KR20090105980A - 코리올리스 유량계의 이용을 지시하는 방법 및 장치 - Google Patents

코리올리스 유량계의 이용을 지시하는 방법 및 장치 Download PDF

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KR20090105980A
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크라이그 비. 맥카날리
앤드류 티. 파텐
챨스 피. 스택
제프리 에스. 워커
닐 비. 그론리
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마이크로 모우션, 인코포레이티드
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Abstract

이용자가 유량계를 이용하여 예정된 업무를 완료할 수 있도록, 이용자가 순차적 단계들을 수행하게 유도하는 방법 및 장치가 개시된다. 상기 단계들은 예정된 업무를 선택하는 단계, 코리올리스 유량계를 이용하는 프로세스를 통해 이용자가 예정된 업무를 완료하도록 지시하는 순차적 단계들을 디스플레이하는 단계; 및 순차적 단계들에 응답하여 예정된 업무가 완료되도록 코리올리스 유량계를 작동시키는 단계를 포함한다.

Description

코리올리스 유량계의 이용을 지시하는 방법 및 장치{A METHOD AND APPARATUS FOR DIRECTING THE USE OF A CORIOLIS FLOW METER}
본 발명은 유량계 분야에 관한 것으로, 특히 코리올리스 유량계(Coriolis. flow meters)에 관한 것이다.
코리올리스 유량계는 임의의 내부 이동 부품을 갖지 않기 때문에, 마모나 손상이 없다. 따라서, 세정 유체에서, 유량계는 시간에 따라 측정 특성이 변하지 않을 것으로 예상된다. 불행히도, 일부 유체는 유량계 내부 도관의 부식 또는 침식을 야기할 수 있다. 또 다른 문제는 유체가 코리올리스 유량계 내의 도관들의 내부 직경을 따라 코팅 증착을 야기할 수 있다는 것이다. 두 가지 형태의 활성물(activities)(제거 물질 또는 증착 물질)은 유량계 측정 특성을 변하게 할 수 있다. 이러한 문제를 검출하고 교정하는 한가지 방법은 유량계의 측정 특성이 재조정되도록 유량계를 검증하는 것이다. 검증(proving)은 필드 교정 방식으로, 공지된 용량을 유량계로 흘려보내 유량계에 의해 측정된 유량을 비교한다. 검증기(provers)는 예를 들어 유량계 옆에 영구적으로 장착되는 고정형이거나 또는 검증기가 다수의 유량계를 교정할 수 있도록 장착된 트럭(truck)일 수 있다. 전형적 인 검증기는 공지된 내부 직경의 파이프(104)를 갖춘 장치이다. 볼 또는 피스톤(102)이 파이프(104) 내부로 슬라이딩되어 2개의 센서(S1, S2) 또는 검출기를 통과한다. 제 1 센서(S1)는 검증기의 컴퓨터에 신호를 보내 교정되는 유량계로부터의 펄스를 계산하기 시작한다. 통상적으로 펄스는 용적 유량에 비례한다. 제 2 센서(S2)는 검증기로 신호를 보내 교정되는 유량계로부터의 펄스 계산을 중단시킨다. 2개의 검출기 사이에 있는 파이프 내부 용적은 공지되어 있으며 압력 및 온도에 대해 보상된다. 2개의 검출기 사이의 전체 용적은 유량계로부터의 펄스 수와 비교되며 유량계 인자(meter factor)가 결정된다. 유량계 인자는 유량계의 출력에 인가되는 단순한 교정 인자이다. 이용되는 유량(flow rate) 및 검증기의 용적에 따라, 공지된 용적에 대해 유량계를 통과하는 측정 시간은 0.5초 내지 60초일 수 있다. 검증기는 제 1 검출기가 교차하기 이전에 볼 또는 피스톤이 이동하는 파이프 길이를 갖는다. 이러한 파이프 길이를 통상적으로 "프리런(prerun)"이라 부른다. 프리런 길이는 고정된 용적과 동등하다. 프리런 시간은 유량과 관련된다. 높은 유량에서, 프리런 시간은 상당히 짧을 수 있다.
유량계 측정 특성을 확인할 수 있는 또 다른 방법은 공지된 밀도를 가지는 물질의 밀도를 측정하는 것이다. 유량계로부터의 밀도 측정치가 공지된 밀도와 부합되는 경우, 유량계 측정 특성은 여전히 정확한 것이다. 예를 들어, 본 명세서에 참조되는 2000년 7월 25일자로 "System for validating calibration of a Coriolis flowmeter"란 명칭으로 발행된 미국 특허 6,092,409호를 참조해라. 불행히도, 밀도를 측정함으로써 또는 검증에 의해 유량계의 측정 특성을 확인하는 것은 코리올 리스 유량계의 동작 및 설정에 익숙한 작업자를 필요로 한다. 유량계 측정 특성을 확인하기 위한 숙련된 작업자를 구하는 것이 항상 가능한 것은 아니다.
따라서, 유량계를 이용하는 단계들을 통해 이용자가 예정된 업무를 완료하도록 유도하는 시스템 및 방법이 요구된다.
이용자가 유량계를 이용하여 예정된 업무를 완료하도록, 이용자가 순차적 단계들을 마치게 안내하는 방법 및 장치가 개시된다. 상기 단계들은 예정된 업무를 선택하는 단계, 코리올리스 유량계를 이용하는 프로세스를 통해 이용자가 예정된 업무를 완료하도록 지시하는 순차적 단계들을 디스플레이하는 단계, 및 예정된 업무가 완료되도록 순차적 단계들에 응답하여 코리올리스 유량계를 작동시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 일면은,
코리올리스 유량계를 이용하여 완료되는 예정된 업무를 선택하는 단계;
예정된 업무가 완료되도록 코리올리스 유량계를 이용하는 순차적 단계들을 디스플레이하는 단계;
순차적 단계들에 대한 이용자 응답을 수신하는 단계;
이용자 응답에 따라 예정된 업무가 완료되도록 코리올리스 유량계를 동작시키는 단계를 포함하는 방법을 포함한다.
바람직하게, 상기 방법은 예정된 업무에 상응하는 가이드(guide) 모듈을 시작시킴으로써 수행되는 예정된 업무를 선택하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 방법은 가이드 모듈에서의 다수의 예정된 업무로부터 예정된 업무를 선택함으로써 수행되는 예정된 업무를 선택하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 방법에서 선택된 예정된 업무는 코리올리스 유량계에 대한 유량계 교정 인자를 확인하는 것이다.
바람직하게, 상기 방법은,
이용자가 공지된 밀도를 갖는 물질을 선택하게 조장하는 단계;
이용자가 코리올리스 유량계에 대해 요구되는 정확도를 선택하게 조장하는 단계;
공지된 밀도로부터 요구되는 정확도에 상응하는 밀도 편차를 검출하는 단계;
이용자가 코리올리스 유량계에 물질을 삽입하게 지시하는 단계;
코리올리스 유량계를 이용하여 물질의 밀도를 측정하는 단계;
공지된 밀도와 측정된 밀도를 비교하는 단계;
측정된 밀도가 밀도 편차 이상으로 공지된 밀도와 상이한 경우, 에러 조건이 존재한다는 것을 이용자에게 통지하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 방법에서 물질의 밀도는 적어도 5분 동안 측정된다.
바람직하게, 상기 방법에서 이용자는 다수의 디스플레이된 물질로부터 공지된 밀도를 갖는 물질을 선택하게 조장된다.
바람직하게, 상기 방법에서 다수의 디스플레이된 물질중 하나는 물이다.
바람직하게, 상기 방법에서 요구되는 정확도(RC)와 밀도 편차(DD) 간의 관계 식은
Figure 112009056964249-PAT00001
이다.
바람직하게, 상기 방법에서 측정된 밀도는 비휘발성 매체를 이용하여 저장된다.
바람직하게, 상기 방법은 주기적인 베이스로 공지된 밀도의 물질의 밀도 측정을 반복하고 저장된 밀도 측정치와 새롭게 측정된 결과를 비교하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 방법은 공지된 밀도를 갖는 물질의 밀도 측정을 시작하기 이전에 코리올리스 유량계에 의해 이용되는 적어도 하나의 파라미터의 안정성을 주어진 시간 주기 동안 측정하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 방법에서 적어도 하나의 파라미터는 밀도, 제로 오프셋(zero offset), 온도, 드라이브 게인 및 흐름(flow)의 그룹에서 선택된다.
바람직하게, 상기 방법에서 예정된 업무는 검증기를 이용하는 코리올리스 유량계를 검증하는 것이다.
바람직하게, 상기 방법은,
이용자가 검증 런 정보(proving run information)를 입력하게 조장하는 단계;
입력된 검증 런 정보를 이용하여 검증 런에 대한 코리올리스 유량계를 구성하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 방법은 검증 런 동안 코리올리스 유량계의 동작을 조절하 는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 방법에서 검증 런 정보는 유량, 검증 용적, 프리런 용적, 및 유량 유니트를 포함한다.
바람직하게, 상기 방법에서 코리올리스 유량계 파라미터 구성은 주파수 출력, 감쇠 속도, 및 신호 처리 속도를 포함한다.
바람직하게, 상기 방법에서 예정된 업무는 2개의 상이한 유량에서의 2개의 검증 런으로부터의 정보를 이용하는 코리올리스 유량계를 선형화하는 것이다.
바람직하게, 상기 방법은,
이용자가 2개의 검증 런으로부터 데이터를 입력하게 조장하는 단계;
2개의 검증 런으로부터의 데이터를 이용하여 새로운 코리올리스 유량 교정(CFC) 및 새로운 제로 오프셋을 계산하는 단계;
코리올리스 유량계 CFC 및 제로 오프셋을 업데이트하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 방법은,
2개의 상이한 유량에서 검증기를 이용하여 유량계 검증을 조절하는 단계;
2개의 검증 런으로부터의 데이터를 이용하여 새로운 코리올리스 유량 교정(CFC) 및 새로운 제로 오프셋을 계산하는 단계;
코리올리스 유량계 CFC 및 제로 오프셋을 업데이트하는 단계를 더 포함한다.
또 다른 면에서, 본 발명은,
코리올리스 유량계;
코리올리스 유량계에 접속되며 디스플레이를 포함하는 컴퓨터 시스템;
컴퓨터 시스템상에서 작동하는 코리올리스 제어 모듈 - 상기 코리올리스 제어 모듈은 코리올리스 유량계를 제어하도록 구성됨 - ;
컴퓨터 시스템상에서 작동하며, 코리올리스 제어 모듈과 통신하도록 구성된 코리올리스 가이드 모듈
을 포함하며, 상기 코리올리스 가이드 모듈은 코리올리스 유량계를 이용하는 프로세스를 통해 이용자가 예정된 업무를 완료하게 하는 순차적인 단계들을 디스플레이하도록 구성된다.
바람직하게, 상기 방법에서 순차적 단계들은,
이용자가 검증 런 정보를 입력하게 조장하는 단계;
입력된 검증 런 정보를 이용하여 검증 런에 대한 코리올리스 유량계를 구성하는 단계;
검증 런 동안 코리올리스 유량계의 동작을 조절하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 방법에서 순차적 단계들은,
이용자가 상이한 유량이 이용되는 2개의 검증 런으로부터의 데이터를 입력하게 조장하는 단계;
2개의 검증 런으로부터의 데이터를 이용하여 새로운 코리올리스 유량 교정(CFC) 및 새로운 제로 오프셋을 계산하는 단계;
코리올리스 유량계 CFC와 제로 오프셋을 업데이트하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 방법에서 순차적인 단계들은,
이용자가 공지된 밀도를 갖는 물질을 선택하게 조장하는 단계;
이용자가 코리올리스 유량계를 통해 물질이 흐르게 지시하는 단계;
코리올리스 유량계를 이용하여 물질의 밀도를 측정하는 단계;
측정된 밀도와 공지된 밀도를 비교하는 단계;
측정된 밀도가 예정된 양 이상으로 공지된 밀도와 상이한 경우, 에러 조건이 존재한다는 것을 이용자에게 통지하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 방법은,
이용자가 코리올리스 유량계에 대해 요구되는 정확도를 선택하게 조장하는 단계;
공지된 밀도로부터 요구되는 정확도에 상응하는 밀도 편차를 결정하는 단계;
예정된 양과 같게 밀도 편차를 설정하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 방법에서 요구되는 정확도(RC)와 밀도 편차(DD) 간의 관계식은
Figure 112009056964249-PAT00002
이다.
바람직하게, 상기 방법은 공지된 밀도를 갖는 물질의 밀도 측정을 시작하기 이전에 코리올리스 유량계에 의해 이용되는 적어도 하나의 파라미터의 안정성을 주어진 시간 주기 동안 측정하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 방법에서 적어도 하나의 파라미터는 밀도, 제로 오프셋(zero offset), 온도, 드라이브 게인 및 흐름(flow)의 그룹에서 선택된다.
본 발명의 또 다른 면은,
컴퓨터에 의해 실행될 때 순차적 단계들을 수행할 수 있는 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장된 컴퓨터 코드를 포함하는 컴퓨터 제품을 포함하며, 상기 순차적 단계들은,
이용자가 코리올리스 유량계를 이용하여 완료되는 예정된 업무를 선택하게 조장하는 단계;
코리올리스 유량계를 이용하는 프로세스를 통해 이용자가 예정된 업무를 완료하게 하는 순차적 단계들을 디스플레이하는 단계;
예정된 업무가 완료되도록 순차적 단계들에 응답하여 코리올리스 유량계를 동작시키는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 방법에서 선택되는 예정된 업무는 코리올리스 유량계에 대한 유량 교정 인자를 확인하는 것이다.
바람직하게, 상기 방법에서 선택되는 예정된 업무는 검증기를 이용하여 코리올리스 유량계를 검증하는 것이다.
바람직하게, 상기 방법에서 선택되는 예정된 업무는 2개의 상이한 유량에서 2개의 검증 런으로부터의 정보를 이용하여 코리올리스 유량계를 선형화하는 것이다.
본 발명의 또 다른 면은,
코리올리스 유량계;
코리올리스 유량계에 접속되며 디스플레이를 포함하는 컴퓨터 시스템;
컴퓨터 시스템 상에서 동작하며, 코리올리스 유량계를 제어하도록 구성된 코리올리스 제어 모듈;
코리올리스 유량계를 이용하는 프로세스를 통해 이용자가 예정된 업무를 완료할 수 있도록 이용자에게 순차적 단계들을 지시하는 수단을 포함하는 코리올리스 유량계 시스템을 포함한다.
도 2-5 및 하기의 설명은 본 발명의 최상의 모드를 어떻게 구성하고 이용하는지에 대한 설명을 나타내는 특정 실시예를 개시한다. 본 발명의 기본 원리를 설명하기 위해, 종래의 일부 구성은 단순화되거나 생략되었다. 당업자들은 본 발명의 범주내에 있는 이러한 실시예들로부터의 변형을 이해할 것이다. 당업자들은 본 발명의 다양한 변형을 형성하기 위해 다양한 방식으로 하기 개시되는 특징들이 조합될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 결과적으로, 본 발명은 하기 개시되는 특정 실시예가 아니, 청구항 및 이들의 등가물에 의해서만 제한된다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예의 시스템(200)의 블록도이다. 시스템(200)은 유량계(204), 유량계 제어 모듈(202), 유량계 가이드 모듈(208), 영구 저장기(210), 및 디스플레이(202)를 포함한다. 일 실시예에서, 유량계는 코리올리스 유량계이다. 유량계 제어 모듈(202)은 링크(206)를 통해 유량계(204)와 접속된다. 유량계 제어 모듈(202)은 유량계 가이드 모듈(208), 영구 저장기(210) 및 디스플레이(212)와 통신하도록 구성된다. 유량계 제어 모듈(202)은 하드웨어/소프트웨어 조합으로 구현되거나 또는 컴퓨터, 예를 들어 PC 상에서 작동하는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 유량계 가이드 모듈(208)은 디스플레이(212), 유량계 제어 모듈(202), 및 영구 자석(210)과 통신하도록 구성된다. 유량계 가이드 모듈(208)은 하드웨어/소프트웨어 조합으로서 구현되거나 또는 컴퓨터상에서 작동하는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 유량계 가이드 모듈(208) 및 유량계 제어 모듈(202)은 동일한 컴퓨터상에서 작동되거나 또는 서로 통신하도록 구성된 2개의 개별 컴퓨터상에서 작동할 수 있다. 유량계 가이드 모듈(208) 및 유량계 제어 모듈(202)이 동일한 컴퓨터상에서 동작할 경우, 이들은 2개의 개별 프로그램이거나 또는 동일한 프로그램의 2개의 모듈일 수 있다.
동작시, 유량계 제어 모듈(202)은 유량계(204)를 모니터하고 제어한다. 유량계 제어 모듈(202)은 유량계(204)에 대한 다양한 동작 파라미터, 예를 들어 진동 모드, 감쇠 인자, 이용자 출력 신호 형태, 교정 인자 등으로 액세스되며 이들을 설정할 수 있다. 통상적으로, 유량계(204)의 적절한 동작을 위한 유량계 제어 모듈에서 동작 파라미터 설정은 유량계의 동작시 소정의 친밀관계(familiarity)를 요구한다. 교정 확인을 수행하기 위해 유량계 제어 모듈(202)을 이용하는 유량계를 비숙련 이용자가 동작시키기 위해 요구되는 것은 이용자에게 혼란을 줄 수 있고 유량계의 교정을 적절히 확인하는 것을 실패하게 할 수 있다. 유량계 가이드 모듈(208)은 유량계 제어 모듈(202)과 통신하며 유량계 제어 모듈(202)로부터 동작을 시작할 수 있다. 유량계 가이드 모듈(208)은 유량계를 이용하여 이용자가 업무를 완료하도록 이용자가 순차적 단계들을 수행하게 유도하도록 구성된다. 본 발명의 일 실시예에서, 각각의 업무에 대한 유량계 가이드 모듈이 제공된다. 이용자는 이용자가 완료를 원하는 업무에 대한 해당 유량계 가이드 모듈을 선택할 수 있다. 일단 선택되면, 유량계 가이드 모듈은 업무를 수행하기 위해 요구되는 단계들을 통 해 이용자를 유도할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 이용자가 다수의 이용가능한 업무들로부터 업무를 선택하게 하는 단지 하나의 유량계 가이드 모듈이 제공될 수 있다. 유량계 가이드 모듈을 이용하여 이용될 수 있는 한가지 업무는 공지된 밀도를 갖는 물질을 이용하여 유량계 교정 인자를 식별하는 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서, 공지된 밀도를 갖는 유체를 이용하여 유량계 교정 인자를 식별하는 단계를 나타내는 흐름도이다. 단계(302)에서, 이용자는 공지된 밀도를 갖는 물질을 선택하도록 조장된다. 일단 이용자가 물질을 선택하면, 단계(304)에서, 이용자는 요구되는 정확도를 선택하도록 조장된다. 단계(306)에서, 밀도 편차(DD) 양이 계산된다. 단계(308)에서, 이용자는 유량계를 통해 공지된 밀도를 갖는 물질의 흐름이 시작되도록 지시된다. 단계(310)에서, 유량계는 유량계를 흐르는 물질의 밀도를 측정한다. 일단 밀도가 측정되면, 측정된 밀도와 공지된 밀도 간의 델타 차(△D)가 계산된다(312). △D는 밀도 편차(DD)와 비교된다. △D가 DD 보다 크거나 또는 DD와 같다면, 에러 조건이 존재한다는 것을 이용자에게 통지한다(314). △D가 DD 보다 작다면, 테스트 데이터가 저장되고 이용자는 유량계 교정 인자(316)의 성공적인 확인을 통지받는다(316). 단계(308)에서의 선택적 실시예로, 이용자는 측정 동안 물질이 유량계를 흐르는 대신에 측정을 위해 유량계를 물질로 채우도록 지시될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 이용자는 이용자에게 제공되는 이용가능한 물질들의 리스트로부터 물질을 선택할 수 있다. 물질 리스트의 제공은 예를 들어, 드롭 다운 메뉴, 라디오 버튼 리스트 등의 임의의 공지된 이용자 인터페이스(UI) 기술을 이용하여 수행될 수 있다. 일 실시예에서 물질 리스트는 물, 액화 천연 가스(LNG) 및 압축 천연 가스(CNG)를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 이용자는 이용되는 물질의 밀도를 기입하거나 물질의 명칭을 기입할 수 있다. 일부 경우, 이용자가 흐름(flow) 물질로서 이용되는 가스를 선택할 때, 가스 밀도는 0.0 내지 0.60g/cc로 제한될 수 있다. 가스가 선택될 경우, 이용자는 흐르는 동안 이용되는 동작 온도 및 압력을 기입하도록 조장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 이용자는 유량 측정을 통해 최악의 질량 흐름 측정치 제한에 대한 정확도(%)를 선택하도록 조장될 수 있다. 상기 선택은 다수의 선택을 통해 수행되거나, 또는 이용자에 의한 형태일 수 있다. 일부 코리올리스 유량계는 공지된 밀도와 측정된 밀도 사이에서 0.001g/cc 진동마다 질량 흐름 측정시 0.06% 변화를 경험하게 된다. 유량 측정 및 밀도 측정 간의 이러한 관계를 이용함으로써, 이용자에 의해 선택된 정확도는 밀도 측정을 위한 제어 포인트로 변환 될 수 있다. 예를 들어, 유량계가 유량 측정에 대해 0.3% 이상으로 확인될 것이 요구된다고 가정된다. 이용자는 0.3%를 선택할 수 있다. 측정된 밀도와 공지된 밀도 사이의 허용가능한 차가 밀도 편차(dd)이다. 밀도 편차는 식 1로 계산된다.
Figure 112009056964249-PAT00003
식1
여기서 dd는 밀도 편차이고, RA는 요구되는 정확도이다. 예를 들어, 요구되는 정확도는 0.3%이고, 밀도 편차는 플러스 또는 마이너스 0.005g/cc일 수 있다.
일단 예비 정보가 시스템으로 기입되면, 이용자는 유량계를 통해 물질의 흐름이 시작되도록 지시된다. 본 발명의 일 실시예에서, 일단 물질의 흐름이 시작되면, 교정 확인시 이용되는 1차 변수들에 대해 예정된 시간 동안 안정성 검사가 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 변수들은 2 시그마 컨피던스 레벨 내에서 안정하도록 1분 동안 윈도우를 탐색한다. 변수들 및 이들의 안정성 윈도우는, +/- 0.001g/cc 내의 밀도, 유량계의 2x 제로 안정성 내의 제로 오프셋(제로 흐름 동안 유량계에 의해 얻어진 신호), +/- 0.25℃ 내의 온도, 5% 내의 드라이브 게인(픽-오프 출력 전압 대 드라이버 입력 전압 비), 5% 내의 유량 등을 포함할 수 있다.
임의의 제 1 차 변수가 이들 안정성 범위를 벗어난다면, 이용자는 예를 들어, 그래픽 디스플레이에 의해 이를 통지받는다. 일 실시예에서, 확인 검사는 안정성 검사가 성공적으로 완료될 때까지 시작되지 않는다.
다음 단계는 측정 단계이다. 본 발명의 일 실시예에서, 유량계로부터의 측정치는 예를 들어 5분의 시간 주기에 걸쳐 얻어질 수 있다. 이 단계 동안, 진행 표시기는 측정 상태에 따라 이용자에게 업데이트되도록 디스플레이될 수 있다. 측정 단계 동안, 유량계로부터 다수의 파라미터가 모니터링된다. 이러한 측정치는 예를 들어, 하드 디스크와 같은 비휘발성 저장 영역에 저장될 수 있다. 모니터되는 파라미터는, 유량, 지시 밀도, 온도, 드라이브 게인, 압력(이용가능한 경우), 튜브 주파수 등을 포함할 수 있다. 일단 측정 단계가 완료되면, 이용자는 물질이 유량계를 흐르는 것을 중단하도록 지시된다.
델타 차는 유량계에 의해 측정된 밀도 및 물질의 공지된 밀도 사이에서 계산 된다. 델타 차는 밀도 편차(dd)와 비교된다. 델타 차가 밀도 편차보다 크거나 밀도 편차와 같다면, 유량계는 교정 확인이 실패된 것이고 이용자는 에러 조건을 통지받는다. 델타 차가 밀도 편차보다 작다면, 유량계 교정 인자는 확인을 통과한 것이다. 본 발명의 일 실시예에서, 테스트 데이터는 나중 이용을 위해 비휘발성 저장 장치에 저장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 측정 데이터는 시간에 따른 유량계의 교정을 추적하는데 이용될 수 있다. 제 1 시간의 유량계 교정 인자가 검사되고, 데이터는 유량계 베이스라인에 이용될 수 있다. 이는 유량계가 확인 검사를 통과할 경우, 델타 차가 저장되고 새로운 델타 차를 표준화하기 위한 순차적 테스트에 이용된다는 것을 의미한다. 각각의 확인 검사로부터의 데이터를 저장함으로써, 시간에 따른 유량계 성능이 추적될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 선택된 업무는 검증기를 이용하는 유량계 검증시 이용자를 도울 수 있다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에서 검증 런에 대한 코리올리스 유량계에서 모든 파라미터를 설정하기 위해 가이드 모듈을 이용하는 단계들을 나타내는 흐름도이다. 단계(402)에서, 이용자는 추후 검증 런에 대한 정보, 예를 들어 이용되는 검증기 형태, 각각의 검증 런에 대한 용적, 이용되는 유량, 프리런 용적, 유량 유니트(질량 또는 용적) 등을 입력하도록 조장된다. 단계(404)에서, 가이드 모듈은 검증 런에 대한 코리올리스 유량계 구성시 상기 정보를 이용한다. 프리런 용적 및 검증 용적은 프리런 시간 및 검증 시간을 결정하기 위해 유량과 조합되어 이용된다. 이러한 시간들은 주파수 출력, 감쇠 속도, 신호 처리 속도 등의 결정을 돕는데 이용된다. 예를 들어, 시간 처리 지연(감쇠 성분)은 신호 처리 지연이 유량 측정치가 검증을 시작하기 이전에 안정화되도록 설정되어야 한다. 프로세서 속도는 신호 처리 지연 및 통신 지연이 프리런 시간 및 검증 런 시간의 일부가되도록 충분히 빠른 속도로 설정되어야 한다. 프로세서 속도 설정은 유량계의 정상상태 응답과 유량계의 과도 응답 사이에서 균형을 이룬다. 유량계 응답 시간은 유량계 측정치가 프리런 시간 동안 안정화되도록 프리런 시간의 일부가 되도록 설정되어야 한다. 프로세서 속도는 지연 기준 및 응답 시간 기준을 충족시키는 가능한 가장 느린 속도로 설정된다. 주파수 출력은 출력이 높은 유량에 대한 범위를 초과하지 않고 낮은 유량에서 적절한 해상도를 갖도록 설정되어야 한다.
일단 유량계 파라미터가 설정되면, 단계(406)에서 가이드 유니트는 선택적으로 검증 런을 조절/시작할 수 있고 검증 런으로부터의 결과를 이용하여 유랑계 교정 인자를 업데이트할 수 있다. 검증 런 동안 유량계 조절 모듈과 협력하는 가이드 모듈은 유량 및 신호 안정성 검사를 수행할 수 있다. 예를 들어, 가이드 모듈은 프리런 시간을 통해 검증 런에 대한 신호화 개시 및 중단 사이에 측정된 유량을 추적한다. 최대 및 최소 유량 및 평균 및 표준 편차가 결정된다. 이러한 결과는 API 가이드라인과 비교되며 가이드라인이 충족되지 않는 경우 사용자에게 통지된다.
일단 검증 런이 완료되면, 유량계 교정 인자의 재현성을 검사하기 위해 가이드 모듈이 이용될 수 있다. 일 실시예에서, 재현 단계는 도 4의 가이드 모듈에 포함되는 추가적인 선택 단계들이다. 또 다른 실시예에서, 재현성 검사는 개별적인 단독 업무일 수 있다. 재현성 업무에 대해, 가이드 모듈은 검증 런(유량 에러)으로부터의 결과를 수신한다. 사용자가 상기 결과를 입력하거나 또는 가이드 모듈은 유량계 제어 모듈로부터 또는 검증기로부터 직접 결과를 수신할 수 있다. 원하는 정확도가 가이드 모듈에 입력된다. 이러한 정보를 사용함으로써 가이드 모듈은 원하는 재현성에 대해 완료되어야 하는 검증 런의 수를 결정한다. 가이드 모듈은 검증 런을 선택적으로 조절/개시할 수 있고 원하는 재현성이 달성되는 것을 확인하기 위해 런 결과를 모니터할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 선택된 업무는 상이한 유량에서 적어도 2개의 검증 런으로부터의 결과를 이용하여 코리올리스 유량계를 선형화시키는 것이다. 일 실시예에서, 2개 이상의 검증 런으로부터의 데이터는 영구 저장기, 예를 들어 파일로부터 로딩되거나 사용자에 의해 기입될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 가이드 모듈은 상이한 검증 런 설정 및 수행시 사용자를 보조한다. 검증 런이 설정될 때, 선형화 가이드 모듈은 앞서 개시된 검증 가이드 모듈을 호출할거나 또는 선형화 가이드 모듈로 통합되는 검증 모듈 코드를 가질 수 있다. 코리올리스 유량 교정 인자(FCF) 및 유량계 제로 오프셋은 2개의 상이한 유량에서 2개 이상의 검증 런에 대한 지시된 유량 대 실제 유량을 이용하여 결정될 수 있다. 도 5는 2개의 상이한 검증 런에 대한 지시된 유량 대 실제 유량을 나타내는 도면이다. 제 1 런에 대해, 표시된 유량은 10 lb/min 이며 실제 유량은 8.70 lb/min이다. 제 2 런은 100 lb/min의 지시된 유량 및 96.15 lb/min의 실제 유량을 갖는다. 유량계는 5ns의 제로 오프셋을 가지며 47.4의 오리지널 FCF를 이용한다. 새로운 FCF는 도시된 라인의 기울기로 분할된 오리지널 FCF이거나 또는 FCFn = FCFo/기울기 이다. 새로운 제로 오프셋은 오리지널 제로 오프셋 플러스 오리지널 FCF로 나뉜 그래프의 제로 인터셉트와 동일하거나 Zeron=(인터셉트/FCFo)+Zeroo이다. 그래프 인터셉트는 lb/min이며 FCF는 grams/sec/μsec로 소정의 유니트 변환이 수반된다. 도 5에 도시된 2개의 유량을 사용함으로써, 새로운 FCF는 46.06132(=47.4/1.0290631)가 된다. 새로운 제로 오프셋은 172.724ns=(1.0516252/47.4)(7559.872 유니트 변환)+5가 된다.
도 1A는 측정 주기의 초기에 검증기의 블록도.
도 1B는 측정 주기시 시간 T1에서 검증기의 블록도.
도 1C는 측정 주기시 시간 T2에서 검증기의 블록도.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에서 시스템의 블록도.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에서 공지된 밀도를 갖는 유체를 사용하는 유량계 교정 인자들의 확인을 위한 단계들을 나타내는 흐름도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 검증 런에 대해 코리올리스 유량계에서의 전체 파라미터들을 설정하기 위해 가이드 모듈을 사용하는 단계들을 나타내는 흐름도.
도 5는 2개의 상이한 검증 런에 대한 실제 유량 대 표시된 유량을 나타내는 도면.

Claims (34)

  1. 코리올리스 유량계를 사용하여 완료되는 예정된 업무를 선택하는 단계;
    상기 예정된 업무를 완료하기 위해 상기 코리올리스 유량계를 사용하는 순차적 단계들을 디스플레이하는 단계;
    상기 순차적 단계들에 대한 사용자 응답을 수신하는 단계;
    상기 예정된 업무를 완료하기 위해 상기 사용자 응답에 따라 상기 코리올리스 유량계를 작동시키는 단계
    를 포함하며, 상기 사용자가 상기 코리올리스 유량계를 사용하여 완료되는 상기 예정된 업무를 선택하도록 조장하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 예정된 업무를 선택하는 단계는 상기 예정된 업무에 해당하는 가이드 모듈을 개시함으로써 수행되는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 예정된 업무를 선택하는 단계는 가이드 모듈내의 다수의 예정된 업무들로부터 예정된 업무를 선택함으로써 수행되는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택된 예정된 업무는 상기 코리올리스 유량계에 대한 유량 교정 인자의 확인인 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    사용자가 공지된 밀도를 가지는 물질을 선택하도록 조장하는 단계(302);
    상기 사용자가 코리올리스 유량계에 대해 요구되는 정확도를 선택하도록 조장하는 단계(304);
    상기 공지된 밀도로부터 상기 요구되는 정확도에 상응하는 밀도 편차를 결정하는 단계(306);
    상기 사용자가 상기 코리올리스 유량계로 물질을 주입하게 지시하는 단계(308);
    상기 코리올리스 유량계를 사용하여 상기 물질의 밀도를 측정하는 단계(310);
    상기 공지된 밀도와 측정된 밀도를 비교하는 단계;
    상기 측정된 밀도가 상기 밀도 편차 이상으로 상기 공지된 밀도와 상이한 경우, 상기 사용자에게 에러 조건이 존재한다는 것을 통지하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 물질의 밀도는 적어도 5분 동안 측정되는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 사용자는 다수의 디스플레이된 물질들로부터 공지된 밀도를 갖는 물질을 선택하도록 조장되는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 다수의 디스플레이된 물질들 중 하나는 물인 방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 요구되는 정확도(RC)와 상기 밀도 편차(DD) 간의 관계식은
    Figure 112009056964249-PAT00004
    인 방법.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 측정된 밀도는 비휘발성 매체를 사용하여 저장되는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    주기적 베이스들(bases)에 따라 공지된 밀도의 상기 물질에 대한 밀도 측정을 반복하고 상기 저장된 밀도 측정치와 새롭게 측정된 결과들을 비교하는 단계를 더 포함하는 방법.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 공지된 밀도를 갖는 상기 물질의 밀도 측정을 시작하기 전에, 주어진 시간 기간에 걸쳐, 상기 코리올리스 유량계에 의해 사용되는 적어도 하나의 파라미터의 안정성을 측정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 파라미터는 밀도, 제로 오프셋, 온도, 드라이브 게인, 및 흐름의 그룹에서 선택되는 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 예정된 업무는 검증기(prover)를 사용하여 상기 코리올리스 유량계를 검증하는 것인 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 사용자가 검증 런 정보를 입력하도록 조장하는 단계(402); 및
    상기 입력된 검증 런 정보를 이용하여 상기 검증 런에 대한 상기 코리올리스 유량계를 구성하는 단계(404)
    를 더 포함하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 검증 런 동안 상기 코리올리스 유량계의 동작을 조절하는 단계(406)를 더 포함하는 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 검증 런 정보는 유량, 검증 용적, 프리런 용적, 및 유량 유니트를 포함하는 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 코리올리스 유량계 파라미터 구성은 주파수 출력, 감쇠 속도, 신호 처리 속도를 포함하는 방법.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 예정된 업무는 2개의 상이한 유량들에서 2개의 검증 런들로부터의 데이터를 이용한 상기 코리올리스 유량계의 선형화인 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 사용자가 상기 2개의 검증 런들으로부터의 상기 데이터를 기입하도록 조장하는 단계;
    상기 2개의 검증 런들로부터의 상기 데이터를 이용하여 새로운 코리올리스 유량 교정(CFC) 및 새로운 제로 오프셋을 계산하는 단계;
    상기 코리올리스 유량계의 CFC 및 제로 오프셋을 업데이트하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 2개의 상이한 유량들에서 검증기를 사용하여 상기 유량계의 검증을 조절하는 단계;
    상기 2개의 검증 런들로부터의 상기 데이터를 사용하여 새로운 코리올리스 유량 교정(CFC) 및 새로운 제로 오프셋을 계산하는 단계;
    상기 코리올리스 유량계와 제로 오프셋을 업데이트하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  22. 코리올리스 유량계(204);
    상기 코리올리스 유량계에 접속되며 디스플레이를 포함하는 컴퓨터 시스템;
    상기 컴퓨터 시스템상에서 작동하는 코리올리스 제어 모듈(202) ―상기 코리올리스 제어 모듈은 상기 코리올리스 유량계를 제어하도록 구성됨― ;
    상기 코리올리스 제어 모듈과 통신하도록 구성되며, 상기 컴퓨터 시스템상에서 작동하는 코리올리스 가이드 모듈(208)
    을 포함하며, 상기 코리올리스 가이드 모듈은 사용자가 상기 코리올리스 유량계를 이용하여 완료되는 예정된 업무를 선택하게 조장하고, 상기 사용자가 상기 코리올리스 유량계를 사용하는 프로세스를 통해 상기 예정된 업무를 완료하도록 지시하는 순차적 단계들을 디스플레이하도록 구성되는, 시스템.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 순차적 단계들은,
    상기 사용자가 검증 런 정보를 기입하게 조장하는 단계;
    상기 기입된 조장 런 정보를 이용하여 검증 런에 대한 상기 코리올리스 유량계를 구성하는 단계;
    상기 검증 런 동안 상기 코리올리스 유량계의 동작을 조절하는 단계
    를 포함하는 시스템.
  24. 제 22 항에 있어서, 상기 순차적 단계들은,
    상기 사용자가 상이한 유량을 이용하는 2개의 검증 런들로부터의 데이터를 입력하게 조장하는 단계;
    상기 2개의 검증 런들로부터의 상기 데이터를 사용하여 새로운 코리올리스 유량 교정(CFC) 및 새로운 제로 오프셋을 계산하는 단계;
    상기 코리올리스 유량계의 CFC 및 제로 오프셋을 업데이트하는 단계
    를 포함하는 시스템.
  25. 제 22 항에 있어서, 상기 순차적 단계들은
    상기 사용자가 공지된 밀도를 갖는 물질을 선택하도록 조장하는 단계;
    상기 사용자가 상기 코리올리스 유량계로 상기 물질을 흘려보내도록 지시하는 단계;
    상기 코리올리스 유량계를 사용하여 상기 물질의 밀도를 측정하는 단계;
    상기 공지된 밀도와 상기 측정된 밀도를 비교하는 단계;
    상기 측정된 밀도가 예정된 양 이상으로 상기 공지된 물질과 상이한 경우, 상기 사용자에게 에러 조건이 존재한다는 것을 통지하는 단계
    를 포함하는 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 사용자가 상기 코리올리스 유량계에 대해 요구되는 정확도를 선택하도록 조장하는 단계;
    상기 공지된 밀도로부터 상기 요구되는 정확도에 상응하는 밀도 편차를 결정하는 단계;
    상기 밀도 편차와 동일한 상기 예정된 양을 설정하는 단계
    를 더 포함하는 시스템.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 요구되는 정확도(RC)와 상기 밀도(DD) 간의 관계식은
    Figure 112009056964249-PAT00005
    인 시스템.
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 공지된 밀도를 갖는 상기 물질의 밀도 측정을 시작하기 전에, 주어진 시간 기간에 걸쳐 상기 코리올리스 유량계에 의해 사용되는 적어도 하나의 파라미터의 안정성을 측정하는 단계를 더 포함하는 시스템.
  29. 제 25 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 파라미터는 밀도, 제로 오프셋, 온도, 드라이브 게인, 및 흐름(flow)의 그룹에서 선택되는 시스템.
  30. 컴퓨터에 의해 실행될 때 순차적 단계들을 수행할 수 있는 컴퓨터 판독가능 매체로서, 상기 순차적 단계들은,
    사용자가 코리올리스 유량계를 사용하여 완료되는 예정된 업무를 선택하게 조장하는 단계;
    상기 코리올리스 유량계를 사용하는 프로세스를 통해 상기 사용자가 예정된 업무를 완료하도록 지시되는 순차적 단계들을 디스플레이하는 단계;
    상기 예정된 업무가 완료되도록 상기 순차적 단계들에 응답하여 상기 코리올리스 유량계를 동작시키는 단계
    를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 선택된 예정된 업무는 상기 코리올리스 유량계에 대한 유량 교정 인자의 확인인 컴퓨터 판독가능 매체.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 선택된 예정된 업무는 검증기를 사용하여 상기 코리올리스 유량계를 검증하는 것인 컴퓨터 판독가능 매체.
  33. 제 30 항에 있어서,
    상기 선택된 예정된 업무는 2개의 상이한 유량들에서 2개의 검증 런들로부터의 정보를 이용한 상기 코리올리스 유량계의 선형화인 컴퓨터 판독가능 매체.
  34. 코리올리스 유량계;
    상기 코리올리스 유량계에 접속되며 디스플레이를 포함하는 컴퓨터 시스템;
    상기 코리올리스 유량계를 제어하도록 구성되며 상기 컴퓨터 시스템상에서 작동하는 코리올리스 제어 모듈;
    사용자가 상기 코리올리스 유량계를 사용하여 완료되는 예정된 업무를 선택하도록 조장하며, 상기 코리올리스 유량계를 이용하는 프로세스를 통해 상기 사용자가 상기 예정된 업무를 완료하도록 지시하는 순차적 단계들을 통해 상기 사용자에게 지시하는 수단
    을 포함하는 코리올리스 유량계 시스템.
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