KR102561086B1 - 포크형 계측기들에서 이상들을 결정 및 식별 - Google Patents

포크형 계측기들에서 이상들을 결정 및 식별 Download PDF

Info

Publication number
KR102561086B1
KR102561086B1 KR1020217039988A KR20217039988A KR102561086B1 KR 102561086 B1 KR102561086 B1 KR 102561086B1 KR 1020217039988 A KR1020217039988 A KR 1020217039988A KR 20217039988 A KR20217039988 A KR 20217039988A KR 102561086 B1 KR102561086 B1 KR 102561086B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
anomaly
phase difference
density
fluid
data processing
Prior art date
Application number
KR1020217039988A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220004210A (ko
Inventor
케빈 에프. 스미스
Original Assignee
마이크로 모우션, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 마이크로 모우션, 인코포레이티드 filed Critical 마이크로 모우션, 인코포레이티드
Publication of KR20220004210A publication Critical patent/KR20220004210A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102561086B1 publication Critical patent/KR102561086B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
    • G01N9/002—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity using variation of the resonant frequency of an element vibrating in contact with the material submitted to analysis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/296—Acoustic waves
    • G01F23/2966—Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves
    • G01F23/2967—Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves for discrete levels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • G01N11/10—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material
    • G01N11/16—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material by measuring damping effect upon oscillatory body
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
    • G01N9/002—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity using variation of the resonant frequency of an element vibrating in contact with the material submitted to analysis
    • G01N2009/004—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity using variation of the resonant frequency of an element vibrating in contact with the material submitted to analysis comparing frequencies of two elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
    • G01N9/002—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity using variation of the resonant frequency of an element vibrating in contact with the material submitted to analysis
    • G01N2009/006—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity using variation of the resonant frequency of an element vibrating in contact with the material submitted to analysis vibrating tube, tuning fork

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)

Abstract

유체 유동 시스템에서 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법이 개시되는데, 그 시스템은 유체 유동의 유체에 침지되는 침지형 엘리먼트들을 갖는 계측기를 구비한다. 그 방법은, 데이터 프로세싱 회로(132)를 사용하여, 유체 유동 시스템에서 유체의 측정 밀도를 결정하는 단계, 데이터 프로세싱 회로(132)를 사용하여, 유체 유동 시스템에서 유체의 측정 밀도와 예상 밀도 간의 관계에 기반하여, 유체 유동 시스템이 밀도 이상을 경험하고 있는지 여부를 결정하는 단계, 데이터 프로세싱 회로(132)를 사용하여, 계측기의 침지형 엘리먼트들의 진동들의 측정 위상차를 결정하는 단계, 데이터 프로세싱 회로(132)를 사용하여, 유체 유동에서 침지형 엘리먼트들의 진동들의 측정 위상차와 목표 위상차 간의 관계에 기반하여, 유체 유동 시스템이 위상 이상을 경험하고 있는지 여부를 결정하는 단계, 및 밀도 이상이 있는지 여부의 결정 및 위상 이상이 있는지 여부의 결정에 기반하여, 유체 유동 시스템의 이상을 식별하는 단계를 포함한다.

Description

포크형 계측기들에서 이상들을 결정 및 식별
아래에서 설명되는 실시예들은 진동 센서들에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 진동 센서들에서 이상(anomaly)들을 결정하고 식별하는 것에 관한 것이다.
진동 밀도 계측기들 및 진동 점도 계측기들과 같은 진동 센서들이 특성화될 유체의 존재 시에 진동하는 진동 엘리먼트의 움직임을 검출함으로써 동작한다. 진동 엘리먼트는 공진 주파수 또는 품질 계수(Q)와 같은 진동 응답 파라미터를 가질 수 있는 진동 응답을 갖는다. 진동 엘리먼트의 진동 응답은 일반적으로 유체와 조합되는 진동 엘리먼트의 조합된 질량, 강성 및 댐핑 특성들에 의해 영향을 받는다. 밀도, 점도, 온도 등과 같은 유체와 연관된 특성들은 진동 엘리먼트와 연관된 하나 이상의 움직임 변환기들로부터 수신되는 진동 신호 또는 신호들을 프로세싱함으로써 결정될 수 있다. 진동 신호의 프로세싱은 진동 응답 파라미터를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
진동 센서들은 진동 엘리먼트 및 그 진동 엘리먼트에 결합된 계측 전자장치를 갖는다. 진동 센서들은 진동 엘리먼트를 진동시키기 위한 구동기들 및 그 진동에 대한 응답으로 진동 신호를 생성하는 픽오프(pickoff)를 포함한다. 진동 신호는 통상적으로 연속 시간 또는 아날로그 신호이다. 계측 전자장치는 진동 신호를 수신하고, 그 진동 신호를 프로세싱하여 하나 이상의 유체 특성들 또는 유체 측정치들을 생성한다. 계측 전자장치는 진동 신호의 주파수 및 진폭 둘 모두를 결정한다. 진동 신호의 주파수 및 진폭은 유체의 밀도를 결정하기 위해 추가로 프로세싱될 수 있다.
진동 센서들은 폐루프 또는 개루프 회로를 사용하여 구동기에게 구동 신호를 제공한다. 구동 신호는 통상적으로, 수신된 진동 신호에 기반한다. 회로는 진동 신호 또는 그 진동 신호의 파라미터들을 구동 신호로 수정하거나 그 구동 신호에 통합한다. 예컨대, 구동 신호는 수신된 진동 신호의 증폭되거나 변조되거나 다른 방식으로 수정된 버전일 수 있다. 그러므로, 수신된 진동 신호는 회로가 목표 주파수를 달성할 수 있게 하는 피드백을 포함할 수 있다. 피드백을 사용하여, 회로는 구동 주파수를 증가적으로 변경하고, 목표 주파수에 도달될 때까지 진동 신호를 모니터링한다.
유체의 점도 및 밀도와 같은 유체 특성들은, 구동 신호와 진동 신호 사이의 위상차가 예컨대 135° 및 45°인 주파수들로부터 결정될 수 있다. 제1 오프-공진 위상차 및 제2 오프-공진 위상차로 표시되는 이런 원하는 위상차들은 절반 전력 또는 3dB 주파수들에 대응할 수 있다. 제1 오프-공진 주파수는, 제1 오프-공진 위상차가 약 135°인 주파수로서 정의된다. 제2 오프-공진 주파수는, 제2 오프-공진 위상차가 약 45°인 주파수로서 정의된다. 제2 오프-공진 주파수에서 이루어진 밀도 측정들은 유체 점도와 무관할 수 있다. 따라서, 제2 오프-공진 위상차가 45°인 경우에 수행되는 밀도 측정들은 다른 위상차들에서 이루어지는 밀도 측정들보다 더 정확할 수 있다.
동작할 때, 유동 유체에 노출되는 포크형 진동 계측기의 엘리먼트들은 비정상적인 조건들로 인해 효율의 시프트들을 경험할 수 있다. 예컨대, 유체 유동에 침지되는 엘리먼트들은 밀도 및/또는 점도의 상당한 변동으로 인해 변형들을 경험할 수 있다. 이것은 혼입된 외래 입자들 또는 혼입된 가스로 인한 것일 수 있다. 유체에 침지된 엘리먼트들은 또한 막 또는 미립자들과 같은 축적물을 축적할 수 있다. 유동 유체에 침지되는 엘리먼트들은 또한 물리적 상호 작용들 또는 화학 반응들로 인해 침식 또는 부식을 각각 경험할 수 있다. 또한, 비정상적인 판독치들은 제조 또는 설치 이상의 특성일 수 있다. 유체에 침지된 엘리먼트들은 진동 엘리먼트를 포함할 수 있다. 진동 엘리먼트 및 유체들의 측정된 특성들이 비정상적인 센서 판독치들을 통해 영향을 받기 때문에, 이 진동 엘리먼트는 이런 이상들 중 임의의 이상에 의해 영향을 받을 수 있다. 또한, 잘못된 설치 또는 제조로 인해 예측불가능한 판독치들이 야기될 수 있다.
기존 계측기 및 유동 모니터링 장비는, 계측 시스템이 동작하는 동안 계측 시스템의 오류 속성을 결정 및 식별하기 위한 더 효과적인 수단을 필요로 한다. 현재 접근 방식은, 결과적인 판독치들에서 이상들을 감지하고 동작 조건들로부터 계측기를 제거하여 계측기들을 검사하는 것이다.
따라서, 오류의 존재를 결정하고 어떤 오류가 진동 유동 계측기에서 문제를 야기하는지를 식별할 필요가 있다.
일 실시예에서, 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법이 제공된다. 유체 유동 시스템에서 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법의 실시예가 설명되는데, 그 시스템은 유체 유동의 유체에 침지되는 침지형 엘리먼트들을 갖는 계측기를 구비하고, 그 방법은 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 유체 유동 시스템에서 유체의 측정 밀도를 결정하는 단계를 포함한다. 방법은 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 유체 유동 시스템에서 유체의 측정 밀도와 예상 밀도 간의 관계에 기반하여, 유체 유동 시스템이 밀도 이상을 경험하고 있는지 여부를 결정하는 단계를 더 포함한다. 방법은 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 계측기의 침지형 엘리먼트들의 진동들의 측정 위상차를 결정하는 단계를 더 포함한다. 방법은 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 유체 유동에서 침지형 엘리먼트들의 진동들의 측정 위상차와 목표 위상차 간의 관계에 기반하여, 유체 유동 시스템이 위상 이상을 경험하고 있는지 여부를 결정하는 단계를 더 포함한다. 방법은 밀도 이상이 있는지 여부의 결정 및 위상 이상이 있는지 여부의 결정에 기반하여, 유체 유동 시스템의 이상을 식별하는 단계를 더 포함한다.
다른 실시예에서, 이상을 결정하기 위한 데이터 프로세싱 회로가 제공된다. 계측기의 계측 전자장치에 통신가능하게 결합되고 그리고/또는 계측 전자장치에 통합되는 데이터 프로세싱 회로의 일 실시예에서, 계측기는 진동 엘리먼트들, 진동 엘리먼트들에서 진동들을 구동하기 위한 구동기, 및 진동 엘리먼트들의 진동들을 측정하기 위한 적어도 하나의 센서를 구비하고, 계측 전자장치는 측정 위상차 및 측정 밀도를 결정하도록 구성된다. 데이터 프로세싱 회로는 유체 유동 시스템에서 유체의 측정 밀도를 결정하고, 유체 유동 시스템에서 유체의 측정 밀도와 예상 밀도 간의 관계에 기반하여, 유체 유동 시스템이 밀도 이상을 경험하고 있는지 여부를 결정하고, 계측기의 진동 엘리먼트들의 진동들의 측정 위상차를 결정하고, 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 유체 유동에서 진동 엘리먼트들의 진동들의 측정 위상차와 목표 위상차 간의 관계에 기반하여, 유체 유동 시스템이 위상 이상을 경험하고 있는지 여부를 결정하며, 그리고 밀도 이상의 결정 및 위상 이상의 결정에 기반하여, 유체 유동 시스템의 이상을 식별하도록 추가로 구성된다.
양상들
일 양상에 따라, 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법은, 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 가스 혼입 이상을 표시하는 밀도 이상을 식별하는 단계를 포함할 수 있고, 여기서 측정 밀도와 예상 밀도 간의 관계는 측정 밀도가 적어도 임계 밀도차만큼 예상 밀도보다 더 작은 것이다.
일 양상에 따라, 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법은, 측정 위상차가 적어도 임계 위상 편차만큼 목표 위상차와 상이한 것을 포함할 수 있다.
일 양상에 따라, 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법은, 측정 위상차가 평균 측정 위상차이고, 그리고 임계 위상 편차가 평균 측정 위상차와 목표 위상차 간의 차이라는 것을 포함할 수 있다.
일 양상에 따라, 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법은, 식별되는 유체 유동 시스템의 이상이 가스 혼입 이상이라는 것을 포함할 수 있다.
일 양상에 따라, 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법은, 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 데이터 프로세싱 회로에 저장된 데이터에 기반하여 유체 및 유체에 혼입된 엘리먼트들 중 하나 이상이 침지형 엘리먼트들을 침식할 가능성이 있는지 여부를 결정함으로써, 가스 혼입 이상 식별이 침식 이상 식별과 혼동될 수 있는지 여부를 결정하는 단계, 및 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 만약 유체 및 유동 유체에 혼입된 엘리먼트들 중 하나 이상이 침지형 엘리먼트들을 침식할 가능성이 있음을 표시하는 데이터를 데이터 프로세싱 회로가 갖는다면, 가스 혼입 이상 식별이 침식 이상과 혼동될 수 있음을 식별하는 단계를 포함할 수 있다.
일 양상에 따라, 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법은, 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 축적물 이상을 표시하는 밀도 이상을 식별하는 단계를 포함할 수 있고, 여기서 측정 밀도와 예상 밀도 간의 관계는 측정 밀도가 적어도 임계 밀도차만큼 예상 밀도보다 더 큰 것이다.
일 양상에 따라, 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법은, 측정 위상차가 적어도 임계 위상 편차만큼 목표 위상차와 상이하다는 것, 측정 위상차가 목표 위상차로부터 위 및 아래로 스윙하는 스윙 가동, 및 목표 위상차에 대한 측정 위상차의 삼각측량 가동 중 하나 이상을 결정함으로써, 측정 위상차와 목표 위상차 간의 관계를 데이터 프로세싱 회로를 사용하여 결정하는 단계, 및 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 축적물 이상을 표시하는 위상 이상을 식별하는 단계를 포함할 수 있다.
일 양상에 따라, 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법은, 스윙 가동 및 삼각측량 가동 중 하나 이상이, 측정 위상차의 다수의 연속 사이클 발진들이 목표 위상차를 초과하고 그리고/또는 측정 위상차의 다른 수의 연속 사이클 발진들이 목표 위상차 미만일 때, 결정되는 것을 포함할 수 있다.
일 양상에 따라, 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법은, 삼각측량 가동이 목표 위상에 대해 삼각형 또는 원형 패턴을 생성하는 측정 위상차의 다수의 연속 사이클 발진들에 의해 결정되는 것을 포함할 수 있다.
일 양상에 따라, 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법은, 식별하는 단계가 유체 유동 시스템의 이상을 축적물 이상으로서 식별하는 단계를 더 포함하는 것을 포함할 수 있다.
일 양상에 따라, 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법은, 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 데이터 프로세싱 회로에 저장된 데이터에 기반하여 유체 및 유체에 혼입된 엘리먼트들 중 하나 이상이 침지형 엘리먼트들을 부식시킬 가능성이 있는지 여부를 결정함으로써, 축적물 이상 식별이 부식 이상 식별과 혼동될 수 있는지 여부를 결정하는 단계, 및 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 만약 유동 유체 및 유동 유체에 혼입된 엘리먼트들 중 하나 이상이 침지형 엘리먼트들을 부식시킬 가능성이 있음을 표시하는 데이터를 데이터 프로세싱 회로가 갖는다면, 축적물 이상 식별이 부식 이상과 혼동될 수 있음을 식별하는 단계를 포함할 수 있다.
일 양상에 따라, 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법은, 임계 밀도차가 1kg/m3인 것을 포함할 수 있다.
일 양상에 따라, 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법은, 임계 위상 편차가 0.02°인 것을 포함할 수 있다.
일 양상에 따라, 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법은, 임계 위상 편차가 0.015°인 것을 포함할 수 있다.
일 양상에 따라, 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법은, 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 가스 혼입 이상을 사용자에게 통지하는 것, 가스 혼입 이상이 발생했음을 계측기 상에 표시하는 것, 가스 혼입 이상에 대한 응답으로 유체 또는 유체 유동의 특성들을 변경하는 것, 및 가스 혼입 이상을 나타내는 데이터를 저장하는 것 중 하나 이상에 의해서 이상에 대해 응답하는 단계를 포함할 수 있다.
일 양상에 따라, 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법은, 유체 또는 유체 유동의 유동 특성들을 변경하는 것이 유체 유동의 속도를 증가시키는 것 및 유체 유동의 유체의 온도를 증가시키는 것 중 하나 이상을 더 포함하는 것을 포함할 수 있다.
일 양상에 따라, 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법은, 계측기가 포크형 밀도 계측기 및 포크형 점도 계측기 중 하나인 것을 포함할 수 있다.
일 양상에 따라, 데이터 프로세싱 회로는, 측정 밀도가 적어도 임계 밀도차만큼 예상 밀도보다 더 작다고 결정함으로써, 측정 밀도와 예상 밀도 간의 관계를 결정하고, 그리고 가스 혼입 이상을 표시하는 밀도 이상을 식별하도록 구성될 수 있다.
일 양상에 따라, 데이터 프로세싱 회로는, 측정 위상차가 적어도 임계 위상 편차만큼 목표 위상차와 상이하다고 결정함으로써, 측정 위상차와 목표 위상차 간의 관계를 결정하도록 구성될 수 있다.
일 양상에 따라, 데이터 프로세싱 회로는 평균 측정 위상차인 측정 위상차를 사용하도록 구성될 수 있고, 그리고 임계 위상 편차는 평균 측정 위상차와 목표 위상차 간의 차이이다.
일 양상에 따라, 데이터 프로세싱 회로는 유체 유동 시스템의 이상을 가스 혼입 이상으로서 식별함으로써 유체 유동 시스템의 이상을 식별하도록 구성될 수 있다.
일 양상에 따라, 데이터 프로세싱 회로는, 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 데이터 프로세싱 회로에 저장된 데이터에 기반하여 유체 및 유체에 혼입된 엘리먼트들 중 하나 이상이 진동 엘리먼트들을 침식할 가능성이 있는지 여부를 결정함으로써, 가스 혼입 이상 식별이 침식 이상 식별과 혼동될 수 있는지 여부를 결정하고, 그리고 만약 유체 및 유동 유체에 혼입된 엘리먼트들 중 하나 이상이 진동 엘리먼트들을 침식할 가능성이 있음을 표시하는 데이터를 데이터 프로세싱 회로가 갖는다면, 가스 혼입 이상 식별이 침식 이상과 혼동될 수 있음을 식별하도록 구성될 수 있다.
일 양상에 따라, 데이터 프로세싱 회로는, 측정 밀도가 적어도 임계 밀도차만큼 예상 밀도보다 더 크다고 결정함으로써, 측정 밀도와 예상 밀도 간의 관계를 결정하고, 그리고 축적물 이상을 표시하는 밀도 이상을 식별하도록 구성될 수 있다.
일 양상에 따라, 데이터 프로세싱 회로는, 측정 위상차가 적어도 임계 위상 편차만큼 목표 위상차와 상이하다는 것, 측정 위상차가 목표 위상차 위 및 아래로 스윙하는 스윙 가동, 및 목표 위상차에 대한 측정 위상차의 삼각측량 가동 중 하나 이상을 결정함으로써, 측정 위상차와 목표 위상차 간의 관계를 결정하고, 그리고 축적물 이상을 표시하는 위상 이상을 식별하도록 구성될 수 있다.
일 양상에 따라, 데이터 프로세싱 회로는, 측정 위상차의 다수의 연속 사이클 발진들이 목표 위상차를 초과한다는 것 및 측정 위상차의 다른 수의 연속 사이클 발진들이 목표 위상차 미만이라는 것 중 하나 또는 둘 모두를 검출함으로써, 스윙 가동 및 삼각측량 가동 중 하나 이상을 결정하도록 구성될 수 있다.
일 양상에 따라, 데이터 프로세싱 회로는, 목표 위상에 대해 삼각형 또는 원형 패턴을 생성하는 측정 위상차의 다수의 연속 사이클 발진들을 식별함으로써 삼각측량 가동을 결정하도록 구성될 수 있다.
일 양상에 따라, 데이터 프로세싱 회로는 유체 유동 시스템의 이상을 축적물 이상으로서 식별하도록 구성될 수 있다.
일 양상에 따라, 데이터 프로세싱 회로는, 데이터 프로세싱 회로에 저장된 데이터에 기반하여 유체 및 유체에 혼입된 엘리먼트들 중 하나 이상이 진동 엘리먼트들을 부식시킬 가능성이 있는지 여부를 결정함으로써, 축적물 이상 식별이 부식 이상 식별과 혼동될 수 있는지 여부를 결정하고, 그리고 만약 유동 유체 및 유동 유체에 혼입된 엘리먼트들 중 하나 이상이 진동 엘리먼트들을 부식시킬 가능성이 있음을 표시하는 데이터를 데이터 프로세싱 회로가 갖는다면, 축적물 이상 식별이 부식 이상과 혼동될 수 있음을 식별하도록 구성될 수 있다.
일 양상에 따라, 데이터 프로세싱 회로는 1kg/m3의 임계 밀도차를 사용하도록 구성될 수 있다.
일 양상에 따라, 데이터 프로세싱 회로는 0.02°의 임계 위상 편차를 사용하도록 구성될 수 있다.
일 양상에 따라, 데이터 프로세싱 회로는 0.015°의 임계 위상 편차를 사용하도록 구성될 수 있다.
일 양상에 따라, 데이터 프로세싱 회로는, 이상을 사용자에게 통지하는 것, 이상이 발생했음을 계측기 상에 표시하는 것, 이상에 대한 응답으로 유체 또는 유체 유동의 특성들을 변경하는 것, 및 이상을 나타내는 데이터를 저장하는 것 중 하나 이상에 의해서 이상에 대해 응답하도록 추가로 구성될 수 있다.
일 양상에 따라, 데이터 프로세싱 회로는, 유체 유동의 속도를 증가시키는 것 및 유체 유동의 유체의 온도를 증가시키는 것 중 하나 이상에 의해 유체 또는 유체 유동의 유동 특성들을 변경하도록 구성될 수 있다.
일 양상에 따라, 계측기는 포크형 밀도 계측기 및 포크형 점성 계측기 중 하나일 수 있다.
일 양상에 따라, 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법은, 유체 유동 시스템이 어떤 밀도 이상도 경험하고 있지 않고 적어도 하나의 위상 이상을 경험하고 있다고 데이터 프로세싱 회로가 결정하는 것을 포함할 수 있고, 식별되는 이상은 제조 이상 및 설치 이상 중 하나 이상이다.
일 양상에 따라, 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법은, 신호 프로세싱 회로를 재설정하거나 데이터 프로세싱 회로와의 새로운 위상 동기를 구축하는 단계, 데이터 프로세싱 회로에 의해, 신호 프로세싱 회로를 재설정하거나 새로운 위상 동기를 구축한 이후에 스윙 가동이 시간에 따라 감소하는지 여부를 결정하는 단계, 만약 스윙 가동이 시간에 따라 감소한다면, 신호 프로세싱 회로에 의해, 위상 이상이 축적물 이상을 표시하는 위상 이상이 아니라 설치 이상을 표시하는 위상 이상이라고 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 양상에 따라, 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법은, 예상 위상차로부터의 측정 위상차 최대 사이클 편차들을 증가시키면서 예상 위상차 초과 또는 미만의 측정 위상차의 다수의 연속 사이클들을 식별하고 이어서 어쩌면 예상 위상차로부터의 최대 사이클 편차들을 감소시키면서 잠재적으로 상이한 수의 연속적인 측정 위상차 사이클들을 식별함으로써, 스윙 가동 및 삼각측량 가동 중 하나 이상을 결정할 수 있다.
일 양상에 따라, 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법은, 스윙 가동이, 예상 위상차로부터 다수의 연속 사이클들이 증가적으로 벗어나고 이어 연속하는 다른 수의 사이클들이 연속적으로 그리고 후속해서 감소적으로 벗어난다고 결정한 이후에, 예상 위상차를 충족시키고 예상 위상차의 다른 측에 교차하는 측정 위상차에 의해 추가로 결정되는 것을 포함할 수 있다.
일 양상에 따라, 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법은, 유체 또는 유체 유동의 특성들을 변경하는 것이, 만약 축적물이 침지형 엘리먼트들의 융점보다 더 낮은 융점을 갖는다는 것을 표시하기 위해 저장되는 데이터를 데이터 프로세싱 회로가 갖는다면, 유체의 온도를 증가시키는 것을 포함한다는 것을 포함할 수 있다.
일 양상에 따라, 데이터 프로세싱 회로는, 유체 유동 시스템이 어떤 밀도 이상도 경험하고 있지 않고 적어도 하나의 위상 이상을 경험하고 있다고 데이터 프로세싱 회로가 결정하는 것을 포함하도록 구성될 수 있고, 식별되는 이상은 제조 이상 및 설치 이상 중 하나 이상이다.
일 양상에 따라, 데이터 프로세싱 회로는, 신호 프로세싱 회로를 재설정하거나 데이터 프로세싱 회로와의 새로운 위상 동기를 구축하고, 데이터 프로세싱 회로에 의해, 신호 프로세싱 회로를 재설정하거나 새로운 위상 동기를 구축한 이후에 스윙 가동이 시간에 따라 감소하는지 여부를 결정하고, 만약 스윙 가동이 시간에 따라 감소한다면, 데이터 프로세싱 회로에 의해, 위상 이상이 축적물 이상을 표시하는 위상 이상이 아니라 설치 이상을 표시하는 위상 이상이라고 결정하도록 구성될 수 있다.
일 양상에 따라, 데이터 프로세싱 회로는, 예상 위상차로부터의 측정 위상차 최대 사이클 편차들을 증가시키면서 예상 위상차 초과 또는 미만의 측정 위상차의 다수의 연속 사이클들을 식별하고 이어서 어쩌면 예상 위상차로부터의 최대 사이클 편차들을 감소시키면서 잠재적으로 상이한 수의 연속적인 측정 위상차 사이클들을 식별함으로써, 스윙 가동 및 삼각측량 가동 중 하나 이상을 결정하도록 구성될 수 있다.
일 양상에 따라, 데이터 프로세싱 회로는, 예상 위상차로부터 다수의 연속 사이클들이 증가적으로 벗어나고 이어 연속하는 다른 수의 사이클들이 연속적으로 그리고 후속해서 감소적으로 벗어난다고 결정한 이후에, 예상 위상차를 충족시키고 예상 위상차의 다른 측에 교차하는 측정 위상차에 의해 스윙 가동을 추가로 결정하도록 구성될 수 있다.
일 양상에 따라, 데이터 프로세싱 회로는, 만약 축적물이 침지형 엘리먼트들의 융점보다 더 낮은 융점을 갖는다는 것을 표시하기 위해 저장되는 데이터를 데이터 프로세싱 회로가 갖는다면, 유체의 온도를 증가시킴으로써 유체 또는 유체 유동의 특성들을 변경할 수 있고, 온도는 축적물의 융점을 초과한다.
일 양상에 따라, 데이터 프로세싱 회로는 계측기에 통합될 수 있고, 계측기는 이상들을 나타내는 데이터 및/또는 이상들에 대한 응답들 이외의 유체 또는 유체 유동 특성들을 나타내는 데이터를 사용자 또는 외부 디바이스들에 제공하도록 구성되지 않은 전용 오류 검출 엘리먼트이다.
일 양상에 따라, 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법은, 침지형 엘리먼트들이 유체에 처음 침지될 때 유체의 초기 측정 밀도에 기반하여 이상을 결정하기 위한 적어도 하나의 임계치 또는 범위를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 양상에 따라, 데이터 프로세싱 회로는, 침지형 엘리먼트들이 유체에 처음 침지될 때 유체의 초기 측정 밀도에 기반하여 이상을 결정하기 위한 적어도 하나의 임계치 또는 범위를 결정하도록 구성될 수 있다.
일 양상에 따라, 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법은, 계측기가 설치된 것, 동작 중인 것, 및 동작으로부터 제거되지 않은 것 중 하나 이상일 때, 이상이 식별되는 것을 포함할 수 있다.
일 양상에 따라, 데이터 프로세싱 회로는, 계측기가 설치된 것, 동작 중인 것, 및 동작에서 제거되지 않은 것 중 하나 이상일 때, 이상이 식별되도록 구성될 수 있다.
동일한 참조 번호는 모든 도면들에서 동일한 엘리먼트를 나타낸다. 도면들이 반드시 실척대로 도시되지는 않았다는 것이 이해되어야 한다.
도 1은 진동 엘리먼트 및 그 진동 엘리먼트에 결합된 계측 전자장치를 포함하는 진동 센서를 도시한다.
도 2는 데이터 프로세싱 회로(132)의 실시예의 블록 다이어그램을 도시한다.
도 3은 이상을 결정하고 식별하기 위한 방법(300)의 실시예의 흐름도를 도시한다.
도 4는 밀도 이상을 결정하고 식별하기 위한 방법(400)의 실시예의 흐름도를 도시한다.
도 5는 위상 이상을 결정하기 위한 방법(500)의 실시예의 흐름도를 도시한다.
도 6은 시스템에 혼입 가스가 있는지 여부를 결정하기 위한 방법(600)의 실시예의 흐름도를 도시한다.
도 7은 계측기 상에 축적물이 있는지 여부를 결정하기 위한 방법(700)의 실시예의 흐름도를 도시한다.
도 8은 가스 혼입 이상이 침식 이상과 혼동되고 있는지 여부를 결정하기 위한 방법(800)의 실시예의 흐름도를 도시한다.
도 9는 축적물 이상이 부식 이상과 혼동되고 있는지 여부를 결정하기 위한 방법(900)의 실시예의 흐름도를 도시한다.
도 10은 이상 검출에 응답하기 위한 방법(1000)의 실시예의 흐름도를 도시한다.
도 11a는 일 실시예에 따라, 포크형 밀도 계측기가 이상 없이 동작하고 있을 때, 시간에 따라 실시간(live) 위상 및 밀도 측정치들을 예상 값들과 비교하는 2-축 그래프(1100a)를 도시한다.
도 11b는 일 실시예에 따라, 포크형 밀도 계측기가 이상 없이 동작하고 있을 때, 예상 위상차로부터의 실시간 위상의 편차의 그래프(1100b)를 도시한다.
도 12a는 일 실시예에 따라, 포크형 밀도 계측기가 혼입 가스 이상을 가지고 동작하고 있을 때, 시간에 따라 실시간 위상 및 밀도 측정치들을 예상 값들과 비교하는 2-축 그래프(1200a)를 도시한다.
도 12b는 일 실시예에 따라, 포크형 밀도 계측기가 혼입 가스 이상을 가지고 동작하고 있을 때, 예상 위상차로부터의 실시간 위상의 편차의 그래프를 도시한다.
도 13a는 일 실시예에 따라, 포크형 밀도 계측기가 축적물 이상을 가지고 동작하고 있을 때, 시간에 따라 실시간 위상 및 밀도 측정치들을 예상 값들과 비교하는 2-축 그래프(1300a)를 도시한다.
도 13b는 일 실시예에 따라, 포크형 밀도 계측기가 축적물 이상을 가지고 동작하고 있을 때, 예상 위상차로부터의 실시간 위상의 편차의 그래프를 도시한다.
도 14는 일 실시예에 따라, 포크형 점도 계측기가 이상 없이 동작하고 있을 때, 시간에 따라 포크 위상들 간에 비교하는 2-축 그래프(1400)를 도시한다.
도 1 내지 도 14 및 아래의 설명은 진동 엘리먼트의 진동 응답 파라미터를 결정하는 실시예의 최상 모드를 만들고 사용하는 방법을 당업자들에게 교시하기 위한 특정 예들을 묘사한다. 본 발명의 원리들을 교시할 목적으로, 일부 종래 양상들은 단순화되거나 생략되었다. 당업자들은 본 설명의 범위 내에 속하는 이런 예들로부터의 변형들을 인지할 것이다. 당업자들은, 아래에서 설명된 특징들이 다양한 방식들로 조합되어 진동 엘리먼트의 진동 응답 파라미터를 결정하는 다수의 변형들을 형성할 수 있다는 것을 인지할 것이다. 그 결과, 아래에서 설명되는 실시예들은 아래에서 설명되는 특정 예들로 제한되지 않고, 청구항들 및 그것들의 균등물에 의해서만 제한된다.
도 1은 일 실시예에 따른 계측기의 진동 센서(5)를 도시한다. 진동 센서(5)는 진동 엘리먼트(104) 및 계측 전자장치(20)를 포함할 수 있으며, 여기서 진동 엘리먼트(104)는 리드(lead) 또는 리드들(100)에 의해 계측 전자장치(20)에 결합된다. 일부 실시예에서, 진동 센서(5)는 진동 갈래 센서, 또는 포크형 밀도 또는 포크형 점도 센서를 포함할 수 있다. 그러나, 다른 진동 센서들이 고려되고, 그리고 설명 및 청구항들의 범위 내에 있다. 계측기는 유체 유동 특성들을 결정하도록 구성된 계측기일 수 있고 그리고/또는 이상들을 검출하도록 특별히 구성될 수 있다. 다른 유체 측정치들을 결정하기 위한 계측기와 대조적으로, 계측기가 어쩌면 이상들에 대한 응답들 및/또는 이상들을 나타내는 데이터 이외에는 유체 또는 유체 유동 특성들을 나타내는 데이터를 사용자 또는 외부 디바이스들에 제공하도록 구성되지 않은 전용의 이상 검출기인 실시예가 고려된다.
진동 센서(5)는 특성화될 유체에 적어도 부분적으로 침지될 수 있다. 유체는 액체 또는 가스를 포함할 수 있다. 대안적으로, 유체는 다상(multi-phase) 유체, 이를테면 혼입 가스, 혼입 고체들, 다수의 액체들, 또는 이들의 조합들을 포함하는 액체를 포함할 수 있다. 일부 예시적인 유체들은 시멘트 슬러리들, 석유 제품들 등을 포함한다. 진동 센서(5)는 파이프 또는 도관, 탱크, 컨테이너, 또는 다른 유체 용기들에 장착될 수 있다. 진동 센서(5)는 또한 유체 유동을 지향시키기 위한 매니폴드 또는 유사한 구조에 장착될 수 있다. 그러나, 다른 장착 어레인지먼트들이 고려되고, 그리고 설명 및 청구항들의 범위 내에 있다.
진동 센서(5)는 유체 측정치들을 제공하도록 동작한다. 진동 센서(5)는 유동 또는 비-유동 유체들을 포함하는 유체에 대한 유체 밀도 및 유체 점도 중 하나 이상을 포함하는 유체 측정치들을 제공할 수 있다. 진동 센서(5)는 유체 질량 유량, 유체 볼륨 유량, 유체의 밀도, 유체의 점도 및/또는 유체 온도를 포함하는 유체 측정치들을 제공할 수 있다. 이 목록은 총망라한 것이 아니고, 진동 센서(5)는 다른 유체 특성들을 측정하거나 결정할 수 있다.
계측 전자장치(20)는 리드 또는 리드들(100)을 통해 진동 엘리먼트(104)에 전기 전력을 제공할 수 있다. 계측 전자장치(20)는 리드 또는 리드들(100)을 통해 진동 엘리먼트(104)의 동작을 제어한다. 예컨대, 계측 전자장치(20)는 구동 신호를 생성하고 생성된 구동 신호를 진동 엘리먼트(104)에 제공할 수 있고, 여기서 진동 엘리먼트(104)는 생성된 구동 신호를 사용하여 하나 이상의 진동 컴포넌트들에서 진동을 생성한다. 생성된 구동 신호는 진동 엘리먼트(104)의 진동 진폭 및 주파수를 제어할 수 있다. 생성된 구동 신호는 또한 진동 지속기간 및/또는 진동 타이밍을 제어할 수 있다.
계측 전자장치(20)는 또한 리드 또는 리드들(100)을 통해 진동 엘리먼트(104)로부터 진동 신호 또는 신호들을 수신할 수 있다. 예컨대, 계측 전자장치(20)는 밀도 측정치를 생성하기 위해 진동 신호 또는 신호들을 프로세싱할 수 있다. 계측 전자장치(20)는 신호 또는 신호들의 주파수를 결정하기 위해 진동 엘리먼트(104)로부터 수신된 진동 신호 또는 신호들을 프로세싱한다. 또한 또는 추가적으로, 예컨대, 계측 전자장치(20)는 유체 유량을 결정하기 위해 프로세싱될 수 있는 유체의 다른 특성들, 이를테면 신호들 간의 점도 또는 위상차를 결정하기 위해 진동 신호 또는 신호들을 프로세싱한다. 인지될 수 있는 바와 같이, 비록 시간-기반 단위들과 같은 임의의 적합한 단위가 이용될 수 있지만, 위상차는 통상적으로 도(degree) 또는 라디안(radian)과 같은 공간 단위로 측정되거나 표현된다. 만약 시간 기반 단위가 이용된다면, 위상차는 진동 신호와 구동 신호 간의 시간 지연으로서 당업자들에 의해 지칭될 수 있다. 다른 진동 응답 특성들 및/또는 유체 측정치들이 고려되고, 그리고 설명 및 청구항들의 범위 내에 있다.
계측 전자장치(20)는 도시된 실시예에서 샤프트(115)에 의해 진동 엘리먼트(104)에 결합된다. 샤프트(115)는 임의의 원하는 길이를 가질 수 있다. 샤프트(115)는 적어도 부분적으로 중공일 수 있다. 와이어들 또는 다른 전도체들이 샤프트(115)를 통해 계측 전자장치(20)와 진동 엘리먼트(104) 사이에서 연장될 수 있다. 계측 전자장치(20)는 회로 컴포넌트들, 이를테면 데이터 프로세싱 회로(132), 수신기 회로(134), 인터페이스 회로(136), 및 구동기 회로(138)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 수신기 회로(134) 및 구동기 회로(138)는 진동 엘리먼트(104)의 리드들에 직접 결합된다. 대안적으로, 계측 전자장치(20)는 진동 엘리먼트(104)로부터 분리된 컴포넌트 또는 디바이스를 포함할 수 있고, 여기서 수신기 회로(134) 및 구동기 회로(138)는 리드 또는 리드들(100)을 통해 진동 엘리먼트(104)에 결합된다.
도시된 실시예에서, 진동 센서(5)의 진동 엘리먼트(104)는 소리굽쇠 구조를 포함하고, 여기서 진동 엘리먼트(104)는 측정되고 있는 유체에 적어도 부분적으로 침지된다. 진동 엘리먼트(104)는 하우징(105)을 포함하고, 그 하우징(105)은 다른 구조물, 이를테면 파이프, 도관, 탱크, 리셉터클, 매니폴드, 또는 임의의 다른 유체-핸들링 구조물에 부착될 수 있다. 하우징(105)은 진동 엘리먼트(104)를 유지하는 반면 진동 엘리먼트(104)는 적어도 부분적으로 노출된 상태로 유지된다. 그러므로, 진동 엘리먼트(104)는 유체에 침지되도록 구성된다. 진동 센서(5)는 또한 유동 계산들 및 이상 검출을 위한 온도 정보를 제공하기 위해 온도를 측정하는 온도 센서(118)를 가질 수 있다.
도시된 실시예의 진동 엘리먼트(104)는 유체 내로 적어도 부분적으로 연장되도록 구성되는 제1 및 제2 갈래들(112 및 114)을 포함한다. 제1 및 제2 갈래들(112 및 114)은 임의의 원하는 단면 형상을 가질 수 있는 세장형 엘리먼트를 포함한다. 제1 및 제2 갈래들(112 및 114)은 본질적으로 적어도 부분적으로 가요성 또는 탄성적일 수 있다. 진동 센서(5)는 압전 결정 엘리먼트(piezo-electric crystal element)들을 포함하는 대응하는 제1 및 제2 피에조 엘리먼트들(122 및 124)을 더 포함한다. 제1 및 제2 피에조 엘리먼트들(122 및 124)은 각각 제1 및 제2 갈래들(112 및 114) 근처에 위치된다. 제1 및 제2 피에조 엘리먼트들(122 및 124)은 각각 제1 및 제2 갈래들(112 및 114)과 접촉하여 기계적으로 상호작용하도록 구성된다. 제1 및 제2 피에조 엘리먼트들(122 및 124)은 또한 본 명세서의 목적들을 위해 침지형 엘리먼트들로 간주될 수 있다.
제1 피에조 엘리먼트(122)는 제1 갈래(112)의 적어도 일부와 접촉한다. 제1 피에조 엘리먼트(122)는 또한 구동기 회로(138)에 전기적으로 결합된다. 구동기 회로(138)는 생성된 구동 신호를 제1 피에조 엘리먼트(122)에 제공한다. 제1 피에조 엘리먼트(122)는 생성된 구동 신호의 영향을 받을 때 팽창 및 수축한다. 그 결과, 제1 피에조 엘리먼트(122)는 제1 갈래(112)를 진동 움직임(점선들 참조)을 따라 좌우로 번갈아 변형 및 변위시킴으로써 유체를 주기적인 왕복 방식으로 교란시킬 수 있다. 제1 피에조 엘리먼트(122)는 또한 본 명세서 및 청구항들의 목적들을 위해 구동기(122)로 불릴 수 있다. 제1 피에조 엘리먼트(122)가 예시적인 피에조 구동기(122)로서 도시되어 있지만, 당업계에서 사용되는 임의의 구동기(122)가 본 명세서에 의해 고려된다.
제2 피에조 엘리먼트(124)는 유체 내에서 제2 갈래(114)의 변형들에 대응하는 진동 신호를 생성하는 수신기 회로(134)에 결합된 것으로 도시되어 있다. 제2 갈래(114)의 움직임은 대응하는 전기 진동 신호로 하여금 제2 피에조 엘리먼트(124)에 의해 생성되게 한다. 제2 피에조 엘리먼트(124)는 진동 신호를 계측 전자장치(20)에 송신한다. 제2 피에조 엘리먼트(124)는 또한 본 명세서 및 청구항들의 목적들을 위해, 센서(124)로 불리거나 적어도 하나의 센서(124)를 나타낼 수 있다. 도시된 실시예에는 피에조 엘리먼트(124)가 제공되지만, 본 명세서의 목적들을 위해 당업계에 알려진 모든 센서들(124)이 고려된다는 것이 주목되어야 한다.
계측 전자장치(20)는 인터페이스 회로(136)를 포함한다. 인터페이스 회로(136)는 외부 디바이스들과 통신하도록 구성될 수 있다. 인터페이스 회로(136)는 진동 측정 신호 또는 신호들을 통신하고, 그리고 결정된 유체 특성들을 하나 이상의 외부 디바이스들에 통신할 수 있다. 계측 전자장치(20)는 인터페이스 회로(136)를 통해 진동 신호 특성들, 이를테면 진동 신호의 진동 신호 주파수 및 진동 신호 진폭을 송신할 수 있다. 계측 전자장치(20)는 무엇보다도, 인터페이스 회로(136)를 통해 유체 측정치들, 이를테면 유체의 밀도 및/또는 점도를 송신할 수 있다. 다른 유체 측정치들이 고려되고, 그리고 설명 및 청구항들의 범위 내에 있다. 또한, 인터페이스 회로(136)는, 예컨대, 측정 값을 생성하기 위한 명령들 및 데이터를 포함하는 통신들을 외부 디바이스들로부터 수신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 수신기 회로(134)는 구동기 회로(138)에 결합되고, 수신기 회로(134)는 진동 신호를 구동기 회로(138)에 제공한다. 수신기 회로(134) 및 구동기 회로(138)에 의해 또는 이들 사이에서 송신되거나 수신되는 임의의 데이터는 데이터 프로세싱 회로(132)에 추가로 송신될 수 있다.
구동기 회로(138)는 진동 엘리먼트(104)를 위한 구동 신호를 생성한다. 구동기 회로(138)는 생성된 구동 신호의 특성들을 수정할 수 있다. 구동 신호를 생성하고 생성된 구동 신호를 진동 엘리먼트(104)(예컨대, 제1 피에조 엘리먼트/구동기(122))에 공급하기 위해서, 구동이 구동기 회로(138)에 의해 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 구동은 초기 주파수에서 시작하여 목표 위상차를 달성하기 위해 구동 신호를 생성한다. 구동은 진동 신호로부터의 피드백에 기반하여 동작할 수 있거나 동작하지 않을 수 있다.
데이터 프로세싱 회로(132)는, 수신기 회로(134) 및 구동기 회로(138)에 의해 생성 및/또는 수신된 데이터를 프로세싱하고 유체 특성 데이터 및 이상 데이터 중 적어도 하나를 결정하는 회로이다. 데이터 프로세싱 회로(132)는 계측 전자장치(20)의 모든 엘리먼트들 및/또는 엘리먼트들의 임의의 조합에 통신가능하게 결합되거나 어떤 엘리먼트와도 결합되지 않을 수 있다. 데이터 프로세싱 회로(132)는 도 2에 제공된 데이터 프로세싱 회로(132)의 실시예일 수 있다.
도 2는 데이터 프로세싱 회로(132)의 실시예의 블록 다이어그램을 도시한다. 데이터 프로세싱 회로(132)는 계측 전자장치(20)의 컴포넌트들 중 임의의 컴포넌트, 일부 컴포넌트들, 또는 모든 컴포넌트들에 통신가능하게 결합될 수 있다. 데이터 프로세싱 회로(132)는 도 1의 데이터 프로세싱 회로(132)의 실시예일 수 있다. 다양한 실시예들에서, 데이터 프로세싱 회로(132)는 주문형 집적 회로들로 구성될 수 있거나 이산적인 프로세서 및 메모리 엘리먼트들을 가질 수 있으며, 그 프로세서 엘리먼트들은 그 메모리 엘리먼트들부터의 명령들을 프로세싱하고 데이터를 메모리 엘리먼트들에 저장하기 위한 것이다. 다양한 실시예들에서, 데이터 프로세싱 회로(132)는 계측 전자장치(20)에 통합될 수 있거나, 또는 계측 전자장치(20)에 통신가능하게 결합될 수 있다. 데이터 프로세싱 회로(132)는 계측 전자장치의 엘리먼트들부터 수신된 파라미터를 나타내는 데이터, 및 계측 전자장치 및/또는 외부 디바이스들의 엘리먼트들로부터 수신된 그리고/또는 사전 설치된 다른 데이터를 저장하도록 구성될 수 있다.
데이터 프로세싱 회로(132)는 프로세서(210), 메모리(220), 및 입력/출력부(230)를 가질 수 있다. 메모리(220)는, 예컨대, 유체 특성 모듈(202), 이상 검출 모듈(204), 및 응답 모듈(206)을 나타내는 집적 회로들을 저장할 수 있고 그리고/또는 이를 가질 수 있다. 다양한 실시예들에서, 데이터 프로세싱 회로(132)는, 언급된 엘리먼트들에 집적되거나 또는 언급된 컴퓨터 엘리먼트들에 추가적이거나 또는 이들과 통신하는 다른 컴퓨터 엘리먼트들, 예컨대, 버스들, 다른 통신 프로토콜들 등을 가질 수 있다.
프로세서(210)는 데이터 프로세싱 엘리먼트이다. 프로세서(210)는 프로세싱을 위해 사용되는 임의의 엘리먼트, 이를테면 중앙 프로세싱 유닛, 주문형 집적 회로, 다른 집적 회로, 아날로그 제어기, 그래픽 프로세싱 유닛, 필드 프로그램가능 게이트 어레이, 이런 또는 다른 공통 프로세싱 엘리먼트들의 임의의 조합 등일 수 있다.
메모리(220)는 전자적 저장을 위한 디바이스이다. 메모리(220)는 임의의 비-일시적인 저장 매체일 수 있고, 그리고 하드 드라이브, 솔리드 스테이트 드라이브, 휘발성 메모리, 집적 회로들, 필드 프로그램가능 게이트 어레이, 랜덤 액세스 메모리, 판독-전용 메모리, 동적 랜덤-액세스 메모리, 소거가능한 프로그램가능 판독-전용 메모리, 전기 소거가능한 프로그램가능 판독-전용 메모리 등 중 하나, 일부 또는 모두를 포함할 수 있다. 프로세서(210)는 메모리(220)로부터의 명령들을 실행하고, 메모리(220)에 저장된 데이터를 실행할 수 있다.
데이터 프로세싱 회로(132)는 유체 특성 모듈(202), 이상 검출 모듈(204), 및 응답 모듈(206)에 의해 사용될 임의의 데이터를 저장하도록 구성될 수 있고, 그리고 메모리(220)의 유체 특성 모듈(202), 이상 검출 모듈(204), 및/또는 응답 모듈(206)에 의해 수신되거나 사용되는 임의의 파라미터를 나타내는 임의의 시간량 동안의 이력 데이터를 저장할 수 있다. 데이터 프로세싱 회로(132)는 또한 이상들의 결정들을 나타내는 임의의 데이터 또는 이상들을 결정하는데 사용되는 데이터를, 어쩌면 그 데이터가 취해졌을 때를 나타내는 시간 스탬프들과 함께, 메모리(220)에 저장할 수 있다. 유체 특성 모듈(202), 이상 검출 모듈(204), 및 응답 모듈(206)이 3개의 분리된 및 이산적인 모듈들로 디스플레이되지만, 본 명세서는 본 명세서에 표현된 방법들을 달성하기 위해서 서로 협력하여 작동하는 임의의 수(심지어 하나 또는 명시된 바와 같이 3개) 및 다양한 모듈들을 고려한다.
유체 특성 모듈(202)은, 계측기로부터 획득된 센서 판독치들을 나타내는 데이터를 프로세싱하고 그 데이터를 해석하여 의미 있는 측정치들을 제공하는 모듈이다. 이 유체 특성 모듈(202)은 소프트웨어 프로그램일 수 있거나 또는 집적 회로일 수 있고, 유체 특성 모듈(202)은 자체적으로 데이터를 저장할 수 있거나 또는 데이터 프로세싱 회로(132)의 메모리 디바이스(220)에 데이터를 저장할 수 있다. 계측기로부터의 이 데이터는 물리적 특성들을 나타내는 데이터로서 수신될 수 있거나, 또는 근본적인 물리적 의미를 결정하기 위해 해석이 필요한 직접적인 센서 판독치들을 나타내는 원시 전압 및/또는 전류 데이터를 나타내는 데이터일 수 있다. 유체 특성 모듈(202)은 센서(5)의 온도 센서(118)로부터 온도 판독치들을 나타내는 데이터를 수신할 수 있다. 유체 특성 모듈(202)은 구동 신호를 나타내는 데이터, 또는 진동 엘리먼트가 진동하고 있는 주파수를 나타내도록 이미 변환된 데이터를 어쩌면 제1 피에조 엘리먼트(122) 및/또는 구동기 회로(138)로부터 수신할 수 있다. 유체 특성 모듈(202)은 진동 응답을 나타내는 데이터, 또는 진동 응답의 주파수를 나타내도록 이미 변환된 데이터를 어쩌면 제2 피에조 엘리먼트(124) 및/또는 수신기 회로(134)로부터 수신할 수 있다. 유체 특성 모듈(202)은 또한 유체 유동의 밀도, 점도, 체적 유량 및/또는 질량 유량을 결정하기 위한 특정 상수들 및 계측기 구성 정보를 저장하거나 이를 저장하도록 데이터 프로세싱 회로(132)의 메모리에 명령할 수 있고, 유체 특성 모듈(202)은 유체 유동의 밀도, 점도, 체적 유량 및/또는 질량 유량을 결정하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 유체 특성 모듈(202)은 계측기 조립체의 상이한 컴포넌트들, 어쩌면 심지어 특히 유체 유동에 적어도 부분적으로 침지될 갈래들의 질량 또는 밀도를 나타내는 데이터를 저장하거나 데이터 프로세싱 회로(132)로 하여금 이를 저장하게 할 수 있다. 유체 특성 모듈(202)은 또한, 어쩌면 갈래들(112 및 114)의 길이 및 질량을 포함하는 계측기 엘리먼트들의 물리적 구성들을 저장하거나 데이터 프로세싱 회로(132)로 하여금 이를 저장하게 할 수 있다.
유체 특성 모듈(202)은 이런 저장 및/또는 수신된 데이터를 사용하여 밀도 및/또는 점도를 결정할 수 있다. 밀도는 당업계에 알려진 방법들을 사용하여 갈래들(112 및 114)의 질량, 유동 물질의 온도 및 갈래들(112 및 114)의 치수를 고려함으로써 결정될 수 있다. 점도는 당업계에 알려진 방법들을 사용하여 픽오프에 의해 확인된 비행 시간(time of flight) 또는 전력 손실의 양 및 연관된 대역폭에 의해 결정될 수 있다. 유체 특성 모듈(202)은 또한 이상들을 검출하도록 구성될 수 있으며, 그 이상들은, 예컨대, 가스 혼입, 침지형 엘리먼트 상의 막 또는 다른 증착물, 침지형 엘리먼트의 부식 또는 침식, 및/또는 제조 또는 설치 문제를 포함한다. 유체 특성 모듈(202)은 진동 계측기의 사용 동안 데이터 및 이상들을 수집하고 프로세싱하도록 구성될 수 있고 그리고/또는 진동 계측기는 이상을 결정하고 식별하기 위해 동작 유체 유동으로부터 제거될 필요가 없을 수 있다.
유체 특성 모듈(202)은 측정 위상차를 수신하거나 결정하도록 구성될 수 있다. 측정 위상차는 포크형 밀도 계측기 또는 점도 계측기의 진동들을 나타내는 데이터를 비교하여 결정될 수 있다. 예컨대, 위상차는 수신기 회로(134)로부터 수신된 진동 응답의 주파수를 나타내는 데이터와 구동기가 포크형 밀도 계측기 또는 점도 계측기의 갈래들(112 및 114)을 구동하는 주파수를 나타내는 데이터(구동기 회로(138)로부터 수신됨) 간의 비교를 나타낼 수 있다. 대안적으로, 위상차는 수신기 회로(134)로부터 수신된 진동 응답의 주파수를 나타내는 데이터와 포크형 밀도 계측기의 구동되는 제1 갈래(112)가 진동하는 주파수를 나타내는 데이터(구동기 회로(138)로부터 수신됨) 간의 비교를 나타낼 수 있다. 측정 위상차를 결정하기 위한 방법들은 당업계에 잘 확립되어 있다. 본 명세서의 목적들을 위해, 측정 위상차는 실시간 위상 또는 실시간 위상 측정치로 지정될 수 있다.
유체 특성 모듈(202)은 목표 위상차로 지정되는 미리 결정된 위상차로 동기시키도록 시도하기 위해 계측기를 구동하기 위해서 구동기 회로(138) 및 수신기 회로(134)와 함께 동작하도록 구성될 수 있다. 목표 위상차는 대안적으로 원하는 위상차 또는 위상 동기 목표로 지정될 수 있다. 목표 위상차는, 예컨대, 45°, 90°, 135°일 수 있고 그리고/또는 45° 내지 135° 범위의 임의의 위상차일 수 있다. 측정 위상차가 목표 위상차로부터 벗어나는 정도가 위상 오차이다. 유체 특성 모듈(202) 및/또는 이상 검출 모듈(204)은 위상 오차를 계산하도록 구성될 수 있다. 위상 오차는 크기로 표현될 수 있거나, 또는 특성적으로 목표 위상차 미만(음) 또는 초과(양)인 벡터 상대량으로 표현될 수 있다. 본 명세서에서 모든 양의 정량적 값들은 부호가 없는 크기들 또는 양의 값들 중 어느 하나 또는 둘 모두인 것으로 해석될 수 있다.
이상 검출 모듈(204)은, 어쩌면 유체 유동의 유체 또는 계측기의 이상을 나타내는 계측기의 판독치들의 이상들을 검출하기 위해 사용되는 모듈이다. 이상 검출 모듈(204)은 계측기 또는 계측기와 상호작용하는 유체들의 이상들을 결정하기 위해 유체 특성 모듈(202)과 통신할 수 있다. 논의된 바와 같은 이상 검출 모듈(204)은 나중에 달리 명시될 때까지, 위상차를 사용하여 결정들을 내리는 포크형 밀도 계측기의 이상 검출 모듈(204)의 실시예를 지칭한다. 포크형 밀도 계측기 실시간 위상 대신에 측정 밀도 포크 위상을 결정하기 위해 포크 점도 파라미터들을 사용하는 포크형 점도 계측기를 위한 이상 검출 모듈(204)이 또한 개시되지만, 유사한 가동의 설명을 통해 나중에 다루어진다.
이상 검출 모듈(204)은, 밀도 이상이 발생했음을 결정하기 위해 기준 또는 예상 밀도를 사용하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 이상 검출 모듈(204)은 인터페이스 회로(136)를 통해 예상 밀도 값을 수신하고 그리고/또는 저장할 수 있다. 대안적으로, 데이터 프로세싱 회로(132)는 기존 밀도 데이터를 갖는 저장부를 가질 수 있는데, 이상 검출 모듈(204)은 어쩌면 측정치들 및 사전 저장된 데이터에 기반하거나 또는 데이터 프로세싱 회로(132)의 메모리(220)의 밀도를 참조하기 위해 개체 또는 식별자를 명시하는 사용자 공급 명령을 통해 예상 밀도를 수신함으로써 예상 밀도를 자동적으로 검출하도록 구성된다. 만약 측정 밀도 값이 예상 밀도 값과 상이하다면, 이상 검출 모듈(204)은 계측기가 밀도 이상을 경험하고 있다고 결정할 수 있다. 이상 검출 모듈(204)은 특정 임계치를 초과하는 예상 및 측정 밀도 간의 차이에 기반하여 밀도 이상을 결정할 수 있다.
이상 검출 모듈(204)은 예상 밀도 미만 또는 초과로 특정 임계치를 초과하는 예상 및 측정 밀도 간의 차이에 기반하여 밀도 이상을 결정하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 만약 측정 밀도가 예상 밀도보다 더 작고 어쩌면 결손이 임계치를 초과한다고 이상 검출 모듈(204)이 결정한다면, 이상 검출 모듈(204)은 시스템에 가스 혼입, 즉, 가스 혼입 이상을 표시하는 밀도 이상이 있을 가능성이 있다고 결정할 수 있다. 이상 검출 모듈(204)은, 유체 유동에 혼입 가스가 있을 가능성이 있는지 여부를 확인하기 위해 대응하는 위상 이상을 결정하도록 추가로 시도할 수 있다. 만약 측정 밀도가 어쩌면 임계치만큼 초과하여 예상 밀도보다 더 크다고 이상 검출 모듈(204)이 결정한다면, 이상 검출 모듈(204)은 시스템의 침지형 엘리먼트, 어쩌면 갈래(112 또는 114)와 같은 진동 엘리먼트 상의 축적물, 즉, 축적물 이상을 표시하는 밀도 이상이 있을 가능성이 있다고 결정할 수 있다. 이상 검출 모듈(204)은, 유체 유동에 혼입 가스가 있을 가능성이 있는지 여부를 확인하기 위해 대응하는 위상 이상을 결정하도록 추가로 시도할 수 있다. 만약 이상 검출 모듈(204)이 측정 밀도가 예상 밀도의 임계치 내에 있다고 결정하지만 위상 이상을 발견한다면, 이상 검출 모듈(204)은 계측기가 잘못 설치되거나 제조되었다고 결정할 수 있다. 밀도 임계치들은, 예컨대, 1kg/m3, 0.1kg/m3, 0.5kg/m3, 2kg/m3, 8kg/m3, 5kg/m3, 10kg/m3, 10-5g/cm3, 또는 10-6g/cm3일 수 있다. 다른 밀도 임계치는 계측기의 밀도 측정 분해능의 최소 값 또는 이것의 임의의 배수, 예컨대, 분해능의 2, 3, 5, 10, 100, 1000, 10000 또는 100000배일 수 있다. 이런 범위들은 예시적인 것으로 의도되며, 유체마다 그리고 계측기마다 다를 수 있다. 본 명세서에서 개시된 모든 실시예의 목적들을 위해, 파라미터 값들을 나타내는 숫자들이 명시될 때, 모든 이런 숫자들 간의 범위들뿐만 아니라 이런 숫자들 초과의 범위들 및 그 미만의 범위들이 고려되고 개시된다.
이상 검출 모듈(204)은 위상 이상을 검출하도록 구성될 수 있다. 위상 이상은 목표 위상차에 대한 측정 위상차의 비정상적인 가동을 특성으로 할 수 있다. 목표 위상차는 또한 예상 위상차로 불릴 수 있다. 특정 위상 이상들은 특정 측정 이상들의 특성일 수 있다. 예컨대, 목표 위상차로부터의 상당한 편차를 디스플레이하는 측정 위상차는 계측기에 의해 측정된 유체 유동에 가스가 혼입됨을 표시할 수 있다. 상당한 편차는, 예컨대, 0.02°, -0.02°, 0.01°, -0.01°, 0.03°, -0.03°, 1°, -1°, 5°, 10°, -5° 및 -10°의 임계치보다 클 수 있다(또는 음인 경우 이보다 더 작을 수 있음). 상당한 편차는 또한, 예컨대, 목표 위상차의 0.074%, -0.074%, 0.0148%, -0.0148%, 0.022%, -0.022%, 0.74%, -0.74%, -3%, -3.7%, -6%, -7.4%, 3%, 3.7%, 6% 또는 7.4%의 임계치보다 큰 것(음인 경우 이보다 더 작을 수 있음)을 나타내는 편차일 수 있다.
본 명세서의 목적들을 위해, 대표적인 추이(trend)는 시간 경과에 따른 또는 다수의 샘플들에 대한 일련의 데이터 포인트들의 가동을 나타내는 곡선일 수 있다. 대표적인 추이는, 예컨대, 데이터 포인트들의 값들의 평균, 중간값, 평균 편차, 표준 편차, 이동 평균 및 알려진 추이 결정 방법들을 취함으로써 결정될 수 있다. 추이를 나타내는데 필요한 데이터 포인트들의 수는 테스트될 유체에 따라 크게 좌우된다. 점성이 더 높은 유체들은 점성이 더 낮은 유체들보다 유동 특성들을 나타내는데 더 오래 걸릴 수 있다. 추이들을 결정하기 위해 취할 수 있는 샘플들 수의 예들은, 예컨대, 1, 2, 5, 10, 30, 40, 50, 60, 100, 200, 1000, 5000, 10000 또는 10000개의 샘플들을 포함할 수 있다. 예컨대 초 당 1, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 2, 3, 4, 5, 10, 20, 50, 100, 1000, 10000 또는 100000개의 샘플들의 샘플 레이트들을 갖는 대표적인 추이를 결정하기 위해서 샘플들 대신에 대응하는 시간량이 사용될 수 있다. 이런 예들은 총망라하는 것으로 의도되지 않고, 유체를 통한 표준 실험이 분석될 추이를 가장 잘 특성화하는 포인트들의 수 또는 시간량을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 이상 검출 모듈(204)은 대표적인 추이를 컴퓨팅하도록 구성될 수 있다.
이상 검출 모듈(204)은, 만약 측정 밀도의 값들 또는 대표적인 추이가 측정 밀도의 추이로부터 미리 결정된 임계치 초과만큼 변한다면, 밀도 이상을 추가로 검출할 수 있다. 예컨대, 측정 밀도가 매끄럽지 않지만 측정된 밀도의 전체 또는 이동 평균에 비해 상당한 변동이 있음이 자명할 수 있다. 이상 검출 모듈(204)은, 만약 예컨대, 전체 또는 이동 평균 밀도 값의 0.01%, 0.05%, 0.1%, 0.5%, 또는 1%를 초과하는 편차의 경우가 있다면, 이상을 검출할 수 있다. 만약 측정된 밀도 데이터가 이러한 임계치들을 초과한다면, 이상 검출 모듈(204)은 가스 혼입 이상이 발생할 가능성이 있다고 결정하도록 구성될 수 있다.
이상 검출 모듈(204)은, 만약 측정 위상차의 값들 또는 대표적인 추이가 임계치만큼 예상 위상차에 언더슈트(undershoot)한다면, 계측기가 가스 혼입 위상 이상을 표시하는 위상 이상을 경험하고 있다고 결정할 수 있다. 언더슈팅에 대한 임계치는, 예컨대 1초, 10초, 20초, 30초, 1분, 2분, 5분, 또는 10분의 기간에 걸쳐 예컨대 0.02°, 0.01°, 0.015°, 0.05°, 0.1°, 0.134°, 0.1°, 0.15° 또는 0.2°의, 예상 위상차에 대한 실시간 위상의 평균 편차일 수 있다. 언더슈팅에 대한 임계치는, 예컨대 1초, 5초, 10초, 20초, 30초, 1분, 2분, 5분, 또는 10분의 기간에 걸쳐 예컨대 0.02°, 0.01°, 0.015°, 0.05°, 0.1°, 0.134°, 0.1°, 0.15°, 0.2°, 0.5°, 1° 또는 2°를 초과하는 값인, 실시간 위상 측정치의 이동 평균과 ?嗔? 위상차 간의 차이를 나타낼 수 있다. 이동 평균들이 국부적인 추이들을 조사하기 위해 더 적은 데이터 포인트들(또는 대응적으로 더 짧은 시간 기간들)을 고려하는 추이가 있기 때문에, 이동 평균 편차들은 전체 평균 편차들보다 더 크게 변할 수 있다. 이런 범위들은 예시적인 것이고 총망라하지 않은 것으로 의도되는데, 유체마다 그리고 계측기마다 특성들이 다를 수 있기 때문이다.
만약 신호가 일관된 위상차 동기를 확립하기 위해 충분한 시간이 경과한 이후에도 측정 위상의 대표적인 추이가 목표 위상차의 위 및 아래로 스윙한다면, 이상 검출 모듈(204)은 계측기가 적어도 하나의 갈래(112 및/또는 114) 상의 막 또는 다른 증착물과 같은 축적물을 표시하는 위상 이상을 경험하고 있다고 결정할 수 있다. 이것은 스윙 가동으로 불릴 수 있다. 갈래들(112 및/또는 114) 상의 막 및 다른 증착물들로 인한 위상 이상들은 가스 혼입 이상들보다 검출하기 더 어려울 수 있는데, 목표 위상으로부터 실시간 위상의 평균 편차가 상대적으로 작기 때문이다. 목표 위상차의 위 및 아래로 스윙하는 실시간 위상 측정치 추이의 가동은 갈래들 상에 증착물이 있다는 명백한 징후들 중 하나이다. 이런 스윙들의 크기는 측정되고 있는 유체 및 갈래들(112 및/또는 114) 상의 축적물의 유형 및 정도에 따라 다르다. 이런 스윙들은, 예컨대 0.1초, 0.5초, 1초, 5초, 10초, 20초, 50초, 100초, 500초, 1000초 등의, 실시간 위상 추이가 목표 위상차 초과 및/또는 미만인 평균 시간들을 가질 수 있다. 실시간 위상이 목표 위상차를 초과하는 지속기간들은 실시간 위상이 목표 위상차 미만인 지속기간들과 상이할 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 이런 스윙들은 또한 예상 위상차를 초과하는 측정 위상차의 다수의 전체 연속 발진 사이클들 또는 예상 위상차 미만의 측정 위상차의 다수의 연속 발진 사이클들, 예컨대, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 50, 100, 1000개의 발진 사이클들, 또는 나열된 수들 중 하나보다 큰 발진 사이클들 등을 갖는 것을 특성으로 할 수 있다. 스윙들은, 예상 위상차로부터의 측정 위상차 최대 사이클 편차들을 증가시키면서 예상 위상차 초과 또는 미만의 측정 위상차의 다수의 연속 사이클들을 식별하고 이어서 예상 위상차로부터의 최대 사이클 편차들을 감소시키면서 잠재적으로 상이한 수의 연속 측정 위상차 사이클들을 식별하며 어쩌면 이어서 예상 위상차를 충족하고 예상 위상차의 다른 측에 교차하는 측정 위상차를 식별함으로써 추가로 결정될 수 있고, 다수의 사이클들은 어쩌면 예컨대 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 50, 100, 1000개의 발진 사이클들 중 어느 하나이거나 이보다 더 크다.
축적물로 인한 스윙은, 한 갈래가 다른 갈래보다 수용 부재의 벽들에 더 가까이 있는 설치 결함과 혼동될 수 있다. 축적물과 잘못된 설치를 구별하는 방법은 제어기를 재설정하거나 새로운 동기를 확립하도록 제어기를 강제하는 것이다. 새로운 동기를 확립하는 것은, 제어기가 동기를 강제하려 시도할 때, 상당한 발진을 야기한다. 만약 안정화할 시간, 예컨대 0.1초, 0.5초, 1초, 5초, 10초, 20초, 50초, 100초, 500초, 1000초 등이 판독들에 제공된 이후에 스윙 가동이 계속 스윙한다고 이상 검출 모듈(204)이 결정한다면, 이상 검출 모듈(204)은 축적물을 표시하는 위상 이상이 발생했다고 결정할 수 있다. 만약 동기를 재확립 또는 개시할 시간부터 시간이 지남에 따라 스윙이 없을 정도로 스윙이 감소한다고 이상 검출 모듈(204)이 결정한다면, 이상 검출 모듈(204)은 설치 이상을 표시하는 위상 이상이 있다고 결정할 수 있다.
목표 위상차로부터의 실시간 위상의 편차의 크기가 가스 혼입 이상보다 축적물 이상에 대해서 덜 뚜렷함에도 불구하고, 이상 검출 모듈(204)은 편차가 특정 임계치를 초과하는 경우 축적물 이상에 대응하는 위상 이상을 검출할 수 있다. 예컨대, 만약 축적물을 표시하는 밀도 이상이 존재한다고 이상 검출 모듈(204)이 결정한다면, 이상 검출 모듈(204)은, 비교적 작지만 계측기가 먼저 도입되고 위상 동기하도록 허용되었을 때 동일한 유체 내의 동일한 계측기에 존재할 편차들을 넘어서기에는 상당히 충분한 편차들을 찾을 수 있다. 편차에 대한 임계치는, 예컨대, 0.01°, 0.015°, 0.02°, 0.021°, 0.022°, 0.023°, 0.025° 또는 0.026°일 수 있다.
이상 검출 모듈(204)은 또한, 만약 특히 계측 시스템이 동기를 재설정하고 그리고/또는 동기를 생성하려 시도할 때 실시간 위상 및/또는 실시간 위상의 추이가 삼각형 패턴(이후로 "삼각측량"으로 지정됨)을 디스플레이한다면, 축적물 이상을 표시하는 위상 이상을 검출할 수 있다. 만약 축적물 이상이 있을 수 있음을 표시하는 밀도 이상 결정이 이루어진다고 이상 검출 모듈이 결정한다면, 계측 시스템은 다시 시작할 수 있거나 또는 새로운 동기를 확립하려 시도할 수 있다. 만약 적어도 하나의 갈래(112 및/또는 114)와 같은 계측기의 진동 엘리먼트 상에 축적물이 있다면, 위상차에 동기하려고 노력할 때 이 삼각측량 가동이 과장된다. 전체 발진 패턴의 큰 부분이 목표 위상차를 초과하거나 이보다 작아서 삼각형 형상을 나타내기 때문에, 이 삼각측량은 위상 동기로 인한 발진의 기본 피크들 및 골(trough)들과 구별하기 쉽다. 또한, 이상 검출 모듈은 삼각측량이 검출된다고 결정하기 위해, 기계 학습 알고리즘들, 예컨대, 컨볼루션 네트워크들, 회귀, LSTM(long short-term memory), 자기회귀 통합 이동 평균, 또는 다른 기계 학습 알고리즘을 전개하도록 구성될 수 있다. 또한, 위상의 스윙들에 대해 개시된 바와 같이, 삼각측량은 목표 위상차를 초과하거나 그 미만인, 특정 수의 연속 발진 사이클에 대한 측정 위상에 의해 결정될 수 있다. 다양한 유체 유동들 및 계측기들에서, 패턴은 삼각형보다 더 원형일 수 있다. 삼각측량은 목표 위상차에 대해 삼각형 또는 원형 형상을 형성하는 다수의 연속 발진들에 의해 추가로 식별될 수 있다. 이 결정에 사용될 수 있는 다수의 연속 발진 사이클들의 예는 스윙 가동의 결정에 대해 개시된 것들과 동일할 수 있다.
가스 혼입 및 축적물 이상들이 다른 이상들과 혼동될 수 있다. 예컨대, 가스 혼입 이상은 갈래들(112 및 114) 또는 유체 유동에 침지될 수 있는 다른 엘리먼트들의 침식과 유사한 위상 및 밀도 이상들을 나타낼 수 있다. 이상 검출 모듈(204)은, 가스 혼입을 표시하는 위상 이상 및/또는 밀도 이상 중 하나 또는 둘 모두를 결정한 이후에, 어떤 이상이 발생하고 있는지를 식별하려고 노력할 수 있다. 예컨대, 이상 검출 모듈(204)은, 프로세싱되고 있는 개체가 침지형 엘리먼트들을 침식할 입자를 포함할 가능성이 있다는 표시를 나타내는 데이터를 요청하거나 저장하였을 수 있다. 만약 그렇다면, 이상 검출 모듈(204)은 침식 이상 및 공기 혼입 이상 중 하나 또는 둘 모두를 표시할 수 있다. 이것은 이상을 결정하고 식별하기 위해 물리적 검사를 필요로 할 수 있다. 만약 유동이 침지형 엘리먼트들을 침식할 가능성이 있음을 보여주는 데이터를 이상 검출 모듈(204)이 가지고 있지 않다면, 이상 검출 모듈(204)은 어쩌면 더 신뢰적으로 공기 혼입 이상을 식별할 수 있다.
축적물 이상은 부식 이상과 혼동될 수 있다. 침지된 엘리먼트들이 부식될 때, 유체 및 침지형 엘리먼트들의 화학 제품에 대응하는 이물질 축적 층이 증착될 수 있다. 이상 검출 모듈(204)은, 축적물을 표시하는 위상 이상 및/또는 밀도 이상 중 하나 또는 둘 모두를 결정한 이후에, 어떤 이상이 발생하고 있는지를 식별하려고 노력할 수 있다. 예컨대, 이상 검출 모듈(204)은, 프로세싱되고 있는 개체가 부식성이거나 침지형 엘리먼트들을 부식시킬 가능성이 있다는 표시를 나타내는 데이터를 요청하거나 저장하였을 수 있다. 만약 그렇다면, 이상 검출 모듈(204)은 부식 이상 및 축적물 이상 중 하나 또는 둘 모두를 표시할 수 있다.
이상 검출 모듈(204)은 축적물 이상과 부식 이상을 구별하기 위해 더 많은 데이터가 필요하다고 결정할 수 있다. 예컨대, 이상 검출 모듈(204)은 유체 유동의 속도를 증가시키도록 사용자에게 제안하거나 유동 유체 제어부에 명령하는 데이터를 송신할 수 있다. 유체 유동의 증가는 특정 막 엘리먼트들을 제거하고 공칭 기능을 복구하는 것으로 나타났다. 유동이 증가된 이후에, 이상 검출 모듈(204)은 계속 동작할 수 있거나 재설정될 수 있고, 그리고 새로운 측정들을 할 수 있다. 만약 이상들이 제거된다면, 이상 검출 모듈(204)은 축적물 이상이 있었다는 것을 표시 및/또는 로깅(log)할 수 있고 그리고/또는 이상의 시간을 기록할 수 있다. 만약 이상 검출 모듈(204)이 유체 속도를 증가시키도록 유체 제어부에 명령하는 것을 담당했다면, 이상 검출 모듈은 이상이 해결되었다는 검출에 대한 응답으로 유체 유동 속도를 감소시키도록 유체 제어부에 명령할 수 있다. 만약 이상 검출 모듈(204)이 이상이 해결되었음을 검출한다면, 이상 검출 모듈은 사용자에게 통지하고 그리고/또는 이상이 해결되었음을 어쩌면 시간 스탬프와 함께 로깅할 수 있다. 이러한 통지 및 명령 동작들은 또한 이상 검출 모듈(204)과 협력하여 또는 응답 모듈(206)에 의해 독립적으로 수행될 수 있다.
유동 유체는 계측기의 침지형 엘리먼트들보다 낮은 융점을 갖는 축적 개체를 증착시킬 잠재성을 가질 수 있다. 예컨대, 가스 및 오일 응용들에서는, 유체 유동에 침지된 엘리먼트들 상에 파라핀 또는 다른 왁스 증착물을 갖는 것이 일반적이다. 이상 검출 모듈(204) 또는 데이터 프로세싱 회로(132)는, 유체 유동 내의 유체가 계측기의 침지형 엘리먼트들의 융점보다 더 낮은 융점을 갖는 재료를 증착하는지 여부를 나타내는 데이터를 저장할 수 있다. 축적물 이상을 표시하는 적어도 하나의 이상을 결정 및 식별한 이후에, 이상 검출 모듈(204)은, 침지형 엘리먼트들 상에 증착된 고체가 침지형 엘리먼트들의 융점보다 더 낮은 융점을 가짐을 표시하는 저장된 그리고/또는 사용자에 의해 제공된 데이터에 기반하여, 축적물이 녹을 수 있다고 결정할 수 있다. 이상 검출 모듈(204)은, 응답 모듈(206)과 별도로 또는 협력하여, 침지형 엘리먼트들 상에 증착될 것으로 예상되는 고체의 융점을 초과하게 유체 유동의 온도를 증가시키도록 사용자에게 통지할 수 있거나, 또는 유체 유동의 유체의 온도를 증가시키도록 유체 및 온도 제어부에 명령할 수 있다. 만약 실시간 위상 및 밀도 측정치들이 이상들을 표시하지 않는 레벨들로 돌아간다면, 이상 검출 모듈(204)은, 계측기의 침지형 엘리먼트들이 녹을 수 있는 개체의 축적물, 예컨대, 천연 가스 또는 오일 유체 내의 파라핀 또는 다른 왁스를 갖는다고 결정할 수 있다. 이상 검출 모듈(204)은, 독립적으로 또는 응답 모듈(206)과 협력하여, 이상이 해결되었는지 여부를 사용자에게 통지하고 그리고/또는 이상 식별을 (어쩌면 시간 스탬프와 함께) 기록할 수 있다. 만약 가열로는 문제가 해결되지 않는다면, 계측기가 검사될 필요가 있을 수 있고, 이상 검출 모듈(204)은 계측기가 검사될 필요가 있다는 통지를 사용자 또는 사용자 시스템에 송신할 수 있다.
이상 검출 모듈(204)은 밀도 및 실시간 위상 측정치들, 추이들, 및/또는 편차들을 현재 실시간 위상 및/또는 밀도 측정치들 또는 공장 설정 예상 값들과 비교하는 대신에 또는 그것에 부가하여, 밀도 및 실시간 위상 측정치들, 추이들, 및/또는 편차들을 이력 판독치들과 비교하여 이상들을 결정할 수 있다. 데이터 프로세싱 회로(132)는 특정 유체에서 계측기의 처음 또는 초기 사용으로부터의 이력 데이터를 저장하고, 계측기가 유체에서 처음 사용되었을 때 초기에 디스플레이되는 편차와는 상이한 방식으로 실시간 위상 측정치들이 예상 위상차로부터 벗어난다고 결정할 수 있다. 데이터 프로세싱 회로(132)는 현재 밀도 및/또는 실시간 위상 측정치들에 비교할 이상적인 조건들 및 임계치들, 및 이력적으로 저장된 가동들에 대한 그 밀도 및/또는 위상 측정치들의 상대적인 가동을 확립하기 위해, 특정 유동 유체에서 계측기의 처음 사용으로부터의 그러한 파라미터들 및 편차들을 저장할 수 있다. 예컨대, 이상 검출 모듈(204)은 계측기가 유체에 처음 도입될 때 활성화될 수 있다. 데이터 프로세싱 회로(132)는 밀도 측정치들 및 실시간 위상 데이터를 나타내는 데이터의 기록 및 저장을 시작할 수 있다. 이상 검출 모듈(204)은, 예컨대, 상당한 시간 기간에 걸쳐 모니터링함으로써 정상 가동에 대한 임계치들을 결정하기 위해서 저장된 데이터를 사용할 수 있다. 이 시간 기간은, 예컨대, 1초, 1분, 10분, 1시간, 1일, 1주, 1개월, 또는 1년일 수 있다. 데이터 프로세싱 회로(132)는 시작 시간부터 현재 시간까지 이 데이터를 추가로 저장할 수 있고, 이상 검출 모듈(204)은 실시간 위상 및 밀도 측정치들의 이상 판독치들을 결정하기 위해 규정된 메트릭들의 가동의 변화들을 모니터링하여 이상들을 결정하고 식별할 수 있다. 임계치들은 밀도로부터의 최대 또는 최소 편차들, 이력 데이터에서 주파수 측정치들의 위상차, 또는 이것들의 백분율들, 예컨대 140%, 200%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 100%, 150%, 300%, 400%, 500%, 600%, 700%, 800%, 900%, 1000% 등을 나타낼 수 있다. 다른 메트릭들에 대해 상이한 백분율들이 사용될 수 있다. 예컨대, 이력 데이터 포인트 또는 추이의 제1 백분율을 사용하여 밀도 이상에 대한 임계치가 결정될 수 있는 반면, 다른 이력 데이터 포인트 또는 추이의 제2 백분율을 사용하여 침식 이상을 표시하는 위상 이상에 대한 임계치가 결정될 수 있다. 임계치들, 이력 데이터의 백분율 및 연관된 이상들의 모든 조합들이 고려된다. 이상 검출 모듈(204)은 또한 확립된 정상 가동 또는 예상 이상들을 결정하기 위해 기계 학습 기술들을 전개할 수 있다. 예컨대, 이상 검출 모듈(204)은 규칙적인 발진들 및 스윙들 또는 삼각측량을 구별하기 위해 위상차 데이터에 대해 훈련될 수 있다. 이를 가능하게 하기 위해, 이상 검출 모듈(204)은 정상 유동을 나타내고 이로서 라벨링된 데이터 및 비정상 유동을 나타내고 이로서 라벨링된 데이터가 제공될 수 있고, 그리고 특성들 및 추이들을 검출할 것이다. 이에 대한 예는 예상 값들 주변에서 스윙하는 비정상 위상차, 또는 삼각측량 가동을 결정하는 것을 포함할 수 있다. 이상 검출 모듈(204)은 또한 정상 유동 데이터로서 라벨링된 데이터 및 비정상 유동 데이터로서 라벨링된 데이터, 어쩌면 본 명세서에서 설명된 이상들 중 임의의 이상을 나타내고 이를 표시하는 것으로 라벨링되는 데이터를 제공받아 임계치들을 결정하기 위해 기계 학습 알고리즘을 사용할 수 있다. 이상 검출 모듈(204)은 또한 사전 훈련된 모델들을 저장할 수 있거나, 또는 이상 검출 모듈(204)에 통신 가능하게 결합된 외부 논리 회로 또는 이상 검출 모듈에 의해 특정 유체 유동에 대해 동적으로 수정될 수 있는 사전 훈련된 모델들을 저장할 수 있다.
가스 혼입 및 축적물을 표시하는 위상 이상들은 실시간 위상에 대한 두 가지 상이한 임계치들을 살펴봄으로써 서로 구별될 수 있다. 예컨대, 축적물 이상을 결정하기 위한 실시간 위상과 목표 위상차 간의 차이에 대한 임계치는 가스 혼입 이상의 임계치보다 더 작을 수 있다. 만약 실시간 위상과 목표 위상 간의 차이가 축적물 이상 식별을 위한 임계치를 초과하지만 가스 혼입 이상에 대한 임계치보다는 더 작다면, 이상 검출 모듈(204)은 축적물 이상을 표시하는 위상 이상을 식별할 수 있다. 만약 실시간 위상과 목표 위상 간의 차이가 축적물 이상 및 가스 혼입 이상 둘 모두에 대한 임계치들을 초과한다면, 이상 검출 모듈(204)은 가스 혼입 이상을 표시하는 위상 이상을 식별할 수 있다.
만약 해당 계측기가 (포크형 밀도 계측기가 아니라) 포크형 점도 계측기라면, 위상차들은 포크 위상차들로서 특성화될 수 있다. 포크형 점도 계측기들은 포크 주파수들을 사용하여 유체의 밀도를 결정한다. 포크 점도 측정치들은, 통상적으로 공진 주파수 주위의 저 및 고 주파수들 사이에서 발진하지만, 밀도 측정치들을 나타내는 포크 위상은 포크형 밀도 계측기의 실시간 위상과 동일하다. 포크형 밀도 계측기가 실시간 위상 대신에 포크 위상을 사용함에도 불구하고, 이상들을 검출하는데 언급되는 추이들은 포크형 점도 계측기의 측정된 밀도 포크 위상 판독치들과 동일하게 포크형 밀도 계측기들의 위상차 측정치들에 적용될 수 있다. 그러므로, 측정 위상차와 목표 위상차(또는 위에서 언급한 위상차에 대한 동의어들의 다양한 변형) 간의 비교가 (포크형 밀도 계측기에 대한) 이상들을 검출하고 식별하는 것에 대해 언급되는 본 설명의 임의의 엘리먼트에서, 포크형 점도 계측기의 예상 포크 위상차에 대한 포크 위상차 측정치의 비교에도 동일하게 적용될 수 있다.
포크형 점도 계측기 이상과 유사한 개시된 포크형 밀도 계측기 이상에 대한 예는 공기 혼입을 표시하는 위상 이상의 결정에 의해 입증될 수 있다. 포크형 밀도 계측기에서, 만약 측정 위상차와 예상 위상차 사이의 차이가 임계치를 초과한다면, 공기 혼입 이상을 표시하는 위상 이상이 결정될 수 있다. 포크형 점도 계측기는 유사하게, 만약 포크 위상차(또는 추이) 간의 차이가 임계치만큼 예상 포크 위상차(또는 추이)를 초과한다면, 공기 혼입 이상을 표시하는 위상 이상을 검출할 수 있다. 규정 여부에 관계없이, 만약 위상차가 본 명세서에서 언급된다면, 측정 또는 예상 위상차 또는 위상차 추이가 포크형 밀도 계측기에 적용되는 실시예들도 또한 포크형 점도 계측기에서의 유사한 측정 또는 예상 포크 위상차 또는 포크 위상차 추이를 고려하는 것으로 해석되어야 한다. 유사하게, 위상 이상에 대한 임의의 언급은 포크형 점도 계측기 및 그것의 포크 위상차 측정치들에 적용되는 것으로 해석될 수 있으며, 포크형 점도 계측기에서의 위상 이상에 대한 측정 위상차(및 동의어)에 대한 모든 유사한 경우들이 본 명세서에 의해 고려된다.
이상 검출 모듈(204)은, 위상 이상이 있지만 대응하는 밀도 이상은 없다고 결정할 수 있다. 예컨대, 이상 검출 모듈은 가스 혼입 이상을 표시하는 위상 이상을 식별할 수 있지만 가스 혼입 이상을 표시하는 대응하는 밀도 이상은 식별하지 않을 수 있다. 이 위상 이상은 제조 결함 또는 설치 문제를 표시할 수 있다. 이상 검출 모듈은 대응하는 밀도 이상이 없는 위상 이상을 제조 또는 설치 문제로서 해석할 수 있고, 그리고 그 문제를 사용자 또는 사용자 시스템에 통지할 수 있고 그리고/또는 계측기를 검사하도록 사용자에게 지시할 수 있다.
만약 이상 검출 모듈(204)이 가스 혼입 이상을 표시하는 임의의 이상 또는 하나 초과의 이상을 식별한다면, 이상 검출 모듈은 유체가 혼입된 가스를 갖는다고 결정할 수 있다. 만약 이상 검출 모듈(204)이 축적물 이상을 표시하는 임의의 이상 또는 하나 초과의 이상을 식별한다면, 이상 검출 모듈(204)은 계측기의 침지형 엘리먼트 상에 축적물이 있다고 결정할 수 있다. 만약 이상 검출 모듈(204)이 부식 이상을 표시하는 임의의 이상 또는 하나 초과의 이상을 식별한다면, 이상 검출 모듈은 계측기의 침지형 엘리먼트가 침식되었다고 결정할 수 있다. 만약 이상 검출 모듈(204)이 부식 이상을 표시하는 임의의 이상 또는 하나 초과의 이상을 식별한다면, 이상 검출 모듈은 계측기의 침지형 엘리먼트가 부식되었다고 결정할 수 있다. 만약 이상 검출 모듈(204)이 설치 이상을 표시하는 임의의 이상 또는 하나 초과의 이상을 식별한다면, 이상 검출 모듈은 계측기가 잘못 설치되었다고 결정할 수 있다. 만약 이상 검출 모듈(204)이 제조 이상을 표시하는 임의의 이상 또는 하나 초과의 이상을 식별한다면, 이상 검출 모듈은 계측기가 잘못 제조되었다고 결정할 수 있다.
이상 검출 모듈에 의해 검출 및 식별이 수행되는 조합들 및 순서들의 모든 상이한 실시예들이 본원에서 고려된다. 예컨대, 이상 검출 모듈(204)은 밀도 및 위상 이상들 둘 모두에 대해 일관되게 모니터링할 수 있다. 이상 검출은 위상 이상을 결정하고 식별하기 위한 사전 단계로서 일관되게 밀도 이상을 먼저 결정하고 식별하는 것을 수반할 수 있다. 이상 검출은 밀도 이상을 결정하고 식별하기 위한 사전 단계로서 일관되게 위상 이상을 먼저 결정하고 식별하는 것을 수반할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 사용자는 자신이 원하는 임의의 순서로 밀도 및/또는 위상 이상 검출을 개시할 수 있다. 이상 검출 모듈(204)은 자동 검출 프로토콜들 또는 사용자 지시에 의해 개시되는 유체 유동의 유체의 변화에 대한 응답으로 또는 특정 시간 간격들로 상이한 타입들의 이상들을 검출하도록 사전 설정될 수 있다. 시스템은 임의의 조합 또는 순서로 다른 이상들에 의해 표시된 특정 이상들을 배치할 수 있고, 그리고 자동 방식으로, 다른 이상들에 대한 응답으로 그리고/또는 사용자 지시들에 대한 응답으로 이를 행할 수 있다.
이상 검출 모듈(204)은 계측기가 동작하고 있을 때 사용될 수 있기 때문에, 예컨대, 계측기가 동작 중이거나 설치된 동안에 이상들이 검출될 수 있거나, 동작 조건들로부터 계측기를 제거하지 않고도 이상들이 검출될 수 있다.
응답 모듈(206)은 이상들의 검출들 및 식별들에 응답하는 모듈이다. 응답 모듈(206)은 결정된 그리고/또는 식별된 이상들에 관한 통지들을 사용자에게, 데이터 프로세싱 회로(132)의 저장부에게, 또는 다른 디바이스에 송신할 수 있다. 통지는 계측기의 LED 표시기에 의해 이루어질 수 있거나 계측기의 디스플레이에 디스플레이될 수 있거나, 또는 어쩌면 디스플레이들 또는 이력 데이터 로그들을 포함하는 다른 외부 디바이스들에 통지들을 송신할 수 있다. 통지들의 예들은 디스플레이들, 경고들, 디지털적으로 통신되는 경고, 예컨대 ProLink를 통한 이산적인 출력의 전송을 포함할 수 있거나, 통지들은 사용자 질의에 대한 응답으로만 송신될 수 있다. 통지들 자체는 사용자 또는 시스템이 통지를 수신해야 하는 시기에 대한 허용오차를 특정하였을 수 있다.
응답 모듈(206)은 특정 이상들에 관련된 특정 통지들을 송신할 수 있다. 응답 모듈(206)은 예컨대, 가스 혼입 이상, 축적물 이상, 부식 이상, 침식 이상, 설치 이상, 또는 제조 이상 중 하나, 이들의 임의의 조합, 또는 이들 모두에 관한 통지들을 송신할 수 있다. 일 실시예에서, 이것들은 주어진 경고에 대한 응답으로 "예" 또는 "아니오"(또는 1 또는 0)로 표시될 수 있다. 다른 이상들을 표시하는 특정 이상들, 예컨대, 다른 이상들을 나타내는 이상들 또는 다른 이상들을 표시하는 이상들이 또한 송신될 수 있다.
응답 모듈(206)은 이상 검출 모듈(204)에 의한 이상들의 결정들에 대한 응답으로 조치를 취할 수 있다. 예컨대, 축적물 이상이 존재할 수 있다는 결정에 대한 응답으로, 응답 모듈(206)은 유체 유동 속도를 증가시키고 그리고/또는 유체 유동의 온도를 증가시켜 계측기의 침지형 엘리먼트 상의 임의의 축적물을 건조시키고 제거할 수 있다. 응답 모듈(206)은 이상의 결정에 대한 응답으로 유동 제어 시스템에서의 세정 또는 플러싱 시퀀스를 개시할 수 있다. 응답 모듈(206)은 이상의 검출에 대한 응답으로 유체 유동 시스템의 밸브를 열 수 있다. 예컨대 명령에 의한 로깅, 기록, 시간-스탬핑, 송신 또는 유체 유동 특성의 변화를 포함하는, 이상 검출 모듈(204)에 의해 취해지는 것으로 설명되어진 임의의 응답 조치들은 응답 모듈(206)에 의해 개별적으로 또는 이상 검출 모듈(204)과 협력하여 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 이상 검출 모듈(204)은, 검출 모듈이 식별할 수 없는 이상이 있다고 결정할 수 있다. 이상이 존재하지만 그것이 이상을 나타내지 않는다고 결정되는 상황에서, 이상 검출 모듈(204)은 하나 초과의 이상을 식별하도록 구성되거나 이를 나타내고(어쩌면 하나 초과의 이상 중 적어도 하나의 이상과 하나 초과의 이상 중 다른 이상이 불일치함), 응답 모듈(206)은 일반적이지만 식별되지 않은 이상이 검출되었다는 통지를 송신할 수 있고, 계측기가 검사되어야 한다는 통지를 송신할 수 있고, 그리고/또는 엘리먼트의 검사를 허용하기 위해 유동 시스템에게 종료하도록 하는 명령을 송신할 수 있다.
입력/출력부(230)는 데이터 프로세싱 회로(132)를 외부 컴퓨팅 엘리먼트들에 통신가능하게 결합하기 위해 사용되는 디바이스이다. 입력/출력부(230)는 알려진 기법들, 예컨대, 범용 직렬 버스, ProLink, 직렬 통신, SATA(serial advanced technology attachment)들, 계측 전자장치(20) 통신 엘리먼트들 등을 사용하여 데이터 프로세싱 회로(132)를 외부 엘리먼트들에 연결할 수 있다. 입력/출력부(230)는 통신 결합기(240)를 가질 수 있다. 통신 결합기(240)는 데이터 프로세싱 회로를 데이터 프로세싱 회로(132) 외부의 컴포넌트들, 예컨대, 계측기, 센서(5), 계측 전자장치(20), 외부 컴퓨팅 디바이스, 디스플레이, 서버, 표시기(들) 등과 결합하기 위해 사용된다.
흐름도들
도 3 내지 도 10은 계측기들에서의 이상 가동을 결정, 식별 및/또는 대처하기 위한 방법들의 실시예의 흐름도들을 도시한다. 흐름도들에서 개시된 방법들은 총망라한 것이 아니며, 단순히 단계들 및 순서들의 잠재적인 실시예들을 보여준다. 방법들은 도 1 및 도 2의 설명들에서 개시된 엘리먼트들, 도 1 및 도 2에 개시된 계측기, 및/또는 데이터 프로세싱 회로(132)를 포함해 전체 명세서의 맥락에서 해석되어야 한다.
도 3은 이상을 결정하고 식별하기 위한 방법(300)의 실시예의 흐름도를 도시한다. 방법(300)에서 언급되는 계측기는 도 1 및 도 2에 개시된 바와 같은 센서(5)를 갖는 계측기일 수 있지만, 대안적인 실시예들에서는 임의의 적합한 계측기가 이용될 수 있다. 데이터 프로세싱 회로(132) 및 그것의 모듈들의 모든 능력들을 포함하여, 본 명세서에서 개시된 이런 단계들을 달성하기 위한 모든 방법들이 고려된다.
단계(302)에서, 계측기는 동작하여 유체 데이터를 생성하도록 유체 유동에 노출된다.
단계(304)에서, 유체 특성 모듈(202)은 유체 유동의 유체의 밀도를 결정한다.
단계(306)에서, 이상 검출 모듈(204)은 밀도 이상이 있는지 여부를 결정하고, 결정된 밀도와 예상 밀도의 비교에 기반하여 밀도 이상을 식별한다. 본 명세서에 그리고/또는 이상 검출 모듈(204)에 대해 개시된, 밀도 이상을 검출하기 위한 임의의 방법들이 밀도 이상을 검출하기 위해 이용될 수 있다.
단계(308)에서, 유체 특성 모듈(202)은 위상차를 결정한다.
단계(310)에서, 이상 검출 모듈(204)은 위상 이상이 있는지 여부를 결정하고, 결정된 위상차에 기반하여 위상 이상을 식별한다. 본 명세서에 그리고/또는 이상 검출 모듈(204)에 대해 개시된, 위상 이상을 검출하기 위한 임의의 방법들이 위상 이상을 검출하기 위해 이용될 수 있다.
단계(312)에서, 이상 검출 모듈(204)은 이상이 존재하는지 여부를 결정하고, 밀도 이상의 결정 및 식별 및/또는 위상 이상의 결정 및 식별에 기반하여 이상을 식별한다. 단계(312)는 그 결정들 및 식별들을 고려하여 이상의 결정 및 식별을 행하는 임의의 방법을 사용할 수 있다. 그 결정들 및 식별들의 모든 조합들이 본 명세서에 의해 고려된다.
일 실시예에서, 도 3에 도시된 방법의 단계들 각각은 별개의 단계이다. 비록 도 3에서는 별개의 단계들로 묘사되어 있지만, 다른 실시예에서, 단계들(302 내지 312)은 별개의 단계들이 아닐 수 있다. 다른 실시예들에서는, 도 3에 도시된 방법이 위의 단계들 모두를 갖지는 않을 수 있고 그리고/또는 위에 나열된 단계들에 부가하여 또는 이들을 대신하여 다른 단계들을 가질 수 있다. 도 3에 도시된 방법의 단계들은 다른 순서로 수행될 수 있다. 도 3에 도시된 방법의 일부로서 위에 나열된 단계들의 서브세트들은 고유의 방법을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 방법(300)의 단계들은 임의의 횟수로 임의의 조합 및 순서로 반복될 수 있는데, 예컨대 감시를 유지하기 위해 연속적으로 루핑될 수 있다.
도 4는 밀도 이상을 결정하고 식별하기 위한 방법(400)의 실시예의 흐름도를 도시한다. 방법(400)에서 언급되는 계측기는 도 1 및 도 2에 개시된 바와 같은 센서(5)를 갖는 계측기일 수 있지만, 대안적인 실시예들에서는 임의의 적합한 계측기가 이용될 수 있다. 데이터 프로세싱 회로(132) 및 그것의 모듈들의 모든 능력들을 포함하여, 본 명세서에서 개시된 이런 단계들을 달성하기 위한 모든 방법들이 고려된다.
단계(402)에서, 계측기는 동작하여 유체 데이터를 생성하도록 유체 유동에 노출된다. 유체 특성 모듈(202)은, 적어도 밀도 측정치를 나타내는 데이터를 포함해, 데이터를 기록한다.
단계(404)에서, 밀도 측정치와 예상 밀도 간의 차이가 비정상적이고 밀도 이상을 나타내는지에 대한 결정이 내려진다. 이상 검출 모듈(204)은 예상 밀도 미만 또는 초과로 특정 임계치를 초과하는 예상 및 측정 밀도 간의 차이에 기반하여 밀도 이상을 결정하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 만약 측정 밀도가 예상 밀도보다 더 작고 어쩌면 결손이 임계치를 초과한다고 이상 검출 모듈(204)이 결정한다면, 이상 검출 모듈(204)은 시스템에 가스 혼입이 있을 가능성이 있다고 결정할 수 있다. 다양한 임계치들, 임계치들을 생성하기 위한 방법들, 및 이력 데이터와의 비교를 포함해서, 밀도 이상이 발생하고 있는지 여부를 결정하기 위한 본 명세서에서 설명된 임의의 방법들이 이 단계에서 사용될 수 있다. 만약 밀도 이상이 있다고 단계(404)에서 결정된다면, 방법은 단계(410)에서 계속된다. 만약 밀도 이상이 없다고 단계(404)에서 결정된다면, 방법은 단계(406)에서 계속된다.
단계(406)에서, 실시간 위상 측정치가 획득된다. 본 명세서에서 개시된 실시예들에 따라, 설치 또는 제조 이상과 같은 다른 이상이 위상 측정치들의 불규칙성들을 야기하고 있는지 여부를 결정하기 위해 실시간 위상 측정치가 획득된다. 단계(406)는 필수적인 엘리먼트는 아니지만, 만약 밀도 이상이 없음에도 불구하고 위상 측정치가 이상하다면, 유용할 수 있다. 단계(406)는 방법의 끝까지 계속된다.
단계(410)에서, 이상 검출 모듈(204)은 밀도 이상을 식별한다.
단계(412)에서, 측정 밀도가 예상 밀도 미만인지에 대한 결정이 내려진다. 이상 검출 모듈(204)은 측정 밀도가 예상 밀도 미만인지 여부를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 이상 검출 모듈(204)은 예상 밀도 미만 및/또는 초과의 밀도에 대해 상이한 임계치들을 갖도록 구성될 수 있으며, 임계치는 상이한 현상들을 표시한다. 만약 측정 밀도가 예상 밀도미만이고 어쩌면 임계치를 초과하여 벗어났다고 이상 검출 모듈(204)이 결정한다면, 방법은 단계(414)에서 계속된다. 만약 측정 밀도가 예상 밀도보다 더 크고 어쩌면 임계치를 초과하여 벗어났다고 이상 검출 모듈(204)이 결정한다면, 방법은 단계(420)에서 계속된다.
단계(414)에서, 이상 검출 모듈(204)은 가스 혼입 이상을 표시하는 밀도 이상을 결정하고 식별한다.
단계(420)에서, 이상 검출 모듈(204)은 축적물 이상을 표시하는 밀도 이상을 결정하고 식별한다.
일 실시예에서, 도 4에 도시된 방법의 단계들 각각은 별개의 단계이다. 비록 도 4에서는 별개의 단계들로 묘사되어 있지만, 다른 실시예에서, 단계들(402 내지 420)은 별개의 단계들이 아닐 수 있다. 다른 실시예들에서는, 도 4에 도시된 방법이 위의 단계들 모두를 갖지는 않을 수 있고 그리고/또는 위에 나열된 단계들에 부가하여 또는 이들을 대신하여 다른 단계들을 가질 수 있다. 도 4에 도시된 방법의 단계들은 다른 순서로 수행될 수 있다. 도 4에 도시된 방법의 일부로서 위에 나열된 단계들의 서브세트들은 고유의 방법을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 방법(400)의 단계들은 임의의 횟수로 임의의 조합 및 순서로 반복될 수 있는데, 예컨대 감시를 유지하기 위해 연속적으로 루핑될 수 있다.
도 5는 위상 이상을 결정하기 위한 방법(500)의 실시예의 흐름도를 도시한다. 방법(500)에서 언급되는 계측기는 도 1 및 도 2에 개시된 바와 같은 센서(5)를 갖는 계측기일 수 있지만, 대안적인 실시예들에서는 임의의 적합한 계측기가 이용될 수 있다. 데이터 프로세싱 회로(132) 및 그것의 모듈들의 모든 능력들을 포함하여, 본 명세서에서 개시된 이런 단계들을 달성하기 위한 모든 방법들이 고려된다.
단계(502)에서, 계측기는 유체 데이터를 결정하기 위해 유체 유동에 침지된다.
단계(504)에서, 측정 위상차가 유체 특성 모듈(202)에 의해 결정된다.
단계(506)에서, 측정 위상차가 예상 위상차와 비교된다.
단계(508)에서, 이상 검출 모듈(204)은 측정 위상차와 예상 위상차 간의 차이가 비정상적인지 여부를 결정한다. 만약 이상 검출 모듈(204)에 의해 위상 이상이 검출된다면, 측정 위상차와 예상 위상차 간의 차이는 비정상적일 수 있다. 본 명세서에서 개시된 위상 이상을 검출하기 위한 모든 방법들이 고려된다.
단계(510)에서, 만약 그 차이가 비정상적이라고 이상 검출 모듈(204)이 결정한다면, 이상 검출 모듈은 위상 이상을 결정하고 그리고/또는 식별한다.
일 실시예에서, 도 5에 도시된 방법의 단계들 각각은 별개의 단계이다. 비록 도 5에서는 별개의 단계들로 묘사되어 있지만, 다른 실시예에서, 단계들(502 내지 510)은 별개의 단계들이 아닐 수 있다. 다른 실시예들에서는, 도 5에 도시된 방법이 위의 단계들 모두를 갖지는 않을 수 있고 그리고/또는 위에 나열된 단계들에 부가하여 또는 이들을 대신하여 다른 단계들을 가질 수 있다. 도 5에 도시된 방법의 단계들은 다른 순서로 수행될 수 있다. 도 5에 도시된 방법의 일부로서 위에 나열된 단계들의 서브세트들은 고유의 방법을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 방법(500)의 단계들은 임의의 횟수로 임의의 조합 및 순서로 반복될 수 있는데, 예컨대 감시를 유지하기 위해 연속적으로 루핑될 수 있다.
도 6은 시스템에 혼입 가스가 있는지 여부를 결정하기 위한 방법(600)의 실시예의 흐름도를 도시한다. 방법(600)에서 언급되는 계측기는 도 1 및 도 2에 개시된 바와 같은 센서(5)를 갖는 계측기일 수 있지만, 대안적인 실시예들에서는 임의의 적합한 계측기가 이용될 수 있다. 데이터 프로세싱 회로(132) 및 그것의 모듈들의 모든 능력들을 포함하여, 본 명세서에서 개시된 이런 단계들을 달성하기 위한 모든 방법들이 고려된다.
단계(602)에서, 포크형 밀도 또는 점도 계측기는 유체 유동에 침지되고, 위상차 측정치를 포함하는 유체 유동의 유체의 물리적 특성들을 나타내는 데이터를 수신하고, 그리고 그 계측기는, 어쩌면 유체 특성 모듈(202)을 사용하여, 밀도 및 측정 위상차를 결정한다.
단계(604)에서, 포크형 밀도 또는 점도 계측기는 이상 검출 모듈(204)을 사용하여, 가스 혼입 이상을 표시하는 밀도 이상이 검출되는지 여부를 결정한다. 가스 혼입 이상을 검출하기 위해 본 명세서에서 개시된 모든 방법들이 고려된다.
단계(606)에서, 만약 밀도 이상이 단계(604)에서 검출된다면, 포크형 밀도 또는 점도 계측기는 이상 검출 모듈(204)을 사용하여, 가스 혼입 이상을 표시하는 위상 이상이 검출되는지 여부를 결정한다. 가스 혼입 이상을 검출하기 위해 본 명세서에서 개시된 모든 방법들이 고려된다.
단계(608)에서, 만약 포크형 밀도 또는 점도 계측기가 가스 혼입을 표시하는 적어도 하나의 위상 이상 및 가스 혼입을 표시하는 적어도 하나의 밀도 이상 둘 모두를 결정한다면, 이상 검출 모듈(204)은 가스 혼입 이상을 결정하고 그리고/또는 식별한다.
일 실시예에서, 도 6에 도시된 방법의 단계들 각각은 별개의 단계이다. 비록 도 6에서는 별개의 단계들로 묘사되어 있지만, 다른 실시예에서, 단계들(602 내지 608)은 별개의 단계들이 아닐 수 있다. 다른 실시예들에서는, 도 6에 도시된 방법이 위의 단계들 모두를 갖지는 않을 수 있고 그리고/또는 위에 나열된 단계들에 부가하여 또는 이들을 대신하여 다른 단계들을 가질 수 있다. 도 6에 도시된 방법의 단계들은 다른 순서로 수행될 수 있다. 도 6에 도시된 방법의 일부로서 위에 나열된 단계들의 서브세트들은 고유의 방법을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 방법(600)의 단계들은 임의의 횟수로 임의의 조합 및 순서로 반복될 수 있는데, 예컨대 감시를 유지하기 위해 연속적으로 루핑될 수 있다.
도 7은 계측기 상에 축적물이 있는지 여부를 결정하기 위한 방법(700)의 실시예의 흐름도를 도시한다. 방법(700)에서 언급되는 계측기는 도 1 및 도 2에 개시된 바와 같은 센서(5)를 갖는 계측기일 수 있지만, 대안적인 실시예들에서는 임의의 적합한 계측기가 이용될 수 있다. 데이터 프로세싱 회로(132) 및 그것의 모듈들의 모든 능력들을 포함하여, 본 명세서에서 개시된 이런 단계들을 달성하기 위한 모든 방법들이 고려된다.
단계(702)에서, 계측기는 유체 유동에 침지되고, 위상차 측정치를 포함하는 유체 유동의 유체의 물리적 특성들을 나타내는 데이터를 수신하고, 그리고 그 계측기는, 유체 특성 모듈(202)을 사용하여, 밀도 및 측정 위상차를 결정한다.
단계(704)에서, 계측기는 이상 검출 모듈(204)을 사용하여, 축적물 이상을 표시하는 밀도 이상이 검출되는지 여부를 결정한다. 축적물 이상을 표시하는 밀도 이상을 검출하기 위해 본 명세서에서 개시된 모든 방법들이 고려된다.
단계(706)에서, 만약 축적물 이상을 표시하는 밀도 이상이 검출된다면, 이상 검출 모듈(204)은 축적물 이상을 표시하는 위상 이상이 검출되는지 여부를 결정한다. 축적물 이상을 표시하는 위상 이상을 검출하기 위해 본 명세서에서 개시된 모든 방법들이 고려된다.
단계(708)에서, 만약 포크형 밀도 계측기가 축적물 이상을 표시하는 적어도 하나의 위상 이상 및 축적물 이상을 표시하는 적어도 하나의 밀도 이상 둘 모두를 결정한다면, 이상 검출 모듈(204)은 가스 혼입 이상을 결정하고 그리고/또는 식별한다.
일 실시예에서, 도 7에 도시된 방법의 단계들 각각은 별개의 단계이다. 비록 도 7에서는 별개의 단계들로 묘사되어 있지만, 다른 실시예에서, 단계들(702 내지 708)은 별개의 단계들이 아닐 수 있다. 다른 실시예들에서는, 도 7에 도시된 방법이 위의 단계들 모두를 갖지는 않을 수 있고 그리고/또는 위에 나열된 단계들에 부가하여 또는 이들을 대신하여 다른 단계들을 가질 수 있다. 도 7에 도시된 방법의 단계들은 다른 순서로 수행될 수 있다. 도 7에 도시된 방법의 일부로서 위에 나열된 단계들의 서브세트들은 고유의 방법을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 방법(700)의 단계들은 임의의 횟수로 임의의 조합 및 순서로 반복될 수 있는데, 예컨대 감시를 유지하기 위해 연속적으로 루핑될 수 있다.
도 8은 가스 혼입 이상이 침식 이상과 혼동되고 있는지 여부를 결정하기 위한 방법(800)의 실시예의 흐름도를 도시한다. 방법(800)에서 언급되는 계측기는 도 1 및 도 2에 개시된 바와 같은 센서(5)를 갖는 계측기일 수 있지만, 대안적인 실시예들에서는 임의의 적합한 계측기가 이용될 수 있다. 데이터 프로세싱 회로(132) 및 그것의 모듈들의 모든 능력들을 포함하여, 본 명세서에서 개시된 이런 단계들을 달성하기 위한 모든 방법들이 고려된다.
단계(802)에서, 계측기의 이상 검출 모듈(204)은 가스 혼입 이상을 표시하는 적어도 하나의 밀도 이상 및/또는 적어도 하나의 위상 이상이 있다고 결정하고 식별한다. 이상들의 결정 및 식별은 개시된 적절한 이상 검출 방법들 중 임의의 방법에 의해 수행될 수 있다.
단계(804)에서, 이상 검출 모듈(204)은, 유체 유동의 유체 또는 혼입 엘리먼트들이 계측기의 침지형 엘리먼트들을 침식할 가능성이 있다는 정보를 나타내는 데이터를 데이터 프로세싱 회로(132)가 저장했는지 여부를 결정한다.
단계(806)에서, 이상 검출 모듈(204)은, 만약 유체가 침지형 엘리먼트들을 침식할 가능성이 있음을 표시하는 데이터가 있다면, 검출된 이상이 가스 혼입 이상 또는 침식 이상으로서 식별될 수 있다고 결정한다. 이에 대한 응답으로, 응답 모듈(206)은 특정 이상을 결정하고 식별하기 위해 검사가 필요함을 표시할 수 있다.
단계(808)에서, 이상 검출 모듈(204)은, 만약 유체 유동이 침지형 엘리먼트들을 침식할 가능성이 있음을 표시하는 데이터가 없다면, 어쩌면 더 신뢰적으로 가스 혼입 이상을 결정하고 식별한다.
일 실시예에서, 도 8에 도시된 방법의 단계들 각각은 별개의 단계이다. 비록 도 8에서는 별개의 단계들로 묘사되어 있지만, 다른 실시예에서, 단계들(802 내지 808)은 별개의 단계들이 아닐 수 있다. 다른 실시예들에서는, 도 8에 도시된 방법이 위의 단계들 모두를 갖지는 않을 수 있고 그리고/또는 위에 나열된 단계들에 부가하여 또는 이들을 대신하여 다른 단계들을 가질 수 있다. 도 8에 도시된 방법의 단계들은 다른 순서로 수행될 수 있다. 도 8에 도시된 방법의 일부로서 위에 나열된 단계들의 서브세트들은 고유의 방법을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 방법(800)의 단계들은 임의의 횟수로 임의의 조합 및 순서로 반복될 수 있는데, 예컨대 감시를 유지하기 위해 연속적으로 루핑될 수 있다.
도 9는 축적물 이상이 부식 이상과 혼동되고 있는지 여부를 결정하기 위한 방법(900)의 실시예의 흐름도를 도시한다. 방법(900)에서 언급되는 계측기는 도 1 및 도 2에 개시된 바와 같은 센서(5)를 갖는 계측기일 수 있지만, 대안적인 실시예들에서는 임의의 적합한 계측기가 이용될 수 있다. 데이터 프로세싱 회로(132) 및 그것의 모듈들의 모든 능력들을 포함하여, 본 명세서에서 개시된 이런 단계들을 달성하기 위한 모든 방법들이 고려된다.
단계(902)에서, 계측기의 이상 검출 모듈(204)은 축적물 이상을 표시하는 적어도 하나의 밀도 이상 및/또는 적어도 하나의 위상 이상이 있다고 결정하고 식별한다. 축적물 이상들의 결정 및 식별은 개시된 적절한 이상 검출 방법들 중 임의의 방법에 의해 수행될 수 있다.
단계(904)에서, 이상 검출 모듈(204)은, 유체 유동의 유체 또는 혼입 엘리먼트들이 계측기의 침지형 엘리먼트들을 부식시킬 가능성이 있다는 정보를 나타내는 데이터를 데이터 프로세싱 회로(132)가 저장했는지 여부를 결정한다.
단계(906)에서, 이상 검출 모듈(204)은, 만약 유동 유체가 부식성임을 나타내는 데이터를 데이터 프로세싱 회로(132)가 갖는다면, 검출된 이상이 축적물 또는 부식 이상으로서 식별될 수 있다고 결정한다. 이에 대한 응답으로, 응답 모듈(206)은 이상들 둘 모두를 표시하고 그리고/또는 특정 이상을 결정하고 식별하기 위해 검사가 필요함을 표시할 수 있다.
단계(908)에서, 이상 검출 모듈(204)은, 만약 유체가 부식성임을 나타내는 데이터를 데이터 프로세싱 회로(132)가 갖지 않는다면, 축적물 이상을 결정하고 식별한다.
일 실시예에서, 도 9에 도시된 방법의 단계들 각각은 별개의 단계이다. 비록 도 9에서는 별개의 단계들로 묘사되어 있지만, 다른 실시예에서, 단계들(902 내지 908)은 별개의 단계들이 아닐 수 있다. 다른 실시예들에서는, 도 9에 도시된 방법이 위의 단계들 모두를 갖지는 않을 수 있고 그리고/또는 위에 나열된 단계들에 부가하여 또는 이들을 대신하여 다른 단계들을 가질 수 있다. 도 9에 도시된 방법의 단계들은 다른 순서로 수행될 수 있다. 도 9에 도시된 방법의 일부로서 위에 나열된 단계들의 서브세트들은 고유의 방법을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 방법(900)의 단계들은 임의의 횟수로 임의의 조합 및 순서로 반복될 수 있는데, 예컨대 감시를 유지하기 위해 연속적으로 루핑될 수 있다.
도 10은 이상 검출에 응답하기 위한 방법(1000)의 실시예의 흐름도를 도시한다. 방법(1000)에서 언급되는 계측기는 도 1 및 도 2에 개시된 바와 같은 센서(5)를 갖는 계측기일 수 있지만, 대안적인 실시예들에서는 임의의 적합한 계측기가 이용될 수 있다. 데이터 프로세싱 회로(132) 및 그것의 모듈들의 모든 능력들을 포함하여, 본 명세서에서 개시된 이런 단계들을 달성하기 위한 모든 방법들이 고려된다.
단계(1002)에서, 계측기의 이상 검출 모듈(204)은 이상을 결정하고 그리고/또는 식별한다. 이상의 결정 및 식별은 본 명세서에서 설명된 방법들 중 임의의 방법일 수 있다.
단계(1004)에서, 응답 모듈(206)은 이상 검출 모듈(204)에 의해 결정되고 그리고/또는 식별되는 이상에 대한 응답을 생성한다. 응답은 표시 또는 디스플레이일 수 있거나, 또는 시스템 및/또는 유체 또는 유체 유동이 측정되는 것에 영향을 미치는 자동화된 명령 응답일 수 있다. 본 명세서에서 개시된 모든 응답들이 고려되고, 결정들 및/또는 식별들에 대한 모든 적합한 응답들이 또한 고려된다.
일 실시예에서, 도 10에 도시된 방법의 단계들 각각은 별개의 단계이다. 비록 도 10에서는 별개의 단계들로 묘사되어 있지만, 다른 실시예에서, 단계들(1002 내지 1004)은 별개의 단계들이 아닐 수 있다. 다른 실시예들에서는, 도 10에 도시된 방법이 위의 단계들 모두를 갖지는 않을 수 있고 그리고/또는 위에 나열된 단계들에 부가하여 또는 이들을 대신하여 다른 단계들을 가질 수 있다. 도 10에 도시된 방법의 단계들은 다른 순서로 수행될 수 있다. 도 10에 도시된 방법의 일부로서 위에 나열된 단계들의 서브세트들은 고유의 방법을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 방법(1000)의 단계들은 임의의 횟수로 임의의 조합 및 순서로 반복될 수 있는데, 예컨대 감시를 유지하기 위해 연속적으로 루핑될 수 있다.
그래프들
도 11a 내지 도 14는 본 명세서에서 설명된 이상들을 설명하는 그래프들을 도시한다. 이런 그래프들은 계측기들에서 정상 및 이상 가동 간의 차이들을 보여준다.
도 11a는 일 실시예에 따라, 포크형 밀도 계측기가 이상 없이 동작하고 있을 때, 시간에 따라 실시간 위상 및 밀도 측정치들을 예상 값들과 비교하는 2-축 그래프(1100a)를 도시한다. 그래프(1100a)는 실시간 위상 측정치(1102a), 목표 위상차(1104a), 측정 밀도(1106), 예상 밀도(1108), 밀도 편차(1110), 위상 편차(1112a), 샘플 번호를 나타내는 가로 좌표(1114a), kg/m3 단위로 밀도를 나타내는 좌측 세로 좌표(1116a), 및 도 단위로 위상차를 나타내는 우측 세로 좌표(1118a)를 갖는다. 위상 편차는 비교적 작고 실시간 위상 및 측정 밀도가 일반적으로 예상 값들을 추적할 수 있다는 것을 알 수 있다.
도 11b는 일 실시예에 따라, 포크형 밀도 계측기가 이상 없이 동작하고 있을 때, 예상 위상차로부터의 실시간 위상의 편차의 그래프(1100b)를 도시한다. 그래프(1100b)는 목표 위상차 기준(1104b), 측정 위상 편차(1112b), 샘플 번호를 나타내는 가로 좌표(1114b), 및 도 단위로 예상 위상차로부터의 위상차 편차를 나타내는 세로 좌표(1118b)를 갖는다. 본 실시예에서, 평균 위상 편차(1112b)는 0.006125°이고 값들은 0.02°를 초과하지 않는다. 위상 편차(1112a)의 이동 평균은 0.005° 내지 0.0125°이다.
도 12a는 일 실시예에 따라, 포크형 밀도 계측기가 혼입 가스 이상을 가지고 동작하고 있을 때, 시간에 따라 실시간 위상 및 밀도 측정치들을 예상 값들과 비교하는 2-축 그래프(1200a)를 도시한다. 그래프(1200a)는 실시간 위상 측정치(1202a), 목표 위상차(1204a), 측정 밀도(1206), 예상 밀도(1208), 밀도 편차(1210), 위상 편차(1212a), 샘플 번호를 나타내는 가로 좌표(1214a), kg/m3 단위로 밀도를 나타내는 좌측 세로 좌표(1216a), 및 도 단위로 위상차를 나타내는 우측 세로 좌표(1218a)를 갖는다. 밀도 편차(1210)는 측정 밀도(1206)가 예상 밀도(1208)보다 더 낮은 상태에서 약 8kg/m3이다. 측정 밀도(1206)의 상당한 변동이 보여질 수 있다. 또한, 위상 편차(1212a)는 크고 두드러지며, 평균 측정 위상차(1202a)는 예상 위상차(1204a)에 언더슈트한다. 이 언더슈팅은 갈래들(112 및 114)과 같은 진동 엘리먼트들 주위에 가스 또는 버블(bubble)들을 표시한다.
도 12b는 일 실시예에 따라, 포크형 밀도 계측기가 혼입 가스 이상을 가지고 동작하고 있을 때, 예상 위상차로부터의 실시간 위상의 편차의 그래프를 도시한다. 그래프(1200b)는 목표 위상차 기준(1204b), 위상 편차(1212b), 샘플 번호를 나타내는 가로 좌표(1214b), 및 도 단위로 예상 위상차로부터의 위상차 편차를 나타내는 세로 좌표(1218b)를 갖는다. 본 실시예에서, 평균 위상 편차(1212b)는 -0.134°이고, 목표 위상차 기준(1204b)으로부터 0.02° 초과만큼, 일부는 -10°만큼 벗어난다. 위상 편차(1212b)의 이동 평균은 약 0° 내지 2°이다. 이것들은 프로세스 이상의 징후이다. 이 경우에, 가스는 실시간 위상 측정치(1202b)에서 큰 편차 스파이크들을 생성하고 있다.
도 13a는 일 실시예에 따라, 포크형 밀도 계측기가 축적물 이상을 가지고 동작하고 있을 때, 시간에 따라 실시간 위상 및 밀도 측정치들을 예상 값들과 비교하는 2-축 그래프(1300a)를 도시한다. 그래프(1300a)는 실시간 위상 측정치(1302a), 목표 위상차(1304a), 측정 밀도(1306), 예상 밀도(1308), 밀도 편차(1310), 위상 편차(1312a), 샘플 번호를 나타내는 가로 좌표(1314a), kg/m3 단위로 밀도를 나타내는 좌측 세로 좌표(1316a), 및 도 단위로 위상차를 나타내는 우측 세로 좌표(1318a)를 갖는다. 밀도 편차(1310)는 측정 밀도(1306a)가 예상 밀도(1308)보다 더 큰 상태에서 약 130kg/m3이다. 측정 밀도(1306)의 작은 변형이 보여질 수 있다. 또한, 위상 편차(1312a)는 이상이 없는 경우보다 더 크고 두드러지며, 평균 측정 위상차(1302a)는 예상 위상차(1304a) 주위에서 스윙한다. 이 스윙은 갈래들(112 및 114)과 같은 진동 엘리먼트들 상의 축적물을 표시하며, 스윙은 축적물의 양들이 클수록 더 두드러지게 된다.
도 13b는 일 실시예에 따라, 포크형 밀도 계측기가 축적물 이상을 가지고 동작하고 있을 때, 예상 위상차로부터의 실시간 위상의 편차의 그래프를 도시한다. 그래프(1300b)는 목표 위상차 기준(1304b), 결정된 삼각측량(1306), 위상 편차(1312b), 샘플 번호를 나타내는 가로 좌표(1314b), 및 도 단위로 예상 위상차로부터의 위상차 편차를 나타내는 세로 좌표(1318b)를 갖는다. 본 실시예에서, 평균 위상차 편차(1312b)는 -0.134°이고, 목표 위상차 기준(1304b)으로부터 0.02°초과만큼, 일부는 0.03°에 가까운 만큼 벗어난다. 이동 평균 위상 편차(1312b)는 약 0°내지 175°이다. 이것들은 중요하지만, 목표 위상차(1304b)에 대한 측정 실시간 위상차 편차(1302b) 추이의 삼각측량 패턴은 축적물의 강한 징후이다. 이것은 위상을 시작하거나 동기시킬 때 더욱 더 두드러질 수 있다.
도 14는 일 실시예에 따라, 이상 없이 동작하는 포크형 점도 계측기의 샘플 번호에 대해 포크형 점도 계측기의 실시간 위상을 포크 위상에 비교하는 2-축 그래프(1400)를 도시한다. 그래프(1400)는 점도 측정치들을 나타내는 실시간 위상(1402), 밀도 측정치들을 나타내는 포크 위상(1404), 샘플 번호를 나타내는 가로 좌표(1414), 및 도 단위로 위상차를 나타내는 세로 좌표(1418)를 갖는다. 점도 계측기의 포크 위상은 포크형 밀도 계측기의 실시간 위상 측정치와 동일하게 가동하여, 예상 값들로부터의 편차들 및 연관된 이상 결정들 및 식별들이 유사함을 보여준다.
위의 실시예들의 상세한 설명은 본 설명의 범위 내에 있는 것으로 본 발명자들에 의해 고려되는 모든 실시예들의 총망라한 설명은 아니다. 실제로, 당업자들은, 위에서 설명된 실시예들의 특정 엘리먼트들이 추가 실시예들을 생성하기 위해 다양하게 조합되거나 제거될 수 있고, 이러한 추가 실시예들은 본 설명의 범위 및 교시들에 속한다는 것을 인지할 것이다. 또한, 위에서 설명된 실시예들은 본 설명의 범위 및 교시들 내에서 추가적인 실시예들을 생성하기 위해 전체적으로 또는 부분적으로 조합될 수 있다는 것이 당업자들에게 자명할 것이다. 파라미터 값들을 나타내는 특정 수치들이 명시될 때, 모든 이런 수치들 간의 범위들뿐만 아니라 이런 수치들 초과의 범위들 및 그 미만의 범위들이 고려되고 개시된다.
따라서, 비록 특정 실시예들이 본원에서 예시 목적들을 위해 설명되지만, 당업자들이 인지할 바와 같이, 본 설명의 범위 내에서 다양한 등가 수정들이 가능하다. 본원에서 제공되는 교시들은 위에서 설명되고 첨부 도면들에 도시된 실시예에만이 아니라 진동 엘리먼트의 진동 응답 파라미터를 결정하기 위한 다른 방법들 및 장치들에 적용될 수 있다. 따라서, 위에서 설명된 실시예들의 범위는 아래의 청구항들로부터 결정되어야 한다.

Claims (51)

  1. 유체 유동 시스템에서 프로세스 이상(anomaly)을 결정하기 위한 방법으로서,
    상기 시스템은 유체 유동의 유체에 침지되는 침지형 엘리먼트들을 갖는 계측기를 구비하고,
    상기 방법은:
    데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 상기 유체 유동 시스템에서 상기 유체의 측정 밀도를 결정하는 단계;
    상기 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 상기 유체 유동 시스템에서 상기 유체의 측정 밀도와 예상 밀도 간의 관계에 기반하여, 상기 유체 유동 시스템이 밀도 이상을 경험하고 있는지 여부를 결정하는 단계;
    상기 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 상기 계측기의 상기 침지형 엘리먼트들의 진동들의 측정 위상차를 결정하는 단계;
    상기 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 상기 유체 유동에서 상기 침지형 엘리먼트들의 진동들의 측정 위상차와 목표 위상차 간의 관계에 기반하여, 상기 유체 유동 시스템이 위상 이상을 경험하고 있는지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 밀도 이상이 있는지 여부의 결정 및 위상 이상이 있는지 여부의 결정에 기반하여, 상기 유체 유동 시스템의 이상을 식별하는 단계를 포함하고,
    상기 측정 밀도가 상기 예상 밀도보다 적어도 임계 밀도차만큼 더 작은 경우에, 상기 밀도 이상은 가스 혼입 이상(gas entrainment anomaly)을 표시하는 것으로 결정되고,
    상기 유체 유동 시스템의 이상이 가스 혼입 이상으로 식별되는 경우,
    상기 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 상기 데이터 프로세싱 회로에 저장된 데이터에 기반하여 상기 유체 내에 혼입된 엘리먼트들 및 상기 유체 중 하나 이상이 상기 침지형 엘리먼트들을 침식할 가능성이 있는지 여부를 결정함으로써, 가스 혼입 이상 식별이 침식 이상 식별과 혼동될 수 있는지 여부를 결정하고,
    상기 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 상기 데이터 프로세싱 회로가 상기 유동 유체에 혼입된 엘리먼트들 및 상기 유체 중 하나 이상이 상기 침지형 엘리먼트들을 침식할 가능성이 있음을 표시하는 데이터를 갖는 경우, 상기 가스 혼입 이상 식별이 침식 이상과 혼동될 수 있음을 식별하는,
    유체 유동 시스템에서 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 축적물(build-up) 이상을 표시하는 밀도 이상을 식별하는 단계를 더 포함하고,
    상기 측정 밀도와 상기 예상 밀도 간의 관계는 상기 측정 밀도가 적어도 임계 밀도차만큼 상기 예상 밀도보다 더 큰 것인, 유체 유동 시스템에서 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 측정 위상차가 적어도 임계 위상 편차만큼 상기 목표 위상차와 상이하다는 것;
    상기 측정 위상차가 상기 목표 위상차로부터 위 및 아래로 스윙하는 스윙 가동; 및
    상기 목표 위상차에 대한 상기 측정 위상차의 삼각측량 가동
    중 하나 이상을 결정함으로써 상기 측정 위상차와 상기 목표 위상차 간의 관계를 상기 데이터 프로세싱 회로를 사용하여 결정하는 단계; 및
    상기 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 축적물 이상을 표시하는 위상 이상을 식별하는 단계를 더 포함하는, 유체 유동 시스템에서 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법.
  4. ◈청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제3 항에 있어서,
    상기 스윙 가동 및 상기 삼각측량 가동 중 하나 이상은, 상기 측정 위상차의 다수의 연속 사이클 발진들이 상기 목표 위상차를 초과하거나 또는 상기 측정 위상차의 다른 수의 연속 사이클 발진들이 상기 목표 위상차 미만일 때, 결정되는, 유체 유동 시스템에서 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법.
  5. ◈청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제3 항에 있어서,
    상기 삼각측량 가동은 목표 위상에 대해 삼각형 또는 원형 패턴을 생성하는 상기 측정 위상차의 다수의 연속 사이클 발진들에 의해 결정되는, 유체 유동 시스템에서 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법.
  6. ◈청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1 항 및 제3 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 유동 시스템의 이상을 식별하는 단계는 상기 유체 유동 시스템의 이상을 축적물 이상으로서 식별하는 단계를 더 포함하는, 유체 유동 시스템에서 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 상기 데이터 프로세싱 회로에 저장된 데이터에 기반하여 상기 유체 및 상기 유체에 혼입된 엘리먼트들 중 하나 이상이 상기 침지형 엘리먼트들을 부식시킬 가능성이 있는지 여부를 결정함으로써, 축적물 이상 식별이 부식 이상 식별과 혼동될 수 있는지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 만약 유동 유체 및 상기 유동 유체에 혼입된 엘리먼트들 중 하나 이상이 상기 침지형 엘리먼트들을 부식시킬 가능성이 있음을 표시하는 데이터를 상기 데이터 프로세싱 회로가 갖는다면, 상기 축적물 이상 식별이 부식 이상과 혼동될 수 있음을 식별하는 단계를 더 포함하는, 유체 유동 시스템에서 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법.
  8. ◈청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1 항에 있어서,
    상기 임계 밀도차는 1kg/m3인, 유체 유동 시스템에서 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법.
  9. ◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제3 항에 있어서,
    상기 임계 위상 편차는 0.02°인, 유체 유동 시스템에서 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법.
  10. ◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제3 항에 있어서,
    상기 임계 위상 편차는 0.015°인, 유체 유동 시스템에서 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법.
  11. ◈청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 가스 혼입 이상을 사용자에게 통지하는 것, 상기 가스 혼입 이상이 발생했음을 계측기 상에 표시하는 것, 상기 가스 혼입 이상에 대한 응답으로 상기 유체 또는 유체 유동의 특성들을 변경하는 것, 및 상기 가스 혼입 이상을 나타내는 데이터를 저장하는 것 중 하나 이상에 의해서 이상에 대해 응답하는 단계를 더 포함하는, 유체 유동 시스템에서 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법.
  12. ◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제11 항에 있어서,
    상기 유체 또는 유체 유동의 유동 특성들을 변경하는 것은 상기 유체 유동의 속도를 증가시키는 것 및 상기 유체 유동의 유체의 온도를 증가시키는 것 중 하나 이상을 더 포함하는, 유체 유동 시스템에서 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법.
  13. ◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1 항에 있어서,
    상기 계측기는 포크형 밀도 계측기 및 포크형 점성 계측기 중 하나인, 유체 유동 시스템에서 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법.
  14. 계측기의 계측 전자장치(20)에 통신가능하게 결합되거나 또는 상기 계측 전자장치(20)에 통합된 데이터 프로세싱 회로(132)로서,
    상기 계측기는 진동 엘리먼트(104)를 구비하고, 상기 진동 엘리먼트(104)는 갈래들(112, 114), 상기 갈래들(112, 114)에서 진동들을 구동하기 위한 구동기(122), 및 상기 갈래들(112, 114)의 진동들을 측정하기 위한 적어도 하나의 센서(124)를 구비하며, 상기 계측 전자장치(20)는 측정 위상차 및 측정 밀도를 결정하도록 구성되고,
    상기 데이터 프로세싱 회로(132)는:
    유체 유동 시스템에서 유체의 측정 밀도를 결정하고;
    상기 유체 유동 시스템에서 상기 유체의 측정 밀도와 예상 밀도 간의 관계에 기반하여, 상기 유체 유동 시스템이 밀도 이상을 경험하고 있는지 여부를 결정하고;
    상기 계측기의 상기 갈래들(112, 114)의 진동들의 측정 위상차를 결정하고;
    유체 유동에서 상기 갈래들(112, 114)의 진동들의 측정 위상차와 목표 위상차 간의 관계에 기반하여, 상기 유체 유동 시스템이 위상 이상을 경험하고 있는지 여부를 결정하고;
    상기 밀도 이상의 결정 및 상기 위상 이상의 결정에 기반하여, 상기 유체 유동 시스템의 이상을 식별하고;
    상기 측정 밀도가 상기 예상 밀도보다 적어도 임계 밀도차만큼 더 작은 경우에, 상기 밀도 이상은 가스 혼입 이상(gas entrainment anomaly)을 표시하는 것으로 식별하고;
    상기 데이터 프로세싱 회로를 사용하여, 상기 데이터 프로세싱 회로에 저장된 데이터에 기반하여 상기 유체 내에 혼입된 엘리먼트들 및 상기 유체 중 하나 이상이 상기 갈래들(112, 114)을 침식할 가능성이 있는지 여부를 결정함으로써, 가스 혼입 이상 식별이 침식 이상 식별과 혼동될 수 있는지 여부를 결정하며; 그리고
    상기 데이터 프로세싱 회로(132)가 상기 유동 유체에 혼입된 엘리먼트들 및 상기 유체 중 하나 이상이 상기 갈래들(112, 114)을 침식할 가능성이 있음을 표시하는 데이터를 갖는 경우, 상기 가스 혼입 이상 식별이 침식 이상과 혼동될 수 있음을 식별하도록 구성되는,
    데이터 프로세싱 회로(132).
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 측정 밀도가 적어도 임계 밀도차만큼 상기 예상 밀도보다 더 크다고 결정함으로써, 상기 측정 밀도와 상기 예상 밀도 간의 관계를 결정하고; 그리고
    축적물 이상을 표시하는 밀도 이상을 식별하도록 추가로 구성되는, 데이터 프로세싱 회로(132).
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 측정 위상차가 적어도 임계 위상 편차만큼 상기 목표 위상차와 상이하다는 것;
    상기 측정 위상차가 상기 목표 위상차로부터 위 및 아래로 스윙하는 스윙 가동; 및
    상기 목표 위상차에 대한 상기 측정 위상차의 삼각측량 가동
    중 하나 이상을 결정함으로써 상기 측정 위상차와 상기 목표 위상차 간의 관계를 결정하고; 그리고
    축적물 이상을 표시하는 위상 이상을 식별하도록 추가로 구성되는, 데이터 프로세싱 회로(132).
  17. ◈청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제16 항에 있어서,
    상기 스윙 가동 및 상기 삼각측량 가동 중 하나 이상은, 상기 측정 위상차의 다수의 연속 사이클 발진들이 상기 목표 위상차를 초과한다는 것 및 상기 측정 위상차의 다른 수의 연속 사이클 발진들이 상기 목표 위상차 미만이라는 것 중 하나 또는 둘 모두를 검출함으로써, 결정되는, 데이터 프로세싱 회로(132).
  18. ◈청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제16 항에 있어서,
    상기 삼각측량 가동은 목표 위상에 대해 삼각형 또는 원형 패턴을 생성하는 상기 측정 위상차의 다수의 연속 사이클 발진들에 의해 결정되는, 데이터 프로세싱 회로(132).
  19. ◈청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제14 항 및 제16 항 내지 제18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 유동 시스템의 이상을 식별하는 것은 상기 유체 유동 시스템의 이상을 축적물 이상으로서 식별하는 것을 더 포함하는, 데이터 프로세싱 회로(132).
  20. 제15 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 회로에 저장된 데이터에 기반하여 상기 유체 및 상기 유체에 혼입된 엘리먼트들 중 하나 이상이 상기 갈래들(112, 114)을 부식시킬 가능성이 있는지 여부를 결정함으로써, 축적물 이상 식별이 부식 이상 식별과 혼동될 수 있는지 여부를 결정하고; 그리고
    만약 유동 유체 및 상기 유동 유체에 혼입된 엘리먼트들 중 하나 이상이 상기 갈래들(112, 114)을 부식시킬 가능성이 있음을 표시하는 데이터를 상기 데이터 프로세싱 회로(132)가 갖는다면, 상기 축적물 이상 식별이 부식 이상과 혼동될 수 있음을 식별하도록 추가로 구성되는, 데이터 프로세싱 회로(132).
  21. ◈청구항 21은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제14 항에 있어서,
    상기 임계 밀도차는 1kg/m3인, 데이터 프로세싱 회로(132).
  22. ◈청구항 22은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제16 항에 있어서,
    상기 임계 위상 편차는 0.02°인, 데이터 프로세싱 회로(132).
  23. ◈청구항 23은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제16 항에 있어서,
    상기 임계 위상 편차는 0.015°인, 데이터 프로세싱 회로(132).
  24. ◈청구항 24은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제14 항에 있어서,
    이상을 사용자에게 통지하는 것, 상기 이상이 발생했음을 계측기 상에 표시하는 것, 상기 이상에 대한 응답으로 상기 유체 또는 유체 유동의 특성들을 변경하는 것, 및 상기 이상을 나타내는 데이터를 저장하는 것 중 하나 이상에 의해서 상기 이상에 대해 응답하도록 추가로 구성되는, 데이터 프로세싱 회로(132).
  25. ◈청구항 25은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제24 항에 있어서,
    상기 유체 또는 유체 유동의 유동 특성들을 변경하는 것은 유체 유동의 속도를 증가시키는 것 및 상기 유체 유동의 유체의 온도를 증가시키는 것 중 하나 이상을 더 포함하는, 데이터 프로세싱 회로(132).
  26. ◈청구항 26은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제14 항에 있어서,
    상기 계측기는 포크형 밀도 계측기 및 포크형 점성 계측기 중 하나인, 데이터 프로세싱 회로(132).
  27. ◈청구항 27은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 회로는 상기 유체 유동 시스템이 어떤 밀도 이상도 경험하고 있지 않고 적어도 하나의 위상 이상을 경험하고 있다고 결정하고, 상기 식별되는 이상은 제조 이상 및 설치 이상 중 하나 이상인, 유체 유동 시스템에서 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법.
  28. ◈청구항 28은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제4 항에 있어서,
    신호 프로세싱 회로를 재설정하거나 상기 데이터 프로세싱 회로와의 새로운 위상 동기를 구축하는 단계;
    상기 데이터 프로세싱 회로에 의해, 상기 신호 프로세싱 회로를 재설정하거나 새로운 위상 동기를 구축한 이후에 상기 스윙 가동이 시간에 따라 감소하는지 여부를 결정하는 단계;
    만약 상기 스윙 가동이 시간에 따라 감소한다면, 상기 신호 프로세싱 회로에 의해, 상기 위상 이상이 축적물 이상을 표시하는 위상 이상이 아니라 설치 이상을 표시하는 위상 이상이라고 결정하는 단계를 더 포함하는, 유체 유동 시스템에서 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법.
  29. 제3 항에 있어서,
    상기 스윙 가동 및 상기 삼각측량 가동 중 하나 이상은, 예상 위상차로부터의 측정 위상차 최대 사이클 편차들을 증가시키면서 상기 예상 위상차 초과 또는 미만의 측정 위상차의 다수의 연속 사이클들을 식별하고 이어서 어쩌면 상기 예상 위상차로부터의 최대 사이클 편차들을 감소시키면서 잠재적으로 상이한 수의 연속적인 측정 위상차 사이클들을 식별함으로써, 결정되는, 유체 유동 시스템에서 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법.
  30. ◈청구항 30은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제29 항에 있어서,
    상기 스윙 가동은, 상기 예상 위상차로부터 다수의 연속 사이클들이 증가적으로 벗어나고 이어 연속하는 다른 수의 사이클들이 연속적으로 그리고 후속해서 감소적으로 벗어난다고 결정한 이후에, 상기 예상 위상차를 충족시키고 상기 예상 위상차의 다른 측에 교차하는 상기 측정 위상차에 의해 추가로 결정되는, 유체 유동 시스템에서 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법.
  31. ◈청구항 31은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제11 항에 있어서,
    상기 유체 또는 유체 유동의 특성들을 변경하는 것은, 만약 축적물이 상기 침지형 엘리먼트들의 융점보다 더 낮은 융점을 갖는다는 것을 표시하기 위해 저장되는 데이터를 상기 데이터 프로세싱 회로가 갖는다면, 상기 유체의 온도를 증가시키는 것을 포함하는, 유체 유동 시스템에서 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법.
  32. ◈청구항 32은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제14 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 회로(132)는 상기 유체 유동 시스템이 어떤 밀도 이상도 경험하고 있지 않고 적어도 하나의 위상 이상을 경험하고 있다고 결정하고, 상기 식별되는 이상은 제조 이상 및 설치 이상 중 하나 이상인, 데이터 프로세싱 회로(132).
  33. ◈청구항 33은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제17 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 회로는:
    신호 프로세싱 회로를 재설정하거나 상기 데이터 프로세싱 회로(132)와의 새로운 위상 동기를 구축하고;
    상기 데이터 프로세싱 회로(132)에 의해, 상기 신호 프로세싱 회로를 재설정하거나 새로운 위상 동기를 구축한 이후에 상기 스윙 가동이 시간에 따라 감소하는지 여부를 결정하며;
    만약 상기 스윙 가동이 시간에 따라 감소한다면, 상기 데이터 프로세싱 회로(132)에 의해, 상기 위상 이상이 축적물 이상을 표시하는 위상 이상이 아니라 설치 이상을 표시하는 위상 이상이라고 결정하도록 추가로 구성되는, 데이터 프로세싱 회로(132).
  34. 제16 항에 있어서,
    상기 스윙 가동 및 상기 삼각측량 가동 중 하나 이상은, 예상 위상차로부터의 측정 위상차 최대 사이클 편차들을 증가시키면서 상기 예상 위상차 초과 또는 미만의 측정 위상차의 다수의 연속 사이클들을 식별하고 이어서 어쩌면 상기 예상 위상차로부터의 최대 사이클 편차들을 감소시키면서 잠재적으로 상이한 수의 연속적인 측정 위상차 사이클들을 식별함으로써, 결정되는, 데이터 프로세싱 회로(132).
  35. ◈청구항 35은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제34 항에 있어서,
    상기 스윙 가동은, 상기 예상 위상차로부터 다수의 연속 사이클들이 증가적으로 벗어나고 이어 연속하는 다른 수의 사이클들이 연속적으로 그리고 후속해서 감소적으로 벗어난다고 결정한 이후에, 상기 예상 위상차를 충족시키고 상기 예상 위상차의 다른 측에 교차하는 상기 측정 위상차에 의해 추가로 결정되는, 데이터 프로세싱 회로(132).
  36. ◈청구항 36은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제24 항에 있어서,
    상기 유체 또는 유체 유동의 특성들을 변경하는 것은, 만약 축적물이 상기 갈래들(112, 114)의 융점보다 더 낮은 융점을 갖는다는 것을 표시하기 위해 저장되는 데이터를 상기 데이터 프로세싱 회로가 갖는다면, 상기 유체의 온도를 증가시키는 것을 포함하고, 상기 온도는 상기 축적물의 융점을 초과하는, 데이터 프로세싱 회로(132).
  37. ◈청구항 37은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제14 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 회로는 상기 계측기에 통합되고, 상기 계측기는 이상들을 나타내는 데이터 또는 이상들에 대한 응답들 이외의 유체 또는 유체 유동 특성들을 나타내는 데이터를 사용자 또는 외부 디바이스들에 제공하도록 구성되지 않은 전용 오류 검출 엘리먼트인, 데이터 프로세싱 회로(132).
  38. ◈청구항 38은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 회로에 의해, 상기 침지형 엘리먼트들이 유체에 처음 침지될 때 상기 유체의 초기 측정 밀도에 기반하여 이상을 결정하기 위한 적어도 하나의 임계치 또는 범위를 결정하는 단계를 더 포함하는, 유체 유동 시스템에서 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법.
  39. ◈청구항 39은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제14 항에 있어서,
    상기 갈래들(112, 114)이 유체에 처음 침지될 때 상기 유체의 초기 측정 밀도에 기반하여 이상을 결정하기 위한 적어도 하나의 임계치 또는 범위를 결정하도록 추가로 구성되는, 데이터 프로세싱 회로(132).
  40. ◈청구항 40은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1 항에 있어서,
    상기 이상은, 상기 계측기가 설치된 것, 동작 중인 것, 및 동작으로부터 제거되지 않은 것 중 하나 이상일 때, 식별되는, 유체 유동 시스템에서 프로세스 이상을 결정하기 위한 방법.
  41. ◈청구항 41은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제14 항에 있어서,
    상기 이상은, 상기 계측기가 설치된 것, 동작 중인 것, 및 동작에서 제거되지 않은 것 중 하나 이상일 때, 식별되는, 데이터 프로세싱 회로(132).
  42. 삭제
  43. 삭제
  44. 삭제
  45. 삭제
  46. 삭제
  47. 삭제
  48. 삭제
  49. 삭제
  50. 삭제
  51. 삭제
KR1020217039988A 2019-05-09 2019-05-09 포크형 계측기들에서 이상들을 결정 및 식별 KR102561086B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2019/031536 WO2020226654A1 (en) 2019-05-09 2019-05-09 Determining and identifying anomalies in fork meters

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220004210A KR20220004210A (ko) 2022-01-11
KR102561086B1 true KR102561086B1 (ko) 2023-07-28

Family

ID=66625403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217039988A KR102561086B1 (ko) 2019-05-09 2019-05-09 포크형 계측기들에서 이상들을 결정 및 식별

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20220244157A1 (ko)
EP (1) EP3966547B1 (ko)
JP (1) JP7288978B2 (ko)
KR (1) KR102561086B1 (ko)
CN (1) CN113906282A (ko)
AU (1) AU2019444480B2 (ko)
BR (1) BR112021021453A2 (ko)
CA (1) CA3139660C (ko)
MX (1) MX2021012545A (ko)
SG (1) SG11202112094SA (ko)
WO (1) WO2020226654A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022115592A1 (de) 2022-06-22 2023-12-28 Endress+Hauser SE+Co. KG Modularer vibronischer Multisensor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160334316A1 (en) * 2015-05-14 2016-11-17 Concentric Meter Corporation Slurry process meter
US20170343458A1 (en) * 2014-12-19 2017-11-30 Micro Motion, Inc. Controlling a vibration of a vibratory sensor based on a phase error
US20180219556A1 (en) 2015-08-28 2018-08-02 Micro Motion, Inc. Method for generating a synthetic time period output signal

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09304151A (ja) * 1996-05-17 1997-11-28 Tokico Ltd 質量流量計
JPH11173968A (ja) * 1997-12-12 1999-07-02 Riken Corp 液体性状測定方法及び液体性状測定装置
JP4261797B2 (ja) 2001-10-01 2009-04-30 矢崎総業株式会社 ガス流量計
KR20100101702A (ko) 2005-05-27 2010-09-17 마이크로 모우션, 인코포레이티드 코리올리 유량계를 통해 유동하는 물질의 비균일성을 신속하게 탐지하기 위한 방법 및 계측 전자장치
JP5020403B1 (ja) 2011-11-28 2012-09-05 リオン株式会社 振動式物性測定装置及び方法
DE102013106172A1 (de) * 2013-06-13 2014-12-18 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Verfahren zur Kalibration oder zum Abgleich einer beliebigen schwingfähigen Einheit
CN105579840A (zh) 2013-07-19 2016-05-11 高准公司 在确定工艺材料浓度时自动切换参照模型
MX364858B (es) * 2014-12-19 2019-05-09 Micro Motion Inc Determinacion de parametro de respuesta a vibracion de elemento vibrador.
DE102015102834A1 (de) * 2015-02-27 2016-09-01 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Vibronischer Sensor
DE102015112421A1 (de) 2015-07-29 2017-02-02 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Phasenregeleinheit für vibronischen Sensor
JP2017049135A (ja) 2015-09-02 2017-03-09 株式会社デンソー 粘度検出装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170343458A1 (en) * 2014-12-19 2017-11-30 Micro Motion, Inc. Controlling a vibration of a vibratory sensor based on a phase error
US20160334316A1 (en) * 2015-05-14 2016-11-17 Concentric Meter Corporation Slurry process meter
US20180219556A1 (en) 2015-08-28 2018-08-02 Micro Motion, Inc. Method for generating a synthetic time period output signal

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022531787A (ja) 2022-07-11
KR20220004210A (ko) 2022-01-11
AU2019444480A1 (en) 2021-11-11
CA3139660A1 (en) 2020-11-12
AU2019444480B2 (en) 2023-01-12
WO2020226654A1 (en) 2020-11-12
EP3966547A1 (en) 2022-03-16
SG11202112094SA (en) 2021-11-29
MX2021012545A (es) 2021-11-12
EP3966547B1 (en) 2024-03-13
US20220244157A1 (en) 2022-08-04
CA3139660C (en) 2024-04-02
JP7288978B2 (ja) 2023-06-08
CN113906282A (zh) 2022-01-07
BR112021021453A2 (pt) 2021-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5352244B2 (ja) 機械的振動子を用いる金属損失率センサおよび測定
KR101949298B1 (ko) 모래 분리기 계면 검출
RU2366926C2 (ru) Детектор загрязнения и коррозии для управления процессами производства
CN105698903B (zh) 提供用于仪表校验结果的质量测量的方法
RU2532508C1 (ru) Способ обнаружения засорения в расходомере кориолиса и расходомер кориолиса
KR102561086B1 (ko) 포크형 계측기들에서 이상들을 결정 및 식별
EP2959347A1 (en) A method and an apparatus for predicting the condition of a machine or a component of the machine
EP3420350B1 (en) System and sensor unit for monitoring and evaluation of liquid condition
US20220390344A1 (en) Method of monitoring a condition prevailing inside a piping system with respect to an impairment due to accretion, abrasion or corrosion
CN102246012A (zh) 振动元件设备
SG185096A1 (en) A tuning fork oscillator activated or deactivated by a predetermined condition
RU2783635C1 (ru) Определение и идентификация аномалий в вилочных измерителях
EP2702458B1 (en) Method and apparatus for characterizing process control equipment integrity
CN209469647U (zh) 一种用于注塑机的液压油油箱系统
US11656170B2 (en) System for and method of monitoring a condition of at least one object comprised in a piping system
US20220221324A1 (en) Monitoring the condition of a vibronic sensor
EP4248122A1 (en) Sensor monitoring system with cloud based interface
CN109307639A (zh) 用于确定借助于泵输送的输送流体的粘度的方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant