JP2023017970A - 振動計の変化の検出及び識別 - Google Patents
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Abstract
Description
された処理システムと、を備える。処理システムは、情報を使用して、振動計の導管の第1位置に関連付けられた第1剛性変化を決定し、振動計の導管の第2位置に関連付けられた第2剛性変化を決定し、第1剛性変化及び第2剛性変化に基づいて導管の状態を判定するように構成されている。
一態様によると、振動計(5)の変化を検出及び識別するための計器電子装置(20)は、計器アセンブリ(10)からセンサ信号(100)を受信し、センサ信号(100)に基づいて情報を提供するように構成されたインターフェイス(201)と、インターフェイス(201)に通信可能に結合された処理システム(202)と、を備える。処理システム(202)は、情報を使用して、振動計(5)の導管(130、130´)の第1位置に関連付けられた第1剛性変化を決定し、振動計(5)の導管(130、130´)の第2位置に関連付けられた第2剛性変化を決定し、第1剛性変化及び第2剛性変化に基づいて導管(130、130´)の状態を判定するように構成されている。
stddevpooledは、計器剛性の標準偏差であり、
nDOFは、自由度である。
好ましくは、分散値は、計器剛性測定値及びベースラインの計器剛性測定値の標準偏差を含むプールされた標準偏差である。
CIは、計器剛性の信頼区間であり、
Stiffnessmeanは、記憶システムから取得された計器剛性(204)であり、
CIrangeは、計器剛性の標準偏差及びt値に基づいて計算された信頼区間の範囲である
。
好ましくは、信頼区間の範囲は、次式を使用して計算され、
stddevpooledは、計器剛性の標準偏差であり、
tstudent,99,8は、有意水準、及び計器剛性を構成する計器剛性測定値の数から決定さ
れた自由度に基づいて計算されたt値である。
電子装置内の記憶装置から計器検証パラメータの中心傾向値及び計器検証パラメータの分散値を取得することと、中心傾向値及び分散値に基づいて確率を決定して、中心傾向値がベースライン値と異なるかどうかを判定することと、を含む。
stddevpooledは、計器剛性の標準偏差であり、
nDOFは、自由度である。
好ましくは、分散値は、計器剛性測定値及びベースラインの計器剛性測定値の標準偏差を含むプールされた標準偏差である。
CIは、計器剛性の信頼区間であり、
Stiffnessmeanは、記憶システムから取得された計器剛性(204)であり、
CIrangeは、計器剛性の標準偏差及びt値に基づいて計算された信頼区間の範囲である。
好ましくは、信頼区間の範囲は、次式を使用して計算され、
stddevpooledは、計器剛性の標準偏差であり、
tstudent,99,8は、有意水準、及び計器剛性を構成する計器剛性測定値の数から決定さ
れた自由度に基づいて計算されたt値である。
10及び110´を有するフランジ103及び103´と、一対の平行導管130及び130´と、ドライバ180と、抵抗温度検出器(RTD)190と、一対のピックオフセンサ170l及び170rと、を含む。導管130及び130´は、2つの本質的に真っ直ぐな入口区間131、131´と、出口区間134、134´と、を有し、これらは、導管取り付けブロック120及び120´において互いに向かって収束している。導管130、130´は、それらの長さに沿って2つの対称な位置で曲がり、それらの長さ全体にわたって本質的に平行である。ブレースバー140及び140´は、軸W及びW´を画定する役割を果たし、この軸W及びW´を中心として各導管130、130´が振動する。導管130、130´の区間131、131´及び134、134´は、導管取り付けブロック120及び120´に固定して取り付けられ、これらのブロックがマニホールド150及び150´に固定して取り付けられている。これにより、計器アセンブリ10を通る連続した閉じた物質経路が提供される。
密度の計算に影響を与えるため、RTD190は、導管130´に取り付けられて、導管130´の温度を連続的に測定する。導管130´の温度、したがってRTD190を通過する所与の電流に対してRTD190の両端間に現れる電圧は、導管130´を通過する物質の温度によって支配される。RTD190の両端間に現れる温度依存電圧は、周知の方法で計器電子装置20によって使用され、導管温度の変化に起因する導管130、130´の弾性係数の変化を補償する。RTD190は、リード線195によって計器電子装置20に接続されている。
計を流れる流れ物質の質量流量は、測定された時間遅延(又は位相差/周波数)に流量較正係数FCFを乗算することによって決定される。流量較正係数FCFは、計器アセンブリの剛性特性に関連することができる。計器アセンブリの剛性特性が変化した場合、流量較正係数FCFも変化する。したがって、流量計の剛性変化は、流量計によって生成される流量測
定値の精度に影響を与える。
証220によって決定されてもよい。
ーセンテージで表すことができ、以下によって決定することができる。
SMVStiffness,LPO%は、本例では、パーセンテージ変化で表されるLPO剛性変化24
4であり、
SMVStiffness,RPO%は、本例では、パーセンテージ変化で表されるRPO剛性変化25
4である。
とができる。例えば、J及びNの両方のケースでは、剛性対称性260の値が「低右」であり、RPO剛性変化254が「低」である。しかしながら、ケースJでは、LPO剛性変化244が「低」であるが、ケースNでは、LPO剛性変化244が「高」である。ケースJは、導管130、130´の可能性のある浸食/腐食として示され、ケースNは、導管130、130´の可能性のある被膜として示されている。
」剛性対称性260は、導管の入口でより一般的である可能性がある浸食と比較して腐食のより均一な性質によるものである可能性がある。
ここで、
mexpectedは、予測質量、すなわち振動計に変化が発生しなかった場合に測定されるべ
き質量であり、
mfactory,airは、振動計が空気で満たされた場合の測定された質量であり、
ρairは、空気の密度であり、
ρwaterは、水の密度値であり、
ρkwownは、測定される物質の密度である。
予測質量mexpectedを使用して、次式によりパーセントとして表される正規化された質量
偏差を計算することができ、
mmeasuredは、計器検証中に測定された質量であり、
mDeviationは、予測質量mexpectedからの測定された質量の質量偏差mmeasuredである。理解できるように、浸食、腐食、損傷、被膜などは、振動計の導管の質量に影響を与える可能性がある。したがって、予測質量は、測定された質量を予測質量と比較することによって、振動計の変化を検出するために使用することができる。
変動及び分散の他の尺度が採用されてもよい。例えば、標準偏差の代わりに分散が用いられてもよい。すなわち、剛性標準偏差236、LPO剛性標準偏差246、及びRPO剛性標準偏差256は、例示的な計器検証パラメータの分散値である。加えて、又は代替として、ベースライン計器剛性230及び計器剛性232に用いることができる平均値の代わりに、中心傾向の他の尺度を用いることができる。したがって、ベースライン計器剛性230及び計器剛性232は、例示的な計器検証パラメータの中心傾向値である。
図3a及び図3bは、複数の計器検証実行中に決定された剛性変化及び剛性対称性変動を示すグラフ300a、グラフ300bを示す。図示するように、グラフ300a、300bは、実行番号軸310a、310bを含む。実行番号軸310a、310bは、0~600の範囲にあり、計器検証の実行番号を示す。例えば、実行番号「100」は、600回の計器検証実行のうちの100回目の計器検証実行を示す。グラフ300aは、剛性軸320aにパーセント変化も含み、これは、例えば、LPO剛性変化244及びRPO剛性変化254のパーセンテージ表現である。グラフ300bは、パーセント剛性差軸320bを含み、これは、例えば、剛性対称性260のパーセンテージ表現である。例えば、0パーセントの剛性差は、例えば、LPO剛性変化244がRPO剛性変化254に等しいことを意味する。また、グラフ300a、300bには、剛性変化データ330a及び剛性差データ330bがそれぞれ示されている。
性変化254を表すデータ点から構成される剛性差データ330bを含む。見て分かるように、剛性差データ330bは、約-0.4%~約0.6%の範囲にある。やはり見て分かるように、剛性差データ330は、識別可能な傾向に従わない散発的なデータ点を含む。加えて、剛性差データ330bは、剛性対称性値が導管内の物質によって影響を受ける可能性があることを示唆している。
結果の確率を計算する統計的方法は、振動計の変化を検出するために使用することができるが、その複雑さのために、計器電子装置20では実行することができない。例えば、P及びT統計は、所与のデータのセットについて帰無仮説が満たされるかどうかを検定するために用いられることがある。帰無仮説の棄却は、状態が振動計に存在するかどうかを判定しているのではなく、状態の欠如があることが偽であると判定する。計器検証の場合、帰無仮説は、「現在の計器検証結果がベースライン計器検証結果と同じ平均値を有する」として定義されてもよい。この帰無仮説が反証される場合、振動計の変化により、現在の結果の平均値がベースライン計器検証結果と同じではないと推定することができる。
μ0は、ある指定された値であり、
sは、サンプルの標準偏差であり、
nは、サンプルのサイズである。
計器検証の文脈では、μ0は、ベースライン剛性値などの基準計器の検証値である。計器検証測定値を使用して、基準計器検証値と比較するためのサンプルの平均値
ある。t検定は、典型的には、自由度も含み、これは、上記の式[1]では、n-1として定義される。
こともでき、これは、次のように定義される。
ていない可能性がある計器電子装置20は、その場の又はリアルタイムの統計分析を実行するための信頼区間を計算することができる。これも理解できるように、信頼区間は、所望の信頼水準で帰無仮説を検定するために使用することができる。
説を棄却する必要があるかどうかを判定することができる。一例では、バイアス不感帯は、上述したように比較されてもよく、変動不感帯を次のように計器剛性の標準偏差と比較することができる。
は、信頼区間チェックによって帰無仮説が棄却された後に利用することができる。あるいは、
用することができる。例示的な方法は、図6を参照して以下でより詳細に説明される。
性測定値のバイアスが誤警報を誘発しないことを確実にするために、計器電子装置20は、計器剛性をバイアス不感帯と比較することができる。したがって、変化しない制限とは対照的に、継続的に更新することができる確率は、誤警報を引き起こすことなく、振動計5の変化を正確に検出することができる。
Claims (45)
- 振動計(5)の変化を検出及び識別するための計器電子装置(20)であって、
計器アセンブリ(10)からセンサ信号(100)を受信し、前記センサ信号(100)に基づいて情報を提供するように構成されたインターフェイス(201)と、
前記インターフェイス(201)に通信可能に結合された処理システム(202)であって、前記情報を使用して、
前記振動計(5)の導管(130、130´)の第1位置に関連付けられた第1剛性変化を決定し、
前記振動計(5)の前記導管(130、130´)の第2位置に関連付けられた第2剛性変化を決定し、かつ
前記第1剛性変化及び前記第2剛性変化に基づいて前記導管(130、130´)の状態を判定する、ように構成されている処理システム(202)と、を備える、計器電子装置(20)。 - 前記第1位置が、前記振動計(5)の前記導管(130、130´)上の左側ピックオフセンサ(170l)の位置であり、
前記第2位置が、前記振動計(5)の前記導管(130、130´)上の右側ピックオフセンサ(170r)の位置である、請求項1に記載の計器電子装置(20)。 - 前記第1剛性変化が、ドライバ(180)と前記導管(130、130´)の前記第1位置との間の前記導管(130、130´)の物理的な剛性変化を表し、
前記第2剛性変化が、前記ドライバ(180)と前記導管(130、130´)の前記第2位置との間の前記導管(130、130´)の物理的な剛性変化を表す、請求項1又は2に記載の計器電子装置(20)。 - 前記計器電子装置(20)が、前記導管(130、130´)の剛性対称性を判定するようにさらに構成されている、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の計器電子装置(20)。
- 前記導管(130、130´)の前記剛性対称性が、前記第1剛性変化及び前記第2剛性変化に基づいて判定される、請求項4に記載の計器電子装置(20)。
- 前記処理システム(202)が、前記導管の前記状態の前記判定に基づいて警報を提供するようにさらに構成されている、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の計器電子装置(20)。
- 前記導管(130、130´)の前記状態が、前記振動計(5)の前記導管(130、130´)の浸食、腐食、損傷、及び被膜のうちの少なくとも1つを含む、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の計器電子装置(20)。
- 前記処理システム(202)が、前記導管(130、130´)の残留可撓性、ダンピング、及び質量のうちの少なくとも1つに基づいて前記導管(130、130´)の前記状態を判定するようにさらに構成されている、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の計器電子装置(20)。
- 振動計(5)の変化を検出及び識別するための計器電子装置(20)であって、
計器検証パラメータの中心傾向値及び前記計器検証パラメータの分散値を記憶するように構成された記憶システム(204)を含む処理システム(202)であって、
前記記憶システム(204)から前記中心傾向値及び前記分散値を取得し、
前記中心傾向値及び前記分散値に基づいて確率を決定して、前記中心傾向値がベースライン値と異なっているかどうかを検出する、ように構成されている、処理システム(202)を備える、計器電子装置(20)。 - 前記中心傾向値及び前記分散値に基づいて確率を決定するように構成されている前記処理システム(202)が、t値を計算し、前記t値を使用して前記確率を計算するように構成されている前記処理システム(202)を備える、請求項9に記載の計器電子装置(20)。
- 前記中心傾向値及び前記分散値に基づいて前記確率を決定するように構成されている前記処理システム(202)が、計器剛性を構成する前記計器剛性測定値の数に基づいて自由度を計算するように構成されている前記処理システム(202)を備える、請求項9又は10に記載の計器電子装置(20)。
- 前記中心傾向値及び前記分散値に基づいて前記確率を決定するように構成されている前記処理システム(202)が、標準偏差及び前記自由度に基づいて標準誤差を計算するように構成されている前記処理システム(202)を備える、請求項11に記載の計器電子装置(20)。
- 前記分散値が、計器剛性測定値及びベースライン計器剛性測定値の標準偏差を含むプールされた標準偏差である、請求項9乃至13のいずれか一項に記載の計器電子装置(20)。
- 前記確率が、前記中心傾向値の信頼区間を含む、請求項9乃至14のいずれか一項に記載の計器電子装置(20)。
- 前記信頼区間がゼロと比較され、
前記信頼区間がゼロを含まない場合、前記中心傾向値が前記ベースライン値に等しくないことを検出し、
前記信頼区間にゼロが含まれる場合、前記中心傾向値が前記ベースライン値に等しいことを検出する、請求項15に記載の計器電子装置(20)。 - 前記処理システム(202)が、バイアス不感帯を設定するようにさらに構成され、前記中心傾向値が前記バイアス不感帯よりも小さい場合、前記計器剛性が、前記中心傾向値と異なっているとしては検出されない、請求項9乃至18のいずれか一項に記載の計器電子装置(20)。
- 振動計の変化を検出及び識別するための方法であって、
前記振動計の導管の第1位置に関連付けられた第1剛性変化を決定することと、
前記振動計の前記導管の第2位置に関連付けられた第2剛性変化を決定することと、
前記第1剛性変化及び前記第2剛性変化に基づいて前記導管の状態を判定することと、を含む方法。 - 前記第1位置が、前記振動計の前記導管上の左側ピックオフセンサの位置であり、
前記第2位置が、前記振動計の前記導管上の右側ピックオフセンサの位置である、請求項20に記載の方法。 - 前記第1剛性変化が、ドライバと前記導管の前記第1位置との間の前記導管の物理的な剛性変化を表し、
前記第2剛性変化が、前記ドライバと前記導管の前記第2位置との間の前記導管の物理的な剛性変化を表す、請求項20又は21に記載の方法。 - 前記導管の剛性対称性を判定することをさらに含む、請求項20乃至22のいずれか一項に記載の方法。
- 前記導管の剛性対称性が、前記第1剛性変化及び前記第2剛性変化に基づいて判定される、請求項23に記載の方法。
- 前記導管の前記状態の前記判定に基づいて警報を提供することをさらに含む、請求項20乃至24のいずれか一項に記載の方法。
- 前記導管の前記状態が、前記振動計の前記導管の浸食、腐食、損傷、及び被膜のうちの少なくとも1つを含む、請求項20乃至25のいずれか一項に記載の方法。
- 前記振動計の導管の変化を検出及び識別するための方法であって、
前記振動計の計器電子装置内の記憶装置から計器検証パラメータの中心傾向値及び前記計器検証パラメータの分散値を取得することと、
前記中心傾向値及び前記分散値に基づいて確率を決定して、前記中心傾向値がベースライン値と異なるかどうかを判定することと、を含む、方法。 - 前記中心傾向値及び前記分散値に基づいて前記確率を決定することが、t値を計算することと、前記t値を使用して前記確率を計算することと、を含む、請求項27に記載の方法。
- 前記中心傾向値及び前記分散値に基づいて前記確率を決定することが、計器剛性を構成する計器剛性測定値の数に基づいて自由度を計算することを含む、請求項27又は28に記載の方法。
- 前記計器剛性に基づいて前記確率を決定することが、標準偏差及び前記自由度に基づいて標準誤差を計算することを含む、請求項29に記載の方法。
- 前記分散値が、計器剛性測定値及びベースライン計器剛性測定値の標準偏差を含むプールされた標準偏差である、請求項27乃至31のいずれか一項に記載の方法。
- 前記確率が前記中心傾向値の信頼区間を含む、請求項27乃至32のいずれか一項に記載の方法。
- 前記信頼区間がゼロと比較され、
前記信頼区間がゼロを含まない場合、前記中心傾向値が前記ベースライン値と等しくないことを検出し、
前記信頼区間にゼロが含まれる場合、前記中心傾向値が前記ベースライン値に等しいことを検出する、請求項33に記載の方法。 - バイアス不感帯を設定することをさらに含み、前記中心傾向値が前記バイアス不感帯よりも小さい場合、前記中心傾向値が前記ベースライン値と異なっているとしては検出されない、請求項27乃至36のいずれか一項に記載の方法。
- 振動計の変化を検出及び識別するための方法であって、
前記振動計の導管の第1位置に関連付けられた第1剛性変化を決定することと、
前記振動計の前記導管の第2位置に関連付けられた第2剛性変化を決定することと、
前記第1剛性変化及び前記第2剛性変化に基づいて前記導管の状態を判定することと、を含む方法。 - 前記第1位置が、前記振動計の前記導管上の左側ピックオフセンサの位置であり、
前記第2位置が、前記振動計の前記導管上の右側ピックオフセンサの位置である、
請求項38に記載の方法。 - 前記第1剛性変化が、ドライバと前記導管の前記第1位置との間の前記導管の物理的な剛性変化を表し、
前記第2剛性変化が、前記ドライバと前記導管の前記第2位置との間の前記導管の物理的な剛性変化を表す、請求項38又は39に記載の方法。 - 前記導管の剛性対称性を判定することをさらに含む、請求項38乃至40のいずれか一項に記載の方法。
- 前記導管の前記剛性対称性が、前記第1剛性変化及び前記第2剛性変化に基づいて判定される、請求項38乃至41のいずれか一項に記載の方法。
- 前記導管の前記状態の前記判定に基づいて警報を提供することをさらに含む、請求項38乃至42のいずれか一項に記載の方法。
- 前記導管の前記状態が、前記振動計の前記導管の浸食、腐食、損傷、及び被膜のうちの少なくとも1つを含む、請求項38乃至43のいずれか一項に記載の方法。
- 前記導管の残留可撓性、ダンピング、及び質量のうちの少なくとも1つに基づいて前記導管の前記状態を判定することをさらに含む、請求項38乃至44のいずれか一項に記載の方法。
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