CZ4494A3 - Process and apparatus for producing magnitude of mechanical zero for coriolis meter - Google Patents

Description

Způsob a zařízeni pro vytváření hodnoty mechanické nuly pro

Coriolisův měřič

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení a způsobů pro začlenění do Coriolisova měřiče, například Coriolisova hmotnostního průtokoměru, které v podstatě vylučují chyby měření vyvolávané teplotou, které by se jinak mohly vytvořit v důsledků rozdílů chování existujících mezi jednotlivými vstupními kanálovými obvody obsaženými v měřiči.

Dosavadní stav techniky

Coriolisovy měřiče nacházejí v současné době vzrůstající uplatnění v širokých technických aplikacích, kde se má měřit hmotnostní průtočné množství různých procesních tekutin. Pod pojmem procesní tekutina se rozumí tekutina pro jakýkoli proces s širokém slova smyslu, jako technologický, vědecký nebo jiný zužitkovávací nebo zpracovávací proces tekutiny.

Obecně obsahuje Coriolisův hmotnostní průtokoměr, jaký_j.e_p.opsán_např-í-k-lad—v— patentovém—spisu^-US'A'iS7'4^_'4'9T^—0'2”5T obsahuje jedno nebo dvě trubní vedení, mající každé v typickém případě formu trubice ve tvaru písmene U. Jak je uvedeno v uvedeném patentovém spisu USA č.4 491 025, je každé trubní vedení poháněno tak, že kmitá okolo osy, čímž se.vytvoří referenční, místo rotace. Pro trubici ve tvaru písmene U může být tato osa nazývána osou ohybu. Když procesní tekutina protéká každou kmitající průtočnou trubicí, pohyb tekutiny vytvoří reakční Coriolisovy síly, které jsou kolmé jak na rychlost tekutiny, tak i na uhlovou rychlost trubice. Tyto reakční Coriolisovy síly, i když jsou docela malé ve srovnání se silou, při níž jsou vedení poháněna, však působí, že se každé vedení kroutí okolo torzní osy, která je pro průtočnou trubici ve tvariu písmene U kolmá na osu ohybu. Míra zkroucení udělovaná každé trubici má vztah k hmotnostnímu průtočnému množství procesní tekutiny, která jí prochází.

-2Toto kroucení se často měří při použití rychlostních signálů získaných z magnetických čidel rychlosti, které jsou uloženy do jedné nebo obou průtočných trubic za účelem poskytování úplného rychlostního profilu pohybu každé průtočné trubice s ohledem jak na druhou trubici tak i na pevnou referenční součást. V Coriolisově průtokoměru s podvojnými trubicemi jsou obě průtočné trubice opačně poháněny tak, že každá trubice kmitá (vibruje) jako samostatné rameno ladicí vidlice. Tento chod ladicí vidlice výhodně ruší v podstatě všechny nežádoucí vibracew, které by jinak mohly maskovat Coriolisovy síly.

V takovém Coriolisově průtokoměru je hmotnostní průtočné množství tekutiny, která se pohybuje měřičem, obecně úměrné časovému intervalu (tak tvaně hodnotě At, dále v popisu delta t), která uplynula mezi okamžikem, kdy jeden bod uložený na jednom postranním rameni průtočné trubice přejde přes předem určené-místo, např.odpovídájící střední rovinu kmitání, až do okamžiku,kdýodpovídajl‘cř-bod—uložený na opačném postranním rameni . stejné průtočné trubice přejde přes předem určené místo, např.její odpovídající střední rovinu kmitání.

Pro Coriolisův hmotnostní průtokoměr s rovnoběžnými podvojnými trubicemi je tento interval zpravidla rovný fázovému rozdílu mezi rychlostními signály vytvářenými pro obě průtočné trubice při základním (rezonančním) kmitočtu, při němž jsou tyto trubice poháněny. Rezonanční kmitočet, při němž každé průtočná trubice kmitá, dále závisí na celkové hmotnosti této trubice samotné, když je prázsdná., plus hmotnosti jakékoli tekutiny, která jí protéká. Jelikož se celková hmotnost mění, když se mění hustota tekutiny proudící potrubím, mění se. rezonanční kmitočet podobně ,.s .j.akýmikoli změnami v hustotě tekutiny a co takový může být použit pro sledování změn v hustotě tekutiny.

-3Po určitou dobu se navrhovalo, aby oba rychlostní | signály byly zpracovávány alespoň nějakou analogovou obvodovou soustavou ve snaze po generování výstupních signálů, které jsou úměrné hmotnostnímu průtočnému množství procesní 1

I tekutiny. Výstupní signál spojený s každým teplotním čidlem je obyčejně vesden analogovou obvodovou sestavou, např.integrátorem následovaným detektorem průchodu nulou (komaprátorem), obsaženým v samostatném odpovídajícím vstupním kanálu. V tomto ohledu je možné se odvolat na patentový spis USA č.4 879 911, 4 872 351, 4 843 890 a 4 422 338.

I když určitá řešení navrhovaná v těchto patentech poskytují přesné výsledky v širokém poli použití, měřiče použité v těchto spisech, jakož i podobné Coriolisovy měřiče známé v oboru, mají přes to společnou nevýhodu, která komplikujme 3* jejich použití. < X ,r

Konkrétně pracují Coriolisovy hmotnostní průtokoměry tak, že detektují to, co nakonec představuje velmi malý me- ' zikanálový fázový rozdíl mezi signály vytvářenými oběma , | rychlostními čidly, t.A.—hodnotu—de-l-ta-t^—a—přeměnu j-í—tento ' -αΧ rozdíl na signál úměrný hmotnostnímu průtočnému množství.

I když se z tohoto hlediska získává hodnota delta t měřením časového rozdílu, je tato hodnota ve skutečnosti také výsledkem měření fáze. Použití takového měření časového rozdílu výhodně přináší způsob přesně měřit projev fázového rozdílu, objevujícího se mezi signály z rychlostních čidel.

V Coriolisově průtokoměru současné vyráběném přihlašovatelem má tento rozdíl sklon dosahovat přibližně 130 lsek při maximálknim průtoku. Každý vstupní kanál v Coriolisově měřiči uděluje určité fázové zpoždění jeho vstupnímu signálu.

I když velikost tohoto zpožděni je zpravidla zcela malá, je často významná ve srovnání s malým mezikanálovým fázovým rozdílem, t.j. 130 lsek nebo méně, který je detektován.

Běžně dostupné Coriolisovy průtokoměry spoléhaly na

-4to, že se předpokládalo, že každý vstupní kanál uděluje konečnou a fixní velikost fázového zpoždění jemu odpovídajícímu rychlostnímu signálu. Co takové tyto Coriolisovy průtokoměry obecně spoléhají na první měření, při podmínce opravdu nulového průtoku, k němuž dochází při kalibraci průtokoměrů bud' jako mezijanálový fázový rozdíl (delta t) nebo udávané hmotnostní průtočné množství. Když se následně měří skutečný průtok, budou tyto měřiče potom odečítat určitým způsobem výslednou hodnotu buď od naměřené hodnoty delta t nebo od hodnoty hmotnostního průtočného množství podle potřeby, aby se tak vytvářela zdánlivě přesná hodnota hmotnostního průtočného množství pro procesní tekutinu, která jím potom protéká.

V praxi se však bohužel tento poředpoklad ukázal jako nepřesný. Především každý vstupní kanál nejen často vytváří rozdílnou velikost vnitřního fázového zpoždění vůči druhému, ale také fázové zpoždění, které je vytvářeno každým kanálem, je závislé na . .teplotě a mění se různě , od jednoho kanálu ke dřuhWu”s^odpovíďa'jíčími~změnami~teplOtyT-Tato-proměni-i-vos-tteploty má za následek mezikanálový fázový rozdíl vyvolávaný teplotou, Protože naměřený fázový rozdíl delta t, který vyplývá ze skutečného průtoku měřičem je relativně malý, potom chyba v naměřeném fázovém rozdílu mezi rychlostními signály a přiřaditelná mezikanálovému fázovému rozdílu vyvolávanému teplotou může být za určitých okolností značná. Tato chyba se zpravidla nebere na zřetel při běžně dostupných hmotnostních Coriolisových průtokoměrech. Za určitých situací může tato skutečnost udělit měřením hmotnostního průtočného množství znatelnou chybu, závislou na teplotě, čímž je poněkud narušena kvalita měření.

, Ve snaze odstranit tuto chybu je jedním dobře známým řešením v- -oboru umístit ., instalovaný. tr.ub.icový_ Coriplisův průtokoměr, včetně jeho elektroniky, do obalu se řízenou teplotou. Toto řešení, které brání měřiči, aby byl vystaven

-5výchylkám venkovní teploty, když je v činnosti, značně zvyšuje cenu instalovaného průtokoměrů a nehodí se tak pro každé použití. V těch oblastech použití, kde je třeba brát zřetel na cenu instalovaného měřiče, se tento přístup obvykle nepoužíví. Konkrétně v těch oblastech použití, kde se má měřič umístěn do vnitřních prostorů a není vystaven velkým výchylkám teploty, má potom chyba měření, která vyplývá z teploty vyvolávané mezikanálovým fázovým rozdílem, a která se obecně očekává, sklon zůstávat docela malá a relativně konstantní. Co taková je chyba obvykle uživatelem tolerována. V jiných oblastech použití, kde není průtokoměr uzavřen v obalu se řízenou teplotou, jako jsou venkovní zařízení, kde se očekávají velké výchylky v provozní teplotě, se chyba zpravidla mění a může se stát významnou, a musí tak být vzata na zřetel.

f

Kromě chyb vznikajících z mezikanálových fázových rozdílů vyvozovaných teplotou, vykazuje mnoho současně používaných Coriolisových hmotnostních průtokoměrů nevýhodně také přídavný zdroj nepřesnosti měření, vztahující se k tep2ptě_._Z.e.j.ména_Cor-io.lisov-y—prů-tokoměry-zpravidTa^-měří^- teplotu průtočné trubice a vzhledem ke změnám pružnosti průtočné trubice s teplotou odpovídajícím způsobem modifikují hodnotu součinitele měřiče založenou na aktuální teplotě potrubí. Tento součinitel měřiče, v modifikované formě, se potom používá pro uvedeni hodnoty mezikanálového fázového rozdílu delta t do úměrnosti s hmotnostním průtokovým množstvím. Teplota průtočné trubice se měří digitalizováním výstupu vhodného analogového teplotního čidla, jako je platinové odporovové teplotní ústroji (resistive temperature device RTD), které se osadí na vnější povrch průtočné ttrubice. Digitalizovaný výstup obvykle získává formu kmitočtového signálu, často vytvářeného převodníkem napětí-kmitočet (V/F), který se shromažďuje (čítá) po daný časovači interval pro poskytování akumulované číslicové hodnoty, která je úměrná teplotě průtočné trubice. V praxi však bohužel převodníky

-6V/F obvykle vykazují určitý teplotní posun, který by ve vztahu v velikosti změny okolní teploty mohl vést k chybě, vedoucí až k několika stupňům, při měření teploty úrůtočného potrubí. Tato chyba pak negativně ovlivní hodnotu hmotnostního průtočného množství.

Řešení navrhované v oboru pro zdánlivé řešení problému výchylek v chování vstupních kanálů Coriolisova průtokoměru, závislých na teplotě, je popsána v patentových spisech USA č.4 817 448. Tento patentový spis popisuje vstupní obvod pro přepínání dvou kanálů pro použití v Coríolisově prutokomáru. Konkrétné obsahuje tento obvod dvoupolohový přepínač FET (trasnzistor řízeným polem), uložený mezi výstupy rychlostních čidel a vstupy na oba kanály. V jedné poloze přepínač FET spojuje výstupy levého a pravého rychlostního čidla s odpovídajícími vstupy levého a pravého kanálu, zatímco v opačné poloze jsou tato spojení obrácena.

Přepínač pracuje-tak, že., tuto polohu mění pří každém po sobě ná s ledují čím~cýkl ú ~poh'ybů^-pr ůtočn ého-potr ubí-.—T-í-mto způsobem je výstup každého rychlostního čidla střídavě veden na oba po sobě následující kanály. Ve dvoucyklovém intervalu se měří vhodné časové intervaly vzhledem k vlnotvarům rychlostních signálů vedených na oba kanály á po té se spolu průměrují pro získání jediné hodnoty časového intervalu, z níž byly zrušeny chyby přisouditelné každému jednotlivému kanálu. Tato výsledná hodnota časového intervalu se používá při určování hmotnostního průtočného množství protékajícího měřičem.

I když toto řešení skutečně vylučuje mezikanálové fázové rozdíly vyvolávané teplotou, má nevýhodu v tom, že omezuje poněkud jeho použitelnost. Konkrétné tyto vstupní obvody v zařízení dle·.’ patentového spisu USA č.,.4 .8.17 4.48. neobsahují integrátory. Vzhledem k nedostatku jakéhokoli filtrováni dolní propustí, které by bylo poskytováno integrátory,

-Ίjsou proto tyto vstupní obvody náchylné na vznik šumů. Přepínací schéma navrhované v tomto spisu bohužel nedovoluje zahrnovat do přepínané části vstupního obvodu integrátory, a vyžaduje tak, že pro zajištění odolnosti proti šumům musí být integrátor zařazen za přepínačem FET. V tomto místé však nemůže být fázové zpoždění vyplývající z integrátoru snadno kompenzováno, bokud vůbec kompenzováno být může.

Jelikož integrátor má nevýhodné sklon k vytváření největšího zdroje fázového zpoždění ve vstupní obvodové soustavě, vřazeni takového integrátoru by přidalo chybovou složku, t.j. nekompenzované fázové zpoždění, k naměřeným hodnotám delta t. Kromě toho by se toto fázové zpoždění také měnilo s teplotními změnami. Výsledné naměřené hodnoty prů- ^: točných množství by tak obsahovaly chybovou složku. Je tak Lc zřejmé, že řešení podle patentového spisu USA č.4 817 448 má omezenou použitelnost v prostředích relativně prostých šumů. '* ’ lííi

Existuje tedy potřeba vytvořit Coriolisův prútokoměr, ’?·» ''ί ktetrý poskytuje přesné hodnoty průtočného množství a celko- -‘w

y.ého_pro-teklého-množstv-í-7—které-jsou-v-podstaťě necitlTve na výchylky okolní teploty, a tedy nevykazuje znatelné negativní účinky teploty a může poskytnout znatelnou odolnost proti šumu. Takový měřič by měl mít zanedbatelné, pokud vůbec nějaké, nepřesnosti měření vyvolávané teplotou v okolním prostředí, čímž by se umožnilo použití měřiče pro zajištění vysoce přesných měření průtoku v široké rozpětí oblastí použití a zejména bez potřeby umístit měřič do pouzdra se řízenou teplotou. Cílem je, aby zvýšená přesnost měření, poskytovaná takový měřičem, a s ním spojené úspory nákladů, rozšířily rozsah použitelnosti, v němž takový měřič může být aplikován .

Podstata vynálezu

Vynález si klade za úkol vytvořit Coriolisův prútokoměr, který by poskytoval přesná výstupní měření, která jsou

-8v podstatě necitlivá na výchylky okolní teploty. Obzvláštném cílem je vytvořit takový měřič, který v podstatě, pokud ne zcela, vylučuje potřebu umístění v pouzdře se řízenou teplotou. Dalším konkrétním cílem je vytvořrit Coriolisův průtokoměr, v němž naměřené hodnoty celkového proteklého množství a průtočného množství neobsahují znatelnou chybu, pokud vůbec nějakou, která by jinak vyplynula z přepínacích přechodových stavů objevujících se ve vstupních kanálech.

Těchto a dalších cílů je dosaženo podle vynálezu tím, že se cykluje chod v každém kanálu, zejména při použití relativně krátké periody, mezi: a) měřením vnitřního fázového zpoždění uvedeného kanálu a b) měřením prvostní hodnoty nebo hodnot delta t z průtoku. Prvotní hodnota (hodnoty) jsou potom ' kompenzovány, v typickém případě odečítáním,, naměřené hodnoty fázového zpoždění od nich za účelem poskytnutí opravené hodnoty delta t. Aktuální hodnota hmotnostního průtočného množství se potom určuje místo z prvotní hodnoty něho hodnot delta t, jako je tomu ve známém stavu techniky, při použití“opravené-hodnoty-delta—ti——-———Konkrétněji se dva totožné vstupní kanály (t.j. levý a pravý), běžně používané z Coriolisových průtokoměrech podle známého stavu techniky, nahrazují dvěma dvojicemi vstupních kanálů (t.j. dvojicemi A-C a B-C), které dovolují měřit aktuální vnitřní fázové zpoždění vykazované každou kanálovou dvojicí. Každá z kanálových dvojic pracuje tak, že cykluje mezi měřením jejího vlastního vnitřního fázového zpoždění, t.j. nulovacím módem, a měřením hodnot dellta t pro skutečné průtokové podmínky, t.j. měřicím módu. Vzhledem ke krátké době cyklu aktuální hodnota fázového zpoždění přesně odráží jakékoli změny vyvolávané teplotou, které se potom objevují v chování každé kanálové dvojice.

Jakmile je jednou známa hodnota vnitřního fázového zpoždění pro každou dvojici, je tato hodnota potom používána

-9pro opravu hodnot delta t z průtoku, následně vytvářené touto dvojicí během příštího měřicího módu. Protože měření delta t z průtoku poskytovaná každou kanálovou, dvojicí jsou opravována aktuálním vnitřním fázovým zpožděním spojeným s touto obzvláštní dvojicí, neobsahují tyto hodnoty delta t žádné znatelné chybové složky vyvolané teplotou, bez ohledu na okolní teplotu měřiče a její výchylku. Coriolisův průtokoměr konstruovaný podle vynálezu tak může být výhodně použit v prostředích s široce se měnícími teplotami v podstatě bez snížení přesnosti vzhledem k teplotním změnám.

Podle výhodného provedení vynálezu používá měřici obvod průtoku podle vynálezu tři samostatné podobné vstupní kanály (t.j. kanály A,B a C), kterými jsou prováděna měření ki' mezikanaloveho fázového rozdílu postupné a střídavě pro kazdé dvě dvojice, t.j. dvojice A-C a B-C, těchto tří kanálů*. Kanál C slouží jako referenční kanál a je kontinuálně napájen jedním nebo dvěma vlnotvarovými signály z rychlostních čidel, a konkrétně pro účely výhodného provedení levý signál z rychlostního čidla, jako jeho vstupní signál.

'-'WŠ ij

1*’ Iři·’

Vstupní signál na kanály A a B je bud levý nebo pravý signál z rychlostních čidel. I když jak nulový tak i měřicí mód zahrnují měření mezikanálového fázového rozdílu, je hlavní rozdíl mezi módy v tom, že v nulovém módu je veden stejný rychlostní signál n a oba kanály ve dvojici, takže výsledné měření mezikanálového fázového rozdílu poskytuje měření vnitřního fázového zpoždění pro tuto dvojici. V měřicím módu naproti tomu jsou levý a pravý rychlostní signál vedeny na různé odpovídající kanály v uvedené dvojici tak, že zajistí měření, i když nekorigované, aktuální hodnoty delta t z průtoku pro následné použití při určování hmotnostního průtočného množství a hodnot celkového hmotnostního proteklého množství. I když se měření mezikanálového fázového rozdílu (delta t) provádějí během obou módů, pro zjednodušeni záležitostí a pro vyloučení záměny bude rozlišováno

-10mezi těmito hodnotami z hlediak jejich výskytu. Ta fázová měření, která se vyskytují během nulového módu, proto budou označována jako měření mezikanálového fázového rozdílu a ta, která se objevují během měřicího módu jako hodnoty delta t.

Pro každou kanálovou dvojici pracující v nulovém módu, jako je dvojice A-C, je veden stejný, t.j. levý signál rychlostního čidla, na vstupy obou kanálů v této dvojici. Měření mezikanálového fázového rozdílu se potom postupně a opakovaně provádějí během tak zvaného nulovacího intervalu, kdy jsou výsledky během tohoto intervalu průměrovány. v ideálním případě, t.j. jestliže oba kanály v této dvojici vykazují stejné vnitřní fázové zpoždění, t.j. fázové zpoždění v kanálu A se rovná fázovému zpoždění v referenčním kanálu c, potom výsledná měření mezikanálového fázového rozdílu budou všechna rovná nule.

Ve skutečnosti však v jakémkoli okamžiku mají všechny ..... tři - kanály· obvykle, rozdílná, „.vnitřní fázová, zpoždění. Vzhledem k ťómiI7^ž®nfáYÓve~žpóžďění“přó“ka'žďou dvojici^-se^-měřf vzhledem, ke stejnému referenčnímu kanálu, t.j. kanálu C, jakékoli rozdíly ve fázovém zpoždění mezi dvěma dvojicemi je působeno rozdíly, ve vnitřním fázovém zpždění vyskytujícími se mezi kanály A a B. Jakmile nulovací interval skončil, je vstup na referenční kanál v této dvojici přepnut na druhý __ signál z rychlostních čidel, t.j. pravý rychlostní signál.

Po té. se nechá uplynout konečné časové údobí, t.j. včetně tak zvaného přepínacího intervalu, než kanálová dvojice pracuje* v měřicím módu, během něhož se měří hodnoty delta t z průtoku. Přepínací interval je dostatečně dlouhý pro to, aby umožnil vyrovnání všech výsledných přepínacích přechodových stavů.

Zatímco jedna- dvojice-kanálů-,--např.A^C-,.-.pracuj.e..v.j_er jím nulovém módu, druhá dvojice, např.' B-C, pracuje v jejím měřicím módu za účelem poskytování plynulého měření průtoku.

-11Pro každou kanálovou dvojici je každá následující hodnota delta t z průtoku získaná během jejího měřicího módu je kompenzována, typcicky odečtením, nejnedávnější hodnoty vnitřního fázového zpoždénío, které bylo naměřenou pro tuto kanálovou dvojici během jejího půředchozího nulového módu.

Čas během kterého jedna kanálová dvojice pracuje v jejím měřricím módu,· t.j. měřicí interval, se rovná celé době, po kterou druhá dvojice pracuje v nulovém módu. Tato poslední doba zahrnuje čas, během kterého posledně jmenovaný kanál přepíná svůj nereferenční kanálový vstup z pravého signálu na levý signál z rychlostních čidel, potom vykonává nulování a konečně přepíná svůj nereferenční kanálový vstup z levého signálu zpět na pravý signál z rychlostních čidel.

Na konci měřicího intervalu kanálové dvojice jednoduše přepínají módy, přičemž ilustrativně kanálová dvojice B-c zpočátku přepíná svůj nereferenční kanálový vstup z pravého signálu na levý signál z rychlostních čiodel, a kanálová dvojice A-C začíná měření delta t z průtoku. Jakmile je .to-to_v.s-tupn-í—přep-í-nán-í—dokončeno“kanárova^-dvojice B-C potom provádí nulování, po kterém následuje přepínání kanálu do opačného směru, zatímco kanálová dvojice A-C zůstává v měřicím módu, a tak dále pro po sobé následující cykly činnosti.

Podle vynálezu jsou dále také výhodně odstraňovány chyby vyvolávané teplotou v měření teploty průtočné trubice zajišťované RTD a konkrétně spojené s teplotním posunem v převodníku V/F. Prio vyloučení těchto chyb se přídavně k napětí RTD pomocí převodníku napětí-kmitočet V/F selektivně a následné za sebou převáddějí dvě referenční napětí ve formě načítaných veličin a používají se potom v lineárním vztahu, konkrétně jako součinitel úměrnosti, který určuje vztah načítané kmitočtové hodnoty k naměřené teplotě průtočného potrubí. Po té se jednoduchým násobením načítané kmitočtové hodnoty pro napětí RTD tímto součinitelem získá od-12povídající naměřená hodnota teploty průtočného potrubí.

Jelikož se referenční napětí znatelně nemění, pokud se vůbec mění, s teplotními výchylkami a jsou každé opakovaně převáděno převodníkem napětí-kmitočet V/F při relativně krátké periodicitě, řádově 0,8 sekund, jakýkoli teplotní posun vytvořený převodníkem V/F se přesně odráží ve výsledných načítaných kmitočtových hodnotách pro samotná referenční napětí. Jelikož teplotní posun rovněž ovlivňuje načítané hodnoty jak pro referenční napětí tak i pro RTD napětí, ale nemění vztah mezi nimi, poskytuje součinitel úměrnosti, když je vynásoben načítanou kmitočtovou hodnotou pro RTD napětí, skutečnou teplotní hodnotu, která je v podstatě nezávislá na jakémkoli teplotnímu posunu vyvolaném převodníkem napětí-kmitočet V/F. Vyloučením chyb vyvolaných teplotou v naměřené teplotě bude součinitel měřiče přiměřeně upraven způsobem, který přesně odráží změny v teplotě průtočného potrubí.

Dále je třeba uvést, že i~když průtokoměiT~podle vyná~ lezu určuje aktuální hodnotu mechanické nuly (t.j. posunutou hodnotu nulového půrůtoku v měřiči) založenou na řadě měření delta t při nulovém průtoku, prováděných během kalibraci měřiče, je znakem měřiče podle vynálezu, že se tato hodnota používá pro následné kompenzování skutečných měření průtoku

_. pouze tehdy, je-li obsah šumů v těchto měřeních delta t bez průtoku dostatečně nízký. Jinak se k této hodnotě nepřihlíží. Počet měření delta t bez průtoku je řízen jedním z těchto tři činitelů; a) vždy, když standardní výchylka těchto měření klesne pod mez konvergence, b) vždy, když uživatel manuálně ukončí proces zjišťování mechanické nuly nebo c) jestliže byl proveden předem definovaný maximální počet měření.

Pro prostudování následujícího popisu bude pro odborníky v oboru snadno zřejmé, že vynález může být realizován

-13při řadě obvodových soustav, které méří násobné vstupy při používání násobných analogových vstupních kanálů. Použití vynálezu výhodně podstatně, pokud ne úplně, vylučuje chyby, které by se jinak mohly vyskytnout z rozdílů chování vyskytujících se mezi jednotlivými kanály a přisouditelných například teplotě, stárnutí a/nebo jiném jevům, které různě ovlivňuji analogové obvody obsažené v měřiči. Také použití samozřejmě zahrnuje jakýkoli Coriolisův měřič bez ohledu na to, zda měřič měří proteklé množství, průtočné množství, hustotu, nebo jiný parametr nebo parametry procesní tekutiny. Pro účely stručnosti bude dále vstupní obvod podle vynálezu rozebírán ve spojení s Coriolisovým průtokoměrem s podvojným průtočným trubním vedením (trubicí), který konkrétně měří hmotnostní průtočné množství a celkové proteklé hmotnostní množství. ,·?

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popise na příkladě provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr.l celkové schematické znázornění Coriolisova mě-ř-i-cí-ho—systému—5—hmotnostního průtočného množství, obr.;2 celkové blokové schéma známé měřicí elekttoniky 20 znázorněné na obr.l, obr.3 správné sestavení listů výkresů s obr.3A a 3B, obr.3A a 3B celkové blokové schéma výhodného provedení měřicého obvodu 30 průtoku podle vynálezu, obr.4 správné uspořádání listů výkresů s obr.4A a 4B, obr.4A a 4B časovači diagram operací vykonávaných kanáulovými· dvojicemi A-C a B-C v měřicím obvodu 30 průtoku znázorněném na obr.3A a 3B, obr.5 stavovou tabulku obvodu 70, který je umístěn v rámci měřicího obvodu 30 znázorněného - na obr.3A a 3B, obr.6 správné sestaveni listů s výkresy pro obr.GA a 6B, obr.6A a 6B zjednodušený vývojový diagram pro základní hlavní smyčku měření průtoku 600, která je vykonávána mikroprocesorem 80, který je umístěn uvnitř měřicího obvodu 30 průtoku znázorněného na obr.3A a 3B, obr.7 správné uspořádání listů výkresů s obr.7A a 7B, obr.7A a 7B vývojový diagram

-14rutiny 700, která se vykonává jako část hlavní smyčky 600 znázorněné na obr.6A a 6B, obr.8 správné uspořádání listů výkresu pro obr.8A a 8B, obr.8A a 8B vývojový diagram rutiny 800 mechanické nuly, která se vykonává jako část rutiny 700 určování nuly znázorněné na obr.7A a 7B, obr.9 schéma nulovacích operací, které se provádějí provádějí pro každé odpovídající rozpětí ve standardní výchylce, t.j. namřených hodnot delta t, které jsou získávány během způsobu získávání mechanické nuly, obr.10 schéma rozmezí přijatelných a nepřijatelných hodnot mechanické nuly a obr.11 vývojový diagram rutiny 1100 zpracovávání teploty RTD, která je vykonávána na periodické přerušované bázi mikroprocesorem SO, který je obsažen uvnitř měřicího obvodu 30 podle vynálezu znázorněnéoho na obr.3A a 3B.

Pro snadné pochopení jsou použity všude, kde je to vhodné, stejné vztahové značky pro označení totožných prvků na všech výkresech.

Přikladprovedeni vynálezu

Obr.l znázorňuje celkové schéma Coriolisova měřicího systému 5 pro měření hmotnostního průtoku.

Jak je znázorněno, sestává, systém 5 ze dvou základních složek, a to Coriolisovy měřicí sestavy 10 a měřicí elektroniky 20. Měřicí sestava 10 měří hmotnostní průtočné množství požadované tekutiny. Měřicí elektronika 20, připojená k měřicí sestavě 10 přes vedení 100. příkladně poskytuje hmotnostní průtočné množství a celkovou informaci o průtoku. Informace o hmotnostním průtočném množství je poskytována po vedeních 26 v kmitočtové formě a v impulzové formě opatřené měřítkem. Kromě toho je hmotnostní průtočné množství také poskytováni v analogové 4-20 mA formě po vedeních 26 pro snadné připojení k řídicímu ústrojí procesu, umístěnému dále po proudu, a měřicímu vybavení. .......

Coriolisova měřicí sestava 10, jak je znázorněno, ob-15sahuje dvojici tvarovek 110, 110, trubicový člen 150, dvojici rovnoběžných průtočných vedení (trubic) 130, 130* , hnací mechanismus 180, dvojici cívek 160_L a 16jO_r, a dvojici permanentních magnetů 170^ a 170p. Trubic 130 a 130¹ mají v podstatě tvar písmene U a mají své konce připojené k úložným blokům 120 a 120* potrubí a tyto bloky jsou potom upevněny k odpovídajícím tvarovkám 110, 110'. Obě průtočné trubice jsou prosté spojů citlivých na tlak.

Prostřednictvím postranních ramen průtočných trubic 130, 130’, upevněných k úložným blokům 120. 120' potrubí, a těchto bloků samotných, pevně připojených ke tvarovkám 110. 110¹ . jak je znázorněno na obr.l, je vytvořena souvislá uzavřená dráha Coriolisovou měřicí sestavou 10. Když je měřič 10 připojen přes vstupní konec 101 a výstupní konec 101¹ do neznázorněného potrubního systému, který dopravuje procesní tekutinu, která se měří, vstupuje tekutina do měřiče ústím ve vstupním konci 101 tvarovky a je vedena průchodem v tomto konci při postupném měnění průřezu do úložného bloku 120 potrubí. Zde se tekutina dělí a směruje se průtočnými trubicemi_1.3.0_a—130-!—Po—výstupu—z-průtočných^_p~o't'fubí'

130 a 130¹ je tekutina znovu spojována do jediného proudu v úložném bloku 120» potrubí, a je po té vedena do převáděče 110'.

V tvarovce 110' tekutina proudí dráhou mající podobný měnící se průřez, jako v tvarovce 110. jak je vyznačeno čárkovaným obrysem 105, do otvoru ve výstupním konci 101¹. Na konci 101 * tekutina znovu vstupuje do potrubního systému, Trubicový člen 150 nevede žádnou tekutinu. Místo toho slouží tento člen pro souosé vzájemné vyřízení tvarovek 110¹ a 110‘ a udržováni odstupu mezi nimi o předem určené velikosti tak, že se do těchto tvarovek dají snadno zasunout úložné bloky 120 a 120 průtočných trubic 130.

Průtočné trubice 130 a 130¹ ve tvaru písmene U jsou

-16zvoleny a vhodně uloženy na úložných blocích potrubí tak, aby měly v podstatě stejné momenty setrvačnosti a pružinové konstanty okolo odpovídajících os W-W a W'-W ohybu. Tyto osy ohybu jsou orientovány kolmo k postranním ramenům průtočných potrubí a jsou umístěny v blízkosti odpovídajících úložných bloků 120 a 120¹ potrubí. Průtočné trubice ve tvaru písmene U vybíhají směrem ven z úložných bloků v podstatě rovnoběžně a mají v podstatě stejné momenty setrvačnosti a stejné pružinové konstanty okolo jejich odpovídajících os ohybu.

Jelikož se pružinová konstanta potrubí mění s teplotou, je do jedné z průtočných trubic, zde trubice 130', uložen odporový detektor teploty (RTD) 190 (v typickém případě platinové měřicí ústrojí RTD), pro plynulé meření teploty potrubí. Teplota potrubí a tedy i napětí objevující se přes RTD bude pro daný proud procházející detektorem řízena teplotou tekutiny procházející průtočným potrubím. Napětí zá’vislé na teplotě, objevující se přes RTD, se použije v dobře známém způsobu měřicí elektronikou 20 pro přiměřenou kompenzaci hodnoty pružinové konstantý pro jakoukoli změnu-v teplotě potrubí. Detektor RTD je připojen k měřicí elektronice 20 vodičem 195.

Obě průtočná potrubí jsou poháněna, typicky se sinu_s.ovitým průběhem, do opačných směrů okolo jejich odpovídajících os ohybu a při v podstatě jejich společném rezonančním kmitočtu. Tímto způsobem budou obě průtočné trubice vibrovat stejným způsobem, jako hroty ladicí vidlice. Kmitavé hnací síly jsou vyvíjeny na trubice 130 a 130¹ hnacím mechanismem Í80. Tento hnací mechanismus může sestávat z jakékoli z mnoha známých ústrojí, jako je magnet uložený například na průtočném trubici 130¹ a protilehlou cívkou uloženou například ‘ná 'průtočně 'trubici' 130' a kterou .'se' nechává--procházet— střídavý proud, pro vyvolání sinusovíté vibrace obou průtočných trubic při společném kmitočtu. Do hnacího mechanismu 180 se

-17vysílá vhodný hnací signál měřicí elektronikou 20 po vedení 185.

Když tekutina proudí oběma trubicemi a potrubí jsou poháněna do opačných směrů, budou vyvíjeny Coriolisovy síly podél přilehlých postranních ramen každého z průtočných trubic 130 a 130*. ale v opačných směrech, t.j. Coriolisova síla vyvíjená v postranním rameni 131 bude působit proti síle vyvíjené v postranním rameni 131'. Tento jev vzniká proto, že i když tekutina proudí průtočnými potrubími ve v podstatě stejném rovnoběžném směru, leží vektory úhlové rychlosti pro kmitající (vibrující) průtočné trubice v navzájem opačných, j ale ve v podstatě opačných rovnoběžných směrech. V souladu s tím a jako důsledek Coriolisových sil se během jedné poloviny cyklu kmitání obou průtočných potrubí postranní ramena ΐ $

131 a 131¹ zkroutí k sobě blíže, než je minimální vzdálenost ' $ mezi těmito rameny vytvořená pravé kmitavým pohybem potrubí vyvolaným hracím mechanismem 180. Během dalšího půlcyklu budou Coriolisovy síly kroutit postranní ramena 131 a 131¹ dá- ·,?

le od sebe, než je maximální vzdálenost objevující se mezi _těmito rameny:.—w-tvářená—právě—k-mi-tavým-pohybem^-pOtruírí^—vý= í?

volávaným hnacím mechanismem 180.

Během kmitání průtočných trubic jsou přilehlá postranní ramena, která jsou tlačena blíže k sobě, než jejich protějšková postranní ramena, dosáhnou koncového bodu jejich dráhy, kde jejich rychlost prochází nulou dříve než jejich protějšky. Časový interval (také zde označovaný jako mezikanálový fázový rozdíl nebo časový rozdíl, nebo jednoduše hodnota t), který uplyne od okamžiku, kdy jedna dvojice přilehlých postranních ramen dosáhne jejich koncového bodu dráhy, do okamžiku, kdy protějšková dvojice postranních ramen, t.j. těch, které jsou tlačeny od sebe, dosahuje svůj odpovídající koncový bod dráhy, je v podstatě úměrná hmotnostnímu průtokovému množství kapaliny protíkající měřicí soustavou 10. Pro podrobnější diskuzi zásad činnosti Coriolisových

-18průtokoměrů s paralelní dráhou než v jaké míře jsou tyto principy zde vysvětleny, je možné se odvolat na patentový spis USA č.4 491 025.

Pro měření časového intervalu Vt jsou cívky 16Q_L a 160r připojeny každá k jednomu potrubí 130 a 130' v blízkosti jejich volných konců a permanentních magnetů 170_L a 170^ jsou také připojeny v blízkosti volných konců druhého z potrubí. Magnety 170^ a 170^ jsou uloženy tak, aby měly cívky 160_L a 160^ umístěné v prostoru obklopujícím odpovídající permanentní magnety a v němž jsou pole magnetického toku v podstatě rovnoměrná. Při tomto uspořádání poskytují elektrické signálové výstupy generované cívkami 160_L a 160^ rychlostní profil celkové dráhy potrubí a mohou být zpracovány jakýmkoli ze řady známých způsobů pro určení časového intervalu a po té hmotnostní průtočné množství tekutiny procházející měřičem.

Konkrétně poskytují cívky 160_L a 160^ levý a pravý rychlostní signál, které se objevují na odpovídajících vedeních 165_l a 16 5_R. Cívky 160_L a 160_R a odpovídající magnety 170_l a 170r tvoří levé a pravé rychlostní čidlo. I když se Vt získává měřením časového rozdílu, je Vt ve skutečnosti fázové měření. Použití měření časového rozdílu zde zajišťuje přesný způsob jak měřit fázový rozdíl, který existuje mezi signálem levého a pravého rychlostního čidla.

Jak bylo uvedeno, přijímá měřicí elektronika 20 vstupní RTD signál na vedení 195, a levý a pravý rychlostní signál se objevují na odpovídajících vedeních 165_L a 165^. Měřící elektronika 20 také vytváří, jak bylo uvedeno, hnací signál na vedení 185. Vedení 165_L, 165^, 185 a 195 jsou souhrne označena jako vedení 100. Měřicí elektronika zpracovává jak'levý a pravý rychlostní signál“, tak i RTD-signál·, prourčování hmotnostního průtočného množství a celkového proteklého množství tekutiny, které prošlo měřicí sestavou 10.

-19Toto. hmotnostní průtočné množství je poskytováno měřicí elektronikou 20 na přiřazená vedení v rámci vedení 26'v analogové 4-20 mA formě. Informace o hmotnostním průtočném množství je také poskytována v kmitočtové formě (v typickém případě s maximálním rozsahem 0-10 kHz) po vhodném vedení ve vedení 26 pro připojení k dalším dále umístěným zařízením.

Blokové schéma měřicí elektroniky 20, jak je známo v oboru, je zobrazeno na obr.2. Zde měřící elektronika 20 sestává z měřicího obvodu 23 průtoku, obvodu 27 pro pohon průtočného potrubí a displeje 29.

Obvod 27 pro pohon průtočné trubice, znázorněný na obr.2, poskytuje vhodný opakující se střídavý nebo pulzový hnací signál, a to přes vedení 185

180. Tento obvod synchronizuje hnací na hnací mechanismus signál s levým rychlostním signálem, který je na vedení 165^ a 25. Za chodu udržuje obvod 27 obé průtočné trubice v navzájem opačném sinusovitém vibračním pohybu při základním rezonančním kmitočtu. Jak je známé v oboru, je tento kmitočet ovládán řadou fa-k-torů—včetně-různých-paramětrů^-trubic samotných a hustoty procesní tekutiny, která jimi protéká. Jelikož obvod 27 je velmi dobře znám v oboru a jeho konkrétní realizace netvoří součást vynálezu, nebude tento obvod dále podrobněji rozebírán. Z tohoto hlediska je možné se odvolat například na patentové spisy USA č.5 009 109, Č.4 934 196 a č.4 876 879 stejného přihlašovatele, které popisují různá provedení obvodu pro pohon průtočné trubice.

Měřicí obvod 23 zpracovává levý a pravý rychlostní signál, objevující se na odpovídajícím vedeni 165^ a 165^. spolu s RTD signálem objevujícím se na vedení 195, dobře známým způsobem, pro určování hmotnostního průtočného množství a celkové proteklé množství procesní tekutiny, prošlé měřicí sestavou 10. Výsledná informace o hmotnostním průtočném množství je poskytována jako 4-20 mA výstupní signál na

-20vedení 263, pro snadné připojení k neznázorněnému přídavnému zařízení pro řízení procesu, umístěnému dále po proudu, a jako kmitočtový signál opatřený měřítkem po vedení 262 pro snadné připojení k odlehle umístěnému neznázorněnému součtovému zařízení. Signály objevující se na vedeních 262 a 263 tvoří část signálů procesu, které se souhrnně objevují na vedeních 26 znázorněných na obr.1. Jiné vedení uvnitř vedení 26, konkrétně neznázorněné, poskytují informaci o proteklém množství, jakož i další parametry procesu,a to v číslicové formě pro připojení ke vhodnému displeji, telemetrii a/nebo dále po proudu umístěnému zpracovávacímu zařízení.

Jelikož způsob, který měřicí obvod 23 generuje informaci o hmotnostním průtočném množství a o celkovém proteklém množství, je dobře znám odborníkům , v oboru, bude popsána pouze ta část odpovídajícího elektronického vybavení, která má vztah k vynálezu. Z tohoto hlediska měřicí obvod 23 obsahuje dva samostatné vstupní kanály, a to levý kanál 202 -a pravý kanál 212.-Každý kanál -obsahuje, integrátor.a dva detektory průchodu nulou. V~obou kaňálečh”^_j~sdu”’lěvY a pravý’ rychlostní signál vedeny do odpovídajících integrátorů 206 a 216, z nichž každýv podstatě tvoří dolní propust. Výsledné výstupy těchto integrátorů jsou vedeny do detektorů průchodu nulou (v podstatě komparátorů) 208 a 218, z nichž každý generuje změnu úrovně, kdykoli odpovídající integrovaný rychlostní signál přesáhne okno napětí, definované malou předem definovanou kladnou a zápornou úroveň napětí, např.tv.

Výstupy obou detektorů 208 a 218 průchodu nulou jsou vedeny jako řídicí signály do čítače 220 za účelem měření časovacího intervalu čítáním hodinových impulzů, a to intervalu mezi odpovídajícími změnami v těchto výstupech. Tento interval . je dobře známá- hodnota--' t--a- měn-í- se- s—hmotnostním průčným množstvím procesní tekutiny, výsledná hodnota £t v načítaných impulzech se vede paralelně jako vstupní data

-21do zpracovávací obvodové soustavy 235. Kromě toho je detektor RTD 190 připojen ke vstupu vstupního obvodu RTD 224. který poskytuje konstantní hnací proud detektoru RTD, linearizuje napětí, které se objeví přes detektor RTD, a převádí toto napětí při použití převodníku napětí/kmitočet (V/T) 226 do proudu impulzů, který má kmitočet opatřený měřítkem, měnící se úměrně s jakoukoli změnou napětí detektoru RTD.

Výsledný proud impulzů, vytvářený obvodem 224. je veden jako vstup do čítače 228. který periodicky čítá proud a vytváří hodnotu, v načítaných impulzech, která je úměrná naměřené teplotě. Obsah čítače 228 je také veden paralelně jako vstupní data do zpracovávacího obvodu 235. Zpracovávací obvod 235, který je v typickém případě systém založený na ' mikroprocesoru, určuje průběžné hmotnostní průtočné množství z digitalizované hodnoty £t a do něj přiváděných teplotních hodnot.

Z tohoto hlediska se digitalizovaná teplotní hodnota používá pro měnění hodnoty součinitele měřiče, založené na průběžné^-teplotě průtočných^-trubic, a tím zohledňuje změny v pružnosti trubic s teplotou. Součinitel měřiče, takto modifikovaný (t.j. součinitel měřiče kompenzovaný na teplotu - RF) se po té používá pro úměrné určování hmotnostního průtočného množství z průběžně změřené hodnotyět. Po určení hmotnostního průtočného množství potom obvod 235 aktualizuje celkové proteklé množství a také poskytuje například vhodné výstupní signály hmotnostního průtočného množství po vedeních 26 pro připojení k lokálnímu displeji 29 a/nebo dále po proudu umístěnému zařízeni pro řízení zpracovávání.

Nyní se stalo zřejmé, že analogové obvody obsažené v levém a pravé kanálu nevýhodně vnášejí určitou chybu do výsledných hodnot hmotnostního průtočného množství, vytvářených zpracovávacími obvody 235. Konkrétně často nejen má každý vstupní kanál různou velikost vnitřního fázového zpož-22dění vzhledem ke druhému, jak je měřeno od vstupu integrátoru k výstupu jeho detektorů průchodu nulou, ale také fázové zpoždění, které je vnitřně vytvářeno každým kanálem, je závislé na teplotě a často se mění různě od jednoho kanálu ke druhému s odpovídajícími změnám i teploty.

Například může levý kanál 202 vykazovat fázové zpožděni, které má odlišnou výchylku teplotní závislosti, než jakou vykazuje pravý kanál 212. Tato proměnlivost má za následek mezikanálový fázový rozdíl vyvolaná teplotou, který se projevuje jako chybová složka v měřené hodnotě delta t. Protože hodnota delta t, která vyplývá přímo z průtoku samotným měřičem je relativně malá, může být tato chybová složka v určitých případech značná. Tato chyba se obvykle nebere v úvahu v běžně dostupných Coriolisových hmotnostních průtokoměrech. V určitých situacích, obzvláště tam, ‘kde metr je uložen ve venkovním prostředí a je vystaven značným výchylkám teplot, může tato chyba vyvolat značné chyby v měřeních

- - hmotnostního -průtočného-množství, -vyvolané- teplotou, čímž p_On£k_ua rušena tato měření? ^:

Kromě chyb, závislých na teplotě, v naměřené hodnotě delta t, je měřicí obvod samotný dalším zdrojem chyby zavedené ,do hodnot průtočného množství a proteklého množství, vytvořených zpracovávacím obvodem 235. V tomto ohledu pře. vodník V/F 226, obsažený ve vstupním obvodu RTD 224 vykazuje jako téměř všechny převodníky měřitelný teplotní posuv. Tento posuv, založený na velikosti změny v okolní teplotě, může vést v měření teploty průtočného potrubí k chybě o velikosti až několik stupňů. Tato chyba potom povede k chybám v modifikovaném součiniteli měřiče, která rovněž naruší hodnoty hmotnostního průtočného množství a celkového proteklého hmotnostního množství. .

Pro odstranění nedostatků spojených s Coriolisovými měřiči známými ve stavu techniky a obzvláště s těmi, které

-23obsahují obvod označovaný jako měřicí obvod 23 průtoku, byl vyvinut postup pro použití v měřicím obvodu Coriolisova měřiče, který výhodně činní hodnoty hmotnostního průtočného množství a proteklého množství vytvořené měřičem v podstatě necitlivé na změny teploty, čímž se zlepší jejich celková přesnost.

Podle vynálezu se konkrétně dva totožné vstupní kanály (t.j. levý a pravý), jaké se běžně používají v měřicích obvodech průtoku podle známého stavu techniky nahrazeny dvěma dvojicemi vstupních kanálů (t.j. dvojicemi A-C a B-C), které dovolují měřit fázové zpoždění, které vykazuje každý kanál dvojice. Jakmile je jednou známa běžná aktuální hodnota fázového zpoždění pro každou dvojici kanálů, použije se tato hodnota pro korekci hodnot delta t z průtoku, následné měřených touto dvojicí kanálu. Jelikož každá z dvojic kanálů pracuje v cyklu s relativně krátkým údobím mezi měřením svého vlastního vnitřního fázového zpoždění, t.j. nulovacím módem, a měřením hodnot delta t pro aktuální podmínky průtoku, t.j. měřicím módem, běžná hodnota fázového zpoždění přesně odráží jakékoli změny vyvolané teplotou, které se pak objevují v chování každé dvojice kanálů.

Jelikož jsou měření delta t založená na průtoku, poskytovaná každou dvojicí kanálu, korigována na běžné vnitřní fázové zpoždění spojené s touto obzvláštní dvojicí, neobsahují tyto hodnoty delta t žádné znatelné chybové složky vyvolané teplotou, a to bez ohledu na okolní teplotu měřiče a její výchylky. Coriolisův měřič konstruovaný podle vynálezu tak může být použit v prostředích s široce se měnicícími teplotami bez podstatného zménšení přesnosti v důsledku změn teploty. ' ·

Měřicí obvod průtoku podle vynálezu konkrétně používá tří samostatných podobných vstupních kanálů (t.j. kanálů

A,B a C), v nichž se postupně provádí měření mezikanálového

-24fázového rozdílu střídavě pro každé dvě dvojice, t.j. dvojice A-C a B-C uvedených tří kanálů. Kanálová dvojice A-C obsahuje kanály A a C, zatímco kanálová dvojice B-C obsahuje kanály B a C. Kanál C slouží jako referenční kanál a je plynule napájen jedním nebo dvěma vlnotvarovými signály čidla rychlosti, a konkrétně pro účely výhodného provedení signálem levého čidla rychlosti. Vstup do kanálů A a B je bud signál levého nebo signál pravého čidla rychlosti.

I když jak nulový tak i měřici mód spočívají v měření mezikanálového fázového rozdílu ve dvojici kanálů, hlavní :rozdíl mezi módy spočívá v tom, že v nulovém módu je na oba kanály ve dvojici veden stejný, t.j.· levý signál čidla rychlosti, takže výsledné měření mezikanálového fázového rozdílu poskytuje měření vnitřního fázového zpoždění pro tuto dvojici. Při měřicím módu naproti tomu jsou levý a pravý rychlostní signál vedená na dva odlišné odpovídající kanály v uvedené dvojici tak, že se získá měření, i když nekorigované, aktuální hodnoty ^průtoku založené na delta tpro následné použití při určování aktuální hodnoty hmotnostního průtočného množství a celkového protekíého množství.

I když měření mezikanálového fázového rozdílu .(delta t) jsou prováděna pro oba módy, bude pro zjednodušení záležitostí a vyloučení záměny rozlišováno mezi těmito hodnotami z hlediska jejich výskytu. Bude tak nadále hovořeno o těch fázových měřeních, která se vyskytují během nulového módu jako o měřeních mezikanálového fázového rozdílu, a o měřeních, vyskytujících se během nulového módu jako o hodnotách delta t. Také budou souhrnně měření mezikanálového fázového rozdílu a hodnoty delta t pro jakoukoli kanálovou dvojici dále označována jako časovači měření.

•Konkrétně· pro jakoukoli kanálovou dvojici pracující v nulovém módu, jako dvojici A-C, je stejný, t.j. levý ignál čidla rychlosti veden na vstupy obou kanálů této dvojice.

-25Mezikanálová měřeni fázového rozdílu se potom provádějí postupné a opakovaně za sebou během tak zvaného nulovacího intervalu. V ideálním případě, jestliže oba kanály této dvojice vykazují stejné vnitřní fázové zpoždění, t.j. fázové Zpoždění kanálem A se rovná fázovému zpoždění referenčního kanálu C, potom výsledná měření mezikanálového fázového zpoždění budou všechna rovna nule. Ve skutečnosti však v jakémkoli okamžiku mají všechny tyto kanály obvykle různá vnitřní fázová zpoždění. Jelikož je však fázové zpoždění pro každou dvojici měřeno s ohledem na stejný referenční kanál, t.j. kanál C, je jakýkoli rozdíl ve fázovém zpoždění mezi dvěma dvojicemi způsoben rozdíly ve vnitřním fázovém zpoždění objevujícím se mezi kanály A a B.

Jakmile nulovací interval skončil, vstup do nereferenčniho kanálu v této dvojici je přepnut na druhý signál rychlostního čidla, t.j. pravý signál rychlosatního čidla. Nechá se potom uplynout konečné časové údobí, t.j. včetně tak zvaného přepínacího intervalu, než každá kanálová dvojice bude pracovat v měřicím módu, během kterého se změří ho.dno.ty_del.ta—t_zalo.žené-na-prů-toku-.—P-řep-í-nae-í—i-n-terva-l— je dostatečně dlouhý pro to, aby umožňoval vyrovnání všech přechodových stavů, například pokles jejich amplitud pod předem určenou úroveň.

Zatímco jedna dvojice kanálů, např.A-C, pracuje v jejím nulovém módu, druhá dvojice, např.B-C, pracuje v jejím měřicím módu. Pro jakoukoli dvojici kanálů je každá následně měřená hodnota- delta t založená na průtoku, která se získá během jejího měřicího módu, kompenzována v typickém případě odečítáním nejnedávnější hodnoty vnitřního fázového posunu, která byla naměřena pro tuto kanálovou dvojici během předcházejícího nulového módu.

Čas, během kterého jeden kanál pracuje v měřicím módu, t.j. měřicí interval, se rovná celkové době, po kterou

-26druhá dvojice pracuje v nulovém módu. Tato poslední doba (t.j. nulový interval) zahrnuje čas (t.j. přepínací interval), během kterého posledně jmenovaný kanál přepnul svůj nereferenční kanálový vstup z pravého na levý signál čidla rychlosti, potom provádí nulování (během tak zvaného nulovacího intervalu) a konečně přepíná svůj nereferenční kanálový vstup z levého na pravý kanál čidla rychlosti. Je třeba poznamenat, že nulový interval zahrnuje oba dva přepínací intervaly a nulovací interval.

Na konci měřicího intervalu kanálové dvojice jednoduše přepínají módy, t.j. kupříkladu kanálová dvojice B-C zpočátku přepíná svůj nereferenční kanálový vstup z pravého na levý signál čidla rychlosti, a kanálová dvojice A-C začíná měření, hodnoty delta, založené na. průtoku. Jakmile je toto přepínání vstupů dokončeno, kanálová dvojice B-C potom provádí nulování následované kanálovým přepínáním v opačném směru, zatímco kanálová dvojice A-C zůstává v měřicím módu, a „tak dále pro._; další pracovní, cykly.

Po té, co kanálová dvojice dokončila poslední přepínací pochod, ale před tím, než začala její činnost v měřicím módu, může kanál v případě potřeby podniknout měření hodnot delta t založených na průtoku pro konečné časové údobí/ které je dále označováno jako aktivní interval, který pro zjednodušení realizace má trvání rovné nulovacímu intervalu. Jelikož oba kanály mohou současně poskytovat hodnoty delta t založené na průtoku během aktivního intervalu z obou signálů rychlosti, potom ideálně při nepřítomnosti jakéhokoli šumu, izolovaných poruch nebo rozdílů mezi vnitřními fázovými zpožděními přiřazenými ke dvojicím kanálů, by měly být oběma kanály vytvářeny stejné hodnoty delta t.

. .. .Jako přídavná, kontrola mů.žg. proto., být .jedna .nebo. více hodnot . delta t, změřených na základě průtoku a získaných z každé dvojice kanálů během aktivního, intervalu, kompen-27zována nejnedávnější hodnotou změřeného fázového zpoždění pro uvedenou dvojici pro poskytování odpovídajících dvojic korigovaných hodnot delta t. Tyto dvě hodnoty v každé takové dvojici by potom měly být vzájemně srovnány. Dostatečná nesrovnalost mezi hodnotami v kterékoli z těchto dvojic by zpravidla znamenala chybovou podmínku.

Jelikož k přepínání kanálů dochází pouze na kanálové dvojici opačné vůči té, která se používá pro zajišťování měření na základě průtoku, jakékoli přepínací přechodové stavy (a s nimi spojené šumy) jsou účinně izolovány a výhodně nenarušují měření hmotnostního průtočného množství a proteklého množství. Kromě toho tím, že se nechává uplynout dostatečně dlouhý přepínací interval i před tím, než začne nulování, přepínací přechodové stavy výhodně neovlivňují měřenr vnitřního fázového posunu pro nulovanou kanálovou dvojicit měřiče používajícího vynálezu je tak úplně, imunní vůči vstupním přepínacím

i.;v -v

Výkon Coriolisova v podstatě, ne-li přechodovým stavům apod.

_Konkrétní délka_dob_y—přepí-nac-í-ch-a—nu-l-ovací-ch— inter^ valů není důležitá. Jelikož přepínací přechodové stavy poměrné rychle odeznívají a přídavné průměrování zpravidla poskytuje zvýšenou přesnost pro měření vnitřních fázových zpoždění, přepínací interval se v typickém případě nastavuje tak, aby byl mnohem kratší, než je nulovací interval, v tomto. ohledu může přepínací interval, měřený v trubicových cyklech, trvat kupříkladu 16-32 takových cyklů, zatímco nulovací interval může být stanoven tak, aby spotřeboval například od 2048 takových cyklů.

Dále mohou být v souladu s zásadami vynálezu chyby vyvolávané teplotou v teplotním měření průtokové trubice poskytovaném pomocí detektoru RTD, a konkrétně spojené s teplotním posunem v převodníku V/F, také výhodně vyloučeny. Konkrétně pro eliminaci těchto chyb se selektivně a pos-28tupně za sebou převádějí převodníkem V/F přídavně k napětí

...RTD na kmitočtové hodnoty, ve formě čítaných hodnot, a používají se potom pro definování lineárního vztahu, konkrétně součinitele úměrnosti, který udává vztah načítané kmitočtové hodnoty k naměřené teplotě průtokové trubice. Potom se pouhým násobením načítané kmitočtové hodnoty pro napětí RTD tímto součinitelem získá hodnota pro odpovídající měřenou průtočnou trubici.

Jelikož se referenční napětí znatelně nemění, pokud vůbec dochází k jejich změně, s výchylkami teploty, a jsou ..opakovaně převáděny převodníkem V/F při relativně krátké periodicitě, o velikosti řádově 0,8 sekund, je jakýkoli teplotní posun vytvořený převodníkem V/F přesně odrážen ve výsledných načítaných kmitočtových, hodnotách pro samotná referenční napětí. Jelikož teplotní posun rovněž ovlivňuje načítané hodnoty pro jak referenční, napětí', tak i napětí RTD) ale nemění vztahy mezi nimi, vytváří součinitel úměrnosti, _„když_ je.násoben. načítanou.kmitočtovou hodnotoupronapětí ---RTD, skutečnou*- teplotní- hodnotu,- která-je—v-podstatě-nezávislá na. jakémkoli teplotním posunu vytvářeném převodníkem V/F. Eliminováním chyb v měřené teplotě vyvolaných teplotou - bude součinitel měřiče přiměřeně modifikován tak, aby přesně odrážel změny v teplotě průtokové trubice.

Nyní bude popsáno hardwarové zařízení měřiče podle vynálezu. V této souvislosti je znázorněno celkové blokové schéma měřicího obvodu 30 průtoku podle vynálezu, souhrnně zobrazené na obr.3A a 3B, přičemž pro správné sestavení obrázků k sobě slouží schéma na obr.3.

Měřicí obvod 30 v podstatě obsahuje vstupní multiplexor a tři podobné vstupní kanály, z nichž jeden je referenční, kanál C, stroj s .konečným, stavem.s...p.řiř.azenými...časpvac.ími čítači a mikropočítačovým, systémem. Vstupy obou nereferenčních kanálů A a B jsou voleny přes multiplexor strojem s ko-29nečným stavem, když cykluje jeho různými stavy, výstupy z tří kanálů jsou vedeny do čítačů za účelem generování časovačích měření, t.j. měření mezikanálového fázového rozdílu a měření hodnot delta t pro každé dvé kanálové dvojice A-C a B-C. Časovači měření poskytovaná těmito čítači spolu se stavovou informací ze stroje s konečným stavem jsou poskytována do mikropočítače, který sám určuje aktuální odpovídající hodnoty hmotnostního průtočného množství. Dále jsou výstup detektoru RTD a dvě referenční napětí po sobě převáděny na odpovídající kmitočtové hodnoty přes přiměřený vstupní spínač, převodník V/F napětí-kmitočet a přiřazené obvody, a čítány přes časovači čítač sdružený se strojem s konečným stavem. Výsledné načítané veličiny jsou proto vedeny tímto čítačem do mikropočítače pro použiti pro náležité modifikování součinitele měřiče.

Jak je patrno z obrázků, obsahuje měřicí obvod 30 'I¹ průtoku tři podobné vstupní kanály 44, 54 a 64, zde také označované jako kanál A, C a B. Kromě toho obsahuje tento měřicí obvod také multiplexor 31, obvod 70, analogový spínače 35, generátor—3.9_ref.erenčn-i-ho—napětí— vstupní— obvod^-£2^_RTD7 mikropočítač 80, výstupní obvodovou soustavu 90 a vstupní obvodovou soustavu 95.

Vstupní obvod RTD 42, znázorněný na obr.3A a 3B, vykonává stejné funkce a obsahuje v podstatě stejnou obvodovou soustavu, jako vstupní obvod 224 RTD, znázorněný na obr.2A a 2B, a rozebraný výše.

Každý z kanálů A a B, z nichž za ilustrativní je zvolen kanál A, obsahuje vstupní analogovou obvodovou soustavu, která je jednoduše reprezentována zesilovačem připojený k detektoru úrovně. Pokud jde o kanál A, poskytuje zesilovač 46 přiměřené vstupní filtrování signálu levého čidla rychlosti, posun úrovně a zesílení výsledného posunutého signálu. Detektor úrovně 48, v podstatě komparátor oken, poskytu-30je změnu úrovně na svém výstupním signálu, kdykoliv výstupní signál vytvořený zesilovačem 46 stoupne nad nebo klesne pod malé fixní kladné nebo záporné napětí. V tomto ohledu poskytuje každý z těchto signálů v podstatě stejné funkce, jako odpovídající obvod v měřicím obvodu 23 toku, znázorněném na obr.2.

Kanál C znázorněný na obr.3A a 3B obsahuje obvodovou soustavu v měřicím obvodu 23 průtoku, reprezentovanou zesilovačem 56 a detektorem úrovně 58. Referenční kanál C je celkem podobný kanálům A a B s tou výjimkou, že detektor 58 .úrovně obsahuje jednoúrovňový detektor místo komparátoru oken pro zjištování, zda výstupní signál ze zesilovače 56 přesahuje malé kladné napětí. Multiplexor 31, který je ilustrativně tvpřen třemi· samostatnými multiplexory 2 na 1, selektivně směruje buď signál levého čidla rychlosti objevující se na vedení 165_L nebo signál pravého čidla'rychlosti, objevující se na vedení 165^, na vstup každého ze tří kanáJ-Ů. , _ ₍ ; _____ _____________ ; ~ ___ _ _n

Z tohoto hlediska jsou signál levého a pravého čidla rychlosti vedeny na odpovídající první (Αθ,Βθ,Οθ) a druhé (A^B^cp vstupy multiplexoru 31. Stav volicích signálů Sq, Sj a S₂ udává, zda se vede na tři samostatné (O_A, 0_β aO^) výstupy multiplexoru. Volicí signály 32, tvořené signály RP0_A a RP0_B připojenými je vstupům Sq a S₁ působí, že multiplěxoř samostatně směruje buď signály levého čidla rychlosti nebo signály pravého čidla rychlosti jako odpovídající vstupy na kanály A a B, zatímco zeměný volicí signál S₂ působí, že multiplexor souvisle směruje signál levého čidla rychlosti, objevující se na vodiči 165_L, na vstup referenčního kanálu,C. Volicí signály 33 jsou nastaveny řídicí logikou 72 v obvodu 70 pro vykonávání přiměřeného přepínání vstupů.

Obvod 70 obsahuje řídicí logiku 72 a časovači čítače

-3174, 76 a 78. Obvod 70, s výhodou tvořený jednoúčelovým konkrétním integrovaným obvodem, je v podstatě zařízení s konečným stavem, které definuje periodický a opakované se vyskytující sled časovačích intervalů a doprovodných stavů. Během každého takového časovacího intervalu mohou zevně přiváděné vstupní signály spustit a zastavit vhodný časovači čítač. Na konci tohoto intervalu může být obsah tohoto časovacího čítače čten v paralelní formě pro následné použití. Jelikož je tento obvod aplikován na měřici obvod 30 průtoku, používají se časovači čítače 74 a 76, vzájemné seskupené jako čítače

75, pro určování časovačích měření pro odpovídající kanálové dvojice A-B a B-C. Časovači čítač 78 je použit pro čítání kmitočtové hodnoty vytvářené vstupním obvodem 42 RTD pro zvolený analogový vstupní signál, vedený k němu přes spíriač

5W

35.

Tento čítač se resetuje řídicí logikou 72 před každým převáděcím intervalem pomocí vhodného sognálu, přiváděného na vedení 79. Po té, co byla inicializována s trváním nulovacích a přepínacích intervalů v cyklech trubice, řídicí logika_gener-U-j.e_vol-icí—s-igná-l-y-přes—vedení—33—pro^-ovládání multiplexoru 31 tak, že zvolí a směruje vhodné vlnotvarové signály sídla na vstupy bud kanálu A nebo B, jak je vhodné, takře kanály jsou opakovaně a navzájem opačně cyklovány jejich nulovými a měřicími módy. Řídicí logika 72 kromě toho také generuje vhodné řídicí signály, které, jsou-li vedeny po vedeních 77 a 79, náležitě resetuji čítače 76 a 74 pro každý časovači interval.

Kromě toho generuje také řídicí logika 72 na vedeních 34 vhodné volicí signály na řídicí vstup c analogového přepínače 35. Tyto volicí signály působí, že přepínač směruje určité z jeho vstupních napětí, konkrétně RTD napětí objevující se na vedení 195 nebo jedno z obou referenčních napětí (-refl ^neb° ^ref2' která jsou kupříkladu 1,9 a 0 Voltů) na vstup vstupního obvodu RTD 42 pro následné převádění převod-32níkem V/F napětí-kmitočet 41 v něm uložený. Referenční napě,-ti Y_refi je vedeno po vedení 38 z generátoru 39 referenčního napětí, který sám obsahuje dobře známý vysoce stabilní zdroj napětí, který vykazuje zanedbatelný posun s výchylkami teploty .

Jak bude rozebíráno níže, a zejména s ohledem na RTD rutinu zpracováváni teploty 1100 (rozebíranou v souvislosti s obr.11), pracuje převodník napětí-kmitočet tak, že vykonává převod V/F každou 0,1 sekundy s každým z osmi analogových napětí (z nichž pouze tři, která mají vztah k vynálezu, jsou zde konkrétné znázorněna a rozebírána), vedených na vstupy (Iq,I·]^ a I₂ pro tato tři znázorněná napětí) analogového pře.půínače 35, které se volí standardním časově posunutým způsobem každých 0,8 sekund pro převádění na odpovídající kmitočtovou hodnotu. Řídicí logika.72 udává, které ze vstupních napětí, přicházejících do analogového přepínače 35, se má volit v kterémkoli časovém okamžiku. Stavy obvodu 70 jsou ,, popsány, do dostatečných podrobností níže. ve spojení; se. .stár,. -------- -vovou'tabulkou-40o a časovacím'diagrameem-500—znázorněnýmina obr.4a5.

Když obvod’ 60 cykluje jeho různými stavy, jichž je celkem osm, zapisuje tento obvod hodnotu jeho průběžného aktuálního stavu de neznázorněného vnitřního registru, který při výběru mikropočítačem 80 vede tuto hodnotu na vedení 85. Mikropočítač potom čte tuto hodnotu, která sama dovoluje přiměřené zpracovávat načítané hodnoty poskytované čítači 75 a 78 prostřednictvím odpovídajících neznázorněných vnitřních registrů a vedení 87 a 88. Vedení 87 poskytují prvotní časová měření, označovaná jako prvotní průtok A a prvotní průtok B do mikropočítače 80 pro odpovídající kanálové dvojice A-C a B-C.

V závislosti na módu, ve které každá kanálová dvojice pracuje, poskytne prvotní průtočné množství (průtok) A a pr-33votní průtočné množství (průtok) B ve formě načítaných veličin v obou případech jedno měření mezikánálového fázového rozdílu nebo jednu hodnotu delta t pro každou kanálovou dvojicí. Vedení 88 zásobí mikropočítač načítanými kmitočtovými daty z měření pro napětí RTD a referenční napětí. Kromě toho také logika 72 zapisuje hodnotu do dalšího, konkrétně neznázorněného, vnitřního registru, který udává, které analogové napětí se potom volí analogovým přepínačem 35 pro převádění vstupním obvodem RTD 42. Tato hodnota je také čtena přes vedení 85 mikropočítačem 80.

Mikropočítač dále vede odpovídající signály na vedení 84 pro řízení celkové činnosti obvodu 70. Mikropočítač také poskytuje potřebné adresové signály po vedeních 82 pro označení konkrétního vnitřního registru řídicí logice 72, z něhož mikropočítač má číst data, nebo do kterého bude zapisovat data.

Mikropočítač je také připojen přes vedení 91 a 93 do odpovídajících dobře známé výstupní obvodové soustavy 90', která—pos-k-y-tuje—řadu-s-tandadrdsních^výstupů^-(jlkó^-jě-kupříkladu rozhraní displeje, komunikační brány, 4-20 mA výstupní vedení 263 a výstupní vedení 262 opatřené měřítkem) po vedeních 26, a do dobře známé vstupní obvodové soustavy 95, která poskytuje pro měřič rozhraní pro řadu znýmých vstupních zařízení (jako jsou přepínače, uživatelské.klávesnice, komunikační brány apod.).

Mikropočítač 80 používá kterýkoli z mnoha dobře známých a na trhu dostupných mikroprocesorů, které nejsou konkrétně znázorněny, spolu s dostatečnou pamětí RAM 83 pro ukládání dat a dostatečnou pamětí ROM 86 pro program a konstantní ukládání. Jelikož tento program využívá architekturu úloh s přístupem řízeným událostí, je uvnitř mikropočítače vytvořena databáze pro usnadňování snadného přesunu a sdílení naměřených a vypočítaných dat mezi různými úkoly. Na zák-34ladě jeho vstupní informace, konkrétně časovačích měření, obsahbujících měření mezikanálového fázového rozdílu a hodnoty delta t pro každou dvojici kanálů, a načrtávaných kmitočtových dat spolu se stavovou informací, vesměs dodávaných ' obvodem 70, mikropočítač 80 přiměřeně opraví naměřené hodnoty delta t vytvořené každou dvojicí kanálů, pro zohlednění jejich naměřeného vnitřního fázového zpoždění, určí přesný součinitel měřiče kompenzovaný na teplotu, a po té při použití korigovaných hodnot delta t a tohoto součinitele, určuje aktuální hodnotu hmotnostního celkového proteklého množství a hmotnostního průtočného množství, což vše je podrobněji popsáno níže ve spojitosti s základní hlavní smyčkou měření průtoku 600 znázorněnou na obr.6A a 6B, rutinou určení nuly 700 znázorněnou na obr..7A a 7B, rutinou mechanické nuly 800 znázorněnou na. obr.8A a 8B. a zpracovávací rutinou teploty RTD 1100 znázorněnou na obr.11.

Pro zajištění důkladného pochopení interakcí mezi obvodem. 70^a„mikropočítačem 80.bude nyní vysvětleno časovači schéma-4 00—-a stavová tabulka - 500 znázorněné-ma-obr.-4A-,~4B---a 5, které souhrně do podrobností, rozebírají funkce zajišťované obvodem 70 a jejich časový vzájemný vztah. Pro snazší pochopení je vhodné se při čtení tohoto rozboru současné obracet na obr.4A, 4B a 5.

Časovači diagram 400 znázorněný na obr.4A a 4B definuje oparace v normálním sekvenčním módu pro každou z kanálových dvojic a jejich časový vzájemný vztah.

Jak bylo popsáno výše, každá z kanálových dvojic A-C a B-C pracuje buď v měřicím módu nebo v nulovém módu. Zatímco jedna kanálová dvojice pracuje v měřicím módu, druhá pracuje v nulovém módu, přičemž tyto operace se obracejí na konci, těchto módů. Doba trvání každého. z_těchto módů (módový interval) je vždy stejný, t.j. doba t. Z tohoto hlediska tak nulový mód 410 pro kanálovou dvojici A-C a měřicí mód

-35420 pro kanálovou dvojici B-C probíhají současně, jako měřicí mód 440 a nulový mód 450 pro kanálovou dvojici A-C a nulový mód 470 a měřicí mód 480 pro kanálovou dvojici B-C. Šipky 430. 460 a 490 znamenají změnu módu mezi kanálovými dvojicemi na konci tří po sobě následujících módvých intervalů.

Kanál C je kontinuálně napájen signálem (L) levého rychlostního čidla a slouží jako referenční kanál, vzhledem k němuž je vnitřní fázový posun každého ze dvou ostatních kanálů měřen. Vstupní signály vedené na nerefernční kanály A a B se však přepínají v závislosti na módu odpovídající kanálové dvojice A-C a B-C mezi signálem levého a signálem (R) pravého rychlostního čidla, přičemž měření fázového rozdílu jsou prováděna pro každou jednotlivou vstupní konfiguraci pro poskytnutí měření mezikanálových fázových rozdílů nebo hodnot delta t pro každou dvojici.

Zatímco kanál pracuje v měřicím módu, je konkrétné na nereferenční kanál v této dvojici, například kanál A pro d-voj-ici-A=C—pro-dvoj-i-e-i—A-G7—veden—s-igná-1—pravého—rychlostního čidla a provádějí se měření mezikanálového fázového rozdílu, vyskytujícího so pro tuto dvojici. Tato měřené probíhají během celé doby t, co kanál je v měřicím módu. Během tétom doby jsou tato měření poskytována mikropočítači pro následné zpracováváni do odpovídajících hodnot hmotnostního průtočného množství.

Naproti tomu jsou v následujícím sledu pro každou kanálovou dvojici, například dvojici B-C, vykonávány během jejího nulového módu čtyři samostatné funkce, a to přepínání nereferenečního kanálu v této dvojici ze signálu pravého na signál levého rychlostního čidla, zajištováni měření vnitřního fázového zpoždění pro tuto kanálovou dvojici (t.j.nulování) během nulovacího intervalu, přepínáni vstupu nefereferenčniho kanálu zpět na signál pravého rychlost-36ního čidla znovu v přepínacím intervalu, a konečně umožňování, aby dvojice byla aktivní pro nulovací interval, během kterého mohou být prováděna měření hodnot delta t na bázi průtoku.

Jelikož opačná kanálová dvojice, např. dvojice A-C, bude aktivně měřit hodnoty delta t z průtoku během jejího měřicího intervalu, zatímco kanál B-C je aktivní, jsou oba kanály způsobilé souběžně poskytovat hodnoty delta t z průtoku během tohoto aktivního intervalu. Je-li zapotřebí přídavná kontrola chyb, mikropočítač může zpracovávat měření poskytovaná aktivní kanálovou dvojicí a srovnávat výsledné korigované hodnoty delta t s těmi, které byly poskytnuty při použití jiné kanálové dvojice. Dostatečný rozdíl mezi nimi bude obecně indikovat chybovou podmínku.

Jak je ilustrativně znázorněno na obr.4A a 4B, každý přepínací interval má dobu trvání 16 cyklů trubice, zatímco každý.nulovací interval,se.„vyskytuje každých, po sobě násle-dujících 2048 cyklů trubice; -Doba t'vytvářenádvěma~prok-’ ládanými přepínacími a nulovacími intervaly tak činí 4128 cyklů trubice. Během inicializace měřiče zavádí mikropočítač 80, znázorněný na obr,3A a 3B, do obvodu 70 a konkrétně do v něm vřazené řídicí logiky 72 doby trvání přepínačích a’ nulovacích intervalů v cyklech trubice.

Jak je znázorněno ve stavové tabulce 500 na obr.5 pro obvod 70, tento obvod za normálního chodu cykluje osmi po sobě následujícími stavy, ilustrativně označenými jako stavy 26, 46, 26, 66, 6A, 6C, 6A a 6E, z nichž se dva stavy, t.j. stavy 26 a 6A opakují. Každý z těchto stavů trvá po pevné časové údobí, a to buď přepínací interval nebo nulovací interval. Během.všech osmi stavů je signál levého rychlostního .čidla, kontinuálně., veden..na. vstup referenčního.kanálu..C.,._

Pro první čtyři stavy (stavy 26, 46, 26 a 66) pracuje

-37kanálová dvojice v měřicím módu, (dále označovaném jako měřicí mód kanálu A), zatímco kanál B-C souběžně pracuje ve svém nulového módu (dále označovaném jako nulový mód kanálu Β). V průběhu měřicího módu kanálu A obvod 70 generuje nízkou úroveň na volicím signálu RPO_A multiplexoru, takže signál pravého rychlostního čidla je kontinuálně přiváděn na vstup kanálu A. Během tohoto módu, jak je uváděno písmenem X, podkytuje kanálová dvojice A-C hodnoty delta t z průtoku a tedy složí jako měřicí kanálová dvojice. Na začátku stavu 26 dále obvod 70 spouští začátek nulového módu kanálu B tím, že na počátku vede vysokou úroveň do volicího signálu RPO_B multiplexoru za účelem, aby se nejprve přepnul vstup kanálu B ze signálu pravého na signál levého rychlostního čidla.

Tím je Zahájen přepínací stav 26 kanálu B, během kterého kanálová dvojice B-C neprovádí žádená měření, ale pouze poskytuje přiměřenou časovou dobu, t.j. přepínací interval t_gw pro ustálení všechn přepínacích přechodových stavů a podobných poruch na kanálu B. Jakmile je tento stav dokončen, obvod 70_vyvolává nulovacin-sta-v—46—kaná-l-ové-dvoj-xce B-CT

Během stavu 46, který trvá po dobu nulovacího intervalu tnula Ó^sou průběžně prováděna kontinuální měření mezikanálového fázového rozdílu obvodem 70 pro kanálovou dvojici B-C. Tato měření jsou čtena a průmérována mikroprocesorem pro poskytnutí měření vnitřního fázového zpoždění v načítaných veličinách.

Na konci nulovacího intervalu se opět objeví přepínací stav 26 kanálu B pro přepínání vstupu kanálu B ze signálu levého rychlostního čidla na signál pravého rychlostního čidla. 2a tímto účelem generuje obvod 70 nízkou úroveň na volicím signálu RPO_B multiplexoru. Tento stav, během kterého nejsou na kanálové dvojici B-C prováděna žádná měřeni, opět setrvává po dobu přepínacího intervalu, aby se umožnilo všem přepínacím přechodovým a podobným stavům na kanálu

-38B vyrovnat. Na konci stavu 26 se objeví stav oba kanály aktivní 66 pro nulovací interval, během kterého jsou oba ka>nály aktivní a mohou být prováděna měření delta t z průtoku v případě potřeby přes kanál B-C přídavně k těm, která současně probíhají prostřednictvím kanálové dvojice A-C. Na konci stavu 66 se postupně ve sledu za sebou objevují stavy

6A, 6C, 6A a 6E, které pouze provádějí stejné operace, avšak na opačných kanálových dvojicích. Všechny stavy se potom sériově opakují, a tak dále.

Na základě vysvětlení a pochopení výše uvedených skutečností se nyní rozbor zaměří na různé aspekty softwaru vykonávaného mikropočítačem 80 znázorněným ňa obr.3A a 3B. Jelikož mikropočítač vykonává řadu dobře známých administrativních a řídicích funkcí, které se přímo nevztahují k vynálezu, jako je poskytování databázového hlavního řídicího programu MANAGER a přiměřeného operačníhb systémového prostředí pro úkolový aplikační program, budou pro zjednodušení -následujícího rozboru všechny tyto funkce a. je.doprovázející,;. ' software vypuštěny....... ' ' —

A

0br.6A a 6B souhrnně znázorňují zjednodušený vývojový diagram základní hlavní smyčky měření průtoku 600, přičemž správné řazení listů pro tyto obrázky je znázorněno na i

obr.6. Tato rutina zajišťuje základní funkce měření průtoku.

Po vstupu do rutiny 600 pokračuje vykonávání programu do bloku 610, který čte aktuální průběžná měřicí data prvotního fazovového rozdílu (PROVOTNÍ_PRUTOK_A a PRVOTNÍ_PRUTOK_B) a stavovou informaci z obvodu 70. v závislosti na aktuálním módu každé kanálové dvojice, bude PROVOTNÍ__PRUTOK_A a PRVOTNÍ_PRUTOK_B poskytovat každý v načítané formě buď jedno.měřené mezikanálového fázového rozdílu nebo jednu hodnotu delta t.-Po vykonání- - bloku -610 se -v-y-koná-blok-62.0..--Tento blok vykonává rutinu určení . nuly 700., která na základě měřeni prvotního fázového rozdílu a stavové informace, jak

-39je podrobněji rozebráno níže, zpracovává data fázového rozdílu pro tu kanálovou dvojici, která aktuálně pracuje v měřicím módu, jako hodnotu delta t z průtoku, a zpracovává data fázového rozdílu pro druhou kanálovou dvojici jako měření mezikanálového fázového rozdílu.

Toto měření se používá touto rutinou pro určení elektronické nulové hodnoty pro posledně, jmenovanou kanálovou dvojici. Elektronická nula sestává ze dvou hodnot, a to vnitřního fázového zpoždění, vyjádřeného ve stejném načítání jako delta t, přiřazená ke každé z obou kanálových dvojic. Po té rutina 700 určuje mechanickou nulu pro Coriolisům měřič. Mechanická nula je posunutá hodnota v měřeních delta t, která se získá, jak je popsáno níže, během podmínky nulového průtoku, vyskytující se při kalibrování měřiče. Když jsou'“ tyto operace dokončeny, rutina 700 potom opraví aktuální^ hodnotu delta t naměřenou pro kanálovou dvojici pracující'' v měřicím módu mechanickou nulou pro měřič a nejaktuálnější hodnotou elektronické nuly pro tuto dvojici. Tato elektronická nula byla před tím určena, protože příslušná dvojice naposled—praeovaT-a—v—jej-í-m-nuiOvém^_módu~r

Po té, co byla rutina 700 plně vykonána, postupuje se z bloku 620 do bloku 630. Posledně jmenovaný blok, když je vykonáván, filtruje korigovanou hodnotu delta t vytvořenou blokem 620 dvoupólovým softwarovým filtrem pro odstranění šumu-a podobných jevů, na základě čehož poskytuje aktuální filtrovanou hodnotu delta t. Program dále pokračuje blokem 640, který vypočítává aktuální objemová a hmotnostní průtočná množství při použití aktuální filtrované hodnoty delta t a součinitele korigovaného na teplotu. Tento teplotní součinitel se periodicky aktualizuje zpracovávací rutinou teploty RTD 1000, která pracuje, jak je podrobně popsáno níže na bázi přerušovaného chodu.

Po dokončení bloku 640 se vykoná blok 650. Tento pos-40ledné jmenovaný blok testuje hodnoty objemového a hmotnostního průtočného množství vzhledem k odpovídajícím dolním mezním průtokovým podmínkám, a jsou-li tyto podmínky splněny, dočasně nastaví objemové a hmotnostní průtočné množství na nulu. Po té práce pokračuje do bloku 660, který když je vykonán, ukládá aktuální hodnoty objemového a hmotnostního průtočného množství do databáze pro následné použití, jako pro periodické aktualizování displejů, čtení celkového proteklého množství a/nebo výstupy měřiče. Program potom ve smyčce zpětně přechází do rutiny 610 a tak dále.

Na obr.7A a 7B je souhrnně znázorněn vývojový diagram .rutiny 700 určování nuly, přičemž návod ke správnému sesazení obrázků JA a 7B k sobě je uveden na obr.7. Tato rutina obsahuje čtyři samostatné sekce: rutinu 710 určování elektronické nuly, rutinu 760 kompenzování elektronické nuly, rutinu 780 určování mechanické nuly 790 a rutinu kompenzování mechanické nuly. Jak je obecně vysvětleno výše, rutina 700.

··- konkrétněrprostřednictvím rutiny«710, určuje aktuální hodno-... ťu delta z průtoku pro kanálovou dvojicri7~v~dané~době~pracu--— jící v měřícím módu, a určuje aktuální hodnotu elektronické nuly pro druhou kanálovou dvojici pracující v jejím nulovém módu. Rutina 760 kompenzuje každou průběžně naměřenou hodnotu delta t z kanálové dvojice pracující v měřicím módu nejnedávnější hodnotou elektronické nuly pro tento kanál. Rutina 780 určuje mechanickou nulu pro měřič. Konečně koriguje rutina 790 hodnotu delta t z průtoku pro aktuální kanálovou dvojici pravující v jejím měřicím módu hodnotou mechanické nuly pro měřič.

Po vstupu do rutiny 700 a konkrétně do rutiny 710 postup přechází nejprve do rozhodovacího bloku 703. Tento blok určuje, zda proměnlivá hodnota STAV udává; že na kanálové dvoj ici- -A-Č- probíhá nulování , -t .-i—stav- obvodu. .7.0_ j.e-dán. hodnotou 6C (viz obr.5). Tato hodnota je poskytována obvodem 70 po dotazu mikropočítačem 80 (viz obr.3A a 3B). v pří-41padě, že tento stav nyní existuje, program pokračuje cestou ANO, vycházející z hozhodovacího bloku 703. jak je znázorněno na obr.7A a 7B, do bloku 706. Tento posledně uvedený blok, když je vykonáván, aktualizuje proměnnou celkového proteklého množstvá (CELK_PROTEK) aktuální hodnotou PROVOTNÍ_PRUTOK_A. Jak bude patrné v závěru nulovacího intervalu, tato hodnota celkového proteklého množství je nastavena jako rovná nule.

Po té se vykoná blok 709 pro nastavení dočasného návěstí (DOČAS_ STAV) na hodnotu (NULOVÁNÍ_KAN_A), což znamená, že kanál je v dané době podrobován nulováni. Jakmile k tomu jednou dojde, práce pokračuje do bloku 712 pro pouhé inkrementování hodnoty čítače smyček (ČÍTAČ) o jednu. Postupuje se dále do rozhodovacího bloku 730. Alternativně se v případě, kdy hodnota proměnné STAV udává, že v kanálové dvojici A-C neprobíhá nulování, postoupí po cestě NE, vycházející z rozhodovacího bloku 703. do rozhodovacího bloku 715.

-Rozhodovací—b-l-ok—7-1-5—zkouší—stav^-dbčašne^-návěsti pro určení, zda nulování pro kanál A-C právě skončilo, t.j. zda hodnota této návěsti se stále rovná NULOVÁNÍ_KAN_A. v případě, že nulování pro tuto kanálovou dvojici právě skončilo, potom rozhodovací blok 715 směruje vykonávání po své cestě ANO do bloku 718. Tento blok, když je vykonán, vypočítává hodnotu elektronické nuly pro kanálovou dvojici A-C, t.j. ZVOL_NULA_A, jako jednoduše průměrná hodnota samostatných měření, která byla sečtena, konkrétně hodnota proměnné CELK_PROTEK, dělené obsahem čítače smyček ČÍTAČ. Jakmilo bylo toto provedeno, vykonávání pokračuje do bloku 721, který nastavuje hodnotu dočasné návěsti na jinou hodnotu, zde NE_NULOVÁNÍ_KAN_A, což znamená, že kanálová dvojice A-C není podrobována nulování.

Po té vykonávání pokračuje do bloku 724, který pouze

-42znovu nastavuje hodnoty obou čítačů smyček a proměnnou celkového proteklého množství na nulu. Vykonávání potom pokračuje do rozhodovacího bloku 730. Alternativně vykonávání také pokračuje do tohoto rozhodovacího bloku po cestě NE vycházející z rozhodovacího bloku 715 v případě, že kanálová dvojice A-C nebyla nulována nebo právě nulování nedokončila.

Bloky 730 až 751 zajišťuji stejné operace jako bloky 703 až 724, ale pro určování hodnoty elektronické nuly pro kanálovou dvojici B-C, t.j. ZVOL_NULA_B. Rozhodovací blok 730 konkrétně určuje, zda hodnota proměnné STAV udává, že kanálová dvojice B-C se nuluje, t.j. stav obvodu 70 je udáván hodnotou 46 (viz obr.5). V případě že nyní existuje tento stav, potom vykonávání pokračuje po cestě ANO vycházející z rozhodovacího bloku 730, jak je znázorněno na obr.7A a 7B, do bloku 733. Tento posledně jmenovaný.blok, když je vykonán, aktualizuje hodnotu proměnné celkového proteklého množství CELK_PROTEK aktuální hodnotou PROVOTNÍ_PRUTOK_B.

- ...... Jak bude patrné na konci .tohoto nulovacího intervalu,. je_ta-_, “ to hodnota celkového proteklého množství nastavena'na^-nuluv—

Následně se vykoná blok 736 pro nastavení dočasné návěsti DOČAS_STAV na hodnotu NULOVÁNÍ_KAN_B, což znamená, že kanál B je v současné době podrobován nulování. Jakmilo k tomuto dojde, vykonávání pokračuje do bloku 739 pro pouhé inktementování hodnoty čítače smyček ČÍTAČ o jednu. Vykonávání potom pokračuje do rutiny 760. Alternativně potom v případě, kdy aktuální hodnota STAV udává, že kanálová dvojice B-C se nenuluje, vykonávání pokračuje po cestě NE vycházející z rozhodovacího bloku 730 do rozhodovacího bloku 742.

Rozhodovací blok 742 testuje stav dočasné návěští pro určení , zda nu-lování pr-o kanálovou, dvojíc i. -B-C. právě, skončilo, t.j. zda hodnota,, této .návěsti je ještě rovna NULOVÁNÍ_KAN_B. V případě, kdy nulování pro tuto kanálovou

-43dvojíci právě skončilo, směruje rozhodovací blok 742 po cestě ANO vykonávání do bloku 745. Tento blok, když je vykonán, vypočítává hodnotu elektronické nuly pro kanálovou dvojici B-C, t.j. ZVOL_NULA_B, jako jednoduchý průměr samostatných měření, která byla sečtena, konkrétně jako hodnotu proměnné CELK_PROTEK dělené obsahem čítače smyček ČÍTAČ. Jakmile k tomu došlo, vykonávání pokračuje do bloku 748, který nastavuje hodnotu dočasné návěsti na jinou hodnotu, zde NE_NULOVÁNÍ_KAN_B, což znamená, že kanál B-C není podrobován nulování.

Po té vykonávání pokračuje do bloku 751. který pouze řešetuje hodnoty obou čítačů smyček a a proměnnou celkového proteklého množství na nulu. Vykonávání potom pokračuje do rutiny 760. Alternativně vykonávání také pokračuje do této rutiny v případě, že kanálová dvojice B-C nebyla nulována a nedokončila právě nulování, t.j. po cestě NO vycházející z rozhodovacího bloku 742. V tomto bodě rutina 710 právě dokončila vykonávání. Vzhledem k tomu, že jedna z kanálových dvojic pracuje ve svém nulovém módu v kteroukoli dobu, potom

--se-uséuj-e-v—té-to-době—a-ktuá-l-ní—hodnota^- odpovídá jí~cí^— proměřme^-

ZVOL_NULA_A nebo ZVOL_NULA_B, a k tomuto ůčelui se vykonají vhodné kroky, jak bylo popsáno výše.

Kompenzační rutina 760 elektronické nuly pouze opra* vuje (kompenzuje) aktuální měření delta t hodnotou elektronické nuly pro konkrétní dvojici kanálů, která provedla toto měření. Po vstupu do této rutiny vykonávání pokračuje do rozhodovacího bloku 763. který podle toho, zda v dané době pracuje kanálová dvojice B-C nebo kanálová dvojice A-C v jejím měřicím módu, směruje provádění do bloku 767 nebo 769.

V případě, že provádění je směrováno do bloku 767. potom tento blok, když je vykonáván, odečítá hodnotu elektrické nuly pro kanálovou dvojici B-C od PRVOTNÍ_PRUTC*K_B a ukládá výsledek do proměnné delta t. Alternativně jestliže vykonávání je řazeno do bloku 769, potom tento blok, když je vyko-44náván, odečítá elektronickou nulovou hodnotu pro kanálovou „dvojici od PRVOTNÍ_PRUTOK_A a ukládá výsledek v proměnné delta t. Po té, co byl blok 767 nebo 769 vykonán, vykonávání pokračuje do rutiny určování mechanické nuly 780.

Rutina 780 určuje aktuální hodnotu mechanické nuly pro měřič. Po vstupu do rutiny 780 vykonávání pokračuje dó rozhodovacího bloku 781. Tento blok, když je vykonáván, určuje zda se má najít aktuální hodnota mechanické nuly. Jak bylo uvedeno výše, je mechanická nula určována za podmínek bez průtoku při kalibraci měřiče. Jestliže se kalibrace měřiče provádí aktuálně a jestliže uživatel udává, že nedochází k žádnému průtoku stisknutím vhodného tlačítka, potom rozhodovací blok 781 směruje vykonávání přes svoji cestu ANO do bloku 784. Tento blok vykonává rutinu 800 mechanické nuly, jako je podrobně vysvětleno níže, pro určování aktuální mechanické nuly (MECH_NULA) pro měřič. Jakmile byla tato hodnota určena, vykonávání pokračuje do kompenzační rutiny .„790. mechanické,, nuly. „Vykonávání také,, „pokračuje do. rutiny, 790 po cestě'NE vycházející z rozhodovacrhO~blOku~78'i~v~přřpadě, že nedochází ke kalibraci měřiče nebo jestliže uživatel neudal, že nedochází k průtoku.,

Rutina 790 mechanické nuly obsahuje blok 792, který když je vykonáván, pouze odečítá aktuální hodnotu mechanické nuly MECH_NULA od hodnoty proměnné delta t, přičemž výsledek je korigované měření delta t, které bude následně filtrováno a použito hlavní smyčkou 600' (konkrétně bloky 630 a 640, jak jsou zde znázorněny na.obr.6A a 6B) pro určení aktuální hodnoty pro hmotnostní průtočné množství. Jakmile byl blok 792 vykonán, vykonávání vystupuje s rutin 790 a 700, jak je znázorněno na obr.7A a 7B, a vrací se do základní hlavní smyčky 600 měření průtoku.

Pro zjednodušení softwaru rutina 700 nezahrnuje přiměřený software pro určování odpovídajících korigovaných

-45hodnot delta t pro obé dvojice kanálů během každého aktivního intervalu a, jak bylo vysvětleno výše, srovnávání výsledků pro zjistování dostatečných nesouladů mezi nimi a s tím spojených systémových chyb. Rutina 700 může být snadno obměněna odborníkem v oboru pro zahrnutí tohoto softwaru .

Obr.8A a 8B souhrne znázorňují vývojový diagram rutiny 800 mechanické nuly, přičemž správné sesazení listů výkresu pro tento obrázek je znázorněno na obr.8. Jak je vysvětleno výše, rutina 800 určuje aktuální hodnotu pro mechanickou nulu měřiče. Jak bylo vysvětleno výše, určuje se aktuální hodnota této nuly v podstatě tak, že se nejprve vypočítá standardní výchylka hodnotit získaných pro podmínku žádného průtoku při kalibraci měřiče. Tato standardní výchylka poskytuje měření sumu objevujícího se na měřeních At (delta t) při podmínce žádného průtoku. Pouze je-li šum dostatečně nízký, t.j. hodnota standardní výchylky je pod minimální prahovou hodnotou, bude nejnedávnější hodnota pro mechanickou nulu aktualizovaná pro odrážení své aktuální _hodnoty. Jinak bud.e_ta.to_aktuá-l-n-í—hodnota—jednoduše^-ignoro^ vána. Počet naměřených hodnot delta t, použitý při určování standardní výchylky, se řídí jakýmkoli ze tří kritérií: a) běžící standardní výchylka klesá pod mez konvergence, b) uživatel ukončuje mechanické nulování stiskem vhodného tlačítka nebo c) byl naměřen předem definovaný počet hodnot delta t. Kromě toho jsou provedeny vhodné kontroly mezí pro zajištění toho, že aktuální hodnota mechanické nuly leží uvnitř předem definovaných mezí před nahrazením nejnedávnější hodnoty aktuální hodnotou.

Po vstupu do rutiny 800 pokračuje vykonáváni do rozhodovacího bloku 803. Tento blok, když je vykonáván, zkouší stav návěstí (NULOVÝ STAV) pro udávání, zda proces určování mechanické nuly aktuálně probíhá. Tato návěst je nastavena neznázorněným vhodným softwarem pro zahajování tohoto proce-46su. V případě, že tento proces je v běhu, rozhodovací blok 803 směruje vykonávání po jeho cestě ANO do bloku 806. Tento poslední blok, když je vykonáván, aktualizuje hodnotu celkového proteklého množství (NULA_CELK) aktuální hodnotou delta t. Jak bude patrné níže, tato celkový hodnota je nastavena jako rovná nule na konci nulovacího intervalu.

Jakmile byl vykonán blok 806, vykonávání pokračuje do bloku 809 pro inkrementování obsahu čítače smyčky ČÍT_NULA o jedničku. Po té vykonávání pokračuje do rozhodovacího bloku 820. Jestliže alternativně není hodnota mechanické nuly aktuálně určována, t.j. stav návěsti STAV_NULA není nyní aktivní, potom vykonávání pokračuje přes cestu NE vycházející z rozhodovacího bloku 803 do bloku 812. Tento poslední blok řešetuje návěst. STAV_NULA do aktivního stavu, nastavuje hodnoty jak NULA^CELK a čítač smyček ČÍT_NULA na nulu, a nastavuje hodnotu proměnné MIN_STAND_VÝCH na velké předem určené číslo (jehož přesná hodnota není rozhodující, nebot značně přesahuje očekávanou hodnotu standardní výchylky). Poté se

-vykoná - blok-816- pro resetování všech chybových- návěští-, -k-te— ré jsou spojené s procesem stanovení mechanické nuly. Když k tomu dojde, vykonávání pokračuje do rozhodovacího bloku 820.

Rozhodovací blok 820. když je vykonán, určuje, zda se vyskytl minimální počet naměřených hodnot delta t pro určování hodnoty mechanické nuly - t.j. konkrétně zda aktuální hodnota čítače- smyček ČÍT_NULA přesáhne předem určenou minimální hodnotu MIN_ČÍT_NULA, která se v typickém případě rovná decimální hodnotě 100. V případě, že se objevil nedostatečný počet hodnot delta t, potom vykonávání vychází z rutiny 800 po cestě 872 a cestě NE 822, vzcházející y rozhodovacího bloku 820. Jestliže se alternativně vzrostl minimální počet hodnot delta t, potom rozhodovací - blok 820 směruje vykonávání po cestě ANO do bloku 823.

-4ΊTento blok 823, když je vykonán, aktualizuje standardní výchylku σ hodnot delta t, které byly až dosud naměřeny, pro použití při určování hodnoty mechanické nuly a ukládá výsledek do proměnné STAND_VÝCH. Jakmile k tomu dojde, vykonávání pokračuje do rozhodovacího bloku 826. který testuje výslednou hodnotu standardní výchylky vzhledem k její minimální hodnotě. V případě, že výsledná standardní výchalka je menší, než je minimální hodnota, rozhodovací blok 826 směru- · · je provádění po cestě ANO do bloku 829.

Tento poslední blok 829 vypočítává dočasnou běžnou aktuální hodnotu pro mechanickou nulu (MECH_NULA_DOČAS) jako průměr celkových hodnot delta t až dosud získaných během aktuálního procesu získávání mechanické nuly, t.j. hodnotu

..wš '·{ ’

CELK_NULA dělenou obsahem čítače smyček ČÍT_NULA. Jakmile ?

ί , ί, ' í k tomu dojde, blok 829 nastavuje hodnotu minimální standard‘.'i . , ζϊ,Ι ní výchylky jako rovnou aktuální hodnotě standardní výchylky. Tímto způsobem tak bude minimální hodnota standardní výchylky, která byla až dosud určena pro tento aktuální proces získávání mechanické nuly, vždy používána způsobem rozěA*

-b ír a ným-n-í-ž e-,—pr o-u-r ěován-í—toho—z da—aktuální—hodno ta^-mechá nické nuly je příliš šumová a tedy nepřijatelná. Jakmile je blok 829 plně vykonán, vykonávání přejde do rozhodovacího bloku 832. Alternativně vykonávání také přechází do tohoto rozhodovacího bloku po cestě NO vycházející z rozhodovacího bloku 826 v případě, že aktuální hodnota standardní výchylky se nyní rovná její minimální hodnotě nebo ji přesahuje.

V tomto bodě jsou provedeny postupné až tři samostatné pokusy přes rozhodovací bloky 832, 836 a 840 pro určování, zda byl získán dostatečný počet naměřených hodnot delta t pro určení aktuální hodnoty mechanické nuly. Taková měření pokračují až se vyskytl dostatečný počet. Zejména určuje rozhodovací blok 832, zda aktuální hodnota standardní výchylky je menší, než je mez konvergence. Jestliže v tomto případě klesala standardní výchylka s po sobě následujícími

-48hodnotami delta t, potom je velmi nepravděpodobné, že jakákoli přídavná měření negativně ovlivní hodnotu mechanické nuly. Jestliže standardní výchylka klesla tímto způsobem, potom rozhodovací blok 832 směruje provádění na svou cestu ANO do rozhodovacího bloku 843. Jestli je alternativně aktuální hodnota standardní výchylky ještě vyšší, než mez konvergence, potom vykonávání pokračuje po cestě NE vycházející z rozhodovacího bloku 832 do rozhodovacího bloku 836.

Rozhodovací blok 836 určuje, zda uživatel stiskl tlačítko nebo jinak poskytl vhodnou indikaci pro měřič, že má skončit aktuální proces stanovování mechanické nuly. V případě, že uživatel tento proces ukončil, potom rozhodovací blok 836 směruje vykonávání po jeho cestě NE do rozhodovacího bloku . 840. Když je rozhodovací blok 840 vykonán, určuje zda se právě vyskytl maximální počet MAX_ČÍT naměřených hodnot delta ť. V případě, že se vyskytl tento maximální.počet měření, například 2000, potom rozhodovací blok 840 směruje provádění .po .své.cestě-ANO do .rozhodovacího bloku 84 3. Jest— rliže^sě^-alternativně^máximálhí^počět^tákovýchrméřěnl^hevys“ kytl, potom vykonávání vychází?z rutiny 800 po cestě NE 841 vycházející z rozhodovacího bloku 840a po cestě 872, aby še vhodně zpracovávalo příští následující měření delta t.

V tomto bodě byla v rutině 800 určena aktuální, i když dočasná, hodnota pro mechanickou nulu, založená na dostatečné počtu po sobě následujících měření delta t. Roz. hodovací bloky 843, 846 a 849 nyní určují, zda tato hodnota mechanické nuly leží v předem definovaných mezích, například ilustrativně ±3 .psek, a zda tato hodnota mechanické nuly je relativně prostá šumů. Konkrétně určuje rozhodovací blok 843, zda aktuální dočasná mechanická nula je menší než dolní mez, t.j. například -3 psek. V případě, že tato mez je překročena- záporným- -směrem-,-potom-rozhodovací -blok-.84-3--směrujevykonávání po jeho cestě ANO do.bloku 854.

-49Jelikož toto znamená chybovou podmínku, blok 854 nastavuje, když je vykonán, hodnotu odpovídající chybové návěsti, t.j. MECHANICKÁ NULA PŘÍLIŠ NÍZKÁ, na potvrzení. Není-li alternativně dolní mez překročena záporným směrem, potom rozhodovací blok 843 směruje vykonávání po své cestě NE do rozhodovacího bloku 846. Tento rozhodovací blok určuje, zda aktuální doča.sp.á_ta.od-no-ta—mecha-nic-ké—n-uiy—j-ew.vetší, než je horní mez, t.j. ilustrativně +3 úsek. V případě, že tato mez je překročena kladným směrem, potom rozhodovací blok 846 směruje provádění po jeho cestě NE do bloku 859. Jelikož toto znamená chybovou podmínku, blok 859, když je vykonán, nastavuje hodnotu odpovídající chybové návěsti, t.j. MECHANICKÁ NULA PŘÍLIŠ VYSOKÁ, na potvrzení.

Horní a dolní ±3 μsek mezní hodnoty byly určeny empiricky jako hodnoty, v jejichž rámci by měly ležet všechny všechny hodnoty delta t ze stavu bez průtoku pro měřiče, jaké jsou běžně vyráběny daným výrobcem. Pokud alternativně není žádná z těchto mezí překročena, potom rozhodovací blok 846 směruje vykonávání po jeho cestě NE do rozhodovacího -b-l-oku—85~1~Tento-rozhoďovací blok určuje, zda^-docasaná^-hoďnota mechanické nuly je dostatečně prostá šumů, t.j. zda všechny po sobě následující hodnoty delta t, které jsou používány pro generování této hodnoty, mají méné než danou proměnlivost, a to srovnáním dané minimální hodnoty standardní výchylky vůči mezi rovné předem nastavenému celistvému násobku (n), v typickém případě dvojnásobku meze konvergence .

Z tohoto hlediska má nejvíce opakovatelná hodnota pro mechanickou nulu sklon se objevit, když dosáhne standardní výchylka svou minimální hodnotu. Ukazuje se, že k tomu dochází, protože naměřené hodnoty delta t budou rušeny periodickým šumem, jako je 60 herzové bručení a jeho harmonické složky, které tvoří zázněje proti rychlosti vzorkování signálů čidla rychlosti (t.j.čítače 75 jsou čteny vždy jed-50nou na každý trubicový cyklus), což má za následek tvorbu záznějových kmitočtů, které se objevují v naměřených hodno.tách delta t. Za normálního chodu se dá očekávat, že určitý šum tohoto typu bude vždy přítomen, i když amplituda šumu se bude obvykle lišit od jedné instalace ke druhé. Pro rozsah měřičů podle vynálezu se počítá s tím, že rychlostní signály mají základní kmitočty v pásmu 30-180 Hz. Amplituda záznějových kmitočtů bude nejnižší, když je šum ve fázi s rychlostí vzorkování a bude vzrůstat, jak se bude šum dostávat postupně z fáze s rychlostí vzorkování, což vede ke zvýšené proměnlivosti a chybě v napěřených hondnotách bez průtoku.

Z uvedeného vyplývá, že pro určení, zda bude výsledná mechanická hodnota obsahovat příliš mnoho šumů, se použije minimální hodnota standardní výchylky. Jestliže konkrétně rozhodovací blok 851 určuje, zda minimální standardní výchylka přesahuje mez n krát mez konvergence, potom aktuální dočasný hodnota mechanické nuly je jednoduše příliš šu..mová. a .nepřihlíží se k. ní . . Jelikož.... toto znamená chybovou pódminktG ro^hOddvací^brók^S^l^směrujě vyk^áváKí“^—“šve cestě ANO do bloku 862.

Když je blok 862 vykonán, nastavuje hodnotu odpovídající chybové návěsti, t.j. MECHANICKÁ NULA PŘÍLIŠ ŠUMOVÁ na potvrzení. Je-li alternativně minimální standardní výchylka dostatečně nízká, a tedy ukazuje, že dočasná hodnota mechanické nuly je relativně prostá šumů, potom rozhodovací blok 851 směruje vykonávání po cestě NE do bloku 865. Tento blok aktualizuje hodnotu mechanické nuly MECH_NULA jako rovnou hodnotě dočasné mechanické nuly DOČAS_MECH_NULA. Jakmile byl jednou blok 854, 859, 862 nebo 865 vykonán, vykonávání pokračuje do bloku 870, který sám nastavuje stav návěsti STAV_NULA do nečinnosti pro odrážení skutečnosti, že proces -stanovování mechanické nu-l-y- -by-1 ukončen - a - nepokračuj e. - -Jakmile. k tomu dojde, vykonávání potom vyjde z rutiny 80Q.

-51Po popsání procesu stanovování mechsanické nuly obr.9 schematicky znázorňuje přiřazené nulovací operace, které se vyskytujjí pro každé odpovídající pásmo ve standardní výchylce která může být získána během tohoto procesu. Konkrétně kdykoliv leží uvnitř oblasti 910 a je tedy menší než měz konvergence (1), nulování se okamžtité zastaví a výsldená hodnota mechanické__n,ulv_d.e—přřj-ata-^—P-rs—Ťa-kauk-o-P-íhodnotu σ 'ležící v oblasti 920 a tedy větší, než je mez konvergence, ale menší, než n krát tato mez, nulování pokračuje až do maximálního počtu měření delta t, jak je udáván hodnotou proměnné MAX_ČÍT, k němuž došlo. Tento počet v trubicových cyklech definije maximální nulovací interval. Pro jakoukoli hodnotu která leží v oblasti 930 a tedy přesahuje **n krát mez konvergence, se nulování okamžitě zastaví. Na přiřazenou aktuální hodnotu mechanické nuly se jednoduše nepřiblíží ve prospěch její nejnedávnější hodnoty.

Obr.10 schematicky ukazuje rozmezí přijatelných a nepřijatelných hodnot mechanické nuly. Jak je znázorněno, jsou chybné hodnoty mechanické nuly ty, které leží bud v ob-1-as-t-i—l-o-ZO-a-tedv-i-sou—v^-záporném smysnFVětši, než záporná mez 3 usek nebo ty, které leží uvnitř oblasti 1030 a jsou kladně větší než je kladná mez +3 usek. Je-li mechanická nula určena jako mající jakoukoli z těchto hodnot, tato hodnota se jednoduše ignoruje. Pouze ty hodnoty pro mechanickou nulu, které leží uvnitř oblasti 1010 a leží tedy mezi kladnými a zápornými mezemi, jsou přijaty.

Obr.11 ukazuje vývojový diagram rutiny 1100 zpracovávání RTD teploty. Jak je rozebráno výše, tato rutina pracuje na periodické přerušované bázi, každých 0,8 sekund, pro poskytování digitalizované hodnoty průtočné trubice, která je v podstatě necitlivá na teplotní posun detektoru RTD, a při použití této hodnoty bypočítává aktuální hodnotu pro teplotně kompenzovaný součinitel měřiče (RF). Tato hodnota je potom uložena v databázi uvnitř mikropočítače pro následné

-52* použití rutinou 600 při určování aktuální hodnoty hmotnostního průtočného množství.

Po vstupu do rutiny 1100 vykonávání pokračuje do bloku 1110. Tento blok, když je vykonán, působí, že analogový přepínač 35 směruje napětí RTD na vstup převodníku 41 V/F (viz obr.3A a 3B) pro následné převádění. Pro konkrétní vykonávání tohoto kroku mikroprocesor 80 vede vhodné adresové a řídicí signály po vedeních 82 a 84 do obvodu 70 a zejména do řídicí logiky 72 v něm uložené. Tyto signály potom dávají pokyn logice vést odpovídající volicí signály po vedeních 34 do analogového přepínače. Když k tomuto dojde a uplynul přiměřený čítači interval, blok 1110 znázorněný na obr.11 čte obsah čítače 78 znázorněného na obr.3A a 3B, který obsahuje načítanou hodnotu úměrnou kmitočtově převedenému analogovému napětí RTD. Po té, jak je znázorněno na obr.11, vykonávání pokračuje do bloku 1120. Tento blok, když je vykonán, filtruje obsah, který byl čten z čítače 78 přes dvoupolový .softwarový filtr. a₍ ukládá, filtrovanou .'„hodnotu .do dočasné. ~proměnné~V2NA~F7~~'-^!-'-^ť-:-Když k tomu dojde, je vykonán blok 1130, který vylučuje nulovou posunutou hodnotu z filtrované hodnoty pro pokytnutí aktuální kmitočtové hodnoty AKTUÁLNÍ_FREKVTTato nulová posunutá hodnota FREKV_NA_PH je nenulová výstupní načítaná kmitočtová hodnota vytvořená převodníkem napětí-kmitočet V/F, na který je přiváděno nulové vstupní napětí (Vrefl)· ^{Po s}® vykonává blok 1140 pro vypočítávání součinitele úměrnosti FREKV_NA_C, který udává počet čítání na stupeň C. Tento součinitel je poskytován jednoduše rozdílem načítaných hodnot pro dvě referenční napětí (Vrefl, ^vref2^ř které jsou ilustrativně zemní potenciál a 1,9V), děleným decimálním číslem 380. Jelikož načítané kmitočtové -hodnoty-pr.o. obé re ferenční.,.napět í. . jsou...získány, .v... .podstatě současně s jakoukoli změnou v teplotě průtočné trubice, potom jakýkoli teplotní posun vytvořený převodníkem V/F bude

-53vnášet v podstatě stejnou chybovou složku do obou těchto načítaných hodnot.

Protože se součinitel úměrnosti vypočítává při použití rozdílu mezi těmito načítanými hodnotami a nikoliv každé z těchto hodnot samotné, hodnota součinitele úměrnosti bude v podstatě neovlivněna jakýmkoli posunem v načítaném-výs-tupu-_

V/F přisouditelnému teplotnímu posuvu. Nulová posunutá hodnota (FREK_NA_PH) a filtrovaná načítaná 1.9V referenční hodnota (FREQ_NA_1,9V) jsou obě určovány na periodické přerušované bázi, opět každých 0,8 sek, jinou neznázorněnou rutinou. Tato rutina, která je zřejmá pro odborníka v oboru, působí, že obvod 70 vede vhodné volicí signály do analogového přepínače pro to, aby nejprve směroval na časově posunuté ^! bázi bud zemní potenciíl (V_refl) nebo 1,9V (V_ref2) na vstup * ^ló převodníku 41 V/F, a následně četl a filtroval tuto hodnotu a ukládal filtrové výsledky. ’^,v

Jakmile byl jednou součinitel úměrnosti určen blokem ⁴

1140. vykonávání pokračuje do bloku 1150. Tento blok vypočí-tá-vá— a-k-tuá-l-n-í—teplotu— (-TEPLOTA-)—snímanou^-detektorem^-RTD^-de= “ lením aktuální kmitočtové hodnoty součinitelem úměrnosti. Po té vykonávání pokračuje do bloku 1160, který vypočítává teplotně kompenzovaný součinitel měřiče RF při použití hodnoty součinitele měřiče a aktuální hodnoty teploty. Pro Coriolisův měřič je jeho součinitel měřiče známá konstanta, která je určována empiricky během výroby. Jakmile je teplotně kompenzovaný součinitel měřiče vypočítán, je uložen v databázi pro následné použití při určování hmotnostního průtočného množství. Vykonání potom vystupuje z rutiny 1100.

Odborníkům v oboru bude nyní určitě zřejmé, že i když obě kanálové dvojice pracují paralelně, takže jedna dvojice pracuje v jejím nulovém módu a druhá dvojice pracuje v jejím měřicím módu, tyto kanálové dvojice mohou pracovat ve sledu za sebou. V tomto případě by pracující kanál fungoval v jeho

-54nulovém a/nebo měřicím módu, zatímco druhá kanálová dvojice by zůstala v pohotovostní stavu. Kanálové dvojice by se potom mohly periodicky přepínat z práce v pracovním módu do pohotovostního módu na závěr každého módu nebo po té, co pracující kanálová dvojice provedla jak svůj nulový, tak i svůj měřicí mód.

Jelikož je při sekvenčním provozu jedna kanálová dvojice vždy v pohotovostním módu v kterékoli době, může potom pro zjednodušení obvodů používána jedna kanálová dvojice místo dvou kanálových dvojic, přičemž uvedená jedna dvojice vždy pracuje a plynule cykluje mezi jejím měřicím a nulovým módem. V těchto případech, když pracující kanálováý dvojice provádí svůj nulový mód, nejsou prováděna žádná měření průtoku. Místo skutečných měření průtoku by tak byla potřeba provádět předpoklad pokud jde o průtok během této doby. Vyloučením kontinuálních měření průtoku při použití pouze jedné pracující dvojice kanálů v daném čase v Coriolisově průtokoměru, bez ohledu na to, zda měřič-oobsahuje pouze jednu fyzickou^- kanálovou dvo jícíktěřá^^cykluje mezi^^ejimi dvěma módy, nebo dvě dvojice s jednou takovou dvojicí nečinnou v kterékoli době, může poskytovat měření průtoku, která jsou poněkud nepřesná. Naproti tomu měřicí obvod 30 průtoku má podle vynálezu vždy jednu kanálovou dvojici, která během normálních měřicích průtokových operací aktivně vykonává normální měřicí pochody, takže měřič podle vynálezu poskytuje přesná měření průtoku na úkor mírného zvýšeni složitosti obvodu.

I když byl vytvořen aktivní interval v nulovém módu pro jakoukoli kanálovou dvojici, během níž by mohly být například prováděna podvojná měření průtoku a mezikanálová srovnávání dvojice, tento interval by bylo možno dále v případě potřeby vyloučit bez negativního úči-nku na přesnost’ měřiče. Tohoto postupu je možno použít buď pro zkrácení doby trvání nulového módu o jeden nulovací interval (t.j. dobu,

-55během níž by kanálová dvojice jinak pracovala v aktivním intervalu), nebo prodloužit dobu, během níž kanálová dvojice skutečně nuluje, vhodným zvýšením počtu měření vnitřních fázových posunů, které je potom třeba uskutečnit.

Odborníkům v oboru bude zřejmé, že i když popsané provedení používá průtočných trubic ve tvaru písmene U, je možné použít průtočných trubic téměř jakékoli velikosti a tvaru, pokud trubice mohou kmitat okolo osy pro vytvoření nesetrvačný referenční rámec. Například mohou tyto trubice zahrnovat, aniž by tím bylo zamýšleno jakékoli omezení přímé trubky, trubky tvaru písmene S nebo ve tvaru smyčky. Kromě toho jsou možné provedení, i když byl měřič znázorněn jako obsahující dvě rovnoběžné průtočné trubice, mající pouze jedinou průtočnou trubici nebo více než dvě rovnoběžné průtoč- ^!’ né trubice, jako tři, čtyři, nebo i více, a to podle požadavků a potřeby.

I když bylo podrobné znázorněno a popsáno jediné provedení, budou odborníkům v oboru zřejmá další možná provede- > -n-í-7—k-fee-rá—z-feě-l-esnu-j-í—myš-l-enku-vynáTezu—a^-která^-mohou-byt^od^TT borníky v oboru snadno realizována.

Claims (21)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob vytváření hodnoty mechanické nulyfy·?; Coriolisov<>- měřič (5) pro měření průtočného množství procesní tekutiny jim protékající, přičemž tento méřič má nejméně jedno průtočné vedeni (130), přičemž uvedený způsob obsahuje pochody, při nichž se kmitá trubním vedením, zatímce procesní tekutina, která se má měřit, jím neprotéká, snímá se pohyb uvedeného trubního vedení a vytváří se první a druhý signál jako odezva na uvedený snímaný pohyb, jako odezva na uvedený první a druhý snímaný signál se měří větší počet po sobě následujících časových údobí (At) vyskytujících se mezi odpovídajícími body na prvním a druhém signálu, zatímco procesní tekutina neprochází uvedeným trubním vedením, takže se vytváří odpovídající větší počet naměřených hodnot At bez průtoku, určuje se standardní výchylka uvedeného většího počtu hodnot At naměřených bez průtoku, a vytváří se, na základě uvedeného většího počtu hodnot At naměřených bez ' průtoku,“ a jestliže je standardní výchylka menší, než je předem definovaná mezní hodnota, aktuální hodnota mechanické nuly pro následné použití při kompenzování hodnot Át naměřených při průtoku tak, aby se z nich zjistilo průtočné množství procesní tekutiny, která potom protéká uvedeným měřičem.
2. 2. Způsob podle nároku 1 vyznačený tím, že dále obsahuj e-krok-,. -při-kterém-se „určuje-- počet-uvedených„naměřených hodnot At bez průtoku v uvedeném větším počtu a použitý při určováni mezihodnoty mechanické nuly, jako hodnoty menší než předem definovaný maximální počet naměřených hodnot At bez průtoku nebo celkový počet naměřených hodnot At bez průtoků, které se vyskytly před tím, než jejich standardní výchylka dosáhla hodnotu menší, než je předem definovaná mez konvergence.
3. 3. Způsob podle' nároku 2 vyznačený tím, že při měření uvedených časových údobí se měří alespoň předem určený mini-57mální počet po sobě následujících časových údobí tak, že uvedený větší počet hodnot At naměřených bez průtoku obsahuje odpovídající minimální počet hodnot.
4. 4. Způsob podle nároku 3 vyznačený tím, že se při uvedeném vytváření aktuální hodnoty mechanické nuly vypočítává uvedená mezihcdnota jako průměr většího počtu hodnot At naměřených bez průtoku.
5. 5. Způsob podle nároku 4 vyznačený tím, že se při uvedeném určování aktualizuje, jako odezva na výskyt každé následné změřené hodnoty zxt bez průtoku, standardní výchylka uvedeného většího počtu naměřených hodnot At béz průtoku při použití uvedené následující naměřené hodnoty čí bez průtoku.
6. 6. Způsob podle nároku 5 vyznačený tím, že předem definovaný počet je celý násobek uvedené meze konvergence.
7. 7. Způsob podle nároku 3 vyznačený tím, že se při uvedeném vytváření aktuální mechanické nuly generuje uvedená mezihodnota mechanické nuly na základě uvedeného většího počtu hodnot At naměřených bez průtoku, a nastavuje se uvedená hodnota mechanické nuly jako rovná uvedené mezihodnotě, jestliže je standardní výchylka menší, než je uvedená předem definovaná mezní hodnota.
8. 8. Způsob podle nároku 7 vyznačený tím, že se při uvedeném nastavování mechanické nuly nastavuje uvedená hodnota mechanické nuly rovná uvedené mezihodnotě', leží-li mezihodnota v předem definovaném rozpětí.
9. 9. Způsob podle, nároku 8 vyznačený tím, že se při uvedeném vytvářeni aktuální mechanické nuly vypočítává uvedená mezihodnota jako průměr většího počtu naměřených hodnot At bez průtoku.

   -5810. Způsob podle nároku 9 vyznačený tím, že se při uvedeném určování aktualizuje, jako odezva na výskyt každé následné naměřené hodnoty At bez průtoku, standardní výchylka uvedeného většího počtu naměřených hodnot At bez průtoku při použití uvedené následně naměřené hodnoty At bez průtoku.
10. 11. Způsob podle nároku 10 vyznačený tím, že předem definovaná mez je celý násobek uvedené meze konvergence.
11. 12. Coriolisův měřič (5) pro měření průtočného množství procesní tekutiny, která jím protéká, obsahující nejméně jedno průtočné trubní vedení (130), prostředky (180) pro kmitání trubním, vedením, prostředky,(160_R, 160_L). pro snímáni pohybu uvedeného: trubního vedení působeného opačnými Coriolisovými silami vyvíjenými průtokem procesní tekutiny uvedeným průtočným trubním, vedením, a pro vytváření prvního a druhého signálu jako odezvy na uvedený snímaný pohyb uve--------- děného vedení-,,—obvodový .prostředek (J30)_reagující v odezvě na uvedený první a druhý signál, pro vytváření hodnoty průtočného množství uvedené procesní tekutiny, přičemž uvedený obvodový prostředek obsahuje prostředky (70, 80) pro měření, jako odezvu na uvedený první a druhý snímaný signál, většího počtu po sobě následujících časových údobí ,(ůt), vyskytujících se mezi odpovídajícími body na prvním a druhém signálu, když procesní“ tekutina nepřetéká uvedeným trubním vedením, takže se vytvoří odpovídající větší počet hodnot At naměřených bez průtoku, prostředek (823) pro určováni standardní výchylky uvedeného většího počtu naměřených hodnot t naměřených bez průtoku, prostředky (826, 829) pro vytváření aktuální hodnoty mechanické nuly, na základě uvedeného většího počtu hodnot At naměřených bez. průtoku, a jestliže standardní výchylka je menší, než je předem definovaná mezní hodnota, pro následujiči'použití'při kompenzování hodnot At naměřených z průtoku, pro určování průtočného množství procesní tekutiny, procházející uvedeným

    -59měřičem, z těchto hodnot.
12. 13. Měřič podle nároku 12 vyznačený tím, že dále obsahuje prostředky (832, 840) pro určování počtu uvedených hodnot £>t naměřených bez průtoku v uvedeném větším počtu a použitých při určování mezihodnoty mechanické nuly, jako hodnoty menší než předem definovaný maximální počet hodnot At naměřených bez průtoku, nebo celkový počet hodnot At naměřených bez průtoku, které se vyskytly před tím, než jejich standardní výchylka dosáhla hodnotu menší, než je předem určená mez konvergence.
13. 14. Měřič podle nároku 13 vyznačený tím, že uvedený měřicí prostředek časových údobí obsahuje prostředek (843.) &

    pro měření nejméně předem definovaného minimálního počtu po .

    sobě následujících časových údobí tak, že uvedený větší po- '<

    čet hodnot At naměřených bez průtoku obsahuje odpovídající '» minimální počet hodnot.
14. 15. Měřič podle nároku 14 vyznačený tím, že uvedený_1 prostředek pro vytváření aktuální mechanické nuly obsahuje · prostředek (829) pro vypočítávání uvedené mezihodnoty jako průměr uvedeného většího počtu hodnot At naměřených bez průtoku.
15. 16. Měřič podle nároku 15 vyznačený tím, že uvedené prostředky pro určování obsahují prostředek (865) pro aktualizaci, jako odezvu na výskyt každé po sobě naměřené hodnoty &t bez průtoku, standardní výchylky uvedeného většího počtu hodnot At naměřených bez průtoku při použití uvedené následující naměřené hodnoty At bez průtoku.
16. 17. Měřič podle nároku 16 vyznačený tím, že předem definovaná mez je celý násobek uvedené meze konvergence.
17. 18. Měřič podle nároku 14 vyznačený tím, že uvedený

    -60prostředek pro vytváření aktuální mechanické nuly obsahuje prostředky (806, 809) pro generování uvedené mezihodnoty mechanické nuly na základě uvedeného většího počtu hodnot At naměřených bez průtoku, a prostředek (826) pro nastavování uvedené hodnoty mechanické nuly jako rovné uvedené mezihodnoté, jestliže je standardní výchylka menší, než je předem definovaná mezní hodnota.
18. 19. Měřič podle nároku 18 vyznačený tím, že uvedený prostředek pro nastavování obsahuje prostředky (843, 846) pro nastavování uvedené hodnoty mechanické nuly rovné uvedené mezihodnoté, jestliže mezihodnota leží uvnitř předem definovaného rozmezí.
19. 20.. Měřič podle nároku 19 vyznačený tím, že uvedený prostředek pro vytváření aktuální mechanické nuly obsahuje prostředek (829) pro vypočítávání uvedené mezihodnoty jako průměru uvedeného většího počtu hodnot At naměřených bez průtoku. ---- - ·
20. 21. Měřič podle nároku 20 vyznačený tím, že uvedený prostředek pro určování obsahuje prostředek (865) pro aktualizaci, jako odezvu na výskyt každé následující hodnoty At naměřené bez průtoku, standardní výchylky uvedeného většího počtu hodnot At naměřených bez průtoku, při použití uvedené nás-l-edující hodnoty naměřené bez průtoku. ......
21. 22. Měřič podle nároku 21 vyznačený tím, že předem definovaná mez je celý násobek uvedené meze konvergence.