CN110809709A - 用于振动流量计的力补偿和相关方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种流体测量系统（3），其具有科里奥利流量计（5），该科里奥利流量计具有包括处理系统（303）和存储系统（304）的计量器电子器件（20）。科里奥利流量计（5）具有包括管道（103A、103B）的传感器组件（10），其中，传感器组件（10）与计量器电子器件（20）通信。科里奥利流量计（5）具有固定到管道（103A、103B）的多个敏感元件（105、105'），其与计量器电子器件（20）通信。科里奥利流量计（5）具有固定到管道（103A、103B）的驱动器（104），其与计量器电子器件（20）通信。陀螺仪传感器与计量器电子器件（20）通信。至少一个致动器（406X、406Y、406Z、412）联接到科里奥利流量计（5）。计量器电子器件（20）被配置成测量在加速下通过传感器组件（10）的过程流体的流体流量。

Description

用于振动流量计的力补偿和相关方法

技术领域

本发明涉及流量计，并且更特别地涉及用于确定加速时的准确流动性质的方法和设备。

背景技术

振动传感器（例如，诸如，振动密度计和科里奥利流量计）通常是公知的，并且被用于测量针对流过流量计中的管道的材料的质量流量和其它信息。示例性科里奥利流量计在美国专利4,109,524、美国专利4,491,025和Re. 31,450中公开，所有这些专利都授予J.E.Smith等人。这些流量计具有笔直或弯曲构造的一个或多个管道。科里奥利质量流量计中的每个管道构造例如具有一组固有振动模式，其可以是简单的弯曲、扭转或联接类型。每个管道可以被驱动以便以优选模式振荡。

材料从流量计入口侧上的连接管道流入流量计中、被引导通过（多个）管道并通过流量计的出口侧离开流量计。振动系统的固有振动模式部分地由管道和在管道内流动的材料的组合质量限定。

当没有流量通过流量计时，施加到（多个）管道的驱动力使沿着所述（多个）管道的所有点以相同的相位或小的“零偏移”振荡，零偏移是在零流量时测量的时间延迟。当材料开始流过流量计时，科里奥利力使沿着所述（多个）管道的每个点具有不同的相位。例如，在流量计的入口端处的相位滞后于居中的驱动器位置处的相位，而在出口处的相位超前于居中的驱动器位置处的相位。（多个）管道上的敏感元件（pickoff）产生代表（多个）管道运动的正弦信号。从敏感元件输出的信号经处理以确定敏感元件之间的时间延迟。两个或更多个敏感元件之间的时间延迟与流过（多个）管道的材料的质量流率成比例。

连接到驱动器的计量器电子器件生成驱动信号以操作驱动器，并根据从敏感元件接收的信号来确定材料的质量流率和其它性质。驱动器可包括许多公知的装置中的一种；然而，磁体和相对的驱动线圈在流量计工业中已经取得了巨大的成功。交流电被传递到驱动线圈，以用于以期望的流管振幅和频率使（多个）管道振动。在本领域中还已知的是，将敏感元件设置为非常类似于驱动器装置的磁体和线圈装置。然而，当驱动器接收引起运动的电流时，敏感元件可以使用由驱动器提供的运动来引起电压。由敏感元件测量的时间延迟的大小非常小；通常以纳秒测量。因此，有必要使换能器输出非常准确。

通常，科里奥利流量计可以被初始校准，并且可以生成流量校准因子以及零偏移。在使用中，流量校准因子（FCF）可以乘以由敏感元件测量的时间延迟（ΔT）减去零偏移（ΔT₀）以生成质量流率。这种质量流量校准可由两个校准常数表示，这两个校准常数等于直线的斜率（FCF）和截距（零偏移）。利用流量校准因子（FCF）和零偏移（ΔT₀）的质量流率等式的示例由等式（1）描述：

（1）

其中：

=质量流率

FCF=流量校准因子

ΔT_measured=所测量的时间延迟

ΔT₀=初始零偏移。

科里奥利质量流量计通常用于地球表面处或地球表面附近。对于在高力应用中的测量，通常使用涡轮流量计来测量质量流量。然而，涡轮流量计缺乏航空航天工业所需的必要精度。

例如，一加仑燃料的体积将在一定温度范围内显著变化，但质量保持不变。飞行器上重量的增加或去除会影响许多性能变量，诸如起飞速度、所需跑道长度、巡航高度、巡航范围、最佳巡航速度、着陆速度和所需着陆长度。全部燃料可以占飞行器总重量的多达40%，这会极大地影响飞行性能。例如，标准的747-200飞行器具有7个燃料箱和193,000升的燃料容量。在标准密度下，典型的喷气燃料重量为约813克/升。在这种条件下，可以填充箱，使得机载156,800 Kg燃料。然而，如果燃料是热的，诸如在热带气候的情况下，则飞行器可能仅接收大约149,000 Kg的燃料。同样，在寒冷的气候中，诸如在阿拉斯加的冬天期间，箱可接受162,000 Kg的燃料。在热和冷极限之间的燃料质量的差为近似13,000 Kg，这相当于1小时的飞行时间的差——或接近885 Km的范围。

例如，在喷气发动机应用中使用的典型涡轮流量计具有大约0.5%至1%的准确性。在一些情况下，对于给定的飞行，这可以相当于大约900升燃料的不准确性。除了支付额外的燃料（或相反地，不具有足够的机载燃料）之外，导致未燃烧燃料的富燃料混合物导致大气污染和增加的环境影响。此外，在飞行期间典型的5-10g的惯性力下的测量误差会使误差率增加近似3%，因此潜在地使涡轮流量计中已经固有的误差增加高达6倍。为了减轻这种误差，通常的实践是在涡轮流量计之前使用流量调节器，并且使用两个或甚至三个串联的流量计。当然，这增加了系统的额外成本、重量和复杂性。

由于科里奥利流量计具有大约0.05%的准确性，因此在航空设置中使用这种流量计将由于减少了与燃料相关的损失而提高准确性和总体飞行经济性。此外，与涡轮流量计相比，当使用科里奥利流量计时，诸如燃料温度、燃料的速度分布、轴承摩擦、粘性阻力、流体密度、转子稳定性、噪声和振动的若干因素远不易于干扰系统准确性。

因此，在本领域中需要一种在高力条件下准确测量过程流体流量的设备和方法。本发明克服了上述困难和其它问题，并且实现了本领域技术的进步。为了克服这些困难，提供了一种设计成用于动态应用的科里奥利质量流量计和相关方法。特别地，提出了一种流量计，其补偿和承受在车辆和航空应用中典型的动态载荷。消除了对于流量计冗余和在线调节的需要，并且提高了系统精度。

发明内容

根据实施例，提供了一种流体测量系统。该流体测量系统包括科里奥利流量计，该科里奥利流量计包括计量器电子器件，该计量器电子器件还包括处理系统和存储系统。传感器组件包括管道，其中，传感器组件与计量器电子器件通信。多个敏感元件被固定到管道，其中，所述多个敏感元件与计量器电子器件通信。驱动器固定到管道，其中，驱动器与计量器电子器件通信。陀螺仪传感器与计量器电子器件通信。至少一个致动器联接到科里奥利流量计。计量器电子器件被配置成测量在加速下通过传感器组件的过程流体的流体流量。

根据实施例，提供了一种稳定流量计的方法。该方法包括：确定传感器组件的优选取向；确定传感器组件的实际取向；确定实际取向和优选取向之间的差；以及使传感器组件的实际取向改变所述近似实际取向和优选取向之间的差。

根据实施例，提供了一种稳定流量计的方法。该方法包括以下步骤：将传感器组件联接到平台，其中，所述平台可围绕x、y和z轴线枢转；将至少一个陀螺万向节联接到所述平台，其中，所述至少一个陀螺万向节有助于稳定所述平台。

根据实施例，提供了一种流体测量系统。该流体测量系统包括科里奥利流量计，该科里奥利流量计包括计量器电子器件，该计量器电子器件还包括处理系统和存储系统。传感器组件包括管道，其中，传感器组件与计量器电子器件通信。多个敏感元件被固定到管道，其中，所述多个敏感元件与计量器电子器件通信。驱动器固定到管道，其中，驱动器与计量器电子器件通信。至少一个陀螺万向节联接到科里奥利流量计。接头允许科里奥利流量计沿x、y和z轴线运动。计量器电子器件被配置成测量在加速下通过传感器组件的过程流体的流体流量。

方面

根据一个方面，一种流体测量系统包括科里奥利流量计，该科里奥利流量计包括：计量器电子器件，其包括处理系统和存储系统；传感器组件，其包括管道，其中，传感器组件与计量器电子器件通信；多个敏感元件，其固定到管道，其中，所述多个敏感元件与计量器电子器件通信；以及驱动器，其固定到所述管道，其中，该驱动器与计量器电子器件通信。陀螺仪传感器与计量器电子器件通信。至少一个致动器联接到科里奥利流量计。计量器电子器件被配置成测量在加速下通过传感器组件的过程流体的流体流量。

优选地，所述至少一个致动器利用平台联接到科里奥利流量计。

优选地，所述至少一个致动器包括：第一致动器，其联接到所述平台，并且被配置成使所述平台围绕x轴线移动；第二致动器，其联接到所述平台，并且被配置成使所述平台围绕y

轴线移动；以及第三致动器，其联接到所述平台，并且被配置成使所述平台围绕z轴线移动。

优选地，第一、第二和第三致动器与计量器电子器件通信。

优选地，第一、第二和第三致动器包括旋转致动器。

优选地，第一、第二和第三致动器包括线性致动器。

优选地，流体测量系统还包括在流量计和过程管线之间的柔性接合部。

根据一个方面，一种稳定流量计的方法包括以下步骤：确定传感器组件的优选取向；确定传感器组件的实际取向；确定实际取向和优选取向之间的差；以及将传感器组件的实际取向改变近似所述实际取向和优选取向之间的差。

优选地，利用陀螺仪传感器确定实际取向。

优选地，利用至少一个致动器改变实际取向。

优选地，稳定流量计的方法包括将传感器组件联接到平台的步骤。

优选地，稳定流量计的方法包括将至少一个致动器联接到平台的步骤。

优选地，稳定流量计的方法包括提供与传感器组件通信的计量器电子器件；将计量器电子器件连接到陀螺仪传感器；以及将计量器电子器件连接到至少一个致动器。

优选地，稳定流量计的方法包括用柔性接合部将传感器组件连接到过程管线。

根据一个方面，一种稳定流量计的方法，包括以下步骤：将传感器组件联接到平台，其中，该平台可围绕x、y和z轴线枢转；以及将至少一个陀螺万向节连接到该平台，其中，所述至少一个陀螺万向节有助于稳定该平台。

优选地，所述至少一个陀螺万向节包括三个万向节。

优选地，每个万向节与相邻的万向节间隔120°。

根据一个方面，一种流体测量系统，包括：科里奥利流量计，所述科里奥利流量计包括：计量器电子器件，其包括处理系统和存储系统；传感器组件，其包括管道，其中，传感器组件与计量器电子器件通信；多个敏感元件，其固定到所述管道，其中，所述多个敏感元件与计量器电子器件通信；以及驱动器，其固定到所述管道，其中，驱动器与计量器电子器件通信。至少一个陀螺万向节联接到科里奥利流量计。接头允许科里奥利流量计沿x、y和z轴线运动。计量器电子器件被配置成测量在加速下通过传感器组件的过程流体的流体流量。

附图说明

图1示出了根据实施例的振动传感器组件；

图2示出了根据实施例的计量器电子器件；

图3图示了根据实施例的流量计；

图4图示了根据替代实施例的流量计；以及

图5图示了根据又一实施例的流量计。

具体实施方式

图1-5和以下描述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。本领域技术人员将理解来自落入本发明范围内的这些示例的变型，并且将理解，以下描述的特征可以以各种方式组合以形成本发明的多个变型。因此，本发明不限于下面描述的具体示例，而是仅由权利要求及其等同方式限定。

图1图示了呈科里奥利流量计形式的流量计5的示例，其包括传感器组件10和一个或多个计量器电子器件20。所述一个或多个计量器电子器件20连接到传感器组件10以测量流动材料的特性，诸如，例如密度、压力、质量流率、体积流率、总质量流量、温度和其它信息。

传感器组件10包括一对凸缘101和101'、歧管102和102'以及管道103A和103B。歧管102、102'固定到管道103A、103B的相对端部。本示例的凸缘101和101'固定到歧管102和102'。本示例的歧管102和102'固定到间隔件106的相对端部。在本示例中，间隔件106保持歧管102和102'之间的间隔，以防止在管道103A和103B中的不期望的振动。管道103A和103B以基本平行的方式从歧管102和102'向外延伸。当传感器组件10被插入到运输流动材料的管道系统（未示出）中时，材料通过凸缘101进入传感器组件10，穿过入口歧管102，在那里，材料的总量被引导进入管道103A和103B，流过管道103A和103B，并且回到出口歧管102'中，在那里，材料的总量通过凸缘101'离开传感器组件10。

传感器组件10包括驱动器104。驱动器104在驱动器104可以在驱动模式下使管道103A、103B振动的位置中固定到管道103A和103B。更特别地，驱动器104包括固定到管道103A的第一驱动器部件（未示出）和固定到管道103B的第二驱动器部件（未示出）。驱动器104可包括许多公知装置中的一种，诸如安装到管道103A的磁体和安装到管道103B的相对线圈。

在本示例中，驱动模式是第一异相弯曲模式，并且管道103A和103B优选地被选择并适当地安装到入口歧管102和出口歧管102'，以便提供分别围绕弯曲轴线W-W和W'-W'具有基本相同的质量分布、惯性矩和的弹性模量的平衡系统。在本示例中，其中驱动模式是第一异相弯曲模式，管道103A和103B由驱动器104沿相反方向围绕其相应弯曲轴线W-W和W'-W'驱动。呈交流电流形式的驱动信号可以由一个或多个计量器电子器件20提供（诸如，例如经由引线110），并且通过线圈以使两个管道103A、103B振荡。本领域普通技术人员将理解，在本发明的范围内可使用其它驱动器类型和驱动模式。

所示的传感器组件10包括固定到管道103A、103B的一对敏感元件105、105'。更特别地，第一敏感元件部件（未示出）位于管道103A上，并且第二敏感元件部件（未示出）位于管道103B上。在所描绘的实施例中，敏感元件105、105'可以是电磁检测器，例如——产生表示管道103A、103B的速度和位置的敏感元件信号的敏感元件磁体和敏感元件线圈。例如，敏感元件105、105'可经由路径111、111'向所述一个或多个计量器电子器件提供敏感元件信号。本领域普通技术人员将理解，管道103A、103B的运动与流动材料的某些特性成比例，例如，流动通过管道103A、103B的材料的质量流率和密度。

应当理解，虽然上述传感器组件10包括双流管道流量计，但是实施单管道流量计也在本发明的范围内。此外，虽然流管道103A、103B被示出为包括弯曲的流管道构造，但是本发明可利用包括笔直的流管道构造的流量计来实施。因此，上述传感器组件10的特定实施例仅是一个示例，并且决不应当限制本发明的范围。

在图1所示的示例中，所述一个或多个计量器电子器件20从敏感元件105、105'接收敏感元件信号。路径26提供输入和输出装置，其允许一个或多个计量器电子器件20与操作者交互。所述一个或多个计量器电子器件20测量流动材料的特性，诸如，例如相位差、频率、时间延迟、密度、质量流率、体积流率、总质量流量、温度、计量器检验、压力和其它信息。更特别地，所述一个或多个计量器电子器件20接收例如来自敏感元件105、105'和一个或多个温度传感器107（诸如电阻式温度检测器（RTD））的一个或多个信号，并且使用该信息来测量流动材料的特性。

使传感器组件（诸如，例如科里奥利流量计或密度计）振动、测量流动材料的特性的技术是公知的；因此，为了本说明书的简洁，省略了更详细的讨论。

图2示出了根据实施例的计量器电子器件20。计量器电子器件20可以包括接口301和处理系统303。处理系统303可包括存储系统304。存储系统304可包括内部存储器和/或可包括外部存储器。计量器电子器件20可以生成驱动信号311并且将驱动信号311供应给驱动器104。另外，计量器电子器件20可以从敏感元件105、105'或本领域中已知的传感器接收传感器信号310，诸如敏感元件/速度传感器信号、应变信号、光信号或任何其它信号。在一些实施例中，可以从驱动器104接收传感器信号310。计量器电子器件20可以作为密度计操作，或者可以作为质量流量计操作，包括作为科里奥利流量计操作。应当理解，计量器电子器件20也可作为一些其它类型的振动传感器组件来操作，并且所提供的特定示例不应当限制本发明的范围。计量器电子器件20可以处理传感器信号310，以便获得流过流管道103A、103B的材料的流量特性。在一些实施例中，计量器电子器件20可从例如一个或多个电阻式温度检测器（RTD）传感器或其它温度传感器107接收温度信号312。

接口301可以经由引线110、111、111'从驱动器104或敏感元件105、105'接收传感器信号310。接口301可执行任何必要或期望的信号调节，诸如格式化、放大、缓冲等任何方式。替代地，可以在处理系统303中执行信号调节的一些或全部。另外，接口301可以实现计量器电子器件20和外部装置之间的通信。接口301可以能够进行任何方式的电子、光学或无线通信。

在一个实施例中，接口301可以包括数字转换器302，其中，传感器信号包括模拟传感器信号。数字转换器302可以采样和数字化模拟传感器信号，并产生数字传感器信号。数字转换器302还可以执行任何所需的抽取，其中数字传感器信号被抽取以便减少所需的信号处理量并减少处理时间。

处理系统303可以执行计量器电子器件20的操作，并且处理来自传感器组件10的流量测量结果。处理系统303可以执行一个或多个处理例程，诸如通用操作例程314。

处理系统303可以包括通用计算机、微处理系统、逻辑电路或一些其它通用或定制处理装置。处理系统303可以分布在多个处理装置中。处理系统303可以包括任何方式的集成或独立的电子存储介质，诸如存储系统304。

处理系统303处理传感器信号310，以便尤其生成驱动信号311。驱动信号311经由引线110供应给驱动器104，以便使相关联的（多个）流管振动，诸如图1的管道103A、103B。

运动补偿例程316与从至少一个陀螺仪传感器404接收的数据通信并处理该数据。计量器电子器件可校准、更新陀螺仪传感器404，并向其发送数据和从其接收数据。来自陀螺仪传感器404的位置信号和运动信号可经由运动补偿例程316处理，以生成用于致动器406X、406Y、406Z和412的对应信号，使得可获得补偿的运动和位置，如将在下面更详细地描述的那样。此外，来自陀螺仪传感器404的位置信号和运动信号可经由运动补偿例程316处理，以调节质量流率、密度、体积流率和其它测量值，以数学地补偿所测量的科里奥利弯曲力，以便减小或消除外部惯性力对弯曲模式的影响，该弯曲模式响应于通过流量计5的过程流体流而测量。在实施例中，流量计的优选或开始取向是预定的，并且该位置被保存在计量器电子器件中。在实施例中，陀螺仪传感器404确定流量计5的实际取向，并计算实际取向和优选取向之间的差。该差由计量器电子器件或由外部电子器件计算，并且流量计的实际取向可近似改变所述实际取向和优选取向之间的差。这可以通过致动器来实现，如将在下面讨论的。这补偿了运动，并且将流量计5放置在近似优选的取向中。除了位置之外，可计算位置变化速率，并且流量计5可以以至少部分地抵消伴随位置变化的力的速率移动。可利用计量器电子器件20或外部电子器件来计算速率和位置变化。

应当理解，计量器电子器件20可包括本领域中通常已知的各种其它部件和功能。为了简洁的目的，从描述和附图中省略了这些附加特征。因此，本发明不应限于所示出和所讨论的具体实施例。

转到图3-5，提供了具有流量计5的流体测量系统3的实施例，其适合于例如但不限于诸如车辆或航空应用的高力应用。在实施例中，科里奥利流量计测量来自敏感元件105、105'的流管运动，敏感元件附接到流管103A、103B，因此它们位于与外壳、安装点或甚至地球独立的参照系上。当然，流管运动可以从静止的参照系测量，但是在所提供的实施例中，流管103A、103B位移是从流管与流管的方式测量的，使得当（例如但不限于）安装在飞行器上时，科里奥利运动是可测量的。

特别参照图3，科里奥利流量计5安装在平台400上。可提供外壳402以封闭传感器组件10（由于外壳而不可见）。平台400包括陀螺仪传感器404，其可检测平台400沿三个（x、y、z）轴线的位置和/或加速度。应当注意，平台400可以是流量计5安装在其上的基座，或者可包括外壳、歧管、支座或流量计5的任何其它部分，从而消除对单独安装阶段的需要。陀螺仪传感器404与计量器电子器件20通信。致动器406X、406Y、406Z联接到平台400，使得致动器406X可使平台400在X平面中移动，致动器406Y可使平台400在Y平面中移动，并且致动器406Z可使平台400在Z平面中移动。致动器406X、406Y、406Z与计量器电子器件20通信。在实施例中，陀螺仪传感器404检测平台400的空间位置的变化，并且生成信号，该信号被发送给计量器电子器件20。作为响应，计算抵消或至少衰减平台400的空间位置的所测量的变化的期望的补偿运动路径。信号被从计量器电子器件20发送给致动器406X、406Y、406Z，使得平台400的运动和位置可被调节，以便补偿平台400的非惯性标架相关的空间位置或位置变化速率。此外，由陀螺仪传感器404检测的惯性变化可被用于数学地补偿所测量的科里奥利弯曲力，以减少或消除外部惯性力对弯曲模式的影响，该弯曲模式响应于通过流量计5的过程流体流而被测量，例如，使用该实施例可以检测和补偿来自车辆加速或减速的额外动态负载。

为了减少外部惯性干扰的影响，在实施例中，驱动器104和敏感元件105、105'可用基于MEMS的传感器来代替，以便减少质量，并因此减少在运动期间测量时管上的动态应力。

尽管致动器406X、406Y、406Z中的每一者被图示为被设置成与平台400的中心轴线（或流量计5的中心）成一直线，但是在实施例中，致动器中的一者可位于平台400的边缘处、与由所述边缘限定的轴线平行地对准。在这样的实施例中，致动器联接到平台400，使得致动器的旋转运动直接联接到平台，并且旋转运动直接赋予平台。

应当注意，过程管线408使用柔性接合部410连接到流量计5。柔性接合部410允许流量计5具有预定的运动范围，该运动范围不受锚定到刚性管道的约束。

图3所示的致动器406X、406Y、406Z本质上是旋转的，并且赋予通过平台400的轴线的旋转运动。图4图示了本发明的一个实施例，其中，线性致动器412联接到平台400。与图3所示的实施例的方式相同，线性致动器412可使平台400在x平面、y平面和z平面中移动。平台400包括陀螺仪传感器404，其可检测平台400沿三个（x、y、z）轴线的位置和/或加速度。陀螺仪传感器404与计量器电子器件20通信。线性致动器412与计量器电子器件20通信。在实施例中，陀螺仪传感器404检测平台400的空间位置的变化，并且生成信号，该信号被发送给计量器电子器件20。作为响应，计算抵消或至少衰减平台400的空间位置的所测量的变化的期望的补偿运动路径。信号被从计量器电子器件20发送给线性致动器412，使得平台400的运动和位置可通过致动器的延伸抑或收缩来调整，以便补偿平台400的非惯性标架相关的空间位置或位置变化速率。与其它实施例类似，由陀螺仪传感器404检测的惯性变化可以被用于数学地补偿所测量的科里奥利弯曲力，以便减少或消除外部惯性力对弯曲模式的影响，该弯曲模式响应于通过流量计5的过程流体流量而被测量。

图3和4中所示的实施例示出了用于处理从外部施加的惯性力的主动补偿方案。图5图示了相对被动的方法。在这个实施例和相关实施例中，科里奥利流量计5仍然安装在平台400上，并且平台400可包括陀螺仪传感器404，其可检测平台400沿三个（x、y、z）轴线的位置和/或加速度。然而，对于该实施例，不需要陀螺仪传感器。应当注意，对于所有实施例，陀螺仪传感器的位置可以是这样使得其不严格地安装在平台400本身上，而是可在流量计5、外壳402、支座或其它适当的位置上。陀螺仪传感器404可与计量器电子器件20通信，并且由陀螺仪传感器404检测的惯性变化可被用于数学地补偿所测量的科里奥利弯曲力，以减少或消除外部惯性力对弯曲模式的影响，该弯曲模式响应于通过流量计5的过程流体流而被测量。陀螺万向节420联接到平台400。在所示的实施例中，三个万向节420联接到平台400，并且彼此间隔近似120°。万向节420每个包括旋转轮422或盘，其中旋转轴线自由地呈现任何取向。当旋转时，由于角动量守恒的公知性质，旋转轮422的该轴线的取向不受安装件424的倾斜或旋转的影响。这种性质有助于保持万向节420的取向。平台400的中心可安装在允许沿x、y和z轴线的运动的接头上。替代地，在没有安装状态的情况下，平台可包括外壳、歧管、支座或流量计5的任何其它部分，从而消除对单独安装阶段的需要。因此，流量计5的外壳、歧管、支座或任何其它部分可安装在允许沿x、y和z轴线运动的接头上。当安装在经历运动的基板上时，例如但不限于，当基板经历加速或改变横滚、纵摇和/或横摆时，平台400由于万向节420而趋于自我稳定。因此，基板的惯性变化被自动补偿，并且由流量计5测量的科里奥利弯曲力不受外部惯性力的影响。因此，可获得响应于通过流量计5的过程流体流而测量的弯曲模式的准确读数。

上述实施例的详细描述不是对发明人设想的在本发明范围内的所有实施例的详尽描述。实际上，本领域技术人员将认识到，上述实施例的某些元件可以以各种方式组合或省去以产生另外的实施例，并且这种另外的实施例落入本发明的范围和教导内。对于本领域的普通技术人员来说明显的是，可以将上述实施例全部或部分地组合，以产生在本发明的范围和教导内的附加实施例。因此，本发明的范围应由所附权利要求确定。

Claims (18)

1.一种流体测量系统（3），包括：

科里奥利流量计（5），其包括：

计量器电子器件（20），其包括处理系统（303）和存储系统（304）；

传感器组件（10），其包括管道（103A、103B），其中，所述传感器组件（10）与计量器电子器件（20）通信；

多个敏感元件（105、105'），其固定到所述管道（103A、103B），其中，所述多个敏感元件（105、105'）与所述计量器电子器件（20）通信；以及

驱动器（104），其固定到所述管道（103A、103B），其中，所述驱动器（104）与所述计量器电子器件（20）通信；

陀螺仪传感器，其与所述计量器电子器件（20）通信；

至少一个致动器（406X、406Y、406Z、412），其联接到所述科里奥利流量计（5）；以及

其中，所述计量器电子器件（20）被配置成测量在加速下通过所述传感器组件（10）的过程流体的流体流量。

2.根据权利要求1所述的流体测量系统（3），其中，所述至少一个致动器（406X、406Y、406Z、412）利用平台（400）联接到所述科里奥利流量计。

3.根据权利要求1所述的流体测量系统（3），其中，所述至少一个致动器（406X、406Y、406Z、412）包括：

第一致动器（406X，412），其联接到所述平台（400），并且被配置成使所述平台（400）围绕x轴线移动；

第二致动器（406Y、412），其联接到所述平台（400），并且被配置成使所述平台（400）围绕y轴线移动；以及

第三致动器（406Z、412），其联接到所述平台（400），并且被配置成使所述平台（400）围绕z轴线移动。

4.根据权利要求3所述的流体测量系统（3），其中，所述第一致动器、所述第二致动器和所述第三致动器（406X、406Y、406Z、412）与计量器电子器件（20）通信。

5.根据权利要求3所述的流体测量系统（3），其中，所述第一致动器、所述第二致动器和所述第三致动器（406X、406Y、406Z）包括旋转致动器。

6.根据权利要求3所述的流体测量系统（3），其中，所述第一致动器、所述第二致动器和所述第三致动器（412）包括线性致动器。

7.根据权利要求1所述的流体测量系统（3），还包括在所述流量计（5）和过程管线（408）之间的柔性接合部（410）。

8.一种稳定流量计的方法，包括以下步骤：

确定传感器组件的优选取向；

确定所述传感器组件的实际取向；

确定实际取向和优选取向之间的差；以及

将传感器组件的实际取向改变近似所述实际取向和优选取向之间的差。

9.根据权利要求8所述的稳定流量计的方法，其中，利用陀螺仪传感器来确定所述实际取向。

10.根据权利要求8所述的稳定流量计的方法，其中，利用至少一个致动器来改变所述实际取向。

11.根据权利要求8所述的稳定流量计的方法，包括将所述传感器组件联接到平台的步骤。

12.根据权利要求11所述的稳定流量计的方法，包括将至少一个致动器联接到所述平台的步骤。

13.根据权利要求8所述的稳定流量计的方法，包括以下步骤：

提供与所述传感器组件通信的计量器电子器件；

将计量器电子器件连接到陀螺仪传感器；以及

将计量器电子器件连接到至少一个致动器。

14.根据权利要求8所述的稳定流量计的方法，包括利用柔性接合部将所述传感器组件连接到过程管线的步骤。

15.一种稳定流量计的方法，包括以下步骤：

将传感器组件联接到平台，其中，所述平台可围绕x、y和z轴线枢转；以及

将至少一个陀螺万向节联接到所述平台，

其中，所述至少一个陀螺万向节有助于稳定所述平台。

16.根据权利要求15所述的稳定流量计的方法，其中，所述至少一个陀螺万向节包括三个万向节。

17.根据权利要求16所述的稳定流量计的方法，其中，每个万向节与相邻的万向节间隔120°。

18.一种流体测量系统（3），包括：

科里奥利流量计（5），其包括：

计量器电子器件（20），其包括处理系统（303）和存储系统（304）；

传感器组件（10），其包括管道（103A、103B），其中，所述传感器组件（10）与计量器电子器件（20）通信；

多个敏感元件（105、105'），其固定到所述管道（103A、103B），其中，所述多个敏感元件（105、105'）与所述计量器电子器件（20）通信；以及

驱动器（104），其固定到所述管道（103A、103B），其中，所述驱动器（104）与所述计量器电子器件（20）通信；

至少一个陀螺万向节（420），其联接到所述科里奥利流量计（5）；

允许科里奥利流量计（5）沿x、y和z轴线运动的接头；以及

其中，所述计量器电子器件（20）被配置成测量在加速下通过所述传感器组件（10）的过程流体的流体流量。

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