JP6419352B2 - 振動式メーターによる不正確な流量測定値の検出 - Google Patents

Description

後述の実施形態は、振動式メーターに関するものであり、とくに振動式メーターにより不正確な流量測定値を検出することに関するものである。

振動式メーター、たとえば振動式デンシトメーターおよびコリオリ式流量計は一般的に知られており、導管内の物質の質量流量などを測定するのに用いられている。振動式メーターはセンサー組立体と電子機器部とを備えている。センサー組立体内の物質は流れていてもよいしまたは静止していてもよい。各タイプのセンサーは、固有の特性を有しており、振動式メーターは最適な性能を達成するためにこれらの特性を考慮しなければならない。

例示的なコリオリ式流量計は、特許文献１、特許文献２および特許文献３に開示されている。これらの特許はすべてＪ．Ｅ．スミスらへ付与されたものである。コリオリ式流量計のセンサー組立体は真っ直ぐなまたは湾曲した１つ以上の導管を備えている。センサー組立体の各導管構造は、単純曲げモード、ねじれモードまたは結合モードでありうる一組の固有の振動モードを有している。好ましいモードで振動するように各導管を振動させることができる。物質は、センサー組立体の流入口側に接続されているパイプラインからセンサー組立体の中に流れ込み、１つ以上の導管を通り、センサー組立体の流出口側からセンサー組立体を出るようになっている。物質で満たされて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。

流体がセンサー組立体を流れていない場合、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わずかな時間だけ遅れて振動する。このゼロ流量において測定される時間遅れのことを「ゼロオフセット」と呼ぶ。物質がセンサー組立体を流れ始めると、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。たとえば、センサー組立体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ーは当該導管の運動を表す正弦波信号を生じる。２つ以上のピックオフセンサーから出力される信号を処理してこれらのピックオフセンサー間の位相差が求められる。２つ以上のピックオフセンサー間の位相差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ー電子機器は、ドライブ信号を出力してドライバを動作させ、また、ピックオフセンサーから受け取られる信号から材料の質量流量およ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が、流量計産業では、磁石とそれに対向するドライブコイルとからなるドライバの構成が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、導管が所望のフローチューブの振幅および振動数で振動する。また、上述のドライバの構成と類似したマグネットとコイルとからなる構成のようにピックオフセンサーを形成することも当該技術分野において知られている。しかしながら、ドライバは運動を引き起こす電流を受け取ることができ、ピックオフセンサーはドライバにより引き起こされる運動を利用して電圧を誘発することができる。

振動式メーターは管理輸送（ｃｕｓｔｏｄｙ ｔｒａｎｓｆｅｒ）を含む多くの用途において用いられている。通常、管理輸送では、たとえばタンクで販売者から買い手へと１バッチの物質が移送される。管理輸送の一例はバンカリング（燃料補給）である。バンカリングとは、バンカー燃料として知られる船用燃料油を格納および移送することを指している。バンカー燃料は、暖房にまたは大規模な産業用および／もしくは船舶用のエンジンに用いられる比較的重い石油派生物を含有している。バンカー燃料はガソリンまたはディーゼルよりも一般的に重くかつ粘度が高い。

船の給油に関していえば、燃料を海岸から船まで移送する目的で大量の燃料がバージまたは他の容器に一時的に格納されている。ドックまたは他のポート設備にバンカー（ｂｕｎｋｅｒ）が配置されていてもよいし、またはバンカーがバージもしくは他の燃料補給手段により運ばれるようになっていてもよい。通常、バンカリングの間の燃料測定には、空にする行程、充填する行程および空にする行程からなるバッチプロセス（空−充填−空バッチプロセス）が伴う。この空−充填−空バッチプロセスでは、燃料に気体が混入されてしまう場合がある。

米国特許第４１０９５２４号明細書 米国特許第４４９１０２５号明細書 米国再発行特許発明第３１４５０号明細書

振動式メーターの改良により、気体が混入した場合であっても燃料の正確な測定をすることが可能となった。しかしながら流れが停止される時、たとえばバンカリングの開始時または終了時には常に、振動式メーターのゼロオフセットが変わることによる問題が生じる恐れがある。振動式メーターを通る燃料の流れを停止した後でさえ、フローチューブは振動し続ける。フローチューブを流れる流量をゼロにした時、理想的には、ピックオフセンサーとピックオフセンサーとの間の時間遅れが元のゼロオフセット値へと戻るはずである。時間遅れが元のゼロオフセット値に戻れば、振動式メーターは質量流量がゼロである旨報告する。しかしながら、さまざまな要因がセンサー組立体のゼロオフセット値に寄与しており、これらの要因のうちのいくつかは、バンカリングプロセス中にまたは最後のゼロ調整の後に変わってしまう場合がある。

たとえば、ほとんどの振動式メーターが気体の混入にもかかわらず正確な測定を維持することができるものの、フローチューブを通る流量がゼロまで下がってしまうようないくつかの状況下では、気体の混入により、不均衡が生じ、振動式メーターのセンサー組立体の流入口側と流出口側との間で非対称な減衰が生じてしまう場合もある。非対称な減衰により、ピックオフセンサーとピックオフセンサーとの間には元のゼロオフセットとは異なる時間遅れが生じてしまい、本当の流れとして解釈されてしまう恐れがある。この問題は、たとえばセンサー組立体が流体で部分的にしか満たされていない場合にも生じる恐れがある。このような状況はたとえばバンカリング中に起きる可能性がある。

このような訳で、振動式メーターにより不正確な流量測定値を検出する必要性がある。また、既存の設置済み流量計を用いてかつ追加のハードウェアを設置する必要もなく不正確な流量測定値を検出するための方法および装置を提供する必要性がある。

振動式メーターにより不正確な流量測定値を検出する方法が提供されている。ある実施形態によれば、かかる方法は、振動式メーターに流体を流して振動式メーターを用いて流体の流量および密度を測定することと、流体の密度変化率を計算することとを含んでいる。かかる方法は、密度測定値と密度参照値との間の比較および密度変化率と密度変化率参照値との間の比較に基づいて不流量測定値が正確か否かを判断する。

振動式メーターにより不正確な流量測定値を検出するための装置が提供されている。ある実施形態によれば、かかる装置は、振動式メーターから流量測定値および密度測定値を受け取るように構成されるインターフェースと、インターフェースと通信可能に結合される処理システムとを備えている。処理システムは、流体の密度変化率を計算し、密度測定値と密度参照値との間の比較および密度変化率と密度変化率参照値との間の比較に基づいて流量測定値が不正確か否かを判断するように構成されている。
態様
ある態様によれば、振動式メーターにより不正確な流量測定値を検出する方法は、振動式メーターに流体を流して振動式メーターを用いて流体の流量測定値および密度測定値を求めることと、 流体の密度変化率を計算することと、 密度測定値と密度参照値との間の比較および密度変化率と密度変化率参照値との間の比較に基づいて流量測定値が不正確か否かを判断することとを含んでいる。

好ましくは、かかる方法は、流量測定値が不正確な場合、流量測定値を総流量計算から除外することをさらに含んでいる。

好ましくは、密度参照値は振動式メーター内の流体の密度の測定よりも前に測定される密度である。

好ましくは、密度測定値と密度参照値との間の比較は、密度測定値が密度参照値よりも小さいか否かを判断することを含んでいる。

好ましくは、密度変化率と密度変化率参照値との間の比較は、密度変化率が密度変化率参照値よりも小さいか否かを判断することを含んでいる。

好ましくは、流量測定値が不正確であるという判断は、振動式メーターのドライブ利得測定値とドライブ利得参照値との間の比較にさらに基づくものである。

好ましくは、ドライブ利得とドライブ利得参照値との間の比較は、ドライブ利得がドライブ利得参照値よりも大きいか否かを判断することを含んでいる。

好ましくは、流量測定値が不正確であるという判断は、流量測定値と流量参照値との間の比較にさらに基づくものである。

好ましくは、流量測定値と流量参照値との間の比較は、流量測定値が流量参照値よりも小さいか否かを判断することを含んでいる。

好ましくは、流体の密度変化率は密度測定値から計算されている。

ある態様によれば、振動式メーター（５）により不正確な流量測定値を検出するための装置（９００）は、 振動式メーター（５）から流量測定値および密度測定値を受け取るように構成されるインターフェース（９０１）と、 インターフェース（９０１）と通信可能に結合される処理システム（９１０）とを備えており、処理システム（９１０）は、流体の密度変化率を計算し、 密度測定値と密度参照値との間の比較および密度変化率と密度変化率参照値との間の比較に基づいて流量測定値が不正確か否かを判断するように構成されている。

好ましくは、処理システム（９１０）は、流量測定値が不正確な場合に流量測定値を総流量計算から除外するようにさらに構成されている。

好ましくは、密度参照値は、振動式メーター（５）内の流体の密度の測定よりも前に測定される密度である。

好ましくは、密度測定値と密度参照値との間の比較は、密度測定値が密度参照値よりも小さいか否かを判断することを含んでいる。

好ましくは、密度変化率と密度変化率参照値との間の比較は、密度変化率が密度変化率参照値よりも小さいか否かを判断することを含んでいる。

好ましくは、処理システム（９１０）は、振動式メーター（５）のドライブ利得測定値とドライブ利得参照値との比較に基づいて流量測定値が不正確であることについて判断するようにさらに構成されている。

好ましくは、ドライブ利得とドライブ利得参照値との間の比較は、ドライブ利得がドライブ利得参照値よりも大きいか否かを判断することを含んでいる。

好ましくは、処理システム（９１０）は、流量測定値と流量参照値との間の比較に基づいて流量測定値が不正確であることについて判断するようにさらに構成されている。

好ましくは、流量測定値と流量参照値との間の比較は、流量測定値が流量参照値よりも小さいか否かを判断することを含んでいる。

好ましくは、流体の密度変化率は密度測定値から計算されている。

すべての図面において同一の参照番号は同一の部品を表わしている。また、図面は必ずしも同一の縮尺ではないことに留意されたい。

メーター組立品１０とメーター電子機器２０とを備える振動式メーター５を示す図である。 振動式メーターによる測定値を示す荷積みプロファイルグラフ２００である。 図２に示されている測定値に加えてドライブ利得測定値を示す他の荷積みプロファイルグラフ３００である。 振動式メーターによる測定値を示す荷下ろしプロファイルグラフ４００である。 荷下ろしプロファイルグラフ４００に記載のタンク浚え／配管洗浄セグメント４４０ｅを示す拡大荷下ろしグラフ５００である。 完全停止セグメントの間の密度測定値および流量測定値の変動を示す荷下ろし停止グラフ６００である。 ある実施形態に従って不正確な流量測定値を検出するための方法７００を示す図である。 ある実施形態に従って不正確な流量測定値を検出するための方法８００を示す図である。 振動式メーターによる不正確な流量測定値を検出するために装置９００を示す図である。

図１〜図９および下記の記載には、振動式メーターにより不正確な流量測定値を検出する技術を最良のモードで実施およ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の例が示されている。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範囲に含まれる。また当業者にとって明らかなように、後述の構成要素をさまざまな方法で組み合わせることにより不正確な流量測定値を検出するための技術の複数の変形例を形成することもできる。したがって、後述の実施形態は、後述の具体的な例に限定されるものではなく、特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定されるものである。

図１には、メーター組立品１０とメーター電子機器２０とを備える振動式メーター５が示されている。メーター組立体１０はプロセス材料の質量流量および密度に反応するようになっている。メーター電子機器２０は、リード線１００を介してメーター組立体１０と接続されて、経路２６を介して密度、質量流量、温度に関する情報などを提供する。コリオリ式流量計の構成について説明されているものの、いうまでもなく本発明は、振動管式デンシトメーター、チューニングフォークデンシトメータなどとして実施されてもよい。

メーター組立体１０は、１対のマニホルド１５０、１５０’と、フランジネック１１０、１１０’を有する１対のフランジ１０３、１０３と、１対の平行なフローチューブ１３０、１３０’と、ドライブ機構１８０と、抵抗温度センサー（ＲＴＤ）１９０と、１対のピックオフセンサー１７０ｌ、１７０ｒとを有している。フローチューブ１３０、１３０’は、フローチューブマウント用ブロック１２０、１２０’に向けてお互いに近づいていく２つの実質的に真っ直ぐな流入口脚部１３１、１３１’と流出口脚部１３４、１３４’とを有している。フローチューブ１３０、１３０’は、それらの長さ方向に沿った位置にある２つの対称な部位で曲がり、かつ、それらの長さ方向に沿って実質的に平行になっている。ブレースバー１４０、１４０’は、フローチューブ１３０、１３０’がそれぞれ振れる軸線Ｗ、Ｗ’を規定している。フローチューブ１３０、１３０’の脚部１３１、１３１’、１３４、１３４’はフローチューブマウント用ブロック１２０、１２０’に固定され、次いで、これらのブロックはマニホルド１５０、１５０’に固定されている。このことにより、メーター組立体１０を通る連続しかつ閉じた物質経路が形成されることになる。

測定するプロセス物質を移送するプロセス配管（図示せず）と孔１０２、１０２’を有するフランジ１０３、１０３’とを流入口端部１０４および流出口端部１０４’を介して接続すると、プロセス物質は、フランジ１０３内のオリフィス１０１を通り、フローメーターの流入口端部１０４の中へ流入し、マニホルド１５０を通り、表面１２１を有するフローチューブマウント用ブロック１２０へと導かれていく。そして、プロセス物質は、マニホルド１５０内で分流し、フローチューブ１３０、１３０’を通って流れる。プロセス物質は、フローチューブ１３０、１３０’から流出すると、表面１２１’を有するブローチューブマウント用のブロック１２０’およびマニホルド１５０’の中で合流して１つのストリームとなり、その後、流出口端部１０４’へ導かれる。この流出口端部１０４’は、孔１０２’を有しているフランジ１０３’によりプロセス配管（図示せず）と接続されている。

フローチューブ１３０、１３０’は、それぞれ、曲げ軸線Ｗ−Ｗ、Ｗ’−Ｗ’に対して実質的に同一の質量分布、慣性モーメントおよびヤング率を有するように、選択され、フローチューブマウント用ブロック１２０、１２０’に適切にマウントされる。これらの曲げ軸線は、ブレースバー１４０、１４０’を貫通するようになっている。フローチューブのヤング率が温度とともに変化し、この変化が流量および密度の計算に影響を与えるため、ＲＴＤ１９０がフローチューブ１３０’にマウントされてフローチューブ１３０’の温度が連続的に測定される。フローチューブ１３０’の温度、ひいては所与の電流値におけるＲＴＤ１９０の両端の電圧は、フローチューブ１３０’を流れる物質の温度によって決まる。ＲＴＤ１９０の両端に現れる温度依存性電圧は、フローチューブ温度の変化に起因するフローチューブ１３０、１３０’の弾性率の変化を補償するためにメーター電子機器２０により周知の方法で用いられる。ＲＴＤ１９０はリード線１９５によりメーター電子機器２０へ接続されている。

フローチューブ１３０およびフローチューブ１３０’は、それぞれ曲げ軸線Ｗおよび曲げ軸線Ｗ’に対してかつフローメーターの第一の逆位相曲げモードと呼ばれるモードで、ドライブ機構１８０により互いに反対方向に向けて振動させられるようになっている。このドライブ機構１８０は、マグネットがフローチューブ１３０’にマウントされ反対側のコイルがフローチューブ１３０にマウントされるような複数の周知の構成のうちのいずれか一つの構成を有することができ、また、ドライブ機構に交流電流を流してこれらのフローチューブを振動させるようになっている。メーター電子機器２０により適切なドライブ信号がリード線１８５を通じてドライブ機構１８０へ加えられる。

メーター電子機器２０は、ＲＴＤ温度信号をリード線１９５を通じて受け取る。左側速度信号および右側速度信号がそれぞれリード線１６５ｌおよびリード線１６５ｒに現れる。メーター電子機器２０は、ドライブ機構１８０向けのドライブ信号をリード線１８５に発生し、チューブ１３０、１３０’を振動させる。メーター電子機器２０は、左側速度信号、右側速度信号およびＲＴＤ信号を処理して、メーター組立体１０を流れる物質の質量流量および密度を計算する。メーター電子機器２０は、他の情報とともにこの情報を径路２６を通じて送る。

経路２６を通じて送られる情報は流量測定、密度測定および温度測定の如き材料特性の測定のために用いることができる。さらに他の測定がなされてもよい。これらおよび他の測定値は、ある測定値が不正確か否かを判断するために用いることができる。たとえば、密度測定値と密度参照値とを比較し、密度変化率と密度変化率参照値とを比較することによりある測定値が不正確か否かを判断することができる。このことについては例示的な荷積みプロセスおよび荷下ろしプロセスについて以下に説明する際にさらに詳細に説明されている。
荷積みプロセス
先に記載のように、バッチアプリケーション（ｂａｔｃｈ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）は通常荷積みプロセスおよび荷下ろしプロセスに分割される。実施形態によっては、バンカー燃料の如き材料の荷積みおよび荷下ろしは同じ振動式メーターにより測定されるようになっている場合もある。たとえば、ドックのバンカーに接続されているポンプが船舶の燃料ポートに結合されていてもよい。コリオリ式流量計の如き振動式メーターが燃料ポートとタンカーの１つ以上のタンクとの間にあってもよい。荷積みプロセス時、ポンプが燃料をバンカーから振動式メーターを通してタンクの中へと送り込むことができる。荷下ろしプロセス時、異なるドックの異なるポンプが材料を１つ以上のタンクから振動式メーターを通して汲み出すことができる。このような訳で、振動式メーターは、荷積みプロセス時および荷下ろしプロセス時のそれぞれの間に転送される燃料の総質量を計算することができる。このことについては以下にさらに詳細に説明されている。

図２は、振動式メーターによる測定値を示す荷積みプロファイルグラフ２００である。振動式メーターは、図１に関連して先に記載された振動式メーター５であってもよい。荷積みプロファイルグラフ２００は、バンカー燃料がタンカーに荷積みされている間に振動式メーターにより得られる例示的な測定値を示している。しかしながら、他の実施形態では、他のプロファイルが用いられるようになっていてもよい。荷積みプロファイルグラフ２００は、時間軸２１０と、密度／質量流量軸２２０と、温度軸２３０とを有している。荷積みプロファイルグラフ２００は測定値プロット２４０をさらに含んでいる。図２に示されているように、測定値プロット２４０には質量流量プロット２４２、密度プロット２４４および温度プロット２４６が含まれている。

測定値プロット２４０は、たとえば流れのある状態または流れのない状態を含む様々な流れ状態の下で求めることができる。たとえば、燃料補給時、振動式メーターは、ドックのバルブがオフになっているため流れのない状態の下での流体流量を示しているかもしれない。また、燃料補給時、振動式メーターは、排水状態などの状態にあるために気体を混入している材料流を示しているかもしれない。材料流は様々な成分、たとえば混入した空気、微粒子などを含んでいる場合もある。

流れ状態が異なると、それに応じて、流量、密度、ドライブ利得および他の測定値が異なる場合もある。このような訳で、測定値プロット２４０は異なるセグメントに分割することができ、異なるセグメントはそれぞれのセグメントにおける流れ状態が異なるため異なる特性を有している。図２に示されている実施形態では、測定値プロット２４０は、振動式メーターの導管の充填および排液に相当するいくつかの異なるセグメントに分割することができる。これらの異なるセグメントは、測定値プロット２４０において、充填セグメント２４０ａ、部分的充填セグメント２４０ｂ、材料流れセグメント２４０ｃ、排液セグメント２４０ｄおよび空セグメント２４０ｅとして表されている。

充填セグメント２４０ａでは、材料が振動式メーターを充填し始める。図から分かるように、充填セグメント２４０ａにおいて、密度プロット２４４は約８００ｋｇ／ｍ^３の位置にある。質量流量プロット２４２は材料が振動式メーターをまだ流れていないので約０の位置にある。加えて、流量測定値が０であるので、位相差はゼロオフセットの位置にある。したがっていうまでもなく、先に記載の不均衡状態は存在していない。充填セグメント２４０ａから右へと移ると、振動式メーターの導管が材料で満タンにされるにつれて密度プロット２４４が振れ始めていることが分かる。

密度読取値は、充填セグメント２４０ａから部分充填セグメント２４０ｂに行くにつれて約８２０ｋｇ／ｍ^３から約９９５ｋｇ／ｍ^３まで上昇している。この理由は、導管内の気体または流体が材料と入れ替わるからである。しかしながら、導管がまだ充填途中にあるので振動式メーターに流れはまだ発生していない。振動式メーターに流れが発生していないので、質量流量プロット２４２はゼロに留まったままである。このことは、２つのセンサー間に位相差を誘発するコリオリ力が存在していないからである。したがって、充填セグメント２４０ａおよび部分充填セグメント２４０ｂにより示される充填プロセスは振動式メーターの総流量計算値には寄与しない。振動式メーターが満タンにされると、燃料が振動式メーターを流れ始めることができる。このことは材料流れセグメント２４０ｃにより示されている。

材料流れセグメント２４０ｃの初期段階では、密度プロット２４４は振れ、その後、約９９５ｋｇ／ｍ^３で安定している。密度プロット２４４の振れはスラグ流に起因すると考えられる。振動式メーターの充填中に気体が導管内に取り込まれてスラグが存在していると考えられる。材料が流れ始めると、混入気体が振動式メーターを流れて移動し、密度読取値に乱れを引き起こしてしまう。また、材料が振動式メーターを流れるために、流量が毎時０〜約−８００メートルトンにまで下降してしまう。この場合の流量は負の値である。というのは、材料が振動式メーターを逆方向に向かって流れるからである。このような訳で、逆方向に向けた流れの測定値の大きさが材料の流量である。さらに図２から分かるように、材料流れセグメント２４０ｃの初期段階では、温度プロット２４６が上昇している。材料流れセグメント２４０ｃでは、約５０００秒時点で、質量流量プロット２４２、密度プロット２４４および温度プロット２４６がそれぞれ約１０００ｋｇ／ｍ^３、毎時８００メートルトンおよび５０℃で安定している。

材料流れセグメント２４０ｃから右へとさらに移行すると、密度プロット２４４が安定して留まったままであるが、質量流量プロット２４２の大きさが下降し始めている。質量流量プロット２４２の下降は流量を低減するためにバルブが閉じられたためであると考えられる。より詳細にいえば、約１３０００秒時点から、質量流量プロット２４２には一連の段部が形成されている。しかしながら、質量流量プロット２４２の大きさが下降しているのに密度プロット２４４が一定に留まったままである。このような訳で、密度プロット２４４が安定しているので、質量流量プロット２４２のそれに対応する部分が正確な流量測定値であると考えられることが分かる。約１３５００秒時点および材料流れセグメント２４０ｃの終了時点の近くでは、質量流量プロット２４２が毎時約８００メートルトンから毎時約５５０メートルトンまで下降している。

たとえばドックのバルブが閉じられたために燃料の流れが止まると、振動式メーターの排出が始まる。図２に示されている実施形態では、排出セグメント２４０ｄが約１６０００秒時点で開始され、質量流量プロット２４２の大きさが毎時約５５０メートルトンから毎時０メートルトンまで下降し始める。質量流量プロット２４２の大きさがゼロまで下降しているが、密度プロット２４４は振れているもののゼロよりも大きな値で留まったままである。密度プロット２４４は、たとえば振動式メーター内の材料のスラッグ流および特性のために振れていると考えられる。温度プロット２４６も下降し、約３８度に向かい始めている。

約１６５００秒時点で始まる空セグメント２４０ｅにより、振動式メーターが空になった時に密度プロット２４４が約８２０ｋｇ／ｍ^３に向かうことが示されている。約８２０ｋｇ／ｍ^３とは荷積みプロセスの初期段階での測定値とほぼ同じである。排出セグメント２４０ｄと空セグメント２４０ｅとの間においては、質量流量プロット２４２の大きさがゼロで留まったままであるものの約１６５００秒時点には乱れが存在している。このような訳で、空セグメント２４０ｅの間の質量流量プロット２４２は振動式メーターを総質量流量計算値には寄与しない。加えて、空セグメント２４０ｅの間、不正確な測定値に結びつく不均衡状態が存在しないことが分かる。

質量流量プロット２４２、密度プロット２４４および温度プロット２４６が振動式メーター内の材料の流れ状態についての重要な情報を提供することができるものの、たとえばドライブ利得を測定することにより流れ状態についてのさらなる情報が求められてもよい。したがって、以下には例示的なドライブ利得の測定値についてさらに詳細に説明されている。ただし他の実施形態では、その他の適切な測定値、たとえばピックオフ電圧が用いられるようになっていてもよい。

図３は、図２に示されている測定値に加えてドライブ利得測定値を示す他の荷積みプロファイルグラフ３００である。荷積みプロファイルグラフ３００は、時間軸３１０と、密度／質量流量軸３２０と、温度／ドライブ利得軸３３０とを有している。また、荷積みプロファイルグラフ３００は測定値プロット３４０をさらに有している。図３に示されているように、測定値プロット３４０には質量流量プロット３４２、密度プロット３４４および温度プロット３４６が含まれている。これらは、それぞれ、図２に示されている質量流量プロット２４２、密度プロット２４４および温度プロット２４６に相当する。図３には、図２を参照して説明されたセグメント２４０ａ〜２４０ｅが、充填セグメント３４０ａ、部分充填セグメント３４０ｂ、材料流れセグメント３４０ｃ、排出セグメント３４０ｄおよび空セグメント３４０ｅとしてさらに示されている。図３には、荷積みプロセス時のドライブ利得の変化を示すドライブ利得プロット３４８がさらに示されている。

図２および図３から分かるように、密度プロット２４４、３４４は、荷積みプロセスのかなりの部分においてほとんど一定である。密度プロット２４４、３４４は、振動式メーターを流れるスラッグ流または混入気体流が存在する時に変化する。同様に、質量流量プロット２４２、３４２も一定である。このような訳で、振動式メーターを流れる総流量は質量流量プロット２４２、３４２により示される流量から計算することが可能である。この計算には、たとえば、図２および図３に示されている質量流量プロット２４２、３４２を積分することが含まれていてもよい。しかしながら他の実施形態では、他の計算方法が用いられるようになっていてもよい。

ドライブ利得プロット３４８は約１００％の利得から始まっている。ドライブ利得プロット３４８は、質量流量プロット２４２、３４２により材料が振動式メーターを流れることが示されるまで約１００％に留まったままである。材料流れセグメント３４０ｃでは、ドライブ利得プロット３４８は約６０％よりも小さい。ドライブ利得プロット３４８が６０％よりも小さい理由は導管が共鳴周波数で振動するためであると考えられる。振動式メーターの排出時または振動式メーターが空の時、ドライブ利得プロットは約１００％まで上昇するが、６０％未満まで下降する乱れが複数ある。

ドライブ利得プロット３４８は導管が空状態にあるのかまたは部分充填状態にあるのかを示すことができることが分かる。このような訳で、ドライブ利得プロット３４８がたとえば８５％を超えていればフローメーターが不均衡状態にあると指摘することができる。しかしながら、材料流れセグメント３４０ｃの間であっても、ドライブ利得プロット３４８には８５％を超える乱れが複数ある。このような訳で、ドライブ利得プロット３４８のこれらの乱れがたとえばスラッグ流などに関連する状態を示したものであり、先に記載の不均衡状態とは考えられない場合もある。というのは、これらの乱れは一つの流れ状態の間に生じるからである。

先の記載は荷積みプロセスおよびそれに付随する複数の流れ状態について説明したものである。荷下ろしプロセスは、荷積みプロセス時に存在する流れ状態とは異なる流れ状態をもたらしうることが分かる。たとえば、荷下ろしプロセスは荷積みプロセスよりもさらに多くのスラグ流または混入気体流を生じる可能性がある。加えて、荷下ろしプロセスは零停止セグメントを有していてもよい。零停止セグメントでは、タンクからの燃料くみ出し中にポンプがオフにされる。これら２つの状態では、不正確な質量流量測定値をもたらす不均衡な流れ状態が生じる恐れがある。以下には、例示的な荷下ろしプロセスが説明されている。
荷下ろしプロセス
図４は、振動式メーターによる測定値を示す荷下ろしプロファイルグラフ４００である。先に記載の荷積みプロファイルグラフ２００、３００の作成に用いられた振動式メーターが図４に示されている荷下ろしプロファイルグラフ４００の作成に用いられた。しかしながら、他の実施形態では、第一の振動式メーターがタンクの中に燃料を荷積みするのに用いられ、第二の振動式メーターがそのタンクから燃料を荷下ろしするのに用いられるようになっていてもよい。また、他の構成が採用されてもよい。

荷下ろしプロファイルグラフ４００は時間軸４１０と、密度／質量流量４２０と、温度／ドライブ利得軸４３０とを有している。また、荷下ろしプロファイルグラフ４００は測定値プロット４４０をさらに有している。図４に示されているように、測定値プロット４４０には質量流量プロット４４２、密度プロット４４４、温度プロット４４６およびドライブ利得プロット４４８が含まれている。先に記載の荷積みプロセスと同様、荷下ろしプロセスをいくつかのセグメントに分割することができる。

図４に示されている実施形態では、荷下ろしプロセスは、空セグメント４４０ａ、部分充填セグメント４４０ｂ、停止セグメント４４０ｄにより分割される材料流れセグメント４４０ｃおよびタンク除去／配管洗浄セグメント４４０ｅに分割することができる。タンク浚え／配管洗浄セグメント４４０ｅについては図５を参照して説明されている。これらのセグメントは、バンカー燃料の如き材料をタンクから初期段階にある空の振動式メーターへ送り、振動式メーターを充填し、振動式メーターを通してタンクを排液することに相当する。このような訳で、荷下ろしプロセスは空セグメント４４０ａから始まる。

空セグメント４４０ａとは振動式メーターが材料で充填されていない流れ状態のことである。空セグメント４４０ａの間、材料はタンクから振動式メーターと結合されている配管の中へと送られる。密度プロット４４４は約８００ｋｇ／ｍ^３で一定に留まったままである。質量流量プロット４４２はゼロで、何一つ乱れが存在していない。温度プロット４４６は約３２℃で、ドライブ利得プロット４４８は約１００％である。

部分充填セグメント４４０ｂの初期段階である約６０００秒時点では、密度プロット４４４は振れ始めているが質量流量プロット４４２はゼロで留まったままである。振動式メーターが充填され、材料が流れ始めると、密度プロット４４４が振れ、そして約６８００秒時点で約８００ｋｇ／ｍ^３から約９９５ｋｇ／ｍ^３まで上昇している。しかしながら、振動式メーターを通過する流れがないので、質量流量プロット４４２はゼロに留まったままである。このことは、２つのセンサー間の位相差を誘発するコリオリ力が存在していないからである。したがって、部分充填セグメント４４０ｂの間に求められた流量測定値は、振動式メーターを通る総流量計算値には寄与しない。振動式メーターが満タンにされると、材料が振動式メーターを通って流れ始めることができる。

材料流れセグメント４４０ｃの間、密度プロット４４４の値は約９９５ｋｇ／ｍ^３である。また材料流れセグメント４４０ｃの間、密度プロット４４４も比較的安定していることが分かる。質量流量プロット４４２は毎時約０から約６５０メートルトンまで上昇している。温度プロット４４６は約３２℃から約４８℃まで上昇している。ドライブ利得プロット４４８は、約５０％まで下降しており、約１０５００秒時点に約８０％乱れを有している。

材料流れセグメント４４０ｃは約１２５００秒時点で停止セグメント４４０ｄにより中断されている。停止セグメント４４０ｄは、密度プロット４４４が一定に留まったまま質量流量プロット４４２の大きさが毎時０メートルトンまで下降するという特徴を有している。温度プロット４４６は約３２℃に向かい、ドライブ利得４４８は実質的に一定の傾斜で約５５％まで上昇している。停止セグメント４４０ｄは約１６５００秒時点で終了し、材料流れセグメント４４０ｃが再び始まっている。

約１６５００秒時点から約２７０００秒時点までの材料流れセグメント４４０ｃの間、質量流量プロット４４２および密度プロット４４４は実質的に一定である。質量流量プロット４４２および密度プロット４４４の値は、停止セグメント４４０ｄよりも前の材料流れセグメント４４０ｃの間と同じである。加えて、ドライブ利得プロット４４８にはいくつかの乱れが存在している。これらの乱れの間、質量流量プロット４４２は一定に留まったままかまたは下降している。材料流れセグメント４４０ｃはタンクが実質的に空になった頃に終了する。

このような訳で、荷下ろしプロファイルグラフ４００はタンク浚え／配管洗浄セグメント４４０ｅをさらに有している。このことについては、図５を参照してさらに詳細に説明されている。タンカーの１つ以上のタンクおよびラインから残余燃料が空になった時にタンク浚え／配管洗浄セグメント４４０ｅが始まる。通常、タンク浚え／配管洗浄セグメント４４０ｅは、断続的な材料流れ、たとえば燃料の流れとそれに続く空気とが比較的高速で連続したものを含んでいる。したがって、タンク浚え／配管洗浄セグメント４４０ｅは、材料の密度および流量の高速な振れを示す。

図４から分かるように、密度プロット４４４は、荷下ろしプロセスのかなりの部分でほとんど一定である。図４と図２および図３との比較から分かるように、測定値は同様の流れ状態の下ではほぼ同じである。しかしながら図２および図３を参照して先に記載された例示的な荷積みプロセスとは対照的に、図４に記載の荷下ろしプロセスでは、質量流量プロット４４２に振れが誘発されている。これらの振れは、ゼロでない流量を含みうるので、振動式メーターを通る総材料流量の計算に寄与しうる。

以下には、先に記載されている例示的なバッチプロセスの間の様々な流れ状態を参照して、不正確な流量測定値を検出するための実施形態が記載されている。たとえば、以下には、どのようにして密度測定値を用いることによりそれに対応する流量値が不正確な測定値であるか否かを判断することができるようになるのかが記載されている。この不正確な流量測定値を検出する方法では、振動式メーターによる他の測定値が用いられてもよい。以下には、図５を参照して例示的な正確な流量測定値について説明することから始め、次いで、図６に示されている不正確な流量測定値について説明することが記載されている。
例示的な正確な流量測定値
図５は、荷下ろしプロファイルグラフ４００に示されているタンク浚え／配管洗浄セグメント４４０ｅを示す拡大荷下ろしグラフ５００である。拡大荷下ろしグラフ５００は、時間軸５１０と、密度／質量流量軸５２０と、ドライブ利得軸５３０とを有している。拡大荷下ろしグラフは測定値プロット５４０をさらに有している。測定値プロット５４０には質量流量プロット５４２、密度プロット５４４およびドライブ利得プロット５４８が含まれている。

図５から分かるように、密度プロット５４４と質量流量プロット５４２とは類似している。たとえば、密度プロット５４４が下降する時には通常振動式メーターを通るスラッグ流が存在しており、質量流量プロット５４２も下降している。具体的にいえば、約０まで下降する。振動式メーターを通るスラッグ流が存在している頃に質量流量プロット５４２が０まで下降するということは、タンク浚え／配管洗浄セグメント４４０ｅの間の質量流量測定値が正確であり、振動式メーターを通る総材料流量の計算に含むべきであることを意味している。

加えて、ドライブ利得プロット５４８は短期間の一過性の下降を除くと実質的に一定に留まったままである。質量流量プロット５４２および密度プロット５４４に振れが存在していてもドライブ利得プロット５４８が一定に留まったままであるということは、図５に示されている質量流量測定値が正確であることをさらに意味しうる。

このような訳で、フローメーターがタンク浚え／配管洗浄セグメント４４０ｅの間において振動式メーターを通る材料の流量を正確に測定できることが分かる。しかしながら、他の荷下ろしセグメントが不正確な流量測定値を誘発する場合がある。これら不正確な流量測定値は検出することができる。このことについては、図６に示されている実施形態を参照して以下に記載されている。
例示的な不正確な流量測定値
図６は、完全停止セグメントの間の密度測定値および流量測定値の変化を示す荷下ろし停止グラフ６００である。荷下ろし停止グラフ６００は時間軸６１０と、密度／質量流量軸６２０と、ドライブ利得軸６３０とを有している。また、荷下ろし停止グラフ６００は測定値プロット６４０をさらに有している。測定値プロット６４０には質量流量プロット６４２、密度プロット６４４およびドライブ利得プロット６４８が含まれている。

荷下ろし停止グラフ６００は第一の停止セグメント６５０および第二の停止セグメント６６０を有している。第一の停止セグメント６５０および第二の停止セグメント６６０の各々の中には、傾斜密度測定値６４４ａおよび不正確な流量測定値６４２ａが存在している。第一の停止セグメント６５０および第二の停止セグメント６６０の各々の中には、０流量における密度測定値６４４ｂと０流量測定値６４２ｂとがさらに示されている。

ゼロ流量測定値６４２ｂとは、毎時約０メートルトンを示す質量流量プロット６４２のセグメントのことである。それとは対照的に、不正確な流量測定値６４２ａはゼロを上回っている。振動式メーターが流れ停止状態にある時も不正確な流量測定値６４２ａが生じる。このような訳で、振動式メーターが流量を検出していても、振動式メーターを通る実際の材料流量はゼロである。不正確な流量測定値６４２ａは、振動式メーターを通る実際の材料の流れに対応していない不均衡なフローチューブの状態または他の状態に起因するものである可能性が高い。

傾斜密度測定値６４４ａは、不正確な流量測定値６４２ａに対応し、傾斜がゼロでない。また、傾斜密度測定値６４４ａの密度変化率は０流量における密度測定値６４４ｂにおける密度変化率よりも小さい。したがって、密度プロット６４４の密度変化率を密度変化率参照値と比較することにより、振動式メーターにより不正確な測定値を特定することができる。たとえば、比較結果が傾斜密度測定値６４４ａの密度変化率が０流量測定値６４２ｂに対応する密度変化率よりも小さいことを示す場合、不正確な流量測定値６４２ａをフローメーターを通る総流量から除くことが可能となる。他の実施形態では、他の密度変化率参照値が用いられるようになっていてもよい。

先に記載のように、密度プロット６４４の密度変化率を密度変化率参照値と比較することにより不正確な流量測定値６４２ａを検出することができるようになる。ある例示的な実施形態では、密度プロット６４４の密度変化率がユーザにより設定されるスカラー値と比較されるようになっていてもよい。スカラー値は極大値であってもよい。この実施形態では、密度プロット６４４の密度変化率が密度変化率参照値よりも小さい場合、それに対応する流量測定値６４２ａが不正確であると考えられる。以下には、これらおよび他の不正確な流量測定値を検出する方法がさらに詳細に記載されている。

図７には、ある実施形態に従って不正確な流量測定値を検出するための方法７００が示されている。方法７００はステップ７１０で振動式メーターを通して流体を流すことから開始される。振動式メーターは図１を参照して記載されている振動式メーター５であってもよいが、実施形態によって、いかなる適切な振動式メーターが用いられるようになっていてもよい。ステップ７２０では、方法７００は振動式メーターを用いて流体の流量および密度が測定される。図示されている実施形態では、流量は質量流量のことであるが、実施形態によっては、いかなる適切な流量が用いられるようになっていてもよい。ステップ７３０では、方法７００は、密度測定値から密度変化率が求められる。密度変化率は、たとえばあるサンプルサイズの以前の測定値の移動平均の如き様々なやり方で求めることができる。

図８には、ある実施形態に従って不正確な流量測定値を検出するための方法８００が示されている。方法８００はステップ８１０で振動式メーターを通して流体を流すことから開始される。振動式メーターは、図１を参照して先に記載の振動式メーター５であってもよい。ステップ８２０では、方法８００は振動式メーターを用いて流体の流量および密度を測定する。流量は質量流量であってもよいが、実施形態によっては、いかなる適切な流量が用いられてもよい。ステップ８３０では、方法８００は振動式メーターのドライブ利得を測定する。ステップ８４０〜８８０では、方法８００は測定値を参照値と比較し、振動式メーターによる測定値が不正確か否かを判断する。ステップ８４０〜８８０でなされた比較結果がすべて真（不正確）である場合、ステップ８８０で、流量測定値が不正確であると示される。

図８に示されているように、方法８００は、密度測定値、密度測定値の密度変化率、流量測定値およびドライブ利得測定値をそれに対応する参照値と比較する。ステップ８４０では、方法８００は密度測定値を密度参照値と比較する。具体的にいえば、方法８００は、密度測定値が密度参照値よりも小さいか否かを判断する。密度参照値は前もって決められた密度参照値であってもよい。たとえば、図１〜図６に示されている実施形態を参照すると、密度参照値は９５０ｋｇ／ｍ^３でありうる。９５０ｋｇ／ｍ^３という密度参照値を選択することにより、９５０ｋｇ／ｍ^３を上回る密度測定値に対応する流量値が振動式メーターを通る材料の総流量計算値に加えられることを確保することができる。

ステップ８５０では、密度測定値の密度変化率が密度変化率参照値と比較される。たとえば、密度変化率が密度変化率参照値よりも小さい場合、方法８００はステップ８６０に進む。密度変化率参照値は前もって決められた密度変化率参照値であってもよい。たとえば、図１〜図６に示されている実施形態を参照すると、密度変化率参照値は毎秒当たり１０ｋｇ／ｍ^３でありうる。このような訳で、密度測定値が密度参照値よりも小さく、密度変化率が密度変化率参照値よりも小さい場合、方法８００はステップ８６０に進む。

ステップ８６０では、方法８００は流量測定値を流量参照値と比較する。具体的にいえば、流量測定値が流量参照値よりも小さい場合、方法８００はステップ８７０に進む。流量参照値は前もって決められた参照値であってもよい。たとえば、図１〜図６に示されている実施形態を参照すると、流量参照値は毎時１００メートルトンでありうる。このような訳で、密度測定値が密度参照値よりも小さく、密度測定値の密度変化率が密度変化率参照値よりも小さく、流量測定値は流量参照値よりも小さい場合、方法８００はステップ８７０に進む。

ステップ８７０では、方法８００はドライブ利得測定値をドライブ利得参照値と比較する。具体的にいえば、方法８００はドライブ利得測定値がドライブ利得参照値より大きいか否かを判断する。たとえば、図１〜図６に示されている実施形態を参照すると、ドライブ利得参照値は８５％でありうる。このような訳で、密度測定値が密度参照値よりも小さく、密度変化率が密度変化率参照値よりも小さく、流量測定値が流量参照値よりも小さく、ドライブ利得測定値がドライブ利得参照値よりも大きい場合、方法８００はステップ８８０に進む。

ステップ８８０では、方法８００は流量測定値が不正確であることを示す。流量測定値はステップ８２０で測定された流量と同じであってもよい。すなわち、流量、密度およびドライブ利得がほぼ同時に測定されるようになっていてもよい。しかしながら、他の実施形態では、ステップ８２０〜８３０で測定される流量、密度およびドライブ利得が他の点で一致するようにしてもよい（たとえば、測定時間がずれている）。図８に示されているように、密度測定値、流量測定値およびドライブ利得測定値はほぼ同時に測定されるという点で互いに一致している。

流量測定値が不正確であることは様々な方法で示すことができる。たとえば、メーター電子機器に格納されている流量測定値が補足ビットを有し、ステップ８４０〜８７０で流量測定値が不正確であることが示されると補足ビットが０に反転されるようにしてもよい。すなわち、たとえば「正確である」ということを示す初期値である１を有するフラグとともに流量測定値が格納されるようにしてもよい。方法８００が流量測定値が不正確であることを示す場合、このビットが０に反転されるようになっていてもよい。このような訳で、振動式メーターを通る総流量に不正確な流量測定値が加えられることはない。実施形態によっては、流量測定値が不正確であることを示すのに他の方法が用いられるようになっていてもよい。これらの方法は、図１を参照して記載されているメーター電子機器２０により実行されるようになっていてもよい。以下には、例示的なメーター電子機器２０が記載されている。

図９には、振動式メーターによる不正確な流量測定値を検出するための装置９００が示されている。図９に示されている実施形態では、装置９００は、図１を参照して先に記載されたメーター電子機器２０を備えている。メーター電子機器２０はインターフェース９０１と処理システム９１０とを有することができる。処理システム９１０は格納システム９２０を有していてもよい。格納システム９２０は、図示されているように内部メモリーを有していてもよいし、またはそれに代えて、外部メモリーを有していてもよい。

インターフェース９０１は、ドライブ機構１８０およびピックオフセンサー１７０ｌ、１７０ｒからリード線１６５ｒ、１６５ｌ、１８５を通じてセンサーシグナルを受け取ることができる。インターフェース９０１は、いかなる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節を行なってもよい。それに代えて、信号調整のうちの一部または全部を処理システム９１０において行なってもよい。加えて、インターフェース９０１により、メーター電子機器２０と外部デバイスと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９０１は、いかなる電子通信、光学通信または無線通信をも可能とすることができる。

ある実施形態では、インターフェース９０１は、センサー信号がアナログ信号であるデジタイザを有していてもよい。デジタイザは、アナログ信号をサンプリングしてデジタル化し、デジタル信号を生成することができる。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。

処理システム９１０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９１０は複数の処理デバイスの間に分散させることができる。処理システム９１０は、格納システム９２０の如きいかなる統合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。

いうまでもなく、メーター電子機器２０は、当該技術分野において公知となっているさまざま他の構成要素や機能を有していてもよい。便宜上、これらさらなる構成要素は明細書および図面では省略されている。したがって、本発明は、図示されている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。

メーター電子機器２０は、格納されたドライブ信号を用いてリード線１８５を通じてドライブ機構１８０へ送られるドライブ信号を生成、供給することができる。たとえば、図１を参照して記載のドライブ信号は、格納されたドライブ信号からデジタル−アナログ変換器を用いて生成されうる。加えて、メーター電子機器２０は、リード線１６５ｌ、１６５ｒを通じて受け取られるセンサー信号を受け取り、コード化し、格納することにより、格納されたセンサー信号を生成することができる。実施形態によっては、センサー信号には、ドライブ機構１８０から受け取られる信号を含んでいる場合もある。また、メーター電子機器２０は、ＲＴＤ信号（図示せず）としてＲＴＤ１９０からのＲＴＤ信号をさらに受け取り、コード化し、格納してもよい。ＲＴＤ１９０はフローチューブ１３０、１３０’と結合されている。メーター電子機器２０はフローチューブ１３０、１３０’を通って流れる材料の流量特性を得るようにセンサー信号を処理することができる。

メーター電子機器２０は流量測定値９２１、密度測定値９２２およびドライブ利得測定値９２３を受け取り格納することができる。流量測定値９２１、密度測定値９２２およびドライブ利得測定値９２３は、図９に示されているように、インターフェース９０１を通じて受け取られ、格納システム９２０に格納されてもよい。流量測定値９２１、密度測定値９２２およびドライブ利得測定値９２３は、測定時刻スタンプの如き関連する日付、有効性ビットなどと共にデジタル値として格納することができる。

また、メーター電子機器２０は密度変化率（ＤＣＲ）参照値９２８をさらに計算することができる。密度変化率参照値９２８は、前もって決められたサンプルサイズと共に時系列密度測定値９２２を格納することにより計算することができる。時系列密度測定値９２２の各々間の差を合計して差の数で除算するようにしてもよい。サンプルサイズは１であってもよいしまたはそれを超える数であってもよい。たとえば、インターフェース９０１を通じて受け取られる密度測定値は、格納システム９２０に格納されている密度測定値９２２から減算することができる。結果は密度変化率９２４として格納することができる。

図９に示されている実施形態では、メーター電子機器２０は流量測定値９２１、密度測定値９２２およびドライブ利得測定値９２３を処理することができる。たとえば、先に記載の実施形態を参照すると、メーター電子機器２０は、メーター組立品１０からインターフェース９０１を通じて流量測定値９２１、密度測定値９２２およびドライブ利得測定値９２３を受け取り、格納することができる。また、メーター電子機器２０は、先に記載の方法８００を用いて、流量測定値９２１、密度測定値９２２およびドライブ利得測定値９２３を参照値と比較することもできる。

たとえば、メーター電子機器２０は流量測定値９２１を流量参照値９２５と比較することができる。同様に、メーター電子機器２０は密度測定値９２２を密度参照値９２６と比較し、ドライブ利得測定値９２３をドライブ利得参照値９２７と比較することができる。この比較は、図８を参照して記載されている方法８００を用いて処理システム９１０により実行することができるが、メーター電子機器２０により他の方法が実行されてもよい。

密度参照値９２６およびドライブ利得参照値９２７は前もって決めることができる。すなわち、流量、密度およびドライブ利得を測定する前に、密度参照値９２６およびドライブ利得参照値９２７がたとえばユーザにより入力されてもよいしまたはアルゴリズムにより求められてもよい。しかしながら、他の実施形態では、参照値９２５〜９２８を求めて格納するために様々な他の方法が用いられるようになっていてもよい。たとえば、メーター電子機器２０に燃料タイプおよび相関する参照値を有するテーブルが格納されるようになっていてもよい。ユーザはユーザインターフェースを通じてメーター電子機器２０に燃料タイプを入力するようになっていてもよい。メーター電子機器２０は格納システム９２０から相関する参照値９２５〜９２８を読み取るようになっていてもよい。

メーター電子機器２０は、測定値９２１〜９２４を参照値９２５〜９２８と比較することにより流量測定値９２１が不正確な測定値か否かを判断することができる。たとえば、方法８００は、流量測定値９２１が流量参照値９２５よりも小さいか否か、密度測定値９２２が密度参照値９２６よりも小さいか否か、ドライブ利得測定値９２３がドライブ利得参照値９２７よりも小さいか否か、密度変化率９２４が密度変化率参照値９２８よりも小さいか否かを判断することができる、先に記載のこれらの比較が真である場合、メーター電子機器２０は総流量計算から流量測定値９２１を除外することができる。

さらに、メーター電子機器２０は総流量を計算してもよい。たとえば、メーター電子機器２０は、荷積みプロセスまたは荷下ろしプロセスの期間にわたる時系列流量測定値を積分するようになっていてもよい。他の実施形態では、他の方法が用いられるようになっていてもよい。

上述の実施形態により、振動式メーターにより不正確な流量測定値を検出するための方法７００、８００および装置９００が提供されている。先に記載されているように、振動式メーターにより不正確な流量測定値を検出するための方法７００、８００および装置９００は測定値を参照値と比較するようになっていてもよい。この比較は、流量測定値が不正確か否か示すことができる。流量測定値が不正確な場合、流量測定値は総流量計算に含まれない。

このような訳で、総流量計算値は不正確な流量測定値を含んでいない。荷積みプロセスおよび荷下ろしプロセスを含むバッチアプリケーションによっては、測定値が同じ場合もあればまたは相互に同意された許容範囲内に含まれている場合もある。加えて、比較をメーター電子機器２０内で行うことが可能なので、さらなる測定検証デバイスを必要としない。

上述の実施形態の詳細な記載は、本発明者らにより本発明に含まれると考えられる実施形態すべてを網羅するものではない。もっと正確にいえば、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いくつか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く、また、このようなさらなる実施形態も本明細書の技術範囲内および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、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本明細書の技術および教示の範囲に含まれるさらなる実施形態を作成してもよい。

以上のように、特定の実施形態または実施例が例示の目的で本明細書に記載されているが、当業者にとって明らかなように、本明細書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、振動式メーターにより不正確な流量測定値を検出するための他の方法および装置にも適用することができ、上述のおよび添付の図面に示されている実施形態にのみに適用されるものではない。たとえば、荷積みプロセスおよび荷下ろしプロセスの間に不正確な流量測定値を検出する技術は、燃料補給用途または燃料タンカー用途に適用することが可能なだけでなく、空−充填−空プロセスが伴ういかなる用途にも適用可能である。したがって、上述の実施形態の範囲は添付の特許請求の範囲により決定されるべきである。

Claims (20)

1. 振動式メーターにより不正確な流量測定値を検出する方法であって、
   前記振動式メーターに流体を流して前記振動式メーターを用いて前記流体の流量測定値および密度測定値を求めることと、
   前記流体の密度変化率を計算することと、
   前記密度測定値と密度参照値との比較および前記密度変化率と密度変化率参照値との比較に基づいて前記流量測定値が不正確か否かを判断することと
   を含む、方法。
2. 前記流量測定値が不正確な場合、前記流量測定値を総流量計算から除外することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記密度参照値が、前記振動式メーター内の前記流体の密度の測定よりも前に測定される密度である、請求項１または請求項２に記載の方法。
4. 前記密度測定値と前記密度参照値との間の比較が、前記密度測定値が前記密度参照値よりも小さいか否かを判断することを含む、請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の方法。
5. 前記密度変化率と前記密度変化率参照値との間の比較が、前記密度変化率が前記密度変化率参照値よりも小さいか否かを判断することを含む、請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の方法。
6. 前記流量測定値が不正確であるという判断が、前記振動式メーターのドライブ利得測定値とドライブ利得参照値との間の比較にさらに基づくものである、請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の方法。
7. 前記ドライブ利得と前記ドライブ利得参照値との間の比較が、前記ドライブ利得が前記ドライブ利得参照値よりも大きいか否かを判断することを含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記流量測定値が不正確であるという判断が、前記流量測定値と前記流量参照値との間の比較にさらに基づくものである、請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載の方法。
9. 前記流量測定値と前記流量参照値との間の比較が、前記流量測定値が前記流量参照値よりも小さいか否かを判断することを含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記流体の前記密度変化率が前記密度測定値から計算される、請求項１乃至９のうちのいずれか一項に記載の方法。
11. 振動式メーター（５）により不正確な流量測定値を検出するための装置（９００）であって、
    前記振動式メーター（５）から流量測定値および密度測定値を受け取るように構成されるインターフェース（９０１）と、
    前記インターフェース（９０１）と通信可能に結合される処理システム（９１０）とを備え、
    該処理システム（９１０）が、
    前記流体の密度変化率を計算し、
    前記密度測定値と密度参照値との間の比較および前記密度変化率と密度変化率参照値との間の比較に基づいて前記流量測定値が不正確か否かを判断するように構成されてなる、装置（９００）。
12. 前記処理システム（９１０）は、前記流量測定値が不正確な場合に前記流量測定値を総流量計算から除外するようにさらに構成されてなる、請求項１１に記載の装置（９００）。
13. 前記密度参照値が、前記振動式メーター（５）内の前記流体の密度の測定よりも前に測定される密度である、請求項１１または請求項１２に記載の装置（９００）。
14. 前記密度測定値と前記密度参照値との間の比較が、前記密度測定値が前記密度参照値よりも小さいか否かを判断することを含んでなる、請求項１１乃至１３のうちのいずれか一項に記載の装置（９００）。
15. 前記密度変化率と前記密度変化率参照値との間の比較が、前記密度変化率が前記密度変化率参照値よりも小さいか否かを判断することを含んでなる、請求項１１乃至１４のうちのいずれか一項に記載の装置（９００）。
16. 前記処理システム（９１０）が、前記振動式メーター（５）のドライブ利得測定値とドライブ利得参照値との比較に基づいて前記流量測定値が不正確であることについて判断するようにさらに構成されてなる、請求項１１乃至１５のうちのいずれか一項に記載の装置（９００）。
17. 前記ドライブ利得と前記ドライブ利得参照値との間の比較が、前記ドライブ利得が前記ドライブ利得参照値よりも大きいか否かを判断することを含んでなる、請求項１６に記載の装置（９００）。
18. 前記処理システム（９１０）が、前記流量測定値と流量参照値との比較に基づいて前記流量測定値が不正確であることについて判断するようにさらに構成されてなる、請求項１１乃至１７のうちのいずれか一項に記載の装置（９００）。
19. 前記流量測定値と前記流量参照値との間の比較が、前記流量測定値が前記流量参照値よりも小さいか否かを判断することを含んでなる、請求項１８に記載の装置（９００）。
20. 前記流体の前記密度変化率が前記密度測定値から計算されるように構成されてなる、請求項１１乃至１９のうちのいずれか一項に記載の装置（９００）。

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