KR101754068B1 - 차압 센서 및 방법 - Google Patents

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크리스 휘터
폴 하틀레이
가빈 자미슨
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노그렌 리미티드
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Abstract

차압 값을 결정하기 위한 차압 센서(105)가 제공된다. 상기 차압 센서(105)는 제 1 위치에서의 제 1 압력 및 상기 제 1 위치로부터 이격된 제 2 위치에서의 제 2 압력을 제 1 압력을 수신하도록 구성된 선택 밸브 (110), 상기 선택기 밸브(110)에 커플링되어 상기 제 1 압력 또는 상기 제 2 압력을 수신하는 단일 측면(single-sided) 압력 센서(120), 및 단일 측면 압력 센서(120)에 커플링되어 상기 단일 측면 압력 센서(120)로부터 하나 또는 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 수신하고, 후속적으로 상기 단일 측면 압력 센서(120)로부터 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 수신하며, 그리고 상기 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들 및 상기 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들로부터 차압 값을 생성하도록 구성된 프로세싱 시스템(130)을 포함한다.

Description

차압 센서 및 방법{DIFFERENTIAL PRESSURE SENSOR AND METHOD}
본 발명은 압력 측정 분야에 관한 것이고, 더 자세히는 개선된 차압 측정에 관한 것이다.
유체 유량계는 가스들, 액체들, 또는 이들의 혼합물들을 포함하는 유동하는 유체의 질량 유량을 측정하기 위해 사용된다. 유체 유량계 중 하나의 어플리케이션은 반도체 제조에서 사용되는 가스의 질량 유량을 측정하는데 있다. 이러한 가스의 질량 유량은 비교적 낮다. 또한, 압력이 비교적 낮을 수 있다. 결과적으로, 이러한 가스 유동들의 정확하고 안정적인 측정은 문제가 된다.
도 1은 차압 센서를 채용하는 종래 기술 유체 유량계의 일부를 도시한다. 종래 기술 유체 유량계는 유체 유동의 압력 차이를 생성하는 벤튜리(도시됨) 또는 다른 유동 엘리먼트를 채용할 수 있다. 종래 기술에서, 벤튜리의 목에서 생성된 감소된 압력과 벤튜리 목의 상류 또는 하류에서 정상적인 유동 압력 사이에서 제공된 압력 차이를 측정하기 위해 차압 센서를 사용하는 것은 일반적이었다. 차압 센서는 유동 유체의 관련 질량 유량을 결정하는데 사용될 수 있는 차압 측정을 일으킨다. 유량이 0 이면, 이후 차압 측정은 0이 될 것이다(또는 되어야 한다).
종래 기술의 차압 센서 장치는 단점을 가지고 있다. 차압 센서는 일반적으로 큰 질량 유동 및 큰 유동 압력을 가진 유체들 및 유동 유체들에 대해 잘 작동한다. 이것은 압력들에서의 차이가 커서 용이하게 측정할 수 있기 때문이다. 그러나, 낮은 질량 유량 및/또는 낮은 압력 레벨들에 대해, 차압 센서는 충분한 감도 및 정밀도를 가지고 있지 않을 수 있다. 만족스러운 작은 차동(differential) 성능을 구비한 차압 센서들은 매우 고가이어서 저-유동 가스 유량계 어플리케이션에 대해 선호되지 않는다.
도 2은 대안적인 접근 방식의 종래 기술 유체 유량계의 일부를 도시한다. 이러한 종래 기술 접근 방식은 2개의 절대 압력 센서들을 채용한다. 2 개의 절대 압력 측정치는 하나의 절대 압력 측정치를 다른 하나의 절대 압력 측정치로부터 감산함으로써 차압 값을 생성하는데 사용될 수 있다.
절대 압력 센서는 진공을 기준으로 입력 압력의 정량화를 반영하는 측정 신호를 생성한다. 차압 센서보다 높은 감도와 정밀도를 제공하는 절대 압력 센서가 이용될 수 있다. 따라서 절대 압력 측정치가 아주 작은 압력 차이를 정밀하게 얻기 더 용이하기 때문에, 2 개의 절대 압력 센서들의 사용은 더 정확한 결과를 산출할 수 있다.
종래 기술의 2 개의 절대 압력 센서 장치는 단점을 가지고 있다. 2개의 절대 압력 센서들은 면밀하게 매칭될 것이 필요하여서 특정 압력에 대한 동일한 정확한 측정치를 생성하도록 교정될 필요가 있을 것이다. 2개의 절대 압력 센서의 교정은 전체 작동 압력 측정 범위에 걸쳐 일정하고 정확하게 유지되어야만 한다. 이것은 더 작은 허용오차까지 제조되는 고가의 절대 압력 센서들을 요구할 수 있다. 더 빈번한 센서 교정이 결과적으로 요구된다.
또한, 2 개의 압력 센서들의 작동 허용 오차들의 변화는 전체 작동 측정 범위 또는 일부만에 걸쳐 존재할 수 있고, 단일 압력에서의 교정은 전체 작동 범위에 대한 드리프트 또는 편차를 설명할 수 없다. 문제점으로, 그 결과적인 차압 값은 에러를 야기하여서 유량계 어플리케이션에서 잘못된 질량 유량 출력을 생성할 것이다.
따라서, 필요한 것은 개선된 차압 측정이다.
본 발명의 일부 실시예들에서, 차압 값을 결정하기 위한 차압 센서가 제공되고, 상기 차압 센서는
제 1 위치에서의 제 1 압력 및 상기 제 1 위치로부터 이격된 제 2 위치에서의 제 2 압력을 수신하도록 구성된 선택기 밸브;
상기 선택기 밸브에 커플링되어 상기 제 1 압력 또는 상기 제 2 압력을 수신하는 단일 측면(single-sided) 압력 센서; 및
단일 측면 압력 센서에 커플링되어 상기 단일 측면 압력 센서로부터 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 수신하고, 후속적으로 상기 단일 측면 압력 센서로부터 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 수신하며, 그리고 상기 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들 및 상기 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들로부터 차압 값을 생성하도록 구성된 프로세서를 포함한다.
바람직하게, 상기 선택기 밸브가 3개의 포트, 양방향(3/2) 선택기 밸브를 포함한다.
바람직하게, 상기 선택기 밸브가 하나 또는 그보다 많은 밸브들을 포함한다.
바람직하게, 상기 차압 센서가 유체 유량계의 구성 요소를 포함한다.
바람직하게, 상기 프로세서가 상기 선택기 밸브의 작동을 제어하도록 추가로 구성된다.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 1 절대 압력 값을 결정하고, 상기 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 2 절대 압력 값을 결정하며, 그리고 상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하도록 구성된다.
바람직하게, 상기 프로세서는 제 1 최적 곡선(first best-fit curve)을 생성하도록 상기 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하고, 제 2 최적 곡선을 생성하도록 상기 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하며, 그리고 상기 제 1 최적 곡선 및 상기 제 2 최적 곡선으로부터 차압 값을 생성하도록 구성된다.
바람직하게, 상기 프로세서는 제 1 최적 곡선을 생성하도록 상기 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하고, 제 2 최적 곡선을 생성하도록 상기 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하며, 상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 한 시점에서 외삽법으로 추정하고, 상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 실질적으로 상기 시점에서 외삽법으로 추정하며, 그리고 상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하도록 구성된다.
바람직하게, 상기 프로세서는 제 1 최적 곡선을 생성하도록 상기 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하고, 제 2 최적 곡선을 생성하도록 상기 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하며, 상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 제 1 시점에서 외삽법으로 추정하고, 상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 소정의 제 2 시점에서 외삽법으로 추정하며, 상기 제 1 시점이 상기 소정의 제 2 시점의 시간 범위 내에 있고, 그리고 상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하도록 구성된다.
바람직하게, 상기 프로세서는 프로세싱된 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하도록 상기 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들(outliers)을 결정하여 버리고, 제 1 최적 곡선을 결정하도록 프로세싱된 상기 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 통계적으로 프로세싱하고, 프로세싱된 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하도록 상기 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들(outliers)을 결정하여 버리고, 제 2 최적 곡선을 결정하도록 프로세싱된 상기 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 통계적으로 프로세싱하며, 상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 일 시점에서 외삽법으로 추정하고, 상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 실질적으로 상기 시점에서 외삽법으로 추정하며, 그리고 상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하도록 구성된다.
바람직하게, 상기 프로세서는 프로세싱된 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하도록 상기 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들(outliers)을 결정하여 버리고, 제 1 최적 곡선을 결정하도록 프로세싱된 상기 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 통계적으로 프로세싱하고, 프로세싱된 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하도록 상기 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들(outliers)을 결정하여 버리고, 제 2 최적 곡선을 결정하도록 프로세싱된 상기 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 통계적으로 프로세싱하며, 상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 제 1 시점에서 외삽법으로 추정하고, 상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 소정의 제2 시점에서 외삽법으로 추정하며, 상기 제 1 시점이 상기 소정의 제 2 시점의 시간 범위 내에 있고, 그리고 상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하도록 구성된다.
바람직하게, 차압 값을 생성하는 것은
상기 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 1 추세 데이터를 유추하고 상기 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 2 추세 데이터를 유추하는 것; 및
상기 차압 값을 생성하는데 있어서 상기 제 1 추세 데이터 및 상기 제 2 추세 데이터를 사용하는 것;을 더 포함한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 차압 값을 결정하기 위한 방법이 제공되고, 상기 방법은
하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 측정하는 단계;
하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 후속적으로 측정하는 단계 - 상기 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들 및 상기 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들이 하나의 단일 측면 압력 센서에 의해 측정됨 - ; 및
상기 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들 및 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들로부터 차압 값을 생성하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 차압 값을 생성하는 단계가
상기 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 1 절대 압력 값을 결정하는 단계;
상기 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 2 절대 압력 값을 결정하는 단계; 및
상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 차압 값을 생성하는 단계가
제 1 최적 곡선을 생성하도록 상기 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하는 단계;
제 2 최적 곡선을 생성하도록 상기 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하는 단계; 및
상기 제 1 최적 곡선 및 상기 제 2 최적 곡선으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 차압 값을 생성하는 단계가
제 1 최적 곡선을 생성하도록 상기 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하는 단계;
제 2 최적 곡선을 생성하도록 상기 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하는 단계;
상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 일 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계;
상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 실질적으로 상기 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계; 및
상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 차압 값을 생성하는 단계가
제 1 최적 곡선을 생성하도록 상기 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하는 단계;
제 2 최적 곡선을 생성하도록 상기 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하는 단계;
상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 제 1 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계;
상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 소정의 제 2 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계 - 상기 제 1 시점이 상기 소정의 제 2 시점의 시간 범위 내에 있음 -; 및
상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 차압 값을 생성하는 단계가
프로세싱된 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하도록 상기 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들을 결정하여 버리는 단계;
제 1 최적 곡선을 결정하도록 프로세싱된 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 통계적으로 프로세싱하는 단계;
프로세싱된 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하도록 상기 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들을 결정하여 버리는 단계;
제 2 최적 곡선을 결정하도록 프로세싱된 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 통계적으로 프로세싱하는 단계;
상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 일 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계;
상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 실질적으로 상기 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계; 및
상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 차압 값을 생성하는 단계가
프로세싱된 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하도록 상기 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들을 결정하여 버리는 단계;
제 1 최적 곡선을 결정하도록 프로세싱된 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 통계적으로 프로세싱하는 단계;
프로세싱된 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하도록 상기 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들을 결정하여 버리는 단계;
제 2 최적 곡선을 결정하도록 프로세싱된 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 통계적으로 프로세싱하는 단계;
상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 제 1 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계;
상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 소정의 제 2 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계 - 상기 제 1 시점이 상기 소정의 제 2 시점의 시간 범위 내에 있음 -; 및
상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 차압 값을 생성하는 단계가
상기 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 1 추세 데이터를 유추하고 상기 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 2 추세 데이터를 유추하는 단계; 및
상기 차압 값을 생성하는데 있어서 상기 제 1 추세 데이터 및 상기 제 2 추세 데이터를 사용하는 단계;를 더 포함한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 차압 값을 결정하기 위한 방법이 제공되고, 상기 방법은
복수의 제 1 절대 압력들을 측정하는 단계;
복수의 제 2 절대 압력들을 후속적으로 측정하는 단계 - 상기 복수의 제 1 절대 압력들 및 상기 복수의 제 2 절대 압력들이 하나의 단일 측면 압력 센서에 의해 측정됨 - ;
상기 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 1 절대 압력 값을 결정하는 단계;
상기 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 2 절대 압력 값을 결정하는 단계; 및
상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 차압 값을 생성하는 단계가
제 1 최적 곡선을 생성하도록 상기 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하는 단계;
제 2 최적 곡선을 생성하도록 상기 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하는 단계; 및
상기 제 1 최적 곡선 및 상기 제 2 최적 곡선으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 차압 값을 생성하는 단계가
제 1 최적 곡선을 생성하도록 상기 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하는 단계;
제 2 최적 곡선을 생성하도록 상기 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하는 단계;
상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 일 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계;
상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 실질적으로 상기 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계; 및
상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 차압 값을 생성하는 단계가
제 1 최적 곡선을 생성하도록 상기 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하는 단계;
제 2 최적 곡선을 생성하도록 상기 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하는 단계;
상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 제 1 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계;
상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 소정의 제 2 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계 - 상기 제 1 시점이 상기 소정의 제 2 시점의 시간 범위 내에 있음 -; 및
상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 차압 값을 생성하는 단계가
프로세싱된 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하도록 상기 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들을 결정하여 버리는 단계;
프로세싱된 상기 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 통계적으로 프로세싱하여 제 2 최적 곡선을 결정하는 통계적으로 프로세싱하는 단계;
프로세싱된 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하도록 상기 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들을 결정하여 버리는 단계;
프로세싱된 상기 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 통계적으로 프로세싱하여 제 2 최적 곡선을 결정하는 통계적으로 프로세싱하는 단계;
상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 일 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계;
상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 실질적으로 상기 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계; 및
상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 차압 값을 생성하는 단계가
프로세싱된 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하도록 상기 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들을 결정하여 버리는 단계;
프로세싱된 상기 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 통계적으로 프로세싱하여 제 1 최적 곡선을 결정하는 통계적으로 프로세싱하는 단계;
프로세싱된 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하도록 상기 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들을 결정하여 버리는 단계;
프로세싱된 상기 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 통계적으로 프로세싱하여 제 2 최적 곡선을 결정하는 통계적으로 프로세싱하는 단계;
상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 제 1 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계;
상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 소정의 제 2 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계 - 상기 제 1 시점이 상기 소정의 제 2 시점의 시간 범위 내에 있음 -; 및
상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 차압 값을 생성하는 단계가
상기 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 1 추세 데이터를 유추하고 상기 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 2 추세 데이터를 유추하는 단계; 및
상기 차압 값을 생성하는데 있어서 상기 제 1 추세 데이터 및 상기 제 2 추세 데이터를 사용하는 단계;를 더 포함한다.
본 발명의 일부 양태들에 따라, 차압 값을 결정하기 위한 방법이 제공되고, 상기 방법은
복수의 제 1 절대 압력들을 측정하는 단계;
복수의 제 2 절대 압력들을 후속적으로 측정하는 단계 - 상기 복수의 제 1 절대 압력들 및 상기 복수의 제 2 절대 압력들이 하나의 단일 측면 압력 센서에 의해 측정됨 - ;
상기 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 1 최적 곡선을 생성하고 제 1 절대 압력 값을 결정하도록 상기 제 1 최적 곡선을 사용하는 단계;
상기 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 2 최적 곡선을 생성하고 제 1 절대 압력 값을 결정하도록 상기 제 2 최적 곡선을 사용하는 단계; 및
상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 제 1 및 제 2 최적 곡선들을 생성하는 단계가
상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 일 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계; 및
상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 실질적으로 상기 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계;를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 제 1 및 제 2 최적 곡선들을 생성하는 단계가
상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 제 1 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계; 및
상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 소정의 제 2 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계 - 상기 제 1 시점이 상기 소정의 제 2 시점의 시간 범위 내에 있음 -;를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 차압 값을 생성하는 단계가
상기 제 1 최적 곡선을 생성하기 전에 프로세싱된 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하도록 상기 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들을 결정하여 버리는 단계;
상기 제 2 최적 곡선을 생성하기 전에 프로세싱된 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하도록 상기 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들을 결정하여 버리는 단계;
상기 제 1 최적 곡선으로부터 상기 제 1 절대 압력 값을 일 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계; 및
상기 제 2 최적 곡선으로부터 상기 제 2 절대 압력 값을 실질적으로 상기 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계;를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 차압 값을 생성하는 단계가
상기 제 1 최적 곡선을 생성하기 전에 프로세싱된 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하도록 상기 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들을 결정하여 버리는 단계;
상기 제 2 최적 곡선을 생성하기 전에 프로세싱된 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하도록 상기 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들을 결정하여 버리는 단계;
상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 제 1 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계; 및
상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 소정의 제 2 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계 - 상기 제 1 시점이 상기 소정의 제 2 시점의 시간 범위 내에 있음 -;를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 차압 값을 생성하는 단계가
상기 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 1 추세 데이터를 유추하고 상기 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 2 추세 데이터를 유추하는 단계; 및
상기 차압 값을 생성하는데 있어서 상기 제 1 추세 데이터 및 상기 제 2 추세 데이터를 사용하는 단계;를 더 포함한다.
동일한 도면 부호는 모든 도면들 상에서 동일한 구성요소를 나타낸다. 도면들은 반드시 스케일링되는 것은 아니라는 것이 이해되어야 한다.
도 1은 차압 센서를 채용하는 종래 기술 유체 유량계의 일부를 도시한다.
도 2은 대안적인 접근 방식의 종래 기술 유체 유량계의 일부를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 차압 센서를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따라 차압 값을 결정하기 위한 방법의 순서도이다.
도 5는 작동의 일 예시에서 제 1 및 제 2 단일-측면(single-sided) 압력 측정치의 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따라 차압 값을 결정하기 위한 방법의 순서도이다.
도 7은 작동의 다른 예시에서 제 1 및 제 2 단일-측면(single-sided) 압력 측정치의 그래프이다.
도 8은 본 발명에 따라 차압 값을 결정하기 위한 방법의 순서도이다.
도 9는 본 발명에 따른 시간에 대한 단일-측면 압력 측정치들(P1 및 P2)의 그래프이다.
도 10은 본 발명에 따른 단일-측면 압력 측정치들의 대안적인 프로세싱의 그래프이다.
도 1 내지 도 10 및 후속하는 명세서는 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 최선의 모드를 만들고 사용하는 법을 교시하는 특정 예시들을 도시한다. 본 발명의 원리를 교시하기 위해, 몇몇의 종래 양태들이 간단화 또는 생략된다. 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범주 내에 있는 이러한 예시들로부터 변형례들을 이해할 것이다. 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하기에 기술된 특징들이 다양한 방식으로 결합되어 본 발명의 다수의 변형들을 형성할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 하기에 기술된 구체적인 사례들, 및 청구범위 및 균등물들로 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 차압 센서(105)를 도시한다. 차압 센서(105)는 제 1 위치와 상기 제 1 위치로부터 이격되거나, 또는 그렇지 않으면 유체 압력에서 차이를 나타내는 제 2 위치 사이의 압력에서의 차이와 같은 유체의 차압 값을 생성한다. 두 위치들에 존재하는 유체는 동일하거나 동일하지 않을 수 있다. 본 발명에 따른 차압 값은 직접적으로 생성되지 않고 대신에 절대 압력 값들로부터 생성된다.
일부 실시예들에서 차압 센서(105)는 도시된 바와 같이 유체 유량계(100)의 구성요소를 포함한다. 유체 유량계(100)는 유량 엘리먼트(104)를 포함할 수 있고, 차압 센서(105)는 유동 엘리먼트(104)에 의해 생성된 차압을 측정한다. 차압 센서(105)는 예를 들어 유체 질량 유량 값들을 산출하기 위해 유체 유량계(100)에 의해 사용될 수 있는 차압 값을 생성할 수 있다. 그러나, 차압 센서(105)는 임의의 방식으로 사용될 수 있고 특정 구현에 국한되지 않을 수 있다는 것을 이해해야 한다.
액체는 임의의 기체, 액체, 또는 그것의 결합을 포함할 수 있다. 유체는 임의의 압력에서 또는 임의의 유량에서 유동할 수 있다. 그러나, 유체 유량계(100)는 특히 제조 과정에서 사용되는 가스들과 같은 낮은 질량 및/또는 낮은 압력 유동들을 측정하는데 적합할 수 있다. 예를 들어, 유체 유량계(100)는 반도체 제조에 사용되는 가스 유동을 정밀하고 경제적으로 측정할 수 있다.
차압 센서(105)는 선택기 밸브(110), 단일-측면 압력 센서(120), 및 프로세싱 시스템(130)을 포함한다. 선택기 밸브(110)는 제 1 및 제 2 압력들을 선택기 밸브(110)에 연통하는 제 1 도관(112) 및 제 2 도관(114)에 의해 유동 엘리먼트(104)의 제 1 및 제 2 위치들에 연결된다. 단일 측면 압력 센서(120)는 측정 도관(123)에 의해 선택기 밸브(110)에 연결된다. 프로세싱 시스템(130)은 하나 또는 그보다 많은 컨덕터들(133)에 의해 단일 측면 압력 센서(120)에 전기적으로 커플링되어 그로부터 전기적 압력 측정치들을 수신한다. 또한, 일부 실시예들에서 프로세싱 시스템(130)은 전기, 공압, 광학, 또는 기타 피드백 및/또는 제어 부재들의 임의의 방식에 의해 선택기 밸브(110)에 의해 커플링될 수 있다.
유동 엘리먼트(104)는 유동 스팬(span)에 걸쳐 압력 차이를 나타내는 유동 엘리먼트의 임의의 방식을 포함할 수 있다. 따라서, 유동 엘리먼트(104)는 벤튜리, 오리피스, 또는 유체 유동과 상호작용하여 압력 차이 또는 압력 강하를 생성하는 다른 유동 장치를 포함할 수 있다. 유동 유체에 대해, 압력 차이는 질량 유량을 계산하는데 사용될 수 있다. 따라서, 제 1 도관(112) 및 제 2 도관(114)은 압력 차이가 존재하는 위치들에서의 유동 엘리먼트(104)에 연결될 수 있다.
도면들에 도시된 제 1 및 제 2 도관들(112 및 114)의 전후 위치들이 가변될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 제 1 도관(112) 또는 제 2 도관(114)은 유동 엘리먼트(104)의 입구 및 출구 단부들 사이에서 임의의 곳에 위치될 수 있다. 벤츄리 실시예에서, 제 1 도관(112) 또는 제 2 도관(114) 중 하나는 저압 위치에서 벤츄리의 목에 위치될 수 있다. 그러나, 유동 엘리먼트(104)는 유체 압력을 증가시키거나 감소시킬 수 있으며, 도관이 영향받는 압력의 위치에 위치될 것이라는 것이 이해되어져야 한다. 다른 도관은 영향받는 압력 위치의 상류 또는 하류에 위치될 수 있다. 결과적으로, 제 1 도관(112) 및 제 2 도관(114)은 유체 도관(101)과 벤츄리 목(또는 다른 압력-영향 장치) 사이에서 유체의 압력차를 측정한다.
선택기 밸브(110)는 제 1 도관(112) 또는 제 2 도관(114)을 단일-측면 압력 센서(120)에 선택적으로 연결하도록 구성된다. 결과적으로, 제 1 압력이 제 1 도관(112)으로부터 단일-측면 압력 센서(120)에 수신되거나, 또는 제 2 압력이 제 2 도관(114)으로부터 수신된다. 선택기 밸브(110)는 측정 도관(123)에 제 1 도관(112) 또는 제 2 도관(114) 사이에서 한 쪽에 연결하는 것을 스위칭할 수 있다. 선택기 밸브(110)는 동등하거나 상이한 스위칭 시간들 및 시구간들 동안 2 개의 도관들(112 및 114)을 연결할 수 있다.
선택기 밸브(110)는 제 1 도관(112) 또는 제 2 도관(114)을 단일-측면 압력 센서(120)에 선택적으로 연결할 수 있는 임의의 밸브를 포함할 수 있다. 선택기 밸브(110)는 기계적 입력, 솔레노이드 또는 공압 액추에이터와 같은 파워 작동을 포함할 수 있다. 그러나, 다른 밸브 타입들이 고려되고 본 발명의 상세한 설명 및 청구범위의 범주 내에 있다.
선택기 밸브(110)는 하나 또는 그보다 많은 적절한 밸브들을 포함할 수 있다. 3개 포트, 양방향 밸브(즉, 3/2 밸브)가 도면에 도시되고 출력 포트에 2 개의 입력 포트들 중 하나를 선택적으로 연결할 수 있다. 그러나, 다른 밸브들, 및 심지어 밸브들의 조합들이 고려되고 본 발명의 상세한 설명 및 청구범위의 범주 내에 있다는 것이 이해되어야 한다.
단일 측면 압력 센서(120)는 임의의 적절한 압력 센서를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 단일 측면 압력 센서(120)는 감지된 압력과 진공 사이의 차이를 측정하는 절대 압력 센서일 수 있다. 다른 실시예들에서, 단일 측면 압력 센서(120)는 감지된 압력과 주위 압력 사이의 차이를 측정하는 게이지 압력 센서일 수 있다. 단일 측면 압력 센서(120)는 일부 실시예들에서 소정의 유동 유체에 상응하도록 선택된 측정 범위를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서 단일 측면 압력 센서(120)는 측정된 절대 압력에 실질적으로 상응하는 전기 측정 신호를 생성한다.
프로세싱 시스템(130)은 단일 측면 압력 센서(120)에 커플링되어 단일 측면 압력 센서(120)로부터 측정치들을 수신한다. 프로세싱 시스템(130)은 본 발명에 설명된 작동들을 수행하도록 구성된 시스템을 포함할 수 있다. 프로세싱 시스템(130)은 프로그램 칩을 포함할 수 있고, 상기 프로그램 칩은 필요한 전기 구성요소들의 일부 또는 전부를 포함한다. 대안적으로, 프로세싱 시스템(130)는 필요한 작동들을 수행하도록 구성된 회로를 포함하는 불연속 구성요소들(discrete components)의 시스템을 포함할 수 있다. 측정치들은 제 1 및 제 2 압력 측정치들을 포함할 수 있고, 제 1 및 제 2 압력 측정치들은 후속적인 시구간들에 걸쳐 수신된다. 프로세싱 시스템(130)은 측정치들을 저장할 수 있고 측정치들로부터 생성된 값들을 저장할 수 있다. 프로세싱 시스템(130)은 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하고 차압 값들을 생성하도록 구성된다.
프로세싱 시스템(130)의 제어하에서, 차압 센서(105)는 제 1 위치에서(즉, 예를 들어 번츄리에 대해 제 1 위치에서) 유체의 복수의 제 1 절대 압력들을 측정하고, 제 2 위치에서 복수의 제 2 절대 압력들을 측정하고, 그리고 차압 값을 생성할 수 있다. 프로세싱 시스템(130)은 도 4, 도 6, 및 도 8에 도시된 것들 및 하기에 설명된 것들과 같은 다수의 방법들 및 알고리즘들에 따라 선택기 밸브(110)를 제어하고 측정치들을 프로세싱하도록 구성될 수 있다.
프로세싱 시스템(130)은 선택기 밸브(110)에 커플링될 수 있으며 선택기 밸브(110)를 제어하도록 구성될 수 있고, 프로세싱 시스템(130)은 제 1 도관(112) 또는 제 2 도관(114) 한쪽에 측정 도관(123)을 연결하도록 선택기 밸브(110)에 명령할 수 있다. 또한, 프로세싱 시스템(130)은 일부 실시예들에서 옵션으로 선택기 밸브(110)로부터 밸브 위치 피드백을 수신할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따라 차압 값을 결정하기 위한 방법의 순서도(400)이다. 단계(401)에서, 제 1 단일 측면 압력 측정치가 얻어진다. 제 1 단일 측면 압력 측정치는 제 1 위치로부터 얻어진다. 제 1 단일 측면 압력 측정치는 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 포함할 수 있다.
단계(402)에서, 제 2 단일 측면 압력 측정치가 얻어진다. 제 2 단일 측면 압력 측정치는 제 2 위치로부터 얻어진다. 제 2 단일 측면 압력 측정치는 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 포함할 수 있다. 제 2 압력이 단일 측면 압력 센서에 연결된 후에 제 2 단일 측면 압력 측정치가 생성된다. 의미있는 차압을 생성하기 위해, 제 2 위치는 일반적으로 제 1 위치와 이격된다.
단계(403)에서, 차압 값은 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들 및 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들로부터 생성된다. 상기 생성은 다른 값들로부터 하나의 절대 압력 값의 감산을 포함하고, 상기 감산 순서는 유동 엘리먼트(104)의 제 1 도관(112) 및 제 2 도관(114)의 위치들에 의해 규정된다. 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들 및 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들은 먼저 일부 방식으로 프로세싱되어 대표 제 1 절대 압력 값 및 대표 제 2 절대 압력 값을 얻을 수 있다.
밸브 사이클은 유체 유동의 유체, 유체 유동의 질량 유량 및 압력, 선택기 밸브(110)의 특성들, 및 상기 측정치들의 목표된 정밀도를 포함하는 조건들에 따라 변할 수 있다. 유체 유동이 정상 상태이면, 주기적인 측정치들이 만족스러울 수 있다. 일반적으로, 하나 또는 그보다 많은 제 1 단일 측면 압력 측정치들 및 하나 또는 그보다 많은 제 2 단일 측면 압력 측정치들이 얻어진 후에 차압 값은 선택기 밸브(110)의 사이클링에 의해 결정된 속도로 산출될 수 있다.
밸브 스위칭 시간들은 필요하거나 목표된 바에 따라 변할 수 있다. 결과적으로, 정밀하고 안정적인 차압 값들은 수용 불가능하게 짧은 밸브 수명없이 생성될 수 있다. 더 빠른 스위칭 시간들은 차압 값들의 더 빈번한 산출을 야기할 것이다. 그러나, 더 빠른 스위칭 시간들은 더 많은 밸브 마모를 야기할 수 있다. 따라서, 스위칭 시간은 더 빈번하게 생성되며 더 정밀한 차압 값들과 목표된 밸브 마모 및 밸브 수명 사이의 타협일 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서 선택기 밸브(110)는 5초 내지 10초 동안 도관들(112 및 114)의 각각을 연결할 수 있다. 그러나, 다른 밸브 스위칭 시간들이 고려되고 본 발명의 상세한 설명 및 청구범위의 범주 내에 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 5는 작동의 일 예시에서 제 1 및 제 2 단일-측면 압력 측정치의 그래프이다. 이러한 예시에서, 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들(P1) 및 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들(P2)이 대표 제 1 및 제 2 절대 압력 값들을 산출하도록 프로세싱된다. 프로세싱은 평균, 가중 평균, 적분, 또는 실질적으로 대표적인 단일 압력 값을 산출하는 다른 연산의 임의의 방식을 포함할 수 있다.
상대적으로 정상 상태에 대해, 이러한 프로세싱이 만족스러울 수 있다. 제 1 압력 포인트 및 제 2 압력 포인트 모두는 복수의 제 1 및 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 공정하게 대표한다. 필요하다면 정밀도 및 안정성이 더 높은 샘플링 비율들(즉, 더 작은 밸브 스위칭 시구간들)을 통해 증가될 수 있다. 그러나, 빈번한 밸브 스위칭은 일부 실시예들에서 수용될 수 없다. 밸브들이 일반적으로 밸브의 수명에 걸쳐 특정 수의 밸브 사이클들에 대해 설계되기 때문에, 더 빈번한 주파수 밸브 스위칭은 더 단축된 밸브 수명을 야기할 것이다.
도 6은 본 발명에 따라 차압 값을 결정하기 위한 방법의 순서도(600)이다. 단계(601)에서, 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치가 얻어진다. 제 1 측정치들은 제 1 시구간에 걸쳐 얻어진다.
단계(602)에서, 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들이 얻어진다. 제 2 측정치들은 제 2 시구간에 대해 얻어진다(즉, 선택기 밸브가 제 1 도관에서 제 2 도관으로 변화되었다).
단계(603)에서, 제 1 절대 압력 값이 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들로부터 결정된다. 따라서 제 1 절대 압력 값은 가장 양호한 제 1 단일 측면 압력 측정치를 타내낸다. 제 1 절대 압력 값은 평균하기나 중심(centroid) 찾기, 적분, 또는 다른 적절한 방법이나 알고리즘과 같은 적절한 프로세싱에 의해 결정될 수 있다.
단계(604)에서, 제 2 절대 압력 값이 위에 설명된 바와 같이, 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들로부터 결정된다.
단계(605)에서, 제 1 절대 압력 값 및 제 2 절대 압력 값은 차압 값을 생성하는데 사용된다. 도 5의 그래프에 도시된 바와 같이, 대표적인 제 1 및 제 2 절대 압력 값들을 생성하기 위해 제 1 및 제 2 측정치들을 프로세싱하는 것은 유체 유동이 실질적으로 안정되고 압력 값들에서 급속하거나 큰 변화들이 나타나지 않는 곳에서 잘 수용되게 작동될 수 있다.
도 7은 작동의 다른 예시에서 제 1 및 제 2 단일-측면 압력 측정치의 그래프이다. 이전 그래프에서와 마찬가지로, 복수의 제 1 절대 압력들 및 복수의 제 2 절대 압력들이 측정되었다. 여기에서, 제 1 및 제 2 압력들은 제 1 최적(best-fit) 곡선 및 제 2 최적 곡선을 생성하도록 프로세싱되었다. 도시된 바와 같이, 곡선들은 실질적으로 선형일 수 있거나 비-선형일 수 있다.
실질적으로 순간 차압 값을 산출하기 위해, 파생된 제 1 및 제 2 절대 압력 값들이 시간에서 같은 인스턴스로부터 비롯되는 것이 바람직하다. 그렇지 않으면, 차압 값은 정밀하지 않을 것이다. 따라서, 특정 시점 시간에서, 제 1 및 제 2 절대 압력 값들(P1 및 P2)은 제 1 최적 곡선 및 제 2 최적 곡선으로부터 파생된다. 제 1 최적 곡선 및 제 2 최적 곡선은 단일 순간 측정보다 훨씬 더 정밀하도록 시간에 걸쳐 취해진 값을 포함한다. 또한, 곡선치에서의 급격한 변화들이 캡처되어 고려될 수 있다. 그 결과는 더 정밀한 차압 값이다.
도 8은 본 발명에 따라 차압 값을 결정하기 위한 방법의 순서도(800)이다. 단계(801)에서, 복수의 제 1 단일 측면 곡선치가 얻어진다.
단계(802)에서, 복수의 제 2 단일 측면 곡선치들이 얻어진다.
단계(803)에서, 제 1 최적 곡선이 복수의 제 1 단일 측면 곡선치들로부터 생성된다. 제 1 최적 곡선은 실질적으로 선형 또는 비-선형일 수 있다. 제 1 최적 곡선은 곡선 맞춤 방법(curve-fitting method) 또는 알고리즘의 임의의 방식을 사용하여 생성될 수 있다.
제 1 최적 곡선은 측정 데이터에서 추세들을 반영할 수 있다. 따라서 최적 곡선은 측정되고 있는 압력에서 적어도 약간은 추세를 예측할 수 있다. 이러한 예측 양태는 절대 압력 값(또는 값들)이 외삽법으로 추정될 필요가 있을 수 있는 곳에서 사용될 수 있다.
단계(804)에서, 제 2 최적 곡선은 위에 설명된 바와 같이, 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들로부터 생성된다.
단계(805)에서, 제 1 절대 압력 값은 제 1 최적 곡선으로부터 결정된다. 상기 결정은 특정 시점에서 데이터의 외삽법에 의한 추정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 최적 곡선은 실제 압력 측정치들의 스팬을 초과하는 시간 방식(time-wise)을 확장하는 제 1 절대 압력 값을 외삽법으로 추정함으로써 확장될 수 있다. 반면, 외삽법(또는 보간법을 포함하는, 다른 프로세싱)은 밸브 스위칭 작용이 압력 측정에 영향을 줄 수 있는 밸브 스위칭 시간 주위에서 압력의 더 양호한 값을 생성하도록 사용될 수 있다. 예를 들어, 현재 측정되고 있는 압력에 대해 밸브 운동의 시작은 측정된 압력이 밸브 또는 밸브들의 구성, 도관들의 구성, 또는 다른 요소들에 따라 증가되거나 감소되는 원인이 될 수 있다. 따라서, 최적 곡선은 더 정밀한 절대 압력 값을 제공할 수 있다.
단계(806)에서, 제 2 절대 압력 값이 제 1 절대 압력 값에 대해 위에 설명된 바와 같이, 제 2 최적 곡선으로부터 결정된다.
제 1 및 제 2 절대 압력 값들은 실질적으로 수직으로 정렬되는 도 7의 그래프의 포인트들(P1 및 P2)에 도시된 바와 같이, 실질적으로 동일한 시점에 대해 생성될 수 있다. 결과적으로 제 1 절대 압력 값(P1)과 제 2 절대 압력 값(P2) 사이에 거의 시간차가 없거나 전혀 없을 것이다.
또는, 제 1 및 제 2 절대 압력 값들은 소정의 시간 범위만큼 시간적으로(chronologically) 분리될 수 있다. 이것은 예를 들면, 측정 데이터가 밸브 스위칭 포인트 근처에 나타나지 않을 수 있거나 밸브 스위칭 포인트에서 너무 가변적일 수 있는 곳에서 수행될 수 있다. 따라서, 제 1 절대 압력 값(P1) 및 제 2 절대 압력 값(P2)은 서로로부터 또는 밸브 스위칭 포인트로부터 소정의 시간 범위 내에 있도록 선택될 수 있다.
단계(807)에서, 차압 값은 제 1 절대 압력 값 및 제 2 절대 압력 값에서 생성된다. 상기 생성은 전술된 바와 같이, 다른 값으로부터 하나의 절대 압력 값의 감산을 포함한다.
일부 실시예들에서, 압력 측정은 또한 압력 측정치들의 각 집합에 대한 추세 데이터를 추론하는 데 사용될 수 있다. 각각 최적 곡선의 구배(gradient) 또는 기울기는 추세 데이터로부터 찾을 수 있다. 구배는 측정 압력에서 변화율 또는 안정성을 나타내도록 사용될 수 있다. 큰 구배는 압력이 급격히 변화하고 있는 것을 나타낼 수 있다. 결과적인 제 1 및 제 2 구배는 후속적인 차압 값을 생성하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 추세 데이터가 특이값(outliers)을 결정하는데 그리고 압력 측정치들의 다른 통계적 프로세싱을 위해 사용될 수 있다. 제 1 및 제 2 추세 데이터는 또한 후속적인 데이터 반복처리를 프로세싱하는데 사용될 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 시간에 대한 단일-측면 압력 측정치들(P1 및 P2)의 그래프이다. 압력들(P1 및 P2)은 간결함을 위해 간단하고 정상 상태로 도시된다. 제 1 단일 측면 압력 측정치들의 일 집합 및 제 2 단일 측면 압력 측정치들의 일 집합은 각 밸브 스위칭 시구간(T1, T2, T3, 등) 동안 산출된다. 이 그래프에 따르면, 차압 측정은 후속적으로 시구간(T1, T2, T3 등)에서 후속적으로 생성될 수 있다. 따라서, 7 초 동안의 밸브 스위칭 기간에 대해, 예를 들어 차압 측정이 매 14 초 동안 생성될 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 단일-측면 압력 측정치들의 대안적인 프로세싱의 그래프이다. 여기서, 제 2 단일 측면 압력 측정치들의 일 집합이 얻어지는 대로, 제 1 단일 측정 압력 측정치들의 이전 집합은 차압 값을 산출하도록 사용될 수 있다. 이후, 제 1 단일 측면 압력 측정치들의 새로운 집합이 후속적으로 얻어진 후, 제 2 단일 측면 압력 측정치들의 집합이 차압 값(감산의 순서는 변경되어야 할 것이다)을 산출하는데 사용될 수 있다. 따라서, 7 초의 밸브 스위칭 기간에 대해, 예를 들어 차압 값은 매 7초마다, 즉 시구간들(T1 /2, T1, T3 /2, T2, T5 /2, T3, 등)에서 산출될 수 있다.
또는, 효과적인 측정 시간은 압력 측정치들의 두 집합들 사이 이외의 시간에서 위치될 수 있다. 예를 들어, 효율적인 측정 시간은 두 개의 판독치들 중 하나 동안 일 수 있고, 여기서 제 1 압력 값은 압력 측정치들의 현재 집합으로부터 얻어지거나 보간법에 의해 구해지며 다른 압력 값이 압력 측정치들의 다른 집합으로부터 외삽법으로 구해진다.

Claims (33)

  1. 차압 값(differential pressure value)을 결정하기 위한 차압 센서(105)로서,
    제 1 위치에서의 제 1 압력 및 상기 제 1 위치로부터 이격된 제 2 위치에서의 제 2 압력을 수신하도록 구성된 선택기 밸브(110);
    상기 선택기 밸브(110)에 커플링되어 상기 제 1 압력 또는 상기 제 2 압력을 수신하는 단일 측면(single-sided) 압력 센서(120); 및
    상기 단일 측면 압력 센서(120)에 커플링되어 상기 단일 측면 압력 센서(120)로부터 하나 또는 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 수신하고, 후속적으로 상기 단일 측면 압력 센서(120)로부터 하나 또는 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 수신하며, 그리고 상기 하나 또는 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들 및 상기 하나 또는 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들로부터 차압 값을 생성하도록 구성된, 프로세싱 시스템(130);을 포함하는,
    차압 센서(105).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택기 밸브(110)가 3개의 포트, 양방향(3/2) 선택기 밸브(110)를 포함하는, 차압 센서(105).
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 선택기 밸브(110)가 하나 또는 복수의 밸브들을 포함하는,
    차압 센서(105).
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 차압 센서(105)가 유체 유량계(100)의 구성 요소(component)를 포함하는,
    차압 센서(105).
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세싱 시스템(130)은 상기 선택기 밸브(110)의 작동을 제어하도록 추가로 구성되는,
    차압 센서(105).
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세싱 시스템(130)은,
    상기 하나 또는 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 1 절대 압력 값을 결정하고, 상기 하나 또는 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 2 절대 압력 값을 결정하며, 그리고 상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하도록 구성되는,
    차압 센서(105).
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세싱 시스템(130)은,
    제 1 최적 곡선(first best-fit curve)을 생성하도록 상기 하나 또는 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하고, 제 2 최적 곡선을 생성하도록 상기 하나 또는 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하며, 그리고 상기 제 1 최적 곡선 및 상기 제 2 최적 곡선으로부터 차압 값을 생성하도록 구성되는,
    차압 센서(105).
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세싱 시스템(130)은,
    제 1 최적 곡선을 생성하도록 상기 하나 또는 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하고, 제 2 최적 곡선을 생성하도록 상기 하나 또는 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하며, 상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 한 시점에서 외삽법으로 추정하고(extrapolate), 상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 실질적으로 상기 시점에서 외삽법으로 추정하며, 그리고 상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하도록 구성되는,
    차압 센서(105).
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세싱 시스템(130)은,
    제 1 최적 곡선을 생성하도록 상기 하나 또는 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하고, 제 2 최적 곡선을 생성하도록 상기 하나 또는 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하며, 상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 제 1 시점에서 외삽법으로 추정하고, 상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 소정의 제 2 시점에서 외삽법으로 추정하며, 상기 제 1 시점이 상기 소정의 제 2 시점의 시간 범위 내에 있고, 그리고 상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하도록 구성되는,
    차압 센서(105).
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세싱 시스템(130)은,
    프로세싱된 하나 또는 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하기 위하여 상기 하나 또는 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들(outliers)을 결정하여 버리고, 제 1 최적 곡선을 결정하기 위하여 상기 하나 또는 복수의 프로세싱된 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 통계적으로 프로세싱하며, 하나 또는 복수의 프로세싱된 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 생성하기 위하여 상기 하나 또는 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들(outliers)을 결정하여 버리고, 제 2 최적 곡선을 결정하기 위하여 상기 하나 또는 복수의 프로세싱된 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 통계적으로 프로세싱하며, 상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 한 시점에서 외삽법으로 추정하고, 상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 실질적으로 상기 시점에서 외삽법으로 추정하며, 그리고 상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하도록 구성되는,
    차압 센서(105).
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세싱 시스템(130)은,
    하나 또는 복수의 프로세싱된 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하기 위하여 상기 하나 또는 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들(outliers)을 결정하여 버리고, 제 1 최적 곡선을 결정하기 위하여 상기 하나 또는 복수의 프로세싱된 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 통계적으로 프로세싱하며, 상기 하나 또는 복수의 프로세싱된 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 생성하기 위하여 상기 하나 또는 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들(outliers)을 결정하여 버리고, 제 2 최적 곡선을 결정하기 위하여 상기 하나 또는 복수의 프로세싱된 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 통계적으로 프로세싱하며, 상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 제 1 시점에서 외삽법으로 추정하고, 상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 소정의 제 2 시점에서 외삽법으로 추정하며, 상기 제 1 시점이 상기 소정의 제 2 시점의 시간 범위 내에 있고, 그리고 상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하도록 구성되는,
    차압 센서(105).
  12. 제 1 항에 있어서,
    차압 값을 생성하는 것은
    상기 하나 또는 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 1 추세 데이터(trend data)를 유추하고 상기 하나 또는 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 2 추세 데이터를 유추하는 것; 및
    상기 차압 값을 생성하는데 있어서 상기 제 1 추세 데이터 및 상기 제 2 추세 데이터를 사용하는 것;을 더 포함하는
    차압 센서(105).
  13. 차압 값을 결정하기 위한 방법으로서,
    하나 또는 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 측정하는 단계; 및
    하나 또는 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 후속적으로 측정하는 단계;를 포함하며,
    상기 하나 또는 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들 및 상기 하나 또는 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들이 하나의 단일 측면 압력 센서에 의해 측정되고,
    상기 하나 또는 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들 및 상기 하나 또는 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 포함하는
    차압 값을 결정하기 위한 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 차압 값을 생성하는 단계가
    상기 하나 또는 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 1 절대 압력 값을 결정하는 단계;
    상기 하나 또는 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 2 절대 압력 값을 결정하는 단계; 및
    상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 더 포함하는
    차압 값을 결정하기 위한 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 차압 값을 생성하는 단계가
    제 1 최적 곡선을 생성하기 위하여 상기 하나 또는 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하는 단계;
    제 2 최적 곡선을 생성하기 위하여 상기 하나 또는 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하는 단계; 및
    상기 제 1 최적 곡선 및 상기 제 2 최적 곡선으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 더 포함하는
    차압 값을 결정하기 위한 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 차압 값을 생성하는 단계가
    제 1 최적 곡선을 생성하기 위하여 상기 하나 또는 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하는 단계;
    제 2 최적 곡선을 생성하기 위하여 상기 하나 또는 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하는 단계;
    상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 한 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계;
    상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 실질적으로 상기 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계; 및
    상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 더 포함하는
    차압 값을 결정하기 위한 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 차압 값을 생성하는 단계가
    제 1 최적 곡선을 생성하기 위하여 상기 하나 또는 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하는 단계;
    제 2 최적 곡선을 생성하기 위하여 상기 하나 또는 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하는 단계;
    상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 제 1 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계;
    상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 소정의 제 2 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계로서, 상기 제 1 시점이 상기 소정의 제 2 시점의 시간 범위 내에 있는, 제 2 절대 압력 값을 추정하는 단계; 및
    상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 더 포함하는
    차압 값을 결정하기 위한 방법.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 차압 값을 생성하는 단계가,
    하나 또는 복수의 프로세싱된 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하기 위하여 상기 하나 또는 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들을 결정하여 버리는 단계;
    제 1 최적 곡선을 결정하기 위하여 상기 하나 또는 복수의 프로세싱된 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 통계적으로 프로세싱하는 단계;
    하나 또는 복수의 프로세싱된 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하기 위하여 상기 하나 또는 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들을 결정하여 버리는 단계;
    제 2 최적 곡선을 결정하기 위하여 하나 또는 복수의 프로세싱된 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 통계적으로 프로세싱하는 단계;
    상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 한 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계;
    상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 실질적으로 상기 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계; 및
    상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 더 포함하는
    차압 값을 결정하기 위한 방법.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 차압 값을 생성하는 단계가
    하나 또는 복수의 프로세싱된 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하기 위하여 상기 하나 또는 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들을 결정하여 버리는 단계;
    제 1 최적 곡선을 결정하기 위하여 상기 하나 또는 복수의 프로세싱된 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 통계적으로 프로세싱하는 단계;
    하나 또는 복수의 프로세싱된 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하기 위하여 상기 하나 또는 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들을 결정하여 버리는 단계;
    제 2 최적 곡선을 결정하기 위하여 하나 또는 복수의 프로세싱된 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 통계적으로 프로세싱하는 단계;
    상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 제 1 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계;
    상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 소정의 제 2 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계로서, 상기 제 1 시점이 상기 소정의 제 2 시점의 시간 범위 내에 있는, 제 2 절대 압력 값을 추정하는 단계; 및
    상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 더 포함하는
    차압 값을 결정하기 위한 방법.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 차압 값을 생성하는 단계가
    상기 하나 또는 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 1 추세 데이터를 유추하고 상기 하나 또는 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 2 추세 데이터를 유추하는 단계; 및
    상기 차압 값을 생성하는데 있어서 상기 제 1 추세 데이터 및 상기 제 2 추세 데이터를 사용하는 단계;를 더 포함하는 차압 값을 결정하기 위한 방법.
  21. 차압 값을 결정하기 위한 방법으로서,
    복수의 제 1 절대 압력들을 측정하는 단계; 및
    복수의 제 2 절대 압력들을 후속적으로 측정하는 단계;를 포함하며,
    상기 복수의 제 1 절대 압력들 및 상기 복수의 제 2 절대 압력들이 하나의 단일 측면 압력 센서에 의해 측정되고,
    복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 1 절대 압력 값을 결정하는 단계;
    복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 2 절대 압력 값을 결정하는 단계; 및
    상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 포함하는
    차압 값을 결정하기 위한 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 차압 값을 생성하는 단계가
    제 1 최적 곡선을 생성하기 위하여 상기 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하는 단계;
    제 2 최적 곡선을 생성하기 위하여 상기 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하는 단계; 및
    상기 제 1 최적 곡선 및 상기 제 2 최적 곡선으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 더 포함하는
    차압 값을 결정하기 위한 방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 차압 값을 생성하는 단계가
    제 1 최적 곡선을 생성하기 위하여 상기 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하는 단계;
    제 2 최적 곡선을 생성하기 위하여 상기 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하는 단계;
    상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 한 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계;
    상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 실질적으로 상기 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계; 및
    상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 더 포함하는
    차압 값을 결정하기 위한 방법.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 차압 값을 생성하는 단계가
    제 1 최적 곡선을 생성하기 위하여, 상기 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하는 단계;
    제 2 최적 곡선을 생성하기 위하여, 상기 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 프로세싱하는 단계;
    상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 제 1 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계;
    상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 소정의 제 2 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계로서, 상기 제 1 시점이 상기 소정의 제 2 시점의 시간 범위 내에 있는, 제 2 절대 압력 값을 추정하는 단계;
    상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 더 포함하는
    차압 값을 결정하기 위한 방법.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 차압 값을 생성하는 단계가
    상기 복수의 프로세싱된 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하기 위하여 상기 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들을 결정하여 버리는 단계;
    제 1 최적 곡선을 결정하기 위하여, 상기 복수의 프로세싱된 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 통계적으로 프로세싱하는 단계;
    상기 복수의 프로세싱된 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하기 위하여, 상기 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들을 결정하여 버리는 단계;
    제 2 최적 곡선을 결정하기 위하여, 상기 복수의 프로세싱된 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 통계적으로 프로세싱하는 단계;
    상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 한 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계;
    상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 실질적으로 상기 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계; 및
    상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 더 포함하는
    차압 값을 결정하기 위한 방법.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 차압 값을 생성하는 단계가
    상기 복수의 프로세싱된 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하기 위하여 상기 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들을 결정하여 버리는 단계;
    제 1 최적 곡선을 결정하기 위하여, 상기 복수의 프로세싱된 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 통계적으로 프로세싱하는 단계;
    상기 복수의 프로세싱된 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하기 위하여 상기 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들을 결정하여 버리는 단계;
    제 2 최적 곡선을 결정하기 위하여, 상기 복수의 프로세싱된 제 2 단일 측면 압력 측정치들을 통계적으로 프로세싱하는 단계;
    상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 제 1 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계;
    상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 소정의 제 2 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계로서, 상기 제 1 시점이 상기 소정의 제 2 시점의 시간 범위 내에 있는, 제 2 절대 압력 값을 추정하는 단계; 및
    상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 더 포함하는
    차압 값을 결정하기 위한 방법.
  27. 제 21 항에 있어서,
    상기 차압 값을 생성하는 단계가
    상기 하나 또는 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 1 추세 데이터를 유추하고 상기 하나 또는 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 2 추세 데이터를 유추하는 단계; 및
    상기 차압 값을 생성하는데 있어서 상기 제 1 추세 데이터 및 상기 제 2 추세 데이터를 사용하는 단계;를 더 포함하는
    차압 값을 결정하기 위한 방법.
  28. 차압 값을 결정하기 위한 방법으로서,
    복수의 제 1 절대 압력들을 측정하는 단계; 및
    복수의 제 2 절대 압력들을 후속적으로 측정하는 단계;를 포함하고,
    상기 복수의 제 1 절대 압력들 및 상기 복수의 제 2 절대 압력들이 하나의 단일 측면 압력 센서에 의해 측정되고,
    상기 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 1 최적 곡선을 생성하고, 제 1 절대 압력 값을 결정하기 위하여 상기 제 1 최적 곡선을 사용하는 단계;
    상기 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 2 최적 곡선을 생성하고, 제 2 절대 압력 값을 결정하기 위하여 상기 제 2 최적 곡선을 사용하는 단계; 및
    상기 제 1 절대 압력 값 및 상기 제 2 절대 압력 값으로부터 차압 값을 생성하는 단계;를 더 포함하는
    차압 값을 결정하기 위한 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 최적 곡선들을 생성하는 단계는,
    상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 한 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계; 및
    상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 실질적으로 상기 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계;를 더 포함하는
    차압 값을 결정하기 위한 방법.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 최적 곡선들을 생성하는 단계가
    상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 제 1 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계; 및
    상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 소정의 제 2 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계로서, 상기 제 1 시점이 상기 소정의 제 2 시점의 시간 범위 내에 있는, 제 2 절대 압력 값을 추정하는 단계;를 더 포함하는
    차압 값을 결정하기 위한 방법.
  31. 제 28 항에 있어서,
    상기 차압 값을 생성하는 단계가
    상기 제 1 최적 곡선을 생성하기 전에 복수의 프로세싱된 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하기 위하여 상기 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들을 결정하여 버리는 단계;
    상기 제 2 최적 곡선을 생성하기 전에 복수의 프로세싱된 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하기 위하여 상기 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들을 결정하여 버리는 단계;
    상기 제 1 최적 곡선으로부터 상기 제 1 절대 압력 값을 한 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계; 및
    상기 제 2 최적 곡선으로부터 상기 제 2 절대 압력 값을 실질적으로 상기 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계;를 더 포함하는
    차압 값을 결정하기 위한 방법.
  32. 제 28 항에 있어서,
    상기 차압 값을 생성하는 단계가
    상기 제 1 최적 곡선을 생성하기 전에 복수의 프로세싱된 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하기 위하여, 상기 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들을 결정하여 버리는 단계;
    상기 제 2 최적 곡선을 생성하기 전에 복수의 프로세싱된 제 1 단일 측면 압력 측정치들을 산출하기 위하여, 상기 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들에서 이상점들을 결정하여 버리는 단계;
    상기 제 1 최적 곡선으로부터 제 1 절대 압력 값을 제 1 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계; 및
    상기 제 2 최적 곡선으로부터 제 2 절대 압력 값을 소정의 제 2 시점에서 외삽법으로 추정하는 단계로서, 상기 제 1 시점이 상기 소정의 제 2 시점의 시간 범위 내에 있는, 제 2 절대 압력 값을 추정하는 단계;를 더 포함하는
    차압 값을 결정하기 위한 방법.
  33. 제 28 항에 있어서,
    상기 차압 값을 생성하는 단계가
    상기 하나 또는 복수의 제 1 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 1 추세 데이터를 유추하고 상기 하나 또는 복수의 제 2 단일 측면 압력 측정치들로부터 제 2 추세 데이터를 유추하는 단계; 및
    상기 차압 값을 생성하는데 있어서 상기 제 1 추세 데이터 및 상기 제 2 추세 데이터를 사용하는 단계;을 더 포함하는
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