JP5842065B2 - 振動流量計における処理システムの交換を容易にするための現場使用デバイスおよび方法 - Google Patents

Description

本発明は、振動流量計のための現場使用デバイスおよび方法に関し、より具体的には、振動流量計における処理システムの交換を容易にするための現場使用デバイスおよび方法に関する。

コリオリ質量流量計および振動式密度計等の振動式導管センサは、典型的には、流動する物質を収容して振動する導管の動きを検出することにより動作する。導管内の物質に関する、質量流量、密度などの特性は、導管に関連するモーショントランスデューサから受信される測定信号を処理することにより決定することができる。物質が充填されているシステムを振動させる振動モードは、概して、収容する導管および導管内に収容される物質の質量、剛性および減衰特性によって複合的な影響を受ける。

ある典型的なコリオリ質量流量計は、管路または他の移送システム内で直列に接続されかつこのシステム内で例えば流体、スラリ、乳濁液である物質を運搬する1つまたは複数の導管を含む。各導管は、例えば単純曲げモード、捻れモード、放射モードおよび結合モードを含む固有振動モードセットを有するものと見なされることがある。コリオリ質量流量測定のある典型的な用途では、導管は、導管を介する物質の流れに伴って1つまたは複数の振動モードで励振され、導管の動きが導管に沿って離隔されたポイントで測定される。励振は、典型的には、例えば、導管を周期的に摂動する、音声コイルタイプのドライバ等の電気機械的デバイスであるアクチュエータによって与えられる。質量流量は、複数のトランスデューサ位置における動きの時間遅延または位相差を測定して決定することができる。このようなトランスデューサ（またはピックオフセンサ）は、典型的には、1つまたは複数の流管の振動応答を測定するために2つ使用され、典型的には、アクチュエータの上流側および下流側位置に位置決めされる。2つのピックオフセンサは、電子計装へ接続される。計装装置は、2つのピックオフセンサから信号を受信し、これらの信号を処理して、とりわけ質量流量測定値を導出する。したがって、コリオリ質量流量計および密度計を含む振動流量計は、流体を測定するために振動される1つまたは複数の流管を用いる。

動作する間、振動流量計のメータ電子機器は、固有かつ有益なデータを取得する場合がある。データには、振動流量計を設定するコンフィギュレーションデータが含まれる場合がある。データには、振動流量計により生成される測定値を校正する校正データが含まれる場合がある。データには、振動流量計の適正動作を検証するメータ検証データが含まれる場合がある。

流量計の適正な動作にとって、このデータは重要である。このデータには、振動流量計の現行の動作状態を反映するデータが含まれる場合があり、このデータには、振動流量計の経時的変化に関する情報が含まれる場合がある。振動特性の変化は、例えば、使用法、腐食、浸食および／または他の要素に起因する場合がある。流量計のこれらの変化は、データに捕捉される場合がある。

問題は、振動流量計の処理システムを交換する必要がある場合に発生する。処理システムは、故障が部分的にしか発生していない場合でも交換しなければならない場合がある。故障が、必ずしもこのデータを格納するメモリに影響するものではない点は、理解されるべきである。

処理システムの交換は、困難を生じさせる。処理システムの交換は、結果的に、電子機器を介する利得差に起因して、処理システムの交換設置後に発生する交換後の動作データと交換前の動作データとの間にスケーリングの相違を生じさせる場合がある。新しい動作データと交換前の動作データとの比較は、このスケーリングの相違に起因して、メータの故障を不適切に指示する場合がある。その結果、処理システムの交換は、問題があって困難なものとなる場合がある。

現在のところ、強化コアプロセッサが故障すると、現場のサービス要員が工場のベースラインを確立し直さなければならない。工場の新しいベースラインを確立し直すために、現場のサービス要員は、工場で行われるものと同じアルゴリズムを実行しなければならない。このプロセスは、顧客のタイミング、要員の可用性、他に起因して問題となる可能性がある。ベースラインを新しいコアによって確立し直さなければならない根本的原因は、電子機器がコンポーネントの許容差に起因して変わる、という事実にある。コンポーネントの許容差は、計器検証結果の必要精度より遙かに大きい場合がある。

本発明の一態様において、振動流量計における処理システムの交換を容易にするための現場使用デバイスは、
1つまたは複数の振動流量計処理システムとインタフェースするように構成される現場使用デバイスプロセッサと、
現場使用デバイスプロセッサへ接続され、かつ運転により導出された交換前の値、運転により導出された交換後の値および1つまたは複数のスケーリング係数を格納するように構成される格納システムとを備え、
前記現場使用デバイスプロセッサは、振動流量計の運転により導出された交換前の値を取得し、古い処理システムが交換処理システムで交換された後に、振動流量計から運転により導出された交換後の値を取得し、1つまたは複数の運転により導出された交換前の値の、1つまたは複数の運転により導出された交換後の値に対する割合として、1つまたは複数のスケーリング係数を生成し、かつ1つまたは複数のスケーリング係数を交換処理システムまたは監視用コンピュータのうちの1つまたはそれ以上にダウンロードするように構成され、前記1つまたは複数のスケーリング係数は、運転により導出された値を処理するために使用されることが可能である。

好ましくは、現場使用デバイスプロセッサはさらに、1つまたは複数のスケーリング係数を現場使用デバイスの格納システム内に保持することも含む。

好ましくは、格納システムはさらに、古い処理システムからの運転により導出された交換前の値をアップロードするためのデータ・アップロード・ルーチンと、1つまたは複数のスケーリング係数を生成するためのスケーリング係数ルーチンと、1つまたは複数のスケーリング係数を交換処理システムにダウンロードするためのデータ・ダウンロード・ルーチンとを格納する。

好ましくは、運転により導出された交換前の値を取得することは、運転により導出された交換前の値を古い処理システムから取得することを含む。

好ましくは、運転により導出された交換前の値を取得することは、運転により導出された交換前の値を製造者の施設から取得することを含む。

好ましくは、1つまたは複数のスケーリング係数は、運転により導出された交換後の値をスケーリングするために使用される。

好ましくは、1つまたは複数のスケーリング係数は、運転により導出された交換前の値をスケーリングするために使用される。

好ましくは、1つまたは複数のスケーリング係数は、振動流量計の測定値をスケーリングするために使用される。

好ましくは、古い処理システムは、振動流量計内で交換処理システムにより、スケーリング前に交換される。

好ましくは、古い処理システムは、振動流量計内で交換処理システムにより、スケーリング後に交換される。

本発明の一態様において、振動流量計の処理システムの交換方法は、
振動流量計の運転により導出された交換前の値を取得することと、
振動流量計の古い処理システムを交換処理システムと交換することと、
交換処理システムを用いて振動流量計を運転し、運転により導出された交換後の値を生成することと、
1つまたは複数の運転により導出された交換前の値の、1つまたは複数の運転により導出された交換後の値に対する割合として、1つまたは複数のスケーリング係数を生成することと、
1つまたは複数のスケーリング係数を用いて運転により導出された値を処理することを含む。

好ましくは、運転により導出された交換前の値を取得することは、運転により導出された交換前の値を古い処理システムから取得することを含む。

好ましくは、運転により導出された交換前の値を取得することは、運転により導出された交換前の値を製造者の施設から取得することを含む。

好ましくは、1つまたは複数のスケーリング係数は、運転により導出された交換後の値をスケーリングするために使用される。

好ましくは、1つまたは複数のスケーリング係数は、運転により導出された交換前の値をスケーリングするために使用される。

好ましくは、1つまたは複数のスケーリング係数は、振動流量計の測定値をスケーリングするために使用される。

好ましくは、古い処理システムは、振動流量計内で交換処理システムにより、スケーリング前に交換される。

好ましくは、古い処理システムは、振動流量計内で交換処理システムにより、スケーリング後に交換される。

全ての図面を通じて、同じ参照数字は同じエレメントを表す。図面は、必ずしも原寸通りではない。

図1は、本発明による振動流量計を示す。 図2は、本発明の一実施形態による振動流量計のメータ電子機器を示す。 図3は、本発明の一実施形態による、振動流量計のメータ電子機器の古い処理システムを交換するために使用されている現場使用デバイスを示す。 図4は、本発明の一実施形態による、振動流量計の処理システム交換方法を示すフローチャートである。

図1〜図4および以下の説明は、当業者に本発明の最良の態様を利用する方法を教示するための具体例を描写するものである。発明の原理を教示する目的で、従来的な態様の中には、単純化または省略されているものがある。当業者は、これらの例から本発明の範囲に含まれる変形例を認識するであろう。当業者は、以下に述べる特徴を様々に組み合わせれば、本発明の変形例を多く形成できることも認識するであろう。結果として、本発明は以下に述べる具体例に限定されるものではなく、請求の範囲およびその等価物によってのみ限定される。

図1は、本発明による振動流量計5を示す。振動流量計5は、流量計アッセンブリ10と、メータ電子機器20とを備える。メータ電子機器20は、リード線100を介してメータアッセンブリ10へ接続され、かつ通信路26を介して密度、質量流量、容積流量、質量流量合計、温度の各測定値または他の測定値または情報のうちの1つまたはそれ以上を提供するように構成される。振動流量計5が、ドライバ、ピックオフセンサ、流管の数、または振動の動作モードに関わらず、如何なる方式の振動流量計も備え得ることは、当業者には明らかであるはずである。いくつかの実施形態では、振動流量計5はコリオリ流量計5を備えることができる。さらに、振動流量計5が代替的に振動式密度計を備え得ることも認識されるべきである。

流量計アッセンブリ10は、1対のフランジ101aおよび101bと、マニフォールド102aおよび102bと、ドライバ104と、ピックオフセンサ105aおよび105bと、流管103Aおよび103Bとを含む。ドライバ104およびピックオフセンサ105aおよび105bは、流管103Aおよび103Bへ接続される。

フランジ101aおよび101bは、マニフォールド102aおよび102bへ付着される。いくつかの実施形態では、マニフォールド102aおよび102bは、スペーサ106の反対の両端へ取り付けることができる。スペーサ106は、管路の力が流管103Aおよび103Bへ伝達されないようにマニフォールド102aおよび102b間のスペーシングを保持する。測定される流動流体を運ぶ管路（不図示）内へ流量計アッセンブリ10が挿入されると、流動流体はフランジ101aから流量計アッセンブリ10に入って入口マニフォールド102aを通過し、ここで流動流体全量が流管103Aおよび103Bへ進入するように方向づけられて流管103Aおよび103Bを通って流れ、出口マニフォールド102bへと戻ってフランジ101bから流量計アッセンブリ10を出る。

流動流体は、液体であることがある。流動流体は、ガスであることがある。流動流体は、同伴ガスおよび同伴固体の双方又は一方を含む液体等の多相流体であることもある。

流管103Aおよび103Bは、各々が略同一の質量分布、慣性モーメントおよび曲げ軸Wa--Waおよび曲げ軸Wb--Wbを中心とする弾性モジュールを有するように選択され、かつ入口マニフォールド102aおよび出口マニフォールド102bへ適切に取り付けられる。流管103Aおよび103Bは、マニフォールド102aおよび102bから外側へ基本的に並列して延出する。

流管103Aおよび103Bは、ドライバ104により個々の曲げ軸WaおよびWbを中心として反対方向に駆動され、この時点を、振動流量計5の第1の逆位相曲げモードと称する。ドライバ104は、流管103Aへ取り付けられる磁石および流管103Bへ取り付けられる対向するコイル等の多くの周知の装置のうちの1つであってもよい。対向するコイルには交流電流が流され、両方の導管が振動される。メータ電子機器20は、リード線110を介してドライバ104へ適切な駆動信号を印加する。ドライバとしては他のデバイスも企図され、本明細書およびクレームの範囲に含まれる。

メータ電子機器20は、リード線111aおよび111b上のセンサ信号をそれぞれ受信する。メータ電子機器20は、リード線110上に駆動信号を生成し、これにより、ドライバ104が流管103Aおよび103Bを振動させる。センサとしては他のデバイスも企図され、本明細書およびクレームの範囲に含まれる。

メータ電子機器20は、ピックオフセンサ105aおよび105bからの左右の速度信号を処理し、とりわけ流量を計算する。通信路26は、メータ電子機器20がオペレータと、または他の電子システムとインタフェースできるようにする入出力手段を提供する。図1は、単に、コリオリ流量計の動作の一例を描写したものであり、本発明の教示内容を限定するものではない。

ある実施形態におけるメータ電子機器20は、流管103Aおよび103Bを振動するように構成される。振動は、ドライバ104によって実行される。メータ電子機器20は、さらに、結果的に生じる振動信号をピックオフセンサ105aおよび105bから受信する。振動信号は、流管103Aおよび103Bの振動応答を含む。メータ電子機器20は、振動応答を処理して応答周波数および位相差の双方又はいずれか一方を決定する。メータ電子機器20は、振動応答を処理して、流動流体の質量流量および密度の双方又はいずれか一方を含む1つまたは複数の流量測定値を決定する。振動応答特性および流量測定の双方又はいずれか一方は、他にも企図され、本明細書およびクレームの範囲に含まれる。

ある実施形態では、流管103Aおよび103Bは、図示されているような略U字形の流管である。あるいは、他の実施形態では、流管は略直線状の流管であることもあり、または、U字形流管以外の曲がった形状の1つまたは複数の流管であることもある。流量計の形状および構造の双方又はいずれか一方は、他にも使用可能であり、本明細書およびクレームの範囲に含まれる。

図2は、本発明の一実施形態による振動流量計5のメータ電子機器20を示す。メータ電子機器20は、インタフェース201と、処理システム203とを含むことが可能である。メータ電子機器20は、ピックオフセンサ105aおよび105bからピックオフセンサ信号を受信する等、メータアッセンブリ10から1つまたは複数のセンサ信号221を受信する。メータ電子機器20は、第1および第2のセンサ信号を処理して、メータアッセンブリ10を通って流れる流動物質の流れ特性228を入手する。例えば、メータ電子機器20は、センサ信号221から、例えば位相差、周波数、時間差（Δt）、密度、質量流量および容積流量のうちの1つまたはそれ以上を含む流れ特性228を決定することができる。さらに、本発明に従って、他の流れ特性228も決定することができる。

インタフェース201は、速度センサ170Lおよび170Rの一方から、図1のリード線100を介してセンサ信号を受信する。インタフェース201は、任意の方式のフォーマット、増幅、バッファリング、他等の任意の必要な、または望ましい信号処理を実行することができる。あるいは、幾つかの、または全ての信号処理を処理システム203において実行することもできる。

さらに、インタフェース201は、メータ電子機器20と外部デバイスとの間の通信を、例えば通信路26等を介して有効化することができる。インタフェース201は、任意の方式の電子的、光学的または無線式の通信を行う能力を有する。

ある実施形態におけるインタフェース201は、デジタイザ（不図示）を含み、センサ信号は、アナログセンサ信号を含む。デジタイザは、アナログ式センサ信号をサンプリングしてデジタル化し、デジタルセンサ信号を生成する。インタフェース／デジタイザは、任意の必要なデシメーションも実行することができ、デジタルセンサ信号は、必要な信号処理量を低減しかつ処理時間を短縮するためにデシメートされる。

処理システム203は、メータ電子機器20の動作を管理し、かつ流量計アッセンブリ10からの流量測定値を処理する。処理システム203は、1つまたは複数の処理ルーチンを実行し、これにより、1つまたは複数の流れ特性を生成するために流量測定値を処理する。

処理システム203は、汎用コンピュータ、マイクロプロセシングシステム、論理回路または他の何らかの汎用またはカスタマイズされた処理デバイスであることが可能である。処理システム203は、複数の処理デバイス間に分散されることがある。処理システム203は、格納システム204等の任意の方式の一体型または独立型電子格納媒体を含むことがある。

図示されている実施形態において、処理システム203は、1つまたは複数のセンサ信号221から流れ特性を決定する。処理システム203は、例えば、1つまたは複数のセンサ信号221の少なくとも位相差および周波数を決定することができ、かつ位相差および周波数から質量流量および密度を決定することができる。

格納システム204は、流量計のパラメータおよびデータ、ソフトウェアルーチン、定数値および可変値を格納することができる。ある実施形態において、格納システム204は、処理システム203により実行されるルーチンを格納する。ある実施形態において、格納システム204は、動作ルーチン210を格納する。動作ルーチン210は、処理システム203により実行されると、振動流量計5に、流量計アッセンブリ10を振動すること、1つまたは複数の後続のセンサ信号221を受信すること、1つまたは複数のセンサ信号221から1つまたは複数の流れ特性228を生成すること、を含む作業を行わせることができる。また、動作ルーチン210は、例えば通信動作および計器検証動作を含む他の動作も実行することができる。計器動作としては他の動作も企図され、本明細書およびクレームの範囲に含まれる。

ある実施形態において、格納システム204は、コリオリ流量計5を動作させるために使用される変数を格納する。格納システム204は、ピックオフセンサ105aおよび105bから受信される1つまたは複数のセンサ信号221を格納することができる。格納システム204は、1つまたは複数のセンサ信号221から導出される1つまたは複数の流れ特性228を格納することができる。さらに、格納システム204は、工場ベースライン・データ・セット263を格納することができ、かつ運転により導出された値252を格納することができる。

工場ベースライン・データ・セット263は、複数のベースライン値を含んでもよい。工場ベースライン・データ・セット263は、工場で振動流量計5にプログラムされるデータを含んでもよく、または振動流量計5の配送および据付け後に振動流量計にプログラムされてもよい。

工場ベースライン・データ・セット263は、振動流量計5を設定するために必要なコンフィギュレーション値を含んでもよい。コンフィギュレーション値は、例えば1つまたは複数の流動物質密度、1つまたは複数の標的振動振幅および1つまたは複数の標的振動周波数等の情報を含んでもよい。コンフィギュレーション値としては他にも企図され、本明細書およびクレームの範囲に含まれる。

工場ベースライン・データ・セット263は、生の測定データから精確かつ信頼性の高い流量測定値を提供するために必要な校正値を含んでもよい。校正値は、例えば、計器の剛性および幾何学形状を特徴づける流量校正係数（FCF）を含んでもよい。校正値は、流管103A、103Bを介する流れのない場合のピックオフセンサ105aおよび105b間の時間遅延（Δt）を含む、流れ時間遅延校正値ゼロ（Δt₀）を含んでもよい。校正値としては他にも企図され、本明細書およびクレームの範囲に含まれる。

工場ベースライン・データ・セット263は、振動流量計5の動作を検証するために使用される検証値を含んでもよい。検証値は、例えば、密度検証値を含んでもよい。検証値としては他にも企図され、本明細書およびクレームの範囲に含まれる。

運転により導出された値252は、振動流量計5の動作中に導出される値を含んでもよい。運転により導出された値252は、振動流量計5の動作中に変更されている工場ベースライン・データ・セット263の工場ベースライン値を含んでもよい。

図3は、本発明の一実施形態による、振動流量計5における処理システムの交換を容易にするための現場使用デバイス280を示す。現場使用デバイス280は、1つまたは複数の振動流量計処理システムとインタフェースするように構成されるプロセッサ282と、プロセッサ282へ接続される格納システム285とを備える。現場使用デバイス280は、交換処理システム203bを構成するために使用されてもよい。現場使用デバイス280は、古い処理システム203aにより生成された運転により導出された値と不連続ではない、運転により導出された値を生成すべく交換処理システム203bを構成するために使用されてもよい。

本図において、左側のメータ電子機器20は、古い処理システム203aを含む「古い」メータ電子機器20を備えている。古い処理システム203aは、運転により導出された交換前の値252aを格納してもよい。運転により導出された交換前の値252aは、先に論じたように、振動流量計5の動作中に導出される値を含んでもよい。運転により導出された交換前の値252aは、先に論じたように、振動流量計5の動作中に変更される工場ベースライン値を含んでもよい（古い処理システム203aは、工場ベースライン・データ・セット263を格納してもよい）。工場ベースライン・データ・セット263は、先に論じたように、振動流量計5にプログラムされる工場ベースラインデータを含んでもよい。工場ベースライン・データ・セット263は、先に論じたように、コンフィギュレーション値、校正値および検証値を含んでもよい。

右側のメータ電子機器20は、古い処理システム203aを交換した後の、交換処理システム203bを伴うメータ電子機器20を備える。交換処理システム203bは、運転により導出された交換後の値252bを生成しかつ格納してもよい。いくつかの実施形態における運転により導出された交換後の値252bは、後に論じるように、運転により導出されてスケーリングされた値を含んでもよい。

現場使用デバイス280は、プロセッサ282へ接続されかつメータ電子機器20と通信するように構成される通信インタフェース（不図示）を含んでもよい。現場使用デバイス280は、メータ電子機器20と、有線接続を介して、無線式に、または電気的、磁気的、音響的または光学的通信システムを含む任意の適切な通信リンクを用いて通信してもよい。

現場使用デバイス280は、さらに、プロセッサ282へ接続される格納システム285を含む。格納システム285は、運転により導出された交換前の値252a、運転により導出された交換後の値252bおよび1つまたは複数のスケーリング係数266を格納するように構成される。値または情報としては他にも企図され、本明細書およびクレームの範囲に含まれる。

格納システム285は、プロセッサ282によって実行されるべきルーチンを格納してもよい。格納システム285は、データ・アップロード・ルーチン246、データ・ダウンロード・ルーチン247およびスケーリング係数ルーチン249を格納してもよい。ルーチンとしては他のルーチンも企図され、本明細書およびクレームの範囲に含まれる。

データ・アップロード・ルーチン246は、プロセッサ282により、メータ電子機器20からの情報を現場使用デバイス280の格納システム285へアップロードするために使用されてもよい。データ・アップロード・ルーチン246は、古い処理システム203の運転により導出された値252をアップロードするために使用されてもよい。データ・アップロード・ルーチン246は、古い処理システム203からの運転により導出された交換前の値252aをアップロードするために使用されてもよい。データ・アップロード・ルーチン246は、交換処理システム203bからの運転により導出された交換後の値252bをアップロードするために使用されてもよい。あるいは、または追加的に、データ・アップロード・ルーチン246は、振動流量計5と通信状態にある監視用またはデータ蓄積用コンピュータ等の他のソースからのデータをアップロードしてもよい。

データ・ダウンロード・ルーチン247は、プロセッサ282により、現場使用デバイス280の格納システム285からの情報をメータ電子機器20へダウンロードするために使用されてもよい。データ・ダウンロード・ルーチン247は、例えば、現場使用デバイス280の格納システム285からの1つまたは複数のスケーリング係数266を交換処理システム203bへダウンロードするために使用されてもよい。あるいは、または追加的に、データ・ダウンロード・ルーチン247は、1つまたは複数のスケーリング係数266を振動流量計5と通信状態にある監視用またはデータ蓄積用コンピュータ等の他のデバイスへダウンロードしてもよい。

スケーリングルーチン249は、プロセッサ282により、1つまたは複数のスケーリング係数266を生成するために使用されてもよい。スケーリングルーチン249は、1つまたは複数のスケーリング係数266を、運転により導出された交換前の値252aおよび運転により導出された交換後の値252bから生成してもよい。スケーリングルーチン249は、1つまたは複数のスケーリング係数266を、運転により導出された交換前の値252aの、運転により導出された交換後の値252bに対する割合として生成してもよい。スケーリングルーチン249は、1つまたは複数のスケーリング係数266を、1つまたは複数の運転により導出された交換前の値252aの、1つまたは複数の運転により導出された交換後の値252bに対する割合として生成してもよく、複数のスケーリング係数266が生成されてもよい。このような複数のスケーリング係数266は、複数の増幅係数が印加される場合等、運転により導出された値における異なるアイテムが個々に、または様々にスケーリングされなければならない場合に必要とされることがある。

1つまたは複数のスケーリング係数266は、振動流量計5により、振動流量計の測定値をスケーリングするために使用されてもよい。1つまたは複数のスケーリング係数266は、計器のコンフィギュレーション値をスケーリングするために使用されてもよい。1つまたは複数のスケーリング係数266は、計器の校正値をスケーリングするために使用されてもよい。1つまたは複数のスケーリング係数266は、計器の検証値をスケーリングするために使用されてもよい。あるいは、または追加的に、1つまたは複数のスケーリング係数266は、振動流量計5と通信状態にある監視用またはデータ蓄積用コンピュータによって使用されてもよい。

プロセッサ282は、振動流量計5の運転により導出された交換前の値252aを取得し、古い処理システム203aが交換処理システム203bに交換された後に、交換処理システム203bから運転により導出された交換後の値252bを取得し、1つまたは複数のスケーリング係数266を、1つまたは複数の運転により導出された交換前の値252aの、1つまたは複数の運転により導出された交換後の値252bに対する割合として生成し、そして、1つまたは複数のスケーリング係数266を交換処理システム203b、及び振動流量計5と通信状態にある監視用またはデータ蓄積用コンピュータ等の別の適切な1つまたは複数のコンピュータの双方又はいずれか一方へダウンロードするように構成される。1つまたは複数のスケーリング係数266は、交換処理システム203bおよび他のコンピュータの双方又はいずれか一方により、運転により導出された値252をスケーリングするために使用されてもよい。したがって、交換動作システム203bは、古い処理システム203aと略等しく動作してもよい。

現場使用デバイス280は、振動流量計5のメータ電子機器20を診断しかつ／または修理するために使用されてもよい。現場使用デバイス280は、処理システム203を交換する必要があるかどうかを検出または決定することを含む、振動流量計5の処理システム203に関わる問題を検出するように構成されてもよい。

図4は、本発明の一実施形態による、振動流量計5の処理システム交換方法400を示すフローチャートである。ステップ401において、運転により導出された交換前の値252aが現場使用デバイス280へアップロードされる。現場使用デバイス280は、技術者または修理人によって動作されてもよい。

運転により導出された交換前の値252aは、古い処理システム203aからアップロードされてもよい。あるいは、アップロードは、運転により導出された交換前の値252aを振動流量計5の外部のデバイスからアップロードすることを含んでもよい。外部デバイスは、1つまたは複数の流量計と通信状態にあって1つまたは複数の流量計からのデータを受信しかつ収集するローカル・コンピュータ・デバイスを備えてもよい。外部デバイスは、工場サーバ、データベースまたは他の工場ストレージを備えてもよい。運転により導出された交換前の値252aは、例えば、データのバックアップ手順の間に振動流量計5の外部に格納されている場合もある。その結果、運転により導出された交換前の値252aは、古い処理システム203aが完全に機能しなくなっている場合でも利用可能であり得る。

運転により導出された交換前の値252aは、振動流量計5の動作中に古い処理システム203aによって生成された値を含む。運転により導出された交換前の値252aのアップロードは、古い処理システム203aの交換より前に行われてもよい。

運転により導出された交換前の値252aは、振動流量計5へプログラムされているコンフィギュレーション値を含んでもよい。コンフィギュレーション値は、変更されない場合もあれば、振動流量計5による動作中に修正されている場合もある。

運転により導出された交換前の値252aには、例えば、管の剛性値および残留管撓み値等の校正値が含まれてもよい。校正値は、変更されない場合もあれば、振動流量計5による動作中に修正されている場合もある。校正値としては他にも企図され、本明細書およびクレームの範囲に含まれることは理解されるべきである。

運転により導出された交換前の値252aには、振動流量計5内に格納されかつ現場作業によって変更されている工場ベースライン・データ・セット263の一部が含まれてもよい。工場ベースライン・データ・セット263の変更は、振動流量計5の現場作業の間に経時的に発生してもよい。

運転により導出された交換前の値252aに対する経時的変更は、ある具体的な振動流量計5に固有のものであってもよい。結果的に、運転により導出された交換前の値252aは、古い処理システム203aから交換処理システム203bへ持ち越されることが望ましい場合がある。運転により導出された交換前の値252aは、交換処理システム203bが古い処理システム203aと略等しく動作することを有効化してもよい。

ステップ402において、振動流量計5の古い処理システム203aは、交換処理システム203bに交換される。交換ステップは、メータ電子機器20内の1つまたは複数のプロセッサを交換することを含んでもよい。交換ステップは、メータ電子機器20の1つまたは複数の回路基板を交換することを含んでもよい。交換ステップは、メータ電子機器20のチップ、サブ基板または回路またはコンポーネントを交換することを含んでもよい。

ステップ403において、振動流量計5は、交換処理システム203bを据え付けた状態で動作され、この時点で、運転により導出された交換後の値252bが交換処理システム203bにより収集される。運転により導出された交換後の値252bは、好ましくは、原初の流量計アッセンブリ10によって取得される。運転により導出された交換後の値252bは、交換処理システム203bの使用に起因して、1つまたは複数の新しい利得値を用いて取得されてもよい。運転により導出された交換後の値252bは、運転により導出された交換前の値252aとは不連続であってもよい。

ステップ404では、1つまたは複数のスケーリング係数266が生成される。1つまたは複数のスケーリング係数266は、運転により導出された交換前の値252aと、運転により導出された交換後の値252bとの比較から生成される。1つまたは複数のスケーリング係数266は、（古い処理システム203aにより生成される）運転により導出された交換前の値252aの、（交換処理システム203bにより生成される）運転により導出された交換後の値252bに対する割合、即ち、交換前の値／交換後の値、から生成されてもよい。

ステップ405では、1つまたは複数のスケーリング係数266を用いて運転により導出された値が処理される。1つまたは複数のスケーリング係数は、振動流量計5にダウンロードされてもよく、かつ／または振動流量計5と通信状態にある1つまたは複数の適切な監視用またはデータ蓄積用コンピュータにダウンロードされてもよい。結果的に、処理は、現場使用デバイス280において実行されてもよく、または、振動流量計5より外部の、かつ／または振動流量計5から遠位のデバイス等の別のデバイスにおいて実行されてもよい。

いくつかの実施形態において、1つまたは複数のスケーリング係数266は、交換処理システム203bへダウンロードされて使用されてもよい。ダウンロードされた1つまたは複数のスケーリング係数266は、交換処理システム203bにおける、例えば任意の方式の不揮発性メモリを含む任意の適切なストレージに格納されてもよい。1つまたは複数のスケーリング係数266は、次に、交換処理システム203bによって使用されてもよい。1つまたは複数のスケーリング係数266は、続いて振動流量計5により生成される運転により導出された交換後の値をスケーリングするために使用されてもよい。スケーリングの結果、運転により導出された交換後の値は、運転により導出された交換前の値と比較しても移動または不連続性を示さない場合がある。

あるいは、1つまたは複数のスケーリング係数266は、後続の運転により導出された値ではなく、運転により導出された交換前の値をスケーリングするために使用されてもよい。これは、1つまたは複数のスケーリング係数266を反転させること、または1つまたは複数のスケーリング係数266の生成に使用される1つまたは複数の割合を反転させることを必要とする場合がある。

1つまたは複数のスケーリング係数266は、振動流量計の測定値をスケーリングするために使用されることが可能である。1つまたは複数のスケーリング係数266は、計器の検証値をスケーリングするために使用されることが可能である。1つまたは複数のスケーリング係数266は、計器の校正値をスケーリングするために使用されることが可能である。1つまたは複数のスケーリング係数266は、計器のコンフィギュレーション値をスケーリングするために使用されることが可能である。

運転により導出された値は、振動流量計に保持されることが望まれるユーザが利用可能な値を含むことが可能である。運転により導出された値は、通信リンク上で、かつ診断ツールを含む計器に接続されるデバイスを介してユーザがアクセスできるものであることが可能である。運転により導出された値は、診断用に将来使用する可能性のために収集されるデータを含むことが可能である。したがって、運転により導出された値は、外部から利用可能な計器測定データおよび、動作データおよび動作状態を含む内部データの双方又はいずれか一方を含むことが可能である。さらに、運転により導出された値は、モード解析データを含むことが可能であり、モード解析は、測定データをパラメータモデルに当てはめて結果を解析する。

運転により導出された値は、増幅器校正データを含むことが可能である。増幅器校正データは、振動流量計の駆動電流増幅器が工場出荷値から事実上変化していないことを検証するために使用可能な増幅器校正係数を含むことが可能である。流量計は、1つまたは複数の振動検査トーンにおける周波数応答関数（FRF）を測定してもよい。取得されたFRFは、格納された増幅器校正係数と比較されてもよく、偏差（または偏差の量）は、振動流量計における変化または性能低下を推測するために使用されてもよい。測定されたFRFおよび偏差の量は、診断または検証データとして格納されてもよい。

運転により導出された値は、フィルタリングデータを含むことが可能である。フィルタリングデータは、例えば、フィルタ応答時間、フィルタ順序、フィルタタップの数およびスペーシング、デシメーション情報および阻止帯域情報等の格納されたフィルタリング情報を含んでもよい。

運転により導出された値は、流管／流量計残留撓み性データを含むことが可能である。残留撓み性データはFRFから計算されてもよく、残留撓み性行列は、極の留数行列および留数処理から導出される。残留撓み性は、流管内の質量不均衡または他の構造的異常、または流量計の構造から結果的に生じる場合がある。残留撓み性は経時的に追跡されてもよく、残留撓み性の変化は全て、振動流量計の構造的変化を検出するための診断として使用される。

運転により導出された値は、剛性不確定性データを含むことが可能である。剛性不確定性データは、工場ベースラインからの剛性変化に関する統計データを含むことが可能である。剛性不確定性データは、剛性値と流量計の試験番号との関係を特徴づけてもよい。

本発明による現場使用デバイスおよび方法は、所望されれば、幾つかの優位点を提供するために任意の実施形態に従って用いることができる。現場使用デバイスおよび方法は、振動流量計における処理システムの交換を容易にするために使用することができる。現場使用デバイスおよび方法は、振動流量計における処理システムの交換を容易にするために使用することができ、運転により導出された交換後の値は、運転により導出された交換前の値と相違せず、または前記値から反れない。

上述の実施形態に関する詳細な説明は、本発明者らにより発明の範囲に包含されることが企図される全ての実施形態を網羅的に説明したものではない。実際に、当業者には、上述の実施形態の所定の構成要素を様々に組み合わせる、または排除することによりさらなる実施形態が生み出され得ること、かつこのようなさらなる実施形態も本発明の範囲および教示内容に含まれることが認識されるであろう。また、当業者には、上述の実施形態の全体または一部を組み合わせれば、本発明の範囲および教示内容に含まれる追加的な実施形態が生み出され得ることも明らかとなるであろう。したがって、本発明の範囲は、添付の請求の範囲から決定されるべきものである。

Claims (18)

1. 振動流量計において古い処理システムの交換を容易にするための現場使用デバイス（280）であって、
   前記振動流量計内の古い処理システム及び交換処理システムの少なくとも1つとインタフェースするように構成される現場使用デバイスプロセッサ（282）と、
   前記現場使用デバイスプロセッサ（282）へ接続され、かつ運転により導出された古い処理システムからの交換前の値（252a）、交換処理システムの運転により導出された交換後の値（252b）および1つまたは複数のスケーリング係数（266）を格納するように構成される格納システム（285）と
   を備え、
   前記現場使用デバイスプロセッサ（282）は、前記振動流量計の古い処理システムの運転により導出された交換前の値（252a）を取得し、前記古い処理システムが前記交換処理システムと交換された後に、前記振動流量計から運転により導出された交換処理システムの交換後の値（252b）を取得し、運転により導出された1つまたは複数の交換前の値（252a）の、運転により導出された1つまたは複数の交換後の値（252b）に対する割合として前記1つまたは複数のスケーリング係数（266）を生成し、かつ前記1つまたは複数のスケーリング係数（266）を交換処理システム（203b）或いは監視用又はデータ蓄積用コンピュータのうちの1つまたはそれ以上にダウンロードするように構成され、
   前記1つまたは複数のスケーリング係数（266）は、運転により導出された値（252）を処理するために使用されることが可能である現場使用デバイス（280）。
2. 前記1つまたは複数のスケーリング係数（266）は、前記現場使用デバイス（280）の前記格納システム（285）内に保持されることをさらに含む、請求項1に記載の現場使用デバイス（280）。
3. 前記格納システム（285）は、さらに、前記古い処理システムからの前記運転により導出された交換前の値（252a）をアップロードするためのデータ・アップロード・ルーチン（246）と、
   前記1つまたは複数のスケーリング係数（266）を生成するためのスケーリング係数ルーチン（249）と、
   前記1つまたは複数のスケーリング係数（266）を前記交換処理システム（203a）にダウンロードするためのデータ・ダウンロード・ルーチン（247）と
   を格納する、請求項1に記載の現場使用デバイス（280）。
4. 前記運転により導出された交換前の値を取得することは、前記運転により導出された交換前の値を前記古い処理システムから取得することを含む、請求項1に記載の現場使用デバイス（280）。
5. 前記運転により導出された交換前の値を取得することは、前記運転により導出された交換前の値を製造者の施設から取得することを含む、請求項1に記載の現場使用デバイス（280）。
6. 前記1つまたは複数のスケーリング係数（266）は、運転により導出された交換後の値をスケーリングするために使用される、請求項1に記載の現場使用デバイス（280）。
7. 前記1つまたは複数のスケーリング係数（266）は、運転により導出された交換前の値をスケーリングするために使用される、請求項1に記載の現場使用デバイス（280）。
8. 前記1つまたは複数のスケーリング係数（266）は、振動流量計の測定値をスケーリングするために使用される、請求項1に記載の現場使用デバイス（280）。
9. 前記古い処理システムは、前記振動流量計内で前記交換処理システムにより、前記スケーリングの前に交換される、請求項1に記載の現場使用デバイス（280）。
10. 前記古い処理システムは、前記振動流量計内で前記交換処理システムにより、前記スケーリングの後に交換される、請求項1に記載の現場使用デバイス（280）。
11. 振動流量計の処理システムを交換する方法であって、
    前記振動流量計の、運転により導出された古い処理システムの交換前の値を取得することと、
    前記振動流量計の前記古い処理システムを交換処理システムと交換することと、
    前記交換処理システムを用いて前記振動流量計を運転し、運転により導出された交換後の値を生成することと、
    運転により導出された古い処理システムからの1つまたは複数の交換前の値の、運転により導出された1つまたは複数の交換後の値に対する割合として1つまたは複数のスケーリング係数を生成することと、
    前記1つまたは複数のスケーリング係数を用いて運転により導出された値を処理することを含む方法。
12. 前記運転により導出された交換前の値を取得することは、前記運転により導出された交換前の値を前記古い処理システムから取得することを含む、請求項11に記載の方法。
13. 前記運転により導出された古い処理システムからの交換前の値を取得することは、前記運転により導出された交換前の値を製造者の施設から取得することを含む、請求項11に記載の方法。
14. 前記1つまたは複数のスケーリング係数は、運転により導出された交換後の値をスケーリングするために使用される、請求項11に記載の方法。
15. 前記1つまたは複数のスケーリング係数は、運転により導出された交換前の値をスケーリングするために使用される、請求項11に記載の方法。
16. 前記1つまたは複数のスケーリング係数は、振動流量計の測定値をスケーリングするために使用される、請求項11に記載の方法。
17. 前記古い処理システムは、前記振動流量計内で前記交換処理システムにより、前記スケーリングの前に交換される、請求項11に記載の方法。
18. 前記古い処理システムは、前記振動流量計内で前記交換処理システムにより、前記スケーリングの後に交換される、請求項11に記載の方法。

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