KR100516775B1

KR100516775B1 - 코리올리 유량계용 본질적으로 안전한 계측 전자장치, 코리올리 유량계에 대한 신호들을 처리하기 위한 본질적으로 안전한 방법, 계측 전자장치를 포함하는 유량계 신호 프로세싱 시스템 및 유량계 신호들을 프로세싱하는 방법

Info

Publication number: KR100516775B1
Application number: KR10-2002-7004820A
Authority: KR
Inventors: 윌리엄 엠. 맨스필드; 마이클 제이. 조락
Original assignee: 마이크로 모우션, 인코포레이티드
Priority date: 1999-10-15
Filing date: 2000-09-26
Publication date: 2005-09-26
Also published as: DE60035789T2; JP4054362B2; EP1221023A1; KR20020047235A; AR022355A1; US6487507B1; JP2003512612A; JP2007304108A; AU781816B2; DE60035789D1; HK1050046B; JP4698910B2; PL354659A1; CA2387782C; DK1221023T3; EP1221023B1; BR122016021585B1; CN1382253A; ATE368842T1; BRPI0014771B1

Abstract

본 발명은 코리올리 유량계(5)용 본질적으로 안전한 계측 전자장치에 관한 것이다. 신호 조절기(201)는 신호 조절기(201)와 이격되어 있는 호스트 시스템(200)내의 전력 공급 장치(230)로부터 전력을 수용한다. 신호 조절기(201) 내의 구동 회로(210)는 구동 신호를 발생시켜서 구동기(104)에 인가한다. 신호 조절기 내의 픽-오프 신호 조절 회로(220)는 제 1 픽-오프 센서(105) 및 제 2 픽-오프 센서(105')로부터 입력 신호를 수신하며, 이러한 입력 신호로부터 도관을 통해 유동하는 물질의 특성을 나타내는 정보를 발생시키고, 그리고 출력 신호를 전송한다. 신호 조절기(201) 내의 호스트-사이드 보호 회로(320)는 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 신호 조절기를 호스트 시스템(200)에 연결시키는 리드들에 인가되는 것을 방지한다. 신호 조절기(201) 내의 유량계 조립체 보호 회로(330)는 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 신호 조절기(201)를 구동기(104), 제 1 픽-오프 센서(105) 및 제 2 픽-오프 센서(105')에 연결시키는 리드들(100)에 인가되는 것을 방지한다.

Description

코리올리 유량계용 본질적으로 안전한 계측 전자장치, 코리올리 유량계에 대한 신호들을 처리하기 위한 본질적으로 안전한 방법, 계측 전자장치를 포함하는 유량계 신호 프로세싱 시스템 및 유량계 신호들을 프로세싱하는 방법 {Meter electronics for a Coriolis flowmeter assembly capable of being intrinsically safe, Method capable of being intrinsically safe for processing signals for a Coriolis flowmeter assembly, Flowmeter signal processing system and Method of processing flowmeter singals}

본 발명은 코리올리 유량계용 계측 전자장치에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 호스트 시스템으로부터 원격에 위치하며 본질적으로 안전할 수 있는 신호 조절기를 구비한 계측 전자장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 코리올리 유량계에 전력을 공급하는데 있어서 종래의 2선 또는 4선 와이어 케이블이 사용가능한 신호 조절기를 구비한 계측 전자장치에 관한 것이다.

제이. 이. 스미스(J. E. Smith) 등에게 허여된 USP 제 4,491,025호 (1985.1.1.) 및 제이. 이. 스미스의 재발행 USP 제 31,450호 (1982.2.11)에 개시된 바와 같이, 파이프 라인을 통해 유동하는 소재에 대한 질량 유량 및 기타 다른 정보를 측정하기 위해서 코리올리 효과 질량 유량계를 이용하는 것이 공지되어 있다. 이들 유량계들은 하나 이상의 곡선 또는 직선형상 흐름관을 구비한다. 코리올리 질량 유량계 내의 각각의 흐름관 구성은 일련의 고유 진동모드를 가지는데, 이는 단순 굽힘, 비틀림, 방사상 형태이거나, 또는 이들이 결합된 형태일 수 있다. 각각의 흐름관은 이들 고유 모드 중 하나에서 공진하도록 구동된다. 진동하며, 재료가 충진된 시스템의 고유 진동 모드는 부분적으로 흐름관과 흐름관 내에 있는 물질의 결합 질량으로 정의된다. 유량계의 입구측 상에 연결된 파이프라인으로부터 유량계 안으로 물질이 흐른다. 이 후, 이 물질은 흐름관 또는 흐름관들을 통하여 인도되어 출구측 상에 연결된 파이프라인으로 유량계로부터 유출된다.

이러한 흐름관에 구동기(driver)가 진동력(vibrating force)을 인가한다. 이 힘으로 인해 흐름관이 진동하게 된다. 유량계를 통해 유동하는 물질이 없는 경우, 흐름관을 따라 위치하는 모든 지점은 실질적으로 동일한 위상으로 진동한다. 물질이 흐름관을 통하여 유동하기 시작하면서, 코리올리 가속도에 의해 흐름관을 따라 위치하는 각각의 지점들은 흐름관을 따라 위치하는 그 외의 다른 지점과 상이한 위상을 가지게 된다. 흐름관의 입구측의 위상은 구동기보다 지연(lag)되는 반면 출구측의 위상은 구동기보다 앞선다. 흐름관 상의 상이한 두 지점에 위치하는 센서들은 두 지점에서의 흐름관의 운동을 나타내는 사인파 신호를 생성한다. 센서로부터 수신된 두 신호의 위상차는 시간 단위로 계산된다. 두 센서 신호 사이의 위상차는 흐름관 또는 흐름관들을 통해 유동하는 물질의 질량 유량에 비례한다.인접한 유량계 조립체에 계측 전자장치(meter electronics)를 연결하는데 있어서 9선 와이어 케이블이 이용되어야 하는 것이 문제이다. 본 논의를 위해, 계측 전자장치는 구동 신호를 발생시키고 그리고 센서로부터의 신호들을 처리하는데 필요한 모든 회로를 포함하며, 코리올리 유량계 조립체는 하나 이상의 흐름관, 부착된 구동기, 및 흐름관의 진동을 측정하는데 필요한 센서를 포함한다. 계측 전자장치를 유량계 조립체에 연결하기 위한 9선 와이어 케이블은, 구동기에 계측 전자장치를 연결시키는 2선 와이어, 제 1 픽-오프에 계측 전자장치를 연결시키는 2선 와이어, 제 2 픽-오프에 계측 전자장치를 연결시키는 2선 와이어, 및 온도 센서에 계측 전자장치를 연결시키기 위한 3선 와이어를 포함한다.9선 와이어 케이블은 주문용 맞춤 케이블(custom cable)이며 제조에 고비용이 소요되므로 코리올리 유량계의 이용자가 이를 구입하기에 비용이 많이 든다. 9선 와이어 케이블의 비용은 코리올리 유량계 이용자가 유량계 조립체로부터 멀리 떨어진 제어 영역으로 계측 전자장치를 이동시키기를 원하는 경우 특히 문제가 된다. 이러한 9선 와이어 케이블이 계측 전자장치와 코리올리 유량계 조립체 사이의 전체 길이에 걸쳐 설치되어야 한다. 이러한 9선 와이어 케이블의 비용은 계측 전자장치와 유량계 조립체 사이의 거리가 증가함에 따라 상당히 증가한다. 상대적으로 저렴하고 용이하게 이용가능한 종래의 2선 와이어 또는 4선 와이어 케이블이 계측 전자장치, 특히 멀리 떨어진 계측 전자장치에 유량계 조립체를 연결하는데 이용될 수 있다면 특별한 장점이 될 것이다.계측 전자장치를 설계하는데 있어서 또 다른 문제점은 이러한 계측 전자장치가 휘발성 물질을 포함하는 폭발성 환경에서 이용될 수도 있다는 점이다. 본 논의를 위해, 폭발성 환경은 스파크, 과도한 열 또는 과도한 에너지가 환경 안으로 유입된다면 발화될 수 있는 휘발성 물질을 포함하는 계(system)이다. 계측 전자장치가 폭발성 환경에서도 안전하게 작동할 수 있도록 하는 한 가지 방법은 계측 전자 장치를 방폭 하우징(explosion proof housing) 내에 수용하는 것이다. 이러한 방폭 하우징은 하우징 내부로부터의 스파크 또는 과도한 열이 하우징 외부의 환경에 있는 휘발성 물질을 발화시키지 않는 것을 보장하도록 구성되는 하우징이다.장치를 방폭형으로 구성하기 위해서는 캡슐화, 가압화 및 방염 봉쇄(flame proof containment)를 포함하는 방법들을 이용하는 것이 공지되어 있다. 이들 방법들 각각은 장치의 가열된 표면 또는 장치내의 회로로부터의 스파크가 물질의 발화를 야기시킬 수 있는 곳에서 휘발성 물질이 장치와 접촉하는 것을 방치하도록 장치를 둘러싼다. 물질이 외장 내부에서 발화된다면, 외장 내의 임의의 간극 또는 구멍은 물질이 외장으로부터 이탈하는 동안에 냉각될 수 있도록 충분한 길이의 화염 경로를 제공해야만 한다. 고온 물질의 냉각은 고온 물질이 외장 외부의 휘발성 물질을 발화시키는 것을 방지한다.

두번째 해결 방안은 계측 전자장치를 본질적으로 안전하게 만드는 것이다. 본질적으로 안전한 장치는 장치 내의 모든 회로가 특정한 저에너지 레벨 하에서 작동하는 회로만을 구비하는 장치이다. 특정한 에너지 레벨 하에서 작동함으로써, 충분한 열 또는 스파크의 발생이 방지될 수 있고, 장치가 어떤 방식으로 고장날 지라도 폭발을 피할 수 있다. 장치를 본질적으로 안전하게 하는데 요구되는 전력 레벨은 미국의 UL, 유럽의 CENELEC, 캐나다의 CSA, 및 일본의 TIIS와 같은 규제 기관에 의해 결정되어 있다.

삭제

도 1은 본 발명에 따른 계측 전자장치와 결합된 코리올리 유량계를 도시한다.

도 2는 본 발명에 따른 계측 전자장치의 블록도를 도시한다.

도 3은 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 계측 전자장치의 블록도를 도시한다.* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *5 : 코리올리 유량계 10 : 유량계 조립체20 : 계측 전자장치26,100,,110,111,111',112,221,313,314 : 경로101,101' : 플랜지 102 : 매니폴드103A,103B : 도관 104 : 구동기105,105' : 픽-오프 센서 106,106' : 브레이스 바107 : 온도 센서 200 : 호스트 시스템201 : 신호 조절기 210 : 구동 회로211,212,321,322,341-347 : 와이어 220 : 픽-오프 신호 조절 회로250 : 2차 프로세싱 유닛 310 : 배리어311 : 전력 공급 장치 보호 회로 312 : 2차 프로세싱 보호 회로320 : 호스트-사이드 보호 회로 323 : 전력 보호 회로324 : 신호 보호 회로 330 : 유량계 조립체 보호 회로331 : 구동 보호 회로 332 : 센서 보호 회로W,W' : 굽힘 축선

본 발명에 따라 작동하는 신호 조절기를 구비하는 계측 전자장치에 의해 상술한 문제 및 다른 문제가 해결되며 본 기술 분야에 있어서의 발전이 이루어진다. 본 발명의 제 1 장점은, 코리올리 유량계 조립체로부터 멀리 떨어진 계측 전자장치의 전력 공급 장치를 제공하는 실시예를 포함하여, 코리올리 유량계 조립체로의 9선 와이어 케이블의 길이가 단축되거나 제거될 수 있다. 이러한 계측 전자장치의 제 2 장점은 전체 계측 전자장치가 방폭 하우징 내에 둘러싸여 있을 필요가 없다는 것이다. 대신에, 본질적으로 안전하게 되기 위해 요구되는 전력 및/또는 에너지 임계치 이하의 전력 레벨에서 작동하는 계측 전자장치의 신호 조절기가 이용된다. 신호 조절기로의 그리고 신호 조절기로부터의 와이어들(wires)이 본질적으로 안전하기 위한 임계치 이상의 레벨에서 에너지 및/또는 전력을 전송하지 않는다면, 신호 조절기가 코리올리 유량계 조립체에 근접하여 위치할 수 있고 방폭 하우징 내에 둘러싸여 있을 필요가 없다.본 발명의 계측 전자장치는 코리올리 유량계에서 계측 전자장치에 유량계 조립체를 연결하기 위한 종래의 9선 와이어 케이블에 대한 필요성을 없앴다. 대신에, 원격 호스트 시스템(remote host system)으로부터 신호 조절기로 에너지 및/또는 전력을 공급하는 데에 종래의 2선 와이어 또는 4선 와이어 케이블이 이용될 수 있다. 신호 조절기는 코리올리 유량계 조립체와 근접하여 위치하고, 구동 신호를 발생시키며, 코리올리 유량계의 흐름관에 부착된 운동 픽-오프 센서 및 온도 센서들로부터 센서 신호들을 수신하고, 그리고 픽-오프 센서들로부터의 신호들을 처리하여, 흐름관을 유동하는 물질의 특성들에 대한 정보를 생성시킨다.코리올리 유량계에 계측 전자장치를 연결하는데 있어서 이전에 사용되었던 종래의 9선 와이어 케이블과 구별되는 9개의 개별 와이어에 의해 신호 조절기가 코리올리 유량계의 구동기 및 센서에 연결된다. 픽오프 신호들을 처리한 후, 신호 조절기는 종래의 4선 와이어 케이블 내의 2개의 개별 와이어를 통하거나 또는 종래의 2선 와이어 케이블 내의 전력을 공급하는 2선 와이어를 통해 유동하는 물질의 특성들에 관련된 정보를 전송한다.신호 조절기가 본질적으로 안전하게 되기 위해, 신호 조절기는 호스트-사이드 보호 회로 및 유량계 조립체 보호 회로를 포함한다. 이러한 호스트-사이드 보호 회로는 원격 호스트 시스템으로 신호 조절기를 연결시키는 와이어들에 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 에너지 및/또는 전력이 신호 조절기에 의해 인가되는 것을 방지한다. 이러한 본질적으로 안전한 임계치는 회로로부터의 스파크 또는 열이 주변의 휘발성 물질을 점화시키지 않을 것을 보장하도록 여러 규제 기관에 의해 지정된 에너지 및/또는 전력의 레벨이다. 이하, 본 명세서에서, 전력은 에너지 및/또는 전력을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.호스트-사이드 보호 회로는 전력 공급 장치 보호 회로 및/또는 신호 보호 회로를 포함할 수 있다. 전력 공급 보호 회로는 신호 조절기로부터, 원격 호스트 시스템으로부터 신호 조절기에 전력을 공급하는 제 1 와이어 및 제 2 와이어를 거쳐 전력이 흐르는 것을 방지한다. 신호 보호 회로는 픽-오프 신호 조절 회로를 원격 호스트 시스템에 연결시키는 와이어들에, 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 신호 조절기 내의 픽-오프 신호 조절 회로에 의해 인가되는 것을 방지한다.유량계 조립체 보호 회로는 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 흐름관 조립체에 연결된 와이어들에 인가되는 것을 방지한다. 유량계 조립체 보호 회로는 구동 신호 보호 회로 및 센서 신호 보호 회로를 포함한다. 구동 신호 보호 회로는 신호 조절기 내의 구동 회로에 의해 구동기에 연결된 와이어들에 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 인가되는 것을 방지한다. 센서 신호 보호 회로는 신호 조절기 내의 픽-오프 신호 조절 회로에 의해 제 2 픽-오프에 연결된 와이어 및 제 1 픽-오프에 연결된 와이어로 전력이 인가되는 것을 방지한다.원격 호스트 시스템은 전력 공급 장치 및 2차 신호 프로세싱 시스템을 포함한다. 전력 공급 장치는 전체 시스템에 전력을 공급한다. 2차 신호 프로세싱 시스템은 신호 조절기로부터의 출력 신호를 수신하여 흐름관을 통해 유동하는 물질의 특성들을 결정한다. 본질적으로 안전하게 되기 위해, 이러한 호스트 시스템은 본질적으로 안전한 임계치 보다 큰 전력이 호스트 시스템에 의해 신호 조절기에 연결되는 와이어들에 인가되는 것을 방지하는 배리어(barrier)를 포함한다.이러한 원격 호스트 시스템의 배리어는 전력 공급 장치 보호 회로 및 2차 프로세싱 보호 회로를 포함할 수 있다. 전력 공급 장치 보호 회로는 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이, 신호 조절기로 전력을 공급하는 제 1 와이어 및 제 2 와이어에 인가되는 것을 방지한다. 2차 프로세싱 보호 회로는 신호 조절기 내의 픽-오프 신호 조절 회로에 2차 프로세싱 시스템을 연결시키는 와이어들에 2차 프로세싱 시스템에 의해 전력이 인가되는 것을 방지한다.본 발명의 하나의 양상은 코리올리 유량계용 본질적으로 안전한 계측 전자장치이다. 이러한 계측 전자장치는 아래의 부품들, 즉 신호 조절기, 구동 회로, 픽-오프 신호 조절 회로, 호스트-사이드 보호 회로 및 유량계 조립체 보호 회로를 포함할 수 있다. 신호 조절기는 이러한 신호 조절기와 이격된 호스트 시스템 내의 전력 공급 장치로부터 제 1 와이어 및 제 2 와이어를 통해 전력을 수용한다. 신호 조절기 내의 구동 회로는 전력 공급 장치로부터 수용된 전력로부터 구동 신호를 발생시키고, 코리올리 유량계의 하나 이상의 도관에 부착된 구동기에 구동 신호를 인가한다. 신호 조절기 내의 픽-오프 신호 조절 회로는 코리올리 유량계의 하나 이상의 도관에 부착된 제 1 픽-오프 센서 및 제 2 픽-오프 센서로부터 입력 신호를 수신하고, 입력 신호로부터 하나 이상의 도관을 통해 유동하는 물질의 특성들을 나타내는 정보를 생성시키며, 그리고 이러한 정보를 포함하는 출력 신호를 호스트 시스템으로 전송한다. 신호 조절기 내의 호스트-사이드 보호 회로는 신호 조절기를 호스트 시스템에 연결시키는 와이어들로 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 신호 조절기 내의 회로에 의해 인가되는 것을 방지한다. 신호 조절기 내의 유량계 조립체 보호 회로는 신호 조절기를 구동기, 제 1 픽-오프 센서 및 제 2 픽-오프 센서에 연결시키는 와이어들에 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 신호 조절기 내의 회로에 의해 인가되는 것을 방지한다.바람직하게, 코리올리 유량계용 본질적으로 안전한 계측 전자장치로서,구동 회로와, 계측 전자장치 및 신호 조절기에 전력을 공급하는 전력 공급 장치를 포함하는 계측 전자장치에 있어서, 상기 계측 전자 장치가구동 회로가 내부에 구성되는 신호 조절기와,전력 공급 장치가 내부에 구성되며 신호 조절기로부터 원격으로 위치하는 호스트 시스템으로서, 신호 조절기가 원격 호스트 시스템의 전력 공급 장치로부터 제 1 와이어 및 제 2 와이어를 통해 전력을 수용하고, 신호 조절기 내부의 구동 회로는 전력 공급 장치로부터 수용된 전력에 응답해서 구동 신호를 발생시키고, 코리올리 유량계의 하나 이상의 도관에 부착된 구동기에 구동 신호를 인가하는 호스트 시스템과,신호 조절기 내부에서, 하나 이상의 도관에 부착된 제 1 픽-오프 센서로부터의 입력 신호 및 제 2 픽-오프 센서로부터 입력 신호를 수신하고, 입력 신호들에 응답해서, 하나 이상의 도관을 통해 유동하는 물질의 특성들을 나타내는 정보를 생성시키는 픽-오프 신호 조절 회로로서, 신호 조절기가 물질의 정보를 포함하는 출력 신호를 호스트 시스템으로 전송하는 픽-오프 신호 조절 회로와,신호 조절기 내의 호스트-사이드 보호 회로로서, 신호 조절기를 호스트 시스템에 연결시키는 와이어들에 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 신호 조절기 내의 회로에 의해 인가되는 것을 방지하는 호스트-사이드 보호 회로와, 그리고신호 조절기 내의 유량계 조립체 보호 회로로서, 신호 조절기를 코리올리 유량계의 구동기, 제 1 픽-오프 센서 및 제 2 픽-오프 센서에 연결시키는 와이어들에 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 신호 조절기 내의 회로에 의해 인가되는 것을 방지하는 유량계 조립체 보호 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.바람직하게, 호스트-사이드 보호 회로는,본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 제 1 와이어 및 제 2 와이어로 신호 조절기 내의 회로에 의해 인가되는 것을 방지하는 전력 공급 장치 보호 회로를 포함한다.바람직하게, 호스트-사이드 보호 회로는,픽-오프 신호 조절 회로를 원격 호스트 시스템에 연결시키는 와이어들에 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 인가되는 것을 방지하는 신호 보호 회로를 포함한다.바람직하게, 유량계 조립체 보호 회로는,구동기에 연결된 와이어들에 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 구동 회로에 의해 인가되는 것을 방지하는 구동 보호 회로를 더 포함한다.바람직하게, 유량계 조립체 보호 회로가,제 1 픽-오프 센서 및 제 2 픽-오프 센서를 픽-오프 신호 조절 회로에 연결시키는 와이어들에 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 픽-오프 신호 조절 회로에 의해 인가되는 것을 방지하는 센서 보호 회로를 더 포함한다.바람직하게, 원격 호스트 시스템은 전력 공급 장치 및 2차 신호 프로세싱 시스템을 포함하고,계측 전자장치는,신호 조절기와 원격 호스트 시스템 사이의 와이어들에 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 원격 호스트 시스템에 의해 인가되는 것을 방지하는 원격 호스트 시스템 내의 배리어를 더 포함한다.바람직하게, 배리어는,전력 공급 장치에 의해 와이어들 중 제 1 와이어 및 와이어들 중 제 2 와이어에 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 인가되는 것을 방지하는 전력 보호 회로를 포함한다.바람직하게, 계측 전자장치는, 픽-오프 신호 조절 회로를 2차 프로세싱 시스템에 연결시키는 와이어들에 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 2차 프로세싱 시스템에 의해 인가되는 것을 방지하는, 원격 호스트 시스템 내의 2차 프로세싱 보호 회로를 더 포함한다.바람직하게, 출력 신호가 픽-오프 신호 조절 회로에 의해 원격 호스트 시스템으로 연장되는 제 1 와이어 및 제 2 와이어에 인가된다.바람직하게, 출력 신호는 원격 호스트 시스템에 연결되어 있는 제 3 와이어 및 제 4 와이어에 인가된다.바람직하게, 구동 회로는 구동기에 인가되는 구동 신호의 전류의 양을 조절한다.바람직하게, 구동 회로는 구동기에 인가되는 구동 신호의 전압의 양을 조절한다.바람직하게, 코리올리 유량계에 대한 신호들을 처리하기 위한 본질적으로 안전한 방법으로서,입력 신호로부터 코리올리 유량계를 통해 유동하는 물질의 특성들을 나타내는 정보를 생성시키는 단계를 포함하는 방법은,신호 조절기와 이격된 원격 호스트 시스템 내의 전력 공급 장치로부터 제 1 와이어 및 제 2 와이어를 통해 신호 조절기 내에 전력을 수용하는 단계와,본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 신호 조절기의 회로에 의해 제 1 와이어 및 제 2 와이어에 인가되는 것을 방지하는 단계와,신호 조절기 내의 구동 회로를 이용하여, 수신된 전력로부터 구동 신호를 발생시키는 단계와,코리올리 유량계의 하나 이상의 도관에 부착된 구동기에 구동 신호를 인가하는 단계와,구동기에 연결된 와이어들에 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 구동 회로에 의해 인가되는 것을 방지하는 단계와,코리올리 유량계의 하나 이상의 도관에 부착된 제 1 픽-오프 센서 및 제 2 픽-오프 센서로부터 픽-오프 신호 조절 회로에 의해 입력 신호들을 수신하는 단계와,제 1 픽-오프 센서 및 제 2 픽-오프 센서를 픽-오프 신호 조절 회 로에 연결시키는 와이어들에 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 픽-오프 신호 조절 회로에 의해 인가되는 것을 방지하는 단계와,정보를 포함하는 출력 신호들을 호스트 시스템에 전송하는 단계와, 그리고픽-오프 신호 조절 회로를 원격 호스트 시스템 연결시키는 와이어들에 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 인가되는 것을 방지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.바람직하게, 상기 원격 호스트 시스템은 전력 공급 장치 및 2차 신호 프로세싱 시스템을 포함하고,상기 방법은,신호 조절기 및 2차 신호 프로세싱 시스템 사이의 와이어들에 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 원격 호스트 시스템에 의해 인가되는 것을 방지하는 단계를 더 포함한다.바람직하게, 원격 호스트 시스템으로부터의 전력을 방지하는 상기 단계는,본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 전력 공급 장치에 의해 제 1 와이어 및 제 2 와이어에 인가되는 것을 방지하는 단계를 포함한다.바람직하게, 호스트 시스템으로부터의 전력을 방지하는 상기 단계는,픽-오프 신호 조절 회로를 2차 프로세싱 시스템에 연결시키는 리드들에 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 2차 프로세싱 시스템에 의해 인가되는 것을 방지하는 단계를 포함한다.바람직하게, 출력 신호를 전송하는 단계는,픽-오프 신호 조절 회로에 의해 제 1 와이어 및 제 2 와이어에 출력 신호를 인가하는 단계를 포함한다.바람직하게, 출력 신호를 전송하는 단계는,호스트 시스템에 연결되는 제 3 와이어 및 제 4 와이어에 출력 신호들을 인가하는 단계를 포함한다.바람직하게, 상기 방법은 구동기에 인가되는 구동 신호의 전류의 양을 제어하는 단계를 더 포함한다.바람직하게, 상기 방법은 구동기에 인가되는 구동 신호의 전압의 양을 제어하는 단계를 더 포함한다.바람직하게, 계측 전자장치를 포함하는 상기 유량계 신호 프로세싱 시스템에 있어서,이러한 계측 전자장치는,신호 조절기와, 그리고상기 신호 조절기와 원격으로 연결되는 호스트 시스템을 더 포함하며,상기 신호 조절기 및 상기 호스트 시스템이 본질적으로 안전한 임계치 내에서 작동하는 것을 특징으로 한다.바람직하게, 상기 신호 조절기는 유량계 조립체에 연결된 유량계 조립체 보호 회로, 및 호스트 시스템에 연결된 호스트-사이드 보호 회로를 포함한다.바람직하게, 상기 유량계 조립체 보호 회로는 구동 보호 회로를 포함한다.바람직하게, 상기 유량계 조립체 보호 회로는 센서 보호 회로를 포함한다.바람직하게, 상기 호스트 시스템은 배리어를 포함한다.바람직하게, 상기 배리어는 신호 조절기에 연결된 전력 공급 장치 보호 회로를 포함한다.바람직하게, 상기 배리어는 신호 조절기에 연결된 프로세싱 보호 회로를 포함한다.바람직하게, 계측 전자장치를 제공하는 단계를 포함하는, 유량계 신호들을 프로세싱하는 방법에 있어서,유량계 조립체에 연결된 호스트 시스템 및 신호 조절기를 구비하는 계측 전자장치의 신호 프로세싱 시스템을 제공하는 단계와,본질적으로 안전한 임계치 내에서 신호 조절기를 작동시키는 단계와,신호 조절기로부터 원격으로 그리고 본질적으로 안전한 임계치 내에서 호스트 시스템을 작동시키는 단계와,유량계 조립체로부터의 신호들을 신호 조절기에서 수신하는 단계와, 그리고신호들을 프로세싱하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.바람직하게, 상기 신호 조절기를 작동시키는 단계는,구동 신호를 발생시키는 단계, 및유량계 조립체에 연결된 구동기에 구동 신호를 인가하는 단계를 포함한다.바람직하게, 상기 신호 조절기를 작동시키는 단계는 유량계 조립체에 연결된 하나 이상의 센서로부터 신호들을 수신하는 단계를 더 포함한다.바람직하게, 상기 신호 조절기를 작동시키는 단계는 호스트 시스템으로부터 전력을 수용하는 단계를 포함한다.바람직하게, 상기 신호 조절기를 작동시키는 단계는 호스트 시스템에 신호들을 제공하는 단계를 포함한다.바람직하게, 상기 신호 조절기를 작동시키는 동안 또는 단락 상태 동안, 전력이 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 것을 방지하는 단계를 더 포함한다.바람직하게, 상기 방지하는 단계는 신호 조절기의 보호 회로를 제공하는 단계를 포함한다.바람직하게, 상기 호스트 시스템을 작동시키는 단계는 신호 조절기에 전력을 공급하는 단계를 포함한다.바람직하게, 상기 호스트 시스템을 작동시키는 단계는 신호 조절기로부터 신호들을 수신하는 단계를 포함한다.바람직하게, 상기 호스트 시스템을 작동시키는 동안 또는 단락 상태 동안, 전력이 상기 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 것을 방지하는 단계를 더 포함한다.바람직하게, 상기 방지하는 단계는 호스트 시스템의 보호 회로를 제공하는 단계를 포함한다.본 발명의 상술한 장점 및 다른 장점들을 상세한 설명 및 첨부 도면에서 기술한다.

삭제

본 발명의 바람직한 실시예가 첨부 도면과 관련하여 아래에 보다 상세히 설명되며, 여기서, 동일한 도면 부호는 전체적으로 동일한 구성요소를 가리킨다.도 1은 코리올리 유량계 조립체(10) 및 계측 전자장치(20)를 포함하는 예시적인 코리올리 유량계(5)를 나타낸다. 계측 전자장치(20)는 경로(100)를 통해 유량계 조립체(10)에 연결되어, 한정된 것은 아니지만, 예컨대 밀도, 질량 유량, 체적 유량 및 총 질량 유량의 정보를 경로(26)를 통해 제공한다. 코리올리 유량계 구조는 당업자에게 분명히 공지되어 있지만, 도관을 통해 유동하는 물질의 특성들(properties)을 측정하기 위해 진동 도관을 가지는 임의의 장치와 연결하여 본 발명이 실시될 수 있다. 이러한 장치의 제 2 실시예는 코리올리 질량 유량계에 의해 제공된 추가의 측정 성능을 가지지 않은 진동관 밀도계이다.유량계 조립체(10)는 한 쌍의 플랜지(101,101'), 매니폴드(102) 및 도관(103A,103B)를 포함한다. 도관(103A,103B)에는 구동기(104), 픽-오프 센서(pick-off sensors)(105,105') 및 온도 센서(107)가 연결된다. 축선(W,W')을 형성하는 역할을 하는 브레이스 바(106,106')가 제공되고, 이러한 축선(W,W')을 중심으로 각각의 도관이 진동한다.측정하고자 하는 프로세스 물질을 운반하는 파이프 라인 시스템(도시 안됨) 내로 코리올리 유량계(5)가 삽입되면, 물질은 플랜지(101)를 통해 유량계 조립체(10) 내에 유입되고, 물질을 도관(103A,103B) 안으로 유입되도록 인도하는 매니폴드(102)를 통과하며, 도관(103A,103B)을 통해 유동한 후, 매니폴드(102) 안으로 돌아나와, 여기서 플랜지(101')를 통해 유량계 조립체(10)로부터 유출된다.굽힘 축선(W-W, W'-W') 각각을 중심으로 실질적으로 동일한 질량 분포, 관성 모멘트 및 탄성 계수를 가지도록, 도관(103A,103B)이 선택되고 매니폴드(102)에 적절하게 장착된다. 이러한 도관(103A,103B)은 본질적으로 평행한 방식으로 매니폴드로부터 외측으로 연장된다.도관(103A,103B)은 구동기(104)에 의해 각각의 굽힘 축선(W,W')을 중심으로 반대 위상으로 구동되며, 이것을 유량계의 제 1 이상 굽힘 모드(first out of phase bending mode)라고 한다. 구동기(104)는 도관(103A)에 장착된 자석 및 도관(103B)에 장착된 대향 코일과 같이 널리 공지된 다수의 배열체 중 임의의 하나를 포함할 수 있으며, 양 도관을 진동시키기 위한 교류 전류(alternating current)가 이들 자석 및 대향 코일을 통해 전달된다. 계측 전자장치(20)에 의해 경로(110)를 통해 구동기(104)에 적합한 구동 신호가 인가된다.하나 이상의 도관(103A,103B)의 양 단부 상에 픽-오프 센서(105,105')가 부착되어 도관의 진동을 측정한다. 도관(103A,103B)이 진동하면, 픽-오프 센서(105,105')는 제 1 픽-오프 신호 및 제 2 픽-오프 신호를 발생시킨다. 이들 제 1 및 제 2 픽-오프 신호는 경로(111,111')에 인가된다. 구동기 속도 신호는 경로(110)에 인가된다.하나 이상의 도관(103A 및/또는 103B)에 온도 센서(107)가 부착된다. 온도 센서(107)는 시스템의 온도에 대한 방정식을 수정하기 위해 도관의 온도를 측정한다. 경로(112)가 온도 센서(107)로부터 계측 전자장치(20)로 온도 신호들을 전송한다.계측 전자장치(20)는 각각의 경로(111,111')상에 나타나는 제 1 및 제 2 픽-오프 신호를 수신한다. 계측 전자장치(20)는 제 1 및 제 2 속도 신호를 처리하여, 유량계 조립체(10)를 통과하는 물질의 질량 유량, 밀도, 또는 이외의 특성(property)을 산정한다. 이러한 산정된 정보는 계측 전자장치(20)에 의해 경로(26)를 거쳐 실용 장치들(utilization means)(도시 안함)에 인가된다.코리올리 유량계(5)는 진동관 밀도계(vibrating tube densitometer)와 구조상 유사하다. 진동관 밀도계도 유체가 유동하는 진동관을 이용한다. 표본형 밀도계(sample-type densitometer)의 경우에는 진동관 내부에 물질이 보유되어 있다. 진동관 밀도계도 도관을 진동시키도록 여기(excitation)시키기 위한 구동 시스템을 사용한다. 밀도 측정은 주파수의 측정만을 필요로 하고 위상 측정은 필요치 않으므로, 진동관 밀도계는 전형적으로 단일 피드백 신호(single feedback signal)만을 이용한다. 본 발명의 상세한 설명은 진동관 밀도계에 동일하게 적용된다. 도 2의 상세한 설명 도 2는 본 발명의 계측 전자장치(20)의 바람직한 실시예를 블록도의 형태로 도시한다. 이러한 실시예에서, 계측 전자장치(20)는 유량계 조립체(10)와 근접한 신호 조절기(signal conditioner)(201)와 원격 호스트 시스템(host system)(200)으로 물리적으로 분리된다. 종래의 계측 전자장치에 있어서, 이들 부품은 하나의 유닛으로 수용되며, 대개 유량계 조립체(10)로부터 근접하게 위치한다. 이로인해, 이러한 종래의 시스템에서는 계측 전자장치(20)로부터 유량계 조립체(10)에 9선 와이어를 연장시키는 것이 필요하다. 그러나, 본 발명에 따르면, 계측 전자장치(20)의 부품들이 호스트 시스템(200)과 신호 조절기(201)로 분리되므로 계측 전자장치(20)로부터, 구동기(104)에, 픽-오프 센서(105,105')에, 그리고 온도 센서(107)에 연결된 와이어들로 신호를 인가하는 9선 와이어로 된 케이블에 대한 필요성을 없앨 수 있다(도 1에 모두 도시됨). 대신에, 신호 조절기(201)를 유량계 조립체(10)에 신호 조절기(201)를 병렬 배치시킴으로써 경로(110,111,111',112) 내의 9선 와이어에 바로 연결될 수 있다.신호 조절기(201)는 구동 회로(210) 및 픽-오프 신호 조절 회로(220)를 포함한다. 신호 조절기(201)는 본질적으로 안전하게 되는 것이 가능하다. 이와 같이, 신호 조절기(201) 내의 모든 회로는 본질적으로 안전한 임계치 아래인 전력 레벨에서 실행되어야 한다. 이러한 논의를 위해, 전력은 에너지 및/또는 전력을 의미한다. 본질적으로 안전한 임계치는 스파크, 과도 에너지, 또는 회로로부터의 과도 열이 주변의 휘발성 물질을 발화시키지 않을 것을 보장하도록 장치가 작동할 수 있는 최대 전력이다. 구동 회로(210) 및 픽-오프 신호 조절 회로(220)는 개별의 아나로그 회로들일 수도 있고 디지털 신호 프로세서 또는 다른 디지털 부품에 의해 제공된 개별의 기능부(functions)일 수도 있다.구동 회로(210)는 경로(100)의 경로(110)를 통해 구동기(104)에 인가되는 구동 신호를 발생시킨다(도 1 참조). 경로(110)는 제 1 및 제 2 와이어를 구비한다. 구동 회로(210)는 경로(215)를 통해 픽-오프 신호 조절 회로에 연결된다. 경로(215)는 구동 신호를 조절하도록, 들어오는 픽-오프 신호를 구동 회로(210)가 모니터하게 한다. 구동 회로(210) 및 픽-오프 신호 조절 회로(220)를 작동시키기 위한 전력은 원격 호스트 시스템(200)으로부터 제 1 와이어(211) 및 제 2 와이어(212)를 통해 공급된다. 제 1 와이어(211) 및 제 2 와이어(212)는 종래의 2선 와이어 또는 4선 와이어 케이블의 일부분일 수도 있다.픽-오프 신호 조절 회로(220)는 제 1 픽-오프 센서(105), 제 2 픽-오프 센서(105') 및 온도 센서(107)로부터 경로(111,111',112)를 통해 입력 신호를 수신한다(도 1 참조). 픽-오프 신호 조절 회로(220)는 픽-오프 신호의 주파수를 결정하고, 또한 도관(103A,103B)을 통해 유동하는 물질의 특성들을 결정할 수도 있다(도 1 참조). 픽오프 센서(105,105')로부터의 입력 신호들의 주파수와 물질의 특성들이 결정된 후, 이들 정보를 보유하는 출력 신호가 발생되어, 경로(221)를 통해 원격 호스트 시스템(200) 내의 2차 프로세싱 유닛(250)으로 전송된다. 바람직한 실시예에서, 경로(221)는 2선 와이어(321,322)를 포함한다(도 3 참조).원격 호스트 시스템(200)은 전력 공급 장치(230) 및 2차 프로세싱 유닛(250)을 포함한다. 전력 공급 장치(230)는 공급원으로부터 전기를 수용하고, 수용된 전기를 시스템에 요구되는 적절한 전력로 전환한다. 2차 프로세싱 시스템(250)은 픽-오프 신호 조절 회로(220)로부터 출력 신호를 수신하고, 이용자에 의해 요구되는 도관(103A,103B)을 통해 유동하는 물질의 특성을 제공하는데 필요한 프로세스를 실행한다. 이러한 특성은 제한된 것은 아니지만 밀도, 질량 유량 및 제척 유량을 포함한다. 도 3의 상세한 설명 도 3은 본질적으로 안전한 본 발명에 따른 실시예의 블록도를 도시한다. 본 실시예는 신호 조절기(201)가 본질적으로 안전하게 되는 것을 가능하게 한다. 따라서, 신호 조절기(201)는 방폭 하우징 내에 수용될 필요가 없다. 대신, 호스트 시스템(200)의 부품만이 폭발성 환경에서 방폭 하우징 내에 수용되어야 한다.신호 조절기(201)가 본질적으로 안전하게 될 수 있게 하기 위해, 구동 회로(210) 및 픽-오프 신호 조절 회로(220)는 본질적으로 안전한 임계치 아래의 전력에서 작동되어야 하며, 이러한 본질적으로 안전한 임계치는 여러 규제 기관이, 회로로부터의 스파크 또는 열이 주변의 휘발성 물질을 발화시키지 못하게 하는 것을 보장하도록 장치가 작동할 수 있게 허용하는 최대 전력이다. 본 실시예에서, 구동 제어 회로(210)는 전력 공급 장치(230)로부터 경로(211,212)를 통해 전력을 수용하고, 경로(100) 내의 경로(110)의 리드(341,342)를 통해 구동기(104)에 구동 신호를 인가한다(도 1 참조).픽-오프 신호 조절 회로(220)는 아래에 설명하는 바와 같은 유량계 조립체 배리어 회로(330)를 통해 연장되는 리드(343-347)를 통해, 픽-오프 센서(105,105')(도 1에 도시) 및 온도 센서(107)로부터 신호들을 수신한다. 이후, 출력 신호가 경로(221)의 리드(321,322)에 인가된다. 리드(321,322)는 종래의 4-20 ma 또는 RS405 프로토콜을 지지할 필요가 있다. 그러나, 리드(211,212)에 출력 신호를 인가하는 것이 가능하다는 것을 당업자는 이해할 것이며, 호스트 시스템(200)으로부터 이들 리드(212,213)를 통해 전력이 수용된다.신호 조절기(201)는 또한, 신호 조절기(201)를 원격 호스트 시스템(200)에 연결시키는 리드들에 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 신호 조절기(201)에 의해 인가되는 것을 방지하는 호스트-사이드 보호 회로(host-side protection circuitry; 320)와, 신호 조절기(201)를 유량계 조립체(10)에 연결시키는 와이어(341-349)에 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 신호 조절기(201)에 의해 인가되는 것을 방지하는 유량계 조립체 보호 회로(330)를 포함한다. 본질적으로 안전한 임계치는 여러 규제 기관이 장치를 본질적으로 안전한 것으로서 작동하고 평가받게 허용하는 전력의 최대량이다. 이러한 전력은 리드들을 통과하는 전류의 양 또는 전압의 양에 의해 측정될 수 있다.호스트-사이드 보호 회로(320)는 전력 보호 회로(323) 및 신호 보호 회로(signaling protection circuitry; 324)를 포함한다. 전력 보호 회로(323)는 제 1 와이어(211) 및 제 2 와이어(212)를 통해 전력을 수용하고, 작동하는 동안 또는 단락이 발생하는 경우 신호 조절기(201)에 의해 와이어(211,212) 상으로 전력이 인가되지 않도록 보장한다. 신호 보호 회로(324)는 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 신호 조절기(201)에 의해 와이어(321,322)에 인가되지 않도록 보장한다.유량계 조립체 보호 회로(330)는 구동 보호 회로(331) 및 센서 보호 회로(332)를 포함한다. 구동 보호 회로(331)는 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 구동기(104)(도 1에 도시)에 연결된 와이어(341,342)에 구동 회로(210)에 의해 인가되는 것을 방지한다. 센서 보호 회로(332)는, 작동하는 동안 또는 단락이 발생하는 경우, 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 픽-오프 신호 조절 회로(220)에 의해 와이어(343-347)에 인가되는 것을 방지한다.시스템을 본질적으로 안전하게 하기 위해, 원격 호스트 시스템(200)은 신호 조절기(201)에 연결된 와이어들에 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력을 인가할 수 없다. 호스트 시스템(200) 내의 배리어(310)는 호스트 시스템을 신호 조절기(201)에 연결시키는 와이어(211-212,321-322)에 본질적으로 안전한 임계치가 인가되는 것을 방지한다. 배리어(310)는 전력 공급 장치 보호 회로(311) 및 2차 프로세싱 보호 회로(312)를 포함한다.전력 공급 장치 보호 회로(311)는 전력 공급 장치(230)로부터 경로(313,314)를 통해 전력을 수용하며, 정상 작동 동안 또는 단락이 발생하는 경우 중 어느 한 경우에, 와이어(211,212)에 인가되는 전력이 본질적으로 안전한 임계치를 지나치는 것을 방지하는 회로를 포함한다. 전력의 양은 와이어(211,212)를 통과하는 전류량 또는 전압량으로 측정될 수 있다.2차 프로세싱 보호 회로(312)는 신호 조절 회로(220)로부터 경로(221) 내의 와이어(321,322)를 통해 신호들을 수신하고, 와이어(315,316)를 통해 2차 프로세싱 유닛(250)에 출력 신호를 전송한다. 2차 프로세싱 보호 회로(312)는, 정상 작동 동안 또는 단락이 발생하는 경우, 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 경로(221)의 와이어(321,322)에 인가되는 것을 방지한다.이상과 같이 상술한 코리올리 유량계용 계측 전자장치는 본질적으로 안전할 수 있고 종래의 9선 와이어로 된 케이블에 대한 필요성을 제거한다.

삭제

Claims

코리올리 유량계(5)용 본질적으로 안전한 계측 전자장치(20)로서,

구동 회로(210)와, 상기 계측 전자장치 및 신호 조절기에 전력을 공급하는 전력 공급 장치를 포함하는 계측 전자장치에 있어서, 상기 계측 전자장치가,

상기 구동 회로가 내부에 구성된 신호 조절기(201)와,

상기 전력 공급 장치가 내부에 구성되며 상기 신호 조절기로부터 원격에 위치하는 호스트 시스템(200)으로서, 상기 신호 조절기(201)가 상기 원격 호스트 시스템(200)의 상기 전력 공급 장치로부터 제 1 와이어(211) 및 제 2 와이어(212)를 통해 전력을 수용하고, 상기 신호 조절기(201) 내부의 상기 구동 회로(210)가 상기 전력 공급 장치로부터 수용된 상기 전력에 응답해서 구동 신호를 발생시키고 상기 코리올리 유량계의 하나 이상의 도관(103A,103B)에 부착된 구동기(104)에 상기 구동 신호를 인가하는, 호스트 시스템(200)과,

상기 신호 조절기(201) 내부에서, 상기 하나 이상의 도관(103A,103B)에 부착된 제 1 픽-오프 센서(105)로부터의 입력 신호 및 제 2 픽-오프 센서(105')로부터 입력 신호를 수신하고, 상기 입력 신호들에 응답해서, 상기 하나 이상의 도관(103A,103B)을 통해 유동하는 물질의 특성들을 나타내는 정보를 생성시키는 픽-오프 신호 조절 회로(220)로서, 상기 신호 조절기가 상기 물질의 정보를 포함하는 출력 신호를 상기 호스트 시스템(200)으로 전송하는 픽-오프 신호 조절 회로(220)와,

상기 신호 조절기(201) 내의 호스트-사이드 보호회로로서, 상기 신호 조절기(201)를 상기 원격 호스트 시스템(200)에 연결시키는 상기 와이어들에, 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 상기 신호 조절기(201) 내의 회로에 의해 인가되는 것을 방지하는 호스트-사이드 보호 회로(320)와, 그리고

상기 신호 조절기(201) 내의 유량계 조립체 보호 회로(330)로서, 상기 신호 조절기(201)를 상기 코리올리 유량계의 상기 구동기(104), 상기 제 1 픽-오프 센서(105) 및 상기 제 2 픽-오프 센서(105')에 연결시키는 와이어들에, 상기 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 상기 신호 조절기(201) 내의 회로에 의해 인가되는 것을 방지하는 유량계 조립체 보호 회로(330)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 계측 전자장치.
코리올리 유량계(5)에 대한 신호들을 처리하기 위한 본질적으로 안전한 방법으로서,

상기 입력 신호로부터 상기 코리올리 유량계를 통해 유동하는 물질의 특성들을 나타내는 정보를 생성시키는 단계를 포함하는 방법에 있어서,

신호 조절기(201)와 이격된 원격 호스트 시스템(200) 내의 전력 공급 장치(230)로부터 제 1 와이어(211) 및 제 2 와이어(212)를 통해 상기 신호 조절기(201) 내에 전력을 수용하는 단계와,

상기 신호 조절기(201)의 회로에 의해 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 상기 제 1 와이어(211) 및 상기 제 2 와이어(212)에 인가되는 것을 방지하는 단계와,

상기 수신된 전력로부터 상기 신호 조절기(210) 내의 구동 회로를 이용하여 구동 신호를 발생시키는 단계와,

상기 코리올리 유량계의 하나 이상의 도관(103A,103B)에 부착된 구동기(104)에 상기 구동 신호를 인가하는 단계와,

상기 구동기(104)에 연결된 와이어(341-342)에 상기 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 상기 구동 회로(210)에 의해 인가되는 것을 방지하는 단계와,

상기 코리올리 유량계의 하나 이상의 도관(103A,103B)에 부착된 제 1 픽-오프 센서(105) 및 제 2 픽-오프 센서(105')로부터 픽-오프 신호 조절 회로(220)에 의해 입력 신호들을 수신하는 단계와,

상기 제 1 픽-오프 센서(105) 및 상기 제 2 픽-오프 센서(105')를 상기 픽-오프 신호 조절 회로(220)에 연결시키는 와이어들에, 상기 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 상기 픽-오프 신호 조절 회로(220)에 의해 인가되는 것을 방지하는 단계와,

상기 정보를 포함하는 출력 신호들을 상기 원격 호스트 시스템(200)에 전송하는 단계와, 그리고

상기 픽-오프 신호 조절 회로(220)를 상기 원격 호스트 시스템(200)에 연결시키는 와이어들(221)에 상기 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 전력이 인가되는 것을 방지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 코리올리 유량계(5)에 대한 신호들을 처리하기 위한 본질적으로 안전한 방법.
계측 전자장치(20)를 포함하는 유량계 신호 프로세싱 시스템에 있어서,

상기 계측 전자장치(20)는,

신호 조절기(201)와, 그리고

상기 신호 조절기와 원격으로 연결되는 호스트 시스템(200)을 더 포함하며,

상기 신호 조절기(201) 및 상기 호스트 시스템(200)이 본질적으로 안전한 임계치 내에서 작동하는 것을 특징으로 하는 유량계 신호 프로세싱 시스템.
제 3 항에 있어서, 상기 신호 조절기(201)는 유량계 조립체(5)에 연결된 유량계 조립체 보호 회로(330), 및 상기 호스트 시스템(200)에 연결된 호스트-사이드 보호 회로(320)를 포함하는 유량계 신호 프로세싱 시스템.
제 3 항에 있어서, 상기 호스트 시스템은 배리어(310)를 포함하는 유량계 신호 프로세싱 시스템.
제 5 항에 있어서, 상기 배리어(310)는 상기 신호 조절기(201)에 연결된 전력 공급 장치 보호 회로(311)를 포함하는 유량계 신호 프로세싱 시스템.
계측 전자장치(20)를 제공하는 단계를 포함하는, 유량계 신호들을 프로세싱하는 방법에 있어서,

유량계 조립체(5)에 연결된 호스트 시스템(200) 및 신호 조절기(201)를 구비하는 상기 계측 전자장치의 신호 프로세싱 시스템(20)을 제공하는 단계와,

상기 신호 조절기(201)를 본질적으로 안전한 임계치 내에서 작동시키는 단계와,

상기 신호 조절기(201)로부터 원격으로, 그리고 본질적으로 안전한 임계치 내에서 상기 호스트 시스템(200)을 작동시키는 단계와,

상기 유량계 조립체(5)로부터의 신호들을 상기 신호 조절기(201)에서 수신하는 단계와, 그리고

상기 신호들을 프로세싱하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 유량계 신호들을 프로세싱하는 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 신호 조절기(201)를 작동시키는 단계는 상기 호스트 시스템(200)으로부터 전력을 수용하는 단계를 포함하는, 유량계 신호들을 프로세싱하는 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 신호 조절기(201)를 작동시키는 단계는 상기 호스트 시스템(200)에 신호들을 제공하는 단계를 포함하는, 유량계 신호들을 프로세싱하는 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 신호 조절기(201)를 작동시키는 동안 또는 단락 상태 동안, 전력이 상기 본질적으로 안전한 임계치를 초과하는 것을 방지하는 단계를 더 포함하는, 유량계 신호들을 프로세싱하는 방법.
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