KR100418131B1 - 통계학적인 최적화 기술을 이용한 유량계 교정 시스템 - Google Patents

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KR100418131B1
KR100418131B1 KR10-2001-7012209A KR20017012209A KR100418131B1 KR 100418131 B1 KR100418131 B1 KR 100418131B1 KR 20017012209 A KR20017012209 A KR 20017012209A KR 100418131 B1 KR100418131 B1 KR 100418131B1
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줄리에 그니프케
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마이크로 모우션, 인코포레이티드
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Abstract

유동 계량기 교정 시스템(100)이 2 개의 어레이(112, 116)내에 형성된 다수의 코리올리 효과 질량 유량계(216, 218, 220, 222, 324, 326, 328, 330)를 이용하여 테스트 계량기(114)를 교정한다. 시스템 작동 방법(P500)은 측정 정확성이 최적이 되도록 유량을 조절하고, 그 시스템이 다른 코리올리 유량계의 교정에도 사용될 수 있도록 통계학적인 분석을 실시한다.

Description

통계학적인 최적화 기술을 이용한 유량계 교정 시스템{FLOWMETER CALIBRATION SYSTEM WITH STATISTICAL OPTIMIZATION TECHNIQUE}
종래 기술의 문제점
대개는, 사용중인 유량계를 주기적으로 유지 보수하는 것이 바람직하다. 그러한 유지 보수의 일 태양은 정확하고 신뢰할 수 있는 측정 데이타를 보장할 목적으로 계량기를 교정하는 것이다. 이하의 설명에서 사용되는 바와 같이, 여기서 "표준 계량기"는 정밀한 표준에 따라 교정된 계량기를 의미하는 것이며, 여기서 그러한 교정에 의해 그 교정된 계량기를 다른 계량기를 교정하는데 사용되는 표준 측정 기구로서 사용할 수 있게 된다. "사용(service) 계량기" 라는 용어는 일반적으로 소정 목적을 위한 측정 데이타를 얻기 위해 사용되는 계량기를 의미하며, 또한, 이러한 측정 데이타의 정확성을 보장하기 위해 주기적인 교정을 필요로 하는 계량기를 의미한다. 표준 계량기 역시, 그 표준 계량기가 다른 계량기의 교정을 위해측정 데이타를 얻는데 사용되고 또한 자체가 정기적으로 교정되어야 한다는 점에서, 사용 계량기 이다.
계량기 교정을 실시하는 목적은, 테스트 중인 계량기로부터의 질량, 체적 및 다른 정보들의 직접적인 측정치로 전기 신호를 변환하는데 이용되는 유동 교정 계수를 밝혀내기 위한 것이다. 코리올리(Coriolis) 계량기 및 양변위(positive displacement) 계량기는 소위 당업계에서 선형 계량기 즉, 유동 교정 계수가 유량에 대한 상수인 계량기로 알려져 있다. 오리피스(orifice) 계량기, 자기(磁氣) 유량 및 와류 계량기를 포함한 다른 계량기들은 유동 교정 계수가 유량에 따라 변하는 비선형 계량기이다.
통상적으로, 교정 공정은, 계량기를 청소하고 필요에 따라 수리하며 테스트 측정을 실시하는 테스트 장비에 적재하기 위해 그 계량기를 사용개소로부터 분리하는 단계를 포함한다. 가장 일반적인 교정 측정은 온도, 밀도, 점도 및 부피와 같은 본질적이고 부대적인 유체 특성을 정확하게 알고 있는 표준 유체를 테스트 중인 계량기를 통해 유동시키는 중량 변환 시스템의 사용을 대개 포함한다. 테스트 중인 계량기는 그러한 유체에 대해 유동 측정을 실시하며, 그 측정치들은 알려진 유체 특성들과 서로 비교된다. 중량 변환 시스템은 넓은 범위의 유량에 걸쳐 테스트할 목적으로 설계될 수도 있지만, 그러한 기능을 제공하는데 필요한 추가적인 구조는 너무 커서 그러한 시스템의 운송을 곤란하게 한다.
유량계의 테스트를 위해 중량 변환 시스템을 사용하는 것은 비교적 시간 및 비용 소모가 크다. 중량 변환 시스템 자체가 점유하는 공간도 비교적 크다. 추후에 다른 계량기의 교정을 위해 매우 정밀한 계량기 즉, 표준 계량기를 중력 계량 표준에 대하여 교정하는 것에 의해, 시간, 공감 및 비용의 손실을 줄일 수 있다. 교정 테스트 중에, 이러한 표준 계량기들은 테스트하의 계량기와 직렬로 연결되어 유동 측정을 동시에 실시한다. 테스트하의 계량기로부터의 측정 데이타는 동일한 유체 부피의 표준 계량기로부터의 측정 정보와 계산되는데 사용되어, 테스트하의 계량기의 유동 교정 계수를 제공하거나 또는 확인한다.
유량계 출력에는 항상 작은 불확실성이 있기 때문에, 유량계가 완전히 정확한 측정 데이타를 제공한다고 믿어서는 않된다. 예를 들어, 미국 콜로라도주 불더에 소재하는 마이크로 모우션 인코포레이티드가 판매하는 많은 코리올리 유량계들은 특정 작동 유량 범위내에서 총 질량 유량의 0.1 퍼센트내의 정확도로 규정되어 있다. 이러한 많은 유량계들은 상기 범위의 일부내에서 0.01 퍼센트이하의 두드러진 정밀도를 나타낼 수 있다. 전체 유량에 걸쳐서 이러한 두드러진 정도의 정확도를 제공하는 단일 유량계는 없다. 코리올리 유량계는 0.1 lbs/분(0.05 kg/분)이하로부터 25,000 lbs/분(11,000 kg/분)이상 까지의 유동 범위에서 질량 유량을 측정하기 위해 디자인 되었다.
코리올리 효과 질량 유량계는 공지되어 있고, 예를 들어 스미스(Smith)에게 허여된 미합중국 특허 제 4,444,059, 4,491,025 및, 4,422,338 호와 같은 많은 특허에 기배되어 있으며, 그 특허들은 질량 유량과 관련된 측정가능한 코리올리 효과를 얻기 위해 진동 관을 사용하는 질량 유량계에 대해 기술하고 있다. 루시(Ruesch)에게 허여된 미합중국 특허 제 4,491,009 호에는 코리올리 질량 유량계의 구성을 기초로한 진동 관 밀도계가 개시되어 있다. 코리올리 효과 질량 유량계의 밀도 측정 성능에의해, 밀도 값을 질량 유량 값으로 단순히 분할하는 것에 의해, 체적 유량을 측정할 수 있다. 코리올리 효과 질량 유량계를 점도계로서 작동시킬 수 있다는 것 역시 알려져 있다.
유동 측정에서의 전체 불확실성 정도는, 그 계량기의 사용 환경과 함께 계량기내의 시스템적인 불확실성 및 임의(random)의 불확실성에 기인한 것이다. 계량 산업계는 이러한 불확실성을 전반적으로 고려하였고, 계량기 불확실성을 정량화하고 운용하기 위한 ISO-5168 와 같은 공식적인 가이드라인을 편찬하였으며, 그 가이드 라인은 여기서 개시된 범위내에서 참고로서 기재하였다.
계량 산업계는, 표준 계량기로부터의 출력의 불확실성이 테스트할 계량기의 제조사의 정확도 명세의 불확실성 보다 적어도 3 배 뛰어난 것을 요구하는, 주먹구구식 방법(rule of thumb)을 이용한다. 따라서, 유량의 0.1 퍼센트까지 정확하다고 명시된 사용 계량기는 교정을 위해서 0.033 퍼센트까지 정확한 표준 계량기를 필요로 한다. 코리올리 질량 유량계는 많은 유동 상황에 걸쳐 실용적으로 사용될 수 있는 것으로 알려진 가장 정확한 형태의 계량기 이다. 일반적으로 그 계량기들은 유동 프로파일(profile)에 둔감하며(insensitive), 액상 유체를 이용하여 얻어진 교정 계수는, 사용시에 가스 유체가 가해질 때에도, 마찬가지로 양호한 기능을 한다. 측정 표준으로서 사용될 때, 코리올리 효과 질량 유량계 보다 우수한 정확성을 가지고 쉽게 이용할 수 있는 계량 기술은 공지되어 있지 않다.
코리올리 사용 계량기를 교정하기 위해 표준 계량기로서 코리올리 계량기를사용할 때, 몇몇 문제점들이 발생할 수 있다. 2 개의 코리올리 계량기의 제조자 정확도 명세가 유사하거나 또는 동일한 경우, 표준 계량기의 불확실성이 테스트할 계량기의 제조자 정확도 명세 보다 3 배 양호해야 할 것을 요구하는 주먹구구식 방법을 이용하는 것이 불가능해 진다. 이러한 상황에 의해 비교적 고가인 사용 계량기의 중력 계량식 테스트가 필요해 진다.
따라서, 표준 계량 시스템으로 사용하기에 충분한 정도의 정확성을 가지고 넓은 유량 범위에 걸쳐 작동될 수 있는 표준 계량기를 포함한 콤팩트(compact) 유량계 교정 시스템이 요구된다. 그 시스템은 선형 및 비선형 계량기를 교정하는데 이용될 수 있어야 한다. 또한, 그 시스템은, 계량기를 사용지에서 분리하여 교정을 위한 유동 실험실로 운송하여야 하는 현재의 실무와는 달리, 계량기가 사용장소에 있는 원격지에서 계량기의 교정을 위해 이송될 수 있어야 한다.
본 발명은 교정되는 유량계의 정확성을 보장받기 위해 유량계를 교정하는데 이용되는 시스템에 관한 것이다. 특히, 그 시스템은, 교정되는 계량기가 표준화된 계량기와 같은 타입인 경우에, 체적 유량계, 질량 유량계, 농도계 및, 점도계를 교정하기위해 통계학적인 분석을 이용한다.
도 1 은 본 발명에 따른 계량기 교정 시스템의 블록도이고;
도 2 는 도 1 에 도시된 시스템내의 제 1 유량계 어레이를 추가적으로 상세 도시한 도면이고;
도 3 은 도 1 에 도시된 시스템내의 제 2 유량계 어레이를 추가적으로 상세 도시한 도면이며;
도 4 는 계량기 불확실성과 유량 간의 일반적인 관계 곡선을 도시한 그래프이며;
도 5 는 도 1 의 시스템의 작동을 나타낸 공정 블록도 이다.
해결책
본 발명은, 넓은 범위의 유량에 걸쳐서 표준 계량기로 사용되기에 충분한 정도의 정확도를 가지는 다수의 표준 계량기를 포함하는 콤팩트한 유량계 교정 시스템을 제공함으로써, 앞서 설명한 문제점들을 극복하고 소위 당업계를 선도하는 것이다. 그 시스템은 넓은 범위의 유량에 걸쳐 선형 및 비선형 계량기 모두를 교정할 수 있다. 또한 그 시스템은 교정 테스트를 위해 원격지로 용이하게 이송될 수 있으며, 운송 및 저장의 용이함을 위해 모듈형(modular) 구성품으로 분해될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 "교정"이라는 용어는 유량계의 정확도를 개선하거나 또는 유량계의 정확도를 확인하기 위해 사용되는 데이타를 제공하는 유동 측정 테스트를 의미하는 것으로 규정한다. 유량계 정확도의 개선은 대부분 계량기의 유동 교정 계수를 변경하는 것에 의해 이루어진다. "유량계" 라는 용어는, 통상적으로 유체가 흐르는 사용 위치에 위치되었을 때 본질적 또는 부대적인 유체 특성을 측정할 수 있는 모든 계량기를 의미하는 것으로 규정한다. 유량계는 질량 유량계, 체적 유량계 뿐만 아니라 밀도계 및, 점도계를 포함한다. 체적 유량계는 본 발명에 따른 시스템에 사용되기에 바람직하고, 질량 유량계가 특히 바람직하다. "유체" 라는 용어는 액체; 기체; 액체 및 기체의 혼합물; 액체와 주로 액체의 행동 특성을 나타내는 고체의 혼합물; 기체와 주로 기체의 행동 특성을 나타내는 고체의 혼합물; 및 기체와, 액체 및, 주로 기체 또는 액체의 행동 특성을 나타내는 고체의 혼합물을 포함하는 것으로 정의한다. "불확실성" 이란 용어는, 적어도 ISO-5168 과 같은 국제 표준을 포함한 계량 업계에서 인정하는 종래 기술에 따라 실시되는 임의(random)의 불확실성 및 시스템적인 불확실성을 의미한다.
유량계 교정 시스템은 유동 교정 측정에서 사용하기 위한 유체를 공급하는 기구를 포함한다. 시스템은 연속적인 3 단계에서 이러한 유체에 대한 유동 측정을 실시한다. 1 단계는 제 1 유량계 어레이(array)를 이용하여 실시되는 품질 체크 단계이다. 제 2 단계는 테스트 중인 사용 계량기를 사용하여 유동 측정을 실시하는 것을 포함한다. 제 3 단계는 제 2 유량계 어레이를 이용하여 실시되는 표준 계량기 측정이다. 제어부는, 제 1 및 제 2 어레이 간의 통계학적 비교 분석을 기초로, 시스템을 통한 유량을 배향(direct)하여 양 유량계 어레이에서의 측정 정확도 또는 민감도를 최적화한다. 유동 측정치는 테스트하의 계량기에서 사용하기 위한 유동 교정 계수를 계산 또는 확인하는데 이용된다. 테스트 하의 계량기가 질량 유량, 체적 유량, 밀도 또는 점도 측정 중 어느 것을 위해 교정되더라도, 동일한 원칙이 적용된다.
유량계 교정 시스템의 바람직한 실시예는 운반 및 저장을 용이하게 하기 위한 모듈형 디자인을 채용한다. 시스템은 제 1 유량계 어레이, 제 2 유량계 어레이 및, 유체 공급 기구를 포함하는 각각의 소(小)조립품으로 분리될 수 있다. 때때로, 테스트 장소에 미리 존재하는 유체 공급부를 이용하여 교정을 실시할 수도 있기 때문에, 따라서 항상 테스트 시스템과 함께 유체 공급 수단을 운송할 필요는 없다.
유체 공급 기구는 시스템 하드웨어; 예를 들어, 액체 저장용기 및 펌프; 다수의 혼합되지 않는 액체 상들 및 가스를 포함하는 다상(多相) 유체; 공장의 프로세스 유체, 도시의 상수도, 아르투아식 우물(artesian well) 또는, 중력계식 시스템과 같은 가압 용수 공급원에의 부착부; 천연 가스, 공기 또는, 공장 프로세스 기체와 같은 가압 가스 공급원 등의 하드웨어에 적당한 어떠한 유체라도 공급할 수 있다. 용수의 일정 압력 공급원은 코리올리 유량계를 교정하는데 사용되는 공급 기구가 바람직하다.
제 1 유량계 어레이 및 제 2 유량계 어레이는 각각 하나 이상의 유량계를 포함한다. 제 1 유량계 어레이는 유체 공급 기구로부터 유체를 수용하도록 작동가능하게 구성된다. 테스트하의 계량기는 제 1 유량계 어레이와 제 2 유량계 어레이 사이의 유동 경로에 위치된다. 제 1 유량계 어레이와 제 2 유량계 어레이 사이를 통과하는 모든 유체가 테스트하의 계량기를 통과하도록 구성된다. 매우 큰 유량 체적을 수용하도록, 많은 어레이가 병렬로 연결될 수도 있다.
제 1 유량계 어레이 및 제 2 유량계 어레이가 각각 다수의 유량계를 포함하고, 그 유량계들은 코리올리 효과 질량 유량계인 것이 매우 바람직하다. 각 어레이의 유량계들은 서로 상이한 유동 용량을 가지며, 비교적 작은 불확실성에 상당하는 최적의 측정 민감도 유동 영역이 서로 상이하다. 제 1 유량계 어레이내의 각 유량계는 제 2 유량계 어레이내에서와 실질적으로 동일한 쌍(match)을 가진다. 각 어레이내의 직렬의 유동과는 반대로, 각 어레이내의 유량계들은 서로 병렬로 유동되도록 구성된다.
제 1 유량계 어레이, 제 2 유량계 어레이 및, 테스트하의 계량기 각각은 중앙의 CPU-기반 제어부로 유동 측정 신호를 제공한다. 제어부는 각 계량기로 연결된 자동화된 밸브들을 개방 및 폐쇄하여, 각 계량기를 통한 유동을 각 계량기의 비교적 낮은 불확실성에 상응하는 최적의 측정 민감도 영역으로 조절한다.
어레이내로 계량기를 삽입하기에 앞서서, 계량기들이 불확실성 요건을 만족시키는 범위를 결정하기 위해, 알아낼 수 있는 참고 표준에 대해 계량기들이 특징지어진다. 이러한 특징화는 제어부가 어레이내의 계량기로부터의 데이타를 해석하는데 이용한다. 바람직하게도 이러한 계량기 특징들에 의해, 표준 계량기의 최적 영역에 걸쳐 유동하도록 제어되는 성능과 조합되어, 코리올리 기술 계량기를 유사하거나 동일한 코리올리 기술 계량기의 교정에 사용할 수 있게 된다.
본 발명의 이러한 태양 및 이점들은 이하의 설명으로부터 보다 명확해진다.본 발명의 일 태양은, 테스트 계량기를 교정하기 위한 유량계 교정 시스템으로서:제 1 유동 측정 신호를 발생시키기 위한 제 1 유량계 어레이와;제 2 유동 측정 신호를 발생시키기 위한 제 2 유량계 어레이와;상기 제 2 유량계 어레이의 정확성을 측정하기 위하여 제 1 유동 측정 신호 및 제 2 유동 측정 신호를 처리하고, 상기 테스트 계량기를 교정하기 위하여 제 2 유동 측정 신호를 처리하는 제어부; 를 포함하고,사용 중에, 유체가 상기 제 1 유체 공급부로부터 상기 제 1 유량계 어레이, 제 2 유량계 어레이, 및 테스트 계량기를 통해 유동하도록, 상기 제 1 유량계 어레이 및 제 2 유량계 어레이는 상기 테스트 계량기 및 제 1 유체 공급부와 직렬로 연결된다.본 발명의 다른 태양에서, 각각의 제 1 유량계 어레이 및 제 2 유량계 어레이는 병렬로 유동가능하게 연결된 다수의 코리올리 유량계를 포함한다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 제 1 유량계 어레이내의 다수의 코리올리 유량계는 서로 상이한 유동 용량을 가지는 코리올리 유량계들을 포함한다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 제 2 유량계 어레이내의 다수의 코리올리 유량계는 서로 상이한 유동 용량을 가지는 코리올리 유량계들을 포함한다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 제 1 유량계 어레이내에서 상이한 유동 용량을 가지는 상기 다수의 코리올리 유량계는 상기 제 2 유량계 어레이내에서 상이한 유동 용량을 가지는 다수의 코리올리 유량계의 대응 계량기와 실질적으로 동일하다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 제어부는, 상기 제 2 유량계 어레이에 의해 수행된 유동 측정이 표준 계량기 교정 측정치로서 사용되기에 적합한(acceptable) 한계내에 있는지를 확인하기 위하여, 상기 제 1 유량계 어레이로부터 수신된 제 1 유동 측정 신호와 상기 제 2 유량계 어레이로부터 수신된 제 2 유동 측정 신호를 통계학적으로 비교하도록 구성된다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 적합한 한계는, 제 2 유량계 어레이에 의해 이루어지는 유동 측정치가 테스트 계량기의 정확도 명세 보다 3 배 이상 정확한 것이 95 퍼센트 이상 확실한 것을 포함한다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 테스트하의 계량기의 정확도 명세는 전체 유동 측정치의 0.1 퍼센트 이상이고, 상기 적합한 한계는 전체 유동 측정치의 0.03 퍼센트 이하이다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 제어부는 상기 제 1 유량계 어레이 및 제 2 유량계 어레이 각각의 동일한 계량기 간의 유동 측정 신호를 비교하도록 구성된다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 제어부는, 상기 통계학적 비교를 수행하기에 앞서서, 상기 제 1 유량계 어레이 및 제 2 유량계 어레이 각각의 모든 작동 계량기로부터의 유동 총량을 누적합산하도록 구성된다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 테스트 계량기는 코리올리 유량계이다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 제어부는, 상기 제 2 유량계 어레이에 의해 수행된 유동 측정이 표준 계량기 교정 측정치로서 사용되기에 적합한 한계내에 있는지를 확인하기 위하여, 상기 제 1 유량계 어레이로부터 수신된 제 1 유동 측정 신호와 상기 제 2 유량계 어레이로부터 수신된 제 2 유동 측정 신호를 통계학적으로 비교하도록 구성된다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 적합한 한계는, 제 2 유량계 어레이에 의해 이루어지는 유동 측정치가 테스트 계량기의 정확도 명세 보다 3 배 이상 정확한 것이 95 퍼센트 이상 확실한 것을 포함한다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 테스트하의 계량기의 정확도 명세는 전체 유동 측정치의 0.1 퍼센트 이상이고, 상기 적합한 한계는 전체 유동 측정치의 0.03 퍼센트 이하이다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 제 1 유량계 어레이 및 제 2 유량계 어레이는 상기 테스트 계량기와 같은 종류의 유량계이다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 제어부는, 상기 유량이 상기 계량기에 대응하는 최적의 정확도 범위에 도달할 때까지, 상기 제 1 유량계 어레이 및 제 2 유량계 어레이의 계량기를 통과하는 유량을 선택적으로 조절하도록 구성된다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 제 1 유량계 어레이 및 제 2 유량계 어레이는 질량 유량 측정, 밀도 측정 및, 테스트 계량기내에서 이러한 값들의 동시 교정을 위한 밀도 측정을 실시할 수 있다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 테스트 유닛은 각 계량기로부터의 실질적으로 동시(同時)적인 유동 측정 신호를 전송하도록 구성된 일련의 테스트 계량기를 포함한다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 유량 교정 시스템은 용이한 운반 및 저장을 위해 모듈형(modular) 부분으로 형성된다.본 발명의 또 다른 태양에서, 테스트 계량기를 교정하기 위한 유량계 교정 방법으로서:테스트 계량기와 직렬 연결되도록 제 1 유량계 어레이와 제 2 유량계 어레이를 연결하는 단계와;유동 교정 측정에 사용하기 위해 상기 제 1 유량계 어레이, 제 2 유량계 어레이 및, 테스트 유량계를 통해 유체를 공급하는 단계와;제 1 유동 측정 신호의 발생을 위해 제 1 유량계 어레이를 통해 상기 유체의 유동 특성을 측정하는 단계와;제 2 유동 측정 신호의 발생을 위해 제 2 유량계 어레이를 통해 상기 유체의 유동 특성을 측정하는 단계와;상기 제 1 유동 측정 신호와 제 2 유동 측정 신호를 처리하여 상기 제 2 유량계 어레이의 정확도를 결정하는 신호 처리 단계와; 그리고상기 테스트 계량기의 교정을 위해 상기 제 2 유동 측정 신호를 처리하는 단계를 포함한다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 각각의 측정 단계는 질량 유량을 측정하기 위해 코리올리 측정 장치를 이용하는 것을 포함한다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 제 1 유량계 어레이 및 제 2 유량계 어레이의 사용을 포함하는 상기 각각의 측정 단계는 각 어레이를 통해 병렬 연결된 다수의 코리올리 유량계를 통해 상기 유체를 유동시키는 것을 포함한다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 병렬 연결된 다수의 코리올리 유량계를 통해 유체를 유동시키는 단계는 상기 제 2 유량계 어레이내에서 서로 상이한 유동 용량을 가지는 다수의 코리올리 유량계를 통해 유체를 유동시키는 것을 포함한다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 제 1 유동 측정 신호 및 상기 제 2 유동 측정 신호를 처리하는 단계는, 상기 제 2 유량계 어레이에 의해 수행된 유동 측정이 표준 계량기 교정 측정치로서 사용될 수 있는 적합한(acceptable) 한계내에 있는지를 확인하기 위해, 상기 제 1 유량 측정 신호와 제 2 유량 측정 신호를 통계학적으로 비교하는 것을 포함한다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 적합한 한계는, 제 2 유량계 어레이에 의해 실시된 유동 측정이 테스트 계량기의 정확도 명세보다 약 3 배 이상 정확한 것이 95 퍼센트 이상이 되는 정확도를 포함한다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 테스트 계량기의 정확도 명세는 전체 유동 측정치의 0.1 퍼센트 이상이고, 상기 적합한 한계는 전체 유동 측정치의 0.03 퍼센트 이하이다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 통계학적 비교를 수행하는 단계는 제 1 유량계 어레이 및 제 2 유량계 어레이 각각의 동일한 계량기들 간에 유동 측정 신호를 비교하는 것을 포함한다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 테스트 계량기는 코리올리 유량계이다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 제 1 유동 측정 신호 및 제 2 유동 측정 신호를 처리하는 단계는, 상기 제 2 유량계 어레이에 의해 수행된 유동 측정이 표준 계량기 교정 측정치로서 사용될 수 있는 적합한 한계내에 있는지를 확인하기 위해, 상기 제 1 유량 측정 신호와 제 2 유량 측정 신호를 통계학적으로 비교하는 것을 포함한다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 적합한 한계는, 제 2 유량계 어레이에 의해 실시된 유동 측정이 테스트 계량기의 정확도 명세보다 약 3 배 이상 정확한 것이 95 퍼센트 이상이 되는 정확도를 포함한다.본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 테스트 계량기의 정확도 명세는 전체 유동 측정치의 0.1 퍼센트 이하이고, 상기 적합한 한계는 전체 유동 측정치의 0.03 퍼센트 이하이다.본 발명의 또 다른 태양에서, 각 측정 단계에서 사용된 모든 유량계는 같은 종류의 유량계이다.
바람직한 실시예에 대한 상세한 설명
도 1 은 유량계 교정 시스템(100)을 도시한다. 저장 용기(102)는, 중력 및 선택적인 펌프(106)의 작용에 의해 관(104)내에서 가압되는 용수 또는 다른 액체를 포함한다. 자동화된 밸브(108)는 부분적으로 개방되어 펌프(106)로부터의 유동의 일부가 시스템(100)을 통해 우회하도록 할 수 있다. 제 1 유량계 어레이(112)는 펌프(106)의 압력 영향하에서 관(104)으로부터 액체를 수용하도록 위치된다. 테스트하의 계량기 또는 테스트 유닛(114)는 제 1 유량계 어레이(112)와 제 2 유량계 어레이(116) 사이에 위치된다. 하나의 계량기가 테스트될 수도 있고 또는 다수의 유사한 계량기가 일렬로 연결되어 동시에 교정 테스트될 수 있기 때문에, 여기서 "테스트 유닛" 이라는 용어를 사용하였다. 각각의 계량기를 테스트할 때 어레이들을 통해 각각의 체적을 유동시켜야 하는 것에 비해, 제 1 유량계 어레이(112) 및 제 2 유량계 어레이(116)에 의해 인지되는 한번의 테스트로부터의 유동 측정 데이타가 테스트 유닛(114)내의 직렬의 각 계량기를 교정하는데 사용될 수 있기 때문에, 직렬의 계량기들의 테스트는 테스트 공정 효율을 상당히 증대시킨다.
테스트 유닛(114)은 관형 부분(118)을 통해 액체를 수용하며, 다음에, 관형 부분(120)을 통해 그 액체를 제 2 유량계 어레이(116)로 통과시킨다. CPU-기반의 제어부(122)는 케이블(124, 126, 128)을 통해 제 1 유량계 어레이(112), 테스트 유닛(114) 및, 제 2 유량계 어레이(116) 각각과 전기적으로 접촉된다. 제어부(122)는 또한 대응 케이블(130, 132)을 통해 펌프(106) 및 밸브(108)와 전기적으로 접촉된다. 관(134)은 제 2 유량계 어레이(116)로부터 저장 용기(102)로의 유체 복귀부를 제공한다.
압력 표시 기록부(136) 및 온도 표시 기록부(138)가 관형 부분(118) 즉, 테스트 유닛(114)의 상류에 장착된다. 온도 표시 기록부(140)는 관형 부분(120) 즉, 테스트 유닛(114)의 하류에 장착된다. 이러한 장치들은 케이블(142, 144, 146)을 통해 제어부(122)와 작동가능하게 접촉되어 신호를 수신 및 전달한다. 압력 표시 기록부(136), 온도 표시 기록부(138) 및, 온도 표시 기록부(140)는 코리올리 유량계를 포함하는 테스트 유닛(114)으로부터의 밀도 측정치를 통상 방법에 따라 얻는데 사용되는 데이타를 제공한다. 또한, 테스트 유닛(114)이 양변위 계량기 또는 오리피스 계량기와 같은 체적 유량계를 포함할 때 체적 측정을 실시하기 위해서는 압력 표시 기록부(136), 온도 표시 기록부(138) 및, 온도 표시 기록부(140)의 도시된 위치로부터의 압력 및 온도 데이타가 요구된다.
작업중에, 테스트 유닛(114)은 새롭게 제작된 것이거나, 화학 설비내에서 중간 제품의 유동을 측정하는 위치와 같은 통상적인 사용 위치(도 1 에 도시 안됨)로 부터 최근에 분리된 것이다. 교정 테스트를 위해, 테스트 유닛(114)은 관 부분(118 및 120)과 접하는 위치에 테스트 직전에 설치되었으며, 저장 용기(102) 하류의 시스템(100) 부분에서 공기 및 다른 가스들이 빼내어 진다. 제어부(122)는 펌프(106)를 작동시켜, 저장 용기(102)로부터 액체의 유동 측정을 동시에 실시하는 각각의 제 1 유량계 어레이(112), 테스트 유닛(114) 및, 제 2 유량계 어레이(116)로 액체를 유동시킨다. 제어부(122)는 이러한 동시 측정을 동기(同期)화 시킨다. 동시 측정에 의해, 펌프(106)의 작용에 의한 압력 서지(surge) 또는 펄스로 인해 유동 측정이 영향을 받을 수 있는 상이한 시점들에서 유동 측정이 이루어질 가능성을 배제한다. 이하에서 보다 상세히 설명하는 바와 같이, 제 2 유량계 어레이(116)로부터 얻어지는 측정치의 불확실성이 테스트 계량기(114)에 규정된 제조자의 성능 명세 보다 3 배 이상 정확해지도록 하는 것이 95 퍼센트 이상 확실해지게끔 하는 유량에서 제 2 유량계 어레이(116)내의 각 유량계가 작동되게 보장하도록 제어부(122)가 작동된다.
도 2 는 제 1 유량계 어레이(114)를 보다 상세하게 도시하고 있다. 압력 표시 기록부(200) 및 온도 표시 기록부(202)는 관(104)에 작동가능하게 장착된다. 관(104)은 자동화된 밸브(208, 210, 212, 214)를 통해 유동을 분배하는 관 매니폴드(206)에 연결된다. 이러한 자동화된 밸브들은 케이블(124)을 통해 제어부(122)(도 1 참조)에 의해 제어되어, 하나 또는 그 이상의 코리올리 유량계/유동 신호 전달부 조합체(216, 218, 220, 222)로 유동을 배향(direct)한다. 자동화 밸브(208,210, 212 및, 214)는, 제어부(122)(도 1 참조)의 결정에 의해, 통상 완전히 개방되거나 또는 완전히 폐쇄된 위치에 있다.
각 코리올리 유량계/유동 신호 전달부 조합체(216, 218, 220, 222)는 각 계량기에 대응하는 특정 유동 범위내에서 최적의 정확도 즉, 최소의 불확실성을 가진다. 자동화 밸브(224, 226, 228)가 개방되어 공기를 배기하거나 또는 제 1 유량계 어레이(114)를 배출(drain)시킨다. 관형 부분(118)은 압력 표시 기록부(230) 및, 테스트 유닛(114)이 분리될 때 제 1 유량계 어레이(114)를 격리시키는데 사용되는 자동화 밸브(232)를 포함한다. 각각의 압력 표시 기록부(200, 230), 온도 표시 기록부(202), 코리올리 유량계/유동 신호 전달부 조합체(216, 218, 220, 222) 및, 자동화 밸브(208, 210, 212, 214, 224, 226, 228, 232)들은 신호 전달을 위해 케이블(124)를 통해 제어부(122)에 접속된다.
도 3 은 제 2 유량계 어레이(116)를 보다 상세히 나타낸다. 관형 부분(120)은 테스트 유닛(114)을 채우기 위해 선택적으로 개방 및 폐쇄되는 자동화 밸브(300, 302)를 포함한다. 유사하게, 자동화 밸브(304, 306)는 선택적으로 개방 및 폐쇄되어 테스트 유닛(114)을 배기 또는 배출시킨다. 자동화 밸브(307)는, 테스트 유닛(114)이 분리될 때, 선택적으로 개방 및 폐쇄되어 제 2 유량계 어레이(116)를 격리시킨다. 관형 부분(120)은 관형 매니폴드 시스템(308)에 연결되고, 그 매니폴드 시스템은 자동화 밸브(310, 312, 314, 316를 통해 압력 표시 기록부(318, 320, 322)와 코리올리 유량계/유동 신호 전달부 조합체(324, 326, 328, 330)로 유체를 분배한다. 자동화 밸브(310, 312, 314, 316, 332, 334, 336 및, 338)는, 제어부(122)(도 1 참조)에 의해 지정된 바에 따라, 통상 완전히 개방되거나 또는 완전히 폐쇄된 위치에 있는다. 관(134)은 자동화 밸브(340, 342)와 함께 압력 표시 기록부(339)를 포함하며, 그 밸브들은 선택된 위치로 개방 또는 폐쇄되어 교정 시스템(100) 및 제 2 유량계 어레이(116)를 통한 유량을 제어한다. 자동화 밸브(344, 346, 348, 350, 352, 354)는 제 2 유량계 어레이(116)로부터 선택적으로 공기나 액체를 배기 또는 배출할 수 있다. 제 2 유량계 어레이(116)는 케이블(128)을 통해 제어부(122)(도 1 참조)와 연통한다.
계량기 불확실성에 대한 최적 범위의 확인
전술한 바와 같이, 코리올리 유량계/유동 신호 전달부 조합체(216, 218, 220, 222, 324, 326, 328, 330)는 불확실성이 최소화된 최적 범위를 확인하기 위하여 테스트 되었다. 통상적으로 이러한 면밀한 테스트 공정은 복합적인 유량으로 인해 수 일이 소요된다. 도 4 는 통상적인 코리올리 유량계에서의 유량 대 불확실성의 일반적인 관계를 도시한다. 최적화된 불확실성 범위는, 최소 불확실성으로 최적화된 유량 범위(402)에 걸쳐서 존재하는, 최소 불확실성 간격(400)으로서 도시된다. 간격(400) 및 범위(402)는, 간격(400)의 상한으로서의 수평선(404)에 대응하는 최대 점(A, B) 및 간격(400)의 하한으로서의 수평선(406)에 대응하는 점(C)에 의해, 형성된다. 유사하게, 수직선(408, 410)은 점(A, B)을 통과하여 범위(402)를 형성한다.
간격(400)의 크기는 유량계를 교정하는데 바람직한 3:1 주먹구구식(rule of thumb) 방법에 의해 결정된다. 즉, 표준 계량기는 테스트하의 계량기의 제조자 정확도 명세 보다 3 배 더 양호한 불확실성을 가져야 한다. 예를 들어, 제조자의 정확도 명세가 유량의 0.1 퍼센트 불확실성인 경우, 간격(400)은 0.033 일 것이다. 범위(402)는 상기 불확실성을 제공하는 유량의 소정 범위이며, 바람직하게는 주먹구구식 방법을 제공하는 곡선(412)으로부터의 가장 넓은 범위가 될 것이다. 간격(400)은 또한, 상황에 적합하게, 다른 방법 예를 들어, 4:1 또는 2:1 에 대응하도록 선택될 수 있다. 주어진 유량계 어레이 내에서, 이러한 범위들은 종종 다른 계량기들 사이에 중첩되며, 따라서 일반적으로 용량이 작은 계량기가 작은 유량에서 작은 불확실성을 갖기 때문에, 비교적 작은 총 유동 용량을 가지는 계량기를 이용하는 것이 바람직하다.
표준화를 위해 각 계량기가 개별적인 테스트를 받아야 하는 반면, 미합중국 콜로라도주 불더에 소재하는 마이크로 모우션이 판매하는 유량계 라인에는 일반적으로 다음의 범위를 적용할 수 있을 것이다.
계량기 모델 번호 최소 불확실성의 최적화된 범위lb/분(kg/분)
CMF010 0.5 - 3 (0.2 - 1.4)
CMF025 4 - 30 (1.8 - 14)
CMF050 25 - 100 (11 - 45)
CMF100 60 - 400 (27 - 180)
CMF200 350 - 900 (160 - 400)
CMF300 800 - 3200 (360 - 1400)
시스템 작동
도 5 는 유동 교정 시스템(100)의 작동 공정(500)을 나타내는 개략적인 블록 공정도를 도시한다. 도 5 의 설명은 도 1 내지 도 3 의 참조 번호를 기초로 한다.
단계(P502)는, 조립이 필요한 경우, 각각의 모듈형 구성품으로부터 유동 교정 시스템(100)을 조립하는 것 및, 테스트 유닛을 삽입하는 것을 규정하고 있다. 통상적으로, 이러한 조립은 소조립품이 분리된 지점에서 서로의 플랜지를 볼트로조이는 것을 포함한다. 통상적으로, 각각의 모듈형 구성품은 제 1 유량계 어레이(114) 및 제 2 유량계 어레이(116)를 지지하는 프레임이나 기타 구조물을 포함하며, 또한 저장 용기(102)와 펌프(106)와 같은 소정의 액체 공급 수단을 포함할 것이다. 그 공급 수단은 또한 상수도 공급부, 압축 공기 또는 다른 유체 공급원으로의 밸브 연결부 또는 플랜지일 수 있다. 테스트 유닛(114)은 통상적으로, 유압식이나 공압식 압력 클램핑(clamping) 장치에 의해 또는 테스트 유닛을 관형 부분(118) 및 관형 부분(120) 상의 플랜지들 사이의 위치로 볼트체결하는 것에 의해, 관형 부분(118)과 관형 부분(120) 사이의 위치에서 유지된다. 테스트 유닛(114)이 분리되기에 앞서서, 제어부(122)는 자동화 밸브(232, 307)를 폐쇄한다.
테스트 유닛(114)이 단계(P502)에서 적절히 설치된 후에, 통상적으로 그 테스트 유닛은 공기로 채워진다. 필요한 경우, 단계(P504)에 따라, 테스트 유닛(114)내의 각 계량기로부터 밀도 기준값을 측정하기에 앞서서, 압축 공기 공급원을 사용하여 시스템으로부터 액체를 불어낸다.
단계(P506)에 따라, 그 후에 시스템으로부터 공기가 제거되고, 물 또는 다른 테스트 유체가 테스트 유닛(114)내로 도입된다. 테스트 유체는 공기 일 수도 있고, 그 경우 공기는 시스템으로부터 제거될 필요가 없고 따라서 단계(P506)을 생략할 수도 있다. 제어부(122)는 자동화 밸브(232, 304, 306)를 개방하고, 자동화 밸브(307)의 개방에 앞서서 펌프(106)로부터의 액체를 사용하여 테스트 유닛(114)을 배출(drain)한다. 이러한 작업은 제 2 유량계 어레이(116)내로 가스가 유입되는것을 방지한다. 그 대신에, 테스트 유닛(114)내의 잔류 유체 및/또는 입자들이 저장 용기내의 유체를 오염시키지 않는다고 간주되면, 제어부(122)가 자동화 밸브(232, 304, 306)를 개방하여 채워진 액체를 저장 용기(102)로 복귀시킬 수도 있다.
단계(P508)에서, 제어부(122)가 펌프(106)를 작동시켜 저장 용기(102)로부터 물을 유동시키거나 또는 다른 공급원으로부터의 유체가 유동 교정 시스템(100)을 통해 유동하도록 할 수 있다. 제어부(122)는 또한, 테스트 유닛내의 계량기의 종류나 종류들을 나타내는 작업자의 입력 및 각 계량기에 대한 적절한 테스트 프로파일 (profile)의 데이타베이스 또는 검색(lookup) 테이블을 기초로, 교정 테스트를 위한 유량을 결정한다. 또한, 작업자는 데이타베이스내의 테스트 프로파일 정보에 겹쳐쓰거나 또는 보충하기 위해 테스트 프로파일 정보를 입력할 수도 있다. 그 후, 제어부(122)는 자동화 밸브(208, 210, 212, 214, 310, 312, 314, 316, 332, 334, 336 및, 338)를 선택적으로 개방 및 폐쇄하여, 테스트 프로파일을 제 1 및 제 2 어레이의 계량기들과 매칭(match)시키며, 이 때 그 계량기들은 테스트 유닛(114)내의 계량기들에 걸쳐서 3:1 또는 다른 주먹구구식 방법의 불확실성을 얻을 수 있다.
바람직하게, 제어부(122)는 제 1 유량계 어레이(112), 제 2 유량계 어레이(116) 및, 테스트 유닛(114) 내의 각각의 작동 계량기로부터 동시에 판독(reading)할 수 있도록 구성된다. 이러한 동시성은, 제어부(122)가 각각의 계량기를 서로 상이한 시간에 계측하는 경우 시스템(100)을 통한 압력 서지(surge)가측정 결과를 왜곡시킬 수 있는 가능성을 제거한다. 이러한 유동 측정 자료는 신속히 획득할 수 있으며, 예를 들어 7 개의 측정점을 2 내지 3 분 내에 측정할 수 있다.
단계(P510)에서, 제 2 유량계 어레이(116)로부터의 유동 측정 자료는 테스트 유닛(114)내의 계량기의 종류에 적합한 교정 방정식 또는 유동 교정 계수를 계산하는데 이용된다. 유동 교정 계수 계산은 제작자의 명세에 따라 이루어지며, 그 계산의 방식은 단계(P508)내에서 테스트 프로파일을 나타내는데 확인하는데 사용되는 동일한 데이타베이스 또는 검색(lookup) 테이블내로 한정되는 것이 바람직하다.
단계(P512)는, 단계(P510)에서 계산된 유동 교정 계수를 사용하여 테스트하의 계량기의 성능을 확인하기 위한 추가적인 유동 측정 테스트에 관한 것이다. 제어부(122)는 다시 유동 교정 시스템(100)내의 작동 계량기 모두로부터의 측정을 동시(同時)화 한다.
단계(P514)에서, 제어부(122)는 단계(P508) 및 단계(P512)로부터의 각각의 측정 신호를 체크하고, 한 시점에서 하나의 어레이로부터 얻어진 누적 신호들(예를 들어, 제 1 유량계 어레이(112)내의 2 개의 계량기로부터의 총 유량을 나타냄)을 다른 어레이로부터 동일한 시점에서 얻어진 누적 신호들을 비교한다. 그 비교는 하나의 신호를 다른 신호로부터 빼는 것(subtracting)과, 원하는 주먹구구식 방법을 얻는데 필요한 불확실성 경계를 그 차이가 초과하는지의 여부를 결정하는 것을 수반한다.
예를 들어, 제 1 유량계 어레이(112)가 3 개의 작동 계량기(A, B, C)를 포함하고, 그 계량기들이 총합이 유동량(D)인 유량을 제공한다고 가정한다. 유사하게, 제 2 유량계 어레이(116)는 3 개의 작동 유량계(E, F, G)를 포함하고, 그 계량기들은 총합이 유동량(H)인 유량을 제공하며, 이 모든 것은 하나의 측정 시점에서 이루어진다. 제 2 유량계 어레이(116)에 대한 전체 유량(G)의 퍼센트로 표현되는 절대값 차(｜D-H｜)는 불확실성의 주먹구구식 방법에 요구되는 것과 같거나 또는 그 보다 작아야 하며, 그렇지 않은 경우 제어부(122)는 단계(P508)로 되돌아 간다. 만약 불확실성이 주먹구구식 방법에 요구되는 것과 같거나 또는 그 보다 작다면, 테스트는 단계(P516)에서 종료된다.
불확실성의 주먹구구식 측정
유량계 교정 시스템(100)의 사용에 앞서서, 제 1 유량계 어레이(112) 및 제 2 유량계 어레이(116)내의 각 유량계는 통상적으로 종래의 중량측정식 유량계 교정 설비(stand)에서 교정된다. 중량측정 설비의 불확실성은 이하의 식(1)에 따라 측정된다:
(1) UG1= (U2 AG1+ U2 BG1)1/2,
여기서 UG1은 중량측정 설비의 불확실성이고, U2 AG1은 중량측정 설비의 임의의 불확실성 또는 A 타입이며, U2 BG1은 중량측정 설비의 타입 B 의 규칙적인 불확실성이다. UAG1+ UBG1은 ISO-5168 에 기재된 과정에 의해 95 % 의 정확성에서 측정된다.
중량측정 설비상에서 교정된 계량기가 사용위치에 예를 들어 제 2 유량계 어레이(116)에 배치될때, 계량기와 중량측정 설비 모두의 타입 A 불확실성은 반드시 고려되어야 한다. 이는 다음의 식(2)에 따라 이루어진다:
(2) UT1= (U2 AM1G1+ U2 BG1)1/2
여기서, UT1은 테스트 설비의 불확실성이고, U2 AM1G1은 테스트 설비 및 중력측정 설비의 조합의 타입 A 불확실성이며, U2 BG1은 위에서 설명하였다.
이러한 불확실성은 ISO-5168 에 개시된 바와 같이 조합된다.
예 1
작업 계산
모델(MODEL) 9739 전달부에 장착된 2 개의 마이크로 모우션 CMF100TM센서들을 이용한 테스트를 통해 유동 측정 자료를 수집하였다. 그 센서들은 각 센서들 사이의 10 인치(25 cm) 이격부와 함께 일렬로 연결된다. 자료는 10 개의 유동의 10 개의 세트(set) 또는 유동 설비 마다의 유량당 100 개의 포인트를 포함한다. 4 개의 상이한 유동 설비가 사용되었으며, 그 중 2 개의 유동 설비는 변환 중력측정 설비이고 나머지 2 개는 SSF 중력측정 설비이다. 자료의 분석은, 테스트하의 계량기의 A 타입 불확실성 또는 UAM1G1가 95 % 의 정확도를 가지는 유용한 범위에 걸쳐서 ±0.015 % 이었다는 것을 나타냈다.
UBG1에 대해 식(2)을 풀면:
(3) UBG1= (U2 T1+ U2 AM1G1)1/2
UT1= 0.033(0.10 % 의 제작자의 정확도 명세의 1/3) 및 UAM1G1= 0.015 를 대입하면, 식(3)으로부터 UBG1= 0.029 % 가 얻어지며, 즉, 제작자의 정확도 명세가 ± 0.10 % 인 테스트 유닛 유량계를 교정하기 위해서는, 테스트된 CMF100TM계량기 및 0.029 % 이하의 타입 B 불확실성을 가지는 중량측정 설비가 필요하다.

Claims (33)

  1. 제 1 유동 측정 신호를 생성하는 제 1 유량계 어레이(112)를 포함하는, 테스트 계량기(114)를 교정하기 위한 유량계 교정 시스템(100)에 있어서,
    제 2 유동 측정 신호를 생성하는 제 2 유량계 어레이(112)와;
    상기 제 1 유동 측정 신호 및 제 2 유동 측정 신호를 처리하여 제 2 유량계 어레이의 정확도를 측정하고, 상기 제 2 유량 측정 신호를 처리하여 테스트 계량기를 교정하기 위한 제어부(122)를 포함하며;
    사용 중에, 상기 제 1 유량계 어레이 및 제 2 유량계 어레이는 상기 테스트 계량기 및 제 1 유체 공급부와 직렬로 연결되어 유체가 상기 제 1 유체 공급부로부터 상기 제 1 유량계 어레이, 제 2 유량계 어레이, 및 테스트 계량기를 통해 유동하는 유량계 교정 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 유량계 어레이(112) 및 제 2 유량계 어레이(116)는 각각 유동가능하게 병렬로 연결된 다수의 코리올리 유량계를 포함하는 유량계 교정 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 유량계 어레이(112)내의 다수의 코리올리 유량계는 상이한 유동 용량의 코리올리 유량계를 포함하는 유량계 교정 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 2 유량계 어레이(116)내의 다수의 코리올리 유량계는 상이한 유동 용량의 코리올리 유량계를 포함하는 유량계 교정 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 유량계 어레이(112)내의 상이한 유동 용량을 가지는 다수의 코리올리 유량계 각각은 상기 제 2 유량계 어레이(116)내의 상이한 유동 용량을 가지는 다수의 코리올리 유량계 중 대응하는 각각의 유량계와 실질적으로 동일한 유량계 교정 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제어부는, 제 2 유량계 어레이에 의해 실시된 유동 측정이 표준 계량기 교정 측정치로서 사용되기에 적합한 한계내에 있다는 것을 확인하기 위해, 상기 제 1 유량계 어레이(112)로부터 수신된 제 1 유동 측정 신호와 제 2 유량계 어레이로(116)부터 수신된 제 2 유동 측정 신호를 통계학적으로 비교하도록 된 유량계 교정 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 적합한 한계는, 제 2 유량계 어레이(116)에 의해 실시되는 유동 측정이 테스트하의 계량기(114)의 정확도 명세보다 약 3 배 이상 정확한 것이 95 퍼센트 이상이 되는 정확도를 포함하는 유량계 교정 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 테스트하의 계량기(114)의 정확도 명세는 전체 유동 측정치의 0.1 퍼센트 이상이고, 상기 적합한 한계는 전체 유동 측정치의 0.03 퍼센트 이하인 유량계 교정 시스템.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 제어부(122)는 상기 제 1 유량계 어레이(112) 및 제 2 유량계 어레이(116) 각각의 동일한 계량기들 간의 신호들을 비교하는 유량계 교정 시스템.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 제어부(122)는, 상기 통계학적 비교를 실시하기 전에, 상기 제 1 유량계 어레이(112) 및 제 2 유량계 어레이(116) 각각의 모든 작동 계량기로부터의 총 유동을 누적하는 유량계 교정 시스템.
  11. 제 2 항에 있어서, 상기 테스트하의 계량기(114)는 코리올리 유량계인 유량계 교정 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부(122)는, 제 2 유량계 어레이에 의해 실시된 유동 측정이 표준 계량기 교정 측정치로서 사용되기에 적합한 한계내에 있다는 것을 보장하기 위해, 제 1 유량계 어레이(112)로부터 수신된 제 1 유동 측정 신호와 제 2 유량계 어레이(116)로부터 수신된 제 2 유동 측정신호를 통계학적으로 비교하는 유량계 교정 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 적합한 한계는, 상기 제 2 유량계 어레이(116)에 의해 실시되는 유동 측정이 테스트하의 계량기(114)의 정확도 명세보다 약 3 배 이상 정확한 것이 95 퍼센트 이상이 되는 정확도를 포함하는 유량계 교정 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 테스트하의 계량기(114)의 정확도 명세는 전체 유동 측정치의 0.1 퍼센트 이상이고, 상기 적합한 한계는 전체 유동 측정치의 0.03 퍼센트 이하인 유량계 교정 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 유량계 어레이(112) 및 제 2 유량계 어레이(116)의 유량계들은 테스트 계량기(114)와 같은 종류의 유량계인 유량계 교정 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제어부(122)는, 제 1 유량계 어레이(112) 및 제 2 유량계 어레이(116)의 계량기를 통한 유량이 상기 계량기에 대응하는 최적의 정확도 범위에 도달할 때까지, 유량을 선택적으로 조절하는 유량계 교정 시스템.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 유량계 어레이(112) 및 제 2 유량계 어레이(116)내의 유량계들은, 질량 유량 측정, 밀도 측정 및, 테스트 계량기(114)에서 상기 값들을 동시에 교정하기 위한 밀도 측정을 실시할 수 있는 유량계 교정 시스템.
  18. 제 1 항에 있어서, 각 계량기로부터 실질적으로 동시(同時)적으로 유동 측정 신호를 전달하기 위한 직렬의 계량기(114)들을 구비하는 테스트 유닛을 포함하는 유량계 교정 시스템.
  19. 제 1 항에 있어서, 용이한 운송 및 보관을 위해 모듈형 부분으로 형성되는 유량계 교정 시스템.
  20. 제 1 유량계 어레이(112)를 테스트 계량기와 직렬로 연결하는 단계와;
    유동 교정 측정에 사용하기 위해 상기 제 1 유량계 어레이 및 테스트 유량계를 통해 유체를 공급하는 단계와;
    제 1 유동 측정 신호를 생성하기 위해 제 1 유량계 어레이를 통해 상기 유체의 유동 특성을 측정하는 단계를 포함하는; 테스트 계량기(114)를 교정하기 위한 유량계 교정 방법에 있어서,
    제 2 유량계 어레이(116)를 상기 테스트 계량기에 직렬로 연결하는 단계와;
    상기 제 2 유량계 어레이(116)를 통해 상기 유체를 공급하는 단계와;
    제 2 유동 측정 신호를 생성하기 위해 상기 제 2 유량계 어레이를 통해 상기 유체의 유동 특성을 측정하는 단계와;
    상기 제 2 유량계 어레이의 정확도를 측정하기 위해 상기 제 1 유동 측정 신호 및 상기 제 2 유동 측정 신호를 처리하는 단계와;
    상기 테스트 계량기를 교정하기 위해 상기 제 2 유동 측정 신호를 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계 교정 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 측정 단계들 각각은 질량 유량을 측정하기 위해 코리올리 측정을 이용하는 것을 포함하는 유량계 교정 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 제 1 유량계 어레이(112) 및 제 2 유량계 어레이(116)의 사용을 포함하는 상기 측정 단계들 각각은 각 어레이를 통해 병렬로 배치된 다수의 코리올리 유량계를 통해 상기 유체를 유동시키는 단계를 포함하는 유량계 교정 방법.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 다수의 병렬 코리올리 유량계를 통해 유체를 유동시키는 단계는 상기 제 1 유량계 어레이내(112)에서 서로 상이한 유동 용량을 가지는 다수의 코리올리 유량계들을 통해 유체를 유동시키는 단계를 포함하는 유량계 교정 방법.
  24. 제 22 항에 있어서, 상기 다수의 병렬 코리올리 유량계를 통해 유체를 유동시키는 단계는 상기 제 2 유량계 어레이내(116)에서 서로 상이한 유동 용량을 가지는 다수의 코리올리 유량계들을 통해 유체를 유동시키는 단계를 포함하는 유량계 교정 방법.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 제 1 유동 측정 신호 및 제 2 유동 측정 신호를 처리하는 단계는, 제 2 유량계 어레이(116)에 의해 실시된 유동 측정이 표준 계량기 교정 측정치로서 사용되기에 적합한 한계내에 있다는 것을 확인하기 위해, 상기 제 1 유동 측정 신호와 제 2 유동 측정 신호를 통계학적으로 비교하는 비교 단계를 포함하는 유량계 교정 방법.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 적합한 한계는 제 2 유량계 어레이(116)에 의해 실시된 유동 측정이 테스트 계량기(114)의 정확도 명세 보다 약 3 배 이상 정확한 것이 95 퍼센트 이상이 되는 정확도를 포함하는 유량계 교정 방법.
  27. 제 25 항에 있어서, 상기 테스트 계량기(114)의 정확도 명세는 전체 유동 측정치의 0.1 퍼센트 이상이고, 상기 적합한 한계는 전체 유동 측정치의 0.03 퍼센트 이하인 유량계 교정 방법.
  28. 제 25 항에 있어서, 상기 통계학적 비교 단계는 상기 제 1 유량계 어레이(112) 및 제 2 유량계 어레이(116)내의 각각의 동일한 계량기들 간의 유동 측정 신호들을 비교하는 단계를 추가로 포함하는 유량계 교정 방법.
  29. 제 20 항에 있어서, 상기 테스트하의 계량기(114)는 코리올리 유량계인 유량계 교정 방법.
  30. 제 20 항에 있어서, 상기 제 2 유량계 어레이(116)에 의해 실시된 유동 측정이 표준 계량기 교정 측정치로서 사용되기에 적합한 한계내에 있다는 것을 확인하기 위해, 상기 제 1 유동 측정 신호와 제 2 유동 측정 신호를 통계학적으로 비교하는 것을 포함하는 유량계 교정 방법.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 적합한 한계는, 상기 제 2 유량계 어레이(116)에 의해 실시되는 유동 측정이 테스트 계량기(114)의 정확도 명세보다 약 3 배 이상 정확한 것이 95 퍼센트 이상이 되는 정확도를 포함하는 유량계 교정 방법.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 테스트 계량기(114)의 정확도 명세는 전체 유동 측정치의 0.1 퍼센트 이하이고, 상기 적합한 한계는 전체 유동 측정치의 0.03 퍼센트 이하인 유량계 교정 방법.
  33. 제 20 항에 있어서, 상기 각 측정 단계에서 사용된 모든 유량계는 같은 종류의 유량계인 유량계 교정 방법.
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