SK2894A3 - Method and device for creation of valve of mechanical zero for coriolis meter - Google Patents

Description

Spôsob a zariadenie pre vytváranie hodnoty mechanickej nuly pre Coriolisov merač

Oblasť techniky

Vynález sa týka zariadení a spôsobov pre začlenenie do Coriolisovho merača, napríklad Coriolisovho hmotnostného prietokomeru, ktoré v podstate vylučujú chyby merania vyvolávané teplotou, ktoré by sa inak mohli vytvoriť v dôsledku rozdielov chovania existujúcich medzi jednotlivými vstupnými kanálovými obvodmi obsiahnutými v merači.

Doterajší stav techniky

Coriolisove merače nachádzajú v súčasnej dobe vzrastajúce uplatnenie v širokých technických aplikáciách, kde sa má merať, hmotnostné prietočné množstvo rôznych procesných tekutín. Pod pojmom procesná tekutina sa rozumie tekutina pre akýkolvek proces v širokom zmysle slova, ako technologický, vedecký alebo iný zúžitkovávací alebo spracovávací proces tekutiny.

Všeobecne obsahuje Coriolisov hmotnostný prietokomer, aký je popísaný napríklad v patentovom spise USA č. 4 491 025, obsahuje jedno alebo dve trubkové vedenia, majúce každé v typickom prípade formu trubice v tvare písmena U. Ako je uvedené v uvedenom patentovom spise USA č. 4 491 025, je každé trubkové vedenie poháňané tak, že kmitá okolo osi, čím sa vytvorí referenčné miesto rotácie. Pre trubicu v tvare písmena U môže byt táto os nazývaná osou ohybu. Keď procesná tekutina preteká každou kmitajúcou prietočnou trubicou, pohyb tekutiny vytvorí reakčné Coriolisove sily, ktoré sú kolmé ako na rýchlosť tekutiny, tak i na uhlovú rýchlosť trubice. Tieto reakčné Coriolisove sily, i keď sú celkom malé v porovnaní so silou, pri ktorej sú vedenia poháňané, však pôsobí, že sa každé vedenie točí okolo torznej osi, ktorá je pre prietočnú trubicu v tvare písmena U kolmá na os ohybu. Miera skrútenia udelovaná každej trubici má vzťah

..........

k hmotnostnému prietočnému množstvu procesnej tekutiny, ktorá ňou prechádza.

Toto skrútenie sa často meria pri použití rýchlostných signálov získaných z magnetických čidiel rýchlostí, ktoré sú uložené do jednej alebo oboch prietočných trubíc za účelom poskytovania úplného rýchlostného profilu pohybu každej prietočnej trubice s ohladom ako na druhú trubicu, tak i na pevnú referenčnú súčasť. V Coriolisovom prietokomeri s podvojnými trubicami sú obe prietočné trubice opačne poháňané tak, že každá trubica kmitá (vibruje) ako samostatné rameno ladiacej vidlice. Tento chod ladiacej vidlice výhodne ruší v podstate všetky nežiaduce vibrácie, ktoré by inak mohli maskovať Coriolisove sily.

V takomto Coriolisovom prietokomeri je hmotnostné prietočné množstvo tekutiny, ktorá sa pohybuje meračom, všeobecne úmerné časovému intervalu (tzv. hodnote 2\t, ďalej v popise delta t), ktorý uplynul medzi okamihom, kedy jeden bod uložený na jednom bočnom ramene prietočnej trubice prejde cez vopred určené miesto, napr. zodpovedajúcu strednú rovinu kmitania, až do okamihu, kedy zodpovedajúci bod uložený na opačnom bočnom ramene rovnakej prietočnej trubice prejde cez vopred určené miesto, napr. jej zodpovedajúcu strednú rovinu kmitania.

Pre Coriolisov hmotnostný prietokomer s rovnobežnými podvojnými trubicami je tento interval spravidla rovný fázovému rozdielu medzi rýchlostnými signálmi vytváranými pre obidve prietočné trubice pri základnom (rezonančnom) kmitočte, pri ktorom sú tieto trubice poháňané. Rezonančný kmitočet, pri ktorom každá prietočná trubica kmitá, ďalej závisí na celkovej hmotnosti tejto trubice samotnej, ked je prázdna, plus hmotnosti akejkolvek tekutiny, ktorá ňou preteká. Pretože sa celková hmotnosť mení, ked sa mení hustota tekutiny prúdiacej potrubím, mení sa rezonančný kmitočet podobne s akýmikoívek zmenami v hustote tekutiny a ako taký môže byť použitý pre sledovanie zmien v hustote tekutiny.

Určitý čas sa navrhovalo, aby oba rýchlostné signály boli spracovávané aspoň nejakou analógovou obvodovou sústavou v snahe o generovanie výstupných signálov, ktoré sú úmerné hmotnostnému prietočnému množstvu procesnej tekutiny. Výstupný signál spojený s každým teplotným čidlom je zvyčajne vedený analógovou obvodovou zostavou, napr. integrátorom nasledovaným detektorom priechodu nulou (komparátorom), obsiahnutým v samostatnom zodpovedajúcom vstupnom kanáli. V tomto ohľade je možné sa odvolať na patentový spis USA č. 4 879 911, 4 872 351, 4 843 890 a 4 422 338. I keď určité riešenia navrhované v týchto patentoch poskytujú presné výsledky v širokom poli použitia, merače použité v týchto spisoch, ako i podobné Coriolisove merače známe v odbore majú napriek tomu spoločnú nevýhodu, ktorá komplikuje ich použitie.

Konkrétne Coriolisove hmotnostné prietokomery pracujú tak, že detektujú to, čo nakoniec predstavuje veľmi malý medzikanálový fázový rozdiel medzi signálmi vytváranými oboma rýchlostnými čidlami, t.j. hodnotu delta t a premieňajú tento rozdiel na signál úmerný hmotnostnému prietočnému množstvu. I keď sa z tohto hľadiska získava hodnota delta t meraním časového rozdielu, je táto hodnota v skutočnosti tiež výsledkom merania fázy. Použitie takéhoto merania časového rozdielu výhodne prináša spôsob presne merať prejav fázového rozdielu, objavujúceho sa medzi signálmi z rýchlostných čidiel. V Coriolisovom prietokomeri súčasne vyrábanom prihlasovateľom má tento rozdiel sklon dosahovať približne 130 1/sek pri maximálnom prietoku. Každý vstupný kanál v Coriolisovom merači udeluje určité fázové oneskorenie jeho vstupnému signálu. I keď veľkosť tohto oneskorenia je spravidla celkom malá, je často významná y porovnaní s malým medzikanálovým fázovým rozdielom, t.j. 130 1/sek. alebo menej, ktorý je detektovaný.

Bežne dostupné Coriolisove prietokomery spoliehali na to, že sa predpokladalo, že každý vstupný kanál udeluje konečnú a fixnú veľkosť fázového oneskorenia jemu zodpovedajúcemu rýchlostnému signálu. Ako také tieto Coriolisove prietokomery všeobecne spoliehajú na prvé meranie pri podmienke skutočne nulového prietoku, ku ktorému dochádza pri kalibrácii prietokomeru buď ako medzikanálový fázový rozdiel (delta t) alebo udávané hmotnostné prietočné množstvo. Keď sa následne meria skutočný prietok, budú tieto merače potom odpočítavať určitým spôsobom výslednú hodnotu buď od nameranej hodnoty delta t alebo od hodnoty hmotnostného prietočného množstva podľa potreby, aby sa tak vytvárala zdanlivo presná hodnota hmotnostného prietočného množstva pre procesnú tekutinu, ktorá ním potom preteká.

V praxi sa však bohužial tento predpoklad ukázal ako nepresný. Predovšetkým každý vstupný kanál nielen často vytvára rozdielnu veľkosť vnútorného fázového oneskorenia voči druhému, ale tiež fázové oneskorenie, ktoré je vytvárané každým kanálom, je závislé na teplote a mení sa rôzne od jedného kanála k druhému so zodpovedajúcimi zmenami teploty. Táto premenlivosť teploty má za následok medzikanálový fázový

Pretože nameraný fázový rozdiel rozdiel vyvolávaný teplotou, delta t, ktorý vyplýva zo skutočného prietoku meračom je relatívne malý, potom chyba v nameranom fázovom rozdiele medzi a priraditeľná medzikanálovému fázovému teplotou môže byť za určitých okolností značná. Táto chyba sa spravidla neberie na zreteľ pri bežne dostupných hmotnostných Coriolisových prietokomeroch. Za určitých situácií môže táto skutočnosť udeliť meraním hmotnostného prietočného množstva badateľnú chybu závislú na teplote, čím je trocha narušená kvalita merania.

rýchlostnými signálmi rozdielu vyvolávanému

V snahe odstrániť túto chybu je jedným v odbore dobre známym riešením umiestniť inštalovaný trubicový Coriolisov prietokomer, včítane jeho elektroniky, do obalu s riadenou teplotou. Toto riešenie, ktoré bráni meraču, aby bol vystavený výchylkám vonkajšej teploty, keď je v činnosti, značne zvyšuje cenu inštalovaného prietokomeru a nehodí sa tak pre každé použitie. V tých oblastiach použitia, kde je treba brat zreteľ na cenu inštalovaného merača, sa tento prístup zvyčajne nepoužíva. Konkrétne v tých oblastiach použitia, kde merač je umiestnený do vnútorných priestorov a nie je vystavený veľkým výchylkám teploty, má potom chyba merania, ktorá vyplýva z teploty vyvolávanej medzikanálovým fázovým rozdielom a ktorá sa všeobecne očakáva, sklon zostávať celkom malá a relatívne konštantná. Ako taká je chyba zvyčajne užívateľom tolerovaná. V iných oblastiach použitia, kde nie je prietokomer uzavretý v obale s riadenou teplotou, ako sú vonkajšie zariadenia, kde sa očakávajú veľké výchylky v prevádzkovej teplote, sa chyba spravidla mení a môže sa stať významnou a musí byť tak vzatá na zreteľ.

Okrem chýb vznikajúcich z medzikanálových fázových rozdielov vyvodzovaných teplotou, vykazuje veľa súčasne používaných Coriolisových hmotnostných prietokomerov nevýhodne tiež prídavný zdroj nepresnosti merania, vzťahujúci sa k teplote. Hlavne Coriolisove prietokomery spravidla merajú teplotu prietočnej trubice a vzhľadom k zmenám pružnosti prietočné trubice s teplotu zodpovedajúcim spôsobom modifikujú hodnotu súčiniteľa merača založenú na aktuálnej teplote potrubia. Tento súčiniteľ merača v modifikovanej forme sa potom používa pre uvedenie hodnoty medzikanálového fázového rozdielu delta t do úmernosti s hmotnostným prietokovým množstvom. Teplota prietočnej trubice sa merala digitalizovaním výstupu vhodného analógového teplotného čidla, ako je platinové odporové teplotné zariadenie (resistive temperature device RTD), ktoré sa osadí na vonkajší povrch prietočnej trubice. Digitalizovaný výstup zvyčajne získava formu kmitočtového signálu, často vytváraného prevodníkom napätie - kmitočet (V/F), ktorý sa zhromažďuje (číta) počas daného časového intervalu pre poskytovanie akumulovanej číslicovej hodnoty, ktoré je úmerná teplote prietočnej trubice. V praxi však bohužiaľ prevodníky V/F zvyčajne vykazujú určitý teplotný posun, ktorý by vo vzťahu k veľkosti zmeny okolnej teploty mohol viest k chybe, vedúcej až k niekoľkým stupňom pri meraní teploty prietočného potrubia. Táto chyba potom negatívne ovplyvní hodnotu hmotnostného prietočného množstva.

Riešenie navrhované v odbore pre zdanlivé riešenie problému výchylok v chovaní vstupných kanálov Coriolisovho prietokomeru, závislých na teplote, je popísané v patentových spisoch USA č. 4 817 448. Tento patentový spis popisuje vstupný obvod pre prepínanie dvoch kanálov pre použitie v Coriolisovom prietokomeri. Konkrétne obsahuje tento obvod dvojpolohový (tranzistor riadený polom), uložený medzi výstupmi čidiel a vstupmi na oba kanále. V jednej polohe prepínač FET spája výstupy ľavého a pravého rýchlostného čidla so zodpovedajúcimi vstupmi ľavého a pravého kanála, zatiaľ čo v opačnej polohe sú tieto spojenia obrátené.

prepínač FET rýchlostných

Prepínač pracuje tak, že túto polohu mení pri každom po sebe nasledujúcom cykle pohybu prietočného potrubia. Týmto spôsobom je výstup každého rýchlostného čidla striedavo vedený na oba po sebe nasledujúce kanále. V dvojcyklovom intervale sa merajú vhodné časové intervaly vzhľadom k vlnotvarom rýchlostných signálov vedených na obidva kanále a potom sa spolu priemerujú na získanie jedinej hodnoty časového intervalu, z ktorej boli zrušené chyby prisúditeľné každému jednotlivému kanálu. Táto výsledná hodnota časového intervalu sa používa pri určovaní hmotnostného prietočného množstva pretekajúceho meračom.

I ked toto riešenie skutočne vylučuje medzikanálové fázové rozdiely vyvolávané teplotou, má nevýhodu v tom, že obmedzuje trochu jeho použiteľnosť. Konkrétne tieto vstupné obvody v zariadení podľa patentového spisu USA č. 4 817 448 neobsahujú integrátory. Vzhľadom k nedostatku akéhokoľvek filtrovania dolnou priepustou, ktoré by bolo poskytované integrátormi, sú pre tieto vstupné obvody náchylné na vznik šumov. Prepínacia schéma navrhovaná v tomto spise bohužiaľ nedovoľuje zahrňovať do prepínanej časti vstupného obvodu integrátory a vyžaduje tak, že pre zaistenie odolnosti voči šumom musí byť integrátor zaradený za prepínačom FET. V tomto mieste však nemôže byť fázové oneskorenie vyplývajúce z integrátoru ľahko kompenzované, pokiaľ vôbec kompenzované byť môže.

Pretože integrátor má nevýhodne sklon k vytváraniu najväčšieho zdroja fázového oneskorenia vo vstupnej obvodovej sústave, vradenie takéhoto integrátora by pridalo chybovú zložku, t.j. nekompenzované fázové oneskorenie, k nameraným hodnotám delta t. Okrem toho by sa toto fázové oneskorenie tiež menilo s teplotnými zmenami. Výsledné namerané hodnoty prietočných množstiev by tak obsahovali chybovú zložku. Je tak zrejmé, že riešenie podlá patentového spisu USA č. 4 817 448 má obmedzenú použitelnost v prostrediach relatívne zbavených šumov.

Existuje teda potreba vytvoriť Coriolisov prietokomer, ktorý poskytuje presné hodnoty prietočného množstva a celkového pretečeného množstva, ktoré sú v podstate necitlivé na výchylky okolitej teploty, a teda nevykazuje poznatelné negatívne účinky teploty a môže poskytnúť badatelnú odolnosť voči šumu. Takýto merač by mal mat zanedbatelné, pokial vôbec nejaké, nepresnosti merania vyvolávané teplotou v okolitom prostredí, čím by sa umožnilo použitie merača na zaistenie vysoko presných meraní prietoku v širokom rozpätí oblastí použitia a hlavne bez potreby umiestniť merač do puzdra s riadenou teplotou. Cielom je, aby zvýšená presnosť merania, poskytovaná takýmto meračom a s nim spojené úspory nákladov rozšírili rozsah použiteľnosti, v ktorom takýto merač môže byť aplikovaný.

Podstata vynálezu

Vynález si kladie za úlohu vytvoriť Coriolisov prietokomer, ktorý by poskytoval presné výstupné merania, ktoré sú v podstate necitlivé na výchylky okolitej teploty. Hlavným cielom je vytvoriť taký merač, ktorý v podstate, pokial nie celkom, vylučuje potrebu umiestnenia v puzdre s riadenou teplotou. Ďalším konkrétnym cielom je vytvoriť Coriolisov prietokomer, v ktorom namerané hodnoty celkového pretečeného množstva a prietočného množstva neobsahujú badatelnú chybu, pokial vôbec nejakú, ktorá by inak vyplynula z prepínacích prechodových stavov objavujúcich sa vo vstupných kanáloch.

Tieto a dalšie ciele sú dosiahnuté podlá vynálezu tým, že sa cykluj e chod v každom kanáli, hlavne pri použití relatívne krátkej periódy, medzi: a) meraním vnútorného fázového oneskorenia uvedeného kanála a b) meraním prvotnej hodnoty alebo hodnôt delta t z prietoku. Prvotná hodnota (hodnoty) sú potom kompenzované, v typickom prípade odčítaním nameranej hodnoty fázového oneskorenia od nich za účelom poskytnutia opravenej hodnoty delta t. Aktuálna hodnota hmotnostného prietočného množstva sa potom určuje namiesto hodnôt delta t, ako je to v známom stave techniky, pri použití opravenej hodnoty delta t.

Konkrétnejšie sa dva totožné vstupné kanály (t.j. lavý a pravý), bežne používané v Coriolisových prietokomeroch podlá známeho stavu techniky nahrádzajú dvoma dvojicami vstupných kanálov (t.j. dvojicami A-C a B-C), ktoré dovolujú merať aktuálne vnútorné fázové oneskorenie vykazované každou kanálovou dvojicou. Každá z kanálových dvojíc pracuje tak, že cykluje medzi meraním jej vlastného vnútorného fázového oneskorenia, t.j. nulovacím módom a meraním hodnôt delta t pre skutočné prietokové podmienky, t.j. meracím módom. Vzhladom ku krátkej dobe cyklu aktuálna hodnota fázového oneskorenia presne odráža akékolvek zmeny vyvolávané teplotu, ktoré sa potom objavujú v chovaní každej kanálovej dvojice.

Len čo je raz známa hodnota vnútorného fázového oneskorenia pre každú dvojicu, je táto hodnota potom používaná na opravu hodnôt delta t z prietoku, následne vytváranej touto dvojicou v priebehu budúceho meracieho módu. Pretože meranie delta t z prietoku poskytovaná každou kanálovou dvojicou sú opravované aktuálnym vnútorným fázovým oneskorením spojeným s touto zvláštnou dvojicou, neobsahujú tieto hodnoty delta t žiadne badatelné chybové zložky vyvolané teplotou, bez ohladu na okolitú teplotu merača a jej výchylku. Coriolisov prietokomer konštruovaný podlá vynálezu tak môže byt výhodne použitý v prostriedkoch so široko sa meniacou teplotou v podstate bez zníženia presnosti vzhľadom na teplotné zmeny.

Podlá výhodného vyhotovenia vynálezu používa merací obvod prietoku podľa vynálezu tri samostatné podobné vstupné kanály (t. j. kanály A, B a C), ktorými sú vykonávané merania medzikanálového fázového rozdielu postupne a striedavo pre každé dve dvojice, t.j. dvojice A-C a B-C, týchto troch kanálov. Kanál C slúži ako referenčný kanál a je kontinuálne napájaný len jedným alebo dvoma vlnotvarovými signálmi z rýchlostných čidiel, a konkrétne pre účely výhodného vyhotovenia lavý signál z rýchlostného čidla, ako jeho vstupný signál.

Vstupný signál na kanály A a B bude bud lavý alebo pravý signál z rýchlostných čidiel. I ked ako nulový, tak i merací mód zahrňujú meranie medzikanálového fázového rozdielu, je hlavný rozdiel medzi módmi v tom, že v nulovom móde je vedený rovnaký rýchlostný signál n a oba kanály vo dvojici, takže výsledné meranie medzikanálového fázového rozdielu poskytuje meranie vnútorného fázového oneskorenia pre túto dvojicu. V meracom móde naproti tomu sú lavý a pravý rýchlostný signál vedené na rôzne zodpovedajúce kanály v uvedenej dvojici tak, že zaistia meranie, i ked nekorigované, aktuálne hodnoty delta t z prietoku pre následné použitie pri určovaní hmotnostného prietočného množstva a hodnôt celkového hmotnostného pretečeného množstva. I ked sa merania medzikanálového fázového rozdielu (delta t) vykonávajú v priebehu oboch módov, kvôli zjednodušeniu záležitostí a kvôli vylúčeniu zámeny bude rozlišované medzi týmito hodnotami z hladiska ich výskytu. Tie fázové merania, ktoré sa vyskytujú v priebehu nulového módu, budú preto označované ako meranie medzikanálového fázového rozdielu a tie, ktoré sa objavujú v priebehu meracieho módu ako hodnoty delta t.

Pre každú kanálovú dvojicu pracujúcu v nulovom móde, ako je dvojica A-C, je vedený rovnaký, t.j. lavý signál rýchlostného čidla, na vstupy oboch kanálov v tejto dvojici. Merania medzikanálového fázového rozdielu sa potom postupne a opakovane vykonávajú v priebehu tzv. nulovacieho intervalu, kedy sú výsledky v priebehu tohto intervalu priemerované. V ideálnom prípade, t. j. ak oba kanály v tejto dvojici vykazujú rovnaké vnútorné fázové oneskorenie v referenčnom kanáli C, potom výsledné merania medzikanálového fázového rozdielu budú všetky rovné nule.

V skutočnosti však v ktoromkoľvek okamihu majú všetky tri kanály zvyčajne rozdielne vnútorné fázové oneskorenia. Vzhľadom k tomu, že fázové oneskorenia pre každú dvojicu sa merajú vzhladom k rovnakému referenčnému kanálu, t.j. kanálu C, akékoľvek rozdiely vo fázovom oneskorení medzi dvoma dvojicami je spôsobené rozdielmi vo vnútornom fázovom oneskorení vyskytujúcimi sa medzi kanálmi A a B. Len čo nulovací interval skončil, je vstup na referenčný kanál v tejto dvoici prepnutý na druhý signál z rýchlostných čidiel, t.j. pravý rýchlostný signál. Potom sa nechá uplynút konečné časové obdobie, t.j. včítane tzv. prepínacieho intervalu, kým kanálová dvojica pracuje v meracom móde, v priebehu ktorého sa merajú hodnoty delta t z prietoku. Prepínací interval je dostatočne dlhý na to, aby umožnil vyrovnanie všetkých výsledných prepínacích priechodových stavov.

Zatiaľ čo jedna dvojica kanálov, napr. A-C, pracuje v ich nulovom móde, druhá dvojica, napr. B-C, pracuje v ich meracom móde za účelom poskytovania plynulého merania prietoku. Pre každú kanálovú dvojicu je každá nasledujúca hodnota delta t z prietoku získaná v priebehu ich meracieho módu kompenzovaná, typicky odčítaním, najnovšou hodnotou vnútorného fázového oneskorenia, ktoré bolo namerané pre túto kanálovú dvojicu počas jej predchádzajúceho nulového módu.

Čas, v priebehu ktorého jedna kanálová dvojica pracuje v jej meracom móde, t.j. merací interval, sa rovná celej dobe, počas ktorej druhá dvojica pracuje v nulovom móde. Táto posledná doba zahrňuje čas, v priebehu ktorého posledne menovaný kanál prepína svoj nereferenčný kanálový vstup z pravého signálu na ľavý signál z rýchlostných čidiel, potom vykonáva nulovanie a konečne prepína svoj nereferenčný kanálový vstup z ľavého signálu spät na pravý signál z rýchlostných čidiel.

Na konci meracieho intervalu kanálové dvojice jednoducho prepínajú módy, pričom ilustratívne kanálová dvojica B-C spočiatku prepína svoj nereferenčný kanálový vstup z pravého signálu na lavý signál z rýchlostných čidiel a kanálová dvojica A-C začína meranie delta t z prietoku. Len čo je toto vstupné prepínanie dokončené, kanálová dvojica B-C potom vykonáva nulovanie, po ktorom nasleduje prepínanie kanálu do opačného smeru, zatial čo kanálová dvojica A-C zostáva v meracom móde, a tak dalej pre po sebe nasledujúce cykly činnosti.

Podlá vyvolávané zaisťované vynálezu sú tiež dalej výhodne odstraňované chyby teplotou v meraní teploty prietočnej trubice RTD a konkrétne spojené s teplotným posunom v prevodníku V/F. Pre vylúčenie týchto chýb sa prídavné k napätiu RTD pomocou prevodníka napätie - kmitočet V/F selektívne a následne za sebou prevádzajú dve referenčné napätia vo forme načítaných veličín a používajú sa potom v lineárnom vzťahu, konkrétne ako súčiniteľ úmernosti, ktorý určuje vzťah načítanej kmitočtovej hodnoty k nameranej teplote prietočného potrubia. Potom sa jednoduchým násobením načítanej kmitočtovej hodnoty pre napätie RTD týmto súčiniteľom získa zodpovedajúca nameraná hodnota teploty prietočného potrubia.

Pretože sa referenčné napätie badatelne nemení, pokiaľ sa vôbec mení, s teplotnými výchylkami a sú zakaždým opakovane vykonávané prevodníkom napätie - kmitočet V/F pri relatívne krátkej periodicite, rádovo 0,8 sekúnd, akýkoľvek teplotný posun vytvorený prevodníkom V/F sa presne odráža vo výsledných načítaných kmitočtových hodnotách pre samotné referenčné napätie. Kedže teplotný posun tiež ovplyvňuje načítané hodnoty ako pre referenčné napätie, tak i pre RTD napätie, ale nemení vzťah medzi nimi, poskytuje súčiniteľ úmernosti, keď je vynásobený načítanou kmitočtovou hodnotou pre RTD napätie, skutočnú teplotnú hodnotu, ktorá je v podstate nezávislá na akomkoľvek teplotnom posune vyvolanom prevodníkom napätie - kmitočet V/F. Vylúčením chýb vyvolaných teplotou v nameranej teplote bude súčiniteľ merača primerane upravený spôsobom, ktorý presne odráža zmeny v teplote prietočného potrubia.

Ďalej je treba uviesť, že i keď prietokomer podlá vynálezu určuje aktuálnu hodnotu mechanickej nuly (t.j. posunutú hodnotu nulového prietoku v merači) založenú na rade meraní delta t pri nulovom prietoku, vykonávaných v priebehu kalibrácie merača, je znakom merača podľa vynálezu, že sa táto hodnota používa pre následné kompenzovanie skutočných meraní prietoku len vtedy, ak je obsah šumov v týchto meraniach delta t bez prietoku dostatočne nízky. Inak sa k tejto hodnote neprihliada. Počet meraní delta t bez prietoku je riadený jedným z týchto troch činiteľov:

a) vždy, keď štandardná výchylka týchto meraní klesne pod medzu konvergencie,

b) vždy, keď užívateľ manuálne skončí proces zisťovania mechanickej nuly, alebo

c) ak bol vykonaný vopred definovaný maximálny počet meraní.

Po preštudovaní nasledovného popisu bude odborníkom v odbore ľahko jasné, že vynález môže byť realizovaný pri rade obvodových sústav, ktoré merajú násobné vstupy pri používaní násobných analógových vstupných kanálov. Použitie vynálezu výhodne podstatne, pokiaľ nie úplne, vylučuje chyby, ktoré by sa inak mohli vyskytnúť z rozdielov chovania vyskytujúcich sa medzi jednotlivými kanálmi a prisúditeľných napríklad teplote, starnutiu a/alebo iným javom, ktoré rôzne ovplyvňujú analógové obvody obsiahnuté v merači. Okrem toho použitie samozrejme zahrňuje akýkolvek Coriolisov merač bez ohľadu na to, či merač meria pretečené množstvo, prietočné množstvo, hustotu alebo iný parameter alebo parametre procesnej tekutiny. Kvôli účelu stručnosti bude ďalej vstupný obvod podľa vynálezu rozoberaný v spojení s Coriolisovým prietokomerom s podvojným prietočným trubkovým vedením (trubicou), ktorý konkrétne meria hmotnostné prietočné množstvo a celkové pretečené hmotnostné množstvo.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je bližšie vysvetlený v nasledujúcom popise na príklade vyhotovenia s odvolaním na pripojené výkresy, v ktorých znázorňuje:

obr.

obr.

obr.

obr.

obr.

obr.

obr.

obr.

obr.

obr.

obr.

obr.

znázornenie Coriolisovho hmotnostného prietočného známej meracej elektroniky celkové schematické meracieho systému 5 množstva, celkovú blokovú schému znázornenej na obr. 1, správne zostavenie listov výkresov z obr. 3A a 3B, 3A a 3B celkovú blokovú schému výhodného vyhotovenia meracieho obvodu 30 prietoku podľa vynálezu, správne usporiadanie listov výkresov z obr. 4A a 4B,

4A a 4B časovací diagram operácií vykonávaných kanálovými dvojicami A-C a B-C v meracom obvode 30 prietoku znázorneného na obr. 3A a 3B, stavovú tabuľku obvodu 70, ktorý je umiestnený v rámci meracieho obvodu 30 znázorneného na obr. 3A a 3B, správne zostavenie listov s výkresmi pre obr. 6A a 6B,

6A a 6B zjednodušený vývojový diagram pre základnú hlavnú slučku merania prietoku 600, ktorá je vykonávaná mikroprocesorom 80, ktorý je umiestnený vo vnútri meracieho obvodu 30 prietoku znázorneného na obr.

3A a 3B, správne usporiadanie listov výkresov s obr. 7A a 7B,

7A a 7B vývojový diagram rutiny 700, ktorá sa vykonáva ako časť hlavnej slučky 600 znázornenej na obr. 6A a 6B, správne usporiadanie listov výkresu pre obr. 8A a 8B, obr. 8A a 8B vývojový diagram rutiny 800 mechanickej nuly, ktorá sa vykonáva ako časť rutiny 700 určovania nuly znázornenej na obr. 7A a 7B, obr. 9 schému nulovacích operácií, ktoré sa vykonávajú pre každé zodpovedajúce rozpätie v štandardnej výchylke, t.j. o^t nameraných hodnôt delta t, ktoré sú získavané počas spôsobu získavania mechanickej nuly, obr. 10 schému rozmedzia prijateľných a neprijateľných hodnôt mechanickej nuly, a obr. 11 vývojový diagram rutiny 1100 spracovávania teploty

RTD, ktorá je vykonávaná na periodickej prerušovanej báze mikroprocesorom 80, ktorý je obsiahnutý vo vnútri meracieho obvodu 30 podľa vynálezu znázorneného na obr. 3A a 3B.

Pre ľahké pochopenie sú použité všade, kde je to vhodné, rovnaké vzťahové značky na označenie totožných prvkov na všetkých výkresoch.

Príklad vyhotovenia vynálezu

Obr. 1 znázorňuje celkovú schému Coriolisovho meracieho systému 5 na meranie hmotnostného prietoku.

Ako je znázornené, systém 5 pozostáva z dvoch základných zložiek, a to Coriolisovej meracej zostavy 10 a meracej elektroniky 20.. Meracia zostava 10 meria hmotnostné prietočné množstvo požadovanej tekutiny. Meracia elektronika 20 pripojená k meracej zostave 10 cez vedenie 100, príkladne poskytuje hmotnostné prietočné množstvo a celkovú informáciu o prietoku. Informácia o hmotnostnom prietočnom množstve je poskytovaná po vedeniach 26 v kmitočtovej forme a v impulzovej forme opatrenej meradlom. Okrem toho je hmotnostné prietočné množstvo tiež poskytované v analógovej 4-20 mA forme po vedeniach 26 na ľahké pripojenie k riadiacemu zariadeniu procesu, umiestnenému ďalej po prúde, a meraciemu vybaveniu.

Coriolisova meracia zostava 10, ako je znázornené, obsahuje dvojicu tvaroviek 110. 110¹. trubicový člen 150, dvojicu rovnobežných prietočných vedení (trubíc) 130, 130¹ . hnací mechanizmus 180, dvojicu cievok 160^ a 160^ a dvojicu permanentných magnetov 170_L a 170_R. Trubice 130 a 130¹ majú v podstate tvar písmena U a majú svoje konce pripojené k úložným blokom 120 a 120¹ potrubí a tieto bloky sú potom upevnené k zodpovedajúcim tvarovkám 110 a 110¹. Obidve prietočné trubice sú zbavené spojov citlivých na tlak.

Prostredníctvom bočných ramien prietočných trubíc 130, 130¹. upevnených k úložným blokom 120, 120' potrubia a týchto blokov samotných, pevne pripojených k tvarovkám 110. 110¹ ako je znázornené na obr. 1, je vytvorená súvislá uzavrená dráha Coriolisovou meracou zostavou 10. Keď je merač 10 pripojený cez vstupný koniec 101 a výstupný koniec 101¹ do neznázorneného potrubného systému, ktorý dopravuje procesnú tekutinu, ktorá sa meria, vstupuje tekutina do merača ústím vo vstupnom konci 101 tvarovky a je menení prierezu vedená priechodom v tomto konci pri postupnom do úložného bloku 120 potrubia. Tu sa tekutina delí a smeruje sa prietočnými trubicami 130 a z prietočných potrubí 130 a 130¹ je tekutina jediného prúdu v úložnom bloku 120¹ a je prevádzača 110'.

130¹. Po výstupe znovu spájaná do potom vedená do

V tvarovke 110¹ tekutina prúdi dráhou majúcou podobný meniaci sa prierez, ako v tvarovke 110, ako je vyznačené čiarkovaným obrysom 105. do otvoru vo výstupnom konci 101¹. Na konci 101¹ tekutina znovu vstupuje do potrubného systému. Trubicový člen 150 nevedie žiadnu tekutinu. Namiesto toho slúži tento člen pre súosové vzájomne vyrovnanie tvaroviek 110¹ a 110¹ a udržiavanie odstupu medzi nimi s vopred určenou velkosíou tak, že sa do týchto tvaroviek dajú lahko zasunúť úložné bloky 120 a 120 prietočných trubíc 130.

Prietočné trubice 130 a 130¹ v tvare písmena U sú zvolené a vhodne uložené na úložných blokoch potrubiach tak, aby mali v podstate rovnaké momenty zotrvačnosti a pružinové konštanty okolo zodpovedajúcich osí W-W a W'-W' ohybu. Tieto osi ohybu sú orientované kolmo k bočným ramenám prietočných potrubí a sú umiestnené v blízkosti zodpovedajúcich úložných blokov 120 a 120¹ potrubia. Prietočné trubice v tvare písmena U vybiehajú smerom von z úložných blokov v podstate rovnobežne a majú v podstate rovnaké momenty zotrvačnosti a rovnaké pružinové konštanty okolo ich zodpovedajúcich osí ohybu.

Keďže pružinová konštanta potrubia sa mení s teplotou, je do jednej z prietočných trubíc, tu trubice 130¹. uložený odporový detektor teploty (RTD) 190 (v typickom prípade platinové meracie zariadenie RTD) na plynulé meranie teploty potrubia. Teplota potrubia, a teda i napätia, objavujúca sa cez RTD, bude pre daný prúd prechádzajúci detektorom riadená teplotou tekutiny prechádzajúcej prietočným potrubím. Napätie závislé na teplote, objavujúce sa cez RTD, sa použije dobre známym spôsobom meracou elektronikou 20 pre primeranú kompenzáciu hodnoty pružinovej konštanty pre akúkoľvek zmenu v teplote potrubia. Detektor RTD je pripojený k meracej elektronike 20 vodičom 195.

Obe prietočné potrubia sú poháňané typicky so sínusovitým priebehom do opačných smerov okolo ich zodpovedajúcich osí ohybu a pri v podstate ich spoločnom rezonančnom kmitočte. Týmto spôsobom budú obe prietočné trubice vibrovať rovnakým spôsobom ako hroty ladiacej vidlice. Kmitavé hnacie sily sú vyvíjané na trubice 130 a 130¹ hnacím mechanizmom 180. Tento hnací mechanizmus môže pozostávať z akéhokoľvek z mnohých známych zariadení, ako je magnet uložený napríklad na prietočnej trubici 130¹ a protiľahlou cievkou uloženou napríklad na prietočnej trubici 130 a ktorou sa necháva prechádzať striedavý prúd, pre vyvolanie sínusovitej vibrácie oboch prietočných trubíc pri spoločnom kmitočte. Do hnacieho mechanizmu 180 sa vysiela vhodný hnací signál meracej elektroniky 20 po vedení 185.

Keď tekutina prúdi oboma trubicami a potrubia sú poháňané do opačných smerov, budú vyvíjané Coriolisove sily pozdĺž priľahlých bočných ramien každého z prietočných trubíc 130 a 130¹ . ale v opačných smeroch, t.j. Coriolisova sila vyvíjaná v bočnom ramene 131 bude pôsobiť proti sile vyvíjanej v bočnom ramene 131'. Tento jav vzniká preto, že i ked tekutina prúdi prietočnými potrubiami v podstate rovnakom rovnobežnom smere, ležia vektory uhlovej rýchlosti pre kmitajúce (vibrujúce) prietočné trubice v navzájom opačných, ale v podstate opačných rovnobežných smeroch. V súlade s tým a ako dôsledok Coriolisových síl sa v priebehu jednej polovice cyklu kmitania oboch prietočných potrubí bočné ramená 131 a 131¹ stočia k sebe bližšie, ako je minimálna vzdialenosť medzi týmito ramenami vytvorená práve kmitavým pohybom potrubia vyvolaným hnacím mechanizmom 180. V priebehu ďalšieho polcyklu budú Coriolisove sily točiť bočnými ramenami 131 a 131¹ ďalej od seba, ako je maximálna vzdialenosť objavujúca sa medzi týmito ramenami, vytváraná práve kmitavým pohybom potrubia vyvolávaným hnacím mechanizmom 180.

V priebehu kmitania prietočných trubíc priľahlé bočné ramená, ktoré sú tlačené bližšie k sebe, ako ich protiľahlé bočné ramená, dosiahnu koncový bod ich dráhy, kde ich rýchlosť prechádza nulou prv ako ich náprotivky. Časový interval (tu tiež označovaný ako medzikanálový fázový rozdiel alebo časový rozdiel, alebo jednoducho hodnota At), ktorý uplynie od okamihu, kedy jedna dvojica priľahlých bočných ramien dosiahne ich koncový bod dráhy, do okamihu, kedy protiľahlá dvojica bočných ramien, t.j. tých, ktoré sú tlačené od seba dosahuje svoj zodpovedajúci koncový bod dráhy, je v podstate úmerná hmotnostnému prietokovému množstvu kvapaliny pretekajúcej meracou sústavou 10. Kvôli podrobnejšej diskusii zásad činnosti Coriolisových prietokomerov s paralelnou dráhou ako v akej miere sú tieto princípy tu vysvetlené, je možné sa odvolať na patentový spis USA č. 4 491 025.

Na meranie časového intervalu Vt sú cievky 160_L a 160^ pripojené každá k jednému potrubiu 130 a 130¹ v blízkosti ich voľných koncov a permanentných magnetov 170_L a 170_R sú tiež pripojené v blízkosti voľných koncov druhého z potrubia. Magnety 170_l a 170_r sú uložené tak, aby mali cievky 160_L a 160_R umiestnené v priestore obklopujúcom zodpovedajúce permanentné magnety a v ktorom sú polia magnetického toku v podstate rovnomerné. Pri tomto usporiadaní poskytujú elektrické signálové výstupy generované cievkami 160_L a 160_R rýchlostný profil celkovej dráhy potrubia a môžu byť spracované akýmkoľvek z radu známych spôsobov pre určenie časového intervalu a potom hmotnostné prietočné množstvo tekutiny prechádzajúcej meračom.

Konkrétne poskytujú cievky 160_R a 160_R ľavý a pravý rýchlostný signál, ktoré sa objavujú na zodpovedajúcich vedeniach 165_l a 165_r. Cievky 160_L a 160_R a zodpovedajúce magnety 170_L a 170_r tvoria ľavé a pravé rýchlostné čidlo. I ked sa Vt získava meraním časového rozdielu, je Vt v skutočnosti fázové meranie. Použitie merania časového rozdielu tu zaisťuje presný spôsob ako merať fázový rozdiel, ktorý existuje medzi signálom ľavého a pravého rýchlostného čidla.

Ako bolo uvedené, prijíma meracia elektronika 20 vstupný RTD signál na vedenie 195 a ľavý a pravý rýchlostný signál sa objavuje na zodpovedajúcich vedeniach 165_r a 165_R. Meracia elektronika 20 tiež vytvára, ako bolo uvedené, hnací signál na vedenie 185. Vedenia 165^, 165_R, 185 a 195 sú súhrnne označené ako vedenie 100. Meracia elektronika spracováva ako ľavý a pravý rýchlostný signál, tak i RTD signál, na určovanie hmotnostného prietočného množstva a celkového pretečeného množstva tekutiny, ktoré prešlo meracou zostavou 10. Toto hmotnostné prietočné množstvo je poskytované meracou elektronikou 20 na priradené vedenie v rámci vedenia 26 v analógovej 4-20 mA forme. Informácia o hmotnostnom prietočnom množstve je tiež poskytovaná v kmitočtovej forme (v typickom prípade s maximálnym rozsahom 0-10 kHz) po vhodnom vedení vo vedení 26 pre pripojenie k dalším dalej umiestneným zariadeniam.

Bloková schéma meracej elektroniky 20., ako je známe v odbore, je zobrazená na obr. 2. Tu meracia elektronika 20 pozostáva z meracieho obvodu 23 prietoku, obvodu 27 pre pohon prietočného potrubia a displeja 29.

Obvod 27 pre pohon prietočnej trubice, znázornený na obr. 2, poskytuje vhodný opakujúci sa striedavý alebo pulzový hnací signál, a to cez vedenie 185 na hnací mechanizmus 180. Tento obvod synchronizuje hnací signál s lavým rýchlostným signálom, ktorý je na vedení 165_Ľ a 25. Za chodu udržiava obvod 27 obe prietočné trubice v navzájom opačnom sínusovitom vibračnom pohybe pri základnom rezonančnom kmitočte. Ako je známe v odbore, je tento kmitočet ovládaný radom faktorov, včítane rôznych parametrov trubíc samotných a hustoty procesnej tekutiny, ktorá nimi preteká. Pretože obvod 27 je velmi dobre známy v odbore a jeho konkrétna realizácia netvorí súčasť vynálezu, nebude tento obvod dalej podrobnejšie rozoberaný. Z tohto hladiska je možné sa odvolať napríklad na patentové spisy USA č. 5 009 109, č. 4 934 196 a č. 4 876 870 rovnakého prihlasovateía, ktoré popisujú rôzne vyhotovenia obvodu pre pohon prietočnej trubice.

Merací obvod 23 spracováva íavý a pravý rýchlostný signál, objavujúci sa na zodpovedajúcom vedení 165^ a 165^, spolu s RTD signálom objavujúcim sa na vedení 195, dobre známym spôsobom, pre určovanie hmotnostného prietočného množstva a celkové pretečené množstvo procesnej tekutiny, ktoré prešlo meracou zostavou 10. Výsledná informácia o hmotnostnom prietočnom množstve je poskytovaná ako 4-20 mA výstupný signál na vedenie 263 pre lahké pripojenie k neznázornenému prídavnému zariadeniu pre riadenie procesu, umiestnenému dalej po prúde a ako kmitočtový signál opatrený meradlom po vedení 262 kvôli lahkému pripojeniu k odíahlo umiestnenému neznázornenému súčtovému zariadeniu. Signály objavujúce sa na vedeniach 262 a 263 tvoria časť signálov procesu, ktoré sa súhrnne objavujú na vedeniach 26 znázornených na obr. 1. Iné vedenia vo vnútri vedenia 26 konkrétne neznázornené, poskytujú informáciu o pretečenom množstve, ako i dalšie parametre procesu, a to v číslicovej forme pre pripojenie k vhodnému displeju, telemetrii a/alebo ďalej po prúde umiestnenému spracovávaciemu zariadeniu.

Pretože spôsob, ktorým merací obvod 23 generuje informáciu o hmotnostnom prietočnom množstve a o celkovom pretečenom množstve, je dobre známy odborníkom v odbore, bude popísaná len tá časť zodpovedajúceho elektronického vybavenia, ktorá má vzťah k vynálezu. Z tohto hľadiska merací obvod 23 obsahuje dva samostatné vstupné kanály, a to lavý kanál 202 a pravý kanál 212. Každý kanál obsahuje integrátor a dva detektory priechodu nulou. V oboch kanáloch sú ľavý a pravý rýchlostný signál vedené do zodpovedajúcich integrátorov 206 a 216. z ktorých každý v podstate tvorí dolnú priepust. Výsledné výstupy týchto integrátorov sú vedené do detektorov priechodu nulou (v podstate komparátorov) 208 a 218. z ktorých každý generuje zmenu úrovne, kedykoľvek zodpovedajúci integrovaný rýchlostný signál presiahne okno napätia, definované malou vopred definovanou kladnou a zápornou úrovňou napätia, napr. ±V.

Výstupy oboch detektorov 208 a 218 priechodu nulou sú vedené ako riadiace signály do čítača 220 za účelom merania časovacieho intervalu čítaním hodinových impulzov, a to intervalu medzi zodpovedajúcimi zmenami v týchto výstupoch. Tento interval je dobre známa hodnota Λ t a mení sa s hmotnostným prietočným množstvom procesnej tekutiny. Výsledná hodnota Δ t v načítaných impulzoch sa vedie paralelne ako vstupné dáta do spracovávacej obvodovej sústavy 235. Okrem toho je detektor RTD 190 pripojený k vstupu vstupného obvodu RTD 224, ktorý poskytuje konštantný hnací prúd detektoru RTD, linearizuje napätie, ktoré sa objaví cez detektor RTD a prevádza toto pri použití prevodníka napätie/kmitočet (V/T) 226 do prúdu impulzov, ktorý má kmitočet opatrený meradlom, meniace sa úmerne s akoukoľvek zmenou napätia detektoru RTD.

Výsledný prúd impulzov, vytváraný obvodom 224 je vedený ako vstup do čítača 228, ktorý periodicky číta prúd a vytvára hodnotu v načítaných impulzoch, ktorá je úmerná nameranej teploty. Obsah čítača 228 je tiež vedený paralelne ako vstupné dáta do spracovávacieho obvodu 235. Spracovávací obvod 235, ktorý je v typickom prípade systém založený na mikroprocesore, určuje priebežné hmotnostné prietočné množstvo z digitalizovanej hodnoty At a do neho privádzaných teplotných hodnôt.

Z tohto hľadiska sa digitalizovaná teplotná hodnota používa pre menenie hodnoty súčinitela merača, založené na priebežnej teplote prietočných trubíc, a tým zohľadňuje zmeny v pružnosti trubíc s teplotou. Súčinitel merača, takto modifikovaný (t.j. súčiniteľ merača kompenzovaný na teplotu - RF) sa potom používa pre úmerné určovanie hmotnostného prietočného množstva zmeranej hodnoty A t. Po určení hmotnostného množstva potom obvod pretečené množstvo a tiež poskytuje signály hmotnostného prietočného množstva po vedeniach 26 pre pripojenie k lokálnemu displeju 29 a/alebo ďalej po prúde umiestnenému zariadeniu pre riadenie spracovávania.

z priebežne prietočného

235 aktualizuje celkové napríklad vhodné výstupné

Teraz sa stalo zrejmým, že analógové obvody obsiahnuté v ľavom a pravom kanáli nevýhodne vnášajú určitú chybu do výsledných hodnôt hmotnostného prietočného množstva, vytváraných spracovávacími obvodmi 235. Konkrétne často nielen má každý vstupný kanál rôznu veľkosť vnútorného fázového oneskorenia vzhľadom k druhému, ako je merané do vstupu integrátoru k výstupu jeho detektorov priechodu nulou, ale tiež fázové oneskorenie, ktoré je vnútorne vytvárané každým kanálom, je závislé na teplote a často sa mení rôzne od jedného kanála k druhému so zodpovedajúcimi zmenami teploty.

Napríklad ľavý kanál 202 môže vykazovať fázové oneskorenie, ktoré má odlišnú výchylku teplotnej závislosti, ako akú vykazuje pravý kanál 212. Táto premenlivosť má za následok medzikanálový fázový rozdiel vyvolaný teplotou, ktorý sa prejavuje ako chybová zložka v meranej hodnote delta t. Pretože hodnota delta t, ktorá vyplýva priamo z prietoku samotným meračom je relatívne malá, môže byť táto chybová zložka v určitých prípadoch značná. Táto chyba sa zvyčajne neberie do úvahy v bežne dostupných Coriolisových hmotnostných prietokomeroch. V určitých situáciách, hlavne tam, kde meter je uložený vo vonkajšom prostredí a je vystavený značným výchylkám teplôt, môže táto chyba vyvolať značné chyby v meraniach hmotnostného prietočného množstva, vyvolané teplotou, čím sú trochu rušené tieto merania.

Okrem chýb závislých na teplote v nameranej hodnote delta t je merací obvod samotný ďalším zdrojom chyby zavedenej do hodnôt prietočného množstva a pretečeného množstva, vytvorených spracovávacím obvodom 235. V tomto ohľade prevodník V/F 226 obsiahnutý vo vstupnom obvode RTD 224 vykazuje ako temer všetky prevodníky meratelný teplotný posun. Tento posun, založený na veľkosti zmeny v okolitej teplote, môže viesť v meraní teploty prietočného potrubia k chybe s veľkosťou až niekoľkých stupňov. Táto chyba potom povedie k chybám v modifikovanom súčiniteli merača, ktoré tiež narušia hodnoty hmotnostného prietočného množstva a celkového pretečeného hmotnostného množstva.

Na odstránenie nedostatkov spojených s Coriolisovými meračmi známymi v stave techniky a hlavne s tými, ktoré obsahujú obvod označovaný ako merací obvod 23 prietoku, bol vyvinutý postup na použitie v meracom obvode Coriolisovho merača, ktorý výhodne činí hodnoty hmotnostného prietočného množstva a pretečeného množstva vytvorené meračom v podstate necitlivými na zmeny teploty, čím sa zlepší ich celková presnosť.

Podľa vynálezu sú konkrétne dva totožné vstupné kanály (t.j. ľavý a pravý), ako sa bežne používajú v meracích obvodoch prietoku podľa známeho stavu techniky nahradené dvoma dvojicami vstupných kanálov (t.j. dvojicami A-C a B-C), ktoré dovoľujú merať fázové oneskorenie, ktoré vykazuje každý kanál dvojice. Len čo je raz známa bežná aktuálna hodnota fázového oneskorenia pre každú dvojicu kanálov, použije sa táto hodnota na korekciu hodnôt delta t z prietoku, následne meraných touto dvojicou kanála. Pretože každá z dvojíc kanálov pracuje v cykle s relatívne krátkym obdobím medzi meraním svojho vlastného vnútorného fázového oneskorenia, t.j. nulovacím módom a meraním hodnôt delta t pre aktuálne podmienky prietoku, t.j. meracím módom, bežná hodnota fázového oneskorenia presne odráža akékoľvek zmeny vyvolané teplotou, ktoré sa potom objavujú v chovaní každej dvojice kanálov.

Pretože sú merania delta t založené na prietoku poskytované každou dvojicou kanála, korigované na bežné vnútorné fázové oneskorenie spojené s touto zvláštnou dvojicou, neobsahujú tieto hodnoty delta t žiadne badateľné chybové zložky vyvolané teplotou, a to bez ohľadu na okolitú teplotu merača a jej výchylky. Coriolisov merač konštruovaný podľa vynálezu tak môže byt použitý v prostrediach so široko sa meniacimi teplotami bez podstatného zmenšenia presnosti v dôsledku zmien teploty.

Merací obvod prietoku podľa vynálezu konkrétne používa tri samostatné podobné vstupné kanály (t.j. kanály A, B a C), v ktorých sa postupne vykonáva meranie medzikanálového fázového rozdielu striedavo pre každé dve dvojice, t.j. dvojice A-C a B-C uvedených troch kanálov. Kanálová dvojica A-C obsahuje kanály A a C, zatiaľ čo kanálová dvojica B-C obsahuje kanály B a C. Kanál C slúži ako referenčný kanál a je plynulé napájaný jedným alebo dvoma vlnotvarovými signálmi čidla rýchlosti a konkrétne pre účely výhodného vyhotovenia signálom ľavého čidla rýchlosti. Vstup do kanálov A a B je buď signál ľavého alebo signál pravého čidla rýchlosti.

I keď ako nulový, tak aj merací mód spočívajú v meraní medzikanálového fázového rozdielu v dvojici kanálov, hlavný rozdiel medzi módmi spočíva v tom, že v nulovom móde je na oba kanály v dvojici vedený rovnaký, t.j. ľavý signál čidla rýchlosti, takže výsledné meranie medzikanálového fázového rozdielu poskytuje meranie vnútorného fázového oneskorenia pre túto dvojicu. Pri meracom móde naproti tomu sú ľavý a pravý rýchlostný signál vedené na dva odlišné zodpovedajúce kanály v uvedenej dvojici tak, že sa získa meranie, i keď nekorigované, aktuálnej hodnoty prietoku založenej na delta t pre následné použitie pri určovaní aktuálnej hodnoty hmotnostného prietočného množstva a celkového pretečeného množstva.

I keď merania medzikanálového fázového rozdielu (delta t) sú vykonávané pre oba módy, bude kvôli zjednodušeniu záležitostou a vylúčenia zámeny rozlišované medzi týmito hodnotami z hladiska ich výskytu. Bude tak naďalej hovorené o tých fázových meraniach, ktoré sa vyskytujú v priebehu nulového módu ako o meraniach medzikanálového fázového rozdielu a o meraniach, vyskytujúcich sa v priebehu nulového módu ako o hodnotách delta t. Tiež budú súhrnné merania medzikanálového fázového rozdielu a hodnoty delta t pre akýkolvek kanálovú dvojicu ďalej označované ako časovacie meranie.

Konkrétne pre akúkolvek kanálovú dvojicu pracujúcu v nulovom móde, ako dvojicu A-C, je rovnaký, t.j. lavý signál čidla rýchlosti vedený na Medzikanálové merania postupne a opakovane tejto dvojice t. j. fázové vstupy oboch kanálov tejto dvojice, fázového rozdielu sa potom vykonávajú za sebou v priebehu tzv. nulovacieho intervalu. V ideálnom prípade, ak oba kanály vykazujú rovnaké vnútorné fázové oneskorenie, oneskorenie kanálom A sa rovná fázovému oneskoreniu referenčného kanálu C, potom výsledné merania medzikanálového fázového oneskorenia budú všetky rovné nule. V skutočnosti však v akomkolvek okamihu majú všetky tieto kanály zvyčajne rôzne vnútorné fázové oneskorenia. Pretože je však fázové oneskorenie pre každú dvojice merané s ohladom na rovnaký referenčný kanál, t.j. kanál C, je akýkolvek rozdiel vo fázovom oneskorení medzi dvoma dvojicami spôsobený rozdielmi vo vnútornom fázovom oneskorení objavujúcom sa medzi kanálmi A a B.

Len čo nulovací interval skončil, vstup do nereferenčného kanálu v tejto dvojici je prepnutý na druhý signál rýchlostného čidla, t. j. pravý signál rýchlostného čidla. Nechá sa potom uplynút konečné časové obdobie, t.j. včítane tzv. prepínacieho intervalu, kým každá kanálová dvojica bude pracovať v meracom móde, v priebehu ktorého sa zmerajú hodnoty delta t založené na prietoku. Prepínací interval je dostatočne dlhý pre to, aby umožňoval vyrovnanie všetkých prechodových stavov, napríklad pokles ich amplitúd pod vopred určenú úroveň.

Zatial čo jedna dvojica kanálov, napr. A-C, pracuje v ich nulovom móde, druhá dvojica, napr. B-C, pracuje v ich meracom móde. Pre akúkoľvek dvojicu kanálov je každá následne meraná hodnota delta t založená na prietoku, ktorá sa získa v priebehu ich meracieho módu, kompenzovaná v typickom prípade odpočítaním najnovšej hodnoty vnútorného fázového posunu, ktorá bola nameraná pre túto kanálovú dvojicu v priebehu predchádzajúceho nulového módu.

Čas, v priebehu ktorého jeden kanál pracuje v meracom móde, t.j. merací interval, sa rovná celkovej dobe, počas ktorej druhá dvojica pracuje v nulovom móde. Táto posledná doba (t.j. nulový interval) zahrňuje čas (t.j. prepínací interval), v priebehu ktorého posledne menovaný kanál prepol svoj nereferenčný kanálový vstup z pravého na lavý signál čidla rýchlosti, potom vykonáva nulovanie (v priebehu tzv. nulovacieho intervalu) a konečne prepína svoj nereferenčný kanálový vstup z lavého na pravý kanál čidla rýchlosti. Je treba poznamenat, že nulový interval zahrňuje obidva prepínacie intervaly a nulovací interval.

Na konci meracieho intervalu kanálové dvojice jednoducho prepínajú módy, t.j. napríklad kanálová dvojica B-C spočiatku prepína svoj nereferenčný kanálový vstup z pravého na lavý signál čidla rýchlosti a kanálová dvojica A-C začína meranie hodnoty delta t založené na prietoku. Len čo je toto prepínanie vstupov dokončené, kanálová dvojica B-C potom vykonáva nulovanie nasledované kanálovým prepínaním v opačnom smere, zatial čo kanálová dvojica A-C zostáva v meracom móde a tak dalej pre čfalšie pracovné cykly.

Potom, čo kanálová dvojica dokončila posledný prepínací pochod, ale predtým, ako začala jej činnosť v meracom móde, môže kanál v prípade potreby podniknúť meranie hodnôt delta t založených na prietoku pre konečné časové obdobie, ktoré je ďalej označované ako aktívny interval, ktorý kvôli zjednodušeniu realizácie má trvanie rovné nulovaciemu intervalu. Pretože oba kanály môžu súčasne poskytovať hodnoty delta t založené na prietoku v priebehu aktívneho intervalu z oboch signálov rýchlosti, potom ideálne pri neprítomnosti akéhokoľvek šumu, izolovaných porúch alebo rozdielov medzi vnútornými fázovými oneskoreniami priradenými k dvojiciam kanálov by mali byť oboma kanálmi vytvárané rovnaké hodnoty delta t.

Ako prídavná kontrola môže byt preto jedna alebo viac hodnôt delta t, zmeraných na základe prietoku a získaných z každej dvojice kanálov v priebehu aktívneho intervalu, kompenzovaná najnovšou hodnotou zmeraného fázového oneskorenia pre uvedenú dvojicu pre poskytovanie zodpovedajúcich dvojíc korigovaných hodnôt delta t. Tieto dve hodnoty v každej takejto dvojici by mali potom byť navzájom porovnané. Dostatočná nezrovnalosť medzi hodnotami v ktorejkoľvek z týchto dvojíc by spravidla znamenala chybovú podmienku.

stavy (a s nenarušujú

Pretože k prepínaniu kanálov dochádza len na kanálovej dvojici opačnej voči tej, ktorá sa používa pre zaisťovanie merania na základe prietoku, akékoľvek prepínacie prechodové nimi spojené šumy) sú účinne izolované a výhodne merania hmotnostného prietočného množstva a pretečeného množstva. Okrem toho tým, že sa necháva uplynúť dostatočne dlhý prepínací interval aj predtým, ako začne nulovanie, prepínacie prechodové stavy výhodne neovplyvňujú meranie vnútorného fázového posunu pre nulovanú kanálovú dvojicu. Výkon Coriolisovho merača používajúceho vynález je tak v podstate, ak nie úplne, imúnny voči vstupným prepínacím prechodovým stavom a pod.

Konkrétna dĺžka doby prepínacích a nulovacích intervalov nie je dôležitá. Pretože prepínacie prechodové stavy pomerne rýchlo odznievajú a prídavné priemerovanie spravidla poskytuje zvýšenú presnosť pre meranie vnútorných fázových oneskorení, prepínací interval sa v typickom prípade nastavuje tak, aby bol oveľa kratší ako je nulovací interval. V tomto ohľade môže prepínací interval, meraný v trubicových cykloch trvať napríklad 16 - 32 takýchto cyklov, zatiaľ čo nulovací interval môže byt stanovený tak, aby spotreboval napríklad od 2048 takýchto cyklov.

Ďalej môžu byť v súlade so zásadami vynálezu chyby vyvolávané teplotou v poskytovanom pomocou s teplotným posunom v meraní prietokovej trubice RTD a konkrétne spojené V/F, tiež výhodne vylúčené.

teplotnom detektoru prevodníku

Konkrétne na elimináciu týchto chýb sa selektívne a postupne za sebou vykonávajú prevodníkom V/F prídavné k napätiu RTD na kmitočtové hodnoty, vo forme čítaných hodnôt a používajú sa potom pre definovanie lineárneho vzťahu, konkrétne súčiniteľa úmernosti, ktorý udáva vzťah načítanej kmitočtovéj hodnoty k nameranej teplote prietokovej trubice.

načítanej kmitočtovej hodnoty pre napätie

Potom sa násobením RTD týmto súčiniteľom získa hodnota pre zodpovedajúcu meranú prietočnú trubicu.

Pretože sa referenčné napätie badateľne nemení, pokiaľ vôbec dochádza k jeho zmene, s výchylkami teploty a sú opakovane vykonávané prevodníkom V/F pri relatívne krátkej periodicite, s veľkosťou rádovo 0,8 sekúnd, je akýkoľvek teplotný posun vytvorený prevodníkom V/F presne odrážaný vo výsledných načítaných kmitočtových hodnotách pre samotné referenčné napätie. Pretože teplotný posun tiež ovplyvňuje načítané hodnoty ako pre referenčné napätie, tak i napätie RTD, ale nemení vzťahy medzi nimi, vytvára súčiniteľ úmernosti, keď je násobený načítanou kmitočtovou hodnotou pre napätie RTD, skutočnú teplotnú hodnotu, ktorá je v podstate nezávislá na akomkoľvek teplotnom posune vytváranom prevodníkom V/F. Eliminovaním chýb v meranej teplote vyvolaných teplotou bude súčiniteľ merača primerane modifikovaný tak, aby presne odrážal zmeny v teplote prietokovej trubice.

Teraz bude popísané hardwarové zariadenie merača podľa vynálezu. V tejto súvislosti je znázornená celková bloková schéma meracieho obvodu 30 prietoku podľa vynálezu, súhrnne zobrazená na obr. 3A a 3B, pričom pre správne zostavenie obrázkov k sebe slúži schéma na obr. 3.

Merací obvod 30 v podstate obsahuje vstupný multiplexor a tri podobné vstupné kanály, z ktorých jeden je referenčný kanál C, stroj s konečným stavom s priradenými časovacími čítačmi a mikropočítačovým systémom. Vstupy oboch nereferenčných kanálov A a B sú volené cez multiplexor strojom s konečným stavom, ked cykluje jeho rôznymi stavmi. Výstupy z troch kanálov sú vedené do čítačov za účelom generovania časovacích meraní, t.j. meranie medzikanálového fázového rozdielu a meranie hodnôt delta t pre každé dve kanálové dvojice A-C a B-C. Časovacie meranie poskytované týmito čítačmi spolu so stavovou informáciou zo stroja s konečným stavom sú poskytované mikropočítaču, ktorý sám určuje aktuálne zodpovedajúce hodnoty hmotnostného prietočného množstva. Ďalej sú výstup detektora RTD a dve referenčné napätia po sebe prevádzané na zodpovedajúce kmitočtové hodnoty cez primeraný vstupný spínač, prevodník V/F napätie - kmitočet a priradené obvody a čítané cez časovací čítač združený so strojom s konečným stavom. Výsledné načítané veličiny sú preto vedené týmto čítacom do mikropočítača pre použitie na náležité modifikovanie súčiniteľa merača.

Ako je zrejmé z obrázkov, obsahuje merací obvod 30 prietoku tri podobné vstupné kanály 44., 54 a <54, tu tiež označované ako a B. Okrem toho obsahuje tento merací obvod tiež 31, obvod 70, analógové spínače .35, generátor 39 referenčného napätia, vstupný obvod 42 RTD, mikropočítač 80, výstupnú obvodovú sústavu 90 a vstupnú obvodovú sústavu 95.

kanál A, C multiplexor

Vstupný obvod RTD 42 znázornený na obr. 3A a 3B, vykonáva rovnaké funkcie a obsahuje v podstate rovnakú obvodovú sústavu ako vstupný obvod 224 RTD, znázornený na obr. 2A a 2B a rozobraný vyššie.

Každý z kanálov A a B, z ktorých ako ilustratívny je zvolený len kanál A, obsahuje vstupnú analógovú obvodovú sústavu, ktorá je jednoducho reprezentovaná zosilňovačom pripojeným k detektoru úrovne. Pokiaľ ide o kanál A, poskytuje zosilňovač 46 primerané vstupné filtrovanie signálu ľavého čidla rýchlosti, posun úrovne a zosilnenie výsledného posunutého signálu. Detektor úrovne 48, v podstate komparátor okien, poskytuje zmenu úrovne na svojom výstupnom signále, kedykoľvek výstupný signál vytvorený zosilňovačom 46 stúpne nad alebo klesne pod malé fixné kladné alebo záporné napätie. V tomto ohľade poskytuje každý z týchto signálov v podstate rovnaké funkcie, ako zodpovedajúci obvod v meracom obvode 23 toku, znázornenom na obr. 2.

Kanál C znázornený na obr. 3A a 3B obsahuje obvodovú sústavu v meracom obvode 23 prietoku, reprezentovanú zosilňovačom 56 a detektorom úrovne 58. Referenčný kanál C je celkom podobný kanálom A a B s tou výnimkou, že detektor 58 úrovne obsahuje jednoúrovňový detektor namiesto komparátora okien pre zisťovanie, či výstupný signál zo zosilňovača 56 presahuje malé kladné napätie. Multiplexor 31. ktorý je ilustratívne tvorený troma samostatnými multiplexormi 2 na 1, selektívne smeruje buď signál ľavého čidla rýchlosti objavujúci sa na vedení 165_β alebo signál pravého čidla rýchlosti, objavujúci sa na vedení 165_R na vstup každého z troch kanálov.

Z tohto hľadiska sú signál ľavého a pravého čidla rýchlosti vedené na zodpovedajúce prvé (Αθ, Βθ, C_Q) a druhé (A_1# B^, C-jJ vstupy multiplexoru 31. Stav voliacich signálov S_Q, Sj a S₂ udáva, že sa vedie na tri samostatné (0_A, 0_B a 0_c) výstupy multiplexora. Voliace signály 33 . tvorené signálmi RPO_A a RPO_B pripojeným k vstupom 5θ a S-j_ pôsobia, že multiplexor samostatne smeruje buď signály ľavého čidla rýchlosti alebo signály pravého čidla rýchlosti ako zodpovedajúce vstupy na kanály A a B, zatiaľ čo zmenený voliaci signál S₂ pôsobí, že multiplexor súvisle smeruje signál ľavého čidla rýchlosti, objavujúceho sa na vodiči 165_L na vstup referenčného kanálu C. Voliace signály 33 sú nastavené riadiacou logikou 72 v obvode 70 pre vykonávanie primeraného prepínania vstupov.

Obvod 70 obsahuje riadiacu logiku 72 a časovacie čítače 74. 76 a 78. Obvod 70, s výhodou tvorený jednoúčelovým konkrétnym integrovaný obvodom, je v podstate zariadenie s konečným stavom, ktoré definuje periodicky a opakovane sa vyskytujúci sled časovacích intervalov a sprievodných stavov. V priebehu každého takého časovacieho intervalu môžu zvonka privádzané vstupné signály spustiť a zastaviť vhodný časovací čítač. Na konci tohto intervalu môže byť obsah tohto časovacieho čítača čítaný v paralelnej forme pre následné použitie. Pretože je tento obvod aplikovaný na merací obvod 30 prietoku, používajú sa časovacie čítače 74 a 76. navzájom zoskupené ako čítače 75, na určovanie časovacích meraní pre zodpovedajúce kanálové dvojice A-B a B-C. Časovací čítač 78 je použitý na čítanie kmitočtovej hodnoty vytváranej vstupným obvodom 42 RTD pre zvolený analógový vstupný signál vedený k nemu cez spínač 35.

Tento čítač sa resetuje riadiacou logikou 72 pred každým vykonávacím intervalom pomocou vhodného signálu, privádzaného na vedenie 79. Potom, čo bola inicializovaná s trvaním nulovacích a prepínacích intervalov v cykloch trubice, riadiaca logika generuje voliace signály cez vedenie 33 na ovládanie multiplexoru 31 tak, že zvolí a smeruje vhodné vlnotvarové signály šidla na vstupy buď kanálu A alebo B, ako je vhodné, takže kanály sú opakovane a navzájom opačne cyklované ich nulovými a meracími módmi. Riadiaca logika 72 okrem toho tiež generuje vhodné riadiace signály, ktoré, ak sú vedené po vedeniach 77 a 79. náležíte resetujú čítače 76 a 74 pre každý časový interval.

Okrem toho generuje tiež riadiaca logika 72 na vedeniach 34 vhodné voliace signály na riadiaci vstup C analógového prepínača 3ť. Tieto voliace signály pôsobia, že prepínač smeruje určité z jeho vstupných napätí, konkrétne RTD napätie objavujúce sa na vedení 195 alebo jedno z oboch referenčných napätí (Y_refl alebo —ref2' ktoré sú napríklad 1,9 a 0 voltov) na vstup vstupného obvodu RTD 42 pre následné vykonávanie prevodníkom V/F napätie - kmitočet 41 v ňom uložený. Referenčné napätie Y_refj je vedené po vedení 38 z generátoru 39 referenčného napätia, ktorý sám obsahuje dobre známy vysoko stabilný zdroj napätia, ktorý vykazuje zanedbateľný posun s výchylkami teploty.

Ako bude rozoberané nižšie a hlavne s ohľadom na RTD rutinu spracovávania teploty 1100 (rozoberanú v súvislosti s obr. 11), pracuje prevodník napätie - kmitočet tak, že vykonáva prevod V/F každú 0,1 sekundy s každým z ôsmich analógových napätí (z nich len tri, ktoré majú vzťah k vynálezu, sú tu konkrétne znázornené a rozoberané) vedených na vstupy Iθ, 1-^ a I₂ pre tieto tri znázornené napätia) analógového prepínača 35, ktoré sa volia štandardným časovo posunutým spôsobom každých 0,8 sekúnd pre prevádzanie na zodpovedajúcu kmitočtovú hodnotu. Riadiaca logika 72 udáva, ktoré zo vstupných napätí, prichádzajúcich do analógového prepínača 35 sa má voliť v ktoromkoľvek časovom okamihu. Stavby obvodu 70 sú popísané do dostatočných podrobností nižšie v spojení so stavovou tabuľkou 400 a časovacím diagramom 500, znázornenými na obr. 4 a 5.

Keď obvod 60 cykluje jeho rôznymi stavmi, ktorých je celkovo osem, zapisuje tento obvod hodnotu jeho priebežného aktuálneho stavu do neznázorneného vnútorného registra, ktorý pri výbere mikropočítačom 80 vedie túto hodnotu na vedení 85. Mikropočítač potom číta túto hodnotu, ktorá sama dovoľuje primerane spracovávať načítané hodnoty poskytované čítaču prostredníctvom zodpovedajúcich neznázornených registrov a vedenie 87 a 88.. Vedenie 87 poskytuje prvotné časové merania, označované ako prvotný prietok A a prvotný prietok B do mikropočítača 80 pre zodpovedajúce kanálové dvojice A-C a B-C.

a 78 vnútorných

V závislosti na móde, v ktorom každá kanálová dvojica pracuje, poskytne prvotné prietočné množstvo (prietok) A a prvotné prietočné množstvo (prietok) B vo forme načítaných veličín v oboch prípadoch jedno meranie medzikanálového fázového rozdielu alebo jednu hodnotu delta t pre každú kanálovú dvojicu. Vedenie 88 zásobí mikropočítač načítanými kmitočtovými dátami z meraní pre napätie RTD a referenčné napätie. Okrem toho tiež logika 72 zapisuje hodnotu do ďalšieho, konkrétne neznázorneného, vnútorného registra, ktorý udáva, ktoré analógové napätie sa potom volí analógový prepínačom 35 pre vykonávanie vstupným obvodom RTD 4 2. Táto hodnota je tiež čítaná cez vedenie 8.5 mikropočítačom 80.

Mikropočítač ďalej vedie zodpovedajúce signály na vedenie 84 pre riadenie celkovej činnosti obvodu 70. Mikropočítač tiež poskytuje potrebné adresové signály po vedeniach 82 pre označenie konkrétneho vnútorného registra riadiacej logike 72, z ktorého mikropočítač má čítať dáta, alebo do ktorého bude zapisovať dáta.

Mikropočítač je tiež pripojený cez vedenie 91 a 93/ do zodpovedajúcich dobre známej výstupnej obvodovej sústave 90, ktorá poskytuje rad štandardných výstupov (ako je napríklad rozhranie displeja, komunikačnej brány, 4-20 mA výstupné vedenie 263 a výstupné vedenie 262 opatrené meradlom) po vedeniach 26 a do dobre známej vstupnej obvodovej sústavy 95, ktorá poskytuje pre merač rozhrania pre rad známych vstupných zariadení (ako sú prepínače, užívateľské klávesnice, komunikačné brány a pod.).

Mikropočítač 80 používa ktorýkoľvek z mnohých dobre známych a na trhu dostupných mikroprocesorov, ktoré nie sú konkrétne znázornené, spolu s dostatočnou pamäťou RAM 83 na ukladanie dát a dostatočnou pamäťou ROM 86 pre program a konštantné ukladanie. Pretože tento program využíva architektúru úloh s prístupom riadeným udalosťou, je vo vnútri mikropočítača vytvorená databáza pre uľahčovanie ľahkého presunu a oznámenia nameraných a vypočítaných dát medzi rôznymi úlohami. Na základe jeho vstupnej informácie, konkrétne časovacích meraní, obsahujúcich meranie medzikanálového fázového rozdielu a hodnoty delta t pre každú dvojicu kanálov a načítavaných kmitočtových dát spolu so stavovou informáciou, spolu dodávaných obvodom 70, mikropočítač 80 primerane opraví namerané hodnoty delta t vytvorené každou dvojicou kanálov, kvôli zohľadneniu ich nameraného vnútorného fázového oneskorenia, určí presný súčiniteľ merača kompenzovaný na teplotu a potom pri použití korigovaných hodnôt delta t a tohto súčiniteľa určuje aktuálnu hodnotu hmotnostného celkového pretečeného množstva a hmotnostného prietočného množstva, čo všetko je podrobnejšie popísané nižšie v spojitosti so základnou hlavnou slučkou meranie prietoku 600 znázornenou na obr. 6A a 6B, rutinou určenia nuly 700 znázornenou na obr. 7A a 7B, rutinou mechanickej nuly 800 znázornenou na obr. 8A a 8B a spracovávacou rutinou teploty RTD 1100 znázornenou na obr. 11.

Na zaistenie dôkladného pochopenia interakcií medzi obvodom 70 a mikropočítačom 80 bude teraz vysvetlená časovacia schéma 400 a stavová tabuľka 500, znázornené na obr. 4A, 4B a 5, ktoré súhrnne do podrobnosti rozoberajú funkcie zaisťované obvodom 70 a ich časový vzájomný vzťah. Pre ľahšie pochopenie je vhodné sa pri čítaní tohto rozboru súčasne obracať na obr. 4A, 4B a 5.

Časovací diagram 400 je znázornený na obr. 4A a 4B, definuje operácie v normálnom sekvenčnom móde pre každú z kanálových dvojíc a ich časový vzájomný vzťah.

Ako bolo popísané vyššie, každá z kanálových dvojíc A-C a B-C pracuje buď v meracom móde alebo v nulovom móde. Zatial čo jedna kanálová dvojica pracuje v meracom móde, druhá pracuje v nulovom móde, pričom tieto operácie sa obracajú na konci týchto módov. Doba trvania každého z týchto módov (módový interval) je vždy rovnaký, t. j. doba t. Z tohto hľadiska tak nulový mód 410 pre kanálovú dvojicu A-C a merací mód 420 pre kanálovú dvojicu B-C prebiehajú súčasne, ako merací mód 440 a nulový mód 450 pre kanálovú dvojicu A-C a nulový mód 470 a merací mód 480 pre kanálovú dvojicu B-C. Šípky 430. 460 a 490 znamenajú zmenu módu medzi kanálovými dvojicami na konci troch po sebe nasledujúcich módových intervalov.

Kanál C je kontinuálne napájaný signálom (L) ľavého rýchlostného čidla a slúži ako referenčný kanál, vzhľadom ku ktorému je vnútorný fázový posun každého z dvoch ostatných kanálov meraný. Vstupné signály vedené na nereferenčné kanály A a B sa však prepínajú v závislosti na módu zodpovedajúcom kanálovej dvojici A-C a B-C medzi signálom ľavého a signálom (R) pravého rýchlostného čidla, pričom merania fázového rozdielu sú vykonávané pre každú jednotlivú vstupnú konfiguráciu pre poskytnutie merania medzikanálových fázových rozdielov alebo hodnôt delta t pre každú dvojicu.

Zatial čo kanál pracuje v meracom móde, je konkrétne na nereferenčný kanál v tejto dvojici, napríklad kanál A pre dvojicu A-C vedený signál pravého rýchlostného čidla a vykonávajú sa merania medzikanálového fázového rozdielu, vyskytujúceho sa pre túto dvojicu. Tieto merania prebiehajú v priebehu celej doby t, čo kanál je v meracom móde. V priebehu tejto doby sú tieto merania poskytované mikropočítaču na následné spracovanie do zodpovedajúcich hodnôt hmotnostného prietočného množstva.

Naproti tomu sú v nasledujúcom slede pre každú kanálovú dvojicu, napríklad dvojicu B-C vykonávané v priebehu jej nulového módu štyri samostatné funkcie, a to prepínanie nereferenčného kanálu v tejto dvojici zo signálu pravého na signál lavého rýchlostného oneskorenia v priebehu vnútorného fázového (t.j. nulovanie) prepínanie vstupu čidla, zaisťovanie merania pre túto kanálovú dvojicu nulovacieho intervalu, nereferenčného kanálu späť na signál pravého rýchlostného čidla znova v prepínacom intervale a konečne umožňovanie, aby dvojica bola aktívna pre nulovací interval, v priebehu ktorého môžu byť vykonávané merania hodnôt delta t na báze prietoku.

Pretože opačná kanálová dvojica, napr. dvojica A-C, bude aktívne merať hodnoty delta t z prietoku v priebehu jej meracieho intervalu, zatial čo kanál B-C je aktívny, sú oba kanály spôsobilé súbežne poskytovať hodnoty delta t z prietoku v priebehu tohto aktívneho intervalu. Ak je treba prídavná kontrola chýb, mikropočítač môže spracovávať merania poskytované aktívnou kanálovou dvojicou a porovnávať výsledné korigované hodnoty delta t s tými, ktoré boli poskytnuté pri použití inej kanálovej dvojice. Dostatočný rozdiel medzi nimi bude všeobecne indikovať chybovú podmienku.

Ako je ilustratívne znázornené na obr. 4A a 4B, každý prepínací interval má dobu trvania 16 cyklov trubice, zatiaľ čo každý nulovací interval sa vyskytuje každých po sebe nasledujúcich 2048 cyklov trubice. Doba t vytváraná dvoma prekladanými prepínacími a nulovacími intervalmi tak je 4128 cyklov trubice. V priebehu inicializácie merača zavádza mikropočítač 80 znázornený na obr. 3A a 3B do obvodu 70 a konkrétne do v ňom vradenej riadiacej logiky 72 doby trvania prepínacích a nulovacích intervalov v cykloch trubice.

Ako je znázornené v stavovej tabuľke 500 na obr. 5 pre obvod 70, tento obvod za normálneho chodu cykluje ôsmimi po sebe nasledujúcimi stavmi, ilustratívne označenými ako stavy 26, 46, 26, 66, 6A, 6C, 6A a 6E, z ktorých sa dva stavy, t.j. stavy 26 a 6A opakujú. Každý z týchto stavov trvá počas pevného časového obdobia, a to buď prepínací interval alebo nulovací interval. V priebehu všetkých ôsmich stavov je signál ľavého rýchlostného čidla kontinuálne vedený na vstup referenčného kanálu C.

Pre prvé štyri stavy (stavy 26, 46, 26 a 66) pracuje kanálová dvojica v meracom móde (ďalej označovanom ako merací mód kanála A), zatiaľ čo kanál B-C súbežne pracuje vo svojom nulovom móde (ďalej označovaný ako nulový mód kanálu B). V priebehu meracieho módu kanála A obvod 70 generuje nízku úroveň na voliacom signále RP0_A multiplexora, takže signál pravého rýchlostného čidla je kontinuálne privádzaný na vstup kanála A. V priebehu tohto módu, ako je uvádzané písmenom X, poskytuje kanálová dvojica A-C hodnoty delta t z prietoku, a teda slúži ako meracia kanálová dvojica. Na začiatku stavu 26 ďalej obvod 70 spúšťa začiatok nulového módu kanálu B tým, že na počiatku vedie vysokú úroveň do voliaceho signálu RPO_B multiplexoru za účelom, aby sa najprv prepol vstup kanálu B zo signálu pravého na signál ľavého rýchlostného čidla.

Tým je zahájený prepínací stav 26 kanála B, v priebehu ktorého kanálová dvojica B-C nevykonáva žiadne merania, ale len poskytuje primeranú časovú dobu, t.j prepínací interval t_sw na ustálenie všetkých prepínacích prechodových stavov a podobných porúch na kanáli B. Len čo je tento stav dokončený, obvod 70 vyvoláva nulovací stav 46 kanálovej dvojice B-C. V priebehu stavu 46, ktorý trvá počas doby nulovacieho intervalu t_nu^_a· sú priebežne vykonávané kontinuálne merania medzikanálového fázového rozdielu obvodom 70 pre kanálovú dvojicu B-C. Tieto merania sú čítané a priemerované mikroprocesorom pre poskytnutie merania vnútorného fázového oneskorenia v načítaných veličinách.

Na konci nulovacieho intervalu sa opäť objaví prepínací stav kanálu B pre prepínanie vstupu kanálu B zo signálu ľavého rýchlostného čidla na signál pravého rýchlostného čidla. Za týmto účelom generuje obvod 70 nízku úroveň na voliacom signále RPO_B multiplexoru. Tento stav, v priebehu ktorého nie sú na kanálovej dvojici B-C vykonávané žiadne merania, opäť zotrváva počas doby prepínacieho intervalu, aby sa umožnilo prechodovým a podobným stavom na kanáli B objaví stav obidva kanály aktívne 66 pre nulovací priebehu ktorého sú obidva kanály aktívne a môžu byť vykonávané merania delta t z prietoku v prípade potreby cez kanál B-C prídavné k tým, ktoré súčasne prebiehajú prostredníctvom kanálovej dvojice A-C. Na konci stavu 66 sa postupne v slede za sebou objavujú stavy 6A, 6C. 6A a 6E, ktoré len vykonávajú rovnaké operácie, avšak na opačných kanálových dvojiciach. Všetky stavy sa potom sériovo opakujú atď.

všetkým prepínacím vyrovnať. Na konci stavu 26 sa interval, v

Na základe vysvetlenia a pochopenia vyššie uvedených skutočností sa teraz rozbor zameria na rôzne aspekty softwaru vykonávané mikropočítačom 80 znázorneným na obr. 3A a 3B. Pretože mikropočítač vykonáva rad dobre známych administratívnych a riadiacich funkcií, ktoré sa priamo nevzťahujú k vynálezu, ako je poskytovanie databázového hlavného riadiaceho programu MANAGER a primeraného operačného systémového prostredia pre úlohový aplikačný program, budú kvôli zjednodušeniu nasledujúceho rozboru všetky tieto funkcie a ich doprevádzajúce Software vypustené.

Obr. 6A a 6B súhrnne znázorňujú zjednodušený vývojový diagram základnej hlavnej slučky merania prietoku 600. pričom správne radenie listov pre tieto obrázky je znázornené na obr. 6. Táto rutina zaisťuje základné funkcie merania prietoku.

Po vstupe do rutiny 600 pokračuje vykonávanie programu do bloku 610, ktorý číta aktuálne priebežné meracie dáta prvotného fázového rozdielu (PRVOTNÝ_PRIETOK_A a PRVOTNÝ_PRIETOK_B) a stavovú informáciu z obvodu 70· V závislosti na aktuálnom móde každej kanálovej dvojice bude PRVOTNÝ_PRIETOK_A a PRVOTNÝ_PRIETOK_B poskytovať každý v načítanej forme bud jedno meranie medzikanálového fázového rozdielu alebo jednu hodnotu delta t. Po vykonaní bloku 610 sa vykoná blok 620. Tento blok vykonáva rutinu určenia nuly 700, ktorá na základe merania prvotného fázového rozdielu a stavovej informácie, ako je podrobnejšie rozobrané nižšie, spracováva dáta fázového rozdielu pre tú kanálovú dvojicu, ktorá aktuálne pracuje v meracom móde, ako hodnotu delta t z prietoku a spracováva dáta fázového rozdielu pre druhú kanálovú dvojicu ako meranie medzikanálového fázového rozdielu.

Toto meranie sa používa touto rutinou na určenie elektronickej nulovej hodnoty pre posledne menovanú kanálovú dvojicu. Elektronická nula pozostáva z dvoch hodnôt, a to vnútorného fázového oneskorenia, vyjadreného v rovnakom načítaní ako delta t, priradená ku každej z oboch kanálových dvojíc. Potom rutina 700 určuje mechanickú nulu pre Coriolisov merač. Mechanická nula je posunutá hodnota v meraniach delta t, ktorá sa získa, ako je popísané nižšie, v priebehu podmienky nulového prietoku, vyskytujúca sa pri kalibrovaní merača. Keď sú tieto operácie dokončené, rutina 700 potom opraví aktuálnu hodnotu delta t nameranú pre kanálovú dvojicu pracujúcu v meracom móde mechanickou nulou pre merač a najaktuálnejšou hodnotou elektronickej nuly pre túto dvojicu. Táto elektronická nula bola pred tým určená, pretože príslušná dvojica naposledy pracovala v jej nulovom móde.

Po tom, čo bola rutina 700 plne vykonaná, postupuje sa z bloku 620 do bloku 630. Posledne menovaný blok, keď je vykonávaný, filtruje korigovanú hodnotu delta t vytvorenú blokom 620 dvojpólovým softwarovým filtrom na odstránenie šumu a podobných javov, na základe čoho poskytuje aktuálnu filtrovanú hodnotu delta t. Program ďalej pokračuje blokom 640. ktorý vypočítava aktuálne objemové a hmotnostné prietočné množstvá pri použití aktuálnej filtrovanej hodnoty delta t a súčinitela korigovaného na teplotu. Tento teplotný súčiniteľ sa periodicky aktualizuje spracovávacou rutinou teploty RTD 1000, ktorá pracuje, ako je podrobne popísané nižšie, na báze prerušovaného chodu.

Po dokončení bloku 640 sa vykoná blok 650. Tento posledne menovaný blok testuje hodnoty objemového a hmotnostného prietočného množstva vzhľadom k zodpovedajúcim dolným medzným prietokovým podmienkam a ak sú tieto podmienky splnené, dočasne nastavia objemové a hmotnostné prietočné množstvá na nulu. Potom práca pokračuje do bloku 660. ktorý, keď je vykonaný, ukladá aktuálne hodnoty objemového a hmotnostného prietočného množstva do databázy pre následné použitie, ako pre periodické aktualizovanie displejov, čítanie celkového pretečeného množstva a/alebo výstupy merača. Program potom v slučke spätne prechádza do rutiny 610 atď.

Na obr. 7A a 7B je súhrnne znázornený vývojový diagram rutiny 700 určovania nuly, pričom návod k správnemu zoradeniu obrázkov 7A a 7B k sebe je uvedený na obr. 7. Táto rutina obsahuje štyri samostatné sekcie: rutinu 710 určovania elektronickej nuly, rutinu 760 kompenzovania elektronickej, nuly, rutinu 780 určovania mechanickej nuly 790 a rutinu kompenzovania mechanickej nuly. Ako je všeobecne vysvetlené vyššie, rutina 700. konkrétne prostredníctvom rutiny 710, určuje aktuálnu hodnotu delta t z prietoku pre kanálovú dvojicu, v danej dobe pracujúcu v meracom móde a určuje aktuálnu hodnotu elektronickej nuly pre druhú kanálovú dvojicu pracujúcu v jej nulovom móde.

Rutina 760 kompenzuje každú priebežne nameranú hodnotu delta t z kanálovej dvojice pracujúcej v meracom móde najnovšou hodnotou elektronickej nuly pre tento kanál. Rutina 780 určuje mechanickú nulu pre merač. Konečne koriguje rutina 790 hodnotu delta t z prietoku pre aktuálnu kanálovú dvojicu pracujúcu v jej meracom móde hodnotou mechanickej nuly pre merač.

Po vstupe do rutiny 700 a konkrétne do rutiny 710 postup prechádza najprv do rozhodovacieho bloku 703. Tento blok určuje, či premenlivá hodnota STAV udáva, že na kanálovej dvojici A-C prebieha nulovanie, t.j. stav obvodu 70 je daný hodnotou 6C (viď obr. 5). Táto hodnota je poskytovaná obvodom 70 po otázke mikropočítača 80 (viď obr. 3A a 3B). V prípade, že tento stav teraz existuje, program pokračuje cestou ÁNO, vychádzajúc z rozhodovacieho bloku 703. ako je znázornené na obr. 7A a 7B, do bloku 706. Tento posledne uvedený blok, keď je vykonávaný, aktualizuje premennú celkového pretečeného množstva (CELK_PRETOK) aktuálnou hodnotou PRVOTNÝ_PRIETOK_A. Ako bude zrejmé v závere nulovacieho intervalu, táto hodnota celkového pretečeného množstva je nastavená ako rovná nule.

Potom sa vykoná blok 709 pre nastavenie dočasného návestia (DOČAS_STAV) na hodnotu (NULOVANIE_KAN_A), čo znamená, že kanál je v danej dobe podrobovaný nulovaniu. Len čo k tomu raz dôjde, práca pokračuje do bloku 712 pre čisté inkrementovanie hodnoty čítača slučiek (ČÍTAČ) o jednu. Postupuje sa dalej do rozhodovacieho bloku 730. Alternatívne sa v prípade, kedy hodnoty premennej STAV udáva, že v kanálovej dvojici A-C neprebieha nulovanie, postúpi po ceste NIE, vychádzajúcej z rozhodovacieho bloku 703 do rozhodovacieho bloku 715.

Rozhodovací blok 715 skúša stav dočasné návestie na určenie, či nulovanie pre kanál A-C práve skončilo, t.j. či hodnota tohto návestia sa stále rovná NULOVANIE_KAN_A. V prípade, že nulovanie pre túto kanálovú dvojicu práve skončilo, potom rozhodovací blok 715 smeruje vykonávanie po svojej ceste ÁNO do bloku 718. Tento blok, ked je vykonaný, vypočítava hodnotu elektronickej nuly pre kanálovú dvojicu A-C, t.j. ZVOL_NULA_A, ako jednoducho priemerná hodnota samostatných meraní, ktoré boli sčítané, konkrétne hodnota premennej CELK_PRETEK, delenej obsahom čítača slučiek ČÍTAČ. Len čo bolo toto vykonané, vykonávanie pokračuje do bloku 721, ktorý nastavuje hodnotu dočasného návestia na inú hodnotu, tu NIE_NULOVANIE_KAN_A, čo znamená, že kanálová dvojica A-C nie je podrobovaná nulovaniu.

Potom vykonávanie pokračuje do bloku 724, ktorý len znovu nastavuje hodnoty oboch čítačov slučiek a premennú celkového pretečeného množstva na nulu. Vykonávanie potom pokračuje do rozhodovacieho bloku 730. Alternatívne vykonávanie tiež pokračuje do tohto rozhodovacieho bloku po ceste NIE vychádzajúcej z rozhodovacieho bloku 715 v prípade, že kanálová dvojica A-C nebola nulovaná alebo práve nulovanie nedokončila.

Bloky 730 až 751 zaisťujú rovnaké operácie ako bloky 703 až 724. ale pre určovanie hodnoty elektronickej nuly pre kanálovú dvojicu B-C, t.j. ZVOL_NULA_B. Rozhodovací blok 730 konkrétne určuje, či hodnota premennej STAV udáva, že kanálová dvojica B-C sa nuluje, t. j. stav obvodov 70 je udávaný hodnotou 46 (viď obr. 5). V prípade, že teraz existuje tento stav, potom vykonávanie pokračuje po ceste ÁNO vychádzajúcej z rozhodovacieho bloku 730, ako je znázornené na obr. 7A a 7B, do bloku 733. Tento posledne menovaný blok, keď je vykonaný, aktualizuje hodnotu premennej celkového pretečeného množstva CELK_PRETEK aktuálnou hodnotou PRVOTNÁ_PRIETOK_B. Ako bude zrejmé na konci tohto nulovacieho intervalu, je táto hodnota celkového pretečeného množstva nastavená na nulu.

Následne sa vykoná blok 736 pre nastavenie dočasného návestia DOČAS_STAV na hodnotu NULOVANIE_KAN_B, čo znamená, že kanál B je v súčasnej dobe podrobovaný nulovaniu. Len čo k tomuto dôjde, vykonávanie pokračuje do bloku 739 pre inkrementovanie hodnoty čítača slučiek ČÍTAČ o jednu. Vykonávanie potom pokračuje do rutiny 760. Alternatívne potom v prípade, kedy aktuálna hodnota STAV udáva, že kanálová dvojica B-C sa nenuluje, vykonávanie pokračuje po ceste NIE vychádzajúcej z rozhodovacieho bloku 730 do rozhodovacieho bloku 742.

Rozhodovací blok 724 testuje stav dočasného návestia pre určenie, či nulovanie pre kanálovú dvojicu B-C práve skončilo, t.j. či hodnota tohto návestia je ešte rovná NULOVANIE_KAN_B. V prípade, kedy nulovanie pre túto kanálovú dvojicu práve skončilo, smeruje rozhodovací blok 742 po ceste ÁNO vykonávania do bloku 745. Tento blok, keď je vykonaný, vypočítava hodnotu elektronickej nuly pre kanálovú dvojicu B-C, t.j. ZVOL_NULA_B ako jednoduchý priemer samostatných meraní, ktoré boli sčítané, konkrétne ako hodnotu premennej CELK_PRETOK delené obsahom čítača slučiek ČÍTAČ. Len čo k tomu došlo, vykonávanie pokračuje do bloku 748, ktorý nastavuje hodnotu dočasného návestia na inú hodnotu, tu NIE_NULOVANIE_KAN_B, čo znamená, že kanál B-C nie je podrobovaný nulovaniu.

Potom vykonávanie pokračuje do bloku 751, ktorý len resetuje hodnoty oboch čítačov slučiek a premennú celkového pretečeného množstva na nulu. Vykonávanie potom pokračuje do rutiny 760. Alternatívne vykonávanie tiež pokračuje do tejto rutiny v prípade, že kanálová dvojica B-C nebola nulovaná a nedokončila práve nulovanie, t.j. po ceste NIE vychádzajúc z rozhodovacieho bloku 742. V tomto bode rutina 710 práve dokončila vykonávanie. Vzhíadom k tomu, že jedna z kanálových dvojíc pracuje vo svojom nulovom móde v ktorúkolvek dobu, potom sa určuje v tejto dobe aktuálna hodnota zodpovedajúca premennej ZVOL_NULA_A alebo ZVOL_NULA_B a k tomu účelu sa vykonajú vhodné kroky, ako bolo popísané vyššie.

Kompenzačná rutina 760 elektronickej nuly len opravuje (kompenzuje) aktuálne meranie delta t hodnotou elektronickej nuly pre konkrétnu dvojicu kanálov, ktorá vykonala toto meranie. Po vstupe do tejto rutiny vykonávanie pokračuje do rozhodovacieho bloku 763, ktorý podlá toho, či v danej dobe pracuje kanálová dvojica B-C alebo kanálová dvojica A-C v jej meracom móde, smeruje vykonávanie do bloku 767 alebo 769. V prípade, že vykonávanie je smerované do bloku 767, potom tento blok, keď je vykonávaný, odčíta hodnotu elektrickej nuly pre kanálovú dvojicu B-C od PRVOTNÝ_PRIETOK_B a ukladá výsledok do premennej delta t. Alternatívne, ak vykonávanie je radené do bloku 769, potom tento blok, keď je vykonávaný, odčíta elektronickú nulovú hodnotu pre kanálovú dvojicu od PRVOTNÝ_PRIETOK_A a ukladá výsledok v premennej delta t. Potom, čo bol blok 767 alebo 769 vykonaný, vykonávanie pokračuje do rutiny určovania mechanickej nuly 780.

Rutina 780 určuje aktuálnu hodnotu mechanickej nuly pre merač. Po vstupe do rutiny 780 vykonávanie pokračuje do rozhodovacieho bloku 781. Tento blok, keď je vykonávaný, určuje, či sa má nájsť aktuálna hodnota mechanickej nuly. Ako bolo uvedené vyššie, je mechanická nula určovaná za podmienok bez prietoku pri kalibrácii merača. Ak sa kalibrácia merača vykonáva aktuálne a ak užívate! udáva, že nedochádza k žiadnemu prietoku stlačením vhodného tlačidla, potom rozhodovací bok 781 smeruje vykonávanie cez svoju cestu ÁNO do boku 784. Tento blok vykonáva rutinu 800 mechanickej nuly, ako je podrobne vysvetlené nižšie, pre určovanie aktuálnej mechanickej nuly (MECH_NULA) pre merač. Len čo bola táto hodnota určená, vykonávanie pokračuje do kompenzačnej rutiny 790 mechanickej nuly. Vykonávanie tiež pokračuje do rutiny 790 po ceste NIE vychádzajúcej z rozhodovacieho bloku 781 v prípade, že nedochádza ku kalibrácii merača alebo ak užívate! neudal, že nedochádza k prietoku.

Rutina 790 mechanickej nuly obsahuje blok 792, ktorý keď je vykonávaný, len odčíta aktuálnu hodnotu mechanickej nuly MECH_NULA od hodnoty premennej delta t, pričom výsledkom je korigované meranie delta t, ktoré bude následne filtrované a použité hlavnou slučkou 600 (konkrétne bloky 630 a 640. ako sú tu znázornené na obr. 6A a 6B) pre určenie aktuálnej hodnoty pre hmotnostné prietočné množstvo. Len čo bol blok 792 vykonaný, vykonávanie vystupuje z rutín 790 a 700. ako bolo znázornené na obr. 7A a 7B a vracia sa do základnej hlavnej slučky 600 merania prietoku.

Kvôli zjednodušeniu softwaru rutina 700 nezahrňuje primeraný Software na určovanie zodpovedajúcich korigovaných hodnôt delta t pre obidve dvojice kanálov v priebehu každého aktívneho intervalu a, ako bolo vysvetlené vyššie, porovnávanie výsledkov pre zisťovanie dostatočných nesúladov medzi nimi a s tým spojených systémových chýb. Rutina 700 môže byť lahko obmenená odborníkom v odbore pre zahrnutie tohto softwaru.

Obr. 8A a 8B súhrnne . znázorňujú vývojový diagram rutiny 800 mechanickej nuly, pričom správne zoradenie listov výkresu pre tento obrázok je znázornené na obr. 8. Ako je vysvetlené vyššie, rutina 80 určuje aktuálnu hodnotu pre mechanickú nulu merača. Ako bolo vysvetlené vyššie, určuje sa aktuálna hodnota tejto nuly v podstate tak, že sa najprv vypočíta štandardná výchylka hodnôt Λ t získaných pre podmienku žiadneho prietoku pri kalibrácii merača. Táto štandardná výchylka poskytuje meranie šumu objavujúceho sa na meraniach át (delta t) pri podmienke žiadneho prietoku. Len ak je šum dostatočne nízky, t.j. hodnota štandardnej výchylky je pod minimálnou prahovou hodnotou, bude najnovšia hodnota pre mechanickú nulu aktualizovaná pre odrážanie svojej aktuálnej hodnoty. Inak bude táto aktuálna hodnota jednoducho ignorovaná. Počet nameraných hodnôt delta t, použitý pri určovaní štandardnej výchylky sa riadi akýmkoívek z troch kritérií:

a) bežiaca štandardná výchylka klesá pod medzu konvergencie,

b) užívate! končí mechanické nulovanie stlačením vhodného tlačidla, alebo

c) bol nameraný vopred definovaný počet hodnôt delta t.

Okrem toho sú vykonané vhodné kontroly medzí pre zaistenie toho, že aktuálna hodnota mechanickej nuly leží vo vnútri vopred definovaných medzí pred nahradením najnovšej hodnoty aktuálnou hodnotou.

Po vstupe do rutiny 800 pokračuje vykonávanie do rozhodovacieho bloku 803. Tento blok, keď je vykonávaný, skúša stav náveštia (NULOVÝ STAV) na udávanie, či proces určovania mechanickej nuly aktuálne prebieha. Toto návestie je nastavené neznázorneným vhodným softwarom na zahajovanie tohto procesu. V prípade, že tento proces je v behu, rozhodovací blok 803 smeruje vykonávanie po jeho ceste ÁNO do bloku 806. Tento posledný blok, keď je vykonávaný, aktualizuje hodnotu celkového pretečeného množstva (NULA_CELK) aktuálnou hodnotou delta t. Ako bude zrejmé nižšie, táto celková hodnota je nastavená ako rovná nule na konci nulovacieho intervalu.

Len čo bol vykonaný blok 806, vykonávanie pokračuje do bloku 809 pre inkrementovanie obsahu čítača slučky ČÍT_NULA o jednotku. Potom vykonávanie pokračuje do rozhodovacieho bloku 820. Ak alternatívne nie je hodnota mechanickej nuly aktuálne určovaná, t. j. stav návestia STAV_NULA nie je teraz aktívny, potom vykonávanie pokračuje cez cestu NIE vychádzajúcu z rozhodovacieho bloku 803 do bloku 812. Tento posledný blok resetuje návesť STAV_NULA do aktívneho stavu, nastavuje hodnoty ako NULA_CELK a čítač slučiek ČÍT-NULA na nulu a nastavuje hodnotu premennej MIN_STAND_VÝCH na veíké vopred určené číslo (ktorého presná hodnota nie je rozhodujúca, lebo značne presahuje očakávanú hodnotu štandardnej výchylky). Potom sa vykoná blok 816 pre resetovanie všetkých chybových návestí, ktoré sú spojené s procesom stanovenia mechanickej nuly. Keď k tomu dôjde, vykonávanie pokračuje do rozhodovacieho bloku 820.

Rozhodovací blok 820, ked je vykonaný, určuje, či sa vyskytol minimálny počet nameraných hodnôt delta t pre určovanie hodnoty mechanickej nuly - t.j. konkrétne, či aktuálna hodnota čítača slučiek ČÍT-NULA presiahne vopred určenú minimálnu hodnotu MIN_ČÍT-NULA, ktorá sa v typickom prípade rovná decimálnej hodnote 100. V prípade, že sa objavil nedostatočný počet hodnôt delta t, potom vykonávanie vychádza z rutiny 800 po ceste 872 a ceste NIE 822, vychádzajúcej z rozhodovacieho bloku 820. Ak alternatívne vzrástol minimálny počet hodnôt delta t, potom rozhodovací blok 820 smeruje vykonávanie po ceste ÁNO do bloku

823 .

Tento blok 823. keď je vykonaný, aktualizuje štandardnú výchylku σ hodnôt delta t, ktoré boli až doposiaľ namerané, na použitie pri určovaní hodnoty mechanickej nuly a ukladá výsledok do premennej STAND_VÝCH. Len čo k tomu dôjde, vykonávanie pokračuje do rozhodovacieho bloku 826. ktorý testuje výslednú hodnotu štandardnej výchylky vzhľadom k jej minimálnej hodnote. V prípade, že výsledná štandardná výchylka je menšia ako je minimálna hodnota, rozhodovací blok 826 smeruje vykonávanie po ceste ÁNO do bloku 829.

Tento posledný blok 829 vypočítava dočasnú bežnú aktuálnu hodnotu pre mechanickú nulu celkových -hodnôt delta t až aktuálneho procesu získavania (MECH_NULA_DOČAS) ako priemer doteraz získaných v priebehu mechanickej nuly, tj. hodnotu

CELK_NULA delenú obsahom čítača slučiek ČÍT-NULA. Len čo k tomu dôjde, blok 829 nastavuje hodnotu minimálnej štandardnej výchylky ako rovnú aktuálnej hodnote štandardnej výchylky. Týmto spôsobom tak bude minimálna hodnota štandardnej výchylky, ktorá až doteraz bola určená pre tento aktuálny proces získavania mechanickej nuly vždy používaná spôsobom rozoberaným nižšie pre určovanie toho, či aktuálna hodnota mechanickej nuly je príliš šumová, a teda neprijateľná. Len čo blok 829 je plne vykonaný, vykonávanie prejde do rozhodovacieho bloku 832. Alternatívne vykonávanie tiež po ceste NIE prechádza do tohto rozhodovacieho bloku vychádzajúcej z rozhodovacieho bloku 826 v prípade, že aktuálna hodnota štandardnej výchylky sa teraz rovná jej minimálnej hodnote alebo ju presahuje.

V tomto bode sú vykonané postupne až tri samostatné pokusy cez rozhodovacie bloky 832, 836 a 840 pre určovanie, či bol získaný dostatočný počet nameraných hodnôt delta t pre určenie aktuálnej hodnoty mechanickej nuly. Takéto merania pokračujú, až sa vyskytne dostatočný počet. Hlavne určuje rozhodovací blok 832, či aktuálna hodnota štandardnej výchylky je menšia ako je medza konvergencie. Ak v tomto prípade klesala štandardná výchylka s po sebe nasledujúcimi hodnotami delta t, potom je velmi nepravdepodobné, že akékolvek prídavné merania negatívne ovplyvnia hodnotu mechanickej nuly. Ak štandardná výchylka klesala týmto spôsobom, potom rozhodovací blok 832 smeruje vykonávanie na svoju cestu ÁNO do rozhodovacieho bloku 843. Ak je alternatívne aktuálna hodnota štandardnej výchylky ešte vyššia ako je medza konvergencie, potom vykonávanie pokračuje po ceste NIE vychádzajúcej z rozhodovacieho bloku 832 do rozhodovacieho bloku 836.

Rozhodovací blok 836 určuje, či užívate! stlačil tlačidlo alebo inak poskytol vhodnú indikáciu pre merač, že má skončiť aktuálny proces stanovovania mechanickej nuly. V prípade, že užívate! tento proces ukončil, potom rozhodovací blok 836 smeruje vykonávanie po jeho ceste NIE do rozhodovacieho bloku 840. Ked je rozhodovací blok 840 vykonaný, určuje, či sa práve vyskytol maximálny počet MAX_ČÍT nameraných hodnôt delta t. V prípade, že sa vyskytol tento maximálny počet meraní, napríklad 2000, potom rozhodovací blok 840 smeruje vykonávanie po svojej ceste ÁNO do rozhodovacieho bloku 843. Ak sa alternatívne maximálny počet takýchto meraní nevyskytol, potom vykonávanie vychádza z rutiny 800 po ceste NIE 841 vychádzajúcej z rozhodovacieho bloku 840 a po ceste 872. aby sa vhodne spracovávalo budúce nasledujúce meranie delta t.

V tomto bode bola v rutine 800 určená aktuálna, i ked dočasná, hodnota pre mechanickú nulu, založená na dostatočnom počte po sebe nasledujúcich meraní delta t. Rozhodovacie bloky 843, 846 a 849 teraz určujú, či táto hodnota mechanickej nuly leží vo vopred definovaných medziach, napríklad ilustratívne ±3 úsek a či táto hodnota mechanickej nuly je relatívne zbavená šumov. Konkrétne určuje rozhodovací bok 843, či aktuálna dočasná mechanická nula je menšia ako dolná medza, t.j. napríklad -3 V prípade, že táto medza je prekročená záporným smerom, potom rozhodovací blok 843 smeruje vykonávanie po jeho ceste ÁNO do bloku 854.

Pretože toto znamená chybovú podmienku, blok 854 nastavuje, keď je vykonaný, hodnotu zodpovedajúcu chybovému návestiu, t.j. MECHANICKÁ NULA PRÍLIŠ NÍZKA, na potvrdenie. Ak nie je alternatívne dolná medza prekročená záporným smerom, potom rozhodovací bok 843 smeruje vykonávanie po svojej ceste NIE do rozhodovacieho bloku 846. Tento rozhodovací bok určuje, či aktuálna dočasná hodnota mechanickej nuly je väčšia ako je horná medza, t.j. ilustratívne +3 V prípade, že táto medza je prekročená kladným smerom, potom rozhodovací blok 846 smeruje vykonávanie po jeho ceste NIE do bloku 859. Pretože toto znamená chybovú podmienku, blok 859. keď je vykonaný, nastavuje hodnotu zodpovedajúcu chybovému návestiu, t.j. MECHANICKÁ NULA PRÍLIŠ VYSOKÁ, na potvrdenie.

Horné a dolné ±3 psek medzné hodnoty boli určené empiricky ako hodnoty, v ktorých rámci by mali ležať všetky hodnoty delta t zo stavu bez prietoku pre merače, aké sú bežne vyrábané daným výrobcom. Pokiaí alternatívne nie je žiadna z týchto medzí prekročená, potom rozhodovací blok 846 smeruje vykonávanie po jeho ceste NIE do rozhodovacieho bloku 851. Tento rozhodovací blok určuje, či dočasná hodnota mechanickej nuly je dočasne zbavená šumov, t.j. či všetky po sebe nasledujúceho hodnoty delta t, ktoré sú používané pre generovanie tejto hodnoty, majú menej ako danú premenlivosť, a to porovnaním danej minimálnej hodnoty štandardnej výchylky voči medzi rovnej vopred nastavenému celistvému násobku (n), v typickom prípade dvojnásobku medzi konvergencie.

Z tohto híadiska má najviac opakovateíná hodnota pre mechanickú nulu sklon sa objaviť, keď dosiahne štandardná výchylka svoju minimálnu hodnotu. Ukazuje sa, že k tomu dochádza, pretože namerané hodnoty delta t budú rušené periodickým šumom, ako je 60 herzové bručanie a jeho harmonickej zložky, ktorá tvorí zázneje proti rýchlosti vzorkovania signálov čidla rýchlosti (t.j. čítače 75 sú čítané vždy raz na trubicový cyklus), čo má za následok tvorbu záznejových kmitočtov, ktoré sa objavujú v nameraných hodnotách delta t. Za normálneho chodu sa dá očakávať, že určitý šum tohto typu bude vždy prítomný, i keď amplitúda šumu sa bude zvyčajne líšiť od jednej inštalácie k druhej. Pre rozsah meračov podľa vynálezu sa počíta s tým, že rýchlostné signály majú základné kmitočty v pásme 30 - 180 Hz. Amplitúda záznejových kmitočtov bude najnižšia, keď je šum vo fáze s rýchlosťou vzorkovania a bude vzrastať, ako sa bude šum dostávať postupne z fázy s rýchlosťou vzorkovania, čo vedie k zvýšenej premenlivosti a chybe v nameraných hodnotách bez prietoku.

Z uvedeného vyplýva, že pre určenie, či bude výsledná mechanická hodnota obsahovať príliš veľa šumov, sa použije minimálna hodnota štandardnej výchylky. Ak konkrétne rozhodovací blok 851 určuje, či minimálna štandardná výchylka presahuje medzu n krát medza konvergencie, potom aktuálna dočasná hodnota mechanickej nuly je jednoducho príliš šumová a neprihliada sa k nej. Pretože toto znamená chybovú podmienku, rozhodovací blok 851 smeruje vykonávanie po svojej ceste ÁNO do bloku 862.

Keď je blok 862 vykonaný, nastavuje hodnotu zodpovedajúcu chybovému návestiu, t.j. MECHANICKÁ NULA PRÍLIŠ ŠUMOVÁ na potvrdenie. Ak je alternatívne minimálna štandardná výchylka dostatočne nízka, a teda ukazuje, že dočasná hodnota mechanickej nuly je relatívne zbavená šumov, smeruje vykonávanie po ceste NIE aktualizuje hodnotu mechanickej nuly dočasnej mechanickej nuly DOČAS_MECH_NULA. Len čo bol raz blok 854, 859, 862 alebo 865 vykonaný, vykonávanie pokračuje do bloku 870, ktorý sám nastavuje stav návestia STAV_NULA do nečinnosti pre odrážanie skutočnosti, že proces stanovovania mechanickej nuly bol ukončený a nepokračuje. Len čo k tomu dôjde, vykonávanie potom vyjde z rutiny 800.

potom rozhodovací blok 851 do bloku 865. Tento blok MECH NULA ako rovnú hodnote

Po popísaní procesu stanovovania mechanickej nuly obr.9 schematicky znázorňuje priradené nulovacie operácie, ktoré sa vyskytujú pre každé zodpovedajúce pásmo v štandardnej výchylke o^t, ktorá môže byt získaná v priebehu tohto procesu. Konkrétne, kedykoľvek leží vo vnútri oblasti 910 a je teda menšia ako medza konvergencie (1), nulovanie sa okamžite zastaví a výsledná hodnota mechanickej nuly je prijatá. Pre akúkoľvek hodnotu t ležiacu v oblasti 920 a teda väčšiu, ako je medza konvergencie, ale menšiu ako n krát táto medza, nulovanie pokračuje až do maximálneho počtu merania delta t, ako je udávaný hodnotou premennej MAX_ČÍT, ku ktorému došlo. Tento počet v trubicových cykloch definuje maximálny nulovací interval. Pre akúkoľvek hodnotu a^t, ktorá leží v oblasti 930, a teda presahuje n krát medzu konvergencie, sa nulovanie okamžite zastaví. Na priradenú aktuálnu hodnotu mechanickej nuly sa jednoducho nepriblíži v prospech jej najnovšej hodnoty.

Obr. 10 schematicky ukazuje rozmedzie prijateľných a neprijateľných hodnôt mechanickej nuly. Ako je znázornené, sú chybné hodnoty mechanickej nuly tie, ktoré ležia buď v oblasti 1020, a teda sú v zápornom zmysle väčšie ako záporná medza 3 gsek alebo tie, ktoré ležia vo vnútri oblasti 1030 a sú kladne väčšie ako je kladná medza +3 Ak je mechanická nula určená ako majúca akúkoľvek z týchto hodnôt, táto hodnota sa jednoducho ignoruje. Len tie hodnoty pre mechanickú nulu, ktoré ležia vo vnútri oblasti 1010 a ležia teda medzi kladnými a zápornými medzami, sú prijaté.

Obr. 11 ukazuje vývojový diagram rutiny 1100 spracovávania RTD teploty. Ako je rozobrané vyššie, táto rutina pracuje na periodickej prerušovanej báze, každých 0,8 sekúnd, pre poskytovanie digitalizovanej hodnoty prietočnej trubice, ktorá je v podstate necitlivá na teplotný posun detektora RTD a pri použití tejto hodnoty vypočítava aktuálnu hodnotu pre teplotné kompenzovaný súčiniteľ merača (RF). Táto hodnota je potom uložená v databáze vo vnútri mikropočítača pre následné použitie rutinou 600 pri určovaní aktuálnej hodnoty hmotnostného prietočného množstva.

Po vstupe do rutiny 1100 vykonávanie pokračuje do bloku 1110· Tento blok, keď je vykonaný, pôsobí, že analógový prepínač smeruje napätie RTD na vstup prevodníka 41 V/F (viď obr. 3A a 3B) na následne prevádzanie. Pre konkrétne vykonávanie tohto kroku mikroprocesor 80 vedie vhodné adresové a riadiace signály po vedeniach 82 a 84 do obvodu 70 a hlavne do riadiacej logiky 72 v nej uloženej. Tieto signály potom dávajú pokyn logike viesť zodpovedajúce voliace signály po vedeniach 34 do analógového prepínača. Keď k tomu dôjde a uplynul primeraný čítací interval, blok 1110 znázornený na obr. 11 číta obsah čítača 78 znázorneného na obr. 3A a 3B, ktorý obsahuje načítanú hodnotu úmernú kmitočtovo prevedenému analógovému napätiu RTD. Potom, ako je znázornené na obr. 11, vykonávanie pokračuje do bloku 1120. Tento blok, keď je vykonaný, filtruje obsah, ktorý bol čítaný z čítača 78 cez dvojpólový softwarový filter a ukladá filtrovanú hodnotu do dočasnej premennej V_NA__F.

Keď k tomu dôjde, je vykonaný blok 1130, ktorý vylučuje nulovú posunutú hodnotu z filtrovanej hodnoty pre poskytnutie aktuálnej kmitočtovej hodnoty AKTUÁLNA_FREKV. Táto nulová posunutá hodnota FREKV_NA_PH je nenulová výstupná načítaná kmitočtová hodnota vytvorená prevodníkom napätie - kmitočet V/F, na ktorý je privádzané nulové vstupné napätie (V_refp. Potom sa vykonáva blok 1140 pre vypočítavanie súčiniteľa úmernosti FREKV_NA_C, ktorý udáva počet čítaní na stupeň C. Tento súčiniteľ je poskytovaný jednoducho rozdielom načítaných hodnôt pre dve referenčné napätia (V_refl, ^vref2' ^ktoré sú ilustratívne zemný potenciál a 1,9 V), deleným decimálnym číslom 380. Pretože načítané kmitočtové hodnoty pre obe referenčné napätia sú získané v podstate súčasne s akoukoľvek zmenou v teplote prietočnej trubice, potom akýkoľvek teplotný posun vytvorený prevodníkom V/F bude vnášať v podstate rovnakú chybovú zložku do oboch týchto načítaných hodnôt.

Pretože sa súčiniteľ úmernosti vypočítava pri použití rozdielu medzi týmito načítanými hodnotami a nie každej z týchto hodnôt samotnej, hodnota súčiniteľa úmernosti bude v podstate neovplyvnená akýmkoľvek posunom v načítanom výstupe V/F prisúditeľnému teplotnému posunu. Nulová posunutá hodnota

- 51 (FREK_NA_PH) a filtrovaná načítaná 1,0 V referenčná hodnota (FREQ_NA-1,9 V) sú obe určované na periodickej prerušovanej báze, opäť každých 0,8 sek, inou neznázornenou rutinou. Táto rutina, ktorá je jasná pre odborníka v odbore, pôsobí, že obvod 70 vedie vhodné voliace signály do analógového prepínača pre to, aby najprv smeroval na časovo posunutej báze bud‘ zemný potenciál (V_refi) alebo 1,9 V (V_ref₂) ^na vstup prevodníka 41 V/F a následne čítal a filtroval túto hodnotu a ukladal filtrové výsledky.

Len čo bol raz súčiniteľ úmernosti určený blokom 1140. vykonávanie pokračuje do bloku 1150. Tento blok vypočítava aktuálnu teplotu (TEPLOTA) snímanú detektorom RTD delením aktuálnej kmitočtovej hodnoty súčiniteľom úmernosti. Potom vykonávanie pokračuje do bloku 1160, ktorý vypočítava teplotné kompenzovaný súčiniteľ merača RF pri použití hodnoty súčiniteľa merača a aktuálnej hodnoty teploty. Pre Coriolisov merač je jeho súčiniteľ merača známa konštanta, ktorá je určovaná empiricky v priebehu výroby. Len čo je teplotné kompenzovaný súčiniteľ merača vypočítaný, je uložený v databáze na následné použitie pri určovaní hmotnostného prietočného množstva. Vykonávanie potom vystupuje z rutiny 1100.

Odborníkom v odbore bude teraz určite zrejmé, že i keď obe kanálové dvojica pracujú paralelne, takže jedna dvojica pracuje v jej nulovom móde a druhá dvojica pracuje v jej meracom móde, tieto kanálové dvojice môžu pracovať v slede za sebou. V tomto prípade by pracujúci meracom móde, zatiaľ v pohotovostnom stave kanál fungoval v jeho nulovom a/alebo čo druhá kanálová dvojica by zostala Kanálové dvojice by sa potom mohli periodicky prepínať z práce v pracovnom móde do pohotovostného módu na záver každého módu alebo po tom, čo pracujúca kanálová dvojica vykonala ako svoj nulový, tak i svoj merací mód.

Pretože je pri sekvenčnej prevádzke jedna kanálová dvojica vždy v pohotovostnom móde v ktorejkoľvek dobe, môže byť potom na zjednodušenie obvodov používaná jedna kanálová dvojica namiesto dvoch kanálových dvojíc, pričom uvedená jedna dvojica vždy pracuje a plynulé cykluje medzi jej meracím a nulovým módom. V týchto prípadoch, keď pracujúca kanálová dvojica vykonáva svoj nulový mód, nie sú vykonávané žiadne merania prietoku. Namiesto skutočných meraní prietoku by tak bolo potrebné vykonávať predpoklad, pokidl ide o prietok v priebehu tejto doby. Vylúčením kontinuálnych meraní prietoku pri použití len jednej pracujúcej dvojice kanálov v danom čase v Coriolisovom prietokomeri, bez ohľadu na to, či merač obsahuje len jednu fyzickú kanálovú dvojicu, ktorá cykluje medzi jej dvoma módmi, alebo dve dvojice s jednou takou dvojicou nečinnou v ktorejkoľvek dobe, môže poskytovať merania prietoku, ktoré sú trochu nepresné. Naproti tomu merací obvod 30 prietoku má podľa vynálezu vždy jednu kanálovú dvojicu, ktorá v priebehu normálnych meracích prietokových operácií aktívne vykonáva normálne meracie pochody, takže merač podľa vynálezu poskytuje presné merania prietoku na úkor mierneho zvýšenia zložitosti obvodu.

I keď bol vytvorený aktívny interval v nulovom móde pre akúkoľvek kanálovú dvojicu, v priebehu ktorej by mohli byť napríklad vykonávané podvojné merania prietoku a medzikanálové porovnania dvojice, tento interval by bolo možno ďalej v prípade potreby vylúčiť bez negatívneho účinku na presnosť merača. Tento postup je možné použiť buď na skrátenie doby trvania nulového módu o jeden nulovací interval (t.j. dobu, v priebehu ktorej by kanálová dvojica inak pracovala v aktívnom intervale), alebo predĺžiť dobu, v priebehu ktorej kanálová dvojica skutočne nuluje vhodným zvýšením počtu meraní vnútorných fázových posunov, ktoré je potom treba uskutočniť.

Odborníkom v odbore bude zrejmé, že i keď popísané vyhotovenie používa prietočné trubice v tvare písmena U, je možné použiť prietočné trubice akýchkoľvek veľkostí a tvarov pokiaľ trubice môžu kmitať okolo osi pre vytvorenie nezotrvačného referenčného rámca. Napríklad môžu tieto trubice zahrňovať, bez toho, aby bolo tým zamýšľané akékoľvek obmedzenie priamej trubky, trubky tvaru písmena S alebo v tvare slučky. Okrem toho sú možné vyhotovenia, i keď bol merač znázornený ako obsahujúci dve

- 53 rovnobežné prietočné trubice, majúce len jedinú prietočnú trubicu alebo viac ako dve rovnobežné prietočné trubice, ako tri, štyri alebo i viac, a to podlá požiadaviek a potreby.

I keď bolo podrobne znázornené a popísané jediné vyhotovenie, budú odborníkom v odbore zrejmé ďalšie možné vyhotovenia, ktoré stelesňujú myšlienku vynálezu a ktoré môžu byt odborníkmi v odbore lahko realizované.

pv λβ-<%

- 54 - NÁHRADNÁ STRANA

Claims (22)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spôsob vytvárania hodnoty mechanickej nuly v Coriolisovom merači (5) na meranie prietočného množstva procesnej tekutiny ním pretekajúcej, pričom tento merač má najmenej jedno prietočné vedenie (130), pričom uvedený spôsob obsahuje pochody, pri ktorých sa kmitá trubkovým vedením, zatiaľ čo procesná tekutina, ktorá sa má merať, ním nepreteká, sníma sa pohyb uvedeného trubkového vedenia a vytvára sa prvý a druhý signál ako odozva na uvedený snímaný pohyb, ako odozva na uvedený prvý a druhý snímaný signál sa meria väčší počet po sebe nasledujúcich časových období (At) vyskytujúcich sa medzi zodpovedajúcimi bodmi na prvom a druhom signále, zatiaľ čo procesná tekutina neprechádza uvedeným trubkovým vedením, takže sa vytvára zodpovedajúci väčší počet nameraných hodnôt Λ t bez prietoku, určuje sa štandardná výchylka uvedeného väčšieho počtu hodnôt Δ t nameraných bez prietoku, a vytvára sa, na základe uvedeného väčšieho počtu hodnôt A t nameraných bez prietoku, a ak je štandardná výchylka menšia ako je vopred definovaná medzná hodnota, aktuálna hodnota mechanickej nuly pre následné použitie pri kompenzovaní hodnôt A t nameraných pri prietoku tak, aby sa z nich zistilo prietočné množstvo procesnej tekutiny, ktorá potom preteká uvedeným meračom.
2. 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje krok, pri ktorom sa určuje počet uvedených nameraných hodnôt A t bez prietoku v uvedenom väčšom počte a použitý pri určovaní uvedenej medzihodnoty mechanickej nuly, ako hodnoty menšej ako vopred definovaný maximálny počet nameraných hodnôt A t bez prietoku alebo celkový počet nameraných hodnôt A t bez prietoku, ktoré sa vyskytli predtým, ako ich štandardná výchylka dosiahla hodnotu menšiu, ako je vopred definovaná medza konvergencie.

   NÁHRADNÁ STRANA
3. 3. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že pri meraní uvedených časových období sa meria aspoň vopred určený minimálny počet po sebe nasledujúcich časových období tak, že uvedený väčší počet hodnôt At nameraných bez prietoku obsahuje zodpovedajúci minimálny počet hodnôt.
4. 4. Spôsob podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že pri uvedenom vytváraní aktuálnej hodnoty mechanickej nuly sa vypočítava uvedená medzihodnota ako priemer väčšieho počtu hodnôt A t nameraných bez prietoku.
5. 5. Spôsob podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že pri uvedenom určovaní sa aktualizuje, ako odozva na výskyt každej následnej zmeranej hodnoty Át bez prietoku, štandardná výchylka uvedeného väčšieho počtu nameraných hodnôt A t bez prietoku pri použití uvedenej nasledujúcej nameranej hodnoty A t bez prietoku.
6. 6. Spôsob podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že vopred definovaný počet je celý násobok uvedenej medze konvergencie.
7. 7. Spôsob podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že pri uvedenom vytváraní aktuálnej mechanickej nuly sa generuje medzihodnota mechanickej nuly na základe uvedeného väčšieho počtu hodnôt A t nameraných bez prietoku, a nastavuje sa uvedená hodnota mechanickej nuly ako rovná uvedenej medzihodnote, ak je štandardná výchylka menšia, ako je uvedená vopred definovaná medzná hodnota.
8. 8. Spôsob podľa nároku 7, vyznačujúci sa tým, že pri uvedenom nastavovaní mechanickej nuly sa nastavuje uvedená hodnota mechanickej nuly rovná uvedenej medzihodnote, ak leží medzihodnota vo vopred definovanom rozpätí.
9. 9. Spôsob podľa nároku 8, vyznačujúci sa tým, že pri uvedenom vytváraní aktuálnej mechanickej nuly sa vypočítava uvedená medzihodnota ako priemer väčšieho počtu nameraných hodnôt A t bez prietoku.

   NÁHRADNÁ STRANA
10. 10. Spôsob podía nároku 9, vyznačujúci sa tým, že pri uvedenom určovaní sa aktualizuje, ako odozva na výskyt každej následne nameranej hodnoty A t bez prietoku, štandardná výchylka uvedeného väčšieho počtu nameraných hodnôt A t bez prietoku pri použití uvedenej následne nameranej hodnoty A t bez prietoku.
11. 11. Spôsob podía nároku 10, vyznačujúci sa tým, že vopred definovaná medza je celým násobkom uvedenej medze konvergencie.
12. 12. Coriolisov merač (5) na meranie prietočného množstva procesnej tekutiny, ktorá ním preteká, obsahujúci najmenej jedno prietočné trubkové vedenie (130), prostriedky (180) na kmitanie trubkovým vedením, prostriedky (160_R, 160_L) na snímanie pohybu uvedeného trubkového vedenia pôsobeného opačnými Coriolisovými silami vyvíjanými prietokom procesnej tekutiny uvedeným prietočným trubkovým vedením a na vytváranie prvého a druhého signálu ako odozvy na uvedený snímaný pohyb uvedeného vedenia, obvodový prostriedok (30) reagujúci v odozve na uvedený prvý a druhý signál, na vytváranie hodnoty prietočného množstva uvedenej procesnej tekutiny, pričom uvedený obvodový prostriedok obsahuje prostriedky (70, 80) na meranie, ako odozvu na uvedený prvý a druhý snímaný signál, väčšieho počtu po sebe nasledujúcich časových období (A t), vyskytujúcich sa medzi zodpovedajúcimi bodmi na prvom a druhom signále, keď procesná tekutina nepreteká uvedeným trubkovým vedením, takže sa vytvorí zodpovedajúci väčší počet hodnôt At nameraných bez prietoku, prostriedok (823) na určovanie štandardnej výchylky uvedeného väčšieho počtu nameraných hodnôt t nameraných bez prietoku, prostriedky (826, 829) na vytváranie aktuálnej hodnoty mechanickej nuly, na základe uvedeného väčšieho počtu hodnôt A^fc nameraných bez prietoku, a ak je štandardná výchylka menšia, ako je vopred definovaná medzná hodnota, pre nasledujúce použitie pri kompenzovaní hodnôt A t nameraných z prietoku, na určovanie prietočného množstva procesnej tekutiny, prechádzajúcej uvedeným meračom z týchto hodnôt.

    NÁHRADNÁ STRANA
13. 13. Merač podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje prostriedky (832, 840) na určovanie počtu uvedených hodnôt A t nameraných bez prietoku v uvedenom väčšom počte a použitých pri určovaní uvedenej medzihodnoty mechanickej nuly, ako hodnoty menšej ako vopred definovaný maximálny počet hodnôt A t nameraných bez prietoku, alebo celkový počet hodnôt A t nameraných bez prietoku, ktoré sa vyskytli predtým, ako ich štandardná výchylka dosiahla hodnotu menšiu, ako je vopred určená medza konvergencie.
14. 14. Merač podľa nároku 13, vyznačujúci sa tým, že uvedený merací prostriedok časových období obsahuje prostriedok (843) na meranie najmenej vopred definovaného minimálneho počtu po sebe nasledujúcich časových období tak, že uvedený väčší počet hodnôt A t nameraných bez prietoku obsahuje zodpovedajúci minimálny počet hodnôt.
15. 15. Merač podľa nároku 14, vyznačujúci sa tým, že uvedený prostriedok pre vytváranie aktuálnej mechanickej nuly obsahuje prostriedok (829) na vypočítavanie uvedenej medzihodnoty ako priemer uvedeného väčšieho počtu hodnôt A t nameraných bez prietoku.
16. 16. Merač podľa nároku 15, vyznačujúci sa tým, že uvedené prostriedky na určovanie obsahujú prostriedok (865) pre aktualizáciu, ako odozvu na výskyt každej po sebe nameranej hodnoty ^t bez prietoku, štandardnej výchylky uvedeného väčšieho počtu hodnôt A t nameraných bez prietoku pri použití uvedenej nasledujúcej nameranej hodnoty ^t bez prietoku.
17. 17. Merač podľa nároku 16, vyznačujúci sa tým, že vopred definovaná medza je celý násobok uvedenej medze konvergencie.
18. 18. Merač podľa nároku 14, vyznačujúci sa tým, že uvedený prostriedok na vytváranie aktuálnej mechanickej nuly obsahuje prostriedky (806, 809) na generovanie medzihodnoty mechanickej nuly na základe uvedeného väčšieho počtu hodnôt t nameraných

    NÁHRADNÁ STRANA bez prietoku, a prostriedok (826) pre nastavovanie uvedenej hodnoty mechanickej nuly ako rovnej uvedenej medzihodnote, ak je štandardná výchylka menšia ako, je vopred definovaná medzná hodnota.
19. 19. Merač podlá nároku 18, vyznačujúci sa tým, že uvedený prostriedok pre nastavovanie obsahuje prostriedky (843, 846) pre nastavovanie uvedenej hodnoty mechanickej nuly rovnej uvedenej medzihodnote, ak medzihodnota leží vo vnútri vopred definovaného rozmedzia.
20. 20. Merač podlá nároku 19, vyznačujúci sa tým, že uvedený prostriedok pre vytváranie aktuálnej mechanickej nuly obsahuje prostriedok (829) na vypočítavanie uvedenej medzihodnoty ako priemeru uvedeného väčšieho počtu hodnôt t nameraných bez prietoku.
21. 21. Merač podlá nároku 20, vyznačujúci sa tým, že uvedený prostriedok na určovanie obsahuje prostriedok (865) pre aktualizáciu, ako odozvu na výskyt každej nasledujúcej hodnoty At nameranej bez prietoku, štandardnej výchylky uvedeného väčšieho počtu hodnôt At nameraných bez prietoku, pri použití uvedenej nasledujúcej hodnoty 2^t nameranej bez prietoku.
22. 22. Merač podlá nároku 21, vyznačujúci sa tým, že vopred definovaná medza je celým násobkom uvedenej medze konvergencie.