JP6967517B2 - 振動式流量計のための圧力補償および関連方法 - Google Patents
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Description
流量計を通る流れがない場合、導管(複数可)に加えられる駆動力は、導管(複数可)に沿ったすべての点を、同一の位相で、またはゼロの流れで測定される時間遅延である小さな「ゼロオフセット」で振動させる。物質が流量計を通って流れ始めると、コリオリの力により、導管(複数可)に沿った各点が異なる位相を有するようになる。例えば、流量計の入口端の位相は、中央のドライバ位置の位相より遅れ、一方、出口の位相は、中央のドライバ位置の位相より先行する。導管(複数可)上のピックオフが、導管(複数可)の動きを表す正弦波信号を生成する。ピックオフからの信号出力は、ピックオフ間の時間遅延を決定するために処理される。2つ以上のピックオフ間の時間遅延は、導管(複数可)を流れる物質の質量流量に比例する。
FCF=流量較正係数
ΔTmeasured=測定される時間遅延
ΔT0=初期ゼロオフセットである。
したがって、特定の流量計に対する正確かつ個別化された圧力係数を決定して適用するための装置および方法が、当該技術分野において必要とされている。
本発明は、上記の困難および他の問題を克服し、当該分野における進歩が達成される。
一実施形態によれば、その中のプロセス流体の特性を測定するように構成された流量計が提供される。流量計は、処理システムおよび記憶システムを備えるメータ電子機器を備える。複数のピックオフが、メータ電子機器と通信する流量計導管に取り付けられている。ドライバが、メータ電子機器と通信する流量計導管に取り付けられている。メータ電子機器は、センサアセンブリ内のプロセス流体の流量を測定し、プロセス流体の少なくとも1つの流体特性を決定するように構成される。メータ電子機器は、固有の流量較正係数および固有の係数値を流体特性計算に適用するように構成されている。
一態様によれば、流量計を較正する方法が提供される。この方法は、あるクラスの流量計の流量較正係数と圧力係数値(PCV)との間の関係を決定するステップと、流量計の固有の流量較正係数を決定するステップと、固有の流量較正係数を用いて、流量計の固有の圧力補償値を計算するステップと、固有の圧力補償値を流量計に適用するステップとを含む。
好ましくは、流量計は、コリオリ質量流量計である。
好ましくは、あるクラスの流量計の流量較正係数と圧力補償値との間の関係を決定するステップは、初期ゼロオフセットを決定するステップを含む。
好ましくは、固有の圧力補償値を流量計に適用するステップは、固有の圧力補償値をメータ電子機器に記憶するステップを含む。
好ましくは、プロセス流体を測定するステップは、質量流量を測定するステップを含む。
好ましくは、質量流量は、
FCFは固有の流量較正係数あり、
PCVは固有の圧力係数であり、
ΔTmeasuredは測定された時間遅延であり、
ΔT0は初期ゼロオフセットである。
好ましくは、質量流量は、
FCFは固有の流量較正係数であり、
PCVは固有の圧力係数であり、
ΔTmeasuredは測定された時間遅延であり、
ΔT0は初期ゼロオフセットであり、
PA=流圧であり、
PB=基礎圧力である。
好ましくは、固有の圧力係数は、調整係数と合計された基礎圧力補償値を含む。
一態様によれば、その中のプロセス流体の特性を測定するように構成された流量計が提供される。流量計は、処理システムおよび記憶システムを含むメータ電子機器と、メータ電子機器と通信する、流量計導管に取り付けられた複数のピックオフと、メータ電子機器と通信する、流量計導管に取り付けられたドライバとを備え、メータ電子機器は、センサアセンブリ内でプロセス流体の流量を測定し、プロセス流体の少なくとも1つの流体特性を決定するように構成され、メータ電子機器は、流体特性計算に固有の流量較正係数を適用するように構成され、メータ電子機器は、流体特性計算に固有の係数値を適用するように構成されている。
好ましくは、流量計は、コリオリ質量流量計を含む。
好ましくは、固有の圧力係数および固有の流量較正係数を用いて、質量流量が計算され調整される。
FCFは固有の流量較正係数であり、
PCVは固有の圧力係数であり、
ΔTmeasuredは測定された時間遅延であり、
ΔT0は初期ゼロオフセットである。
好ましくは、質量流量は、
FCFは固有の流量較正係数であり、
PCVは固有の圧力係数であり、
ΔTmeasuredは測定された時間遅延であり、
ΔT0は初期ゼロオフセットであり、
PA=流圧であり、
PB=基礎圧力である。
好ましくは、流量較正係数と圧力係数との間の関係は線形である。
好ましくは、固有の圧力係数は、調整係数と合計された基礎圧力補償値を含む。
センサアセンブリ10は、一対のフランジ101および101’と、マニホールド102および102’と、導管103Aおよび103Bとを含む。マニホールド102,102’は、導管103A、103Bの対向する端部に固定されている。本例のフランジ101および101’は、マニホールド102および102’に取り付けられている。本例のマニホールド102および102’は、スペーサ106の対向する端部に取り付けられている。スペーサ106は、本例では、導管103Aおよび103Bにおける望ましくない振動を防止するために、マニホールド102と102’との間の間隔を維持する。導管103Aおよび103Bは、マニホールド102および102’から本質的に平行に外向きに延伸する。センサアセンブリ10が流れる物質を搬送するパイプラインシステム(図示せず)に挿入されると、物質はフランジ101を通ってセンサアセンブリ10に入り、入口マニホールド102を通過し、そこで物質の総量が導管103Aおよび103Bに入るように誘導され、導管103Aおよび103Bを通って流れて出口マニホールド102’に戻り、そこでフランジ101’を通ってセンサアセンブリ10を出る。
処理システム303は、メータ電子機器20の動作を行い、センサアセンブリ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303は、一般的な動作ルーチン314のような1つまたは複数の処理ルーチンを実行することができる。
処理システム303は、とりわけ、駆動信号311を生成するためにセンサ信号310を処理する。駆動信号311は、図1の導管103A、103Bなどの関連する流管(複数可)を振動させるために、リード線110を介してドライバ104に供給される。
例えば、コリオリ流量計または密度計などの振動センサアセンブリが、流れる物質の特性を測定する技術は十分に理解されている。したがって、この説明を簡潔にするために、詳細な論述は省略する。
PCV=圧力係数
PA=流圧
PB=FCFが決定されている基礎圧力である。
付加的な温度補正項を、積として式の右辺に加えることができることに留意されたい。一実施形態では、温度補正項は(1−TC・T)として表され、TCは温度補正係数であり、Tは導管103A、103Bの動作温度である。
ステップ500において、FCFとPCVとの間の関係が決定される。前述の通り、この関係は、流量計のモデル/タイプ/クラスごとに一意である。例えば、仮想的モデルX流量計は、仮想的モデルY流量計と比較してFCFとPCVとの間に異なる関係を有する。例えば、限定するものではないが、図3の関係はおおよそ、PCV=−3x10−5・FCF+0.03として記述することができる。これは無論、流量計のタイプによって異なる。
ステップ506において、PCVは、メータ電子機器20にプログラム/入力され得る。したがって、流量計5が動作しているときに、圧力補償を考慮した正確な較正が実現される。例えば、式(2)は、質量流量および他の流体関連変数を決定する際にFCFがPCVと併用されるように使用することができる。ここでも、この式は一例に過ぎず、他の式およびアルゴリズムも考えられる。したがって、記憶システム304は、PCVを記憶し、それを動作ルーチン314に適用することができる。ステップ506は、典型的には、初期工場セットアップの一部として実施される。
上記の実施形態の詳細な説明は、本発明の範囲内であると本発明者らが考えているすべての実施形態の網羅的な説明ではない。実際、当業者であれば、上述の実施形態の特定の要素は、さらなる実施形態を作成するために様々に組み合わせまたは削除されてもよく、このようなさらなる実施形態は、本発明の範囲および教示内に入ることを認識するであろう。また、当業者には、本発明の範囲および教示内で追加の実施形態を作成するために、上述の実施形態を全体的または部分的に組み合わせてもよいことは明らかであろう。したがって、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲から決定されるべきである。
Claims (14)
- コリオリ質量流量計を較正する方法であって、
あるクラスのコリオリ質量流量計の流量較正係数と圧力係数値(PCV)との間の関係を決定するステップと、
コリオリ質量流量計の固有の流量較正係数を決定するステップと、
前記固有の流量較正係数を用いて、前記コリオリ質量流量計の固有の圧力補償値を計算するステップと、
前記固有の圧力補償値を前記コリオリ質量流量計に適用するステップと、を含む方法。 - あるクラスのコリオリ質量流量計の流量較正係数と圧力係数値との間の関係を決定する前記ステップは、初期ゼロオフセットを決定するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記固有の圧力補償値を前記コリオリ質量流量計に適用する前記ステップは、前記固有の圧力補償値をメータ電子機器に記憶するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記方法は、前記コリオリ質量流量計に導入されるプロセス流体を測定するステップを含み、測定された値は前記固有の圧力補償値および前記固有の流量較正係数を用いて調整される、請求項1に記載の方法。
- プロセス流体を測定する前記ステップは、質量流量を測定するステップを含む、請求項4に記載の方法。
- 前記クラスのコリオリ質量流量計の前記流量較正係数と前記圧力係数値との間の関係は線形である、請求項1に記載の方法。
- 前記固有の圧力係数値は、調整係数と合計された基礎圧力補償値を含む、請求項1に記載の方法。
- 内部のプロセス流体の特性を測定するように構成されているコリオリ質量流量計(5)であって、
処理システム(303)および記憶システム(304)を備えるメータ電子機器(20)と、
前記メータ電子機器(20)と通信する、コリオリ質量流量計(5)の導管(103A、103B)に取り付けられた複数のピックオフ(105、105’)と、
前記メータ電子機器(20)と通信する、コリオリ質量流量計(5)の導管(103A、103B)に取り付けられたドライバ(104)と、を備え、
前記メータ電子機器(20)は、センサアセンブリ(10)内でプロセス流体の流量を測定し、前記プロセス流体の少なくとも1つの流体特性を決定するように構成され、
あるクラスのコリオリ質量流量計の流量較正係数と圧力係数値(PCV)との間の関係が決定され、
コリオリ質量流量計の固有の流量較正係数が決定され、
前記メータ電子機器(20)は、流体特性計算に固有の流量較正係数を適用するように構成され、
前記固有の流量較正係数を用いて、前記コリオリ質量流量計の固有の圧力補償値が計算され、
前記メータ電子機器(20)は、流体特性計算に圧力係数値を適用するように構成され、
該圧力係数値は、調整係数と合計された基礎圧力補償値を含む、コリオリ質量流量計(5)。 - 前記圧力係数値および前記固有の流量較正係数を用いて、質量流量が計算され調整される、請求項10に記載のコリオリ質量流量計(5)。
- 前記流量較正係数と前記圧力係数値との間の関係は線形である、請求項10に記載のコリオリ質量流量計(5)。
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