JP2008510147A - 流通装置の較正のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ΔP=ax2+bx+c [式1]
更に具体的には、以下のとおりである。
ΔP=1.64237660x2+7.950469544x−.011737883 [式2]。
xemp=z/t2 [式3]。
ΔPcalc=axemp 2+bxemp+c [式4]
式2からの係数例を使って、上記式は以下となる。
ΔPcalc=1.64237660xemp 2+7.950469544xemp−.011737883 [式5]
例えば、ステップ304がΔPcalc=13に対してxemp=2.72g/秒という結果になる場合、ΔPcalcは33.81と等しい。
F=ΔPtest/ΔPcalc[式6]
前回の例から引き続き、補正因子は約.38であり得る。補正因子は、試験流体を使って生成したn次多項式曲線を調整するために使われ得る。補正因子は、試験流体とプロセス流体との間の違い、および流量制御器がインストールされているシステムと制御器が較正されていたシステムとの違いを補い得る。補正因子は、例えば所定の流量に対して設定点等の圧力差を決定するときに適用され得る。流量制御器は補正された圧力差(ΔPcorr)を以下のように決定し得る。
ΔPcorr=F(ax2+bx+c) [式7]。
ΔPcorr=F1ax2+F2bx+F3c [式8]。
SCsug=SCbase−(SCbase*3*(.5−tresp)) [式9]
(trespが.4秒未満の場合)、そして、
SCsug=SCbase*(1+tresp−.6) [式10]
(trespが.8秒より大きい場合)。
ΔP=ax2+bx [式11]。
ΔP=acorx2+bcorx [式12]。
acor=a*((ν*D1)+D0) [式13]
bcor=b*(b*(ν.5*E1)+E0) [式14]
または
acor=a*(((μ/ρ)*D1)+D0) [式15]
bcor=b*(b*((μ/ρ).5*E1)+E0) [式16]。
ΔP=.00434424x2+.05974385x [式17]
上記の係数は、図8のデータに基づいた2次多項式に対するMicrosoft Excel の「LINEST」機能を使って導き出されたということに留意されたい。しかし、当技術分野で公知の任意の曲線フィッティングスキームを使ってよい。
aN1/aDIW=.75767
bN1/bDIW=.8303
aIPA/aDIW=.8601
bN1/bDIW=2.2140
aS3/aDIW=1.240
bS3/bDIW=2.7604
aS6/aDIW=2.1425
bS6/bDIW=4.8568。
aother/aDIW=.1497ν+.5159 [式18]。
bother/bDIW=1.8138ν.5−1.0848 [式19]。
acor=a*((μ*D1)+D0) [式20]
bcor=b*(b*(μ.5*E1)+E0) [式21]。
aother/aDIW=.3152μ+.6855 [式22]。
bother/bDIW=2.3438μ.5+1.4075 [式23]。
xemp1=z1/t1[式24]
xemp2=z2/t2[式25]
xemp3=z3/t3[式26]。
ΔPtest1=Axemp1 2+Bxemp1+c [式27]
ΔPtest2=Axemp2 2+Bxemp2+c [式28]
ΔPtest3=Axemp3 2+Bxemp3+c [式29]。
C=ΔPtest3−Axemp3 2−Bxemp3 [式30]。
B=((ΔPtest2−ΔPtest3)/(xemp2−xemp3))−A(xemp2+xemp3) [式31]。
Claims (62)
- 流通装置を較正する方法であって、
該流通装置を介する流体の流量を示す変数が試験値を有するように、該流体の流れを生成することと、
試験期間の間において該流体の実験的流量を決定することと、
較正曲線と該実験的流量とに基づいて、該流量を示す変数に対する計算値を決定することと、
該試験値と該計算値とに基づいて補正因子を決定することと、
該補正因子に基づいて該較正流れ曲線を補正することと
を包含する、方法。 - 複数の試験期間の間にわたって決定された複数の試験値に基づいて、前記補正因子を決定することをさらに包含する、請求項1に記載の方法。
- 少なくとも一つのさらなる試験値を使用して、少なくとも一つのさらなる補正因子を決定することをさらに包含する、請求項2に記載の方法。
- 前記流体の流れは、前記較正曲線を展開するために使用される較正流体とは異なるプロセス流体を使用して、前記流通装置を介して生成される、請求項1に記載の方法。
- 前記流量を示す変数は圧力差(ΔP)である、請求項1に記載の方法。
- 前記試験値(ΔPtest)は、前記流量制御装置に対する最大圧力差(ΔPmax)の約半分である、請求項5に記載の方法。
- 前記補正因子(F)は、F=ΔPtest/ΔPcalcであるように、前記計算値(ΔPcalc)によって除算された前記試験値である、請求項5に記載の方法。
- 前記較正流れ曲線を補正することが、該較正流れ曲線に対応するn次多項式に前記補正因子を乗算することをさらに包含する、請求項7に記載の方法。
- 前記流通装置において前記n次多項式に対する補正された係数を記憶することをさらに包含する、請求項8に記載の方法。
- 前記流通装置が所定時間よりも長い応答時間を有する場合、新しい感度因子を示唆することをさらに包含する、請求項1に記載の方法。
- 前記流通装置が所定時間よりも短い応答時間を有する場合、新しい感度因子を示唆することをさらに包含する、請求項1に記載の方法。
- 前記流量を示す変数は圧力である、請求項1に記載の方法。
- 前記流量を示す変数は時間差である、請求項1に記載の方法。
- コンピュータ可読媒体に記憶されているコンピュータ命令のセットを含むコンピュータプログラム製品であって、該コンピュータ命令のセットは、プロセッサによって実行可能である、
流量を示す変数の一つ以上の試験値を決定する命令と、
一つ以上の実験的流量と較正曲線に対応するn次多項式とに基づいて、該流量を示す変数に対する一つ以上の計算値を決定する命令と、
該流量を示す変数に対する該一つ以上の計算値と該一つ以上の試験値とに基づいて、一つ以上の補正因子を決定する命令と
を含む、コンピュータプログラム製品。 - 前記コンピュータ命令のセットは、流量制御装置における記憶域に前記一つ以上の補正因子を記憶するように実行可能な命令をさらに含む、請求項14に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記コンピュータ命令のセットは、
前記n次多項式に対する係数のセットを読み込むように実行可能な命令と、
該係数のそれぞれに、前記一つ以上の補正因子のうちの少なくとも一つを乗算することによって、補正された係数を生成するように実行可能な命令と、
流量制御装置における記憶域に該補正された係数を記憶するように実行可能な命令と
をさらに含む、請求項14に記載のコンピュータプログラム製品。 - 前記流量を示す変数は圧力差(ΔP)である、請求項14に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記一つ以上の試験値のうちの一つの試験値(ΔPtest)は、流量制御装置に対する最大圧力差(ΔPmax)の約半分である、請求項17に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記一つ以上の補正因子の各補正因子(F)は、F=ΔPtest/ΔPcalcであるように、前記一つ以上の計算値のうちの一つの計算値(ΔPcalc)によって除算された、前記一つ以上の試験値のうちの一つの試験値である、請求項18に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記流量を示す変数は圧力である、請求項14に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記流量を示す変数は時間差である、請求項14に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記コンピュータ命令のセットは、センサー測定値に基づいて前記試験値を決定するように実行可能な命令をさらに含む、請求項14に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記コンピュータ命令のセットは、流通装置が所定時間よりも長い応答時間を有する場合、新しい感度因子を決定する命令をさらに含む、請求項14に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記コンピュータ命令のセットは、流通装置が所定時間よりも短い応答時間を有する場合、新しい感度因子を決定する命令をさらに含む、請求項14に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記コンピュータ命令のセットは、流通装置に対する最大流量を保存するようにさらに実行可能な命令をさらに含む、請求項14に記載のコンピュータプログラム製品。
- 流通装置であって、
流路と、
該流路内の流量制限の上流にある上流圧力センサーと、
該流路内の該流量制限の下流にある下流圧力センサーと、
該上流圧力センサーと該下流圧力センサーとから圧力測定値を受信するように該上流圧力センサーと該下流圧力センサーとに連結された制御器であって、
一つ以上の試験期間の間弁を開かせて、該流通装置を介する流体の流れを生成して、該上流圧力センサーと該下流圧力センサーとの間に一つ以上の試験圧力差を生成するように構成されており、
各試験期間に対して実験的流量と、較正流れ曲線に対応するn次多項式とに基づいて、一つ以上の計算圧力差を決定するように構成されており、
該一つ以上の計算圧力差と該一つ以上の試験圧力差とを使用して、一つ以上の補正因子を生成するように構成されている制御器と
を備える、流通装置。 - 前記制御器はさらに、
前記弁を最大限に開かせるように動作可能であり、
前記流通装置に対する最大圧力差を決定するように動作可能であり、
前記一つ以上の試験圧力差のうちの少なくとも一つは該最大圧力差の約半分である、請求項26に記載の流通装置。 - 前記制御器は、前記一つ以上の補正因子のうちの少なくとも一つに、前記n次多項式に対する係数のセットを乗算して、補正された係数のセットを生成し、該補正された係数を記憶域に記憶するよう動作可能である、請求項26に記載の流通装置。
- 前記制御器は、前記補正された係数を使用して、前記流通装置を介する流体の流れを調節するようにさらに動作可能である、請求項28に記載の流通装置。
- 前記制御器は、入力体積と、対応する試験期間とを使用して、前記一つ以上の実験的流量のそれぞれを決定するようにさらに動作可能である、請求項26に記載の流通装置。
- 前記制御器はさらに、
前記流通装置に対する応答時間を決定するように動作可能であり、
該応答時間が所定時間よりも長い場合、新しい感度因子を生成するように動作可能である、請求項26に記載の流通装置。 - 前記制御器はさらに、
前記流通装置に対する応答時間を決定するように動作可能であり、
該応答時間が所定時間よりも短い場合、新しい感度因子を生成するように動作可能である、請求項26に記載の流通装置。 - 流通装置を較正する方法であって、
較正流体に対する較正曲線に対応するn次多項式に対する係数のセットを読み込むことと、
プロセス流体の粘度に基づいて該係数のセットのうちの係数を補正して、該プロセス流体に対する補正されたn次多項式に対する補正された係数のセットを生成することと、
記憶域に該補正された係数を記憶することと
を包含する、方法。 - 前記プロセス流体の粘度に基づいて前記係数のセットのうちの係数を補正することは、対応する補正された係数を生成するために、一つ以上の粘度相関変数を各係数に適用することをさらに包含する、請求項33に記載の方法。
- 前記プロセス流体の粘度に基づいて前記係数のセットのうちの係数を補正して、該プロセス流体に対する補正されたn次多項式を生成することは、
第一係数aに対して、acor=a*((ν*D1)+D0)に従って第一の補正された係数acorを生成することであって、aは二次の係数であり、νは該プロセス流体の動粘度であり、D1は第一粘度相関変数であり、D0は第二粘度相関変数である、ことと、
第二係数bに対して、bcor=b*(b*((ν).5*E1)+E0)に従って第二の補正された係数を生成することであって、bは一次の係数であり、νは該プロセス流体の動粘度であり、E1は第三粘度相関変数であり、E0は第四粘度相関変数である、ことと
をさらに包含する、請求項33に記載の方法。 - D1とD0とは、a対前記プロセス流体の動粘度によって除算された二次の係数のセットの曲線フィットから導き出される、請求項35に記載の方法。
- E1とE0とは、b対前記プロセス流体の動粘度の平方根によって除算された一次の係数のセットの曲線フィットから導き出される、請求項35に記載の方法。
- 前記プロセス流体の粘度に基づいて前記係数のセットのうちの係数を補正して、該プロセス流体に対する補正されたn次多項式を生成することは、
第一係数aに対して、acor=a*(((μ/ρ)*D1)+D0)に従って第一の補正された係数acorを生成することであって、aは二次の係数であり、μは該プロセス流体の動的粘度であり、ρは該プロセス流体の密度であり、D1は第一粘度相関変数であり、D0は第二粘度相関変数である、ことと、
第二係数bに対して、bcor=b*(b*((μ/ρ).5*E1)+E0)に従って第二の補正された係数を生成することであって、bは一次の係数であり、μは該プロセス流体の動的粘度であり、ρは該プロセス流体の密度であり、E1は第三粘度相関変数であり、E0は第四粘度相関変数である、ことと
をさらに包含する、請求項33に記載の方法。 - 前記プロセス流体の粘度に基づいて前記係数のセットのうちの係数を補正して、該プロセス流体に対する補正されたn次多項式を生成することは、
第一係数aに対して、acor=a*(((μ)*D1)+D0)に従って第一の補正された係数acorを生成することであって、aは二次の係数であり、μは該プロセス流体の動的粘度であり、D1は第一粘度相関変数であり、D0は第二粘度相関変数である、ことと、
第二係数bに対して、bcor=b*(b*((μ).5*E1)+E0)に従って第二の補正された係数を生成することであって、bは一次の係数であり、μは該プロセス流体の動的粘度であり、E1は第三粘度相関変数であり、E0は第四粘度相関変数である、ことと
をさらに包含する、請求項33に記載の方法。 - コンピュータ可読媒体に記憶されているコンピュータ命令のセットを含む流通装置を較正するコンピュータプログラム製品であって、該コンピュータ命令のセットは、プロセッサによって、
較正曲線に対応するn次多項式に対する係数のセットを読み込むように実行可能であり、
粘度相関変数のセットを読み込むように実行可能であり、
プロセス流体の粘度を示す入力を受信するように実行可能であり、
該粘度相関変数のセットに基づいて該係数のセットを補正するように実行可能であり、
該補正された係数のセットを記憶するように実行可能である、コンピュータプログラム製品。 - 前記入力は、前記プロセス流体の動的粘度(μ)と前記プロセス流体の密度(ρ)とを含む、請求項40に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記コンピュータ命令のセットは、
第一係数aに対して、acor=a*(((μ/ρ)*D1)+D0)に従って第一の補正された係数acorを生成するように実行可能な命令であって、aは二次の係数であり、D1は第一粘度相関変数であり、D0は第二粘度相関変数である、命令と、
第二係数bに対して、bcor=b*(b*((μ/ρ).5*E1)+E0)に従って第二の補正された係数を生成するように実行可能な命令であって、bは一次の係数であり、E1は第三粘度相関変数であり、E0は第四粘度相関変数である、命令と
をさらに含む、請求項41に記載のコンピュータプログラム製品。 - 前記入力は前記プロセス流体の動粘度(ν)を含む、請求項40に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記コンピュータ命令のセットは、
第一係数aに対して、acor=a*(((ν)*D1)+D0)に従って第一の補正された係数acorを生成するように実行可能な命令であって、aは二次の係数であり、D1は第一粘度相関変数であり、D0は第二粘度相関変数である、命令と、
第二係数bに対して、bcor=b*(b*((ν).5*E1)+E0)に従って第二の補正された係数を生成するように実行可能な命令であって、bは一次の係数であり、E1は第三粘度相関変数であり、E0は第四粘度相関変数である、命令と
をさらに含む、請求項43に記載のコンピュータプログラム製品。 - 前記入力は前記プロセス流体の動的粘度(μ)を含む、請求項40に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記コンピュータ命令のセットは、
第一係数aに対して、acor=a*(((μ)*D1)+D0)に従って第一の補正された係数acorを生成するように実行可能な命令であって、aは二次の係数であり、D1は第一粘度相関変数であり、D0は第二粘度相関変数である、命令と、
第二係数bに対して、bcor=b*(b*((μ).5*E1)+E0)に従って第二の補正された係数を生成するように実行可能な命令であって、bは一次の係数であり、E1は第三粘度相関変数であり、E0は第四粘度相関変数である、命令と
をさらに含む、請求項43に記載のコンピュータプログラム製品。 - 制御器を有する流通装置であって、該流通装置は、
較正プログラムを記憶しているコンピュータ可読媒体と、
該較正プログラムにアクセスし、該較正プログラムを実行するためのプロセッサと
を備え、該制御器は、
較正流体に対する較正曲線に対応するn次多項式に対する係数のセットを読み込むように動作可能であり、
プロセス流体の粘度に基づいて該係数のセットのうちの係数を補正して、該プロセス流体に対する補正されたn次多項式に対する補正された係数のセットを生成するように動作可能であり、
記憶域に該補正された係数を記憶するように動作可能である、流通装置。 - 前記プロセス流体の粘度に基づいて前記係数のセットのうちの係数を補正することは、対応する補正された係数を生成するために各係数に一つ以上の粘度相関変数を適用することをさらに含む、請求項47に記載の流通装置。
- 前記制御器は、
第一係数aに対して、acor=a*((ν*D1)+D0)に従って第一の補正された係数acorを生成するように動作可能であり(aは二次の係数であり、νは前記プロセス流体の動粘度であり、D1は第一粘度相関変数であり、D0は第二粘度相関変数である)、
第二係数bに対して、bcor=b*(b*((ν).5*E1)+E0)に従って第二の補正された係数を生成するように動作可能である(bは一次の係数であり、νは該プロセス流体の動粘度であり、E1は第三粘度相関変数であり、E0は第四粘度相関変数である)、請求項47に記載の流通装置。 - 前記制御器は、
第一係数aに対して、acor=a*(((μ/ρ)*D1)+D0)に従って第一の補正された係数acorを生成するように動作可能であり(aは二次の係数であり、μは前記プロセス流体の動的粘度であり、ρは該プロセス流体の密度であり、D1は第一粘度相関変数であり、D0は第二粘度相関変数である)、
第二係数bに対して、bcor=b*(b*((μ/ρ).5*E1)+E0)に従って第二の補正された係数を生成するように動作可能である(bは一次の係数であり、μは該プロセス流体の動的粘度であり、ρは該プロセス流体の密度であり、E1は第三粘度相関変数であり、E0は第四粘度相関変数である)、請求項47に記載の流量制御器。 - 前記制御器は
第一係数aに対して、acor=a*(((μ)*D1)+D0)に従って第一の補正された係数acorを生成するように動作可能であり(aは二次の係数であり、μは前記プロセス流体の動的粘度であり、D1は第一粘度相関変数であり、D0は第二粘度相関変数である)、
第二係数bに対して、bcor=b*(b*((μ).5*E1)+E0)に従って第二の補正された係数を生成するように動作可能である(bは一次の係数であり、μは該プロセス流体の動的粘度であり、E1は第三粘度相関変数であり、E0は第四粘度相関変数である)、請求項47に記載の流量制御器。 - 流量制御装置を較正する方法であって、
該流通装置を介する流体の流量を示す変数が試験値のセットを有するように、該流体の流れを生成することと、
該試験値のセットの各試験値に対する実験的流量を決定することと、
該試験値のセットと実験的流量を使用して、n次多項式に対する係数のセットを決定することと
を包含する、方法。 - 前記n次多項式は二次多項式である、請求項52に記載の方法。
- 前記流通装置を介する流量を示す前記変数が試験値のセットを有するように、該流体の流れを生成することは、少なくとも二つの試験値を生成するために流体の流れを生成することをさらに含む、請求項53に記載の方法。
- 前記係数のセットを、前記流通装置を介する流体の流れを調節するのに使用することをさらに含む、請求項53に記載の方法。
- コンピュータ可読媒体に記憶されたコンピュータ命令のセットを含むコンピュータプログラム製品であって、該コンピュータ命令のセットは、
流通装置が、該流通装置を介する流体の流量を示す変数が試験値のセットを有するように、該流体の流れを生成するように実行可能な命令と、
該試験値のセットの各試験値に対する実験的流量を決定するように実行可能な命令と、
該試験値のセットと実験的流量とを使用して、n次多項式に対する係数のセットを決定するように実行可能な命令と
を含む、コンピュータプログラム製品。 - 前記n次多項式は二次多項式である、請求項56に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記流通装置が、該流通装置を介する流量を示す前記変数が少なくとも二つの試験値を有するように、流体の流れを生成するように実行可能な命令を含む、請求項56に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記係数のセットを、前記流通装置を介する流体の流れを調節するのに使用することをさらに含む、請求項56に記載のコンピュータプログラム製品。
- 流通装置であって、該流通装置は、
流路と、
該流路内の流量制限の上流にある上流圧力センサーと、
該流路内の該流量制限の下流にある下流圧力センサーと、
該上流圧力センサーと該下流圧力センサーとから圧力測定値を受信するように該上流圧力センサーと該下流圧力センサーとに連結された制御器と
を備えており、該制御器は、
試験期間の間のセットの間弁を開かせて、該流通装置を介する流体の流れを生成して、該上流圧力センサーと下流圧力センサーとの間に試験圧力差のセットを生成するように動作可能であり、
各試験圧力差に対する実験的流量を決定するように動作可能であり、
該試験圧力差のセットと実験的流量とを使用して、n次多項式に対する係数のセットを決定するように動作可能である、流通装置。 - 前記制御器は、少なくとも二つの試験圧力を生成するために少なくとも三つの試験期間の間前記弁を開かせるようにさらに動作可能である、請求項60に記載の流通装置。
- 前記制御器は、前記流通装置を介する流体の流れを調節するのに前記係数のセットを使用するようにさらに動作可能である、請求項60に記載の流通装置。
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