CN102713532A - 用于确定振动流量计中流率误差的方法和装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于确定流过振动流量计的流体的流率误差的方法。该方法包括从振动流量计接收传感器信号的步骤。利用传感器信号确定第一流率。确定流体密度。利用第一流率、流体密度以及流量计的物理特性确定流体速度。基于流体速度和密度计算流量参数V/ρ。随后基于计算的流量参数确定流率误差。

Description

用于确定振动流量计中流率误差的方法和装置

技术领域

本发明涉及振动流量计，更特别地，涉及用于确定振动流量计中流率误差的方法和装置。

背景技术

振动流量计，诸如例如，振动密度计和科里奥利流量计是众所周知的，且用于测量质量流量和流过流量计中导管的材料的其他信息。J.E Smith等人的US专利4,109,524、US专利4,491,025以及Re.31,450公开了示意性科里奥利流量计。这些流量计具有一个或多个直的或弯曲配置的导管。科里奥利质量流量计中的每个导管配置具有一套自然的振动模式，其可以是简单的弯曲、扭转或耦合的类型。每个导管可被驱动以在优选模式下振荡。

由流量计入口侧的连接管路进入流量计的材料流直接穿过(一个或多个)导管，并且通过流量计的出口侧离开流量计。振动的、材料填充的系统的自然振动模式，部分地由导管以及在导管中流动的材料的组合质量来限定。

当流量计中不存在流动时，施加到(一个或多个)导管上的驱动力引起沿着(一个或多个)导管的所有点以相同相位或较小的起始固定相位偏移而进行振荡，这是能够被校正的。当材料开始流过流量计时，科里奥利力引起沿着(一个或多个)导管的每个点具有不同的相位。例如，在流量计入口端的相位滞后于中心驱动位置的相位，而出口端的相位领先于中心驱动位置的相位。(一个或多个)导管上的拾取传感器(pick-off sensor)产生代表(一个或多个)导管运动的正弦信号。对拾取传感器输出的信号进行处理，以确定拾取传感器之间的相位差。两个或多个拾取传感器之间的相位差与流过(一个或多个)导管的材料的质量流率成比例。

连接到驱动器的仪表电子设备产生操作驱动器的驱动信号，且根据从拾取传感器接收的信号确定质量流率和材料的其他特性。驱动器可包括许多已知配置之一；然而，磁铁和相对的驱动线圈已经在流量计工业中取得了极大的成功。将交流电传送到驱动线圈，用以以期望的流管幅度和频率振动(一个或多个)导管。本领域公知的还有提供拾取传感器作为与驱动器配置非常相似的磁铁和线圈的配置。然而，当驱动器接收诱发运动的电流时，拾取传感器能利用驱动器提供的运动来诱发电压。由拾取传感器测量的时延的量值很小；通常以纳秒测量。因此，必须使得换能器输出非常精确。

一般来说，科里奥利流量计可被初始校正且可产生流量校正因子。在使用中，流量校正因子可与拾取传感器测量的相位差相乘，从而产生质量流率。在多数情况下，一旦科里奥利流量计被初始校正(典型地由制造商校正)，流量计可提供被测流体的精确的测量结果，而无需计及流体特性中的变化。尽管某些现有技术中的仪表确实提供了对温度和/或压力效应某些补偿，但这主要是补偿流管刚性的变化。然而，在某些情况中已经确定，其它流体特性可在由仪表电子设备输出的质量或体积流率中产生误差。这些误差通常随着更高密度流体诸如例如某些碳氢化合物流体而更大。然而，取决于所需的仪表精度，这些误差可能在各种密度的流体中经历。

因此，本领域需要一种采用可测量的流量参数来检测和补偿流率测量中的误差的方法。本发明克服了这个问题和其他问题并且在本领域中实现了改进。

发明内容

提供了一种用于确定流过振动流量计的流体的流率误差的方法。该方法包括从振动流量计接收传感器信号的步骤。该方法进一步包括利用传感器信号确定第一流率以及确定流体密度的步骤。流体速度基于第一流率、流体密度以及振动流量计的物理特性而确定。流量参数，V/ρ基于流体速度和密度而确定。该方法进一步包括基于计算的流量参数确定流率误差的步骤。

根据本发明的一个实施例提供了一种用于振动流量计的仪表电子设备。该仪表电子设备包括处理系统。处理系统配置为从振动流量计接收传感器信号。处理系统可以进一步配置为利用传感器信号确定第一流率以及确定流体密度。处理系统可以进一步配置为基于第一流率、密度和振动流量计的物理特性确定流体速度。流量参数，V/ρ基于流体速度和密度而确定。该处理系统进一步配置为基于计算的流量参数确定流率误差。

各方面

根据本发明的一个方面，一种用于确定流过振动流量计的流体的流率误差的方法，包括步骤：

从振动流量计接收传感器信号；

利用传感器信号确定第一流率；

确定流体密度，ρ；

利用第一流率，流体密度和振动流量计的物理特性确定流体速度，V；

基于流体速度和密度计算流量参数，V/ρ；以及

基于计算的流量参数确定流率误差。

优选地，确定流率误差的步骤包括，将计算的流量参数与之前确定的流量参数和流率误差之间的关联进行比较。

优选地，确定流率误差的步骤包括，将计算的流量参数和流体密度与之前确定的对于一个或多个流体密度的流量参数和流率误差之间的关联进行比较。

优选地，该方法进一步包括步骤：

基于第一流率和流率误差产生补偿流率。

优选地，该方法进一步包括步骤：

将流率误差和阈值比较；以及

如果流率误差超过阈值，基于第一流率和流率误差产生补偿流率。

优选地，该方法进一步包括测量流体温度和基于测量的流体温度与用于之前确定的流量参数和流率误差间的关联的温度之间的差异调节流率误差的步骤。

根据本发明的另一个方面，用于振动流量计的仪表电子设备包括处理系统，其被配置为：

从振动流量计接收传感器信号；

利用传感器信号确定第一流率；

确定流体密度，ρ；

利用第一流率、流体密度和振动流量计的物理特性确定流体速度，V；

基于流体速度和密度计算流量参数，V/ρ；并且

基于计算的流量参数确定流率误差。

优选地，处理系统进一步配置为通过将计算的流量参数和之前确定的流量参数与流率误差之间的关联进行比较来确定流率误差。

优选地，处理系统进一步配置为通过将计算的流量参数和流体密度与之前确定的对于一个或多个流体密度的流量参数和流率误差间的关联进行比较来确定流率误差。

优选地，处理系统进一步配置为基于第一流率和流率误差产生补偿流率。

优选地，处理系统进一步配置为将流率误差与阈值比较并且如果流率误差超过阈值，基于第一流率和流率误差产生补偿流率。

优选地，处理系统进一步配置为测量流体温度以及基于测量的流体温度和用于之前确定的流量参数和流率误差间的关联的温度之间的差异来调节流率误差。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例的流量计。

图2示出了根据本发明实施例的仪表电子设备。

图3示出了对于各种流率的流率误差相对密度的图例。

图4示出了根据本发明实施例的流率误差相对流量参数V/ρ的图例。

图5示出了根据本发明实施例的误差确定程序。

图6示出了根据本发明实施例的流率误差相对补偿流量参数V/ρ的图例。

具体实施方式

图1-6和下面的说明描绘了具体示例以教导本领域技术人员如何制造和使用本发明最优模式。为了教导发明原理的目的，某些传统方面做了简化或忽略。本领域技术人员将认识到落入本发明范围的这些示例的变形。本领域技术人员会认识到下面描述的特征能够以多种方式组合而形成本发明的多个变形。因此，本发明不限于下面描述的具体示例，而仅通过权利要求及其等价物限定。

图1示出了形式为科里奥利流量计的振动传感器组件5的示例，其包括流量计10以及一个或多个仪表电子设备20。该一个或多个仪表电子设备20连接到流量计10来测量流动材料的特性，例如，密度、质量流率、体积流率、总质量流量、温度以及其他信息。

流量计10包括一对凸缘101和101’，歧管102和102’以及导管103A和103B。导管103A和103B包括内部的横截面积A，其是已知的或易于测量的。歧管102，102’附加在导管103A，103B的相对端。本示例的凸缘101和101’附加到歧管102和102’上。本示例的102和102’附接到间隔物106的相对端。间隔物106保持了本示例中歧管102和102’之间的间隔从而阻止了导管103A和103B中不期望的振动。导管从歧管处以基本平行的方式向外延伸。当流量计10插入载有流动材料的管路系统(未示出)时，材料通过凸缘101进入流量计10，流过入口歧管102(在这里材料的总量被导向进入导管103A和103B)，流过导管103A和103B并且流回出口歧管102’(在这里材料通过凸缘101’流出流量计10)。

流量计10包括驱动器104。驱动器104附接到导管103A、103B的某个位置，在该位置上驱动器104能以驱动模式振动导管103A、103B。更具体地，驱动器104包括附接到导管103A的第一驱动元件(未示出)和附接到导管103B的第二驱动元件(未示出)。驱动器104可以包括众多已知布置之一，例如安装到导管103A的磁铁和安装到导管103B的相对线圈。

在本示例中，驱动模式为第一异相弯曲模式并且优选地选择导管103A和103B且适当将其安装到入口歧管102和出口歧管102’从而分别提供具有围绕弯曲轴W-W和W′-W′基本相同的质量分布、惯性力矩以及弹性模量的平衡系统。在本示例中，在驱动模式为第一异相弯曲模式的情况下，导管103A和103B由驱动器104围绕其各自弯曲轴W和W′反向驱动。形式为交流电的驱动信号可以由一个或多个仪表电子设备20提供，诸如例如通过路径110，且流经线圈从而引起导管103A和103B都振动。本领域普通技术人员会认识到在本发明范围内可采用其它驱动模式。

示出的流量计10包括一对传感器(pick-off)105、105′，其附接到导管103A和103B上。更特别的，第一拾取元件(未示出)位于导管103A上且第二拾取元件(未示出)位于导管103B上。在描述的实施例中，传感器105，105′位于导管103A，103B的相对端。传感器105、105′可为电磁检测器，例如产生代表导管103A、103B的速度和位置的拾取信号的拾取磁铁和拾取线圈。例如，传感器105、105′可以通过路径111、111′向一个或多个仪表电子设备20供应拾取信号。本领域普通技术人员会认识到导管103A、103B的运动与流量材料的某些特性成比例，例如流过导管103A、103B的材料的质量流率和密度。

应该认识到，尽管上面描述的流量计10包括双流量导管流量计，但采用单管流量计也在本发明的范围内。此外，尽管示出的流量导管103A、103B包括弯曲的流量导管配置，本发明也可采用包括直的流量导管配置的流量计来实现。因此，上述流量计10的特定实施例仅仅作为一个示例，并且不以任何方式限定本发明的范围。

在图1示出的例子中，一个或多个仪表电子设备20从传感器105、105′接收拾取信号。路径26提供了允许一个或多个仪表电子设备20与管理员对接的输入和输出手段。一个或多个仪表电子设备20测量流动材料的特性，诸如例如，密度、质量流率、体积流率、总质量流量、温度以及其他信息。更具体地，一个或多个仪表电子设备20接收一个或多个信号，例如，来自传感器105、105′和一个或多个温度传感器(未示出)，并且利用此信息测量流动材料的特性，诸如例如密度、质量流率、体积流率、总质量流量、温度以及其他信息。

振动测量装置，诸如例如，科里奥利流量计或密度计测量流动材料特性的技术已经完全理解；因此，为了简短说明，省略了详细的论述。

有关振动流量计的一个问题，例如流量计10由于各种流体特性而发生的流率测量中存在的误差。流率误差例如可以对应于质量流率或体积流率。在操作中，常常很难提供在流率测量中存在多大误差的精确估计。根据本发明的实施例，一旦误差量值已知，仪表电子设备20可产生补偿流率测量。根据本发明的实施例，仪表电子设备20可以基于可测的流量参数和可预期的流率误差之间的关联来补偿流率误差。

图2示出了根据本发明实施例的仪表电子设备20。仪表电子设备20可以包括接口201和处理系统203。处理系统203可以包括存储系统204。存储系统204可以包括如所示的内部存储器，或可替代地，可以包括外部存储器。仪表电子设备20可产生驱动信号211并且将驱动信号211供应到驱动器104上。此外，仪表电子设备20可从流量计10接收传感器信号210，例如拾取/速度传感器信号。在某些实施例中，传感器信号210可从驱动器104接收。仪表电子设备20可作为密度计或作为质量流量计而操作，包括作为科里奥利流量计而操作。仪表电子设备20可处理传感器信号210以便获得流过流量导管103A、103B的材料的流量特性。例如，仪表电子设备20可确定相位差、频率、时间差、密度、温度、质量流率、体积流率、仪表校验等中的一个或多个。在某些实施例中，仪表电子设备20可例如从一个或多个RTD或其它温度测量装置中接收温度信号212。

接口201可从拾取传感器105、105′或通过引线110、111、111′从驱动器104接收传感器信号210。接口201可执行任何必须的或期望的信号调节，例如任意方式的格式化、放大、缓冲等。可选地，某些或全部信号调节可在处理系统203中执行。此外，接口201可使得仪表电子设备20和外部装置之间进行通信。接口201能够是任意方式的电子的、光学的或无线通信。

一个实施例中的接口201可以包括数字转换器(未示出)，其中传感器信号包括模拟传感器信号。数字转换器可采样并数字化模拟传感器信号数字并产生数字的传感器信号。数字转换器还可执行任何需要的抽取，其中抽取数字传感器信号以便减少需要的信号处理的量以及减少处理时间。

处理系统203可进行仪表电子设备20的操作并且处理来自流量计10的流量测量。处理系统203能执行一个或多个处理程序，例如误差确定程序213，并因此处理流量测量从而产生一个或多个流量特性。

处理系统203可以包括通用的计算机、微处理系统、逻辑电路或某些其它通用的或定制的处理装置。处理系统203可分配在多重处理装置中。处理系统203可包括任何方式的集成的或独立的电子存储介质，例如存储系统204。

除了别的以外，处理系统203还处理传感器信号210以便产生驱动信号211。驱动信号211被供应到驱动器104上以便振动相关联的(一个或多个)流动管，例如图1的流动管103A、103B。

应该理解的是仪表电子设备20可包括本领域公知的各种其它的元件和功能。这些额外的特征为了简洁的目的，在说明书和附图中省略。因此，本发明应不限于示出和讨论的具体实施例。

由于处理系统203产生各种流量特性，诸如例如，质量流率或体积流率，因此误差可与产生的流率相关。尽管由于温度和压力所导致的与导管刚度相关的误差通常被补偿，但已经发现的额外误差，其可归因于一个或多个流过流量计10的流体的流体特性。

根据本发明的实施例，可确定流率测量中的误差和新的流量参数V/ρ之间的关联，其中V是流量导管103A、103B中的流体速度；并且ρ是流体密度。流体速度，V，可基于质量流率、密度和流量计的物理特性，即流量计的内流通面积确定。经过实验校正，已经确定对于多种流体，在典型地存在于流率测量中的误差和流量参数V/ρ之间存在可靠的关联。尽管流率误差一般随着具有较高密度的流体例如某些碳氢化合物而较大，采用的特定流体不限制本发明的范围。因为流量参数V/ρ用绝大多数振动流量计(包括科里奥利流量计)都易于测量，一旦流率误差和给定密度的流量参数之间的关系已知，测量的流量参数V/ρ可与已知的关系进行比较从而确定流量测量中的误差。根据本发明的实施例，一旦流量参数和流率误差之间的关系已知，误差补偿的流率就会产生。

通过示例，通常已知振动流量计，包括科里奥利流量计，除别的以外还能够测量质量流率、体积流率、密度以及温度。质量流率可由等式1定义。

$\stackrel{\·}{m}=\mathrm{\ρAV}---\left(1\right)$

其中：

是测量的质量流率；

ρ是测量的密度；

A是一个或多个流量导管的总内截面流通面积；并且

V是一个或多个流量导管中流体的平均速度。

等式(1)中唯一未知的就是平均速度V。这是因为其他变量根据仪表设计得知，或根据公知技术能通过流量计10而是易于测量的。因此，等式(1)可重新整理并且用来求解V。

$V=\frac{\stackrel{\·}{m}}{\mathrm{\ρA}}---\left(2\right)$

在平均速度V被计算的情况下，速度可除以密度ρ，从而计算感兴趣的流量参数V/ρ。应该理解的是密度可包括由流量计10测量的密度，或可替换地，可包括基于标准条件的标准密度。作为另一个可选择的，如果流体组分是已知的，密度可由用户输入。尽管大多数流体基本上不可压缩，并因此，密度不会随着温度或压力显著变化，基于测量的温度和/或压力来调节密度是恰好落在本发明范围内的。温度和/或压力可由科里奥利流量计或从科里奥利流量计外部测量。

为了使流量参数V/ρ能用于确定流率误差，仪表的流量参数V/ρ和流率误差之间的关系是必要的。更具体的，在对于多种具有不同密度的流体的各种不同的V/ρ值下，对于流量参数V/ρ的关联应该是已知的。此外，如果关注温度效应，那么会产生在多个温度下的关联。该关联例如可在流量计10的初始校正期间产生。该关联可以是仪表特定的，因此，例如对于每个独立的流量计需要不同的关联。该关联可随后存储在仪表电子设备20的存储系统204中，例如流率关联214。产生的关联为了以后的使用可以各种格式存储，例如查找表、查找图、公式等。

应该注意的是，速度的任何计算、测量或输入应满足本发明的关联，且平均导管速度仅用于示例，不以任何方式限定本发明的范围。管路速度，最大管道速度或外部确定的速度可同样利用流量参数V/ρ为补偿提供必要的信息。此外，密度可由科里奥利流量计测量，由外部装置测量，或由用户输入。密度或速度输入的来源不是关键的。

根据本发明的实施例，该关联可通过在流量计10上采用具有不同密度且以各种流率流动的各种流体执行多个校正测试来产生，从而对每个密度都关联流量参数V/ρ的各个值。通过示例，流量计10采用多种具有各种密度的碳氢化合物来测试。尽管在本示例中使用碳氢化合物，但应该理解的是，本发明不限于碳氢化合物，并且特定的流体或采用的流体类不应该限制本发明的范围。对于在各种流率下的每个流体产生流率测量。由流量计10产生的流率随后与已知的流率比较从而产生流率误差。已知的流率可由如本领域通常已知的与流量计10在线连接的校准仪或主仪表提供。结果在图3中复现。

图3示出了体积流率误差对多个不同流率的密度的图表。尽管图3的图表示出的为体积流率，可以认识到，图表可类似地产生为质量流率且保持在本发明的范围内。由图3可以看出，流率测量中的误差通常随着流体密度的增加而增加。事实上，对于本示例中测试的最轻的流体，误差实际上是可以忽略的，且可能由实验误差而不是流量计误差引起。因此，根据本发明的实施例，可确定阈值密度，在此处如下所述的误差确定程序213不会执行，除非流体密度超过阈值密度。尽管图3的信息提供了有用的信息，感兴趣的流量参数是V/ρ。因此，如果对于相同的校正执行，计算V/ρ，那么流率误差对流量参数V/ρ的图表可以产生。

图4示出了显示为百分率的流率误差相对多种碳氢化合物的流量参数V/ρ的示例图。如图所示，对于给定的流体密度，流率误差与选择的碳氢化合物流体的流量参数V/ρ的自然对数近似为线性。对每个流体采用趋势线401-404来示出。用于产生每个趋势线401-404的测试数据对应于相对恒定的密度。换句话说，包括线401的流量参数值是基于相同的流体。相反，线401的流量参数值对应于具有与包括线402的流量参数值不同的密度的流体。如可以看到的，对于给定的密度，流率误差通常随着流量参数的增加而增加。此外，对于给定的流量参数值，当密度增加时，流率误差也增加。由于这些一般的趋势，对于特定仪表，流量参数V/ρ和流率误差之间存在着可靠的关系。此外，流量参数值之间的内插提供了由特定仪表产生的流率误差的相对精确的确定。

利用对数刻度，可产生表示单一流体密度的流量参数V/ρ和流率误差之间的关联的曲线拟合方程。如可以看到的，对于每个密度，可产生另一个对于该密度的V/ρ相对流率误差的方程。对于其它流体或流体类，例如非碳氢化合物，在V/ρ和误差之间存在不同的关系，并且可能需要不同形式的曲线拟合或查找表。尽管关于体积流率误差示出流率误差，应该理解的是利用质量流率误差可以容易地产生类似的图表，并且，当使用科里奥利流量计时，这样的绘图可以略去将测量的质量流量转换为体积流率的步骤，因为科里奥利流量计直接测量质量流量。

如可以从图4看到的，对于使用的特定流体的某些V/ρ的值流率误差接近-1％。这可以包含流量测量中的显著误差。因此，清楚的是误差补偿是可期望的。尽管流量参数V/ρ采用未补偿的流率进行了初始计算，如图4中看到的，基于流率中的误差的流量参数中的误差对关联误差具有很小的影响。举例来说，对于趋势线404的流率的最大误差，其接近，但并未到达-1％。在那点的V/ρ值近似为0.0035m4/(kg*s)。因此，即使误差为-1％，V/ρ的流量参数值也在利用未补偿流率得到的初始计算的流量参数V/ρ的0.000035m4/(kg*s)中。因此，可以理解的是，由于流量参数V/ρ中的这个小误差，补偿误差中的变化可以典型地被忽略。还可以重复流量补偿过程直到作为补偿输入而使用的速度值与流率的修正值一致。

应该认识到图3和4中使用的具体值和流体仅仅作为示例以示出本发明。因此，在图中提供的特定例子不应该以任何方式限制本发明的范围。还应该理解的是尽管对于本例中利用的碳氢化合物流体，流率误差和流量参数V/ρ的自然对数之间的关联接近线性，其它具有其它密度和其它物理特性的流体的关联可能不产生线性关联。然而，容易理解的是采用本领域公知的趋势技术可产生类似的关联。因此，如果用户知晓或预期流量计将测量特定流体或流体类，可对于针对该仪表的特定流体或流体类产生类似的关联。

利用图4中提供的信息，或类似的绘图，查找表，方程等，处理系统203可根据本发明的实施例执行误差确定程序213。

图5示出了根据本发明实施例的误差确定程序213。误差确定程序213例如可由仪表电子设备20在正常操作期间执行。误差确定程序213可根据具体的时间或测量间隔来执行。例如，误差确定程序213可每10秒执行一次或每10次测量执行一次。提供这些数字仅作为示例，不应该以任何方式限制本发明的范围。可选地，误差确定程序213可基本持续地执行。误差确定程序213可实施用来确定流体的流率中的误差。在某些实施例中，误差确定程序213还可用于补偿流率中的误差。

误差确定程序213在步骤501开始，其中从流量计10接收传感器信号。传感器信号可以包括相差，频率，温度，压力等。基于接收的传感器信号，误差确定程序213可进行到步骤502，其中信号被处理从而产生第一质量流率，温度和体积流率中的一个或多个。

在步骤503中，可确定流体密度。流体密度例如可基于传感器信号产生。作为基于传感器信号而产生密度的替代，密度还可基于用户输入的数据产生或从存储的密度检索。存储的密度例如可以是对应于标准温度和压力条件的密度。

流体密度可与阈值流体密度比较。根据本发明的实施例，可以关于产生的密度是否超过了阈值密度做出确定。如果产生的密度没有超过阈值密度，误差确定程序213结束。例如，如图3所示，如果密度低于大约750kg/m³的阈值，与流率测量相关的误差可能不足够来继续误差确定程序213。阈值例如可基于需要的精度或流量计的测量性能确定。如果，另一方面，产生的密度超过了阈值，误差确定程序213可以进行到步骤504。应该认识到在某些实施例中密度比较可以省略。例如，这在其中流过流量计10的流体已知超过阈值密度的实施例中是特别正确的。尽管上述例子讨论了关于产生的密度是否超过阈值密度做出确定的情况，然而根据另一个实施例，可关于产生的密度是否小于阈值密度做出类似的确定。这例如在流率误差随着密度的减小而增加的情况下是正确的。

在步骤504中，流体速度可采用第一质量流率、密度以及流量计10的物理特性而确定。物理特性例如可以包括流量计10的总的内流通面积。在图1所示的流量计10的实施例中，流量计10的内面积例如包括流量导管103A、103B的总组合内面积。根据上述公式2可确定流体速度V。

在步骤505中，仪表电子设备20可基于步骤502-504中产生的数据计算流量参数V/ρ。流量参数V/ρ，例如可采用如流量计10测量的工作密度或采用存储的密度来计算。存储的密度可以对应于在标准条件下流体的密度。可选地，存储的密度可以对应于在测量的温度下流体的密度。

在步骤506中，流率误差可采用步骤505中计算的流量参数V/ρ来确定。根据本发明的实施例，流率误差可通过将步骤505中计算的流量参数与之前确定的流量参数和流率误差之间的关联例如存储在仪表电子设备20中的流率关联214进行比较来确定。例如，流率误差可采用图表确定，例如图4中的图表。可选地，可基于计算的流量参数V/ρ来采用查找表或公式。用来检索流率误差的特定方法不应该限制本发明的范围。在很多情况下，之前确定的关联已经由制造者在上面讨论的初始校正期间确定。

根据本发明的另一个实施例，流率误差可通过将步骤505中计算的流量参数以及流体密度与之前确定的对于一个或多个不同密度的流量参数和流率误差之间的关联进行比较而确定。例如，在图4中，产生了四个关联，每一个关联对应于特定的流体密度。因此如果已知多于一个的关联，则流率误差可不仅基于步骤505中计算的流量参数确定，还可基于步骤503中计算的流体密度确定，从而确保使用了合适的关联。

应该认识到，流率误差可能需要通过基于可用的关联内插而得到。例如，参见图4，如果正被测量的流体包括在图表中的两个流体之间的密度，则流率误差可能落在具有带有相同流量参数V/ρ值的较高密度和较低密度的流体的流率误差之间。如果流体特性基本不同，这种内插可能不产生适当的结果。例如，在图4所示的例子中，所有校正的流体均为碳氢化合物。因此，如果正被测量的流体是另一种碳氢化合物，内插可能会给出适当的结果。然而，具有基本不同特性的流体可能不产生合适的结果，因此将需要产生另一个关联。

此外，如果关注温度，那么基于关联中使用的温度和测量的温度可能需要对流率误差的调节。该调节可以调节温度到标准条件。选择作为“标准”条件的条件可以包括任何期望的条件，只要在测量之间条件一致。可选地，对于流率误差做出的调节，可执行额外的校正。例如，可以在各种温度下执行与图4所示类似的额外校正。因此，如果测量的温度没有与校正执行的温度对应，流率误差可通过在两个或多个之前确定的校正之间进行内插而调节，该校正例如是在不同温度下流率误差和流量参数V/ρ之间的。

一旦流率误差基于测量的流量参数V/ρ而确定，流率测量可被补偿从而产生补偿的流率测量，其可用来计及步骤506中的流率误差。补偿的流量测量可以更准确，达一个量级或更多。补偿的流率随后通过仪表电子设备20输出或存储以便日后使用。

可选的，流率误差可与阈值比较。如果，例如，流率误差小于阈值，补偿流率可能不产生。而是，可以忽略流率误差并且程序213可以结束。例如，如果流率误差在容差范围内或者被认为小于流量计的灵敏度，这可以是正确的。本领域技术人员会容易地认识到用于比较流率误差与阈值的另外原因以及提供的特定例子不应该以任何方式限制本发明的范围。

图6示出了基于补偿流率测量的流量参数V/ρ的示例图。应该认识到图6中的数据可容易的示作质量流率或体积流率而不是流量参数V/ρ。然而，采用图4中的相同变量允许图6根据相同的刻度而示出从而更好的理解本发明的有效性。图6通过基于采用图4计算的流率误差而校正流率误差测量而产生。如可看到的，多数补偿数据具有小于+/-0.1％的误差。这与图4中的数据相反，在该图中某些计算具有接近-1.0％的误差。因此，能认识到的是，补偿的流量测量比未补偿的流率得到了很大改善。

如上所述，已经发现可以基于新的流量参数V/ρ而被补偿的某些流率误差。例如，流率误差可归因于某些流体特性。流量参数V/ρ已经被实验性地确定从而为流率误差提供可靠地关联。因此，一旦流量计被校正，与流量计相关的流率误差可基于测量的流量参数V/ρ而确定。由于流量参数既容易测量并且也提供了可靠的关联，因此流率误差可被识别且采用已知技术补偿。有利地，流量计输出的流率测量比现有技术中的测量更精确。

上面实施例的详细描述不是发明人构想的将落在本发明范围内的所有实施例的穷尽描述。事实上，本领域技术人员会认识到上述实施例的某些要素可被多方面地组合或消除从而产生另外的实施例，并且这样的另外的实施例都落在本发明的范围和教导内。上述实施例可以整体或部分地组合从而产生额外的落在本发明的范围和教导内的实施例，这对于本领域普通技术人员来说是明显的。

因此，尽管此处描述的特定实施例和例子作为示例目的，各种等价的修改也可能落在本发明的范围内，这是相关领域技术人员都将意识到的。此处提供的教导可应用到其他流量计上，而不仅仅是上面描述和附图示出的实施例中。因此，本发明的范围应由下面的权利要求确定。

Claims (12)

1.用于确定流过振动流量计的流体的流率误差的方法，包括步骤：

从振动流量计接收传感器信号；

利用传感器信号确定第一流率；

确定流体密度，ρ；

利用第一流率、流体密度和振动流量计的物理特性确定流体速度，V；

基于流体速度和密度计算流量参数，V/ρ；以及

基于计算的流量参数确定流率误差。

2.根据权利要求1所述的方法，其中确定流率误差的步骤包括将计算的流量参数与之前确定的、流量参数和流率误差之间的关联进行比较。

3.根据权利要求1所述的方法，其中确定流率误差的步骤包括将计算的流量参数和流体密度与之前确定的、对于一个或多个流体密度的流量参数和流率误差之间的关联进行比较。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：

基于第一流率和流率误差产生补偿流率。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：

将流率误差与阈值进行比较；并且

如果流率误差超过阈值，基于第一流率和流率误差产生补偿流率。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括测量流体温度以及基于测量的流体温度和用于之前确定的、流量参数与流率误差之间的关联的温度之间的差异调节流率误差的步骤。

7.用于振动流量计(10)的、包括处理系统(203)的仪表电子设备(20)，所述处理系统配置为：

从振动流量计(10)接收传感器信号(210)；

利用传感器信号(210)确定第一流率；

确定流体密度，ρ；

利用第一流率、流体密度和振动流量计的物理特性确定流体速度，V；

基于流体速度和密度计算流量参数，V/ρ；以及

基于计算的流量参数确定流率误差。

8.根据权利要求7所述的仪表电子设备(20)，其中处理系统(203)进一步配置为，通过将计算的流量参数与之前确定的、流量参数和流率误差之间的关联进行比较来确定流率误差。

9.根据权利要求7所述的仪表电子设备(20)，其中处理系统(203)进一步配置为，通过将计算的流量参数以及流体密度与之前确定的、对于一个或多个流体密度的流量参数和流率误差之间的关联进行比较来确定流率误差。

10.根据权利要求7所述的仪表电子设备(20)，其中处理系统(203)进一步配置为基于第一流率和流率误差产生补偿流率。

11.根据权利要求7所述的仪表电子设备(20)，其中处理系统(203)进一步配置为将流率误差与阈值进行比较，并且，如果流率误差超过阈值，基于第一流率和流率误差产生补偿流率。

12.根据权利要求7所述的仪表电子设备(20)，其中处理系统(203)进一步配置为测量流体温度，以及基于测量的流体温度和用于之前确定的、流量参数与流率误差之间的关联的温度之间的差异调节流率误差。

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