CN108700443B - 限制驱动信号 - Google Patents
限制驱动信号 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108700443B CN108700443B CN201680082573.0A CN201680082573A CN108700443B CN 108700443 B CN108700443 B CN 108700443B CN 201680082573 A CN201680082573 A CN 201680082573A CN 108700443 B CN108700443 B CN 108700443B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- drive signal
- meter
- drive
- period
- resonant frequency
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- 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
- G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
- G01F1/78—Direct mass flowmeters
- G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
- G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
- G01F1/8409—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
- G01F1/8436—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details signal processing
-
- 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
- G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
- G01F1/78—Direct mass flowmeters
- G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
- G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
- G01F1/8409—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
- G01F1/8422—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details exciters
-
- 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
- G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
- G01F1/78—Direct mass flowmeters
- G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
- G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
- G01F1/8409—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
- G01F1/8427—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details detectors
-
- 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
- G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
- G01F1/78—Direct mass flowmeters
- G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
- G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
- G01F1/8409—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
- G01F1/8431—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details electronic circuits
-
- 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
- G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
- G01F1/78—Direct mass flowmeters
- G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
- G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
- G01F1/845—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits
- G01F1/8459—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating means being located inside the measuring conduits
-
- 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
- G01F25/13—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters using a reference counter
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F7/00—Volume-flow measuring devices with two or more measuring ranges; Compound meters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
提供了一种限制驱动信号的方法。所述方法包括为仪表配件提供驱动信号,其中仪表配件具有谐振频率。所述方法还包括在第一驱动时段之后中断驱动信号,其中第一驱动时段基于驱动信号达到谐振频率的预期时间。
Description
技术领域
下面描述的实施例涉及振动性传感器并且更特别地涉及限制驱动信号。
背景技术
诸如例如振动密度计(vibrating densitometer)和Coriolis流量计之类的振动传感器通常是已知的,并且被用来测量质量流量(mass flow)和与流过流量计中的导管的材料有关的其他信息。在美国专利4,109,524、美国专利4,491,025和Re.31,450中公开了示例性的Coriolis流量计。这些流量计具有仪表配件,所述仪表配件具有直的或弯曲配置的一个或多个导管。Coriolis质量流量计中的每个导管配置例如具有自然振动模式的集合,该自然振动模式的集合可以是简单的弯曲类型、扭力(torsional)类型或耦合类型。每个导管可以被驱动以在优选的模式下进行振荡。在没有通过流量计的流量时,被施加到(一个或多个)导管的驱动力使得沿着该(一个或多个)导管的所有点以相同的相位或者以小的“零点偏移(zero offset)”进行振荡,该小的“零点偏移”是在零流量下测量的时间延迟。零点偏移可以被称为仪表零点(meter zero)。
当材料开始流过(一个或多个)导管时,Coriolis力使得沿着该(一个或多个)导管的每个点具有不同的相位。例如,流量计的入口端处的相位落后于集中式驱动器位置处的相位,而出口处的相位领先于集中式驱动器位置处的相位。在(一个或多个)导管上的敏感元件(pickoff)产生表示该(一个或多个)导管的运动的正弦信号。从敏感元件输出的信号被处理以确定敏感元件之间的时间延迟。两个或更多敏感元件之间的时间延迟与流过该(一个或多个)导管的材料的质量流率(mass flow rate)成比例。
连接到驱动器的仪表电子器件生成驱动信号来操作该驱动器并且还根据从敏感元件接收到的信号来确定过程材料的质量流率和/或其他性质。驱动器可以包括许多公知的布置中的一个;然而,磁体和相对的驱动线圈在流量计产业中已经收到了巨大成功。将交变电流传到驱动线圈,用于以期望的导管幅度和频率来振动(一个或多个)导管。在本领域中还已知的是,将敏感元件提供为与驱动器布置非常类似的磁体和线圈布置。
可以在频率范围上扫描驱动信号直到驱动信号达到仪表配件的谐振频率。一般,当驱动信号达到谐振频率时,向仪表配件提供的驱动信号的幅度减少。例如,驱动信号的电流可能减少。然而,有时驱动信号没有达到谐振频率。结果,驱动信号的幅度可以保持在最大值处或接近最大值。在不减少幅度的情况下连续地提供驱动信号可能引起不良结果,诸如仪表电子器件中的温度增加或诸如此类。因此,存在限制驱动信号的需要。
发明内容
提供了一种限制驱动信号的方法。根据实施例,所述方法包括提供用于仪表配件的驱动信号,其中仪表配件具有谐振频率。所述方法还包括在第一驱动时段之后中断驱动信号,其中第一驱动时段基于驱动信号达到谐振频率的预期时间。
提供了一种用于限制驱动信号的仪表电子器件。根据实施例,仪表电子器件包括处理器和通信地耦合到处理器的一个或多个信号处理器。一个或多个信号处理器被配置为为仪表配件提供驱动信号,其中仪表配件具有谐振频率。一个或多个信号处理器还被配置为在第一驱动时段之后中断驱动信号,其中第一驱动时段基于驱动信号达到谐振频率的预期时间。
提供了一种用于限制信号驱动的双振动性传感器系统。根据实施例,双振动性传感器系统包括第一仪表配件和耦合到第一仪表配件的仪表电子器件。仪表电子器件被配置为为第一仪表配件提供驱动信号,其中第一仪表配件具有谐振频率,并且在第一驱动时段之后中断驱动信号,其中第一驱动时段基于驱动信号达到谐振频率的预期时间。
方面
根据一个方面,一种限制驱动信号的方法包括为仪表配件提供驱动信号,其中仪表配件具有谐振频率。所述方法还包括在第一驱动时段之后中断驱动信号,其中第一驱动时段基于驱动信号达到谐振频率的预期时间。
优选地,第一驱动时段是基于驱动信号达到谐振频率的预期时间的预定的时段。
优选地,中断驱动信号包括利用静止(quiescent)部分中断驱动信号。
优选地,所述方法还包括在第一驱动时段之后为仪表配件提供驱动信号。
优选地,提供驱动信号包括在包括谐振频率的范围上扫描驱动信号的频率。
根据一个方面,一种用于限制驱动信号的仪表电子器件(100)包括处理器(110)和通信地耦合到处理器(110)的一个或多个信号处理器(120)。一个或多个信号处理器(120)被配置为为仪表配件(10a、10b)提供驱动信号,其中仪表配件(10a、10b)具有谐振频率,并且在第一驱动时段()之后中断驱动信号,其中第一驱动时段()基于驱动信号达到谐振频率的预期时间。
优选地,将一个或多个信号处理器(120)配置为提供驱动信号包括将一个或多个信号处理器(120)配置为在包括谐振频率的范围上扫描驱动信号的频率。
根据一个方面,一种用于限制驱动信号的双振动性传感器系统(5)包括第一仪表配件(10a)和耦合到第一仪表配件(10a)的仪表电子器件(100)。仪表电子器件(100)被配置为为第一仪表配件(10a)提供驱动信号,其中第一仪表配件(10a)具有谐振频率。仪表电子器件(100)还被配置为在第一驱动时段()之后中断驱动信号,其中第一驱动时段()基于驱动信号达到谐振频率的预期时间。
优选地,将仪表电子器件(100)配置为提供驱动信号包括将仪表电子器件(100)配置为在包括谐振频率的范围上扫描驱动信号的频率。
优选地,双振动性传感器系统(5)还包括第二仪表配件(10b),其中仪表电子器件(100)被耦合到第二仪表配件(10b)。
附图说明
在所有附图上相同的参考标号表示相同的元素。应当理解:附图不一定是按比例的。
图1示出了一种用于限制驱动信号的双振动性传感器系统5。
图2示出了用于限制驱动信号的双振动性传感器系统5。
图3示出了用于限制驱动信号的仪表电子器件100的框图。
图4示出了图示达到仪表配件的谐振频率的驱动信号的图400。
图5示出了图示未达到仪表配件的谐振频率的驱动信号的图500。
图6示出了图示被中断的驱动信号的图600。
图7示出了提供驱动信号的方法700。
具体实施方式
图1-7和以下的描述描绘了具体示例以教导本领域中的那些技术人员如何制作以及使用限制驱动信号的实施例的最佳模式。出于教导发明性原理的目的,已经将一些常规的方面简化或省略。本领域中的那些技术人员将理解落在本描述的范围之内的根据这些示例的变型。本领域中的那些技术人员将理解:可以以各种方式将下面描述的特征组合以形成限制驱动信号的多个变型。因此,下面描述的实施例不限于下面描述的具体示例,但是仅由权利要求书及其等同物限制。
限制驱动信号可以包括为具有谐振频率的仪表配件提供驱动信号。可以或可以不将驱动信号提供给仪表配件。例如,在测试期间,可以将驱动信号提供给电阻器而不是仪表配件。因此,在测试期间,驱动信号可以不达到谐振频率。然而,可以在第一驱动时段之后中断驱动信号。第一驱动时段可以基于驱动信号达到谐振频率的预期时间。因此,例如,在将驱动信号提供给仪表配件的正常操作期间,驱动信号可以达到仪表配件的谐振频率。此外,如果驱动信号没有达到谐振频率,则通过被中断,仪表电子器件的温度可以不超过温度阈值。
双振动性传感器系统
图1示出了一种用于限制驱动信号的双振动性传感器系统5。如图1中所示,双振动性传感器系统5包括第一振动性传感器5a和第二振动性传感器5b。第一和第二振动性传感器5a、5b分别由仪表电子器件100以及第一和第二仪表配件10a、10b组成。
仪表电子器件100经由导线的第一和第二集合11a、11b被通信地耦合到第一和第二仪表配件10a、10b。导线的第一和第二集合11a、11b被耦合(例如,附接、粘贴、等等)到在仪表电子器件100上的第一和第二通信端口27a、27b。导线的第一和第二集合11a、11b也经由在第一和第二仪表配件10a、10b上的第一和第二通信端口7a、7b被耦合到第一和第二仪表配件10a、10b。仪表电子器件100被配置为通过路径26向主机提供信息。第一和第二仪表配件10a、10b示出为具有围绕流量管的壳体。下面参考图2和图3更详细地描述仪表电子器件100以及第一和第二仪表配件10a、10b。
仍参考图1,例如,可以将第一和第二振动性传感器5a、5b用于计算在供应线路SL和返回线路RL之间的流率和/或总流量的差。更具体地,可以将双振动性传感器系统5用在低温应用中,其中以液态从罐供应流体并且流体然后以气态返回到罐。在一个示例性低温应用中,第一仪表配件10a可以是向LNG分配器LD供应LNG的供应线路SL的部分并且第二仪表配件10b可以是来自LNG分配器LD的返回线路RL的部分。可以从流过第一仪表配件10a的总流量减去流过第二仪表配件10b的总流量以确定向LNG车辆(vehicle)供应的LNG总量。利用虚线示出了具有供应和返回线路SL、RL的该示例性应用以图示可以将双振动性传感器系统5用在其他应用中。可以采用其他低温流体,其他低温流体诸如是氢或诸如此类。如也可以理解的那样,在描述的实施例和其他实施例中,该计算可以由仪表电子器件100执行,这在下文中更详细地描述。
图2示出了用于限制驱动信号的双振动性传感器系统5。如图2中所示,双振动性传感器系统5包括在前述内容中参考图1描述的第一振动性传感器5a和第二振动性传感器5b。为了清楚起见没有示出在仪表电子器件100以及第一和第二仪表配件10a、10b上的壳体。第一和第二仪表配件10a、10b对过程材料的质量流率和密度进行响应。仪表电子器件100经由导线的第一和第二集合11a、11b被连接到第一和第二仪表配件10a、10b以通过路径26提供密度、质量流率和温度信息,以及其他信息。描述了Coriolis流量计结构,但是对本领域技术人员而言清楚的是,可以以替代流量计实现本发明。
第一和第二仪表配件10a、10b包括平行导管对13a、13a'以及13b、13b'、第一和第二驱动机构18a、18b、温度传感器19a、19b以及左和右敏感元件传感器对17al、17ar和17bl、17br。导管对13a、13a'以及13b、13b'中的每个沿着导管13a、13a'以及13b、13b'的长度在两个对称的位置处弯曲并且贯穿它们的长度上基本上是平行的。导管13a、13a'和13b、13b'关于它们各自的弯曲轴线在相反方向上并且以被称为流量计的第一异相位弯曲模式受驱动机构18a、18b驱动。驱动机构18a、18b可以包括许多布置中的任何一种,诸如安装到导管13a'、13b'的磁体和安装到导管13a、13b的相对线圈并且通过其传递交变电流用于振动导管13a、13a'以及13b、13b'两者。仪表电子器件100将合适的驱动信号施加到驱动机构18a、18b。
可以初始地校准第一和第二振动性传感器5a、5b并且可以生成流量校准因数FCF连同零点偏移。在使用中,流量校准因数FCF可以与由敏感元件测量的时间延迟减零点偏移相乘以生成质量流率。利用流量校准因数FCF和零点偏移的质量流率等式的示例由等式(1)描述:
其中:
FCF=流量校准因数
将温度传感器19a、19b安装到导管13a'、13b'以连续地测量导管13a'、13b'的温度。由穿过导管13a'、13b'的材料的温度来支配导管13a'、13b'的温度以及因此支配对于给定的电流而言的跨温度传感器19a、19b出现的电压。跨温度传感器19a、19b出现的温度依赖的电压可以被仪表电子器件100用来补偿由于导管温度的任何改变所导致的导管13a'、13b'的弹性模量的改变。在所示的实施例中,温度传感器19a、19b是电阻温度检测器(RTD)。虽然本文中描述的实施例采用RTD传感器,但是可以在替代的实施例中采用其他温度传感器,诸如是热敏电阻、热电偶等等。
仪表电子器件100从第一以及第二左和右敏感元件传感器17al、17ar以及17bl、17br接收左和右传感器信号并且经由导线的第一和第二集合11a、11b从第一和第二温度传感器19a、19b接收温度信号。仪表电子器件100向驱动机构18a、18b提供驱动信号并且振动第一和第二导管对13a、13a'以及13b、13b'。仪表电子器件100处理左和右传感器信号以及温度信号以计算通过第一和/或第二仪表配件10a、10b的材料的质量流率和密度。仪表电子器件100通过路径26将该信息连同其他信息应用为信号。
如可以理解的那样,虽然在图1和图2中示出的双振动性传感器系统5包括仅两个仪表配件10a、10b,但是可以将双振动性传感器系统5用在包括多于两个仪表配件的系统中。例如,仪表电子器件可以被配置为与三个或更多仪表配件通信。在这种配置中,双振动性传感器系统5可以是仪表电子器件的一部分以及三个或更多仪表配件中的两个。
仪表电子器件
图3示出了用于限制驱动信号的仪表电子器件100的框图。如图3中所示,仪表电子器件100通信地耦合到第一和第二仪表配件10a、10b。如在前述内容中参考图1描述的那样,第一和第二仪表配件10a、10b包括经由导线的第一和第二集合11a、11b通过第一和第二通信通道112a、112b以及第一和第二I/O端口160a、160b通信地耦合到仪表电子器件100的第一以及第二左和右敏感元件传感器17al、17ar以及17bl、17br、驱动机构18a、18b以及温度传感器19a、19b。
仪表电子器件100经由导线11a、11b提供第一和第二驱动信号14a、14b。更具体地,仪表电子器件100向在第一仪表配件10a中的第一驱动机构18a提供第一驱动信号14a。仪表电子器件100还被配置为向在第二仪表配件10b中的第二驱动机构18b提供第二驱动信号14b。此外,第一和第二传感器信号12a、12b分别由第一和第二仪表配件10a、10b提供。更具体地,在所示的实施例中,第一传感器信号12a由在第一仪表配件10a中的第一左和右敏感元件传感器17al、17ar提供。第二传感器信号12b由在第二仪表配件10b中的第二左和右敏感元件传感器17bl、17br提供。如可以理解的那样,第一和第二传感器信号12a、12b通过第一和第二通信通道112a、112b分别地提供到仪表电子器件100。
仪表电子器件100包括通信地耦合到一个或多个信号处理器120和一个或多个存储器130的处理器110。处理器110还通信地耦合到用户接口30。处理器110通过路径26经由通信端口140与主机通信地耦合并且经由电功率端口150接收电功率。处理器110可以是微处理器,但是可以采用任何合适的处理器。例如,处理器110可以由诸如多核处理器之类的子处理器、串行通信端口、外围接口(例如,串行外围接口)、片上存储器、I/O端口和/或诸如此类组成。在这些和其他实施例中,处理器110被配置为对诸如数字化信号之类的接收和处理的信号执行操作。
处理器110可以从一个或多个信号处理器120接收数字化传感器信号。处理器110还可以被配置为提供诸如相位差、在第一或第二仪表配件10a、10b中的流体的性质或诸如此类的信息。处理器110可以通过通信端口140向主机提供信息。处理器110还可以被配置为与一个或多个存储器130通信以接收信息和/或将信息存储在一个或多个存储器130中。例如,处理器110可以从一个或多个存储器130接收校准因数和/或仪表配件零点(例如,当存在零流量时的相位差)。校准因数和/或仪表配件零点中的每个可以分别与第一和第二振动性传感器5a、5b和/或第一和第二仪表配件10a、10b相关联。处理器110可以使用校准因数处理从一个或多个信号处理器120接收的数字化传感器信号。
一个或多个信号处理器120被示出为由第一和第二编码器/解码器(CODEC)122、124以及模数转换器(ADC)126组成。一个或多个信号处理器120可以调节模拟信号、使调节的模拟信号数字化和/或提供数字化信号。第一和第二CODEC 122、124被配置为从第一以及第二左和右敏感元件传感器17al、17ar以及17bl、17br接收左和右传感器信号。第一和第二CODEC 122、124还被配置为向第一和第二驱动机构18a、18b提供第一和第二驱动信号14a、14b。在替代实施例中,可以采用更多或更少的信号处理器。例如,可以将单个CODEC用于第一和第二传感器信号12a、12b以及第一和第二驱动信号14a、14b。附加或替代地,可以采用两个ADC来替代单个ADC 126。
在所示的实施例中,一个或多个存储器130由只读存储器(ROM)132、随机存取存储器(RAM)134以及铁电随机存取存储器(FRAM)136组成。然而,在替代实施例中,一个或多个存储器130可以由更多或更少的存储器组成。附加或替代地,一个或多个存储器130可以由不同类型的存储器(例如,易失性、非易失性等等)组成。例如,可以采用诸如例如可擦除可编程只读存储器(EPROM)或诸如此类的不同类型的非易失性存储器来替代FRAM 136。
如也可以理解的那样,虽然在图3中所示的双振动性传感器系统5包括仅两个仪表配件10a、10b,但是可以将双振动性传感器系统5用在包括多于两个仪表配件的系统中。例如,仪表电子器件可以被配置为与三个或更多仪表配件通信。在这种配置下,双振动性传感器系统5可以是仪表电子器件的一部分和三个或更多仪表配件中的两个。
在双振动性传感器系统5中的仪表电子器件100可以向第一和第二仪表配件10a、10b提供第一和第二驱动信号14a、14b。然而,当第一或第二仪表配件10a、10b不能够达到它们各自的谐振频率时,仪表电子器件100可能需要向第一和第二仪表配件10a、10b提供驱动信号。附加或替代地,可以将第一和第二驱动信号14a、14b提供给除第一和第二仪表配件10a、10b以外的事物。例如,在测试期间,可以将第一和第二驱动信号14a、14b提供给可以不具有谐振频率的电阻器。因此,如以下的讨论说明的那样,由仪表电子器件100汲取的功率可以使得仪表电子器件100例如超过阈值或诸如此类。
驱动信号
图4示出了图示达到仪表配件的谐振频率的驱动信号的图400。如图4中所示,图400包括时间轴410和幅度轴420。沿着时间轴410绘制第一驱动信号430。如可以理解的那样,第一驱动信号430关于时间轴410以随时间变化的幅度震荡。如图4中所示,第一驱动信号430包括非谐振部分432和谐振部分434。
非谐振部分432被示出为具有基本上恒定的幅度。非谐振部分432的频率随时间变化。例如,非谐振部分432可以从低频率到高频率扫描直至达到仪表配件的谐振频率。当第一驱动信号430达到仪表配件的谐振频率时,第一驱动信号430的幅度在第一驱动信号430的谐振部分434处减少。
第一驱动信号430的谐振部分434具有比在第一驱动信号430的非谐振部分432中的幅度小的幅度。如也可以理解的那样,在驱动信号430的谐振部分434中的幅度变化。在谐振部分434中的幅度可以由于例如流体的性质变化而变化。然而,由于驱动信号达到仪表配件的谐振频率,所以谐振部分434的幅度小于非谐振部分432的幅度。以下的讨论说明了未达到仪表配件的谐振频率的驱动信号。
图5示出了图示未达到仪表配件的谐振频率的驱动信号的图500。如图5中所示,图500包括时间轴510和幅度轴520。沿着时间轴510绘制第二驱动信号530。如可以理解的那样,第二驱动信号530关于时间轴410以在时间上基本恒定的幅度震荡。如图5中所示并且与图4中所示的第一驱动信号430相对,第二驱动信号530不包括谐振部分。
代替达到仪表配件的谐振频率,第二驱动信号530继续在高频率和低频率之间以大致相同的幅度扫描。即,因为驱动信号从未达到谐振频率,所以驱动信号的幅度从未减少。此外,幅度可以是处于或接近可以由仪表电子器件提供的最大电流的电流。因此,诸如在前文中描述的仪表电子器件100之类的仪表电子器件可以具有比与图4中所示的第一驱动信号430相关联的温度更高的温度。
与第二驱动信号530相关联的温度可能是过度的。即,该温度可能超过温度阈值。例如,诸如在仪表电子器件中的电流限制部件之类的保护部件可以具有由于温度变化而降额(de-rated)的额定功率(power rating)。温度越高,保护部件的额定功率就越低。此外,在安全测试期间,可以采用电阻器替代仪表配件。
例如,参考图3,可以向耦合到第一和第二I/O端口160a、160b的电阻器提供第一和第二驱动信号14a、14b。电阻器可以不具有谐振频率,并且因此,第一和第二驱动信号14a、14b可以显得与第二驱动信号530类似。如可以理解的那样,在利用电阻器的安全测试期间向仪表电子器件100提供的功率可以不与在利用第一和第二仪表配件10a、10b的操作期间向仪表电子器件100提供的功率相同,如以下的表说明的那样。
表.输入功率消耗
驱动通道1 | 驱动通道2 | 在24 VDC处的输入功率 |
第一仪表配件10a | 第二仪表配件10b | 1.7 W |
具有电阻器负载的50 mA | 具有电阻器负载的50 mA | 3.1 W |
上述的表说明了当将第一和第二仪表配件10a、10b耦合到仪表电子器件100时,提供给仪表电子器件100的功率小于当使用电阻器时提供给仪表电子器件100的功率。
在安全测试期间,仪表电子器件100的温度可以达到70℃而环境温度是60℃。在70℃处,功率部件可以具有与提供给仪表电子器件100的功率相同或比其小的安全额定功率。因此,即使当采用第一和第二仪表配件10a、10b时提供给仪表电子器件100的功率可能显著小于安全额定功率,仪表电子器件100也可能无法通过安全测试。
然而,可以在安全测试期间使用不同于图5中所示的第二驱动信号530的驱动信号。例如,通过利用静止部分中断第二驱动信号530可以避免引起保护部件被降额的温度增加。通过中断第二驱动信号530,温度可能不增加到70℃。因此,保护部件可以在比与70℃相关联的额定功率高的额定功率处额定。在下文中参考图6更详细地讨论示例性驱动信号。
图6示出了图示被中断的驱动信号的图600。如图6中所示,图600包括时间轴610和幅度轴620。沿着时间轴610绘制第三驱动信号630。如可以理解的那样,第三驱动信号630关于时间轴610以随时间变化的幅度震荡。如图6中所示并且与在图5中所示的第二驱动信号530对比,第三驱动信号630不包括谐振部分。然而,第三驱动信号630包括第一驱动部分632和第二驱动部分634。在第一和第二驱动部分632、634之间的是静止部分636。
如图6中所示,第三驱动信号630在第一驱动时段之后被中断。即,如果第三驱动信号630在第一驱动时段之内未达到仪表配件的谐振频率,则第三驱动信号630被静止部分636中断。第一驱动时段可以是预定的时段。第一驱动时段也可以基于驱动信号达到谐振频率的预期时间。即,第一驱动时段可以足够长,使得例如如果仪表配件被耦合到仪表电子器件,则驱动信号将在第一驱动时段之内达到仪表配件的谐振频率。
如图6中所示,静止部分636具有静止时段。可以选择静止时段,例如,使得仪表电子器件的温度不超过温度阈值,所述仪表电子器件诸如是在前述内容中描述的仪表电子器件100。然而,可以基于任何适当的阈值选择静止时段,诸如例如限制由仪表电子器件汲取的平均功率、限制在第一驱动时段和静止时段期间汲取的总电流或诸如此类。如图6中所示,静止部分636是第三驱动信号630处于或接近零的时候。例如,诸如在前述内容中所示的仪表电子器件100之类的仪表电子器件可以将第三驱动信号630减少到处于或接近零安培。
虽然在前述内容中将第三驱动信号630描述为被静止部分636中断,但是第三驱动信号630可以被其他部分中断。例如,替代电流处于或接近零安培的静止部分636,第三驱动信号630可以被具有相对低电流(例如,小于第一驱动部分632)的时段中断。附加或替代地,可以采用其他的时段。例如,第二静止部分可以跟随第二驱动部分634。第二驱动部分634还可以具有不同于第一驱动部分632的时段。在这些和其他实施例中,可以使用各种方法提供驱动信号,诸如是在下文中参考图7描述的方法。
方法
图7示出了提供驱动信号的方法700。如图7中所示,方法700通过为仪表配件提供驱动信号开始。仪表配件可以具有谐振频率。可以由仪表电子器件提供驱动信号,所述仪表电子器件诸如例如是在前述内容中描述的仪表电子器件100。在步骤720中,方法700在第一驱动时段之后中断驱动信号。第一驱动时段可以基于第一驱动信号达到谐振频率的预期时间。
在步骤710中,方法700可以在操作、测试或任何其他合适的过程期间为仪表配件提供驱动信号。例如,方法700可以使得在前述内容中描述的仪表电子器件100在电阻器被耦合到第一和第二I/O端口160a、160b时在测试期间为第一和第二仪表配件10a、10b提供第一和第二驱动信号14a、14b。因此,虽然为第一和第二仪表配件10a、10b提供驱动信号,但是可以将该驱动信号提供给电阻器。在测试、操作或其他合适的过程期间,由仪表电子器件100提供的驱动信号可以是包括第一和第二驱动部分632、634的第三驱动信号630或被中断的任何其他合适的驱动信号。
在步骤720中,方法700可以在第一驱动时段之后中断驱动信号,所述第一驱动时段诸如是在前述内容中参考图6描述的第一驱动时段。在第一驱动时段之后,第三驱动信号630被静止部分636中断。第一驱动时段可以基于第三驱动信号630达到谐振频率的预期时间。例如,在设计、校准或诸如此类期间,用于第三驱动信号630达到谐振频率的时间可以大约是16秒,尽管可以采用任何合适的预期时间。
第一驱动时段还可以基于阈值。例如,第一驱动时段可以小于仪表电子器件100达到温度阈值所需的时间,所述温度阈值诸如是在前述内容中讨论的70℃。然而,可以采用其他阈值,诸如例如由仪表电子器件100汲取的功率的平均功率阈值、在第一驱动时段和静止时段期间汲取的电流的总电流阈值或诸如此类。因此,第一驱动时段可以大于第一或第二仪表配件10a、10b达到它们各自的谐振频率所需的时间并且小于仪表电子器件100达到阈值所需的时间。
可以使用任何合适的过程确定第一驱动时段,任何合适的过程诸如是对时间和/或阈值、仿真结果等等的单个或多个测量。例如,在校准期间,可以将第一驱动信号430提供给第一或第二仪表配件10a、10b。可以将第一或第二仪表配件10a、10b达到它们各自的谐振频率所需的时间存储在仪表电子器件100中的一个或多个存储器130中。附加或替代地,仪表电子器件100可以在安全测试期间向耦合到第一和第二I/O端口160a、160b的电阻器提供第二驱动信号530。也可以将达到阈值所需的时间存储在一个或多个存储器130中。
在例如操作期间,仪表电子器件100可以向第一和/或第二仪表配件10a、10b提供第三驱动信号630。第一驱动时段多于第一和/或第二仪表配件10a、10b达到它们各自的谐振频率所需的时间并且小于仪表电子器件100达到阈值所需的时间。因此,即使驱动信号没有达到第一和第二仪表配件10a、10b的谐振频率,仪表电子器件100也能够在没有例如将温度增加到70℃的情况下驱动第一和第二仪表配件10a、10b。
如可以理解的那样,一旦驱动信号达到仪表配件的谐振频率,驱动信号就可以不被中断。更具体地,参考在前述内容中描述的实施例,虽然仪表电子器件100可以向第一和/或第二仪表配件10a、10b提供第三驱动信号630,但是第三驱动信号630可以在第一驱动时段之内达到第一和/或第二仪表配件10a、10b的谐振频率。仪表电子器件100可以检测到第三驱动信号630在第一驱动时段之内达到谐振频率。因此,仪表电子器件100没有如图6中所示的那样利用静止部分636中断第三驱动信号630。替代地,仪表电子器件100继续提供可能与图4中所示的第一驱动信号430类似的驱动信号。
上述实施例提供了双振动性传感器系统5和用于提供驱动信号的方法700。双振动性传感器系统5和方法700可以向第一和第二仪表配件10a、10b提供诸如第三驱动信号630之类的驱动信号,并且中断驱动信号,以例如确保仪表电子器件100的温度不超过温度阈值。通过不超过温度阈值,可以将诸如相同的钳位二极管之类的相同的保护部件用于双振动性传感器系统5的不同配置。这可以减少与替代设计相关联的成本,以支持双振动性传感器系统5的不同配置、更贵的保护部件等等。例如,当双振动性传感器系统5包括第一和第二仪表配件10a、10b中的仅一个或两者时,可以采用具有保护部件的单个设计。
上述实施例的详细描述不是对本发明人设想的在本描述的范围内的所有实施例的穷尽描述。实际上,本领域技术人员将认识到,上文所描述的实施例的某些元素可以被不同地组合或消除来创建另外的实施例,并且这样的另外的实施例落入本描述的范围和教导内。对本领域普通技术人员而言还将清楚的是,上文所描述的实施例可以被整个地或部分地组合来在本描述的范围和教导内创建附加的实施例。
因此,虽然出于说明性的目的在本文中描述了具体实施例,但是在本描述的范围内的各种等价修改是可能的,如相关领域技术人员将认识到的那样。本文中所提供的教导可以被应用于用于限制驱动信号的其他系统和方法并且不是仅被应用于上文所描述和附图中示出的实施例。因此,应当根据以下权利要求书来确定上文所描述的实施例的范围。
Claims (16)
1.一种限制驱动信号的方法,所述方法包括:
为仪表配件提供驱动信号,其中仪表配件具有谐振频率;以及
在第一驱动时段之后中断驱动信号,其中第一驱动时段基于驱动信号达到谐振频率的预期时间。
2.根据权利要求1所述的方法,其中第一驱动时段是基于驱动信号达到谐振频率的预期时间的预定的时段。
3.根据权利要求1或权利要求2中的一项所述的方法,其中中断驱动信号包括利用静止部分中断驱动信号。
4.根据前述权利要求1到3中的任一项所述的方法,还包括在第一驱动时段之后为仪表配件提供驱动信号。
5.根据前述权利要求1到4中的任一项所述的方法,其中提供驱动信号包括在包括谐振频率的范围上扫描驱动信号的频率。
10.根据前述权利要求6到9中的任一项所述的仪表电子器件(100),其中将一个或多个信号处理器(120)配置为提供驱动信号包括将一个或多个信号处理器(120)配置为在包括谐振频率的范围上扫描驱动信号的频率。
15.根据前述权利要求11到14中的任一项所述的双振动性传感器系统(5),其中将仪表电子器件(100)配置为提供驱动信号包括将仪表电子器件(100)配置为在包括谐振频率的范围上扫描驱动信号的频率。
16.根据前述权利要求11到15中的任一项所述的双振动性传感器系统(5),还包括第二仪表配件(10b),其中仪表电子器件(100)被耦合到第二仪表配件(10b)。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/CN2016/074628 WO2017143579A1 (en) | 2016-02-26 | 2016-02-26 | Limiting a drive signal |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108700443A CN108700443A (zh) | 2018-10-23 |
CN108700443B true CN108700443B (zh) | 2021-05-18 |
Family
ID=59685931
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201680082573.0A Active CN108700443B (zh) | 2016-02-26 | 2016-02-26 | 限制驱动信号 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10591334B2 (zh) |
EP (1) | EP3420322B1 (zh) |
JP (1) | JP7008632B2 (zh) |
CN (1) | CN108700443B (zh) |
WO (1) | WO2017143579A1 (zh) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017131199A1 (de) | 2017-12-22 | 2019-06-27 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Coriolis-Massendurchfluß-Meßgerät |
JP7308232B2 (ja) * | 2018-06-21 | 2023-07-13 | マイクロ モーション インコーポレイテッド | 共通プラットフォームに統合された複数のコリオリ流量計の証明法 |
DE102018133117A1 (de) | 2018-12-20 | 2020-06-25 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Coriolis-Massendurchfluß-Meßgerät |
WO2020126282A1 (de) | 2018-12-20 | 2020-06-25 | Endress+Hauser Flowtec Ag | CORIOLIS-MASSENDURCHFLUß-MEßGERÄT |
US20220099543A1 (en) | 2018-12-20 | 2022-03-31 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Coriolis mass flow meter |
CN113196016A (zh) | 2018-12-21 | 2021-07-30 | 恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司 | 具有磁场探测器的科里奥利质量流量计 |
DE102019133610A1 (de) | 2019-12-09 | 2021-06-10 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Vibronisches Meßsystem zum Messen eines Massestroms eines fluiden Meßstoff |
DE102020127382A1 (de) | 2020-10-16 | 2022-04-21 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Verfahren zum Überprüfen eines vibronischen Meßsystems |
DE102022112523A1 (de) | 2022-05-18 | 2023-11-23 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Vibronisches Meßsystem |
DE102022116111A1 (de) | 2022-06-28 | 2023-12-28 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Vibronisches Meßsystem |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1318385A2 (de) * | 2001-12-06 | 2003-06-11 | Krohne AG | Massendurchflussmessgerät und Verfahren zum Betrieb eines Massendurchflussmessgerätes |
WO2006022742A1 (en) * | 2004-08-24 | 2006-03-02 | Micro Motion, Inc. | A method and apparatus for proving flow meters |
WO2006091199A1 (en) * | 2005-02-23 | 2006-08-31 | Micro Motion, Inc. | Single input, multiple output flow meter |
WO2010056244A1 (en) * | 2008-11-13 | 2010-05-20 | Micro Motion, Inc. | Method and apparatus for measuring a fluid parameter in a vibrating meter |
WO2013006171A1 (en) * | 2011-07-07 | 2013-01-10 | Micro Motion, Inc. | Method and apparatus for determining differential flow characteristics of a multiple meter fluid flow system |
CN104501890A (zh) * | 2015-01-16 | 2015-04-08 | 合肥工业大学 | 一种变传感器信号设定值的科氏质量流量管的控制方法 |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4413317A (en) * | 1980-11-14 | 1983-11-01 | Sperry Corporation | Multiprocessor system with cache/disk subsystem with status routing for plural disk drives |
US5009109A (en) | 1989-12-06 | 1991-04-23 | Micro Motion, Inc. | Flow tube drive circuit having a bursty output for use in a coriolis meter |
US5394527A (en) * | 1991-05-17 | 1995-02-28 | Zenith Data Systems Corporation | Method and apparatus facilitating use of a hard disk drive in a computer system having suspend/resume capability |
WO1994003857A1 (en) * | 1992-08-10 | 1994-02-17 | Advanced Logic Research, Inc. | Computer interface for concurrently performing plural seeks on plural disk drives |
DE69505224T2 (de) * | 1994-07-22 | 1999-05-20 | Advanced Micro Devices Inc | Computersystem |
US5661232A (en) | 1996-03-06 | 1997-08-26 | Micro Motion, Inc. | Coriolis viscometer using parallel connected Coriolis mass flowmeters |
US5734112A (en) * | 1996-08-14 | 1998-03-31 | Micro Motion, Inc. | Method and apparatus for measuring pressure in a coriolis mass flowmeter |
US20030216874A1 (en) * | 2002-03-29 | 2003-11-20 | Henry Manus P. | Drive techniques for a digital flowmeter |
US6505135B2 (en) * | 2001-03-13 | 2003-01-07 | Micro Motion, Inc. | Initialization algorithm for drive control in a coriolis flowmeter |
WO2006069930A2 (de) * | 2004-12-23 | 2006-07-06 | Endress+Hauser | Leitungsnetzwerk zur versorgung mit wasser oder gas und/oder zum abtransport von brauchwasser mit einer hierarchischen struktur, verfahren zur detektion einer leckage in einem solchen leitungsnetz und verfahren zur rechnergestützten bestimmung einer theoretisch verbleibenden lebensdauereiner erneuerbaren energiequelle |
JP5060557B2 (ja) | 2006-07-28 | 2012-10-31 | マイクロ・モーション・インコーポレーテッド | 3つのピックオフ・センサを持つ流量計 |
MX2009001769A (es) | 2006-08-24 | 2009-02-25 | Micro Motion Inc | Flujometro con conductos de flujo multiple. |
US8826745B2 (en) | 2007-03-14 | 2014-09-09 | Micro Motion, Inc. | Vibratory flow meter and method for determining viscosity in a flow material |
CN101765759B (zh) | 2007-07-30 | 2013-06-19 | 微动公司 | 用于测量三相流的流动特性的流量计系统和方法 |
CN101946163B (zh) | 2008-02-20 | 2012-10-10 | 微动公司 | 带有改进的平衡系统的科里奥利流量计 |
BR122018075233B1 (pt) | 2008-06-05 | 2020-03-10 | Micro Motion, Inc. | Métodos para operar um medidor de fluxo, e para manter uma amplitude de tubo de fluxo de um medidor de fluxo sobre uma faixa de temperatura variável |
CN102084224B (zh) * | 2008-07-01 | 2017-04-19 | 微动公司 | 用于生成振动测量设备中的驱动信号的系统、方法 |
DE102010029590B4 (de) * | 2010-06-01 | 2014-07-10 | Robert Bosch Gmbh | Drehratensensor, Sensoranordnung, Verfahren zum Betrieb eines Drehratensensors und Verfahren zum Betrieb einer Sensoranordnung |
JP5513269B2 (ja) * | 2010-06-11 | 2014-06-04 | トキコテクノ株式会社 | 振動式測定装置 |
CN103827641B (zh) | 2011-07-13 | 2016-06-29 | 微动公司 | 用于确定谐振频率的振动计和方法 |
JP5708458B2 (ja) * | 2011-11-29 | 2015-04-30 | 株式会社デンソー | 角速度検出装置 |
EP2861941B1 (de) * | 2012-06-18 | 2018-03-21 | KROHNE Messtechnik GmbH | Verfahren zum betreiben eines resonanzmesssystems |
WO2016021305A1 (ja) * | 2014-08-07 | 2016-02-11 | 株式会社村田製作所 | 角速度センサ |
-
2016
- 2016-02-26 EP EP16891033.9A patent/EP3420322B1/en active Active
- 2016-02-26 CN CN201680082573.0A patent/CN108700443B/zh active Active
- 2016-02-26 JP JP2018544873A patent/JP7008632B2/ja active Active
- 2016-02-26 WO PCT/CN2016/074628 patent/WO2017143579A1/en active Application Filing
- 2016-02-26 US US16/077,908 patent/US10591334B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1318385A2 (de) * | 2001-12-06 | 2003-06-11 | Krohne AG | Massendurchflussmessgerät und Verfahren zum Betrieb eines Massendurchflussmessgerätes |
WO2006022742A1 (en) * | 2004-08-24 | 2006-03-02 | Micro Motion, Inc. | A method and apparatus for proving flow meters |
WO2006091199A1 (en) * | 2005-02-23 | 2006-08-31 | Micro Motion, Inc. | Single input, multiple output flow meter |
WO2010056244A1 (en) * | 2008-11-13 | 2010-05-20 | Micro Motion, Inc. | Method and apparatus for measuring a fluid parameter in a vibrating meter |
WO2013006171A1 (en) * | 2011-07-07 | 2013-01-10 | Micro Motion, Inc. | Method and apparatus for determining differential flow characteristics of a multiple meter fluid flow system |
CN104501890A (zh) * | 2015-01-16 | 2015-04-08 | 合肥工业大学 | 一种变传感器信号设定值的科氏质量流量管的控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3420322B1 (en) | 2021-03-31 |
CN108700443A (zh) | 2018-10-23 |
WO2017143579A1 (en) | 2017-08-31 |
EP3420322A4 (en) | 2019-09-11 |
JP2019512675A (ja) | 2019-05-16 |
EP3420322A1 (en) | 2019-01-02 |
US20190033112A1 (en) | 2019-01-31 |
US10591334B2 (en) | 2020-03-17 |
JP7008632B2 (ja) | 2022-01-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108700443B (zh) | 限制驱动信号 | |
KR101869733B1 (ko) | 진동계의 진동 센서 구성요소의 온도를 결정하는 방법 및 장치 | |
CN108700904B (zh) | 限制由两个或更多个仪表组件汲取的电流 | |
CN108700453B (zh) | 确定经校正的所测量流率 | |
JP2021519931A (ja) | 流量計相分率および濃度測定値の調整方法および装置 | |
KR102177083B1 (ko) | 2개 또는 그 초과의 미터 어셈블리들용 미터 전자장치 | |
JP2020173274A (ja) | 駆動信号を制限すること | |
JP7093805B2 (ja) | 2つ以上のメータアセンブリ用のメータ電子機器 | |
CN107131947B (zh) | 确定振动传感器零点 | |
JP6742429B2 (ja) | 2つ以上のホストとの通信 | |
CN107131905B (zh) | 检测两个或更多计量组件 | |
CN107131921B (zh) | 用于计量电子器件的低功率模式 | |
CN219869834U (zh) | 具有低功率模式的计量电子器件和系统 | |
AU2021477585A1 (en) | Using parameters of sensor signals provided by a sensor assembly to verify the sensor assembly | |
CN114112020A (zh) | 确定振动传感器类型 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: DE Ref document number: 1262263 Country of ref document: HK |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |