(57)【要約】      （修正有）【課題】メータ内にて関連マトリックスを自動的に切り換えて、プロセスアプリケーションを循環する未知の材料を識別し、材料が洗浄材料又はプロセス材料であろうと材料の濃度を決定するデバイスと方法が提供される。【解決手段】本発明は基準温度と共に測定された材料のライン密度とライン温度を用いて基準密度を演算する。基準温度と基準密度を用いて、材料のパーセンテージ濃度が決定される。【選択図】図６
2020144144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つ以上のプロセス材料マトリックスを含むメータを用いて、プロセスライン内のプロセス材料を検知する方法であって、
プロセス材料のライン密度を測定する工程と、
プロセス材料のライン温度を測定する工程と、
前記ライン密度とライン温度に基づいて２つ以上のマトリックスからプロセス材料マトリックスを識別する工程を有する方法。
【請求項２】
前記プロセス材料マトリックスを識別する工程は更に、
前記プロセス材料のライン密度及びライン温度を、２以上のマトリックスの各々と関係するライン密度及びライン温度と比較する工程と、
前記プロセス材料のライン密度及びライン温度が、特定のプロセス材料マトリックスと関係するライン密度及びライン温度内にあるときは、特定のプロセス材料マトリックスを識別する工程を有する、請求項１に記載のプロセスライン内のプロセス材料を検知する方法。
【請求項３】
前記プロセス材料マトリックスを識別する工程は更に、
前記プロセス材料のライン密度及びライン温度を、２以上のマトリックスの各々と関係するライン密度及びライン温度と比較する工程と、
前記プロセス材料のライン密度及びライン温度が、特定のプロセス材料マトリックスと関係するライン密度及びライン温度内にないときは、エラー信号を送信する工程を有する、請求項１に記載のプロセスライン内のプロセス材料を検知する方法。
【請求項４】
更に、
前記プロセス材料の基準温度を決定する工程と、
前記ライン密度、ライン温度及び基準温度に基づいてプロセス材料の基準密度を決定する工程と、
前記基準密度及び基準温度に基づいてプロセス材料の濃度を決定する工程を有する、請求項１に記載のプロセスライン内のプロセス材料を検知する方法。
【請求項５】
プロセスライン内のプロセス材料を検知するメータシステム(９６０)であって、
プロセス材料が流体的に行き来可能で、プロセス材料の特性を検知するように構成されたメータ(１２０)と、
該メータ(１２０)に繋がったメータ電子機器(１２８)を備え、該メータ電子機器(１２
８)は、
２以上のプロセス材料マトリックスを格納する格納システム(１０４)と、
プロセス材料の特性に基づいて２以上のプロセス材料マトリックスからマトリックスを選択するマトリックス選択ルーチン(１１３)を備える、メータシステム(９６０)。
【請求項６】
前記メータ電子機器(１２８)は更に、
前記プロセス材料のライン密度を決定するライン密度ルーチン(１１２)と、
前記プロセス材料のライン温度を測定する温度信号部(１０７)と、
前記ライン密度及びライン温度に基づいて、２以上のマトリックスからプロセス材料マトリックスを識別する材料決定ルーチン(１１１)とを備える、請求項５に記載のメータシステム(９６０)。
【請求項７】
前記材料決定ルーチン(１１１)は更に、
該材料決定ルーチン(１１１)がプロセス材料マトリックスを識別するのに失敗したときは、エラー信号を送信するエラールーチン(１１４)を備える、請求項６に記載のメータシ
ステム(９６０)。
【請求項８】
前記メータ電子機器(１２８)は更に、
プロセス材料の基準温度及びプロセス材料の基準密度を決定し、該基準密度はライン密度と基準温度に基づく密度ルーチン(１０８)と、
基準密度と基準温度に基づいて、プロセス材料の濃度を決定する濃度ルーチン(１０９)を備える、請求項６に記載のメータシステム(９６０)。
【請求項９】
メータ電子機器(１２８)であって、
２以上のプロセス材料マトリックスを格納する格納システム(１０４)と、
前記プロセス材料の特性に基づいて、２以上のプロセス材料マトリックスからマトリックスを選択するマトリックス選択ルーチン(１１３)を備える、メータ電子機器(１２８)。
【請求項１０】
更に、
プロセス材料のライン密度を決定するライン密度ルーチン(１１２)と、
プロセス材料のライン温度を測定する温度信号部(１０７)と、
前記ライン密度及びライン温度に基づいて、２以上のマトリックスからプロセス材料マトリックスを識別する材料決定ルーチン(１１１)とを備える、請求項９に記載のメータ電子機器(１２８)。
【請求項１１】
前記材料決定ルーチン(１１１)は更に、
前記材料決定ルーチン(１１１)がプロセス材料マトリックスを識別するのに失敗したときは、エラー信号を送信するエラールーチン(１１４)を備える、請求項１０に記載のメータ電子機器(１２８)。
【請求項１２】
更に、
前記プロセス材料の基準温度及びプロセス材料の基準密度を決定し、該基準密度はライン密度と基準温度に基づく密度ルーチン(１０８)と、
該基準密度と基準温度に基づいて、プロセス材料の濃度を決定する濃度ルーチン(１０
９)を備えた、請求項９に記載のメータ電子機器(１２８)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロセス材料の濃度を自動的に決定するデバイス及び方法に関する。特に、本発明は未知の材料の生成物濃度を決定する際に自動的にマトリックスを切り換えるデバイス及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
問題の記述
CIP(適所を洗浄)又はSIP(適所を消毒)手続きが必要な場合、特に食物及び飲料設備のような多くの濃度測定用途にて、測定された用途材料の濃度及び洗浄材料の濃度が必要であることを、現場での経験は示している。
同じ設備で２つの異なる材料の濃度測定を要求する多くの用途は、従来から既知である食品&飲料市場の外側にまで及ぶ。現在まで、測定ポイントにて１つ以上のプロセス材料
が存在するあらゆる用途は１つ以上の測定又は測定技術を要求する。この状況を示す市場及び用途は、あらゆる多重材料転送パイプライン(石油&ガスに関するような)、精製、専
門化学薬品メーカー、バルク化学薬品メーカーなども含む。
【０００３】
現在、二次的な濃度用途は、pHと導電率計のような技術を利用する。これらの二次的な測定技術の使用では、プロセスラインにおける更なる割れ目が必要である。これらの更なるプロセスラインの割れ目により、環境への用途材料又は洗浄材料の漏れの機会が大きくなる。洗浄材料が一般的に有毒であるとすれば、漏れポイントを縮小するあらゆる機会が大きく評価される。
【０００４】
上記の如く、導電率及びpHのプローブは洗浄材料中の酸又はアルカリの濃度を決定するために使用される。これらのメーターは、それらを購入するのに必要な余分な資金の支出に加えて、再較正及びメンテナンスに可成りの時間およびコストが必要である。最後に、多数の測定技術に関する労働力を管理し、訓練しなければならないことは、しばしばややこしく、より大きなトレーニング投資コストを必要とする。
上記に概説された問題に基づいて、プロセス材料の変化及び各材料の濃度を正確且つ自動的に決定することができる単一の測定デバイス及び方法を求めるニーズがある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明の要約
本発明は、洗浄材料か用途材料かである未知の材料のプロセス材料のタイプ及び濃度を決定するために、自動的にマトリックスを切り換える１つの測定デバイス及び方法を付与する。この自動的にマトリックスを切り換えることにより、装置は測定されるべき又は製造されるべき処理材料がプロセスプラントに戻されたときを決定することができ、それによって濃度マトリックスを元の状態に自動的に切り換える。
【０００６】
有利なことに、１つの測定ポイントで１つの測定デバイスを使用することにより、漏れポイントが少なくなる可能性がある。多数の測定技術を用いる従来の方法では、プロセスライン内の更なる割れ目は、環境への用途材料又は洗浄材料の漏れの大きな機会に帰していた。洗浄材料が一般的に有毒であるとすれば、漏れポイントを縮小するあらゆる機会も大きく評価される。
【０００７】
そのような測定デバイスは、洗浄材料の正確な強さ(又は不正確な強さ)を示すだけでな
く、洗浄材料が用途ポイントからいつ完全に洗い流されたかを示すことによって、用途を安全に改善することができ、これにより、人員又は設備を損傷する危険な酸あるいはアルカリのリスクなしで、器具を手動で介在/メンテナンスすることを可能にすることが出来
る。
【０００８】
発明の態様
少なくとも２つ以上のプロセス材料マトリックスを含むメータを用いて、プロセスライン内のプロセス材料を検知する方法は、
プロセス材料のライン密度を測定する工程と、
プロセス材料のライン温度を測定する工程と、
ライン密度及びライン温度に基づいて２以上のマトリックスからプロセス材料マトリックスを識別する工程を含む。
プロセス材料マトリックスを識別する工程は更に、
プロセス材料のライン密度及びライン温度を、２以上の各マトリックスに関するライン密度及びライン温度の値と比較する工程と、
プロセス材料のライン密度及びライン温度が特定のプロセス材料マトリックスに関するライン密度及びライン温度内にあれば、特定のプロセス材料マトリックスを識別する工程を含むのが好ましい。
【０００９】
プロセス材料マトリックスを識別する工程は更に、
プロセス材料のライン密度及びライン温度を、２以上の各マトリックスに関するライン密度及びライン温度の値と比較する工程と、
プロセス材料のライン密度及びライン温度が特定のプロセス材料マトリックスに関するライン密度及びライン温度内になければ、エラー信号を送信する工程を含むのが好ましい。
プロセスライン内のプロセス材料を検知する方法は更に、
プロセス材料の基準温度を決定する工程と、
ライン密度、ライン温度及び基準温度に基づいて、材料の基準密度を決定する工程と、
基準密度及び基準温度に基づいて材料の濃度を決定する工程を含むのが好ましい。
【００１０】
態様に従って、プロセスラインのプロセス材料を検知する計測システムは、
プロセス材料と流体が行き来するように繋がり、プロセス材料の特性を検知するように構成されたメータと、
該メータに繋ったメータ電子機器を備え、該メータ電子機器は、
２以上のプロセス材料のマトリックスを格納する格納システムと、
プロセス材料の特性に基づいて、２以上のプロセス材料マトリックスからマトリックスを選択するマトリックス選択ルーチンとを備えている。
【００１１】
メータ電子機器は更に、
プロセス材料のライン密度を決定するライン密度ルーチンと、
プロセス材料のライン温度を測定する温度信号部と、
ライン密度及びライン温度に基づいて、２以上のマトリックスからプロセス材料マトリックスを識別する材料決定ルーチンとを備えているのが好ましい。
材料決定ルーチンは更に、
材料決定ルーチンがプロセス材料マトリックスを識別するのに失敗すれば、エラー信号を送信するエラールーチンを備えているのが好ましい。
【００１２】
メータ電子機器は更に、
プロセス材料の基準温度及びプロセス材料の基準密度を決定し、該基準密度はライン密度及び基準温度に基づく密度ルーチンと
基準密度及び基準温度に基づいて、プロセス材料の濃度を決定する濃度ルーチンとを備えている。
【００１３】
態様に従って、メータ電子機器は、
２以上のプロセス材料のマトリックスを格納する格納システムと、
プロセス材料の特性に基づいて、２以上のプロセス材料マトリックスからマトリックスを選択するマトリックス選択ルーチンとを備えている。
メータ電子機器は更に、
プロセス材料のライン密度を決定するライン密度ルーチンと、
プロセス材料のライン温度を測定する温度信号部と、
ライン密度及びライン温度に基づいて、２以上のマトリックスからプロセス材料マトリックスを識別する材料決定ルーチンとを備えているのが好ましい。
【００１４】
材料決定ルーチンは更に、
材料決定ルーチンがプロセス材料マトリックスを識別するのに失敗すれば、エラー信号を送信するエラールーチンを備えているのが好ましい。
メータ電子機器は更に、
プロセス材料の基準温度及びプロセス材料の基準密度を決定し、該基準密度はライン密度及び基準温度に基づく密度ルーチンと
基準密度及び基準温度に基づいて、プロセス材料の濃度を決定する濃度ルーチンとを備えているのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
同じ符号は全ての図面上の同じ要素を表す。図面は必ずしも縮尺通りではない。
【図１】図１は、密度対濃度のグラフである。
【図２】図２は、密度、温度、濃度の３次元プロットである。
【図３】図３は、密度、温度、濃度の３次元プロットであり、等温線を示す。
【図４】図４は、温度と密度の値のサンプル参照データの表である。
【図５】図５は、実施形態に従った方法を示すフローチャートである。
【図６】図６は、実施形態に従った方法を示すフローチャートである。
【図７】図７は、処理材料(ブリックス)の温度及び密度の値の参照データの表である。
【図８】図８は、処理材料(苛性ソーダ)の温度及び密度の値の参照表である。
【図９】図９は、自動切り換え密度の用途を示す。
【図１０】図１０は、実施形態に従った流量計を示す。
【図１１】図１１は、実施形態に従ったメータ電子機器を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１−図１１及び以下の記述は特定の例を記載して、本発明の最良のモードを作り使用する方法を当業者に開示する。進歩性を有する原理を開示する目的で、いくつかの従来の態様は単純化されたか省略された。
当業者は、これらの例示から本発明の範囲内にある変形例を理解するだろう。当業者は、下記に述べられた特徴が種々の方法で組み合わされて、本発明の多数の変形例を形成することを理解するだろう。その結果、本発明は、下記に述べられた特定の例にではなく特許請求の範囲とそれらの等価物によってのみ限定される。
【００１７】
プロセス材料の濃度を決定する一般的な方法は密度と温度によることである。密度と濃度(図１を参照)の間に1対1の関係がないので、濃度、温度及び密度を使用する三次元の表面のプロットが必要である(図２を参照)。濃度は以下の工程によって密度から決定される。
１．プロセス材料の密度データに温度修正を適用する。この工程は、基準温度等温線上の等価なポイントに密度面上の現在のポイント流動点を写像して、基準温度値における密度を生成する(図３を参照)。
２．修正された密度の値を濃度の値に変換する。全ての密度の値が温度について修正されたから、密度内のあらゆる変化はプロセス材料の構成の変化の結果になるだろうし、１対１の変換が適用され得る。
表面のプロットは、公に利用可能なデータテーブル(図４を参照)、又はユーザに特有のデータから生成される。
【００１８】
図５は、テスト中のプロセス材料のパーセント濃度を決定する例示的な動作を示す。実施形態に従って、ステップ５１０では、プロセス材料のライン温度が決定される。本発明の実施形態において、プロセス材料のライン密度及びライン温度は、コリオリ・センサ、密度計、振動式デンシトメータなどを含む、既知の測定システムによって決定される。
ステップ５３０で、基準温度が決定される。基準温度は密度値が修正される温度である。ステップ５４０で、基準密度は基準温度に基づいて決定される。ステップ５５０で、プロセス材料の濃度は、プロセス材料マトリックスを利用する基準温度及び基準密度に基づいて決定される。プロセス材料のマトリックスはデータテーブル(図４を参照)から生成され、密度及び温度の範囲をカバーし、測定するシステムに格納される。
【００１９】
図６は、本発明の実施形態に従った例示動作を示す。この実施形態において、該方法によってメータシステムは密度値及び温度値の２つの異なる範囲を含む２以上の異なるプロセス材料のマトリックスを格納することができる。プロセス材料のマトリックスは、特定用途で使用され得る用途材料又は洗浄材料を表す。
【００２０】
ステップ６１０で、メータシステムは、未知の材料のライン密度及びライン温度を測定する。ステップ６２０で、測定されたライン密度及び測定されたライン温度に基づいて、未知の材料及びそのパーセント濃度を決定するのに何れのマトリックスが用いられるべきかに関して決定がなされる。
ステップ６３０で、測定されたライン密度及び測定されたライン温度の値が、第１のマトリックスの密度及び温度範囲内にあれば、未知の材料はマトリックス１に関するプロセス材料であるとして識別され、ステップ６４０にてマトリックス１はプロセス材料の濃度を決定するために使用される。
ステップ６７０で、測定されたライン密度及びライン温度の値が第２のマトリックスの密度及び温度範囲内にある場合、未知の材料はマトリックス２に関するプロセス材料であるとして識別され、ステップ６８０にてマトリックス２はプロセス材料の濃度を決定するために使用される。
ステップ６９０で、測定されたライン密度及びライン温度の値が第１又は第２のマトリックスの何れの密度及び温度の範囲内にもない場合、エラーが報告される。
【００２１】
本発明の実施形態では、プロセス材料は特定用途の材料又は洗浄材料である。従って、本発明は、テスト中の材料が特定の用途材料か洗浄材料かを自動的に決定するために、未知の材料の測定されたライン密度及び測定されたライン温度を用い、材料のパーセント濃度を決定する意思決定工程を付与する。本実施形態において、メータシステムは２つのマトリックスを含むが、特定の用途に必要とされる２以上のマトリックスが考えられる。
【００２２】
図７は、メータ内に格納されたマトリックス演算に用いられる例示の生成物溶液(Brix
、ブリックス)の温度値及び密度値の基準テーブルを示す。図８は、同じメータ内に格納
されたマトリックス演算に用いられる例示の洗浄溶液NaOH(苛性ソーダ)の温度と密度の値の基準テーブルを示します。
上記のメータシステム及び方法を使用して、テスト中のプロセス材料が1.1427gm/ccの
ライン密度及び40°Cのライン温度を有すると分かる場合、本発明は、ライン密度及びラ
イン温度がブリックスマトリックスの範囲にあり、プロセス材料が重液(例えばブリック
ス)で構成されることを認識する。従って、ブリックスに対応するマトリックス演算が使
用される。例えば、上記のデータに基づいて、1.1513gm/ccの基準密度は、1.1427gm/ccのライン密度及び20°Cの基準温度に基づいて決定される。その結果の濃度は、ブリックス
測定で35°である。
【００２３】
或いは、テスト中のプロセス材料が1.0248gm/ccのライン密度及び80°Cのライン温度を有すると分かる場合、本発明は、ライン密度及びライン温度がNaOHマトリックスの範囲にあり、プロセス材料が弱い洗浄溶液(例えば苛性ソーダ)で構成されることを認識する。
従って、NaOHに対応するマトリックス計算は使用される。例えば、上記のデータに基づいて、1.0538gm/ccの基準密度は、1.0248gm/ccのライン密度及び20°Cの基準温度に基づ
いて決定される。その結果の濃度は５%のWt測定である。
【００２４】
別の実施形態にて、テスト中のプロセス材料が0.9800gm/ccのライン密度及び50°Cのライン温度を持つと分かる場合、本発明はどちらのマトリックスもデータと一致しないことを認識する。条件に適切なマトリックスが無いことに基づき、メータは警告のような表示を生成する。
以下は本発明の使用例である。様々なプラントは腐食性の洗浄溶液を使用し、都市の水道へそれを放出する。排出基準を満たすために、排水中のNaOHの全濃度は、質量(量では
なく)上で定義された５%の濃度を超過することができない。
【００２５】
本発明なしでは、洗浄溶液は試験に基づいて、５０%の濃度で排出タンクに流れ込むと
仮定される。従って、排出基準に従うべく、1ユニットの洗浄溶液は19ユニットの水で薄
められるべきである。法令順守を監視すべく、周期的に、サンプルは研究所でテストされる。
このアプローチには次のものを含むいくつかの欠点がある。:
1) 洗浄溶液の濃度は元のサンプルとは異なるかもしれない、2) 洗浄溶液の濃度は許容差を越えて変わるかもしれない、3) 研究所の試験は遅く高価であり、また、重大な変化を
捕えられない、いくつかのバッチは基準に違反し、一方で他のバッチは要求されたより多くの水を含み、それは不必要に高価である、4) 排水のバッチを一度に処理することは非
能率的であり、5) 悪いバッチを扱う用意はない。
【００２６】
図９は、実施形態に従って、プロセス用途９００を示す。タンク９１０は、用途材料又は洗浄材料で構成されるプロセス材料を保持する。タンク９１０は充填ライン９２０によって充填される。一旦タンク９１０が適切なレベルに満たされれば、ポンプ９３０は必要に応じて、プロセス材料を出口バルブ９４０又は再循環バルブ９５０によって制御される出口に汲み出す。ここで記載されたメータシステム及び方法を用いて、連続的な混合プロセスが実行される。本実施形態にて、メータ１２０とメータ電子機器１２８を備えるメータシステム９６０はプロセス材料の濃度を測定し、プロセス材料のタイプとその濃度を決定するように構成される。メータシステム９６０が洗浄材料がタンクにあると決定すれば、メータシステム９６０は洗浄材料の濃度を決定し、濃度レベルに基づいて、タンク９１０内への水流れを向ける上流バルブ９７０を制御する。洗浄材料の濃度が変化するにつれ、メータシステム９６０は、バルブ９７０を介して要求される濃度レベルを維持するように補償し、バルブ９４０を介して出力流れを制御し、又は再循環バルブ９５０を介して流れを再循環させる。有利なことに1) 排出タンク内に流れる洗浄溶液の濃度の如何なる変
化も直ちに且つ自動的に補償される。2) 研究所のテストは不要である、3) 悪いバッチとともにバッチングが除かれる。一旦、洗浄工程が終了し、洗浄流体が用途材料に置換されると、メータシステム９６０は新たな材料を決定し、自動的に要求されるマトリックスに切り換えることが出来、こうしてシステムをシャットダウンさせ、メータを再構成する必
要を除く。
【００２７】
図１０は、メータシステム９００の例示的なメータ１２０を示す。振動要素１２２(一
般的に「フォーク」又は「歯」を有する)がドライバ１２４によって周波数にて振動する
ように駆動される。振動要素１２２を備えたピックオフセンサ１２６が、振動要素１２２の振動を検知する。メータ電子機器１２８がドライバ１２４とピックオフセンサ１２６に接続される。フォーク又は歯の無い振動計もまた考えられる。
【００２８】
メータ電子機器１２８は、リード１３０を介して振動要素１２２に電力を供給する。リード１３０は電力供給源(図示せず)、メータ電子機器１２８、又は他の制御または演算デバイス(図示せず)からのデータ、電力等用の接続を含む。メータ電子機器１２８はメータ１２０及び振動要素１２２の動作を制御する。例えば、メータ電子機器１２８は駆動信号を生成しドライバ１２４に駆動信号を供給し、振動要素１２２は駆動信号を用いて個々の歯のような１以上の振動要素に振動が生成するように駆動される。駆動信号は振幅を制御し、及び/又は振動周波数を制御する。駆動信号はまた、振動期間及び/又は振動タイミング又は位相を制御する。
【００２９】
メータ電子機器１２８は、リード１３０を介して振動要素１２２から振動信号を受信する。メータ電子機器１２８は、振動信号を処理して、例えば密度又は粘度測定を生成する。振動信号から他の又は更なる測定が生成されることは理解されるべきである。一実施形態において、メータ電子機器１２８は振動要素１２２から受信した振動信号を処理して、信号の周波数を決定する。周波数は振動要素/流体の共振周波数を含み、該共振周波数は
流体の密度又は粘度を決定するのに用いられる。関連する実施形態において、メータ電子機器１２８からの信号は処理の為に、他の演算デバイスまたは処理デバイスに送信される。
【００３０】
メータ電子機器１２８はまた、振動信号を処理して、粘度や例えば流体流速を決定すべく処理される信号間の位相シフトのような他の流体特性を決定する。他の振動応答特性及び/又は液体内に浮遊する固体の存在及び液体/固体の境界の存在のような流体測定が考えられ、これらは記載及び特許請求の範囲の範囲内である。メータ電子機器１２８は更にインターフェイス１０１に連結され、メータ電子機器１２８はインターフェイス１０１を介して信号を通信する。メータ電子機器１２８は受信した振動信号を処理して、測定値を生成し、インターフェイス１０１を介して測定値を通信する。更に、メータ電子機器１２８はインターフェイス１０１を介して、コマンド、更新、作動値又は作動値の変化、及び/
又はプログラミングの更新又は変化のような情報を受信する。更に、インターフェイス１０１は、メータ電子機器１２８と遠隔処理システム(図示せず)との間の通信を可能にする。インターフェイス１０１は、例えば4-20ma、HART、RS-485、Modbus、Fieldbusなどのあらゆる方法の電子的、光学的又は無線通信が可能であるが、これらに限定されない。
【００３１】
一実施形態において、各ドライバ１２４及びピックオフセンサ１２６は圧電水晶要素を含む。ドライバ１２４及びピックオフセンサ１２６は、振動要素１２２の第１歯１２２A
及び第２歯１２２Bに隣接して位置する。ドライバ１２４及びピックオフセンサ１２６は
、第１歯１２２A及び第２歯１２２Bに接触し機械的に相互作用するように構成されている。特に、ドライバ１２４は第１歯１２２Aの少なくとも一部に接触する。ドライバ１２４
は、メータ電子機器１２８によって付与される駆動信号又は基準信号を受けたときに、拡張し接触する。その結果、ドライバ１２４は交互に撓み、従って第１歯１２２Aを振動運
動で左右に変位させ(点線参照)、流体を周期的に往復運動する方法で攪乱する。第２歯の振動により、対応する電気信号がピックオフセンサ１２６によって生成される。ピックオフセンサ１２６は、振動信号をメータ電子機器１２８に送信する。メータ電子機器１２８は振動信号を処理し、振動信号の振動信号振幅及び/又は振動信号周波数を測定する。メ
ータ電子機器１２８はまた、ピックオフセンサ１２６からの信号の位相を基準位相信号と比較し、該基準位相信号はメータ電子機器１２８からドライバ１２４に付与される。メータ電子機器１２８はまた振動信号をインターフェイス１０１を介して送信する。
【００３２】
メータ１２０は少なくとも一部が、特性を明らかにすべき流体に浸漬される。例えば、メータ１２０はパイプ又は導管内に取り付けられる。メータ１２０は、タンク又は容器又は流体を保持する構造内に取り付けられる。メータ１２０は流体流れを向けるために、マニホールド又は同様の構造内に取り付けられる。他の取付け構成が考えられるが、それらは記載及び特許請求の範囲の範囲内である。
【００３３】
図１１は、メータシステム９６０の例示的なメータ電子機器１２８を示す。メータ電子機器１２８は、インターフェイス１０１及び処理システム１０３を含み得る。処理システム１０３は、格納システム１０４を含む。格納システム１０４は内部メモリを備え、及び/又は外部メモリを備える。メータ電子機器１２８はデンシトメータとして作動し又は質
量流量計として作動し、コリオリ流量計として作動するのを含む。メータ電子機器１２８は他のタイプの振動式センサアセンブリとして作動し、付与される特定の例は本発明の範囲を限定すべきでないことは理解されるだろう。メータ電子機器１２８はセンサ信号１０６を処理して、メータ１２０によって感知されるプロセス材料の流れ特性を得る。幾つかの実施形態において、メータ電子機器１２８は例えば１以上のＲＴＤセンサ又は他の温度センサから温度信号１０７を受信する。
【００３４】
インターフェイス１０１は、あらゆる方法のフォーマット化、増幅、バッファリング等のようなあらゆる必要な又は所望の信号調整を実行する。或いは、信号調整の幾つか又は全ては、処理システム１０３内で実行される。更に、インターフェイス１０１は、メータ電子機器１２８と外部デバイスとの間の通信を可能にする。インターフェイス１０１は、あらゆる方法の電子的、光学的又は無線通信であることが出来る。
【００３５】
一実施形態中のインターフェース１０１はディジタイザ１０２を含み得て、センサ信号はアナログセンサ信号を含む。ディジタイザ１０２はアナログセンサ信号をサンプリングしデジタル化し、デジタルセンサ信号を生成する。ディジタイザ１０２は更にあらゆる必要な縮小化(decimation)を実行することが出来、デジタルセンサ信号は必要な信号処理量を減じ、処理時間を減じるために縮小化される。
【００３６】
処理システム１０３は、メータ電子機器１２８の動作を実行し、メータ１２０からの流れ測定を処理することが出来る。処理システム１０３は、例えば密度ルーチン１０８、濃度ルーチン１０９、作動ルーチン１１０、材料決定ルーチン１１１、マトリックス選択ルーチン１１３及びエラールーチン１１４のような１以上の処理ルーチンを実行することができるが、これらに限定されない。実施形態によれば、メータ電子機器１２８はまた温度信号１０７を測定し、所定の温度で捕捉された密度にその温度を関連付けることが出来る。
流量計１２０はライン密度１１２を生成する。ライン密度１１２は例えば、作動ルーチン１１０の一部として演算される。
【００３７】
処理システム１０３は汎用コンピュータ、マイクロプロセッシングシステム、論理回路又は他の一般的な目的のデバイス又はカスタマイズされた処理デバイスを備える。処理システム１０３は多数の処理デバイス間に割り振られ得る。処理システム１０３は、格納システム１０４のような、あらゆる方法の一体化した又は独立した電子格納媒体も含む。
【００３８】
メータ電子機器１２８が当該技術分野で一般的に知られている様々な他の要素及び機能を含むことが理解されるだろう。これらの更なる特徴は簡潔さの目的で記載と図面から省
略される。従って、本発明は示され、記載された特定の実施形態に限定するべきではない。
【００３９】
本記載は、関連技術分野の当業者に本発明のベストモードを如何に作り使用するかを開示すべく特定例を記載する。進歩性の原理の開示の目的から、幾つかの従来の態様は簡略化されたか省略された。関連技術分野の当業者は、本発明の範囲内のこれらの例から変形例を理解するだろう。
【００４０】
上記の実施形態の詳細な記述は、本発明の範囲内にある発明者によって熟考された全ての実施形態の完全な記述ではない。実際に当業者は、さらに実施形態を作成するために上記実施形態のある要素が種々に組み合わせられるかもしれないし除去されるかもしれないことを認識している、そしてそのような、さらなる実施形態は現在の記述の範囲及び開示の範囲内にある。現在の記述の範囲及び開示の範囲内にある追加の実施形態を作成するために、上記実施形態の全部或いは一部が組み合わせられるかもしれないことも当業者には明白である。
【００４１】
本発明についての特定の実施形態及び例が説明の目的からここに記載されたが、関連技術分野の当業者が理解するように、本発明の範囲内で種々の均等な修正が可能である。ここで提供された開示は上記の及び添付の図面の記載よりも他の実施形態に適用され得る。
従って、上記の実施形態の範囲は、添付の特許請求の範囲から決定されるべきである。
【図１】
2020144144.tif 000003
【図２】
2020144144.tif 000004
【図３】
2020144144.tif 000005
【図４】
2020144144.tif 000006
【図５】
2020144144.tif 000007
【図６】
2020144144.tif 000008
【図７】
2020144144.tif 000009
【図８】
2020144144.tif 000010
【図９】
2020144144.tif 000011
【図１０】
2020144144.tif 000012
【図１１】
2020144144.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月26日(2020.5.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つ以上のプロセス材料マトリックスを格納したメータを用いて、プロセスライン内の第１のプロセス材料を検知し、２つ以上のプロセス材料マトリックスは、第１のプロセス材料に関連した第１のプロセス材料マトリックスと第２のプロセス材料に関連した第２のプロセス材料マトリックスを含み、第１のプロセス材料は第２のプロセス材料とは異なる方法であって、
第１のプロセス材料のライン密度を測定する工程と、
第１のプロセス材料のライン温度を測定する工程と、
ライン密度が第１の密度範囲内にあり、ライン温度が第１の温度範囲内にあると判断したときに、２つ以上のマトリックスから第１のプロセス材料マトリックスを識別する工程であって、第１のプロセス材料マトリックスは、第１の密度範囲及び第１の温度範囲における第１のプロセス材料の第１の濃度範囲を含み、第２のプロセス材料マトリックスは、第２の密度範囲及び第２の温度範囲における第２のプロセス材料の第２の濃度範囲を含み、
第１及び第２の濃度範囲は複数の等濃度線を含み、第１及び第２の温度範囲は複数の等温線を含む、方法。
【請求項２】
前記第１のプロセス材料マトリックスを識別する工程は更に、
ライン温度がライン温度の第２の温度範囲にないときは、ライン密度が第２の密度範囲にないことを決定する、請求項１に記載のプロセスライン内の第１のプロセス材料を検知する方法。
【請求項３】
前記第１のプロセス材料マトリックスを識別する工程は更に、
前記プロセス材料のライン密度及びライン温度が、２つ以上のマトリックスの夫々に関連するマトリックスのライン密度値の範囲及びマトリックスのライン温度値の範囲内に入らない場合、エラー信号を送信する工程を有する、請求項１に記載のプロセスライン内の第１のプロセス材料を検知する方法。
【請求項４】
更に、
前記第１のプロセス材料の基準温度を決定する工程と、
前記ライン密度、ライン温度及び基準温度に基づいて第１のプロセス材料の基準密度を決定する工程と、
前記基準密度及び基準温度に基づいて第１のプロセス材料の濃度を決定する工程を有する、請求項１に記載のプロセスライン内の第１のプロセス材料を検知する方法。
【請求項５】
プロセスライン内の第１のプロセス材料を検知するメータシステム(９６０)であって、
第１のプロセス材料が流体的に行き来可能で、第１のプロセス材料の特性を検知するように構成されたメータ(１２０)と、
該メータ(１２０)に繋がったメータ電子機器(１２８)を備え、該メータ電子機器(１２８)は更に、
２以上のプロセス材料マトリックスを格納し、２つ以上のプロセス材料マトリックスは、少なくとも第１のプロセス材料に関連した第１のプロセス材料マトリックスと第２のプロセス材料に関連した第２のプロセス材料マトリックスを含み、第１のプロセス材料は第２のプロセス材料とは異なる格納システム(１０４)と、
前記第１のプロセス材料のライン密度を決定するライン密度ルーチン(１１２)と、
前記第１のプロセス材料のライン温度を測定する温度決定ルーチンと、
ライン密度及びライン温度に基づいて、２つ以上のプロセス材料マトリックスから第１のプロセス材料に関連する第１のプロセス材料マトリックスを識別するためのマトリックス選択ルーチン(１１３)であって、ライン密度が第１の密度範囲内にあり、ライン温度が第１の温度範囲内にあると決定し、第１のプロセス材料マトリックスは、第１の密度範囲及び第１の温度範囲における第１のプロセス材料の第１の濃度範囲を含み、第２のプロセス材料マトリックスは、第２の密度範囲及び第２の温度範囲における第２のプロセス材料の第２の濃度範囲を含み、
第１及び第２の濃度範囲は複数の等濃度線を含み、第１及び第２の温度範囲は複数の等温線を含む、メータシステム(９６０)。
【請求項６】
メータ電子機器(１２８)は材料決定ルーチン(１１１)を含み、該材料決定ルーチン(１１１)は更に、
該材料決定ルーチン(１１１)が２つ以上のプロセス材料マトリックスの少なくとも１つのプロセス材料マトリックスを識別するのに失敗したときは、エラー信号を送信するエラールーチン(１１４)を備える、請求項５に記載のメータシステム(９６０)。
【請求項７】
前記メータ電子機器(１２８)は更に、
第１のプロセス材料の基準温度及び第１のプロセス材料の基準密度を決定し、該基準密度はライン密度と基準温度に基づく密度ルーチン(１０８)と、
基準密度と基準温度に基づいて、第１のプロセス材料の濃度を決定する濃度ルーチン(１０９)を備える、請求項５に記載のメータシステム(９６０)。
【請求項８】
メータ電子機器(１２８)であって、
２以上のプロセス材料マトリックスを格納し、２つ以上のプロセス材料マトリックスは、少なくとも第１のプロセス材料に関連した第１のプロセス材料マトリックスと第２のプロセス材料に関連した第２のプロセス材料マトリックスを含み、第１のプロセス材料は第２のプロセス材料とは異なる格納システム(１０４)と、
前記第１のプロセス材料のライン密度を決定するライン密度ルーチン(１１２)と、
前記第１のプロセス材料のライン温度を測定する温度決定ルーチンと、
ライン密度及びライン温度に基づいて、２つ以上のプロセス材料マトリックスから第１のプロセス材料に関連する第１のプロセス材料マトリックスを識別するためのマトリックス選択ルーチン(１１３)であって、ライン密度が第１の密度範囲内にあり、ライン温度が第１の温度範囲内にあると決定し、第１のプロセス材料マトリックスは、第１の密度範囲及び第１の温度範囲における第１のプロセス材料の第１の濃度範囲を含み、第２のプロセス材料マトリックスは、第２の密度範囲及び第２の温度範囲における第２のプロセス材料の第２の濃度範囲を含む、マトリックス選択ルーチン(１１３)とを備え、
第１及び第２の濃度範囲は複数の等濃度線を含み、第１及び第２の温度範囲は複数の等温線を含む、メータ電子機器(１２８)。
【請求項９】
更に材料決定ルーチン(１１１)を含み、該材料決定ルーチン(１１１)は更に、
前記材料決定ルーチン(１１１)が２つ以上のマトリックスの少なくとも１つの第１のプロセス材料マトリックスを識別するのに失敗したときは、エラー信号を送信するエラールーチン(１１４)を備える、請求項８に記載のメータ電子機器(１２８)。
【請求項１０】
更に、
前記第１のプロセス材料の基準温度及び第１のプロセス材料の基準密度を決定し、該基準密度はライン密度と基準温度に基づく密度ルーチン(１０８)と、
該基準密度と基準温度に基づいて、第１のプロセス材料の濃度を決定する濃度ルーチン(１０９)を備えた、請求項８に記載のメータ電子機器(１２８)。
【請求項１１】
プロセス材料が流体的に行き来可能なバルブを備え、更に、
第１のプロセス材料の濃度を決定する工程と、
濃度が所定の濃度と等しくないことを決定すると、バルブを操作して第１のプロセス材料の濃度を所定の濃度に制御する工程を備えた、請求項１に記載のプロセスライン内の第１のプロセス材料を検知する方法。
【請求項１２】
プロセス材料が流体的に行き来可能なバルブを備え、更に、
第１のプロセス材料の濃度を決定する濃度決定ルーチンと、
濃度が所定の濃度と等しくないことを決定すると、バルブを操作して、第１のプロセス材料の濃度を所定の濃度に制御する濃度制御ルーチンとを備えた、請求項５に記載のプロセスライン内の第１のプロセス材料を検知するメータシステム。
【請求項１３】
更に、
第１のプロセス材料の濃度を決定する濃度決定ルーチンと、
濃度が所定の濃度と等しくないことを決定すると、メータ電子機器に流体的に行き来可能に繋がったバルブを操作して、第１のプロセス材料の濃度を所定の濃度に制御する濃度制御ルーチンとを備えた、請求項８に記載のメータ電子機器。
【外国語明細書】
2020144144000001.pdf