações podem incluir um ou mais dos seguintes aspectos. Por exemplo, uma segunda taxa de fluxo de massa da segunda fase pode ser determinada, com base na densidade de volume e na taxa de fluxo de massa de volume. Na determinação da densidade do volume, uma densidade de volume aparente do fluxo bifásico pode ser determinada, e a densidade de volume aparente pode ser corrigida para obter a densidade de volume.

Na correção da densidade de volume aparente, a densidade de volume aparente pode ser inserida em uma relação teórica que relaciona a densidade de volume aparente com uma densidade de volume corrigida, ou pode ser inserida em uma relação empírica que relaciona a densidade de volume aparente com uma densidade de volume corrigida.

Na correção da densidade de volume aparente, uma primeira densidade da primeira fase pode ser inserida. Uma primeira fração de fase do fluxo bifásico pode ser determinada, com base na densidade de volume, na primeira densidade da primeira fase e em uma segunda densidade da segunda fase. Na determinação da primeira taxa de fluxo de massa da primeira fase, a primeira taxa de fluxo de massa pode ser determinada com base na primeira fração de fase e na primeira densidade.

Uma primeira velocidade superficial da primeira fase e uma segunda velocidade superficial da segunda fase podem ser determinadas, com base na primeira taxa de fluxo de massa e na segunda taxa de fluxo de massa, respectivamente. Um regime de fluxo do fluxo bifásico pode ser determinado, com base na primeira velocidade superficial e na segunda velocidade superficial. Uma velocidade de deslizamento entre a primeira fase e a segunda fase pode ser determinada, com base em uma velocidade média da primeira fase e uma velocidade média da segunda fase. Correções podem ser providas na primeira taxa de fluxo e na segunda taxa de fluxo, com base nas primeira e segunda velocidades superficiais, no regime de fluxo determinado ou na velocidade de deslizamento. A primeira fase pode incluir um gás e a segunda fase pode incluir um líquido.

De acordo com um outro aspecto geral, um controlador do flu-xômetro inclui um sistema de correção de densidade operável para inserir uma densidade aparente de um fluxo bifásico e produzir como saída uma densidade corrigida do fluxo bifásico, o fluxo bifásico incluindo uma primeira fase e uma segunda fase, um sistema de correção de taxa de fluxo de massa operável para inserir uma taxa de fluxo de massa aparente do fluxo bifásico e produzir como saída uma taxa de fluxo de massa corrigida do fluxo bifásico, e um sistema de determinação de taxa de fluxo de massa do componente de fluxo operável para determinar uma primeira taxa de fiuxo de massa da primeira fase, com base na densidade corrigida e na taxa de fluxo de massa corrigida.

Implementações podem incluir um ou mais dos seguintes aspectos. Por exemplo, o sistema de determinação da taxa de fluxo de massa do componente de fluxo pode ser operável para determinar uma segunda taxa de fluxo de massa da segunda fase, com base na densidade corrigida e no fíuxo de massa corrigido. A primeira fase pode incluir um líquido e a segunda fase pode incluir um gás. Um sistema de determinação de fração de fase pode ser incluído que é operável para determinar uma fração de fase corrigida do fluxo bifásico, no qual o sistema de determinação da taxa de fluxo de massa do componente de fluxo pode ser operável para determinar a primeira taxa de fluxo e a segunda taxa de fluxo com base na fração de fase corrigida. O sistema de determinação da fração de fase pode ser um sistema de determinação de fração de vazios que determina a quantidade do gás no fluxo bifásico.

Um sistema de determinação de velocidade superficial pode ser incluído que é operável para determinar uma primeira velocidade superficial da primeira fase e uma segunda velocidade superficial da segunda fase. O controlador do fluxômetro pode incluir um sistema de determinação de regime de fluxo operável para determinar um regime de fluxo do fluxo bifásico. O sistema de determinação do regime de fluxo pode ser também operável para determinar a velocidade de deslizamento da fase com relação a uma velocidade média da primeira fase e uma velocidade média da segunda fase. O sistema de determinação da taxa de fluxo de massa do componente de fluxo pode ser operável para melhorar a determinação da primeira taxa de fluxo de massa e da segunda taxa de fluxo de massa, com base nas primeira e segunda velocidades superficiais, no regime de fluxo ou na velocidade de deslizamento de fase.

Os detalhes de uma ou mais implementações são apresentados nos desenhos acompanhantes e na descrição abaixo. Outros aspectos se tornarão evidentes a partir da descrição e desenhos, e das reivindicações. Descrição dos Desenhos A figura 1A é uma ilustração de um fluxômetro Coriolis usando um tubo de fluxo curvado. A figura 1B é uma ilustração de um fluxômetro Coriolis usando um tubo de fluxo reto. A figura 2 é um diagrama de blocos de um fluxômetro Coriolis. A figura 3 é um fluxograma ilustrando a operação do fluxômetro Coriolis da figura 2. A figura 4 é um fluxograma ilustrando técnicas para determinar as taxas de fluxo do líquido e gás para um fluxo bifásico.

As figuras 5A e 5B são gráficos ilustrando o erro percentual na medição da fração de vazios e fração de líquido, respectivamente. A figura 6 é um gráfico ilustrando o erro do fluxo de massa como uma função de uma queda na densidade para um tubo de fluxo tendo uma orientação particular e sobre uma faixa de fluxo selecionada. A figura 7 é um fluxograma ilustrando técnicas para corrigir medições de densidade. A figura 8 é uma tabela mostrando a relação entre uma queda de densidade aparente e uma taxa de fluxo de massa aparente do fluxo bifásico. A figura 9 é um fluxograma ilustrando técnicas para determinar as medições da fração de vazios. A figura 10 é um fluxograma ilustrando técnicas para determinar as medições de taxa de fluxo de massa corrigidas. A figura 11 é uma tabela mostrando a relação entre a taxa de fluxo de massa aparente e a queda de densidade corrigida do fluxo bifásico.

As figuras 12-14 são gráficos ilustrando exemplos de correções de densidade para um número de tubos de fluxo.

As figuras 15-20 são gráficos ilustrando exemplos de correções da taxa de fluxo de massa para um número de tubos de fluxo.

Descrição Detalhada Tipos de fluxômetros incluem fluxômetros digitais. Por exemplo, a Patente U.S. 6.311.136, que é aqui incorporada por referência, descreve o uso de um fluxômetro digital e a tecnologia relacionada incluindo técnicas de processamento e medição de sinal. Tais fluxômetros digitais podem ser muito precisos nas suas medições, com pouco ruído ou ruído insignificante, e podem ser capazes de habilitar uma ampla faixa de ganhos positivos e ne- gativos no conjunto de circuitos do acionador para acionar o circuito. Tais fluxômetros digitais são assim vantajosos em uma variedade de colocações. Por exemplo, a Patente U.S. comumente designada 6.505.519, que é incorporada por referência, descreve o uso de uma faixa de ganho amplo, e/ou o uso de ganho negativo, para impedir a perda e para mais precisamente exercitar o controle do tubo de fluxo, mesmo durante condições difíceis tais como fluxo bifásico (por exemplo, um fluxo contendo uma mistura de líquido e gás).

Embora fluxômetros digitais sejam especificamente discutidos abaixo com relação a, por exemplo, figuras 1 e 2, deve ser entendido que fluxômetros analógicos existem também. Embora tais fluxômetros analógicos possam ser propensos a inconvenientes típicos do conjunto de circuitos analógicos, por exempío, pequena precisão e medições com alto ruído em relação aos fluxômetros digitais, eles também podem ser compatíveis com as várias técnicas e implementações discutidas aqui. Assim, na discussão seguinte, o termo "fluxômetro" ou "medidor" é usado para se referir a qualquer tipo de dispositivo e/ou sistema no qual um sistema de fluxômetro Coriolis usa vários sistemas de controle e elementos relacionados para medir o fluxo de massa, densidade e/ou outros parâmetros de um/uns material(is) se movendo através de um tubo de fluxo ou outro conduto. A figura 1A é uma ilustração de um fluxômetro digital usando um tubo de fluxo curvado 102. Especificamente, o tubo de fluxo curvado 102 pode ser usado para medir uma ou mais características físicas, por exemplo, de um fluido (viajante), como citado acima. Na figura 1A, um transmissor digital 104 troca sinais de sensor e de acionamento com o tubo de fluxo curvado 102, de modo que ambos sintam a oscilação do tubo de fluxo curvado 102, e conduzam a oscilação do tubo de fluxo curvado 102 de acordo. Pela determinação rápida e precisa de sinais do sensor e de acionamento, o transmissor digital 104, como citado acima, provê uma operação rápida e precisa do tubo de fluxo curvado 102. Exemplos do transmissor digital 104 sendo usado com um tubo de fluxo curvado são providos, por exemplo, na Patente U.S. comumente designada 6.311.136. A figura 1B é uma ilustração de um fluxômetro digital usando um tubo de fluxo reto 106. Mais especificamente, na figura 1B, o tubo de fluxo reto 106 interage com o transmissor digital 104. Um tal tubo de fluxo reto opera similarmente como o tubo de fluxo curvado 102 em um nível conceituai, e tem várias vantagens/desvantagens em relação ao tubo de fluxo curvado 102. Por exemplo, o tubo de fluxo reto 106 pode ser mais fácil para {completamente) encher e esvaziar do que o tubo de fluxo curvado 102, simplesmente devido à geometria da sua construção. Em operação, o tubo de fluxo curvado 102 pode operar em uma freqüência, por exemplo, de 50-110 Hz, enquanto o tubo de fluxo reto 106 pode operar em uma freqüência, por exemplo, de 300-1.000Hz. O tubo de fluxo curvado 102 representa tubos de fluxo tendo uma variedade de diâmetros, e pode ser operado em múltiplas orientações, tais como, por exemplo, em uma orientação vertical ou horizontal.

Com referência à figura 2, um fluxômetro de massa digital 200 inclui o transmissor digital 104, um ou mais sensores de movimento 205, um ou mais acionadores 210, um tubo de fluxo 215 (que também pode ser citado como um conduto, e que pode representar o tubo de fluxo curvado 102, o tubo de fluxo reto 106 ou algum outro tipo de tubo de fluxo), e um sensor de temperatura 220. O transmissor digital 104 pode ser implementado usando um ou mais de, por exemplo, um processador, um processador de sinal digital (DSP), uma formação de portão programável no campo (FPGA), um A-SIC, outra lógica programável ou formações de portão ou lógica programável com um núcleo de processador. Deve ser entendido que, como descrito na 6.311.136, conversores associados de digital para analógico podem ser incluídos para operação dos acionadores 210, enquanto conversores de analógico para digital podem ser usados para converter sinais de sensor dos sensores 205 para uso pelo transmissor digital 104. O transmissor digital 104 gera uma medição de, por exemplo, densidade e/ou fluxo de massa de um material fluindo através do tubo de fluxo 215, com base pelo menos nos sinais recebidos dos sensores de movimento 205. O transmissor digital 104 também controla os acionadores 210 para induzir o movimento no tubo de fluxo 215. Esse movimento é sentido pelos sensores de movimento 205.

As medições de densidade do material fluindo através do tubo de fluxo são relacionadas com, por exemplo, a frequência do movimento do tubo de fluxo 215 que é induzido no tubo de fluxo 215 por uma força de a-cionamento suprida pelos acionadores 210, e/ou com a temperatura do tubo de fluxo 215. Similarmente, o fluxo de massa através do tubo de fluxo 215 está relacionado com a fase e freqüência do movimento do tubo de fluxo 215, bem como com a temperatura do tubo de fluxo 215. A temperatura no tubo de fluxo 215, que é medida usando o sensor de temperatura 220, afeta certas propriedades do tubo de fluxo, tais como sua dureza e dimensões. O transmissor digital 104 pode compensar esses efeitos da temperatura. Também na figura 2, um sensor de pressão 225 está em comunicação com o transmissor 104, e é conectado no tubo de fluxo 215 de modo a ser operável para sentir a pressão de um material fluindo através do tubo de fluxo 215.

Deve ser entendido que ambas a pressão do fluido que entra no tubo de fluxo 215 e a queda de pressão através de pontos relevantes no tubo de fluxo podem ser indicadores de certas condições de fluxo. Também, embora sensores de temperatura externos possam ser usados para medir a temperatura do fluido, tais sensores podem ser usados além de um sensor de fluxômetro interno projetado para medir uma temperatura representativa para calibragens do tubo de fluxo. Também, alguns tubos de fluxo usam múltiplos sensores de temperatura com a finalidade de corrigir medições para o efeito da temperatura diferencial entre o fluido do processo e o ambiente {por exemplo, a temperatura da caixa de um alojamento do tubo de fluxo). Como discutido em mais detalhes abaixo, um uso potencial para as medições da temperatura do fluido de entrada e de pressão é calcular as densidades reais de um líquido e gás em um fluxo bifásico, com base em fórmulas predefi-nidas.

Uma sonda de fração de líquido 230 se refere a um dispositivo para medir a fração de volume do líquido, por exemplo, água, quando um líquido no tubo de fluxo 215 inclui água e um outro fluido, tal como óleo. Na- turalmente, uma tal sonda, ou sondas similares, pode(m) ser usada)s) para medir a fração de volume de um fluido diferente de água, se uma tal medição é preferida ou se o líquido não inclui água. Na descrição abaixo, o líquido medido é geralmente assumido como sendo água com a finalidade de exemplo, de modo que a sonda da fração de liquido 230 é geralmente citada como uma sonda de fração de água 230, ou uma sonda de corte de água 230.

Um sensor de fração de vazios 235 mede uma porcentagem de um material no tubo de fluxo 215 que está na forma gasosa. Por exemplo, a água que flui através do tubo de fluxo 215 pode conter ar, talvez na forma de bolhas. Uma tal condição, na qual o material fluindo através do tubo de fluxo 215 contém mais do que um material é geralmente citada como "fluxo bifási-co". Em particular, o termo "fluxo bifásico” pode se referir a um líquido e um gás; entretanto, "fluxo bifásico" também pode se referir a outras combinações de materiais, tais como dois líquidos (por exemplo, óleo e água). Várias técnicas, representadas geralmente na figura 2 pelo sensor de fração de vazios 235, existem para medir a fração de vazios de gás em um fluxo bifásico de líquido e gás. Por exemplo, vários sensores ou sondas existem que podem ser inseridas no fluxo para determinar a fração de vazios de gás. Como um outro exemplo, um tubo venturi (isto é, um tubo com uma garganta restrita que determina pressões e velocidades de fluido pela medição de pressões diferentes geradas na garganta quando um fluido atravessa o tubo), contando com o fato que o gás geralmente se move com uma velocidade mais alta do que o(s) líquido(s) através de uma restrição, pode ser usado para determinar o gradiente de pressão e dessa maneira permitir a determinação da fração de vazios de gás. As medições das frações de vazios de gás também podem ser obtidas usando equipamento que é totalmente externo ao tubo de fluxo. Por exemplo, medições sonares podem ser tiradas para determinar a fração de vazios do gás. Como um exemplo específico de um tal sistema com base em sonar, o sistema de monitoração de fração de vazios de gás SONARtracTM produzido por CiDRA Corporation de Wallingford, Connecticut pode ser usado.

Nessa descrição, uma quantidade de gás em um fluido fluente, medida pelo sensor de fração de vazios ou de outra forma determinada, é citada como fração de vazios ou a, e é definida como α = voiume do gás/ volume total = volume do gás/(volume do líquido + volume do gás). Dessa maneira, uma quantidade citada aqui como a fração de líquido é definida como 1 - a.

Em muitas aplicações onde as medições de fluxo de massa são necessárias, a fração de vazios do fluxo pode ser tão alta quanto 20, 30, 40% ou mais. Entretanto, mesmo em frações muito pequenas de vazios de 0,5%, a teoria fundamental por trás do fluxômetro Coriolis se torna menos aplicável.

Além do mais, a presença do gás no fluxo do fluido também pode afetar a medição da densidade do fluxo do fluido, geralmente fazendo com que a medição de densidade seja indicada menor. Isto é, deve ser entendido que uma densidade piíqUjdo de um líquido fluindo por si próprio através de um tubo de fluxo será mais alta do que uma densidade real pverdadeira de um fluxo bifásico contendo o líquido e um gás, desde que a densidade do gás (por exemplo, ar) geralrçiente seja menor do que a densidade do líquido (por exemplo, água) no fluxo bifásico. Em outras palavras, existe uma redução de densidade quando o gás é adicionado em um fluxo do líquido que previamente continha somente o líquido.

Além desse fenômeno físico, um medidor Coriolis medindo um fluxo de fluido bifásico contendo gás pode produzir como saída uma leitura de densidade paparente que é uma medição ostensiva da densidade de volume do fluxo bifásico (por exemplo, da água e ar combinados). Essa medição bruta paparente geralmente será diferente (menor) da densidade de volume real pverdadeira do fluxo bifásico. Por exemplo, a freqüência ressonante usada peto fluxômetro pode ser artificialmente alta, devido ao movimento relativo do gás no fluxo do fluido, o que faria com que a medição de densidade fosse medida baixa. Deve ser entendido que muitos fluxômetros convencionais da técnica anterior eram indiferentes a este problema, desde que a maior parte de tais medidores Coriolis não conseguia continuar operando (por exemplo, paravam ou produziam medições imprecisas) em até mesmo as quantidades mais insignificantes da fração de vazios. A Patente U.S. Ns 6.505.519, que é incorporada por referência acima, descreve que uma tal variação de paparente (isto é, uma leitura indicada de densidade de volume ou bruta de um fluxo bifásico que é produzido como saída por um fluxômetro Coriolis) de pverdadeira (isto é, uma densidade de volume ou bruta real do fluxo bifásico) pode ser caracterizada por uma variedade de técnicas. Como resultado, uma paparente medida pode ser corrigida para obter uma densidade de volume real pcorngida, que é, pelo menos aproximadamente, igual a pverdadeira· Um pouco similarmente, uma taxa de fluxo indicada de massa de volume ou bruta MFaparente (isto é, uma taxa de fluxo de massa de todo o fluxo bifásico) medida por um fluxômetro Coriolis pode ser diferente por uma quantidade previsível ou caracterizável de uma taxa de fluxo de massa de volume real MFverdadeira. Deve ser entendido que técnicas de correção para a taxa de fluxo de massa de volume corrigida MFverdadeira podem ser diferentes das técnicas para correção da densidade. Por exemplo, várias técnicas para corrigir uma MFaparente medida para obter uma MFverdadeira real (ou, pelo menos, MFcorrigida) são discutidas na Patente U.S. Na 6.505.519.

Exemplos de técnicas detalhadas para corrigir paparente e MFaparen. te são discutidas em mais detalhes abaixo. Falando de forma geral, entretanto, com relação à figura 2, o transmissor digital é mostrado como incluindo um sistema de correção de densidade 240, que tem acesso a um banco de dados de correção de densidade 245, e um sistema de correção de taxa de fluxo de massa 250, que tem acesso a um banco de dados de correção de fluxo de massa 255. Como discutido em mais detalhes abaixo, os bancos de dados 245 e 255 podem conter, por exemplo, algoritmos de correção que foram derivados teoricamente ou obtidos empiricamente, e/ou tabelas de correção que provêem valores corrigidos de densidade ou fluxo de massa para um dado conjunto de parâmetros de entrada. Os bancos de dados 245 e 255 também podem armazenar uma variedade de outros tipos de informação que podem ser úteis na execução das correções de fluxo de massa ou densidade. Por exemplo, o banco de dados de correção de densidade pode armazenar um número de densidades piíqUid0 correspondendo com os líquidos particulares (por exemplo, água ou óleo).

Ademais na figura 2, um sistema de determinação/correção de fração de vazios 260 é operável para determinar a fração de vazios de um fluxo bifásíco incluindo um líquido e um gás. Em uma implementação, por exemplo, o sistema de determinação/correção de fração de vazios 260 pode determinar uma fração de vazios real averdadeira da densidade corrigida pverda-deira. Em uma outra implementação, o sistema de determinação/correção de fração de vazios 260 pode inserir uma medição de fração de vazios aparente ou indicada obtida pelo sensor de fração de vazios 235, e pode corrigir essa medição com base em uma caracterização de erro similar às técnicas de fluxo de densidade e massa citadas acima. Em uma outra implementação, o sensor da fração de vazios 235 pode ser operável para medir diretamente uma fração de vazios real averdadeira. em cujo caso o sistema de determinação/correção da fração de vazios 260 simplesmente insere essa medição.

Depois que OS fatores de Pverdadeira. MFverdadeira 6 ttverdadeira foram determinados, e talvez em conjunto com outras quantidades conhecidas ou que podem ser descobertas, o sistema de determinação da taxa de fluxo de massa do componente de fluxo 265 opera para determinar simultaneamente a taxa de fluxo de massa para o componente da fase líquida e a taxa de fluxo de massa para o componente da fase de gás. Isto é, o transmissor 104 é operável para determinar taxas de fluxo individuais MF|íquidC) e MFgás dos componentes de fluxo, em oposição à meramente determinar a taxa de fluxo de volume do fluxo bifásico combinado ou total MFverdadeira· Embora, como recentemente citado, tais medições possam ser determinadas e/ou produzidas como saída simultaneamente, elas também podem ser determinadas separadamente ou independentemente uma da outra.

Uma vez que as taxas de fluxo do componente MF|iqui(Jo e MFgáS tenham sido determinadas na maneira geralmente esboçada acima, essas determinações iniciais podem ser melhoradas por um processo que conta com velocidades superficiais dos componentes de fluxo, velocidades de deslizamento entre os componentes e/ou um regime de fluxo identificado do flu- xo. Dessa maneira, valores melhorados para taxas de fluxo MFiíqUido e MFgás podem ser obtidos, ou podem ser obtidos com o tempo quando essas taxas de fluxo mudam.

Velocidades superficiais são citadas aqui como essas velocidades que existiríam se a mesma taxa de fluxo de massa de uma dada fase estivesse viajando como uma única fase através do tubo de fluxo 215. Um sistema de determinação/correção da velocidade superficial 270 é incluído no transmissor 104 para, por exemplo, determinar uma velocidade superficial aparente ou corrigida de um gás ou líquido no fluxo bifásico.

Velocidades de deslizamento se referem a uma condição na qual as fases de gás e líquido em um fluxo bifásico têm diferentes velocidades médias. Isto é, uma velocidade média de um gás AVgáS é diferente de uma velocidade média de um líquido AVi^ido· Como tal, um deslizamento de fase S pode ser definido como S = AVgás/AViíqUíd0.

Um regime de fluxo é um termo que se refere a uma caracterização da maneira na qual as duas fases fluem através do tubo de fluxo 215 com relação uma a outra e/ou ao tubo de fluxo 215, e pode ser expresso, pelo menos parcialmente, em termos das velocidade superficiais recentemente determinadas. Por exemplo, um regime de fluxo é conhecido como o "regime de bolha", no qual o gás é carregado como bolhas dentro de um líquido. Como um outro exemplo, o "regime de bala" se refere a uma série de "rolhas" ou "balas" de líquido separadas por cavidades de gás relativamente grandes. Por exemplo, no fiuxo vertical, o gás em um regime de fluxo de bala pode ocupar quase toda a área transversal do tubo do fluxo 215, de modo que o fluxo resultante alterna entre composição de líquido elevado e gás e-levado. Outros regimes de fluxo são conhecidos por existir e ter certas características definidas, incluindo, por exemplo, o regime de fluxo anular, o regime de fluxo disperso e o regime de fluxo de espuma e outros. A existência de um regime de fluxo particular é conhecida como sendo influenciada por uma variedade de fatores, incluindo, por exemplo, uma fração de vazios de gás no fluxo do fluido, uma orientação do tubo de fluxo 215 (por exemplo, vertical ou horizontal), um diâmetro do tubo do fluxo 215, os materiais incluídos dentro do fluxo bifásico e as velocidades (e velocidades relativas) dos materiais dentro do fluxo bifásico. Dependendo desses e outros fatores, um fluxo de fluido particular pode passar entre vários regimes de fluxo sobre um dado período de tempo. A informação sobre o deslizamento de fase pode ser determinada pelo menos em parte a partir do conhecimento do regime de fluxo. Por exemplo, no regime de fluxo de bolha, assumindo que as bolhas são uniformemente distribuídas, pode existir pouco movimento relativo entre as fases. Onde as bolhas se agregam e combinam para formar uma distribuição menos uniforme da fase de gás, algum deslizamento pode ocorrer entre as fases, com o gás tendendo a cortar através da fase de líquido.

Na figura 2, um sistema de determinação de regime de fluxo 275 é incluído que tem acesso a um banco de dados 280 dos mapas de regime de fluxo. Dessa maneira, a informação sobre um regime de fluxo existente, incluindo a informação de deslizamento de fase, pode ser obtida, armazenada e acessada para uso na determinação simultânea das taxas de fluxo de massa de líquido e gás dentro de um fluxo bifásico.

Na figura 2, deve ser entendido que os vários componentes do transmissor digital 104 estão em comunicação entre si, embora os elos de comunicação não sejam explicitamente ilustrados, com a finalidade de clareza. Ademais, deve ser entendido que componentes convencionais do transmissor digital 104 não são ilustrados na figura 2, mas assume-se que existam dentro, ou sejam acessíveis para, o transmissor digital 104. Por exemplo, o transmissor digital 104 tipicamente incluirá sistemas de medição de taxa de fluxo de massa e densidade (volume), bem como conjunto de circuitos de acionamento para acionar o condutor 210. A figura 3 é um fluxograma 300 ilustrando uma operação do flu-xômetro Coriolis 200 da figura 2. Especificamente, a figura 3 ilustra técnicas pelas quais o fluxômetro 200 da figura 2 é operável para determinar simultaneamente as taxas de fluxo de líquido e gás MF|jqUido e MFgás para um fluxo bifásico.

Na figura 3, é determinado que um fluxo bifásico de gás/líquido existe no tubo de fluxo 215 (302). Isso pode ser feito, por exemplo, por um operador durante a configuração do fluxômetro de massa/densitômetro para o fluxo de gás/líquido. Como um outro exemplo, essa determinação pode ser feita automaticamente pelo uso de um aspecto do medidor Coriolis para detectar que uma condição de fluxo de líquido-gás bifásico existe. No último caso, tais técnicas são descritas em maiores detalhes, por exemplo, no número de Patente U.S. 6.311.136 e número de Patente U.S. 6.505.519, incorporadas por referência acima.

Depois que a existência do fluxo bifásico é estabelecida, uma densidade de volume corrigida pverdadeira é estabelecida (304) pelo sistema de correção de densidade 240, usando o banco de dados de correção de densidade 245 do transmissor 104. Isto é, uma densidade indicada paparente é corrigida para obter pverdadeira· Técnicas para executar essa correção são discutidas em mais detalhes abaixo.

Depois que pverdadeira é determinada, uma fração de vazios de gás corrigida averdadeira pode ser determinada (306) pelo sistema de determi-nação/correção de fração de vazios 260. Também, uma taxa de fluxo de massa de volume corrigida MFverdadeira é determinada (308) pelo sistema de correção de taxa de fluxo de massa 250. Como com a densidade, técnicas para obter a fração de vazios corrigida averdadeira e taxa de fluxo de massa MFverdadeira são discutidas em mais detalhes abaixo.

Na figura 3, deve ser entendido do fluxograma 300 que as determinações de pverdadeira. «verdadeira ® MFverdadeira POdem ΟΟΟΓΓβΓ em Um nÚme-ro de sequências. Por exemplo, em uma implementação, a fração de vazios corrigida averdadeira é determinada com base na densidade corrigida previamente calculada pverdadeira, com o que a taxa de fluxo de massa corrigida MFverdadeira é determinada com base em averdadeira· Em uma outra implementação, averdadeira e Pverdadeira podem ser calculadas independentemente uma da outra, e/ou pverdadeira e MFverdadeira podem ser calculadas independentemente uma da outra.

Depois que a densidade corrigida pverdadeira, fração de vazios corrigida averdadeira © a taxa de flUXO de massa corrigida MRverdadeira são conhecí- das, então as taxas de fluxo de massa dos componentes do gás e líquido são determinadas (310) pelo sistema de determinação de taxa de fluxo de massa do componente de fluxo 265. Técnicas para determinar as taxas de fluxo do componente líquido/gás são discutidas em mais detalhes abaixo com relação à figura 4.

Depois de determinadas, as taxas de fluxo do componente de líquido/gás podem ser fornecidas como saída ou exibidas (312) para uso por um operador do fluxômetro. Dessa maneira, o operador é munido, talvez simultaneamente, com a informação sobre ambas a taxa de fluxo de massa do líquido MF|iquid0 e a taxa de fluxo de massa do gás MFgáS de um fluxo bifá-sico.

Em alguns casos, essa determinação pode ser suficiente (314), em cujo caso a produção como saída das taxas de fluxo de componente do líquido/gás completa o fluxo do processo. Entretanto, em outras implementações, a determinação das taxas de fluxo de massa do componente individual pode ser melhorada pela fatoração na informação sobre, por exemplo, as velocidades superficiais dos componentes de gás/líquido, o(s) regime(s) de fluxo do fluxo e o desíizamento de fase, se algum, entre os componentes.

Em particular, velocidades superficiais do gás e líquido, SVgás e SViíquuido são determinadas como segue. A velocidade superficial do gás SVgás é definida como: SVgás= MFgás/(pgás * At) Eq. 1 onde a quantidade At representa uma área transversal do tubo de fluxo 215, que pode ser tomada em um ponto onde uma fração de vazios do fluxo é medida. Similarmente, uma velocidade superficial do líquido SViíquido é definida como: SV|íqUído= MF|fqLJido/(piiquido At) Eq. 2 Como mostrado nas Eqs. 1 e 2, a determinação das velocidades superficiais nesse contexto conta com a determinação prévia de MFgáS e MFiíguido. Deve ser entendido a partir da descrição acima e da figura 3 que MFgás e MFiiquido representam taxas de fluxo de massa corrigidas ou verdadeiras, MFgásverdadei,a e MF|íqUidovercladeira desde que esses fatores sejam calculados com base em pverdadeira, Verdadeira e MFverdadeira· Como resultado, as velocidades superficiais SVgáS e SV|jqUjdo representam valores corrigidos de SVgásverdadeira e SViíquid0verdadeira. Ademais, os valores de densidade pgás e piíquido se referem, como acima, a densidades conhecidas do líquido e gás em questão, que podem ser armazenadas no banco de dados de correção de densidade 245. Como discutido em mais detalhes abaixo com relação às técnicas para calcular a densidade corrigida pverdadeira, os valores de densidade pgáS e pifqufdo podem ser conhecidos como uma função da temperatura ou pressão existentes, como detectado pelo sensor de temperatura 220 e sensor de pressão 225.

Usando as velocidades superficiais e outros fatores conhecidos ou calculados, alguns dos quais podem ser armazenados no banco de dados dos mapas do regime de fluxo 280, um regime de fluxo e/ou deslizamento de fase relevante pode ser determinado (318) pelo sistema de determina-ção/correção de regime de fluxo 275. Uma vez que as velocidades superficiais, regime de fluxo e deslizamento de fase são conhecidos, correções adicionais podem ser feitas na densidade de volume corrigida pverdadeira, taxa de fluxo de massa de volume corrigida MFverdadeira e/ou fração de vazios corrigida ctverdadeira· Dessa maneira, como ilustrado na figura 3, taxas de fluxo de componente MFgáSe MFiíqujd0 podem ser determinadas. O(s) regime(s) de fluxo no fluxo bifásico de líquido/gás pode(m) ser descrito(s) por contornos em um gráfico marcando a velocidade superficial do líquido contra a velocidade superficial do gás. Como recentemente descrito, Uma melhora nas determinações de pverdadeira, ^verdadeira e/OU MFverdadeira pode ser obtida estabelecendo primeiro um valor aproximado das taxas de fluxo de líquido e gás, e a seguir aplicando um modelo mais detalhado para o regime de fluxo identificado. Por exemplo, em GVF relativamente baixo e fluxo relativamente alto existe um regime de fluxo no qual o fluido arejado se comporta como um fluido homogêneo com pouco ou nenhum erro em ambos o fluxo de densidade e massa. Isso pode ser detectado como fluxo homogêneo não requerendo correção, simplesmente usando a observação do ganho de acionamento, que mostra pouco ou nenhum aumento em uma tal colocação, a despeito de uma queda significativa na densidade observada. A figura 4 é um fluxograma 400 ilustrando técnicas para determinar as taxas de fluxo de líquido e gás MFiíqUjdo e MFgás para um fluxo bifá-sico. Isto é, o fluxograma 400 representa geralmente um exemplo de técnicas para determinar as taxas de fluxo de líquido e gás (310), como descrito acima com relação à figura 3.

Na figura 4, a determinação das taxas de fluxo de líquido e gás (310) começa inserindo a densidade corrigida, fração de vazios e fatores de taxa de fluxo de massa padeira, owdadeira e MFverdadeira (402). Em um primeiro caso, (404), as taxas de fluxo de líquido e gás são determinadas (406) usando as Eqs. 3 e 4: MFgás = &verdadeira(pgás/pverdadeira)(MFverdadeira) Eq. 3 MF|íqUj(j0 = (1 ■C/.yerdadeira)(plíquido/pverdadeíra)(MFverdadeira) Eq. 4 As Eqs. 3 e 4 assumem que não existe velocidade de deslizamento (isto é, deslizamento de fase) entre as fases de líquido e gás (isto é, velocidade média da fase de gás, AVgás, e velocidade média da fase de líquido, AVüquido, são iguais). Essa suposição é consistente com o fato que, no primeiro caso, as velocidades superficiais e regimes de fluxo (e, portanto, deslizamento de fase) não foram determinados.

No segundo caso e a seguir (404), é feita uma determinação, talvez pelo sistema de determinação/correção do regime de fluxo 275, quanto a se o deslizamento de fase existe (408). Se não, então as Eqs. 3 e 4 são usadas novamente (406) ou o processo termina.

Se o deslizamento de fase realmente existe (408), definido acima como S = AVgás/AVirqUido, os termos MFgáS e MF|jqUido são calculados u-sando a área transversal do tubo de fluxo 215, At, como também usado no cálculo das velocidades superficiais nas Eqs. 1 e 2 (410). Usando a definição de deslizamento S recentemente fornecida, MFgás = Pgás ((^verdadeira Aj)(AVgás) = Pgás(^verdadeiraAy)(S)(AVlíquido) Eq. 5 MFiiqjido = plíquido ((1 -0-verdadeíra)AT)(AV||qUígo) Eq. 6 Desde que MFverdadeira = MFgáS + MF|iquido, as Eqs. 5 e 6 podem ser resolvidas para AViíqUido para obter a Eq. 7: AVüquido = MFverdadeira I (AT(pgásaverdadeiraS + plíquuídoO "^verdadeira))) Eq. 7 Como resultado, as taxas de fluxo de líquido e gás são determinadas (406) usando as Eqs. 8 e 9: MFlíquido - [plíquidoO "0.verdadeiray(pgásaverdadeiraS + p|jquidoO"&verdadeira))][MFVerdadeira] Eq. 8 MFgás = MFverdadeira ~ MF]fqUj(j0 Eq. 9 Como descrito acima, o gás carregado no líquido forma um fluxo bifásico. Medições de um tal fluxo bifásico com um fluxômetro Coriolis resultam nos parâmetros indicados paparente, aaparente e MFgparente para densidade, fração de vazios e taxa de fluxo de massa, respectivamente, do fluxo bifásico. Devido à natureza do fluxo bifásico em relação a uma operação do fluxômetro Coriolis, esses valores indicados são incorretos por um fator previsível. Como resultado, os parâmetros indicados podem ser corrigidos para obter parâmetros reais pverdadeira, averdadeira e MFverdadeira- Por sua vez, os valores corrigidos reais podem ser usados para determinar simultaneamente as taxas de fluxo individuais dos dois componentes (gás e líquido).

As figuras 5A e 5B são gráficos ilustrando um erro percentual em uma medição da fração de vazios e fração de líquido, respectivamente. Na figura 5A, o erro percentual é um erro percentual de densidade que é dependente de vários parâmetros de projeto e operacionais, e geralmente se refere ao desvio da densidade aparente (indicada) da densidade combinada verdadeira que seria esperada dada a porcentagem {%) de gás no líquido.

Na figura 5B, a fração de líquido verdadeira contra a fração de líquido indicada é ilustrada. A figura 5B mostra os resultados, para o projeto de fluxômetro relevante, de vários tamanhos de linha e taxas de fluxo. Em termos mais gerais, a relação funcional pode ser mais complexa e depende de ambos o tamanho da linha e a taxa de fluxo. Na figura 5B, uma adaptação polinomial simples é mostrada que pode ser usada para corrigir a fração de líquido aparente.

Outras técnicas gráficas podem ser usadas; por exemplo, a fração de vazios verdadeira pode ser marcada contra a fração de vazios indicada. Por exemplo, a figura 6 é um gráfico ilustrando um erro de fluxo de massa como uma função de uma queda na densidade para um tubo de fluxo tendo uma orientação particular e sobre uma faixa de fluxo selecionada. A figura 7 é um fluxograma 700 ilustrando técnicas para corrigir as medições de densidade (304 na figura 3). Na figura 7, o processo começa com uma entrada do tipo de tubo de fluxo 215 sendo usado (702), que pode incluir, por exemplo, se o tubo de fluxo 215 é curvado ou reto, bem como outros fatos relevantes tais como o tamanho ou orientação do tubo de fluxo 215. A seguir, uma densidade isenta de gás do líquido, pijquido é determinada (704). Essa quantidade pode ser útil no(s) cálculo(s) seguinte(s), bem como na garantia que outros fatores que podem influenciar a medição da densidade paparente, tais como temperatura, não são mal interpretados como efeitos da fração de vazios. Em uma implementação, o usuário pode inserir a densidade do líquido piíquido diretamente, junto com uma dependência de temperatura da densidade. Em uma outra implementação, fluidos conhecidos (e suas dependências de temperatura) podem ser armazenados no banco de dados de correção de densidade 245, em cujo caso o usuário pode inserir um fluido por nome. Em ainda uma outra implementação, o fluxômetro 200 pode determinar a densidade do líquido durante um período de fluxo de líquido, de fase única, e armazenar esse valor para uso futuro.

Uma taxa de fluxo de massa indicada MFaparente é lida do medidor Coriolis (706), e a seguir uma densidade indicada paparente é lida do medidor Coriolis (708). A seguir, o sistema de correção de densidade 240 aplica uma correção teórica, algorítmica (710) ou tabular empírica (712) para determinar a densidade verdadeira pverdadeira da mistura de gás/líquido. A quantidade pverdadeira pode então ser produzida como saída como a densidade corrigida (714).

Uma correção de densidade algorítmica (710) pode ser determinada com base no conhecimento que, se não existiram efeitos do fluxo bifá-sico da operação normal de um medidor Coriolis quando usado para medir densidade, a densidade indicada cairía por uma quantidade derivada da e-quação que descreve a fração de vazios, que é apresentada acima em termos do fluxo de volume e repetida aqui em termos de densidade como Eq. 10: d(%) = [(Paparente " Plíquido) I (Pgás ' Pliquido)] X 100 Eq. 10 Essa pode ser usada para definir uma quantidade de "queda de densidade", ou Δρ, como mostrado na Eq. 11: Δρ = {paparente " plíquido) = &(%) X (pgás " plíquido) /100 Eq, 11 Observe que a Eq. 11 mostra a quantidade Δρ como sendo positiva; entretanto, essa quantidade podería ser mostrada como uma queda negativa simplesmente multiplicando o lado direito da equação por -1, resultando na Eq. 12: Δρ = (plíquido ' Paparente) = 0¾%) X (plíquido ' Pgás) /100 Eq. 12 A quantidade pgás pode ser pequena comparada com piíquid0, em cujo caso a Eq. 12 pode ser simplificada para a Eq. 13: Δρ = (plíquido ‘ Paparente) = a(%) X plíquido /100 Eq. 13 Como discutido extensivamente acima, medições de densidade por um medidor Coriolis, ou qualquer densitômetro de vibração, geralmente são sub-relatadas pelo medidor, e exigem correção. Dessa maneira, sob o fluxo bifásico as Eqs. 12 e 13 podem ser usadas, assim, para definir as duas quantidades seguintes: uma queda de densidade corrigida ou verdadeira, Apverdadeira. e uma queda de densidade indicada ou aparente, Apap,. Usando a Eq. 13 como um exemplo, essa resulta nas Eqs. 14 e 15: Apverdadeira = (plíquido " Pverdadeira) = Οί(%) X plíquido /100 Eq. 14 Apap. = (plíquido _ paparente) = &(%) X plíquido /100 Eq. 15 Pode ser derivada ou empiricamente determinada uma relação entre Apverdadeira e Apaparente e taxa de fluxo de massa aparente, MFaparente, bem como outros parâmetros, tal como, por exemplo, ganho de acionamento, balanço do sensor, temperatura, regime de fase, etc. Essa relação pode ser expressa como mostrado como Apverdadeira = f(MFaparente, ganho de acionamento, balanço do sensor, temperatura, regime de fase e/ou outros fatores).

Como resultado, a relação pode ser geralmente derivada, ou pelo menos provada, para cada tubo de fluxo em cada colocação. Para um tubo de fluxo modelo, conhecido e citado aqui como o tubo de fluxo modelo Foxboro/lnvensys CFS10, foi empiricamente determinado que para algumas condições a relação funcional acima pode ser simplificada para ser somente uma função Apaparente e da forma mostrada na Eq. 16: Eq,16 Forçar a condição para ambos os lados da Eq. 16 para ser zero quando não existe relação aparente de queda de densidade resulta na Eq. 17: Eq. 17 M geralmente depende da complexidade da relação empírica, mas em muitos casos pode ser tão pequeno quanto 2 (quadrático) ou 3 (cúbico).

Depois que a queda de densidade verdadeira é determinada, então trabalhando de volta através das equações acima é direto derivar a densidade de mistura verdadeira pverdadeira, bem como as frações verdadeiras de líquido e gás (vazios) (a última sendo discutida em mais detalhes com relação à figura 9).

Uma correção tabular para densidade (712) pode ser usada quando, por exemplo, uma relação funcional é muito complexa ou inconveniente para implementar. Em tais casos, o conhecimento das quantidades Apaparente β AMFaparente pode S6r USadO para determinar Apverdadeira utilizando uma tabela tendo a forma de uma tabela 800 da figura 8. A tabela 800 pode ser, por exemplo, uma tabela de consulta tabular que pode ser, por exemplo, armazenada no banco de dados 245, ou em uma outra memória, para uso através de múltiplas aplicações da tabela, Adicionalmente, a tabela pode ser preenchida durante um procedimento de inicialização, para armazenamento no banco de dados 245 para uma aplicação individual da tabela.

Deve ser entendido que qualquer uma ou ambas as formas algorítmica e tabular podem ser estendidas para incluir múltiplas dimensões, tais como, por exemplo, ganho, temperatura, balanço ou regime de fluxo. A correção algorítmica ou tabular também pode ser estendida para incluir outras técnicas de adaptação de superfície, tais como, por exemplo, rede neural, funções de base de radical, análises de ondulações ou análise de compo- nente de princípio.

Como resultado, deve ser entendido que tais extensões podem ser implementadas no contexto da figura 3 durante o método descrito nesse sentido. Por exemplo, durante um primeiro caso, a densidade pode ser determinada como descrito acima. A seguir, durante um segundo caso, quando um regime de fluxo foi identificado, a densidade pode ser também corrigida usando a informação do regime de fluxo. A figura 9 é um fluxograma 900 ilustrando técnicas para determinar as medições da fração de vazios (306 na figura 3). Na figura 9, o processo começa com uma entrada pelo sistema de determinação de fração de vazios 240 das densidades previamente determinadas de líquido e volume (Corrigidas), piíqutdo ® Pverdadeira (902). A densidade do gás, pgáS é então determinada (904). Como com a densidade do líquido piíquid0, existem várias técnicas para determinar pgás. Por exemplo, p9áS pode ser simplesmente assumido como sendo uma densidade do ar, geralmente em uma pressão conhecida, ou pode ser uma densidade conhecida real do gás particular em questão. Como um outro exemplo, essa densidade conhecida pgáS pode ser um dos fatores acima (isto é, densidade conhecida do ar ou gás específico) em uma pressão real ou calculada, como detectada pelo sensor de pressão 225, e/ou em uma temperatura real ou calculada, como detectada pelo sensor de temperatura 220. A temperatura e a pressão podem ser monitoradas usando equipamento externo, como mostrado na figura 2, incluindo o sensor de temperatura 220 e/ou o sensor de pressão 225.

Ademais, o gás pode ser conhecido como tendo características específicas com relação a fatores incluindo pressão, temperatura ou com-pressibilidade. Essas características podem ser inseridas junto com uma identificação do gás, e usadas na determinação da densidade atual do gás pgás- Como com o(s) líquido(s), múltiplos gases podem ser armazenados na memória, talvez junto com as características recentemente descritas, de modo que um usuário pode acessar as características de densidade de um gás particular simplesmente selecionando o gás por nome de uma lista.

Depois que os fatores piíquid0, pgás e pverdadeira são conhecidos, então deve ser evidente a partir da Eq. 10 que a fração de vazios averdadeira pode ser facilmente determinada (906). A seguir, se necessário, a fração de líquido pode ser determinada (908) simplesmente calculando 1 - averdadeira· Embora a discussão acima apresente técnicas para determinar a fração de vazios averdadeira com base na densidade, deve ser entendido que a fração de vazios pode ser determinada por outras técnicas. Por exemplo, uma fração de vazios indicada aaparente pode ser diretamente determinada pelo fluxômetro Coriolis, talvez em conjunto com outros sistemas de determinação de fração de vazios (representado pelo sensor de fração de vazios 235 da figura 2), e a seguir corrigida com base nas equações empíricas ou derivadas para obter averdadeira· Em outras implementações, tais sistemas externos de determinação da fração de vazio podem ser usados para prover uma medição direta de averdadeira· A figura 10 é um fluxograma 1000 ilustrando técnicas para determinar as medições corrigidas da taxa de fluxo de massa (308 na figura 3). Na figura 10, o sistema de correção da taxa de fluxo de massa 250 insere primeiro a queda de densidade corrigida previamente calculada Apverdadeina (1002), e a seguir insere uma taxa de fluxo de massa aparente medida MFa. parente (1004). O sistema de correção da taxa de fluxo de massa 250 aplica uma correção tabular (1006) ou algorítmica (1008) para determinar a taxa de fluxo de massa verdadeira MFverdacieira da mistura de gás/líquido. A quantidade MFVerdadeira pode então ser fornecida como saída como a taxa de fluxo de massa corrigida (1010).

Na aplicação da correção tabular para a taxa de fluxo de massa (1006), o conhecimento das quantidades Apverdadeira pode ser usado para determinar MFVerdadeira utilizando uma tabela tendo a forma de uma tabela 1100 da figura 11. A tabela 1100, como com a tabela 800 pode ser, por exemplo, uma tabela de consulta tabular que pode ser, por exemplo, armazenada no banco de dados 245, ou em uma outra memória, para uso através de múlti- pias aplicações da tabela. Adicionalmente, a tabela pode ser preenchida durante um procedimento de inicialização, para armazenamento no banco de dados 255 para uma aplicação individual da tabela.

Valores normalizados MFn0rm_ap e MFn0rm_verdadeiro podem ser u-sados no lugar dos reais mostrados acima, de modo a cobrir mais do que um tamanho do tubo de fluxo Coriolis. Também, as entradas podem ser em termos da correção, onde a correção é definida pela Eq. 18: AMF " MFverdadeira " MFaparente Eq. 18 Os valores na Eq. 18 devem ser entendidos como representando valores reais ou normalizados.

Em um método algorítmico, como com a densidade, a correção para o fluxo de massa pode ser implementada por meio de uma relação funcional teórica ou empírica que é geralmente entendida como sendo da forma AMF = f(MFaparente, fração de vazios, ganho de acionamento, balanço do sensor, temperatura, regime de fase e/ou outros fatores).

Para alguns casos a função pode simplificar para um polinômio, tal como, por exemplo, o polinômio mostrado na Eq. 19: Eq. 19 Para alguns conjuntos de condições, a relação funcional pode ser uma combinação de uma polinomial e exponencial, como mostrado na Eq. 20: Eq. 20 Na Eq. 20, d = Apverdadeira. β m = f(MFaparente)- Em uma implementação, m na Eq. 20 pode ser substituído pela velocidade do líquido superficial aparente SV|jqujCio que é dada como descrito acima pela Eq. 2 como SV|íqUido = MFiíqUido/(piíquido * AT). Nesse caso, piíquido e a seção transversal do tubo de fluxo AT são conhecidas ou parâmetros inseridos, e podem ser corrigidos em tempo real para temperatura usando, por exemplo, o dispositivo de medição de temperatura embutido 220 do contro-lador/transmissor digital 104.

Deve ser entendido que, como com as correções de densidade discutidas acima, qualquer uma ou ambas as formas algorítmica e tabular podem ser estendidas para incluir múltiplas dimensões, tais como, por e-xemplo, ganho, temperatura, balanço ou regime de fluxo. A correção algorítmica ou tabular também pode ser estendida para incluir outras técnicas de adaptação de superfície, tais como, por exemplo, rede neural, funções de base de radical, análises de ondulação ou análise do componente do princípio.

Como resultado, deve ser entendido que tais extensões podem ser implementadas no contexto da figura 3 durante o método descrito nesse sentido. Por exemplo, durante um primeiro caso, a taxa de fluxo de massa pode ser determinada como descrito acima. A seguir, durante um segundo caso, quando um regime de fluxo foi identificado, a taxa de fluxo de massa pode ser também corrigida usando a informação do regime de fluxo.

Todas as relações funcionais acima para a taxa de fluxo de massa podem ser reiniciadas usando a fração do gás (a) ou a fração do líquido (100 - a) ao invés da queda de densidade, como refletido na tabela 1100 da figura 11. Também, embora os métodos acima descritos sejam dependentes do conhecimento da queda de densidade corrigida Apverdadeira· deve ser entendido que outras técnicas podem ser usadas para corrigir uma taxa de fluxo de massa indicada. Por exemplo, várias técnicas para corrigir as medições da taxa de fluxo de massa de um fluxo bifásico são discutidas na Patente U.S. 6.505.519, incorporada por referência acima.

Tendo descrito a densidade, fração de vazios e correções da taxa de fluxo de massa acima em termos gerais, com a finalidade de, por exemplo, calcular simultaneamente as taxas de fluxo de componente (fases) de fluxo individual em um fluxo bifásico, a discussão abaixo e as figuras correspondentes proveem exemplos específicos de implementações dessas técnicas.

As figuras 12-14 são gráficos ilustrando exemplos de correções de densidade para um número de tubos de fluxo. Em particular, os exemplos são baseados nos dados obtidos de três tubos de fluxo de água verticais, os tubos de fluxo sendo de: 12,7 mm, 19,05 mm e 25,4 mm de diâmetro (½11. %" e Γ).

Mais especificamente, os dados de 12,7 mm (1/2") foram tirados com uma taxa de fluxo de 0,15 kg/s e uma taxa de fluxo de 0,30 kg/s; os dados de 19,05 mm (¾11) foram tirados com uma taxa de fluxo de 0,50 kg/s e uma taxa de fluxo de 1,00kg/s; e os dados de 25,4 mm (Γ) foram tirados com uma taxa de fluxo de 0,50kg/s, uma taxa de fluxo de 0,90kg/s e uma taxa de fluxo de 1,20kg/s. A figura 12 ilustra um erro, ed, da densidade aparente da mistura de fluido-gás (fluxo bifásico) contra a queda verdadeira na densidade da mistura de fluido-gás, Δρνβίύ3ϋεΐΓ3'.

Eq.21 Eq.22 onde, como acima, p^do é a densidade do líquido livre de gás, padeira é a densidade verdadeira da mistura de líquido-gás e paparente é a densidade a-parente ou indicada da mistura de líquido-gás.

Na figura 12, a correção é executada em termos da queda aparente na densidade da mistura, Apaparente, como mostrado na Eq. 23: Eq. 23 Na figura 12, quando adaptando os dados, ambas a queda aparente e verdadeira na densidade da mistura foram normalizadas para valores entre 0 e 1 dividindo-as por 100, onde essa normalização é projetada para garantir a estabilidade numérica do algoritmo de otimização. Em outras palavras, as quedas normalizadas aparente e verdadeira na densidade da mistura são a queda aparente e verdadeira na densidade da mistura definidas como uma razão, ao invés de como uma porcentagem, da densidade do líquido püquido, como mostrado na Eq. 24: Eq.24 A fórmula do modelo, com base na Eq. 17, provê a Eq. 25: Eq. 25 Nesse caso, os coeficientes são ai = -0,51097664273685, a2 = 1,26939674868129 ea3 = 0,24072693119420. As figuras 13A e 13B ilustram o modelo com os dados experimentais e os erros residuais, como mostrado. As figuras 14A e 14B fornecem a mesma informação, mas com cada taxa de fluxo marcada separadamente.

Para resumir, a queda na correção da densidade é executada no transmissor 104 pelo cálculo da queda da densidade aparente Apaparerite, usando o valor da densidade aparente paparerte e a densidade do líquido piíquido-O valor da queda aparente na densidade é normalizado para obter de modo que, como explicado acima, a queda na densidade é calculada como uma razão ao invés de uma porcentagem. O(s) modelo(s) de correção de densidade pode(m) ser então aplicado(s) para obter a queda corrigida normalizada na densidade da mistura ApVerdadeiranormallzada· Finalmente, esse valor não é normalizado para obter a queda corrigida na densidade Apverdadeira = 100. Apverdadeiranormallzada· Naturalmente, o cálculo final não é necessário se a queda corrigida na densidade da mistura Apverdadeíra é definida como uma razão ao invés da porcentagem do valor verdadeiro.

As figuras 15-20 são gráficos ilustrando exemplos das correções da taxa de fluxo de massa para um número de tubos de fluxo. Em particular, os exemplos são baseados nos dados obtidos de três tubos de fluxo de água verticais, os tubos de fluxo sendo de: 12,7 mm, 19,05 mm e 25,4 mm de diâmetro {Y2, %" e 1"). Mais especificamente, os dados d 12,7 mme {%”) foram tirados com uma taxa de fluxo de 0,15 kg/s e uma taxa de fluxo de 0,30 kg/s; os dados de 19,05 mm (%") foram tirados com uma taxa de fluxo de 0,50 kg/s e uma taxa de fluxo de 1,00kg/s; e os dados de 25,4 mm (Γ) foram tirados com 18 taxas de fluxo entre 0,30kg/s e 3,0Kg/$, com uma queda máxima na densidade de aproximadamente 30%.

As figuras 15A e 15B ilustram erros aparentes do fluxo de massa para os dados usados para adaptar o modelo contra a queda corrigida na densidade da mistura Apvercjacteira e velocidade de fluido superficial verdadeira normalizada; isto é, as curvas de erro de fluxo de massa aparente por linha de fluxo, junto com uma marcação dispersa do erro de fluxo de massa aparente contra a queda corrigida na densidade Apverdadeira e velocidade de fluido superficial verdadeira normalizada %, como mostrado na Eq. 26: Eq. 26 onde mt é o fluxo de massa do fluido verdadeiro, isto é, o valor do fluxo de massa independentemente medido, piíquido é a densidade do líquido, Aj é a área transversal do tubo de fluxo e vmáX é o valor máximo para a velocidade de fluido superficial (aqui considerada 12), de modo que vtn fornece a razão da velocidade de fluido superficial verdadeira de toda a faixa do tubo de fluxo 215. Nesses exemplos, ambas a queda na densidade da mistura e a velocidade de fluido superficial são normalizadas entre 0 e 1 antes da adaptação do modelo, com a finalidade de garantir a estabilidade numérica para o algoritmo de otimização do modelo. A figura 16 ilustra os erros de fluxo de massa aparentes contra a queda corrigida na densidade da mistura e velocidade de fluido superficial aparente normalizado, com limites de segurança para o modo de correção. Isto é, a figura 16 fornece a marcação dispersa dos erros do fluxo de massa aparente contra a queda corrigida na densidade e, nesse momento, a velocidade do fluido superficial aparente normalizado onde m é o fluxo de massa do fluido aparente (isto é, quando medido pelo transmissor 104). Sobrepostos na marcação estão os limites definindo a região segura para o modelo, isto é, a região para a qual espera-se que o modelo forneça uma precisão similar com a para os dados de adaptação. Usando essa nomenclatura, o erro do fluxo de massa aparente e é dado por A fórmula do modelo para essa situação é mostrada como Eq. 27: Eq. 27 onde Eq.28 onde, nas Eqs. 27 e 28, ddcn é a queda corrigida normalizada na densidade de mistura, e vn é a velocidade superficial aparente normalizada do líquido.

Nesse caso, os coeficientes são: a-i = -4,78998578570465, a2 = 4,20395000016874, a3 = -5,93683498873342, a4 = 12,03484566235777, a5 = -7,70049487145105, a6 = 0,69537907794202, a7 = -0,52153213037389, a8 = 0,36423791515369 e a9 = -0,16674339233364. A figura 17 ilustra uma marcação dispersa para os resíduos do modelo, junto com a fórmula do modelo e os coeficientes; isto é, mostra resíduos de modelo contra a queda corrigida na densidade da mistura e velocidade de fluido verdadeira normalizada. As figuras 18A-18D e as Figuras 19A-19D fornecem os erros residuais do modelo para todo o conjunto de dados usado para adequar o modelo e os dados reais sozinho, respectivamente. Finalmente, as figuras 20A e 20B ilustram a superfície do modelo interpolando e extrapolando para fora da área de adaptação segura. Das figuras 16, 20A e 20B, o fluxo de massa aparente (velocidade do líquido superficial) e a queda nos limites da densidade para o modelo devem ser entendidos.

Para resumir, a correção de fluxo de massa no transmissor 104 é empreendida nesse exemplo pelo cálculo de uma queda aparente na densidade, corrigindo-a usando o(s) método(s) descrito(s) acima, e normalizando o valor resultante pela sua divisão por 100 (ou uso da queda corrigida normalizada obtida na densidade do modelo de densidade). A seguir, uma velocidade de fluido superficial normalizada vn é calculada, e o modelo é a-plicado para obter uma estimativa do erro de fluxo de massa normalizado en, onde esse valor fornece o erro do fluxo de massa aparente como uma razão do fluxo de massa verdadeiro. O valor obtido pode não ser normalizado pela sua multiplicação por 100, para dessa maneira obter o erro de fluxo de massa como uma porcentagem do fluxo de massa verdadeiro. Finalmente, o fluxo de massa aparente pode ser corrigido com o erro do fluxo de massa não normalizado Como será verificado, a descrição acima tem uma ampla faixa de aplicações para melhorar a precisão da medição e correção de um medidor Coriolis durante condições de fluxo bifásico. Em particular, as técnicas descritas acima são particularmente úteis nas aplicações de medição onde o fluxo de massa da fase líquida e o fluxo de massa da fase gasosa devem ser medidos e/ou corrigidos em um alto nível de precisão. Uma aplicação exemplar é a medição do fluxo de massa da fase líquida e a medição da fase gasosa nos ambientes de produção de óleo e gás. A discussão acima é provida no contexto do fluxômetro digital da figura 2. Entretanto, deve ser entendido que qualquer densitômetro ou fluxômetro vibrante ou oscilante, analógico ou digital, que é capaz de medir o fluxo polifásico que inclui uma fase de gás de uma certa porcentagem pode ser usado. Isto é, alguns fluxômetros são somente capazes de medir fluidos do processo que incluem uma fase de gás quando essa fase de gás é limitada a uma pequena porcentagem do fluido total do processo, tal como, por exemplo, menos do que 5%. Outros fluxômetros, tal como o(s) fluxômetro(s) digital(is) referenciado(s) acima, são capazes de operação mesmo quando a fração de vazios de gás alcança 40% ou mais.

Muitas das equações e cálculos fornecidos acima são descritos em termos de densidade, taxa de fluxo de massa e/ou fração de vazios. Entretanto, deve ser entendido que os mesmos resultados ou similares podem ser alcançados usando variações desses parâmetros. Por exemplo, ao invés de fluxo de massa, um fluxo volumétrico pode ser usado. Adicionalmente, ao invés da fração de vazios, a fração de líquido pode ser usada.

Um número de implementações foi descrito. Contudo, será entendido que várias modificações podem ser feitas. Dessa maneira, outras implementações estão dentro do escopo das reivindicações seguintes.

Claims

1. Fluxômetro (200) em um sistema dotado de um sensor (235) de fração de vazio de gás operável para medir uma fração de vazio de gás em um fluxo de fluido, que compreende: um tubo de fluxo vibrável (215) que recebe o fluxo de fluido; um condutor conectado no tubo de fluxo e operável para conceder movimento ao tubo de fluxo; um sensor (205) conectado no tubo de fluxo e operável para sentir o movimento do tubo de fluxo e gerar um sinal de sensor; e caracterizado por um controlador (104) conectado para receber o sinal do sensor (205) e receber a fração de vazio de gás medida a partir do sensor (235) de fração de vazio de gás, o controlador (104) operável para determinar uma primeira taxa de fluxo de uma primeira fase dentro do fluxo de fluido baseado na fração de vazio de gás medida a partir do sensor (235) de fração de vazio de gás, e determinar uma segunda taxa de fluxo de uma segunda fase dentro do fluxo de fluido baseado na fração de vazio de gás medida a partir do sensor (235) de fração de vazio de gás.

2. Fluxômetro (200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sensor (235) de fração de vazio de gás é externo ao fluxômetro (200).

3. Fluxômetro (200) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o sensor (235) de fração de vazio de gás é um sensor (235) de fração de vazio de gás baseado em sonar.

4. Fluxômetro (200) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende um fluxômetro (200) Coriolis.

5. Fluxômetro (200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira fase inclui um gás e a segunda fase inclui um líquido.

6. Fluxômetro (200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador (104) é operável para corrigir uma densidade aparente do fluxo detectada pelo fluxômetro (200) para obter uma densidade corrigida do fluxo.

7. Fluxômetro (200) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o controlador (104) é operável para corrigir a densidade aparente com base em uma relação teórica entre a densidade aparente e a densidade corrigida.

8. Fluxômetro (200) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o controlador (104) é operável para corrigir a densidade aparente com base em uma relação empírica entre a densidade aparente e a densidade corrigida.

9. Fluxômetro (200) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o controlador (104) é operável para corrigir a densidade aparente com base em uma tabela que armazena relações entre a densidade aparente e a densidade corrigida.

10. Fluxômetro (200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador (104) é operável para inserir uma taxa de fluxo de massa aparente do fluxo detectada pelo fluxômetro (200) para obter uma taxa de fluxo de massa corrigida do fluxo.

11. Fluxômetro (200) de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o controlador (104) é operável para corrigir a taxa de fluxo de massa aparente com base em uma relação teórica entre a taxa de fluxo de massa aparente e a taxa de fluxo de massa corrigida.

12. Fluxômetro (200) de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o controlador (104) é operável para corrigir a taxa de fluxo de massa aparente com base em uma relação empírica entre a taxa de fluxo de massa aparente e a taxa de fluxo de massa corrigida.

13. Fluxômetro (200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador (104) é operável para determinar a primeira taxa de fluxo e a segunda taxa de fluxo com base em valores corrigidos para uma densidade detectada e taxa de fluxo de massa detectada do fluxo em adição à fração de vazio de gás medida.

14. Fluxômetro (200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador (104) é operável para determinar a primeira taxa de fluxo e a segunda taxa de fluxo com base nas densidades da primeira fase e da segunda fase, respectivamente, em adição à fração de vaio de gás medida.

15. Fluxômetro (200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador (104) é operável para determinar uma primeira velocidade superficial da primeira fase e uma segunda velocidade superficial da segunda fase, com base na primeira taxa de fluxo e na segunda taxa de fluxo, respectivamente.

16. Fluxômetro (200) de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o controlador (104) é operável para determinar um regime de fluxo do fluxo bifásico, com base na primeira velocidade superficial e na segunda velocidade superficial.

17. Fluxômetro (200) de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o controlador (104) é operável para determinar uma velocidade de deslizamento entre a primeira fase e a segunda fase, com base em uma velocidade média da primeira fase e uma velocidade média da segunda fase.

18. Fluxômetro (200) de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o controlador (104) é operável para prover correções para a primeira taxa de fluxo e a segunda taxa de fluxo, com base nas primeira e segunda velocidades superficiais, no regime de fluxo determinado ou na velocidade de deslizamento, para dessa maneira obter uma primeira taxa de fluxo corrigida e uma segunda taxa de fluxo corrigida.

19. Método caracterizado por compreender: medir uma fração de vazio de um fluxo de fluido que usa um sensor (235) de fração de vazio de gás; medir um parâmetro do fluxo de fluido que usa um medidor de Coriolis; determinar uma taxa de fluxo de uma primeira fase no fluxo de fluido com base na fração de vazio de gás medida pelo sensor (235) de fração de vazio de gás e o parâmetro medido pelo medidor de Coriolis; e determinar uma taxa de fluxo de uma segunda fase no fluxo de fluido com base na fração de vazo de gás medida pelo sensor (235) de fra- ção de vazio de gás e o parâmetro medido pelo medidor de Coriolis.

20. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que medir a fração de vazio de gás do fluxo de fluido usando o sensor (235) de fração de vazio de gás compreende a medição da fração de vazio de gás do fluxo de fluido usando um sensor (235) de fração de vazio de gás baseado em sonar.

21. Controlador (104) de fluxômetro (200) compreendendo: um sistema de correção de densidade operável para inserir uma densidade aparente de um fluxo bifásico e produzir como saída uma densidade corrigida do fluxo bifásico, o fluxo bifásico incluindo uma primeira fase e uma segunda fase; um sistema de correção de taxa de fluxo de massa operável para inserir uma taxa de fluxo de massa aparente do fluxo bifásico e produzir como saída uma taxa de fluxo de massa corrigida do fluxo bifásico e um sistema de determinação de taxa de fluxo de massa do componente de fluxo operável para determinar uma primeira taxa de fluxo de massa da primeira fase, com base na densidade corrigida e na taxa de fluxo de massa corrigida, caracterizado pelo fato de que o sistema de determinação da fração de fase é um sistema de determinação da fração de vazios que determina uma quantidade do gás no fluxo bifásico.

22. Controlador (104) de fluxômetro (200) de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o sistema de determinação da taxa de fluxo de massa do componente de fluxo é operável para determinar uma segunda taxa de fluxo de massa da segunda fase, com base na densidade corrigida e no fluxo de massa corrigido.

23. Controlador (104) de fluxômetro (200) de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a primeira fase inclui um líquido e a segunda fase inclui um gás.

24. Controlador (104) de fluxômetro (200) de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que compreende um sistema de determinação de fração de fase operável para determinar uma fração de fase corrigida do fluxo bifásico, no qual o sistema de determinação da taxa de fluxo de massa do componente de fluxo é operável para determinar a primeira taxa de fluxo e a segunda taxa de fluxo com base na fração de fase corrigida.

25. Controlador (104) de fluxômetro (200) de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que compreende um sistema de determinação de velocidade superficial operável para determinar uma primeira velocidade superficial da primeira fase e uma segunda velocidade superficial da segunda fase.

26. Controlador (104) de fluxômetro (200) de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que o controlador (104) do fluxômetro (200) compreende um sistema de determinação de regime de fluxo operável para determinar um regime de fluxo do fluxo bifásico.

27. Controlador (104) de fluxômetro (200) de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o sistema de determinação do regime de fluxo é também operável para determinar a velocidade de deslizamento de fase com relação a uma velocidade média da primeira fase e uma velocidade média da segunda fase.

28. Controlador (104) de fluxômetro (200) de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que o sistema de determinação da taxa de fluxo de massa do componente de fluxo é operável para melhorar a determinação da primeira taxa de fluxo de massa e da segunda taxa de fluxo de massa, com base nas primeira e segunda velocidades superficiais, no regime de fluxo ou na velocidade de deslizamento de fase.