JP6416387B2 - 差動流量計用のツール - Google Patents

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Description

本発明は、流量計に関するものであり、とくに差動流量計システム（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｆｌｏｗｍｅｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ）に対する最適な動作パラメータを求めるためのツールに関するものである。
例えば、振動式のデンシトメーター及びコリオリ式流量計の如き振動式センサが、一般的に知られており、流量計の導管を流れる物質の質量流量及び他の情報を測定するために用いられている。コリオリ式流量計の具体例が、Ｊ．Ｅ．スミスらに発行されている米国特許第４，１０９，５２４号、米国特許第４，４９１，０２５号及び再発行特許第３１，４５０号に開示されている。これらの流量計は、直線構造または曲線構造を有している１つ以上の導管を備えている。コリオリ式質量流量計の各導管構造は、単純曲げモード、ねじれモードまたは結合タイプでありうる一組の固有振動モードを有している。各導管を好ましいモードで振動させることができる。
いくつかのタイプの質量流量計、とくにコリオリ式流量計は、密度を直接測定して質量を密度で除算することにより体積情報を提供するよう動作させることが可能である。例えばＲｕｅｓｃｈに対して発行されている米国特許第４，８７２，３５１号にはコリオリ式流量計を用いて知らない多相流体の密度を測定するネットオイルコンピュータ（ｎｅｔ ｏｉｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）について開示されている。Ｂｕｔｔｌｅｒらに対して発行されている米国特許第５，６８７，１００号には、振動式のチューブ型デンシトメーターとして動作する質量流量計の密度読み取り値に質量流量の影響の補正するコリオリ効果を用いたデンシトメーターについて開示されている。
物質は、流量計の流入口側に接続されているパイプラインから流量計の中に流れ込み、１つ以上の導管を通り、流量計の流出口側から流量計を出るようになっている。振動しているシステムの固有振動モードは、導管の質量と導管内を流れる物質の質量とを組み合わせた質量により部分的に決まる。
流量計に何も流れていないとき、振動力が導管に加えられると、導管に沿ったすべての部位が、同一の位相で振動するか、または、僅かな時間だけ遅れて振動する。このゼロ流量で測定される時間遅れを「ゼロオフセット」と呼ぶ。流量計に物質が流れ始めると、コリオリ力により、導管に沿った各部位が異なる位相を有するようになる。例えば、流量計の流入口端部の位相は中央のドライバの位置の位相より遅れ、流出口の位相は中央のドライバの位置の位相よりも進んでいる。導管上のピックオフセンサは導管の運動を表す正弦波信号を発生する。ピックオフから出力される信号を処理してピックオフとピックオフとの間の時間遅れが求められるようになっている。２つ以上のピックオフ間の時間遅れは、導管を流れる物質の質量流量に比例する。
ドライバに接続されているメータ電子機器は、ドライブ信号を出力してドライバを動作させ、ピックオフから受け取る信号から物質の質量流量及び他の特性を求める。ドライバは、複数の周知の構成のうちの１つの構成を有しうる。しかしながら、流量計の産業界において、磁石及びそれに対向するドライブコイルは非常に高い評価を受けている。交流が、ドライブコイルに流され、所望の振幅及び振動数で導管を振動させる。また当該技術分野において、ドライバの構成と極めて同じようにマグネットとコイルとが配置されたピックオフを提供することが知られている。しかしながら、ドライバが運動を誘発する電流を受け取り、ピックオフがドライバにより提供される運動を用いて電圧を誘発させることができる。ピックオフにより測定される時間遅れの大きさは非常に小さく、ナノセカンド単位で測られることが多い。従って、トランスデューサの出力が非常に正確であることが必要となる。
状況によっては、単一のシステムにおいて流量計を複数用いることが望ましい場合もある。このような多重流量計の一例としては、大規模なエンジン燃料システムにおいて２つの流量計が用いられる場合が挙げられる。このシステムは一般的に大きな航海船において用いられている。この船の場合、エンジンのシステムを効率的に動作させるうえで燃料の適切な管理が重要なことである。燃料の消費を正確に測定するために、エンジンの上流側に１つの流量計が配置され、エンジンの下流側に他の流量計が配置されるようになっている。消費された燃料の質量を計算するにあたって２つの流量計間の読み取り値の差が用いられる。
あるサイズの流量計では、正確さを維持するために流量がある範囲であることが必要とされる。それに対して、あるシステムではある範囲の流量が必要である。従って、システムの動作を過度に制限しない流量計が必要となる。すなわち、個々のシステムにとって最良の流量計とは、流量及びそれに関連するパラメータを正確に測定するものの流量を制限せずかつ厄介な圧力降下をもたらさない流量計である。単一のシステムに２つの流量計があるような場合、流量制限及び精度の問題がより大きくなる。例えば、０．１％の精度誤差のある１対の流量計についていえば、それらが直列に配置された場合、精度誤差が単に０．２％の誤差になるのでなく、それよりもはるかに大きくなってしまう恐れがある。２つ以上の流量計がある場合、それらの間の温度差及びゼロ安定性の差もシステムの精度の低下に寄与する。
従って、当該技術分野において、多重流量計システムの流量計の最も適切なサイズ及びタイプを与えられた１組の動作制約に基づいて計算する方法及びそれに関連するシステムの必要性が存在する。また、多重流量計システムの精度を求める方法及びそれに関連するシステムの必要性が存在する。また、プロジェクトの必要条件に照らして流量計の候補群からの特定の流量計モデルを判別する方法及びそれに関連するシステムの必要性が存在する。本発明は、これら及び他の課題を克服し、当該技術分野の進歩を実現するものである。
ある実施形態にかかるシステム精度を求めるための方法が提供されている。かかる実施形態は、供給側流量計に関するハードウェア仕様を演算デバイスに入力するステップと、戻り側流量計に関するハードウェア仕様を演算デバイスに入力するステップとを有している。この演算デバイスにシステムパラメータも入力される。システム精度がシステムロジックを用いて計算される。システムロジックは、供給側流量計に関するハードウェア仕様、戻り側流量計に関するハードウェア仕様及びシステムパラメータに基づく入力を受け取るようになっている。計算されたシステム精度は、コンピュータ読み取り可能格納媒体に格納され、出力されるようになっている。
また、ある実施形態にかかるメーターシステムを設定するためのシステムが提供されている。この実施形態によれば、かかるシステムは、少なくとも２つの流量計と、少なくとも１つの入力を受け取り、少なくとも１つの出力を生成するように構成される演算デバイスとを備えており、少なくとも１つの入力は少なくとも１つの流量計ハードウェア仕様及び少なくとも１つのシステムパラメータを含んでいる。また、かかるシステムは、少なくとも１つの出力を計算するように構成される演算デバイスのシステムロジックを有しており、少なくとも１つの出力は、システム精度及び温度補正システム精度のうちの少なくとも１つを含んでいる。
態様
ある態様にかかるシステム精度を求めるための方法が提供されている。かかる方法は、供給側流量計に関するハードウェア仕様を演算デバイスに入力するステップと、戻り側流量計に関するハードウェア仕様を前記演算デバイスに入力するステップと、システムパラメータを演算デバイスに入力するステップと、供給側流量計に関するハードウェア仕様、戻り側流量計に関するハードウェア仕様及びシステムパラメータに基づく入力を受け取るシステムロジックを用いてシステム精度を計算するステップと、計算されたシステム精度をコンピュータ読み取り可能格納媒体に格納するステップと、計算されたシステム精度を出力するステップとを有している。
好ましくは、供給側流量計に関するハードウェア仕様及び戻り側流量計に関するハードウェア仕様はそれぞれベース精度値を含む。
好ましくは、供給側流量計に関するハードウェア仕様及び戻り側流量計に関するハードウェア仕様はそれぞれゼロオフセット値を含む。
好ましくは、供給側流量計に関するハードウェア仕様及び戻り側流量計に関するハードウェア仕様はそれぞれ温度ドリフト値を含む。
好ましくは、供給側流量計に関するハードウェア仕様及び戻り側流量計に関するハードウェア仕様はそれぞれ最大流量値を含む。
好ましくは、システムパラメータはゼロ更正温度値を含む。
好ましくは、システムパラメータは流体の密度を含む。
好ましくは、システムパラメータは流入口温度及び出口温度を含む。
好ましくは、システムロジックを用いてシステム精度を計算するステップは、
Figure 0006416387
 で表される供給側流量計の不確実性ＵＳを計算するステップであって、ＴＤＳが供給側流量計の温度ドリフトであり、ｍｍａｘｓが最大供給側流量計流量であり、Ｔｉｎｌｅｔが流入口温度であり、Ｔ０がゼロ更正温度であり、Ｓ０Ｓが供給側流量計のゼロオフセットであり、ＡＳが供給側流量計のベース精度であり、ＣＳが供給流量変換係数である、計算するステップと、
Figure 0006416387
 で表される戻り側流量計の不確実性ＵＲを計算するステップであって、ＴＤＲが戻り側流量計の温度ドリフトであり、ｍｍａｘＲが最大戻り側流量計流量であり、Ｔｏｕｔｌｅｔが流出口温度であり、Ｔ０がゼロ更正温度であり、Ｓ０Ｒが戻り側流量計のゼロオフセットであり、ＡＲが戻り側流量計のベース精度であり、ＣＲが戻り流量変換係数である、計算するステップとを有する。
好ましくは、システムロジックを用いてシステム精度を計算するステップは、
Figure 0006416387
 で表されるトータル差動測定精度ＡＦａｃｔｏｒｙＺｅｒｏを計算するステップを含む。
好ましくは、システムロジックを用いてシステム精度を計算するステップは、
Figure 0006416387
 で表されるプロセス温度補正システム精度ＡＰｒｏｃｅｓｓを計算するステップを含み、この式で、ＣＦＣが燃料消費変換係数である。
好ましくは、かかるシステム精度を求めるための方法は、システムパラメータ及びハードウェア仕様のうちの少なくとも１つが少なくとも１つの前もって決められた規則に準拠していない場合に通知を出すステップを有する。
好ましくは、かかるシステム精度を求めるための方法は、入力されたシステムパラメータから供給側流量計に関するハードウェア仕様を生成するステップと、入力されたシステムパラメータから戻り側流量計に関するハードウェア仕様を生成するステップとを有する。
ある態様にかかるメーターシステムを設定するためのシステムが提供されている。かかるメーターシステムを設定するためのシステムは少なくとも２つの流量計を備えている。かかるシステムは、少なくとも１の流量計ハードウェア仕様及び少なくとも１つのシステムパラメータを有する少なくとも１つの入力を受け取り、少なくとも１の出力を生成するように構成される演算デバイスをさらに備えている。演算デバイスのシステムロジックは、少なくとも１つの出力を計算するように構成されており、少なくとも１の出力はシステム精度及び温度補正システム精度のうちの少なくとも１つを含む。
好ましくは、少なくとも１つのハードウェア仕様はべース精度値を含む。
好ましくは、少なくとも１つのハードウェア仕様はゼロオフセット値を含む。
好ましくは、少なくとも１つのハードウェア仕様は温度ドリフト値を含む。
好ましくは、少なくとも１つのハードウェア仕様は最大流量値を含む。
好ましくは、少なくとも１つのシステムパラメータはゼロ更正温度値を含む。
好ましくは、少なくとも１つのシステムパラメータは流体の密度を含む。
好ましくは、少なくとも１つのシステムパラメータは流入口温度及び流出口温度を含む。
好ましくは、少なくとも１つの燃料システムの精度指標はシステム精度を含む。
好ましくは、システム精度は、
Figure 0006416387
 で表されるＡＦａｃｔｏｒｙ ｚｅｒｏであり、この式で、
Figure 0006416387
 であり、この式で、ＴＤが供給側流量計の温度ドリフトであり、ｍｍａｘｓが最大供給側流量計流量であり、Ｔｉｎｌｅｔが流入口温度であり、Ｔ０がゼロ更正温度であり、Ｓ０Ｓが供給側流量計のゼロオフセットであり、ＡＳが供給側流量計のベース精度であり、ＣＳが供給流量変換係数であり、
Figure 0006416387
 であり、この式で、ＴＤＲが戻り側流量計の温度ドリフトであり、ｍｍａｘＲが最大戻り側流量計流量であり、Ｔｏｕｔｌｅｔが流出口温度であり、Ｔ０がゼロ更正温度であり、Ｓ０Ｒが戻り側流量計のゼロオフセットであり、ＡＲが戻り側流量計のベース精度であり、ＣＲが戻り流量変換係数である。
好ましくは、温度補正システム精度は
Figure 0006416387
 で表されるＡＰＲＯＣＥＳＳであり、この式で、Ｓ０Ｓが供給側流量計のゼロオフセットであり、ＡＳが供給側流量計のベース精度であり、ＣＳが供給流量変換係数であり、Ｓ０Ｒが戻り側流量計のゼロオフセットであり、ＡＲが戻り側流量計のベース精度であり、ＣＲが戻り流量変換係数であり、ＣＦＣが燃料消費変換係数である。
従来の振動式センサ組立体を示す図である。 従来の燃料システムを示す図である。 本発明のある実施形態にかかる演算デバイスを示す図である。 本発明のある実施形態にかかる流体消費システムを設定するためのシステムを示す図である。 本発明のある実施形態にかかるハードウェア仕様を示す図である。 本発明のある実施形態にかかるシステムパラメータを示す図である。 本発明のある実施形態にかかる流体消費システムを設定するための方法を説明するフローチャートである。
図１〜図７及び下記の記載には、本発明を最良のモードで作成及び利用する方法を当業者に教示するための具体的な実施形態が示されている。本発明の原理を教示するために、従来技術の一部が単純化または省略されている。当業者にとって明らかなように、これらの実施形態の変形例もまた本発明の技術範囲内に含まれる。また、当業者にとって明らかなように、下記の記載の構成要素をさまざまな方法で組み合わせて本発明の複数の変形例を形成することもできる。従って、本発明は、下記に記載の特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲及びその他の均等物によってのみ限定されるものである。
図１には、センサ組立体１０と１つ以上のメータ電子機器２０とを備えるコリオリ式流量計の形態をとる従来の流量計５の一例が示されている。１つ以上のメータ電子機器２０は、センサ組立体１０に接続され、例えば密度、質量流量、体積流量、総合質量流量、温度及び他の情報の如き流動物質の特性を測定する。
センサ組立体１０は、１対のフランジ１０１、１０１’と、１対のマニホルド１０２、１０２’と、１対の導管１０３、１０３’とを有している。マニホルド１０２、１０２’は、導管１０３、１０３’の両端に固定されている。本実施形態にかかるフランジ１０１、１０１’はマニホルド１０２、１０２’に固定されている。また、本実施形態にかかるマニホルド１０２、１０２’はスペーサ１０６の両端に固定されている。本実施形態では、スペーサ１０６は、マニホルド１０２とマニホルド１０２’との間の間隔を維持して導管１０３、１０３’の不要な振動を回避するようになっている。導管１０３、１０３’は、マニホルドから外側に向けてほぼ並列に延出している。流動物質を運ぶ配管システム（図示せず）の中にセンサ組立体１０が挿入されると、流動物質がフランジ１０１を通ってセンサ組立体１０の中へ流入し、流入口マニホルド１０２を通り、ここで流動物質の全量が導管１０３及び１０３’の中を流れ、導管１０３及び１０３’を流れ、流出口マニホルド１０２’へ流れ込んで合流し、ここでフランジ１０１’からセンサ組立体１０の外へと流出する。
センサ組立体１０はドライバ１０４を有していてもよい。ドライバ１０４は、当該ドライバ１０４が導管１０３、１０３’をドライブモードで振動させることができる位置で導管１０３、１０３’に固定されている。さらに具体的にいえば、ドライバ１０４は、導管１０３に固定される第一のドライブコンポーネント（図示せず）と、導管１０３’に固定される第二のドライブコンポーネント（図示せず）とを有している。ドライバ１０４は、マグネットが導管１０３に取り付けられかつその反対側にあるコイルが導管１０３’に取り付けられる構成のような複数の周知の構成のうちの１つの構成を有していてもよい。
本実施形態では、ドライブモードは第一の逆位相(不一致位相)曲げモードである。導管１０３、１０３’は、それぞれ、曲げ軸線Ｗ−Ｗ及びＷ’−Ｗ’に対して実質的に同一の質量分布、慣性モーメント及び弾性モジュールを有するバランスの取れたシステムを提供するように、選択され、流入口マニホルド１０２及び流出口マニホルド１０２’に適切に取り付けられることが好ましい。ドライブモードが第一の逆位相曲げモードである本実施形態では、導管１０３及び導管１０３’は、それぞれの対応する曲げ軸線Ｗ及び曲げ軸線Ｗ’を中心として、互に逆方向に向けてドライバ１０４によって振動させられるようになっている。交流の形態を有するドライブ信号が、例えば経路１１０を介して１つ以上の電子機器２０によって提供され、コイルを通り抜けて両方の導管１０３、１０３’の振動を引き起こすようになっている。当業者にとって明らかなように、他のドライブモードが用いられてもよいが、それらもまた本発明の技術的範囲に含まれる。
図示されているセンサ組立体１０は、導管１０３、１０３’に固定されている一対のピックオフ１０５、１０５’を有している。さらに具体的にいえば、第一のピックオフコンポーネント（図示せず）が導管１０３の位置に設けられ、第二のピックオフコンポーネント（図示せず）が導管１０３’の位置に設けられている。図示されている実施形態では、ピックオフ１０５、１０５’は電磁検出器、例えば導管１０３、１０３’の速度及び位置を表わすピックオフ信号を生成するピックオフ磁石とピックオフコイルとであってもよい。例えば、ピックオフ１０５、１０５’は、経路１１１、１１１’を通じて一つ以上の電子機器へピックオフ信号を送信するようになっていてもよい。当業者にとって明らかなように、導管１０３、１０３’の運動は、流動物質のなんらかの特性、例えば導管１０３、１０３’を流れる物質の質量流量及び密度に比例している。
上述のセンサ組立体１０がデュアル（２重）フロー導管型の流量計で構成されているものの、シングル（単一）導管型の流量計で構成することも本発明の技術範囲に含まれていることは理解されるべきである。さらに、フロー導管１０３、１０３’が湾曲したフロー導管構造で構成されることが示されているが、本発明が真っ直ぐなフロー導管構造で構成されていてもよい。いうまでもなく、ピックオフ１０５、１０５’は、ひずみゲージ、光学センサ、レーザーセンサまたは当該技術分野において知られている他のセンサタイプであってもよい。従って、上述の具体的なセンサ組立体１０の実施形態は、一例に過ぎず、本発明の技術範囲を限定するものではない。
図１に示されている実施形態では、１つ以上の電子機器２０は、ピックオフ１０５、１０５’からピックオフ信号を受信するようになっている。経路２６は、１つ以上の電子機器２０にオペレータと通信させることを可能とする入力手段及び出力手段を提供する。１つ以上の電子機器２０は、例えば位相差、周波数、時間遅延、密度、質量流量、体積流量、総合質量流量、温度、メーター検証、及び他の情報の如き流動物質の特性を測定する。さらに具体的にいえば、１つ以上のメータ電子機器２０は、ピックオフ１０５、１０５’及び１つ以上の抵抗型温度素子（ＲＴＤ）の如き温度センサ（図示せず）から例えば１つ以上の信号を受け取り、この情報を用いて流動物質の特性を測定するようになっている。
図２には従来の燃料システム２００が示されている。燃料システム２００は典型的なマリン燃料システムとして示されている。この図は、多重流量計システムの一例に過ぎず、特許請求の範囲及び明細書を限定するものではない。燃料はメインタンク２０２及び２０４に格納されている。ある実施形態の１例では、重質燃料油（ＨＦＯ）が第一のメインタンク２０２に格納され、マリンディーゼル油（ＭＤＯ）が第二のメインタンク２０４に格納されるようになっている。メインタンク２０２、２０４は、それぞれ燃料パイプ２０３、２０５を通ってデータンク２０６に供給される。これは一例に過ぎず、いうまでもなく２つを超える数のメインタンクが存在するようになっていてもよいし、または、１つのメインタンクのみが存在するようになっていてもよい。典型的には、データンク（ｄａｙ ｔａｎｋ）２０６は安全と汚染の目的のために一定限度量の燃料を格納するようなサイズに形成されている。データンク２０６は、火事または爆発の危険性を最小限に抑制するために船のエンジンルームの如きある領域に多くの燃料が格納されるのを回避するようになっている。火事が発生した場合、燃料の存在量が限られているため火事関連事故の重篤度を下げる助けとなる。それに加えて、データンク２０６は、エンジン２０８に供給されて消費されなかった燃料を受け取るようにもなっているので、戻り燃料が戻り燃料パイプ２０７を通るルートでデータンク２０６へと戻ってくるようになっている。いうまでもなく、燃料システム２００は１つの燃料流出口２２２と２つの流量計２１４のみを示しているものの、実施形態によっては、複数の燃料流出口が存在し、２を超える数の流量計が存在する場合もある。
動作時、燃料は通常データンク２０６からエンジン２０８または他の燃料消費デバイスまで再循環し、消費されなかったすべての燃料が閉ループ回路２１８を形成してデータンク２０６へと戻ってくる。データンク２０６の燃料が少なくなると、メインタンク２０２、２０４がデータンク２０６に燃料を補充する。ポンプ２１０はデータンク２０６からエンジン２０８まで、そして、エンジン２０８からデータンク２０６まで燃料を供給するのに必要な動力を提供する。インライン型の予熱器２１２は、エンジン２０８によって用いられる燃料にとって理想的な温度に燃料を加熱する。例えば、ＨＦＯの作業温度は通常約１２０〜１５０℃の間であり、ＭＤＯの場合は理想的に約３０〜５０℃の間である。個々の燃料に対して適切な温度を用いることにより、燃料の粘度を制御して理想的な範囲に維持することが可能となる。燃料の動粘度係数はある温度における流動性の指標である。温度の上昇とともに燃料の粘性が減少するので、最適な燃料スプレーパターンの形成のためには、エンジンの燃料インジェクタ（図示せず）から去る瞬間の燃料の粘度はエンジンメーカーが示す範囲内になければならない。粘度の値が仕様からずれてしまうと、燃焼水準の低下、電力の損失、堆積物の形成の恐れが生じてしまう。用いられる個々の燃料に対して予熱器２１２が正確にセットすることにより、最適な粘度を得ることが可能となる。
質量流量または密度の如きフローパラメータを測定するために、インライン型の流量計が用いられる。供給側流量計２１４はエンジン２０８の上流側にあり、戻り側流量計２１６はエンジン２０８の下流側にある。エンジン２０８が共通燃料レールシステム（図示せず）内のエンジンに供給される燃料のすべてを消費するとは限らないので、超過燃料はデータンク２０６及び閉ループ回路２１８を通って再循環される。
従って、単一の流量計だけでは正確な流量測定値、とくにエンジンの燃料消費に関する流量測定値を提供することができなく、供給側流量計２１４と戻り側流量計２１６と（それぞれエンジン２０８の上流側及び下流側）の両方が必要となる。２つの流量計２１４、２１６で測定される流量の差がエンジン２０８によって消費される燃料の流量と実質的に等しい。従って、２つの流量計２１４、２１６の間の流量測定値の差は、図２に示された構成と類似する用途のほとんどにおいて関心の対象となる有力な値である。共通燃料レールシステムは、一例に過ぎず、本願記載の発明の範囲を限定するものではないことに留意されたい。燃料が戻されかつ／または再循環される他の燃料システムも考えられている。
大規模なエンジンを動作させる場合、そのシステムの流入口及び流出口の状態を知ることは効率及び性能にとって重要なことである。図２に示されているエンジンシステムのようなほとんどのエンジンシステムは、燃料がエンジンの中に流入する前に比粘度、温度及び稠度に合わせて燃料を調整するために用いられる予熱器２１２の如き燃料調整システムを備えている。正確な燃料調整を行うことによりエンジンの性能に大きな影響を与えることができる。予熱器２１２の下流側の粘度計２１３は、燃料の粘度を測定し、実施形態によっては、予熱器２１２と通信して燃料が前もって決められた範囲の粘度内のままであるように予熱器温度を調節することができるようになっている場合もある。
メータ電子機器２０はインターフェースと、デジタイザと、処理システムと、内部メモリと、外部メモリと、格納システムとを有しうる。メータ電子機器２０は、ドライブ信号を発生し、このドライブ信号をドライバ１０４へ送ることができる。それに加えて、メータ電子機器２０は、ピックオフ／速度センサの信号、ひずみ信号、光学信号、温度信号、または当該技術分野において知られている他の信号の如きセンサ信号を流量計２１４、２１６から受け取ることができる。実施形態によっては、センサ信号がピックオフ１０５，１０５’から受け取られる場合もある。メータ電子機器２０は、デンシトメーターとして動作するようになっている場合もあれば、または、コリオリ式流量計として動作することを含む質量流量計として動作するようになっている場合もある。いうまでもなく、メータ電子機器２０は、他のタイプのセンサ組立体として動作することも可能であり、どのような実施例が提供されるかによって本発明の技術範囲が限定されるべきでない。メータ電子機器２０は、フロー導管１０３、１０３’を流れる物質の流れ特性を求めるためにセンサ信号を処理しうる。実施形態によっては、メータ電子機器２０は、例えば１つ以上のＲＴＤまたは他の温度センサ１０７から温度信号を受け取るようになっている場合もある。
メータ電子機器２０は、リード線１１０、１１１、１１１を通じて、ドライバ１０４またはピックオフ１０５、１０５’からセンサ信号を受け取りうる。メータ電子機器２０は、任意のフォーマッティング、増幅、バッファリングなどの如きいかなる必要なまたは所望の信号調整を行なうことが可能となっている。それに代えて、信号調整のうちの一部または全部が処理システムにおいて行われるようになっていてもよい。それに加えて、インターフェース２０１により、メータ電子機器２０、外部デバイス及びさらなるメータ電子機器２０の間の通信を可能とすることができるようになっていてもよい。インターフェースは、いかなる電子通信、光学通信または無線通信をもできるようになっていてもよい。
１つの実施形態では、メータ電子機器２０はデジタイザを有し、該デジタイザではセンサ信号がアナログセンサ信号である。デジタイザは、アナログセンサ信号をサンプリングしてデジタル化し、デジタル化されたセンサ信号を発生させることができる。また、デジタイザは、必要とされる信号処理量を減らして処理時間を短縮するためにデジタルセンサ信号を間引き（ｄｅｃｉｍａｔｅｄ）するいかなる必要なデシメーションを実行することもできる。
メータ電子機器２０は、メータ電子機器２０のオペレーションを実行することができ、また、センサ組立体１０からの流れ測定値を処理することができる処理システムを有しうる。処理システムは、例えばゼロ消費把握ルーチン（ｚｅｒｏ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｃａｐｔｕｒｅ ｒｏｕｔｉｎｅ）、差動ゼロ決定ルーチン（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｚｅｒｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒｏｕｔｉｎｅ）、一般運転ルーチン（ｇｅｎｅｒａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｒｏｕｔｉｎｅ）及び燃料タイプ信号ルーチン（ｆｕｅｌ ｔｙｐｅ ｓｉｇｎａｌ ｒｏｕｔｉｎｅ）の如き１つ以上の処理ルーチンを実行することにより１つ以上の流れ測定値を求めるべく流れ測定値を処理することができる。
処理システムは、汎用コンピュータであってもよいし、マイクロプロセッシングシステムであってもよいし、論理回路であってもよいし、または、他のなんらかの汎用目的のもしくはカスタム化された処理デバイスであってもよい。処理システムは複数の処理デバイス間に分散させることができる。処理システムは、いかなる一体化されたまたは独立した電子格納媒体を有していてもよい。処理システムは、例えばドライブ信号を生成するためにセンサ信号を処理するようになっている。ドライブ信号は、ドライバ１０４へ送られ、図１に記載の導管１０３、１０３’の如きドライバ１０４に接続されているフローチューブを振動させるようになっている。
メータ電子機器２０は、当該技術分野において一般的に知られているさまざまな他の構成要素及び機能を有していてもよいことは理解されるべきである。便宜上、これらさらなる特徴は明細書及び図面では省略されている。従って、本発明は、示されまたは説明されている特定の実施形態に限定されるべきではない。
処理システムにより例えば質量流量または体積流量の如きさまざまな流れ特性が生成されると、振動式流量計のゼロオフセットに起因して、もっと具体的にいえば、振動式流量計のゼロオフセットの変動またはズレに起因して、生成される流量に誤差が含まれてしまう恐れがある。ゼロオフセットは、１つ以上の動作状況、とくに振動式流量計の温度の変化を含む複数の因子によって最初の算出値からずれてしまう恐れがある。温度変化は、例えば流体温度、周囲温度、またはその両方の変化に起因しうるものである。燃料システム２００では、流量計２１４、２１６における流体の温度には主として予熱器２１２が影響を与えている。温度が変化すると、初期のゼロオフセットを求める際、センサの基準温度または較正温度からずれてしまう可能性がある。ある実施形態によれば、メータ電子機器２０はそのようなドリフトを修正することができるようになっている場合もある。
以下に詳細に記載されているように、本発明の実施形態にかかる最適な差動流量計システムの精度を計算するためのシステムまたは方法は、とくに演算デバイス３００と併用して実現するのに適している。図３は、本発明のある実施形態にかかる情報を処理するための演算デバイス３００を示す簡略図である。この図は、一例に過ぎず、本願の特許請求の範囲を限定するべきではない。当業者にとって明らかなように、他の多くの変形、変更、及び代替えが可能である。本発明にかかる実施形態は、ブラウザの如き単一のアプリケーションプログラムで実現されてもよいし、または、クライアントサーバ関係におけるワークステーション、パソコンもしくは遠隔ターミナルの如き分散型演算環境における複数のプログラムとして実現されてもよい。また実施形態によっては、限定するわけではないが例えばラップトップコンピューター、タブレット型演算デバイス、スマートフォン、専用演算ハードウェア及びメータ電子機器２０の如きスタンドアロンデバイスとして実現される場合もある。
図３には、表示デバイス３０２と、キーボード３０４と、トラックパッド３０６とを有する演算デバイス３００が示されている。トラックパッド３０６及びキーボード３０４は入力デバイスの代表的な例であるが、タッチスクリーン、マウス、ロールボール、バーコードスキャナ、マイクロホンなどの如きいかなる入力デバイスであってもよい。トラックパッド３０６は、表示デバイス３０２に表示されるグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）の項目を選択するための隣接ボタン３０８を有している。図３は本発明を具象化するための１つのタイプのシステムの一例である。当業者にとって明らかなように、本発明に用いるのに複数のシステムのタイプ及び構成が適している。１つの実施形態では、演算システムは、Ｗｉｎｄｏｗｓ、ＭａｃＯＳ、ＢＳＤ、ＵＮＩＸ（登録商標）、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）、アンドロイド、ｉＯＳなどの如きオペレーティングシステムを搭載している。しかしながら、この装置は、本発明の技術範囲から逸脱することなく当業者によって他のオペレーティングシステム及びアーキテクチャーに容易に適合される。
演算デバイスは、中央処理装置と、コプロセッサ、ビデオプロセッサ、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース、ネットワークインタフェース、コミュニケーションインタフェース、ディスクドライブ、格納デバイスなどの如きコンピューターコンポーネントを収容するハウジング３１０を備えうる。格納デバイスには、限定するわけではないが、例えば光学ルドライブ／メディア、磁気ドライブ／メディア、ソリッドステートメモリ、揮発性メモリ、ネットワークストレージ、クラウドストレージなどが含まれる。Ｉ／Ｏインターフェースには、シリアルポート、パラレルポート、ＵSＢポート、ＩＥＥＥ １３９４ポートなどが含まれる。Ｉ／Ｏインターフェースは、プリンタ、スキャナ、モデム、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、仮想プライベートネットワーク、外部の格納デバイス及びメモリ、追加の演算デバイス３００、流量計５などの如き周辺装置と通信するようになっている。当業者にとって明らかなように、他の変形、修正及び代替えも可能である。
上述のシステムコンポーネントは、相互に通信し合い、システムメモリまたは格納デバイスからのインストラクションの実行及びコンピューターサブシステム間の情報の交換を制御するようになっている。他のサブシステム間の配置及び相互接続関係も当業者によって容易に達成可能である。
図４は、ある実施形態に従って最適な差動流量計システムの最適なオペレーティングパラメーターを求めるためのコンピュータベースのシステム４００のある実施形態を示す概要図である。システム４００の実施形態によっては、ハードウェア仕様４０４とシステムパラメータ４０６とを含むデータの形態をとる入力４０２を処理するようになっているものもある。例えば、システムロジック４０８により入力４０２を処理してシステム精度４１２と温度補正済みシステム精度４１４とを含む出力４１０を生成するようになっている。
システムロジック４０８は、入力４０２を処理するが、処理をする前に任意の数の互換性規則４０７が呈して適切な入力が受け取って適切な出力を生成するように入力を制限する役目をする。システムパラメータ４０６及びハードウェア仕様４０４が演算デバイスに入力されると、互換性規則４０７により入力４０２が前もって決められた規則に準拠しているか否かが検証される。このことにより、ある燃料システム２００に対して選択されたハードウェアが正しく／効率的に機能して危険なまたは本質的に不正確な燃料システムの設定値を生成しないことが担保される。他の規則としては、相対的な流量計のサイズに対する制限が挙げられる。例えば、ある実施形態では、戻り側流量計２１６は供給側流量計２１４よりも大きくならないようになっている。ある実施形態では、戻り側の流量は供給側の流量よりも大きな値にならないようになっている。ある実施形態では、燃料システム２００の場合、流入口側の温度６０４は流出口側の温度６０６よりも高くならないようになっている。ある実施形態では、流体の密度６０２は、選ばれた流量計を流れることが許容される流体の密度を超えることはできないようになっている。これらは採用されうる規則の一例に過ぎず、他の規則も考えられており、それらもまた本明細書及び本請求項の技術範囲に含まれる。ある実施形態では、いくつかの規則は、将来発生する可能性があるものの現時点ではまだ確実ではない問題を指摘するフラグまたは警告を与えるようになっている。これらの規則は、将来不適合となる可能性を警告するのみであって、依然としてシステム４００はその入力４０２を処理することができる。
ある実施形態では、システムロジック４０８は入力４０２及びそれに関連する因子を処理するようになっている。関連する因子としては、入力値（入力値の処理中またはその後に生成される入力値であってもよい）、定数、中間値などに関連する機械読み取り可能な形態をとる他のデータソースが挙げられる。システムロジック４０８は一連のステップ、アルゴリズム、及び／または、入力値４０２と任意の関連する因子とを用いる式を実行するようになっている。１つの実施形態では、コンピュータ読み取り可能記憶媒体に存在するコードは、入力値４０２を受け取り出力値４１０を生成するようにプロセッサに指示するようになっていてもよい。図４に示されているように、コードは、システムロジック４０８により入力値４０２を処理し、出力値４１０、例えばシステムの精度の具象化されたもの４１２、４１４を計算するようにプロセッサに命令するようになっていてもよい。
図５は、システム４００に対する入力値４０２となるハードウェア仕様４０４を示す図である。ハードウェア仕様４０４は、個々のシステムで用いられる流量計に関連する因子／変数である。記載の実施形態では、２つの流量計が用いられているので、ハードウェア仕様４０４は供給側流量計の因子５００と戻り側流量計の因子５０２とを含んでいる。これらの因子としては、モデル５０４、各メーターのベース精度５０６、各メーターのゼロオフセット５０８、各メーターの温度ドリフト５１０及び各メーターの最大流量５１２が挙げられる。これらの因子は、供給側流量計２１４と戻り側流量計２１６との間で同一である必要もなければ異なる必要もないことに留意されたい。モデル５０４は、一組の関連する属性を有する個々の流量計の識別子である。限定するわけではないが、例えば「Ｍｉｃｒｏ Ｍｏｔｉｏｎ Ｆ０２５」型流量計は１／４インチ〜１／２インチのラインサイズを受け入れることができることに加えて、１００ｌｂ／ｍｉｎの流量を受け入れることができるコリオリ式質量流量計である。このモデルに関する他の特性が表１に一例として示されている。
Figure 0006416387
 ２つの流量計２１４、２１６のベース精度５０６とは、ある用途で用いられる個々の流量計に特有の誤差率のことである。例えば、ベース精度５０６は、常通、指定されたユーザオプションであり、流量計を流れる流体、測定された流量指標（ｆｌｏｗ ｍａｔｒｉｃ ｍｅａｓｕｒｅｄ）及び流量計に固有の精度レベルに応じて例えば約０．０５％〜０．５％の範囲の誤差であってもよい。
ゼロオフセット５０８、すなわちゼロ点での安定性とは、導管１０３、１０３’の流量が零である時に流量計により検出される流量を示す好ましくはｌｂ／ｍｉｎの単位で測定される指標（ｍｅｔｒｉｃ）のことである。一般的にいえば、流量計５はそのゼロオフセット値を求めるために工場でまず更正されるようになっている。使用時、ピックオフによって測定される時間遅れからゼロオフセット５０８を減算し、それと流量較正係数を乗算することにより質量流量を求めることができる。ほとんどの状況では、流量計５は初期段階で更正され、その後の更正を必要とすることなく正確な測定を提供すると想定されている。この初期段階で求められたゼロオフセット５０８は、複数の状況の下で十分に測定値を補正することができるものの、温度を含むさまざまな運転条件の変化によって時間の経過とともに変わってしまうので、部分的な補正にしかならない可能性がある。しかしながら、圧力、流体密度、センサ取付状態などを含む他の運転条件もまたゼロオフセット５０８に影響を与えてしまう可能性がある。さらに、ゼロオフセット５０８は、流量計が異なる場合に異なる割合で変わってしまう場合もある。このことは、１つ以上のメーターが直列に接続されて同一の流体の流量を測定している場合であって各メーターが同一の読取値を示すことが予想されるような場合に非常に重要なことである。ある実施形態では、ゼロオフセット５０８は固定値である。他の実施形態では、複数のゼロオフセット５０８がメモリに格納され、プロセス温度、２つの流量計２１４、２１６の間の温度差、圧力、流体の密度及び／またはセンサ取付状態に基づいて適切なゼロオフセット５０８が計算に用いられるようになっている。
温度ドリフト５１０とは、工場でゼロ更正が行われた温度から流量計がずれるにつれて生じる正確さのドリフト率のことである。温度ドリフト５１０は、流量計の最大流量５１２のパーセンテージとして示される。最大流量５１２とは、分かり易くいえば、流量計が正確に測定することができる最も大きな流量のことである。
図６は、システム４００に対する入力値４０２であるシステムパラメータ４０６を示す図である。システムパラメータ４０６とは、流量計が統合されるシステム４００に関連する因子／変数のことである。記載の実施形態では、２つの流量計が用いられ、供給側流量計２１４と呼ばれものはエンジン２０８の上流側にあり、戻り側流量計２１６と呼ばれるものはエンジン２０８の下流側にある。ゼロ更正温度６００とは、エンドユーザによりまたは工場において各流量計２１４、２１６が更正された温度のことである。流体密度６０２とは、燃料システム２００により用いられている流体の密度のことであり、ｇ／ｃｃという単位で表されることが好ましい。ある実施形態では、用いられる燃料のタイプ及びプロセス温度を入力さえすれば、それに関連する燃料データを含む参照テーブルにアクセスして流体密度６０２が計算されるようになっている。ある実施形態では、ユーザが流体密度６０２を手動で入力することが可能となっている。流入口温度６０４とは、供給側流量計２１４に流入する直前の流体の既知の温度のことであり、流出口温度６０６とは、戻り側流量計２１６に流入する直前の流体の温度のことである。これらの温度は、例えば流量計温度であってもよいしまたはメータ電子機器温度であってもよい。最後に、変換係数６０８とは、システム４００の式またはアルゴリズムにより用いられる因子または定数のことである。変換係数６０８の例としては、限定するわけではないが、例えば指標値を米国の慣習的な単位で表された値に変換する定数及び／または米国の慣習的な単位で表された値を指標値に変換する定数など挙げられる。
システムロジック４０８は、入力値４０２及びそれに関連する因子を用いて、任意の一連のステップ、アルゴリズム及び／または式を演算し、実行ファイルを実行し、システム精度４１２、４１４の如き出力値４１０を生成するようになっている。ある実施形態では、システムロジック４０８は供給側流量計の不確実性を計算するようになっている。ある実施形態によれば、供給側流量計の不確実性は式（７）に従って計算されるようになっている：
Figure 0006416387
 この式で、ＵＳ＝供給側流量計の不確実性、ＴＤＳ＝供給側流量計の温度ドリフト、ｍｍａｘｓ＝供給側流量計の最大流量、Ｔｉｎｌｅｔ＝流入口温度、Ｔ０＝ゼロ更正温度、Ｓ０Ｓ＝供給側流量計ゼロオフセット、ＡＳ＝供給側流量計のベース精度、及びＣＳ＝供給側流量変換係数である。上述のように、温度ドリフト５１０、供給側流量計の最大流量５１２、供給側流量計のゼロオフセット５０８及び供給側流量計のベース精度５０６は、システム４００に入力される供給側流量計の因子５００である。流入口温度６０４はシステム４００に入力されるシステムパラメータ４０６である。供給側流量変換係数は変換係数６０８である。
同様に、ある実施形態では、戻り側流量計不確実性は式（２）に従ってシステムロジック４０８において計算されるようになっている：
Figure 0006416387
 この式で、ＵＲ＝戻り側流量計の不確実性、ＴＤＲ＝戻り側流量計の温度ドリフト、ｍｍａｘＲ＝戻り側流量計の最大流量、Ｔｏｕｔｌｅｔ＝流出口温度、Ｔ０＝ゼロ更正温度、Ｓ０Ｒ＝戻り側流量計のゼロオフセット、ＡＲ＝戻り側流量計のベース精度、及びＣＲ＝戻り側の流量変換係数である。
ある実施形態によれば、システム精度４１２は式（３）に従ってシステムロジック４０８により計算されるようになっている。この実施形態は、工場でのゼロ設定に依存するトータル差動測定（ｔｏｔａｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）の不確実性を反映するものである。
Figure 0006416387
 この式で、ＡＦａｃｔｏｒｙ ｚｅｒｏ＝工場でのゼロを用いて計算されたトータル差動側定の精度である。
ある実施形態によれば、温度補償されたシステム精度４１４は式（４）に従ってシステムロジック４０８おいて計算されるようになっている。この実施形態は、プロセス温度でのゼロ設定に依存するトータル差動測定の不確実性を反映するものである。
Figure 0006416387
 この式で、Ａｐｒｏｃｅｓｓ＝プロセス温度で計算されるトータル差動測定精度、Ｓ０Ｓ＝供給側流量計のゼロ安定性、ＡＳ＝供給側流量計のベース精度、ＣＳ＝供給側流量変換係数、Ｓ０Ｒ＝戻り側流量計のゼロオフセット、ＡＲ＝戻り側流量計のベース精度、ＣＲ＝戻り側流量変換係数、及びＣＦＣ＝燃料消費変換係数である。
式（３）及び式（４）は、直列に並べられた２つの流量計を備えた多重流量計システムの精度を計算するために用いられる一例に過ぎず、特許請求の範囲及び明細書を限定するものではない。他の式及びアルゴリズムも考えられている。そのような他の一例は式（５）によって具象化される。差動メーターの精度が根二乗和分析を用いてシステムロジック４０８により求められるようになっている：
Figure 0006416387
 この式で、ＡＲＳＳ＝根二乗和による精度、ｍｉｎｌｅｔ＝エンジンの上流側の流量、ｍｏｕｔｌｅｔ＝エンジンの下流側の流量、ＡＳ＝供給側流量計のベース精度、及び、ＡＲ＝戻り側流量計のベース精度である。
図７は、例えば流体の消費の如き差動測定を提供するように構成される少なくとも２つの流量計を有する流体消費システムを設定する方法のある実施形態を示すフローチャートである。第一のステップは演算デバイス３００にデータを入力することである。具体的にいえば、ステップ７００では、供給側流量計２１４に関連するハードウェア仕様４０４が演算デバイス３００に入力される。同様に、ステップ７０２では、戻り側流量計２１６に関連するハードウェア仕様４０４が演算デバイス３００に入力される。上述のように、ハードウェア仕様は、少なくとも、モデル５０４、各メーターのベース精度５０６、各メーターのゼロオフセット５０８、各メーターの温度ドリフト５１０及び各メーターの最大流量５１２の如き因子を含みうる。ステップ７００及びステップ７０２で、他の仕様がさらに入力されてもよく、リストされているものは可能性のある仕様の一例に過ぎない。
ステップ７０４では、システムパラメータ４０６が演算デバイス３００に入力される。
これらのパラメータには、ゼロ更正温度６００、流体密度６０２、戻り側流量計２１６に流入する直前の流体の温度である流入口温度６０４、流出口温度６０６及び任意の変換係数６０８が含まれる。ステップ７０４で他のシステムパラメータ４０６がさらに入力されてもよく、リストされているものは可能性のある入力の一例に過ぎず限定するものではない。ある実施形態では、演算デバイス３００は、ステップ７０４で入力されたシステムパラメータに基づいて特定の流量計モデルまたは仕様を求めて推奨するようになっている。この実施形態では、ステップ７０４はステップ７００及びステップ７０２よりも前に実行され、２つの流量計のハードウェア仕様４０４は、演算デバイスにより生成され、推奨されるようになっている。１つの実施形態では、これらの推奨された２つのハードウェア仕様４０４は、自動的に演算デバイス３００に入力されるようになっている。
例えば、複数の規則がシステムに提示され、メモリまたはコンピュータ読み取り可能媒体に格納される。このような規則は、適切な入力値が受け取られて適切な出力値が生成されるように入力値及び出力値を制限する役目をする。例えば、供給側流量計２１４への流体の最大質量流量が２００ｌｂ／ｍｉｎである燃料システム２００では、１００ｌｂ／ｍｉｎの最大流量を有する供給側流量計２１４を用いることはできない。従って、ステップ７００、７０２、７０４でシステムパラメータ４０６及びハードウェア仕様４０４が演算デバイスに入力された時、次のステップであるステップ７０６では、入力値４０２が前もって決められた規則に準拠しているか否かが検証される。従って、上述の例についていえば、燃料システム２００の流量が選択された供給側流量計２１４の容量を超過してしまうため、ステップ７０７で通知が生成されることになる。通知が生成されると、システム４００は非準拠の入力を再び入力するようにユーザに促す。これらのステップ７０６、７０７により、燃料システム２００に対して選択されたハードウェアが適切に／効率的に機能して危険なまたは本質的に不正確な燃料システム設定を行わないこが担保される。他の規則としては、相対的な流量計のサイズに対する制約事項が挙げられる。ある実施形態では、戻り側流量計２１６は供給側流量計２１４より大きくならないようになっている。ある実施形態では、戻り流量は供給流量より大きな値にならないようになっている。ある実施形態では、燃料システム２００の場合、流入口温度６０４は流出口温度６０６よりも高くならないようになっている。ある実施形態では、流体密度６０２は、選択された流量計を流れることが許容される流体の密度を超過することができないようになっている。これらはステップ７０６でチェックされる規則の一例にすぎず、他の規則も考えられており、それらもまた本明細書及び本請求項の技術的範囲に含まれる。ある実施形態では、いくつかの規則は、将来発生する可能性があるものの現時点ではまだ確実ではない問題を指摘するフラグまたは警告を与えるようになっている。これらの規則は将来不適合となる可能性を警告するだけであって、依然としてシステム４００はその入力４０２を処理することができる。
入力４０２が相互に互換性を有しているとともに他の制約事項にも準拠している場合、システムロジック４０８はステップ７０８でシステム精度４１２、４１４の如き出力値４１０を計算する。このステップでは、システムロジック４０８は、任意の入力値、格納された情報及び／または定数を用いて任意の数の中間値または最終出力値を計算することが可能となっている。中間値の一例としては供給側流量計の不確実性が挙げられる。ある実施形態では、供給側流量計の不確実性は式（１）：
Figure 0006416387
 を用いて計算される。中間値の他の例としては、戻り側流量計の不確実性が挙げられる。同様に、このステップで、システムロジック４０８によりシステム精度４１２、温度補正されたシステム精度４１４及び根二乗和による精度の如き出力値が計算される。ある実施形態では、システム精度４１２、温度補正されたシステム精度４１４及び根二乗和による精度はそれぞれ式（３）、式（４）及び式（５）を用いて計算されるようになっている。
ステップ７１０では、システム精度４１２、４１４及びその他の出力値４１０がメモリまたはコンピュータ読み取り可能格納媒体に格納される。次いで、ステップ７１２では、これらの値を出力することができる。一般的に、出力とは、例えば表示デバイス３０２によって計算値のことをユーザに通知すること、プリンタの如き周辺装置が計算値を印刷すること、または、計算値がｅｍａｉｌでユーザに送られることを意味する。
上述のように、本発明は、コリオリ式流量計の如きメーターを用いる多重振動式流量計システムの精度を計算するためのさまざまな方法を提供している。上述のさまざまな実施形態は、流量計、とくにコリオリ式流量計に関するものであるが、いうまでもなく、本発明は、コリオリ式流量計に限定されるべきものではない。もっと正確にいえば、本明細書に記載のさまざまな方法は、コリオリ式流量計の測定機能の一部を欠いた他のタイプの流量計、すなわち他の振動式センサに用いられてもよい。
上述の実施形態の詳細な記載は、本発明の技術範囲内に含まれるものとして本発明者が考えているすべての実施形態を完全に網羅するものではない。さらに正確にいえば、当業者にとって明らかなように、上述の実施形態のうちの一部の構成要素をさまざまに組み合わせてまたは除去してさらなる実施形態を作成してもよいし、また、このようなさらなる実施形態も本発明の技術範囲内、教示範囲内に含まれる。また、当業者にとって明らかなように、本発明の技術、教示の範囲に含まれるさらなる実施形態を作成するために、上述の実施形態を全体的にまたは部分的に組み合わせてもよい。
以上のように、本発明の特定の実施形態または実施例が例示の目的で記載されているが、当業者にとって明らかなように、本発明の技術範囲内において、さまざまな変更が可能である。本明細書に記載の教示は、上述されかつそれに対応する図面に例示されている実施形態だけでなく、他の振動式センサにも適用することができる。従って、本発明の技術範囲は添付の請求項によって決まる。

Claims (24)

  1. システム精度を求めるための方法であって、
    供給側流量計に関するハードウェア仕様を演算デバイスに入力するステップと、
    戻り側流量計に関するハードウェア仕様を前記演算デバイスに入力するステップと、
    前記演算デバイスにシステムパラメータを入力するステップと、
    前記供給側流量計に関するハードウェア仕様、前記戻り側流量計に関するハードウェア仕様及び前記システムパラメータに基づく入力を受け取るシステムロジックを用いてシステム精度を計算するステップと、
    計算された前記システム精度をコンピュータ読み取り可能格納媒体に格納するステップと、
    計算された前記システム精度を出力するステップと、を有する、システム精度を求めるための方法。
  2. 前記供給側流量計に関するハードウェア仕様及び前記戻り側流量計に関するハードウェア仕様がそれぞれベース精度値を有する、請求項１に記載のシステム精度を求めるための方法。
  3. 前記供給側流量計に関するハードウェア仕様及び前記戻り側流量計に関するハードウェア仕様がそれぞれゼロオフセット値を有する、請求項１に記載のシステム精度を求めるための方法。
  4. 前記供給側流量計に関するハードウェア仕様及び前記戻り側流量計に関するハードウェア仕様がそれぞれ温度ドリフト値を有する、請求項１に記載のシステム精度を求めるための方法。
  5. 前記供給側流量計に関するハードウェア仕様及び前記戻り側流量計に関するハードウェア仕様がそれぞれ最大流量値を有する、請求項１に記載のシステム精度を求めるための方法。
  6. 前記システムパラメータが測定温度値を含む、請求項１に記載のシステム精度を求めるための方法。
  7. 前記システムパラメータが流体密度を含む、請求項１に記載のシステム精度を求めるための方法。
  8. 前記システムパラメータが流入口温度と流出口温度とを含む、請求項１に記載のシステム精度を求めるための方法。
  9. 前記システムロジックを用いてシステム精度を計算するステップが
    Figure 0006416387
     で表される供給側流量計の不確実性ＵＳを計算するステップであって、この式で、
    ＴＤＳが供給側流量計の温度ドリフトであり、
    ｍｍａｘｓが最大供給側流量計流量であり、
    Ｔｉｎｌｅｔが流入口温度であり、
    Ｔ０がゼロ更正温度であり、
    Ｓ０Ｓが供給側流量計のゼロオフセットであり、
    ＡＳが供給側流量計のベース精度であり、
    ＣＳが供給流量変換係数である、計算するステップと、
    Figure 0006416387
     で表される戻り側流量計の不確実性ＵＲを計算するステップであって、この式で
    ＴＤＲが戻り側流量計の温度ドリフトであり、
    ｍｍａｘＲが最大戻り側流量計流量であり、
    Ｔｏｕｔｌｅｔが流出口温度であり、
    Ｔ０がゼロ更正温度であり、
    Ｓ０Ｒが戻り側流量計のゼロオフセットであり、
    ＡＲが戻り側流量計のベース精度であり、
    ＣＲが戻り流量変換係数である、計算するステップと
    を含む、請求項１に記載のシステム精度を求めるための方法。
  10. 前記システムロジックを用いてシステム精度を計算するステップが、
    Figure 0006416387
     で表されるトータル差動測定精度ＡＦａｃｔｏｒｙ Ｚｅｒｏを計算するステップを含む、請求項９に記載のシステム精度を求めるための方法。
  11. 前記システムロジックを用いてシステム精度を計算するステップが、
    Figure 0006416387
     で表されるプロセス温度補正システム精度ＡＰｒｏｃｅｓｓを計算するステップを含む、請求項９に記載のシステム精度を求めるための方法。
  12. システムパラメータ及びハードウェア仕様のうちの少なくとも１つが少なくとも１つの前もって決められた規則に準拠していない場合に通知を出すステップをさらに有する、請求項１に記載のシステム精度を求めるための方法。
  13. 入力された前記システムパラメータから前記供給側流量計に関するハードウェア仕様を生成するステップと、入力された前記システムパラメータから前記戻り側流量計に関するハードウェア仕様を生成するステップとを有する、請求項１に記載のシステム精度を求めるための方法。
  14. メーターシステムを設定するためのシステム（４００）であって、
    少なくとも２つの流量計（２１４、２１６）と、
    少なくとも１つの流量計ハードウェア仕様（４０４）及び少なくとも１つのシステムパラメータ（４０６）を有する少なくとも１つの入力（４０２）を受け取り、少なくとも１つの出力（４１０）を生成するように構成される演算デバイス（３００）と、
    前記少なくとも１つの出力（４１０）を計算するように構成される前記演算デバイス（３００）のシステムロジック（４０８）とを備えており、
    前記少なくとも１の出力（４１０）がシステム精度（４１２）及び温度補正システム精度（４１４）のうちの少なくとも１つを含んでなる、メーターシステムを設定するためのシステム（４００）。
  15. 前記少なくとも１つのハードウェア仕様（４０４）がベース精度値（５０６）を含んでなる、請求項１４に記載のメーターシステムを設定するためのシステム（４００）。
  16. 前記少なくとも１つのハードウェア仕様（４０４）がゼロオフセット値（５０８）を含んでなる、請求項１４に記載のメーターシステムを設定するためのシステム（４００）。
  17. 前記少なくとも１つのハードウェア仕様（４０４）が温度ドリフト値（５１０）を含んでなる、請求項１４に記載のメーターシステムを設定するためのシステム（４００）。
  18. 前記少なくとも１つのハードウェア仕様（４０４）が最大流量値（５１２）を含んでなる、請求項１４に記載のメーターシステムを設定するためのシステム（４００）。
  19. 前記少なくとも１つのシステムパラメータ（４０６）がゼロ更正温度値（６００）を含んでなる、請求項１４に記載のメーターシステムを設定するためのシステム（４００）。
  20. 前記少なくとも１つのシステムパラメータ（４０６）が流体密度（６０２）を含んでなる、請求項１４に記載のメーターシステムを設定するためのシステム（４００）。
  21. 前記少なくとも１つのシステムパラメータ（４０６）が流入口温度（６０４）及び流出口温度（６０６）を含んでなる、請求項１４に記載のメーターシステムを設定するためのシステム（４００）。
  22. 前記少なくとも１つの燃料システム（２００）の精度指標（４１２、４１４）がシステム精度（４１２）を含んでなる、請求項１４に記載のメーターシステムを設定するためのシステム（４００）。
  23. 前記システム精度（４１２）が
    Figure 0006416387
     で表されるＡＦａｃｔｏｒｙ Ｚｅｒｏであり、この式で、
    Figure 0006416387
     であり、
    ＴＤが供給側流量計の温度ドリフトであり、
    ｍｍａｘｓが最大供給側流量計流量であり、
    Ｔｉｎｌｅｔが流入口温度であり、
    Ｔ０がゼロ更正温度であり、
    Ｓ０Ｓが供給側流量計のゼロオフセットであり、
    ＡＳが供給側流量計のベース精度であり、
    ＣＳが供給流量変換係数であり、
    Figure 0006416387
     で表され、
    ＴＤＲが戻り側流量計の温度ドリフトであり、
    ｍｍａｘＲが最大戻り側流量計流量であり、
    Ｔｏｕｔｌｅｔが流出口温度であり、
    Ｔ０がゼロ更正温度であり、
    Ｓ０Ｒが戻り側流量計のゼロオフセットであり、
    ＡＲが戻り側流量計のベース精度であり、
    ＣＲが戻り流量変換係数である、請求項１４に記載のメーターシステムを設定するためのシステム（４００）。
  24. 前記温度補正システム精度（４１４）が
    Figure 0006416387
     で表されるＡＰＲＯＣＥＳＳであり、この式で、
    Ｓ０Ｓが供給側流量計のゼロオフセットであり、
    ＡＳが供給側流量計のベース精度であり、
    ＣＳが供給流量変換係数であり、
    Ｓ０Ｒが戻り側流量計のゼロオフセットであり、
    ＡＲが戻り側流量計のベース精度であり、
    ＣＲが戻り流量変換係数であり、
    ＣＦＣが燃料消費変換係数である、請求項１４に記載のメーターシステムを設定するためのシステム（４００）。
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