KR20100006165A - 진동 유량계 및 유동 물질의 2상 유동 내의 비말 동반 상태를 정정하는 방법 - Google Patents

진동 유량계 및 유동 물질의 2상 유동 내의 비말 동반 상태를 정정하는 방법 Download PDF

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Abstract

유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하기 위한 진동 유량계(100)가 제공된다. 진동 유량계(100)는 구동기(104)를 포함하며 진동 유량계(100)는 유동 물질에 대한 진동 반응을 발생하도록 구성된다. 진동 유량계(100)는 유량계 조립체(10)에 결합되고 진동 반응을 수신하는 계측 전자장치(20)를 더 포함한다. 계측 전자장치(20)는 진동 반응을 이용하여 2상 유동의 측정된 2상 밀도를 발생하고, 유량계 조립체(10)의 구동기(104)에 의해 요구되는 산정 구동력을 결정하고, 그리고 2상 유동의 액체 성분의 액체 밀도, 비말 동반 상태 성분의 비말 동반 상태 밀도, 측정된 2상 밀도, 및 산정된 구동력을 이용하여 밀도 보상 인자를 계산하도록 구성된다.

Description

진동 유량계 및 유동 물질의 2상 유동 내의 비말 동반 상태를 정정하는 방법 {VIBRATORY FLOW METER AND METHOD FOR CORRECTING FOR AN ENTRAINED PHASE IN A TWO-PHASE FLOW OF A FLOW MATERIAL}
본 발명은 진동 유량계 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진동 유량계 및 유동 물질의 2상 유동(two-phase flow) 내의 비말 동반 상태(entrained phase)를 정정하기 위한 방법에 관한 것이다.
코리올리 질량(mass) 유량계와 같은, 진동 도관 센서 및 진동 농도계는 통상적으로 유동 물질을 포함하는 진동 도관의 운동을 감지함으로써 작동된다. 질량 유동, 밀도 등과 같은, 도관 내의 물질과 관련된 특성은 도관과 관련된 운동 변환기로부터 수신된 측정 신호를 처리함으로써 결정될 수 있다. 진동 물질 충전 시스템의 진동 모드는 포함된 도관 및 도관 내에 들어 있는 물질의 조합된 질량, 강도 및 감쇠 특성에 의해 영향을 받을 수 있다.
통상적인 코리올리 질량 유량계는 파이프라인 또는 다른 운반 시스템 내에 일렬로 연결되는 하나 또는 그 초과의 도관 및 상기 시스템 내의 이송 물질, 예를 들면, 유체, 슬러리, 유상액, 등을 포함한다. 각각의 도관은 예를 들면 간단한 벤딩, 비틀림 및 방사 및 결합 모드를 포함하는, 하나의 세트의 자연적 진동 모드를 가지는 것으로 검토될 수 있다. 통상적인 코리올리 질량 유동 측정 분야에서, 도관은 물질이 도관을 통하여 유동할 때 하나 또는 그 초과의 진동 모드에서 여자(excite) 된다. 여자는 통상적으로 주기적 방식으로 도관을 섭동시키는(perturb) 액츄에이터, 예를 들면, 보이스 코일-타입 구동기와 같은 전기기계적 장치에 의해 제공된다. 질량 유량은 변환기 위치에서 운동들 사이의 상(phase) 변화 또는 시간 지연을 측정함으로써 결정될 수 있다. 두 개의 이 같은 변환기(또는 픽오프(pickoff) 센서)는 통상적으로 유동 도관 또는 도관들의 진동 반응을 측정하기 위하여 적용되며, 통상적으로 액츄에이터의 상류부 및 하류부 위치에 위치한다. 두 개의 픽오프 센서는 독립적인 두 쌍의 와이어에 의한 것과 같이, 케이블에 의해 전자 기구로 연결된다. 전자 기구는 두 개의 픽오프 센서로부터 신호를 수신하여 질량 유량을 측정하도록 신호를 처리한다.
유량계는 매우 다양한 유체 유동을 위한 질량 유량 측정을 수행하기 위해 이용된다. 코리올리 유량계가 잠재적으로 이용될 수 있는 하나의 영역은 계량하는 오일 및 가스 정(well) 내에 있다. 이 같은 정의 제품은 오일 또는 가스를 포함하는, 그러나 또한 예를 들면, 물 및 공기, 및/또는 고체를 포함하는 다른 성분을 포함할 수 있는 다중 상태 유동을 포함할 수 있다. 결과적인 계량이 이 같은 다상 상태 유동에도 불구하고, 가능한 정밀하게 되는 것이 매우 바람직하다.
코리올리 계량은 단일 상태 유동에 대해 매우 높은 정밀도를 제공한다. 그러나 코리올리 유량계가 비말 동반 가스(entrained gas)(유상액)를 포함하는 기포 유체(aerated fluid) 또는 유체들을 측정하기 위해 이용될 때, 계량계의 정밀도가 상당히 저하될 수 있다. 이는 비말 동반 고체(슬러리)에 대해 유사하게 해당된다.
비말 동반 공기는 유동 물질 내에서 기포로서 존재한다. 기포의 크기는 존재하는 공기의 양, 유동 물질의 압력, 및 온도에 따라 변화될 수 있다. 성능에서의 감소 정도는 존재하는 가스의 총 량이 얼마나 많으냐 뿐만 아니라 유동 내의 개별 기포의 크기에 관련된다. 기포의 크기는 측정 정밀도에 영향을 미친다.
에러의 하나의 중요한 원리는 유체 분리(fluid decoupling)이다. 유체 분리는 관(tube)의 진동 결과로서 액체에 대한 기포의 운동으로부터 발생한다. 액체와 관련된 기포의 상대적인 운동은 중력의 영향 하에서 기포가 표면으로 상승하도록 하는 힘과 유사한 부양력(buoyant force)에 의해 구동된다. 그러나 진동하는 관에서, 기포를 운동시키는 것은 진동하는 관의 가속도이지 중력 가속도는 아니다. 고밀도의 유체가 가벼운 기포보다 더 강한 가속도를 견디기 때문에, 기포는 관 가속도와 동일한 방향으로 가속된다. 따라서 기포는 유동관 보다 더 빨리 그리고 더 멀리 이동하고 기포 운동은 유체의 일부가 유동관 보다 더 느리게 운동하도록 한다. 이는 분리 문제점의 기본이 된다. 결과적으로, 작은 진동 진폭을 가지는 유체는 작은 코리올리 가속도를 겪으며 기포가 없을 때보다 유동관 상에 작은 코리올리력을 전달한다. 이는 비말 동반 공기가 존재할 때 유량 및 밀도 특성이 낮게 보고(under-reported)(음(negative)의 유동 및 밀도 에러)되는 결과를 초래한다.
슬러리는 분리와 유사한 문제점이 존재한다. 그러나 슬리리의 경우, 고체 입자가 종종 액체보다 더 무겁다. 진동하는 관의 가속하에서, 더 무거운 입자는 액체보다 적게 이동한다. 이는 액체의 일부가 진동하는 관보다 더 많이 이동하도 록 한다. 그 결과 액체보다 무거운 입자가 존재할 때 액체가 과잉 보고(over-reported)(양(positive)의 유동 및 밀도 에러)된다. 두 개의 경우, 비말 동반 상태의 상이한 운동은 비말 동반 상태와 액체 사이의 밀도의 차이에 의해 구동한다. 가스의 압축 가능성이 무시되는 경우, 동일한 방정식이 비말 동반 공기 및 입자 둘 다의 작용을 설명하기 위하여 이용될 수 있다. 액체 밀도로부터 비말 동반 상태 밀도를 빼면, 가스에 대해 양수 그리고 고체에 대해 음수가 주어진다. 슬러리의 분리는 단지 음수(negative)이다. 이러한 이유에 대해, 용어 분리(decoupling)는 유상액 및 슬러리 둘다에 대해 상호 교환가능하게 이용될 것이다.
유체 분리에 대한 보상은 얼마나 많은 거품이 유체에 대해 이동하는가를 결정하는 수개의 인자(factor)가 있기 때문에 어렵다. 유체 점도는 명백한 인자이다. 바로 점성 유체에서, 기포(또는 입자)는 유체가 있는 위치에서 효과적으로 결빙되고 적은 유동 에러가 발생한다.
기포 운동성에 대한 또 다른 영향은 기포 크기이다. 기포 상의 항력(drag)은 표면적에 비례하며, 반면 부양력은 용적에 비례한다. 따라서, 매우 작은 기포는 부양률(buoyancy ratio)에 대해 높은 항력을 가지며, 유체와 함께 이동하는 경향이 있다. 작은 기포는 결론적으로 작은 에러를 일으킨다. 역으로, 큰 기포는 유체와 함께 이동하지 않아, 큰 에러를 초래한다. 이는 입자에 대해 동일하다. 소형 입자는 유체와 함께 운동하는 경향이 있어 작은 에러를 일으킨다.
유체와 가스 사이의 밀도 차이는 또 다른 인자이다. 부양력은 유체와 가스 사이의 밀도에서의 차이에 비례한다. 높은 압력 가스는 부양력에 영향을 미쳐 분 리 작용을 감소시키기에 충분히 높은 밀도를 가질 수 있다. 또한, 큰 기포는 더 많은 용적을 점유하여, 유동 물질의 밀도에서의 확실한 변동을 초래한다. 가스의 압축성에 의해, 기포는 가스 양을 변화시킬 수 있지만 크기를 반드시 변화시키는 것은 아니다. 역으로, 압력이 변화하는 경우, 기포 크기는 대응적으로 변화되어, 압력이 떨어질 때 팽창하고, 압력이 증가할 때 수축된다. 이는 또한 유량계의 자연적 공진 주파수에서 변화를 일으킬 수 있어 실제 2상 밀도에서의 변화를 일으킬 수 있다.
2차 인자는 또한 기포 및 입자 유동성에 대한 영향을 가질 수 있다. 높은 유량에서의 난류는 더 큰 기포 및 입자를 더 작은 기포 및 입자로 분쇄하여, 분리 에러를 감소시킨다. 계면활성제는 기포의 표면 인장을 감소시켜 기포의 유착 가능성을 감소시킨다. 밸브는 증가된 난류를 통하여 기포 크기를 감소시키며 파이프라인 엘보우는 원심력을 통하여 이들을 서로 강제하여 기포를 증가시킬 수 있다.
본 기술분야에는 비말 동반 제 2 상태 물질의 문제가 되는 레벨을 감지하는 진동 유량계에 대한 요구가 있다. 본 기술분야에는 비말 동반 제 2 상태 물질의 존재시 유동 특성을 정밀하게 측정할 수 있는 진동 유량계에 대한 요구가 있다. 본 기술분야에는 비말 동반 제 2 상태 물질의 변화하는 레벨에서 유동 특성을 정밀하게 측정할 수 있는 진동 유량계에 대한 요구가 있다.
유동 물질의 2상 유동에서의 비말 동반 상태를 정정하기 위한 진동 유량계가 본 발명의 일 실시예에 따라 제공된다. 진동 유량계는 구동기를 포함하는 유량계 조립체를 포함하고 진동 유량계는 유동 물질에 대한 진동 반응을 발생하도록 구성된다. 진동 유량계는 유량계 조립체에 결합되고 진동 반응을 수용하는 계측 전자장치(meter electronics)를 더 포함한다. 계측 전자장치는 진동 반응을 이용하여 2상 유동의 측정된 2상 밀도(measured two-phase density)를 발생시키고, 유량계 조립체의 구동기에 의해 소비되는 산정 구동력(computed drive power)을 결정하고, 그리고 2상 유동의 액체 성분의 액체 밀도, 비말 동반 성분의 비말 동반 상태 밀도, 측정된 2상 밀도, 및 산정 구동력을 이용하여 밀도 보상 인자(density compensation factor)를 계산하도록 구성된다.
진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서의 비말 동반 상태를 정정하기 위한 방법이 본 발명의 일 실시예에 따라 제공된다. 이 방법은 2상 유동의 측정된 2상 밀도를 발생시키는 단계, 진동 유량계의 구동기에 의해 소모되는 산정 구동력을 결정하는 단계, 및 2상 유동의 액체 성분의 액체 밀도, 비말 동반 성분의 비말 동반 상태 밀도, 측정된 2상 밀도, 및 산정 구동력을 이용하여 밀도 보상 인자를 계산하는 단계를 포함한다.
진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서의 비말 동반 상태를 정정하는 방법이 본 발명의 일 실시예에 따라 제공된다. 이 방법은 2상 유동의 측정된 2상 밀도를 발생하는 단계, 진동 유량계의 구동기에 의해 소모되는 산정 구동력을 결정하는 단계, 2상 유동의 액체 성분의 액체 밀도, 비말 동반 성분의 비말 동반 상태 밀도, 측정된 2상 밀도, 및 산정 구동력을 이용하여 밀도 보상 인자를 계산하는 단계, 보상된 2상 밀도를 제공하도록 측정된 2상 밀도에 밀도 보상 인자를 부가하는 단계를 포함한다. 이 방법은 액체 밀도, 비말 동반 성분의 비말 동반 상태 밀도, 보상된 2상 밀도, 및 진동 유량계의 파워 특성을 이용하여 예상 구동력(predicted drive power)을 결정하는 단계를 더 포함한다. 이 방법은 예상 구동력과 산정 구동력 사이의 차이를 기초로 하여 진동 유량계의 유동 측정의 정밀도를 결정하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 양태
진동 유량계의 하나의 양태에서, 계측 전자장치는 산정 구동력을 결정하기 위하여 구동 전압을 구동 전류로 곱하도록 구성된다.
진동 유량계의 또 다른 양태에서, 계측 전자장치는 산정 구동력을 결정하기 위해 픽오프 센서 전압을 구동 전류로 곱하도록 구성되다.
진동 유량계의 또 다른 양태에서, 계측 전자장치는 산정 구동력을 결정하기 위하여 방정식
Figure 112009074785060-PCT00001
을 해석하도록 구성되며, 여기서, K는 비례 상수이고, Id는 측정된 구동 전류이고, I0는 제로 용적 분율 구동 전류(zero volume fraction drive current)이고, EPO는 픽오프 전압이고, Et는 픽오프 타깃 전압(pickoff target voltage)이다.
진동 유량계의 또 다른 양태에서, 밀도 보상 인자를 계산하는 단계는 방정식
Figure 112009074785060-PCT00002
을 해석하는 단계를 포함하며, 여기서, (ρl)은 액체 밀도이고, (ρuut)는 표시된 밀도이고, (ρe)는 비말 동반 상태 밀도이고, (Pcomputed)는 산정 구동력이고, C1 및 C2 항은 미리 결정된 계측 특정 상수(meter-specific constant)이다.
진동 유량계의 또 다른 양태에서, 계측 전자장치는 보상된 2상 밀도를 제공하도록 측정된 2상 밀도에 밀도 보상 인자를 부가하도록 추가로 구성된다.
진동 유량계의 또 다른 양태에서, 계측 전자장치는 보상된 2상 밀도를 제공하도록 측정된 2상 밀도에 밀도 보상 인자를 부가하고, 액체 밀도, 비말 동반 상태 밀도, 보상된 2상 밀도, 및 진동 유량계의 파워 특성(power characteristic)을 이용하여 예상 구동력을 결정하고, 그리고 예상 구동력 값과 산정 구동력 사이의 차이를 기초로 하여 진동 유량계의 유동 측정의 정밀도를 결정하도록 추가로 구성된다.
진동 유량계의 또 다른 양태에서, 계측 전자장치는 방정식
Figure 112009074785060-PCT00003
를 해석하도록 추가로 구성되며, 여기서 ρcomp 는 2상 유동에 대한 보상된 용적 분율을 얻도록 보상된 2상 밀도이다.
진동 유량계의 또 다른 양태에서, 정밀도(accuracy)를 결정하는 단계는 산정 구동력이 예상 구동력과 미리 결정된 허용오차 이상만큼 상이한 경우 경고 표시를 발생시키는 단계를 추가로 포함한다.
진동 유량계의 또 다른 양태에서, 정밀도를 결정하는 단계는 산정 구동력이 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우, 경고 표시를 발생시키는 단계를 더 포함하여, 과잉 비말 동반 상태 레벨을 표시하고 진동 유량계의 유동 상태에서 요구되는 변화를 추가로 표시한다.
진동 유량계의 또 다른 양태에서, 정밀도를 결정하는 단계는 산정 구동력이 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 경고 표시를 발생시키는 단계를 더 포함하여, 과잉 기포 크기를 표시하고 진동 유량계의 유동 상태에서 요구되는 변화를 추가로 표시한다.
진동 유량계의 또 다른 양태에서, 정밀도를 결정하는 단계는 산정 구동력이 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 경고 표시를 발생시키는 단계를 더 포함하여, 과잉 고체 비말 동반 레벨을 표시하고 진동 유량계의 유동 상태에서 요구되는 변화를 추가로 표시한다.
진동 유량계의 또 다른 양태에서, 정밀도를 결정하는 단계는 산정 구동력이 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 경고 표시를 발생시키는 단계를 더 포함한다.
진동 유량계의 또 다른 양태에서, 정밀도를 결정하는 단계는 산정 구동력이 예상 구동력에 비해 미리 결정된 하한치만큼 보다 더 작은 경우 또는 산정 구동력이 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 보상된 2상 밀도를 재조정(refine)하는 단계를 더 포함한다.
진동 유량계의 또 다른 양태에서, 보상된 2상 밀도를 재조정하는 단계는 산정 구동력과 미리 결정된 하한치 사이의 차이에 비례한 양만큼 밀도 보상 인자를 감소시키는 단계를 포함한다.
진동 유량계의 또 다른 양태에서, 정밀도를 결정하는 단계는 예상 구동력과 산정 구동력을 비교하는 단계, 산정 구동력이 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 경고 표시를 발생하는 단계, 및 산정 구동력이 예상 구동력에 비해 미리 결정된 하한치만큼 보다 더 작은 경우 산정 구동력과 미리 결정된 하한치 사이의 차이에 비례한 양만큼 밀도 보상 인자를 감소시킴으로써 보상된 2상 밀도를 재조정하는 단계를 더 포함한다.
상기 방법의 하나의 양태에서, 산정 구동력을 결정하는 단계는 구동 전압을 구동 전류로 곱하는 단계를 포함한다.
상기 방법의 또 다른 양태에서, 계산된 구동력을 결정하는 단계는 픽오프 센서 전압을 구동 전류로 곱하는 단계를 포함한다.
상기 방법의 또 다른 양태에서, 산정 구동력을 결정하는 단계는 방정식
Figure 112009074785060-PCT00004
을 해석하는 단계를 포함하며, 여기서, K는 비례 상수이고, Id는 측정된 구동 전류이며, IO 는 제로 용적 분율 구동 전류이고, EPO 는 픽오프 전압이고, Et 는 픽오프 타깃 전압이다.
상기 방법의 또 다른 양태에서, 밀도 보상 인자를 계산하는 단계는 방정식
Figure 112009074785060-PCT00005
를 해석하는 단계를 포함하며, (ρl)은 액체 밀도이고, (ρuut)는 표시된 밀도이고, (Pcomputed)는 산정 구동력이고, (ρe)는 비말 동반 상태 밀도이고, C1 및 C2 항은 미리 결정된 계측 특정 상수를 포함한다.
상기 방법의 또 다른 양태에서, 상기 방법은 보상된 2상 밀도를 제공하기 위하여 밀도 보상 인자를 측정된 2상 밀도를 부가하는 단계를 더 포함한다.
상기 방법의 또 다른 양태에서, 상기 방법은 보상된 2상 밀도를 제공하도록 밀도 보상 인자를 측정된 2상 밀도에 부가하는 단계, 액체 밀도, 비말 동반 상태 밀도, 계산된 2상 밀도, 및 진동 상태 밀도의 파워 특성을 이용하여 예상 구동력을 결정하는 단계, 및 예상 구동력 값과 산정 구동력 사이의 차이를 기초로 하여 진동 유량계의 유동 측정의 정밀도를 결정하는 단계를 더 포함한다.
상기 방법의 또 다른 양태에서, 상기 방법은 방정식
Figure 112009074785060-PCT00006
을 해석하는 단계를 더 포함하며, 여기서 (ρcomp)는 2상 유동을 위한 보상된 용적 분율을 얻기 위한 보상된 2상 밀도이다.
상기 방법의 또 다른 양태에서, 정밀도를 결정하는 단계는 산정 구동력이 예상 구동력과 미리 결정된 허용오차 이상만큼 상이한 경우 경고 표시를 발생시키는 단계를 더 포함한다.
상기 방법의 또 다른 양태에서, 정밀도를 결정하는 단계는 산정 구동력이 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 경고 표시를 발생시키는 단계, 과잉 비말 동반 상태 레벨을 표시하는 단계 및 진동 유량계 내의 유동 상태에서의 요구된 변화를 추가로 표시하는 단계를 더 포함한다.
상기 방법의 또 다른 양태에서, 정밀도를 결정하는 단계는 산정 구동력이 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 경고 표시를 발생시키는 단계, 과잉 기포 크기를 표시하는 단계 및 진동 유량계 내의 유동 상태에서의 요구되는 변화를 추가로 표시하는 단계를 더 포함한다.
상기 방법의 또 다른 양태에서, 정밀도를 결정하는 단계는 산정 구동력이 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 경고 표시를 발생시키는 단계, 과잉 비말 동반 고체 상태 레벨을 표시하는 단계 및 진동 유량계 내의 유동 상태에서의 요구되는 변화를 추가로 표시하는 단계를 더 포함한다.
상기 방법의 또 다른 양태에서, 정밀도를 결정하는 단계는 산정 구동력이 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 경고 표시를 발생시키는 단계를 더 포함한다.
상기 방법의 또 다른 양태에서, 정밀도를 결정하는 단계는 산정 구동력이 예상 구동력에 비해 미리 결정된 하한치만큼 보다 더 작은 경우 또는 산정 구동력이 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 보상된 2상 밀도를 재조정하는 단계를 더 포함한다.
상기 방법의 또 다른 양태에서, 보상된 2상 밀도를 재조정하는 단계는 산정 구동력과 미리 결정된 하한치 사이의 차이에 비례하는 양만큼 밀도 보상 인자를 감소시키는 단계를 더 포함한다.
상기 방법의 또 다른 양태에서, 정밀도를 결정하는 단계는 예상 구동력을 산정 구동력과 비교하는 단계, 산정 구동력이 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 경고 표시를 발생시키는 단계, 및 산정 구동력이 예상 구동력에 비해 미리 결정된 하한치만큼 보다 더 작은 경우 미리 결정된 하한치와 산정 구동력 사이의 차이에 비례한 양만큼 밀도 보상 인자를 감소시킴으로써 보상된 2상 밀도를 재조정하는 단계를 더 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 유동 물질의 2상 유동에서의 비말 동반 상태를 정정하기 위한 진동 유량계를 보여주며,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 진동 유량계의 계측 전자장치를 보여주며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서의 비말 동반 상태를 정정하기 위한 흐름도이며,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서의 비말 동반 상태를 정정하기 위한 방법의 흐름도이며,
도 5는 용적 분율의 범위에 걸쳐 그리고 다중 유체 매개변수에 대해 실험적으로 결정되는 구동력 대 가스 용적 분율의 그래프이며,
도 6은 예상 구동력 및 산정 구동력 대 비말 동반 상태의 예상 용적 분율의 그래프이며,
도 7은 산정 구동력이 예상 구동력 보다 작은 것으로서 도시되는 것을 제외하고 도 6과 유사한 예상 구동력 및 산정 구동력의 그래프이다.
도 1 내지 도 7 및 아래 상세한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 형성하여 이용하는 방법을 본 기술분야의 기술자에게 알려주기 위하여 특정 예를 설명한다. 본 발명의 원리를 알려주기 위하여, 동일한 종래의 양태는 단순화되거나 생략되었다. 본 기술분야의 기술자는 본 발명의 범위 내에 있는 이러한 예들로부터의 변화를 인정할 것이다. 본 기술분야의 기술자는 아래 설명되는 특징이 본 발명의 다중 변화를 형성하도록 다양한 방식으로 조합될 수 있다는 것을 인정하게 될 것이다. 결과적으로, 본 발명은 아래 설명되는 특정 실시예 뿐만 아니라 청구범위 및 이들의 등가물로 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유동 물질의 2상 유동에서의 비말 동반 상태를 정정하기 위한 진동 유량계(5)를 보여준다. 비말 동반 상태는 비말 동반 가스를 포함할 수 있다. 비말 동반 상태는 비말 동반 고체를 포함할 수 있다. 아래의 논의는 비말 동반 가스를 중심으로 한다. 그러나, 이 논의는 또한 비말 동반 고체에 적용된다.
진동 유량계(5)는 유량계 조립체(10) 및 계측 전자장치(20)를 포함한다. 계측 전자장치(20)는 리드(100)를 경유하여 유량계 조립체(10)를 연결하며 밀도, 질 량 유량, 용적 유량, 총 질량 유동, 온도 및 소통 경로(26)에 대한 다른 정보 중 하나 또는 그 초과의 측정을 제공하도록 형성된다. 본 발명은 구동기, 픽-오프 센서, 유동 도관, 또는 진동의 작업 모드와 관계없이 소정의 타입의 코리올리 유량계에 이용될 수 있다는 것이 본 기술분야의 기술자에게 명백하다. 또한, 진동 유량계(5)가 선택적으로 진동 농도계를 포함할 수 있다는 것이 인정된다.
유량계 조립체(10)는 한 쌍의 플랜지(101 및 101'), 매니폴드(102 및 102'), 구동기(104), 픽-오프 센서(105 및 105'), 및 유동 도관(103A 및 103B)을 포함한다. 구동기(104) 및 픽-오프 센서(105 및 105')는 유동 도관(103A 및 103B)으로 연결된다.
플랜지(101 및 101')는 매니폴드(102 및 102')에 부착된다. 매니폴드(102 및 102')는 스페이서(106)의 마주하는 단부에 부착될 수 있다. 스페이서(106)는 파이프라인 힘이 유동 도관(103A 및 103B)으로 전달되는 것을 방지하기 위하여 매니폴드들(102 및 102') 사이의 간격을 유지한다. 유량계 조립체(10)가 측정되는 유동 물질을 운반하는 파이프라인(도시안됨) 내로 삽입될 때 유동 물질은 플랜지(101)를 통하여 유량계 조립체(10)로 유입되고, 유입 매니폴드(102)를 통과하고, 유입 매니폴드에서 유동 물질의 총 양이 유동 도관(103A 및 103B)으로 유입되도록 지향되고, 유동 도관(103A 및 103B)을 통하여 유출 매니폴드(102') 내로 역으로 유동하며, 유출 매니폴드(102')에서, 플랜지(101')를 통하여 유량계 조립체(10)로부터 배출된다.
유동 도관(103A 및 103B)은 선택되어 유입 매니폴드(102) 및 유출 매니폴 드(102')로 적절히 장착되어, 실질적으로 동일한 질량 분포, 관성 모멘트, 및 각각 벤딩 축선(W--W 및 W'--W')에 대한 탄성 모듈을 가지도록 한다. 유동 도관(103A 및 103B)은 필수적으로 평행한 방식으로 매니폴드(102 및 102')로부터 외측으로 연장한다.
유동 도관(103A 및 103B)은 각각의 벤딩 축선(W 및 W')을 중심으로 반대 방향으로 그리고 진동 유량계(5)의 제 1 위상차 벤딩 모드(first out of phase bending mode)로 지칭되는 모드로 구동기(104)에 의해 구동된다. 구동기(104)는 유동 도관(103A)에 장착된 자석 및 유동 도관(103B)에 장착되는 마주하는 코일과 같은 널리 알려진 다수의 배열체 중 하나를 포함할 수 있다. 교류는 양 도관이 진동하도록 마주하는 코일을 통과한다. 적절한 구동 신호는 리드(110)를 경유하여 구동기(104)로 계측 전자장치(20)에 의해 인가된다.
계측 전자장치(20)는 각각 리드(111 및 111') 상의 센서 신호를 수신한다. 계측 전자장치(20)는 구동기(104)가 유동 도관(103A 및 103B)을 진동하도록 하는 리드(110) 상의 구동 신호를 발생한다. 계측 전자장치(20)는 질량 유량을 산정하도록 픽-오프 센서(105 및 105')로부터의 좌측 및 우측 속도 신호를 처리한다. 소통 통로(26)는 계측 전자장치(20)가 조작자 또는 다른 전자 시스템과 인터페이싱하는 것을 허용하는 입력 및 출력 수단을 제공한다. 도 1의 상세한 설명은 단지 코리올리 유량계의 작동의 일 예로서 제공되지만 본 발명의 사상을 제한하려는 의도는 아니다.
유량계 조립체(10)는 유동 물질에 대한 진동 반응을 발생하도록 구성된다. 계측 전자장치(20)는 2상 유동을 포함하여 유동 물질의 하나 또는 그 이상의 유동 측정을 발생하도록 진동 반응을 수신하여 처리할 수 있다. 2상 유동은 비말 동반 가스(비말 동반 공기를 포함하여) 또는 비말 동반 고체를 포함할 수 있다. 진동 유량계(5)는 비말 동반 상태에도 불구하고 확실하고 정밀한 유동 측정을 생산하도록 비말 동반 가스 및 고체를 정정하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 계측 전자장치(20)는 유량계 조립체(10) 내의 비말 동반 상태 레벨이 미리 결정된 레벨 한계 값(도 4 및 이에 따른 설명 참조)을 초과하는 경우 경고를 발생하도록 진동 반응을 수신하여 처리할 수 있다. 경고는 과잉 비말 동반 상태 레벨을 표시할 수 있다. 경고는 기포 크기가 미리 결정된 크기 한계치 또는 가스 용적을 초과하는 경우와 같은 과잉 기포 크기를 표시할 수 있다. 경고는 과잉 입자 크기 또는 고체 용적을 표시할 수 있다. 따라서, 경고는 하나 또는 그 초과의 유동 측정이 미리 결정된 측정 허용오차를 초과하는 것을 표시할 수 있다. 일부 실시예에서, 계측 전자장치(20)는 결과적인 유동 측정치가 충분히 정확한 경우 정정을 재조정할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 유동 측정을 발생시키는데 있어서의 하나의 통상적인 문제점은 유동 물질 내에 비말 동반 공기(또는 소정의 가스)가 있을 때 발생한다. 비말 동반 공기는 다양한 크기의 기포로서 발생할 수 있다. 기포가 상대적으로 작을 때, 기포는 유동 측정 상에 무시가능한 영향을 가진다. 그러나, 기포 크기가 커지면, 유동 측정 에러도 증가한다.
본 발명의 소정의 실시예에 따른 계측 전자장치(20)는 개선된 유동 측정을 발생한다. 유동 측정은 유동 물질 내의 비말 동반 상태의 존재시 개선된다. 유동 측정은 유동 물질 내에 비말 동반 공기 기포의 존재시 개선된다. 유동 측정은 유동 물질 내에 비말 동반 공기의 존재시 개선된다. 예를 들면, 계측 전자장치(20)는 유동 물질에 대한 개선된 밀도 측정을 발생할 수 있다. 계측 전자장치(20)는 유동 물질의 비말 동반 용적 분율 및/또는 다른 유량 측정을 부가적으로 제공할 수 있다. 결과적으로, 진동 유량계(5)는 진동 농도계 및/또는 코리올리 유량계를 포함할 수 있다. 다른 부가 유동 측정이 발생될 수 있으며 상세한 설명 및 청구범위의 범위 내에 있다.
일 실시예에서, 유동관(103A 및 103B)은 도시된 바와 같은 실질적인 U-형상 유동관을 포함한다. 이와 달리, 다른 실시예에서, 유동관은 실질적인 직선형 유동관을 포함할 수 있다. 그러나, 다른 형상이 또한 이용될 수 있으며, 상세한 설명 및 청구범위의 범위 내에 있다.
일 실시예의 계측 전자장치(20)는 유동관(103A 및 103B)을 진동하도록 구성된다. 진동은 구동기(104)에 의해 수행된다. 계측 전자장치(20)는 픽오프 센서(105 및 105')로부터 결과적인 진동 신호를 추가로 수신한다. 진동 신호는 유동관(103A 및 103B)의 진동 반응을 포함한다. 계측 전자장치(20)는 진동 반응을 처리하고 하나 또는 그 초과의 유동 측정을 결정한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 진동 유량계(5)의 계측 전자장치(20)를 보여준다. 이 실시예에서 계측 전자장치(20)는 리드(100)(그리고 또한 선택적으로 소통 통로(26))에 결합될 있는 인터페이스(201)를 포함한다. 계측 전자장치(20)는 처리 시스템(203)을 더 포함한다. 처리 시스템(203)은 일반적인 또는 특별한 프로 세서, 회로계 등을 포함하는 소정의 방식의 처리 시스템을 포함할 수 있다. 처리 시스템(203)은 유량계 조립체(10)로부터 신호를 수신하고 픽오프 센서(105 및 105')로부터의 진동 반응과 같은 신호를 처리한다. 처리 시스템(203)은 구동기(104)에 전력을 공급하는 구동 신호와 같이, 유량계 조립체(10)로 신호를 발생하여 전달할 수 있다.
계측 전자장치(20)는 또한 정보를 저장하는 저장 시스템(204)을 더 포함할 수 있다. 저장 시스템(204)은 처리 시스템(203)과 통합 또는 분리될 수 있다. 저장 시스템(204)은 예를 들면, 진동 반응(211), 측정된 2상 밀도(212), 액체 밀도(213), 산정 구동력(214), 밀도 보상 인자(215), 보상된 2상 밀도(216), 예상 구동력(217), 및 비말 동반 상태 밀도(218)를 저장할 수 있다. 다른 정보는 아래에서 논의된 값을 포함하여, 저장 시스템(204)에 저장될 수 있다.
진동 반응(211)은 유량계 조립체(10)의 진동 반응을 포함할 수 있다. 진동 반응(211)은 유동 측정치를 얻도록 처리되는 픽오프 신호를 포함할 수 있다. 진동 반응(211)은 결론적으로 질량 유량 및 용적 유량 중 하나 또는 그 초과를 포함하는, 유동 측정치를 포함할 수 있다. 유량(들)은 진동 반응(211)의 일 부분으로서 저장될 수 있거나 개별 값으로서 저장될 수 있다.
측정된 2상 밀도(212)는 픽오프 센서(105 및 105')로부터 얻은 밀도 측정을 포함한다. 측정된 2상 밀도(212)는 본 기술분야에 공지된 바와 같이 발생된, 유량계 조립체(10) 내의 2상 유동의 밀도 측정을 포함한다. 결론적으로, 2상 유동에서 비말 동반 공기의 양이 증가할 때, 측정된 2상 밀도(212)가 약간 정확하지 않게 된 다.
액체 밀도(213)는 2상 유동의 액체 성분의 공지된 밀도를 포함한다. 액체 밀도(213)는 액체 성분을 기초로 하는 저장된 값 또는 상수를 포함할 수 있다.
비말 동반 상태 밀도(218)는 2상 유동의 미발동반된 제 2 상태 성분의 공지된 밀도(ρe)를 포함한다. 미발 동반된 상태 밀도(218)는 비말 동반 성분을 기초로 하여 저장 값 또는 상수를 포함할 수 있다.
산정 구동력(214)은 구동기(104)에 의해 요구되는 전력을 포함한다. 구동기(104)는 비말 동반 공기의 양에 따라 요구되는 전력 모두를 수용하거나 수용하지 않을 수 있다. 산정 구동력(214)은 처리 시스템(203)에 의해 저장되는 계산된 또는 측정된 값을 포함할 수 있다. 산정 구동력(214)은 구동 전압에 의해 곱해진 구동 전류(즉, 구동기에서 전기 전압에 의해 곱해진 구동기(104)를 통한 전류)를 포함할 수 있다. 선택적으로, 구동기(104)에서 전압은 측정되지 않거나 그렇지 않으면 공지될 수 있으며, 산정 구동력(214)은 픽오프 센서들 중 하나의 픽오프 전압에 의해 곱해진 구동 전류를 포함할 수 있다. 그러나, 이러한 접근 또한 단점을 갖는데, 왜냐하면, 구동 전류가 통상적으로 비제한적이지 않으며 요구되는 경우에 조차 구동 전류가 소정의 레벨을 넘어 증가하지 않을 수 있기 때문이다. 결론적으로, 산정 구동력(214)은 다른 값(아래 도 3의 단계(302) 참조)에 따라 계산될 수 있다.
밀도 보상 인자(215)는 예를 들면 비말 동반 가스와 같은 비말 동반 상태의 영향에 대한 측정된 2상 밀도(212)를 보상하게 되는 보상 인자를 포함한다. 그러 나, 가스는 변화될 수 있고 밀도 보상 인자(215)는 소정의 가스 또는 가스 혼합물을 보상할 수 있다. 밀도 보상 인자(215)는 비말 동반 가스의 존재를 설명한다. 밀도 보상 인자(215)는 비말 동반 가스의 레벨 변화를 설명한다.
보상된 2상 밀도(216)는 2상 유동을 위한 밀도 값을 포함한다. 소정의 실시예에서, 보상된 2상 밀도(216)는 밀도 보상 인자(215)와 조합된, 측정된 2상 밀도(212)를 포함한다.
예상 구동력(217)은 평균 기포 크기 또는 기타의 평균 점성이나 액체 밀도 등과 같은 다른 예상되는 유체 매개변수를 갖는 보상된 2상 밀도에 의해 흡수될 것으로 예상되는 구동력을 포함한다. 예상 구동력(217)은 보상된 2상 밀도(216)를 이용하여 계산된 구동력을 포함한다.
작동 중 및 일 실시예에 따라, 처리 시스템(203)은 진공 반응(211)을 수용하고, 진동 반응으로부터 측정된 2상 밀도(212)를 발생하고, 그리고 적어도 밀도에서의 비말 동반 상태를 정정한다(도 3 내지 4 및 관련 내용 참조).
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하기 우한 방법의 흐름도(300)이다. 단계(301)에서, 진동 유량계는 측정된 2상 밀도를 얻도록 2상 유동의 밀도를 측정한다. 상술된 바와 같이, 측정된 2상 밀도는 비말 동반 상태 레벨, 유량, 및 유동 물질의 다른 매개변수에 따라, 변화하는 예러율을 가질 수 있다.
단계(302)에서, 산정 구동력이 결정된다. 산정 구동력은 유동 도관(들)을 진동시키기 위해 진동 유량계의 구동기에 의해 요구되는 전력이다. 산정 구동력은 일 실시예에서 구동 전류는 구동 전압에 의해 곱해짐으로써 결정될 수 있다. 선택적으로, 산정 구동력은 픽오프 센서들 중 하나에 존재하는 픽오프 전압에 의해 구동 전류를 곱함으로써 결정될 수 있다. 구동 전압이 통상적으로 진동 유량계 내에서 측정 또는 결정되지 않고 반면 픽오프 센서 전압이 측정되어 알려질 때, 픽오프 센서 전압은 구동 전압에 대한 수용가능한 서로게이트(surrogate)를 포함할 수 있다.
그러나, 유동 도관(들)을 구동하기 위해 요구되는 구동력은 진동 진폭의 제곱에 비례한다. 따라서, 목표 진폭이 두 배일 때, 타깃 진동 진폭에 도달하기 위해 요구되는 구동력은 4배가 된다. 불행하게도, 구동 전류(Id)는 관련된 전원의 전류 수용가능성을 초과하지 않으며 특히 대형 비말 동반 상태 레벨이 2상 유동에 존재할 때 구동기는 유동 도관(들)을 적절히 구동하도록 구동 전류의 요구되는 레벨을 수용하는 것이 반드시 필요하지 않을 수 있다. 따라서, 산정 구동력은 구동기에 의해 소모되는 파워 대신, 유동 도관(들)을 충분히 진동하도록 구동기에 의해 요구되는 구동력을 포함할 수 있다. 결론적으로, 구동기는 더 많은 구동력이 공급될 것을 요구할 수 있다.
이 실시예에 따라 계산된 산정 구동력은 이용가능한 전류가 불충분한 경우 조차, 유동 도관(들)을 충분히 진동시키는 것이 요구된다. 산정 구동력은 아래 방정식에 따라 계산된다.
Figure 112009074785060-PCT00007
(1)
(K) 항은 진동 유량계에 대한 비례 상수이며, (Id) 항은 측정된 구동 전류이고, (I0) 항은 제로의 용적 분율에 대한 구동 전류(측정 전류와 같은)이며. (EPO)는 측정된 픽오프 전압이고, 그리고 (Et) 항은 픽오프 전압이다. 방정식(1)의 해석은 비말 동반 상태의 존재에 의해 산정 구동력을 결정한다.
항 (Id X EPO)는 총 소모된 구동력에 비례하는 파워 항이다. 엄격히 말해서, 구동 EMF 전압은 픽오프 전압(EPO) 대신 구동력을 계산하기 위하여 이용되어야 한다. 그러나, 구동 EMF는 측정하기가 어려우며, 반면 용이하게 측정된 픽오프 전압(EPO)은 구동 EMF에 비례한다. 따라서, 픽오프 전압(EPO)은 방정식에 적용될 수 있다. 픽오프 전압(EPO)과 구동 전류(Id)의 곱은 유동관(들)을 진동시키기 위해 필요한 구동력에 비례한다. 픽오프 타깃 전압(Et)은 특정화된 진동 진폭 타깃에 대응한다. 구동 전류(Id)는 정상 상태에서 타깃 전압에서 픽오프 전압을 유지하여 타깃 진폭에서 진동 진폭을 유지하도록 조절된다. 그러나, 액체를 통하여 이동하는 비말 동반 기포 또는 비말 동반 고체는 진동 유동관(들)으로 큰 감쇠력을 인가하여 종종 픽오프 전압(EPO)이 타깃 전압(Et)에 도달하기 전에 구동 전류 한계에 도달하도록 한다. 이것이 발생하였을 때, 픽오프 전압(Epo)은 타깃 전압(Et) 보다 작고 진동 진폭은 타깃 보다 작다.
진폭 비율 항,
Figure 112009074785060-PCT00008
은 한계에 도달하는 구동 전류에 기인한 진동 진폭의 감소에 대한 구동력 조절을 담당한다. 즉, 방정식(1)에서 계산된 구동력은 비록 이러한 구동력이 이용가능하지 않지만, 진동 진폭을 타깃으로 유지하기 위하여 요구된다. 진동 진폭이 타깃일 때, Epo = Et이고 전압 비율 항은 1이다.
방정식(1)의 최종 항, (I0 X Et) 항은 존재하는 제 2 상태(가스 또는 고체) 없이 유량계를 구동하기 위해 요구되는 제로-보이드-분율 파워(zero-void-fraction-power)이다. 이러한 항은 공장 교정 파워 값(factory calibration power value)을 포함한다. 순수 액체가 매우 적거나 전혀 없는 질량 유동 에러를 발생하기 때문에 총 구동력으로부터 제로-보이드-분율 파워를 빼는 것이 필요하다. 방정식(1)은 따라서 비말 동반 상태에 의한 구동력의 증가를 계산한다. 이러한 증가는 상기 상태에 의해 에러와 개략적으로 비례한다. 제로 용적 분율 파워는 공장에서 측정 동안 결정될 수 있다.
단계(303)에서, 밀도 보상 인자가 계산된다. 밀도 보상 인자는 아래 방정식에 따라 계산될 수 있다.
밀도 보상 인자 =
Figure 112009074785060-PCT00009
(2)
여기서, (ρuut) 항은 계측 비정정(즉, 측정된 또는 표시된) 밀도이며, (ρㅣ)은 공지된 액체 밀도이고, (Pcomputed) 항은 방정식 (1)으로부터 산정 구동력이다. 비정정 밀도(ρuut)는 비정정 용적 분율,
Figure 112009074785060-PCT00010
에 의해 정정되며, 여기서 (ρe)는 비말 동반 상태 밀도이다. 상수 (C1) 및 (C2)는 특별한 유량계 타입에 대해 결정될 수 있다. 하나의 유량계 타입에 대해, 상수는 C1=0.66 및 C2=0.0015가 되도록 경험적으로 결정되었다. 그러나, 두 개의 상수는 유량계 크기, 타입 등에 따라 변화될 수 있다.
밀도 보상 방정식(2)은 산정 구동력의 계측 출력 매개변수 및 표시/측정된 용적 분율로부터 유도될 수 있다. 액체 밀도(ρl), 및 비말 동반 성분 밀도(ρe)는 측정된 2상 밀도로부터 비정정된 용적 분율을 얻기 위하여 공지되어야 한다는 것에 주목하여야 한다. 비말 동반 성분이 저압 하에 있는 가스인 경우, 이 가스의 밀도는 보상에서의 저하가 거의 없거나 전혀 없이 0으로서 개략화될 수 있다는 것을 주목하라. 또한 각각의 계측 타입이 유일한 보상 방정식을 요구할 수 있다.
단계(304)에서, 밀도 보상 인자는 보상된 2상 밀도(ρcomp)를 얻기 위하여 단계(301)의 측정된 2상 밀도와 조합된다. 보상된 2상 밀도는 측정된 2상 밀도 보다 2상 유동의 밀도를 더 정확히 반영한다. 보상된 2상 밀도는 유동 특성 측정 상의 비말 동반 공기의 영향을 최소화한다. 보상된 2상 밀도는 유동 특성 측정 상의 더 큰 기포의 영향을 최소화한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서의 비말 동반된 상태를 정정하기 위한 방법이다. 단계(401)에서, 진동 유량계는 전술된 바와 같이, 측정된 2상 밀도를 얻도록 2상 유동의 밀도를 측정한다.
단계(402)에서, 산정 구동력이 전술된 바와 같이 결정된다.
단계(403)에서, 밀도 보상 인자가 전술된 바와 같이 계산된다.
단계(404)에서, 밀도 보상 인자는 전술된 바와 같이 보상된 2상 밀도를 얻도록 단계(401)에서 측정된 2상 밀도와 조합된다.
단계(405)에서, 예상 구동력이 결정된다. 예상 구동력은 구동력 예상을 하도록 보상된 2상 밀도를 이용한다. 예상 구동력(Y)은 보상된 2상 밀도를 이용하고 그리고 아래 방정식에 따라 발생될 수 있다.
Figure 112009074785060-PCT00011
(3)
여기서, x는 보상된 가스 용적 분율,
Figure 112009074785060-PCT00012
, ρcomp 는 보상된 밀도, 및 (ρe)는 비말 동반 상태 밀도이다.
도 5는 용적 분율의 범위에 걸쳐 그리고 다중 유체 매개변수를 경험적으로 결정하는 구동력 대 가스 용적 분율의 그래프이다. 그래프는 위의 방정식(3)을 반영한다. 그래프/방정식은 이미 수행되는 보상을 기초로 하는 예상 구동력을 유도하기 위하여 이용될 수 있다. 그래프 내의 하부 라인은 더 작은 기포의 수 개의 크기에 대한 실제 산정 구동력의 플로트이며, 상부 라인은 더 큰 기포의 수 개의 크기에 대한 것이다. 더 큰 기포가 동일한 가스 보이드 분율에 대해 더 많은 구동력을 요구한다는 것을 그래프로부터 알 수 있다. 또한 특성 파워 곡선은 특별한 유동 계측 모델에 대해 경험적으로 결정될 수 있다는 것을 그래프로부터 알 수 있다. 특성 곡선은 이전의 밀도 보상 공정으로부터 발생된 가스 용적 분율 값을 이용하여 예상 구동력을 유도하기 위해 이용될 수 있다.
예상 구동력(그래프에서 Y 축)은 보상된 용적 분율(VFcompensated) 값(그래프에서 X 축)을 삽입함으로써 방정식(3)을 통하여 얻어질 수 있다. 보상된 용적 분율은 액체 상태에 대해 고체 상태 또는 가스 상태의 용적 분율을 포함할 수 있다. 보상된 용적 분율(VFcompensated)은
Figure 112009074785060-PCT00013
로서 표시된다. 따라서, 방정식(3)은 압축된 용적 분율의 형태에서 밀도 보상 인자를 이용하여 예상 구동력(Y)을 제공한다. 또한, 예상 구동력은 진동 유량계의 파워 특성을 이용하여 유도된다(즉, 상수(C3 내지 C6)). 파워 특성은 계측 전자장치에 저장될 수 있거나 외부에서 제공될 수 있다. 파워 특성은 각각의 진동 유량계 모델에 대해 독립적으로 유도되는 것이 요구될 수 있다.
도 4를 다시 참조하면, 단계(406)에서 예상 구동력이 산정 구동력에 비교된다. 이는 유동 측정의 정밀도를 결정할 수 있도록 수행된다. 산정 구동력이 예상 구동력의 미리 결정된 허용오차 내에 있는 경우, 이어서 유동 측정은 수용가능하게 정확하게 되도록 결정될 수 있다. 그렇지 않은 경우, 경고 표시가 발생될 수 있다.
많은 비말 동반 가스 기포 및 저 유량의 상태는 분리 에러를 겪지만, 분리 에러 외의 에러를 겪는다. 이러한 상태는 유동 비대칭이라고 지칭되며 중력에 대한 기포의 반응의 결과이다. 유체에 대한 기포 상승 속도는 유체 속도에 비교되는 경우, 이어서 가스가 느려져서 소정의 하방으로 유동하는 유동관 영역 내에 측적되어 소정의 상방으로 유동하는 유동관 영역을 통하여 유동한다(race). 가스 분포 내의 이러한 비대칭은 유동관 내에서 비 대표적인 가스 용적 분율을 초래하며 또한 하방으로 유동하는 유동관 영역에서 과잉 관 댐핑을 초래한다. 결과적으로, 이러한 상태 하에서의 분리에 대한 보상은 유동 및 밀도 에러를 제거하는 것이 기대될 수 없으며 이러한 상태는 출력 경고 또는 추가의 보상을 확인하는 것이 요구된다.
매우 작은 기포 및 더 높은 유량의 상태를 위해, 유동 대칭 비대칭 에러는 작은 기포가 유체로 운반되는 경향이 있기 때문에(부양 비율에 대한 높은 항력) 감소된다. 이상적으로, 이러한 기포 타입은 상이하게 보상되도록 확인될 수 있다.
유사한 유동 비대칭 상태는 슬러리를 위해 존재한다. 큰 입자 및 낮은 유량은 유량계 내의 저 지점에서 입자 정착을 초래할 수 있다. 이는 유량계 내의 비 대표적인 고체 용적 분율이 보상될 수 없는 과잉 댐핑, 및 유동 및 밀도 에러를 일으킨다. 이러한 비대칭 상태는 또한 확인될 것이 요구되고 경고가 출력되는 것이 요구된다.
단계(407)에서, 산정 구동력이 예상 구동력의 미리 결정된 허용오차 양 내에 있는 경우, 이어서 보상된 밀도 측정이 정밀한 것으로 간주되어 추가로 보상되지 않는다. 그렇지 않으면, 유동 측정은 수용불가능하게 비정확하게 된다. 결론적으로, 상기 방법은 단계(408)에서 처리된다.
단계(408)에서, 산정 구동력이 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우, 상기 방법은 단계(409)로 분기된다. 그렇지 않으면, 산정 구동력이 예상 구동력에 비해 미리 결정된 하한치만큼 보다 더 적은 경우, 상기 방법은 단계(410)로 분기된다.
도 6은 산정 구동력 및 예상 구동력 대 비말 동반 상태의 용적 분율을 보여주는 그래프이다. 도 6에서, 산정 구동력은 예측돈 구동력 보다 큰 것으로 도시되어 있다. 예상 구동력은 공칭 비말 동반 입자 크기, 유체 점도, 및 유량과 같은 다른 매개변수을 위해 요구되는 파워이다. 밀도 보상 인자는 공칭 유체 혼합물 매개변수에 대해 유사하게 결정된다. 따라서, 산정 구동력이 예상 구동력과 상이한 경우, 보상된 밀도는 2상 혼합물의 순 밀도와 상이하다. 예를 들면, 큰 기포 크기 및 낮은 점도와 같은 상태는 예상 구동력 보다 더 많은 구동력을 소모하며 또한 보상된 인자 정정 보다 더 많은 에러를 형성한다. 구동력 및 밀도 에러 사이에 상관 관계가 존재하는데, 그 이유는 진동 에너지, 유체 분리를 소모하는 동일한 메커니즘이 밀도 에러를 형성하기 때문이다. 따라서 예상 구동력 및 산정 구동력 사이의 차이는 보상의 정밀도를 체크하는 기능을 한다. 이러한 예에서, 산정 구동력은 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치(점선)만큼 보다 더 크다. 결론적으로, 보상된 밀도 측정은 수용불가하게 비정확한 것으로 고려될 수 있다. 이것이 발생될 때, 유동 혼합 또는 유량 또는 압력을 증가하는 것과 같이 유동 상태가 변경될 것을 나타내는 경고가 시작될 수 있다. 또한, 상한치까지, 보상 인자 방정식이 더 높은 분리 상태에 대해 변경될 수 있다.
도 7은 산정 구동력이 예상 구동력 보다 작은 것을 제외하고 도 6과 유사한 예상 구동력 및 산정 구동력의 그래프이다. 이러한 상태는 유체 분리의 양이 예측된 파워를 결정하는데 이용되는 공칭 상태에 대한 것보다 작을 때 존재한다. 이러한 예에서, 산정 구동력은 예상 구동력에 비해 예정된 하한치(점선)만큼 보다 더 많이 작다. 따라서, 보상된 2상 밀도는 충분히 정밀하지 않다. 결론적으로, 보상 인자 방정식은 더 작은 양의 분리를 반영하기 위해 재조정(refine)될 수 있다. 변형된 보상 인자는 더욱 정확한 보상된 2상 밀도를 형성하여 산정 구동력을 예상 구동력을 더욱 근접하게 따르게 된다.
도 4를 다시 참조하면, 단계(409)에서, 산정 구동력은 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 크며, 따라서 경고 표시가 발생된다. 경고 표시는 역 유동 상태가 발생한다는 것을 조작자에게 경고하기 위하여 발생될 수 있다. 경고 표시는 유동 측정이 신뢰성이 없다는 것을 경고하기 위하여 발생될 수 있다. 경고 표시는 비말 동반 가스의 경우 과잉 고체 또는 과잉 고체 입자 크기, 또는 과잉 기포 크기와 같은 과잉 비말 동반 상태 레벨을 경고하도록 발생될 수 있다. 또한, 경고 표시는 유동 상태의 변화를 신속히 하기 위하여 발생될 수 있다. 예를 들면, 경고 표시는 유량, 유동 압력, 또는 다른 유동 상태에서의 변화를 신속하게 할 수 있다. 경고 상태는 유동 상태를 변경할 수 있는 조작자 또는 기술자에게 전 달되는 바와 같이, 일부 실시예에 저장 및/또는 전달될 수 있다.
단계(410)에서, 산정 구동력이 예상 구동력 보다 작은 경우, 보상된 2상 밀도는 유동 측정의 정밀도 및 신뢰성을 개선하기 위하여 재조정될 수 있다. 일부 실시예에서, 보상된 2상 밀도는 밀도 보상 인자를 감소시킴으로써 재조정된다. 일부 실시예에서, 밀도 보상 인자는 산정 구동력과 미리 결정된 하한치 사이의 차이에 비례하는 양만큼 감소된다.

Claims (46)

  1. 구동기(104)를 포함하는 유량계 조립체(10)를 포함하며, 진동 유량계(100)가 유동 물질에 대한 진동 반응을 발생하도록 구성되고, 상기 유량계 조립체(10)에 결합되어 상기 진동 반응을 수신하는 계측 전자장치(20)를 더 포함하는, 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하기 위한 진동 유량계(100)에 있어서,
    상기 계측 전자장치(20)는 상기 진동 반응을 이용하여 상기 2상 유동의 측정된 2상 밀도를 생성하고, 상기 유량계 조립체(10)의 구동기(104)에 의해 요구되는 산정 구동력(computed drive power)을 결정하고, 그리고 상기 2상 유동의 액체 성분의 액체 밀도, 비말 동반 성분의 비말 동반 상태 밀도, 상기 측정된 2상 밀도, 및 상기 산정 구동력을 이용하여 밀도 보상 인자를 계산하도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
    진동 유량계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 계측 전자장치(20)는 상기 산정 구동력을 결정하도록 구동 전압을 구동 전류와 곱하도록 구성되는,
    진동 유량계.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 계측 전자장치(20)는 상기 산정 구동력을 결정하도록 픽오프 센서 전압을 구동 전류와 곱하도록 구성되는,
    진동 유량계.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 계측 전자장치(20)는 상기 산정 구동력을 결정하도록 방정식
    Figure 112009074785060-PCT00014
    을 해석하도록 구성되고, 여기서, K는 비례 상수이고, Id는 측정된 구동 전류이고, I0는 제로 용적 분율 구동 전류(zero volume fraction drive current)이고, EPO는 픽오프 전압이고, Et는 픽오프 타깃 전압(pickoff target voltage)인,
    진동 유량계.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 밀도 보상 인자의 계산은 방정식
    Figure 112009074785060-PCT00015
    의 해석을 포함하며, 여기서, (ρl)은 액체 밀도이고, (ρe)는 비말 동반 상태 밀도이고, (ρuut)는 측정된 2상 밀도이고, (Pcomputed)는 산정 구동력이고, C1 및 C2 항은 미리 결정된 계측 특정 상수(meter-specific constants)인,
    진동 유량계.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 계측 전자장치(20)는 보상된 2상 밀도를 제공하도록 상기 밀도 보상 인자와 상기 측정된 2상 밀도를 조합하도록 추가로 구성되는,
    진동 유량계.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 계측 전자장치(20)는, 보상된 2상 밀도를 제공하도록 상기 밀도 보상 인자와 상기 측정된 2상 밀도를 조합하고, 상기 액체 밀도, 상기 비말 동반 상태 밀도, 상기 보상된 2상 밀도, 및 상기 진동 유량계(100)의 파워 특성(power characteristic)을 이용하여 예상 구동력(predicted frive power)을 결정하고, 그 리고 상기 예상 구동력과 상기 산정 구동력 사이의 차이를 기초로 하여 상기 진동 유량계(100)의 유동 측정의 정밀도를 결정하도록 추가로 구성되는,
    진동 유량계.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 계측 전자장치(20)는 방정식
    Figure 112009074785060-PCT00016
    를 해석하도록 추가로 구성되고, 여기서 (ρcomp)는 상기 2상 유동에 대한 보상된 용적 분율을 얻기 위한 상기 보상된 2상 밀도인,
    진동 유량계.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 정밀도를 결정하는 것은 상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비해 미리 결정된 허용오차만큼 보다 더 상이한 경우 경고 표시를 발생하는 것을 더 포함하는,
    진동 유량계.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 정밀도를 결정하는 것은 상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 경고 표시를 발생하고 과잉 비말 동반 상태 레벨을 표시하고 그리고 상기 진동 유량계 내의 유동 상태에서 요구되는 변화를 추가로 표시하는 것을 더 포함하는,
    진동 유량계.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 정밀도를 결정하는 것은 상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 경고 표시를 발생하고 과잉 기포 크기를 표시하고 그리고 상기 진동 유량계 내의 유동 상태에서 요구되는 변화를 추가로 표시하는 것을 더 포함하는,
    진동 유량계.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 정밀도를 결정하는 것은 상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 경고 표시를 발생하고 과잉 고체 비말 동 반 상태 레벨을 표시하고 그리고 상기 진동 유량계 내의 유동 상태에서 요구되는 변화를 추가로 표시하는 것을 더 포함하는,
    진동 유량계.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 정밀도를 결정하는 것은 상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 경고 표시를 발생하는 것을 포함하는,
    진동 유량계.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 정밀도를 결정하는 것은 상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비해 미리 결정된 하한치만큼 보다 더 작은 경우 또는 상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 상기 보상된 2상 밀도를 재조정(refine)하는 것을 포함하는,
    진동 유량계.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 보상된 2상 밀도를 재조정하는 것은 상기 산정 구동력과 상기 미리 결정된 하한치 사이의 차이에 비례한 양만큼 상기 밀도 보상 인자를 감소하는 것을 포함하는,
    진동 유량계.
  16. 제 7 항에 있어서,
    상기 정밀도를 결정하는 것은 상기 예상 구동력을 상기 산정 구동력과 비교하고 상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 경고 표시를 발생하고 그리고 상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비해 미리 결정된 하한치만큼 보다 더 작은 경우 상기 밀도 보상 인자를 상기 산정 구동력과 상기 미리 결정된 하한치 사이의 차이에 비례하는 양만큼 감소시킴으로써 상기 보상된 2상 밀도를 재조정하는 것을 더 포함하는,
    진동 유량계.
  17. 2상 유동의 측정된 2상 밀도를 발생하는 단계를 포함하는, 진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법으로서,
    상기 진동 유량계의 구동기에 의해 요구되는 산정 구동력을 결정하는 단계, 및
    상기 2상 유동의 액체 성분의 액체 밀도, 비말 동반 성분의 비말 동반 상태 밀도, 상기 측정된 2상 밀도, 및 상기 산정 구동력을 이용하여 밀도 보상 인자를 계산하는 단계를 특징으로 하는,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 산정 구동력을 결정하는 단계는 구동 전압을 구동 전류와 곱하는 단계를 포함하는,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 산정 구동력을 결정하는 단계는 픽오프 센서 전압을 구동 전류와 곱하는 단계를 포함하는,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 산정 구동력을 결정하는 단계는 방정식
    Figure 112009074785060-PCT00017
    을 해석하는 단계를 포함하고, 여기서, K는 비례 상수이고, Id는 측정된 구동 전류이고, I0는 제로 용적 분율 구동 전류이고, EPO는 픽오프 전압이고, Et는 픽오프 타깃 전압인,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 밀도 보상 인자를 계산하는 단계는 방정식
    Figure 112009074785060-PCT00018
    을 해석하는 단계를 포함하며, 여기서, (ρl)은 액체 밀도이고, (ρuut)는 측정된 2상 밀도이고, (ρe)는 비말 동반 상태 밀도이고, (Pcomputed)는 산정 구동력이고, C1 및 C2 항은 미리 결정된 계측 특정 상수인,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방 법.
  22. 제 17 항에 있어서,
    보상된 2상 밀도를 제공하도록 상기 밀도 보상 인자와 상기 측정된 2상 밀도를 조합하는 단계를 더 포함하는,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
  23. 제 17 항에 있어서,
    보상된 2상 밀도를 제공하도록 상기 밀도 보상 인자와 상기 측정된 2상 밀도를 조합하는 단계,
    상기 액체 밀도, 상기 비말 동반 상태 밀도, 상기 보상된 2상 밀도, 및 상기 진동 유량계의 파워 특성을 이용하여 예상 구동력을 결정하는 단계, 및
    상기 예상 구동력 값과 상기 산정 구동력 사이의 차이를 기초로 하여 상기 진동 유량계의 유동 측정의 정밀도를 결정하는 단계를 포함하는,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    방정식
    Figure 112009074785060-PCT00019
    를 해석하는 단계를 더 포함하고, 여기서 (ρcomp)는 상기 2상 유동에 대한 보상된 용적 분율을 얻기 위한 상기 보상된 2상 밀도인,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 정밀도를 결정하는 단계는 상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비해 미리 결정된 허용오차만큼 보다 더 상이한 경우 경고 표시를 발생하는 단계를 더 포함하는,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 정밀도를 결정하는 단계는 상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비 해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 경고 표시를 발생하는 단계, 과잉 비말 동반 상태 레벨을 표시하는 단계, 및 상기 진동 유량계 내의 유동 상태에서 요구되는 변화를 추가로 표시하는 단계를 더 포함하는,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
  27. 제 23 항에 있어서,
    상기 정밀도를 결정하는 단계는 상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 경고 표시를 발생하는 단계, 과잉 기포 크기를 표시하는 단계, 및 상기 진동 유량계 내의 유동 상태에서 요구되는 변화를 추가로 표시하는 단계를 더 포함하는,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
  28. 제 23 항에 있어서,
    상기 정밀도를 결정하는 단계는 상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 경고 표시를 발생하는 단계, 과잉 고체 비말 동반 상태 레벨을 표시하는 단계, 및 상기 진동 유량계 내의 유동 상태에 서 요구되는 변화를 추가로 표시하는 단계를 더 포함하는,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
  29. 제 23 항에 있어서,
    상기 정밀도를 결정하는 단계는 상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 경고 표시를 발생하는 단계를 더 포함하는,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
  30. 제 23 항에 있어서,
    상기 정밀도를 결정하는 단계는 상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비해 미리 결정된 하한치만큼 보다 더 작은 경우 또는 상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 상기 보상된 2상 밀도를 재조정하는 단계를 더 포함하는,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 보상된 2상 밀도를 재조정하는 단계는 상기 산정 구동력과 상기 미리 결정된 하한치 사이의 차이에 비례한 양만큼 상기 밀도 보상 인자를 감소하는 단계를 포함하는,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
  32. 제 23 항에 있어서,
    상기 정밀도를 결정하는 단계는,
    상기 예상 구동력을 상기 산정 구동력과 비교하는 단계,
    상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 경고 표시를 발생하는 단계, 및
    상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비해 미리 결정된 하한치만큼 보다 더 작은 경우 상기 산정 구동력과 상기 미리 결정된 하한치 사이의 차이에 비례하는 양만큼 상기 밀도 보상 인자를 감소시킴으로써 상기 보상된 2상 밀도를 재조정하는 단계를 더 포함하는,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방 법.
  33. 2상 유동의 측정된 2상 밀도를 발생하는 단계를 포함하는, 진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법으로서,
    상기 진동 유량계의 구동기에 의해 요구되는 산정 구동력을 결정하는 단계,
    상기 2상 유동의 액체 성분의 액체 밀도, 비말 동반 성분의 비말 동반 상태 밀도, 상기 측정된 2상 밀도, 및 상기 산정 구동력을 이용하여 밀도 보상 인자를 계산하는 단계,
    보상된 2상 밀도를 제공하도록 상기 밀도 보상 인자와 상기 측정된 2상 밀도를 조합하는 단계,
    상기 액체 밀도, 상기 비말 동반 상태 밀도, 상기 보상된 2상 밀도, 및 상기 진동 유량계의 파워 특성을 이용하여 예상 구동력을 결정하는 단계, 및
    상기 예상 구동력 값과 상기 산정 구동력 사이의 차이를 기초로 하여 상기 진동 유량계의 유동 측정의 정밀도를 결정하는 단계를 특징으로 하는,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 산정 구동력을 결정하는 단계는 구동 전압을 구동 전류와 곱하는 단계를 포함하는,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
  35. 제 33 항에 있어서,
    상기 산정 구동력을 결정하는 단계는 픽오프 센서 전압을 구동 전류와 곱하는 단계를 포함하는,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
  36. 제 33 항에 있어서,
    상기 산정 구동력을 결정하는 단계는 방정식
    Figure 112009074785060-PCT00020
    을 해석하는 단계를 포함하고, 여기서, K는 비례 상수이고, Id는 측정된 구동 전류이고, I0는 제로 용적 분율 구동 전류이고, EPO는 픽오프 전압이고, Et는 픽오프 타깃 전압인,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
  37. 제 33 항에 있어서,
    상기 밀도 보상 인자를 계산하는 단계는 방정식
    Figure 112009074785060-PCT00021
    를 해석하는 단계를 포함하며, 여기서, (ρl)은 액체 밀도이고, (ρe)는 비말 동반 상태 밀도이고, (ρuut)는 측정된 2상 밀도이고, (Pcomputed)는 산정 구동력이고, C1 및 C2 항은 미리 결정된 계측 특정 상수인,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
  38. 제 33 항에 있어서,
    방정식
    Figure 112009074785060-PCT00022
    를 해석하는 단계를 더 포함하고, 여기서 (ρcomp)는 상기 2상 유동에 대한 보상된 용적 분율을 얻기 위한 상기 보상된 2상 밀도인,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방 법.
  39. 제 33 항에 있어서,
    상기 정밀도를 결정하는 단계는 상기 산정 구동력은 상기 예상 구동력에 비해 미리 결정된 허용오차만큼 보다 더 상이한 경우 경고 표시를 발생하는 단계를 더 포함하는,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
  40. 제 33 항에 있어서,
    상기 정밀도를 결정하는 단계는 상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 경고 표시를 발생하는 단계, 과잉 비말 동반 상태 레벨을 표시하는 단계, 및 상기 진동 유량계 내의 유동 상태에서 요구되는 변화를 추가로 표시하는 단계를 더 포함하는,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
  41. 제 33 항에 있어서,
    상기 정밀도를 결정하는 단계는 상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 경고 표시를 발생하는 단계, 과잉 기포 크기를 표시하는 단계, 및 상기 진동 유량계 내의 유동 상태에서 요구되는 변화를 추가로 표시하는 단계를 더 포함하는,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
  42. 제 33 항에 있어서,
    상기 정밀도를 결정하는 단계는 상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 경고 표시를 발생하는 단계, 과잉 고체 비말 동반 상태 레벨을 표시하는 단계, 및 상기 진동 유량계 내의 유동 상태에서 요구되는 변화를 추가로 표시하는 단계를 더 포함하는,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
  43. 제 33 항에 있어서,
    상기 정밀도를 결정하는 단계는 상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비 해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 경고 표시를 발생하는 단계를 포함하는,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
  44. 제 33 항에 있어서,
    상기 정밀도를 결정하는 단계는 상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비해 미리 결정된 하한치만큼 보다 더 작은 경우 또는 상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 상기 보상된 2상 밀도를 재조정하는 단계를 포함하는,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
  45. 제 44 항에 있어서,
    상기 보상된 2상 밀도를 재조정하는 단계는 상기 산정 구동력과 상기 미리 결정된 하한치 사이의 차이에 비례한 양만큼 상기 밀도 보상 인자를 감소하는 단계를 포함하는,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방 법.
  46. 제 33 항에 있어서,
    상기 정밀도를 결정하는 단계는,
    상기 예상 구동력을 상기 산정 구동력과 비교하는 단계,
    상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비해 미리 결정된 상한치만큼 보다 더 큰 경우 경고 표시를 발생하는 단계, 및
    상기 산정 구동력이 상기 예상 구동력에 비해 미리 결정된 하한치만큼 보다 더 작은 경우 상기 산정 구동력과 상기 미리 결정된 하한치 사이의 차이에 비례하는 양만큼 상기 밀도 보상 인자를 감소시킴으로써 상기 보상 2상 밀도를 재조정하는 단계를 더 포함하는,
    진동 유량계 내의 유동 물질의 2상 유동에서 비말 동반 상태를 정정하는 방법.
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