(57)【要約】  本発明にしたがって、３つのピックオフ・センサを持つ流量計２００が提供される。３つのピックオフ・センサを持つ流量計２００は、第１の流れを流す第１の流管２１０ａと、第１の流れから独立した第２の流れを流す第２の流管２１０ｂと、第１の流管２１０ａ及び第２の流管２１９ｂを振動させるよう構成された共通の駆動装置２１６とを具備する。更に、３つのピックオフ・センサを持つ流量計２００は、第１の流管２１０ａに対する時間遅延Δｔ１と第２の流管２１０ｂに対する時間遅延Δｔ２とを提供するよう構成された３つのピックオフ・センサ２１８、２１９ａ、２１９ｂを備える。
2009544983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３つのピックオフ・センサを持つ流量計（２００）であって、
第１の流れを流す第１の流管（２１０ａ）と、
前記第１の流れから独立した第２の流管（２１０ｂ）と、
前記第１の流管（２１０ａ）と前記第２の流管（２１０ｂ）とを振動させるよう構成された共通の駆動装置（２１６）と、
前記第１の流管（２１０ａ）に対して第１の時間遅延（Δｔ１）を提供し、前記第２の流管（２１０ｂ）に対して第２の時間遅延（Δｔ２）を提供するよう構成された３つのピックオフ・センサ（２１８、２１９ａ、２１９ｂ）と、
を具備する流量計。
【請求項２】
前記第１の流管（２１０ａ）と前記第２の流管（２１０ｂ）とが共通の入口（２１２）から発する、請求項１に記載の流量計（２００）。
【請求項３】
前記第１の流れが第１の入口（２１２ａ）から発し、前記第２の流れが第２の入口（２１２ｂ）から発する、請求項１に記載の流量計（２００）。
【請求項４】
前記流量計（２００）がコリオリ流量計を含む、請求項１に記載の流量計（２００）。
【請求項５】
前記流量計（２００）が振動型密度計を含む、請求項１に記載の流量計（２００）。
【請求項６】
更に流量計電子回路（２０）を備え、前記３つのピックオフ・センサ（２１８、２１９ａ、２１９ｂ）が４本以上の線（１００）によって前記流量計電子回路（２０）と結合される、請求項１に記載の流量計（２００）。
【請求項７】
前記３つのピックオフ・センサ（２１８、２１９ａ、２１９ｂ）が、
前記第１の流管（２１０ａ）と前記第２の流管（２１０ｂ）との振動から共有振動応答を生成するよう構成された共有ピックオフ・センサ（２１８）と、
前記第１の流管（２１０ａ）の振動から第１の独立した振動応答を生成するよう構成された第１の独立したピックオフ・センサ（２１９ａ）と、
前記第２の流管（２１０ｂ）の振動から第２の独立した振動応答を生成するよう構成された第２の独立したピックオフ・センサ（２１９ｂ）と、
を備える、請求項１に記載の流量計（２００）。
【請求項８】
前記３つのピックオフ・センサを持つ流量計（２００）が、
前記共通の駆動装置（２１６）によって実行される振動によって前記第１の流管（２１０ａ）と前記第２の流管（２１０ｂ）とを振動させ、
共有ピックオフ・センサ（２１８）と第１の独立したピックオフ・センサ（２１９ａ）とから生成された、第１の流管（２１０ａ）の第１の振動応答を受け取り、
共有ピックオフ・センサ（２１８）と第２の独立したピックオフ・センサ（２１９ｂ）とから生成された、第２の流管（２１０ｂ）の第２の振動応答を受け取り、
前記第１の振動応答と前記第２の振動応答とから第１の流れ特性を決定する
よう構成される、請求項１に記載の流量計（２００）。
【請求項９】
３つのピックオフ・センサを持つ流量計（２００）であって、
測定信号を受信するよう構成された流量計電子回路（２０）と、
第１の流れを流す第１の流管（２１０ａ）と、
前記第１の流管（２１０ａ）から独立した第２の流管（２１０ｂ）と、
前記第１の流管（２１０ａ）と前記第２の流管（２１０ｂ）とを振動させるよう構成された共通の駆動装置（２１６）と、
４本の線（１００）によって前記流量計電子回路（２０）と結合された３つのピックオフ・センサ（２１８、２１９ａ、２１９ｂ）と、
を具備する流量計（２００）。
【請求項１０】
前記第１の流管（２１０ａ）と前記第２の流管（２１０ｂ）とが共通の入口（２１２）から発する、請求項９に記載の流量計（２００）。
【請求項１１】
前記第１の流れが第１の入口（２１２ａ）から発し、前記第２の流れが第２の入口（２１２ｂ）から発する、請求項９に記載の流量計（２００）。
【請求項１２】
前記流量計（２００）がコリオリ流量計を含む、請求項９に記載の流量計（２００）。
【請求項１３】
前記流量計（２００）が振動型密度計を含む、請求項９に記載の流量計（２００）。
【請求項１４】
更に流量計電子回路（２０）を備え、前記３つのピックオフ・センサ（２１８、２１９ａ、２１９ｂ）が、前記第１の流管（２１０ａ）に対して第１の時間遅延（Δｔ１）を提供し、前記第２の流管（２１０ｂ）に対して第２の時間遅延（Δｔ２）を提供するよう構成される、請求項９に記載の流量計（２００）。
【請求項１５】
前記３つのピックオフ・センサ（２１８、２１９ａ、２１９ｂ）が、
前記第１の流管（２１０ａ）と前記第２の流管（２１０ｂ）との振動から共有振動応答を生成するよう構成された共有ピックオフ・センサ（２１８）と、
前記第１の流管（２１０ａ）の振動から第１の独立した振動応答を生成するよう構成された第１の独立したピックオフ・センサ（２１９ａ）と、
前記第２の流管（２１０ｂ）の振動から第２の独立した振動応答を生成するよう構成された第２の独立したピックオフ・センサ（２１９ｂ）と、
を備える、請求項９に記載の流量計（２００）。
【請求項１６】
前記３つのピックオフ・センサを持つ流量計（２００）が、
前記共通の駆動装置（２１６）によって実行される振動によって前記第１の流管（２１０ａ）と前記第２の流管（２１０ｂ）とを振動させ、
共有ピックオフ・センサ（２１８）と第１の独立したピックオフ・センサ（２１９ａ）とから生成された、第１の流管（２１０ａ）の第１の振動応答を受け取り、
共有ピックオフ・センサ（２１８）と第２の独立したピックオフ・センサ（２１９ｂ）とから生成された、第２の流管（２１０ｂ）の第２の振動応答を受け取り、
前記第１の振動応答と前記第２の振動応答とから第１の流れ特性を決定する
よう構成される、請求項９に記載の流量計（２００）。
【請求項１７】
３つのピックオフ・センサを持つ流量計（２００）であって、
第１の流れを流す第１の流管（２１０ａ）と、
前記第１の流れから独立した第２の流管（２１０ｂ）と、
前記第１の流管（２１０ａ）と前記第２の流管（２１０ｂ）とを振動させるよう構成された共通の駆動装置（２１６）と、
前記第１の流管（２１０ａ）と前記第２の流管（２１０ｂ）との振動から共有振動応答を生成するよう構成された共有ピックオフ・センサ（２１８）と、
前記第１の流管（２１０ａ）の振動から第１の独立した振動応答を生成するよう構成された第１の独立したピックオフ・センサ（２１９ａ）と、
前記第２の流管（２１０ｂ）の振動から第２の独立した振動応答を生成するよう構成された第２の独立したピックオフ・センサ（２１９ｂ）と、
を具備する流量計（２００）。
【請求項１８】
前記第１の流管（２１０ａ）と前記第２の流管（２１０ｂ）とが共通の入口（２１２）から発する、請求項１７に記載の流量計（２００）。
【請求項１９】
前記第１の流れが第１の入口（２１２ａ）から発し、前記第２の流れが第２の入口（２１２ｂ）から発する、請求項１７に記載の流量計（２００）。
【請求項２０】
前記流量計（２００）がコリオリ流量計を含む、請求項１７に記載の流量計（２００）。
【請求項２１】
前記流量計（２００）が振動型密度計を含む、請求項１７に記載の流量計（２００）。
【請求項２２】
更に流量計電子回路（２０）を備え、前記共有ピックオフ・センサ（２１８）と前記第１の独立したピックオフ・センサ（２１９ａ）と前記第２の独立したピックオフ・センサ（２１９ｂ）とが４本以上の線（１００）によって前記流量計電子回路（２０）に結合される、請求項１７に記載の流量計（２００）。
【請求項２３】
前記３つのピックオフ・センサ（２１８、２１９ａ、２１９ｂ）が、前記第１の流管（２１０ａ）に対して第１の時間遅延（Δｔ１）を提供し、前記第２の流管（２１０ｂ）に対して第２の時間遅延（Δｔ２）を提供するよう構成される、請求項１７に記載の流量計（２００）。
【請求項２４】
前記３つのピックオフ・センサを持つ流量計（２００）が、
前記共通の駆動装置（２１６）によって実行される振動によって前記第１の流管（２１０ａ）と前記第２の流管（２１０ｂ）とを振動させ、
共有ピックオフ・センサ（２１８）と第１の独立したピックオフ・センサ（２１９ａ）とから生成された、第１の流管（２１０ａ）の第１の振動応答を受け取り、
共有ピックオフ・センサ（２１８）と第２の独立したピックオフ・センサ（２１９ｂ）とから生成された、第２の流管（２１０ｂ）の第２の振動応答を受け取り、
前記第１の振動応答と前記第２の振動応答とから第１の流れ特性を決定する
よう構成される、請求項１７に記載の流量計（２００）。
【請求項２５】
３つのピックオフ・センサを持つ流量計のための測定方法であって、
共通の駆動装置によって実行される振動によって、第１の流れを流す第１の流管と第２の流管とを振動させるステップと、
共有ピックオフ・センサと第１の独立したピックオフ・センサとから生成される、前記第１の流管の第１の振動応答を受け取るステップと、
前記共有ピックオフ・センサと第２の独立したピックオフ・センサとから生成される、前記第２の流管の第２の振動応答を受け取るステップと、
前記第１の振動応答と前記第２の振動応答とから第１の流れ特性を決定するステップと、
を備える方法。
【請求項２６】
前記第２の流管の流れがゼロである、請求項２５に記載の測定方法。
【請求項２７】
前記第２の流管が第２の流れを流す、請求項２５に記載の測定方法。
【請求項２８】
前記第１の流れと前記第２の流れとが共通の入口から発する、請求項２５に記載の測定方法。
【請求項２９】
前記第１の流れが第１の入口から発し、前記第２の流れが第２の入口から発する、請求項２５に記載の測定方法。
【請求項３０】
前記第２の流管が、前記第１の流れから独立した第２の流れを流し、
前記第１の振動応答と前記第２の振動応答とから第２の流れ特性を決定するステップを更に備える、請求項２５に記載の測定方法。
【請求項３１】
決定する前記ステップが、式
【数４２】
2009544983.tif 000044
において前記第１の振動応答と前記第２の振動応答とを用いて、前記第１の流れの第１の質量流量
【数４３】
2009544983.tif 000045
と前記第２の流れの第２の質量流量
【数４４】
2009544983.tif 000046
とを決定するステップを更に含む、請求項２５に記載の測定方法。
【請求項３２】
決定する前記ステップが、式
【数４５】
2009544983.tif 000047
において前記第１の振動応答と前記第２の振動応答とを用いて、前記第１の流れの第１の質量流量
【数４６】
2009544983.tif 000048
と前記第２の流れの第２の質量流量
【数４７】
2009544983.tif 000049
とを決定するステップを更に含む、請求項２５に記載の測定方法。
【請求項３３】
校正プロセスに対して、前記３つのピックオフ・センサを持つ流量計のゼロ調整をするステップと、
前記３つのピックオフ・センサを持つ流量計と連通する１つ以上の基準流量計のゼロ調整をするステップと、
前記３つのピックオフ・センサを持つ流量計と前記１つ以上の基準流量計とを用いて、前記３つのピックオフ・センサを持つ流量計の前記第１の流管を通る第１の流れを測定するステップと、
前記３つのピックオフ・センサを持つ流量計と前記１つ以上の基準流量計とを用いて、前記３つのピックオフ・センサを持つ流量計の前記第２の流管を通る第２の流れを測定するステップと、
第１の流れ測定値と第２の流れ測定値とを用いて、前記３つのピックオフ・センサを持つ流量計に対する２つの流れ校正ファクタ（ＦＣＦ）を決定するステップと、
を更に備える、請求項２５に記載の測定方法。
【請求項３４】
決定する前記ステップが、式
【数４８】
2009544983.tif 000050
を用いて、前記３つのピックオフ・センサを持つ流量計に対する前記２つの流れ校正ファクタ（ＦＣＦ）を決定するステップを含む、請求項３３に記載の測定方法。
【請求項３５】
決定する前記ステップが、式
【数４９】
2009544983.tif 000051
を用いて、前記３つのピックオフ・センサを持つ流量計に対する前記２つの校正ファクタ（ＦＣＦ）を決定するステップを含む、請求項３３に記載の測定方法。
【請求項３６】
３つのピックオフ・センサを持つ流量計のための校正方法であって、
前記３つのピックオフ・センサを持つ流量計のゼロ調整をするステップと、
前記３つのピックオフ・センサを持つ流量計に連通する１つ以上の基準流量計のゼロ調整をするステップと、
前記３つのピックオフ・センサを持つ流量計と前記１つ以上の基準流量計とを用いて、前記３つのピックオフ・センサを持つ流量計の第１の流管を通る第１の流れを測定するステップと、
前記３つのピックオフ・センサを持つ流量計と前記１つ以上の基準流量計とを用いて、前記３つのピックオフ・センサを持つ流量計の第２の流管を通る第２の流れを測定するステップと、
第１の流れ測定値と第２の流れ測定値とを用いて、前記３つのピックオフ・センサを持つ流量計に対する２つの流れ校正ファクタ（ＦＣＦ）を決定するステップと、
を備える校正方法。
【請求項３７】
決定する前記ステップが、式
【数５０】
2009544983.tif 000052
を用いて、前記複数の流管を持つ流量計に対する前記２つの流れ校正ファクタ（ＦＣＦ）を決定するステップを含む、請求項３６に記載の校正方法。
【請求項３８】
決定する前記ステップが、式
【数５１】
2009544983.tif 000053
を用いて、前記複数の流管を持つ流量計に対する前記２つの流れ校正ファクタ（ＦＣＦ）を決定するステップを含む、請求項３６に記載の校正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流量計に関するもので、特に、３つのピックオフ・センサを持つ流量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
コリオリ流量計や振動型密度計のような振動流管型センサは、典型的には、流動資材を含む振動流管の運動を検出することによって動作する。流管の中の資材に関連する特性、例えば流量、密度その他は、流管に関連付けられた運動トランスデューサから受信される測定信号を処理することによって決定される。振動資材で満たされた系の振動モードは、一般的に、収容する流管と該流管に収容された資材との組み合わされた質量、剛性及び減衰特性によって影響される。
【０００３】
典型的なコリオリ質量流量計は、パイプラインその他の運搬系に接続されて流体、スラリ等の資材を運ぶ１つ以上の流管を備える。それぞれの流管は、例えば単純な曲げモード、歪みモード、放射モード及びこれらの組み合わせを含む固有振動モードの組を有するものとみなされる。典型的なコリオリ質量流量計の測定応用においては、資材が流管を通って流れるときに流管は１つ以上の振動モードで励振される。典型的には、励振は、周期的に流管を振動させるボイスコイル型駆動装置のような電気機械的装置等のアクチュエータによって提供される。質量流量は、トランスデューサの位置の運動の間の時間遅延又は位相差によって決定される。典型的には、２つのこうしたトランスデューサ（又はピックオフ・センサ）は流管の振動応答を測定するために採用され、典型的には、アクチュエータの上流側及び下流側に配置される。２つのピックオフ・センサは、独立した２対の線のようなケーブルによって電子的計測器と接続される。計測器は２つのピックオフ・センサから信号を受け取り、この信号を処理して質量流量測定値を導出する。
【０００４】
流量計は、広範な流体の質量流量測定を実行するために用いられる。コリオリ流量計が用いられ得る１つの領域は、代替燃料を含む燃料の計量と分配である。代替燃料市場は、公害に対する増大する懸念に応答して、また、無鉛ガソリンその他の伝統的な燃料のコストと可用性とに対する増大する懸念に応答して拡大し続けている。事実、多くの政府は、代替燃料の使用を促進する法律を制定することによって関与の度を強めている。
【０００５】
代替燃料市場でコリオリ流量計を使用する機会は、車やバスのような車両の充填においてである。従来技術においては、個々の車両の充填は、伝統的なガソリン・ポンプを用いて、又は、代替燃料のための圧縮天然ガス（ＣＮＧ）分配器を用いて行われている。伝統的なガソリン燃料分配器は、２台の車両を同時に充填できるように、２つの独立した個別の計器を必要とする。２個の計器の燃料分配器は２つの計量された流れを提供する。２つの流れは異なる率で流れることができる。２つの流れは別個の流れ資材（例えば、２つの異なる燃料）であり得、異なる密度を持ち得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、代替燃料のための燃料ポンプの全体的なコスト及びサイズは、ポンプの製造業者がこうした成長産業において競争力を持つよう最小でなければならない。したがって、２つの独立した流れについての同時の２つの燃料流れ測定値を提供することのできる安価な燃料計を開発することへの挑戦が存在し得る。
【０００７】
１つの従来のアプローチはこうした燃料分配器に２つの個別の流量計を設置することである。これは実行可能なアプローチではあるが、欠点がある。流量計が２つある装置は、燃料分配器において１個の流量計の装置の２倍のスペースを要する。流量計が２つある装置は燃料分配器の流量計費用を２倍にする。流量計が２つある装置は２倍の電力を必要とする。流量計が２つある装置では、ソレノイド・バルブ、レギュレータ、チェック・バルブ、パイプ等の分配器コンポーネントの数が２倍になる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施の形態にしたがって、３つのピックオフ・センサを持つ流量計が提供される。３つのピックオフ・センサを持つ流量計は、第１の流れを流す第１の流管と、第１の流れから独立した第２の流れを流す第２の流管と、第１の流管及び第２の流管を振動させるよう構成された共通の駆動装置とを備える。また、３つのピックオフ・センサを持つ流量計は、第１の流管に対する時間遅延（Δｔ１）と第２の流管に対する時間遅延（Δｔ２）とを提供するよう構成された３つのピックオフ・センサを備える。
【０００９】
本発明の実施の形態にしたがって、３つのピックオフ・センサを持つ流量計が提供される。３つのピックオフ・センサを持つ流量計は、測定信号を受信するよう構成された流量計電子回路と、第１の流れを流す第１の流管と、第１の流れから独立した第２の流れを流す第２の流管と、第１の流管及び第２の流管を振動させるよう構成された共通の駆動装置とを備える。また、３つのピックオフ・センサを持つ流量計は、４本の線によって流量計電子回路と結合された３つのピックオフ・センサを備える。
【００１０】
本発明の実施の形態にしたがって、３つのピックオフ・センサを持つ流量計が提供される。３つのピックオフ・センサを持つ流量計は、第１の流れを流す第１の流管と、第１の流れから独立した第２の流れを流す第２の流管と、第１の流管及び第２の流管を振動させるよう構成された共通の駆動装置とを備える。また、３つのピックオフ・センサを持つ流量計は、第１の流管と第２の流管との振動から、共有振動応答を生成するよう構成された共有ピックオフ・センサを備える。第１の独立したピックオフ・センサは第１の流管の振動から第１の独立した振動応答を生成するよう構成され、第２の独立したピックオフ・センサは第２の流管の振動から第２の独立した振動応答を生成するよう構成される。
【００１１】
本発明の実施の形態にしたがって、３つのピックオフ・センサを持つ流量計のための測定方法が提供される。この方法は、第１の流れを流す第１の流管を振動させ、第２の流管を振動させることを含む。振動は共通の駆動装置によって提供される。また、方法は、第１の流管から第１の振動応答を受け取ることを含む。第１の振動応答は、共有ピックオフ・センサから、及び第１の独立したピックオフ・センサから生成される。また、方法は、第２の流管から第２の振動応答を受け取ることを含む。第２の振動応答は、共有ピックオフ・センサから、及び第２の独立したピックオフ・センサから生成される。また、方法は、第１の振動応答と第２の振動応答とから第１の流れ特性を決定することを含む。
【００１２】
本発明の実施の形態にしたがって、３つのピックオフ・センサを持つ流量計のための校正方法が提供される。この方法は、３つのピックオフ・センサを持つ流量計のゼロ調整をすること、及び、３つのピックオフ・センサを持つ流量計と連通する１つ又はそれより多い基準流量計のゼロ調整をすることを含む。また、方法は、３つのピックオフ・センサを持つ流量計を用いて、及び１つ又はそれより多い基準流量計を用いて、３つのピックオフ・センサを持つ流量計の第１の流管を通る第１の流れを測定することを含む。また、方法は３つのピックオフ・センサを持つ流量計を用いて、及び１つ又はそれより多い基準流量計を用いて、３つのピックオフ・センサを持つ流量計の第２の流管を通る第２の流れを測定することを含む。また、方法は、第１の流れ測定値と第２の流れ測定値とを用いて、３つのピックオフ・センサを持つ流量計に対する２つの流れ校正ファクタ（ＦＣＦ）を決定することを含む。
【００１３】
発明の態様
流量計の１つの態様において、第１の流管及び第２の流管は共通の入口から発する。
流量計の他の態様において、第１の流管は第１の入口から発し、第２の流管は第２の入口から発する。
【００１４】
流量計の更に他の態様において、流量計はコリオリ流量計を含む。
流量計の別の態様において、流量計は振動型密度計を含む。
流量計の他の態様において、流量計は流量計電子回路を更に備え、３つのピックオフ・センサは４本又はそれより多い線によって流量計電子回路に結合される。
【００１５】
流量計の他の態様において、３つのピックオフ・センサは、第１の流管及び第２の流管の振動から、共有振動応答を生成するよう構成された共有ピックオフ・センサと、第１の流管の振動から第１の独立した振動応答を生成するよう構成された第１の独立したピックオフ・センサと、第２の流管の振動から第２の独立した振動応答を生成するよう構成された第２の独立したピックオフ・センサとを備える。
【００１６】
流量計の他の態様において、３つのピックオフ・センサを持つ流量計は、
第１の流れを流す第１の流管を振動させ、第２の流れを流す第２の流管の振動させ、共通の駆動装置によって振動を提供し、
共有ピックオフ・センサと第１の独立したピックオフ・センサとから生成された、第１の流管の第１の振動応答を受け取り、
共有ピックオフ・センサと第２の独立したピックオフ・センサとから生成された、第２の流管の第２の振動応答を受け取り、
第１の振動応答と第２の振動応答とから第１の流れ特性を決定する
よう構成される。
【００１７】
流量計の他の態様において、流量計は更に流量計電子回路を備え、３つのピックオフ・センサは、第１の流管に対する第１の時間遅延（Δｔ１）と第２の流管に対する第２の時間遅延（Δｔ２）とを提供するよう構成される。
【００１８】
測定方法の１つの態様において、第２の流管の流れはゼロである。
測定方法の他の態様において、第２の流管は第２の流れを流す。
測定方法の他の態様において、第１の流管及び第２の流管は共通の入口から発する。
【００１９】
測定方法の他の態様において、第１の流管は第１の入口から発し、第２の流管は第２の入口から発する。
測定方法の他の態様において、第２の流管は、第１の流れから独立した第２の流れを流し、方法は、第１の振動応答と第２の振動応答とから第２の流れ特性を決定することを更に含む。
【００２０】
測定方法の他の態様において、決定することは、第１の振動応答と第２の振動応答とを式
【００２１】
【数１】
2009544983.tif 000003
【００２２】
において用いて、第１の流れの第１の質量流量
【００２３】
【数２】
2009544983.tif 000004
【００２４】
と第２の流れの第２の質量流量
【００２５】
【数３】
2009544983.tif 000005
【００２６】
とを決定することを更に含む。
測定方法の他の態様において、決定することは、第１の振動応答と第２の振動応答とを式
【００２７】
【数４】
2009544983.tif 000006
【００２８】
において用いて、第１の流れの第１の質量流量
【００２９】
【数５】
2009544983.tif 000007
【００３０】
と第２の流れの第２の質量流量
【００３１】
【数６】
2009544983.tif 000008
【００３２】
とを決定することを更に含む。
測定方法の他の態様において、測定方法は、
校正プロセスに対して３つのピックオフ・センサのゼロ調整をすること、
３つのピックオフ・センサと連通する１つ又はそれより多い基準流量計のゼロ調整をすること、
３つのピックオフ・センサを用いて、及び１つ又はそれより多い基準流量計を用いて、３つのピックオフ・センサを持つ流量計の第１の流管を通る第１の流れを測定すること、
３つのピックオフ・センサを用いて、及び１つ又はそれより多い基準流量計を用いて、３つのピックオフ・センサを持つ流量計の第２の流管を通る第２の流れを測定すること、
第１の流れ測定値と第２の流れ測定値とを用いて、３つのピックオフ・センサを持つ流量計に対する２つの流れ校正ファクタ（ＦＣＦ）を決定すること
を更に含む。
【００３３】
測定方法の他の態様において、決定することは、式
【００３４】
【数７】
2009544983.tif 000009
【００３５】
を用いて、３つのピックオフ・センサを持つ流量計に対する２つの流れ校正ファクタ（ＦＣＦ）を決定することを含む。
測定方法の他の態様において、決定することは、式
【００３６】
【数８】
2009544983.tif 000010
【００３７】
を用いて、３つのピックオフ・センサを持つ流量計に対する２つの流れ校正ファクタ（ＦＣＦ）を決定することを含む。
校正方法の１つの態様において、決定することは、式
【００３８】
【数９】
2009544983.tif 000011
【００３９】
を用いて、複数の流管に対する２つの流れ校正ファクタ（ＦＣＦ）を決定することを含む。
校正方法の他の態様において、決定することは、式
【００４０】
【数１０】
2009544983.tif 000012
【００４１】
を用いて、複数の流管に対する２つの流れ校正ファクタ（ＦＣＦ）を決定することを含む。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】流量計組立体と流量計電子回路とを備える流量計を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る、３つのピックオフ・センサを持つ流量計を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る、３つのピックオフ・センサを持つ流量計を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る、３つのピックオフ・センサを持つ流量計のための測定方法のフロー図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る、３つのピックオフ・センサを持つ流量計を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る校正装置における、３つのピックオフ・センサを持つ流量計を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る、３つのピックオフ・センサを持つ流量計のための校正方法のフロー図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る校正装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
図１〜図８及び以下の記述は、本発明の最良の形態を製造し使用するための方法を当業者に教示するための特定の例を示すものである。発明原理を教示するために、従来の態様の中には省略され又は簡略化されたものもある。当業者は、本発明の範囲内に入るこうした例からの変形を理解することができる。当業者は理解するように、以下に記述する特徴を種々の方法で組み合わせて本発明の複数の変形を形成することができる。その結果、本発明は記述される特定の例に限定されるのではなく、請求項とその均等物によってのみ限定される。
【００４４】
図１は、流量計組立体１０と流量計電子回路２０とを備える流量計５を示している。流量計電子回路２０は、密度、質量流量、体積流量、合計質量流量、温度及びその他の情報を経路２６を介して提供するために、リード線１００を介して流量計組立体１０と接続される。当業者には理解されるように、本発明は駆動装置、ピックオフ・センサ、流管の数や振動の動作モードに無関係に、任意の形式のコリオリ流量計において使用可能である。更に、認識されるとおり、流量計５は代わりに振動型密度計を含むことができる。
【００４５】
流量計組立体１０は一対のフランジ１０１、１０１’、マニホールド１０２、１０２’、駆動装置１０４、ピックオフ・センサ１０５〜１０５’、流管１０３Ａ、１０３Ｂを備える。駆動装置１０４とピックオフ・センサ１０５、１０５’は流管１０３Ａ、１０３Ｂと接続される。
【００４６】
フランジ１０１、１０１’はマニホールド１０２、１０２’に固定される。マニホールド１０２、１０２’はスペーサー１０６の両端に固定される。スペーサー１０６は、流管１０３Ａ、１０３Ｂでの不要な振動を防止するようにマニホールド１０２、１０２’間のスペースを維持する。測定されている資材を運ぶ流管システムに流量計組立体１０が挿入されると、資材はフランジ１０１を通って流量計組立体１０へ入り、入口マニホールド１０２を通過し、そこで向きを変えて資材の全量が流管１０３Ａ，１０３Ｂへ入り、流管１０３Ａ，１０３Ｂを通って流れて出口マニホールド１０２’へ戻り、そこでフランジ１０１’を通って流量計組立体１０から出る。
【００４７】
流管１０３Ａ，１０３Ｂは、それぞれ曲げ軸Ｗ−Ｗ、Ｗ’−Ｗ’に関して実質的に同一の質量分布、慣性モーメント及び弾性率を持つように選択されて入口マニホールド１０２、出口マニホールド１０２’に取り付けられる。流管は本質的に平行にマニホールドから外側へ延びる。
【００４８】
流管１０３Ａ，１０３Ｂは、それぞれの曲げ軸Ｗ及びＷ’に関して逆方向に、流量計のいわゆる第１位相外れ曲げモードで、駆動装置１０４によって駆動される。駆動装置１０４は、流管１０３Ａに取り付けられた磁石と流管１０３Ｂに取り付けられた対向コイルのような、多くの既知の装置のうちの１つを備える。交流が対向コイルを通って流れると、流管が振動させられる。リード線１１０を介して流量計電子回路２０から駆動装置１０４へ、適宜の駆動信号が印加される。
【００４９】
流量計電子回路２０はリード線１１１、１１１’上でセンサ信号を受け取る。流量計電子回路２０はリード線１１０上に駆動信号を生成すると、駆動装置１０４は流管１０３Ａ，１０３Ｂを振動させる。流量計電子回路２０はピックオフ・センサ１０５、１０５’からの左及び右の速度信号を処理して、質量流量を計算する。経路２６は、流量計電子回路２０がオペレータ又は他の電子システムとインターフェースすることができるようにする入力及び出力手段を提供する。図１の記述は単にコリオリ流量計の動作の例として提供されており、本発明の教示を限定するものではない。
【００５０】
図２は、本発明の実施の形態に係る、３つのピックオフ・センサを持つ流量計２００を示している。３つのピックオフ・センサを持つ流量計２００は第１の流管２１０ａと第２の流管２１０ｂとを備える。第１の流管２１０ａと第２の流管２１０ｂは、この実施の形態においては、共通の入口２１２から始まり、独立した第１の出口２１３ａと第２の出口２１３ｂとを有する。２つの流管２１０ａ、２１０ｂは流入端及び出力端にフランジ（図示せず）を有する。共通の駆動装置２１６が第１の流管２１０ａと第２の流管２１０ｂとの間に配置される。共通の駆動装置２１６は第１の流管２１０ａと第２の流管２１０ｂとを同時に振動させるように構成される。
【００５１】
共有ピックオフ・センサ２１８が第１の流管２１０ａと第２の流管２１０ｂとの間に配置される。共有ピックオフ・センサ２１８は、第１の流管２１０ａと第２の流管２１０ｂとの振動から共有振動応答を生成するよう構成される。共有ピックオフ・センサ２１８は上流側ピックオフ・センサ又は下流側ピックオフ・センサを備えることができる。
【００５２】
第１の独立したピックオフ・センサ２１９ａは第１の流管２１０ａに結合され、第１の流管２１０ａの振動から第１の独立した振動応答を生成するよう構成される。第２の独立したピックオフ・センサ２１９ｂは第２の流管２１０ｂと結合され、第２の流管２１０ｂの振動から第２の独立した振動応答を生成するよう構成される。
【００５３】
第１の独立したピックオフ・センサ２１９ａと第２の独立したピックオフ・センサ２１９ｂとは任意の堅い支持構造（図示せず）によって支持され得る。第１の独立したピックオフ・センサ２１９ａと第２の独立したピックオフ・センサ２１９ｂとは支持構造によって固定位置に保持され、対応する流管の振動の相対的な運動を測定する。したがって、それぞれの独立したピックオフ・センサ２１９ａ、２１９ｂは、他の流管から独立に（したがって、他の流れから独立に）、一つの流管に対する振動応答を生成する。
【００５４】
共有ピックオフ・センサ２１８と第１及び第２の独立したピックオフ・センサ２１９ａ、２１９ｂは４つのリード線１００によって流量計電子回路２０と結合される（図３及びそれに伴う以下の記述を参照のこと）。したがって、共有ピックオフ・センサ２１８からの振動応答と第１及び第２のピックオフ・センサ２１９ａ、２１９ｂからの振動応答とは流量計電子回路２０（図１）によって受信されて処理される。
【００５５】
１つの実施の形態における流量計電子回路２０は、第１の流れを流す第１の流管２１０ａを振動させるとともに、第２の流管２１０ｂを振動させるように構成され、振動は共通の駆動装置２１６によって実行される。なお、理解されるように、第２の流管２１０ｂは流れを流す必要はない。更に、流量計電子回路２０は、共有ピックオフ・センサ２１８と第１の独立したピックオフ・センサ２１９ａとから生成された、第１の流管２１０ａの振動の第１の振動応答を受け取り、共有ピックオフ・センサ２１８と第２の独立したピックオフ・センサ２１９ｂとから生成された、第２の流管２１０ｂの第２の振動応答を受け取って、第１の振動応答と第２の振動応答とから第１の流れ特性を決定するように構成される。
【００５６】
第１の振動応答は、共有ピックオフ・センサ２１８からの共有振動応答と第１の独立したピックオフ・センサ２１９ａからの第１の独立した振動応答とを含む。第１流管時間遅延（Δｔ１）は共有振動応答と第１の独立した振動応答との間の位相差を含む。
【００５７】
第２の振動応答は、共有振動応答と第２の独立したピックオフ・センサ２１９ｂからの第２の独立した振動応答とを含む。第２流管時間遅延（Δｔ２）は共有振動応答と第２の独立した振動応答との間の位相差を含む。したがって、時間遅延（Δｔ）は流管の上流側振動応答と下流側振動応答との間の位相差を反映する。第１流管時間遅延（Δｔ１）と第２流管時間遅延（Δｔ２）とは、３つのピックオフ・センサを持つ流量計２００の種々の流れ特性を決定するために流量計電子回路２０によって使用される。
【００５８】
流量計電子回路２０は、第１の流れに関係する第１の流れ測定値と第２の流れに関係する第２の流れ測定値とを生成することができる。例えば、第１流管時間遅延（Δｔ１）と第２流管時間遅延（Δｔ２）とは、第１の質量流量
【００５９】
【数１１】
2009544983.tif 000013
【００６０】
と第２の質量流量
【００６１】
【数１２】
2009544983.tif 000014
【００６２】
とを決定するために用いることができる。また、処理は密度測定値を生成することもできる。
処理によって生成され得る他の流れ特性は、それぞれの流れに対する粘度値である。例えば、２つの流管の流れ面積が異なるならば、３つのピックオフ・センサを持つ流量計２００は動的粘度と被膜を測定するよう構成されることができる。また、処理によって他の流れ特性を生成することができ、これも記述及び請求項の範囲内である。
【００６３】
第１の流れは第２の流れと独立している。その結果、第１の流れは第２の流れにリンクされることも影響されることもなく、また、第２の流れは第１の流れにリンクされることも影響されることもない。したがって、各流管を通る流れは、他の流管を通る流れから独立に測定され制御されることができる。
【００６４】
１つの実施の形態においては、第１の流れと第２の流れとで流量を異ならせることができる。１つの実施の形態においては、第１の流れは第１の資材を含み、第２の流れは第２の資材を含むことができる（図５参照）。第１の流れは第１の密度を持ち、第２の流れは第２の密度を持つことができる。例えば、第１の流れは第１の燃料を含み、第２の流れは第２の燃料を含むことができる。燃料は異なる率で流れることができる。したがって、第１の流れ測定値と第２の流れ測定値は、例えば２つの独立した燃料計量取引を行うよう流量計電子回路２０によって用いられることができる。
【００６５】
１つの実施の形態において、流量計２００はコリオリ流量計を含み、代わりに、流量計２００は振動型密度計を含む。流量計２００は、図示のとおり、２つの動作可能な流管を備える。代わりに、流量計２００は、流れを流すための１つの動作可能な流管と、流れを流さない１つのダミーの流管とを備えることができる。代替例においては、流量計２００はバランス・ビーム又はバランス・バーと組み合わされた流管を備えることができる。
【００６６】
１つの実施の形態においては、第１の流れと第２の流れは図示の入口２１２から発する。代わりに、第１の流れは第１の入口２１２ａから発し、第２の流れは第２の入口２１２ｂから発することができる。
【００６７】
１つの実施の形態において、流管２１０ａ、２１０ｂは図示の実質的にＵ型の流管を備える。代わりに、流管２１０ａ、２１０ｂは実質的に真っ直ぐな流管（図示せず）を備えることができる。しかし、他の形状も使用可能であり、ここでの記述と請求項との範囲内に入る。１つの実施の形態においては、第１の流管２１０ａは第２の流管２１０ｂと同じ断面積を有する。代わりに、これらの流管の断面積を異ならせることができる。
【００６８】
図３は、本発明の実施の形態に係る、３つのピックオフ・センサを持つ流量計２００を示している。この図は、ピックオフ・センサ２１８、２１９ａ、２１９ｂがリード線１００によって流量計電子回路２０に接続されることを示している。リード線１００は、流量計組立体１０を流量計電子回路２０に接続するケーブル（図１参照）の一部であり得る。リード線１００は、共有ピックオフ・センサ２１８に接続されたリード線１００ａと、第１の独立したピックオフ・センサ２１９ａに接続されたリード線１００ｂと、第２の独立したピックオフ・センサ２１９ｂに接続されたリード線１００ｃと、３つのピックオフ・センサ２１８，２１９ａ、２１９ｂに接続された共通のリード線１００ｄとを含む。リード線１００ａとリード線１００ｄの間、リード線１００ｂとリード線１００ｄの間及びリード線１００ｃとリード線１００ｄの間でシングルエンドの測定が実施される。こうしたシングルエンド測定の構成は、必要とされるピックオフ・ワイヤの数を４まで低減する。
【００６９】
本発明は流量計２００のための駆動アルゴリズムの位相ロック・ループを利用する。駆動アルゴリズムは、位相ロック・ループの構成を用いることにより、１つのピックオフ・センサと駆動信号との間の位相をロックすることができる。都合のよいことに、共有ピックオフ・センサ２１８は簡単化のために駆動信号にロックされる。このピックオフ・センサ配置におけるロックの特徴を利用することにより、１つのピックオフ・センサを駆動信号に位相ロックさせ、２つの独立した振動応答を許容する２つの独立したピックオフ・センサを持つことが可能になる。時間遅延（Δｔ）は、ロックされたピックオフ・センサと２つの独立したピックオフ・センサのそれぞれとの間で測定される。更に、ロックされたピックオフ・センサは、駆動信号を生成するのにも使用される基準フィードバック信号を含む。
【００７０】
図４は、本発明の実施の形態に係る、３つのピックオフ・センサを持つ流量計のための測定方法のフローチャート４００である。この方法は、第１の流管２１０ａを流れる流れを測定するため、第２の流管２１０ｂを流れる流れを測定するため、又は、第１の流管２１０ａと第２の流管２１０ｂとを流れる流れを同時に測定するために使用されることができる。
【００７１】
ステップ４０１において、共通駆動装置２１６によって第１の流管２１０ａと第２の流管２１０ｂとが振動させられる。第１の流管２１０ａは第１の流れを流し、第２の流管２１０ｂは第２の流れを流す。ステップ４０２において、第１の流管２１０ａの第１の振動応答が受け取られる。第１の振動応答は、共有ピックオフ・センサ２１８と第１の独立したピックオフ・センサ２１９ａとから生成された電気信号を含む。第１の流れ資材は第１の流管２１０ａの中を流れている。したがって、第１の振動応答は第１の流管２１０ａ内の流れ資材の振動応答を含むことができる。
【００７２】
ステップ４０３において、第２の流管２１０の第２の振動応答が受け取られる。第２の振動応答は、共有ピックオフ・センサ２１８と第２の独立したピックオフ・センサ２１９ｂとから生成された電気信号を含む。第２の振動応答は第２の流管２１０ｂ内の流れ資材の振動応答を含むことができ、流れ無しの（non-flow）振動応答を含むことができ、又は、空の第２の流管２１０ｂの振動応答を含むことができる。
【００７３】
ステップ４０４において、第１の流れ特性が決定される。理解されるように、このステップで２つ以上の流れ特性を決定することができる。第１の流れ特性は第１の振動応答と第２の振動応答とから決定される。第１の流れ特性は第１の流れ資材の質量流量
【００７４】
【数１３】
2009544983.tif 000015
【００７５】
を含むことができる。更に、第１の流れ資材の密度、粘度等を第１の振動応答と第２の振動応答とから決定することができる。
ステップ４０５において、第２の流れ特性が決定される。理解されるように、このステップで２つ以上の流れ特性を決定することができる。第２の流れ特性は第１の振動応答と第２の振動応答とから決定される。第２の流れ特性は第２の流れ資材の質量流量
【００７６】
【数１４】
2009544983.tif 000016
【００７７】
を含むことができる。更に、第２の流れ資材の密度、粘度等を第１の振動応答と第２の振動応答とから決定することができる。
それぞれの流管を通る流れは独立ではあるけれども、１つの流管の質量流量の測定は他の流管を通る流れから独立ではない。１つの流管を通る流れは他の流管での位相を含む。こうした結合の故に、本発明によると、３つのピックオフ・センサを持つ流量計２００の２つの流管に対して、新たな質量流量方程式が用いられる。この新たな二重流管方程式は、両方の流管２１０ａ、２１０ｂによって経験される時間遅延（Δｔ１、Δｔ２）に基づいている。
【００７８】
従来の二重流管型コリオリ流量計においては、２つの流管の間で位相が測定され、入口側のピックオフと出口側のピックオフとの間の位相差が計算される。この位相差は単一の時間遅延（Δｔ）へ変換され、式
【００７９】
【数１５】
2009544983.tif 000017
【００８０】
を採用することにより、流量（例えば、質量流量
【００８１】
【数１６】
2009544983.tif 000018
【００８２】
等）を決定するのに用いられる。この式において、時間遅延（Δｔ）の単一の測定は流れを測定するのに用いることができる。時間遅延（Δｔ）はゼロでの時間遅延（Δｔｚ）によって調整される。ゼロでの時間遅延（Δｔｚ）は、流れのない状態で決定される校正ファクタを含む。
【００８３】
しかし、従来の質量流量方程式は、３つのピックオフ・センサを持つ流量計２００の２つの流管に対しては適切ではない。その理由は、本発明の二重流管においては、流れが両方の流管に或る位相を誘起するからである。これは、２つの流管のうちの一方にのみ流れが存在するときでさえ妥当する。従来の流量計においては、共通の流れが両方の流管を通過するので、含まれる位相はそれぞれの流管で同じである。その結果、含まれる位相は２つの流管の間の位相差には見えず、結果を計算する際のファクタではない。したがって、従来の流量計において流量を決定するのには、単一の時間遅延が用いられる。
【００８４】
これに対して、本発明においては、第１の流れと第２の流れとは独立である。その結果、２つの流れから誘起される位相は２つの流管の間で異なる。したがって、単一の時間遅延に基づく質量流量方程式を採用することはできない。
【００８５】
３つのピックオフ・センサを持つ流量計２００における流れは、流管のうちの一方のみに流れが存在する場合でさえ、両方の流管２１０ａ、２１０ｂでの位相を含む。２つの誘起される位相は異なる。その結果、流れを測定するためには、それぞれの流管からの２つの時間遅延の測定が必要である。流量測定は１つの流れ又は２つの流れに対して行われ得る。この測定手法の１つの例は以下の式、即ち
【００８６】
【数１７】
2009544983.tif 000019
【００８７】
によって例示される。ただし、下付き文字１は第１の流管２１０ａを指し、下付き文字２は第２の流管２１０ｂを指す。式（２）及び（３）における第２項（即ち、ＦＣＦ１２項の「２」）は、１つの流管を通る流れが他の流管に位相を誘起するという事実に起因して必要とされる。式（２）及び（３）は両方の流管２１０ａ、２１０ｂでの質量流量を決定するために流量計電子回路２０において用いられる。
【００８８】
以後、
【００８９】
【数１８】
2009544983.tif 000020
【００９０】
という形の時間遅延値に対して、上付き文字Ａはどちらの流管が流れを流しているかを示す。流れが第２の流管２１０ｂを通って流れているとき、時間遅延値は
【００９１】
【数１９】
2009544983.tif 000021
【００９２】
という形を取る。下付き文字Ｂは振動応答が受信されている流管を示す。したがって、値
【００９３】
【数２０】
2009544983.tif 000022
【００９４】
は、流れが第１の流管２１０ａを流れている場合の第２の流管２１０ｂに対して測定された時間遅延である。代わりに、値
【００９５】
【数２１】
2009544983.tif 000023
【００９６】
は、流れが第２の流管２１０ｂを流れている場合の第１の流管２１０ａに対して測定された時間遅延である。ゼロの上付き文字は流れのない状態を示し、値
【００９７】
【数２２】
2009544983.tif 000024
【００９８】
は、第１の流管が流れゼロ又は流れ無しの状態で共通の駆動装置２２０によって振動させられている場合の第１の流管２１０ａに対して測定された時間遅延である。
しかし、式（２）及び（３）の簡単な形式を流れ特性の決定に用いることができる。式（２）及び（３）は対称性を利用していない。対象性の可能な形式は時間遅延におけるものである。時間遅延が対称であるならば、即ち、
【００９９】
【数２３】
2009544983.tif 000025
【０１００】
であるならば、式（２）及び（３）は
【０１０１】
【数２４】
2009544983.tif 000026
【０１０２】
となる。
Ｔ項は温度測定値を表す。Ｔｃ１項は第１の流管２１０ａの温度であり、Ｔｍ１項は第１の流れ資材の温度である。同様に、Ｔｃ２項は第２の流管２１０ｂの温度であり、Ｔｍ２項は第２の流れ資材の温度である。値（Δｔｚ１）は第１の流管２１０ａに対するゼロ流れ校正値であり、値（Δｔｚ２）は第２の流管２１０ｂに対するゼロ流れ校正値である。流れ校正ファクタＦＣＦ１１，ＦＣＦ１２，ＦＣＦ２１，ＦＣＦ２２は、流れ試験において決定され、その後に流れ特性の校正において用いられる校正係数である。
【０１０３】
更に、流れ校正ファクタも対称であり得る。この場合、式（５）及び（６）は、流れ校正ファクタがほぼ対称である、即ちＦＣＦ１２≒ＦＣＦ２１であるという事実によって更に簡単にされる。式の対称性は校正プロセスに影響し得る。
【０１０４】
２つの質量流量を測定する能力は、２つの質量流量以外の更なるプロセス変数をも測定することを可能にする。例えば、２つの流管が異なる流れ断面積を持つならば、２つの流量の比は動的粘度に関係付けることができる。他の可能な応用は、流管の内面への被膜の測定である。こうした流管被膜はシステムに不平衡な質量を誘起し、この不平衡な質量は２つの流管の振動応答の振幅の比を介して検出可能である。これらは、２つの独立した流れを測定する流量計で実行可能なものの２つの例である。
【０１０５】
図５は、本発明の実施の形態に係る、３つのピックオフ・センサを持つ流量計２００を示している。この実施の形態においては、第１の流れは第１の入口２１２ａから発し、第１の流管２１０ａを通過する。同様に、第２の流れは第２の入口２１２ｂから発し、第２の流管２１０ｂを通過する。その他については、この実施の形態の動作は図２の流量計と同じである。
【０１０６】
図６は、本発明の実施の形態に係る校正装置３００での、３つのピックオフ・センサを持つ流量計２００を示している。この実施の形態においては、流量計２００は共通の入口２１２を持ち、第１の基準流量計３９１が第１の流管２１０ａの出口１３ａに接続され、第２の基準流量計３９２が第２の流管２１０ｂの出口２１３ｂに接続される。第１の流管２１０ａと第２の流管２１０ｂとを通る流れは、２つの出口２１３ａ、２１３ｂと連通する下流側の弁その他の装置（図示せず）によって制御される。
【０１０７】
従来の単一の流れのコリオリ流量計における校正手順は式（１）によって表され、極めて単純である。ゼロでの時間遅延（Δｔｚ）は、３つのピックオフ・センサを持つ流量計２００においては、流れゼロの条件の下で決定され、ＦＣＦ値は単一の流量での試験で決定される。しかし、式（２）、（３）、（５）及び（６）から分かるように、同様の手法（ゼロでの（Δｔｚ）を測定し、流管当たりの１つの流量で試験する）は、２つの独立した流管を持つ、３つのピックオフ・センサを持つ流量計に対しては使えない。
【０１０８】
校正装置３００から得られる測定値は、種々の実施の形態にしたがって、３つのピックオフ・センサを持つ流量計２００を校正するのに用いられる。可能な校正動作は、例えば図７と関係付けて以下で検討される。しかし、他の校正技術も想定され、本記述及び請求項の範囲内にある。
【０１０９】
第１の基準流量計３９１は第１の流管２１０ａを流れる第１の流れ資材を測定し、測定値
【０１１０】
【数２５】
2009544983.tif 000027
【０１１１】
を生成する。第２の基準流量計３９２は第２の流管２１０ｂを流れる第２の流れ資材を測定し、測定値
【０１１２】
【数２６】
2009544983.tif 000028
【０１１３】
を生成する。したがって、それぞれの流管及びそれに関連する基準流量計を通る流れは、他の流管を通る流れとは別個であって独立している。更に、他の流れ測定値を取得することができる。
【０１１４】
加えて、校正装置３００は、３つのピックオフ・センサを持つ流量計２００へ流入する全質量流量
【０１１５】
【数２７】
2009544983.tif 000029
【０１１６】
を測定する基準流量計３９３を備えることができる。図５の２つの入口の実施の形態は基準流量計３９１、３９２を備えることができるが、基準流量計３９３を持つことはできない。
【０１１７】
図７は、本発明の実施の形態に係る、３つのピックオフ・センサを持つ流量計のための構成方法のフロー図７００である。校正のための基本方程式は
【０１１８】
【数２８】
2009544983.tif 000030
【０１１９】
を含む。
ステップ７０１において、３つのピックオフ・センサを持つ流量計２００（即ち、試験下の装置。図６参照）のゼロ調整が行われる。このステップでは、流量計２００の２つの流管２１０ａ、２１０ｂは流れ資材によって満たされているが、流量計２００を通る流れがなくてもよい。２つの流管２１０ａ、２１０ｂは流れ無しの条件の下で振動させられ、例えば、第１の流管と第２の流管とに対する時間遅延
【０１２０】
【数２９】
2009544983.tif 000031
【０１２１】
のような、１つ又はそれより多い流れ特性が決定される。ステップ７０１について、流れがゼロであり（質量流量
【０１２２】
【数３０】
2009544983.tif 000032
【０１２３】
である）、ゼロ調整動作が実行されている場合、式（７）は
【０１２４】
【数３１】
2009544983.tif 000033
【０１２５】
となる。
ステップ７０２において、上記のとおり、基準流量計３９１、３９２はゼロ調整される（即ち、流れゼロの条件を用いる）。理解されるように、このステップをステップ７０１の前又は後に実行することができる。
【０１２６】
ステップ７０３において、第１の流管２１０ａを通ってのみ流れが生成される。流れの期間に、流量計２００と基準流量計３９１とが第１の流管２１０ａにおける第１の流れ特性を測定する。例えば、流量計２００は、第１の流管２１０ａを通る流れについて、第１の流管２１０ａに対する上流側―下流側の時間遅延
【０１２７】
【数３２】
2009544983.tif 000034
【０１２８】
を記録する。流量計２００は、第１の流管２１０ａを通る流れの期間に第２の流管２１０ｂに対する時間遅延
【０１２９】
【数３３】
2009544983.tif 000035
【０１３０】
を測定するが、第２の流管２１０ｂには流れがない。更に、第１の基準流量計３９１は第１の流管２１０ａを通る流れの質量流量を測定する（即ち、ＲＥＦ１値を生成する）。流れが第１の流管２１０ａにおいて生成されるステップ７０３に対しては、式（７）は
【０１３１】
【数３４】
2009544983.tif 000036
【０１３２】
となる。
ステップ７０４において、第２の流管２１０ｂにおいて流れが生成される。流れの期間に、３つのピックオフ・センサを持つ流量計２００と第２の基準流量計３９２とが第２の流管２１０ｂにおける第２の流れ特性を測定する。例えば、流量計２００は、第２の流管２１０ｂを通る流れについて、第２の流管２１０ｂに対する時間遅延
【０１３３】
【数３５】
2009544983.tif 000037
【０１３４】
を測定する。流量計２００は、第２の流管２１０ｂを通る流れの期間に第１の流管２１０ａに対する時間遅延
【０１３５】
【数３６】
2009544983.tif 000038
【０１３６】
を測定するが、第１の流管２１０ａには流れがない。更に、第２の基準流量計３９２は第２の流管２１０ｂを通る流れの質量流量を測定する（即ち、ＲＥＦ２値を生成する）。代わりに、図８に示す校正装置８００に対しては、弁３９４ａ、３９４ｂを用いて、第２の流管２１０ｂを通る流れを制御することができる。したがって、単一の基準流量計３９３のみが校正装置８００に必要である。流れが第２の流管２１０ｂにおいて生成されるステップ７０４に対しては、式（７）は
【０１３７】
【数３７】
2009544983.tif 000039
【０１３８】
となる。
ステップ７０５において、上で取得された流れ特定測定値は（４×４）マトリックス（下記の式（１３）を参照）へ挿入される。流れ校正ファクタＦＣＦ１１、ＦＣＦ１２、ＦＣＦ２１、ＦＣＦ２２を生成するために、マトリックス反転が解かれる。これらの校正ファクタは、質量流量、密度、粘度等の通常の動作決定を含む、その後の流れ特性計算に用いられる。
【０１３９】
いまや、４つの式と４つの未知数とがある。既知の（即ち、測定された）量は
【０１４０】
【数３８】
2009544983.tif 000040
【０１４１】
である。ゼロ調整のステップにより、
【０１４２】
【数３９】
2009544983.tif 000041
【０１４３】
を得る。未知の量は流れ校正ファクタＦＣＦ１１、ＦＣＦ１２、ＦＣＦ２１、ＦＣＦ２２である。これらの校正ファクタは校正プロセスにおいて決定されるべき値である。次いで、これは４×４マトリックス式、即ち
【０１４４】
【数４０】
2009544983.tif 000042
【０１４５】
に組み立てられる。これを４×４マトリックス反転によって解くと、
【０１４６】
【数４１】
2009544983.tif 000043
【０１４７】
となる。
図８は、本発明の実施の形態に係る校正装置８００を示している。校正装置８００は第１の弁３９４ａと第２の弁３９４ｂと単一の基準流量計３９４とを備える。第１の弁３９４ａと第２の弁３９４ｂとは、第１の流管２１０ａを通って第１の流れを流すよう、第２の流管２１０ｂを通って第２の流れを流すよう、又は、組み合わされた流れを第１の流管２１０ａと第２の流管２１０ｂとを通って流すように制御される。基準流量計３９３は、３つのピックオフ・センサを持つ流量計２００の後に且つ弁３９４ａ、３９４ｂの後に配置されるよう図示されている。しかし、点線で示すように、基準流量計３９３（及び／又は弁３９４ａ、３９４ｂ）は流量計２００の上流側に配置されることができる。
【０１４８】
理解されるように、校正装置８００と値ＲＥＦ１、ＲＥＦ２は、異なる時間に基準流量計３９３によって生成される。例えば、校正プロセス期間に、第１の流管２１０ａを通る第１の流れは、第１の弁３９４ａを開き、第２の弁３９４ｂを閉じることによって生成される。その後、基準流量計３９３によって生成される基準測定値は値ＲＥＦ１である。次いで、第１の弁３９４ａが閉じられ、第２の弁３９４ｂが開かれて、第２の流管２１０ｂを通る第２の流れが作られる。その後に基準流量計３９３によって生成される基準測定値は値ＲＥＦ２である。
【０１４９】
従来技術とは異なって、３つのピックオフ・センサを持つ流量計は上流側又は下流側の１つのピックオフ・センサを共有することができる。従来技術とは異なって、３つのピックオフ・センサを持つ流量計のピックオフ・センサは４本の線しか必要としない。その結果、３つのピックオフ・センサを持つ流量計は、従来の流量計で使用されている９本線の共通のケーブルを採用することができる。これにより、従来の流量計の配線技術、配線フィードスルー、電気的接続及び電気的筐体を使用することができる。したがって、４つのピックオフ・センサの代わりに３つのピックオフ・センサを使用することで、配線、スペース、ハードウェア及び組立時間を節約することができる。
【０１５０】
本発明において、流れ特性測定値は、２つの独立した流れに対して実質的に同時に取得される。従来技術とは異なって、共通の駆動装置は、２つの独立した流れを流している２つの流管を振動させる。従来技術とは異なって、流れは異なる流量で流れることができる。従来技術とは異なって、流れは異なる密度を持つことができる。従来技術とは異なって、流管は異なる断面積を持つことができる。従来技術とは異なって、流量計は駆動装置を共有するので、少なくとも１つの駆動装置を除去できる。
【０１５１】
有利なことに、流量計のコストはコンポーネントの共有に起因して低下する。更に、流量計（及び完全な計量／分配システム）の全体のサイズは低減される。加えて、共通の駆動装置及び共有されるピックオフ・センサは、電力消費を低減し、単一の小型電力源の利用を可能にする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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