(57)【要約】  コリオリ流量計などの流量測定装置によって生成される流量情報を訂正する方法及び装置。開示される方法及び装置は、流量計の出力からの偽流量信号の印加を阻止することによって、低流量及び流量ゼロ期間に生成される流量情報を訂正する。
2007521465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流量測定装置によって生成される流量情報を訂正する処理システムを有する前記流量測定装置の計器エレクトロニクス（１２０）であって、
前記流量測定装置の流量ゼロ状態期間に前記流量測定装置によって生成される流量情報を表す信号を表す複数のデータ点を定義するために、前記信号を標本化し、
前記データ点のうちの少なくとも１つの偏差限度を確立し、
各標本化されたデータ点が前記偏差限度内にあるかどうかを決定し、
前記流量ゼロ状態の偽流量情報を定義するために、前記偏差限度内のデータ点を標本化し、
前記流量測定装置の真の材料フローを表す情報を定義するために、前記偏差限度外のデータ点を標本化し、
前記標本化されたデータ点が前記偏差限度内である限り、前記データ点の前記標本化を継続し、
偏差限度内のデータ点の前記標本化期間に前記流量測定装置の出力に対して前記偽流量情報が適用されないようにし、
最も最近に標本化されたデータ点が前記偏差限度外にあり、これによって前記流量測定装置の真の材料フローに関する情報を表すことを決定し、
前記最も最近に標本化されたデータ点によって表される前記真の材料フロー情報を表す出力信号を生成する
ように前記処理システムに指示する命令を含む計器エレクトロニクス（１２０）。
【請求項２】
前記流量測定装置がコリオリ流量計を定義することを特徴とする、請求項１に記載の計器エレクトロニクス（１２０）。
【請求項３】
前記処理システムが、
それ未満で前記流量測定装置が真の材料フローを表す出力信号を生成しない材料フローを表す低流量カットオフ限度を指定し、
前記出力信号によって表される材料フロー情報を監視し、
前記監視される材料フロー情報が前記低流量カットオフ限度によって表される材料フロー未満になることを決定し、
前記出力信号の前記生成を終了し、
前記流量測定装置の前記流量ゼロ状態に関する前記データ点の前記標本化を再開する
更なる命令を実行するように構成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の計器エレクトロニクス（１２０）。
【請求項４】
前記処理システムが、新たに標本化されたデータ点が前記偏差限度外にある材料フローを表すことを決定し、前記新たに標本化されたデータ点によって表される真の材料フローに関する出力信号を生成する
更なる命令を実行するように構成されることを特徴とする、請求項３に記載の計器エレクトロニクス（１２０）。
【請求項５】
前記処理システムが、
各標本化されたデータ点に関連する偏差の上限及び下限を確立するステップによって前記偏差限度を確立し、
前記データ点によって表される偽材料フロー情報が、前記偏差上限と前記偏差下限との間にある限り、前記データ点を標本化し、
新たに標本化されたデータ点が前記限度の外にあることを決定し、
前記標本化されたデータ点によって表される前記真の材料フロー情報を決定し、
前記決定された流量情報を表す出力信号を生成する
更なる命令を実行するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の計器エレクトロニクス（１２０）。
【請求項６】
前記処理システムが、
Ｎ個の前に標本化されたデータ点の流量の平均値μを決定し、
標準偏差ｒの積に、偏差の前記平均値から離れるユーザ指定の個数の標準偏差Ａを乗じることによって、前のＮ個のデータ点の前記標準偏差限度を確立し、
μに関して積ｒＡを加減算する
更なる命令を実行するように構成されることを特徴とする、請求項１〜５に記載の計器エレクトロニクス（１２０）。
【請求項７】
前記処理システムが、
前記流量測定装置の低流量状態期間の前記流量測定装置の時間遅れΔｔのパラメータ及び入力電力のパラメータの特性を表すデータ点を定義するための式を導出し、
前記流量測定装置の流量ゼロ状態期間の前記流量測定装置のΔｔのパラメータ及び入力電力のパラメータの特性を表すデータ点を定義するための式を導出し、
前記流量ゼロ状態期間に前記装置に誘導される偽誤差が全くない前記流量測定装置の出力信号を得るために、前記低流量状態の前記式から前記流量ゼロ状態の前記定義された式を減算する
更なる命令を実行するように構成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の計器エレクトロニクス（１２０）。
【請求項８】
前記処理システムが、前記流量ゼロ状態期間の前記流量測定装置による流量情報の生成の特性を表す複数の前記データ点を表す式を導出するために、前記流量測定装置の時間遅れΔｔと入力電力との間の関係を使用する更なる命令を実行するように構成されることを特徴とする、請求項３に記載の計器エレクトロニクス（１２０）。
【請求項９】
前記処理システムが、後に標本化されたデータ点と前記式との間の偏差を決定し、前記流量ゼロ状態の終りを検出するために前記偏差決定を使用する
更なる命令を実行するように構成されることを特徴とする、請求項８に記載の計器エレクトロニクス（１２０）。
【請求項１０】
前記処理システムが、前記データ点を標本化することによって前記式を導出し、前記式を導出するために曲線あてはめ動作において前記データ点のうちの「ｎ」個を使用する
更なる命令を実行するように構成されることを特徴とする、請求項８に記載の計器エレクトロニクス（１２０）。
【請求項１１】
前記処理システムが、
前記標本化されたデータ点のうちの残りの「ｍ」個を標本化し、
前記「ｍ」個の標本化されたデータ点のそれぞれと前記式との間の偏差を決定し、
前記流量測定装置の動作状態を決定するために前記偏差決定を使用する
更なる命令を実行するように構成されることを特徴とする、請求項１０に記載の計器エレクトロニクス（１２０）。
【請求項１２】
前記処理システムが、
前記流量ゼロ状態に関する複数の前記式を導出し、
前記複数の導出された式をメモリに記憶し、
一貫性情報を定義し、
新たに導出された式を前記記憶された式と比較し、
前記新たに導出された式が前記記憶された式と一貫しているかどうかを決定し、
前記新たに定義された式が前記記憶された式と一貫していると決定された場合に前記新たに定義された式を使用し、
前記新たに定義された式が前記記憶された式と一貫していないと決定された場合に前記新たに定義された式の使用をはばむ
更なる命令を実行するように構成されることを特徴とする、請求項９に記載の計器エレクトロニクス（１２０）。
【請求項１３】
流量測定装置によって生成される流量情報を訂正する処理システムを有する前記流量測定装置の計器エレクトロニクス（１２０）であって、
前記流量測定装置の流量ゼロ状態期間の前記流量測定装置の時間遅れΔｔのパラメータ及び入力電力のパラメータの特性を表す信号のデータ点を定義するための式を導出し、
前記流量測定装置の低流量状態期間の前記流量測定装置の時間遅れΔｔのパラメータ及び入力電力のパラメータの特性を表すデータ点を定義するための式を導出し、
前記流量ゼロ状態期間に誘導される誤差が全くない出力信号を得るために、前記低流量状態の前記式から前記流量測定装置の流量ゼロ状態の前記式を減算する
ように前記処理システムに指示する命令を含む計器エレクトロニクス（１２０）。
【請求項１４】
流量測定装置によって生成される流量情報を訂正する、前記流量測定装置を動作させる方法であって、
前記流量測定装置の流量ゼロ状態期間に前記流量測定装置によって生成される流量情報を表す信号を表す複数のデータ点を定義するために、前記信号を標本化するステップと、
前記データ点のうちの少なくとも幾つかの偏差限度を確立するステップと、
各標本化されたデータ点が前記偏差限度内にあるかどうかを決定するステップと、
前記流量ゼロ状態の偽流量情報を定義するために前記偏差限度内のデータ点を標本化するステップと、
前記流量測定装置の真の材料フローを表す情報を定義するために前記偏差限度の外のデータ点を標本化するステップと、
前記標本化されたデータ点が前記偏差限度内である限り、前記データ点の前記標本化を継続するステップと、
偏差限度内のデータ点の前記標本化中に前記流量測定装置の出力に関して前記偽流量情報が適用されないようにするステップと、
最も最近に標本化されたデータ点が前記偏差限度外にあり、これによって前記流量測定装置の真の材料フローに関する情報を表すことを決定するステップと、
前記最も最近に標本化されたデータ点によって表される前記真の材料フロー情報を表す出力信号を生成するステップと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流量測定装置が装置の流量ゼロ状態期間に材料フローを表す出力信号を生成しないようにする方法及び装置に関する。具体的には、本発明は、「ゼロ・ドリフト」の問題を克服し、コリオリ流量計などの装置をして計器の「流量ゼロ」状態期間に「ゼロ」の流量信号をユーザに報告させる方法及び装置に関する。本発明は、更に、前記装置の低流量状態期間に生成される流量情報を訂正する方法及び装置に関する。
【０００２】
課題
コリオリ効果質量流量計は、流量計内の導管を通って流れる材料の質量流及び他の情報を生成する。例示的なコリオリ流量計が、スミス（Ｊ．Ｅ．Ｓｍｉｔｈ）他の、１９７８年８月２９日の米国特許第４１０９５２４号、１９８５年１月１日の米国特許第４４９１０２５号、及び１９８２年２月１１日の米国再発行特許第Ｒｅ．３１４５０号に開示されている。これらの流量計は、まっすぐの構成又は曲がった構成の１つ又は複数の導管を有する。コリオリ質量流量計の各導管構成は１組の固有振動モードを有し、このモードは、単純な曲げ、ねじり、又は結合されたタイプとすることができる。各導管は、これらの固有モードの１つで振動するように駆動される。材料は流量計の入口側に接続されたパイプラインから流量計へ流入し、１つ又は複数の導管を通り、流量計の出口側を通って流量計から出る。振動する材料を満たされたシステムの固有振動モードは、部分的に、導管及び含まれる材料の組み合わされた質量によって定義される。
【０００３】
流量計を通る流れがないとき、導管に沿ったすべての点が、同一の位相又は訂正できる小さい初期固定位相オフセットを伴って、適用される駆動力に起因して振動する。材料が流れ始めるとき、コリオリ力によって、導管に沿った各点が異なる位相を有するようになる。導管の入口側の位相は駆動部より遅れ、導管の出口側の位相は駆動部より進む。導管の動きを表す正弦波信号を作るために、導管にピックオフセンサが結合される。ピックオフセンサから出力された信号は、ピックオフセンサ間の位相差を決定するために処理される。２つのピックオフセンサ信号間のこの位相差は、導管を通る材料の質量流量に比例する。
【０００４】
コリオリ質量流量計は時間遅れ測定値から質量流量を計算するが、時間遅れはコリオリ効果から生じ、質量流量に正比例する。（入口から出口まで完全に対称であり、減衰がない）理想的なコリオリ質量流量計の場合、時間遅れの測定だけが質量流量を正確に測定するのに必要である。しかし、コリオリ質量流量計は不可避的に非対称であり、構造的な減衰及び粘性減衰を受ける。その結果、流れがない状態の下で、小量の時間遅れが存在する。ゼロ時間遅れを取得するために、この時間遅れが測定され、コリオリ効果によって誘導される時間遅れから減算される。
【０００５】
流量ゼロでのコリオリ流量計の時間遅れが絶対に一定でないことが問題である。これを「ゼロ・ドリフト」と称する。このゼロ・ドリフト問題を扱う通常の形は、材料フローでの流量出力信号の任意の小さい部分である低流量カットオフ値を使用することによるものである。この任意の低流量カットオフ値より小さい質量流値はゼロと仮定され、ゼロの質量流量信号が、この任意の値より小さい質量流量についてユーザに報告される。流量ゼロでの時間遅れが任意の低流量カットオフ値を超えてドリフトするときに問題が生じる。これは、実際の材料フローがない状態の期間にユーザに誤った流量出力信号が報告されることをもたらし得る。
【０００６】
流量ゼロ状態の下で流量ゼロ値をドリフトさせる機構は、フロー状態期間にも問題になり得る。これは、質量流量出力信号が十分に大きい場合には些細な問題である。というのは、流量ゼロでの時間遅れの寄与が小さく、報告される大きい流量誤差を表さないからである。しかし、低流量の場合、この任意に指定されるゼロ・ドリフト値が総流量に埋め込まれ、誤差の大きい源になり得る。
【０００７】
低流量カットオフ値の使用は、ゼロ・ドリフト値が取り込まれる状態が十分に時間不変であって、流量ゼロでピックオフによって検出される時間遅れが低流量カットオフ値より小さくなる限りは、満足である。しかし、コリオリ流量計が長期間（この期間は、材料の特性に応じて可変である）にわたって流量ゼロ状態に留まる場合に、ピックオフによって検出される時間遅れがゼロからドリフトし始め、流量計の流量ゼロ状態期間に低流量カットオフ値を超える流量表示をもたらし得ることが問題になることがある。
【０００８】
したがって、ゼロの流量を報告するための割り当てられた低流量カットオフ値の使用は、必ずしも、実際に材料フローが存在しない状態の下での質量流の報告を防ぐのに十分ではない。十分な時間を与えられれば、この流量ゼロ・ドリフトは低流量カットオフ設定点を超える可能性がある。この状態の下で、流量計は、流量計を通って流れる材料がない場合であっても、流量出力信号を報告し始める。この問題を解決する伝統的な方法は流量測定誤差を生じ得る。第１の伝統的な解決策は、低流量カットオフ点をより高い値にすることである。この解決策は一層大きい流量測定誤差をもたらす。低流量カットオフレベルが高くなると、強制的にゼロにされることによって一層多くの真の流量データが無視されるからである。第２の伝統的な解決策は顧客が流量計を再較正することである。この解決策は、流量ゼロ・ドリフトが計器の関数ではないので不要である。流量ゼロ・ドリフトは流量ゼロで計器に含まれる材料の関数である。計器の再較正は、真の流量の読みにおける大きい誤差を生じるだけである。
【０００９】
流量ゼロ・ドリフトの原因の１つが、二相の材料及び／又は含まれる材料における泡の存在である。コリオリ流量計の駆動部は流量ゼロの状態の期間に流管を振動させ続けるので、泡を含む材料には継続的な振動が与えられる。この流量ゼロ状態期間の継続的な振動は泡を移動させる。この移動はピックオフによって検出される真の材料フローに類似し、結果として生じる位相差又は時間差がピックオフによって検出される。これにより、関連する計器エレクトロニクスはピックオフ信号に応答し、材料フローを示す出力を生成させる。流量なしの状態の長い期間には、泡の移動は、低流量カットオフ点をはるかに超えて大きな材料フローに関連する大きさに近づき得る、ピックオフ間の位相差を生成する可能性がある。
【００１０】
解決手段
上記及び他の問題は、その流量ゼロ状態期間に流量計によって生成される偽流量信号を追跡する、偏差限度の適応的に変化する組を作成することによってゼロ・ドリフトの問題を解決する本発明の方法及び装置によって解決される。偽流量信号は流量ゼロ状態の持続時間の間に標本化される。しかし、これは流量計の出力に適用されない。この流量計の動作は、真の材料フロー状態と流量ゼロ状態との間で切り替わるようになっており、この流量ゼロ状態期間に、流量計は、材料が流量計を通って流れていない場合であっても、含まれる材料の異常（泡及び類似物など）に起因する偽流量信号を生成する可能性がある。この偽流量情報が、流量ゼロ状態期間に流量計の出力に印加されないことが望ましい。
【００１１】
本発明の第１の可能な実施の形態によれば、ゼロ材料フローを表す「ゼロ」の出力信号が、流量ゼロ状態期間に流量計出力に適用される。偽流量情報は阻止されるが、真の材料フロー状態の始めに流量ゼロ状態の終りを決定するために分析される。
【００１２】
各流量ゼロ状態の始めに、この偽流量信号が、コリオリ流量計が流量ゼロ状態に留まる期間での値の変化を含めて、流量ゼロ状態期間に標本化される。本発明によれば、ユーザによって指定される出力信号偏差限度が定義される。この偏差限度は、流量ゼロ状態の持続時間中に適応的に再定義される。偽流量信号の各標本が、適応的に変化する偏差限度内に留まる限り、流量計はゼロ材料フローを報告し続け、訂正行動は行われない。これは、ユーザが指定した低カットオフ値をはるかに超える値を偽流量が表す場合であっても真である。この動作は、偽流量信号が、その値に関わりなく真の材料フローを表さないという事実から予測される。真の材料フロー状態は、許容可能な偏差限度をはるかに超える流量計出力の突然の増減をもたらす。言い換えると、ゼロ状態流量期間に絶えず変化する偽流量信号は、その大きさにかかわりなく、この信号が偏差上下限間に留まる限り、真の材料フローを表すことができない。
【００１３】
真の材料フロー状態の開始は、適応的に定義される偏差限度によって指定される限度をはるかに超える出力信号の振幅の変化をもたらす。これは、流量ゼロ状態の終り及び真の材料フローの開始を表す。この振幅の変化は、長い流量ゼロ状態期間に生成される信号振幅からのかなりの増加又はかなりの減少のいずれかであり得る。本発明によれば、流量計は、流量ゼロ状態の終了が検出されたとき、流量ゼロ状態期間の偽流量信号の標本化機能を終了し、真の材料フローの大きさを報告する。
【００１４】
コリオリ流量計は、材料フローの大きさが低流量カットオフ点未満になるまで、真の材料フローを報告し続ける。その後、この計器は流量ゼロ状態に戻り、この状態において流量計によって生成される偽流量信号を再度標本化する。この標本化は、偽流量信号が時間に伴って徐々にドリフトし、継続的な流量ゼロ状態を示すときに継続される。この標本化状態は、偏差限度を超える量だけ信号の振幅が突然に変化したときに終了する。この変化は真の材料フローの始めを示す。その後、流量計はその標本化機能を終了し、流量計の真の流量を報告する。
【００１５】
上記及び他の問題は、時間遅れΔｔと入力電力との間の対応を表す流量信号を追跡する、偏差限度の適応的に変化する組を作成することによってゼロ・ドリフトの問題を解決する、本発明の第２の可能な実施の形態の方法及び装置によって解決される。この信号は、流量ゼロ状態期間に流量計によって生成され、流量ゼロ状態の持続時間の間に標本化され、データ点に変換される。流量計の動作は、真の材料フロー状態と流量ゼロ状態との間で切り替わるようになっており、この流量ゼロ状態期間に、流量計は、材料が流量計を通って流れていない場合であっても、含まれる材料内の異常（泡及び類似物）に起因する偽流量情報信号を生成する可能性がある。この偽流量情報が流量ゼロ状態期間に流量計の出力に印加されないことが望ましい。ゼロ材料フローを表す「ゼロ」の出力信号が、流量ゼロ状態期間に流量計出力に印加される。偽流量情報は阻止されるが、真の材料フロー状態の始めに流量ゼロ状態の終りを決定するために分析される。
【００１６】
偽流量信号は標本化され、毎秒約２０標本の割合で複数の定義されたデータ点に変換される。第１の少数のデータ点（約２０個）が処理され、曲線をあてはめられて、流量計への入力電力と、流量計ピックオフによって生成された信号の間の時間遅れΔｔとの間の相関を表す式に変換される。結果の式は
ｙ＝ｍｘ＋ｂ
の形式である。ここで、
ｍ＝この式を表す直線の傾き、
ｘ＝各データ点の時間遅れ、
ｂ＝入力電力の単位を表すｙ軸での式の切片である。
【００１７】
周知の曲線あてはめ技法に従って、導出される式は、流量計のゼロ状態の期待される動作範囲及び状態に関連する時間遅れ、並びに入力電力のパラメータ値に関する、時間遅れと入力電力の間の相関を示す。時間遅れパラメータ及び入力電力パラメータを表す生成される式を追跡する一組の偏差限度（即ち上限及び下限）も生成される。
【００１８】
導出される式の生成の後に、流量ゼロ状態期間に生成された偽流量信号の残りが標本化され、流量計が流量ゼロ状態に留まる時間間隔中のデータ点を定義するのに使用される。偽流量信号の標本化は、データ点に関連する時間遅れΔｔ及び入力電力の決定を含む。この標本化はデータ点位置に関するΔｔの大きさの決定をも含む。データ点が、偏差の上限と下限との間に含まれる場合、処理回路は流量計がまだゼロ状態であると決定し、標本化が継続される。定義されたデータ点が偏差上下限の間にない場合には、本発明の処理回路は流量計がもはや流量ゼロ状態でないと決定し、標本化された流量信号が真の材料フローを示す大きさを有すると決定する。次いで、処理回路により流量計は真の材料フローを表す出力信号を生成する。
【００１９】
各データ点が適応的に変化する偏差上下限間に留まる限り、流量計はゼロの流量信号を報告し続け、更なるアクションは行われない。これは、データ点の流量がユーザ指定の低流量カットオフ値をはるかに超える値を表す場合であっても真である。これは、標本化されている偽流量信号がその大きさに関わりなく真の材料フローを表さないという事実から予測される。というのは、真の材料フロー状態は、前に説明したように、標本化された流量ゼロ状態信号の偏差限度をはるかに超える信号大きさの突然の増減をもたらすからである。換言すると、ゼロ状態流量中に絶えず変化する偽の標本化された流量信号は、その大きさにかかわりなく偏差上下限間に留まる限り真の材料フローを表すことができない。
【００２０】
真の材料フローの開始は、適応的に定義される偏差限度をはるかに超える標本化された信号の振幅の変化によって検出される。これは、流量ゼロ状態の終り及び真の材料フローの始めを表す。標本化された信号のこの振幅の変化は、流量ゼロ状態期間の入力電力に対するΔｔの関係の大きい増加又は減少であり得る。流量計は、流量ゼロ状態が終わったときに流量ゼロ標本化機能を終了し、真の材料フローの大きさを報告する。
【００２１】
コリオリ流量計は、材料フローが低流量カットオフ点未満になるまで、真の材料フローの大きさを報告し続ける。その後、流量計は流量ゼロ状態に戻り、ピックオフによって検出される流量信号を再度標本化する。標本化は、流量信号が時間とともにドリフトして継続的な流量ゼロ状態を示すときに継続される。標本化状態は、偏差限度を超える量だけ信号の振幅がもう一度変化した時に終了する。これは真の材料フローの開始を示す。その後、流量計はその標本化機能を再度終了し、流量計の真の流量を報告する。
【００２２】
もう１つの実施の形態によれば、流量ゼロ状態期間の偽信号の生成の原因となる同一の材料異常が、低材料フロー状態期間に生成される流量情報に存在する場合がある。これらは、流量ゼロ状態について行うのと同一の形で、低流量状態期間に流量計によって生成される出力情報の誤差を引き起こす可能性がある。本発明のこの実施の形態によれば、これらの誤差は、
流量ゼロ状態に対するΔｔと入力電力との間の関係に関する第１式を導出するステップと、
低流量状態のΔｔと入力電力との間の関係に関する第２式を導出するステップと、
２つの式の間の同等性を検査するステップと、
材料フロー内の異常の存在に起因する誤差が全くない、低流量状態の訂正された流量情報を得るために、第２式から第１式を減算するステップと
によって回避される。
【００２３】
第１式の流量情報は、含まれる材料内の異常だけに起因する。第２式の流量情報は、第１式と同一の情報と真の材料フローを表す情報とからなる。したがって、第２式から第１式を減算することによって、望ましくない情報が打ち消され、真の材料フローを表す情報だけが残される。
【００２４】
態様
本発明の一つの態様は、
流量測定装置によって生成される流量情報を訂正する処理システムを有する前記流量測定装置の計器エレクトロニクスであって、
前記流量測定装置の流量ゼロ状態期間に前記流量測定装置によって生成される流量情報を表す信号を表す複数のデータ点を定義するために、前記信号を標本化し、
前記データ点のうちの少なくとも１つの偏差限度を確立し、
各標本化されたデータ点が前記偏差限度内にあるかどうかを決定し、
前記流量ゼロ状態の偽流量情報を定義するために、前記偏差限度内のデータ点を標本化し、
前記流量測定装置の真の材料フローを表す情報を定義するために、前記偏差限度の外のデータ点を標本化し、
前記標本化されたデータ点が前記偏差限度内である限り、前記データ点の前記標本化を継続し、
偏差限度内のデータ点の前記標本化中に前記流量測定装置の出力に関して前記偽流量情報が適用されないようにし、
最も最近に標本化されたデータ点が前記偏差限度の外であり、これによって前記流量測定装置の真の材料フローに関する情報を表すことを決定し、
前記最も最近に標本化されたデータ点によって表される前記真の材料フロー情報を表す出力信号を生成する
ように前記処理システムに指示する命令を含む計器エレクトロニクスを含む。
【００２５】
前記流量測定装置はコリオリ流量計を定義することが好ましい。
前記処理システムが、
それ未満で前記流量測定装置が真の材料フローを表す出力信号を生成しない材料フローを表す低流量カットオフ限度を指定し、
前記出力信号によって表される材料フロー情報を監視し、
前記監視される材料フロー情報が前記低流量カットオフ限度によって表される材料フロー未満になることを決定し、
前記出力信号の前記生成を終了し、
前記流量測定装置の前記流量ゼロ状態に関する前記データ点の前記標本化を再開する
更なる命令を実行するように構成されることが好ましい。
【００２６】
前記処理システムが、新たに標本化されたデータ点が前記偏差限度の外である材料フローを表すことを決定し、前記新たに標本化されたデータ点によって表される真の材料フローに関する出力信号を生成する更なる命令を実行するように構成されることが好ましい。
【００２７】
前記処理システムが、
各標本化されたデータ点に関連する偏差の上限及び下限を確立するステップによって前記偏差限度を確立し、
前記データ点によって表される偽材料フロー情報が、前記偏差上限と前記偏差下限との間にある限り、前記データ点を標本化し、
新たに標本化されたデータ点が前記限度の外にあることを決定し、
前記標本化されたデータ点によって表される前記真の材料フロー情報を決定し、
前記決定された流量情報を表す出力信号を生成する
更なる命令を実行するように構成されることが好ましい。
【００２８】
前記処理システムが、
Ｎ個の前に標本化されたデータ点の流量の平均値μを決定し、
標準偏差ｒの積に、偏差の前記平均値から離れるユーザ指定の個数の標準偏差Ａを乗ずることによって、前のＮ個のデータ点の前記標準偏差限度を確立し、
μに関して積ｒＡを加減算する
更なる命令を実行するように構成されることが好ましい。
【００２９】
前記処理システムが、
前記流量測定装置の低流量状態期間の前記流量測定装置の時間遅れΔｔのパラメータ及び入力電力のパラメータの特性を表すデータ点を定義するための式を導出し、
前記流量測定装置の流量ゼロ状態期間の前記流量測定装置のΔｔのパラメータ及び入力電力のパラメータの特性を表すデータ点を定義するための式を導出し、
前記流量ゼロ状態期間に前記装置に誘導される偽誤差が全くない前記流量測定装置の出力信号を得るために、前記低流量状態の前記式から前記流量ゼロ状態の前記定義された式を減算する
更なる命令を実行するように構成されることが好ましい。
【００３０】
前記処理システムが、前記流量ゼロ状態期間の前記流量測定装置による流量情報の生成の特性を表す複数の前記データ点を表す式を導出するために、前記流量測定装置の時間遅れΔｔと入力電力との間の関係を使用する更なる命令を実行するように構成されることが好ましい。
【００３１】
前記処理システムが、後に標本化されたデータ点と前記式との間の偏差を決定し、前記流量ゼロ状態の終りを検出するために前記偏差決定を使用する更なる命令を実行するように構成されることが好ましい。
【００３２】
前記処理システムが、前記データ点を標本化することによって前記式を導出し、前記式を導出するために曲線あてはめ動作で前記データ点のうちの「ｎ」個を使用する更なる命令を実行するように構成されることが好ましい。
【００３３】
前記処理システムが、
前記標本化されたデータ点のうちの残りの「ｍ」個を標本化し、
前記「ｍ」個の標本化されたデータ点のそれぞれと前記式との間の偏差を決定し、
前記流量測定装置の動作状態を決定するために前記偏差決定を使用する
更なる命令を実行するように構成されることが好ましい。
【００３４】
前記処理システムが、
前記流量ゼロ状態に関する複数の前記式を導出し、
前記複数の導出された式をメモリに記憶し、
一貫性情報を定義し、
新たに導出された式を前記記憶された式と比較し、
前記新たに導出された式が前記記憶された式と一貫しているかどうかを決定し、
前記新たに定義された式が前記記憶された式と一貫していると決定された場合に前記新たに定義された式を使用し、
前記新たに定義された式が前記記憶された式と一貫していないと決定された場合に前記新たに定義された式の使用をはばむ
更なる命令を実行するように構成されることが好ましい。
【００３５】
本発明のもう１つの態様は、
流量測定装置によって生成される流量情報を訂正する処理システムを有する前記流量測定装置の計器エレクトロニクスであって、
前記流量測定装置の流量ゼロ状態期間の前記流量測定装置の時間遅れΔｔのパラメータ及び入力電力のパラメータの特性を表す信号のデータ点を定義するための式を導出し、
前記流量測定装置の低流量状態期間の前記流量測定装置の時間遅れΔｔのパラメータ及び入力電力のパラメータの特性を表すデータ点を定義するための式を導出し、
前記流量ゼロ状態期間に誘導される誤差が全くない出力信号を得るために、前記低流量状態の前記式から前記流量測定装置の流量ゼロ状態の前記式を減算する
ように前記処理システムに指示する命令を含む計器エレクトロニクスを含む。
【００３６】
本発明のもう１つの態様は、
流量測定装置によって生成される流量情報を訂正する、前記流量測定装置を動作させる方法であって、
前記流量測定装置の流量ゼロ状態期間に前記流量測定装置により生成される流量情報を表す信号を表す複数のデータ点を定義するために、前記信号を標本化するステップと、
前記データ点のうちの少なくとも幾つかの偏差限度を確立するステップと、
各標本化されたデータ点が前記偏差限度内にあるかどうかを決定するステップと、
前記流量ゼロ状態の偽流量情報を定義するために前記偏差限度内のデータ点を標本化するステップと、
前記流量測定装置の真の材料フローを表す情報を定義するために前記偏差限度の外のデータ点を標本化するステップと、
前記標本化されたデータ点が前記偏差限度内である限り、前記データ点の前記標本化を継続するステップと、
偏差限度内のデータ点の前記標本化中に前記流量測定装置の出力に関して前記偽流量情報が適用されないようにするステップと、
最も最近に標本化されたデータ点が前記偏差限度の外であり、これによって前記流量測定装置の真の材料フローに関する情報を表すことを決定するステップと、
前記最も最近に標本化されたデータ点によって表される前記真の材料フロー情報を表す出力信号を生成するステップと
を含む方法を含む。
【００３７】
本発明の上記及び他の目的及び特徴は、添付図面と共に解釈される次の詳細な説明を読むことによって一層よく理解することができる。
詳細な説明
コリオリ流量計全般――−図１
図１は、計器組立体１００及び計器エレクトロニクス１２０を含むコリオリ流量計５を示している。要素１２０はリード線１００を介して計器組立体１００に接続され、経路１２６を介して密度、質量流量、体積流量、温度、総合質量流量、及び改善された密度を供給する。コリオリ流量計の構造を説明するが、当業者に明白なように、本発明は、材料の特性を測定するための振動する導管を有する全ての流量測定装置と共に実施できる。そのような装置の第２の例が、コリオリ質量流量計によって提供される測定機能を有しない振動管濃度計である。
【００３８】
流量計組立体１００は、フランジ１０１、１０１’の対、マニホルド１０２、及び導管１０３Ａ、１０３Ｂを備える。駆動部１０４及びピックオフセンサ１０５、１０５’が導管１０３Ａ〜Ｂに接続される。ブレースバー１０６、１０６’は各導管が振動する軸Ｗ及びＷ’を規定するように働く。流量計１００が、測定されている加工材料を運ぶパイプライン系（図示せず）に挿入されたとき、材料はフランジ１０１を介して流量計組立体１００に入り、マニホルド１０２を通過し、ここで導管１０３Ａ、１０３Ｂに入るように向けられ、導管１０３Ａ、１０３Ｂを介してマニホルド１０２に戻って流れ、ここでフランジ１０１’を介して流量計組立体１０から出る。
【００３９】
導管１０３Ａ、１０３Ｂは、それぞれ曲げ軸Ｗ−Ｗ、Ｗ’−Ｗ’の回りで同一の質量分布、慣性モーメント及び弾性率を有するように選択され、マニホルド１０２に取り付けられる。導管は本質的に平行にマニホルドから外に延びる。導管１０３Ａ〜１０３Ｂは、曲げ軸Ｗ、Ｗ’の回りで反対方向に、流量計の第１位相はずれ曲げモードで、駆動部１０４によって駆動される。駆動部１０４は、導管１０３Ａに取り付けられた磁石や導管１０３Ｂに取り付けられて両方の導管を振動させるために交流が流される対向するコイルなどの、多数の周知の配置のいずれかを備えることができる。適切な駆動信号が計器エレクトロニクス２０によってリード線１１０を介して駆動部１０４に供給される。
【００４０】
計器エレクトロニクス１２０は、それぞれリード線１１１、１１１’に現れる左速度信号及び右速度信号を受け取る。計器エレクトロニクス１２０はリード線１１０に現れる駆動信号を作り、駆動部１０４に管１０３Ａ、１０３Ｂを振動させる。計器エレクトロニクス１２０は左速度信号及び右速度信号を処理し、流量計組立体１００を通過する材料の質量流量及び密度を計算する。図１の計器エレクトロニクス１２０は、ドライバ１３１、流量情報生成回路１３２、流量ゼロ訂正要素１３３及びスイッチ１３４を備える。
【００４１】
ドライバ１３１は、反対の位相で流管１０３Ａ、１０３Ｂを駆動するために、経路１１０を介して駆動部１０４に印加される信号を生成する。流量情報生成回路はピックオフ１０５、１０５’によって生成された信号を経路１１１、１１１’を介して受け取る。これらの信号は、流管１０３Ａ、１０３Ｂが材料フローと共に振動するときに流管１０３Ａ、１０３Ｂに誘導されるコリオリ偏差を表す。これらの信号は、その振幅がコリオリ流量計１００での材料フローに比例する時間差又は位相差を表す。流量情報生成回路１３２はこれらのピックオフ信号を受け取り、材料フローに関係する情報を生成する。この情報は質量流量及び材料密度を含むことができる。生成された流量情報は、経路１３６を介して流量訂正要素１３３の入力及びスイッチ１３４の上側入力端子１３８に印加される。流量ゼロ訂正要素１３３の入力に印加される経路１３６上の流量情報は、それぞれ図２、図３及び図４に示す信号２０１、３０１、４０１を含む。経路２０１、３０１、４０１上の流量情報は、ピックオフによって生成された流量出力情報を示す。後で詳述するように、経路２０１、３０１、４０１上のこの信号は、流量計の流量ゼロ状態期間に図１の経路１２６に誤った流量ゼロ出力情報が印加されるのを防ぐために、繰り返して標本化される。
【００４２】
スイッチ１３４の位置は、流量ゼロ訂正要素１３３によって経路１３７を介してスイッチ１３４の制御入力１４０に印加される信号によって制御される。スイッチ１３４は、流量計に材料が流れている状態にあるとき、図１に示すように上側位置にある。そのとき、流量情報生成回路の出力が、経路１３６を介してスイッチ１３４の上側入力１３８に印加され、上側入力１３８はスイッチの可動要素によって出力端子１４１及び出力経路１２６に接続される。この状態の期間に、出力経路１２６の信号は、流量計１００を通る材料フローがあるときに流量情報生成回路１３３によって出力される材料フロー情報を表す。
【００４３】
流量ゼロ訂正要素１３３及びスイッチ１３４は、計器を通る材料フローがない場合に経路１２６へ誤った出力信号が印加されるのを防ぐ。後で説明するように、この状態の期間に、流量ゼロ訂正要素１３３は流量ゼロ状態を表すゼロの出力信号を出力経路１２６に生じる。これが達成されるのは、流量ゼロ訂正要素１３３が経路１３７を介して制御端子１４０に信号を印加し、スイッチ１３４を、端子１３９、１４１を接続する破線によって示されるように下側位置に位置させるときである。このとき、ゼロ生成回路１３５が端子１３９にゼロ振幅の信号を印加し、これが可動スイッチ接点を介して端子１４１に、さらに出力経路１２６に与えられる。スイッチ１３４は、流量計１００が流量ゼロ状態であることを流量ゼロ訂正要素１３３が決定する限り、この位置に留まり、ゼロ振幅の信号を出力経路１２６に印加させる。
【００４４】
第１の可能な好ましい実施の形態の詳細な説明――−図２〜５
図２の説明
図２は、流量ゼロ状態期間の流量計の偽流量信号２０１を示すグラフである。図２には偏差上限２０２及び偏差下限２０３も示されている。これらの偏差上下限が生成される処理は後で説明する。図２の水平軸は時間の単位を表す。これらの単位は秒、分、時間又は日とすることができる。垂直軸は流量値の単位を表す。垂直軸上のゼロ点は、流量計の流量ゼロ状態に対する所望の出力を表す。水平の黒い線２０４は、ユーザによって任意に割り当てられる低流量カットオフ値である５を表す。流量計は、線２０４より小さい全ての流量の大きさがユーザに報告されず、流量ゼロ状態を表すものとされるよう動作する。
【００４５】
図２の流量計の出力は、真の流量が５０流量単位である、時刻１０辺りの位置２０８の前に開始される。この真の流量状態は位置２０８で終了し、ここで流れは停止して線２０９で位置２１０まで低下し、流量がゼロになる。流量計の流量ゼロ状態は位置２１０で開始され、その後、流量計は線２０１の偽流量信号を生成する。この信号の大きさは、図２に示された流量ゼロ状態期間にピックオフ１０５、１０５’によって生成される信号を表す。図からわかるように、線２０１は時刻２８０辺りまで上に傾き、その頂点２１１に達する。頂点２１１の後に、線２０１は時刻７２０辺りまで下に傾き、ここで図２のグラフが終わる。
【００４６】
この線２０１の上向き及び下向きのドリフトは、流量計ピックオフ１０５、１０５’によって生成される信号であって、図２によって示される流量ゼロ状態期間に計器エレクトロニクスに印加される信号を表す。この期間、駆動部１０４は流管を振動させ続け、含まれる材料を揺動させ続ける。前に述べたように、この材料に泡が含まれる場合があり、この揺動によって泡はピックオフを通過して移動して位相差信号を生成させる。この位相差信号は計器エレクトロニクス１２０に印加され、その要素１３２が、検出された位相差によって表される偽流量を生成する。しかし、この偽流量信号は計器エレクトロニクス１２０の出力１２６に印加されない。泡のランダムな移動は、図２の線２０１によって示される偽流量を生成する。この偽流量は両方向にランダムに変化し得る。
【００４７】
線２０１の左側部分の上向きの傾きは、頂点２１１まで増加する大きさの偽流量を表し、その頂点２１１において偽流量は時刻２８０に減少を開始し、時刻７２０でのグラフの終りまで減少を続ける。線２０１の右側部分の負の傾きは、時刻４８０辺りでゼロ軸をまたぐまで減少する偽流量の大きさを示す。この点より右側では、線２０１の継続する減少は、泡が方向を反転して流量計１００を通る逆の偽流量を表す出力信号を生成していることを示す。
【００４８】
図２のグラフは、図２によって表される流量ゼロ状態の持続時間における偽流量信号２０１とそれに関連する偏差限度２０２、２０３を示している。線２０２は偏差上限を表し、線２０３は偏差下限を表す。流量計及び計器エレクトロニクス１２０は、信号２０１の値が位置２０８で始まる時間に線２０２、２０３によって表される偏差上下限を超えない限り、流量計を流量ゼロ標本化状態にしておく。
【００４９】
次に、図２の信号２０１が上限２０２を超える値又は下限２０３より小さい値になったときには常に流量計及び計器エレクトロニクス１２０がどのようにその流量ゼロ状態を終了するかを説明する。
【００５０】
図３の説明
図３は、流量ゼロ状態が真の材料フローによって終了されて置換される状態に対する、本発明を実施する流量計の動作を示す。図３のグラフは、位置３０８で終わる真の材料フロー値５０から始まり、出力信号は位置３０８で垂直線３０９に沿って位置３１０まで下に遷移する。位置３１０で流量ゼロ状態が始まり、これは、線３０１に沿って頂点３１１まで上に延び、その後、位置３１３まで下に傾き、位置３１３で信号３０１は位置３１４の５０流量単位まで大幅に増大する。位置３１３は流量計の流量ゼロ標本化状態を終了する。
【００５１】
流量計は、位置３１４から始まる図３のグラフによって表される時間の持続時間に、線３１５の５０単位の真の流量出力を報告する。図３の線３０１は、図２の線２０１について説明したものに似た形で、流量ゼロ状態期間の流量計の偽流量を表す。線３０２、３０３は出力流量３０１の偏差上下限を表す。
【００５２】
図４の説明
図４のグラフは、時刻０に位置４０５で開始され、偽流量４０１が垂直線４３０に沿って急に位置４２１まで減少したときに位置４２０で終了する流量ゼロ状態を示す。位置４２１に続いて、流量計は位置４２３まで約２５流量単位の真の材料フローを報告し、位置４２３で流量が停止して位置４２５で時刻６００に低流量カットオフ値５より小さくなる。これによって、もう１つの流量ゼロ標本化状態が開始され、その状態の期間に本発明は経路１２６への誤った出力信号の生成を防ぐ。前と同様に、線４０１は流量ゼロ状態期間の流量計の偽流量を表す。線４０１は偏差上限を表す線４０２及び偏差下限を表す線４０３によって囲まれている。
【００５３】
図５の説明
前述のように、本発明の方法及び装置は、流量ゼロ状態期間の流量計の偽流量を追跡する、適応的に変化する偏差上下限を作成することによって、流量ゼロ状態期間の経路１２６への誤った流量計出力信号の生成を防ぐ。偽流量信号２０１、３０１、４０１が偏差上下限２０２、２０３、３０２、３０３、４０２、４０３の間に留まる限り、流量計は経路１２６でユーザに流量ゼロ出力信号を報告する。これは、図５で示すステップを実行する「ゼロ流量トレンディングフィルタ」を組み込んだ流量ゼロ訂正要素１３３によって達成される。
【００５４】
ステップ５０１で、システムに対する制御限度変数をセットする。これは図２、図３、図４の水平軸によって表される時間を含む。その単位は秒、分、時間又は日とすることができる。また、この制御限度変数は図２、図３、図４の垂直線を表す流量の大きさに割り当てられる値も含む。低流量カットオフ値も、ステップ５０１によって、５などの任意の値にセットされる。ステップ５０２で、図１の計器エレクトロニクス１２０によって出力経路１２６に印加される流量信号の大きさを記録する。これは、それぞれ図２及び図３の材料フロー２０８、３０８の大きさとすることができる。ステップ５０３で、経路１２６上の材料フローの大きさを比較し、それぞれ図２及び図３の線２０４、３０４に示される低流量カットオフ値より小さいか否かを決定する。材料フローが低流量カットオフより大きい場合には動作を継続し、信号は要素５０３によって経路５１３を介して要素５１１に印加され、要素５１１は真の流量の大きさの報告を継続し、経路５１２を介して要素５０３の入力に出力を印加する。動作は、経路１２６上の監視される流量が低流量カットオフ値より大きい限り、このループで継続される。
【００５５】
要素５０３で、材料フローが低流量カットオフより小さいと決定された場合に、「イエス」の信号が要素５０４に送られ、要素５０４は、図２の線２０２、２０３、図３の３０２、３０３、図４の４０２、４０３によって表される偏差上下限を割り当てる。
【００５６】
ステップ５０５では、偽流量ゼロ状態信号２０１、３０１、４０１が、ステップ５０４で指定された偏差上限と偏差下限との間にあるかどうかを決定する。ステップ５０５の回答が「イエス」である場合に、「イエス」の信号がステップ５０９に印加され、図１の流量計及び計器エレクトロニクス１２０の流量ゼロ訂正要素１３３をして、経路１２６を介してユーザに「ゼロ」の信号を印加せしめる。ステップ５０９の出力はステップ５１５に印加され、ステップ５１５は次のデータ点を処理させて要素５０３に印加させる。要素５１５は信号を要素５０４に印加し、要素５０４は次のデータ点を処理する。
【００５７】
図１の流量計は、偽流量信号２０１、３０１、４０１が偏差上下限の間に留まる限り、このループ状態に留まる。この流量ゼロ状態が終了するのは、ステップ５０５で材料フローが偏差上下限の間にないと決定され、「ノー」の信号が経路５０８を介してステップ５１１に印加され、ステップ５１１で流量計が流量ゼロ状態でないと決定され、真の材料フローの大きさが図１の経路１２６を介してユーザに報告されるときである。
【００５８】
図２、図３及び図４の偏差上下限は、次のように計算される。
μｌ＝μ＋σｘＡ
ｌｌ＝μ−σｘＡ
ただし、
μｌ＝ユーザが所望する偏差上限、
ｌｌ＝ユーザが所望する偏差下限、
μ＝流体信号のＮ個の過去の標本の平均値、
σ＝Ｎ個の過去の標本の標準偏差、
Ａ＝平均値から逸脱する標準偏差の個数。
このアルゴリズムは、偽流量信号のＮ個の標本ごとに１回、偏差上下限を更新する。このＮ個の標本の持続時間はユーザによって規定され、秒、分又は日の持続時間を表すことができる。このアルゴリズムにより、流量計は流量計出力１２６が低流量カットオフ点未満に低下したときに図５の処理を開始する。標本化処理が動作可能にされると、流量計は、現在標本化されているデータを偏差限度より大きく又は小さくする材料フローの段状変化があるまで、ユーザに流量ゼロを報告し続ける。そのような段状変化が発生したとき、本発明のゼロ流量トレンドフィルタは、材料フローが低流量カットオフレベル５より小さくなるまでオンにならない。
【００５９】
第２の可能な好ましい実施の形態―――図６〜１４の説明
図６の説明
図６は、流量ゼロ状態の下での水を満たされたコリオリ流量計の試験期間でのピックオフ１０５、１０５’からの時間遅れΔｔ信号間の時間遅れを示すグラフである。水平軸はデータが記録された時刻を表す。垂直軸は試験期間にピックオフによって生成される時間遅れを表す。観察されるように、時間遅れ６０１は材料フローがない場合であっても時間とともに大きく変化する。低流量カットオフ値を５にセットした場合、この試験期間には、実際の流れがない場合であっても流量計のセンサが材料フローを示すときがあることにも留意すべきである。
【００６０】
図７の説明
図７は、図６の試験期間に記録された入力電力７０２と時間遅れ７０１との間の関係を示すグラフである。留意すべき第１のことは、両方のこれらの変数が同じように見えることである。これは入力電力変数と時間遅れ変数との間に強い相関があることを示す。
【００６１】
図８の説明
図８は、標本化され、マイクロソフト社の製品であるエクセル・ソフトウェアによって提供されるような周知の曲線あてはめ技法を使用して図８に示す式を導出するよう曲線あてはめされた後の図６のデータを表す。
【００６２】
導出された式は、
ｙ＝＋１５１３ｘ＋１６７．６４
であり、ｒ２＝０．９９５７である。傾き０．１５１３は線８０１の傾きである。項１６７．６４は、時間遅れΔｔがゼロのときの入力電力であるｙ軸の切片を表す。
【００６３】
線８０１が本質的に直線であり、８０２で始まって８０９で終るまで一定の傾きを有するという事実は、時間遅れ（Δｔ）と入力電力との間に強い相関があるという観察を支持する。また、周知の曲線あてはめ技法によれば、図８のｒ２項が「１」に近い値を有するという事実は、入力電力の変動が変動時間遅れΔｔに関連し、逆も成り立つことを示している。この相関の結果、図８の入力電力変数を、流量ゼロ状態期間にピックオフ１０５、１０５’から得られる時間遅れΔｔが流量ゼロにより、流量計の減衰の変化により、又は泡などの材料不純物により引き起こされたか否かに関するインジケータとして使用することができる。この２つの変数（Δｔと電力）の間に強い相関がある場合、Δｔ信号は流量ゼロ状態に対する減衰の変化を表す。この２つの変数の間の相関が低い場合には、Δｔは材料フローを表す。
【００６４】
図９の説明
図９は、材料フロー状態の下で図８と同一の流量計によって生成されたデータを示す。図８のデータについてエクセルの曲線あてはめ技法によって生成されて導出された式はｙ＝０．０００８ｘ＋１６５．２６であり、ｒ２＝０．０４０５である。このタイプの式の表現はｙ＝ｍｘ＋ｂであり、ｍは線９０１の傾きと等しく、ｂはｙ軸での線９０１の切片である。項０．０００８は線５０１の水平に近い傾きを表し、そのｙ切片は１６５．２６である。ｒ２項の小さい値（０．０４０５）は、時間遅れΔｔ変数と入力電力変数との間の非常に弱い対応を示す。図９では、０．０４０５というｒ２項が、時間遅れΔｔと入力電力との間に有意の相関がないことを示している。
【００６５】
図８及び図９は、低流量時には測定流量が不安定になり得るが、同一の材料に対する流量が増えたときには測定流量が安定になることを示す。この現象の原因は、流量ゼロ又は低流量時の方が通常の流量状態よりも減衰の変化が優勢であり、これによってゼロ・ドリフト誤差を生じ得ることにある。
【００６６】
図１０の説明
図１０は、第２の実施の形態の真の材料フロー状態及び第２の実施の形態の流量ゼロ状態の、時間に関する時間遅れΔｔの変動を示す。図１０のｙ軸は時間遅れΔｔの変動を表す。水平軸は０からｔ９までの時間間隔を表す。図１０では、真のフロー状態が時刻ゼロから時刻ｔ１まで存在する。このとき、材料フロー１００２はΔｔの５０単位である。この材料フローは時刻ｔ１に終了し、流量は５の値を有する低流量カットオフ１００３より小さくなる。システムは時刻ｔ１に流量ゼロ状態に遷移し、時刻ｔ３の始めまでその状態に留まる。ｔ１からｔ３までの間隔中に、Δｔは約２０の値まで徐々に増加する。時刻ｔ３に流量ゼロ状態が終わり、５０のΔｔ単位の真の材料フローがｔ３に開始され、ｔ５に終了する。時刻ｔ５に、真の材料フローは５０から２５に減り、時刻ｔ７まで２５のままであり、時刻ｔ７に真の材料フローが終了して低流量カットオフ１００３未満になる。時刻ｔ７から時刻ｔ９までで、システムは流量ゼロ状態に戻り、時間遅れΔｔ  １００２は時刻ｔ７から時刻ｔ９まで増大する。
【００６７】
図７の理解から想起されるように、入力電力７０２は材料フロー状態期間にΔｔ  ７０１と同一の形で変位する。この対応は図８にも示されており、図８では、導出された式を表す線８０１が、両方の時間遅れΔｔが本質的に線形の対応によって表されることを示している。この対応は、流量ゼロ状態の入力電力とΔｔとの間の関係を表す導出された式によって表される。また、図９に示すように、真の材料フローについては、時刻Δｔと入力電力との間に対応がないことも想起すべきである。言い換えると、時間遅れΔｔの増減は材料フロー期間での入力電力の変動に対する有味の関係を有しない。
【００６８】
図１０は、図８及び図９で流量ゼロ状態及び材料フロー状態の入力電力とΔｔとの間に示された関係の正当性を確認するものである。つまり、図１０は、Δｔを表す線１００２が５０という一定のレベルにある時間間隔ｔ０〜ｔ１に入力電力１００１が一定であることを示す。これは、図９に示された関係の確証となる。
【００６９】
また、図１０は、入力電力１００１が時刻ｔ１〜ｔ３にΔｔの増加に伴って増加することを示している。これは図８に示された関係に対応する。また、図１０は、真の材料フローが時刻ｔ５に５０のΔｔから２５のΔｔに減り、時刻ｔ７までそのままの状態を続けるとき、入力電力１００１が一定であることを示している。時間間隔ｔ３からｔ７まで、入力電力１００１はΔｔ  １００２の変化する値に対して一定である。時刻ｔ７に、材料フローが低流量カットオフ値未満になり、システムは流量ゼロ状態となって時刻ｔ７から時刻ｔ９までその状態を続ける。流量ゼロ期間に、Δｔ  １００２は入力電力１００１の増加と共に増加する。
【００７０】
図１０を要約すると、材料フローのΔｔ値が変化する場合であっても、入力電力１００１は材料フローの期間中に本質的に一定のままであることがわかる。また、図１０は、時間間隔ｔ１〜ｔ３及びｔ７〜ｔ９によって示す流量ゼロ状態期間に、入力電力１００１が流量Δｔの増加と共に増加することを示している。
【００７１】
図１１の説明
図１１は、図１０に示すシステム動作の更なる詳細を示す状態図である。図１１の垂直軸は時間遅れΔｔを示し、水平軸は入力電力の単位を表す。時間間隔０〜ｔ１でのシステムの状態は、図１１では、５０のΔｔ及び５の入力電力を有するものとして図示されている。入力電力及びΔｔのパラメータは、この時間間隔中、入力電力５の垂直線の最上部に示されるように一定である。この時間間隔での、小さい変動を有するものとして図示されているこれらのパラメータの些細な変動は、測定された入力電力パラメータ及び測定されたΔｔの変動に起因する。図１０に示すように、真の流量状態は時刻ｔ１に終了し、流量は５の低流量カットオフ値未満になる。その後、流量ゼロ状態が始まる。
【００７２】
斜めの線１１０６は図８の線８０１に対応し、流量ゼロ状態期間での入力電力とΔｔとの増加を示す。この流量ゼロ状態は図１０では時刻ｔ１に始まって時刻ｔ３まで続く。また、流量ゼロ状態は時刻ｔ７に始まって時刻ｔ９に終了する。したがって、図１１では、線１１０６は、システムがその流量ゼロ状態である時間間隔の開始に対応するｔ１、ｔ７で指示される下端を持つ。また、線１１０６は、図１０に示すように流量ゼロ状態が終わる時間間隔に対応する時刻ｔ３、ｔ９で指示される上端を有する。線１１０６の両側の線１１０５及び１１０７は、それぞれ図８の偏差限度８０４、８０５に対応する偏差上限及び偏差下限である。
【００７３】
したがって、図１０に示す流量ゼロの時間間隔ｔ１〜ｔ３は、図１１では、線１１０６及びそれに隣接する偏差限度１１０５及び１１０７によって示されている。この流量ゼロ状態間隔は時刻ｔ３に終り、システムは、図１１で破線に沿って上方へ、線１１０９上の間隔ｔ３〜ｔ５に対する位置、つまり、図１０の線１００１に対して示す、４５Δｔ単位と５の入力電力との値を有する真の材料フローを表す位置へ遷移する。このシステムは、時刻ｔ５までこの状態に留まり、時刻ｔ５に真の材料フローは２５Δｔ単位に遷移し、時刻ｔ７までそこに留まる。この遷移は図１１にも示されており、５単位の入力電力を表す垂直線１１０９上に位置する。
【００７４】
システムは、真の流量が時刻ｔ７に５の低流量カットオフ未満に減ったときに真の材料フローの状態から遷移する。システムは、図１０に示す対応した形でΔｔ  １００２と入力電力１００１とが増える流量ゼロ状態に戻る。これは、時刻ｔ７に始まり時刻ｔ９に終わる線１１０６によって示されている。
【００７５】
図１１には、線１１０９で示す入力電力はシステムが真の材料フロー状態である時間間隔では５単位の一定値に留まることが明らかに示されている。これらの時間間隔は、図１１に明らかに示されており、ｔ０〜ｔ１、ｔ３〜ｔ５、ｔ５〜ｔ７である。また、図１１は、システムが流量ゼロ状態である時間間隔において、入力電力がΔｔの変化とともに変化することを示している。これは図１１では線１１０６によって示されており、時刻ｔ１〜時刻ｔ３及び時刻ｔ７〜時刻ｔ９に入力電力とΔｔが増大する。
【００７６】
図１２の説明
本発明の方法及び装置は、流量計の流量ゼロ状態期間に経路１２６へ誤った流量情報が印加されるのを防ぐ。これを、本発明の方法及び装置は、流量ゼロ状態期間にピックオフ１０５、１０５’によって検出されるΔｔに対する入力電力の関係を追跡することによって行う。同時に、入力電力と標本８０１としての時間遅れΔｔとの間の導出された関係を追跡する適応的に変化する偏差限度８０４、８０５が作成される。入力電力は時間遅れを表すので、流量ゼロ状態期間のピックオフ間の時間遅れΔｔが決定される。入力電力の信号の標本化は、ｙ＝ｍｘ＋ｂの形の式にあてはめられる曲線であるデータ点を作成するのに使用される。図８では、この式が、後に標本化される入力電力のデータ点と一緒に基準として使用される。各データ点の標本化期間に、標本の振幅が入力電力と時間遅れΔｔとの間の関係を表す導出された曲線あてはめされた式８０１に近いかどうかに関して、決定が行われる。また、この時に、各標本がユーザによって指定された偏差限度８０４、８０５間にあるかどうかも決定される。標本化されたデータ点が偏差限度内に留まる限り、本発明の装置及び方法は、図１の計器エレクトロニクス１２０をして経路１２６でのユーザへの出力流量信号として０を報告せしめる。
【００７７】
流量ゼロ状態は、その振幅が偏差上限８０４を上回るか偏差下限８０５未満かであるデータ点が標本化されたときに終了する。次いで、流量計は真の材料フロー状態にあると決定される。そのとき、曲線をあてはめられた入力電力信号を表すデータ点の標本化が打ち切られ、計器エレクトロニクス１２０は、ピックオフによって生成された時間遅れ信号を使用して、真の材料フローを表す信号を経路１２６に印加する。この出力信号１３６は、流量が一定のままである状態及び流量の大きさが変化する状態の下の材料フローを示す。この真の材料フロー状態は、流量の大きさがユーザ指定の低流量カットオフ値未満になるまで継続する。そのとき、流量計は真の材料フローを表す信号を報告するのを停止し、流量ゼロ状態動作に戻る。流量ゼロ状態では、入力電力を示す信号を標本化し、曲線にあてはめて、上で説明したように、新しい流量ゼロ状態を表す０を流量計出力１２６に印加するよう使用される。
【００７８】
図１２は、流量計装置が上で説明した機能を実行するように制御される１つの可能な例示的方法を示す。要素７０１は流量計制御限度変数をセットする。この変数は、図６〜１１のグラフの水平軸及び垂直軸に関連する変数を含むことができる。ステップ１２０２は流量計を０にし、真の流量ゼロ状態に関するピックオフ１０５、１０５’間の固有の時間遅れΔｔを決定する。これによって全ての計器非線形性が補償される。ステップ１２０４は低流量カットオフ値をセットする。ステップ１２０６は、図１０及び１１に対して説明したように、時間遅れΔｔと入力電力を収集して標本化し、これらのパラメータをデータ点に変換する。
【００７９】
ステップ１２０８は各標本化されたデータ点を受け取り、データ点がこの説明で「５」として示される低流量カットオフ値より小さいかどうかを決定する。標本化されたデータ点が低流量カットオフより小さくなければ、「ノー」の信号が経路１２２０及び１２３０を介して要素１２３２に適用され、要素１２３２は標本化されたデータ点によって表される流量の大きさを決定して図１の出力経路１２６に報告する。
【００８０】
この処理は、要素１２３２から経路１２１８を介して要素７０８の入力電力にループバックし、要素７０８は要素１２０６から次のデータ点を受け取って、上で説明したように処理する。
【００８１】
要素１２０８によって受け取られた標本化されたデータ点が低流量カットオフ値未満である場合には、「イエス」の信号が要素１２０８によって要素１２１０の入力電力に印加され、要素１２１０は入力電力及び時間遅れΔｔを表す複数のゼロ流量データ点の収集に進む。要素１２０６、１２０８はこのように動作することができ、その結果、要素７１０は、要素７０８によって指定される低流量カットオフ値より小さい流量を表す複数のデータ点を受け取って一時記憶する。例えば、要素１２１０は約１秒の時間持続時間の間に約２０個のデータ点を収集することができる。要素１２１２によって受け取られるそのような複数のデータ点は、次に説明する要素１２１２が、図４に示された入力電力と時間遅れΔｔの相関を表す式へ要素１２１２によって受け取られたデータ点を曲線あてはめする機能を実行することを可能にするのに十分なものでなければならない。
【００８２】
要素１２１２は、曲線あてはめ機能を実行するのに十分な個数のデータ点を要素１２１０から受け取った時を決定する。それを行う際に、要素１２１２は、受け取られた複数のデータ点の入力電力と時間遅れΔｔとの間の相関を決定し、要素７１０から十分な複数の（例えば２０個の）データ点を受け取ったときに曲線あてはめ動作を実行して、ｙ＝ｍｘ＋ｂによって表される形の式にデータ点を変換する。なお、ｍは定義された式の傾きであり、ｂは定義された式のｙ切片である。次いで、定義された式が要素１２１２から経路１２１４を介して要素１２１６に適用されると、要素１２１６は定義された式に関連する偏差上下限を決定するように機能する。これらの偏差限度はユーザのよって決定され、導出された式からの偏差をパーセント又は確率で表すことができる。図８は定義された式と偏差上限８０４、偏差下限８０５を示す。
【００８３】
次に、要素１２１６の出力が要素１２２２の入力に適用され、要素１２２２は定義された式と定義された式に関連する偏差の上下限を記憶する。要素１２２２は、その後に標本化されたデータ点と入力電力を受け取り、その後に受け取られたデータ点が定義された偏差上下限８０４、８０５間にあるかどうかを決定する。要素１２２２が標本化されたデータ点が偏差上限と下限との間にあると決定する場合には、「イエス」の信号が経路１２２４を介して要素１２２６に適用され、要素１２２６は計器エレクトロニクス１２０をして出力経路１２６に流量信号として０を印加させる。
【００８４】
次いで、この処理は経路１２２５を介して要素１２２８に延び、要素１２２８は要素１２１６に、次の標本化されたデータ点を経路１２１４を介して受け取らせる。要素１２１６は、次の標本化されたデータ点に関して、上で示した偏差上下限を決定する機能及びこの情報を要素１２２２に適用する機能を実行する。次いで、要素１２２２は新たに標本化されたデータ点が偏差上下限内にあるかどうかを決定し、偏差が上下限内にある場合には経路１２２４に「イエス」の信号を印加し、偏差が上下限内にない場合には経路１２３０に「ノー」の信号を印加する。要素１２２２からの「イエス」の信号は前に説明したように処理され、要素１２２６及び要素１２２８から要素１２１６にループする。イエスのループは、受け取られた標本化されたデータ点が偏差上下限内にある限り、このように機能する。
【００８５】
標本化されたデータ点が要素１２２２によって偏差上下限の外にあると決定されたときには、「ノー」の信号が生成され、経路１２３０を介して要素１２３２に適用され、要素１２３２は流量ゼロ状態が終了したと決定し、新たに受け取られたデータ点によって表される流量の大きさを計器エレクトロニクス１２０の経路１２６に報告する。また、要素１２３２は、要素１２０８の入力に延びる経路１２１８を介して信号を印加する。流量計は今は真の材料フローを表す状態にあるので、要素１２０８は標本データ点を受け取ってデータ点が低流量カットオフ未満でないことを決定し、「ノー」の経路１２２０、１２３０を介して要素１２３２に信号を印加する。すると、要素１２３２は経路１２６へ流量の大きさを報告し続けるとともに、要素１２０８の入力にループバックする経路１２１８に信号を送り続ける。
【００８６】
図１２の方法は、要素１２０８が低流量カットオフの小さい値未満である標本化されたデータ点を受け取る時点まで、それぞれの受け取られたデータ点の真の材料フローを報告し続ける。次いで、システムは流量ゼロ状態に戻り、上で説明したように機能して、ゼロの信号を図１の要素１３５からスイッチの端子１３９を介して出力経路１２６に送り、流量ゼロ状態が続いている間、ユーザにゼロを報告する。
【００８７】
図１３の説明
図１２は、本発明の流量計が流量ゼロ状態と真の材料フローの状態との間でどのように切り替わるかを示す。さらに、図１２には、標本が低流量カットオフ値未満であることを示す要素１２０８に印加される信号によって各材料フロー状態の始めがどのように特徴付けられるかが記載されている。次いで、要素１２０８は要素１２１２に曲線あてはめ動作を実行させ、曲線あてはめ動作においては、新たに初期化された流量ゼロ状態のデータ点のうちの最初の２０個程度のデータ点に曲線あてはめ処理がなされて、材料フローと時間遅れと流量計への入力との間の相関を表す式が導出される。また、図１２に関連して、各導出された式が、その式が導出されたのと同一の流量ゼロ状態のデータ点の残りを分析するのにどのように使用されるかを説明した。
【００８８】
図１３は、各流量ゼロ状態期間に導出された式が、各導出された式の種々の部分を記憶するために、列１３０１、１３０２、１３０９を有するメモリ１３００の位置に記憶される、本発明の実施の形態を説明する。
【００８９】
第１の導出された式はｙ０＝ｍ０ｘ＋ｂ０であり、第１メモリ位置に記憶される。次の複数の流量ゼロ状態に関する連続して導出された式は、メモリ８００の連続する位置に記憶される。最後の式はｙｎ＝ｍｎｘ＋ｂｎと定義される。
【００９０】
メモリ１３００は経路１３０７を介して計器エレクトロニクス１２０から情報を受け取り、各受け取られた項目はメモリ８００の適当な部分に送られる。メモリは循環型とすることができ、最初の導出された項目は指示された位置に記憶され、その後の項目は最初のメモリ位置から始まって循環式にメモリに記憶される。したがって、メモリは必ず満杯であり、新たに導出された式は、空きがある場合にはメモリの空きの位置に書き込まれ、又は、既存項目を上書きして次の連続する位置に書き込むことによって記憶される。このようにして、メモリ１３００は最初の「ｎ」個の式を受け取った後は必ず満杯である。データ分析機構１３０６は記憶された式を分析し、各パラメータの平均値を計算し、式ｙａｖ＝ｍａｖｘ＋ｂａｖを書き込むことによって一番下の位置に平均値を記憶する。そのようにして、メモリの一番下の位置には、最後の「ｎ」個の式の平均値が記憶される。
【００９１】
動作において、種々の式が傾きｍ及び切片ｂの変数に対して一貫性のある値を有することが望ましい。他の式と大きく異なる傾きｍ及び切片ｂの値を含む式は、流量計出力を使用してはならない故障状態を示すことがある。データ分析機構１３０６はこれらの機能を実行し、新たに受け取った式とメモリに記憶された他の式との間の矛盾について計器エレクトロニクス１２０に通知する。
【００９２】
図１４の説明
図１４は、式が受け取られたときに図１３のシステムによって実行される方法ステップを開示する。要素１４０１は式を受け取り、これをメモリ１３００の次の使用可能な位置に書き込む。要素１４０２は新たに受け取られた式を読み取り、これをデータ分析機構１４０６に印加する。データ分析機構１４０６は、連続する標本に対して導出された式を表す、メモリ３００における他のデータ項目間の一貫性について、記憶されたデータを分析する。
【００９３】
要素１４０２はそのデータ分析に関連する情報を要素１４０３に適用し、要素１４０３は、データが一貫していて異常を含まない場合に信号を「イエス」の経路１４０４に印加する。データに矛盾があるか異常が含まれる場合には、これをさらに調査しなければならず、信号は「ノー」の経路１４０６に印加される。「イエス」の経路９０４への信号の印加により、システムに通常のシステム動作を継続させる。これは、メモリ１３００に書き込まれたときの追加項目の分析を含む。経路１４０６への「ノー」の信号の印加はシステム警告１４０７を開始することができ、また、所望ならば、材料フローを打ち切ることによってシステムを終了することができる。
【００９４】
他の可能な実施の形態の説明―――図１５〜１７
図１５の説明
これまで、流量計を通る流量がない流量ゼロ状態期間に経路１２６へ偽流量計信号を生成するのを、本発明を実施するコリオリ流量計システムがどのように防ぐかを説明してきた。本発明を実施する方法及び装置によれば、流量ゼロ状態が検出されると、流量ゼロ状態が持続する間、ゼロ電位発生源１３５が出力１２６に適用され、流量ゼロ訂正要素１３３及び流量情報生成回路１３２がピックオフ１０５、１０５’間の時間遅れ信号を分析するように機能する。偽時間遅れ信号は、それが表す流量信号の大きさが真の材料フローを示す偏差限度を超えるまで監視される。このような時、流量ゼロ訂正回路１３３及び流量情報生成回路１３２は流量ゼロ状態の標本化を終了するように機能し、真の材料フローを表す出力信号を経路１２６に印加する。
【００９５】
流量ゼロ状態期間に偽信号を生成する原因となるのと同一の材料異常が、低材料フローの状態期間に材料フローに存在する場合もある。これらは、低流量状態期間に流量計によって生成される出力情報の誤差を生じ得る。これが図１５に示されており、図１５は比較的小さい振幅の材料流量の状態の期間での流量計の特性を示している。図１５に示されたパラメータは、被試験流量計と直列の基準流量計を用いて測定されたものである。測定された基準フローは、図１５では経路１５０１として示されている。これは時刻「０」から時刻５０００前後まで、大きさにおいて比較的一定である。被試験流量計によって生成された出力信号は経路１５０３として示されており、時刻「０」から時刻３７００前後まで、かなり変動する。時刻３７００に、流量計はゼロにリセットされて再較正され、その時から、試験フローはレベル１８で比較的一定のままであった。
【００９６】
図１５は、経路１５０３に関連する試験運転期間での入力電力の変動を表す経路１５０２を示している。入力電力１５０２は時刻「０」前後に開始され、時刻１５００の最大値まで増加し、その後、流量計がリセットされる時刻３７００まで減少する。
【００９７】
試験フロー１５０３の変動は、試験の続く期間の入力電力１５０２の増加と逆であり、それと対称である。測定された基準フロー１５０１は試験区間には比較的一定なので、試験フロー１００３の変動及び入力電力１５０２の変動は、流量計の前述の流量ゼロ状態期間の時間遅れに対する偽信号の生成を引き起こしたのと同一の材料異常に起因する。
【００９８】
図１５は、これらの誤差が流量計の低流量状態期間には重大であることを示している。つまり、時刻１５００に、試験フロー１５０３は「−４」として図示され、入力電力１５０３はレベル４６０をわずかに超える最大値である。測定された基準フロー１５０１は試験期間には約２０の流量で一定のままなので、これらの材料異常によって生成される誤差及び生成された偽信号は、試験フローが、測定された基準フロー１５０１によって示される２０という正の流量ではなく−４であったことを示すことがわかる。つまり、試験フロー１５０３は、このときに流量計によって生成された情報を信頼できなくするように、生成された偽信号及び材料異常によって信頼できなくされた。
【００９９】
図７には、入力電力の変動がΔｔの対応する変動を表し、したがって、指示された流量の変動を表すことが示されている。言い換えると、線１５０２に関する図１５の入力電力の変動は、図７に示すように時間遅れΔｔの変動に直接に関係し、この時間遅れΔｔの変動は、図１５に示す質量流量に関係する。入力電力１５０２は試験フローの持続時間中に変化するので、入力電力１５０２の変動及び試験フロー１５０３の対応する変動は、前述の材料異常と流量ゼロ状態期間にこれらの異常が生成する偽時間遅れ信号とに起因すると仮定しなければならない。同一の異常及び偽信号が、小さい材料フローの状態の期間に流量計によって生成される情報に存在する。
【０１００】
図１６の説明
本発明の他の可能な実施の形態によれば、低レベルの材料フローでの材料異常及び偽時間遅れ信号の存在に関連する問題は、流量ゼロ状態期間の偽時間遅れ信号に関連する入力電力について前に説明した式を最初に導出することによって除去される。そのような式は図１６に経路１６０２として示されるが、導出される式は、
Δｔ０Ｆ＝Ｋ０Ｆ（ＤＩ０Ｆ）＋Ｂ０Ｆ
である。この式は位置Ｂ０Ｆにｙ軸切片を有し、Ｋ０Ｆの傾きを有する。次に、同一の材料を含む同一の流量計を低流量状態の期間に動作させる。次いで、曲線あてはめされた式を流量計の低流量状態について導出する。この式は経路１６０４に対して示されており、
ΔｔＦ＝ＫＦ（ＤＩＦ）＋ＢＦ
である。式１６０４の傾きはＫＦであり、Δｔ軸の切片はＢＦである。式１６０２、１６０４の傾きは同一であり、その結果、ＫＦはＫ０Ｆと等しくなければならない。
【０１０１】
線１６０２の式に関しては、線１６０２上の任意の位置とＢ０Ｆとも称する水平線１６０１との間の距離は、流量ゼロ状態期間に流量計によって生成された偽信号に起因する。線１６０２と線１６０１との間の角度は、線１６０４、１６０３間の角度と等しい。したがって、明らかなように、線１６０４上の任意の点と線１６０３上の任意の点との間の距離は、同様に、泡等に起因する材料フローでの異常によって生成された偽信号に起因する。このため、線１６０３に対する真の材料フローの大きさは、低流量の大きさのｙ切片ＢＦと流量計の流量ゼロ状態のｙ軸切片Ｂ０Ｆとの間の差によって決定される。図１１に示す式及びそれらの間の相互関係は、図１７に示すように、真の材料フローの計算に使用される。
【０１０２】
図１７の説明
図１７は、図１６のグラフによって示す材料フローの大きさに関する訂正された材料フローを導出するのに使用される方法ステップを記述している。処理１７００は要素１７０１で開始され、要素１７０１は、式
Δｔ０Ｆ＝Ｋ０Ｆ（ΔＩＭ）＋Ｂ０Ｆ
を導出する。この式は流量計の流量ゼロ状態に対するものである。次に、要素１７０２が、線１６０４に示す低材料フロー状態に対する曲線あてはめされた式ΔｔＦを導出する。次に、要素１７０３が項Δｔｆ、Δｔ０を具現する式及び関連する限度を解く。次いで要素１２０４が式
【０１０３】
【数１】
2007521465.tif 000003
【０１０４】
を解く。要素１７０３はユーザにより指定された限度に対してＫ０Ｆ−ＫＦの値を検査する。限度を満たさない場合には、要素１７０３は要素１７０４に「ノー」の信号を印加し、要素１７０４は要素１７０８及び経路１２６に未補償流量を報告する。限度を満たす場合には、要素１７０３は「イエス」の信号を要素１７０６に印加し、要素１７０６は補償済みの流量
【０１０５】
【数２】
2007521465.tif 000004
【０１０６】
を要素１７０８及び経路１２６に印加し、処理状態について要素１７０７でユーザに通知する。要素１７０３によって使用される限度は、所望であれば、メモリ１３００に記憶された項ｙａｖ＝ｍａｖｘ＋ｂａｖとすることができる。図１７の方法は、材料異常及びそれらが生成する偽信号の影響を除去することによって、流量計の低流量状態の訂正された値を導出する。
【０１０７】
理解されるように、請求される発明は好ましい実施の形態の説明に限定されるのではなく、他の修正及び変形を含む。例えば、本発明を、単一の直管流量計又は二重管流量計の一部を含むものとして開示したが、本発明はそれに限定されるものではなく、不規則な構成又は曲がった構成の単一管流量計及び複数の流管を有する流量計を含む他のタイプの流量計と共に使用できることを理解されたい。また、本発明の方法及び装置は、コリオリ流量計のほか、他のタイプの流量測定装置と共に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明を実施する計器エレクトロニクスを含むコリオリ流量計を示す図である。
【図２】流量計の長いゼロ・ドリフト状態期間に対する、偏差の割り当てられた値とともに偽流量信号を示すグラフである。
【図３】真の流量状態によって終了される流量ゼロ状態によって終了され且つ後続される短い真の流量状態の出力信号を示すグラフである。
【図４】関連する偏差限度とともに、長い流量ゼロ状態期間の流量計の偽流量信号を示すグラフであり、流量ゼロ状態は真の流量状態によって終了され、真の流量状態は流量ゼロ状態によって終了され、流量ゼロ状態期間に出力は再度監視される。
【図５】本発明の処理ステップを示すブロック図である。
【図６】流量計の流量ゼロ状態期間に生成される偽ゼロ・ドリフト時間遅れΔｔ信号を示すグラフである。
【図７】コリオリ流量計のゼロ・ドリフト流量状態期間のゼロ・ドリフト時間遅れΔｔと入力電力との間の対応を示すグラフである。
【図８】流量ゼロ状態期間の流量計の時間遅れΔｔの標本を、入力電力とピックオフによって検出された時間遅れΔｔとの間の対応を表すのに曲線あてはめ技法を使用することによって算術式としてどのように表すことができるかを示すグラフである。
【図９】材料フロー状態期間に駆動利得と時間遅れΔｔとの間に対応がないことを示す図である。
【図１０】本発明の動作を表すグラフである。
【図１１】本発明の動作を示す状態図である。
【図１２】本発明の処理ステップを示すブロック図である。
【図１３】本発明を実施するコリオリ流量計の性能を高めるために記憶及び複数の導出された式を提供する、本発明の実施の形態を開示する図である。
【図１４】図１３のシステムによって実行されるステップを示す流量図である。
【図１５】低材料フロー状態の期間に対する、本発明を実施する流量計のパラメータ変動を示す図である。
【図１６】低流量状態の出力情報を補償するのに使用される式を示す図である。
【図１７】低材料フロー状態の期間に流量計によって生成される出力信号の精度を高めるために流量信号の標本期間に利用できる処理ステップを示す図である。
【図１】
2007521465.tif 000005
【図２】
2007521465.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
2007521465.tif 000009
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2007521465.tif 000019
【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
2007521465.tif 000022
2007521465.tif 000023