CN116007715A - 自校验仪表系统及校验仪表的方法 - Google Patents

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CN116007715A CN202211236534.5A CN202211236534A CN116007715A CN 116007715 A CN116007715 A CN 116007715A CN 202211236534 A CN202211236534 A CN 202211236534A CN 116007715 A CN116007715 A CN 116007715A
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M·苏德曼德-阿斯利
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Abstract

一种能够确定使用中的仪表的精度、校样或误差百分比的方法、仪表和设备。该方法被配置为为仪表建立一个或更多基线流量测量结果,该仪表被配置为测量通过仪表的流量;获得用于仪表的当前流量测量结果;以及根据当前流量测量结果与一个或更多基线流量测量结果的比较来确定校验结果。

Description

自校验仪表系统及校验仪表的方法
技术领域
本公开涉及一种用于以规则或预定间隔确定仪表精度的装置和方法。该装置和方法应用于所有燃气表,包括容积式计量仪表和使用多个变量来确定仪表(例如燃气表)中的精度或异常的推测式仪表。
背景技术
燃气表的测试决定了它的精度。通过将参考标准的数据与由被测试的仪表生成的数据进行比较,可以确定被测试的仪表的精度。在业界,这被称为校验燃气表。如果被测试的仪表超出公差,可以根据需要进行修理或调整。
有三种主要的方法来校验仪表精度,但每一种都有缺点。
发明内容
提供了一种能够确定使用中的仪表的精度、校样或误差百分比的方法、仪表和计算设备。
在第一方面中,提供了一种用于校验仪表的方法。该方法包括:为仪表建立一个或更多基线流量测量结果,该仪表被配置为测量通过仪表的流量;获得用于仪表的当前流量测量结果;以及根据当前流量测量结果与一个或更多基线流量测量结果的比较来确定校验结果。
在一个实施例中,该方法包括响应于校验结果太快或太慢,对仪表进行修理和更换中的一种。
在一个实施例中,为仪表建立两个或更多基线流量测量结果,并且建立步骤包括在基线周期内执行流量测量结果的自动采样,并从采样中确定两个或更多基线流量测量结果。在一个实施例中,该方法包括按相应的值对流量测量结果的采样进行聚类,以确定在正常操作条件期间通常经历的流量测量结果,以用作两个或更多基线测量结果。在一个实施例中,比较当前流量测量结果响应于基线选择阈值,以从两个或更多基线测量结果中选择一个基线测量结果,以用于确定校验结果。
在一个实施例中,当前流量测量结果是从在仪表处进行的多个流量测量结果样本获得的。在一个实施例中,响应于数据波动性丢弃前几个样本。
在一个实施例中,比较包括使用相对于各个基线测量结果的查找表来确定校验结果。
在一个实施例中,一个或更多基线流量测量结果中的每一个表示在相应的正常操作条件期间在仪表处的相应流量。
在一个实施例中,获得当前流量测量结果响应于何时对仪表的流量进行采样的调度以增加复制与一个或更多基线测量结果中的一个相关联的相应正常操作条件的机会。
在一个实施例中,当前流量测量结果是时间测量结果、计数测量结果和流速测量结果中的任一个。
在一个实施例中,该方法包括响应于校验结果太快或太慢而传送误差。
在一个实施例中,a)该仪表为自校验仪表,包括处理单元,并且该方法由该自校验仪表执行;或者b)该方法由耦合用于与该仪表通信的远程计算设备执行,该远程计算设备从该仪表接收流量测量结果,以用于确定校验结果。
在一个实施例中,仪表是容积式流量计和推测式仪表中的任一种。
在一个实施例中,仪表测量流体的流量或电流。
在一个实施例中,基线流量测量结果和当前流量测量结果是未校正的测量结果;或者基线流量测量结果和当前流量测量结果是校正的测量结果。
在第二方面中,提供了一种自校验仪表,包括被配置为执行根据第一方面及其任何实施例的方法的计算设备。例如,经由该计算设备,该自校验仪表被配置为:为仪表建立一个或更多基线流量测量结果,该仪表被配置为测量通过仪表的流量;获得用于仪表的当前流量测量结果;以及根据当前流量测量结果与一个或更多基线流量测量结果的比较来确定校验结果。
在第三方面中,提供了一种被配置为执行根据第一方面及其任何实施例的方法的计算设备。
这些和其他方面对于普通技术人员将是易懂的。
附图说明
图1是根据实施例的自校验容积式旋转仪表的图示。
图2是根据实施例的图1的仪表壳体。
图3是根据示例的自校验仪表系统300的框图。
图4是根据示例的计算机网络的图,其中多个仪表耦合到服务器,该服务器通过网络提供校验服务。
本概念通过其某些实施例来最好地描述,这些实施例在本文中参考附图进行描述,其中相同的附图标记始终指代相似的特征。应当理解,当在本文中使用术语发明时,其旨在暗示下面描述的实施例的基础上的发明概念而不仅仅是实施例本身。应进一步理解,整体发明概念不限于下面描述的说明性实施例,并且应根据这样的观点阅读下面的描述。
具体实施方式
可以用三种方式定义仪表精度:百分比校样、百分比精度或百分比误差。“校样”的百分比被定义为已知参考标准的数据与被测试的仪表的数据相比较。“精度”的百分比是“校样”的百分比的倒数。也就是说,将被测试的仪表数据与参考仪表的数据进行比较。“误差”的百分比是被测试的仪表精度减去100。
从数学上讲,这些术语可以被定义为:
a.百分比校样=(数据参考/数据测试)×100。
b.百分比精度=(数据测试/数据参考)×100
c.百分比误差=[(数据测试/数据参考)×100]-100
本专利申请适用于所有燃气表,住宅,商业,工业,和密闭输送。应用自校验仪表的方法可以是仪表级、仪表、云服务、外部设备。外部设备将接收来自被测试的仪表的输入。
美国国家标准协会(ANSI)发布了旋转燃气表的精度的标准。本标准被称为ANSIB109.3。在本标准第24页,在第4.2.3节中定义了新的旋转仪表的仪表精度。4.2.3仪表精度-仪表精度应为100+/-1%,约为仪表额定容量的20%至100%。通过将本标准应用于额定容量为3000CFH的仪表,被测试的仪表将在流速为20%@600立方英尺小时(CFH)到100%@3000CFH之间进行测试。同样的3000CFH仪表将在0.16667立方英尺秒到0.83334CFS之间进行测试,将小时转换为秒。
如果通过被测试的仪表的流体比参考数据指示的多,则被测试的仪表被认为是“快”仪表。如果参考数据表明通过它的流体比被测试的仪表多,则被测试的仪表被认为是“慢”仪表。
参考数据包括随时间变化的流体的立方英尺。也可以用立方米或另一适用的单位来测量结果体积。可以用小时、分钟和/或秒来测量结果时间。参考数据可追溯到某些世界标准。验证参考数据的期限因政府管辖权和/或公司标准而异。
为了提高参考数据的精度,并减少测量结果误差,可以将气体定律应用于参考数据和被测试的仪表数据。气体定律被称为关于气体压力的波义耳定律和关于气体温度的查尔斯定律。例如,如果将波义耳和查尔斯定律应用于百分比校样,将得到以下等式:
a.百分比校样=(数据参考/数据测试)×(Pres参考/Pres测试)×(Temp测试/Temp参考)×100
b.百分比精度=(数据测试/数据参考)×(Pres测试/Pres参考)×(Temp测试/Temp参考)×100
c.百分比误差=[(数据测试/数据参考)×(Pres测试/Pres参考)×(Temp测试/Temp参考)×100]-100
目前有三种方法来确定燃气表的精度。这些方法包括手动/自动钟形校验、声波喷嘴校验和输送校验。这些校验的方法生成参考数据与被测试的仪表进行比较。
钟形校验由底部打开的圆柱体组成,浸没在油箱中。使用可追溯到某种标准的仪器对圆柱体进行测量结果,并计算出圆柱体的体积。当重力作用在圆柱体上时,空气以已知的流速(立方英尺每秒)排出,并移动通过被测试的仪表。流速是通过限制仪表的出口来确定的。将钟形校验器生成的数据与被测试的仪表进行比较。可以通过这些数据来确定被测仪表的精度。
声波喷嘴校验由一系列具有不同最大流速的喷嘴组成。使用钟形校验器对声波喷嘴校验器进行校准。这就建立了参考数据对标准的可追溯性。强迫流体通过被测试的仪表和喷嘴的组合。喷嘴的组合决定了流速。将声波喷嘴校验器生成的数据与被测试的仪表进行比较。可以通过这些数据来确定被测仪表的精度。
输送校验包括安装在推车上的旋转仪表,以输送到公用事业用户位置处正在运行的仪表。使用钟形校验器对输送校验器进行校准。这就建立了参考数据对标准的可追溯性。强迫流体通过被测试的仪表和参考旋转仪表。流量是通过限制参考旋转仪表的出口来确定的。将输送校验器生成的数据与被测试的仪表进行比较。可以通过这些数据来确定被测仪表的精度。
每种校验方法在其操作中都有固有的误差。在参考和被测试的仪表之间可能存在泄漏、参考造成的流速误差、校验设备上机械部件的磨损、由于电源不足而导致的校验器时钟误差以及校验器上的阀门操作误差。其他误差包括校验器上的压力和温度传感器、定时电源的质量(以及它们提供一致的60赫兹频率的能力),以及如何处理校验设备。这对于输送校验器尤其重要,因为这些校验器会在卡车、楼梯和其他工作现场障碍物上反弹。
在一个实施例中,自校验仪表将监测其流速。
燃气表的额定值是它们在最大流速下测量的每小时立方英尺数。额定流量最大为每小时250立方英尺(CFH)的仪表称为250仪表。额定最大流速为每小时3000立方英尺的仪表称为3000仪表。等等。生成的数据包括以每小时立方英尺为单位的流速。
为了确定仪表的精度,需要在10%到100%之间建立流速,并与参考(校验器)进行比较。例如,如果压力和温度是恒定的,并且3000CFH仪表以1500CFH流体流动,则仪表的流速为50%。在被测试的仪表通过它流过100CF后,持续41.667秒,校验器会比较同一时间通过它的流量有多少。如果校验器仪表通过它记录99立方英尺,持续41.25秒,并且被测试的仪表在41.667秒内通过100立方英尺,则在校样中,被测试的仪表被认为是99%,并且仪表被认为是快速仪表。计算如下:
a.基于立方英尺(cf):
i.百分比校样=(数据参考/数据测试)×100
1.百分比校样=(99cf/100cf)×100=>99%快速
b.基于秒(秒):
i.百分比校样=(数据参考/数据测试)×100
1.百分比校样=(41.25秒/41.667秒)×100=>99%快速
用于确定仪表的精度的所有三种方法(即,钟形,声波喷嘴和输送校验)应用相同的概念。它们将它们生成的数据与被测试的仪表生成的数据进行比较。校验设备生成的数据是流体通过它的立方英尺数。该数据是使用可追溯到政府标准的测量设备来确定的。
在一个实施例中,根据本文的教导,委托(例如,制造和初始安装)仪表以满足政府标准。此后,不时地对仪表进行测试,以生成当前测量结果,该当前测量结果与先前在类似条件下并且当仪表符合政府标准时由仪表生成的测量结果进行比较。当前测量结果可以在先前生成的测量结果的可接受阈值量内,或者可以是慢的或快的。自校验方法消除了使用物理校验设备来校验仪表的需要。在一个实施例中,先前的测量结果数据以电子方式输入到现场设备(例如仪表本身或仪表测试设备)和/或位于远程的数据存储,例如经由通信可访问的数据库。在一个实施例中,这种位于远程的数据存储可以是基于云计算的数据库。
示例A
为将来的比较建立基线的校验数据是在已知压力、温度、比重和/或超压缩性下每秒立方英尺数(或每立方英尺的秒数)。如果数据是每立方英尺的秒数,则可以用以下内容表示,包括误差:
a.等式1
i.y=(秒/小时)×(立方英尺/小时)×误差
1.流速为600立方英尺/小时
2.y=(3600秒/小时)×(600-1立方英尺/小时)×1.0误差
3.y=3600×600-1×1.0
4.y=6秒立方英尺
例如,当仪表是新的和首次调试时,可以使用上面的等式1。当流速为600立方英尺/小时(CFH)时,这种新投入使用的仪表每6秒测量1立方英尺的气体。
一旦建立了基线(见下面关于建立基线),该参考数据就被存储在现场设备中和/或远程位置中(例如,如所描述的基于云的数据存储)。基线(例如,参考数据)包括仪表处的一个或更多流量测量结果,该流量测量结果将被用作先前生成的测量结果,以在类似条件下与稍后生成的当前测量结果进行比较。仪表上的负载可以使用不同但可重复的气体量,例如600CF/H、400CF/H和300CF/H。在任何时间,仪表处的流量很可能是这些流量中的一个,并且当前测量结果的生成很可能与这些示例流量中的一个相关联。因此,可以执行比较,例如,丢弃其中当前测量结果和先前生成的测量结果的条件不相同的比较结果,例如,因为先前生成的测量结果是针对不同的流量的。
随着仪表使用数月或数年,仪表在使用中会磨损,并且其精度受到被测量结果气体质量的影响。这改变了仪表的整体精度。
然后,可以由每立方英尺的秒数或每秒的立方英尺数来确定精度。当精度改变时,保持测量结果的体积不变,测量结果每立方英尺(例如,适用的体积单位)的时间量可以增加或减少。可替代地,如果每立方英尺的秒数保持不变,则测量结果的立方英尺数可以增加或减少。
例如,仪表使用5年。通过确定每立方英尺的秒数来测量结果每小时测量结果的立方英尺数。这个数据可以参考原始数据来确定仪表的精度。
参考数据可以是等式或查找表的形式。例如,对于600CF/H的基线,具有每立方英尺6秒的测量结果,可以存储关于大约6秒量的时间值的表,以及根据等式1确定的相关联的流量值。在一个实施例中,查找表可以与当前测量结果一起使用(例如,作为表的索引,如果需要,在值之间进行插值),以确定相关联的流量和/或校样值(显示仪表是快还是慢的比率)。在一个实施例中,该表可以表示每立方英尺需要多少秒,或者可以表示每秒流多少立方英尺。
对于示例A,在实施例中使用表1。历史(基线)数据显示,当仪表是新的或最初安装时,流速为每小时600立方英尺。随着时间的推移,当存在相同的条件时,该流速变为每小时601.4立方英尺,因此仪表处实际流动为600CF/H。因此,每立方英尺的秒数发生了变化。
Figure BDA0003883183840000081
表1
例如,当仪表是新的时,仪表每6秒通过1立方英尺的气体。5年后,仪表每5.986秒通过1立方英尺的气体。五年后,这个仪表的校样准确率为99.7%。作为示例,该表可以存储与时间值相关联的校样值。
Figure BDA0003883183840000091
因此,当仪表是新的或以各种组合翻新时,由被测试的仪表生成的数据可以与基线数据进行比较,以确定被测试的仪表的校样、精度或误差。
建立用于确定校验结果的基线
上面的示例涉及比较随时间变化的流量相关测量结果。广义上,当前流量测量结果与基线流量测量结果进行比较。可以根据以下示例建立基线流量测量结果。
在手动实施例中,随着仪表的安装和操作,仪表被配置为捕获由仪表测量结果的当前流量作为基线流量测量结果。例如,调用仪表以进入手动捕获模式。响应于诸如按下按钮或其它输入的信号,该仪表存储当前流量测量结果作为基线流量测量结果。当前流量测量结果可以是时间测量结果(例如,计数定义的转数所用的时间)、计数测量结果(例如,每定义的时间量的转数)、根据时间和/或转数确定的流速、或其他类型的流量测量结果或由此确定的数据。在一个实施例中,流量测量结果的类型响应于仪表被配置为比较和呈现校验结果的方式。可以响应于时间、计数或流速建立查找表并相应地使用查找表。
在一个实施例中,建立两个或更多手动确定的基线测量结果,例如,表示仪表处的不同共同流速。通常,不同的共同流速有很大的不同(例如,相差10%或更多)。在一个实施例中,当连接到仪表的一个或更多负载设备在要由仪表测量结果的典型使用条件下消耗气体并且为了比较目的可能(或希望)对哪些条件进行采样时,建立相应的基线。举例来说,假设仪表连接到三个单独的负载设备A、B和C。设备A周期性地运行,但独立于设备B和C。设备B和C总是一起运行,并且也周期性地运行。负载设备以安装经验和相应建立的基线的典型组合操作。可以为当A单独运行时,当A与B和C一起运行时,以及当B和C没有A运行时建立基线。可以在当没有负载运行时建立基线。
在自动实施例中,随着仪表的安装和操作,仪表被配置为在基线确定时间段内随机采样流量测量结果。在一个示例中,仪表在一天中的不同时间和不同日期(例如,在一周的周期内一周的每一天的12:00AM、6:00AM、12:00PM和6:00PM)确定多个流量测量结果。可以(通过测量结果值)对测量结果值进行聚类以确定相应的公共流量测量结果。响应于聚类,使用公共流量测量结果中的至少一些来建立基线测量结果,并相应地进行存储。
在一个实施例中,以与上述手动或自动示例中描述的不同的方式确定基线。例如,可以基于连接到仪表的负载设备的使用模式的历史数据和/或知识来输入和存储基线测量结果。
在一个实施例中(例如,手动或自动实施例中的任一个或其他实施例),基线测量结果可以被传送到远程设备以用于存储和/或用于确定校验结果。类似地,在一个实施例中(例如,手动或自动实施例中的任一个或其他实施例),用于与基线或基线进行比较的当前流量测量结果可以被传送到远程设备以用于存储和/或用于确定校验结果。
在一个实施例中(例如,手动或自动实施例中的任一个或其他实施例),用于确定基线的当前流量测量结果或与基线进行比较的测量结果可以是单次测量结果、多次测量结果的平均值(例如,在接收信号的X分钟内进行的)或另一测量结果(例如,来自多个样本测量结果的最高或最低测量结果)中的任一个。如果多个样本测量结果具有太大的波动性,则样本可能全部被丢弃。例如,波动性可以表示消耗气体的负载设备开始或停止消耗的斜坡场景。在一个实施例中,如果仪表在多次连续尝试建立当前流量测量结果时经历波动,则仪表被配置为存储或传送(或两者)误差消息或警报(或两者)。
在一个实施例中(例如,手动或自动实施例中的任一个或其他实施例),为了提高用于确定校验结果的当前流量测量结果在与单个基线流量或相应的多个基线测量结果中的一个相似的条件下进行的机会,从而使两个测量结果具有可比性,仪表被配置为在相似的条件下对当前流量测量结果进行采样。例如,建立时间和/或日期相关数据以指示仪表何时取样,其中时间和/或日期相关数据涉及流量预期与基线流速或相应基线流速相同的情况。作为示例,可以基于安装环境内的历史数据来确定用于何时进行当前流量测量结果的该配置数据。在自动示例中,仪表可以被配置为从所采集的样本中确定时间/星期数据,并使用(例如,经由聚类)来建立基线测量结果。
在设置配置数据的替代实施例中,例如当建立多于一个基线测量结果时,周期性地但以更随机的方式(例如,不期望样本匹配特定基线条件)进行当前流量测量结果。将当前流量测量结果与基线测量结果进行比较。可以使用阈值来确定校验结果。例如,如果比较显示,与特定基线相比,仪表快或慢>=X%,则该结果可能被丢弃。或者,如果比较显示,结果与基线的差<=Y%(例如,小的差异),无论是快的还是慢的,则选择该结果。可以根据以下示例确定X和Y的基线选择阈值的值。对于X,可以确定两个相似基线测量结果之间的差,并使用差的百分比。对于Y,可以使用在一段时间内仪表可能恶化的程度的预期或公差。可以使用其他方式来建立阈值。
如果与负载相关的配置或使用具有变化,例如新耦合或未耦合到仪表的负载或负载的增加或减少的使用已经发生,则先前建立的基线可能不再准确或完整,并且可以建立新的基线,如本文所述。在一个实施例中,移除先前建立的基线以建立新的基线。在一个实施例中,仪表被配置为检测何时建立的基线不再准确或完整。在一个实施例中,如果将多个当前测量结果与建立的基线进行比较未能找到匹配,例如,在可以在数天或数周或其他时段内进行的限定次数的尝试之后,记录并报告警报。在一个示例中,然后建立一个或更多新基线,例如通过操作者干预或其他方式。例如,响应于警报,操作者可以操作手动建立或触发一个或更多新基线的自动建立。
图1示出了根据实施例的具有被配置为自校验仪表100的电子燃气表平台102的旋转仪表100的实施例。电子燃气表平台102为旋转仪表提供主控制单元。在一个实施例中,电子燃气表平台102可以提供自校验系统的基础,还定义了用于自校验系统的主控制单元。电子燃气表平台102具有平台壳体104。在图1中,平台壳体104经由安装支架108安装到仪表100的旋转仪表壳体106上。如图1中所示,安装支架108可以在旋转仪表壳体106的一端上耦合到磁仪表壳体110。在磁仪表壳体110的内部有腔室112(未示出),其具有磁仪表114(未示出),磁仪表114响应于由旋转仪表壳体106中的旋转叶轮驱动的轴的旋转,以测量结果通过旋转燃气表100的流体流量。虽然描述了基于磁的测量结果,但可以使用其他方法。
旋转仪表100被配置用于竖直取向。即,仪表100具有竖直对齐的流动入口124和出口126,使得流体(例如,气体)竖直地流过仪表。电子燃气表平台102还包括用户接口128,在一个实施例中,用户接口128包括如下所述的输出设备。用户接口128可以包括用于输入的按钮、键等。在一个实施例中,电子燃气表平台102还包括通信接口130,例如用于耦合到另一计算设备。通信接口130可以是有线或无线的(例如下面描述的),或者电子燃气表平台102可以包括有线和无线通信接口两者。
图2在仪表100的端视图中示出了壳体106的内部200。该视图相对于图1进行了放大。旋转仪表壳体106容纳从动构件,如一对旋转叶轮202和204。内部200容纳由流体流动驱动的叶轮202和204,叶轮的旋转可用于测量流体速率和体积测量结果。旋转叶轮在诸如轴206、208的相应轴上旋转,并且由轴承支撑(对于轴206通常用210表示,对于轴208通常用212表示)。
可以例如由叶轮202的叶轮轴206来驱动传动装置(未示出)。传动装置可以驱动机械计数器,例如用于测量体积等。磁仪表114还可以响应轴206的旋转,例如用于电子计数器或其他测量结果(例如,流量)。同样,可以存在定时齿轮(未示出)以同步叶轮的相应旋转。
图3是根据示例的自校验仪表系统300的框图。在图3中,自校验仪表系统300包括电子燃气表平台102和用于监测流速的磁仪表114。应当理解,其他参数可以由平台102使用适用的传感器等(均未示出)来监测,例如压力、温度、油状况和其他参数。
在一个实施例中,电子燃气表平台102包括处理器302、存储设备304以及用户接口128。处理器302电子耦合到存储设备304和用户接口128。在一个实施例中,电子燃气表平台102还包括通信接口130,其电子耦合到处理器302。在一个实施例中,存储设备304存储如所描述的用于校验仪表的参考数据。在一个实施例中,参考数据可以包括查找表,如本文在表1中描述的。在一个实施例中,查找表数据可以包括当校准时每个相应时间数据值作为仪表的基线时间数据值的百分比的表示,其中时间数据值是仪表通过气体的基线体积所需的秒数(例如,6秒通过1CF气体)。
用户接口128和通信接口130中的每一个提供可由处理器302控制的警报信令接口,以向旋转仪表发出警报信号,无论是远程的和/或本地的。
在一个实施例中,处理器302被配置为经由通信接口130将数据或其他信号传送到远程计算设备(见图4)。在一个实施例中,所传送的数据包括用于校验仪表的流量数据。在一个实施例中,处理器300确定当前流量数据(例如,每立方英尺的秒数),并根据诸如存储设备304中为仪表存储的参考数据来校验当前流量数据。处理器300可以使用等式或查找表来校验数据。处理器300可以将校验的结果传送到另一通信设备。在一个实施例中,如果结果在阈值之外,则处理器300经由警报信令接口发出警报信号。
处理器302可以是微处理器、微控制器或其他。处理器302可以被实施为处理器核心、中央处理单元(CPU)或其他。
存储设备304可以包括存储器,如可编程存储器,例如电可擦除只读存储器(EEPROM)。
用户接口128可以是显示屏、灯、铃或其他可以发出警报信号的输出设备中的任一个或更多。可以优选地显示压力差值和/或警报。
通信接口130可以是电子燃气表平台的组件。通信接口130可以耦合到提供外部通信设备的短距离和/或长距离通信设备(未示出)。短距离和/或长距离通信设备可以包括天线和相关联电路。在未示出的示例中,短距离或长距离通信设备(或两者)可以在旋转仪表100的板上和内部。短距离和/或长距离通信设备可以被配置为使用已知的协议或标准进行通信,例如经由蜂窝网络通信短消息服务(SMS)消息/文本消息,经由BluetoothTM网络或ZigbeeTM网络通信消息等(Bluetooth是Bluetooth SIG,Inc的商标,Zigbee是ZigbeeAlliance的商标)。这样的消息可以是警报消息或数据报告消息或两者。有线通信接口可以包括通用串行总线(USB)、RS-232、以太网或其他标准接口或专有接口。有线通信接口130还可以提供对存储设备304的访问,例如用于提供编程。然而,可以提供对存储设备304进行编程的其他接口或装置。
电子仪表平台102可以控制日志中(例如,存储设备304中)的校验和任何警报的记录。可以控制存储设备以记录包括警报的数据。例如,可以使用各种日志记录技术和实践来记录和/或报告数据,如以特定的时间间隔。日志条目可以包括表示特定值和标志的数据,例如警报标志,其中标志可以专用于油位警报。日志数据可以包括相应的时间戳数据。
自校验计量系统的处理器302可以被编程为周期性地执行校验(例如,经由唤醒)。
在一个实施例中,例如,对于具有自校验仪表系统的仪表,仪表系统的操作将校验数据和/或用于校验的等式存储到存储设备。在一个示例中,校验数据包括与流量数据相关的时间数据,例如仪表通过(基线)气体的体积所需的秒数(例如,通过1立方英尺气体所需的6秒)。在一个实施例中,校验数据表示与仪表的流量相关联的时间数据,当仪表被校准和精确测量时,可追溯到政府标准。
在仪表运行一段时间后,操作经由测量结果当前气体流量来确定当前数据,以便与校验数据进行比较。作为示例,操作可以使用等式来确定当前仪表通过基线气体体积所需的秒数。操作可以存储当前数据(例如,当前气体流量和/或当前秒数)。例如,操作将当前数据与校验数据进行比较,以确定仪表是快还是慢。在一个实施例中,可以使用查找表。例如,可以定义查找表,它将通过基线的秒数与校准时仪表通过基线所用秒数的百分比相关联。
除了计算设备方面之外,普通技术人员将理解,公开了计算机程序产品方面,其中指令存储在非暂时性存储设备(例如存储器、CD-ROM、DVD-ROM、光盘等)中,以配置计算设备以执行本文存储的任何方法方面。
在使用中操作的仪表通过电子方式校正其体积和流速,以满足压力、温度和超压缩性。这些仪表将这些校正系数应用于未校正的使用量和流速,以建立校正的流速。例如:
a.大气压力=14.55
b.基础压力=14.73
c.大气温度(绝对零度)=(460°+55°)F=515°F
d.基础温度(绝对零度)=(460°+60°)F=520°F
在一个实施例中,未校正的测量结果用于基线和当前测量结果比较。在一个实施例中,校正的测量结果用于基线和当前测量结果比较。优选地,对基线和当前测量结果有相同的条件,并对每种测量结果使用相同类型的数据。
本文中的技术和教导适合于不同类型的仪表,包括容积式仪表和推论式仪表,例如涡轮、超声等。在气体计量实施例中,气体可以包括天然气、混合气体等。不同的单元可以应用于不同的测量结果流量(例如,体积或其他量),这取决于这种仪表的标准实践。
这一概念也可以用于电表和水表。对于电表,单位可以是瓦特每秒。对于水表,单位可以是加仑每秒。
本文中描述的一般发明概念不限于任何单一上下文,并且可以应用于各种上下文或应用。具体地,虽然本文中描述了天然气上下文,但本领域普通技术人员将理解,可以应用包括其他气体、水和油在内的其他流体分布上下文。
天然气或化石气是一种无味的天然烃类气体混合物,主要由甲烷组成,但可能包括不同数量的其他高级烷烃,并且有时还有少量的二氧化碳、氮气、硫化氢或氦气。天然气被用作取暖、烹饪、发电、车辆燃料以及各种行业的其他过程的能源。
自校验装置测量天然气的压力、温度、超压缩性和流量,并且可以在各种设备中以自校验功能的形式出现。
自校验器是一种精密测量仪器,制造来确定各种仪表的各种精度、校样和误差。
图4是根据示例的计算机网络系统400的图,其中多个仪表402、404、406和408经由通信网络412耦合到提供校验服务的服务器410。网络412被简化,并且可以包括有线或有线网络,并且可以包括公共或专用网络以及这些网络中的任一个的组合。在一个实施例中,网络412包括互联网。在一个实施例中,服务器410提供基于云的服务。
相应的仪表402、404、406和408可以位于相同位置(例如,414)或不同位置。
每个仪表被配置为采样测量结果流量数据,如本文所述,以校验相应的仪表,并将测量结果传送到服务器410。例如,相应的测量结果与仪表标识符相关联,以区分测量结果。在一个实施例中,服务器412被配置为分别编译测量结果结果以确定相应仪表的参考数据,以用于稍后使用稍后的流量测量结果来校验仪表。在一个实施例中,参考数据是如本文中所描述的查找表。
在一个实施例中,特定仪表(例如,402)的参考数据从服务器410传送到特定仪表402,使得仪表402可以执行其自己的相应校验,如从稍后的采样的测量结果(流量数据)所描述的。在一个实施例中,校验结果被发送到服务器410。在一个实施例中,如果特定仪表402确定参考数据不满足仪表上的当前负载(例如,出于上文描述的原因),仪表402可以向服务器410传送请求以建立更新的参考数据。
在一个实施例中,服务器410维护并使用特定仪表的参考数据,并且不时地从特定仪表(例如,406)接收流量测量结果,以使用参考数据校验特定仪表406。在一个实施例中,如果服务器410的校验结果显示仪表406太快或太慢(例如,基于一个或更多阈值),服务器410可以发出警报信号并触发对仪表406的修理或更换。服务器410可以经由仪表406的接口向仪表406传送警报以用于本地信令。在一个实施例中,如果服务器410确定仪表406的参考数据不满足仪表406上的当前负载(例如,出于上文描述的原因),服务器410可以根据从仪表406接收的流量数据建立更新的参考数据。
实际实施方式可以包括本文所描述的任何或全部特征。这些和其他方面、特征和各种组合可以表示为用于执行功能的方法、装置、系统、构件,程序产品,以及以其他方式组合本文描述的特征。已经描述了许多实施例。然而,将理解,在不脱离本文所描述的处理和技术的精神和范围的情况下,可以进行各种修改。此外,可以从所描述的处理中提供其他步骤,或者可以取消步骤,并且可以将其他部件添加到所描述的系统中,或者从所描述的系统中移除。因此,其他实施例在所附权利要求的范围内。
在本说明书的整个描述和权利要求中,词语“包括”和“包含”以及它们的变体意味着“包括但不限于”,并且不旨在(也不)排除其他部件、整体或步骤。在整个说明书中,单数涵盖复数,除非上下文另有要求。具体地,在使用不定冠词的情况下,除非上下文另有要求,本说明应被理解为考虑复数和单数。
结合本发明的特定方面、实施例或示例描述的特征、整数特征、化合物、化学部分或组应理解为适用于任何其他方面、实施例或示例,除非与其不兼容。本文公开的所有特征(包括任何附带的权利要求、摘要和附图)和/或如此公开的任何方法或处理的所有步骤可以以任何组合进行组合,除了其中至少一些这样的特征和/或步骤是相互排斥的组合。本发明不限于任何前述示例或实施例的细节。本发明延伸到本说明书(包括任何附带的权利要求、摘要和附图)中所公开的特征的任何新颖的一个或任何新颖的组合,或者延伸到所公开的任何方法或处理的步骤的任何新颖的一个或任何新颖的组合。

Claims (10)

1.一种用于校验仪表的方法,包括:
为所述仪表建立一个或更多基线流量测量结果,所述仪表被配置为测量通过所述仪表的流量;
获得用于所述仪表的当前流量测量结果;
根据所述当前流量测量结果与所述一个或更多基线流量测量结果的比较来确定校验结果。
2.根据权利要求1所述的方法,包括:响应于所述校验结果太快或太慢,对所述仪表进行修理和更换中的一种。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,为所述仪表建立两个或更多基线流量测量结果,并且其中,建立的步骤包括:在基线周期内执行流量测量结果的自动采样,并从所述采样中确定所述两个或更多基线流量测量结果。
4.根据权利要求3所述的方法,包括:按相应的值对所述流量测量结果的采样进行聚类,以确定在正常操作条件期间通常经历的流量测量结果,以用作所述两个或更多基线测量结果。
5.根据权利要求3所述的方法,其中,比较所述当前流量测量结果响应于基线选择阈值,以从所述两个或更多基线测量结果中选择一个基线测量结果,以用于确定所述校验结果。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述当前流量测量结果是从在所述仪表处进行的多个流量测量结果样本获得的。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,响应于数据波动性丢弃前几个样本。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,比较包括使用相对于各个所述基线测量结果的查找表来确定所述校验结果。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述一个或更多基线流量测量结果中的每一个表示在相应的正常操作条件期间在所述仪表处的相应流量。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,获得所述当前流量测量结果响应于何时对所述仪表的流量进行采样的调度以增加复制与所述一个或更多基线测量结果中的一个相关联的相应正常操作条件的机会。
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