CN102667422A - 自监测流量测量装置及用于其操作的方法 - Google Patents

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CN102667422A CN2010800519827A CN201080051982A CN102667422A CN 102667422 A CN102667422 A CN 102667422A CN 2010800519827 A CN2010800519827 A CN 2010800519827A CN 201080051982 A CN201080051982 A CN 201080051982A CN 102667422 A CN102667422 A CN 102667422A
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Abstract

描述了一种自监测流量测量装置，其提供了高度的测量安全性和可靠性，其中，该装置包括介质流动通过的管道系统(1、1’)；在入口侧安装在管道系统(1、1’)中的控制设备(3)，该控制设备根据预先确定的时间相关的周期性变化曲线(R)来改变流入管道系统(1、1’)的全部介质的流量；安装在管道系统(1、1’)中的至少一个流量测量设备(5、5a、5b、5c、5d、5e)，该至少一个流量测量设备位于测量位置处，该测量位置在流动方向上位于控制设备(3)之后，并且全部介质通过其流动通过管道系统(1、1’)，并且该流量测量设备在测量位置处测量介质流量(Q5(t)、Q5a(t)、Q5b(t)、Q5c(t)、Q5d(t)、Q5e(t))，以及监测单元(7)，该监测单元(7)基于预先确定的时间相关的变化曲线(R)和在测量位置处测定的流量(Q5(t)、Q5a(t)、Q5b(t)、Q5c(t)、Q5d(t)、Q5e(t))来监测所测定的流量(Q5(t)、Q5a(t)、Q5b(t)、Q5c(t)、Q5d(t)、Q5e(t))是否遵循预先确定的时间相关的变化曲线(R)，并且当测定的流量(Q5(t)、Q5a(t)Q5b(t)、Q5c(t)、Q5d(t)、Q5e(t))中的至少一个与预先确定的时间相关的变化曲线(R)发生偏差时，输出错误报告。

Description

自监测流量测量装置及用于其操作的方法
技术领域
本发明涉及自监测流量测量装置，该自监测流量测量装置具有介质流过其中的管道系统；以及至少一个流量测量设备，该流量测量设备被安装在管道系统中的测量位置处，用于测量介质在其测量位置处的流量。
背景技术
流量测量装置应用于许多工业工厂中，也应用于水和污水工业中，并且应用于其管道系统中，例如，用于测量流量和/或由此得到的测定变量，以供进行过程控制或者检测泄漏。
在过程控制的背景下，例如泵或阀的控制设备适用于维持期望的流量或控制期望的流量。基于流量测量设备所测定的流量，这些控制设备被设置为对于特定工厂而言是最佳的。
关于安全性，在尤其重要的情况下，流量测量设备能够准确无误地运行，在给定情况下发生的错误能够被立即识别并消除。
控制设备的操作基于控制参数操作来进行，控制参数对于特定过程是确定的。在EP 0 853 775 B1和EP 0 845 118 B1中，描述了用于确定这样的控制参数的方法，在该情况下，在激励系统根据斜坡函数主动地改变被测过程变量，并且基于在该过程中测定的过程变量的测定值，来计算控制参数。
此外，流量测量装置还用于检测管道系统中的泄漏。在这样的情况下，流量测量在管道系统内的至少两个不同的测量位置处执行，全部介质流动通过该管道系统。基于在两个测量位置中的每一个处的这些流量测量，确定在预先确定的时间段中流动通过的介质总量，例如其总质量或其总体积，并且基于对两个介质的量的比较来检测在两个测量位置之间介质是否流失。此外，只有当确保了两个流量测量设备在没有问题的情况下运行时才能够确保可靠的泄漏检测。
为了确保特别是在安全相关的应用中和/或在长期使用流量测量设备的情况下的安全且可靠的流量测量，通常期望偶尔、经常或按照对测量装置进行功能检查。为此，用户更喜欢自动功能检查，在该情况下，测量装置能够自动检查其功能能力。
在这样的情况下，重要的是，尽可能及时地登记在流量测量装置中发生的错误，并且向用户指示这些错误，以使得用户能够以针对工厂及其雇员的安全的方式迅速且可靠地做出反应。在这样的情况下，特别与检测错误相关，错误导致流量测量设备永久显示与随着时间在各种情况下而改变的实际当前的流量发生偏差的恒定测定的流量值。特别是在与过程控制有关的流量测量情况下，该通常被称为“冻结”的测定值的错误可能导致灾难性的后果。当冻结的测定值在工厂的常规操作中对于流量的容许范围中或者甚至与预先确定的期望值相对应时，这种错误特别难以被识别，并且在某种程度上只能很晚才能被识别，甚至可能只能基于可能的危险后果来识别。
在流量测量设备用于监测在测量位置处的流量的预先确定的期望值的维持的应用的情况下，对这种错误的检测特别具有重要意义。在此，如果测定值可能例如由于测量设备电子件（electronics）故障而冻结在与期望值相对应的值，那么可能在很长的时间内都无法被发现。
在US 7,255,012 B2中，描述了一种流量测量装置，该流量测量装置具有安装在测量管中的虹膜型隔膜并且具有可调节的隔膜开口。该隔膜用作阀，经由该隔膜来设定流动通过测量管的期望流量。在这点上，测量落在隔膜上的压差，并由此确定流量。测定的流量在反馈回路中用于以使得出现期望流量的方式来调整隔膜开口。
此外，描述了一种用于该流量测量装置的诊断方法，在该情况下，隔膜的闭合程度在瞬间改变，并且测量与之相关的测定压力差的改变。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提供高度测量安全性和可靠性的自监测流量测量装置及用于其操的作方法。
为此，本发明在于一种自监测流量测量装置，具有
-管道系统，介质流动通过该管道系统，
-控制设备，该控制设备被装在管道系统的入口侧，该控制设备根据预先确定的时间相关的周期性变化曲线（profile）来改变流入管道系统的所有介质的流量，
-至少一个流量测量设备，该至少一个流量测量设备被安装在管道系统中，
--该至少一个流量测量设备位于测量位置处，该测量位置在流动方向上位于控制设备之后，并且流动通过管道系统的全部介质流动通过该测量位置，并且
--该至少一个流量测量设备测量在测量位置处的介质流量，以及
-监测单元，
--该监测单元基于预先确定的时间相关的变化曲线以及在测量位置处测定的流量来监测所测定的流量是否遵循预先确定的时间相关的变化曲线，并且
-当测定的流量中的至少一个与预先确定的时间相关的变化曲线发生偏差时，输出错误报告。
在实施例中，控制设备是泵。
在另一个实施例中，变化曲线是斜坡形状的。
在另一个实施例中
-流入管道系统的全部介质的流量的期望值是预先确定的，并且
-控制设备根据预先确定的时间相关的变化曲线，特别是斜坡变化曲线，来在期望值周围改变流量。
此外，本发明包括一种用于操作本发明的流量测量装置的方法，在该情况下，带宽是预先确定的，在带宽内测定的流量应该遵循预先确定的变化曲线，并且只要测定的流量中的至少一个在带宽之外，就输出错误报告。
作为替代，本发明包括一种用于操作本发明的流量测量装置的方法，在该情况下，基于测定的流量来监测这些流量是否具有至少一个由于预先确定的变化曲线而期望的特性，并且当测定的流量的相应的特性不存在或者与期望的特性发生偏差时，确定利用特定流量测量设备所测定的流量与预先确定的变化曲线的偏差。
在后一种方法的实施例中，特性之一是在测定的流量的连续的最大值和最小值之间的时间间隔。
在后一种方法的一个替代或其他实施例中，特性之一是测定的流量的连续的最大值和最小值的流量测定值之间的差。
此外，本发明包括一种用于操作本发明的流量测量装置的方法，该方法为对上述操作方法的替代或补充，其中
-确定测定的流量中的至少一个的改变速率，并且
-当测定的流量中的一个或多个的变化速率与根据变化曲线期望的变化速率发生偏差时，确定相应的测定的流量中与变化曲线的偏差。
此外，本发明包括一种用于检测本发明的流量测量装置的管道系统中的泄漏的方法，该流量测量装置具有至少两个流量测量设备，其中
-基于由安装在管道系统中的两个流量测量设备在一时间段中测定的流量来确定在该时间段中经过两个相关测量位置总共流动通过管道系统的介质量，
-检查这两个介质量是否彼此发生偏差，
-检查两个流量测量设备在该时间段期间两个测定的流量是否遵循在该时间段期间的预先确定的时间相关的变化曲线，以及
-当两个介质量彼此发生偏差并且在该时间段期间两个流量测量设备所测定的两个流量遵循预先确定的时间相关的变化曲线时，诊断出在管道系统中位于两个关联测量位置之间存在泄漏。
附图说明
现在将基于附图来详细说明本发明及其它优点，在附图中呈现了三个实施例，在附图中用相同的附图标记指示相同的元件。附图示出如下：
图1是具有安装在简单管道系统中的流量测量设备的自监测流量测量装置的示意性表示；
图2是具有安装在简单管道系统中的两个流量测量设备的自监测流量测量装置的示意性表示；
图3是具有安装在复杂管道系统中的三个流量测量设备的自监测流量测量装置的示意性表示；
图4是在期望值周围变化的斜坡变化曲线；
图5是在可变输入流量周围变化的斜坡变化曲线；以及
图6是利用图4中所示的变化曲线的用图1中所示的装置的流量测量设备来测定的流量的示例。
具体实施方式
图1示出了用于测量通过管道系统1的介质的流量的本发明的自监测流量测量装置的示意性表示。
在这里示出的情况下，管道系统1有单个管，介质在入口侧流入该管，并且该介质在出口侧流出该管。图1中用箭头示出了流动方向。
根据本发明，流量测量装置包括控制设备3、至少一个流量测量设备5和监测系统7。
控制设备3在入口侧被插入管道系统1，并且根据预先确定的时间相关的周期性变化曲线来改变流入管道系统1的总介质的流量。流量可以表示成以每单位时间的介质的质量给出的质量流量，或者可以表示成以每单位时间的介质的体积给出的体积流量。受变化曲线影响的流量变化具有例如以流量的+/-1%量级的值，流量变化与该值叠加。控制设备3优选地是根据时间相关变化曲线的函数进行操作的泵。然而，替代地，还可以应用相应操作的阀。这些受综合影响的流量变化在管道系统1中持续发生，并且相应地在每个位置处都发生时间延迟，全部介质流动通过每个位置，每个位置在管道系统1内在流动方向上位于控制设备3之后。
在图1所示的实施例的示例中，提供了单个流量测量设备5。图2示出了本发明的实施例的另一示例，在该情况下，在流动方向上的控制系统3之后的两个不同的测量位置处将流量测量设备5a和5b插入管道系统1，这里同样只涉及单个管。图3示出了实施例的另一示例，该示例具有明显更加复杂构造的管道系统1’，该管道系统1’具有两个分支9(这里通过示例的方式示出)，在这两个分支中，总是经由主干管11供给的介质在不同的分支间被分开，并且然后重新回到另外一个主干管11。对管道系统1’供给的全部介质总是流动通过主干管11。在该管道系统1’中，流量测量设备5c，5d和5e位于三个不同的测量位置。第一流量测量设备5c直接位于控制装置3之后，第二流量测量设备5d在主干管11中位于第一分支9后方，并且第三流量测量设备5e在主干管11中位于第二分支9后方。
作为合当的流量测量设备5、5a、5b、5c、5d、5e都是常规的流量测量设备，诸如根据压差方法工作的压差流量测量设备、涡流流量测量设备、磁感应流量测量设备、科里奥利（Coriolis）流量测量设备或者超声流量测量设备。这样的流量测量设备可从例如受让人获得。
流量测量设备5、5a、5b、5c、5d、5e总是位于在流动方向上的控制设备3之后的测量位置处。流动通过管道系统1或1’的全部介质流动通过每个测量位置。流量测量设备5、5a、5b、5c、5d、5e总是测量在其测量位置处的介质流量。流量可以以质量流量或体积流量的形式来确定。此外，为了测量流量，流量测量设备5、5a、5b、5c、5d、5e还可以根据应用来确定其它的测定流量变量，例如，在预先确定的时间段中通过测量位置的介质体积、或者在预先确定的时间段中通过测量位置的介质质量。
为了使控制设备3和流量测量设备5、5a、5b、5c、5d、5e无问题地工作，用流量测量设备5、5a、5b、5c、5d、5e测定的流量遵循受到控制设备3综合影响的预先确定的时间相关的周期性变化曲线。如果测定流量中的一个与预先确定的时间相关的变化曲线发生偏差，那么在流量测量装置中就存在错误。
本发明中流量测量装置通过监测单元7来完成自监测，监测单元7基于预先确定的时间相关的变化曲线和在测量处测定的流量来监测所测定的流量是否遵循预先确定的时间相关的变化曲线，并且当测定的流量中的至少一个与预先确定的时间相关的变化曲线发生偏差时输出错误报告。
为此，流量测量设备5、5a和5b、以及5c和5d、5e的测定的流量通常与时间相关的变化曲线一起被馈送到监测单元7。在这样的情况下，监测单元7可以是连接到流量测量设备5或者连接到流量测量设备5a和5b或5c、5d和5e的独立单元，或者可以是流量测量设备5、5a、5b、5c、5d、5e中的一个的部件。
优选地，监测单元7还额外地连接到控制设备3。这提供了下述优点：对控制设备3的控制可以直接通过监测单元7来执行。然而，替代地，预先确定的变化曲线还可以被存在在监测单元7的存储器中。
时间相关的变化曲线具有例如斜坡的形式，根据该时间相关的变化曲线，流量可以在预先确定的期望值或者根据特定应用预先确定的输入流量周围上下移动，并且在某些情况下还可以随时间变化。
替代地，当然还可以应用其它周期性变化曲线。优选地，应用具有连续变化流量的变化曲线。这提供了下述优点：利用流量测量设备5、5a、5b、5c、5d、5e测定的流量也连续变化，以使其遵循变化曲线。因此，可以非常迅速地识别与变化曲线的偏差。正弦曲线就是这样的示例。
图4示出了斜坡形状的变化曲线R，根据该变化曲线，流量Q(t)在预先确定的恒定期望值S周围变化。可以例如经由在流动方向上在控制设备3之前插入的元件13(优选是可控元件13)或者直接由控制设备3本身来设定期望值S，该元件13例如是阀。为此，优选地提供控制回路，在该控制回路中，流量测量设备测量在可控元件13之后或控制设备3之后的流量，并且根据测定的流量的函数来控制可控元件13或控制设备3。为此，例如，可以使用本发明的流量测量装置中的流量测量设备5、5a、5b、5c、5d、5e中的一个。这在图1中通过示例的方式示出，在图1中，流量测量设备5为此经由反馈连接15(用虚线画出)与元件13相连接。然而，控制回路还可以是与本发明的流量测量装置完全分离的控制回路，并且具有单独的流量测量设备(这里未示出)。
图5示出了时间相关的斜坡形状的变化曲线R’，在该情况下，流量Q’(t)在输入流量E(t)周围增加或减小，该输入流量E(t)可随时间变化并且根据应用来预先确定。
监测单元7监测利用流量测量设备5、5a、5b、5c、5d或5e测定的流量Q5(t)、Q5a(t)、Q5b(t)、Q5c(t)、Q5d(t)或Q5e(t)是否遵循预先确定的变化曲线。随后，首先使用在图1中所示流量测量装置的示例以及在图4中示出的斜坡变化曲线R下来对此进行解释。
为此，图6示出了利用流量测量设备5所测定的测定流量Q5(t)的示例，这在图4所示变化曲线R的使用期间发生，其中，流量测量装置在没有问题的情况下从时间点t0至时间点tx中进行工作，并且流量测量设备5的测定值从时间点tx开始冻结在期望值S处。在这样的情况下，在图4和图6中使用相同的时间标度。
到达时间点tx时，测定的流量Q5(t)具有与变化曲线R相同的周期性曲线，并且这里是斜坡曲线。然而，与变化曲线R相比，根据流量、管道尺寸以及在控制设备3和流量测量设备5之间的距离，偏移了时间差Δt。时间差Δt可以通过实验来事先确定，或者基于在测量装置没有问题地进行工作的情况下所测定的流量Q5(t)的时间行为以及变化曲线的时间相关性来确定该时间差Δt。如果时间差Δt大于变化曲线的周期T，那么：
Δt=nT+ΔtR,
其中，n是大于或者等于1的整数，并且ΔtR指求模余数。在该情况下，基于所测定的流量，这里的流量Q5(t)，当然只能确定求模余数ΔtR。
在时间点tx之后，测定的流量Q5(t)不变，并且这里等于期望值S。
优选地通过使用预先确定的带宽B来进行监测，在该带宽内，测定的流量Q5(t)必须遵循预先确定的变化曲线R。在图6中用交叉影线示出了这样的带宽B。带宽B的时间分布基于变化曲线R和时间差Δt来确定。因为变化曲线R是周期性的，所以如果时间差Δt大于周期T，那么使用时间差余数ΔtR就足够了，而不使用时间差Δt来进行该决定。
只要利用流量测量设备5测定的流量Q5(t)在带宽B之外，监测单元7就将其识别为与预先确定的变化曲线R发生偏差，并且输出错误报告。
替代地，当然还可以应用其它监测算法。因此，还可以例如通过监测由于预先确定的变化曲线R的偏差而期望的测定的流量Q5(t)的还至少一个特性出现，来监测与预先确定的变化曲线的偏差。在这样的情况下，监测越有效，监测到的不同特性也越多。
特性是例如测定的流量Q5(t)的连续最大值和最小值之间的时间间隔、以及测定的流量Q5(t)的连续最大值和最小值的流量测定值之间的差。为此，可以确定例如测定的流量Q5(t)的连续最大值和最小值。如果测定的流量Q5(t)的连续最大值和最小值之间的时间间隔与预先确定的变化曲线R的相应时间间隔发生偏差，那么测定的流量Q5(t)不再遵循变化曲线R。如果测定的流量Q5(t)的连续最大值和最小值的流量的测定值之间的差与相应的在预先确定的变化曲线R的极值之间的差发生偏差，那么测定的流量Q5(t)不再遵循变化曲线R。如果测定的流量Q5(t)不再出现任何可检测的极值，那么与预先确定的变化曲线的偏差同样存在。后者尤其会在图6所示的从时间点tx开始测量值被冻结的情况下发生。为了监测这里描述的特性，不需要知道时间差Δt或时间差余数ΔtR。
另一个变型包括监测从变化曲线R和类似地从测定流量Q5(t)得到的变量，例如其变化速率。在基于变化速率来进行监测的情况下，必须考虑在变化曲线R和流量Q5(t)之间的时间差Δt或者时间差余数ΔtR。
一旦发现与测定的流量Q5(t)的偏差，就输出一个显示偏差的存在的错误报告。这种形式的流量测量装置的自监测包括在这样的情况下监测控制设备3以及还监测流量测量设备5。控制设备3的故障导致了测定流量Q5(t)与预先确定的变化曲线R的偏差，就像流量测量设备5自身的故障。二者可由本发明的装置立即识别。
先前描述的冻结测定值的错误在这里会直接导致与变化曲线R的偏差，并且随之导致错误报告。
在就有两个或更多的流量测量设备的本发明的流量测量装置的情况下，这里流量测量设备例如流量测量设备5a和5b、或者5c、5d和5e，监测当然是完全类似地发生，并且对于流量测量设备5a和5b、或者5c、5d和5e中的每一个来说是并行的。在该情况下，只要测定的流量Q5a(t)或Q5b(t)、或者Q5c(t),、Q5d(t)或Q5e(t)中的至少一个与对整个装置预先确定的变化曲线发生偏差，就一直输出错误报告。
在这样的情况下，为进行监测，对于独立流量测量设备或者对于所有的流量测量设备5a和/或5b、或5c、5d和/或5e，可以总是限定关联的带宽B，其中利用相应的流量测量装置5a和/或5b、或5c、5d和/或5e所测定的测定流量Q5a(t)和/或Q5b(t)、或Q5c(t)、Q5d(t)和/或Q5e(t)将遵循变化曲线。在该情况下，只要测定流量Q5a(t)或Q5b(t)、或Q5c(t)、Q5d(t)、或Q5e(t)中的至少一个位于对其限定的带宽B之外，就输出错误报告。
通过上述监测，实际上自动地监测整个装置。在这样的情况下，独立流量测量设备5、5a、5b、5c、5d或者5e的故障，例如失效或者冻结的测定值，以及控制设备3的故障，还有各个流量测量设备5、5a、5b、5c、5d或5e的上游存在管道断裂会直接导致错误报告。
如果监测基于用于测定流量的可允许带宽B来进行，那么在相应的流量测量设备5、5a、5b、5c、5d或5c的上游存在导致了下游明显下降的流量的泄漏以及与流量的期望值S(在给定情况下是预先确定的)的偏差，然后直接导致触发错误报告。
在具有两个或更多的流量测量设备5a和5b、或5c、5d和5e的流量测量装置的情况下，当在测定的流量Q5a(t)或Q5b(t)、或Q5c(t),、Q5d(t)、或Q5e(t)中的至少一个与预先确定的时间变化曲线之间存在偏差时，优选地检查安装的流量测量设备5a、5b、5c、5d、5e中的哪一个正在测量与预先确定的时间相关的变化曲线不同的这些流量Q5a(t)或Q5b(t)、或Q5c(t)、Q5d(t)、或Q5e(t)，并且输出错误报告，该错误报告显示这些流量测量设备5a或5b、或5c、5d或5e，在这方面，装置的流量测量设备5a或5b、或5c、5d或5e中的至少一个测量流量Q5a(t)或Q5b(t)、或Q5c(t)、Q5d(t)、或Q5e(t)，该流量与预先确定的时间相关的变化曲线相对应地进行变化。由此可见，用户可以直接识别出必须在错误报告中所提及的流量测量设备5a或5b、或5c、5d或5e的区域内对该装置进行检查，但此装置的其余部件，特别是控制设备3，不显示可用上述方式检测到的错误。
如果所有的流量测量设备5a和5b、或5c、5d和5e测量到流量与变化曲线发生偏差，那么优选地同样用相应的报告来显示。然而，在该情况下，偏差的原因还可以是控制设备3的故障或者在上述中用于调节流量的期望值S的给定情况下的控制回路的故障。
有两个或更多流量测量设备5a和5b、或5c、5d和5e的装置还能够可靠地诊断出较小的泄漏，这不会导致管道系统1、1’之后部分的流量的剧烈变化。
为此，优选地以下述方式来进行：基于由安装在管道系统1、1’中的两个流量测量设备5a和5b、或者5c和5d、或者5c和5e、或者5d和5e在一时段中所测定的测定流量Q5a(t)和Q5b(t)、或者Q5c(t)和Q5d(t)、或者Q5c(t)和Q5e(t)、或者Q5d(t)和Q5e(t)，来确定并检查介质的这两个量是否彼此存在偏差，两个流量测量设备5a和5b、或者5c和5d、或者5c和5e、或者5d和5e测量在该时间段中通过两个关联测量位置的流动通过管道系统1、1’的介质的总量，也就是说，测量介质的体积或质量。该偏差可能是由泄漏所引起的，也可以是由两个流量测量设备5a和5b、或者5c和5d、或者5c和5e、或者5d和5e中的一个的错误测量结果所引起。因此，额外检查由两个流量测量设备5a和5b、或者5c和5d、或者5c和5e、或者5d和5e在时间段期间所测定的测定流量Q5a(t)和Q5b(t)、或者Q5c(t)和Q5d(t)、或者Q5c(t)和Q5e(t)、或者Q5d(t)和Q5e(t)在该时间段内是否都遵循预先确定的时间相关的变化曲线。如果是该情况，那么两个流量测量设备5a和5b、或者5c和5d、或者5c和5e、或者5d和5e和控制设备3在没有问题的情况下进行工作。因此，介质的两个不同的量可以毫无疑问地归因于在管道系统1、1’中的两个关联的测量位置之间的泄漏，这然后由装置来诊断。此外，为了诊断泄漏及其空间界限，通过两个关联的流量测量设备5a和5b、或者5c和5d、或者5c和5e、或者5d和5e的位置，基于介质的两个不同的量之间的差别，可以给出对泄漏大小的估计，该泄漏大小优选地与其它两个数据一起呈现给用户。
附图标记列表
  1、1’   管道系统
  3   控制设备
  5，5a-e   流量测量设备
  7   监测单元
  9   分支
  11   主干管
  13   可控元件
  15   反馈

Claims (10)

1.一种自监测流量测量装置，包括：
-管道系统(1、1’)，介质流动通过所述管道系统(1、1’)，
-控制设备(3)，所述控制设备(3)在入口侧被安装在所述管道系统(1、1’)中，所述控制设备根据预先确定的时间相关的周期性变化曲线(R)来改变流入所述管道系统(1、1’)的全部介质的流量，
-至少一个流量测量设备(5、5a、5b、5c、5d、5e)，所述至少一个流量测量设备被安装在管道系统(1、1’)中；
--所述至少一个流量测量设备位于测量位置，所述测量位置在流动方向上位于所述控制设备(3)之后，并且流动通过所述管道系统(1、1’)的全部介质通过所述测量位置，
--所述至少一个流量测量设备在所述测量位置处测量所述介质的流量(Q5(t)、Q5a(t)、Q5b(t)、Q5c(t)、Q5d(t)、Q5e(t))，以及
-监测单元(7)，
-所述监测单元(7)基于所述预先确定的时间相关的变化曲线(R)以及在所述测量位置所测定的流量(Q5(t)、Q5a(t)、Q5b(t)、Q5c(t)、Q5d(t)、Q5e(t))来监测所述测定的流量(Q5(t)、Q5a(t)、Q5b(t)、Q5c(t)、Q5d(t)、Q5e(t))是否遵循所述预先确定的时间相关的变化曲线(R)，并且
-当所述测定的流量(Q5(t)、Q5a(t)Q5b(t)、Q5c(t)、Q5d(t)、Q5e(t))中的至少一个与所述预先确定的时间相关的变化曲线(R)发生偏差时，输出错误报告。
2.根据权利要求1所述的流量测量装置，其中，
所述控制设备(3)是泵。
3.根据权利要求1所述的流量测量装置，其中，
所述变化曲线(R)是斜坡形状的。
4.根据权利要求1所述的流量测量装置，其中，
-流入所述管道系统(1、1’)的全部介质的流量的期望值(S)是预先确定的，并且
-控制设备(3)在所述期望值(S)周围，根据所述预先确定的时间相关的特别是斜坡形状的变化曲线(R)，来改变所述流量。
5.一种用于操作根据权利要求1至4中的一项所述的流量测量装置的方法，其中，
-预先确定带宽(B)，在所述带宽(B)内，所述测定的流量(Q5(t)、Q5a(t)、Q5b(t)、Q5c(t)、Q5d(t)、Q5e(t))遵循所述预先确定的变化曲线(R)，并且
-只要所述测定的流量(Q5(t)、Q5a(t)、Q5b(t)、Q5c(t)、Q5d(t)、Q5e(t))中的至少一个位于所述带宽(B)之外，则输出所述错误报告。
6.一种用于操作根据权利要求1至4中的一项所述的流量测量装置的方法，其中，
-基于所述测定的流量(Q5(t)、Q5a(t)、Q5b(t)、Q5c(t)、Q5d(t)、Q5e(t))来监测它们是否具有至少一个由于所述预先确定的变化曲线(R)而期望的特性，并且
-当所述测定的流量(Q5(t)、Q5a(t)、Q5b(t)、Q5c(t)、Q5d(t)、Q5e(t))的相应的特性不存在或者与期望的特性发生偏差时，确定利用特定的流量测量设备(5、5a、5b、5c、5d、5e)所测定的流量(Q5(t)、Q5a(t)、Q5b(t)、Q5c(t)、Q5d(t)、Q5e(t))与所述预先确定的变化曲线(R)的偏差。
7.根据权利要求6所述的用于操作流量测量装置的方法，其中，一个所述特性是在所述测定的流量(Q5(t)、Q5a(t)、Q5b(t)、Q5c(t)、Q5d(t)、Q5e(t))的连续的最大值和最小值之间的时间间隔。
8.根据权利要求6所述的用于操作流量测量装置的方法，其中，一个所述特性是在所述测定的流量(Q5(t)、Q5a(t)、Q5b(t)、Q5c(t)、Q5d(t)、Q5e(t))的连续的最大值和最小值的流量测定值之间的差。
9.一种用于操作根据权利要求1至4中的一项所述的流量测量装置的方法，其中，
-确定所述测定的流量(Q5(t)、Q5a(t)、Q5b(t)、Q5c(t)、Q5d(t)、Q5e(t))中的至少一个的变化速率，并且
-当测定的流量(Q5(t)、Q5a(t)、Q5b(t)、Q5c(t)、Q5d(t)、Q5e(t))中的一个或多个的变化速率与根据所述变化曲线(R)所期望的变化速率发生偏差时，确定相应的所述测定的流量(Q5(t)、Q5a(t)、Q5b(t)、Q5c(t)、Q5d(t)、Q5e(t))与所述变化曲线(R)的偏差。
10.一种用于检测根据权利要求1至4中的一项所述的流量测量装置的管道系统(1、1’)中的泄漏的方法，所述流量测量装置具有至少两个流量测量设备(5a和5b；5c、5d和5e)，其中，
-基于由安装在所述管道系统(1、1’)中的两个流量测量设备(5a和5b、5c和5d、5c和5e、或5d和5e)在一时间段内测定的流量(Q5a(t)和Q5b(t)、Q5c(t)和Q5d(t)、Q5c(t)和Q5e(t)、或Q5d(t)和Q5e(t))，来确定在所述时间段中在两个关联的测量位置总共流动通过所述管道系统(1、1’)的介质量，
-检查两个介质量是否彼此发生偏差，
-检查由所述两个流量测量设备(5a和5b、5c和5d、5c和5e或5d和5e)在所述时间段期间测定的所述流量(Q5a(t)和Q5b(t)、Q5c(t)和Q5d(t)、Q5c(t)和Q5e(t)、或Q5d(t)和Q5e(t))在所述时间段期间是否遵循预先确定的时间相关的变化曲线(R)，
-当两个介质量彼此发生偏差，并且由所述两个流量测量设备(5a和5b、5c和5d、5c和5e、或5d和5e)在所述时间段内测定的所述流量(Q5a(t)和Q5b(t)、Q5c(t)和Q5d(t)、Q5c(t)和Q5e(t)、或Q5d(t)和Q5e(t))都遵循所述预先确定的时间相关的变化曲线(R)时，诊断出所述管道系统(1、1’)中在所述两个关联的测量位置之间存在泄漏。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106153157A (zh) * 2015-05-11 2016-11-23 克洛纳测量技术有限公司 用于运行通流测量仪器的方法和与此有关的通流测量仪器
CN106644317A (zh) * 2016-12-30 2017-05-10 楚天智能机器人（长沙）有限公司 一种成型泡罩的真空检测方法、检测装置及泡罩机
CN107576373A (zh) * 2017-08-17 2018-01-12 浙江邦业科技股份有限公司 一种合成氨系统原料气流量检测精度判断及矫正方法
CN107676634A (zh) * 2017-10-19 2018-02-09 郑州尚润电子科技有限公司 供水管网漏损检测分析方法、装置及系统
CN110848578A (zh) * 2018-08-21 2020-02-28 湖南大学 一种基于pdd模型的城市供水管网既有漏损定位方法
CN114414148A (zh) * 2021-12-13 2022-04-29 上海北漠景观幕墙科技股份有限公司 一种建筑物的安全监测方法、系统

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9471066B2 (en) 2012-01-20 2016-10-18 Mks Instruments, Inc. System for and method of providing pressure insensitive self verifying mass flow controller
US9846074B2 (en) * 2012-01-20 2017-12-19 Mks Instruments, Inc. System for and method of monitoring flow through mass flow controllers in real time
US9557744B2 (en) 2012-01-20 2017-01-31 Mks Instruments, Inc. System for and method of monitoring flow through mass flow controllers in real time
DE102012012252B4 (de) * 2012-06-22 2022-05-05 Krohne Ag System zur Durchflussmessung
US10031005B2 (en) 2012-09-25 2018-07-24 Mks Instruments, Inc. Method and apparatus for self verification of pressure-based mass flow controllers
WO2015138085A1 (en) * 2014-03-11 2015-09-17 Mks Instruments, Inc. System for and method of monitoring flow through mass flow controllers in real time
CN105806570A (zh) * 2016-05-16 2016-07-27 沈阳紫微机电设备有限公司 气体测漏检测装置
CN111521840B (zh) * 2020-04-20 2021-12-07 杭州清泚源科技有限公司 一种用于城市地下管网的监测系统及监测方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2324603A1 (de) * 1973-05-16 1974-11-28 Dehm & Zinkeisen Pruefvorrichtung zum gleichzeitigen pruefen von durchflussmengenzaehlern, insbesondere haushaltsgaszaehlern
EP0646781A2 (de) * 1993-10-05 1995-04-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Anordnung zum Prüfen der Dichtigkeit des Gasentnahmesystems einer Gasanalysevorrichtung
JPH0961283A (ja) * 1995-08-29 1997-03-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 配管漏洩監視装置
JP2002039827A (ja) * 2000-07-21 2002-02-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd ガス保安装置
US20080163936A1 (en) * 2007-01-05 2008-07-10 Dresser, Inc. Control Valve and Positioner Diagnostics

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3242750A1 (de) * 1982-11-19 1984-05-24 Helmut 6436 Schenklengsfeld Pfromm Auslaufstop fuer fluessige-, feste- oder gasfoermige stoffe aus dem entsprechenden versorgungsnetz
US5691896A (en) 1995-08-15 1997-11-25 Rosemount, Inc. Field based process control system with auto-tuning
US5818714A (en) 1996-08-01 1998-10-06 Rosemount, Inc. Process control system with asymptotic auto-tuning
DE19706564A1 (de) * 1997-02-19 1998-08-20 Walter Schopf Leckwasser-Erfassungs- und Stopeinrichtung für den Haushalt
DE19942122A1 (de) * 1999-09-03 2001-03-15 Bernd Buchsteiner Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung und Begrenzung von Leckagen in Fluidleitungssystemen
US7255012B2 (en) 2004-12-01 2007-08-14 Rosemount Inc. Process fluid flow device with variable orifice

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2324603A1 (de) * 1973-05-16 1974-11-28 Dehm & Zinkeisen Pruefvorrichtung zum gleichzeitigen pruefen von durchflussmengenzaehlern, insbesondere haushaltsgaszaehlern
EP0646781A2 (de) * 1993-10-05 1995-04-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Anordnung zum Prüfen der Dichtigkeit des Gasentnahmesystems einer Gasanalysevorrichtung
JPH0961283A (ja) * 1995-08-29 1997-03-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 配管漏洩監視装置
JP2002039827A (ja) * 2000-07-21 2002-02-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd ガス保安装置
US20080163936A1 (en) * 2007-01-05 2008-07-10 Dresser, Inc. Control Valve and Positioner Diagnostics

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106153157A (zh) * 2015-05-11 2016-11-23 克洛纳测量技术有限公司 用于运行通流测量仪器的方法和与此有关的通流测量仪器
CN106153157B (zh) * 2015-05-11 2020-09-25 克洛纳测量技术有限公司 用于运行通流测量仪器的方法和与此有关的通流测量仪器
CN106644317A (zh) * 2016-12-30 2017-05-10 楚天智能机器人（长沙）有限公司 一种成型泡罩的真空检测方法、检测装置及泡罩机
CN107576373A (zh) * 2017-08-17 2018-01-12 浙江邦业科技股份有限公司 一种合成氨系统原料气流量检测精度判断及矫正方法
CN107676634A (zh) * 2017-10-19 2018-02-09 郑州尚润电子科技有限公司 供水管网漏损检测分析方法、装置及系统
CN110848578A (zh) * 2018-08-21 2020-02-28 湖南大学 一种基于pdd模型的城市供水管网既有漏损定位方法
CN110848578B (zh) * 2018-08-21 2021-07-30 湖南大学 一种基于pdd模型的城市供水管网既有漏损定位方法
CN114414148A (zh) * 2021-12-13 2022-04-29 上海北漠景观幕墙科技股份有限公司 一种建筑物的安全监测方法、系统

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