CN110730901A - 用于防止互调失真信号干扰的频率间隔 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于确定用于防止互调失真信号干扰的频率间隔的系统（800）。系统（800）包括传感器组装件（810）以及被通信地耦合到传感器组装件（810）的仪表检定模块（820）。仪表检定模块（820）被配置成确定将被应用到振动仪表的传感器组装件（810）的第一信号的频率，以及在第一信号的频率周围设置解调窗口。仪表检定模块（820）还被配置成确定将被应用到传感器组装件的第二信号的频率，使得由第一信号和第二信号生成的互调失真信号的频率在所述解调窗口外部。

Description

用于防止互调失真信号干扰的频率间隔

技术领域

下述实施例涉及互调失真，并且更具体地涉及用于防止互调失真信号干扰的频率间隔。

背景技术

诸如例如科里奥利质量流量计、液体密度仪表、气体密度仪表、液体黏度仪表、气体/液体比重仪表、气体/液体相对密度仪表、以及气体分子量仪表之类的振动仪表一般是已知的并且用于测量流体的特性。通常，仪表包括传感器组装件以及电子部分。传感器组装件内的材料可以是流动的或静止的。每种类型的传感器可以具有独特的特性，仪表必须计及所述特性以便实现最优性能。例如，一些传感器可以需要管型装置来以特定的位移水平振动。其它传感器组装件类型可以需要特殊的补偿算法。

除了执行其它功能之外，所述仪表电子器件典型地包括针对在被使用的特定传感器的所存储的传感器校准值。例如，仪表电子器件可以包括参考传感器刚度测量。参考传感器刚度表示与特定传感器组装件的传感器几何结构有关的基本测量，如在参考条件下在工厂中所测量的。在消费者场所安装了振动元件仪表之后所测量的传感器刚度与参考传感器刚度之间的改变可以表示除了其它原因之外由于对传感器组装件中管道的涂覆、侵蚀、腐蚀或损坏所致的传感器组装件中的物理改变。仪表检定或健康检查测试可以检测这些改变。

典型地使用多音调驱动信号来执行仪表检定，所述多音调驱动信号还可以被称为多正弦、多分量等等，其被应用到传感器组装件的驱动器。多音调驱动信号典型地由谐振分量或驱动音调以及多个非谐振分量或测试音调组成，所述谐振分量或驱动音调处于传感器组装件的谐振频率，所述多个非谐振分量或测试音调利用频率间隔而与驱动音调间隔开。这不同于其中多个测试音调被顺序地循环的途径。在测试音调的顺序循环中，系统中的任何时变（例如温度相关的效应、流中的改变）可能使传感器组装件的频率响应表征劣化。多音调驱动信号是有利的，因为同时获得了经采样的数据。

多音调驱动信号中的每个测试音调是向传感器组装件的频率响应的输入。由传感器组装件提供的响应信号中的分量是频率响应函数的输出。这些分量与对应的测试音调相比较以表征传感器组装件的频率响应。如果对于传感器组装件发生了涂覆、侵蚀、腐蚀或损坏，则传感器组装件的频率响应将改变。然而，传感器组装件中的非线性可能从多音调驱动信号形成互调失真信号。

互调失真信号可以使得传感器组装件的频率响应变化，而没有对传感器组装件的任何底层改变。更具体地，多音调驱动信号中的驱动和测试音调可以引发互调失真信号，该互调失真信号具有可以在测试音调中的一个的频率处或该频率周围的频率。作为结果，与互调失真信号相对应的分量可以干扰与测试音调中的一个相对应的分量。该干扰可以使得频率响应的表征是不准确的。因此，存在防止互调失真信号干扰的需要。

发明内容

提供了一种用于确定用于防止互调失真信号干扰的频率间隔的系统（800）。根据实施例，系统（800）包括传感器组装件（810）以及被通信地耦合到传感器组装件（810）的仪表检定模块（820）。仪表检定模块（820）被配置成确定将被应用到振动仪表的传感器组装件（810）的第一信号的频率，以及在第一信号的频率周围设置解调窗口。仪表检定模块（820）还被配置成确定将被应用到传感器组装件的第二信号的频率，使得由第一信号和第二信号生成的互调失真信号的频率在解调窗口外部。

提供了一种确定用于防止互调失真信号干扰的频率间隔的方法。根据实施例，所述方法包括：确定将被应用到振动仪表的传感器组装件的第一信号的频率，在第一信号的频率周围设置解调窗口，以及确定将被应用到传感器组装件的第二信号的频率使得由第一信号和第二信号生成的互调失真信号的频率在解调窗口外部。

各方面

根据一方面，用于确定用于防止互调失真信号干扰的频率间隔的系统（800）包括传感器组装件（810）以及被通信地耦合到传感器组装件（810）的仪表检定模块（820）。仪表检定模块（820）被配置成确定将被应用到振动仪表的传感器组装件（810）的第一信号的频率，在第一信号的频率周围设置解调窗口，以及确定将被应用到传感器组装件的第二信号的频率使得由第一信号和第二信号生成的互调失真信号的频率在解调窗口外部。

优选地，仪表检定模块（820）此外被配置成确定包括第一信号的频率的带宽，以及确定第二信号的频率使得第二信号的频率在包括第一信号的频率的带宽内。

优选地，所述带宽是传感器组装件的频率响应带宽。

优选地，第一信号的频率是传感器组装件的谐振频率。

优选地，在仪表检定模块（820）以及传感器组装件（810）中的一个中生成互调失真信号。

优选地，第一信号和第二信号是由仪表检定模块（820）应用到传感器组装件（810）的驱动信号的分量。

优选地，第二信号被应用到传感器组装件（810）以表征传感器组装件（810）的频率响应。

优选地，仪表检定模块（820）被配置成确定将被应用到传感器组装件（810）的第二信号的频率使得由第一信号和第二信号生成的互调失真信号的频率在解调窗口外部包括：仪表检定模块（820）被配置成确定第二信号的频率使得互调失真邻近解调窗口。

优选地，仪表检定模块（820）此外被配置成确定一个或多个附加信号的频率使得由一个或多个附加信号生成的多个互调失真信号的频率位于第一信号的解调窗口外部。

优选地，仪表检定模块（820）此外被配置成确定包括第一信号的频率的带宽，以及确定所述一个或多个附加信号的频率使得所述一个或多个附加信号的频率在包括第一信号的频率的带宽内。

优选地，仪表检定模块（820）此外被配置成在所述一个或多个附加信号周围设置解调窗口，以及确定所述一个或多个附加信号的频率使得由所述一个或多个附加信号生成的多个互调失真信号的频率位于所述一个或多个附加信号的解调窗口外部。

根据一方面，一种确定用于防止互调失真信号干扰的频率间隔的方法包括：确定将被应用到振动仪表的传感器组装件的第一信号的频率，在第一信号的频率周围设置解调窗口，以及确定将被应用到传感器组装件的第二信号的频率使得由第一信号和第二信号生成的互调失真信号的频率在解调窗口外部。

优选地，所述方法此外包括：确定包括第一信号的频率的带宽，以及确定第二信号的频率使得第二信号的频率在包括第一信号的频率的带宽内。

优选地，所述带宽是传感器组装件的频率响应带宽。

优选地，第一信号的频率是传感器组装件的谐振频率。

优选地，在仪表电子器件以及传感器组装件中的一个中生成互调失真信号。

优选地，第一信号和第二信号是由仪表电子器件应用到传感器组装件的驱动信号的分量。

优选地，第二信号被应用到传感器组装件以表征传感器组装件。

优选地，确定将被应用到传感器组装件的第二信号的频率使得由第一信号和第二信号生成的互调失真信号的频率在解调窗口外部包括：确定所包括的第二信号的频率使得互调失真邻近解调窗口。

优选地，所述方法此外包括确定一个或多个附加信号的频率使得由所述一个或多个附加信号生成的多个互调失真信号的频率位于第一信号的解调窗口外部。

优选地，所述方法此外包括：确定包括第一信号的频率的带宽，以及确定所述一个或多个附加信号的频率使得所述一个或多个附加信号的频率在包括第一信号的频率的带宽内。

优选地，所述方法此外包括在所述一个或多个附加信号周围设置解调窗口，以及确定所述一个或多个附加信号的频率使得由所述一个或多个附加信号生成的多个互调失真信号的频率位于所述一个或多个附加信号的解调窗口外部。

附图说明

相同的参考标号在所有附图上表示相同的元素。应当理解到，附图不一定是按比例的。

图1示出了振动仪表5，其使用频率间隔来防止互调失真信号干扰。

图2示出了图表200，其图示了多音调驱动信号中的互调失真信号。

图3示出了图表300，其图示了互调失真。

图4示出了图表400，其图示了用于防止互调失真信号干扰的频率间隔。

图5示出了图表500，其图示了用于防止互调失真信号干扰的频率间隔。

图6示出了图表600，其图示了用于防止互调失真信号干扰的频率间隔。

图7示出了根据实施例的确定用于防止互调失真信号干扰的频率间隔的方法700。

图8示出了包括传感器组装件810和仪表检定模块820的系统800。

具体实施方式

图1-8以及以下的描述描绘了特定的示例，以教导本领域技术人员如何做出并且使用用于防止互调失真信号干扰的频率间隔的实施例的最佳模式。为了教导发明原理的目的，已经简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员将领会到落入本描述的范围内的、来自这些示例的变型。本领域技术人员将领会到下述特征可以用各种方式被组合以形成确定用于防止互调失真信号干扰的最佳频率间隔的多个变型。作为结果，下述实施例不限于下述特定示例，而是仅仅被权利要求及其等同物所限制。

可以通过如下来防止通过互调失真信号的干扰：确定将被应用到振动仪表中的传感器组装件的第一信号、诸如驱动信号的频率，以及在第一信号的频率周围设置解调窗口。当与第一信号混合的时候产生互调失真信号的第二信号的频率可以被确定使得互调失真信号的频率在解调窗口外部。因此，互调失真信号没有被包括在传感器组装件的频率响应的表征中。作为结果，表征是更准确的，并且因此在传感器组装件的情况下的腐蚀、侵蚀、沉积和其它问题可以被可靠地检测。

图1示出了振动仪表5，其使用频率间隔来防止互调失真信号干扰。如图1中所示，振动仪表5包括传感器组装件10和仪表电子器件20。传感器组装件10响应于过程材料的质量流率和密度。仪表电子器件20经由引线100被连接到传感器组装件10，以通过路径26来提供密度、质量流率和温度信息，以及其它信息。

传感器组装件10包括一对歧管150和150’、具有法兰颈110和110’的法兰103和103’、一对平行管道130和130’、驱动机构180、电阻性温度检测器（RTD）190以及一对敏感元件（pick-off）传感器170l和170r。管道130和130’具有两个基本上笔直的入口分支131、131’以及出口分支134、134’，它们在管道安装块120和120’处朝向彼此汇聚。管道130、130’在沿着其长度的两个对称的位置处弯曲，并且贯穿其长度基本上平行。支撑杆140和140’用于限定轴W和W’，每个管道130、130’关于所述轴W和W’而振荡。管道130、130’的分支131、131’以及134、134’被固定地附连到管道安装块120和120’，并且这些块进而被固定地附连到歧管150和150’。这提供通过传感器组装件10的连续闭合的材料路径。

当具有孔洞102和102’的法兰103和103’经由入口端104和出口端104’被连接到承载在被测量的过程材料的过程线（未被示出）中的时候，材料通过法兰103中的孔口101而进入仪表的入口端104，并且通过歧管150被引导到具有表面121的管道安装块120。在歧管150内，材料被划分并且通过管道130、130’被路由。在离开管道130、130’时，过程材料被重新组合在具有表面121’的块120’以及歧管150’内的单个流中，并且此后被路由到出口端104’，所述出口端104’通过具有孔洞102’的法兰103’被连接到过程线（未被示出）。

管道130、130’被选择并且被适当地安装到管道安装块120、120’，以便相应地具有关于弯曲轴W--W和W'--W'的大体上相同的质量分布、惯性矩和杨氏模量。这些弯曲轴通过支撑杆140、140’。由于管道的杨氏模量随温度改变，并且该改变影响流量和密度的计算，所以RTD 190被安装到管道130’以连续地测量管道130’的温度。管道130’的温度以及因此针对通过RTD 190的给定电流而跨RTD 190出现的电压通过如下来被管控：通过管道130’的材料的温度。跨RTD 190出现的温度相关的电压在公知的方法中由仪表电子器件20用于补偿由于管道温度中的任何改变所致的管道130、130’的弹性模量中的改变。RTD 190通过引线195被连接到仪表电子器件20。

管道130、130’中的二者由驱动机构180在关于其相应的弯曲轴W和W'的相反方向上并且以被称为流量计的第一异相弯曲模式的事物被驱动。该驱动机构180可以包括许多公知的布置中的任一个，诸如被安装到管道130’的磁体以及如下相反线圈：所述相反线圈被安装到管道130，并且交变电流通过所述相反线圈而被传递以用于振动两个管道130、130’。仪表电子器件20将合适的驱动信号经由引线185应用到驱动机构180。

仪表电子器件20接收引线195上的RTD温度信号，以及在引线100上出现的左和右传感器信号，所述引线100相应地承载左和右传感器信号165l、165r。仪表电子器件20产生去往驱动机构180并且振动管道130、130’的引线185上出现的驱动信号。仪表电子器件20处理左和右传感器信号以及RTD信号，以计算通过传感器组装件10的材料的质量流率和密度。该信息、连同其它信息一起由仪表电子器件20通过路径26作为信号来被应用。

图2示出了图表200，其图示了多音调驱动信号中的互调失真信号。如图2中所示，图表200包括频率轴210和量值轴220。频率轴以赫兹（Hz）为单位并且范围从0到30。量值轴220是全尺度比并且范围从0到1。图表200还包括两个信号230，所述两个信号230对称地以大约20 Hz为中心。如图2中所示，图表200包括互调失真信号240，互调失真信号240包括偶数阶互调失真信号240a以及奇数阶互调失真信号240b。

所述两个信号230被示出为对称地以大约20 Hz为中心，并且具有大约0.9的量值。所述两个信号230可以使用多音调驱动信号而被提供到例如以上参考图1所述的传感器组装件10。更具体地，多音调驱动信号可以包括被提供到驱动机构180的所述两个信号230。

互调失真信号240可以在引线100上的传感器信号中，并且可以由仪表电子器件20或传感器组装件10引发。例如，可以由于多音调驱动信号接近于仪表电子器件20中的放大器的饱和或处于仪表电子器件20中的放大器的饱和而生成互调失真信号240。互调失真信号240还可以由于传感器组装件10、诸如敏感元件传感器170l、170r以及驱动机构180、或传感器组装件10中的其它设备或结构中的非线性所致。互调失真信号240的频率处于所述两个信号230的频率之间的差异的倍数。如可以领会的，由于更多的输入信号被添加，因此互调失真信号的数目增大，这可以使得互调失真信号中的一个或多个具有输入信号的相同频率。

图3示出了图表300，其图示了互调失真。如图3中所示，图表300包括频率轴310和量值轴320。频率轴310以赫兹（Hz）为单位并且范围从95到105 Hz。量值轴320是全尺度比并且范围从0到1。图表300包括第一信号330，第一信号330被标注为“驱动音调”并且可以是多音调驱动信号的谐振分量。第一信号330具有100 Hz的频率。

还示出的是测试音调340，其可以是多音调驱动信号的非谐振分量（例如不在传感器组装件的谐振频率）。测试音调340包括第二直到第五信号340d。图表300还包括互调失真信号350。为了清楚以及讨论目的，没有示出所有可能的互调失真信号。取而代之，从第一信号330和第三信号340b生成图3中所示的互调失真信号350。互调失真信号350中的一个是干扰信号350a，该干扰信号350a具有与第四信号340c相同的频率。测试音调340可以被注入到驱动信号中，所述驱动信号诸如出现在振动仪表5中的引线185上的驱动信号。因此，出现在引线185上的驱动信号可以包括第一信号330以及第二直到第五信号340a-340d。

第二直到第五信号340a-340d的量值可以被测量并且用于表征传感器组装件10。例如，与第二直到第五信号340a-340d中的一个相对应的输出的量值比可以表征在该频率处的传感器组装件10的响应。通过利用不同频率处的四个测试音调，在一频率范围内的传感器组装件10的频率响应可以被估计。然而，由于在与第四信号340c相同的频率处的干扰信号350a不是测试音调340中的一个并且不作为针对频率响应的输入而被测量，因此传感器组装件10的频率响应是不正确的，并且因此可能不正确地检测侵蚀、腐蚀、沉积等等。

可以通过改变在第一信号330与第三信号340b之间的频率间隔来改变干扰信号350a的频率。更具体地，干扰信号350a的频率可以是在第一信号330与第三信号340b的频率之间的差异的倍数。因此，增大或减小第三信号340b的频率将增大或减小干扰信号350a的频率。这将使干扰信号350a移动远离第四信号340c，从而防止干扰信号350a被包括在对传感器组装件10的频率响应进行表征中。

然而，简单地使干扰信号350a移动远离第四信号340c可能不防止干扰信号350a被包括在对传感器组装件10的频率响应进行表征中。例如，即使干扰信号350a的频率不同于第四信号340c的频率，干扰信号350a也仍可以在解调窗口内，并且因此引发来自传感器组装件的响应信号中的干扰分量。

图4示出了图表400，其图示了用于防止互调失真信号干扰的频率间隔。如图4中所示，图表400包括频率轴410和量值轴420。频率轴410以赫兹（Hz）为单位并且范围从92到108Hz。量值轴420是全尺度比并且范围从0到1。图表400包括第一信号430，该第一信号430可以是在传感器组装件的谐振频率处的驱动音调或谐振信号。还示出的是第二信号440以及互调失真信号450，该第二信号440可以是成为多音调驱动信号的非谐振分量的测试音调。在图4中还示出的是与第一信号430相关联的第一解调窗口460a以及与第二信号440相关联的第二解调窗口460b。

第一和第二解调窗口460a、460b可以是在第一和第二信号430、440的频率周围的、允许第一和第二信号430、440通过的频率范围。例如，第一和第二解调窗口460a、460b可以是大约1 Hz宽。因此，针对第一信号430的解调窗口范围可以从大约99.5 Hz到大约100.5Hz。针对第二信号440的解调窗口范围可以从大约101.5 Hz到大约102.5 Hz。互调失真信号450处于98和104 Hz的频率，其不在第一和第二解调窗口460a、460b内。作为结果，在确定传感器组装件10的频率响应中不包括互调失真信号450。如下面将讨论的，如果频率间隔没有被适当地选择，则诸如附加测试音调之类的附加信号将导致可能不位于解调窗口内的附加互调失真信号。

图5示出了图表500，其图示了用于防止互调失真信号干扰的频率间隔。如图5中所示，图表500包括频率轴510和量值轴520。频率轴510以赫兹（Hz）为单位并且范围从92到108Hz。量值轴520是全尺度比并且范围从0到1。图表500包括第一信号530，该第一信号530可以是在传感器组装件的谐振频率处的驱动音调或信号。还示出的是测试音调540，其包括第二信号540a、第三信号540b、第四信号540c以及第五信号540d，并且可以是多音调驱动信号的非谐振正弦分量。图表500还包括互调失真信号550。还示出了与第一信号530和测试音调540相关联的解调窗口560。解调窗口560包括第一直到第五解调窗口560a-560e，其相应地与第一直到第五信号530、540a-540d相关联。

第一信号530以及第二直到第五信号540a-540d可以包括引线185上的多音调驱动信号。第一信号530可以处于传感器组装件的谐振频率，其被示出为是100 Hz。第二、第三、第四和第五信号540a-540d被示出为相应地处于95、97、102和103.5 Hz。第二直到第五信号540a-540d以频率间隔与第一信号530以及彼此偏移。频率间隔可以被选择以确保互调失真信号550不在第一直到第四解调窗口560b-560e内，如图5中所示。更具体地，可以针对第一信号530以及第二直到第五信号540a-540d的各种频率间隔来确定互调失真信号550的所有频率。如可以领会到的，其它频率间隔可以导致也不在解调窗口560内的互调失真信号550。

另外，传感器组装件10可以具有如下频率范围：在该频率范围下，传感器组装件10轻微地受抑制，该频率范围在本文中被称为传感器组装件10的频率响应带宽。更具体地，传感器组装件10可以在驱动音调频率周围非常轻微地受抑制，其中传感器组装件10的响应远离驱动音调频率而迅速地减小。如果频率间隔太大，则第一信号530可以在频率响应带宽内居中，并且测试音调540中的一个或多个可以在频率响应带宽外部。这可以导致具有如下分量的传感器信号：所述分量具有不足以表征传感器组装件10的频率响应的信噪比。

为了避免该信噪比问题，测试音调540的频率可以接近于第一信号530的频率，使得它们位于传感器组装件10的频率响应带宽内。因此，可以合期望的是最小化在测试音调540的最低频率与最高频率之间的频率间隔，所述测试音调540在图5的实施例中是第二信号540a和第五信号540d。在以下参考图6来讨论该最小化的示例。

图6示出了图表600，其图示了用于防止互调失真信号干扰的频率间隔。如图6中所示，图表600包括频率轴610和量值轴620。频率轴610以赫兹（Hz）为单位并且范围从92到108Hz。量值轴620是全尺度比并且范围从0到1。图表600包括第一信号630，该第一信号630可以是在传感器组装件的谐振频率处的驱动音调或信号。还示出的是测试音调640，其包括第二信号640a、第三信号640b、第四信号640c以及第五信号640d。测试音调640可以是在非谐振频率处的正弦分量。图表600还包括互调失真信号650。还示出了与第一信号630和测试音调640相关联的解调窗口660。解调窗口660包括与第一信号630以及第二信号640a直到第五信号640d相关联的第一直到第五解调窗口660a-660e。

如可以领会到的，与以上参考图5所描述的第二和第五信号540a、540d相比，第二和第五信号640a、640d更靠近在一起。第二和第五信号640a、640d可以在传感器组装件的频率响应带宽内。作为结果，与测试音调640相对应的传感器信号中的信号可以具有可接受的信噪比。另外，互调失真信号650中的一些与解调窗口660b-660e相邻。更具体地，互调失真信号650中的一些在解调窗口660b-660e外部，但是紧挨着所述解调窗口660b-660e。因此，解调窗口660b-660e不使互调失真信号650通过，而同时允许与测试音调640相对应的传感器信号的分量通过。

因此，通过防止互调失真信号650干扰与测试音调640相对应的信号，传感器组装件10的频率响应的表征可以更准确。由于从第二和第五信号640a、640d之间的更靠近的频率间隔所产生的足够的信噪比，频率响应的表征还可以更准确。在以下更详细地描述可以确定频率间隔的示例性方法和系统。

图7示出了根据实施例的确定用于防止互调失真信号干扰的频率间隔的方法700。如图7中所示，方法700在步骤710中确定将被应用到振动仪表的传感器组装件的第一信号的频率。在步骤720中，方法700在第一信号的频率周围设置解调窗口。方法700在步骤730中确定将被应用到传感器组装件的第二信号的频率，使得由第一信号和第二信号生成的互调失真信号的频率在解调窗口外部。

第一信号的频率可以在步骤710中通过如下来被确定：例如基于出现在引线100上的左和右传感器信号来生成信号。也就是说，第一信号可以是被提供到传感器组装件10的多音调驱动信号的驱动音调，所述传感器组装件10然后将左和右传感器信号提供到反馈环路，所述反馈环路确定驱动音调的频率。

在步骤720中，可以通过例如确定与第一信号的频率相关联的上值和下值来将解调窗口设置在第一信号的频率周围。可以通过将容差值添加到第一信号的频率来设置解调窗口的上值，并且可以通过从第一信号的频率中减去容差值来设置解调窗口的下值。因此，解调关于第一频率对称。可替换地，上值和下值可以不关于第一频率对称，并且可以因此按不同的量而与第一频率偏移。

在步骤730中，可以通过如下来确定第二信号的频率：例如迭代地将第二频率设置成一值，确定互调失真信号的频率，以及确定互调失真信号是否在解调窗口内。可以采用其它方法，诸如例如基于解调窗口的上限或下限的频率以及第一信号的频率来确定互调失真信号的频率。

在一个示例中，当确定第二信号的频率的时候可以采用离散的解空间。第一信号的解调窗口强制所有测试频率至少是来自第一信号的频率（例如驱动音调频率）以及来自任何其它测试音调频率的解调窗口宽度dF。由于互调失真信号基于输入频率之间的间隔而出现，因此，由于特定的输入对所致的互调失真信号也将出现在来自那些频率的至少dF。因此，解空间被限制到以第一信号的频率为中心的分辨率为dF的网格上的测试音调。利用该简化，继续强力优化过程变得实际。例如，全部被放置在可以是传感器组装件的频率响应带宽的20 dF带宽内的四个测试音调的整个搜索空间是“n选k”问题。从2*20 = 40个潜在频率（由于不能使用驱动频率），将选择四个频率。用于做出该选择的方式的数目被评估为。

可以针对第一信号的不同频率来重复方法700。例如，确定第一信号的频率的步骤可以包括确定第一信号的另一频率。这可以是在与一类振动仪表相关联的频率范围内的频率。与该载波频率相关联的第二信号的频率可以通过如下来被确定：以载波频率利用第一信号来调制第二信号。以基带频率来设置的解调窗口可以或可以不与载波频率处的解调窗口相同。在以下讨论中说明该过程。

可以例如获得基础测试音调向量，其包括在[-6 -4 5 7]的基础测试音调频率处的第二直到第五信号。基础测试音调频率的该向量可以被调制到其它载波频率，这些载波频率可以具有被定义为dF的不同的解调窗口宽度。在该示例中，方法700可以确定第一频率将在70到125 Hz的范围内，诸如100 Hz。方法700可以在步骤720中确定解调窗口的宽度（dF）是0.267 Hz。方法700可以确定第二信号的频率将是100 Hz减去1.6 Hz。由于解调窗口宽度的宽度是0.267 Hz，因此第二音调的频率通过如下来被确定：将基础音调向量中的该元素乘以dF，在该情况中为–6*0.267 Hz，其等于-1.6 Hz。可以为附加的信号、诸如附加的测试音调执行类似的步骤。

例如，在351 Hz到600 Hz的频率范围中可以是为389.1 Hz的第一信号频率或载波频率，这可以根据来自仪表组装件的传感器信号来被确定。351 Hz到600 Hz的频率范围可以具有拥有1.3333 Hz的宽度的解调窗口。因此，基础测试音调向量可以乘以1.3333 Hz以达到[-8.000 -5.333 6.667 9.333] Hz的测试音调向量。对于针对第一信号的389.1 Hz的载波频率，第二信号将具有381.1 Hz的频率，其等于389.1 Hz－8.0 Hz。

如以上所讨论的，方法700可以在步骤730中检定：互调失真信号在第一信号的解调窗口外部。可以针对不同的载波频率执行该步骤，以确保基础音调向量针对所有期望的载波频率而起作用。例如，如以上所讨论的，可以针对第二直到第五信号及其在70到125 Hz的范围中的相关联的频率来确定基础测试音调向量，并且然后所述基础测试音调向量在其它载波频率处通过如下来被检定：使用被调制到如上所述的不同载波频率的第二直到第五信号的基础测试音调向量。

结果得到的表可以如下：

因此，对于为389.10 Hz的载波频率或驱动音调频率的以上讨论的示例，第二信号可以处于381.10 Hz，第三信号处于383.77 Hz，第四信号处于395.77 Hz，并且第五信号处于398.43 Hz。

方法700可以附加地包括：确定包括第一信号的频率的带宽，以及确定第二信号的频率使得第二信号的频率在包括第一信号的频率的带宽内。带宽可以是第一和第二信号被应用到的传感器组装件的频率响应带宽。例如，上述传感器组装件10可以具有其中响应大体上谐振或轻微受抑制的相对窄的频率范围。第二、第三或第四信号可能需要在该带宽内以适当地执行仪表检定。

图8示出了系统800，系统800包括传感器组装件810和仪表检定模块820。如图8中所示，传感器组装件810被通信地耦合到仪表检定模块820。仪表检定模块820包括驱动电路822，该驱动电路822将驱动信号提供到传感器组装件810。传感器组装件810与仪表检定模块820通信地耦合并且将传感器信号提供到仪表检定模块820。解调滤波器824从传感器组装件810接收传感器信号，并且使在解调滤波器824的一个或多个解调窗口内的信号通过。由解调滤波器824通过的信号被提供到FRF估计单元825。陷波滤波器826还接收传感器信号，其将谐振分量传递到驱动电路822以及可以确定流体的流体性质的流量和密度测量模块827。

传感器组装件810可以是对前述内容中参考图1所述的传感器组装件10进行表示的模型。可替换地，传感器组装件810可以是从驱动电路822接收电驱动信号的实际的传感器组装件。在任一情况中，传感器组装件810从仪表检定模块820接收多音调驱动信号，并且将传感器信号提供到仪表检定模块820以表征传感器组装件810。多音调驱动信号因此是对于传感器组装件810的频率响应的输入，并且传感器信号是传感器组装件810的频率响应的输出。通过比较输入和输出，可以表征传感器组装件810的频率响应。此外，可以通过例如将曲线拟合到传感器组装件810的表征来用公式表示分析解。

驱动电路822可以包括反馈电路，所述反馈电路追踪谐振分量的频率，并且调节被提供到传感器组装件810的驱动信号的驱动音调的频率。驱动电路822还可以包括生成或提供驱动信号的信号生成器、放大器等等，所述驱动信号可以是包括驱动音调和测试音调的多音调驱动信号。如以上所讨论的，如果多音调驱动信号中的波峰超过驱动放大器的功率容量，则可以生成互调失真信号。

解调滤波器824使在解调窗口内的信号通过。例如，参考图6，解调滤波器824使在解调窗口660b-660e内的信号通过。仍参考图6，互调失真信号650不在解调窗口660b-660e内，并且因此不被解调滤波器824通过。作为结果，仪表检定模块820可以准确地利用第二直到第五信号640a-640d来检定传感器组装件810。

由于当在仪表检定期间采用测试音调640的时候可以仅存在互调失真信号650，因此在振动仪表5的生产操作期间可以不采用解调滤波器824和陷波滤波器826。更具体地，在操作期间，振动仪表5可以仅仅提供包括正弦信号的单个分量信号，所述正弦信号具有在传感器组装件810的谐振频率处的频率。

在利用解调滤波器824的仪表检定期间，该解调滤波器824利用方法700来被确定，可以通过驱动电路822将图6中所示的测试音调640注入到驱动信号中。也就是说，仪表检定模块820可以被使用在仪表电子器件20中，以检定图1中所示的传感器组装件10。因此，在仪表检定期间，仪表检定模块820将多音调驱动信号提供到传感器组装件10。另外，仪表检定模块820可以利用解调滤波器824和陷波滤波器826来对传感器组装件10所提供的传感器信号进行滤波。

新的和有用的振动仪表5、方法700和系统800以及其它实施例可以防止仪表检定期间的互调失真信号干扰。更具体地，可以采用振动仪表5、方法700和系统800以确保互调失真信号650不劣化或影响被解调滤波器824通过的测试音调640。因此，振动仪表5的仪表检定具体地通过如下来被改进：例如确定将被应用到传感器组装件810的第一信号630的频率，将解调窗口660a设置在第一信号630的频率周围，以及确定将被应用到传感器组装件810的第二信号640a的频率使得由第一信号630和第二信号640a生成的互调失真信号650的频率在解调窗口660b-660e外部。

作为结果，仪表检定可以正确地确定在传感器组装件10中是否存在侵蚀、腐蚀或其它状况。例如，多音调驱动信号的测试音调640的频率可以由于温度变化而在解调窗口660a内变化，温度变化改变互调失真信号650的频率。通过设置测试音调640的频率以及解调窗口660b-660d使得在测试音调640由于温度而变化时互调失真信号从来不在解调窗口660b-660e中，可以准确地表征传感器组装件10的频率响应。

以上实施例的详细描述不是由发明人设想成在本描述的范围内的所有实施例的穷举描述。事实上，本领域技术人员将认识到上述实施例的某些元素可以被不同地组合或者被消除，以创建另外的实施例，并且这样的另外的实施例落在本描述的范围和教导内。对于本领域普通技术人员而言还将明显的是：上述实施例可以整体或部分地被组合，以创建在本描述的范围和教导内的附加实施例。

因而，尽管在本文中为了说明性目的而描述了特定的实施例，但是在本描述的范围内，各种等同的修改是可能的，如相关领域的技术人员将认识到的那样。本文中提供的教导可以被应用到用于防止互调失真信号干扰的其它频率间隔，并且不仅仅被应用到在上文被描述以及在附图中被示出的实施例。因此，应当根据以下权利要求书来确定上述实施例的范围。

Claims (22)

1.一种用于确定用于防止互调失真信号干扰的频率间隔的系统（800），所述系统（800）包括：

传感器组装件（810）；以及

被通信地耦合到传感器组装件（810）的仪表检定模块（820），所述仪表检定模块（820）被配置成：

确定将被应用到振动仪表的传感器组装件（810）的第一信号的频率，

在第一信号的频率周围设置解调窗口；以及

确定将被应用到传感器组装件的第二信号的频率使得由第一信号和第二信号生成的互调失真信号的频率在所述解调窗口外部。

2.根据权利要求1所述的系统（800），其中所述仪表检定模块（820）此外被配置成：

确定包括第一信号的频率的带宽；以及

确定第二信号的频率使得第二信号的频率在包括第一信号的频率的所述带宽内。

3.根据权利要求2所述的系统（800），其中所述带宽是传感器组装件的频率响应带宽。

4.根据前述权利要求1到3中任一项所述的系统（800），其中所述第一信号的频率是传感器组装件的谐振频率。

5.根据前述权利要求1到4中任一项所述的系统（800），其中在仪表检定模块（820）以及传感器组装件（810）中的一个中生成互调失真信号。

6.根据前述权利要求1到5中任一项所述的系统（800），其中所述第一信号和第二信号是由仪表检定模块（820）应用到传感器组装件（810）的驱动信号的分量。

7.根据前述权利要求1到6中任一项所述的系统（800），其中所述第二信号被应用到传感器组装件（810）以表征传感器组装件（810）的频率响应。

8.根据前述权利要求1到7中任一项所述的系统（800），其中所述仪表检定模块（820）被配置成确定将被应用到传感器组装件（810）的第二信号的频率使得由第一信号和第二信号生成的互调失真信号的频率在所述解调窗口外部包括：仪表检定模块（820）被配置成确定第二信号的频率使得互调失真邻近所述解调窗口。

9.根据前述权利要求1到8中任一项所述的系统（800），其中所述仪表检定模块（820）此外被配置成确定一个或多个附加信号的频率使得由所述一个或多个附加信号生成的多个互调失真信号的频率位于第一信号的解调窗口外部。

10.根据权利要求9所述的系统（800），其中所述仪表检定模块（820）此外被配置成：

确定包括第一信号的频率的带宽；以及

确定所述一个或多个附加信号的频率使得所述一个或多个附加信号的频率在包括第一信号的频率的所述带宽内。

11.根据权利要求9所述的系统（800），其中所述仪表检定模块（820）此外被配置成：在所述一个或多个附加信号周围设置解调窗口，以及确定所述一个或多个附加信号的频率使得由所述一个或多个附加信号生成的多个互调失真信号的频率位于所述一个或多个附加信号的解调窗口外部。

12.一种确定用于防止互调失真信号干扰的频率间隔的方法，所述方法包括：

确定将被应用到振动仪表的传感器组装件的第一信号的频率；

在第一信号的频率周围设置解调窗口；以及

确定将被应用到传感器组装件的第二信号的频率使得由第一信号和第二信号生成的互调失真信号的频率在所述解调窗口外部。

13.根据权利要求12所述的方法，此外包括：

确定包括第一信号的频率的带宽；以及

确定第二信号的频率使得第二信号的频率在包括第一信号的频率的所述带宽内。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述带宽是传感器组装件的频率响应带宽。

15.根据前述权利要求12到14中任一项所述的方法，其中所述第一信号的频率是传感器组装件的谐振频率。

16.根据前述权利要求12到15中任一项所述的方法，其中在仪表电子器件以及传感器组装件中的一个中生成互调失真信号。

17.根据前述权利要求12到16中任一项所述的方法，其中所述第一信号和第二信号是由仪表电子器件应用到传感器组装件的驱动信号的分量。

18.根据前述权利要求12到17中任一项所述的方法，其中所述第二信号被应用到传感器组装件以表征传感器组装件。

19.根据前述权利要求12到18中任一项所述的方法，其中确定将被应用到传感器组装件的第二信号的频率使得由第一信号和第二信号生成的互调失真信号的频率在解调窗口外部包括：确定所包括的第二信号的频率使得互调失真邻近解调窗口。

20.根据前述权利要求12到19中任一项所述的方法，此外包括：确定一个或多个附加信号的频率使得由所述一个或多个附加信号生成的多个互调失真信号的频率位于第一信号的解调窗口外部。

21.根据权利要求20所述的方法，此外包括：

确定包括第一信号的频率的带宽；以及

确定所述一个或多个附加信号的频率使得所述一个或多个附加信号的频率在包括第一信号的频率的所述带宽内。

22.根据权利要求20所述的方法，此外包括：在所述一个或多个附加信号周围设置解调窗口，以及确定所述一个或多个附加信号的频率使得由所述一个或多个附加信号生成的多个互调失真信号的频率位于所述一个或多个附加信号的解调窗口外部。

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