TWI644113B - 使用電磁式流量計計算流量之方法 - Google Patents

Abstract

一種使用電磁式流量計計算流量之方法，包含：一計算單元指定一第一方向脈衝訊號為一基準訊號；該計算單元定義在該基準訊號之前的至少一第二方向脈衝訊號為一第一訊號組；該計算單元定義在該基準訊號之後的至少一第二方向脈衝訊號為一第二訊號組；該計算單元利用該基準訊號以及該第一訊號組之一第一特徵值以得到一第一差值；該計算單元利用該基準訊號以及該第二訊號組之一第二特徵值以得到一第二差值；該計算單元計算該第一差值以及該第二差值以得到一結果加權值；該計算單元利用該結果加權值以得到一流體之一流量結果。

Description

使用電磁式流量計計算流量之方法

本發明係有關於一種計算流量之方法，特別是一種使用電磁式流量計計算流量之方法。

一相關技術之電磁式流量計係安裝於一管路以量測流過該管路之一流體之一流量結果；該相關技術之電磁式流量計至少包含兩個電極以及兩個線圈；在該兩個線圈充電之後，一磁場形成於該管路內，使得當該流體在該管路內通過該磁場時，該流體在該兩個電極之間產生複數之感應電動勢；該相關技術之電磁式流量計量測該些感應電動勢以得到複數之量測訊號；該些感應電動勢（亦即，該些量測訊號）越強代表該流體之該流量結果越大；因此，該相關技術之電磁式流量計即利用該些感應電動勢（亦即，該些量測訊號）以得知該流體之該流量結果。

許多因素會影響該些量測訊號；例如，該兩個電極沒有安裝好、該兩個線圈沒有安裝好、該兩個電極因為長時間的使用而磨損、或該相關技術之電磁式流量計被用以偵測該管路是否在一空管狀態之複數之空管偵測電壓訊號干擾等等。尤其是，對於具有一較低導電度之該流體來說，上述該些感應電動勢已經很小，所以影響該些量測訊號之上述該些因素會更嚴重地影響具有該較低導電度之該流體之該些量測訊號。

請參考圖1，其係為該相關技術之電磁式流量計之該些量測訊號之一範例理想波形圖。由於該相關技術之電磁式流量計包含該些兩個電極，且該些兩個電極係相對應地安裝在不同位置，因此該些量測訊號包含複數之第一方向脈衝訊號102以及複數之第二方向脈衝訊號103；為方便解說，圖1僅顯示一個該第一方向脈衝訊號102以及一個該第二方向脈衝訊號103。在理想狀態，該些量測訊號之一基準電壓101是水平的，該些第一方向脈衝訊號102以及該些第二方向脈衝訊號103為理想的方波。當使用該相關技術之電磁式流量計量測流過該管路之該流體時，該流體之該流量結果=一校正因數*（該第一方向脈衝訊號102的最大值-該第二方向脈衝訊號103的最小值）；而該相關技術之電磁式流量計係預先設定該校正因數（calibration factor）。

請參考圖2，其係為該相關技術之電磁式流量計之該些量測訊號之第一範例實際波形圖；請參考圖3，其係為該相關技術之電磁式流量計之該些量測訊號之第二範例實際波形圖。如上所述，許多因素會影響該些量測訊號；因此，如圖2及圖3所示，該基準電壓101被該些因素所影響而變成傾斜的。

請參考圖4，其係為該相關技術之電磁式流量計之該些量測訊號之第三範例實際波形圖；請參考圖5，其係為該相關技術之電磁式流量計之該些量測訊號之第四範例實際波形圖；請參考圖6，其係為該相關技術之電磁式流量計之該些量測訊號之第五範例實際波形圖。如圖4、圖5及圖6所示，除了如上所述之該些因素會影響該些量測訊號之外，一突波訊號105亦會影響該些量測訊號。該突波訊號105亦稱為一過衝（overshoot）現象，是典型的磁場交變會產生的現象。

請參考圖7，其係為該相關技術之電磁式流量計之該些量測訊號之第六範例實際波形圖。如圖7所示，在一正常區間110，該基準電壓101是水平的，該些第一方向脈衝訊號102以及該些第二方向脈衝訊號103為理想的方波；在一異常區間113，因為該相關技術之電磁式流量計在一空管偵測區間112發出複數之空管偵測電壓訊號111以偵測該管路是否在該空管狀態，而該些空管偵測電壓訊號111會影響該些量測訊號10之該基準電壓101，或是該基準電壓101被前述其他該些因素所影響，所以該基準電壓101變成傾斜的。

請參考圖8，其係為該相關技術之電磁式流量計之該些量測訊號之第七範例實際波形圖。如圖8所示，除上述之該突波訊號105之外，圖6顯示複數之工頻干擾訊號106；工頻（power frequency）干擾來自於一交流電源，該交流電源之一電源頻率係介於50赫茲至60赫茲之間。除了上述該些因素會影響該流體之該流量結果之外，該些工頻干擾訊號106亦會影響該流體之該流量結果。

綜上所述，許多因素會影響該流體之該些量測訊號，因此不能準確地得到該流體之該流量結果。

為解決上述問題，本發明之目的在於提供一種使用電磁式流量計計算流量之方法。

為達成本發明之上述目的，本發明之使用電磁式流量計計算流量之方法係應用於一電磁式流量計，該電磁式流量計包含一計算單元、一量測單元及一記憶單元，該使用電磁式流量計計算流量之方法包含：該量測單元量測一管路內之一流體所產生之複數之感應電動勢以得到複數之量測訊號；該記憶單元儲存該些量測訊號；及該計算單元對儲存在該記憶單元內之該些量測訊號在一特定區間進行採樣以執行該流體之一流量計算。其中至少一第一方向脈衝訊號以及至少二第二方向脈衝訊號在該特定區間內；該至少二第二方向脈衝訊號係分別在該至少一第一方向脈衝訊號之前以及在該至少一第一方向脈衝訊號之後。其中該流量計算包含：該計算單元指定該至少一第一方向脈衝訊號為一基準訊號；該計算單元定義在該基準訊號之前的該至少一第二方向脈衝訊號為一第一訊號組；該計算單元定義在該基準訊號之後的該至少一第二方向脈衝訊號為一第二訊號組；該計算單元利用該基準訊號以及該第一訊號組之一第一特徵值以得到一第一差值；該計算單元利用該基準訊號以及該第二訊號組之一第二特徵值以得到一第二差值；該計算單元計算該第一差值以及該第二差值以得到一結果加權值；及該計算單元利用該結果加權值以得到該流體之一流量結果。

本發明之功效在於準確地得到該流體之該流量結果。

為了能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得一深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

在本揭露當中，提供了許多特定的細節，藉以提供對本發明之具體實施例之徹底瞭解；然而，本領域技術人員應當知曉，在沒有一個或更多個該些特定的細節的情況下，依然能實踐本發明；在其他情況下，則未顯示或描述眾所周知的細節以避免模糊了本發明之主要技術特徵。茲有關本發明之技術內容及詳細說明，配合圖式說明如下：

請參考圖9，其係為本發明之電磁式流量計之該些量測訊號之一解說實施例波形圖；請同時參考圖10，其係為應用在本發明之電磁式流量計之一實施例方塊圖；請同時參考圖11，其係為本發明之使用電磁式流量計計算流量之方法之一實施例流程圖。本發明之使用電磁式流量計計算流量之方法係應用於一電磁式流量計30，該電磁式流量計30包含一計算單元302、一量測單元304及一記憶單元306，上述該些單元係彼此電性連接。該使用電磁式流量計計算流量之方法包含下列步驟：

步驟S02：該量測單元304量測一管路202內之一流體204所產生之複數之感應電動勢以得到複數之量測訊號10。

步驟S04：該記憶單元306儲存該些量測訊號10。

步驟S06：該計算單元302對儲存在該記憶單元306內之該些量測訊號10在一特定區間206進行採樣以執行該流體204之一流量計算。

本發明之該些量測訊號10包含複數之第一方向脈衝訊號102以及複數之第二方向脈衝訊號103；為方便解說，圖9僅顯示一個該第一方向脈衝訊號102以及兩個該些第二方向脈衝訊號103；該些量測訊號10之一基準電壓101在理論上是水平的，但圖9顯示之該基準電壓101是傾斜的，以符合實際情況，但該計算單元302可利用一保角座標變換（conformal mapping）將該些量測訊號10旋轉一預設角度，而在該計算單元302利用該保角座標變換將該些量測訊號10旋轉該預設角度之後，該計算單元302再執行該流量計算；其中，該預設角度能使旋轉後之該些量測訊號10及該基準電壓101變成水平的。

請復參考圖8，前述該些工頻干擾訊號106會影響該流體204之該流量計算，因此本發明之該計算單元302以一交流電源（未示於該些圖示，且係用以供應至該電磁式流量計30）之一電源頻率之一r倍數對該些量測訊號10進行採樣，其中該計算單元302定義該r倍數為大於零之一正整數倍數（亦即，該計算單元302以該交流電源之該電源頻率之大於零之該正整數倍數對該些量測訊號10進行採樣），而該交流電源之該電源頻率係介於50赫茲至60赫茲之間；再者，該r倍數亦可稱為一諧振頻率倍數。該計算單元302指定該特定區間206包含該交流電源之一電源週期之一u倍數，其中該計算單元302定義該u倍數為大於零之一正整數倍數（亦即，該計算單元302指定該特定區間206包含該交流電源之該電源週期之大於零之該正整數倍數）；再者，該u倍數亦可稱為一擴展週期倍數。藉由該計算單元302以該交流電源之該電源頻率之該r倍數對該些量測訊號10進行採樣，以及該計算單元302指定該特定區間206包含該交流電源之該電源週期之該u倍數，將可大幅地減少該些量測訊號10之複數之雜訊（亦即圖8所示之該些工頻干擾訊號106）的干擾。

如圖9所示，至少一第一方向脈衝訊號102以及至少二第二方向脈衝訊號103在該特定區間206內；該至少二第二方向脈衝訊號103係分別在該至少一第一方向脈衝訊號102之前以及在該至少一第一方向脈衝訊號102之後。

請參考圖12，其係為本發明之該流量計算之一實施例流程圖；請同時參考圖9及圖10。上述之該流量計算包含下列步驟：

步驟T02：該計算單元302指定該至少一第一方向脈衝訊號102為一基準訊號104。

步驟T04：該計算單元302定義在該基準訊號104之前的該至少一第二方向脈衝訊號103為一第一訊號組107。

步驟T06：該計算單元302定義在該基準訊號104之後的該至少一第二方向脈衝訊號103為一第二訊號組108。

步驟T08：該計算單元302利用該基準訊號104以及該第一訊號組107之一第一特徵值以得到一第一差值。亦即，該計算單元302利用該基準訊號104以及在該第一訊號組107之該（些）第二方向脈衝訊號103之該第一特徵值以得到該第一差值。

步驟T10：該計算單元302利用該基準訊號104以及該第二訊號組108之一第二特徵值以得到一第二差值。亦即，該計算單元302利用該基準訊號104以及在該第二訊號組108之該（些）第二方向脈衝訊號103之該第二特徵值以得到該第二差值。

步驟T12：該計算單元302計算該第一差值以及該第二差值以得到一結果加權值。對於圖9的例子來說，上述該些步驟可以以這個式子表示：該結果加權值=[(該基準訊號104-該第二訊號組108之該至少一第二方向脈衝訊號103)+(該基準訊號104-該第一訊號組107之該至少一第二方向脈衝訊號103)]/2。藉此，可得到不受到該基準電壓101為傾斜的影響的該結果加權值；亦即，利用該基準電壓101於單位時間的斜率變化可忽略特性，至少採用3個該些量測訊號10（亦即，該基準訊號104、該第二訊號組108之該至少一第二方向脈衝訊號103、該第一訊號組107之該至少一第二方向脈衝訊號103）藉以消除該基準電壓101為傾斜的影響（亦即，本發明具有動態的該基準電壓101的零點位準校正）。

步驟T14：該計算單元302利用該結果加權值以得到該流體204之一流量結果。該計算單元302係利用該結果加權值與一校正因數（calibration factor）的一乘積以得到該流體204之該流量結果，而該校正因數係介於0.1至2.0，且該電磁式流量計30係預先設定該校正因數。

圖9顯示一個第一方向脈衝訊號102以及兩個第二方向脈衝訊號103在該特定區間206內，但本發明不以此為限，複數之該第一方向脈衝訊號102以及複數之該第二方向脈衝訊號103可在該特定區間206內，因此在上述步驟T02，該計算單元302指定該些第一方向脈衝訊號102的其中之一為該基準訊號104，而在上述步驟T04，該計算單元302定義在該基準訊號104之前的該些第二方向脈衝訊號103為該第一訊號組107，且在上述步驟T06，該計算單元302定義在該基準訊號104之後的該些第二方向脈衝訊號103為該第二訊號組108。

在本發明之一具體實施例當中，被該計算單元302定義為該第一訊號組107的該些第二方向脈衝訊號103之一第一數量等於被該計算單元302定義為該第二訊號組108的該些第二方向脈衝訊號103之一第二數量；例如，該第一數量等於100，而該第二數量等於100。

而關於空管偵測，該計算單元302定義該特定區間206包含至少一空管偵測區間112使該量測單元304發出複數之空管偵測電壓訊號111以偵測該管路202是否在一空管狀態，在該量測單元304發出該些空管偵測電壓訊號111之後，該些空管偵測電壓訊號111會影響該些量測訊號10之該基準電壓101（亦即，該基準電壓101變成傾斜的）；其中，該計算單元302定義該空管偵測區間112小於該特定區間206的十分之一。

因此，在步驟T08，該計算單元302避開由該量測單元304所發出之該些空管偵測電壓訊號111的該空管偵測區間112以正確地得到該第一訊號組107之該第一特徵值；在步驟T10，該計算單元302避開由該量測單元304所發出之該些空管偵測電壓訊號111的該空管偵測區間112以正確地得到該第二訊號組108之該第二特徵值。亦即，該計算單元302避開由該量測單元304所發出之該些空管偵測電壓訊號111的該空管偵測區間112以執行該流量計算，藉以消除該些空管偵測電壓訊號111對該些量測訊號10之該基準電壓101的影響。

在本發明之另一具體實施例當中：在步驟T02，該計算單元302定義該基準訊號104為一本次電壓訊號，並定義一本次電壓訊號峰值為該本次電壓訊號之一最大值或該本次電壓訊號之一最小值；在步驟T04，該計算單元302定義該第一訊號組107為一前y次電壓訊號，並定義y為大於零之一正整數；在步驟T10之後，該流量計算更包含：該計算單元302定義一P值為一預設電壓值（例如為一預設特定相位電壓值或一特定準位電壓參考值）；該計算單元302計算：一本次流量訊號={(該本次電壓訊號峰值-該前y次電壓訊號之該P值之一平均值)+(該本次電壓訊號峰值-該本次電壓訊號之該P值)}/2。

上述內容的一具體實施例為：在步驟T02，該計算單元302定義該本次電壓訊號峰值為該本次電壓訊號之該最大值，該計算單元302定義該P值為該最小值，因此該計算單元302計算：該本次流量訊號={(該本次電壓訊號之該最大值-該前y次電壓訊號之該最小值之該平均值)+(該本次電壓訊號之該最大值-該本次電壓訊號之該最小值)}/2。在步驟T12之後，該計算單元302計算：該流體之該流量結果=該本次流量訊號*一校正因數。

請參考圖13，其係為應用在本發明之電磁式流量計之另一實施例方塊圖。一電磁式流量計30包含前述之該計算單元302、前述之該量測單元304、前述之該記憶單元306、一波形顯示器308、一螢幕310、一鍵盤312、一頻率輸出埠314、一數位輸出埠316、一通訊輸出埠318、一鐵電隨機存取記憶體320、一數位類比轉換器322及一電流高速通道可定址遠程轉換器輸出埠324；該計算單元302包含一第一微處理器326、一第二微處理器328及一平衡電壓分析器330；該量測單元304包含一換能器332、一第一低通濾波器334、一第二低通濾波器336、一第一放大器338、一第二放大器340、一第一類比數位轉換器342、一第二類比數位轉換器344、一第三類比數位轉換器346、一空管偵測電路348、一方向開關350及一電流控制器352；該換能器332包含一第一電極354、一第二電極356、一線圈電路358及一參考地端360。上述該些元件係彼此電性連接，且由一電源供應器362供電予上述該些元件。

該電磁式流量計30係安裝於該管路202以量測流過該管路202之該流體204之該流量結果。該線圈電路358包含兩個線圈（未示於圖13）；該第一微處理器326及該電流控制器352控制該方向開關350以對該兩個線圈充電；在該兩個線圈充電之後，一磁場形成於該管路202內，使得當該流體204在該管路202內通過該磁場時，該流體204在該第一電極354與該第二電極356之間產生複數之感應電動勢363。

該第一電極354與該第二電極356傳送該些感應電動勢363至該第一低通濾波器334及該第二低通濾波器336；該第一低通濾波器334及該第二低通濾波器336低通濾波該些感應電動勢363以得到複數之濾波訊號364；該第一低通濾波器334及該第二低通濾波器336傳送該些濾波訊號364至該第一放大器338、該第二放大器340、該第二類比數位轉換器344及該第三類比數位轉換器346。

該第一放大器338及第二放大器340放大該些濾波訊號364以得到複數之放大訊號366；該第一放大器338及第二放大器340傳送該些放大訊號366至該第一類比數位轉換器342；該第一類比數位轉換器342轉換該些放大訊號366成為前述之該些量測訊號10；該第一類比數位轉換器342傳送該些量測訊號10至該第一微處理器326。

該第二類比數位轉換器344及該第三類比數位轉換器346轉換該些濾波訊號364成為前述之該些量測訊號10；該第二類比數位轉換器344及該第三類比數位轉換器346傳送該些量測訊號10至該第一微處理器326。該空管偵測電路348傳送一空管偵測反饋訊號368至該第一微處理器326。其中，該電磁式流量計30透過該第一電極354與該第二電極356（以及未示於圖13之電路）發送前述之該些空管偵測電壓訊號111（未示於圖13）使得該空管偵測電路348得以偵測到並傳送該空管偵測反饋訊號368至該第一微處理器326以判斷該管路202是否在該空管狀態（係判斷該第一電極354與該第二電極356之間的阻抗）。

該第一微處理器326協同該平衡電壓分析器330以利用該些量測訊號10及該空管偵測反饋訊號368進行一電壓量測與一電阻量測，而該第二微處理器328則利用該些量測訊號10、該空管偵測反饋訊號368、該電壓量測與該電阻量測進行一質量流量（mass flow）計算、一容積流量（volume flow）計算、一流速（velocity）計算、一總量（total volume）計算、一管路狀態（tube status）判斷、一頻率監視、一管路狀態監視、一溫度監視（需要額外的溫度感應器，未示於圖13）。圖13之其餘內容與上述其他圖示或內容類似，故於此不再贅述。

綜上所述，本發明可以去除前述該些因素或雜訊等等的干擾，藉由週期訊號的穩定計算，去除瞬間電磁耦合產生的干擾訊號或訊號失真；本發明更具有週期訊號的該些空管偵測電壓訊號111以隨時得知該管路202內之該流體204是否具有流動性或產生穴蝕（cavity），以更準確地得到該流體204之該流量結果。

再者，本發明亦揭露一種訊號的參考回饋方法，將當下的該量測訊號10與先前的或其他的該些量測訊號10作綜合的演算，使得當前述該些因素或雜訊等等的干擾出現時，本發明可以自我調適回饋，以維持準確的量測。

再者，本發明亦揭露一種訊號的倒傳式計算法則，將前述該基準電壓101為傾斜的影響，藉由兩次以上的疊代計算以修正訊號的參考訊號偏差電壓，使得當前述該些因素或雜訊等等的干擾出現時，本發明可以自我調適回饋，以維持準確的量測。

簡言之，前述相關技術之該流量結果=一校正因數*（該第一方向脈衝訊號102的最大值-該第二方向脈衝訊號103的最小值），但許多因素會影響單一次的該第一方向脈衝訊號102的最大值與單一次的該第二方向脈衝訊號103的最小值，因此不能準確地得到該流量結果。

而本發明則改善了這個問題，本發明之計算公式包含了：

該結果加權值=[(該基準訊號104-該第二訊號組108之該至少一第二方向脈衝訊號103)+(該基準訊號104-該第一訊號組107之該至少一第二方向脈衝訊號103)]/2。

該本次流量訊號={(該本次電壓訊號峰值-該前y次電壓訊號之該P值之該平均值)+(該本次電壓訊號峰值-該本次電壓訊號之該P值)}/2。

該本次流量訊號={(該本次電壓訊號之該最大值-該前y次電壓訊號之該最小值之該平均值)+(該本次電壓訊號之該最大值-該本次電壓訊號之該最小值)}/2。

再者，本發明亦揭露了許多有助於準確地得到該流量結果的內容，例如：

1. 該計算單元302可利用該保角座標變換將該些量測訊號10旋轉該預設角度，接著該計算單元302再執行該流量計算，藉以改善該基準電壓101是傾斜的問題。

2. 該計算單元302以該交流電源之該電源頻率之該r倍數對該些量測訊號10進行採樣，以及該計算單元302指定該特定區間206包含該交流電源之該電源週期之該u倍數，將可大幅地減少該些工頻干擾訊號106的干擾。

3. 該計算單元302避開由該量測單元304所發出之該些空管偵測電壓訊號111的該空管偵測區間112以執行該流量計算，藉以消除該些空管偵測電壓訊號111對該些量測訊號10之該基準電壓101的影響。

然以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍意圖保護之範疇。本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。綜上所述，當知本發明已具有產業利用性、新穎性與進步性，又本發明之構造亦未曾見於同類產品及公開使用，完全符合發明專利申請要件，爰依專利法提出申請。

10‧‧‧量測訊號

30‧‧‧電磁式流量計

101‧‧‧基準電壓

102‧‧‧第一方向脈衝訊號

103‧‧‧第二方向脈衝訊號

104‧‧‧基準訊號

105‧‧‧突波訊號

106‧‧‧工頻干擾訊號

107‧‧‧第一訊號組

108‧‧‧第二訊號組

110‧‧‧正常區間

111‧‧‧空管偵測電壓訊號

112‧‧‧空管偵測區間

113‧‧‧異常區間

202‧‧‧管路

204‧‧‧流體

206‧‧‧特定區間

302‧‧‧計算單元

304‧‧‧量測單元

306‧‧‧記憶單元

308‧‧‧波形顯示器

310‧‧‧螢幕

312‧‧‧鍵盤

314‧‧‧頻率輸出埠

316‧‧‧數位輸出埠

318‧‧‧通訊輸出埠

320‧‧‧鐵電隨機存取記憶體

322‧‧‧數位類比轉換器

324‧‧‧電流高速通道可定址遠程轉換器輸出埠

326‧‧‧第一微處理器

328‧‧‧第二微處理器

330‧‧‧平衡電壓分析器

332‧‧‧換能器

334‧‧‧第一低通濾波器

336‧‧‧第二低通濾波器

338‧‧‧第一放大器

340‧‧‧第二放大器

342‧‧‧第一類比數位轉換器

344‧‧‧第二類比數位轉換器

346‧‧‧第三類比數位轉換器

348‧‧‧空管偵測電路

350‧‧‧方向開關

352‧‧‧電流控制器

354‧‧‧第一電極

356‧‧‧第二電極

358‧‧‧線圈電路

360‧‧‧參考地端

362‧‧‧電源供應器

363‧‧‧感應電動勢

364‧‧‧濾波訊號

366‧‧‧放大訊號

368‧‧‧空管偵測反饋訊號

S02～06‧‧‧步驟

T02～14‧‧‧步驟

圖1為該相關技術之電磁式流量計之該些量測訊號之一範例理想波形圖。

圖2為該相關技術之電磁式流量計之該些量測訊號之第一範例實際波形圖。

圖3為該相關技術之電磁式流量計之該些量測訊號之第二範例實際波形圖。

圖4為該相關技術之電磁式流量計之該些量測訊號之第三範例實際波形圖。

圖5為該相關技術之電磁式流量計之該些量測訊號之第四範例實際波形圖。

圖6為該相關技術之電磁式流量計之該些量測訊號之第五範例實際波形圖。

圖7為該相關技術之電磁式流量計之該些量測訊號之第六範例實際波形圖。

圖8為該相關技術之電磁式流量計之該些量測訊號之第七範例實際波形圖。

圖9為本發明之電磁式流量計之該些量測訊號之一解說實施例波形圖。

圖10為應用在本發明之電磁式流量計之一實施例方塊圖。

圖11為本發明之使用電磁式流量計計算流量之方法之一實施例流程圖。

圖12為本發明之該流量計算之一實施例流程圖。

圖13為應用在本發明之電磁式流量計之另一實施例方塊圖。

Claims (10)

1. 一種使用電磁式流量計計算流量之方法，係應用於一電磁式流量計，該電磁式流量計包含一計算單元、一量測單元及一記憶單元，該使用電磁式流量計計算流量之方法包含： a. 該量測單元量測一管路內之一流體所產生之複數之感應電動勢以得到複數之量測訊號； b. 該記憶單元儲存該些量測訊號；及 c. 該計算單元對儲存在該記憶單元內之該些量測訊號在一特定區間進行採樣以執行該流體之一流量計算， 其中至少一第一方向脈衝訊號以及至少二第二方向脈衝訊號在該特定區間內；該至少二第二方向脈衝訊號係分別在該至少一第一方向脈衝訊號之前以及在該至少一第一方向脈衝訊號之後， 其中該流量計算包含： d. 該計算單元指定該至少一第一方向脈衝訊號為一基準訊號； e. 該計算單元定義在該基準訊號之前的該至少一第二方向脈衝訊號為一第一訊號組； f. 該計算單元定義在該基準訊號之後的該至少一第二方向脈衝訊號為一第二訊號組； g. 該計算單元利用該基準訊號以及該第一訊號組之一第一特徵值以得到一第一差值； h. 該計算單元利用該基準訊號以及該第二訊號組之一第二特徵值以得到一第二差值； i. 該計算單元計算該第一差值以及該第二差值以得到一結果加權值；及 j. 該計算單元利用該結果加權值以得到該流體之一流量結果。
2. 如申請專利範圍第1項所述之使用電磁式流量計計算流量之方法，其中複數之該第一方向脈衝訊號以及複數之該第二方向脈衝訊號在該特定區間內；在該步驟d，該計算單元指定該些第一方向脈衝訊號的其中之一為該基準訊號；在該步驟e，該計算單元定義在該基準訊號之前的該些第二方向脈衝訊號為該第一訊號組；在該步驟f，該計算單元定義在該基準訊號之後的該些第二方向脈衝訊號為該第二訊號組。
3. 如申請專利範圍第2項所述之使用電磁式流量計計算流量之方法，其中被該計算單元定義為該第一訊號組的該些第二方向脈衝訊號之一第一數量等於被該計算單元定義為該第二訊號組的該些第二方向脈衝訊號之一第二數量。
4. 如申請專利範圍第1項所述之使用電磁式流量計計算流量之方法，其中在該步驟j，該計算單元利用該結果加權值與一校正因數的一乘積以得到該流體之該流量結果；在該步驟j，該校正因數係介於0.1至2.0。
5. 如申請專利範圍第1項所述之使用電磁式流量計計算流量之方法，其中在該步驟c，該計算單元以一交流電源之一電源頻率之一r倍數對該些量測訊號進行採樣；該計算單元定義該r倍數為大於零之一正整數倍數；該交流電源之該電源頻率係介於50赫茲至60赫茲之間；在該步驟c，該計算單元指定該特定區間包含該交流電源之一電源週期之一u倍數；該計算單元定義該u倍數為大於零之一正整數倍數。
6. 如申請專利範圍第1項所述之使用電磁式流量計計算流量之方法，其中在該步驟g，該計算單元避開由該量測單元所發出之複數之空管偵測電壓訊號的一空管偵測區間以正確地得到該第一訊號組之該第一特徵值；在該步驟h，該計算單元避開由該量測單元所發出之該些空管偵測電壓訊號的該空管偵測區間以正確地得到該第二訊號組之該第二特徵值；在該量測單元發出該些空管偵測電壓訊號之後，該些空管偵測電壓訊號影響該些量測訊號之一基準電壓，則接著該計算單元避開由該量測單元所發出之該些空管偵測電壓訊號的該空管偵測區間以執行該流量計算。
7. 如申請專利範圍第1項所述之使用電磁式流量計計算流量之方法，其中該計算單元定義該特定區間包含一空管偵測區間使該量測單元發出複數之空管偵測電壓訊號以偵測該管路是否在一空管狀態；該計算單元定義該空管偵測區間小於該特定區間的十分之一。
8. 如申請專利範圍第1項所述之使用電磁式流量計計算流量之方法，其中在該步驟c，該計算單元利用一保角座標變換將該些量測訊號旋轉一預設角度；在該步驟c，在該計算單元利用該保角座標變換將該些量測訊號旋轉該預設角度之後，該計算單元執行該流量計算。
9. 如申請專利範圍第1項所述之使用電磁式流量計計算流量之方法，其中在該步驟d，該計算單元定義該基準訊號為一本次電壓訊號，並定義一本次電壓訊號峰值為該本次電壓訊號之一最大值或該本次電壓訊號之一最小值；在該步驟e，該計算單元定義該第一訊號組為一前y次電壓訊號，並定義y為大於零之一正整數；在該步驟i之後，該流量計算更包含： i1. 該計算單元定義一P值為一預設電壓值；及 i2. 該計算單元計算：一本次流量訊號={(該本次電壓訊號峰值-該前y次電壓訊號之該P值之一平均值)+(該本次電壓訊號峰值-該本次電壓訊號之該P值)}/2。
10. 如申請專利範圍第9項所述之使用電磁式流量計計算流量之方法，其中該預設電壓值係為一預設特定相位電壓值或一特定準位電壓參考值；其中在該步驟d，該計算單元定義該本次電壓訊號峰值為該本次電壓訊號之該最大值；在該步驟i1，該計算單元定義該P值為該最小值；在該步驟i2，該計算單元計算：該本次流量訊號={(該本次電壓訊號之該最大值-該前y次電壓訊號之該最小值之該平均值)+(該本次電壓訊號之該最大值-該本次電壓訊號之該最小值)}/2；在該步驟j之後，該流量計算更包含： j1. 該計算單元計算：該流體之該流量結果=該本次流量訊號*一校正因數。