BRPI0823229B1

BRPI0823229B1 - método para calcular um parâmetro de fluido, medidor de fluxo vibratório, e, sistema medidor de fluxo vibratório.

Info

Publication number: BRPI0823229B1
Application number: BRPI0823229A
Authority: BR
Inventors: Mark James Bell; Andrew Timothy Patten; Joel Weinstein
Original assignee: Micro Motion Inc
Priority date: 2008-11-13
Filing date: 2008-11-13
Publication date: 2019-01-22
Also published as: RU2011123896A; US20110264385A1; KR101609818B1; KR20140093743A; CA2743507A1; CA2743507C; KR20130055704A; MX2011004353A; AR074091A1; AU2008363999A1; WO2010056244A1; EP2366098A1; KR20110079919A; HK1162660A1; JP2012508377A; EP2366098B1; RU2502962C2; US10466087B2; CN102216739A; CN102216739B

Abstract

método para calcular um parâmetro de fluido, medidor de fluxo vibratório, e, sistema medidor de fluxo vibratório um método para calcular um parâmetro de fluido de um fluido fluindo através de um medidor de fluxo vibratório é provido. o método compreende vibrar o medidor de fluxo em uma ou mais frequências e receber uma resposta vibracional. o método ainda compreende gerar uma primeira propriedade de fluido e gerar pelo menos uma segunda propriedade de fluido. o método ainda compreende calcular um parâmetro de fluido com base na primeira propriedade de fluido e a pelo menos segunda propriedade de fluido.

Description

“MÉTODO PARA CALCULAR UM PARÂMETRO DE FLUIDO,

MEDIDOR DE FLUXO VIBRATÓRIO, E, SISTEMA MEDIDOR DE

FLUXO VIBRATÓRIO”

CAMPO TÉCNICO

A presente invenção refere-se a um medidor de fluxo, e mais particularmente, a um método e aparelho para medir um parâmetro de fluido em um medidor de fluxo vibratório.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Medidores de fluxo são usados para medir a taxa de fluxo de 10 massa, densidade, e outras características de material fluente. O material fluente pode compreender um líquido, gás, sólidos em suspensão em líquidos ou gás, ou qualquer combinação dos mesmos. Sensores de conduto vibratórios, tais como medidores de fluxo de massa Coriolis e densitômetros vibratórios tipicamente operam detectando movimento de um conduto vibratório que 15 contém um material fluente. Propriedades associadas com o material no conduto, tal como fluxo de massa, densidade e semelhantes, podem ser determinados processando sinais de medição recebidos a partir de transdutores de movimento associados com o conduto. Os modos de vibração do sistema cheio com material vibratório geralmente são afetados pelas características 20 combinadas de massa, dureza, e de umedecimento do conduto contentor e do * material contido no mesmo.

Um medidor de fluxo de massa Coriolis típico inclui um ou mais condutos que são conectados em linha em uma tubulação ou outro sistema de transporte e material de transporte, por exemplo, fluidos, pastas fluidas e semelhantes, no sistema. Cada conduto pode ser visto como tendo um conjunto de modos de vibração naturais, incluindo, por exemplo, modos de flexão simples, torcional, radial e acoplado. Em uma aplicação típica de medição de fluxo de massa Coriolis, um conduto é excitado em um ou mais modos de *

vibração à medida que um material flui através do conduto, e movimento do conduto é medido em pontos espaçados ao longo do conduto. Excitação é tipicamente provida por um atuador, por exemplo, um dispositivo eletromecânico, tal como um condutor tipo bobina de voz, que perturba o 5 conduto de uma maneira periódica. Taxa de fluxo de massa pode ser determinada medindo diferenças de atraso ou fase de tempo entre movimentos nas localidades do transdutor. Densidade do material de fluxo pode ser determinada a partir de uma frequência de uma resposta vibracional do medidor de fluxo. Tais dois transdutores (ou sensores de desvio) são tipicamente 10 empregados a fim de medir uma resposta vibracional do conduto ou condutos de fluxo e estão tipicamente localizados em posições a jusante e a montante do atuador. Os dois sensores de desvio são geralmente conectados a instrumentação eletrônica por cabos, tal como por dois pares independentes de fios. A instrumentação recebe sinais a partir dos dois sensores de desvio e 15 processa os sinais a fim de derivar as medições de fluxo.

Uma fonte potencial para erro em medidores de fluxo vibratórios é causada por compressibilidade, também conhecido como efeitos de velocidade de som. Esses erros geralmente aumentam com frequência crescente de oscilação de tubo e, portanto, os erros frequentemente ocorrem durante 20 operação de frequência elevada. Vários modelos foram desenvolvidos para . caracterizar os efeitos de velocidade de som em um medidor de fluxo vibratório. Por exemplo, os efeitos de erro em tanto a densidade como a taxa de

I* fluxo de massa medidas foram caracterizados por Hemp J e Kutin J, Theory of errors in Coriolis flowmeter readings due to compressibility of the fluid being metered. Flo-w Measurement andInstrumentations, 17:359-369 (2006), como:

^xl0°⁽¹⁾ ςϊττΊ ^xl0° (2) onde:

ω = a frequência de oscilação angular d = o diâmetro interior do tubo de fluxo c = velocidade de som do fluido de processo

Portanto, se a velocidade de som no fluido de processo é conhecida, o erro na densidade e na taxa de fluxo de massa medidas pode ser determinado e corrigido. Soluções de arte anterior geralmente destinaram-se à situação onde o fluido de processo compreende um mistura tendo duas ou mais fases onde a velocidade de som das fases individuais é conhecida. Por exemplo, 10 pedido de patente PCT PCT/US07/74711, cedido para o presente requerente, que é incorporado aqui por referência, descreve um método para determinar uma velocidade de som para uma mistura de fluxo de multifases com base nas velocidades de som para os componentes. Deve ser entendido que as equações listadas acima bem como as equações providas no pedido de patente PCT 15 referido acima são meramente exemplos de um modelo para efeitos de VOS em um tubo vibratório. Outros modelos são conhecidos e estão dentro do escopo da descrição e reivindicações. O exemplo específico dado acima e os exemplos usados em todo o presente não devem limitar o escopo da presente invenção.

Em muitas circunstâncias, por exemplo, se uma mistura gasosa 20 tem uma composição desconhecida, a velocidade de som pode não ser conhecida. Além disso, mesmo se a composição for conhecida, a velocidade de som para aqueles componentes pode ser desconhecida. Outras soluções de arte anterior empregaram sensores adicionais, tal como sensores acústicos para medir a velocidade de som. Essa abordagem não é apenas mais custosa, mas 25 pode ser não prática em muitas situações devido a restrições de espaço e de custo.

Portanto, há uma necessidade na técnica para um método de obter um valor da velocidade de som com base apenas em medições obtidas a partir de um medidor vibratório. Além disso, há uma necessidade na técnica para obter uma medição da velocidade de som de um fluido de fase única onde os componentes são desconhecidos. A presente invenção resolve este e outros problemas e um avanço na técnica é alcançado.

ASPECTOS

De acordo com um aspecto da invenção, um método para calcular um parâmetro de fluido de um fluido fluindo através de pelo menos um primeiro medidor de fluxo vibratório, compreende as etapas de:

vibrar o medidor de fluxo em uma ou mais frequências;

receber uma resposta vibracional;

gerar uma primeira propriedade de fluido do fluido;

gerar pelo menos uma segunda propriedade de fluido do fluido; e calcular um parâmetro de fluido com base na primeira propriedade de fluido e a pelo menos segunda propriedade de fluido.

Preferivelmente, a primeira propriedade de fluido e pelo menos a segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira medição de densidade e pelo menos uma segunda medição de densidade.

Preferivelmente, a primeira propriedade de fluido e a pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira taxa de fluxo de 20 massa e pelo menos uma segunda taxa de fluxo de massa.

. Preferivelmente, a etapa de vibrar o medidor de fluxo vibratório compreende as etapas de:

vibrar o medidor de fluxo vibratório em uma primeira frequência; e ainda vibrar o medidor de fluxo vibratório em uma pelo menos segunda frequência, com a pelo menos segunda frequência sendo uma frequência diferente da primeira frequência.

Preferivelmente, o método ainda compreende a etapa de separar a

	resposta vibracional em um primeiro componente de frequência da resposta vibracional e um pelo menos segundo componente de frequência da resposta vibracional. Preferivelmente, a primeira propriedade de fluido é baseada em um
5	primeiro componente de frequência da resposta vibracional e a pelo menos segunda propriedade de fluido é baseada em um pelo menos segundo componente de frequência da resposta vibracional. Preferivelmente, a etapa de vibrar o medidor de fluxo vibratório compreende as etapas de:
10	vibrar o medidor de fluxo vibratório em uma primeira frequência; e separar a resposta vibracional em um primeiro componente de frequência e um pelo menos segundo componente de frequência, onde o primeiro componente de frequência e o pelo menos segundo componente de
15	frequência são gerados pela vibração na primeira frequência. Preferivelmente, o método ainda compreende as etapas de: vibrar pelo menos um segundo medidor de fluxo vibratório; gerar a primeira propriedade de fluido a partir do primeiro medidor de fluxo vibratório; e
20 »	gerar a pelo menos segunda propriedade a partir do pelo menos segundo medidor de fluxo vibratório.
	Preferivelmente, as etapas de vibrar o primeiro medidor de fluxo e o pelo menos segundo medidor de fluxo compreendem as etapas de: vibrar o primeiro medidor de fluxo em uma primeira frequência; e
25	vibrar o pelo menos segundo medidor de fluxo em uma pelo menos segunda frequência, com a pelo menos segunda frequência sendo diferente da primeira frequência. Preferivelmente, a primeira propriedade de fluido e pelo menos

segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira medição de densidade e pelo menos uma segunda medição de densidade e em que a primeira medição de densidade é gerada a partir de uma densidade de fluido conhecida.

Preferivelmente, a primeira propriedade de fluido e pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira medição de densidade e pelo menos uma segunda medição de densidade e ainda compreendem as etapas de:

comparar a primeira medição de densidade a uma medição de 10 densidade esperada; e se a diferença entre a primeira medição de densidade e a medição de densidade esperada for menor que um valor limiar, determinar que a primeira medição de densidade compreenda uma densidade de fluido real.

Preferivelmente, a primeira propriedade de fluido e a pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira taxa de fluxo de massa e pelo menos uma segunda taxa de fluxo de massa e ainda compreendem as etapas de:

comparar a primeira taxa de fluxo de massa a uma taxa de fluxo de massa esperada; e se a diferença entre a primeira taxa de fluxo de massa e a taxa de fluxo de massa esperada for menor que um valor limiar, determinar que a primeira taxa de fluxo de massa compreende a taxa de fluxo de massa real.

Preferivelmente, a primeira propriedade de fluido e pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira medição de 25 densidade e pelo menos uma segunda medição de densidade e ainda compreendem as etapas de:

comparar a primeira medição de densidade a uma densidade esperada; e se a diferença entre a primeira medição de densidade e a medição de densidade esperada exceder um valor limiar calcular uma densidade real e uma velocidade de som do fluido.

Preferivelmente, a primeira propriedade de fluido e pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira taxa de fluxo de massa e pelo menos uma segunda taxa de fluxo de massa e ainda compreendem as etapas de:

comparar a primeira taxa de fluxo de massa a uma taxa de fluxo de massa esperada; e se a diferença entre a primeira taxa de fluxo de massa e a taxa de fluxo de massa exceder um valor limiar calcular uma taxa de fluxo de massa real e uma velocidade de som do fluido

Preferivelmente, o parâmetro de fluido compreende uma densidade.

Preferivelmente, o parâmetro de fluido compreende uma taxa de fluxo de massa.

Preferivelmente, o parâmetro de fluido compreende uma velocidade de som do fluido.

Preferivelmente, o método ainda compreende a etapa de calcular 20 um erro de densidade com base na velocidade de som calculada.

Preferivelmente, o método ainda compreende a etapa de corrigir a densidade com base no erro de densidade calculado.

Preferivelmente, o método ainda compreende a etapa de calcular a erro de fluxo de massa com base na velocidade de som calculada.

Preferivelmente, o método ainda compreende a etapa de corrigir a taxa de fluxo de massa com base no erro de fluxo de massa calculado.

Preferivelmente, o método ainda compreende as etapas de comparar a velocidade de som calculada a uma velocidade de som esperada e determinar uma condição de erro se a diferença entre a velocidade de som calculada e a velocidade de som esperada exceder um valor limiar.

De acordo com outro aspecto da invenção, um medidor de fluxo vibratório para calcular um parâmetro de fluido de um fluido fluente, compreendendo um conjunto de medidor incluindo sensores vibratórios e eletrônica de medidor acoplados aos sensores vibratórios, com o medidor de fluxo vibratório sendo caracterizado por:

a eletrônica de medidor sendo configurada para:

receber uma resposta vibracional dos sensores vibratórios;

gerar uma primeira propriedade de fluido do fluido;

Preferivelmente, a primeira propriedade de fluido e pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira medição de densidade e pelo menos uma segunda medição de densidade.

Preferivelmente, a primeira propriedade de fluido e a pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira taxa de fluxo de massa e pelo menos uma segunda taxa de fluxo de massa.

Preferivelmente, a primeira propriedade de fluido é baseada em um primeiro componente de frequência da resposta vibracional e a pelo menos segunda propriedade de fluido é baseada em pelo menos um segundo componente de frequência da resposta vibracional.

Preferivelmente, a eletrônica de medidor é ainda configurada para vibrar o medidor de fluxo vibratório em uma primeira frequência e em uma pelo menos segunda frequência, com a pelo menos segunda frequência sendo uma frequência diferente da primeira frequência.

Preferivelmente, a eletrônica de medidor é ainda configurada para separar a resposta vibracional em um primeiro componente de frequência e um pelo menos segundo componente de frequência.

Preferivelmente, a eletrônica de medidor é ainda configurada para vibrar o medidor de fluxo em uma primeira frequência e separar a resposta 5 vibracional em um primeiro componente de frequência e um pelo menos segundo componente de frequência, onde o primeiro componente de frequência e o pelo menos segundo componente de frequência são gerados pela vibração na primeira frequência.

Preferivelmente, a primeira propriedade de fluido e pelo menos 10 segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira medição de densidade e pelo menos uma segunda medição de densidade em que a primeira medição de densidade é gerada a partir de uma densidade de fluido conhecida.

Preferivelmente, a primeira propriedade de fluido e pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira medição de 15 densidade e pelo menos uma segunda medição de densidade e com a eletrônica de medidor sendo ainda configurada para comparar a primeira medição de densidade com uma densidade esperada e se a diferença entre a primeira medição de densidade e a densidade esperada for menor que um valor limiar, determinar que a primeira medição de densidade compreenda uma densidade 20 real.

Preferivelmente, a primeira propriedade de fluido e pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira taxa de fluxo de massa e pelo menos uma segunda taxa de fluxo de massa e com a eletrônica de medidor sendo ainda configurada para comparar a primeira taxa de fluxo de 25 massa com uma taxa de fluxo de massa esperada e se a diferença entre a primeira taxa de fluxo de massa e a taxa de fluxo de massa esperada for menor do que um valor limiar, determinar que a primeira taxa de fluxo de massa compreende uma taxa de fluxo de massa real.

Preferivelmente, o parâmetro de fluido compreende uma densidade.

Preferivelmente, o parâmetro de fluido compreende uma taxa de fluxo de massa.

Preferivelmente, a eletrônica de medidor é ainda configurada para calcular um erro de densidade com base na velocidade de som calculada.

Preferivelmente, a eletrônica de medidor é ainda configurada para 10 corrigir a densidade com base no erro de densidade.

Preferivelmente, a eletrônica de medidor é ainda configurada para calcular um erro de fluxo de massa com base na velocidade de som calculada.

Preferivelmente, a eletrônica de medidor é ainda configurada para corrigir a taxa de fluxo de massa com base no erro de fluxo de massa.

Preferivelmente, a eletrônica de medidor é ainda configurada para comparar a velocidade de som calculada com uma velocidade de som esperada e determinar um erro se a diferença entre a velocidade de som calculada e a velocidade de som esperada exceder um valor limiar.

De acordo com outro aspecto da invenção, um sistema medidor de fluxo vibratório para calcular um parâmetro de fluido de um fluido fluente, compreendendo um primeiro medidor de fluxo e pelo menos um segundo medidor de fluxo e um sistema de processamento acoplado ao primeiro medidor de fluxo e o pelo menos segundo medidor de fluxo, com o sistema medidor de fluxo vibratório sendo caracterizado por:

o sistema de processamento sendo configurada para:

receber uma primeira resposta vibracional a partir do primeiro medidor de fluxo e receber pelo menos uma segunda resposta vibracional a partir do pelo menos segundo medidor de fluxo;

gerar uma primeira propriedade de fluido do fluido com base na primeira resposta vibracional;

gerar pelo menos uma segunda propriedade de fluido do fluido com base na pelo menos segunda resposta vibracional; e calcular um parâmetro de fluido com base na primeira propriedade de fluido e a pelo menos segunda propriedade de fluido.

Preferivelmente, o sistema de processamento sendo ainda configurado para vibrar o primeiro medidor de fluxo em uma primeira frequência e vibrar o pelo menos segundo medidor de fluxo em uma pelo menos segunda frequência, com a pelo menos segunda frequência sendo diferente da primeira frequência.

Preferivelmente, a primeira propriedade de fluido e pelo menos a segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira medição de densidade e pelo menos uma segunda medição de densidade e em que a primeira medição de densidade é gerada a partir de uma densidade de fluido conhecida.

Preferivelmente, a primeira propriedade de fluido e pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira medição de densidade e pelo menos uma segunda medição de densidade e com o sistema de processamento sendo ainda configurado para:

comparar a primeira medição de densidade com uma medição de densidade esperada; e ♦

-	determinar que a primeira medição de densidade compreende uma densidade de fluido real se a diferença entre a primeira medição de densidade e a medição de densidade esperada for menor que um valor limiar. Preferivelmente, a primeira propriedade de fluido e pelo menos
5	segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira medição de densidade e pelo menos uma segunda medição de densidade e com o sistema de processamento sendo ainda configurado para: comparar a primeira medição de densidade a uma densidade esperada; e
10	calcular uma densidade real e a velocidade de som do fluido se a diferença entre a primeira medição de densidade e a medição de densidade esperada exceder um valor limiar. Preferivelmente, a primeira propriedade de fluido e pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira taxa de fluxo de
15	massa e pelo menos uma segunda taxa de fluxo de massa e com o sistema de processamento sendo ainda configurado para: comparar a primeira taxa de fluxo de massa a uma taxa de fluxo de massa esperada; e determinar que a primeira taxa de fluxo de massa compreende uma
20	taxa de fluxo de massa real se a diferença entre a primeira taxa de fluxo de massa e a taxa de fluxo de massa esperada for menor que um valor limiar.
*	Preferivelmente, a primeira propriedade de fluido e pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira taxa de fluxo de massa e pelo menos uma segunda taxa de fluxo de massa e com o sistema de
25	processamento sendo ainda configurado para: comparar a primeira taxa de fluxo de massa a uma taxa de fluxo de massa esperada; e calcular uma taxa de fluxo de massa real e a velocidade de som do

fluido se a diferença entre a primeira taxa de fluxo de massa e a taxa de fluxo de massa esperada exceder um valor limiar.

Preferivelmente, o parâmetro de fluido compreende uma densidade.

Preferivelmente, o parâmetro de fluido compreende uma taxa de fluxo de massa.

Preferivelmente, o parâmetro de fluido compreende a velocidade de som.

Preferivelmente, o sistema de processamento é ainda configurado 10 para calcular um erro de densidade com base na velocidade de som calculada.

Preferivelmente, o sistema de processamento é ainda configurado para corrigir a densidade com base no erro de densidade calculado.

Preferivelmente, o sistema de processamento é ainda configurado para calcular a erro de fluxo de massa com base na velocidade de som 15 calculada.

Preferivelmente, o sistema de processamento é ainda configurado para corrigir a taxa de fluxo de massa com base no erro de fluxo de massa calculado.

Preferivelmente, o sistema de processamento é ainda configurado 20 para comparar a velocidade de som calculada a uma velocidade de som esperada e determinar um erro se a diferença entre a velocidade de som calculada e a velocidade de som esperada exceder um valor limiar.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

FIG. 1 mostra um medidor vibratório compreendendo um conjunto 25 de medidor de fluxo e eletrônica de medidor.

FIG. 2 é um fluxograma de um método para calcular a velocidade de som em um fluxo de fluido de acordo com uma forma de realização da invenção.

FIG. 3 mostra circuito para gerar uma primeira frequência e pelo menos uma segunda frequência de acordo com uma forma de realização da invenção.

FIG. 4 mostra detalhes de uma porção dos blocos de transformada 5 de Hilbert de acordo com uma forma de realização da invenção.

FIG. 5 é um diagrama de bloco do bloco de análise de acordo com uma forma de realização da invenção.

FIG. 6 mostra o circuito para gerar uma primeira frequência e pelo menos uma segunda frequência de acordo com uma forma de realização da 10 invenção.

FIG. 7 mostra um sistema medidor de fluxo vibratório para calcular a velocidade de som no fluxo de fluido de acordo com uma forma de realização da invenção.

FIG. 8 é um fluxograma de um método para calcular a velocidade 15 de som no fluxo de fluido de acordo com uma forma de realização da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

FIGS. 1 — 8 e a descrição seguinte descrevem exemplos específicos para ensinar aos versados na técnica como fazer e usar o melhor modo da invenção. Para o propósito de ensinar os princípios inventivos, alguns 20 aspectos convencionais foram simplificados ou omitidos. Aqueles versados na técnica apreciarão variações desses exemplos que caem dentro do escopo da invenção. Os versados na técnica apreciarão que os aspectos descritos abaixo podem ser combinados de várias formas para formar múltiplas variações da invenção. Como um resultado, a invenção não é limitada aos exemplos 25 específicos descritos abaixo, mas apenas pelas reivindicações e seus equivalentes.

FIG. 1 mostra um medidor vibratório 5 compreendendo um conjunto de medidor de fluxo 10 e eletrônica de medidor 20. A eletrônica de medidor 20 é conectada ao conjunto de medidor 10 através de condutores 100 e é configurada para prover medições de um ou mais dentre a densidade, taxa de fluxo de massa, taxa de fluxo de volume, fluxo de massa totalizado, temperatura, velocidade de som, viscosidade, composição de fase, e outra 5 informação sobre uma via de comunicação 26. Deve ser aparente para os versados na técnica que a presente invenção pode ser usada em qualquer tipo de medidor de fluxo Coriolis independente do número de acionadores, sensores de desvio, condutos de fluxo, ou o modo operante de vibração. Além disso, deve ser reconhecido que o medidor de fluxo 5 pode altemativamente compreender 10 um medidor de fluxo vibratório que carece das capacidades de medição de fluxo de massa de um medidor de fluxo Coriolis, tal como um densitômetro vibratório.

O conjunto de medidor de fluxo 10 inclui um par de flanges 101 e 101’, coletores tipo manifold 102, 102’, sensores vibratórios incluindo um 15 acionador 104 e sensores de desvio 105, 105’, e condutos de fluxo 103A e 103B. O acionador 104 e sensores de desvio 105 e 105’ são conectados aos condutos de fluxo 103A e 103B.

Os flanges 101 e 101’ são fixados aos coletores tipo manifold 102 e 102’. Os coletores tipo manifold 102 e 102’ podem ser fixados à extremidade 20 oposta de um espaçador 106. O espaçador 106 mantém o espaçamento entre os coletores tipo manifold 102 e 102’ a fim de prevenir vibrações indesejadas nos condutos de fluxo 103 A e 103B. Quando um conjunto de medidor de fluxo 10 é inserido em um sistema de conduto (não mostrado) que carrega um material de fluxo sendo medido, o material de fluxo entra no conjunto de medidor de fluxo 25 10 através do flange 101, passa através do coletor de entrada 102 onde a quantidade total de material de fluxo é direcionada para entrar nos condutos de fluxo 103A e 103B, flui através dos condutos de fluxo 103A e 103B e de volta para o coletor de saída 102’, onde sai do conjunto de medidor 10 através do flange 10Γ.

Os condutos de fluxo 103A e 103B são selecionados e aproximadamente montados ao coletor de entrada 102 e ao coletor de saída 102’ assim como para ter substancialmente a mesma distribuição de massa, momentos de inércia, e módulos elásticos sobre os eixos de flexão W—W e W’—W’ respectivamente. Os condutos de fluxo 103A e 103B estendem-se para fora a partir dos coletores tipo manifold 102 e 102’ de uma maneira essencialmente paralela.

Os condutos de fluxo 103A e 103B são acionados pelo acionador 104 em direções opostas sobre os respectivos eixos de flexão W e W’ e no que é chamado o primeiro modo de flexão fora de fase do medidor de fluxo 5. O acionador 104 pode compreender uma de muitas disposições bem conhecidas, tal como um magneto montado ao conduto de fluxo 103 A e uma bobina oposta montada ao conduto de fluxo 103B. Uma corrente alternada é passada através da bobina oposta para levar ambos os condutos a oscilar. Um sinal de acionamento apropriado é aplicado pela eletrônica de medidor 20 para o acionador 104 através do condutor 110.

A eletrônica de medidor 20 pode gerar um sinal de acionamento em uma frequência pré-determinada. A eletrônica de medidor 20 pode gerar um sinal de acionamento em frequências variantes, incluindo gerar múltiplas frequências sobrepostas.

A eletrônica de medidor 20 recebe sinais de sensor nos condutores 111 e 111’, respectivamente. A eletrônica de medidor 20 produz um sinal de acionamento no condutor 110 que leva o acionador 104 a oscilar os condutos de fluxo 103A e 103B. A eletrônica de medidor 20 processa os sinais de velocidade esquerdo e direito a partir dos sensores de desvio 105 e 105’ a fim de computar uma taxa de fluxo de massa. Em algumas formas de realização, a eletrônica de medidor 20 pode processar sinais recebidos do acionador 104 para computar uma taxa de fluxo de massa. A via de comunicação 26 provê um meio de entrada e um de saída que permite à eletrônica de medidor 20 interfacear com um operador ou com outros sistemas eletrônicos. A descrição de FIG. 1 é provida meramente como um exemplo da operação de um medidor de fluxo Coriolis e não é destinada a limitar o ensinamento da presente invenção.

Vantajosamente, medidores de fluxo vibratório disponíveis de frequência baixa podem precisamente medir densidade onde os efeitos negativos da velocidade de som não são excessivos. Assim, a densidade obtida de medidores de fluxo vibratório de frequência baixa, como é geralmente conhecido na técnica, pode tipicamente ser assumida para compreender valores precisos. Reciprocamente, medidores de frequência elevada são disponíveis que medem precisamente uma frequência de vibração do medidor, mas são sobrecarregados por erros adicionais causados por efeitos de velocidade de som em medição de densidades. Essas duas características são vantajosamente empregadas para determinar precisamente e de forma segura densidades e outras características de fluxo.

FIG. 2 mostra um fluxograma 200 de um método para calcular um parâmetro de fluido de um fluido de acordo com uma forma de realização da invenção. O parâmetro de fluido pode compreender, mas não está limitado a, uma velocidade de som, uma taxa de fluxo de massa, ou uma densidade. A discussão abaixo frequentemente refere-se ao parâmetro de fluido como compreendendo uma velocidade de som. Deve ser apreciado que isso é meramente um exemplo e a presente invenção não é limitada às formas de realização específicas discutidas. Em etapa 201, um conjunto de medidor de fluxo de um medidor de fluxo vibratório é vibrado. Apenas um medidor de fluxo vibratório único é necessário para esta forma de realização da invenção. O conjunto de medidor de fluxo pode ser vibrado em uma ou mais frequências.

Em uma forma de realização da invenção, o conjunto de medidor de fluxo é vibrado em uma frequência de acionamento simples. A frequência de acionamento simples pode gerar uma resposta vibracional incluindo o primeiro componente de frequência e pelo menos um segundo componente de frequência, como a vibração do conjunto de medidor na frequência de acionamento simples pode induzir múltiplos componentes de resposta de frequência. Por exemplo, ruído criado por fluxo através do medidor de fluxo geralmente criará vibração no conjunto de medidor de fluxo em pelo menos uma segunda frequência. A pelo menos segunda frequência geralmente será uma frequência diferente daquela frequência de acionamento. Este pelo menos um componente de frequência da resposta vibracional geralmente será muito menor em amplitude que o primeiro componente de frequência. No entanto, o pelo menos o segundo componente de frequência pode ser amplificado e processado. A primeira resposta de frequência vibracional e a pelo menos segunda resposta de frequência vibracional podem ser subsequentemente processadas nas etapas abaixo.

Em outra forma de realização, o conjunto de medidor de fluxo do medidor de fluxo único é vibrado em uma primeira frequência de acionamento e é também vibrado em uma pelo menos segunda frequência de acionamento. A pelo menos segunda frequência de acionamento é diferente daquela primeira frequência de acionamento. De acordo com uma forma de realização da invenção, a primeira frequência de acionamento compreende uma baixa frequência e a pelo menos segunda frequência de acionamento compreende uma frequência de acionamento maior. Deve ser entendido que o medidor de fluxo único vibratório pode necessitar ser calibrado para ambas, a primeira frequência de acionamento e a pelo menos segunda frequência de acionamento. O medidor de fluxo vibratório único pode ser calibrado usando ambos, ar e água, por exemplo. A primeira e segunda frequências de acionamento geram uma resposta vibracional compreendendo um primeiro componente de frequência e pelo menos um segundo componente de frequência. Deve ser apreciado que com mais frequências de acionamento utilizadas, mais respostas vibracionais obtidas. Portanto, em algumas formas de realização, mais do que 5 duas frequências de acionamento são utilizadas para aumentar a precisão do parâmetro de fluido calculado.

Em outra forma de realização da invenção, o conjunto de medidor de fluxo é vibrado na primeira frequência de acionamento e então na pelo menos segunda frequência de acionamento. Altemativamente, o medidor de 10 fluxo pode ser simultaneamente vibrado em ambas, a frequência de acionamento e a pelo menos segunda frequência de acionamento. Isso pode ser conseguido se o sinal de acionamento compreende um compósito das duas ou mais frequências, por exemplo. Como um resultado, a resposta vibracional do medidor de fluxo inclui pelo menos duas frequências componentes.

Em todas as formas de realização acima, o medidor de fluxo vibratório único produz uma resposta vibracional. Em algumas formas de realização, a resposta vibracional compreende um primeiro componente de frequência e pelo menos um segundo componente de frequência. No entanto, deve ser apreciado que se o medidor de fluxo vibratório é vibrado em apenas 20 uma frequência de acionamento mais elevada, a resposta vibracional pode compreender apenas um componente de frequência único. A resposta vibracional pode subsequentemente ser processada nas etapas abaixo.

Em etapa 202, a resposta vibracional é recebida do medidor de fluxo vibratório único. A resposta vibracional pode ser recebida dos sensores de 25 desvio 105A, 105B, ou altemativamente do acionador 104. A resposta vibracional pode incluir o primeiro componente de frequência e o pelo menos segundo componente de frequência. O pelo menos segundo componente de frequência compreende uma frequência diferente daquela do primeiro componente de frequência. Por exemplo, como discutido acima, o pelo menos segundo componente de frequência pode compreender uma frequência mais elevada daquela do primeiro componente de frequência. A resposta vibracional pode ser processada para obter o primeiro componente de frequência e o pelo menos segundo componente de frequência. O processamento pode compreender separar a resposta vibracional no primeiro componente de frequência e o pelo menos segundo componente de frequência. O processamento pode compreender separar a resposta vibracional no primeiro componente de frequência e o pelo menos segundo componente de frequência, tal como através do uso de filtros passa-banda, por exemplo.

Em etapa 203, uma primeira propriedade de fluido é gerada. A primeira propriedade de fluido pode compreender uma densidade, uma taxa de fluxo de massa, uma taxa de fluxo de volume, uma viscosidade, etc. Essa lista não é exaustiva e os versados na técnica prontamente reconhecerão propriedades de fluido adicionais que podem ser geradas. A discussão abaixo se refere à primeira propriedade de fluido como compreendendo uma medição de densidade apenas com o propósito de esclarecimento e não deve de qualquer forma limitar o escopo da invenção. De acordo com uma forma de realização da invenção, a primeira medição de densidade é gerada usando uma primeira frequência derivada do primeiro componente de frequência. De acordo com outra forma de realização da invenção, a primeira medição de densidade é gerada a partir de um valor de densidade armazenado ou um conhecido. De acordo com uma forma de realização da invenção, a primeira medição de densidade é assumida como compreendendo a densidade real do material fluente. Deve ser entendido que o termo densidade “real” destina-se a significar a densidade que seria obtida se não houvesse erros de velocidade de som. Portanto, embora o termo densidade real seja usado, a densidade real calculada pode ainda conter erros causados por outras variáveis e, portanto podería variar da densidade verdadeira. A suposição que a primeira medição de densidade compreende a densidade real é geralmente precisa quando a primeira frequência compreende uma frequência baixa o suficiente que os efeitos de velocidade de som que criam erros nas medições de densidade são 5 relativamente pequenos e, portanto têm um pequeno, se qualquer, impacto. No entanto, em algumas aplicações essa pode ser uma suposição realística. Portanto, a primeira medição de densidade pode ser comparada a uma densidade esperada armazenada ou obtida a partir de um tabela de pesquisa, por exemplo, e descartada se uma diferença entre a primeira medição de densidade 10 e um medição de densidade esperada exceder um valor limiar.

Altemativamente, se a diferença entre a primeira medição de densidade e a medição de densidade esperada exceder o valor limiar, múltiplas equações podem ser usadas para calcular a velocidade de som ao invés de uma equação única. Isso é explicado em maiores detalhes abaixo. O valor limiar pode ser um 15 valor armazenado ou pode ser entrada de um usuário/operador.

Altemativamente, o valor limiar pode ser com base no desejo do usuário/operador para uma medição precisa. Além disso, a densidade esperada pode ser um valor armazenado ou pode ser entrada de um usuário/operador. Altemativamente, a densidade esperada pode ser baseada em medições prévias.

Em outras formas de realização, a primeira medição de densidade pode ser gerada a partir do valor armazenado ou conhecido. Em outras palavras, a primeira medição de densidade não precisa ser gerada a partir do primeiro componente de frequência.

Em etapa 204, pelo menos um segundo propriedade de fluido é 25 gerada. A pelo menos segunda propriedade de fluido pode compreender uma densidade, uma taxa de fluxo de massa, uma taxa de fluxo de volume, uma viscosidade, etc. Essa lista não é exaustiva e os versados na técnica prontamente reconhecem propriedades de fluido adicionais que podem ser geradas. A pelo menos segunda propriedade de fluido pode compreender a mesma propriedade de fluido como a primeira propriedade de fluido ou pode compreender uma propriedade de fluido diferente. A pelo menos segunda propriedade de fluido é descrita abaixo como compreendendo uma medição de 5 densidade sozinha para o propósito de esclarecimento e não deve limitar de qualquer forma o escopo da invenção. De acordo com uma forma de realização da invenção, a pelo menos segunda medição de densidade é gerada usando uma pelo menos segunda frequência do pelo menos segundo componente de frequência. Como discutido acima, de acordo com uma forma de realização da 10 invenção, a pelo menos segunda frequência é uma frequência diferente daquela primeira frequência. Consequentemente, devido à vibração do material de fluxo em frequências diferentes, e os efeitos resultantes de velocidade de som, a primeira medição de densidade e a pelo menos segunda medição de densidade irão diferir. Isso pode ser verdade, por exemplo, quando a primeira medição de 15 densidade compreende a densidade real e a segunda medição de densidade é obtida em uma frequência mais elevada onde a medição de densidade contém erros devido aos efeitos de velocidade de som. Essas diferenças podem ser usadas para determinar vários parâmetros de fluido usando uma variedade de modelos. O parâmetro de fluido pode compreender, por exemplo, uma 20 velocidade de som, uma densidade, ou uma taxa de fluxo de massa. Deve ser apreciado que os modelos providos abaixo são meramente exemplos e os versados na técnica prontamente reconhecem vários modelos adicionais que são capazes de medir parâmetros de fluido adicionais. Um modelo de exemplo é provido em equação (3).

γ·
7 \ 2			pC
λ	preal J	> — «	Pl
)	l β J
Ϋ			Pn.

onde: β = ^~ c

Usando uma matriz tal como em equação (3) vários parâmetros de fluido podem ser determinados. O número específico de parâmetros de fluido determinados pode depender, por exemplo, no número de frequências 5 vibracionais utilizadas. Na matriz provida, cada frequência em que o medidor de fluxo é vibrado pode prover outra equação. Deve ser apreciado que enquanto a discussão é limitada a determinar uma densidade real e uma velocidade de som do fluido usando uma primeira e pelo menos uma segunda medição de densidade, outros parâmetros de fluido podem ser determinados simplesmente 10 vibrando o medidor de fluxo em mais frequências ou usando outros modelos matemáticos. Por exemplo, em algumas formas de realização, como quando o fluido compreende um gás, as medições de densidade podem não proporcionar uma resolução apropriada. No entanto, medições de fluxo de massa podem prover resolução apropriada. Portanto, ao invés de utilizar uma medição de 15 densidade, uma medição de fluxo de massa pode ser utilizada com base na equação (2). Isso resultaria em um modelo tal como mostrado por equação (4):

2 J

2l 2 )

Wlreal . β .

mi (4) real onde β = —Tb-. Portanto, a matriz (4) pode ser utilizada em uma c maneira similar como matriz (3).

Em etapa 205, o parâmetro de fluido do material fluente é determinado com base na primeira medição de densidade e a pelo menos segunda medição de densidade. De acordo com uma forma de realização da invenção, o parâmetro de fluido pode compreender uma velocidade de som, por exemplo. A discussão abaixo frequentemente refere-se a parâmetro de fluido como comparando a velocidade de som sozinha como um exemplo. Portanto, a presente invenção não deve ser limitada aos cálculos de velocidade de som. De acordo com uma forma de realização da invenção, a velocidade de som para o material fluente pode ser determinada usando equação (5).

Psegunda Pprimeira _ 1 ®

Pprimeira onde:

Pprimeira ^{= a} primeira medição de densidade

Psegunda⁼ a segunda medição de densidade ®segunda⁼ a pelo menos segunda frequência d = diâmetro interno do tubo de fluxo 103 A, 103B c = velocidade de som do material fluente

De acordo com uma forma de realização da invenção, se a primeira medição de densidade é considerada para compreender a densidade real, isto é, a diferença entre a primeira medição de densidade e a medição de densidade esperada está dentro do valor limiar, então equação (5) pode ser usada sozinha para resolver a velocidade de som do material fluente. Como mencionado acima, em algumas formas de realização, a primeira medição de densidade é gerada com base em uma medição de densidade conhecida ou armazenada. Portanto, a primeira medição de densidade não necessita ser gerada com base no primeiro componente de frequência da resposta vibracional. A primeira medição de densidade pode ser entrada por um usuário/operador ou recuperada de uma memória ou semelhantes. Tudo em equação (5), exceto para a velocidade de som, pode ser medido usando o primeiro componente de frequência e o pelo menos segundo componente de freqüência, como discutido acima. Portanto, a velocidade de som para o material fluente pode ser calculada com base na primeira medição de densidade, obtida a partir da primeira frequência, e a pelo menos segunda medição de densidade, obtida a partir da pelo menos segunda frequência. Usando a primeira e pelo menos segunda medições de densidade, um cálculo da velocidade de som pode ser gerado usando um medidor de fluxo único vibratório sem requerer dispositivos de medição externos como na técnica anterior. Altemativamente, mais do que um medidor de fluxo pode ser usado como discutido acima. Deve ser apreciado que embora equação (5) possa ser usada onde quer que desejado, provê o cálculo mais apurado quando a diferença entre a primeira medição de densidade e a densidade real do fluido está dentro de um valor limiar. Como discutido acima, essa é uma suposição razoável se os efeitos de velocidade de som não criarem um erro substancial na densidade obtida na primeira frequência. Além disso, deve ser apreciado que a equação (5) é apenas uma equação de modelo de exemplo e outros modelos são contemplados e estão dentro do escopo da invenção. Assim, outros parâmetros de fluido podem ser calculados.

Em certas situações, não é razoável assumir que a primeira medição de densidade compreende a densidade de fluido real. Portanto, de acordo com uma forma de realização da invenção, se a diferença entre a primeira medição de densidade e a densidade real exceder um valor limiar, duas equações podem ser usadas para resolver para um parâmetro de fluido. De acordo com uma forma de realização da invenção, o parâmetro de fluido pode compreender a densidade de fluido real. De acordo com outra forma de realização da invenção, o parâmetro de fluido pode compreender a velocidade de som. De acordo com outra forma de realização da invenção, o parâmetro de fluido pode compreender a taxa de fluxo de massa real. Deve ser entendido que o termo taxa de fluxo de massa “real” destina-se a significar uma taxa de fluxo de massa que seria obtida sem efeitos de velocidade de som.

P primeira

Preal

(6) í

Psegunda Preal 1 ^segunda &

< ^2c >

(7)

Preal

Portanto, equações (6) e (7) podem ser usadas em combinação quando a primeira medição de densidade não é acreditada ser a densidade real ou em situações onde a densidade real é desconhecida. Isso pode ser determinado, por exemplo, se a diferença entre a primeira medição de densidade e a medição de densidade esperada exceder uma diferença limiar, por 10 exemplo. Isso pode também ser verdade se o medidor vibratório for considerado como sendo um medidor de frequência elevada onde o efeito de velocidade de som nas leituras de densidade produz erros excessivos mesmo na primeira frequência.

Portanto, deve ser apreciado que de acordo com outra forma de 15 realização da invenção, a velocidade de som calculada pode ser usada para compensar efeitos de velocidade de som em medidores de frequência mais elevados. Por exemplo, se a velocidade de som é calculada para um dado fluido em uma dada temperatura usando equação (5) então, essa velocidade de som calculada pode ser utilizada em medidores de frequência mais elevada para 20 compensar erros de densidade ou taxa de fluxo de massa devido aos efeitos de velocidade de som usando equações (1) e (2), por exemplo. No entanto, a fim de fazer assim em um medidor de frequência elevada, caso a densidade de fluido real pode necessitar ser conhecida ou ambas as equações (6) e (7) podem precisar ser utilizadas. Isso provê duas equações para duas desconhecidas 25 (velocidade de som para o fluido e a medição de densidade real). Portanto, os efeitos de velocidade de som em um medidor de frequência elevada podem ser agora compensados usando o método de acordo com a presente invenção. Deve ser entendido que a presente invenção não é limitada às equações (6) e (7), mas ao invés disso, versados na técnica prontamente reconhecem outras equações similares que podem ser usadas para calcular outros parâmetros de fluido usando uma primeira medição de densidade e pelo menos uma segunda medição de densidade.

A velocidade de som calculada pode ser utilizada para uma variedade de propósitos. De acordo com uma forma de realização da invenção, a velocidade de som calculada pode ser utilizada em conjunto com equações (1) e (2), por exemplo, para calcular um erro em medições futuras de densidade e de fluxo de massa. Isso é especialmente útil em formas de realização onde o medidor de fluxo é operado em uma frequência de acionamento elevada o suficiente para causar erros nas medições de densidade e de taxa de fluxo de massa devido a efeitos de velocidade de som.

A presente invenção foi descrita em conjunto com um medidor vibratório. Embora a discussão acima fosse primariamente dirigida à um medidor de fluxo Coriolis, deve ser entendido que em muitas formas de realização, a invenção pode ser utilizada com outros medidores vibratórios que não incluem as capacidades de um medidor de fluxo Coriolis. Por exemplo, o medidor vibratório pode compreender um densitômetro vibratório, por exemplo. No entanto, há vezes quando taxas de fluxo de massa e/ou de volume podem ser desejadas. Portanto, podem existir situações onde um medidor de fluxo de massa Coriolis é implementado, mas as capacidades de taxa de fluxo de massa são apenas usadas em ocasião. Calculando a velocidade de som do fluido, a presente invenção pode calcular a taxa de fluxo de massa também. Isso é especialmente preciso para fluidos compressíveis, tais como gases.

Deve ser apreciado que a presente invenção pode ser utilizada para vários propósitos uma vez que a velocidade de som para o fluido foi determinada. Por exemplo, em gases, duas variáveis que são frequentemente difíceis de determinar são a razão de calor específico do gás, k, e a constante de gás individual dos componentes, R. Duas equações para gás que são frequentemente úteis são a velocidade de som em um gás ideal e a equação de gás ideal:

c = /kRT (8) onde:

k = razão de calor específico do gás

R é a constante de gás individual dos componentes

T é a temperatura

P = pRT(9) onde:

P = pressão p = densidade de fluido real

Vantajosamente, em muitos medidores de fluxo vibratório, a temperatura é uma variável conhecida. Portanto, uma vez que a velocidade de som é determinada, as variáveis restantes podem ser facilmente calculadas. Essas duas equações podem frequentemente ser usadas separadamente ou em combinação uma vez que a velocidade de som é conhecida para determinar qualquer número de propriedades do sistema, tal como, por exemplo, o peso molecular de mistura, a eficiência de um compressor, correção de medida, etc. Os exemplos particulares não devem de qualquer forma limitar o escopo da invenção, mas são providos apenas para auxiliar no entendimento da utilidade da presente invenção e prover exemplos de como a velocidade de som calculada pode ser utilizada.

Uma vantagem particular dos métodos mencionados acima é que a velocidade de som do fluido no medidor vibratório pode ser monitorada para mudanças. Uma mudança na velocidade de som para o fluido pode ser indicativo de um número de condições. De acordo com uma forma de realização da invenção, a velocidade de som calculada para o fluido pode ser comparada a uma velocidade de som previamente calculada. A comparação pode ser usada como um diagnóstico para determinar uma mudança em composição de fluido, por exemplo. Em outras formas de realização, a comparação pode ser usada para determinar uma mudança em fase de fluido, por exemplo.

Em aplicações de medidor de fluxo Coriolis, é bem conhecido que uma mudança em fase de fluido, por exemplo, gás arrastado em um fluido, pode ser determinada em uma mudança no ganho de acionamento. No entanto, a fim de que o ganho seja afetado, a quantidade de gás arrastado pode necessitar estar acima de certa quantidade limiar. O valor limiar particular pode depender das condições e fluidos monitorados. O presente requerente determinou que um nível muito menor de gás arrastado pode ser detectado monitorando mudanças na velocidade de som para o fluido.

Geralmente, a velocidade de som para um líquido é maior que a velocidade de som para um gás da mesma composição. No entanto, a velocidade de som de uma fase mista é geralmente menor que qualquer uma das fases puras. Para muitas composições, a velocidade de som cai drasticamente quando o fluido compreende uma fase com quantidades pequenas de uma segunda fase de arrastada, por exemplo, um líquido com quantidades pequenas de gás arrastado, ou altemativamente, um líquido ou um gás com sólidos arrastados, ou um gás com gotículas líquidas arrastadas. Uma das razões principais é porque a compressibilidade muda drasticamente enquanto a densidade de mistura permanece relativamente constante. Portanto, a velocidade de som para o fluido pode ser determinada de acordo com um dos métodos esboçados no presente pedido e comparada a uma velocidade de som esperada. Se a diferença entre as velocidades calculada de som e a velocidade de som esperada for maior que um valor limiar, a eletrônica de medidor 20, ou altemativamente, um usuário/operador pode determinar um erro. O erro pode compreender determinar que a composição de fluido e/ou fase de fluido mudou, por exemplo. A velocidade de som esperada pode ser baseada em uma velocidade de som previamente calculada ou pode ser obtida a partir de uma tabela de pesquisa, um valor armazenado em uma memória, uma entrada de usuário/operador, etc.

Deve ser apreciado que embora a comparação como descrita acima compare uma primeira velocidade de som calculada a pelo menos uma segunda velocidade de som, a comparação pode ser feita entre a velocidade de som calculada para o fluido e uma velocidade de som esperada. Portanto, apenas um cálculo precisa ser feito a fim de efetuar o diagnóstico discutido acima.

A massa ou taxas de fluxo de volume podem ser calculadas uma vez que a velocidade de som é calculada usando equação (10), que provê uma razão de densidade entre a densidade no tubo de fluxo 103A, 103B e a densidade de estagnação:

i-1

P

Po 'k-1 < 2

Ma²

(10) onde:

p = densidade dentro de tubo de fluxo p₀ = densidade de estagnação k = razão de calor específico do gás (calculado de equação (8) ou (9) acima)

Ma = número Mach

Equação (10) pode portanto ser usada para calcular o número

Mach, que é também definido como:

Ma = - (11) c

Onde V é a velocidade de fluido. Portanto, porque a velocidade de som já é conhecida, a taxa de fluxo volumétrico Q pode ser calculada se a área de tubo de fluxo for conhecida com base nas equações (11) e (12).

Q = A*V (12)

Onde A é a área de tubo de fluxo. Porque a densidade é também conhecida, a taxa de fluxo de massa pode também ser calculada como é geralmente conhecido na técnica.

Portanto, a presente invenção permite que uma taxa de fluxo de massa e/ou volume seja calculada usando um densitômetro vibratório com base em uma velocidade de som calculada do fluido.

Como discutido acima, a presente invenção requer gerar primeira e pelo menos segunda medições de densidade. A primeira e a pelo menos segunda medições de densidade podem ser baseadas na primeira e pelo menos uma segunda resposta de frequência. Abaixo está uma discussão de como as respostas de frequência são geradas de acordo com uma forma de realização da invenção.

FIG. 3 mostra circuito 300 para gerar uma primeira frequência e pelo menos uma segunda frequência de acordo com uma forma de realização da invenção. Essa forma de realização é usada com um medidor de fluxo vibratório único e, portanto, o circuito 300 é acoplado a um desvio simples 105, 105’ do medidor de fluxo vibratório 5. O circuito 300 pode compreender uma porção da eletrônica de medidor 20. Altemativamente, o circuito 300 pode compreender uma porção de um sistema de processamento 707 (ver FIG. 7 e discussão anexa). O circuito 300 inclui filtros 302A e 302B, transformadas de Hilbert 304A e 304B, e blocos de análise 306A e 306B.

O filtro 302A filtra o primeiro componente de frequência (isto é, um “modo baixo” em algumas formas de realização) dos sensores de desvio 105, 105’ enquanto o filtro 302B filtra o pelo menos segundo componente de frequência (isto é, um modo de frequência elevada em algumas formas de realização). Os filtros 302A e 302B, portanto criam duas ramificações de processamento separadas. Mais do que duas ramificações de processamento podem ser configuradas se desejado, tal como se mais do que duas frequências vibracionais são empregadas.

Em uma forma de realização, a filtragem compreende a filtragem de passa-banda centrada em tomo da frequência do medidor de fluxo fundamental esperada. A filtragem podem incluir filtrar para remover ruído e sinais não desejados. Além disso, outras operações de condicionamento podem ser efetuadas, tal como amplificação, memória buffer, etc. Se os sinais de sensor compreendem sinais analógicos, esse bloco pode ainda compreender qualquer maneira de amostragem, digitalização, e decimação que são efetuadas a fim de produzir sinais digitais de sensor.

Em algumas formas de realização, os filtros de modo 302A e 302B compreendem filtros digitais de decimação de polifase de resposta a impulso finito (FIR). No entanto, deve ser entendido que os filtros de modo não devem compreender filtros FIR e portanto os filtros específicos usados não devem limitar o escopo da presente invenção. De acordo com uma forma de realização da invenção, os filtros podem ser implementados em um dispositivo de processamento ou rotina de processamento da eletrônica de medidor 20 ou o sistema de processamento 707. Estes filtros provêem um método ótimo para filtrar e decimar o sinal de sensor de desvio, com a filtragem e a decimação sendo efetuadas ao mesmo tempo cronológico e na mesma taxa de decimação. Altemativamente, os filtros 302A e 302B podem compreender filtros de resposta de impulso infinito (IIR) ou outros filtros digitais ou processos de filtragem apropriados. No entanto, deve ser entendido que outros processos de filtragem e/ou formas de realização de filtragem são contempladas e estão dentro do escopo da descrição e reivindicações.

A fase de transformada de Hilbert 304A desloca o primeiro componente de frequência por cerca de noventa graus e a fase de transformada de Hilbert 304B desloca o pelo menos segundo componente de frequência por cerca de noventa graus. A operação de deslocamento de fase gera componentes I e Q (isto é, componentes em fase e quadratura) dos respectivos componentes de frequência. No entanto, deve ser entendido que o deslocamento de fase de 90 graus pode ser efetuado por qualquer maneira de mecanismo ou operação de deslocamento de fase.

Os componentes I e Q são recebidos e processados pelos blocos de análise 306A e 306B. O processamento produz a primeira frequência f_A e pelo menos uma segunda frequência f_B. A primeira frequência f_A e a pelo menos segunda frequência f_B podem ser usadas para gerar a primeira densidade e a pelo menos segunda densidade.

A frequência de acordo com uma forma de realização da invenção é vantajosamente computada do deslocamento de fase de 90 graus. A frequência em uma forma de realização usa o deslocamento de fase de 90 graus e o sinal de sensor correspondente de que o deslocamento de fase de 90 graus é derivado (isto é, dos componentes I e Q).

A frequência deste modo derivada é obtida sem a necessidade de qualquer sinal de referência frequência independente. A frequência é obtida de um deslocamento de fase única de 90 graus em uma operação que é muito rápido. A frequência resultante tem um grau elevado de precisão.

FIG. 4 mostra detalhes de uma porção dos blocos de transformada de Hilbert 304A e 304B de acordo com uma forma de realização da invenção. Na forma de realização mostrada, os blocos de transformada de Hilbert 3 04A e 304B incluem cada um bloco de atraso 411 em paralelo com um bloco de filtro

412. O bloco de atraso 411 introduz atrasos de amostragem. O bloco de atraso 411 portanto seleciona amostras de sinal digital que estão cronologicamente mais tarde em tempo que as amostras de sinal digital que são filtradas em paralelo pelo bloco de filtro 412. O bloco de filtro 412 efetua um deslocamento de fase de 90 graus na amostra de sinal digital inserida.

Os blocos de transformada de Hilbert 304A e 304B produziram versões deslocadas em fase de 90 graus dos sinais de desvio, isto é, produzem um componente de quadratura (Q) do sinal em fase (I) original. A saída dos blocos de transformada de Hilbert 304A e 304B provê portanto os novos componentes de quadratura (Q) PO Q e PO Q para a primeira e a pelo menos segunda respostas vibracionais, junto com os componentes de sinal em fase (I) originais para a primeira e a pelo menos segunda respostas vibracionais.

As entradas para bloco de transformada de Hilbert 304A ou 304B podem ser representadas como:

PO = A_P0 cos(á)t) (13)

Usando a transformada de Hilbert a saída toma-se:

PO = A_POsen(ü)t) (14)

Combinando os termos originais com a saída da transformada de Hilbert temos:

PO = A_PO [cos(®7) + isen(art)] = A_POe^J(6>e> (15)

FIG. 5 é um diagrama de bloco do bloco de análise 306A ou 306B de acordo com uma forma de realização da invenção. O bloco de análise 306A ou 306B recebe um sinal de um sinal de desvio único (PO). O bloco de análise 306A ou 306B na forma de realização mostrada inclui um bloco de participação 501, um bloco conjugado complexo 502, um bloco de amostragem 503, um bloco de multiplicação complexo 504, um bloco de filtro 505, um bloco de ângulo de fase 506, um bloco constante 507, e um bloco de divisão 508.

O bloco de união 501 recebe ambos componentes, em fase (I) e de quadratura (Q) de uma resposta vibracional particular e passa os mesmos adiante. O bloco conjugado 502 efetua um conjugado complexo na resposta vibracional e forma um negativo do sinal imaginário. O bloco de atraso 503 introduz um atraso de amostragem no bloco de análise 306A ou 306B e portanto seleciona uma amostra de sinal digital que é cronologicamente mais velha em tempo. Esta amostra de sinal digital mais antiga é multiplicada com o sinal digital corrente no bloco de multiplicação complexo 504. O bloco de multiplicação complexo 504 multiplica o sinal PO e o sinal conjugado PO, implementando a equação (20) de abaixo. O bloco de filtro 505 implementa um filtro digital, tal como o filtro FIR previamente discutido. O bloco de filtro 505 pode compreender um filtro de decimação de polifase que é usado para remover o conteúdo harmônico dos componentes em fase (I) quadratura (Q) do sinal de sensor, bem como para decimar o sinal. Os coeficientes de filtro podem ser escolhidos para prover decimação do sinal inserido, tal como decimação por um fator de 10, por exemplo. O bloco de ângulo de fase 506 determina um ângulo de fase dos componentes em fase (I) e quadratura (Q) do sinal PO. O bloco de ângulo de fase 506 implementa uma porção de equação (16) abaixo. O bloco constante 507 fornece um fator compreendendo uma taxa de amostra F_sdividido por dois pi, como mostrado em equação 18. O bloco de divisão 508 efetua a operação de divisão de equação 18.

O bloco de análise 306A ou 306B implementa a seguinte equação:

PO„__X x PO_n = A_POe-^J(ü,l-^l) x A_POe^J(6)l) = A^e^-^ (16)

O ângulo entre duas amostras consecutivas é portanto:

sin(útf - ωί__λ) (17) ωί-ωί__χ = tan |_ cos(ú# - ωί__λ j que é a frequência de radiano da resposta vibracional. Convertendo a Hz:

(18) onde “Fs” é a taxa do bloco de transformada de Hilbert 304A ou

304B.

FIG. 6 mostra o circuito 300 para gerar uma primeira frequência e pelo menos uma segunda frequência de acordo com uma forma de realização da 5 invenção. Componentes em comum com outras formas de realização dividem números de referência. Essa forma de realização difere da forma de realização anterior 300 ainda incluindo um filtro de média 609.

Essa forma de realização igualmente recebe uma resposta vibracional do sensor de desvio único 105, 105’. No entanto, o medidor de 10 fluxo único vibratório nessa forma de realização pode ser vibrado em apenas uma frequência única, em que ruído no medidor de fluxo gera uma segunda resposta vibracional, como previamente discutido. O circuito 300 portanto leva vantagem de ruído no sistema de fluxo. Uma vez que quantidades pequenas de ruído de fluxo irão estimular os modos de sensor, um modo de resposta 15 vibracional maior auto-induzido será detectável mesmo se nenhum sinal de acionamento for provido. Isso significa apenas um sinal de acionamento é requerido.

Esse método requer muito mais filtragem uma vez que o sinal de modo maior (que não está sendo reforçado com um acionador) estará em uma 20 amplitude muito menor. Porque a faixa de frequência aproximada dessa resposta vibracional de modo maior é conhecida, a amplitude menor não é um problema significante. Além disso, outra preocupação é porque devido à amplitude menor, a medição de densidade terá um ruído muito maior. Enquanto tempos de respostas mais lentos são aceitáveis, esse problema pode ser 25 eliminado tirando a média de muitas amostras após a medição de frequência ocorrer. Para esta finalidade, o filtro de média 609 pode tirar a medida de pelo menos segunda frequência a fim de melhorar a determinação de frequência e reduzir ruído e erros no resultado.

FIG. 7 mostra um sistema medidor de fluxo vibratório 700 de acordo com outra forma de realização da invenção. O sistema medidor de fluxo vibratório 700 inclui um primeiro medidor de fluxo 5A e pelo menos um segundo medidor de fluxo 5B. Os medidores de fluxo 5A e 5B são conectados em um conduto 711. Os medidores de fluxo 5A e 5B medem ambos o material fluente fluindo no conduto 711. O sistema de processamento 707 é acoplado ao primeiro medidor de fluxo 5A e o pelo menos segundo medidor de fluxo 5B. O sistema de processamento 707 recebe uma primeira resposta vibracional do primeiro medidor de fluxo 5A e recebe pelo menos uma segunda resposta vibracional a partir do pelo menos segundo medidor de fluxo 5B. O sistema de processamento 707 pode determinar uma primeira densidade, pelo menos um segundo densidade, e uma velocidade de som para o material fluente como previamente discutido e como discutido abaixo com FIG. 8.

FIG. 8 é um fluxograma 800 de um método para determinar um parâmetro de fluido de um fluido de acordo com uma forma de realização da invenção. Em etapa 801, um primeiro medidor de fluxo vibratório e pelo menos um segundo medidor de fluxo vibratório são vibrados. O primeiro medidor de fluxo vibratório é vibrado em uma primeira frequência e gera uma primeira resposta vibracional. O pelo menos segundo medidor de fluxo vibratório é vibrado em uma pelo menos segunda frequência e gera uma pelo menos uma resposta vibracional.

Dois ou more medidores de fluxo vibratório são empregados de acordo com essa forma de realização da invenção. Deve ser entendido que mais do que dois medidores de fluxo vibratório podem ser incluídos e mais do que duas respostas vibracionais podem ser recebidos. Múltiplas respostas vibracionais podem ser empregadas e podem ainda refinar os cálculos de parâmetro de fluido.

Em etapa 802, a primeira resposta vibracional e a pelo menos segunda resposta vibracional são recebidas a partir do primeiro medidor de fluxo vibratório e do pelo menos segundo medidor de fluxo vibratório. A pelo menos segunda resposta vibracional compreende uma frequência diferente que a primeira resposta vibracional, como previamente discutido.

Em etapa 803, a primeira propriedade de fluido é gerada, como previamente discutido.

Em etapa 804, pelo menos um segundo propriedade de fluido é gerada, como previamente discutido.

Em etapa 805, um parâmetro de fluido do fluido fluente é calculado com base na primeira propriedade de fluido e a pelo menos segunda propriedade de fluido, como previamente discutido.

A invenção descrita acima permite a um usuário/operador de um medidor vibratório calcular vários parâmetros de fluido. O cálculo pode ser efetuado com base em uma resposta vibracional. A resposta vibracional pode incluir pelo menos uma primeira e pelo menos um segundo componente de frequência. O primeiro e pelo menos segundo componente de frequência podem ser um resultado de vibrar o medidor de fluxo em múltiplas frequências. Altemativamente, o primeiro e pelo menos segundo componente de frequência podem ser um resultado de vibrar o medidor de fluxo em uma frequência única. Portanto, a presente invenção não requer o uso de medidores acústicos separados para medir a velocidade de som como requerido na técnica anterior. Além disso, em algumas formas de realização, a presente invenção pode calcular uma velocidade de som com apenas um medidor de fluxo único.

A velocidade de som calculada pode ser usada em um número de formas diferentes como discutido acima. Deve ser apreciado que as implementações discutidas acima são meramente exemplos para enfatizar a utilidade da presente invenção e não devem de nenhuma forma limitar o escopo da presente invenção. Ao invés disso, a aplicabilidade da presente invenção é muito maior que o exemplo limitado discutido acima.

As descrições detalhadas das formas de realização acima não são descrições exaustivas de todas as formas de realização contempladas pelos inventores como estando dentro do escopo da invenção. Na verdade, pessoas 5 versadas na técnica reconhecerão que alguns elementos das formas de realização descritas acima podem ser combinados de forma diversa ou eliminados para criar outras formas de realização, e tais outras formas de realização estão dentro do escopo e ensinamentos da invenção. Será também evidente para os versados na técnica que as formas de realização descritas 10 acima podem ser combinadas no todo ou em parte para criar formas de realização adicionais dentro do escopo e ensinamentos da invenção.

Deste modo, embora as formas de realização específicas de, e exemplos para, a invenção serem descritos aqui para fins ilustrativos, várias modificações equivalentes são possíveis dentro do escopo da invenção, como 15 os versados na arte relevante reconhecerão. Os ensinamentos providos aqui podem ser aplicados a outros medidores vibratórios, e não apenas às formas de realização descritas acima e mostradas nas figuras anexas. Assim, o escopo da invenção deve ser determinado a partir das reivindicações seguintes.

Claims

1. Método para calcular um parâmetro de fluido de um fluido fluindo através de pelo menos um primeiro medidor de fluxo vibratório, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:

vibrar o medidor de fluxo em uma ou mais frequências;

receber uma resposta vibracional;

gerar uma primeira propriedade de fluido do fluido;

gerar pelo menos uma segunda propriedade de fluido do fluido;

calcular uma velocidade de som com base na primeira propriedade de fluido e a pelo menos segunda propriedade de fluido; e comparar a velocidade de som calculada com uma velocidade de som esperada sem erros e determinar uma condição de erro se a diferença entre a velocidade de som calculada e a velocidade de som esperada sem erros exceder um valor limiar.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira propriedade de fluido e a pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira medição de densidade e pelo menos uma segunda medição de densidade.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira propriedade de fluido e a pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira taxa de fluxo de massa e pelo menos uma segunda taxa de fluxo de massa.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela etapa de vibrar o medidor de fluxo vibratório compreende as etapas de:

vibrar o medidor de fluxo vibratório em uma primeira frequência; e ainda vibrar o medidor de fluxo vibratório em uma pelo menos segunda frequência, com a pelo menos segunda frequência sendo uma

Petição 870180158412, de 04/12/2018, pág. 20/30 frequência diferente da primeira frequência.

5 densidade calculado.

44. Sistema medidor de fluxo vibratório (700) de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que o sistema de processamento (701) é ainda configurado para calcular um erro de fluxo de massa com base na velocidade de som calculada.

5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender a etapa de separar a resposta vibracional em um primeiro componente de frequência da resposta vibracional e um pelo menos segundo componente de frequência da resposta vibracional.

6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira propriedade de fluido é baseada em um primeiro componente de frequência da resposta vibracional e a pelo menos segunda propriedade de fluido é baseada em um pelo menos segundo componente de frequência da resposta vibracional.

7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela etapa de vibrar o medidor de fluxo vibratório compreende as etapas de:

vibrar o medidor de fluxo vibratório em uma primeira frequência; e separar a resposta vibracional em um primeiro componente de frequência e um pelo menos segundo componente de frequência, onde o primeiro componente de frequência e o pelo menos segundo componente de frequência são gerados pela vibração na primeira frequência.

8. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender as etapas de:

vibrar pelo menos um segundo medidor de fluxo vibratório;

gerar a primeira propriedade de fluido do primeiro medidor de fluxo vibratório; e gerar a pelo menos segunda propriedade do pelo menos segundo medidor de fluxo vibratório.

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que as etapas de vibrar o primeiro medidor de fluxo e o pelo menos segundo medidor de fluxo compreendem as etapas de:

Petição 870180158412, de 04/12/2018, pág. 21/30 vibrar o primeiro medidor de fluxo em uma primeira frequência; e vibrar o pelo menos segundo medidor de fluxo em uma pelo menos segunda frequência, com a pelo menos segunda frequência sendo diferente da primeira frequência.

10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira propriedade de fluido e pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira medição de densidade e pelo menos uma segunda medição de densidade e em que a primeira medição de densidade é gerada a partir de uma densidade de fluido conhecida.

11. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira propriedade de fluido e pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira medição de densidade e pelo menos uma segunda medição de densidade e ainda compreendendo as etapas de:

comparar a primeira medição de densidade com uma medição de densidade esperada; e se a diferença entre a primeira medição de densidade e a medição de densidade esperada for menor que um valor limiar, determinar que a primeira medição de densidade compreende uma densidade de fluido real.

12. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira propriedade de fluido e a pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira taxa de fluxo de massa e pelo menos uma segunda taxa de fluxo de massa e ainda compreendendo as etapas de:

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13. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira propriedade de fluido e pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira medição de densidade e pelo menos uma segunda medição de densidade e ainda compreendendo as etapas de:

comparar a primeira medição de densidade a uma densidade esperada; e se a diferença entre a primeira medição de densidade e a medição de densidade esperada excede um valor limiar calculando uma densidade real e uma velocidade de som do fluido.

14. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira propriedade de fluido e pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira taxa de fluxo de massa e pelo menos uma segunda taxa de fluxo de massa e ainda compreendendo as etapas de:

comparar a primeira taxa de fluxo de massa a uma taxa de fluxo de massa esperada; e se a diferença entre a primeira taxa de fluxo de massa e a taxa de fluxo de massa exceder um valor limiar calculando uma taxa de fluxo de massa real e uma velocidade de som do fluido

15. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender a etapa de calcular um erro de densidade com base na velocidade de som calculada.

16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de ainda compreender a etapa de corrigir a densidade com base no erro de densidade calculado.

17. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender a etapa de calcular um erro de fluxo de massa com base na velocidade de som calculada.

18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo

Petição 870180158412, de 04/12/2018, pág. 23/30 fato de ainda compreender a etapa de corrigir uma taxa de fluxo de massa com base no erro de fluxo de massa calculado.

19. Medidor de fluxo vibratório (5) para calcular um parâmetro de fluido de um fluido fluente, compreendendo um conjunto de medidor (10) incluindo sensores vibratórios (104, 105, 105’) e eletrônica de medidor (20) acoplado aos sensores vibratórios, com o medidor de fluxo vibratório (5) sendo caracterizado por:

a eletrônica de medidor (20) sendo configurada para:

receber uma resposta vibracional dos sensores vibratórios;

gerar uma primeira propriedade de fluido do fluido;

gerar pelo menos uma segunda propriedade de fluido do fluido;

calcular uma velocidade de som com base na primeira propriedade de fluido e a pelo menos segunda propriedade de fluido; e comparar a velocidade de som calculada com uma velocidade de som esperada sem erros e determinar uma condição de erro se a diferença entre a velocidade de som calculada sem erros e a velocidade de som esperada sem erros exceder um valor limiar.

20. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a primeira propriedade de fluido e pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira medição de densidade e pelo menos uma segunda medição de densidade.

21. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a primeira propriedade de fluido e a pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira taxa de fluxo de massa e pelo menos uma segunda taxa de fluxo de massa.

22. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação

19, caracterizado pelo fato de que a primeira propriedade de fluido é baseada em um primeiro componente de frequência da resposta vibracional e a pelo

Petição 870180158412, de 04/12/2018, pág. 24/30 menos segunda propriedade de fluido é baseada em pelo menos um segundo componente de frequência da resposta vibracional.

23. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a eletrônica de medidor (20) é ainda configurada para vibrar o medidor de fluxo vibratório (5) em uma primeira frequência e em uma pelo menos segunda frequência, com a pelo menos segunda frequência sendo uma frequência diferente da primeira frequência.

24. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a eletrônica de medidor (20) é ainda configurada para separar a resposta vibracional em um primeiro componente de frequência e um pelo menos segundo componente de frequência.

25. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a eletrônica de medidor (20) é ainda configurada para vibrar o medidor de fluxo em uma primeira frequência e separar a resposta vibracional em um primeiro componente de frequência e um pelo menos segundo componente de frequência, onde o primeiro componente de frequência e o pelo menos segundo componente de frequência são gerados pela vibração na primeira frequência.

26. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a primeira propriedade de fluido e pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira medição de densidade e pelo menos uma segunda medição de densidade em que a primeira medição de densidade é gerada a partir de uma densidade de fluido conhecida.

27. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a primeira propriedade de fluido e pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira medição de densidade e pelo menos uma segunda medição de densidade e com a eletrônica de medidor (20) sendo ainda configurada para comparar a primeira medição de

Petição 870180158412, de 04/12/2018, pág. 25/30 densidade com uma densidade esperada e se a diferença entre a primeira medição de densidade e a densidade esperada for menor que um valor limiar, determinar que a primeira medição de densidade compreende uma densidade real.

28. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a primeira propriedade de fluido e pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira taxa de fluxo de massa e pelo menos uma segunda taxa de fluxo de massa e com a eletrônica de medidor (20) sendo ainda configurada para comparar a primeira taxa de fluxo de massa com uma taxa de fluxo de massa esperada e se a diferença entre a primeira taxa de fluxo de massa e a taxa de fluxo de massa esperada for menor que um valor limiar, determinar que a primeira taxa de fluxo de massa compreende uma taxa de fluxo de massa real.

29. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a eletrônica de medidor (20) é ainda configurada para calcular um erro de densidade com base na velocidade de som calculada.

30. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que a eletrônica de medidor (20) é ainda configurada para corrigir uma densidade com base no erro de densidade.

31. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a eletrônica de medidor (20) é ainda configurada para calcular um erro de fluxo de massa com base na velocidade de som calculada.

32. Medidor de fluxo vibratório (5) de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que a eletrônica de medidor (20) é ainda configurada para corrigir uma taxa de fluxo de massa com base no erro de fluxo de massa.

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33. Sistema medidor de fluxo vibratório (700) para calcular um parâmetro de fluido de um fluido fluente, compreendendo um primeiro medidor de fluxo (5A) e pelo menos um segundo medidor de fluxo (5B) e um sistema de processamento (707) acoplado ao primeiro medidor de fluxo (5A) e o pelo menos segundo medidor de fluxo (5B), com o sistema medidor de fluxo vibratório (700) sendo caracterizado por:

o sistema de processamento (701) sendo configurado para:

receber uma primeira resposta vibracional a partir do primeiro medidor de fluxo (5A) e receber pelo menos uma segunda resposta vibracional a partir do pelo menos segundo medidor de fluxo (5B);

gerar pelo menos uma segunda propriedade de fluido do fluido com base na pelo menos segunda resposta vibracional;

calcular um velocidade de som com base na primeira propriedade de fluido e na pelo menos segunda propriedade de fluido; e comparar a velocidade de som calculada com uma velocidade de som esperada sem erros e determinar uma condição de erro se a diferença entre a velocidade de som calculada e a velocidade de som esperada sem erros exceder um valor limiar.

34. Sistema medidor de fluxo vibratório (700) de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que a primeira propriedade de fluido e pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira medição de densidade e pelo menos uma segunda medição de densidade.

35. Sistema medidor de fluxo vibratório (700) de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que a primeira propriedade de fluido e a pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira taxa de fluxo de massa e pelo menos uma segunda taxa de fluxo de

Petição 870180158412, de 04/12/2018, pág. 27/30 massa.

36. Sistema medidor de fluxo vibratório (700) de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que o sistema de processamento (701) é ainda configurado para vibrar o primeiro medidor de fluxo (5A) em uma primeira frequência e vibrar o pelo menos segundo medidor de fluxo (5B) em uma pelo menos segunda frequência, com a pelo menos segunda frequência sendo diferente da primeira frequência.

37. Sistema medidor de fluxo vibratório (700) de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que a primeira propriedade de fluido e pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira medição de densidade e pelo menos uma segunda medição de densidade e em que a primeira medição de densidade é gerada a partir de uma densidade de fluido conhecida.

38. Sistema medidor de fluxo vibratório (700) de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que a primeira propriedade de fluido e pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira medição de densidade e pelo menos uma segunda medição de densidade e com o sistema de processamento (701) sendo ainda configurado para:

comparar a primeira medição de densidade a uma medição de densidade esperada; e determinar que a primeira medição de densidade compreende uma densidade de fluido real se a diferença entre a primeira medição de densidade e a medição de densidade esperada é menor que um valor limiar.

39. Sistema medidor de fluxo vibratório (700) de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que a primeira propriedade de fluido e pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira medição de densidade e pelo menos uma segunda medição de densidade e com o sistema de processamento (701) sendo ainda configurado para:

Petição 870180158412, de 04/12/2018, pág. 28/30 comparar a primeira medição de densidade com uma densidade esperada; e calcular uma densidade real e uma velocidade de som do fluido se a diferença entre a primeira medição de densidade e a medição de densidade esperada exceder um valor limiar.

40. Sistema medidor de fluxo vibratório (700) de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que a primeira propriedade de fluido e pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira taxa de fluxo de massa e pelo menos uma segunda taxa de fluxo de massa e com o sistema de processamento (701) sendo ainda configurado para:

comparar a primeira taxa de fluxo de massa a uma taxa de fluxo de massa esperada; e determinar que a primeira taxa de fluxo de massa compreende uma taxa de fluxo de massa real se a diferença entre a primeira taxa de fluxo de massa e a taxa de fluxo de massa esperada for menor que um valor limiar.

41. Sistema medidor de fluxo vibratório (700) de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que a primeira propriedade de fluido e pelo menos segunda propriedade de fluido compreendem uma primeira taxa de fluxo de massa e pelo menos uma segunda taxa de fluxo de massa e com o sistema de processamento (701) sendo ainda configurado para:

comparar a primeira taxa de fluxo de massa a uma taxa de fluxo de massa esperada; e calcular uma taxa de fluxo de massa real e uma velocidade de som do fluido se a diferença entre a primeira taxa de fluxo de massa e a taxa de fluxo de massa esperada exceder um valor limiar.

42. Sistema medidor de fluxo vibratório (700) de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que o sistema de processamento (701) é ainda configurado para calcular um erro de densidade com base na

Petição 870180158412, de 04/12/2018, pág. 29/30 velocidade de som calculada.

43. Sistema medidor de fluxo vibratório (700) de acordo com a reivindicação 42, caracterizado pelo fato de que o sistema de processamento (701) é ainda configurado para corrigir uma densidade com base no erro de

10 45. Sistema medidor de fluxo vibratório (700) de acordo com a reivindicação 44, caracterizado pelo fato de que o sistema de processamento (701) é ainda configurado para corrigir uma taxa de fluxo de massa com base no erro de fluxo de massa calculado.