KR20190047091A - 유량계 캘리브레이션 방법 및 관련 장치 - Google Patents
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Abstract
현장 동작(field operation) 동안 유량계(flowmeter)의 정확한 동작을 자동으로 검증하는 방법이 제공되고, 방법은 저장 시스템을 갖는 계측 전자장치(meter electronics)를 갖는 유량계를 제공하는 단계, 및 유량계를 통해 비-캘리브레이션 프로세스 유체(non-calibration process fluid)를 유동시키는 단계를 포함한다. 계측 전자장치는: 유량계의 모델을 검출하는 단계뿐만 아니라 저장 시스템으로부터 저장된 제로 드리프트 규격 및 팩토리 제로 값(factory zero value)을 리트리브(retrieve)하는 단계를 수행하도록 구성된다. 제로 값은 유량계의 현장 동작 동안 측정되고, 팩토리 제로 값과 비교된다. 에러 제로 값이 계산된다. 현장 동작 제로 값과 팩토리 제로 값 간의 에러가 제로 드리프트 규격 내에 있는지 여부가 결정되고, 에러가 제로 드리프트 규격 외부에 있다면, 유량계는 캘리브레이팅된다.
Description
본 출원은, 유량계(flowmeter)들의 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 유량계 캘리브레이션(calibration) 및 성능 검증에 관한 것이다.
예컨대, 진동 농도계들 및 코리올리(Coriolis) 유량계들과 같은 진동 센서들이 일반적으로 알려져 있으며, 유량계 내의 도관(conduit)을 통해 유동하는 재료들에 대한 질량 유동(mass flow) 및 다른 정보를 측정하는데 이용된다. 예시적인 코리올리 유량계들은 미국 특허 제4,109,524호, 미국 특허 제4,491,025호 및 Re. 제31,450호에 개시되며, 상기 출원 모두는 J.E. Smith 등에 의한 것이다. 이러한 유량계들은 직선형 또는 곡선형 구성의 하나 이상의 도관들을 갖는다. 코리올리 질량 유량계의 각각의 도관 구성은, 예컨대, 고유 진동 모드들의 세트를 갖는데, 이는, 단순 벤딩(simple bending), 비틀림(torsional), 또는 결합형(coupled) 타입일 수 있다. 각각의 도관은 바람직한 모드로 진동하도록 구동될 수 있다.
유량계의 입구 측에 있는 연결식 파이프라인으로부터 유량계로 유입되는 재료는 도관(들)을 통과하도록 지향되어, 유량계의 출구 측을 통해 유량계에서 나간다. 진동 시스템의 고유 진동 모드들은 부분적으로, 도관들 및 도관들 내에 유동하는 재료를 결합한 질량으로 정의된다.
유량계를 통과하는 어떠한 유동도 없을 때, 도관(들)에 가해지는 구동력은 도관(들)을 따르는 모든 포인트들로 하여금 동일한 위상 또는 작은 "제로 오프셋(zero offset)"으로 진동하게 하며, 이는 제로 유동에서 측정된 시간 지연이다. 재료가 유량계를 통해 유동하기 시작할 때, 코리올리 힘들은, 도관(들)을 따라서 각각의 포인트가 상이한 위상을 갖게 한다. 예컨대, 유량계의 입구 단부에서의 위상이 중앙 드라이버 포지션에서의 위상보다 뒤지는 반면, 출구 단부에서의 위상은 중앙 드라이버 포지션에서의 위상보다 앞선다. 도관(들) 상의 픽오프들이 도관(들)의 움직임을 나타내는 정현파 신호들을 생성한다. 픽오프들로부터 출력된 신호들이 픽오프들 간의 시간 지연을 결정하기 위해 프로세싱된다. 2개 이상의 픽오프들 간의 시간 지연은 도관(들)을 통해 유동하는 재료의 질량 유량에 비례한다.
드라이버에 연결된 계측 전자장치는, 드라이버를 동작시키는 구동 신호를 생성하고 픽오프 센서들로부터 수신된 신호들로부터 재료의 질량 유량 및 다른 특성들을 결정한다. 드라이버는 많은 잘 알려진 어레인지먼트들 중 하나를 포함할 수 있지만, 자석 및 대향 구동 코일은 유량계 산업에서 큰 성공을 거두었다. 교류는 원하는 유동관 진폭 및 주파수에서 도관(들)을 진동시키기 위해 드라이브 코일로 전달된다. 또한, 픽오프들을 드라이버 어레인지먼트와 매우 유사한 자석 및 코일 어레인지먼트로서 제공하는 것이 당분야에 공지되어 있다. 그러나, 드라이버가 모션을 유도하는 전류를 수신하는 동안, 픽오프들은 드라이버에 의해 제공된 모션을 이용하여 전압을 유도할 수 있다. 픽오프들에 의해 측정된 시간 지연의 크기는 매우 작고, 종종 나노초 단위로 측정된다. 따라서, 트랜스듀서 출력을 매우 정확하게 해야할 필요가 있다.
일반적으로, 코리올리 유량계는 초기에 캘리브레이팅될 수 있고, 제로 오프셋과 함께 유동 캘리브레이션 팩터가 생성될 수 있다. 이용 시, 유동 캘리브레이션 팩터에 픽오프들에 의해 측정된 시간 지연을 승산하고 제로 오프셋을 감산하여 질량 유량을 생성할 수 있다. 대부분의 상황들에서, 유량계는 통상적으로 제조업체에 의해 초기에 캘리브레이팅되고, 후속 캘리브레이션들의 필요없이 정확한 측정치들을 제공하는 것으로 가정한다. 그러나, 팩토리 미리 설정된 데이터 외에, 유량계 설치 프로세스는, 성능을 최적화하도록 수행되어야 하는 몇몇의 구성 점검들을 수반한다. 불행하게도, 최종 사용자들 및 현장 서비스 기술자들은 항상 설치를 완전히 점검할 수는 없다. 이것은 일반적으로 기본적인 유량계 동작 원리들의 내재된 복잡성 이외에 지각된 셋업 어려움에서 발생한다. 유량계 동작에서 어려움을 발생시킬 수 있는 팩터들은 유동률들, 온도 및 압력을 포함하는데, 왜냐하면 이러한 파라미터들이 일반적으로 설치 사이클의 시작에서 단지 추정치들이기 때문이다. 이러한 추정치들이 비교적 정확할지라도, 계측기 설치 시에 정확한 정보가 사용자에게 종종 이용 가능하지 않다. 사용자는 일반적으로 계측기를 적절히 점검 및 캘리브레이팅하기 위한 사용 시점에서 안내(guidance)를 요구한다.
설치 시에 특정 점검들이 실시될 수 있다. 이들은 압력 보정을 활성화하는 것, 계측기 팩터들을 확인하는 것, 및 동작 온도에서 질량 유량 측정을 제로화(zeroing)하는 것을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 현장 서비스 기술자들의 최소의 트레이닝으로 이러한 점검들을 용이하고 정확하게 수행하는 방법이 당분야에 요구된다. 본 발명은 이러한 이슈 및 다른 문제들을 극복하며, 당분야에서의 발전이 달성된다.
현장 동작(field operation) 동안 유량계의 정확한 동작을 자동으로 검증하는 방법이 제공된다. 방법은 저장 시스템을 포함하는 계측 전자장치(meter electronics)를 갖는 유량계를 제공하는 단계를 포함한다. 비-캘리브레이션 프로세스 유체(non-calibration process fluid)는 유량계를 통해 유동된다. 계측 전자장치는 유량계의 모델을 검출하는 단계 및 저장 시스템으로부터 팩토리 제로 값(factory zero value)을 리트리브(retrieve)하는 단계를 수행하도록 구성되고, 팩토리 제로 값은 초기 팩토리 캘리브레이션 동안 결정된다. 계측 전자장치는, 검출된 유량계의 모델에 기반하여, 저장 시스템으로부터 저장된 제로 드리프트 규격(zero drift specification)을 리트리브하고, 유량계의 현장 동작 동안 제로 값을 측정하도록 추가로 구성된다. 현장 동작 제로 값은 팩토리 제로 값과 비교되고, 현장 동작 제로 값과 팩토리 제로 값 간의 에러가 계산된다. 현장 동작 제로 값과 팩토리 제로 값 간의 에러가 제로 드리프트 규격 내에 있는지 여부가 결정되고, 에러가 제로 드리프트 규격 외부에 있다면, 유량계가 캘리브레이팅된다.
현장 동작 동안 유량계의 정확한 동작을 자동으로 검증하는 방법이 제공된다. 방법은 저장 시스템을 포함하는 계측 전자장치를 갖는 유량계를 제공하는 단계를 포함한다. 비-캘리브레이션 프로세스 유체는 유량계를 통해 유동된다. 계측 전자장치는 유량계의 모델을 검출하는 단계 및 검출된 유량계의 모델에 기반하여, 저장 시스템으로부터 저장된 가스 규격을 리트리브하는 단계를 수행하도록 구성된다. 계측 전자장치는 유량계의 현장 동작 동안 압력 값을 수신하고, 수신된 압력 값과 저장된 가스 규격을 비교하도록 추가로 구성된다. 수신된 압력 값과 저장된 가스 규격 간의 차이가 미리 결정된 임계치 외부에 있는지 여부가 결정된다. 수신된 압력 값과 저장된 가스 규격 간의 차이가 미리 결정된 임계치 외부에 있다면, 압력 보상이 활성화되고, 수신된 압력 값과 저장된 가스 규격 간의 차이가 미리 결정된 임계치 내에 있다면, 비활성화된다.
유량계가 제공된다. 유량계는 드라이버에 의해 진동 가능한 적어도 하나의 도관을 포함하는 센서 조립체, 적어도 하나의 도관의 진동들을 검출하도록 동작 가능한 픽오프 센서들(pickoff sensors); 및 프로세싱 시스템 및 저장 시스템을 포함하는 계측 전자장치를 포함한다. 계측 전자장치는 저장 시스템으로부터 적어도 하나의 저장된 규격을 리트리브하고, 유량계의 적어도 하나의 동작 조건 값을 측정하도록 구성된다. 적어도 하나의 동작 조건 값은 적어도 하나의 저장된 규격 값과 비교되고, 적어도 하나의 동작 조건 값과 적어도 하나의 저장된 규격 값 간의 에러가 계산된다.
본 발명의 양상들
일 양상에 따라, 현장 동작 동안 유량계의 정확한 동작을 자동으로 검증하는 방법이 제공된다. 방법은 저장 시스템을 포함하는 계측 전자장치를 갖는 유량계를 제공하는 단계; 및 유량계를 통해 비-캘리브레이션 프로세스 유체를 유동시키는 단계를 포함하고, 계측 전자장치는: 유량계의 모델을 검출하는 단계; 저장 시스템으로부터 팩토리 제로 값을 리트리브하는 단계 ― 팩토리 제로 값은 초기 팩토리 캘리브레이션 동안 결정됨 ― ; 검출된 유량계의 모델에 기반하여, 저장 시스템으로부터 저장된 제로 드리프트 규격을 리트리브하는 단계; 유량계의 현장 동작 동안 제로 값을 측정하는 단계; 현장 동작 제로 값과 팩토리 제로 값을 비교하는 단계; 현장 동작 제로 값과 팩토리 제로 값 간의 에러를 계산하는 단계; 현장 동작 제로 값과 팩토리 제로 값 간의 에러가 제로 드리프트 규격 내에 있는지 여부를 결정하는 단계; 및 에러가 제로 드리프트 규격 외부에 있다면, 유량계를 캘리브레이팅하는 단계를 수행하도록 구성된다.
바람직하게는, 방법은 적어도 하나의 동작 조건 값을 계측 전자장치에 입력하도록 사용자를 유도하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 적어도 하나의 동작 조건은 압력을 포함한다.
바람직하게는, 에러가 제로 드리프트 규격 외부에 있다면, 유량계를 캘리브레이팅하는 단계는 유량계를 캘리브레이팅하도록 사용자를 유도하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 방법은 유량계를 제로화하도록 사용자를 유도하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 유량계를 캘리브레이팅하도록 사용자를 유도하는 단계는 압력 보상(pressure compensation)을 활성화 또는 비활성화하도록 사용자를 유도하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 방법은, 팩토리 제로 값이 계측 전자장치에 의해 사용되고 있는지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하고, 현장 동작 제로 값과 팩토리 제로 값을 비교하는 단계는, 팩토리 제로 값이 계측 전자장치에 의해 사용되고 있지 않다면, 현장 동작 제로 값과 업데이트된 제로 값을 비교하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 방법은 계측 전자장치가 저장 시스템으로부터 압력 영향 규격을 리트리브하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 방법은 비-캘리브레이션 프로세스 유체의 농도를 측정하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 방법은 비-캘리브레이션 프로세스 유체의 유량(flow rate)을 측정하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 방법은 비-캘리브레이션 프로세스 유체의 온도를 측정하는 단계를 더 포함한다.
일 양상에 따라, 현장 동작 동안 유량계의 정확한 동작을 자동으로 검증하는 방법이 제공된다. 방법은, 저장 시스템을 포함하는 계측 전자장치를 갖는 유량계를 제공하는 단계, 유량계를 통해 비-캘리브레이션 프로세스 유체를 유동시키는 단계를 포함하고, 계측 전자장치는: 유량계의 모델을 검출하는 단계; 검출된 유량계의 모델에 기반하여, 저장 시스템으로부터 저장된 가스 규격을 리트리브하는 단계; 유량계의 현장 동작 동안 압력 값을 수신하는 단계; 수신된 압력 값과 저장된 가스 규격을 비교하는 단계; 수신된 압력 값과 저장된 가스 규격 간의 차이가 미리 결정된 임계치 외부에 있는지 여부를 결정하는 단계; 수신된 압력 값과 저장된 가스 규격 간의 차이가 미리 결정된 임계치 외부에 있다면, 압력 보상을 활성화하는 단계; 및 수신된 압력 값과 저장된 가스 규격 간의 차이가 미리 결정된 임계치 내에 있다면, 압력 보상을 비활성화하는 단계를 수행하도록 구성된다.
일 양상에 따라, 유량계는: 드라이버에 의해 진동 가능한 적어도 하나의 도관을 포함하는 센서 조립체; 적어도 하나의 도관의 진동들을 검출하도록 동작 가능한 픽오프 센서들; 및 프로세싱 시스템 및 저장 시스템을 포함하는 계측 전자장치를 포함하고, 계측 전자장치는: 저장 시스템으로부터 적어도 하나의 저장된 규격을 리트리브하고; 유량계의 적어도 하나의 동작 조건 값을 측정하고; 적어도 하나의 동작 조건 값과 적어도 하나의 저장된 규격 값을 비교하고; 그리고 적어도 하나의 동작 조건 값과 적어도 하나의 저장된 규격 값 간의 에러를 계산하도록 구성된다.
바람직하게는, 계측 전자장치는, 에러가 미리 결정된 값보다 더 크면, 유량계를 캘리브레이팅하도록 사용자를 유도하도록 구성된다.
바람직하게는, 계측 전자장치는, 에러가 미리 결정된 값보다 더 크면, 유량계를 캘리브레이팅하도록 구성된다.
바람직하게는, 계측 전자장치는 적어도 하나의 동작 조건 값을 계측 전자장치에 입력하도록 사용자를 유도하도록 구성된다.
바람직하게는, 유량계 캘리브레이션은 유량계를 제로화하는 것을 포함한다.
바람직하게는, 유량계 캘리브레이션은 압력 보상을 활성화 또는 비활성화하는 것을 포함한다.
바람직하게는, 적어도 하나의 저장된 규격은 제로 드리프트 규격 및 압력 영향 규격 중 적어도 하나를 포함한다.
바람직하게는, 적어도 하나의 동작 조건은 유량, 온도, 압력 및 농도 중 적어도 하나를 포함한다.
도 1은 실시예에 따른 진동 센서 조립체를 도시한다.
도 2는 실시예에 따른 계측 전자장치를 도시한다.
도 3은 실시예에 따른 방법의 단계들을 예시하는 흐름도를 도시한다.
도 2는 실시예에 따른 계측 전자장치를 도시한다.
도 3은 실시예에 따른 방법의 단계들을 예시하는 흐름도를 도시한다.
도 1-3 및 이후의 설명은 당업자에게 본 출원의 최선의 모드를 실시하고 이용하는 방법을 교시하는 특정 예들을 설명한다. 본 발명의 원리들을 교시할 목적으로, 몇몇 통상적인 양상들은 간략화되거나 생략되었다. 당업자는, 본 출원의 범위 내에 있는, 이러한 예들로부터의 변형들을 이해할 것이다. 당업자는, 이하에서 설명되는 특징들은 본 출원의 다수의 변형들을 형성하기 위해 다양한 방식들로 조합될 수 있다는 점을 이해할 것이다. 결과적으로, 본 출원은 이하에 설명되는 특정 예들로 제한되지 않고 청구범위 및 그들의 등가물들에 의해서만 제한된다.
도 1은 센서 조립체(10) 및 하나 이상의 계측 전자장치(20)를 포함하는 코리올리 유량계의 형태의 유량계(5)의 예를 도시한다. 하나 이상의 계측 전자장치(20)는, 예컨대, 농도, 질량 유량, 체적 유량, 합산된 질량 유량, 온도 및 다른 정보와 같은, 유동하는 재료의 특성을 측정하기 위해 센서 조립체(10)에 연결된다. 유량계(5)는 농도계, 코리올리 유량계, 또는 당분야에 알려진 임의의 다른 진동계일 수 있다.
센서 조립체(10)는 한 쌍의 플랜지들(101 및 101'), 매니폴드들(102 및 102') 및 도관들(103A 및 103B)을 포함한다. 매니폴드들(102, 102')은 도관들(103A, 103B)의 대향 단부들에 부착된다. 본 예의 플랜지들(101, 101')은 매니폴드들(102 및 102')에 부착된다. 본 예의 매니폴드들(102, 102')은 스페이서(106)의 대향 단부들에 부착된다. 스페이서(106)는, 도관들(103A, 103B)에서의 원하지 않는 진동들을 방지하기 위해 본 예에서는 매니폴드들(102, 102') 사이에 간격을 유지한다. 도관들(103A 및 103B)은 본질적으로 평행한 방식으로 매니폴드들로부터 바깥쪽으로 연장된다. 센서 조립체(10)가 유동하는 재료를 운반하는 파이프라인 시스템(도시되지 않음)에 삽입될 경우, 재료가 플랜지(101)를 통해 센서 조립체(10)로 들어가고, 전체 재료의 양이 도관들(103A 및 103B)로 들어가도록 안내되는 입구 매니폴드(102)를 통과하고, 도관들(103A 및 103B)을 통과하여 유동하고 출구 매니폴드(102')로 다시 돌아와, 재료가 플랜지(101')를 통과하여 센서 조립체(10)에서 나간다.
센서 조립체(10)는 드라이버(104)를 포함한다. 드라이버(104)는, 구동 모드에서 드라이버(104)가 도관들(103A, 103B)을 진동시킬 수 있는 포지션에서 도관들(103A, 103B)에 부착된다. 보다 구체적으로, 드라이버(104)는 도관(103A)에 부착된 제1 드라이버 컴포넌트(미도시) 및 도관(103B)에 부착된 제2 드라이버 컴포넌트(미도시)를 포함한다. 드라이버(104)는 많은 잘 알려진 어레인지먼트들 중 하나, 이를테면, 도관(103A)에 장착된 자석 및 도관(103B)에 장착된 대향 코일을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 구동 모드는 제1 이위상(out of phase) 벤딩 모드이고, 도관들(103A, 103B)이 바람직하게 선택되고 입구 매니폴드(102) 및 출구 매니폴드(102')에 적절하게 장착되어, 벤딩 축들(W-W 및 W'-W')을 중심으로 각각 실질적으로 동일한 질량 분포, 관성 모멘트들, 및 탄성 계수들을 갖는 균형잡힌 시스템을 제공한다. 본 실시예에서, 구동 모드가 제1 이위상 벤딩 모드인 경우, 도관들(103A 및 103B)은, 이들의 각각의 벤딩 축들(W-W 및 W'-W')을 중심으로 반대 방향들로 드라이버(104)에 의해 구동된다. 교류 형태의 구동 신호는, 이를테면, 예컨대 경로(110)를 통해 하나 이상의 계측 전자장치(20)에 의해 제공되고, 코일을 통과하여 도관들(103A, 103B) 둘 모두를 진동시킬 수 있다. 당업자들은, 다른 구동 모드들이 본 발명의 범위 내에서 이용될 수 있다는 것을 인식할 것이다.
도시된 센서 조립체(10)는 도관들(103A, 103B)에 부착되는 한 쌍의 픽오프들(105, 105')을 포함한다. 보다 구체적으로, 제1 픽오프 컴포넌트(미도시)가 도관(103A) 상에 위치되고 제2 픽오프 컴포넌트(미도시)는 도관(103B) 상에 위치된다. 도시된 실시예에서, 픽오프들(105, 105')은 전자기 검출기들, 예컨대 ― 도관들(103A, 103B)의 속도 및 포지션을 나타내는 픽오프 신호들을 생성하는 픽오프 자석들 및 픽오프 코일들일 수 있다. 예컨대, 픽오프들(105, 105')은 경로들(111, 111')을 통해 하나 이상의 계측 전자장치(20)에 픽오프 신호들을 공급할 수 있다. 당업자들은, 도관들(103A, 103B)의 모션이 유동하는 재료의 일정한 특성들, 예컨대, 도관들(103A, 103B)을 통해 유동하는 재료의 질량 유량 및 농도에 비례한다는 것을 인식할 것이다.
상술된 센서 조립체(10)는 이중 유동 도관 유량계를 포함하지만, 단일 도관 유량계를 구현하는 것도 당연히 본 발명의 범위 내라는 것을 인식해야 한다. 또한, 유동 도관들(103A, 103B)이 만곡된 유동 도관 구성을 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 직선 유동 도관 구성을 포함하는 유량계로 구현될 수 있다. 따라서, 상술된 센서 조립체(10)의 특정 실시예는 단지 일례이며 본 발명의 범위를 결코 제한하지 않아야 한다.
도 1에 도시된 예에서, 하나 이상의 계측 전자장치(20)는 픽오프들(105, 105')로부터 픽오프 신호들을 수신한다. 경로(26)는, 하나 또는 그 초 이상의 계측 전자장치(20)가 오퍼레이터와 인터페이싱할 수 있게 하는 입력 수단 및 출력 수단을 제공한다. 하나 이상의 계측 전자장치(20)는 유동하는 재료의 특성, 이를테면, 예컨대, 위상차, 주파수, 시간 지연, 농도, 질량 유량, 체적 유량, 합산된 질량 유량, 온도, 계측기 검증, 및/또는 다른 정보를 측정한다. 보다 구체적으로, 하나 이상의 계측 전자장치(20)는, 예컨대, 픽오프들(105, 105') 및 하나 이상의 온도 센서들(107), 이를테면, RTD(resistive temperature device)로부터 하나 이상의 신호들을 수신하고, 유동하는 재료의 특성을 측정하기 위해 이 정보를 이용한다.
예컨대, 코리올리 유량계들 또는 농도계들과 같은 진동 센서 조립체들이 유동하는 재료의 특성을 측정하는 기술들은 잘 이해되고, 따라서, 상세한 설명은 본 설명의 간결함을 위해 생략한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 계측 전자장치(20)를 도시한다. 계측 전자장치(20)는 인터페이스(201) 및 프로세싱 시스템(203)을 포함할 수 있다. 프로세싱 시스템(203)은 저장 시스템(204)을 포함할 수 있다. 저장 시스템(204)은 내부 메모리를 포함할 수 있거나, 대안적으로 외부 메모리를 포함할 수 있다. 계측 전자장치(20)는 구동 신호(211)를 생성하고 구동 신호(211)를 드라이버(104)에 공급할 수 있다. 또한, 계측 전자장치(20)는 픽오프/속도 센서 신호들, 스트레인 신호들, 광학 신호들 또는 당분야에 공지된 임의의 다른 신호들과 같은 유량계(5)로부터 센서 신호들(210)을 수신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 센서 신호들(210)은 드라이버(104)로부터 수신될 수 있다. 계측 전자장치(20)는 농도계로서 동작할 수 있거나 또는 코리올리 유량계로서 동작하는 것을 포함하여 질량 유량계로 동작할 수 있다. 계측 전자장치(20)는 일부 다른 타입의 진동 센서 조립체로서도 동작할 수 있으며 제공된 특정 예들은 본 발명의 범위를 제한하지 않아야 한다는 것을 인식해야 한다. 계측 전자장치(20)는, 유동 도관들(103A, 103B)을 통해 유동하는 재료의 유동 특성들을 획득하기 위해서 센서 신호들(210)을 프로세싱할 수 있다. 일부 실시예들에서, 계측 전자장치(20)는, 예컨대, 하나 이상의 RTD(resistance temperature detector) 센서들 또는 다른 온도 센서들(107)로부터 온도 신호(212)를 수신할 수 있다.
인터페이스(201)는, 리드들(110, 111, 111')을 통해, 드라이버(104) 또는 픽오프들(105, 105')로부터 센서 신호들(210)을 수신할 수 있다. 인터페이스(201)는 임의의 필요한 또는 바람직한 신호 컨디셔닝, 예컨대, 임의의 방식의 포맷팅, 증폭, 버퍼링, 등을 수행할 수 있다. 대안적으로, 신호 컨디셔닝의 일부 또는 전부가 프로세싱 시스템(203)에서 수행될 수 있다. 부가적으로, 인터페이스(201)는, 계측 전자장치(20)와 외부 디바이스들 사이의 통신들을 가능하게 할 수 있다. 인터페이스(201)는 임의의 방식의 전자, 광학, 또는 무선 통신을 할 수 있다.
일 실시예의 인터페이스(201)는 디지타이저(digitizer)(202)를 포함하고, 센서 신호는 아날로그 센서 신호를 포함할 수 있다. 디지타이저(202)는 아날로그 센서 신호를 샘플링하고 디지타이징하여 디지털 센서 신호를 생성할 수 있다. 디지타이저(202)는 또한, 임의의 필요한 데시메이션(decimation)을 수행할 수 있고, 필요한 신호 프로세싱의 양을 감소시키고 프로세싱 시간을 감소시키기 위해서 디지털 센서 신호가 데시메이팅된다.
프로세싱 시스템(203)은 계측 전자장치(20)의 동작들을 수행하고, 센서 조립체(10)로부터의 유동 측정치들을 프로세싱할 수 있다. 프로세싱 시스템(203)은 동작 루틴(215), 및 캘리브레이션 루틴(216)과 같은 하나 이상의 프로세싱 루틴들을 실행할 수 있다.
일 실시예에 따라, 계측 전자장치(20)는 동작 루틴(215)의 일부로서 유량계(5)를 통한 유동을 측정하도록 구성될 수 있다. 농도, 온도 및 다른 파라미터들이 또한 측정될 수 있다. 일 실시예에 따라, 계측 전자장치(20)는 또한 온도 신호(212)를 측정 및 저장할 수 있고, 그 온도와, 그 온도에서 캡처된 유량들을 연관시킬 수 있다.
캘리브레이션 루틴(216)의 예로서, 계측 전자장치(20)는, 아래에 추가로 논의될 바와 같이, 일반적인 동작 조건들을 활용할 수 있다. 예컨대, 유량계(5)의 센서들에 의해 유도된 최근 또는 현재 동작 조건들은 과거 동작 조건들과 비교될 수 있고, 유량계(5)는 값들이 변하였거나 변하지 않았다는 것을 검증할 수 있다. 일반적인 동작 조건들은 유량, 온도, 압력, 농도, 압력 영향, 및 유도, 측정 및/또는 입력될 수 있는 임의의 다른 계측-관련 값들을 포함할 수 있다. 일단 동작하면, 유량계는 다양한 파라미터들과 연관된 성능을 평가할 수 있다. 이들은, 그 중에서도, 제로 드리프트 대 온도, 제로 안정성, 제로 안정성 불확실성, 제로 드리프트 대 온도 규격, 베이스라인 불확실성, 및 당분야에 알려진 임의의 다른 값들을 포함할 수 있다. 미리 설정된 가이드라인들 및 저장 시스템(204)에 저장된 규격들에 기반하여, 계측기는 사용자에게 계측기를 제로화하도록 유도하고 그리고/또는 압력 보상을 활성화할 수 있다.
프로세싱 시스템(203)은 범용 컴퓨터, 마이크로-프로세싱 시스템, 논리 회로, 또는 몇몇 다른 범용 또는 맞춤형 프로세싱 디바이스를 포함할 수 있다. 프로세싱 시스템(203)은 다수의 프로세싱 디바이스들 사이에 분포될 수 있다. 프로세싱 시스템(203)은 임의의 방식의 통합형 또는 독립형 전자 저장 매체, 예컨대, 저장 시스템(204)을 포함할 수 있다.
프로세싱 시스템(203)은, 다른 것들 중에서도 구동 신호(211)를 생성하기 위해서 센서 신호(210)를 프로세싱한다. 구동 신호(211)는 연관된 유동관(들), 이를테면, 도 1의 유동관들(103A, 103B)을 진동시키기 위해서 드라이버(104)에 공급된다.
계측 전자장치(20)가 당분야에서 일반적으로 알려져 있는 다양한 다른 컴포넌트들 및 기능들을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이러한 추가 피처들은 간결함을 위해 설명 및 도면들로부터 생략되었다. 따라서, 본 발명은 도시되고 설명된 특정 실시예들로 제한되지 않아야 한다.
도 3은 일 실시예에 따른 유량계(5) 캘리브레이션을 수행하기 위한 방법의 단계들을 도시한다. 먼저, 계측 전자장치(20)가 활성화된다(310). 그러나, 일 실시예에서, 외부 컴퓨팅 디바이스는 계측 전자장치와 통신하도록 배치될 수 있고, 이러한 디바이스는 계측 전자장치(20) 대신에, 또는 이와 함께 활성화될 수 있다. 이어서, 사용자는 정상 동작 조건들을 설정하도록 유도될 수 있다(320). 이것은 제공된 이용가능한 선택들의 리스트로부터 이루어질 수 있거나, 사용자는 수동으로 조건들을 입력할 수 있다. 일 실시예에서, 정상 동작 조건들은 계측 전자장치(20) 또는 외부 컴퓨팅 디바이스에 미리 프로그래밍되어, 사용자는 정상 동작 조건들을 설정하도록 유도될 필요가 없을 수 있다. 관련 실시예에서, 정상 동작 조건들은 계측 전자장치(20) 또는 외부 컴퓨팅 디바이스에 미리 프로그래밍되고, 사용자는 상기 정상 동작 조건들을 검증하도록 유도된다. 또 다른 실시예에서, 계측 전자장치(20)는 동작의 이력을 기록할 수 있으며, 따라서 정상 동작 조건들은 계측 전자장치에 미리 저장될 수 있다. 미리 저장된 동작 조건들은 시간에 따른 조건 값들의 평균일 수 있거나, 동작 조건들의 단일 측정치일 수 있다. 값들은 미가공(raw) 값들 또는 가중된 값들일 수 있다. 동작 조건들은 동작 유량, 동작 온도, 동작 압력, 동작 농도, 제로 온도, 압력 보상 상태, 제로 드리프트 대 온도 규격들, 제로 안정성 규격들 및 당분야에 알려진 임의의 다른 파라미터를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
이어서, 정상 동작 조건들에 관련된 적절한 파라미터들은 시스템에 의해 인식된다(330). 이는, 파라미터를 입력 및 기록하고 그리고/또는 저장 시스템(204) 및/또는 외부 컴퓨팅 디바이스로부터 저장된 파라미터들을 판독하는 것을 포함할 수 있다. 이어서, 규격들로부터 각각의 파라미터의 편차가 결정될 수 있다(340).
다음에, 유량계(5)가 캘리브레이팅될 수 있다(350). 캘리브레이션 단계(350)는 사용자가 유량계(5)를 제로화하도록 유도하는 것을 수반할 수 있다. 이것은 동작 온도에서 이루어질 수 있다. 다른 실시예에서, 계측 전자장치(20) 또는 외부 컴퓨팅 디바이스는 유량계(5)를 자동으로 제로화할 수 있다. 자동적인 제로화가 수행되면, 사용자에게 통지될 수 있다. 또한, 사용자는 제로화가 발생시키기 위한 유도에 대한 응답으로 입력을 제공하도록 요구될 수 있다. 부가적으로, 필요에 따라 압력 보상이 활성화되거나 비활성화될 수 있다. 또한 이러한 단계에서 계측 팩터들이 검증될 수 있다.
통상적으로, 사용자는 제품 데이터 시트에 따라 규격을 입력하도록 요구된다. 그러나, 일 실시예에 따라, 계측 전자장치(20) 또는 외부 컴퓨팅 디바이스가 그 내부에 이러한 파라미터들을 저장하였기 때문에, 외부 레퍼런스들을 참조할 필요가 없다. 이는 캘리브레이션 프로세스의 속도를 높이고, 데이터 입력 관련 실수들을 최소화/제거한다. 유사하게, 계측 전자장치(20) 또는 외부 컴퓨팅 디바이스는, 다시 캘리브레이션 프로세스의 속도를 높이고 데이터 입력 관련 실수들을 최소화/제거하면서, 동작 온도를 공급할 수 있다. 또한, 유량계(5)는 즉시 또는 시간에 따라 동작 유량을 측정하고, 사용자-제공 값보다 더 정확한 인스턴트, 이력 및/또는 평균화된 또는 가중된 값을 제공할 수 있다. 일부 경우들에서, 유량계(5)는 동작 압력을 알지 못할 수도 있고, 이것은 사용자에 의해 측정되고 입력될 것이다. 그러나, 일 실시예에서, 유량계(5)는 측정된 동작 압력을 제공할 수 있다. 관련된 실시예에서, 외부 압력 센서는 계측 전자장치(20) 또는 외부 컴퓨팅 디바이스와 통신하고, 압력 정보를 제공할 수 있다. 일 실시예에 따라, 이들 및/또는 다른 파라미터들을 제공하여, 유량계(5)는 단계(350)에서와 같이 캘리브레이팅될 수 있다.
일 예에 따라, 유량계(5)의 캘리브레이션/초기 구성이 예시된다. 제공된 값들은 단지 예시적인 목적들을 위한 것이며, 청구들 및/또는 실시예들의 범위를 결코 제한하지 않는다. 이 예에서, 유량계가 30 bar에서 30℃에서 동작하고, 10,900 kg/h의 천연 가스가 이를 통해 유동한다고 가정된다. 사용자는 통상적으로 제로 드리프트 규격을 획득하기 위해 기술 규격들을 참조할 것이고, 제로 드리프트 규격은, 이 예의 목적들에 대해, ℃ 당 최대 유량의 0.0005%이고, 압력 영향은 bar 당 -0.012%이다. 이 상황에서, 사용자는 유량계가 제로화될 필요가 있는지 여부를 결정해야 한다. 사용자가 이러한 평가를 하기 위해, 유량계(5)의 규격들은 유량 단위들로 변환되어야 한다.
따라서,
제로 드리프트 = 조정 값 * (동작 온도 - 제로 온도) (2)
따라서, 수학식 1에 따라, 
이다. 이러한 예시에 대해, 유량계(5)는 팩토리에서 20℃에서 제로화되어, 수학식 2에 따라, 제로 드리프트는 
이다. 따라서 수학식 3에 따른 동작 유동에서의 에러는 
이다. 0.02%가 0.35%의 제로 드리프트 기술 규격 미만이기 때문에, 이 시나리오에서 계측기는 제로화될 필요가 없을 것이다. 위의 수학식들은 단지 예들이며, 다른 수학식들이 동일하거나 유사한 결론들에 도달되도록 이용될 수 있다는 것이 주목되어야 한다.
이러한 동일한 예에서, 사용자는 또한 압력 보상이 활성화되어야 하는지 여부를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 다음의 수학식들이 활용될 수 있다.
압력 영향 = 압력 영향 규격 * 동작 온도 (4)
수학식 4에 따라, 압력 영향은 
이고, 이는 0.35%인 압력 영향 가스 규격보다 더 크다. 이 예에서, 압력 보상이 활성화되어야 한다. 위에 언급된 바와 같이, 유량계(5)는 어떠한 입력도 없이 자동-캘리브레이팅될 수 있거나, 사용자는 유량계(5)를 캘리브레이팅하도록 유도될 수 있다.
위에서 예시된 분석은 일반적으로 많은 현장 서비스 기술자들 또는 최종 사용자들에 의해 잘 이해되지 않는다. 결과적으로, 계측기들이 사용자에 의해 불필요한 작업을 생성하는 것일 필요가 없을 때, 계측기들이 종종 제로화된다. 압력 보상이, 유리할 때, 턴 온되지 않는 경우들은 차선적인 성능을 초래할 것이다.
다음의 예에서, 일 실시예에 따라, 사용자는 임의의 계산들을 하도록 요구되지 않거나, 사용자는 장비 규격들을 획득하도록 요구되지 않는다. 이것은 잘못을 저지를 경향이 과감하게 감소시키고, 또한 프로세스의 속도를 높인다. 다시, 제공된 값들은 단지 예시적인 목적들을 위한 것이며, 청구들 및/또는 실시예들의 범위를 결코 제한하지 않는다. 예컨대, 새롭게 설치된 유량계(5)의 캘리브레이션 상태를 결정하기 위해, 유량계(5)의 초기 상태는, 일 실시예에 따라, 내부적으로 캘리브레이션 결정들을 내리는 데 요구되는 대부분의 정보를 포함한다. 유량계(5)는, 규격 데이터가 참조될 필요가 없도록 계측 전자장치(20)의 규격들 모두를 포함한다. 유량계(5)는 또한 제로 드리프트를 계산하기 위해 제로 온도 및 동작 온도를 미리 프로그래밍하였다. 유량계는, 측정들 시에 예상되는 온도 영향이 알려지거나 계산 가능하도록, 동작 유량을 인식할 수 있다. 유량계(5)는, 일부 실시예들에서, 동작 압력을 알 수 없어서, 사용자는 요구되는 경우 동작 압력을 입력하도록 유도될 수 있다. 압력 보상이 활성화되면, 압력 값들은 이미 유량계(5) 내에 저장될 수 있다. 일단 동작 압력이 결정되면, 압력의 영향은 유량계(5)에 의해 계산될 수 있다. 다른 실시예들에서, 유량계(5)는 동작 압력을 측정할 수 있다. 이는 압력 센서로 달성될 수 있다. 압력 센서는 유량계(5)의 부분일 수 있거나, 유량계 외부에 있을 수 있다.
알려진 계측기 규격들은 알려진 그리고/또는 측정된 동작 조건들과 비교될 수 있다. 또한, 현재 동작 조건들은 과거 동작 조건들과 비교될 수 있으며, 유량계(5)는 값들이 변하였거나 변하지 않았음을 검증할 수 있다. 일 예에서, 제한없이, 유량계(5)의 동작 상태가 결정된다. 동작 시에 유량, 온도, 압력, 농도, 압력 영향 및 임의의 다른 계측기-관련 값들이 유도, 측정 및/또는 입력될 수 있다. 일단 동작하면, 유량계는 다양한 파라미터들과 연관된 성능을 계산할 수 있다. 이들은, 그 중에서도, 제로 드리프트 대 온도, 제로 안정성, 제로 안정성 불확실성, 제로 드리프트 대 온도 규격, 베이스라인 불확실성, 및 당분야에 알려진 임의의 다른 값들을 포함할 수 있다. 미리 설정된 가이드라인들에 기반하여, 유량계는 유량계를 제로화하고 그리고/또는 압력 보상을 활성화하도록 사용자를 유도할 수 있다. 대안적으로, 유량계(5)는 압력 보상들을 자동으로 활성화/비활성화하고 그리고/또는 제로화를 수행할 수 있다.
모든 실시예들은, 유량계(5)가 온라인 또는 오프-라인인 동안 수행될 수 있다. 예컨대, 오프-라인 모드는, 사용자가 평가가 수행될 때 계측기를 동작시킬 수 없는 애플리케이션들에서 요구된 동작 조건들을 입력하는 데 이용될 수 있다. 실시예들에서, 사용자 인터페이스는 단계 단위로 제로화 또는 압력 보상을 인에이블하는 구성 프로세스를 사용자에게 보여줄 수 있다. 인터페이스는 텍스트, 그래픽, 사운드 등을 포함할 수 있다. 본원에 제시된 질량 유동 분석 외에도, 농도 및/또는 체적 유동에 대해 유사한 분석이 수행될 수 있다.
위의 실시예들의 상세한 설명들은, 본 발명자들에 의해 본 출원의 범위 내에 있도록 고려되는 모든 실시예들의 철저한 설명들은 아니다. 실제로, 당업자는, 위에 설명된 실시예들의 특정한 엘리먼트들은 추가적인 실시예들을 생성하기 위해 다양하게 결합될 수 있거나 제거될 수 있고, 그러한 추가적인 실시예들은 본 출원의 범위 및 교시들 내에 있다는 점을 인지할 것이다. 또한, 위에 설명된 실시예들은, 본 출원의 범위 및 교시들 내에서 부가적인 실시예들을 생성하기 위해, 전체적으로 또는 부분적으로 결합될 수 있다는 점이 당업자들에게 자명할 것이다.
Claims (20)
- 현장 동작(field operation) 동안 유량계(flowmeter)의 정확한 동작을 자동으로 검증하는 방법으로서,
저장 시스템을 포함하는 계측 전자장치(meter electronics)를 갖는 유량계를 제공하는 단계,
상기 유량계를 통해 비-캘리브레이션 프로세스 유체(non-calibration process fluid)를 유동시키는 단계를 포함하고,
상기 계측 전자장치는:
상기 유량계의 모델을 검출하는 단계;
상기 저장 시스템으로부터 팩토리 제로 값(factory zero value)을 리트리브(retrieve)하는 단계 ― 상기 팩토리 제로 값은 초기 팩토리 캘리브레이션 동안 결정됨 ― ;
상기 검출된 유량계의 모델에 기반하여, 상기 저장 시스템으로부터 저장된 제로 드리프트 규격(zero drift specification)을 리트리브하는 단계;
상기 유량계의 현장 동작 동안 제로 값을 측정하는 단계;
상기 현장 동작 제로 값과 상기 팩토리 제로 값을 비교하는 단계;
상기 현장 동작 제로 값과 상기 팩토리 제로 값 간의 에러를 계산하는 단계;
상기 현장 동작 제로 값과 상기 팩토리 제로 값 간의 에러가 상기 제로 드리프트 규격 내에 있는지 여부를 결정하는 단계; 및
상기 에러가 상기 제로 드리프트 규격 외부에 있다면, 상기 유량계를 캘리브레이팅하는 단계를 수행하도록 구성되는,
현장 동작 동안 유량계의 정확한 동작을 자동으로 검증하는 방법. - 제1 항에 있어서,
적어도 하나의 동작 조건 값을 계측 전자장치에 입력하도록 사용자를 유도하는 단계를 더 포함하는,
현장 동작 동안 유량계의 정확한 동작을 자동으로 검증하는 방법. - 제2 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 동작 조건은 압력을 포함하는,
현장 동작 동안 유량계의 정확한 동작을 자동으로 검증하는 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 에러가 상기 제로 드리프트 규격 외부에 있다면, 상기 유량계를 캘리브레이팅하는 단계는 상기 유량계를 캘리브레이팅하도록 사용자를 유도하는 단계를 더 포함하는,
현장 동작 동안 유량계의 정확한 동작을 자동으로 검증하는 방법. - 제4 항에 있어서,
상기 유량계를 제로화(zero)하도록 상기 사용자를 유도하는 단계를 더 포함하는,
현장 동작 동안 유량계의 정확한 동작을 자동으로 검증하는 방법. - 제4 항에 있어서,
상기 유량계를 캘리브레이팅하도록 사용자를 유도하는 단계는 압력 보상(pressure compensation)을 활성화 또는 비활성화하도록 상기 사용자를 유도하는 단계를 포함하는,
현장 동작 동안 유량계의 정확한 동작을 자동으로 검증하는 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 방법은, 상기 팩토리 제로 값이 상기 계측 전자장치에 의해 사용되고 있는지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하고,
상기 현장 동작 제로 값과 상기 팩토리 제로 값을 비교하는 단계는, 상기 팩토리 제로 값이 상기 계측 전자장치에 의해 사용되고 있지 않다면, 상기 현장 동작 제로 값과 업데이트된 제로 값을 비교하는 단계를 포함하는,
현장 동작 동안 유량계의 정확한 동작을 자동으로 검증하는 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 계측 전자장치가 상기 저장 시스템으로부터 압력 영향 규격을 리트리브하는 단계를 더 포함하는,
현장 동작 동안 유량계의 정확한 동작을 자동으로 검증하는 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 비-캘리브레이션 프로세스 유체의 농도를 측정하는 단계를 더 포함하는,
현장 동작 동안 유량계의 정확한 동작을 자동으로 검증하는 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 비-캘리브레이션 프로세스 유체의 유량(flow rate)을 측정하는 단계를 더 포함하는,
현장 동작 동안 유량계의 정확한 동작을 자동으로 검증하는 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 비-캘리브레이션 프로세스 유체의 온도를 측정하는 단계를 더 포함하는,
현장 동작 동안 유량계의 정확한 동작을 자동으로 검증하는 방법. - 현장 동작 동안 유량계의 정확한 동작을 자동으로 검증하는 방법으로서,
저장 시스템을 포함하는 계측 전자장치를 갖는 유량계를 제공하는 단계,
상기 유량계를 통해 비-캘리브레이션 프로세스 유체를 유동시키는 단계를 포함하고,
상기 계측 전자장치는:
상기 유량계의 모델을 검출하는 단계;
상기 검출된 유량계의 모델에 기반하여, 상기 저장 시스템으로부터 저장된 가스 규격을 리트리브하는 단계;
상기 유량계의 현장 동작 동안 압력 값을 수신하는 단계;
상기 수신된 압력 값과 상기 저장된 가스 규격을 비교하는 단계;
상기 수신된 압력 값과 상기 저장된 가스 규격 간의 차이가 미리 결정된 임계치 외부에 있는지 여부를 결정하는 단계;
상기 수신된 압력 값과 상기 저장된 가스 규격 간의 차이가 상기 미리 결정된 임계치 외부에 있다면, 압력 보상을 활성화하는 단계; 및
상기 수신된 압력 값과 상기 저장된 가스 규격 간의 차이가 상기 미리 결정된 임계치 내에 있다면, 상기 압력 보상을 비활성화하는 단계를 수행하도록 구성되는,
현장 동작 동안 유량계의 정확한 동작을 자동으로 검증하는 방법. - 유량계(5)로서,
드라이버(104)에 의해 진동 가능한 적어도 하나의 도관(conduit)(103A, 103B)을 포함하는 센서 조립체(10);
상기 적어도 하나의 도관(103A, 103B)의 진동들을 검출하도록 동작 가능한 픽오프 센서들(pickoff sensors)(105, 105'); 및
프로세싱 시스템(203) 및 저장 시스템(204)을 포함하는 계측 전자장치(20)를 포함하고,
상기 계측 전자장치(20)는:
상기 저장 시스템(204)으로부터 적어도 하나의 저장된 규격을 리트리브하고;
상기 유량계(5)의 적어도 하나의 동작 조건 값을 측정하고;
상기 적어도 하나의 동작 조건 값과 상기 적어도 하나의 저장된 규격 값(214)을 비교하고; 그리고
상기 적어도 하나의 동작 조건 값과 상기 적어도 하나의 저장된 규격 값(214) 간의 에러를 계산하도록 구성되는,
유량계(5). - 제13 항에 있어서,
상기 계측 전자장치(20)는, 상기 에러가 미리 결정된 값보다 더 크면, 상기 유량계를 캘리브레이팅하도록 사용자를 유도하도록 구성되는,
유량계(5). - 제13 항에 있어서,
상기 계측 전자장치(20)는, 상기 에러가 미리 결정된 값보다 더 크면, 상기 유량계(5)를 캘리브레이팅하도록 구성되는,
유량계(5). - 제13 항에 있어서,
상기 계측 전자장치(20)는 적어도 하나의 동작 조건 값을 계측 전자장치에 입력하도록 사용자를 유도하도록 구성되는,
유량계(5). - 제14 항 또는 제15 항에 있어서,
유량계 캘리브레이션은 상기 유량계를 제로화하는 것을 포함하는,
유량계(5). - 제14 항 또는 제15 항에 있어서,
유량계 캘리브레이션은 압력 보상을 활성화 또는 비활성화하는 것을 포함하는,
유량계(5). - 제13 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 저장된 규격은 제로 드리프트 규격 및 압력 영향 규격 중 적어도 하나를 포함하는,
유량계(5). - 제13 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 동작 조건은 유량, 온도, 압력 및 농도 중 적어도 하나를 포함하는,
유량계(5).
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|---|---|---|---|---|
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| CN109116819A (zh) * | 2018-08-09 | 2019-01-01 | 安徽省法米特物联技术有限公司 | 一种物联大数据采集处理系统 |
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| CN110378754B (zh) * | 2019-07-31 | 2022-01-28 | 北京亿玛在线传媒科技有限公司 | 一种数据处理的方法和装置 |
| WO2021258258A1 (zh) * | 2020-06-22 | 2021-12-30 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 流量计的校准方法、装置、设备及存储介质 |
| US20240247969A1 (en) * | 2021-06-02 | 2024-07-25 | Micro Motion, Inc. | Determining a zero-verification criteria for a zero verification of a vibratory meter |
| WO2022255999A1 (en) * | 2021-06-02 | 2022-12-08 | Micro Motion, Inc. | Selecting a zero-verification criteria for a zero verification of a vibratory meter |
| CN113566931B (zh) * | 2021-07-22 | 2023-06-09 | 水利部南京水利水文自动化研究所 | 基于边缘计算的闸前反射式水位计智能校准方法及系统 |
| CN113790781B (zh) * | 2021-09-15 | 2023-10-27 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种用于叶片水流量测试设备的在线校准方法 |
| CN116754054B (zh) * | 2023-08-23 | 2023-11-14 | 上海扬基电子科技有限公司 | 一种油类检测流量计的校准方法及系统 |
| CN117804639B (zh) * | 2024-02-29 | 2024-05-17 | 潍坊盛品印刷设备有限公司 | 一种胶装机温控传感器的温度校准方法及系统 |
| CN118089893B (zh) * | 2024-04-28 | 2024-07-02 | 西南石油大学 | 科氏力流量计零点漂移预警监测方法及监测装置 |
| CN118882763B (zh) * | 2024-10-09 | 2025-01-28 | 青岛乾程科技股份有限公司 | 一种超声波水表在线零漂校正方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988002853A1 (en) * | 1986-10-09 | 1988-04-21 | Micro Motion, Inc. | Apparatus and methods for measuring the density of an unknown fluid using a coriolis meter |
| US20060235629A1 (en) * | 2003-05-21 | 2006-10-19 | Walker Jeffrey S | Flow meter monitoring and data logging system |
| US20080034893A1 (en) * | 2004-11-30 | 2008-02-14 | Micro Motion, Inc. | Method and Apparatus for Determining Flow Pressure Using Density Information |
| KR20140038544A (ko) * | 2011-06-27 | 2014-03-28 | 마이크로 모우션, 인코포레이티드 | 진동 유량계 및 제로 체크 방법 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4109524A (en) | 1975-06-30 | 1978-08-29 | S & F Associates | Method and apparatus for mass flow rate measurement |
| USRE31450E (en) | 1977-07-25 | 1983-11-29 | Micro Motion, Inc. | Method and structure for flow measurement |
| US4491025A (en) | 1982-11-03 | 1985-01-01 | Micro Motion, Inc. | Parallel path Coriolis mass flow rate meter |
| JPH09304151A (ja) * | 1996-05-17 | 1997-11-28 | Tokico Ltd | 質量流量計 |
| US7243035B2 (en) | 2002-05-24 | 2007-07-10 | Celerity, Inc. | System and method for mass flow detection device calibration |
| US6997032B2 (en) * | 2003-04-08 | 2006-02-14 | Invensys Systems, Inc. | Flowmeter zeroing techniques |
| CA2525974C (en) * | 2003-05-21 | 2012-01-03 | Micro Motion, Inc. | Flow meter monitoring and data logging system |
| WO2005031285A1 (en) * | 2003-08-29 | 2005-04-07 | Micro Motion, Inc. | A method and apparatus for correcting output information of flow measurement apparatus |
| US7614273B2 (en) * | 2003-09-29 | 2009-11-10 | Micro Motion, Inc. | Method for detecting corrosion, erosion or product buildup on vibrating element densitometers and Coriolis flowmeters and calibration validation |
| AU2003297868A1 (en) * | 2003-12-10 | 2005-07-14 | Micro Motion, Inc. | Flow meter type identification |
| JP4523343B2 (ja) * | 2004-06-14 | 2010-08-11 | 株式会社山武 | 電磁流量計 |
| MX2007007858A (es) * | 2004-12-30 | 2007-08-17 | Micro Motion Inc | Metodo y aparato para dirigir el uso de un flujometro de coriolis. |
| JP4715491B2 (ja) * | 2005-12-12 | 2011-07-06 | 株式会社タツノ・メカトロニクス | コリオリ質量流量計 |
| EP2464950B1 (en) | 2009-08-12 | 2019-12-11 | Micro Motion, Inc. | Method and meter electronics for determining a zero offset in a vibrating flow meter |
| KR20160111502A (ko) * | 2014-01-24 | 2016-09-26 | 마이크로 모우션, 인코포레이티드 | 진동 유량계 및 계기 검증을 위한 방법들 및 진단들 |
| DE102014103427A1 (de) * | 2014-03-13 | 2015-09-17 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Wandlervorrichtung sowie damit gebildetes Meßsystem |
| US10663338B2 (en) * | 2014-09-04 | 2020-05-26 | Micro Motion, Inc. | Differential flowmeter tool |
| WO2016064488A1 (en) * | 2014-10-21 | 2016-04-28 | Micro Motion, Inc. | Apparatus for applying a variable zero algorithm in a vibrating flowmeter and related method |
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Patent Citations (4)
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| WO1988002853A1 (en) * | 1986-10-09 | 1988-04-21 | Micro Motion, Inc. | Apparatus and methods for measuring the density of an unknown fluid using a coriolis meter |
| US20060235629A1 (en) * | 2003-05-21 | 2006-10-19 | Walker Jeffrey S | Flow meter monitoring and data logging system |
| US20080034893A1 (en) * | 2004-11-30 | 2008-02-14 | Micro Motion, Inc. | Method and Apparatus for Determining Flow Pressure Using Density Information |
| KR20140038544A (ko) * | 2011-06-27 | 2014-03-28 | 마이크로 모우션, 인코포레이티드 | 진동 유량계 및 제로 체크 방법 |
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