KR101744477B1 - 진동 유량계 및 제로 체크 방법 - Google Patents

진동 유량계 및 제로 체크 방법 Download PDF

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Abstract

진동 유량계(5, 300)가 제공된다. 진동 유량계(5, 300)는 두 개 이상의 진동 신호들을 발생시키는 두 개 이상의 진동 센서(170L 및 170R, 303 및 305)들 및 두 개 이상의 진동 신호들을 수신하고, 유동 재료에 대해 얻어진 다수의 시간 차이 측정들을 이용하여 새로운 시간 차이(△t)룰 발생시키고 새로운 시간 차이(△t)가 이전 시간 차이(△t0)의 미리 결정된 경계들 내에 있는지를 결정하는 계측 전자 기기(20, 320)를 포함한다.

Description

진동 유량계 및 제로 체크 방법 {VIBRATORY FLOW METER AND ZERO CHECK METHOD}
본 발명은 진동 유량계 및 제로 체크 방법에 관한 것이다.
코리올리 질량 유량계들 및 진동 농도계들과 같은, 진동 도관 센서들은 전형적으로 유동 재료가 들어 있는 진동 도관의 운동을 검출함으로써 작동된다. 질량 유동, 밀도 등과 같은, 도관 내의 재료와 관련된 속성들은 도관과 관련된 운동 변환기들로부터 수신된 측정 신호들을 프로세싱함으로써 결정될 수 있다. 진동 재료-충전 시스템의 진동 모드들은 조합된 질량, 강도, 그리고 도관 및 도관 내에 들어있는 재료의 감쇄 특성들에 의해 영향을 받는다.
전형적인 코리올리 질량 유량계는 파이프 라인 또는 다른 운반 시스템과 직렬로 연결되고 상기 시스템 내에서 재료, 예를 들면, 유체들, 슬러리들, 유제(emulsion)들, 등을 이송하는 하나 또는 둘 이상의 도관들을 포함한다. 각각의 도관은 예를 들면, 간단한 굽힘, 비틀림, 레이디얼(radial), 및 커플링 모드들을 포함하는, 고유 진동 모드들의 세트를 가지는 것으로서 관측될 수 있다. 통상적인 코리올리 질량 유동 측정 적용에서, 도관은 재료가 도관을 통하여 유동할 때 하나 또는 둘 이상의 진동 모드들에서 가진되며 도관의 운동은 도관을 따라 이격된 지점들에서 측정된다. 가진은 전형적으로 도관을 주기적 방식으로 섭동하는, 보이스 코일 유형 구동기와 같은 액추에이터, 예를 들면, 전자기계적 장치에 의해 제공된다. 질량 유량은 변환기 위치들에서의 운동들 사이의 시간 지연 또는 위상 차들을 측정함으로써 결정될 수 있다. 두 개의 이 같은 변환기들(또는 픽오프 센서들)은 전형적으로 유동 도관 또는 도관들의 진동 응답을 측정하기 위하여 채용될 수 있으며 전형적으로 액추에이터의 상류 및 하류 위치들에 위치된다. 두 개의 픽오프 센서들은 전자 기기에 연결된다. 전자 기기는 두 개의 픽오프 센서들로부터 신호들을 수신하여 무엇보다도 질량 유량 측정을 조정하기 위해(derive) 신호들을 프로세싱한다.
유량계를 통한 유동이 없을 때, 도관을 따른 모든 지점들은 인가된 구동기 힘에 의해 동일한 위상 또는 교정될 수 있는 작은 초기 고정 위상 상쇄를 가지고 오실레이팅된다. 재료가 유동하기 시작함에 따라, 코리올리력들은 도관을 따른 각각의 지점이 상이한 위상을 가지게 한다. 도관의 입구 측 상의 위상은 구동기 보다 뒤떨어지고 반면 도관의 출구 측 상의 위상은 구동기 보다 앞선다. 픽오프 센서들은 도관(들)의 운동을 나타내는 정현파 신호들을 생산하기 위해 도관(들)에 커플링된다. 픽오프 센서들로부터 출력되는 신호들은 픽오프 센서들 사이의 위상 차를 결정하기 위하여 프로세싱된다. 두 개의 픽오프 센서 신호들 사이의 위상 차는 도관(들)을 통한 재료의 질량 유량에 비례한다.
코리올리 질량 유량계들은 시간 지연 측정으로부터 질량 유량을 계산하는데, 여기서 시간 지연이 코리올리 효과로부터 일어나고 질량 유량에 직접 비례한다. (입구로부터 출구까지 완전히 대칭이고 감쇄되지 않는) 이상적인 코리올리 질량 유량계에 대해, 시간 지연 측정은 모두 질량 유량을 정확히 결정하기 위해 요구되는 것이다. 그러나, 코리올리 유량계들은 불가피하게 비-대칭형이며 구조 및 점성에 의해 감쇄된다. 결과적으로, 유동이 없는 상태들 하에서 작은 양의 시간 지연이 존재할 수 있다. 이러한 시간 지연이 측정되어 코리올리 효과에 의해 유도된 시간 지연으로부터 차감되어 제로(zero) 시간 지연을 얻는다.
제로-유동에서의 코리올리 유량계의 시간 지연이 시간에 걸쳐 변화될 수 있는 문제점이 된다. 제로-유동 시간 차이에서의 변화들은 잘못된 유량 측정을 초래할 수 있다.
코리올리 유량계들은 종종 초기 교정 동안, 작동 동안, 또는 이들 모두 동안과 같이, 영점화(zeroing)를 요구한다. 공장에서의 코리올리 질량 유동계의 영점화는 엄격히 제어된 상태들 하에서 상기 유량계를 바람직하고 공지된 유동 재료로 채우고 유동 재료의 제로-유동을 설정하고, 유동 재료가 액체인 경우 유동 재료 내에 혼입된 가스들이 없음을 확인하는 것과 같이 유체가 안정된 것임을 확인하고, 계기(meter) 조립체를 진동시키고 다수의 샘플들을 취하고 다수의 제로-유동 시간 차이 값들을 얻고 평균 제로-유동 시간 차이(또는 다른 대표적인 시간 차이 값)를 계산하고, 그리고 코리올리 질량 유량계에서의 교정-제로-유동 시간 차이(△t0)를 저장하는 것을 포함한다.
작동 중, 제로-유동 시간 차이(△t0)는 질량 유동 측정들을 발생시키기 위해 코리올리 유량계에서 사용될 수 있다. 질량 유동은:
질량 유동 = FCF * (△t-△t0) (1)
로서 결정된다.
FCF 항은 유량계의 물리적 특성들을 나타내는 유동 교정 계수이다. (△t) 항은 픽오프 신호들 사이의 현재 측정된 시간 차이이다. (△t0) 항은 저장된 제로-유동 시간 차이 교정 값이다. (△t) 항은 코리올리 유량계의 작동 동안 발생되는 측정 신호를 포함한다.
종래 기술에서, 제로-유동 교정은 사용자에 의해 작동 환경 내에서 개시될 수 있다. 종래 기술에서의 하나의 단점은 이 같은 사용자 개시 제로-유동 교정 프로세스는 필요하든지 필요하지 않든지 간에 수행될 수 있어야 한다는 것이다. 이전에 발생되고 저장된 제로-유동 시간 차이(△t0) 값은 우수한 측정 값들을 발생시키기에 충분히 정확할 수 있다.
종래 기술에서 다른 단점은 현장에서 영점화 작업 동안 모든 환경 상태들을 엄격히 제어하는 것이 가능하지 않을 수 있다는 것이다. 영점화될 유량계 내의 유체는 일반적으로 단지 작업 동안 제공된 교정 유체가 아닐 것이다. 액체 유동 재료 내에 연행된 가스와 같은, 유체가 가진 문제점들은 시간 차이(△t) 판독들을 방해할 수 있어 계산된 제로-유동 시간 차이(△t0)가 정확한 평균을 나타내지 않는다. 결과적으로, 상기 유량계는 부정확하게 영점화될 수 있어, 에러들을 도입한다.
또 다른 단점은 사용자가 현재의 제로-유동 시간 차이가 정확하거나 부정확한지여부를 알지 못한 채 영점화 프로세스를 수행한다는 것이다. 정확한 제로-유동 시간 차이를 가질 때 유량계를 재 영점화하는 것은 사전(previous) 값과 유사하거나 사전 값보다 심지어 덜 정확한 새로운 제로-유동 시간 차이 값을 초래할 수 있다.
종래 기술에서 또 다른 단점은 사용자가 새롭게 생성된 제로의 값이 정확한(그리고 사전 값보다 더 정확한) 것을 추정하도록 되어 있다는 것이다. (△t0)의 정확도를 평가하기 위해, 유량계 사용자들은 종종 상기 유량계를 여러 번 영점화하고 생산된 (△t0) 값과 비교한다. 이는 번잡하고 비용이 많이 들고 그리고 시간 소모적이며, 유량계 사용자들이 영점화 프로세스 작업을 하는 방법을 이해하기 위하여 너무 많은 예측을 한다.
본 발명의 하나의 양태에서, 진동 유량계는:
두 개 이상의 진동 신호들을 발생시키는 두 개 이상의 진동 센서들을 포함하는 유량계 조립체; 및
두 개 이상의 진동 신호들을 수신하고 유동 재료에 대해 얻어진 다수의 시간 차이 측정들을 이용하여 새로운(new) 시간 차이(△t)를 생성하고 그리고 새로운 시간 차이(△t)가 이전(old) 시간 차이(△t0)의 미리 결정된 경계들 내에 있는 지를 결정하는 계측 전자 기기를 포함한다.
바람직하게는, 계측 전자 기기는 새로운 시간 차이(△t)가 이전 시간 차이(△t0)의 미리 결정된 경계들 내에 있지 않은 경우 이전 시간 차이(△t0)를 교체하는 것에 대해 진동 유량계의 사용자에게 통지하고 사용자가 교체를 선택할 때 이전 시간 차이(△t0)를 새로운 시간 차이(△t)를 교체하도록 구성되는 것을 추가로 포함한다.
바람직하게는, 계측 전자 기기는 사용자에게 새로운 시간 차이(△t) 또는 이전 시간 차이(△t0) 중 하나 또는 둘다를 표시하도록 구성되는 것을 추가로 포함한다.
바람직하게는, 이전 시간 차이(△t0)는 공장-유도 제로-유동 값(factory-derived zero-flow value)을 포함한다.
바람직하게는, 이전 시간 차이(△t0)는 작동중 유도된 제로-유동 값(operationally-derived zero-flow value)을 포함한다.
바람직하게는, 계측 전자 기기는 다수의 시간 차이 측정들이 실질적으로 안정적인지를 결정하도록 구성되고 단지 새로운 시간 차이(△t)가 이전 시간 차이(△t0)의 미리 결정된 경계들 내에 있지 않은 경우 및 다수의 시간 차이 측정들이 실질적으로 안정적인 경우를 사용자에게 통지하는 것을 추가로 포함한다.
바람직하게는, 계기 측정 장치가 유동 재료가 실질적으로 안정적인지를 결정하고 단지 새로운 시간 차이(△t)가 이전 시간 차이(△t0)의 미리 결정된 경계들 내에 있지 않은 경우 및 유동 재료가 실질적으로 안정적인 경우를 사용자에게 통지하는 것을 추가로 포함한다.
바람직하게는, 하나 또는 둘 이상의 선택된 구동력, 구동 이익(drive gain), 유동 재료 압력, 유동 재료 온도, 또는 유동 재료 밀도 값들을 대응하는 기준 값들에 비교하고, 그리고 하나 또는 둘 이상의 선택된 구동력, 구동 이익, 유동 재료 압력, 유동 재료 온도, 또는 유동 재료 밀도 값들이 대응하는 기준 값들의 미리 결정된 허용오차 범위들 내에 있는 경우 유동 재료가 실질적으로 안정적인지를 결정하도록 구성되는 것을 추가로 포함하며, 여기에서 단지 새로운 시간 차이(△t)가 이전 시간 차이(△t0)의 미리 결정된 경계들 내에 있지 않은 경우 및 유동 재료가 실질적으로 안정적인 경우를 사용자에게 통지한다.
본 발명의 하나의 양태에서, 진동 유량계에서의 제로 체크 방법은:
유동 재료에 대해 얻어진 다수의 시간 차이 측정들을 이용하여 새로운 시간 차이(△t)를 생성하는 단계; 및
새로운 시간 차이(△t)가 이전 시간 차이(△t0)의 미리 결정된 경계들 내에 있는지를 결정하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 새로운 시간 차이(△t)가 이전 시간 차이(△t0)의 미리 결정된 경계들 내에 있지 않은 경우 이전 시간 차이(△t0)를 교체하는 것에 대해 사용자에게 통지하는 단계 및 사용자가 교체를 선택하는 경우 이전 시간 차이(△t0)를 새로운 시간 차이(△t)로 교체하는 단계를 추가로 포함한다.
바람직하게는, 새로운 시간 차이(△t) 또는 이전 시간 차이(△t0) 중 하나 또는 둘다를 사용자에게 표시하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 이전 시간 차이(△t0)가 공장-유도 제로-유동 값을 포함한다.
바람직하게는, 이전 시간 차이(△t0)는 작동중 유도된 제로-유동 값을 포함한다.
바람직하게는, 다수의 시간 차이 측정들이 실질적으로 안정적인지를 결정하는 단계 및 단지 새로운 시간 차이(△t)가 이전 시간 차이(△t0)의 미리 결정된 경계들 내에 있지 않은 경우 및 다수의 시간 차이 측정들이 실질적으로 안정적인 경우 사용자에게 통지하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 유동 재료가 실질적으로 안정적인지를 결정하는 단계 및 단지 새로운 시간 차이(△t)가 이전 시간 차이(△t0)의 미리 결정된 경계들 내에 있지 않은 경우 및 유동 재료가 실질적으로 안정적인 경우 사용자에게 통지하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 유동 재료가 실질적으로 안정적인지를 결정하는 단계는 하나 또는 둘 이상의 선택된 구동력, 구동 이익, 유동 재료 압력, 유동 재료 온도, 또는 유동 재료 밀도 값들을 대응하는 기준 값들과 비교하는 단계, 및 상기 하나 또는 둘 이상의 선택된 구동력, 구동 이익, 유동 재료 압력, 유동 재료 온도, 또는 유동 재료 밀도 값들이 대응하는 기준 값들의 미리 결정된 허용오차 범위들 내에 있는 경우 상기 유동 재료가 실질적으로 안정적임을 결정하는 단계를 더 포함하며, 여기에서 사용자는 단지 새로운 시간 차이(△t)가 이전 시간 차이(△t0)의 미리 결정된 경계들 내에 있지 않은 경우 및 유동 재료가 실질적으로 안정적인 경우 사용자에게 통지한다.
동일한 도면 번호는 모든 도면들에서 동일한 요소를 나타낸다. 도면들은 반드시 스케일대로 도시된 것은 아니다.
도 1은 계기 조립체 및 계측 전자 기기를 포함하는 코리올리 유량계를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 시간 차이 제로 체크 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 초음파 유량계를 도시한다.
도 1 내지 도 3 및 아래 설명은 본 발명의 최상의 모드를 형성하고 이용하는 방법을 당업자에게 교시하기 위한 특정 예들을 서술한다. 본 발명의 원리들을 교시하기 위해, 일부의 종래 양태들은 단순화되거나 생략되었다. 당업자는 본 발명의 범주 내에 있는 이러한 예들로부터의 변화예들을 인정할 것이다. 당업자는 아래에서 설명된 특징들이 본 발명의 다수의 변화예들을 형성하기 위하여 다양한 방식들로 조합될 수 있다는 것을 인정할 것이다. 결과적으로, 본 발명은 아래 설명된 특정 예들로 제한되지 않으며 단지 청구범위 및 이들의 등가물들에 의해서만 제한된다.
도 1은 계기 조립체(10) 및 계측 전자 기기(20)를 포함하는 코리올리 유량계(5)를 도시한다. 계기 조립체(10)는 프로세스 재료의 질량 유량 및 밀도에 응답한다. 계측 전자 기기(20)는 경로(26)를 거쳐 밀도, 질량 유량, 및 온도 정보, 뿐만 아니라 본 발명과 관련되지 않은 다른 정보를 제공하도록 리드(100)들을 경유하여 계기 조립체(10)에 연결된다. 비록 본 발명은 부가 측정 성능을 코리올리 질량 유량계에 의해 제공하지 않으면서 진동관 농도계로서 실시될 수 있다는 것이 당업자에게 명백하지만 코리올리 유량계 구조가 설명된다.
계기 조립체(10)는 한 쌍의 매니폴드(150 및 150')들, 플랜지 목부(110 및 110')들을 가지는 플랜지(103 및 103')들, 한 쌍의 평행한 유동관(130 및 130')들, 구동 기구(180), 온도 센서(190), 및 한 쌍의 속도 센서(170L 및 170R)들(즉, 진동 센서들)을 포함한다. 유동관(130 및 130')들은 유동관 장착 블록(120 및 120')들에서 서로를 향하여 수렴되는 두 개의 본질적인 직선형 입구 레그(131 및 131')들 및 출구 레그(134 및 134')들을 가진다. 유동관(130 및 130')들은 이들의 길이를 따른 두 개의 대칭 위치들에서 굽혀지고 이들의 길이를 통하여 본질적으로 평행하다. 브레이스 바(140 및 140')들은 이를 중심으로 각각의 유동관이 오실레이팅하는 축선(W 및 W')을 형성하는 기능을 한다.
유동관(130 및 130')들의 측부 레그(131, 131' 및 134, 134')들은 유동관 장착 블록(120 및 120')들에 단단히 부착되고 이 블록들은 이어서 매니폴드(150 및 150')들에 단단히 부착된다. 이는 코리올리 계기 조립체(10)를 통한 연속 폐쇄형 재료 경로를 제공한다.
구멍(102 및 102')들을 가지는 플랜지(103 및 103')들이 입구 단부(104) 및 출구 단부(104')를 경유하여 측정되는 프로세스 재료를 운반하는 프로세스 라인(도시 안됨) 내로 연결될 때, 재료는 플랜지(103) 내의 오리피스(101)을 통하여 상기 유량계의 단부(104)로 들어가서 매니폴드(150)를 통하여 표면(121)을 가지는 유동관 장착 블록(120)으로 안내된다. 매니폴드(150) 내에서 재료는 분할되어 유동관(130 및 130')들을 통하여 보내진다. 유동관(130 및 130')들로부터 배출시, 프로세스 재료는 매니폴드(150') 내에서 단일 스트림으로 재조합되며 그 후 볼트 구멍(102')들을 가지는 플랜지(103')에 의해 프로세스 라인(도시안됨)에 연결된 단부(104')로 배출하도록 보내진다.
유동관(130 및 130')들이 선택되어 굽힘 축선(W-W 및 W'-W')들 각각을 중심으로 실질적으로 동일한 질량 분포, 관성 모멘트들 및 영률을 가지도록 유동관 장착 블록(120 및 120')들에 적절하게 장착된다. 이러한 굽힘 축선들은 브레이스 바(140 및 140')들을 통하여 지나간다. 유동관들의 영률이 온도에 따라 변화되고 이러한 변화가 유동 및 밀도의 계산에 영향을 미치기 때문에, 저항 온도 검출기(RTD; 190)는 유동관(130')에 장착되어 유동관의 온도를 연속적으로 측정한다. 유동관의 온도 및 이에 따른 유동관을 통하여 지나가는 주어진 전류에 대해 RTD를 가로질러 나타나는 전압은 유동관을 통하여 지나가는 재료의 온도에 의해 좌우된다. RTD를 가로질러 나타나는 온도 종속 전압은 유동관 온도에서의 임의의 변화들에 의해 유동관(130 및 130')들의 탄성 모듈에서의 변화를 보상하기 위하여 계측 전자 기기(20)에 의해 널리 알려진 방법에서 사용된다. RTD는 리드(195)에 의해 계측 전자 기기(20)에 연결된다.
양 유동관(130 및 130')들은 구동기(180)에 의해 이들의 각각의 굽힘 축선(W 및 W')들을 중심으로 반대 방향으로 구동되고 이는 유량계의 제 1 위상차 굽힘 모드라 불린다. 이러한 구동 기구(180)는 유동관(130')에 장착된 자석 및 유동관(130)에 장착되고 이를 통해 양 유동관들 진동시키기 위해 교류가 지나가는 마주하는 코일과 같은 다수의 널리 알려진 배열체들 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 적절한 구동 신호는 기구(180)를 구동하도록 리드(185)를 경유하여 계측 전자 기기(20)에 의해 인가된다.
계측 전자 기기(20)는 리드(195)를 통해 RTD 온도 신호를 수신하고 좌측 및 우측 속도 신호들은 각각 리드(165L 및 165R)들을 통해 나타난다. 계측 전자 기기(20)는 요소(180)를 구동하여 관(130 및 130')들을 진동하기 위해 리드(185)를 통해 나타나는 구동 신호를 생성한다. 계측 전자 기기(20)는 계기 조립체(10)를 통하여 지나가는 재료의 질량 유량 및 밀도를 계산하기 위하여 좌측 및 우측 속도 신호들 및 RTD 신호를 프로세싱한다. 다른 정보와 함께, 이러한 정보는 계측 전자 기기(20)에 의해 경로(26)를 거쳐 활용 수단(29)에 인가된다.
일부 실시예들에서, 계측 전자 기기(20)는 두 개 이상의 진동 신호들을 수신하고 유동 재료에 대해 얻어진 다수의 시간 차이 측정들을 이용하여 새로운 시간 차이(△t)를 발생시키고 새로운 시간 차이(△t)가 이전 시간 차이(△t0)의 미리 결정된 경계들 내에 있는지를 결정하고, 새로운 시간 차이(△t)가 이전 시간 차이(△t0)의 미리 결정된 경계들 내에 있지 않은 경우 이전 시간 차이(△t0)를 교체하는 것에 대해 코리올리 유량계(5)의 사용자에게 통지하고 그리고 사용자가 교체를 선택한 경우 이전 시간 차이(△t0)를 새로운 시간 차이(△t)로 교체하도록 구성된다.
결론적으로, 코리올리 유량계(5), 및/또는 계측 전자 기기(20)는 제로 체크를 수행할 수 있다. 또한, 코리 올리 유량계(5)/계측 전자 기기(20)는 제로 체크 다음에 제로 교정이 수행할 수 있다. 제로 교정은 의무적이거나 자동적이지 않다. 대신, 제로 교정은 단지 소정의 상태들 하에서만 허용된다. 코리올리 유량계(5)의 사용자는 현 제로-유동 시간 차이 값이 유효하지 않은 것을 찾는 제로 체크와 같이, 상기 상태가 충족되는 경우 제로 교정을 수행하는 것에 대해 통지를 받는다.
사용자가 제로 체크가 수행된 후 제로 교정을 수행하기 위한 옵션이 제공되는 것이 이해되어야 한다. 사용자는 단지 제로 체크만을 수행할 것을 원하고 제로 교정을 수행하지 않을 것을 원할 수 있다. 사용자는 코리올리 유량계(5)의 적절한 작동을 확인하고 및/또는 유동 재료의 상태를 확인하기 위하여 제로 체크를 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 시간 차이 제로 체크 방법의 흐름도(200)이다. 단계(201)에서, 제로 체크 프로세스가 개시된다. 제로 체크 프로세스는 진동 유량계의 제로-유동 시간 차이(△t0)에 대한 체크를 수행할 수 있다. 제로-유동 시간 차이(△t0)가 유효하지 않은 경우, 진동 질량 유량계에 의해 발생된 임의의 질량 유량 측정들이 부정확하게 될 것이다. 진동 유량계는 예를 들면 유량 측정들 및 질량 유량 측정들과 같은 유동 측정들을 하기 위하여 진동 응답들을 발생시키는 계기를 포함할 수 있다. 진동 유량계는 예를 들면 초음파 유량계 또는 코리올리 유량계를 포함할 수 있다.
제로 체크는 소정의 실시예들에서 사용자에 의해 개시될 수 있다. 대안적으로, 제로 체크는 다른 결함 프로세스들 또는 확인 루틴들에 의해 개시될 수 있다. 제로 체크는 미리 결정된 시간 기간의 종료시 자체적으로 개시될 수 있다. 다른 개시 이벤트들 또는 인자들이 고려되고 상기 설명 및 청구범위의 범주 내에 있다.
일부 실시예들에서, 사용자는 제로 체크 프로세스를 적절히 설정하고 개시하기 위한 명령들이 제공될 수 있다. 명령들은 정상 작동 상태들 하에서 유량계 온도가 안정화될 때까지 프로세스 유체가 유량계를 통하여 유동되는 것을 명령할 수 있다. 명령들은 유량계가 유체로 완전히 채워지는 것을 명령할 수 있다. 명령들은 밸브들이 유량계 내부의 유체를 차단하도록 유량계의 양 측부들을 폐쇄할 것을 명령할 수 있으며, 여기에서 유량이 일어나지 않을 수 있다. 명령들은 최종적으로 상기 단계들이 수행된 후 사용자가 제로 체크 입력을 선택하도록 명령할 수 있다.
단계(202)에서, 신 및 대표적인 시간 차이(△t)는 다수의 시간 차이 측정들로부터 발생된다. 다수의 시간 차이 측정들은 유량계 내에서 비 유동 상태들 하에서 공지된 유동 재료에 의해 얻어진다. 미리 결정된 회수의 다수의 시간 차이 측정들이 얻어질 수 있다. 비록 최소로 요구된 회수의 시간 차이 측정들이 아니지만, 더 많은 회수의 시간 차이 측정들이 더 큰 안정성을 초래할 수 있고 특별한 진동 유량계를 더 대표하는 시간 차이를 발생하게 될 것을 이해하여야 한다.
새로운 시간 차이(△t)는 임의의 적절한 방식으로 발생할 수 있다. 대표적인 시간 차이(△t)는 예를 들면, 다수의 시간 차이 측정들의 적절한 수학적 또는 통계학적 프로세싱을 통하여 발생될 수 있다. 일 실시예에서, 새로운 시간 차이(△t)는 축적된 시간 차이 측정들의 평균(average) 또는 중간(mean)을 포함한다. 또한, 다수의 시간 차이들의 표준 편차(S)가 계산될 수 있다. 그러나, 대표적인 새로운 시간 차이(△t)를 발생시키기 위한 다른 프로세스들이 고려되고 상기 설명 및 청구범위의 범주 내에 있다.
새로운 시간 차이(△t)는 부가 프로세싱 또는 이용을 위한 것과 같이, 임시적으로 저장될 수 있다. 새로운 시간 차이(△t)는 확인 로그(verification log)의 부분으로서 로깅될 수 있다. 새로운 시간 차이(△t)는 디스플레이될 수 있거나 그렇지 않으면 사용자에게 전송될 수 있다.
유체의 안정성을 유효하게 평가하기 위하여, 기준이 정상 작동 상태들 동안 얻어지는 측정들 및/또는 값들로 구성될 수 있다. 재-영점화 작업의 일 부분으로서 얻어진 새로운 값들이 유체 안정성을 평가하기 위한 재-영점화 절차 동안 기준 변수들에 비교될 수 있다.
또한, 시간 차이 측정들이 새로운 시간 차이(△t)를 발생시키기 위해 습득되는 동안, 다른 측정들 또는 값들이 축적될 수 있다. 축적된 값들은 예를 들면, 구동력, 구동 이익, 유체 밀도, 유체 온도, 및/또는 유체 압력을 포함할 수 있다. 다른 유량계 값들이 고려되고 상기 설명 및 청구범위의 범주 내에 있다. 이러한 부가 값들 중 하나 또는 둘 이상은 아래에서 설명되는 바와 같이, 후속적으로 유체 안정성을 결정하기 위해 이용될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 측정들 또는 값들은 주기적으로 샘플링된다. 다른 실시예들에서, 측정들 또는 값들은 이동 평균(running average)들에 부가된다. 다른 실시예들에서 대표 값들은 샘플링된 값들의 평균들을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이러한 대표 값들은 이어서 안정성 테스팅 동안 비교를 위해 이용된다.
단계(203)에서, 유량계 시스템의 안정성이 확인될 수 있다. 시스템 안정성 확인은 시간 차이 측정들이 안정적인지를 결정하는 것을 포함한다. 예를 들면, 시간 차이 측정들의 일부가 심하게 변화하는 경우, 유량계 시스템은 제로 체크 프로세스를 수행하기에 충분히 안정적이지 않을 수 있다. 새로운 시간 차이(△t)의 안정성은 다수의 시간 차이 측정들의 프로세싱으로부터 결정될 수 있다. 새로운 시간 차이(△t)는 제로-유동 시간 차이를 확인하기 위해 안정적이지 않을 수 있다.
유체 유동 재료의 안정성은 대안적으로(또는 부가적으로) 단계(203)에서 확인될 수 있다. 일부 실시예들에서, 구동력, 구동 이득, 유체 온도, 유체 압력, 및 유체 밀도의 측정된 값들은 홀로 또는 다양한 조합들로 유체의 상대적 안정성을 결정하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 인자들 또는 측정들이 미리 결정된 경계들 내에 있고 이에 따라 유동 재료의 분석을 위해 실질적으로 안정적인지를 결정하기 위해 상기 인자들 또는 측정들이 프로세싱될 수 있다.
일 실시예에서, 구동력 또는 구동 이익 및 측정 밀도는 유체 안정성을 결정하기 위해 분석된다. 액체 내에 공기 또는 가스 기포들이 혼입되는 다상 유동에서, 유체 밀도 및 구동력은 공극률이 변화함에 따라 변화될 것이며, 이는 유체가 제로 체크 프로세스에 이용하기에는 너무 불안정함을 나타낸다. 구동력/구동 이익 및 측정 밀도가 유동 재료에 대한 미리 결정된 경계들 밖에 있으면, 유동 재료는 제로 체크 프로세스를 위해 불안정한 것으로 결정된다.
유체의 안정성은 안정된 조성을 가지는 유체를 포함할 수 있다. 유체의 안정성은 안정 밀도를 가지는 유체를 포함할 수 있다. 유체의 안정성은 안정 압력을 가지는 유체를 포함할 수 있다. 유체의 안정성은 안정 온도를 가지는 유체를 포함할 수 있다. 유체의 안정성은 단상을 가지는 유체를 포함할 수 있다. 유체의 안정성은 다상이지만 유체 구성 성분들의 비율들에서 안정적인 유체를 포함할 수 있다.
유동 재료 안정성의 결함은 저장 값들, 측정들, 및/또는 유동 재료 안정성 체크의 결과들을 포함하는 임의의 적절한 방식으로 표시될 수 있다. 또한, 유동 재료 안정성의 결함은 사용자에게 전달될 수 있다. 유동 재료 안정성의 결함은 유량계에서의 유동의 발생, 다상 유체 유동 재료의 존재, 수용불가능한 유체 온도, 및 수용불가능한 유체 온도, 및/또는 수용불가능한 유체 밀도 중 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 부가 안정성 인자들/문제점들이 고려되며 상기 설명 및 청구범위의 범주 내에 있다.
단계(204)에서, 새로운 시간 차이(△t)는 현재 저장된(즉, 이전) 제로-유동 시간 차이(△t0)와 비교된다. 소정의 실시예들에서, 상기 비교는 이전 시간 차이(△t0)에 대한 다수의 시간 차이 측정들의 평균 및 표준 분포의 비교를 포함한다. 새로운 시간 차이(△t)가 이전 시간 차이(△t0)의 미리 결정된 경계들 내에 있지 않으면, 이전 시간 차이(△t0)는 더 이상 유효하지 않은 것으로 결정되고 상기 방법은 단계(205)로 진행한다. 그렇지 않으면, 새로운 시간 차이(△t)가 미리 결정된 경계들 내에 있으면, 이전 시간 차이(△t0)는 여전히 유효하며 상기 방법은 단계(207)로 분기된다. 따라서, 상기 방법은 새로운 시간 차이(△t)가 이전 시간 차이(△t0)와 실질적으로 유사하고 진동 유량계의 제로-유동 교정 값이 사전 시간 차이 교정 이 후로 눈에 띄게 변화되지 않은 경우 단계(207)로 분기된다.
결정된 경계들은 임의의 방식으로 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 미리 결정된 경계들은 이전 시간 차이(△t0) 위 및 아래의 미리 결정된 허용오차 범위를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 미리 결정된 경계들은 이전 시간 차이(△t0)로부터 형성된 신뢰 구간을 포함할 수 있다. 예를 들면, 노이즈는 임의의 전자 신호에서 알려져 있으며 예상된다. 노이즈는 무작위로 분배되는 것으로 추정될 수 있다. 따라서, 미리 결정된 경계들의 일 실시예에서, 미리 결정된 경계들은 본질적으로 하부 경계로서 이전 시간 차이(△t0) 빼기 노이즈 양(n) 및 상부 경계로서 이전 시간 차이(△t0) 더하기 노이즈 양(n)을 포함한다. 이는 소음(n)이 실질적으로 무작위로 분배되는 것을 추정한다. 결과적으로, 데이터, 즉 새로운 시간 차이(△t)의 정확한 평균은:
Figure 112014008543212-pct00001
(2)로서 구할 수 있다.
이는 예를 들면 95% 신뢰 구간을 생성할 수 있는데, 여기에서 (새로운 △t) 항은 다수의 시간 차이 측정들로부터 발생된 대표적인 새로운 시간 차이이다. (S) 항은 단계(202)에서 발생된 다수의 시간 차이 측정들에 대한 표준 편차와 같은 표준 편차를 포함한다. (n) 항은 샘플들의 개수, 즉 다수의 시간 차이 측정들에서의 측정들의 회수이다.
새로운 시간 차이(△t)가 미리 결정된 경계들 내에 있으면, 새로운 시간 차이(△t)는 이전 시간 차이(△t0)로부터 본질적으로 변화되지 않은 것으로 결정된다. 그러나, 새로운 시간 차이(△t)가 미리 결정된 경계들 밖에 있으면, 새로운 시간 차이(△t)는 이전 시간 차이(△t0)와 충분히 상이한 것으로 결정된다. 따라서, 이전 시간 차이(△t0)가 측정들을 발생시키기 위해 사용하기에는 더 이상 충분히 정확하지 않음이 결정될 수 있다.
95% 신뢰 구간은 단지 일 예로서 주어진다. 신뢰 구간은 임의의 바람직한 범위를 포함할 수 있다. 다른 신뢰 구간들이 사용될 수 있고 상기 설명 및 청구범위의 범주 내에 있음이 이해되어야 한다.
이전 시간 차이(△t0)에 대한 새로운 시간 차이(△t)의 비교는 임의의 방식의 비교를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, t-테스트는 새로운 시간 차이(△t)를 이전 시간 차이(△t0)에 비교하기 위해 사용될 수 있다. 일반적인 용어로, t-테스트는 테스트 통계가 t 분포를 가지는 통계학적 테스트를 포함한다. t-테스트는 다수의 시간 차이 측정들로부터 새로운 시간 차이(△t)를 생성할 때 평균에서의 변화들에 대해 테스트될 수 있다. t-테스트는:
Figure 112014008543212-pct00002
(3)
로서 계산될 수 있다.
상기 결과, (t)는 새로운 시간 차이(△t)와 이전 시간 차이(△t0) 사이의 관계(즉, 차이 또는 상쇄)를 나타내는 실수를 포함한다. (△t0) 항은 이전 시간 차이이다. (stab) 항은 특별한 유량계를 위한 미리 결정된 제로-안정성 값을 포함하며, 여기에서 미리 결정된 제로-안정성 값은 모델-특정 및/또는 크기 특정일 수 있다. (S) 항은 표준 편차를 포함한다. (N) 항은 샘플들의 개수이다.
(t > 2) 또는 (t < -2)이면, 새로운 △t0의 분포는 (stab) 항에 의해 주어진 범위의 밖에 있다. 이러한 예에서, (2, -2) 범위는 95% 신뢰 한계를 제공한다.
대안적으로, 이전 시간 차이(△t0)에 대한 새로운 시간 차이(△t)의 비교는 F 테스트를 포함할 수 있다. F-테스트는 테스트 통계가 F 분포를 가지는 통계학적 테스트를 포함한다.
비교는 이전 시간 차이(△t0)가 특별한 계기가 테스트 스탠드에서 그리고 주의 깊게 제어된 상태들 하에서 교정되는 바와 공장-조정 제로-유동 값을 포함한다. 새로운 시간 차이(△t)가 t-테스트가 실패되는 것과 같이 이전 시간 차이(△t0)와 상당히 상이한 경우, 소프트웨어 플래그, 시각적 표시기, 또는 다른 표시는 사용자에게 유량계가 재 영점화되지 않아야 하는 것을 사용자에게 경고를 발하기 위하여 발생될 수 있다.
대안적으로, 비교는 현장-조작(즉 사용상 얻어진) 이전 제로-유동 값에 대한 비교를 포함할 수 있다. 이러한 상황에서, 이전 시간 차이(△t0)는 특별한 유량계가 사용상 설치된 동안 수행된 제로-유동 테스트를 포함할 수 있고, 새로운 시간 차이(△t)는 또한 작동 환경의 동일한 방식으로 설치되는 동안 수행된다. 시험 실패는 여기서 공장 교정 값과의 차이와 다르게 취급될 수 있다. 예를 들면, 현 제로 작동과 사전 제로 작동 사이의 밀도 변화는 실제의 예상된 유체 변화일 수 있다. 이러한 방식으로 데이터를 추적함으로써, 사용자는 제로-유동 시간 차이 교정 값에 대한 변화들을 설명하는 것을 돕기 위해 프로세스 상태들에서의 차이에 대한 경고를 발 수 있다. 결과적으로, 사용자는 유량계를 재-영점 하는지(재-영점를 안 하든지)의 결정을 통보받을 수 있다.
공장-유도 제로-유동 값은 작동중 유도된 제로-유동 값보다 더 신뢰된 값을 포함할 수 있다. 이전 시간 차이(△t0)의 교체는 이전 시간 차이(△t0)가 공장-유도 제로-유동 값인 경우 더 중요하고 위험한 변화를 포함할 수 있다. 결론적으로, 일부 실시예에서 이전 시간 차이(△t0)가 공장-유도 제로-유동 값을 포함하는 표시가 사용자에게 제공될 수 있다.
일부 실시예들에서 공장-유도 제로-유동 값에 대한 미리 결정된 경계들은 작동중 유도된 제로-유동 값에 대한 미리 결정된 경계들과 상이할 수 있다. 대안적으로, 공장-유도 제로-유동 값에 대한 미리 결정된 경계들은 작동중 유도된 제로-유동 값에 대한 미리 결정된 경계들과 동일할 수 있다.
공장-유도 제로-유동 값은 일부 실시예들에서 영구적으로 저장될 수 있으며, 심지어 이전 시간 차이(△t0)가 제로 체크 프로세스를 통하여 한번 또는 두번 이상 교체된 후 조차 이용가능할 수 있다. 결론적으로, 일부 실시예들에서 단계(204)에서 수행된 비교는 이전 시간 차이(△t0)(즉, 현 작동중 유도된 제로-유동 값)와 공장-유도 제로-유동 값 둘다에 대한 새로운 시간 차이(△t)의 비교를 포함할 수 있다. 교체 결정은 후속적으로 이러한 두 개의 값들에 대한 비교에 따른다. 이러한 실시예에서 교체 결정은 새로운 시간 차이(△t)가 이전 시간 차이(△t0)에 대해 미리 결정된 경계들 밖에 있고 공장-유도 제로-유동 값에 대해 미리 결정된 경계들의 밖에 있을 것을 요구할 수 있다. 두 개의 미리 결정된 경계들이 동일하거나 상이할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
이전 시간 차이(△t0)가 더 이상 유효하지 않음이 결정되는, 단계(205)에서, 사용자가 이전 시간 차이(△t0)를 새로운 시간 차이(△t)로 교체할 것을 원하는지 여부에 대해 사용자에게 통지된다.
단계(206)에서, 사용자가 교체를 선택한 경우, 새로운 시간 차이(△t)는 이전 시간 차이(△t0) 대신 저장된다. 제로-유동 시간 차이 교정 값은 이에 따라 업데이트된다. 이전 시간 차이의 성공적인 교체의 표시가 생성될 수 있다.
사용자가 교체를 선택하지 않은 경우, 새로운 시간 차이(△t)가 사용되지 않는다. 그러나, 사용자는 이전 시간 차이(△t0)가 더 이상 정확하고 유효하지 않다는 것을 알게 될 것이다.
새로운 시간 차이(△t)가 이전 시간 차이(△t0)의 미리 결정된 경계들 내에 있는, 단계(207)에서, 이어서 이전 시간 차이(△t0)가 여전히 유효한 것으로 결정된다. 이전 시간 차이(△t0)는 이에 따라 유지되고 새로운 시간 차이(△t)는 사용되지 않는다. 이전 시간 차이(△t0)의 성공적인 확인의 표시가 발생될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 표시는 이전 시간 차이(△t0)가 여전히 유효함을 제로 체크 분석이 나타냄을 사용자에게 표시하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 표시는 새로운 제로 교정이 필요하지(또는 바람직하지) 않다는 것을 제로 체크 분석이 표시함을 사용자에게 표시하는 것을 포함할 수 있다. 이는 이전 시간 차이(△t0)가 여전히 유효함을 사용자가 알 수 있다는 점에서 장점이 된다. 사용자는 이전 시간 차이(△t0)가 여전히 유효하다는 것을 알 수 있으며, 이전 시간 차이(△t0)를 새로운 시간 차이(△t)로 자동적으로 교체하지 않는다.. 사용자는 단지 구 시간 차이(△t0)가 여전히 정확하고 유용하다는 확인만을 원할 수 있다.
제로 체크 방법은 현재 저장되고 이용된 제로-유동 시간 차이 교정 값(△t0)을 승인할 능력을 사용자에게 제공한다. 제로 체크 방법은 사용자에게 상기 교정 값(△t0)을 자동적으로 교체하지 않으면서 현재 저장되고 사용된 제로-유동 시간 차이 교정 값(△t0)을 승인할 능력을 사용자에게 제공한다. 제로 체크 방법은 또한 시간 차이 측정들 및/또는 유동 재료가 안정적인지 여부를 결정하는 동안 현재 저장되고 이용된 제로-유동 시간 차이 교정 값(△t0)을 승인할 능력을 사용자에게 제공하여, 승인되지 않은 상태들 하에서의 시간 차이 발생 및 교체를 방지한다.
제로 체크 방법은 제로 교정이 요구되는 경우를 결정한다. 제로 체크 방법은 제로 교정이 가능한지를 결정한다. 제로 체크 방법은 제로 교정이 정확하고 신뢰성있게 수행될 수 있는 경우를 결정한다.
제로 체크 방법은 현재 저장되고 사용된(즉, 이전) 시간 차이(△t0)가 정확한지를 결정할 수 있다. 제로 체크 방법은 이전 시간 차이(△t0)가 수용가능하지 여부 또는 이전 시간 차이(△t0)가 교체되어야 하는지 여부에 대한 표시를 발생시킨다.
제로 체크 방법은 새롭게 얻어진 시간 차이 측정들이 새로운 제로-유동 시간 차이 교정 값을 생성하기에 충분히 안정적인지를 결정한다. 제로 체크 방법은 유동 재료가 새로운 제로-유동 시간 차이 교정 값을 생성하기에 충분히 안정적인지를 결정한다.
제로 체크 방법은 새롭게 얻어진 시간 차이 측정들 및 유동 재료가 안정적인 경우 현재 저장되고 사용된 이전 시간 차이(△t0)를 새로운 값으로 교체하는 옵션을 사용자에게 제공한다.
이전 시간 차이(△t0)의 교체는 유량 측정 값들의 소급성을 방해할 수 있다. 이전 시간 차이(△t0)의 교체는 유량 교정 값들의 소급성을 방해할 수 있다. 유효한 이전 시간 차이(△t0)의 교체는 발생된 질량 유동 측정들에서의 변화를 유발할 수 있다. 유효한 이전 시간 차이(△t0)의 교체는 유동 재료가 변화되지 않는 발생된 질량 유동 측정들에서의 변화를 유발할 수 있다. 결과적으로, 이전 시간 차이(△t0)가 단지 필요할 때 교체되는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따라 초음파 유량계(300)를 보여준다. 초음파 유량계(300)는 진동 유량계를 포함하며, 진동 유량계에서 발생된 신호들은 위에서 논의된 코리올리 유량계(5)에서와 유사한 방식으로 처리된다. 초음파 유량계(300)는 유동 재료로 채워진 유동 도관을 진동시키는 대신, 음향파들을 유동 재료 내로 직접 전달하고 유동 재료를 통하여 이동하는 초음파들을 수신한다.
초음파 유량계(300)는 유량계 조립체(310)에 커플링되는 계측 전자 기기(320)를 포함한다. 유량계 조립체(310)는 도관(301), 제 1 변환기(303), 및 제 2 변환기(305)를 포함한다. 도관(301)은 가스들, 액체들, 가스들, 또는 액체들, 및/또는 고체들의 혼합물들을 포함하는 유체인, 유동 또는 비-유동 유체를 함유할 수 있다. 계측 전자 기기(320)는 진동 신호들을 발생시키고 이 진동 신호들을 변환기(303 및 305)들에 제공한다. 변환기(303 및 305)들은 음향 파 전송기들 및 음향 파 센서들 모두로서 작동할 수 있는 진동 센서들을 포함한다. 변환기(303 및 305)들은 후속적으로 초음파들을 포함하는, 진동 신호들(즉, 도면에서 신호(1) 및 신호(2))에 따른 유동 재료 내에 음향파들을 발생시킬 수 있다. 변환기(303 및 305)들은 도관(301)을 직접 진동시키지 않는다. 또한, 변환기(303 및 305)들은 유동 재료 내에 존재하는 음향파들을 수신할 수 있으며 수신된 음향파/진동파를 나타내는 전자 진동 신호들을 발생시킬 수 있다. 계측 전자 기기(320)는 변환기(303 및 305)들로부터 이러한 결과적인 진동 신호들을 수신하여 이로부터 유동 측정들을 발생시킨다. 전달된 및 수신된 음향파들은, 코리올리 유량계(5)의 시간 차이에 비해, 유동 재료를 통한 체류 시간을 포함하는 시간 차이 값(△t)을 결정하도록 프로세싱될 수 있는데, 이 시간 차이 값은 물리적으로 공간 이격된 위치들에서 발생된 동시에 수신된 신호들을 포함한다.
변환기(303 및 305)들 사이의 신호 경로는 굽혀지고 도관(301) 및 도관 내의 유동에 걸쳐 수직하지 않다. 결과적으로, 도관(301) 내에 유동이 존재할 때, 일반적으로 유동과 함께 진행되는 신호는 유동과 일반적으로 반대로 진행하는 신호와 상이한 체류 시간을 가질 것이다. 체류 시간들에서의 차이, 즉 △t 차이는 유동의 유동 속도를 결정하기 위해 이용될 수 있다.
유동이 존재하지 않을 때, 이어서 양 방향으로의 신호들의 체류 시간들이 동일하여야 한다. 그러나, 예를 들면 상이한 허용오차들 및/또는 상이한 전기 임피던스들, 표면적들, 전선 길이들, 또는 변환기 재료 조성들과 같은 내재하는 차이에 의해, 신호 1 및 신호 2 체류 시간들이 동일하게 되지 않을 것이다. 결론적으로, 제로-유동 시간 차이 교정 값(△t0)이 발생되어 저장되며, 여기에서 교정 값(△t0)이 비 유동 상태들 하에서 신호 1 및 신호 2에서의 실질적으로 동일한 체류 시간들을 생성하도록 두 개의 신호들 중 하나에 부가되거나 상기 두 개의 신호들 중 하나로부터 차감된다. 교정 값(△t0)은 또한 초음파 유량계(300)의 구성요소에서의 내재적인 차이들/상쇄들을 보상하기 위하여 유동 상태들 하에서 사용될 수 있다.
앞에서 설명된 코리올리 유량계에서, 이러한 제로-유동 교정 값은 (△t0)로서 표시될 수 있으며 초음파 유량계(300)의 수명에 걸쳐 변화되거나 벗어날 수 있다(drift). 따라서, 제로 체크 방법은 초음파 유량계(300)에서 수행될 수 있다. 흐름도(200)의 단계(301 내지 207)들 모두 또는 어느 하나가 초음파 유량계(300)에 적용될 수 있다.
실시예들 중 어느 하나에 따른 진동 유량계 및 방법은 바람직한 경우 수 개의 장점들을 제공할 수 있다. 진동 유량계 및 방법은 사용자가 제로 체크 프로세스를 개시하는 것을 가능하게 한다. 진동 유량계 및 방법은 사용자가 유량계에 의해 사용되는 제로-유동 시간 차이 값이 여전히 유효한지를 확인하기 위하여, 사용자가 제로 체크 프로세스를 개시하는 것을 가능하게 한다. 진동 유량계 및 방법은 유량계에 의해 이용되는 제로-유동 시간 차이 값이 유효한지 또는 유효하지 않은지에 관한 표시를 얻기 위하여, 사용자가 제로 체크 프로세스를 개시하는 것을 가능하게 한다.
진동 유량계 및 방법은 사용자가 제로 체크 프로세스를 개시하여 반드시 유량계를 재 영점화하지 않으면서 유량계에 의해 이용되는 제로-유동 시간 차이 값이 유효한지에 대한 확인을 얻는 것을 가능하게 한다.
진동 유량계 및 방법은 사용자가 제로 체크 프로세스를 개시하고 시간 차이 측정들이 안정적인지 또는 안정적이지 않은지에 대한 표시를 수신할 수 있게 한다. 진동 유량계 및 방법은 사용자가 제로 체크 프로세스를 개시하고 유동 재료가 안정적인지 또는 안정적이지 않은지의 표시를 수신하는 것을 가능하게 한다. 진동 유량계 및 방법은 사용자가 제로 체크 프로세스를 개시하는 것을 가능하게 하고 여기에서 프로세스는 시간 차이 측정들 또는 유동 재료가 비안정적인 경우 사용자가 유량계를 재 영점화하게 하지 않을 것이다.
상기 실시예들의 상세한 설명들은 본 발명의 범주 내에 있는 발명가들에 의해 고려된 모든 실시예들의 완전한 설명이 아니다. 실제로, 당업자는 위에서 설명된 실시예들의 소정의 요소들이 추가의 실시예들을 생성하도록 다양하게 조합되거나 제거될 수 있음을 인정할 것이며, 이 같은 추가 실시예들은 본 발명의 범주 및 교시들 내에 있다. 위에서 설명된 실시예들이 본 발명의 범주 및 교시들 내에서 부가 실시예들을 생성하도록 전체적으로 또는 부분적으로 조합될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범주는 다음의 청구범위로부터 결정되어야 한다.

Claims (16)

  1. 진동 유량계(5, 300)로서,
    두 개 이상의 진동 신호들을 생성하는 두 개 이상의 진동 센서(170L 및 170R, 303 및 305)들을 포함하는 유량계 조립체(10, 310); 및
    두 개 이상의 진동 신호들을 수신하고 유동 재료에 대해 얻어진 다수의 시간 차이 측정값들을 이용하여 새로운(new) 시간 차이(△t)를 발생시키고 상기 새로운 시간 차이(△t)가 이전(old) 시간 차이(△t0)의 미리 결정된 경계들 내에 있는 지를 결정하는 계측 전자 기기(meter electronics; 20, 320)를 포함하고,
    상기 계측 전자 기기(20, 320)는, 상기 다수의 시간 차이 측정값들이 안정한지를(stable) 결정하고, 단지 상기 새로운 시간 차이(△t)가 상기 이전 시간 차이(△t0)의 미리 결정된 경계들 내에 있지 않은 경우에 그리고 상기 다수의 시간 차이 측정값들이 안정된 경우에 상기 진동 유량계(5, 300)의 사용자에게 통지하도록(prompt), 구성되는,
    진동 유량계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 계측 전자 기기(20, 320)는, 상기 새로운 시간 차이(△t)가 이전 시간 차이(△t0)의 미리 결정된 경계들 내에 있지 않은 경우 상기 이전 시간 차이(△t0)의 교체에 대해 상기 사용자에게 통지하고, 상기 사용자가 교체를 선택하는 경우 상기 이전 시간 차이(△t0)를 상기 새로운 시간 차이(△t)로 교체하도록, 추가로 구성되는,
    진동 유량계.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 계측 전자 기기(20, 320)는 상기 새로운 시간 차이(△t) 또는 상기 이전 시간 차이(△t0) 중 하나 또는 둘다를 사용자에게 표시하도록 추가로 구성되는,
    진동 유량계.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 이전 시간 차이(△t0)가 공장-유도 제로-유동 값(factory-derived zero-flow value)을 포함하는,
    진동 유량계.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 이전 시간 차이(△t0)가 작동중 유도된 제로-유동 값(operationally-derived zero-flow value)을 포함하는,
    진동 유량계.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 계측 전자 기기(20, 320)는, 상기 유동 재료가 안정한지를 결정하고, 단지 새로운 시간 차이(△t)가 이전 시간 차이(△t0)의 미리 결정된 경계들 내에 있지 않은 경우에 그리고 상기 유동 재료가 안정된 경우에 사용자에게 통지하도록, 추가로 구성되는,
    진동 유량계.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 계측 전자 기기(20, 320)는:
    하나 또는 둘 이상의 선택된 구동력, 구동 이익(DRIVE GAIN), 유동 재료 압력, 유동 재료 온도, 또는 유동 재료 밀도 값들을 대응하는 기준 값들(reference values)과 비교하도록; 그리고
    상기 하나 또는 둘 이상의 선택된 구동력, 구동 이익, 유동 재료 압력, 유동 재료 온도, 또는 유동 재료 밀도 값들이 상기 대응하는 기준 값들의 미리 결정된 허용오차 범위들 내에 있는 경우, 상기 유동 재료가 안정된 것임을 결정하도록;
    구성되며,
    단지 상기 새로운 시간 차이(△t)가 상기 이전 시간 차이(△t0)의 미리 결정된 경계들 내에 있지 않은 경우에 그리고 상기 유동 재료가 안정된 경우에 사용자에게 통지하는,
    진동 유량계.
  8. 진동 유량계에서의 제로 체크 방법으로서,
    유동 재료에 대해 얻어진 다수의 시간 차이 측정값들을 이용하여 새로운 시간 차이(△t)를 발생시키는 단계;
    상기 새로운 시간 차이(△t)가 이전 시간 차이(△t0)의 미리 결정된 경계들 내에 있는지를 결정하는 단계; 및
    상기 다수의 시간 차이 측정값들이 안정된 지를 결정하는 단계 및 단지 상기 새로운 시간 차이(△t)가 상기 이전 시간 차이(△t0)의 미리 결정된 경계들 내에 없는 경우에 그리고 상기 다수의 시간 차이 측정값들이 안정된 경우에, 상기 진동 유량계의 사용자에게 통지하는 단계;를 포함하는,
    진동 유량계에서의 제로 측정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 새로운 시간 차이(△t)가 상기 이전 시간 차이(△t0)의 미리 결정된 경계들 내에 있지 않은 경우, 상기 이전 시간 차이(△t0)를 교체하는 것에 대해 상기 사용자에게 통지하는 단계; 및
    상기 사용자가 교체를 선택하는 경우, 상기 이전 시간 차이(△t0)를 상기 새로운 시간 차이(△t)로 교체하는 단계를 더 포함하는,
    진동 유량계에서의 제로 측정 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 새로운 시간 차이(△t) 또는 이전 시간 차이(△t0) 중 하나 또는 둘다를 상기 사용자에게 표시하는 단계를 더 포함하는,
    진동 유량계에서의 제로 측정 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 이전 시간 차이(△t0)가 공장-유도 제로-유동 값을 포함하는,
    진동 유량계에서의 제로 측정 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 이전 시간 차이(△t0)가 작동중 유도된 제로-유동 값을 포함하는,
    진동 유량계에서의 제로 측정 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 유동 재료가 안정적인 지를 결정하는 단계 및 단지 상기 새로운 시간 차이(△t)가 상기 이전 시간 차이(△t0)의 미리 결정된 경계들 내에 있지 않은 경우에 그리고 상기 유동 재료가 안정적인 경우에 사용자에게 통지하는 단계를 더 포함하는,
    진동 유량계에서의 제로 측정 방법.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 유동 재료가 안정적인지를 결정하는 단계는:
    하나 또는 둘 이상의 선택된 구동력, 구동 이익, 유동 재료 압력, 유동 재료 온도, 또는 유동 재료 밀도 값들을 대응하는 기준 값들과 비교하는 단계; 및
    상기 하나 또는 둘 이상의 선택된 구동력, 구동 이익, 유동 재료 압력, 유동 재료 온도, 또는 유동 재료 밀도 값들이 대응하는 기준 값들의 미리 결정된 허용오차 범위들 내에 있는 경우 상기 유동 재료가 안정된 것임을 결정하는 단계를 더 포함하며,
    단지 상기 새로운 시간 차이(△t)가 상기 이전 시간 차이(△t0)의 미리 결정된 경계들 내에 있지 않은 경우에 그리고 상기 유동 재료가 안정된 경우에 상기 사용자에게 통지되는,
    진동 유량계에서의 제로 측정 방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
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