CN205991835U

CN205991835U - 计量电子器件和双振动传感器系统

Info

Publication number: CN205991835U
Application number: CN201620144447.0U
Authority: CN
Inventors: 宋静娴; 孙丽
Original assignee: Micro Motion Inc
Current assignee: Micro Motion Inc
Priority date: 2016-02-26
Filing date: 2016-02-26
Publication date: 2017-03-01
Anticipated expiration: 2026-02-26

Abstract

提供一种用于确定振动传感器零点的计量电子器件（100）。所述计量电子器件（100）包括与第一计量组件（10a）通信耦合的处理器（110）。处理器（110）被配置成标识第一计量组件（10a）并且选择对应于所标识的第一计量组件（10a）的第一机械零点。一种用于确定机械零点的双振动传感器系统（5），该双振动传感器系统（5）包括：第一计量组件（10a）；第二计量组件（10b）；以及与所述第一计量组件（10a）和第二计量组件（10b）通信耦合的计量电子器件（100）。该计量电子器件（100）被配置成：标识第一计量组件（10a）；以及选择对应于所标识的第一计量组件（10a）的第一机械零点。

Description

计量电子器件和双振动传感器系统

技术领域

下面描述的实施例涉及振动传感器，并且更具体地涉及计量电子器件和双振动传感器系统。

背景技术

诸如例如振动密度计和科里奥利流量计之类的振动传感器是通常已知的，并且被用来测量质量流和与通过流量计中的导管流动的材料有关的其它信息。在美国专利4,109,524、美国专利4,491,025以及参考文献31,450（Re. 31,450）中公开了示例性科里奥利流量计。这些流量计具有一个或多个直的或弯曲配置的导管。科里奥利质量流量计中的每个导管配置例如具有一组固有振动模式，它可以具有简单弯曲、扭转或耦合类型。每个导管可以被驱动成以优选模式振荡。

从流量计的入口侧上的连接管线流入流量计中的材料被指引通过（多个）导管，并且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导管内流动的材料和导管的组合质量来限定。

当没有流量通过流量计时，施加到（多个）导管的驱动力促使沿着（多个）导管的所有点以相同的相位或以小的“零偏移”（其是在零流量下测量的时间延迟）振荡。当材料开始流过流量计时，科里奥利力促使沿着（多个）导管的每个点具有不同的相位。例如，在流量计入口端处的相位滞后于中央驱动器位置处的相位，而出口处的相位超前于中央驱动器位置处的相位。（多个）导管上的拾取元件（pickoff）产生表示（多个）导管的运动的正弦信号。从拾取元件输出的信号被处理以便确定所述拾取元件之间的时间延迟。两个或更多拾取元件之间的时间延迟与流过（多个）导管的材料的质量流速率成比例。

连接到驱动器的计量电子器件生成操作驱动器的驱动信号并且还根据从拾取元件接收到的信号确定加工材料的质量流速率和/或其它性质。驱动器可以包括许多公知布置中的一个；然而，在流量计行业中磁体和相对的驱动线圈已经获得了巨大成功。将交变电流传递到驱动线圈以便以期望的导管振幅和频率来振动（多个）导管。本领域中还已知将拾取元件提供为与驱动器布置非常类似的磁体和线圈布置。然而，当驱动器接收到感应运动的电流的时候，拾取元件可以使用由驱动器提供的运动来感应电压。

许多应用由于各种系统约束而利用两个或更多个振动传感器。例如，所加燃料为液化天然气（LNG）的车辆可以利用第一振动传感器来测量从LNG储蓄罐泵送到LNG车辆的燃料。第二振动传感器可以被用来测量返回到LNG罐的燃料。返回到LNG罐的燃料可以具有不同流速率、温度等等。因此，第一和第二振动传感器可以是不同类型的。也就是说，第一和第二振动传感器可以具有不同谐振频率、（多个）导管尺寸和/或形状等等。因此，存在对确定振动传感器零点的需要。

实用新型内容

提供一种用于确定振动传感器零点的方法。根据一个实施例，该方法包括：标识通信耦合到计量电子器件的第一计量组件；以及选择对应于所标识的第一计量组件的第一机械零点。

提供一种用于确定振动传感器零点的计量电子器件。根据一个实施例，该计量电子器件包括与第一计量组件通信耦合的处理器。该处理器被配置成标识第一计量组件以及选择对应于所标识的第一计量组件的第一机械零点。

提供一种用于确定机械零点的双振动传感器系统。根据一个实施例，该双振动传感器系统包括：第一计量组件、第二计量组件、以及与该第一计量组件和第二计量组件通信耦合的计量电子器件。该计量电子器件被配置成标识第一计量组件，以及选择对应于所标识的第一计量组件的第一机械零点。

方面。

根据一个方面，一种用于确定振动传感器零点的方法包括：标识通信耦合到计量电子器件的第一计量组件；以及选择对应于所标识的第一计量组件的第一机械零点。

优选地，该方法还包括标识通信耦合到计量电子器件的第二计量组件；以及选择对应于所标识的第二计量组件的第二机械零点。

优选地，第一计量组件和第二计量组件中的至少一个经由第一通信信道和第二通信信道中的至少一个通信耦合到计量电子器件，其中第一通信信道与第一电气零点相关联，并且第二通信信道与第二电气零点相关联。

优选地，该方法还包括确定第一振动传感器零点和第二振动传感器零点中的至少一个，其中第一振动传感器零点包括以下各项中的一个：

；以及

第二振动传感器零点包括以下各项中的一个：

；以及

；

其中所述的项为：

是与第一计量组件相对应的第一机械零点；

是与第二计量组件相对应的第二机械零点；

是与第一通信信道相对应的第一电气零点；

是与第二通信信道相对应的第二电气零点；

是第一振动传感器零点，其中第一计量组件经由第一通信信道通信耦合到计量电子器件；

是第一振动传感器零点，其中第二计量组件经由第一通信信道通信耦合到计量电子器件；

是第二振动传感器零点，其中第一计量组件经由第二通信信道通信耦合到计量电子器件；以及

是第二振动传感器零点，其中第二计量组件经由第二通信信道通信耦合到计量电子器件。

优选地，第一机械零点和第二机械零点中的至少一个包括先前确定的机械零点，该先前确定的机械零点是通过测量当不存在流量时第一计量组件和第二计量组件中的一个的相差而获得的。

优选地，标识第一计量组件和第二计量组件中的至少一个包括：从第一计量组件和第二计量组件中的至少一个获得参数；以及将所获得的参数与存储在计量电子器件中的值进行比较，其中存储在计量电子器件中的值是先前从第一计量组件和第二计量组件中的至少一个获得的。

根据一个方面，一种用于确定振动传感器零点的计量电子器件（100）包括：与第一计量组件（10a）通信耦合的处理器（110），该处理器（110）被配置成标识第一计量组件（10a）以及选择对应于所标识的第一计量组件（10a）的第一机械零点。

优选地，该处理器（110）被进一步配置成标识通信耦合到计量电子器件（100）的第二计量组件（10b）；以及选择对应于第二计量组件（10b）的第二机械零点。

优选地，第一计量组件（10a）和第二计量组件（10b）中的至少一个经由第一通信信道（112a）和第二通信信道（112b）中的至少一个通信耦合到计量电子器件（100），其中第一通信信道（112a）与第一电气零点相关联，并且第二通信信道（112b）与第二电气零点相关联。

优选地，计量电子器件（100）还包括确定第一振动传感器零点和第二振动传感器零点中的至少一个，其中第一振动传感器零点包括以下各项中的一个：

；以及

第二振动传感器零点包括以下各项中的一个：

；以及

其中所述的项为：

是与第一计量组件（10a）相对应的第一机械零点；

是与第二计量组件（10b）相对应的第二机械零点；

是与第一通信信道（112a）相对应的第一电气零点；

是与第二通信信道（112b）相对应的第二电气零点；

是第一振动传感器零点，其中第一计量组件（10a）经由第一通信信道（112a）通信耦合到计量电子器件（100）；

是第一振动传感器零点，其中第二计量组件（10b）经由第一通信信道（112a）通信耦合到计量电子器件（100）；

是第二振动传感器零点，其中第一计量组件（10a）经由第二通信信道（112b）通信耦合到计量电子器件（100）；以及

是第二振动传感器零点，其中第二计量组件（10b）经由第二通信信道（112b）通信耦合到计量电子器件（100）。

优选地，第一机械零点和第二机械零点中的至少一个包括先前确定的机械零点，该先前确定的机械零点是通过测量当不存在流量时第一计量组件（10a）和第二计量组件（10b）中的一个的相差而获得的。

优选地，处理器（110）被配置成标识第一计量组件（10a）和第二计量组件（10b）中的至少一个的包括：从第一计量组件（10a）和第二计量组件（10b）中的至少一个获得标识值，以及将所获得的标识值与存储在计量电子器件（100）中的值进行比较，其中存储在计量电子器件中的值是先前从第一计量组件（10a）和第二计量组件（10b）中的至少一个获得的。

根据一个方面，一种用于确定机械零点的双振动传感器系统（5）包括：第一计量组件（10a）、第二计量组件（10b）、以及与该第一计量组件（10a）和第二计量组件（10b）通信耦合的计量电子器件（100）。该计量电子器件（100）被配置成标识第一计量组件（10a），以及选择对应于所标识的第一计量组件（10a）的第一机械零点。

优选地，该计量电子器件（100）被进一步配置成标识通信耦合到计量电子器件（100）的第二计量组件（10b）；以及选择对应于第二计量组件（10b）的第二机械零点。

附图说明

相同的参考数字表示所有附图上的相同元件。应该理解，附图不一定按比例。

图1示出包括用于两个或更多个计量组件的计量电子器件100的双振动传感器系统5。

图2示出包括用于两个或更多个计量组件的计量电子器件100的双振动传感器系统5。

图3示出计量电子器件100的框图。

图4示出与第一和第二计量组件10a、10b通信耦合的计量电子器件100的另一视图。

图5示出与第一和第二计量组件10a、10b通信耦合的计量电子器件100。

图6示出用于确定振动传感器零点的方法600。

图7示出用于确定振动传感器零点的另外的方法700。

具体实施方式

图1-7以及下面的描述描绘了教导本领域技术人员如何获得和使用确定振动传感器零点的实施例的最佳模式的具体示例。为了教导实用新型原理的目的，一些常规方面已经被简化或省略。本领域技术人员将认识到落入本描述的范围内的从这些示例的变化。本领域技术人员将认识到可以以各种方式组合下面描述的特征以便形成确定振动传感器零点的多个变化。因此，下面描述的实施例不限于下面描述的具体示例，而是仅由权利要求以及其等同物来限制。

确定振动传感器零点可以包括标识通信耦合到计量电子器件的第一计量组件以及选择与所标识的第一计量组件相对应的第一机械零点。可以通过任何适当的方法（诸如人工输入、利用标识电阻器自动标识等等）来标识第一计量组件。振动传感器零点可以包括机械零点和电气零点。机械零点可以补偿机械误差，诸如在没有流量下的计量组件中的导管之间的相差。电气零点可以补偿与计量电子器件相关联的电气误差。

在双振动传感器系统中，确定振动传感器零点还可以包括标识通信耦合到计量电子器件的第二计量组件；以及选择与所标识的第二计量组件相对应的第二机械零点。相应地，可以通过例如对第一或第二计量组件的机械零点与第一或第二计量组件所耦合到的通信信道或计量电子器件的电气零点求和来为第一和/或第二振动传感器确定振动传感器零点，如下文中更详细解释的。

振动传感器系统。

图1示出包括用于确定振动传感器零点的计量电子器件100的双振动传感器系统5。如图1中所示，双振动传感器系统5包括第一振动传感器5a和第二振动传感器5b。第一和第二振动传感器5a、5b分别包括计量电子器件100以及第一和第二计量组件10a、10b。

计量电子器件100经由第一组和第二组导线11a、11b通信耦合到第一和第二计量组件10a、10b。该第一组和第二组导线11a、11b被耦合（例如附着、粘贴等等）到计量电子器件100上的第一和第二通信端口27a、27b。该第一组和第二组导线11a、11b还经由第一和第二计量组件10a、10b上的第一和第二通信端口7a、7b耦合到第一和第二计量组件10a、10b。计量电子器件100被配置成通过路径26向主机提供信息。第一和第二计量组件10a、10b被示为具有包围流量管的壳体。在下文中参考图2和3更详细地描述计量电子器件100与第一和第二计量组件10a、10b。

仍参考图1，第一和第二振动传感器5a、5b可以被用于例如计算供应线SL和返回线RL之间的流速率和/或总流量的差异。更具体地，双振动传感器系统5可以被用在低温应用中，在其中从罐供应处于液态的流体并且然后在气态中返回到罐。在一个示例性低温应用中，第一计量组件10a可以是将LNG供应给LNG分发器LD的供应线SL的一部分并且第二计量组件10b可以是来自LNG分发器LD的返回线RL的一部分。可以从通过第一计量组件10a的总流量减去通过第二计量组件10b的总流量以确定供应到LNG车辆的LNG的总量。用虚线示出具有供应和放回线SL，RL的此示例性应用以说明双振动传感器系统5可以被用在其它应用中。此外，可以采用其它低温流体，诸如氢等等。如还可以认识到的，在所述和其它实施例中，可以由计量电子器件100来执行该计算，这在下文中被更详细地描述。

图2示出包括用于确定振动传感器零点的计量电子器件100的双振动传感器系统5。如图2中所示，双振动传感器系统5包括在前文中参考图1描述的第一振动传感器5a和第二振动传感器5b。为了清楚起见，没有示出计量电子器件100以及第一和第二计量组件10a、10b上的壳体。第一和第二计量组件10a、10b对加工材料的质量流速率和密度进行响应。计量电子器件100经由第一和第二组导线11a、11b连接到第一和第二计量组件10a、10b以便通过路径26提供密度、质量流速率和温度信息、以及其它信息。科里奥利流量计结构被描述，然而对本领域技术人员来说本实用新型可以被实施为振动导管密度计、音叉密度计、黏度计等等是显然的。

第一和第二计量组件10a、10b包括平行导管对13a、13a’和13b、13b’，第一和第二驱动机构18a、18b，温度传感器190a、190b，以及左和右拾取传感器对17al、17ar和17bl、17br。导管对13a、13a’和13b、13b’中的每一个都在沿着导管13a、13a’和13b、13b’长度的两个对称位置处弯曲并且在它们的整个长度上基本上平行。导管13a、13a’和13b、13b’被驱动机构18a、18b围绕它们相应的弯曲轴线在相反方向驱动，并且处于被称为流量计的第一异相弯曲模式的模式。驱动机构18a、18b可以包括许多布置中的任何一个，诸如安装到导管13a’、13b’的磁体以及安装到导管13a、13b的相对线圈，并且交变电流通过该相对线圈以便使两个导管13a、13a’和13b、13b’ 振动。由计量电子器件100将适当的驱动信号施加给驱动机构18a、18b。

最初可以校准第一和第二振动传感器5a、5b，并且可以生成流量校准因子FCF连同零偏移ΔT₀。在使用中，流量校准因子FCF可以乘以由拾取元件测量的时间延迟ΔT减去零偏移ΔT₀以便生成质量流速率。通过等式（1）来描述利用流量校准因子FCF和零偏移ΔT₀的质量流速率等式的示例：

　　　　　　　　　（1）

其中：=质量流速率

　　FCF=流量校准因子

　　ΔT_measured =测量的时间延迟

　　ΔT₀=初始零偏移。

温度传感器19a、19b被安装到导管13a’、13b’以便连续地测量导管13a’、13b’的温度。导管13a’、13b’的温度以及因此针对给定电流的跨温度传感器19a、19b出现的电压被通过导管13a’、13b’的材料的温度的管理。跨传感器19a、19b出现的温度相关电压可以被计量电子器件100用来补偿由于导管温度中的任何变化而引起的导管13a’、13b’的弹性模量的变化。在所示的实施例中，温度传感器19a、19b是电阻温度检测器（RTD）。尽管这里描述的实施例采用RTD传感器，但是在替代的实施例中可以采用其它温度传感器，诸如热敏电阻、热电偶等等。

计量电子器件100经由第一和第二组导线11a、11b从左和右拾取传感器17al、17ar和17bl、17br接收左和右传感器信号并且从温度传感器19a、19b接收温度信号。计量电子器件100向驱动机构18a、18b提供驱动信号并且使第一和第二对导管13a、13a’和13b、13b’ 振动。计量电子器件100处理左和右传感器信号以及温度信号以便计算通过第一和/或第二计量组件10a、10b的材料的质量流速率和密度。此信息连同其它信息被计量电子器件100作为信号通过路径26施加。

如可以认识到的那样，尽管图1和2中示出的双振动传感器系统5仅包括两个计量组件10a、10b，但是双振动传感器系统5可以被用在包括多于两个计量组件的系统中。例如，计量电子器件可以被配置成与三个或更多个计量组件通信。在这样的配置中，双振动传感器系统5可以是计量电子器件以及三个或更多个计量组件中的两个的一部分。

计量电子器件。

图3示出计量电子器件100的框图。如图3中所示，计量电子器件100通信耦合到第一和第二计量组件10a、10b。如前文中参考图1所述的，第一和第二计量组件10a、10b包括左和右拾取传感器17al、17ar和17bl、17br、驱动机构18a、18b、以及温度传感器19a、19b，其经由第一和第二组导线11a、11b通过第一和第二通信信道112a、112b、以及第一和第二I/O端口160a、160b通信耦合到计量电子器件100。如图3中所示，第一和第二计量组件10a、10b还包括与计量电子器件100通信耦合的第一和第二标识装置15a、15b。

计量电子器件100经由导线11a、11b提供第一和第二驱动信号14a、14b。更具体地，计量电子器件100向第一计量组件10a中的第一驱动机构18a提供第一驱动信号14a。计量电子器件100还被配置成向第二计量组件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分别由第一和第二计量组件10a、10b来提供。更具体地，在所示的实施例中，第一传感器信号12a由第一计量组件10a中的第一对左和右拾取传感器17al、17ar来提供。第二传感器信号12b由第二计量组件10b中的第二对左和右拾取传感器17bl、17br来提供。如可认识到的，分别通过第一和第二通信信道112a、112b向计量电子器件100提供第一和第二传感器信号12a、12b。

计量电子器件100包括通信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还通信耦合到用户接口30。处理器110经由通信端口140通过路径26与主机通信耦合，并且经由电源端口150接收电功率。处理器110可以是微处理器，然而可以采用任何适当的处理器。例如，处理器110可以包括子处理器，诸如多核处理器、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、等等。在这些和其它实施例中，处理器110被配置成对接收到的和经过处理的信号（诸如经过数字化的信号）执行操作。

处理器110可以从一个或多个信号处理器120接收经过数字化的传感器信号。处理器110还被配置成提供信息，诸如相差、第一或第二计量组件10a、10b中的流体的性质等等。处理器110可以通过通信端口140向主机提供信息。处理器110还可以被配置成与一个或多个存储器130通信以便接收和/或存储信息。例如，处理器110可以从一个或多个存储器130接收校准因子和/或计量组件零点（例如当存在零流量时的相差）。校准因子和/或计量组件零点中的每一个可以分别与第一和第二振动传感器5a、5b和/或第一和第二计量组件10a、10b相关联。处理器110可以使用校准因子来对从一个或多个信号处理器120接收到的经过数字化的传感器信号进行处理。

一个或多个信号处理器120被示为包括第一和第二编码器/解码器（编码解码器）122、124以及模拟到数字转换器（ADC）126。该一个或多个信号处理器120可以调节模拟信号、数字化经过调节的模拟信号、和/或提供经过数字化的信号。第一和第二编码解码器122、124被配置成从左和右拾取传感器17al、17ar和17bl、17br接收左和右传感器信号。第一和第二编码解码器 122、124还被配置成向驱动机构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，单个编码解码器可以被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。

在所示的实施例中，一个或多个存储器130包括只读存储器（ROM）132、随机存取存储器（RAM）134、以及铁电随机存取存储器（FRAM）136。然而，在替代实施例中，该一个或多个存储器130可以包括更多或更少的存储器。另外或可替代地，一个或多个存储器130可以包括不同类型的存储器（例如易失性、非易失性等等）。例如，不同类型的非易失性存储器（诸如例如可擦除可编程只读存储器（EPROM）等等）可以被代替FRAM 136来使用。

相应地，计量电子器件100可以被配置成标识第一和第二计量组件10a、10b以及将第一和第二传感器信号12a、12b从模拟信号转换成数字信号。计量电子器件100可以利用第一和第二标识装置15a、15b来标识第一和第二计量组件10a、10b。计量电子器件100还可以被配置成处理经过数字化的传感器信号以便确定第一和第二计量组件10a、10b中的流体的性质。例如，在一个实施例中，计量电子器件100可以分别确定第一和第二计量组件10a、10b中的左和右拾取传感器17al、17ar和17bl、17br之间的第一和第二相差。

如前文中所讨论的，第一和第二相差可以是使用针对第一和第二振动传感器5a、5b的振动传感器零点而计算的。因为第一和第二振动传感器5a、5b分别包括第一和第二计量组件10a、10b以及计量电子器件100，所以第一和第二振动传感器零点分别与第一和第二计量组件10a、10b相对应。第一和第二振动传感器零点分别包括第一和第二机械零点和电气零点。第一和第二机械零点可以与第一和第二计量组件10a、10b相对应，并且第一和第二电气零点可以与第一和第二通信信道112a、112b相对应，如下文中将更详细解释的。

机械和电气零点。

图4示出与第一和第二计量组件10a、10b通信耦合的计量电子器件100的另一视图。计量电子器件100经由第一通信信道112a与第一计量组件10a通信耦合，并且经由第二通信信道112b与第二计量组件10b通信耦合。还在图4中示出的是第一振动传感器零点Rz₁₁和第二振动传感器零点Rz₂₂。如所示，第一振动传感器零点Rz₁₁包括第一机械零点Rmz₁和第一电气零点Rez₁。第二振动传感器零点Rz₂₂包括第二机械零点Rmz₂和第二电气零点Rez₂。在一个实施例中，第一和第二振动传感器零点Rz₁₁、Rz₂₂可以分别是第一和第二机械零点Rmz₁、Rmz₂以及第一和第二电气零点Rez₁、Rez₂的和，如在下面的等式（1）和（2）中示出的：

；以及（1）

（2）。

第一和第二机械零点Rmz₁、Rmz₂分别对应于第一和第二计量组件10a、10b。例如，第一和第二机械零点Rmz₁、Rmz₂可能归因于机械公差（诸如不平行的流管）、不同质量和/或壁厚、等等。第一和第二机械零点Rmz₁、Rmz₂可以具有相同或不同的值，它们可以以时间（Δt）或相差（Δφ）为单位。可以在校准期间确定第一和第二机械零点Rmz₁、Rmz₂。

例如，在校准期间，第一和第二计量组件10a、10b可以具有不流动的流体。计量电子器件100可以以例如谐振频率来振动第一计量组件10a并且测量相差Δφ。因为相差Δφ是在第一计量组件10a振动时确定的，所以相差Δφ可以是第一电气零点Rez₁和第一机械零点Rmz₁的和。换句话说，在计量组件10a振动时确定的相差Δφ是第一振动传感器零点Rz₁₁。可以以类似的方式来确定第二振动传感器零点Rz₂₂。

可以通过测量在第一计量组件10a例如不在振动时的相差Δφ来确定第一电气零点Rez₁。即，相差Δφ归因于第一通信信道112a中的电气漂移、变化等等。例如，第一编码解码器 122的输出可以随着温度而变化。因此，接近第一编码解码器 122的计量电子器件中的温度传感器可以被用来计算第一电气零点Rez₁。可以以类似的方式来确定第二电气零点Rez₂。

可以通过从第一振动传感器零点Rz₁减去第一电气零点Rez₁来确定第一机械零点Rmz₁，如下面的等式（3）所示：

。

可以利用下面的等式（4）来以类似方式确定第二机械零点Rmz₂：

。

如可以认识到的，第一和第二振动传感器零点Rz₁、Rz₂可以是在校准期间当第一和第二计量组件10a、10b分别耦合到第一和第二通信信道112a、112b时确定的。

第一和第二机械零点Rmz₁、Rmz₂、第一和第二电气零点Rez₁、Rez₂、和/或第一和第二振动传感器零点Rz₁、Rz₂还可以被存储在计量电子器件100中。例如，前文中描述的一个或多个存储器130可以存储第一和第二机械零点Rmz₁、Rmz₂、第一和第二电气零点Rez₁、Rez₂、和/或第一和第二振动传感器零点Rz₁、Rz₂。

另外，计量电子器件100可以从第一和第二标识装置15a、15b确定分别与第一和第二计量组件10a、10b相关联的第一和第二标识（ID）值。例如，计量电子器件100可以确定第一计量组件10a中的第一ID电阻器的电阻。可以采用其它措施来标识第一和第二计量组件，诸如温度传感器的电气参数、诸如前文中参考图2和3描述的温度传感器19a、19b、第一和第二计量组件的特性（例如谐振频率）等等。

在具有ID电阻器的实施例中，电阻可以被存储在计量电子器件100的存储器130中，以使得电阻与第一机械零点Rmz₁相关联。例如，在一个实施例中，该一个或多个存储器130可以具有带有行和列的数据表，其中列与电气零点Rez_x、机械零点Rmz_x、振动传感器零点Rz_x、以及ID值相对应。相应地，单个行可以例如包括第一电气零点Rez₁、机械零点Rmz₁、振动传感器零点Rz₁、以及第一ID值。

然而，在校准之后，第一和第二计量组件10a、10b可以从计量电子器件100去耦，以便例如被封装用于运送。在运送到例如客户的位置之后，第一和第二计量组件10a、10b可以与计量电子器件100重新组装。如可以认识到的，第一和第二计量组件10a、10b可以不分别耦合到第一和第二通信信道112a、112b。例如，第二计量组件10b可以经由第一通信信道112a与计量电子器件100通信耦合，并且第一计量组件10a可以经由第二通信信道112b与计量电子器件通信耦合。下面参考图5来讨论这样的配置。

图5示出与第一和第二计量组件10a、10b通信耦合的计量电子器件100。如可以看到的，第一计量组件10a经由第二通信信道112b与计量电子器件100通信耦合，并且第二计量组件10b经由第一通信信道112a与计量电子器件100通信耦合。因此，第一振动传感器零点Rz₁₂包括第一电气零点Rez₁和第二机械零点Rmz₂。第二振动传感器零点Rz₂₁包括第二电气零点Rez₂和第一机械零点Rmz₁。

第一和第二电气零点Rez₁、Rez₂可以补偿计量电子器件100中的电气误差。例如，诸如调节模拟信号以用于模拟到数字转换器的运算放大器之类的模拟电路可以针对给定输入而输出不同的值。参考前文中描述的计量电子器件100，第一和第二通信信道112a、112b可以分别包括第一和第二编码解码器 122、124、I/O端口160a、160b、以及导线11a、11b，它们可以促使第一和第二传感器信号12a、12b针对给定电压输入而输出不同值。第一和第二电气零点Rez₁、Rez₂可以补偿与第一和第二通信信道112a、112b相关联的不同值。

第一和第二机械零点Rmz₁、Rmz₂可以分别补偿第一和第二计量组件10a、10b中的机械误差。例如，第一和第二计量组件10a、10b中的导管13a、13a’和13b、13b’的维度可以具有稍稍不同的壁厚，这引起在零流动状况期间不同的初始零点偏移ΔT₀。第一和第二机械零点Rmz₁、Rmz₂可以补偿不同的初始零点偏移ΔT₀。

因此，图5中示出的第一振动传感器零点Rz₁₂与图4中示出的第一振动传感器零点Rz₁₁不同。因此，利用第一振动传感器零点Rz₁₁计算的质量流速率在采用图5中示出的配置的情况下可能不准确。然而，可以采用图5中示出的第一振动传感器零点Rz₁₂来准确地计算质量流速率。

更具体地，可以根据下面的等式（5）来确定第一振动传感器零点Rz₁₂：

类似地，可以根据下面的等式（6）来确定第二振动传感器零点Rz₂₁：

。

可以通过使用下面的等式（7）来确定耦合到第二通信信道112b的通过第一计量组件10a的质量流速率：

。

如可以认识到的，中的下标‘2’指示第二振动传感器5b（其包括第二通信信道112b和第一计量组件10a）被用来测量流速率。类似地，可以通过使用下面的等式（8）来确定耦合到第一通信信道112a的通过第二计量组件10b的质量流速率：

。

如可以认识到的，中的下标‘1’指示第一振动传感器5a（其包括第一通信信道112a和第二计量组件10b）被用来测量流速率。

如前面的讨论所说明的，计量电子器件100能够标识例如第一计量组件10a是通信耦合到第一通信信道112a还是通信耦合到第二通信信道112b。相应地，计量电子器件100可以选择对应于所标识的第一计量组件10a的第一机械零点Rmz₁。计量电子器件100可以类似地选择第二机械零点Rmz₂。通过使用所选的第一或第二机械零点Rmz₁、Rmz₂，计量电子器件100可以确定第一和第二振动传感器零点Rz₁、Rz₂，如下面参考图6和7中示出的方法的讨论所说明的。

方法。

图6示出用于确定振动传感器零点的方法600。在步骤610中，方法600标识通信耦合到计量电子器件的第一计量组件。该第一计量组件可以是第一计量组件10a并且计量电子器件可以是前文中参考图1-5所述的计量电子器件100。在步骤620中，该方法600选择对应于所标识的第一计量组件的第一机械零点。第一机械零点可以是先前在校准期间确定的并且被存储在计量电子器件中。另外的可选步骤630和640标识通信耦合到计量电子器件（其可以是步骤610中的相同的计量电子器件）的第二计量组件并且选择也可以被采用的第二机械零点。

在步骤610中，可以使用各种装置来标识第一计量组件10a。例如，可以采用标识（ID）电阻器来标识计量组件。更具体地，例如，第一计量组件中的ID电阻器的电阻可以与第二计量组件中的第二ID电阻器的电阻不同。参考前文中参考图1-5描述的实施例，如果第一计量组件10a通信耦合到第一通信信道112a，则计量电子器件100可以测量第一计量组件10a中的ID电阻器的电阻。计量电子器件100可以将该电阻与存储在计量电子器件100中的电阻值进行比较。计量电子器件100中的电阻值可以与第一机械零点Rmz₁相对应，该第一机械零点Rmz₁与第一计量组件10a相对应。

在步骤620中，该方法600可以选择与第一计量组件相对应的第一机械零点。例如，参考前文中描述的实施例，第一机械零点可以是对应于第一计量组件10a的第一机械零点Rmz₁。如前文中描述的，第一机械零点Rmz₁可以是先前在校准期间确定的并且被存储在计量电子器件100的一个或多个存储器130中。计量电子器件100还可以在校准期间确定并存储第一ID值，以使得第一ID值与第一机械零点Rmz₁相对应。相应地，计量电子器件100可以将所存储的第一ID值与从耦合到计量电子器件100的第一计量组件10a获得的第一ID值进行比较。第一机械零点Rmz₁可以被用来计算第一或第二振动传感器零点Rz₁、Rz₂，如下文中将更详细描述的。

如前文中参考图4和5所讨论的，第一计量组件10a可以耦合到计量电子器件100上的第一或第二通信信道112a、112b。作为说明，如果第一计量组件10a通信耦合到第二通信信道112b（如图5中所示），则计量电子器件100可以通过第二通信信道112b获得第一ID值。相应地，计量电子器件100可以确定第一计量组件10a经由第二通信信道112b通信耦合到计量电子器件100。如下文中将更详细描述的，计量电子器件100可以选择和使用适当的第一或第二机械零点Rmz₁、Rmz₂来确定第一和第二振动传感器零点Rz₁、Rz₂。

图7示出用于确定振动传感器零点的附加方法700。如所示出，方法700以标识与计量电子器件通信耦合的第一计量组件的步骤710开始，其可以以与前文中参考图6所述的步骤610相同或相似的方式来被执行。在步骤720中，该方法700确定第一计量组件10a是否经由第一通信信道通信耦合到计量电子器件。例如，参考前文中参考图1-5所述的实施例，计量电子器件100可以经由第一或第二通信信道112a、112b从第一计量组件10a获得ID值。可替代地，ID值可以由用户手动输入。ID值可以被采用来标识第一计量组件10a被耦合到第一和第二通信信道112a、112b中的哪一个。

如果第一计量组件10a耦合到第一通信信道112a，则该方法700进行到步骤730。如果第一计量组件10a没有耦合到第一通信信道112a，则该方法700进行到步骤740。在步骤730和740中，第一机械零点（诸如前文中讨论的第一机械零点Rmz₁）被用来计算第一振动传感器零点Rz₁。在步骤750中，使用第一振动传感器零点Rz₁来计算质量流速率。

在步骤710和720中，该方法700可以使用各种装置来标识和确定第一计量组件是否经由第一通信信道通信耦合到计量电子器件。例如，处理器（诸如前文中描述的处理器110）可以经由第一通信信道测量第一或第二计量组件中的ID电阻器的电阻。可以将所测量的电阻与存储在计量电子器件中的存储器中的电阻进行比较，以确定第一或第二计量组件是否耦合到第一通信信道。

如果第一计量组件经由第一通信信道耦合到计量电子器件，则方法700可以使用下面的等式来在步骤730中计算第一和第二振动传感器零点Rz₁、Rz₂：

；以及（9）

。

如可以认识到的，因为第一计量组件经由第一通信信道通信耦合到计量电子器件，所以第一振动传感器零点Rz₁与第一振动传感器零点Rz₁₁相同，这包括指示第一机械零点Rmz₁被用于计算第一振动传感器零点Rz₁的二次注释（secondary notation）。类似地，第二振动传感器零点Rz₂与振动传感器零点Rz₂₂相同，这包括指示第二机械零点Rmz₂被用于计算第二振动传感器零点Rz₂的二次注释。

如果第一计量组件经由第二通信信道通信耦合到计量电子器件，则步骤740中的方法可以使用下面的等式（11）和（12）来计算第一和第二振动传感器零点Rz₁、Rz₂：

；以及（11）

。

如可以认识到的，因为第一计量组件经由第一通信信道通信耦合到计量电子器件，所以第一振动传感器零点Rz₁与第一振动传感器零点Rz₁₂相同，这包括指示第二机械零点Rmz₂被用于计算第一振动传感器零点Rz₁的二次注释。类似地，第二振动传感器零点Rz₂与第二振动传感器零点Rz₂₂相同，这包括指示第一机械零点Rmz₁被用于计算第二振动传感器零点Rz₂的二次注释。

相应地，可以为流动通过第一和第二计量组件的流体准确地计算质量流速率，即使第一和第二计量组件经由第一或第二通信信道耦合到计量电子器件。例如，可以使用下面的等式（13）和（14）来计算流过第一和第二计量组件的流体的相应的质量流速率：

。

上述实施例确定振动传感器零点。如前文中解释的，计量电子器件100以及方法600、700可以使用标识装置15a、15b来标识通信耦合到计量电子器件100的第一或第二计量组件10a、10b。通过使用标识装置15a、15b，计量电子器件100选择并使用第一和第二机械零点Rmz₁、Rmz₂中的适当的一个来确定第一和第二振动传感器零点Rz₁、Rz₂。因此，第一和第二振动传感器零点Rz₁、Rz₂可以是准确的，即使第一和第二计量组件10a、10b耦合到第一和第二通信信道112a、112b中的任一个。

例如，在低温应用（诸如LNG加燃料系统）中，计量电子器件100可以被配置用于处于LNG供应线SL中的第一计量组件10a和处于LNG返回线RL中的第二计量组件10b两者。第一计量组件10a可以是1英寸振动传感器类型，且第二计量组件10b可以是1/4英寸振动传感器类型。计量电子器件100可以因此标识第一和第二计量组件10a、10b以及对应的第一和第二机械零点Rmz₁、Rmz₂，以便准确地测量LNG在供应线SL和返回线RL两者中的流速率。

上述实施例的详细描述不是发明人所预期的在本描述的范围之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被不同地组合或消除以创建另外的实施例，并且这样的另外的实施例落入本描述的范围和教导之内。对本领域普通技术人员来说还将显然的是，上述实施例可以整体或部分地组合以创建在本描述的范围和教导之内的另外的实施例。

因此，尽管为了说明目的在这里描述了特定实施例，但是在本描述的范围之内各种等同修改是可能的，如相关领域中的技术人员将认识到的那样。这里提供的教导可以被应用到确定振动传感器零点的其它计量电子器件和方法，并且不仅仅到上面描述以及附图中示出的实施例。因此，上面描述的实施例的范围应该由下面的权利要求来确定。

Claims

1.一种用于确定振动传感器零点的计量电子器件（100），该计量电子器件（100）包括：

与第一计量组件（10a）通信耦合的处理器（110），

所述处理器（110）被配置成：

标识第一计量组件（10a）；以及

选择对应于所标识的第一计量组件（10a）的第一机械零点。

2.根据权利要求1所述的计量电子器件（100），其中所述处理器（110）被进一步配置成：

标识通信耦合到计量电子器件（100）的第二计量组件（10b）；以及

选择对应于第二计量组件（10b）的第二机械零点。

3.根据权利要求1或权利要求2中的一个所述的计量电子器件（100），其中所述第一计量组件（10a）和第二计量组件（10b）中的至少一个经由第一通信信道（112a）和第二通信信道（112b）中的至少一个通信耦合到计量电子器件（100），其中第一通信信道（112a）与第一电气零点相关联，并且第二通信信道（112b）与第二电气零点相关联。

4.根据权利要求3所述的计量电子器件（100），还包括确定第一振动传感器零点和第二振动传感器零点中的至少一个，其中：

第一振动传感器零点包括以下各项中的一个：

；以及

第二振动传感器零点包括以下各项中的一个：

；以及

；

其中所述的项为：

是与第一计量组件（10a）相对应的第一机械零点；

是与第二计量组件（10b）相对应的第二机械零点；

是与第一通信信道（112a）相对应的第一电气零点；

是与第二通信信道（112b）相对应的第二电气零点；

5.根据权利要求1或权利要求2中的一项所述的计量电子器件（100），其中所述第一机械零点和第二机械零点中的至少一个包括先前确定的机械零点，所述先前确定的机械零点是通过测量当不存在流量时第一计量组件（10a）和第二计量组件（10b）中的一个的相差而获得的。

6.根据权利要求1或权利要求2中的一项所述的计量电子器件（100），其中处理器（110）被配置成标识第一计量组件（10a）和第二计量组件（10b）中的至少一个包括：

从第一计量组件（10a）和第二计量组件（10b）中的至少一个获得标识值；以及

将所获得的标识值与存储在计量电子器件（100）中的值进行比较；

其中存储在计量电子器件中的值是先前从第一计量组件（10a）和第二计量组件（10b）中的至少一个获得的。

7.一种用于确定机械零点的双振动传感器系统（5），该双振动传感器系统（5）包括：

第一计量组件（10a）；

第二计量组件（10b）；以及

与所述第一计量组件（10a）和第二计量组件（10b）通信耦合的计量电子器件（100），该计量电子器件（100）被配置成：

标识第一计量组件（10a）；以及

选择对应于所标识的第一计量组件（10a）的第一机械零点。

8.根据权利要求7所述的双振动传感器系统（5），其中该计量电子器件（100）被进一步配置成：

选择对应于第二计量组件（10b）的第二机械零点。

9.根据权利要求7和权利要求8中的一个所述的双振动传感器系统（5），其中第一计量组件（10a）和第二计量组件（10b）中的至少一个经由第一通信信道（112a）和第二通信信道（112b）中的至少一个通信耦合到计量电子器件（100），其中第一通信信道（112a）与第一电气零点相关联，并且第二通信信道（112b）与第二电气零点相关联。