RU2797555C1

RU2797555C1 - Method for determining total verification time using flow meter diagnostic tool in real time when flow meter verification and flow meter diagnostic tool

Info

Publication number: RU2797555C1
Application number: RU2022102802A
Authority: RU
Inventors: Марк Аллан БАТЛЕР; Эндрю Тимоти ПЭТТЕН; Джеймс С. ДИСИ
Original assignee: Майкро Моушн, Инк.
Priority date: 2019-07-08
Filing date: 2020-03-09
Publication date: 2023-06-07

Abstract

FIELD: verification of meters.

SUBSTANCE: method for determining the total verification time using a real-time flow meter diagnostic tool during flow meter verification and a flow meter diagnostic tool. Baseline test volume (BTV), desired number of passes per cycle and/or maximum allowable number of cycles, flow meter data are entered into the diagnostic tool. An estimated minimum number of cycles required to reach the calculated TVT and/or an estimated minimum BTV is determined. The estimated total verification time (TVT) required to meet a predetermined reproducibility requirement is determined by calculating the standard deviation (σ) flow rate in the flowmeter sensor assembly, determining the number of samples used to calculate σ, coefficient (MSF) calculation for a particular meter.

EFFECT: determination of the total time of verification of the flow meter is ensured, based on connection of the diagnostic tool with the assembly (10) of the flow meter sensor (5).

9 cl, 4 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Описанные ниже варианты реализации относятся к способам определения общего времени поверки, необходимого для соответствия требованиям воспроизводимости.The implementations described below refer to methods for determining the total verification time needed to meet reproducibility requirements.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

При перекачке жидкой продукции потребителю, и при других фискальных измерениях жидкой продукции, которая продается по общему измеренному количеству, как в единицах объема, так и в единицах массы, часто требуется подтверждение in situ посредством процесса, обычно называемого поверкой измерителя. Практика поверки измерителей в целом хорошо зарекомендовала себя в промышленности. Одним из широко известных стандартов, например, но без ограничения, в котором описывается поверка измерителей, является Руководство по стандартам измерения нефти (MPMS) Американского института нефти (API), глава 4.8.When pumping liquid products to a consumer, and other fiscal metering of liquid products that are sold by total metered quantity, both in units of volume and in units of mass, in situ confirmation is often required through a process commonly referred to as meter verification. The practice of meter verification is generally well established in the industry. One well-known standard, for example, but not limited to, that describes meter verification is the American Petroleum Institute (API) Petroleum Measurement Standards Manual (MPMS), Chapter 4.8.

Для успешной работы организаций, которые должны выполнять определенные стандарты в пределах торговых контрактов и других обязательных практик, очень важно, чтобы параметры оборудования, используемого для измерения расхода жидкости при перекачке потребителю, всегда соответствовали критериям воспроизводимости, которые описаны в установленных стандартах, или превосходили эти критерии. Таким образом, данные поверочного мероприятия приводят к приемлемым уровням недостоверности для конечного среднего коэффициента измерителя.For the success of organizations that must comply with certain standards within trade contracts and other mandatory practices, it is very important that the parameters of the equipment used to measure the flow of liquid when pumping to a consumer always meet or exceed the reproducibility criteria that are described in established standards. . Thus, the verification event data results in acceptable levels of uncertainty for the final average meter factor.

Общее время (TPT) поверки - это время, необходимое для проверки соответствия требованиям воспроизводимости, как отмечено выше. Время TPT также используется в качестве параметра для выбора поверочного устройства и для определения его размеров на этапе проектирования установки.The total verification time (TPT) is the time required to verify compliance with the reproducibility requirements as noted above. The TPT time is also used as a parameter for selecting a verification device and for sizing it during the plant design phase.

Расходомеры Кориолиса часто используются для измерения массового расхода, плотности и для получения другой информации о протекающих материалах. Протекающие материалы могут включать в себя жидкости, газы, комбинацию жидкостей и газов, твердые вещества, взвешенные в жидкостях, и жидкости, включающие в себя газы и взвешенные твердые вещества. Например, расходомеры широко используются при добыче из скважины и при переработке нефти и нефтепродуктов. Расходомер может использоваться для определения дебита скважины посредством измерения расхода (т.е. посредством измерения массового расхода через расходомер) и даже может быть использован для определения относительных пропорций газовой и жидкой компонент потока.Coriolis meters are often used to measure mass flow, density, and other information about flowing materials. Flow materials may include liquids, gases, a combination of liquids and gases, solids suspended in liquids, and liquids including gases and suspended solids. For example, flowmeters are widely used in well production and in the processing of oil and petroleum products. The flow meter can be used to determine the rate of the well by measuring the flow rate (ie, by measuring the mass flow through the flow meter) and can even be used to determine the relative proportions of the gas and liquid components of the flow.

Проблемы могут возникать тогда, когда расходомеры Кориолиса используются в приложениях, где выполняется поверка, и в расходомере наблюдаются неустойчивые значения расхода и "зашумленные" значения расхода. Уровень имеющегося шума при эксплуатации может быть до некоторой степени предсказан на основании предшествующих наблюдений за типовыми установками, но имеется слишком много переменных для конструкции всей системы, которые могут влиять на уровень шумов потока и нестабильность для полной уверенности в том, какой будет фактическая вариация расхода, когда установка завершена, и система находится в эксплуатации и работает при различных условиях и значениях расхода.Problems can arise when Coriolis flowmeters are used in verification applications and the flowmeter exhibits erratic flowrates and "noisy" flowrates. The level of operating noise present can be predicted to some extent based on previous observations of typical installations, but there are too many design variables for the entire system that can affect flow noise levels and instability to be sure what the actual flow variation will be, when the installation is completed and the system is in operation and operating under various conditions and flow rates.

Кроме того, после начала измерений в процессе эксплуатации, когда возникают трудности с поверкой, и особенно когда постоянно возникают проблемы в подтверждении соответствия стандартам воспроизводимости, имеется множество потенциальных причин этих проблем, которые следует учитывать, если должна быть устранена истинная первопричина. Ожидаемый уровень шумов потока и соответствующее время TPT, необходимое для соответствия требованиям воспроизводимости, вследствие множества непредвиденных факторов, могут значительно отличаться от прогнозируемого времени TPT на этапе конструирования.In addition, once in-service measurements have been started, when verification is difficult, and especially when reproducibility standards are constantly being verified, there are many potential causes of these problems that must be considered if the true root cause is to be corrected. The expected flow noise level and the corresponding TPT required to meet repeatability requirements can differ significantly from the predicted TPT during the design phase due to many unforeseen factors.

Использование TPT в качестве параметра определения размеров и выбора устройства было основано только на предположениях и оценках потенциального шума измерителя при ожидаемых технологических условиях. Однако в настоящих вариантах реализации предоставляются способы и устройства, в которых анализируются непрерывные измерения расхода расходомером в реальном времени, во время эксплуатации, для определения и указания необходимого TPT на основании фактических условий потока и, таким образом, достигается прогресс в данной области техники.The use of TPT as a sizing and device selection parameter was based only on assumptions and estimates of potential meter noise under expected process conditions. However, in the present embodiments, methods and apparatuses are provided that analyze continuous, real-time flow measurements by a flow meter, during operation, to determine and indicate the required TPT based on actual flow conditions, and thus achieve advances in the art.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

В соответствии с вариантом реализации, предоставляется способ применения диагностического прибора расходомера. Диагностический прибор согласовывается со сборкой датчика расходомера, и в диагностический прибор вводится базовый поверочный объем (BPV). В диагностический прибор вводится желаемое количество проходов за один цикл. Принимаются данные расходомера, и вычисляется предполагаемое общее время (TPT) поверки, необходимое для соответствия предварительно заданному требованию воспроизводимости. Вычисляется предполагаемое минимальное количество циклов, необходимое для достижения вычисленного TPT. Вычисляется стандартное отклонение (σ) расхода в сборке датчика расходомера, и задается количество выборок, используемых для вычисления σ. Вычисляется коэффициент (MSF) для конкретного измерителя.According to an embodiment, a method of using a flow meter diagnostic tool is provided. The scan tool is matched to the flowmeter sensor assembly and a base test volume (BPV) is entered into the scan tool. The desired number of passes per cycle is entered into the diagnostic tool. The flow meter data is received and the estimated total verification time (TPT) required to meet the predefined reproducibility requirement is calculated. An estimated minimum number of cycles required to reach the calculated TPT is calculated. The standard deviation (σ) of the flow rate in the flowmeter assembly is calculated and the number of samples used to calculate σ is specified. The coefficient (MSF) for a particular meter is calculated.

В соответствии с вариантом реализации, предоставляется способ применения диагностического прибора расходомера. Диагностический прибор согласовывается со сборкой датчика расходомера, и в диагностический прибор вводится максимально допустимое количество циклов. В диагностический прибор вводится желаемое количество проходов за один цикл. Принимаются данные расходомера, и вычисляется предполагаемое общее время (TPT) поверки, необходимое для соответствия предварительно заданному требованию воспроизводимости. Рассчитывается предполагаемый минимальный базовый поверочный объем (BPV). Вычисляется стандартное отклонение (σ) расхода в сборке датчика расходомера, и задается количество выборок, используемых для вычисления σ. Вычисляется коэффициент (MSF) для конкретного измерителя.According to an embodiment, a method of using a flow meter diagnostic tool is provided. The scan tool is matched to the flowmeter sensor assembly and the maximum allowable number of cycles is entered into the scan tool. The desired number of passes per cycle is entered into the diagnostic tool. The flow meter data is received and the estimated total verification time (TPT) required to meet the predefined reproducibility requirement is calculated. An estimated minimum basic verification volume (BPV) is calculated. The standard deviation (σ) of the flow rate in the flowmeter assembly is calculated and the number of samples used to calculate σ is specified. The coefficient (MSF) for a particular meter is calculated.

В соответствии с вариантом реализации, предоставляется диагностический прибор для конфигурирования системы расходомера. Электронное устройство сконфигурировано для согласования с расходомером (5) и для приема данных расходомера. Пользовательский интерфейс с электронным устройством сконфигурирован для принятия входных данных от пользователя, причем входные данные содержат, по меньшей мере, либо базовый поверочный объем (BPV), либо желаемое количество проходов за один цикл, либо максимальное допустимое количество циклов. Система (303) обработки сконфигурирована для запуска подпрограммы (315) поверки, причем подпрограмма (315) поверки сконфигурирована, по меньшей мере, либо для вычисления предполагаемого общего времени (TPT) поверки, необходимого для соответствия предварительно заданному требованию воспроизводимости, либо для вычисления предполагаемого минимального количества циклов, необходимого для достижения вычисленного TPT, либо для вычисления предполагаемого минимального базового поверочного объема (BPV). Вычисляется стандартное отклонение (σ) расхода в сборке датчика расходомера, и задается количество выборок, используемых для вычисления σ. Вычисляется коэффициент (MSF) для конкретного измерителя.According to an embodiment, a diagnostic tool is provided for configuring the flowmeter system. The electronic device is configured to communicate with the flow meter (5) and to receive data from the flow meter. The user interface with the electronic device is configured to accept input from the user, the input containing at least either a baseline test volume (BPV), a desired number of passes per cycle, or a maximum allowable number of cycles. The processing system (303) is configured to run a verification routine (315), wherein the verification routine (315) is configured to at least either calculate an estimated total verification time (TPT) required to meet a predetermined reproducibility requirement, or to calculate an estimated minimum the number of cycles required to reach the calculated TPT, or to calculate the estimated minimum basic verification volume (BPV). The standard deviation (σ) of the flow rate in the flowmeter assembly is calculated and the number of samples used to calculate σ is specified. The coefficient (MSF) for a particular meter is calculated.

ОБЪЕКТЫOBJECTS

В соответствии с объектом, предоставляется способ применения диагностического прибора расходомера. Диагностический прибор согласовывается со сборкой датчика расходомера, и в диагностический прибор вводится базовый поверочный объем (BPV). В диагностический прибор вводится желаемое количество проходов за один цикл. Принимаются данные расходомера, и вычисляется предполагаемое общее время (TPT) поверки, необходимое для соответствия предварительно заданному требованию воспроизводимости. Вычисляется предполагаемое минимальное количество циклов, необходимое для достижения вычисленного TPT. Вычисляется стандартное отклонение (σ) расхода в сборке датчика расходомера, и задается количество выборок, используемых для вычисления σ. Вычисляется коэффициент (MSF) для конкретного измерителя.According to the subject matter, a method of using a flow meter diagnostic tool is provided. The scan tool is matched to the flowmeter sensor assembly and a base test volume (BPV) is entered into the scan tool. The desired number of passes per cycle is entered into the diagnostic tool. The flow meter data is received and the estimated total verification time (TPT) required to meet the predefined reproducibility requirement is calculated. An estimated minimum number of cycles required to reach the calculated TPT is calculated. The standard deviation (σ) of the flow rate in the flowmeter assembly is calculated and the number of samples used to calculate σ is specified. The coefficient (MSF) for a particular meter is calculated.

В соответствии с объектом, предоставляется способ применения диагностического прибора расходомера. Диагностический прибор согласовывается со сборкой датчика расходомера, и в диагностический прибор вводится максимальное допустимое количество циклов. В диагностический прибор вводится желаемое количество проходов за один цикл. Принимаются данные расходомера, и вычисляется предполагаемое общее время (TPT) поверки, необходимое для соответствия предварительно заданному требованию воспроизводимости. Вычисляется предполагаемый минимальный базовый поверочный объем (BPV). Вычисляется стандартное отклонение (σ) расхода в сборке датчика расходомера, и задается количество выборок, используемых для вычисления σ. Вычисляется коэффициент (MSF) для конкретного измерителя.According to the subject matter, a method of using a flow meter diagnostic tool is provided. The scan tool is matched to the flowmeter sensor assembly and the maximum allowable number of cycles is entered into the scan tool. The desired number of passes per cycle is entered into the diagnostic tool. The flow meter data is received and the estimated total verification time (TPT) required to meet the predefined reproducibility requirement is calculated. An estimated minimum basic verification volume (BPV) is calculated. The standard deviation (σ) of the flow rate in the flowmeter assembly is calculated and the number of samples used to calculate σ is specified. The coefficient (MSF) for a particular meter is calculated.

Предпочтительно, MSF содержит частоту выборки для вычисления TPT.Preferably, the MSF contains the sampling rate for calculating the TPT.

Предпочтительно, MSF вычисляется посредством деления количества выборок, используемых для вычисления σ, на продолжительность выборок.Preferably, the MSF is calculated by dividing the number of samples used to calculate σ by the duration of the samples.

В соответствии с объектом, предоставляется диагностический прибор для конфигурирования системы расходомера. Электронное устройство сконфигурировано для согласования с расходомером (5) и приема данных расходомера. Пользовательский интерфейс с электронным устройством сконфигурирован для принятия входных данных от пользователя, причем входные данные содержат, по меньшей мере, либо базовый поверочный объем (BPV), либо желаемое количество проходов за один цикл, либо максимальное допустимое количество циклов. Система (303) обработки сконфигурирована для запуска подпрограммы (315) поверки, причем подпрограмма (315) поверки сконфигурирована для вычисления, по меньшей мере, либо предполагаемого общего времени (TPT) поверки, необходимого для соответствия предварительно заданному требованию воспроизводимости, либо предполагаемого минимального количества циклов, необходимого для достижения вычисленного TPT, либо предполагаемого минимального базового поверочного объема (BPV). Вычисляется стандартное отклонение (σ) расхода в сборке датчика расходомера, и задается количество выборок, используемое для вычисления σ. Вычисляется коэффициент (MSF) для конкретного измерителя.According to the object, a diagnostic tool is provided for configuring the flow meter system. The electronic device is configured to communicate with the flow meter (5) and receive data from the flow meter. The user interface with the electronic device is configured to accept input from the user, the input containing at least either a baseline test volume (BPV), a desired number of passes per cycle, or a maximum allowable number of cycles. The processing system (303) is configured to run a verification routine (315), wherein the verification routine (315) is configured to calculate at least either an estimated total verification time (TPT) required to meet a predetermined reproducibility requirement or an estimated minimum number of cycles required to achieve the calculated TPT or estimated minimum baseline verification volume (BPV). The standard deviation (σ) of the flow rate in the flowmeter assembly is calculated and the number of samples used to calculate σ is specified. The coefficient (MSF) for a particular meter is calculated.

Предпочтительно, электронное устройство содержит электронный измеритель (20) расходомера (5).Preferably, the electronic device comprises an electronic meter (20) of the flow meter (5).

Предпочтительно, вычисление TPT содержит использование коэффициента покрытия недостоверности.Preferably, the TPT calculation comprises using an uncertainty coverage factor.

Предпочтительно, вычисление предполагаемого минимального количества циклов, необходимого для достижения вычисленного TPT, содержит использование измеряемого расхода и BPV.Preferably, the calculation of the estimated minimum number of cycles required to achieve the calculated TPT comprises using the measured flow rate and the BPV.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Одно и то же цифровое обозначение отображает один и тот же элемент на всех чертежах. Следует понимать, что чертежи не обязательно выполнены в масштабе.The same numerical designation displays the same element in all drawings. It should be understood that the drawings are not necessarily drawn to scale.

Фиг.1 изображает расходомер в соответствии с вариантом реализации;Fig. 1 depicts a flow meter in accordance with an embodiment;

Фиг.2 - пример диагностического электронного устройства в соответствии с вариантом реализации;Fig. 2 is an example of a diagnostic electronic device according to an embodiment;

Фиг.3 - блок-схема последовательности операций, показывающая способ применения диагностического прибора расходомера в соответствии с вариантом реализации; и3 is a flowchart showing a method of using a flow meter diagnostic tool according to an embodiment; And

Фиг.4 - блок-схема последовательности операций, показывающая способ применения диагностического прибора расходомера в соответствии с другим вариантом реализации.4 is a flowchart showing a method of using a flow meter diagnostic tool according to another embodiment.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION

На Фиг.1-4 и в нижеследующем описании демонстрируются конкретные примеры для пояснения специалистам в данной области техники того, как создать и использовать наилучшим образом варианты реализации, раскрываемые ниже. С целью пояснения принципов изобретения, некоторые обычные объекты были упрощены или опущены. Специалистам в данной области техники будут понятны варианты этих примеров, которые входят в объем притязаний настоящего описания. Специалистам в данной области техники будет понятно, что описываемые ниже признаки могут быть скомбинированы различными способами для формирования множественных вариантов раскрываемых способов. В результате описываемые ниже варианты реализации не ограничиваются описываемыми ниже конкретными примерами.Figures 1-4 and the following description show specific examples to explain to those skilled in the art how to make and best use the embodiments disclosed below. For the purpose of explaining the principles of the invention, certain conventional aspects have been simplified or omitted. Variants of these examples will be understood by those skilled in the art and are within the scope of the present disclosure. Those skilled in the art will appreciate that the features described below may be combined in various ways to form multiple variations of the disclosed methods. As a result, the embodiments described below are not limited to the specific examples described below.

Описываемые здесь способы могут быть объединены в расходомере или могут быть выполнены с использованием специального диагностического прибора, который согласовывается с расходомерами и системами потока. На Фиг.1 показан расходомер 5, который может быть любым вибрационным измерителем, таким, как, например, расходомер/денситометр Кориолиса, без ограничения. Расходомер 5 содержит сборку 10 датчика и электронный измеритель 20. Сборка 10 датчика реагирует на массовый расход и плотность технологического материала. Электронный измеритель 20 соединяется со сборкой 10 датчика через кабельные соединения 100 для предоставления информации о плотности, массовом расходе и температуре по каналу 26, а также для предоставления другой информации. Сборка 10 датчика включает в себя фланцы 101 и 101', пару манифольдов 102 и 102', пару параллельных трубопроводов 103 (первый трубопровод) и 103' (второй трубопровод), привод 104, датчик 106 температуры, такой, как резистивный датчик температуры (RTD), и пару тензодатчиков 105 и 105', таких, как тензодатчики магнит/катушка, датчики деформаций, оптические датчики или любые другие тензодатчики, известные в данной области техники. Трубопроводы 103 и 103' имеют впускные ветви 107 и 107' и выпускные ветви 108 и 108', соответственно. Трубопроводы 103 и 103' изгибаются, по меньшей мере, в одном симметричном местоположении вдоль их длины, и по существу параллельны по всей своей длине. Каждый трубопровод 103, 103' колеблется относительно осей W и W', соответственно.The methods described here may be integrated into a flow meter or may be performed using a specific diagnostic tool that is consistent with flow meters and flow systems. Figure 1 shows a flow meter 5, which may be any vibration meter, such as, for example, a Coriolis flow meter/densitometer, without limitation. The flow meter 5 includes a sensor assembly 10 and an electronic meter 20. The sensor assembly 10 is responsive to mass flow and process material density. The meter electronics 20 is connected to the sensor assembly 10 via cable connections 100 to provide density, mass flow, and temperature information via channel 26, as well as to provide other information. Sensor assembly 10 includes flanges 101 and 101', a pair of manifolds 102 and 102', a pair of parallel conduits 103 (first conduit) and 103' (second conduit), an actuator 104, a temperature sensor 106 such as a resistance temperature detector (RTD). ), and a pair of strain gauges 105 and 105', such as magnet/coil strain gauges, strain gauges, optical gauges, or any other strain gauges known in the art. Conduits 103 and 103' have inlet branches 107 and 107' and outlet branches 108 and 108', respectively. Conduits 103 and 103' bend at at least one symmetrical location along their length, and are substantially parallel throughout their length. Each pipeline 103, 103' oscillates about the axes W and W', respectively.

Ветви 107, 107', 108, 108' трубопроводов 103, 103' неподвижно прикреплены к монтажным блокам 109 и 109' трубопроводов, и эти блоки, в свою очередь, неподвижно прикреплены к манифольдам 102 и 102'. Это обеспечивает непрерывный замкнутый канал для материала через сборку 10 датчика.Branches 107, 107', 108, 108' of pipelines 103, 103' are fixedly attached to pipeline mounting blocks 109 and 109', and these blocks, in turn, are fixedly attached to manifolds 102 and 102'. This provides a continuous closed path for material through the sensor assembly 10.

Когда фланцы 101 и 101' соединяются с технологической линией (не показана), по которой проходит измеряемый технологический материал, материал входит в первый конец 110 расходомера 5 через первое отверстие (не видно на Фиг.1), во фланце 101 и пропускается через манифольд 102 к монтажному блоку 109 трубопровода. В пределах манифольда 102 материал разделяется и направляется через трубопроводы 103 и 103'. На выходе из трубопроводов 103 и 103' технологический материал повторно объединяется в единый поток в пределах манифольда 102' и после этого направляется к выходу из второго конца 112, соединенного посредством фланца 101' с технологической линией (не показана).When flanges 101 and 101' are connected to a process line (not shown) carrying process material to be measured, the material enters the first end 110 of flowmeter 5 through a first opening (not visible in FIG. 1), in flange 101, and is passed through manifold 102 to the pipeline mounting block 109. Within the manifold 102, the material is separated and directed through conduits 103 and 103'. At the outlet of conduits 103 and 103', the process material is recombined into a single stream within the manifold 102' and then directed to the outlet of the second end 112 connected via a flange 101' to the process line (not shown).

Трубопроводы 103 и 103' выбираются и соответствующим образом устанавливаются на монтажных блоках 109 и 109' трубопровода так, чтобы иметь по существу одинаковое распределение массы, моментов инерции и модулей Юнга относительно изгибных осей W-W и W'-W', соответственно. Поскольку модуль Юнга трубопроводов 103, 103' изменяется с температурой, и это изменение влияет на вычисление расхода и плотности, датчик 106 температуры устанавливается, по меньшей мере, на одном из трубопроводов 103, 103' для непрерывного измерения температуры трубопровода. Температура трубопровода и, следовательно, напряжение, возникающее на датчике 106 температуры при заданном токе, проходящем через него, в первую очередь определяется температурой материала, проходящего через трубопровод. Зависящее от температуры напряжение, возникающее на датчике 106 температуры, используется в хорошо известном способе электронным измерителем 20 для компенсации изменения модуля упругости трубопроводов 103, 103' вследствие каких-либо изменений температуры трубопроводов 103, 103'. Датчик 106 температуры соединяется с электронным измерителем 20.Conduits 103 and 103' are selected and appropriately mounted on conduit mounting blocks 109 and 109' so as to have substantially the same distribution of mass, moments of inertia and Young's modulus about bending axes W-W and W'-W', respectively. Since the Young's modulus of conduits 103, 103' changes with temperature, and this change affects the calculation of flow and density, a temperature sensor 106 is installed on at least one of conduits 103, 103' to continuously measure the temperature of the conduit. The temperature of the conduit, and hence the voltage applied to the temperature sensor 106 for a given current passing through it, is primarily determined by the temperature of the material passing through the conduit. The temperature dependent voltage applied to the temperature sensor 106 is used in a well known method by the electronic meter 20 to compensate for changes in the modulus of elasticity of the conduits 103, 103' due to any changes in the temperature of the conduits 103, 103'. The temperature sensor 106 is connected to the electronic meter 20.

В обоих трубопроводах 103, 103' посредством привода 104 возбуждаются колебания в противоположных направлениях относительно их соответствующих изгибных осей W и W' с модой, которая называется первой несинфазной изгибной модой расходомера. Данный привод 104 может содержать любую из многих хорошо известных конструкций, таких, как магнит, установленный на трубопроводе 103', и противостоящая катушка, установленная на трубопроводе 103, через которую пропускается переменный ток для возбуждения колебаний обоих трубопроводов. Соответствующий сигнал возбуждения подается электронным измерителем 20 через кабельное соединение 113 к приводу 104. Следует понимать, что, хотя рассмотрение относится к двум трубопроводам 103, 103', в других вариантах реализации может быть предусмотрен только один трубопровод, или может быть предусмотрено более двух трубопроводов. В пределы объема притязаний настоящего изобретения также входит создание множества сигналов возбуждения для множества приводов и создание сигналов возбуждения для привода(ов) для возбуждения колебаний трубопроводов с модами, отличными от первой несинфазной изгибной моды.Both conduits 103, 103' are oscillated by actuator 104 in opposite directions about their respective bending axes W and W' in a mode referred to as the flowmeter's first out-of-phase bending mode. This actuator 104 may comprise any of many well known designs such as a magnet mounted on conduit 103' and an opposing coil mounted on conduit 103 through which an alternating current is passed to oscillate both conduits. An appropriate drive signal is applied by meter electronics 20 via cable connection 113 to actuator 104. It should be understood that while two conduits 103, 103' are considered, other embodiments may have only one conduit, or more than two conduits may be provided. It is also within the scope of the present invention to provide a plurality of drive signals for a plurality of drives, and to provide drive signals for the drive(s) to drive conduit vibrations with modes other than the first out-of-phase bending mode.

Электронный измеритель 20 может быть связан с каналом 26 или другим каналом связи. Электронный измеритель 20 может передавать результаты измерений плотности по каналу 26. Электронный измеритель 20 может также передавать любым способом другие сигналы, результаты измерений или данные по каналу 26. Кроме того, электронный измеритель 20 может принимать по каналу 26 инструкции, программы, другие данные или команды.Electronic meter 20 may be associated with channel 26 or other communication channel. Meter electronics 20 may transmit density measurements over channel 26. Meter electronics 20 may also transmit other signals, measurements, or data over channel 26 in any manner. In addition, electronic meter 20 may receive instructions, programs, other data, or commands over channel 26. .

Электронный измеритель 20 принимает сигнал температуры по кабельному соединению 114, и сигналы левой и правой скорости появляются на кабельных соединениях 115 и 115' соответственно. Электронный измеритель 20 вырабатывает сигнал возбуждения, поступающий через кабельное соединение 113 на привод 104, и возбуждает колебания трубопроводов 103, 103'. Электронный измеритель 20 обрабатывает сигналы левой и правой скорости и сигнал температуры для вычисления массового расхода и плотности материала, проходящего через сборку 10 датчика. Эта информация, наряду с другой информацией, передается электронным измерителем 20 по каналу 26 к исполнительным средствам. Пояснение схемы электронного измерителя 20 не требуется для понимания настоящего изобретения и опускается для краткости данного описания.The electronic meter 20 receives the temperature signal on the cable connection 114, and the left and right speed signals appear on the cable connections 115 and 115' respectively. The electronic meter 20 generates a drive signal through the cable connection 113 to the actuator 104 and excites the conduits 103, 103' to vibrate. The meter electronics 20 processes the left and right speed signals and the temperature signal to calculate the mass flow rate and density of the material passing through the sensor assembly 10 . This information, along with other information, is transmitted by the electronic meter 20 via channel 26 to the executive means. An explanation of the circuitry of the meter electronics 20 is not required to understand the present invention and is omitted for the sake of brevity in this description.

Следует понимать, что описание к Фиг.1 предоставляется только в качестве примера работы одного возможного вибрационного измерителя и не предназначено для ограничения принципа настоящего изобретения. Например, описывается конструкция расходомера Кориолиса, но специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что настоящее изобретение может быть реализовано для денситометра с вибрационным трубопроводом или для вилочного денситометра, без возможности дополнительных измерений, обеспечиваемых массовым расходомером Кориолиса.It should be understood that the description of FIG. 1 is only provided as an example of the operation of one possible vibration meter and is not intended to limit the principle of the present invention. For example, the construction of a Coriolis flow meter is described, but those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented for a vibrating conduit densitometer or fork densitometer without the additional measurement capability provided by a Coriolis mass flow meter.

На Фиг.2 представлена общая блок-схема электронного измерителя 20 в соответствии с вариантом реализации. Следует отметить, что электронное устройство автономного диагностического прибора может иметь аналогичную конструкцию. В процессе работы расходомер 5 предоставляет различные значения измерений, которые могут быть выведены, включающие в себя одно или несколько измеряемых или усредняемых значений плотности, массового расхода, объемного расхода, массы отдельного компонента потока и объемного расхода для многофазного потока, а также общего расхода, включая, например, и объемный, и массовый расход отдельных компонентов потока. Электронный измеритель 20 и автономное электронное устройство могут содержать пользовательский интерфейс, причем пользователь может вводить данные и/или принимать выводимые данные.Figure 2 presents a General block diagram of the electronic meter 20 in accordance with the implementation option. It should be noted that the electronics of the offline diagnostic tool may have a similar design. In operation, the flow meter 5 provides various measurement values that can be output, including one or more measured or averaged values for density, mass flow, volume flow, individual flow component mass, and volume flow for multi-phase flow, as well as total flow, including , for example, both the volumetric and mass flow rates of the individual flow components. The meter electronics 20 and the stand-alone electronic device may include a user interface where the user can enter data and/or receive output data.

Расходомер 5 вырабатывает колебательный отклик. Колебательный отклик принимается и обрабатывается электронным измерителем 20 для создания одного или нескольких значений измерения флюида. Значения могут быть проконтролированы, записаны, сохранены, просуммированы и/или выведены.The flow meter 5 produces an oscillatory response. The vibrational response is received and processed by meter electronics 20 to generate one or more fluid measurement values. Values can be monitored, recorded, stored, totalized and/or output.

Электронный измеритель 20 включает в себя интерфейс 301, систему 303 обработки, связанную с интерфейсом 301, и систему 304 памяти, связанную с системой 303 обработки. Несмотря на то, что эти компоненты показаны как отдельные блоки, следует понимать, что электронный измеритель 20 может состоять из различных комбинаций объединенных и/или дискретных компонентов.The electronic meter 20 includes an interface 301, a processing system 303 associated with the interface 301, and a memory system 304 associated with the processing system 303. While these components are shown as separate units, it should be understood that meter electronics 20 may be comprised of various combinations of integrated and/or discrete components.

Интерфейс 301 может быть сконфигурирован для связи с кабельными соединениями 100 и обмена сигналами, например, с приводом 104, тензодатчиками 105, 105' и датчиком 106 температуры. Интерфейс 301 может быть дополнительно сконфигурирован для связи по каналу 26 связи, например, с внешними устройствами.Interface 301 may be configured to communicate with cable connections 100 and exchange signals with, for example, actuator 104, strain gauges 105, 105', and temperature sensor 106. The interface 301 may be further configured to communicate over the communication channel 26, for example, with external devices.

Система 303 обработки может содержать систему обработки любого типа. Система 303 обработки сконфигурирована для извлечения и выполнения сохраняемых подпрограмм для работы расходомера 5. Система 304 памяти может сохранять подпрограммы, включающие в себя общую подпрограмму 305 измерителя и подпрограмму 313 усиления привода. Система 304 памяти может сохранять результаты измерений, принимаемые значения, рабочие значения и другую информацию. В некоторых вариантах реализации в системе памяти сохраняется массовый расход (m) 321, плотность (ρ) 325, вязкость (µ) 323, температура (T) 324, давление 309, усиление привода 306 и любые другие переменные, известные в данной области техники. Подпрограммы 305, 313 могут содержать любой упомянутый сигнал, а также другие переменные, известные в данной области техники. Другие процедуры измерения/обработки также предполагаются и находятся в пределах объема притязаний данного описания и формулы изобретения.Processing system 303 may include any type of processing system. Processing system 303 is configured to retrieve and execute stored subroutines for operating flowmeter 5. Memory system 304 may store subroutines including meter general routine 305 and driver gain routine 313. The memory system 304 may store measurements, received values, operating values, and other information. In some embodiments, the memory system stores mass flow (m) 321, density (ρ) 325, viscosity (µ) 323, temperature (T) 324, pressure 309, drive gain 306, and any other variables known in the art. Subroutines 305, 313 may contain any of the signals mentioned, as well as other variables known in the art. Other measurement/processing procedures are also contemplated and are within the scope of this specification and claims.

Общая подпрограмма 305 измерителя может вырабатывать и сохранять количественные параметры флюида и значения измерений расхода. Эти значения могут содержать по существу мгновенные значения измерений или могут содержать суммарные, накопленные и/или усредненные значения. Например, общая подпрограмма 305 измерителя может вырабатывать значения измерений массового расхода и сохранять их, например, в устройстве памяти массового расхода 321 системы 304 памяти. Аналогично, общая подпрограмма 305 измерителя может вырабатывать результаты измерений плотности и сохранять их, например, в устройстве памяти плотности 325 системы 304 памяти. Значения массового расхода 321 и плотности 325 определяются из колебательного отклика, как обсуждается ранее и как известно в данной области техники. Массовый расход и другие результаты измерений могут содержать по существу мгновенное значение, могут содержать выборку, могут содержать усредненное значение за интервал времени или могут содержать накопленное значение за интервал времени. Интервал времени может быть выбран так, чтобы соответствовать периоду времени, в течение которого регистрируются определенные характеристики флюида, например, только жидкое состояние флюида или, альтернативно, состояние флюида, включающее в себя жидкости, вовлеченный газ и/или твердые вещества, растворенные вещества и их комбинации. Кроме того, предусматриваются другие значения массового и объемного расхода и соответствующие количественные параметры, которые находятся в пределах объема притязаний описания и формулы изобретения.The common meter routine 305 may generate and store fluid quantities and flow measurement values. These values may comprise substantially instantaneous measurement values, or may comprise summed, accumulated and/or averaged values. For example, the general meter routine 305 may generate mass flow measurement values and store them, for example, in the mass flow memory device 321 of the memory system 304. Likewise, the general meter routine 305 may generate density measurements and store them, for example, in the density memory device 325 of the memory system 304. Mass flow 321 and density 325 are determined from the vibrational response, as discussed previously and as known in the art. Mass flow and other measurements may contain a substantially instantaneous value, may contain a sample, may contain an average value over a time interval, or may contain an accumulated value over a time interval. The time interval may be chosen to correspond to the period of time during which certain fluid characteristics are recorded, for example, only the liquid state of the fluid or, alternatively, the state of the fluid, including liquids, entrained gas and/or solids, solutes and their combinations. In addition, other mass and volume flow rates and corresponding quantities are contemplated that are within the scope of the description and claims.

Предоставляемые варианты реализации содержат диагностический прибор, пригодный для указания предполагаемого минимального TPT, необходимого для расходомера, на основании фактических наблюдаемых условий эксплуатации, и, таким образом, полезный для определения основной причины и наилучшего образа действий, который следует предпринять для устранения проблем при поверке. В варианте реализации диагностический прибор содержит электронный измеритель 20, имеющий подпрограмму 315 поверки, которая определяет минимальное TPT. Другие варианты реализации диагностического прибора представляют собой отдельный от электронного измерителя прибор, но он может связываться с электронным измерителем 20 системы расходомера посредством интерфейса 301.The provided implementations contain a diagnostic tool useful for indicating the estimated minimum TPT required for the flow meter based on actual observed operating conditions, and thus useful in determining the root cause and the best course of action to take to troubleshoot verification issues. In an embodiment, the diagnostic tool includes an electronic meter 20 having a verification routine 315 that determines the minimum TPT. Other embodiments of the diagnostic tool are separate from the meter electronics, but can communicate with the meter electronics 20 of the flow meter system via interface 301.

В зависимости от указанного минимального необходимого TPT, основанного на фактических условиях эксплуатации, наиболее простым решением может быть увеличение количества циклов и/или проходов для достижения указанного целевого значения TPT. Вместе с тем, если диагностический прибор указывает, что необходимое увеличение TPT для достижения целевого значения TPT настолько значительно, что его реализация непрактична, то могут быть найдены другие решения, которые приводят к появлению шумов потока в системе и, следовательно, указанное целевое значение TPT будет уменьшено до достижимого и/или до практического уровня. По мере внесения изменений для уменьшения шумов потока, можно выполнять контроль с помощью диагностического прибора TPT для обеспечения мгновенной обратной связи относительно эффективности различных усовершенствований по мере их применения, тем самым подтверждая корректирующие действия по мере их осуществления.Depending on the specified minimum required TPT based on actual operating conditions, the simplest solution may be to increase the number of cycles and/or passes to achieve the specified target TPT. However, if the scan tool indicates that the required increase in TPT to achieve the TPT target is so significant that it is impractical to implement, then other solutions may be found that introduce flow noise into the system and therefore the specified TPT target will be reduced to an achievable and/or practical level. As changes are made to reduce flow noise, monitoring with the TPT diagnostic tool can be performed to provide instant feedback on the effectiveness of various improvements as they are applied, thereby confirming corrective actions as they are implemented.

Данный диагностический прибор также особенно полезен при выполнении работ по поверке портативного поверочного устройства или при планировании модернизации стационарного поверочного устройства до большего размера для увеличения производительности. При установленном и работающем расходомере, диагностика TPT может проводиться при не контролируемом ранее значении расхода до применения поверочного устройства для проверки in situ достаточных оснований того, что будут соблюдаться требования воспроизводимости поверки, выполняемой при новом расходе или в новых условиях с практическим количеством проходов и/или циклов с использованием поверочного устройства запланированного размера. Если это указывается посредством диагностики TPT, исполнитель поверки может быть направлен заранее для доставки поверочного устройства соответствующего размера, или разработка запланированного увеличения производительности может быть соответствующим образом скорректирована в соответствии с данными диагностики.This diagnostic tool is also particularly useful when performing calibration work on a portable tester or when planning to upgrade a stationary tester to a larger size for increased performance. With the flow meter installed and operating, TPT diagnostics may be performed at a previously unmonitored flow rate prior to using a verifier for in situ verification of sufficient evidence that reproducibility requirements for verification performed at a new flow rate or under new conditions with a practical number of passes and/or cycles using a verification device of the planned size. If indicated by TPT diagnostics, a verifier can be dispatched in advance to deliver an appropriately sized verifier, or the development of the planned capacity increase can be adjusted accordingly according to the diagnostic data.

Опыт эксплуатации и испытания показали, что для некоторых конструкций расходомеров Кориолиса существует хорошая корреляция между значением TPT и вероятностью успешного выполнения требований API MPMS главы 4.8 по воспроизводимости. TPT задается уравнением 1.Field experience and testing have shown that for some Coriolis flowmeter designs there is a good correlation between the TPT value and the likelihood of successfully meeting API MPMS Chapter 4.8 reproducibility requirements. TPT is given by Equation 1.

$T P T = B P V / (F l o w R a t e) \times P P R \times n$

(1)

T P T = B P V / (F l o w R a t e) \times P P R \times n

(1)

Где:Where:

TPT - общее время поверки. TPT - total verification time.

Flow rate - средний или установленный расход в системе во время поверки. Flow rate - average or set flow rate in the system during calibration.

BPV - базовый поверочный объем. BPV - basic verification volume.

PPR - количество проходов за один цикл. PPR - number of passes per cycle.

n - общее количество циклов. n is the total number of cycles.

Время TPT представляет собой общее накопленное время, в течение которого вытеснитель поверочного устройства перемещается между переключателями регистратора поверочного устройства, в то время как импульсы от измерителя накапливаются в течение поверки.The TPT time is the total accumulated time that the verifier displacer moves between the verifier recorder switches while pulses from the meter accumulate during verification.

Объем BPV представляет собой общий откалиброванный объем, вытесняемый поверочным устройством в течение каждого прохода вытеснителя поверочного устройства при накоплении импульсов от измерителя.The BPV is the total calibrated volume displaced by the verifier during each pass of the verifier displacer as pulses from the meter are accumulated.

Значение PPR представляет собой общее количество проходов за каждый поверочный цикл во время поверки. Когда измерение выполняется в течение нескольких проходов за один цикл, результирующее значение измерения объема для этого цикла представляет собой среднее значение для всех проходов, выполненных во время этого цикла.The PPR value is the total number of passes for each verification cycle during verification. When a measurement is made over multiple passes in one cycle, the resulting volume measurement for that cycle is the average of all passes made during that cycle.

Общее количество циклов (n) представляет собой количество циклов, которые анализируются для определения результата поверки. Количество циклов также задает допуски воспроизводимости, которые применяются для поверки, в соответствии с выбранными стандартами.The total number of cycles (n) is the number of cycles that are analyzed to determine the verification result. The number of cycles also defines the reproducibility tolerances that are applied for verification according to the selected standards.

В варианте реализации диагностический прибор определяет целевое значение TPT посредством применения стандартного статистического анализа для измерения вариации мгновенного расхода, показываемого расходомером. Статистические расчеты используются для вычисления текущего стандартного отклонения данных о расходе, собранных за последнее окно выборки. Значение стандартного отклонения постоянно обновляется путем повторения процесса выборки на постоянной основе и вычисления нового стандартного отклонения по мере завершения каждого последующего окна выборки. Продолжительность окна выборки представляет собой конфигурируемое значение, поэтому оно может быть отрегулировано для оптимизации выполнения диагностики TPT. Например, если продолжительность периода выборки сконфигурирована равной 5 секундам, то значение стандартного отклонения всегда будет представлять стандартное отклонение полного набора выборок расхода, собранных за последние 5 секунд при стандартной частоте выборки для передающего устройства. Окно выборки может быть значением времени, которое предварительно задается оператором.In an embodiment, the diagnostic tool determines the target TPT by applying standard statistical analysis to measure the instantaneous flow rate variation indicated by the flow meter. Statistical calculations are used to calculate the current standard deviation of the flow data collected during the last sampling window. The value of the standard deviation is constantly updated by repeating the sampling process on an ongoing basis and calculating a new standard deviation as each successive sampling window is completed. The sample window duration is a configurable value, so it can be adjusted to optimize TPT diagnostic performance. For example, if the sample period length is configured to be 5 seconds, then the standard deviation value will always represent the standard deviation of the full set of flow samples collected in the last 5 seconds at the transmitter's standard sample rate. The sampling window may be a time value that is pre-specified by the operator.

Минимальное целевое значение TPT для успешной поверки вычисляется из стандартного отклонения, как показано в уравнении 2.The minimum target TPT for successful verification is calculated from the standard deviation as shown in Equation 2.

$T P T_{m} = \frac{{(\frac{k \times σ}{U_{M F}})}^{2}}{M S F}$

(2)

T P T_{m} = \frac{{(\frac{k \times σ}{U_{M F}})}^{2}}{M S F}

(2)

Где:Where:

TPT _m - предполагаемое минимальное общее время поверки в секундах. TPT _m is the expected minimum total verification time in seconds.

k - коэффициент покрытия недостоверности (например, k=2 эквивалентно 95% достоверности).k is the uncertainty coverage ratio (for example, k=2 is equivalent to 95% confidence).

σ - наблюдаемое текущее (кратковременное) стандартное отклонение показания текущего расхода расходомера в %.σ is the observed current (short-term) standard deviation of the flowmeter current flow reading in %.

U _mf - недостоверность целевого коэффициента для измерителя в %. U _mf - unreliability of the target coefficient for the meter in%.

MSF - коэффициент для конкретного измерителя.MSF - coefficient for a particular meter.

Время TPT _m представляет собой предполагаемое минимальное время поверки, необходимое для соответствия предварительно заданному стандарту воспроизводимости для достижения недостоверности U _MF коэффициента для измерителя при коэффициенте k покрытия, при поверке, когда выборка непрерывного расхода измерителя указывает на стандартное отклонение σ мгновенного расхода.The TPT time, _m , is the estimated minimum verification time required to meet a predetermined reproducibility standard to achieve the uncertainty UMF coefficient for a meter at coverage factor k , when calibrated when _the continuous flow rate sample of the meter indicates the standard deviation σ of the instantaneous flow rate.

Коэффициент MSF представляет собой коэффициент, необходимый для преобразования очевидного из частоты выборок измерителя количества выборок (n) в секунды времени поверки. В предшествующих описаниях MSF представляет собой фиксированное значение, которое предварительно запрограммировано в диагностических приборах или расходомерах. Это значение индивидуально для конкретного измерителя и должно быть получено индивидуально во время изготовления и калибровки. Требование того, чтобы каждый диагностический прибор или расходомер требовал персонализированный MSF, увеличивает время, стоимость и сложность производственного процесса. В одном варианте реализации MSF вычисляется посредством самого диагностического прибора или расходомера, и это устраняет необходимость адаптации индивидуального MSF к конкретному измерителю во время производства или калибровки. В варианте реализации MSF содержит частоту выборки для измерений TPT. В одном варианте реализации MSF вычисляется так, как в Уравнении 3:The MSF factor is the factor needed to convert the apparent number of samples (n) from the sample rate of the meter into seconds of verification time. In the foregoing descriptions, MSF is a fixed value that is pre-programmed into diagnostic tools or flowmeters. This value is meter specific and must be obtained individually during manufacture and calibration. Requiring each diagnostic tool or flow meter to require a personalized MSF increases the time, cost, and complexity of the manufacturing process. In one embodiment, the MSF is calculated by the diagnostic tool or flow meter itself, and this eliminates the need to tailor an individual MSF to a particular meter during manufacture or calibration. In an embodiment, the MSF contains the sampling rate for TPT measurements. In one implementation, the MSF is calculated as in Equation 3:

$M S F = \frac{к о л и ч е с т в о в ы б о р о к, и с п о л ь з у е м ы х д л я в ы ч и с л е н и я σ}{п р о д о л ж и т е л ь н о с т ь в ы б о р к и}$

(3)

M S F = \frac{To O l And h e With T V O V s b O R O To, And With P O l b h at e m s X d l I V s h And With l e n And I σ}{P R O d O l and And T e l b n O With T b V s b O R To And}

(3)

Таким образом, для использования уравнения 3, в диагностическом приборе или расходомере необходимо вычислять стандартное отклонение (σ) расхода в сборке датчика расходомера, а также определять количество выборок, используемых для вычисления σ, перед вычислением MSF.Thus, in order to use Equation 3, a diagnostic tool or flowmeter must calculate the standard deviation (σ) of the flow rate in the flowmeter sensor assembly and also determine the number of samples used to calculate σ before calculating the MSF.

Исключительно в качестве примера, в соответствии с главой 4.8 API MPMS, U_mf устанавливается равным 0,027%, а коэффициент MSF может быть установлен для некоторых расходомеров Кориолиса равным 26,5. Следовательно, уравнение 2 выглядит следующим образом:By way of example only, according to API MPMS chapter 4.8, U _mf is set to 0.027%, and the MSF factor may be set to 26.5 for some Coriolis meters. Therefore, Equation 2 looks like this:

$T P T = \frac{{(\frac{2 \times σ}{0,027})}^{2}}{26,5}$

.

T P T = \frac{{(\frac{2 \times σ}{0.027})}^{2}}{26.5}

.

В вариантах реализации диагностического прибора имеется индикация либо в единицах TPT (секунды), либо в единицах общего количества проходов (по счету) и/или в единицах общего количества циклов (по счету), необходимого для соответствия требованиям воспроизводимости.Implementations of the diagnostic tool have an indication either in units of TPT (seconds) or in units of total passes (count) and/or in units of total cycles (count) required to meet reproducibility requirements.

Для указания на необходимое общее количество проходов, в устройстве должно быть записано значение BPV. Общее количество проходов вычисляется из BPV и измеряемого расхода, как показано в уравнении 4.To indicate the required total number of passes, the BPV value must be stored in the device. The total number of passes is calculated from the BPV and the measured flow as shown in Equation 4.

$T o t a l p a s s e s = T P T_{d i a g} \times \frac{F l o w R a t e}{B P V}$

(4)

T o t a l p a s s e s = T P T_{d i a g} \times \frac{F l o w R a t e}{B P V}

(4)

Где:Where:

Total passes - необходимое общее количество проходов, независимое от того, сгруппированы они и усреднены в многопроходные циклы, или сохраняются как индивидуальные циклы.Total passes - the total number of passes required, whether they are grouped and averaged into multi-pass loops, or saved as individual loops.

TPT_Diag - диагностическое значение общего времени поверки, которое вычисляется посредством настоящего изобретения.TPT _Diag is a diagnostic value of the total verification time, which is calculated by the present invention.

BPV - базовый поверочный объем, записываемый в конфигурации измерителя.BPV is the base calibration volume recorded in the meter configuration.

Flow Rate - мгновенный расход, измеряемый посредством измерителя.Flow Rate is the instantaneous flow rate measured by the meter.

Для указания необходимого общего количества циклов в устройстве должны быть записаны значение BPV и значение количества проходов за один цикл. Необходимое общее количество циклов вычисляется на основании BPV, количества проходов за один цикл и измеренного расхода, как показано в уравнении 5.To indicate the required total number of cycles, the BPV value and the value of the number of passes per cycle must be recorded in the device. The required total number of cycles is calculated based on the BPV, the number of passes per cycle, and the measured flow rate as shown in Equation 5.

$T o t a l r u n s = T P T_{D i a g} \times \frac{F l o w R a t e}{(P a s s e s p e r r u n \times B P V)}$

(5)

T o t a l r u n s = T P T_{D i a g} \times \frac{F l o w R a t e}{(P a s s e s p e r r u n \times B P V)}

(5)

Где:Where:

Total runs - общее количество циклов, необходимое для достижения воспроизводимости.Total runs is the total number of cycles required to achieve reproducibility.

TPT_Diag - диагностическое значение общего времени поверки, вычисляемое в соответствии с изобретением.TPT _Diag - diagnostic value of the total verification time, calculated in accordance with the invention.

Passes per run - количество проходов, усредняемое за каждый поверочный цикл, во время поверки.Passes per run - the number of passes, averaged over each verification cycle, during verification.

На Фиг.3 показан вариант реализации применения диагностического прибора, который позволяет оператору вводить базовый поверочный объем (BPV) (400) и количество проходов за один цикл (402). Данные расходомера принимаются диагностическим прибором (404). Данные расходомера могут включать в себя значения расхода, условия работы, свойства флюида и другие данные измерителя. Некоторые примеры данных расходомера включают в себя, но без ограничения, массовый расход, объемный расход, плотность, вязкость, температуру, давление, коэффициент усиления привода и коэффициент покрытия недостоверности. Эти значения могут быть мгновенными или могут быть усредняемыми по диапазону выборки и/или периоду времени. Затем диагностический прибор вычисляет текущие показания предполагаемого TPT (406) и минимального количества циклов, необходимого для достижения TPT (408) с учетом текущих условий и вводимых значений BPV и количества проходов за один цикл. Эти данные также могут быть выведены.Figure 3 shows an implementation of the application of the diagnostic tool, which allows the operator to enter the base verification volume (BPV) (400) and the number of passes per cycle (402). Flow meter data is received by the diagnostic tool (404). The flow meter data may include flow rates, operating conditions, fluid properties, and other meter data. Some examples of flowmeter data include, but are not limited to, mass flow, volume flow, density, viscosity, temperature, pressure, drive gain, and uncertainty coverage. These values may be instantaneous or may be averaged over a sampling range and/or time period. The scan tool then calculates the current estimated TPT (406) and the minimum number of cycles required to reach the TPT (408) based on current conditions and the input BPV and number of passes per cycle. This data can also be output.

На Фиг.4 показан вариант реализации применения диагностического прибора, который позволяет оператору вводить максимальное допустимое количество циклов (500) и количество проходов за один цикл (502). Данные расходомера принимаются диагностическим прибором (504). Данные расходомера могут включать в себя значения расхода, условия работы, свойства флюида и другие данные измерителя. Некоторые примеры данных расходомера включают в себя, без ограничения, массовый расход, объемный расход, плотность, вязкость, температуру, давление, коэффициент усиления привода и коэффициент покрытия недостоверности. Эти значения могут быть мгновенными или могут быть усредняемыми по диапазону выборки и/или периоду времени. Затем диагностический прибор вычисляет текущие показания предполагаемого TPT (506) и минимального BPV, необходимого для достижения TPT (508) с учетом текущих условий и введенных значений для максимального допустимого количества циклов и количества проходов за один цикл. Эти данные также могут быть выведены.Figure 4 shows an implementation of the diagnostic tool that allows the operator to enter the maximum allowable number of cycles (500) and the number of passes per cycle (502). The flow meter data is received by the diagnostic tool (504). The flow meter data may include flow rates, operating conditions, fluid properties, and other meter data. Some examples of flow meter data include, but are not limited to, mass flow, volume flow, density, viscosity, temperature, pressure, drive gain, and uncertainty coverage. These values may be instantaneous or may be averaged over a sampling range and/or time period. The scan tool then calculates the current estimated TPT (506) and the minimum BPV required to achieve TPT (508) given the current conditions and the entered values for the maximum allowed cycles and passes per cycle. This data can also be output.

В вышеупомянутых вариантах реализации расходомер может содержать диагностический прибор с электронным измерителем. В одном варианте реализации диагностический прибор может быть устройством, отдельным от расходомера.In the aforementioned embodiments, the flow meter may comprise an electronic meter diagnostic tool. In one embodiment, the diagnostic tool may be a device separate from the flow meter.

Как подробно описано выше, диагностика TPT упрощает использование расходомеров посредством улучшенного устранения проблем, если проблемы возникают при поверке. Прибор диагностики TPT также обеспечивает обратную связь, которая может быть использована в будущих конструкциях систем для оптимизации производительности во время поверки расходомеров Кориолиса. С помощью этих указаний в реальном времени, как показано на Фиг.3 и 4, оператор может варьировать значения расхода, варьировать настройки и параметры системы, даже если они не поверяются, для наблюдения того, какое влияние оказывают изменения настроек системы на текущее TPT и другие отображаемые значения. Это обеспечивает простую, прямую и мгновенную обратную связь для контроля эффективности различных методик работы с системой, которые рассматриваются с целью улучшения результатов поверки.As detailed above, TPT diagnostics simplify the use of flowmeters through improved troubleshooting if problems occur during verification. The TPT diagnostic tool also provides feedback that can be used in future system designs to optimize performance during Coriolis meter verification. With these real-time indications, as shown in Figures 3 and 4, the operator can vary flow rates, vary system settings and parameters, even if they are not verified, to see what effect changes in system settings have on the current TPT and others. displayed values. This provides simple, direct, and instantaneous feedback to monitor the effectiveness of various system practices that are considered to improve verification results.

Подробные описания вышеупомянутых вариантов реализации не являются исчерпывающими описаниями всех вариантов реализации, которые заявители рассматривают как находящиеся в пределах объема притязаний настоящего описания. Действительно, специалисты в данной области поймут, что некоторые элементы описанных выше вариантов реализации могут быть по-разному скомбинированы или исключены для создания дополнительных вариантов реализации, и такие дополнительные варианты реализации попадают в объем притязаний и пояснений настоящего описания. Специалистам в данной области также будет очевидно, что описанные выше варианты реализации могут быть скомбинированы полностью или частично для создания дополнительных вариантов реализации в пределах объема притязаний и принципов настоящего описания.The detailed descriptions of the above embodiments are not intended to be exhaustive descriptions of all embodiments that applicants consider to be within the scope of the present disclosure. Indeed, those skilled in the art will appreciate that certain elements of the above described embodiments may be combined or omitted in various ways to create additional embodiments, and such additional embodiments fall within the scope of the present disclosure. It will also be apparent to those skilled in the art that the embodiments described above may be combined in whole or in part to create additional embodiments within the scope and principles of the present disclosure.

Claims

1. A method for determining the total verification time of a flowmeter operating in real time, comprising:

calculating the standard deviation (σ) of the flow rate in the sensor assembly of the flow meter;

determination of the duration of the samples;

calculation of a factor (MSF) for a specific meter, where the factor (MSF) contains the sampling frequency for measurements of the total verification time,

calculating an estimated total verification time (TPT) required to meet a predetermined reproducibility requirement using (MSF) and (σ), the (TPT) calculation comprising using an uncertainty coverage factor;

connecting the diagnostic tool to the flow meter sensor assembly;

entering the base calibration volume (BPV) into the diagnostic tool;

entering the desired number of passes per cycle into the diagnostic tool;

receiving data from the flow meter;

calculating an estimated minimum number of cycles required to reach the calculated TPT.

2. The method of functioning of the diagnostic device of the flowmeter, in which the following is carried out:

determining the number of samples used to calculate σ;

connecting the diagnostic tool to the flow meter sensor assembly;

entering the maximum allowable number of cycles into the diagnostic tool;

entering the desired number of passes per cycle into the diagnostic tool;

receiving data from the flow meter;

calculation of the estimated minimum basic verification volume (BPV).

3. The method according to claims 1 and 2, wherein the MSF factor contains the sampling rate for calculating the TPT.

4. The method of claim 3, wherein the MSF is calculated by dividing the number of samples used to calculate σ by the duration of the samples.

5. Diagnostic tool for determining the total verification time when checking the flow meter, containing:

an electronic device configured to connect to the flow meter (5) and receive data from the flow meter;

a user interface with an electronic device configured to receive input from a user, the input comprising at least either a baseline test volume (BPV), a desired number of passes per cycle, or a maximum allowable number of cycles; And

a processing system (303) configured to run a verification routine (315), wherein the verification routine (315) is configured to at least calculate a standard deviation (σ) of a flow rate in a flowmeter sensor assembly; determining the number of samples used to calculate σ; calculation of a factor (MSF) for a specific meter, and calculation of the estimated total verification time (TPT) required to meet a predefined reproducibility requirement, either to calculate the estimated minimum number of cycles required to achieve the calculated TPT, or to calculate the estimated minimum basic verification volume ( BPV), and the calculation (TPT) contains the use of the uncertainty coverage factor.

6. The diagnostic tool according to claim 5, wherein the MSF contains a sampling rate for calculating TPT.

7. The diagnostic tool according to claim 6, wherein the MSF is calculated by dividing the number of samples used to calculate σ by the duration of the samples.

8. Diagnostic tool according to claim 5, wherein the electronic device comprises an electronic meter (20) of the flow meter (5).

9. The diagnostic tool of claim 5, wherein the calculation of the estimated minimum number of cycles required to achieve the calculated TPT comprises using measured flow rates and BPV.