CN1210545C - 初始化流量计驱动电路的方法和测量原料过程参数的装置 - Google Patents

Abstract

一种在驱动电路中用于初始化参数的系统。本发明将初始驱动信号应用到使所述流管(103A、103B、201)振动的驱动电路。然后流管(103A、103B、201)的配置由接收自与流管(103A、103B、201)关联的传感器(105、105’、205、205’)的传感器信号来确定。然后根据流管(103A、103B、201)的配置来设置用于产生所述驱动信号的参数。

Description

初始化流量计驱动电路的方法和测量原料过程参数的装置

发明领域

本发明涉及用于在装置中控制测量流经该装置至少一条振动管道的原料属性的驱动信号的电子组件。更具体而言，本发明涉及用于初始化并保持使管道在期望频率振荡的控制信号的算法。

背景技术

利用科里奥利效应质量流量计来测量流经流量计管道的原料的质量流量和其它信息是已知的。具有代表性的科里奥利流量计在授予J.E.Smith等人的美国专利1978年8月29日No.4109524、1985年1月1日No.4491025和1982年2月11日Re.31450中公开。这些流量计有一条或多条直的或弯的管道。在科里奥利质量流量计中每条管道的配置都有一组自然振动模式，这可以是简单的弯曲、扭转或耦合类型。每条管道被驱动至以这些自然模式中的一种发生共振振荡。原料从连接到流量计入口侧的管道系统流进流量计，流经管道并从流量计出口侧流出流量计。振动的自然振动模式、原料填充系统部分地是由管道和在管道中流动的原料的组合质量定义的。

当没有原料流通过流量计时，由于所应用的具有可以校正的同相或小初始固定相位偏移的驱动力，沿管道的所有点都振荡。当原料开始流动时，科里奥利力使沿管道的每个点都有不同的相位。管道入口侧的相位落后于驱动器，而管道出口侧的相位超前于驱动器。管道上的传感器产生代表管道运动的正弦信号。传感器输出的信号被处理以确定传感器之间的相位差。两个传感器信号之间的相位差同流经管道的原料的质量流速成正比。

计量电子设备产生操作驱动器的驱动信号并由接收自传感器的信号来确定原料的质量流速和其它属性。传统的计量电子设备由产生驱动信号和探测来自传感器的信号的模拟电路构成。模拟计量电子设备已经过多年的优化，制造变得相对便宜。因此期望设计出能够使用传统计量电子设备的科里奥利流量计。

传统计量电子设备必须与处于一个窄工作频率范围的信号一起工作，这是一个问题。这个工作频率范围典型地为20Hz-200Hz。这就限制设计人员要产生使流管在这些频率振荡的窄范围驱动信号。因此，使用传统计量电子设备为一些流量计产生驱动信号是效率低的，如在较高频率范围300Hz-800Hz工作的直管流量计。直管流量计工作在300Hz-800Hz，因为直管对用于测量质量流速的科里奥利效应呈现较小的敏感性。因此，传统计量电子设备不能有效地用于为直管流量计产生驱动信号。

科里奥利流量计领域的技术人员期望能设计出可以与一些不同类型流量计一起使用的计量电子设备。这将使制造商能够利用规模经济来生产用于流量计的更便宜的计量电子设备。数字信号发生器是期望的，因为信号是由计量电子设备接收的，来自传感器的信号的数字化避免了由工作在更高频率的流量计，如直管设计，加在模拟电子元件上的对测量分辨率和精度的更高要求。此外，由数字处理器使用的用于发信号过程的指令可以被修改以便工作在不同频率，用于确定原料属性并产生驱动信号。

设计计量电子设备，即与一些不同类型流量计一起使用的一个问题，是流量计的启动或初始化。与双弯管流量计相比，直管流量计阻尼非常高。典型地，直管流量计有大约10^-4的ξ值，这使直管流量计有更高阶数的阻尼。这使启动直管流量计有问题。

启动直管流量计的一个具体问题是当流经流量计的原料包含气泡状的空气时。由于很难获得适当驱动频率的可靠读数，所以气泡状的空气引起启动时的问题。同时，必须确保不因为启动时超量的驱动激励而使传感器过载。因此，绝大多数当前的启动操作失速，或换句话说，从未到达期望的驱动频率。这样，为了提供能够与任何类型流量计一起使用的计量电子设备，需要一种更可靠的启动算法。

发明概述

用于根据本发明的科里奥利流量计的驱动算法解决了以上和其它问题，而且推进了本领域发展。本发明的第一个好处是确保在多种类型原料流的情况下多种类型科里奥利流量计的可靠启动。第二个好处是在各种流条件下都可以保持正常的流操作，包括使现有科里奥利流量计失速的流条件。

根据本发明的驱动算法由用于控制科里奥利流量计工作的计量电子设备来实现。在一种优选实施例中，该计量电子设备包括执行存储在与处理器关联的存储器中用于驱动算法的指令的处理器。可选地，这个算法也可以由固件或其它类型的电路来实现。

根据本发明的驱动算法按下面的方式执行以保证科里奥利流量计的正确启动。该算法从以预定增益将信号应用到驱动器以初始化流管振动开始。流管的振动由接收自与流管关联的倍感器的传感器信号来测量。然后应用到驱动器的信号电压被控制以保持接收自传感器的传感器信号的速率。然后该传感器信号用于将陷波滤波器收敛到流管的一个驱动频率。当陷波滤波器收敛到该驱动频率之后，应用到驱动器的信号电压被控制以保持流管的排量。

该驱动算法还可以由传感器信号确定所述流管的振荡频率。然后可以将该振荡频率同一个阈值频率做比较以决定该流管是直管还是双弯流管。如果振荡频率大于阈值频率，则流管是直流管。如果振荡频率小于阈值频率，则流管是双弯流管。

将信号应用到驱动器以初始化流管振动可以包括设置至少一个变量用于产生所述驱动信号。该变量可以包括传感器振幅、流管周期和期望驱动目标。在将信号应用到驱动器以初始化振动的过程中，一个阶跃增益(kick gain)信号设置为关闭，而一个可编程增益放大器设置为单位增益。在这个时候，在随后步骤中所需的定时器和陷波滤波器可以被初始化。

对陷波滤波器是否收敛到驱动频率的确定包括确定是否到达超时以及响应到达超时而重复该算法。

驱动频率一确定，驱动信号的电压就被控制以保持排量。为了保持排量，流量计参数必须确定。由陷波滤波器的收敛性确定的驱动频率可以被测试以确定该陷波滤波器是否在期望范围之内。如果陷波滤波器不在期望范围之内，算法从开始重复。该范围通过将陷波滤波器同最小值和最大值进行比较来测试。在一种优选实施例中，最小值是30Hz，而最大值是900Hz。

为了将信号应用到驱动器以初始化流管的振动，信号的振幅可以设置为一个初始振幅，并且信号的初始作用时间也可以设置。然后在设置的振幅将信号应用一段与作用时间相等的时间。然后算法确定传感器信号的振幅对陷波滤波器是否足够。如果传感器信号的振幅对陷波滤波器不够，则调整振幅和作用时间，而且过程在一段延迟时间后重复。在一种优选实施例中，驱动信号的振幅通过将数模转换(DAC)的倍数增加2来调整，而作用时间通过将作用时间增加10毫秒来调整。如果传感器信号的振幅没有在特定的时间内变得足够，算法从起点处开始另一次重复。

在一种优选实施例中，应用到驱动器的信号电压被控制以保持接收自传感器的传感器信号的速率为50毫伏。

在陷波滤波器收敛到驱动频率之后，流量计传感器的参数被确定。一个这样的参数是应用到驱动器的信号的比例增益。另一个这样的参数是所述应用到驱动器的信号的积分增益。

在陷波滤波器收敛到驱动频率且信号被控制以保持排量之后，算法进行测试以确定是否有驱动回路增益被锁定。该测试可以包括由接收自与流管关联的传感器的传感器信号来确定驱动误差。然后算法可以确定该驱动误差是否收敛到0。如果驱动误差没有在预定时间内收敛到0，算法将从起点处开始。

一旦驱动回路确定为锁定，就设置可编程增益振幅。一旦该可编程增益振幅被设置，就将测量延迟一段预定时间以考虑信号处理电路中的瞬变。然后传感器信号可以被监控以确定传感器信号的振幅是否保持。如果传感器信号的振幅没有保持，则执行一个宽恕(forgive)过程。该宽恕过程监控传感器信号一段预定时间以确定振幅是否回到适当的电平。

本发明的一个方面包括一种初始化驱动电路的方法，其中驱动电路产生应用到驱动器使流管振荡的驱动信号，所述方法包括以下步骤：

在预定增益下将所述驱动信号应用到所述驱动器以初始化所述流管的振动；

控制应用到所述驱动器的所述驱动信号的驱动电压以保持接收自与所述流管关联的传感器的传感器信号的速率，

根据所述传感器信号确定陷波滤波器是否收敛到所述流管的一个驱动频率，及

响应对所述陷波滤波器收敛到所述驱动频率的确定，控制应用到驱动器的驱动信号的驱动电压以保持流管的排量。

另一方面还包括步骤：

从所述传感器接收传感器信号。

另一方面包括步骤：

根据所述传感器信号确定流管的所述驱动频率。

另一方面是所述确定驱动频率的步骤包括步骤：

将所述驱动频率与一个阈值频率做比较；及

响应驱动频率大于所述阈值频率，确定流管是直管。

另一方面是所述确定驱动频率的步骤还包括步骤：

响应驱动频率小于或等于所述阈值频率，确定流管是弯流管。

另一方面是所述将驱动信号应用到驱动器以初始化流管振动的步骤包括步骤：

设置至少一个变量用于产生所述驱动信号。

另一方面是所述设置至少一个变量的步骤包括步骤：

设置传感器振幅。

另一方面是所述传感器振幅被设置为期望电压。

另一方面是所述设置至少一个变量的步骤包括步骤：

设置流管周期。

另一方面是所述设置至少一个变量的步骤包括步骤：

设置期望驱动目标。

另一方面是所述期望驱动目标设置为由目标分配的目标电压。

另一方面是所述将驱动信号应用到驱动器以初始化流管振动的步骤包括步骤：

设置阶跃增益信号为关闭。

另一方面是所述将驱动信号应用到驱动器以初始化流管振动的步骤包括步骤：

设置可编程增益放大器为单位增益。

另一方面是所述将驱动信号应用到驱动器以初始化流管振动的步骤包括步骤：

初始化标记。

另一方面是所述将驱动信号应用到驱动器以初始化流管振动的步骤包括步骤：

初始化定时器。

另一方面是所述将驱动信号应用到驱动器以初始化流管振动的步骤包括步骤：

初始化陷波滤波器。

另一方面是所述确定陷波滤波器是否收敛的步骤包括步骤：

确定定时器是否到达超时；及

响应对所述定时器到达超时的确定，回到所述将驱动信号应用到驱动器的步骤。

另一方面是所述控制驱动信号的驱动电压以保持排量的步骤还包括步骤：

响应对所述陷波滤波器收敛到所述驱动频率的确定，确定流量计参数。

另一方面包括步骤：

确定所述陷波滤波器是否收敛到期望范围内的陷波滤波器值；及

响应对所述陷波滤波器值不在期望范围内的确定，回到所述将驱动信号应用到驱动器的步骤。

另一方面是所述确定陷波滤波器值是否在期望范围内的步骤包括步骤：

比较所述陷波滤波器值与最小值。

另一方面是所述最小值为30Hz。

另一方面是所述确定陷波滤波器值是否在期望范围内的步骤包括步骤：

比较所述陷波滤波器值与最大值。

另一方面是所述最大值为900Hz。

另一方面是所述将驱动信号应用到驱动器以初始化流管振动的步骤包括步骤：

设置驱动信号的振幅为初始振幅。

另一方面是所述将驱动信号应用到驱动器以初始化流管振动的步骤包括步骤：

设置驱动信号的初始作用时间。

另一方面是所述将驱动信号应用到驱动器以初始化流管振动的步骤包括步骤：

将驱动信号应用到驱动器一段所述的作用时间。

另一方面是所述将驱动信号应用到驱动器以初始化流管振动的步骤包括步骤：

确定所述传感器信号的振幅对陷波滤波器是否足够。

另一方面是所述将驱动信号应用到驱动器以初始化流管振动的步骤包括步骤：

响应所述传感器信号振幅对陷波滤波器不够的确定，调整驱动信号的振幅。

另一方面是所述调整驱动信号振幅的步骤包括步骤：

将数模转换的倍数增加2。

另一方面是所述将驱动信号应用到驱动器以初始化流管振动的步骤包括步骤：

响应对所述驱动信号振幅不够的确定，调整作用时间。

另一方面是所述调整作用时间的步骤包括步骤：

将作用时间增加10毫秒。

另一方面是所述将驱动信号应用到驱动器以初始化流管振动的步骤包括步骤：

等待一个延迟周期；及

响应等待所述延迟周期，应用利用了调整的驱动信号振幅的所述驱动信号和所述调整的作用时间。

另一方面是所述将驱动信号应用到驱动器以初始化流管振动的步骤包括步骤：

确定定时器是否到达超时；及

响应对所述定时器到达超时的确定，重复所述将驱动信号应用到驱动器的步骤。

另一方面是所述控制应用到驱动器的驱动信号的驱动电压以保持所述速率的步骤包括保持所述速率至少在50毫伏。

另一方面包括步骤：

响应对所述陷波滤波器收敛到所述驱动频率的确定，确定流量计传感器参数。

另一方面是所述确定流量计传感器参数的步骤包括步骤：

确定应用到驱动器的驱动信号的比例增益。

另一方面是所述确定流量计传感器参数的步骤包括步骤：

确定应用到驱动器的驱动信号的积分增益。

另一方面是所述控制应用到驱动器的驱动信号的驱动电压以保持排量的步骤包括步骤：

测试以确定驱动回路增益是否被锁定。

另一方面是所述测试步骤包括步骤：

由接收自与流管关联的传感器的传感器信号确定驱动误差。

另一方面是所述测试以确定驱动回路增益是否锁定的步骤还包括步骤：

确定所述驱动误差是否收敛到0。

另一方面是所述测试以确定驱动回路增益是否锁定的步骤还包括步骤：

确定定时器是否到达超时；及

响应所述定时器到达超时，重复所述将驱动信号应用到驱动器的步骤。

另一方面是所述测试以确定驱动回路增益是否锁定的步骤还包括步骤：

响应对驱动回路没有锁定的确定，重复所述将驱动信号应用到驱动器的步骤。

另一方面是所述控制应用到驱动器的驱动信号的驱动电压以保持排量的步骤包括步骤：

设置可编程增益振幅；

产生所述驱动信号以保持所述来自与流管关联的传感器的传感器信号的振幅；

确定所述传感器信号的振幅是否保持；及

响应所述传感器信号的振幅没有保持，执行一个宽恕过程。

另一方面是所述控制应用到驱动器的驱动信号的驱动电压以保持排量的步骤还包括步骤：

将对所述传感器信号的测量延迟一段预定时间以解决瞬变。

另一方面是所述执行宽恕过程的步骤包括步骤：

保持上一次的增量时间计算结果；

确定所述传感器信号的振幅是否在给定时间内回到所述保持的振幅；及

响应对所述传感器信号的振幅没有在给定时间内回到该传感器信号保持的振幅的确定，重复所述将驱动信号应用到驱动器的步骤。

另一方面包括一种测量原料过程参数的装置，具有原料流经的流管、振动所述流管的驱动器、与所述流管关联以测量所述振动的传感器，及产生发射到所述驱动器的驱动信号以振动所述流管并接收来自传感器的传感器信号的计量电子设备，所述装置还包括：

所述计量电子设备中的电路配置为：

a)在预定增益下将所述驱动信号应用到所述驱动器以初始化所述流管的振动；

b)控制应用到所述驱动器的驱动信号的驱动电压以保持所述接收自传感器的传感器信号的速率；

c)根据所述传感器信号确定陷波滤波器是否收敛到所述流管的一个驱动频率；及

d)响应对所述陷波滤波器收敛到所述驱动频率的确定，控制应用到所述驱动器的驱动信号的驱动电压以保持所述流管的排量。

还有一方面包括：

所述计量电子设备中的电路配置为接收来自传感器的传感器信号。

还有一方面包括：

所述计量电子设备中的电路配置为根据所述传感器信号确定流管的驱动频率。

另一方面是所述电路配置为：

比较所述驱动频率与一个阈值频率，并响应该驱动频率大于所述阈值频率，确定流管为直管。

另一方面是所述电路配置为：

响应驱动频率小于或等于所述阈值频率，确定流管为弯流管。

另一方面是所述电路配置为：

设置至少一个变量用于产生所述驱动信号。

另一方面是所述电路配置为：

设置传感器振幅。

另一方面是所述传感器振幅设置为期望电压。

另一方面是所述电路配置为：

流管周期。

另一方面是所述电路配置为：

设置期望驱动目标。

另一方面是所述期望驱动目标设置为由目标频率分配的目标电压。

另一方面是所述电路配置为：

设置阶跃增益信号为关闭。

另一方面是所述电路配置为：

设置可编程增益放大器为单位增益。

另一方面是所述电路配置为：

初始化标记。

另一方面是所述电路配置为：

初始化定时器。

另一方面是所述电路配置为：

初始化陷波滤波器。

另一方面是所述电路配置为：

确定定时器是否到达超时，并响应时所述定时器到达超时的确定而回到电路。

另一方面是所述电路配置为：

响应对所述陷波滤波器收敛到所述驱动频率的确定，确定流量计的参数。

另一方面是所述电路还包括：

所述计量电子设备中的电路配置为确定所述陷波滤波器是否收敛到期望范围内的陷波滤波器值，并响应对所述陷波滤波器值不在期望范围内的确定而回到操作a)。

另一方面是所述电路配置为：

比较所述陷波滤波器值与最小值。

另一方面是所述最小值为30Hz。

另一方面是所述电路配置为：

比较所述陷波滤波器值与最大值。

另一方面是所述最大值为900Hz。

另一方面是所述电路配置为：

设置所述驱动信号的振幅为初始振幅。

另一方面是所述电路配置为：

设置所述驱动信号的初始作用时间。

另一方面是所述电路配置为：

将所述驱动信号应用到所述驱动器一段所述的作用时间。

另一方面是所述电路配置为：

确定所述传感器信号的振幅对所述陷波滤波器是否足够。

另一方面是所述电路配置为：

响应所述传感器信号的振幅时所述陷波滤波器不够的确定，调整驱动信号的振幅。

另一方面是所述电路配置为：

将数模转换的倍数增加2。

另一方面是所述电路配置为：

响应对所述驱动信号的振幅不够的确定，调整作用时间。

另一方面是所述电路配置为：

将作用时间增加10毫秒。

另一方面是所述电路配置为：

等待一个延迟周期，并响应等待所述延迟周期，应用利用了调整的驱动信号振幅的所述驱动信号和所述调整的作用时间。

另一方面是所述电路配置为：

确定定时器是否到达超时，并响应对所述超时周期结束的确定而重复操作a)。

另一方面是所述电路配置为保持所述速率至少在50毫伏。

另一方面是所述电路配置为：

响应对所述陷波滤波器收敛到所述驱动频率的确定，确定流量计传感器参数。

另一方面是所述电路配置为：

确定应用到驱动器的驱动信号的比例增益。

另一方面是所述电路配置为：

确定应用到驱动器的驱动信号的积分增益。

另一方面是所述电路配置为：

执行测试来确定驱动回路增益是否锁定。

另一方面是所述电路配置为：

由接收自与流管关联的传感器的传感器信号来确定驱动误差。

另一方面是所述电路配置为：

确定所述驱动误差是否收敛到0。

另一方面是所述电路配置为：

确定定时器是否到达超时，并响应所述定时器到达超时而重复操作a)。

另一方面是所述电路配置为：

响应对所述驱动回路未锁定的确定，重复操作a)。

另一方面是所述电路配置为：

设置可编程增益振幅，产生所述驱动信号以保持与所述流管关联的传感器的传感器信号的振幅，确定所述传感器信号的振幅是否保持，并响应所述传感器信号的振幅未保持而执行一个宽恕过程。

另一方面是所述电路配置为：

将对所述传感器信号的测量延迟一段预定时间来解决瞬变。

另一方面是所述电路配置为：

确定所述传感器信号的振幅是否在给定时间内回到保持的振幅，并响应时所述振幅没有在给定时间内回到所述传感器信号保持的振幅的确定，重复操作a)。

附图简述

本发明可以从下面的详细描述和附图中得以理解：

图1说明了根据本发明具有执行参数初始化过程的计量电子设备的双回路科里奥利流量计；

图2说明了根据本发明具有执行参数初始化过程的计量电子设备的直管科里奥利流量计；

图3说明了根据本发明的计量电子设备的方框图；

图4说明了根据本发明由计量电子设备执行的操作的流程图；

图5说明了根据本发明初始化驱动电路系统的过程的流程图；

图6说明了根据本发明在初始化过程中设置参数的流程图；

图7说明了根据本发明控制传感器信号速率的流程图；

图8说明了根据本发明测试陷波滤波器在一个驱动频率上收敛性的过程的流程图；

图9说明了根据本发明获得流参数的过程的流程图；

图10说明了根据本发明确定驱动回路是否锁定的测试的流程图；

图11说明了根据本发明响应该驱动回路锁定而控制传感器信号振幅的过程的流程图；

图12说明了根据本发明的宽恕过程的流程图；

图13说明了根据本发明的一种优选实施例的状态图。

发明详述

参考相应附图，以下对本发明进行完整的描述，其中示出了本发明的实施例。本领域的技术人员将理解本发明可以实现为许多不同的形式，而不应当把在此列出的实施例当成是限制；当然，提供了这些实施例，因此公开的内容将全面而完整，并且向本领域技术人员全面传达本发明的范围。在附图中，同样的数字始终指的都是相似的元件。

普通科里奥利流量计——图1：

图1示出了包括科里奥利计量部件10和计量电子设备20的科里奥利流量计5。计量电子设备20通过导线100连接到计量部件10以便在路径26上提供密度、质量流速、体积流速和总计质量流信息。尽管对本领域技术人员来说，本发明可以与任何具有振动管道以测量原料属性的装置一起实现是显而易见的，但此处还是描述了一种具体的科里奥利流量计的结构。这种装置的第二种实例是不具有由科里奥利质量流量计提供的附加测量能力的振动管比重计。

计量部件10包括一对凸缘101和101’、总管102、管道103A和103B。驱动器104、传感器105和传感器105’连接到管道103A和103B。斜拉杆106和106’用来限定每条管道振荡的轴线W和W’。

当流量计5插入一个传送要测量的加工原料的管道系统(未示出)时，原料通过凸缘101进入计量部件10，通过总管102，在此原料被导入管道103A和103B，流经管道103A和103B并流回总管102，在此通过凸缘101’流出计量部件10。

管道103A和103B经过选择并恰当地安装在总管102上，从而分别有基本相同的质量分配、关于弯曲轴W-W和W’-W’的惯性和弹性模块力矩。管道以基本平行的方式从总管向外伸展。

管道103A-103B由驱动器104关于各自的弯曲轴W和W’向相反的方向并以称为流量计第一异相弯曲的模式驱动。驱动器104可以包括许多众所周知的布置中的任何一种，如安装到管道103A的一块磁铁和安装到管道103B的反向线圈，交流电流通过它来振动两条管道。计量电子设备20可以包括一个发射器。计量电子设备20通过导线110将合适的驱动信号应用到驱动器104。

计量电子设备20接收分别出现在导线111和111’上的左右速率信号。计量电子设备20产生出现在导线110上的驱动信号，并使驱动器104振动管道103A和103B。计量电子设备20处理左右速率信号来计算通过计量部件10的原料的质量流速和密度。这个信息被应用到路径26。

科里奥利流量计5在结构上与振动管比重计非常相似，这对本领域的技术人员是已知的。振动管比重计也使用一个振动的管道，液体流经该管道，或者在简单类型的比重计中是液体保持在该管道中。振动管比重计也使用驱动系统来激励管道振动。由于密度测量只需要频率测量而不需要相位测量，振动管比重计典型地只使用单个反馈信号。在此对本发明的描述同样可以应用到振动管比重计。

直管科里奥利流量计——图2：

图2公开了一种直管科里奥利流量计25。科里奥利流量计25包括科里奥利传感器200和关联的计量电子设备20。流管201包括其标记为201L的左端部分和其标记为201R的右端部分。流管201及其末端部分从流管201的输入端207到流管201的输出端208伸展了流量计25的整个长度。平衡杆220在其末端由斜拉杆221连接到流管201。

流管201的左端部分201L固定到入口凸缘202而右端部分201R固定到出口凸缘202’。入口凸缘202和出口凸缘202’将科里奥利传感器200连接到管道系统。

以一种众所周知的传统方式，驱动器204、左传感器205和右传感器205’耦合到流管201和平衡杆220。驱动器204在路径210上从计量电子设备20接收信号以使驱动器204在填充流管201的原料的共振频率下反向振动流管201和平衡杆220。振动流管201与其中原料流的振荡一起以一种众所周知的方式感应科里奥利偏差。这些科里奥利偏差由传感器205和205’来探测，这些传感器的输出在导体211和211’上被发送到计量电子设备20。

计量电子设备——图3：

图3说明了计量电子设备20的元件方框图。路径111和111’将左右速率信号从计量部件10发送到计量电子设备20。速率信号由计量电子设备20中的模数(A/D)转换器303、303’来接收。A/D转换器303、303’将左右速率信号转换成处理单元301可用的数字信号并在路径310-310’上发送该数字信号。尽管示为独立元件，其实A/D转换器303、303’可以是利用多路复用来交替从两组传感器105、105’、205、205’转换信号的单个转换器，如日本AKM制造的AK4516 16位代码芯片。数字信号由路径310-310’传送到处理单元301。本领域的技术人员应当认识到任何数量的传感器和其它传感器可以连接到处理单元301，如用于确定流管温度的RTD传感器。

驱动信号在将信号应用到D/A转换器302的路径312上发送。D/A转换器302还在路径340上接收来自传感器105、105’、205、205’中某一个的电流。驱动信号包括用于修改在路径340上接收到的电流以产生模拟驱动信号的指令。D/A转换器302是通用的D/A转换器，如AD公司生产的AD7943芯片。来自D/A转换器302的模拟信号通过路径391应用到放大器305。放大器305产生适当振幅的驱动信号并通过路径110、210将驱动信号应用到驱动器104、204。放大器305可以是电流放大器或电压放大器。由D/A转换器302产生的信号依赖于放大器305的类型。路径26将信号传送到允许计量电子设备20从操作员接收数据和传送数据到操作员的输入和输出装置(未示出)。

处理单元301是从存储器读取指令并执行该指令以完成流量计各种不同功能的微处理器、处理器或处理器组。在一种优选实施例中，处理单元301是AD公司制造的ADSP-2185L微处理器。所执行的功能包括但不限于通过路径321从只读存储器(ROM)320计算原料的质量流速、计算原料的体积流速及计算原料的密度。用于实现各种不同功能的数据及指令存储在随机存取存储器(RAM)330中。处理单元301通过路径331在RAM存储器330中实现读写操作。

图4说明了根据本发明由一个处理单元执行以操作科里奥利流量计25的初始化算法400的流程图。初始化算法400保证流量计25的启动不失速，而不管流量计和所测量原料的类型。过程400从步骤401开始。在步骤401中，处理单元301产生应用到驱动器104以开始流管201振荡的信号。

在流管201开始振荡以后，在步骤402中处理单元301产生信号并将其应用到驱动器204，使得来自传感器205、205’的传感器信号保持在特定的速率。最好不需要频率估计就能将传感器信号控制在特定的伏特级或毫伏级。将传感器信号控制在特定的伏特级或毫伏级称为控制速率。以伏特为单位的传感器振幅与流管201的速率成正比，且该速率信号来自传感器205、205’，因为当流量计开始工作时，没有合理的频率或信号用于陷波滤波器估计。对于直管流量计25，流管201的速率关于平衡杆221。但是，期望能够控制这个速率信号的振幅，从而实现对速率类型的控制。一旦流量计25是运行的，就有合理的陷波输出，从而有足够的信噪比用于陷波滤波器锁定在该驱动频率上并转变到如大多数流量计驱动电路中典型的排量或位置类型控制。

然后在步骤403中当驱动频率确定时，接收到的传感器信号应用到收敛的陷波滤波器。然后在步骤404中处理单元301产生驱动信号并将其应用到驱动器204，保持来自传感器205、205’的传感器信号的特定振幅。这称为排量或位置类型控制，是传感器振幅和管道周期的产物。

图5说明了初始设置处理单元301以产生并应用初始驱动信号的过程500。过程500从步骤501开始，其中变量在信号产生之前加载。在图6中示出的过程600是一个用于加载这些变量的过程。过程600从步骤601设置传感器振幅开始。这个传感器信号的振幅来自科里奥利传感器。传感器信号的振幅在驱动算法中用于几种方式。一种利用传感器振幅的实例是确定流管的排量。第一个变量传感器振幅被加载并转换成毫伏。这是传感器信号真正的振幅。

在步骤602中确定了管道周期。这个管道周期是对流量计5、25工作频率倒数的工作频率的估计。需要管道周期与传感器振幅一起使用以便获得驱动控制。在步骤603中，过程600以初始化期望目标设置结束。该目标设置是设置用于驱动算法的点，有时称为以毫伏每Hz为单位的排量目标。

回过头来参考图5，过程500继续进行到步骤502。处理单元301设置一个阶跃高增益为关闭。在步骤503中，一个可编程增益放大器设置为单位增益。该可编程增益放大器在A/D转换器303、303’的输入端。

在步骤504中，操作中所需的标记初始化。标记包括编码可编程增益振幅(PGA)、设置陷波转换及管道频率转换。在一种优选实施例中，这三个变量都设为FALSE。由于一些随后的步骤需要超时，在步骤505中为了随后的使用将定时器也初始化。

在步骤506中，一个陷波滤波器也进行了初始化。陷波滤波器也可以指自适应线路估计器。当单元上电时该陷波滤波器开始进入保持模式。在一种优选实施例中，陷波滤波器初始化为500Hz。因为在来自传感器105、105’、205、205’的传感器信号上没有足够的信噪比，陷波滤波器将没有可以锁定的信号，所以使用500Hz。在步骤507中，一个保持标记设为TRUE。该保持标记通知ΔT计算过程保持其上一次已知的值。保持该值的原因是在系统启动期间，几乎没有值发送ΔT值，当流量计没有正确出现或启动时，ΔT值最终为用户建立质量流信息。在一种优选实施例中，ΔT将保持为在上电时为0纳秒的初始值或上一次已知的好值。例如，典型地该保持值为大约10秒大，或换句话说，该值是在10秒之前获得的。只有当驱动器104、204锁定信号而且条件满足，因而我们可以确保有下面所述的稳定输出时，在本案例中为ΔT的过程变量和用于密度的频率估计才会被释放并允许前进到另一个由计量电子设备20执行的应用。过程500在步骤507后结束。

图7说明了用于应用驱动信号使流管开始振动的过程700。这称为阶跃过程。过程700涉及一个闭合回路反馈系统的放大。硬件增益设为最大值，而传感器105、105’、205、205’允许使用任何在传感器105、105’、205、205’可用的噪声或信号再生启动。来自传感器105、105’、205、205’的该噪声或信号被放大很多后反馈并应用到驱动器104、204。该阶跃过程是一个渐进的能量算法。阶跃过程700通过线性增加能量应用的宽度或时间及增加振幅来逐步增加应用到管道的能量。

过程700从步骤701处理单元301初始化完成过程700所需的任何标记开始。接着在步骤702中定时器初始化。该初始化的定时器在下面用于测量作用时间和停工时间。接着在步骤703中要应用的信号的振幅被初始化，并且在步骤704中设置初始作用时间。

然后信号以下面列出的方式应用经过一些重复，直到到达传感器信号足够的振幅。

在步骤705中，处理单元301确定是否到达超时。在一种优选实施例中，超时周期为15秒。如果过程700没有到达足够的传感器信号，过程700将回到过程400的步骤401以重复启动算法。如果没有到达超时，在步骤706中将驱动信号应用到驱动器104、204一段作用时间。然后传感器信号在步骤707中被检测以确定该信号的振幅是否足以应用到陷波滤波器。传感器信号应当有足够的信噪比以便陷波滤波器能够收敛到驱动频率的估计值。在一种优选实施例中，振幅是50毫伏。如果传感器信号的振幅足够，则过程700结束。

否则，过程700继续到步骤708，其中应用到驱动器104、204的传感器信号的振幅被调整。在一种优选实施例中，通过将数模转换(DAC)的倍数增加2来调整振幅。在步骤709中，作用时间被调整。在一种优选实施例中，作用时间增加了10毫秒。然后在步骤710中处理单元301等待一段延迟时间而且过程700从步骤705开始重复。

下面示出了在一种优选实施例中过程700是如何工作的。第一次通过过程700使阶跃过程700的工作时间持续10毫秒，而空闲时间持续100毫秒。空闲时间的持续时间固定在100毫秒。随后每一次通过步骤705至710都以10毫秒的增量逐渐增加工作时间的宽度。这样，第二次调用该例程将导致20毫秒的阶跃工作时间。第三次调用将有30毫秒的阶跃工作时间，等等。在这些工作时间间隔中，从DAC倍数为2开始并以2为步长线性增加该值来调整应用到驱动器104、204的信号增益的振幅。

在传感器信号的振幅到达50毫伏之后，处理单元301控制应用到驱动器104、204的电压以保持传感器信号的振幅，且在图4所示过程400的步骤403中完成陷波滤波器的收敛。如果陷波收敛没有在一段时间内到达，例如15秒，则过程400从步骤401开始重复。

过程800是用于确定陷波滤波器是否收敛到驱动频率的过程。过程800从确定超时周期是否终止开始。如果超时周期已经终止，则在步骤810中处理单元301回到过程400的步骤401重新启动流量计5、25。

如果超时周期没有终止，则在步骤802中陷波滤波器被测试收敛性。陷波收敛的标准是根据当频率估计向量的变化落后于预定阈值，如.316平方Hz时，对该频率估计向量的变化计算。一旦陷波滤波器收敛到一个最终的值，该陷波滤波器或驱动频率被认为足够稳定可以在随后状态中当控制排量时用于驱动回路。

在陷波滤波器获得收敛的管道频率估计以后，过程800在步骤803中执行过程900。在过程900中，获得用于回路驱动控制的流量计5、25的参数。特别地，在步骤901中确定比例增益值，在步骤902中确定积分增益。该比例和积分增益值是从由频率估计确定的一个表中读出来的。

可选地，流量计参数可以用下面的方式确定。陷波滤波器频率被检验以确定附装流量计的类型。如果频率高于预定频率，如350Hz，则确定附装流量计25是直管且那些增益参数将加载。如果频率低于350Hz，则确定流量计5是弯管且那种类型流量计的正确增益参数将加载。步骤803之后过程800结束。

在过程800完成且陷波滤波器收敛之后，现在处理单元301可以在过程400的步骤404中通过传统的位置或排量方法控制驱动信号。随后的控制是根据以毫伏每Hz为目标的管道位置。在直管流量计25的情况下，在一种优选实施例中该目标被设置为半毫伏每Hz。

然后计量电子设备20执行过程1000以完成回路锁定测试。过程1000从步骤1001开始，其中确定超时周期是否结束。如果该时间周期结束，则处理单元301回到过程400的步骤401。如果没有到达该超时周期，则在步骤1002中执行回路稳定性测试。对回路稳定性或回路收敛性的测试以一种与在陷波频率估计转换中所使用方式相似的方式确定。对于回路稳定性，在步骤1003中对在步骤1002中确定的驱动信号误差执行收敛测试。驱动误差是期望目标同真正获得目标之间的差值。在直管流量计25的情况下，该差值是半毫伏每Hz。在一种优选实施例中，误差向量的变化被测试为在.01平方毫伏每平方Hz之内。当满足该标准并且误差的绝对值在目标设置点的50％之内时，则表示回路已收敛并锁定，且设置恰当的变量来指示这个条件是步骤1004，过程1000结束。由于这个误差的平均值或期望值必须设计为0，所以对驱动误差的收敛性测试实际上是对由驱动回路产生的误差信号的能量计算。

过程1000完成且发现驱动回路稳定之后，过程1100被执行以保持流量计的正常工作。在步骤1101中设置可编程增益振幅。步骤1101是对A/D转换器303、303’上输入信噪比的优化。一旦可编程增益放大器被设置，在步骤1102中执行一个延迟。该延迟考虑到了可能发生在输入数据流上作为增益变化结果的瞬变。在一种优选实施例中，该延迟时间设为半秒。延迟一结束，就在步骤1103中根据排量或位置类型控制产生信号且所有的过程变量都允许正常修改。特别地，ΔT允许修改以便质量流可以提供给用户。

在步骤1104中，处理单元301监控传感器信号的振幅。如果该振幅不在期望电平上，则在步骤1105中执行一个宽恕过程。这保持管道在检验状态的排量为确定的直管情况下半毫伏每Hz或双弯管情况下3.4毫伏每Hz。在这种状态期间，为了有足够的信号电平，传感器信号的振幅被监控。只要左传感器105、205的信号电平保持大于20毫伏，过程1100就重复步骤1103和1104。如果该振幅降到低于阈值，例如20毫伏，则在步骤1105执行一个宽恕过程。

图12说明了宽恕过程1200。过程1200从步骤1201开始。在步骤1201中，一个保持标记被设置以指示增量时间的上一次可靠值，该值将被所有的应用使用。在步骤1202中，确定传感器信号的振幅是否在预定时间内回到期望电平。如果该传感器信号回到期望振幅，则过程1200回到过程1100的步骤1103。否则，过程1200回到过程400的步骤401重新启动流量计。

图13说明了由计量电子设备20执行以提供本发明的算法的一种优选实施例的状态机。驱动算法1300由状态机来具体表示并以软件方式实现。该状态机的主要功能称为更新驱动。该功能在计量电子设备20的前台调用，如由位于Boulder，Colorado的Micro Motion公司制造的Altus计量电子设备20。Altus计量电子设备20的工作速度为每秒750次调用。这是驱动算法1300设计的速率。

驱动算法1300从状态1301开始，其中在部分启动状态机之前加载了一些变量。首先是左传感器振幅。该左传感器信号的振幅在驱动算法1300中以几种方式使用。例如，左传感器振幅用于确定管道的排量。左传感器振幅加载并转换成毫伏。左传感器振幅是传感器信号的真正振幅。

管道周期也被加载。管道周期值是对传感器工作频率倒数的估计。为了获得驱动控制，管道周期和传感器振幅一起使用。

期望目标也被加载。该期望目标是驱动算法的设置点。该期望目标以毫伏每Hz的单位给出。

然后左传感器振幅被滤波。该左传感器信号的振幅经常是有噪声的，因此有一个单极递归滤波器用于平滑该左传感器振幅。

一旦这些变量都已经初始化，更新驱动例程在状态1301调用。如果这是状态机第一次被调用，则状态1301主要是一个初始化状态，尤其是当计量电子设备20上电时。如果驱动器104、204第一次被驱动信号激励，则状态1301也是初始化状态。该初始化由关闭阶跃高增益信号和设置可编程增益放大器获得单位增益开始，其中可编程增益放大器是A/D转换器输入端的输入。

标记信号也在状态1301初始化。标记包括编码PGA、设置陷波转换和管道频率转换。这三个变量都设为FALSE。由于一些状态需要超时，在状态1301中定时器也初始化，以便在后面被需要该初始化的定时器的状态使用。陷波滤波器也初始化为500Hz。使用500Hz是因为在左传感器信号的输入中没有足够的信噪比，该陷波滤波器没有可以锁定的信号而且它可能漂移。该陷波滤波器典型地朝着DC向下漂移，使得对陷波滤波器来说，一旦有足够的能量进入驱动器，很难从左传感器信号捕获合理的信号。对该陷波滤波器进行一个位于某最小值和某正的较大值之间的合理值的检验。典型地该最小值为30Hz，而最大值为900Hz。如果值在这些值之内，则陷波滤波器保持当前值。反之，如果陷波滤波器不在这个范围之内，则陷波滤波器复位到500Hz。在正常条件下驱动算法1300的过程中，驱动误差信号是真正频率和期望目标频率之间的差值。执行一个收敛性测试并且随后在状态1301中执行对驱动误差信号测试的初始化。同样地，收敛性测试在自适应线路估计器输出端执行。

在状态1301中一个称为PV_Hold的标记被设为TRUE。PV_Hold标记通知ΔT计算过程保持其上一次的已知值。这样做的原因是在系统启动期间几乎没有值发送ΔT值，当传感器没有正确启动时ΔT值最终为用户创建质量流信息。在缓动流条件和启动期间，ΔT保持为0纳秒的初始值或上一次已知的好值。该上一次已知的好值为大约10秒大，是在10秒之前获得的值。一旦驱动器104、204锁定一个信号并且系统被锁定，则过程变量，在这种情况下是ΔT，和频率估计将被释放并允许进入到其它应用。

最后，由状态1302提供一个1/750秒的延迟。该延迟允许当在随后状态中流管开始振动时A/D缓冲区有时间填充已知的好数据。缓冲区以好数据填充确保返回状态1301的最小阈值条件不会因为破坏或旧数据而发生。该延迟允许数据流中的瞬变条件在进入状态1303之前通过。

在状态1302中的延迟过后，进入状态1303。状态1303是一个用于在状态1304中描述的阶跃算法的初始化功能。状态1303还初始化一个定时器以确保状态1304将在一段预定时间后超时。该时间设为15秒。

在状态1304中，流管的振动发生。这称为阶跃过程。阶跃过程从根本上涉及闭合回路反馈系统的放大。硬件增益设在最大值，且流量计5、25允许利用在传感器流量计5、25可用的任何噪声或信号再生启动，放大很多之后反馈并发送到驱动线圈。状态1304的阶跃算法称为渐进式能量算法。该阶跃算法通过线性增加能量应用的宽度或时间及增加振幅来逐步增加应用到管道的能量。

该阶跃算法或渐进式能量算法包括5个状态。第一次通过该算法使阶跃的工作时间持续10毫秒，而空闲时间持续100毫秒。空闲时间的持续时间固定在100毫秒。随后每一次调用该阶跃算法都以10毫秒的增量逐渐增加工作时间的宽度。这样，第二次调用该阶跃算法将导致20毫秒的阶跃工作时间。第三次调用将有30毫秒的阶跃工作时间。在工作时间间隔中，从DAC倍数为2开始并以2为步长线性增加该值来调整增益的振幅。

渐进式占空度的目的是在不对结构过度施压的情况下安全启动管道。一到达50毫伏的传感器信号，就进入状态1305。状态1305是一个传感器切断算法。在状态1305中，传感器信号的振幅对陷波滤波器是足够的，且陷波保持变量设为FALSE。设置该陷波保持变量为FALSE使自适应陷波滤波器能够试着估计管道频率。

可选地，状态1304在15秒超时发生之后进行到状态1305。陷波滤波器试图锁定给定的没有足够振幅的驱动频率，因此陷波保持变量保持设置为TRUE。当该陷波保持变量为TRUE时，保证状态机从状态1305回到起始状态1301，且算法1300重复。这个过程将一直进行到在传感器信号中有至少50毫伏的足够振幅。

状态1305完成切断算法并为陷波就绪状态1306初始化一个超时定时器。在状态1306中，进行第一次控制管道的尝试，并进行对功能PI Drive的调用。PI Drive是不依赖传感器驱动频率，即陷波估计的速率控制。状态1306中的随后调用试图保持50毫伏的传感器信号，而陷波滤波器则检验输出收敛性。如果陷波收敛没有在15秒之内获得，则状态1306回到起始状态1301重复驱动算法1300。陷波收敛的标准是根据当频率估计向量的变化落后于预定阈值，如.316平方Hz时，对该频率估计向量的变化计算。一旦状态1306确定陷波已收敛到其最终值，驱动频率被认为足够稳定可以在随后状态中控制排量时用于驱动回路中。

当陷波滤波器已收敛到其最终值且陷波估计器获得对管道频率收敛性的估计时，进入状态1307。在状态1307中，获得用于回路驱动控制的传感器参数。特别地，该比例和积分增益值是从由频率估计确定的一个表中读出来的。如果频率高于350Hz，则状态1307确定附装流量计是直管且用于直管的增益参数将加载。如果频率估计低于350Hz，则状态1307确定流量计是弯管且用于弯管传感器的正确增益参数将加载。

状态1307还从速率到位置或排量改变目标类型。这样，随后对驱动信号的控制根据以毫伏每Hz为目标的管道位置。在直管传感器的情况下，目标设置为半毫伏每Hz。

状态机前进到称为回路锁定测试的状态1308。在状态1308中，进行对比例积分驱动控制功能的调用。该比例积分驱动控制是根据排量或位置控制。先前加载的驱动回路增益参数用于比例积分驱动控制功能。

在这个时候，状态1308执行时回路稳定性的测试。在状态1308中完成的对回路稳定性或回路收敛性的测试以一种与用于陷波频率估计转换的方式相似的方式确定。对于回路稳定性，收敛性测试在驱动误差信号上执行。该驱动误差信号是期望目标和真正频率之间的差值。在直管的情况下，期望目标是半毫伏每Hz。对于直管，误差向量的变化被测试为在.01平方毫伏每平方Hz之内。当满足该变化，且误差的绝对值在目标设置点的50％之内时，则表示回路已收敛。由状态1308设置适当的变量来指示这个回路是稳定的。由于这个误差的平均值或期望值必须设计为0，所以该收敛性测试实际上是对出自PI Drive回路的误差信号的能量计算。

状态1308也有15秒的超时周期。在该超时完成之后，驱动算法1300前进到状态1309，而不管回路是否达到稳定的锁定。状态1309是延迟1状态。状态1308在算法1300中实际上是冗余的，起很小的作用。状态1309在这个实施例中是馈赠状态(legacy)。

算法1300前进到状态1310。状态1310是设置可编程增益振幅(PGA)，其中实现了对A/D转换器303、303’上输入信噪比的优化。一旦进行了可编程增益放大器设置，算法1300就前进到状态1311。状态1311是一个延迟状态，考虑了可能发生在输入数据流上来自作为增益变化结果的传感器信号的瞬变。在状态1311中设置了延迟时间。一旦半秒的延迟时间结束，算法就前进到PI-DRIVE状态1312。

算法1300在状态1312中花费了大部分的正常工作。状态1312设置所有标记以允许所有过程变量都能够正常修改。特别地，为了使质量流能够通过其它应用提供给用户，允许ΔT修改。到这个时候，其它应用已经将ΔT保持在上一次已知的好值。此外，在状态1312执行了一个PI驱动控制功能。该PI驱动控制的功能是继续保持检验状态的管道排量在确定的阈值。在直管流量计的情况下，阈值为半毫伏每Hz。在双弯管配置情况下，阈值为3.4毫伏每Hz。

在状态1312期间，为了有足够的信号电平，传感器信号的振幅被监控。当左传感器信号电平保持高于阈值，例如20毫伏时，状态1312继续正常工作。如果振幅降到低于阈值，算法1300将前进到称为宽恕的状态1313。

状态1313有5秒的超时。因此，传感器振幅的恢复必须在这5秒之内发生，否则算法1300回到1301重复。在宽恕状态1313期间，过程变量标记设为保持。这在超时期间防止对专门保持为上一次已知好值的ΔT的修改。如果传感器信号的振幅增加并回到期望阈值之上，则算法1300回到状态1312并作为正常操作的一部分继续控制。过程变量标记再次设为FALSE以允许对ΔT修改的发生。尽管算法1300处于状态1313，陷波估计还是有可能降低。因此，陷波滤波器保持，从而滤波器向下漂移到一个不合适的值。

以上是对用于科里奥利流量计的驱动算法的描述。希望本领域技术人员可以并将设计出不违背如下面权利要求字面上或通过等价原则列出的本发明的可选驱动算法。

Claims (24)

1.一种初始化驱动电路的方法(400)，其中电路产生应用于驱动器(104、204)使流管(103A、103B、201)振荡的驱动信号，所述方法包括步骤：

(401)在预定增益下将所述驱动信号应用到所述驱动器(104、204)以初始化所述流管(103A、103B、201)的振动；

(402)控制应用到驱动器(104、204)的所述驱动信号的驱动电压以保持接收自与流管(103A、103B、201)关联的传感器(105、105’、205、205’)的传感器信号的速率；

(403)根据所述传感器信号确定陷波滤波器是否收敛到流管(103A、103B、201)的一个驱动频率；及

(404)响应对所述陷波滤波器收敛到所述驱动频率的确定，控制应用到驱动器(104、204)的驱动信号的驱动电压以保持流管(103A、103B、201)的排量。

2.如权利要求1所述的方法(400)，其特征在于还包括如下步骤：

比较所述驱动频率和一个阈值频率；

响应所述驱动频率大于所述阈值频率，确定流管(103A、103B、201)是直管(201)；及

响应所述驱动频率小于或等于所述阈值频率，确定流管(103A、103B、201)是弯流管(103A、103B)。

3.如权利要求1所述的方法(400)，其中所述将驱动信号应用到驱动器(104、204)以初始化流管(103A、103B、201)振动的步骤(401)包括步骤：

初始化所述陷波滤波器。

4.如权利要求1所述的方法(400)，其特征在于还包括步骤：

(804)确定所述陷波滤波器是否收敛到一个期望范围内的陷波滤波器值；及

(810)响应对所述陷波滤波器值在期望范围之外的确定，返回所述将驱动信号应用到驱动器(104、204)的步骤(401)。

5.如权利要求4所述的方法(400)，其中所述确定陷波滤波器值是否在期望范围内的步骤包括步骤：

比较所述陷波滤波器值与最小值和最大值。

6.如权利要求1所述的方法(400)，其中所述将驱动信号应用到驱动器(104、204)以初始化流管(103A、103B、201)振动的步骤(401)包括步骤：

(703)设置所述驱动信号的振幅为初始振幅；

(704)设置所述驱动信号的初始作用时间；和

(706)将所述驱动信号应用到驱动器(104、204)一段所述的作用时间。

7.如权利要求6所述的方法(400)，其中所述将驱动信号应用到驱动器(104、204)以初始化流管(103A、103B、201)振动的步骤(401)包括步骤：

(707)确定所述传感器信号的振幅对陷波滤波器是否足够；

(708)响应所述传感器信号的振幅对陷波滤波器不够的确定，调整驱动信号的振幅；和

(709)响应所述传感器信号的振幅对陷波滤波器不够的确定，调整作用时间。

8.如权利要求1所述的方法(400)，其中所述控制应用到驱动器(104、204)的驱动信号的驱动电压以保持排量的步骤(404)包括步骤：

(1101)设置可编程增益振幅；

(1103)产生所述驱动信号以保持与流管(103A、103B、201)关联的传感器(105、105’、205、205’)的传感器信号的振幅；

(1104)确定所述传感器信号的振幅是否保持；及

(1105)响应所述传感器信号的振幅没有保持，执行一个宽恕过程。

9.如权利要求1所述的方法(400)，其特征在于还包括步骤：

(803)响应对陷波滤波器收敛到所述驱动频率的确定，确定流量计传感器参数。

10.如权利要求9所述的方法(400)，其中所述确定流量计传感器参数的步骤(803)包括步骤：

(901)确定应用到驱动器(104、204)的驱动信号的比例增益。

11.如权利要求9所述的方法(400)，其中所述确定流量计传感器参数的步骤(803)包括步骤：

(902)确定应用到驱动器(104、204)的驱动信号的积分增益。

12.如权利要求1所述的方法(400)，其中所述控制应用到驱动器(104、204)的驱动信号的驱动电压以保持速率的步骤包括步骤：

(1000)测试以确定驱动回路增益是否锁定。

13.一种用于测量原料过程参数的装置(5-25)，带所述原料流经的流管(103A、103B、201)、振动所述流管(103A、103B、201)的驱动器(104、204)、与流管(103A、103B、201)关联的用于测量振动的传感器(105、105’、205、205’)，及用于产生发射到驱动器(104、204)使流管(103A、103B、201)振动的驱动信号并接收来自传感器(105、105’、205、205’)的传感器信号的计量电子设备(20)。所述装置(5-25)还包括：

所述计量电子设备(20)中的电路被配置为：

a)(401)在预定增益下将所述驱动信号应用到驱动器(104、204)以初始化流管(103A、103B、201)的振动；

b)(402)控制应用到驱动器(104、204)的驱动信号的驱动电压以保持接收自与流管(103A、103B、201)关联的传感器(105、105’、205、205’)的传感器信号的速率；

c)(403)根据所述传感器信号确定陷波滤波器是否收敛到流管(103A、103B、201)的一个驱动频率；及

d)(404)响应对陷波滤波器收敛到所述驱动频率，控制应用到驱动器(104、204)的驱动信号的驱动电压以保持流管(103A、103B、201)的排量。

14.如权利要求13所述的装置(5-25)，其中所述电路被配置为：

比较所述驱动频率与一个阈值频率，并响应该驱动频率大于所述阈值频率，确定流管(103A、103B、201)是直管(201)，和响应驱动频率小于或等于所述阈值频率，确定流管(103A、103B、201)是弯流管(103A、103B)。

15.如权利要求13所述的装置，其中所述电路被配置为：

初始化所述陷波滤波器。

16.如权利要求13所述的装置(5-25)，其中所述电路还包括：

所述计量电子设备(20)中的电路，配置为(804)确定所述陷波滤波器是否收敛到在期望范围内的一个陷波滤波器值，和(810)响应对所述陷波滤波器值不在期望范围内的确定，回到操作a)(401)。

17.如权利要求16所述的装置(5-25)，其中所述电路配置为：

比较所述陷波滤波器值与最小值和最大值。

18.如权利要求13所述的装置(5-25)，其中所述电路被配置为：

设置所述驱动信号的振幅为初始振幅；

设置(704)所述驱动信号的初始作用时间；和

将所述驱动信号应用到驱动器(104、204)一段所述的作用时间。

19.如权利要求18所述的装置(5-25)，其中所述电路被配置为：

确定所述传感器信号的振幅对所述陷波滤波器是否足够；

响应所述传感器信号的振幅对所述陷波滤波器不够的确定，调整所述驱动信号的振幅；和

响应对所述驱动信号振幅不够的确定，调整所述作用时间。

20.如权利要求13所述的装置(5-25)，其中所述电路被配置为：

设置可编程增益振幅，(1103)产生所述驱动信号来保持接收自与流管(103A、103B、201)关联的传感器(105、105’、205、205’)的传感器信号的振幅，(1104)确定所述传感器信号的振幅是否保持，及(1105)响应所述传感器信号的振幅没有保持，执行一个宽恕过程。

21.如权利要求13所述的装置(5-25)，其中所述电路被配置为：

响应对所述陷波滤波器收敛到所述驱动频率的确定，确定流量计传感器参数。

22.如权利要求21所述的装置(5-25)，其中所述电路被配置为：

确定应用到驱动器(104、204)的驱动信号的比例增益。

23.如权利要求21所述的装置(5-25)，其中所述电路被配置为：

确定应用到驱动器(104、204)的驱动信号的积分增益。

24.如权利要求13所述的装置(5-25)，其中所述电路被配置为：

执行测试以确定驱动回路增益是否锁定。

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