CN101087997A - 采用化学计量学对流体流动检测进行自动导热性补偿 - Google Patents
采用化学计量学对流体流动检测进行自动导热性补偿 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101087997A CN101087997A CNA2005800428723A CN200580042872A CN101087997A CN 101087997 A CN101087997 A CN 101087997A CN A2005800428723 A CNA2005800428723 A CN A2005800428723A CN 200580042872 A CN200580042872 A CN 200580042872A CN 101087997 A CN101087997 A CN 101087997A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- measurement
- fluid flow
- compensation
- flow sensor
- produce
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
- G01F15/02—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature
- G01F15/04—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature of gases to be measured
- G01F15/043—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature of gases to be measured using electrical means
- G01F15/046—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature of gases to be measured using electrical means involving digital counting
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
- G01F1/696—Circuits therefor, e.g. constant-current flow meters
- G01F1/6965—Circuits therefor, e.g. constant-current flow meters comprising means to store calibration data for flow signal calculation or correction
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F25/00—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
- G01F25/10—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
一种自动补偿流体流动传感器，采用化学计量学分析产生补偿流体流动测量值。补偿测量值包括至少一种附加测量值，例如导热性、导电性、压力或密度测量值，可用于改进流体流动测量值，以补偿流体流动测量值中的误差。需要参考流体流动以通过化学计量学分析校准传感器。
Description
技术领域
本实施方式涉及流体流动检测。实施方式还涉及热流体流动传感器和采用化学计量学分析补偿测量误差。
背景技术
流体流动传感器测量流体流过传感器时的速率。有很多种不同形式的流体流动传感器。超声流量传感器采用由流动流体引起的频移测量流体流速。电磁流量传感器测量例如无线电波、微波、或光波的电磁波的流体流速所感应的频移。热流体流动传感器是基于流动流体的热传导效应。一种类型的热流体流动传感器是基于测量从加热元件带走的热能量。另一种类型的热流体流动传感器测量加热元件上游的温度传感器与加热元件下游的温度之间的温差。在专利号为US6,681,623、US6,658,931和US6,794,981的专利中论述了热流体流动传感器的例子。
化学计量学为一组数学技术，其中可采用单个测量值或多变量测量值产生补偿测量值或鉴别化学分析物。可采用化学计量学的软件包，从而例如计算机CPU的处理器可采用化学计量学。参考上述专利，Beebe和Kramer对化学计量学的细节有所论述。
流体的物理特性会引起流体流动传感器产生错误的读数。例如，热流体流动传感器依赖于流体的导热性。具有相同流速但不同导热性的两种流体会产生不同的流速测量值。会影响流体流动测量的其它物理特性是导电性、压力和密度。为了实现精确的流体流动测量应当校准流体流动传感器。
有时对流体流动传感器采用两种类型的校准。一种类型是基于应用的校准，另一种类型是基于维护的校准。在基于应用的校准中，对于程序校准的选择是基于流体流动传感器将用于什么地方。例如，如果流体是乙醇，那么就对于乙醇进行流体流动传感器的校准。在基于维护的校准中，流体流动传感器的输出面临(expose)已知流体的流速，并且调节其输出以与那些已知的流体流速相匹配。
基于应用的校准存在的问题在于为参考流体设定校准，该参考流体在过去某时被测量过。然而，过去参考流体的物理特性与目前该真实流体的物理特性会有所不同。一个原因就是参考流体有时不在理想状态下测量。另一个原因是被测得的真实流体很少在理想状态下流动。
基于维护的校准存在的问题在于校准通常执行得不好，并且流体的特性会改变。有益的是，校准应当正确并定期的由经过训练的、专业的、并配备有合适装备的单位来执行。这种单位通常不能得到。流体特性会因环境改变或流体自身改变而变化。象天气或太阳落山这样细微的环境变化都会引起流体特性的改变。流体自身会通过人为干涉刻意的改变、或受污染偶尔改变。
需要一种不受流体物理特性的变化所影响的会产生精确测量值的流体流动传感器。
这里讨论的实施方式通过采用化学计量学分析补偿流体物理特性的改变在流体流动测量中的作用，来直接解决在先技术的缺陷。
发明内容
根据实施方式的一个方面，流动传感器产生的流体流动测量值而后由处理器处理，并进入补偿的流体流动测量值。处理器从存储设备中读出补偿系数，并采用化学计量学产生补偿测量值。
根据实施方式的另一方面，处理器采用化学计量学从参考流动测量值、流动传感器测量值、补偿测量值和历史测量值中产生补偿系数。
根据实施方式的另一方面，处理器处理由流体流动传感器产生的流体流动测量值、由补偿模块产生的补偿测量值、以及来自于存储设备的补偿系数，以产生补偿流体流动测量值。处理器采用化学计量学产生补偿测量值。
附图说明
附图的各个图中相同的附图标记代表相同或功能相似的元件，引入附图并构成说明书的一部分，附图还说明了实施方式，并结合背景技术、发明简述和详述，来解释本发明的原理。
图1说明了根据优选实施方式可执行的自动补偿流体流动传感器；
图2说明了根据可选实施方式的自动补偿流体流动传感器；
图3说明了根据优选实施方式的用于补偿流体流动传感器的高标准流程图；
图4说明了根据可选实施方式的自动补偿流体流动传感器；以及
图5说明了根据另一实施方式的用于补偿流体流动传感器的高标准流程图。
具体实施方式
根据一个实施方式，图1说明了一种自动补偿流体流动传感器。由流体流动传感器101产生的流体流动测量值经过处理器102。处理器102对存储在存储设备104中并从存储设备104读出的流体流动测量值和补偿系数105进行化学计量学分析，以产生补偿测量值103。采用化学计量学分析计算补偿系数105，如随后所讨论的。
图1还说明了补偿测量值输入106和参考流动输入107。补偿模块(未示出)可产生补偿测量值，它经由补偿测量值输入106传递到处理器102。参考流动测量值可经由参考流动输入107传递到处理器102。参考流动测量值的一个举例是由高精度并经校准的流动传感器(未示出)产生的测量值。可选择的是，参考流动当前信号可设置在参考流动输入107处。例如，参考流动输入107通常可设在0伏，但是当流过流体流动传感器的流体等于特定速率时，参考流动输入107设在3.5伏。
根据另一实施方式，图2说明了自动补偿流体流动传感器。流体流动测量值可由流体流动传感器101产生，并传递到处理器102。补偿测量值由补偿模块201产生，并传递到处理器102。参考流体流动测量值202还可传递到处理器102。注意到，如上所述，指示特定流体流动的信号可选择性地传递到处理器102。处理器还读出存储在存储设备104中的历史测量值203。历史测量值是历史流体流动测量值、补偿测量值和参考流体流动测量值。处理器102采用化学计量学分析计算补偿系数105，并将它们存储在存储设备104中。
如图2所示的，显示补偿模块201经由补偿测量值输入106将补偿测量值传递到处理器102。补偿模块201用于进行可被用来补偿流体流动测量的误差的测量。补偿模块201可包括导热性、导电性、压力或密度传感器。还可包括其它类型传感器。补偿模块可包括单个传感器，例如单个导热性传感器，或者可包括传感器的任何组合。
根据优选实施方式，图3说明了用于补偿流体流动传感器的高标准流程图。在由方块301指示的“开始”启动后，可进行如方块302描述的流动测量。按照传感器是处于校准模式还是处于测量模式，进行由方块30指示的判定。如果传感器处于校准模式，那么象方块304描述的那样读出补偿测量值，并且象方块305指示那样也读出参考流动测量值，此后所有的测量值象方块311指示的那样与其它的历史测量值一起存储。
应当注意，参考流动测量值可以是先前的已知值，因为流体流动传感器经常以特定流体流速校准。随后，如方块312指示进行判定，以计算补偿系数。如果答案为“是”，则如方块313指示读出历史测量值。如方块306描述那样随后采用化学计量学分析计算补偿系数。如果在测量模式下，如方块308指示读出补偿系数，并象方块309指示那样随后采用流体流动测量值和补偿系数的化学计量学分析计算补偿的流体流动测量值。最后如方块310所描述的那样输出补偿测量值。该过程通过返回到如在方块302所说明的测量流体流动而重复。
根据另一实施方式，图4说明了自动补偿流体流动传感器。图4和图1之间的差别在于出现了补偿模块201，而没有补偿测量值输入106。原因在于要经常获得补偿测量值并将它们传递到处理器，而在图1中不是这样。在图2描述的实施方式的各个方面还应用到那些在图2中示出的，例外是因为补偿模块201经常存在所以就没有补偿测量值输入106。
根据另一实施方式，图5说明了用于补偿流体流动传感器的高标准流程图。图5相当于图4描述的补偿的流体流动传感器的各个方面，然而图3相当于图1描述的补偿的流体流动传感器的各个方面。图5和图3之间的一个差别在于在如方块303描述的进行判定动作之前，如方块304指示的读出补偿测量值以校准或测量。仅有的另一个差别在于从补偿测量值、补偿系数和流体流动测量值中计算补偿的流体流动测量值501。
应当理解，各种其它的选择、修改、变化、改进、这里教导的等价物、或基本等价物，例如是或可以是目前无法预料的、不能认识到的、或申请人或其他人随后想到的，也势必由权利要求书和对其的改进所囊括。
Claims (21)
1、一种自动补偿流体流动传感器，包括
产生流动测量值的流体流动传感器；
存储设备；
存储在存储设备中的化学计量学补偿系数；
适于接收补偿测量值的补偿测量值输入；
适于接收参考流体流动测量值的参考流体流动测量值输入；
适于存储化学计量学补偿系数和历史测量值的存储设备，其中历史测量值包括流体流动测量值、补偿测量值、以及过去获得的参考流体流动测量值；以及
处理器，其采用化学计量学补偿系数和流体流动测量值产生补偿流体流动测量值，并且在校准模式中，采用补偿测量值、流体流动测量值、历史测量值和参考流体流动测量值来产生而后存储在存储设备中的化学计量学补偿系数。
2、根据权利要求1所述的自动补偿流体流动传感器，其中流体流动传感器是基于温度的流动传感器。
3、根据权利要求2所述的自动补偿流体流动传感器，其中补偿测量值包括导热性测量值。
4、根据权利要求1所述的自动补偿流体流动传感器，其中补偿测量值包括导热性测量值。
5、根据权利要求1所述的自动补偿流体流动传感器，其中补偿测量值包括导电性测量值。
6、根据权利要求1所述的自动补偿流体流动传感器，其中补偿测量值包括压力测量值。
7、根据权利要求1所述的自动补偿流体流动传感器，其中补偿测量值包括密度测量值。
8、一种自动补偿流体流动传感器，包括：
产生流动测量值的流体流动传感器；
存储设备；
存储在存储设备中的化学计量学补偿系数；
产生补偿测量值的补偿模块；
适于接收参考流体流动测量值的参考流体流动测量值输入；
适于存储化学计量学补偿系数和历史测量值的存储设备，其中历史测量值包括流体流动测量值、补偿测量值、以及过去获得的参考流体流动测量值；以及
处理器，其采用化学计量学补偿系数、补偿测量值和流体流动测量值产生补偿流体流动测量值，并且在校准模式中，采用补偿测量值、流体流动测量值、历史测量值和参考流体流动测量值来产生而后存储在存储设备中的化学计量学补偿系数。
9、根据权利要求8所述的自动补偿流体流动传感器，其中流体流动传感器是基于温度的流动传感器。
10、根据权利要求9所述的自动补偿流体流动传感器，其中补偿测量值包括导热性测量值。
11、根据权利要求8所述的自动补偿流体流动传感器，其中补偿测量值包括导热性测量值。
12、根据权利要求8所述的自动补偿流体流动传感器，其中补偿测量值包括导电性测量值。
13、根据权利要求8所述的自动补偿流体流动传感器，其中补偿测量值包括压力测量值。
14、根据权利要求8所述的自动补偿流体流动传感器，其中补偿测量值包括密度测量值。
15、一种自动补偿流体流动传感器测量的方法，包括步骤：
采用流体流动传感器产生流体流动测量值；
判定在校准模式下还是在测量模式下；
当在校准模式时，采用补偿模块产生补偿测量值；
当在校准模式时，输入参考流体流动测量值；
当在校准模式时，在存储设备中存储流体流动测量值、补偿测量值以及参考流体流动测量值，作为历史测量记录的一部分，其为流体流动测量值、补偿测量值和过去获得的参考流体流动测量值的记录；
当在校准模式时，对流体流动测量值、补偿测量值、参考流体流动和历史测量记录采用化学计量学分析产生补偿系数；
当在校准模式时，在存储设备中存储补偿系数；
当在测量模式时，从存储设备中读出补偿系数；以及
当在测量模式时，通过处理包括流体流动测量值和补偿系数的数据来产生补偿测量值。
16、根据权利要求15所述的方法，还包括：
当在测量模式时，采用补偿模块产生补偿测量值；以及
当在测量模式时，通过处理包括流体流动测量值、补偿测量值和补偿系数的数据来产生补偿测量值。
17、根据权利要求16所述的方法，其中流体流动传感器是基于温度的流体流动传感器。
18、根据权利要求15所述的方法，其中流体流动传感器是基于温度的流体流动传感器。
19、根据权利要求15所述的方法，其中补偿测量值包括导热性测量值。
20、根据权利要求15所述的方法，其中补偿测量值包括导电性测量值。
21、根据权利要求15所述的方法，其中补偿测量值包括压力测量值。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11/036,343 | 2005-01-12 | ||
| US11/036,343 US7127366B2 (en) | 2005-01-12 | 2005-01-12 | Automatic thermal conductivity compensation for fluid flow sensing using chemometrics |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101087997A true CN101087997A (zh) | 2007-12-12 |
Family
ID=36267354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2005800428723A Pending CN101087997A (zh) | 2005-01-12 | 2005-12-20 | 采用化学计量学对流体流动检测进行自动导热性补偿 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7127366B2 (zh) |
| EP (1) | EP1839018A1 (zh) |
| CN (1) | CN101087997A (zh) |
| WO (1) | WO2006076141A1 (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109983341A (zh) * | 2016-12-07 | 2019-07-05 | 雷迪奥米特医学公司 | 用于估计液体样本的温度的系统和方法 |
| CN112424572A (zh) * | 2018-06-08 | 2021-02-26 | 伯金公司 | 对压力不敏感的热型流量计 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2184589A1 (en) * | 2008-11-10 | 2010-05-12 | Sensirion AG | A method and an assembly for measuring a flow |
| EP2187182B1 (en) * | 2008-11-12 | 2015-08-05 | Sensirion AG | Method for operating a flow sensor being repetitively subjected to a thermal and/or chemical cleaning treatment, and flow measuring device |
| EP3818344A1 (en) | 2018-07-06 | 2021-05-12 | Becton, Dickinson and Company | Flow sensor and method for adjusting fluid flow measurement |
| EP3614109A1 (de) * | 2018-08-22 | 2020-02-26 | Technische Universität Graz | Messvorrichtung und messsonde für ein strömendes fluid |
| DE102020129074A1 (de) * | 2020-11-04 | 2022-05-05 | Krohne Messtechnik Gmbh | Durchflussmessgerät, Verfahren zum Betreiben eines Durchflussmessgeräts, Anlage und Verfahren zum Betreiben einer Anlage |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4965756A (en) * | 1988-10-11 | 1990-10-23 | Gas Research Institute | Method and apparatus for calibration of electronic gas meters |
| US6474132B1 (en) * | 1997-08-07 | 2002-11-05 | Tuthill Corporation | Precalibrated flow meter |
| US6308553B1 (en) * | 1999-06-04 | 2001-10-30 | Honeywell International Inc | Self-normalizing flow sensor and method for the same |
| US6535830B2 (en) * | 2000-07-28 | 2003-03-18 | Liquid Controls, Inc. | Scaled quadrature pulse signal generator |
| SE0201429L (sv) | 2002-05-08 | 2003-11-09 | Dresser Wayne Ab | Förfarande och anordning för volymmätardiagnostik |
| AU2003239621A1 (en) * | 2002-05-24 | 2003-12-12 | Mykrolis Corporation | System and method for mass flow detection device calibration |
| US6843110B2 (en) * | 2002-06-25 | 2005-01-18 | Fluid Components International Llc | Method and apparatus for validating the accuracy of a flowmeter |
| US6769299B2 (en) * | 2003-01-08 | 2004-08-03 | Fetso Corporation | Integral dual technology flow sensor |
| US7054767B2 (en) * | 2004-02-12 | 2006-05-30 | Eldridge Products, Inc. | Thermal mass flowmeter apparatus and method with temperature correction |
-
2005
- 2005-01-12 US US11/036,343 patent/US7127366B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-12-20 CN CNA2005800428723A patent/CN101087997A/zh active Pending
- 2005-12-20 WO PCT/US2005/046507 patent/WO2006076141A1/en active Application Filing
- 2005-12-20 EP EP05855120A patent/EP1839018A1/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109983341A (zh) * | 2016-12-07 | 2019-07-05 | 雷迪奥米特医学公司 | 用于估计液体样本的温度的系统和方法 |
| US11422107B2 (en) | 2016-12-07 | 2022-08-23 | Radiometer Medical Aps | System and method for estimating a temperature of a liquid sample |
| CN112424572A (zh) * | 2018-06-08 | 2021-02-26 | 伯金公司 | 对压力不敏感的热型流量计 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1839018A1 (en) | 2007-10-03 |
| WO2006076141A1 (en) | 2006-07-20 |
| US20060155496A1 (en) | 2006-07-13 |
| US7127366B2 (en) | 2006-10-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2453931C1 (ru) | Улучшенная компенсация температуры многопараметрического датчика давления | |
| EP2057447B1 (en) | Compensation for thermal tranfer errors | |
| CN101087997A (zh) | 采用化学计量学对流体流动检测进行自动导热性补偿 | |
| US10359308B2 (en) | Flow meter and a method of calibration | |
| US8024146B2 (en) | Multi-gas flow sensor with gas specific calibration capability | |
| US6754601B1 (en) | Diagnostics for resistive elements of process devices | |
| US8590360B2 (en) | Flowmeters and methods for diagnosis of sensor units | |
| US8851744B1 (en) | Calibration apparatus and method for heat transfer measurement | |
| US8874387B2 (en) | Air flow measurement device and air flow correction method | |
| CN106338323B (zh) | 一种流量计现场检定方法及检定系统 | |
| JP5110878B2 (ja) | プロセス圧力センサのキャリブレーション | |
| CN102405446A (zh) | 具有测量精度报告的现场设备 | |
| Bull | Thermistors and thermocouples: matching the tool to the task in thermal validation | |
| US20220412815A1 (en) | Heat flow-based process fluid temperature estimation system with thermal time response improvement | |
| RU57894U1 (ru) | Устройство узла учета тепловой энергии и количества теплоносителя | |
| CN117664373A (zh) | 温度测量装置 | |
| JP2007139673A (ja) | フローセンサ用補正ユニット、流体判別装置、及び、流量計測装置 | |
| Delsing | The prospect of self-diagnosing flow meters: key-note paper | |
| JP2007147429A (ja) | フローセンサ、流量計測装置、及び、流体判別装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |