(57)【要約】流量計(５)の剛性係数Ｋ(２０２、２０４)を何時検証するかを決定する方法(３００)であって第１の剛性係数Ｋ(２０２)、複数の温度Ｔ(２０６)、複数の応答周波数ω(２０８)及び複数のドライバ電流Ｉ(２１０)を受信するステップと、平均温度Ｔ(２１２)、標準偏差温度Ｔ(２１４)、平均応答周波数ω(２１６)、標準偏差応答周波数ω(２１８)、平均ドライバ電流Ｉ(２２４)及び標準偏差ドライバ電流Ｉ(２２６)を決定するステップとを含む。後続の温度Ｔ(２２８)、後続の応答周波数ω(２３０)又は後続のドライバ電流Ｉ(２３２)を含む第１の後続の値(２３６)が受信される。第１の後続の値(２３６)が、第１の各範囲(２３７)の外側にあると決定すれば、第２の剛性係数Ｋ(２０４)の決定が開始される。【選択図】図３a
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流量計(５)の剛性係数Ｋ(２０２、２０４)を何時検証するかを決定する方法(３００)であって、
第１の剛性係数Ｋ(２０２)を受信するステップと、
複数の温度Ｔ(２０６)、複数の応答周波数ω(２０８)及び複数のドライバ電流Ｉ(２１０)を受信するステップと、
複数の温度Ｔ(２０６)に基づいて、平均温度Ｔ(２１２)及び標準偏差温度Ｔ(２１４)を決定するステップと、
複数の応答周波数ω(２０８)に基づいて、平均応答周波数ω(２１６)及び標準偏差応答周波数ω(２１８)を決定するステップと、
複数のドライバ電流Ｉ(２１０)に基づいて、平均ドライバ電流Ｉ(２２４)及び標準偏差ドライバ電流Ｉ(２２６)を決定するステップと、
後続の温度Ｔ(２２８)、後続の応答周波数ω(２３０)又は後続のドライバ電流Ｉ(２３２)を含む第１の後続の値(２３６)を受信するステップと、
第１の後続の値(２３６)が、第１の各平均値(２３８)から第１の各閾値(２３４)を引いた値と、第１の各平均値(２３８)に第１の各閾値(２３４)を加えた値との間の値と規定される第１の各範囲(２３７)の外側にあると決定すれば、第２の剛性係数Ｋ(２０４)の決定を開始するステップを含む、方法(３００)。
【請求項２】
複数の温度Ｔ(２０６)、複数の応答周波数ω(２０８)及び複数のドライバ電流Ｉ(２１０)は第１の剛性係数Ｋ(２０２)の決定と同時に決定される、請求項１に記載の方法(３００)。
【請求項３】
第１の各閾値(２３４)は、第１の各標準偏差(２３９)に所定の係数(２６８)を乗じたものである、請求項１又は２に記載の方法(３００)。
【請求項４】
更に、後続の温度Ｔ(２２８)、後続の応答周波数ω(２３０)又は後続のドライバ電流Ｉ(２３２)を含み、第１の後続の値(２３６)とは異なる第２の後続の値(２５２)を少なくとも受信するステップを含み、
第１の後続の値(２３６)が第１の各範囲(２３７)の外側にあると決定するステップは更に、第２の後続の値(２５２)が、第２の各平均値(２５６)から第２の各閾値(２５０)を引いた値と、第２の各平均値(２５６)に第２の各閾値(２５０)を加えた値との間の値と規定される第２の各範囲(２５４)の外側にあると決定するステップを含む、請求項３に記載の方法(３００)。
【請求項５】
更に、後続の温度Ｔ(２２８)、後続の応答周波数ω(２３０)又は後続のドライバ電流Ｉ(２３２)を含み、第２の後続の値(２５２)及び第１の後続の値(２３６)とは異なる第３の後続の値(２６２)を少なくとも受信するステップを含み、
第１の後続の値(２３６)が第１の各範囲(２３７)の外側にあると決定するステップは更に、第３の後続の値(２６２)が、第３の各平均値(２６０)から第３の各閾値(２６０)を引いた値と、第３の各平均値(２６０)に第３の各閾値(２６０)を加えた値との間の値と規定される第３の各範囲(２６４)の外側にあると決定するステップを含む、請求項４に記載の方法(３００)。
【請求項６】
第１の剛性係数Ｋ(２０２)を受信するステップ又は第２の剛性係数Ｋ(２０４)の決定を開始するステップの少なくとも１つは更に、
大凡の共振周波数における流量計(５)の振動に対する応答を含む振動応答(２４０)を振動計(５)から受信するステップと、
振動応答周波数ω(２４２)を決定するステップと、
振動応答電圧Ｖ(２４４)及び振動応答ドライブ電流Ｉ(２４６)を決定するステップと、
流量計(５)の減衰特性ζ(２４８)を測定するステップと、
振動応答周波数ω(２４２)、振動応答電圧Ｖ(２４４)、振動応答ドライブ電流Ｉ(２４６)及び減衰特性ζ(２４８)から剛性係数Ｋ(２０２、２０４)を決定するステップを含む、請求項１に記載の方法(３００)。
【請求項７】
流量計(５)用のメータ電子機器(２０)であって、流量計(５)から振動応答(２４０)を受信するインターフェイス(２０１)と、該インターフェイス(２０１)と通信する処理システム(２０３)を備え、該処理システム(２０３)は、
第１の剛性係数Ｋ(２０２)を受信し、
複数の温度Ｔ(２０６)、複数の応答周波数ω(２０８)及び複数のドライバ電流Ｉ(２１０)を受信し、
複数の温度Ｔ(２０６)に基づいて、平均温度Ｔ(２１２)及び標準偏差温度Ｔ(２１４)を決定し、
複数の応答周波数ω(２０８)に基づいて、後続の応答周波数ω(２３０)及び標準偏差応答周波数ω(２１８)を決定し、
複数のドライバ電流Ｉ(２１０)に基づいて、平均ドライバ電流Ｉ(２２４)及び標準偏差ドライバ電流Ｉ(２２６)を決定し、
後続の温度Ｔ(２２８)、後続の応答周波数ω(２３０)又は後続のドライバ電流Ｉ(２３２)を含む第１の後続の値(２３６)を受信し、
第１の後続の値(２３６)が、第１の各平均値(２３８)から第１の各閾値(２３４)を引いた値と、第１の各平均値(２３８)に第１の各閾値(２３４)を加えた値との間の値と規定される第１の各範囲(２３７)の外側にあると決定すれば、第２の剛性係数Ｋ(２０４)の決定を開始する、メータ電子機器(２０)。
【請求項８】
複数の温度Ｔ(２０６)、複数の応答周波数ω(２０８)及び複数のドライバ電流Ｉ(２１０)は第１の剛性係数Ｋ(２０２)の決定と同時に決定される、請求項７に記載のメータ電子機器(２０)。
【請求項９】
第１の各閾値(２３４)は、第１の各標準偏差(２３９)に所定の係数(２６８)を乗じたものである、請求項７又は８に記載のメータ電子機器(２０)。
【請求項１０】
処理システム(２０３)は更に、
後続の温度Ｔ(２２８)、後続の応答周波数ω(２３０)又は後続のドライバ電流Ｉ(２３２)を含み、第１の後続の値(２３６)とは異なる第２の後続の値(２５２)を少なくとも受信するように構成され、
第１の後続の値(２３６)が第１の各範囲(２３７)の外側にあると決定することは更に、第２の後続の値(２５２)が、第２の各平均値(２５６)から第２の各閾値(２５０)を引いた値と、第２の各平均値(２５６)に第２の各閾値(２５０)を加えた値との間の値と規定される第２の各範囲(２５４)の外側にあると決定することを含む、請求項７乃至９の何れかに記載のメータ電子機器(２０)。
【請求項１１】
処理システム(２０３)は更に、
後続の温度Ｔ(２２８)、後続の応答周波数ω(２３０)又は後続のドライバ電流Ｉ(２３２)を含み、第２の後続の値(２５２)及び第１の後続の値(２３６)とは異なる第３の後続の値(２６２)を少なくとも受信するように構成され、
第１の後続の値(２３６)が第１の各範囲(２３７)の外側にあると決定することは更に、第３の後続の値(２６２)が、第３の各平均値(２６０)から第３の各閾値(２６０)を引いた値と、第３の各平均値(２６０)に第３の各閾値(２６０)を加えた値との間の値と規定される第３の各範囲(２６４)の外側にあると決定することを含む、請求項１０に記載のメータ電子機器(２０)。
【請求項１２】
第１の剛性係数Ｋ(２０２)を受信すること又は第２の剛性係数Ｋ(２０４)の決定を開始することの少なくとも１つは更に、
大凡の共振周波数における流量計(５)の振動に対する応答を含む振動応答(２４０)を振動計(５)から受信することと、
振動応答周波数ω(２４２)を決定することと、
振動応答電圧Ｖ(２４４)及び振動応答ドライブ電流Ｉ(２４６)を決定することと、
流量計(５)の減衰特性ζ(２４８)を測定することと、
振動応答周波数ω(２４２)、振動応答電圧Ｖ(２４４)、振動応答ドライブ電流Ｉ(２４６)及び減衰特性ζ(２４８)から剛性係数Ｋ(２０２、２０４)を決定することを含む、請求項７乃至１１の何れかに記載のメータ電子機器(２０)。
【請求項１３】
流量計(５)の剛性係数Ｋ(２０２、２０４)を何時検証するかを決定するシステム(５００)であって、
第１の剛性係数Ｋ(２０２)を決定し、第２の剛性係数Ｋ(２０４)を決定するように構成された剛性係数Ｋモジュール(５０２)と、
複数の温度Ｔ(２０６)、複数の応答周波数ω(２０８)及び複数のドライバ電流Ｉ(２１０)を受信し、複数の温度Ｔ(２０６)に基づいて、平均温度Ｔ(２１２)及び標準偏差温度Ｔ(２１４)を決定し、複数の応答周波数ω(２０８)に基づいて、後続の応答周波数ω(２３０)及び標準偏差応答周波数ω(２１８)を決定し、複数のドライバ電流Ｉ(２１０)に基づいて、平均ドライバ電流Ｉ(２２４)及び標準偏差ドライバ電流Ｉ(２２６)を決定するように構成された学習モジュール(５０４)と、
後続の温度Ｔ(２２８)、後続の応答周波数ω(２３０)又は後続のドライバ電流Ｉ(２３２)を含む第１の後続の値(２３６)を受信し、第１の後続の値(２３６)が、第１の各平均値(２３８)から第１の各閾値(２３４)を引いた値と、第１の各平均値(２３８)に第１の各閾値(２３４)を加えた値との間の値と規定される第１の各範囲(２３７)の外側にあると決定すれば、第２の剛性係数Ｋ(２０４)の決定を開始する監視モジュール(５０６)を備える、システム(５００)。
【請求項１４】
複数の温度Ｔ(２０６)、複数の応答周波数ω(２０８)及び複数のドライバ電流Ｉ(２１０)は第１の剛性係数Ｋ(２０２)の決定と同時に決定される、請求項１３に記載のシステム(５００)。
【請求項１５】
第１の各閾値(２３４)は、第１の各標準偏差(２３９)に所定の係数(２６８)を乗じたものである、請求項１３又は１４に記載のシステム(５００)。
【請求項１６】
監視モジュール(５０６)は更に、
後続の温度Ｔ(２２８)、後続の応答周波数ω(２３０)又は後続のドライバ電流Ｉ(２３２)を含み、第１の後続の値(２３６)とは異なる第２の後続の値(２５２)を少なくとも受信するように構成され、
第１の後続の値(２３６)が第１の各範囲(２３７)の外側にあると決定することは更に、第２の後続の値(２５２)が、第２の各平均値(２５６)から第２の各閾値(２５０)を引いた値と、第２の各平均値(２５６)に第２の各閾値(２５０)を加えた値との間の値と規定される第２の各範囲(２５４)の外側にあると決定することを含む、請求項１３乃至１５の何れかに記載のシステム(５００)。
【請求項１７】
監視モジュール(５０６)は更に、
後続の温度Ｔ(２２８)、後続の応答周波数ω(２３０)又は後続のドライバ電流Ｉ(２３２)を含み、第２の後続の値(２５２)及び第１の後続の値(２３６)とは異なる第３の後続の値(２６２)を少なくとも受信するように構成され、
第１の後続の値(２３６)が第１の各範囲(２３７)の外側にあると決定することは更に、第３の後続の値(２６２)が、第３の各平均値(２６０)から第３の各閾値(２６０)を引いた値と、第３の各平均値(２６０)に第３の各閾値(２６０)を加えた値との間の値と規定される第３の各範囲(２６４)の外側にあると決定することを含む、請求項１６に記載のシステム(５００)。
【請求項１８】
剛性係数Ｋモジュール(５０２)は更に、大凡の共振周波数における流量計(５)の振動に対する応答を含む振動応答(２４０)を振動計(５)から受信し、振動応答周波数ω(２４２)を決定し、振動応答電圧Ｖ(２４４)及び振動応答ドライブ電流Ｉ(２４６)を決定し、流量計(５)の減衰特性ζ(２４８)を測定し、振動応答周波数ω(２４２)、振動応答電圧Ｖ(２４４)、振動応答ドライブ電流Ｉ(２４６)及び減衰特性ζ(２４８)から剛性係数Ｋ(２０２、２０４)を決定するように構成されている、請求項１３乃至１７の何れかに記載のシステム(５００)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流量計をいつ検証するかを決定するためのメータ検証及びメータ検証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コリオリ質量流量計や振動式管デンシトメータなどの振動式流管センサは、通常、流れ材料を含む振動式流管の動きを検出することによって動作する。質量流量、密度などの流管内の材料に関連する特性は、流管に関連するトランスデューサから受信した測定信号を処理することによって決定される。振動する材料が充填されたシステムの振動モードは、一般に、収容する流管及び該流管に含まれる材料の質量、剛性及び減衰特性の組み合わせによって影響を受ける。
【０００３】
振動式流量計の流管は、１つ又は複数の流管を含み得る。流管は、共振周波数で強制的に振動し、ここで流管の共振周波数は、流管内の流体の密度に比例する。流管の入口箇所と出口箇所にあるピックオフは、流管の両端間の相対振動を測定する。流動中、コリオリの力により振動する流管と流動質量が結合し、流管の両端間の振動に位相シフトが発生する。位相シフトは、質量流量に正比例する。
【０００４】
典型的なコリオリ質量流量計は１つまたは複数の流管を含み、該流管はパイプライン又は他の輸送システムにインラインで接続され、システム内の流体、スラリーなどの材料を運ぶ。各流管は、例えば、単純な曲げ、ねじれ、半径方向及び結合モードを含む一連の固有振動モードを有すると見なされる。一般的なコリオリ質量流量の測定用途では、材料が流管を流れるときに、流管が１つまたは複数の振動モードで励起され、流管の動きが流管に沿って間隔を置いて配置された地点で測定される。励起は、通常はドライバ、例えば、周期的に流管を摂動させるボイスコイルタイプのドライバなどの電気的機械装置によって付与される。質量流量は、ピックオフ位置での運動間の時間遅延又は位相差を測定することによって決定される。１つ又は複数の流管の振動応答を測定するために、通常、このような２つのピックオフセンサが使用され、該２つのピックオフセンサは通常、アクチュエータの上流及び下流の位置に配置される。２つのピックオフセンサは、ケーブルで電子機器に接続される。電子機器は、２つのピックオフセンサから信号を受信し、質量流量測定値を導出するために信号を処理する。
【０００５】
２つのセンサ信号間の位相差は、１つまたは複数の流管を流れる材料の質量流量に関連している。材料の質量流量は、２つのセンサ信号間の時間遅延に比例し、従って質量流量は、時間遅延に流量校正係数(ＦＣＦ)を掛けることによって決定され、ここで、時間遅延は、周波数で割った位相差である。ＦＣＦは、流管の材料特性と断面特性を反映している。従来技術では、ＦＣＦは、パイプライン又は他の流管に流量計を設置する前の較正プロセスによって決定される。較正プロセスでは、流体が所定の流量で流管を通過し、位相差と流量の比率が計算される。
【０００６】
ＦＣＦはメータアセンブリの剛性特性に関連している。メータアセンブリの剛性特性Ｋが変化すると、ＦＣＦも変化する。従って、変更は、流量計によって生成される流量測定の精度に影響する。流管の材料特性と断面特性の変化は、例えば侵食や腐食によって引き起こされる可能性がある。
【０００７】
従って、流量計の高レベルの精度を維持してＦＣＦが変化したかどうかを判断するために、流量計の流管の剛性係数Ｋを追跡して、メータアセンブリの剛性の変化を検出及び/又は定量化する必要がある。メータ検証ルーチンを実行すると、作業者はメータアセンブリの較正を簡単にチェックすることができる。
【０００８】
メータ検証の利点を享受するには、作業者はメータ検証をスケジュールする必要がある。通常、メータ検証は事前にスケジュールされた定期的な間隔で、又はプロセスの周囲でダウンタイムの機会が発生したときに実行される。プロセスは２４時間体制で運用されることがあるため、メータ検証ルーチンを実行するのに都合のよい時間を特定するのが難しい場合や、作業者が都合のよい時間を特定する機会を逃す場合がある。都合のよい時間を特定する機会を逃すと、メータ検証の間に比較的長い時間が経過する可能性がある。その間、剛性係数Ｋの変化が、メータ検証の間で考慮されない場合があり、これは流量計の精度に影響を与え得る。
【０００９】
また、メータの剛性が変化していないときに、メータ検証ルーチンが実行される場合がある。ただし、メータ検証はプロセッサを集中的に使用し、多少混乱を招く可能性がある。作業者は、メータの剛性が変化した可能性がいつあるかを判断する方法がないため、メータの剛性が変化した可能性が低い場合でも、作業者は剛性を頻繁に確認し続ける必要がある。
必要なのは、メータの剛性が変化した可能性がある時期を特定する方法であり、これにより、メータ検証を必要に応じて実行することができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の態様によると、流量計の剛性係数Ｋをいつ検証するかを決定する方法が提供される。この方法は、第１の剛性係数Ｋを受信するステップを含む。この方法は、複数の温度Ｔ、複数の応答周波数ω、及び複数のドライブ電流Ｉを受信するステップをさらに含む。この方法は、複数の温度Ｔに基づいて平均温度Ｔ及び標準偏差温度Ｔを決定するステップをさらに含む。方法は更に、複数の応答周波数ωに基づいて、平均応答周波数ω及び標準偏差応答周波数ωを決定するステップを含む。方法は更に、複数のドライバ電流Ｉに基づいて、平均ドライバ電流Ｉ及び標準偏差ドライバ電流Ｉを決定するステップを含む。方法は更に、後続の温度Ｔ、後続の応答周波数ω又は後続のドライバ電流Ｉを含む第１の後続の値を受信するステップを含む。第１の後続の値が、第１の各平均値から第１の各閾値を引いた値と、第１の各平均値に第１の各閾値を加えた値との間の値と規定される第１の各範囲の外側にあると決定すれば、第２の剛性係数Ｋの決定を開始するステップを含む。
【００１１】
第２の態様によると、流量計用のメータ電子機器が提供される。メータ電子機器は、流量計から振動応答を受信するインターフェイスと、該インターフェイスと通信する処理システムを備える。処理システムは、第１の剛性係数Ｋを受信するように構成される。処理システムは更に、複数の温度Ｔ、複数の応答周波数ω及び複数のドライバ電流Ｉを受信するように構成される。処理システムは更に、複数の温度Ｔに基づいて、平均温度Ｔ及び標準偏差温度Ｔを決定するように構成される。処理システムは更に、複数の応答周波数ωに基づいて、後続の応答周波数ω及び標準偏差応答周波数ωを決定するように構成される。処理システムは更に、複数のドライバ電流Ｉに基づいて、平均ドライバ電流Ｉ及び標準偏差ドライバ電流Ｉを決定するように構成される。処理システムは更に、後続の温度Ｔ、後続の応答周波数ω又は後続のドライバ電流Ｉを含む第１の後続の値を受信するように構成される。第１の後続の値が、第１の各平均値から第１の各閾値を引いた値と、第１の各平均値に第１の各閾値を加えた値との間の値と規定される第１の各範囲の外側にあると決定すれば、処理システムは更に、第２の剛性係数Ｋの決定を開始するように構成される。
【００１２】
第３の態様によると、流量計の剛性係数Ｋを何時検証するかを決定するシステムが提供される。システムは剛性係数Ｋモジュール、学習モジュール及び監視モジュールを備える。
剛性係数Ｋモジュールは、第１の剛性係数Ｋを決定し、第２の剛性係数Ｋを決定するように構成される。
学習モジュールは、複数の温度Ｔ、複数の応答周波数ω及び複数のドライバ電流Ｉを受信し、複数の温度Ｔに基づいて、平均温度Ｔ及び標準偏差温度Ｔを決定し、複数の応答周波数ωに基づいて、後続の応答周波数ω及び標準偏差応答周波数ωを決定し、複数のドライバ電流Ｉに基づいて、平均ドライバ電流Ｉ及び標準偏差ドライバ電流Ｉを決定するように構成される。
監視モジュールは、後続の温度Ｔ、後続の応答周波数ω又は後続のドライバ電流Ｉを含む第１の後続の値を受信し、第１の後続の値が、第１の各平均値から第１の各閾値を引いた値と、第１の各平均値に第１の各閾値を加えた値との間の値と規定される第１の各範囲の外側にあると決定すれば、第２の剛性係数Ｋの決定を開始するように構成される。
【００１３】
態様
更なる態様において、複数の温度Ｔ、複数の応答周波数ω及び複数のドライバ電流Ｉは第１の剛性係数Ｋの決定と同時に決定される。
更なる態様において、第１の各閾値は、第１の各標準偏差に所定の係数を乗じたものである。
【００１４】
更なる態様において、方法は更に後続の温度Ｔ、後続の応答周波数ω又は後続のドライバ電流Ｉを含み、第１の後続の値とは異なる第２の後続の値を少なくとも受信するステップを含み、第１の後続の値が第１の各範囲の外側にあると決定するステップは更に、第２の後続の値が、第２の各平均値から第２の各閾値を引いた値と、第２の各平均値に第２の各閾値を加えた値との間の値と規定される第２の各範囲の外側にあると決定するステップを含む。
【００１５】
更なる態様において、方法は更に後続の温度Ｔ、後続の応答周波数ω又は後続のドライバ電流Ｉを含み、第２の後続の値及び第１の後続の値とは異なる第３の後続の値を少なくとも受信するステップを含み、
第１の後続の値が第１の各範囲の外側にあると決定するステップは更に、第３の後続の値が、第３の各平均値から第３の各閾値を引いた値と、第３の各平均値に第３の各閾値を加えた値との間の値と規定される第３の各範囲の外側にあると決定するステップを含む。
【００１６】
更なる態様において、第１の剛性係数Ｋを受信するステップ又は第２の剛性係数Ｋの決定を開始するステップの少なくとも１つは更に、大凡の共振周波数における流量計の振動に対する応答を含む振動応答を振動計から受信するステップと、振動応答周波数ωを決定するステップと、振動応答電圧Ｖ及び振動応答ドライブ電流Ｉを決定するステップと、流量計の減衰特性ζを測定するステップと、振動応答周波数ω、振動応答電圧Ｖ、振動応答ドライブ電流Ｉ及び減衰特性ζから剛性係数Ｋを決定するステップを含む。
【００１７】
更なる態様において、複数の温度Ｔ、複数の応答周波数ω及び複数のドライバ電流Ｉは第１の剛性係数Ｋの決定と同時に決定される。
更なる態様において、第１の各閾値は、第１の各標準偏差に所定の係数を乗じたものである。
【００１８】
更なる態様において、処理システムは更に、後続の温度Ｔ、後続の応答周波数ω又は後続のドライバ電流Ｉを含み、第１の後続の値とは異なる第２の後続の値を少なくとも受信するように構成され、第１の後続の値が第１の各範囲の外側にあると決定することは更に、第２の後続の値が、第２の各平均値から第２の各閾値を引いた値と、第２の各平均値に第２の各閾値を加えた値との間の値と規定される第２の各範囲の外側にあると決定することを含む。
【００１９】
更なる態様において、処理システムは更に、後続の温度Ｔ、後続の応答周波数ω又は後続のドライバ電流Ｉを含み、第２の後続の値及び第１の後続の値とは異なる第３の後続の値を少なくとも受信するように構成され、第１の後続の値が第１の各範囲の外側にあると決定することは更に、第３の後続の値が、第３の各平均値から第３の各閾値を引いた値と、第３の各平均値に第３の各閾値を加えた値との間の値と規定される第３の各範囲の外側にあると決定することを含む。
【００２０】
更なる態様において、第１の剛性係数Ｋを受信すること又は第２の剛性係数Ｋの決定を開始することの少なくとも１つは更に、大凡の共振周波数における流量計の振動に対する応答を含む振動応答を振動計から受信することと、振動応答周波数ωを決定することと、振動応答電圧Ｖ及び振動応答ドライブ電流Ｉを決定することと、流量計の減衰特性ζを測定することと、振動応答周波数ω、振動応答電圧Ｖ、振動応答ドライブ電流Ｉ及び減衰特性ζから剛性係数Ｋを決定することを含む。
【００２１】
更なる態様において、複数の温度Ｔ、複数の応答周波数ω及び複数のドライバ電流Ｉは第１の剛性係数Ｋの決定と同時に決定される。
更なる態様において、第１の各閾値は、第１の各標準偏差に所定の係数を乗じたものである。
【００２２】
更なる態様において、監視モジュールは更に、後続の温度Ｔ、後続の応答周波数ω又は後続のドライバ電流Ｉを含み、第１の後続の値とは異なる第２の後続の値を少なくとも受信するように構成され、第１の後続の値が第１の各範囲の外側にあると決定することは更に、第２の後続の値が、第２の各平均値から第２の各閾値を引いた値と、第２の各平均値に第２の各閾値を加えた値との間の値と規定される第２の各範囲の外側にあると決定することを含む。
【００２３】
更なる態様において、監視モジュールは更に、後続の温度Ｔ、後続の応答周波数ω又は後続のドライバ電流Ｉを含み、第２の後続の値及び第１の後続の値とは異なる第３の後続の値を少なくとも受信するように構成され、第１の後続の値が第１の各範囲の外側にあると決定することは更に、第３の後続の値が、第３の各平均値から第３の各閾値を引いた値と、第３の各平均値に第３の各閾値を加えた値との間の値と規定される第３の各範囲の外側にあると決定することを含む。
【００２４】
更なる態様において、剛性係数Ｋモジュールは更に、大凡の共振周波数における流量計の振動に対する応答を含む振動応答を振動計から受信し、振動応答周波数ωを決定し、振動応答電圧Ｖ及び振動応答ドライブ電流Ｉを決定し、流量計の減衰特性ζを測定し、振動応答周波数ω、振動応答電圧Ｖ、振動応答ドライブ電流Ｉ及び減衰特性ζから剛性係数Ｋを決定するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
全ての図面にて、同じ符号は同じ要素を表す。
【図１】出願の例による流量計を示す。
【図２】出願の例によるメータ電子機器を示す。
【図３ａ】出願の例による方法を記載したフローチャートである。
【図３ｂ】出願の例による方法を記載したフローチャートである。
【図４】出願の例による方法を記載したフローチャートである。
【図５】出願の例による方法を記載したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本願は流量計の剛性係数をいつ検証するかを決定する方法、該方法を実行するメータ電子機器及び該方法を実行するシステムを開示する。
図１は、メータアセンブリ１０とメータ電子機器２０を備えた流量計５を記載する。メータアセンブリ１０は、プロセス材料の質量流量及び密度に応答する。メータ電子機器２０は、リード１００を介してメータアセンブリ１０に接続されて、経路２６を介して密度、質量流量及び温度情報、ならびに本出願に関係のない他の情報を提供する。コリオリ流量計の構造が説明されているが、当業者には、本出願がコリオリ質量流量計によって提供される追加の測定能力なしに、振動管デンシトメータとして実施できることは明らかである。
【００２７】
メータアセンブリ１０は、一対のマニホールド１５０及び１５０'、フランジネック１１０及び１１０'を有するフランジ１０３及び１０３'、一対の平行な流管１３０及び１３０'、ドライバ１８０、温度センサ１９０及び一対の速度ピックオフセンサ１７０Ｌ及び１７０Ｒを含む。流管１３０及び１３０'は、流管取り付けブロック１２０及び１２０'で互いに向かって収束する２つの本質的に真っ直ぐな側部脚部１３１及び１３１'及び出口脚部１３４及び１３４'を有する。流管１３０及び１３０'は、流管の長さに沿って２つの対称的な位置で曲がり、流管の長さ全体に亘って本質的に平行である。ブレースバー１４０及び１４０'は、各流管がその周りで振動する軸Ｗ及びＷ'を定義するのに役立つ。
【００２８】
流管１３０及び１３０'の側部脚部１３１、１３１'、１３４、１３４'は、流管取り付けブロック１２０及び１２０'に固定的に取り付けられ、これらのブロックは、次に、マニホールド１５０及び１５０'に固定的に取り付けられる。これは、メータアセンブリ１０を通る連続的な閉じた材料経路を提供する。
穴１０２及び１０２'を有するフランジ１０３及び１０３'が、入口端部１０４及び出口端部１０４'を介して、測定されているプロセス材料を運ぶプロセスライン(図示せず)に接続されると、材料はフランジ１０３のオリフィス１０１を通ってメータの入口端部１０４に入り、マニホールド１５０を通って、表面１２１を有する流管取り付けブロック１２０に導かれる。マニホールド１５０内で、材料は分割され、流管１３０及び１３０'を通って送られる。流管１３０及び１３０'を出ると、プロセス材料は、マニホールド１５０'内の単一の流れに再結合され、その後、ボルト穴１０２'を有するフランジ１０３'によってプロセスライン(図示せず)に接続された出口端部１０４'に送られる。
【００２９】
流管１３０及び１３０'は、夫々曲げ軸Ｗ−Ｗ及びＷ'−Ｗ'の周りに、実質的に同じ質量分布、慣性モーメント及びヤング率を有するように選択され、流管取り付けブロック１２０及び１２０'に適切に取り付けられる。これらの曲げ軸は、ブレースバー１４０及び１４０'を通過する。
【００３０】
流管のヤング率は温度によって変化し、この変化が流れと密度の計算に影響を与えるので、測温抵抗体(ＲＴＤ)温度センサ１９０が、流管１３０'に取り付けられ、流管の温度を連続的に測定する。流管の温度、従って通過する特定の電流に対してＲＴＤの両端に現れる電圧は、流管を通過する材料の温度によって決まる。ＲＴＤの両端に現れる温度依存電圧は、メータ電子機器２０によって周知の方法で使用されて、流管の温度変化による流管１３０及び１３０'の弾性率の変化を補償する。ＲＴＤは、リード１９５によってメータ電子機器２０に接続されている。
【００３１】
両流管１３０及び１３０’はドライバ１８０によって、夫々の曲げ軸Ｗ及びＷ’を中心に反対方向に駆動され、これは流量計の第１の位相外れモードと呼ばれる。このドライバ１８０は、流管１３０’に取り付けられた磁石及び流管１３０に取り付けられた反対側のコイルなどの多くの周知の構成の何れか１つを含み、両方の流管を振動させるために交流が流れる。適切なドライブ信号は、メータ電子機器２０によって、リード１８５を介して、ドライバ１８０に印加される。
【００３２】
メータ電子機器２０は、リード１９５上のＲＴＤ温度信号、及びリード１６５Ｌ及び１６５Ｒ上に現れる左右の速度信号を夫々受信する。メータ電子機器２０は、リード１８５に現れるドライブ信号をドライバ１８０に生成し、流管１３０及び１３０'を振動させる。メータ電子機器２０は、左右の速度信号及びＲＴＤ信号を処理して、メータアセンブリ１０を通過する材料の質量流量及び密度を計算する。この情報は、他の情報とともに、経路２６を介してメータ電子機器２０によって利用手段に印加される。
【００３３】
流量計を流れる材料の質量流量は、測定された時間遅延(又は位相差/周波数)に流量校正係数(ＦＣＦ)を掛けることによって決定される。ＦＣＦは、流管の材料特性と断面特性を反映している。ＦＣＦは、メータアセンブリの剛性特性に関連している。メータアセンブリの剛性特性が変化すると、ＦＣＦも変化する。従って、流量計の剛性の変化は、流量計によって生成される流量測定の精度に影響を与える。
【００３４】
流量計の振動応答は、開ループの２次駆動モデルで表すことができる。２次駆動モデルは以下である。
【数１】
2021534386.tif 000003
ここで、ｆはシステムに印加される力、Ｍはシステムの質量、Ｃは減衰特性及びＫはシステムの剛性特性である。項目ＫはＫ＝Ｍ(ω０)２を含み、項目ＣはＣ＝Ｍ２ζω０を含み、ζは減衰特性であり、ω０＝２πｆ０であり、ｆ０はヘルツ単位でのメータアセンブリ１０の固有振動数/共振周波数である。更に、ｘは振動の物理的変位距離であり、
【数１Ａ】
2021534386.tif 000004
は流管の変位速度であり、
【数１Ｂ】
2021534386.tif 000005
は流管の変位加速度である。
【００３５】
これは一般にＭＣＫモデルと言及される。この公式は以下の形式に再整理される。
【数２】
2021534386.tif 000006
式(２)は更に、伝達関数形式に操作される。伝達関数形式では、力に対する変位の項が使用されて以下に示される。
【数３】
2021534386.tif 000007
式(３)を単純化するために磁気関係を適用することができる。２つの適用可能な式は以下である。
【数４】
2021534386.tif 000008
及び
【数５】
2021534386.tif 000009
である。
【００３６】
式(４)のセンサ電圧Ｖ(ピックオフセンサ１７０Ｌ又は１７０Ｒで)は、ピックオフ感度係数ＢＬＰＯにピックオフ運動速度
【数５Ａ】
2021534386.tif 000010
を掛けたものに等しい。ピックオフ感度係数ＢＬＰＯは、一般に既知又は各ピックオフセンサについて測定されている。式(５)のドライバ１８０によって生成される力ｆは、ドライバ感度係数ＢＬＤＲにドライバ１８０に供給されたドライブ電流Ｉを掛けたものに等しい。ドライバ１８０のドライバ感度係数ＢＬＤＲは、一般に既知又は測定される。係数ＢＬＰＯ及びＢＬＤＲは、両方とも温度の関数であり、温度測定によって修正される。
【００３７】
式(４)と式(５)の磁気関係を式(３)の伝達関数に代入すると、次の式が得られる。
【数６】
2021534386.tif 000011
メータアセンブリ１０が共振時に、すなわち共振周波数/固有振動数ω０(ここで、ω０＝２πｆ０)で開ループで駆動される場合、式(６)は次のように書き直すことができる。
【数７】
2021534386.tif 000012
剛性を代入することにより、式(７)は次のように簡略化される。
【数８】
2021534386.tif 000013
ここで、剛性係数Ｋは分離されて、以下の式を得る。
【数９】
2021534386.tif 000014
【００３８】
その結果、減衰特性ζを、ドライブ電圧Ｖ及びドライブ電流Ｉとともに測定/定量化することにより、剛性係数Ｋを決定することができる。ピックオフからの応答電圧Ｖはドライブ電流Ｉとともに振動応答から決定される。剛性係数Ｋを決定するプロセスは、図４に関連して以下により詳細に記載される。
【００３９】
剛性係数は、メータの精度を検証するために時間の経過とともに追跡される。剛性係数Ｋの変化は、特定の流量計のＦＣＦが変化したことを示している。剛性係数Ｋは、流量計の振動応答からのみ取得できる。剛性係数Ｋの変化を追跡することで、工場での分断的な較正プロセスを必要とせずに、メータの変化を検出して再校正できる。
【００４０】
図２は、実施形態によるメータ電子機器２０を示す。メータ電子機器２０は、インターフェイス２０１及び処理システム２０３を含む。メータ電子機器２０は、例えば、メータアセンブリ１０から振動応答２４０を受信する。メータ電子機器２０は、振動応答２４０を処理して、メータアセンブリ１０を通って流れる流動材料の流動特性を得る。さらに、一例によるメータ電子機器２０では、振動応答２４０をまた処理して、メータアセンブリ１０の剛性係数Ｋを決定する。さらに、メータ電子機器２０は、メータアセンブリ１０の剛性係数の変化ΔＫを検出するために、時間の経過とともに２つ以上のそのような振動応答を処理する。剛性係数Ｋの決定は、流動又は無流動条件下で行なわれる。無流動条件での剛性係数Ｋの決定は、結果として生じる振動応答の騒音レベルを低減するという利点を提供する。
【００４１】
インターフェイス２０１は、図１のリード１００を介して、ピックオフセンサ１７０Ｌ及び１７０Ｒのうちの１つから振動応答２４０を受信する。インターフェイス２０１は、フォーマット、増幅、バッファリングなどの任意の方法など、任意の必要な又は所望の信号調整を実行する。或いは、信号調整の一部又は全ては、処理システム２０３にて実行される。更に、インターフェイス２０１は、メータ電子機器２０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２０１は、任意の方法の電子的、光学的又は無線通信が可能である。
【００４２】
一実施形態におけるインターフェイス２０１は、デジタイザ(図示せず)に連結され、センサ信号はアナログセンサ信号を含む。デジタイザは、アナログ振動応答をサンプリングしてデジタル化し、デジタル振動応答２４０を生成する。処理システム２０３は、メータ電子機器２０の動作を実行し、メータアセンブリ１０からの流量測定を処理する。処理システム２０３は、１つ又は複数の処理ルーチンを実行し、それによって、流れ測定を処理して、１つ又は複数の流れ特性を生成する。
【００４３】
処理システム２０３は、汎用コンピュータ、マイクロ処理システム、論理回路又は他の何らかの汎用またはカスタマイズされた処理デバイスを含む。処理システム２０３は、複数の処理装置に分散され得る。処理システム２０３は、複数の処理装置に分散させることができる。処理システム２０３は、記憶システム２０５などの任意の方法の一体型又は独立した電子記憶媒体を含み得る。
記憶システム２０５は、流量計のパラメータ及びデータ、ソフトウェアルーチン、定数値及び変数値を格納する。一実施形態にて、記憶システム２０５は処理システム２０３によって実行されるルーチンを含む。
【００４４】
一実施形態にて、記憶システム２０５は、流量計５を操作するために使用される変数、定数、係数及び作業変数を記憶する。例えば、記憶システム２０５は以下に説明するように、第１の剛性係数Ｋ２０２、第２の剛性係数Ｋ２０４、複数の温度Ｔ２０６、複数の応答周波数ω２０８、複数のドライバ電流Ｉ２１０、平均温度Ｔ２１２、標準偏差温度Ｔ２１４、平均応答周波数ω２１６、標準偏差応答周波数ω２１８、平均ドライバ電流Ｉ２２４、標準偏差ドライバ電流Ｉ２２６、後続の温度Ｔ２２８、後続の応答周波数ω２３０、後続のドライバ電流Ｉ２３２、第１の各閾値２３４、第１の後続の値２３６、第１の各範囲２３７、第１の各平均値２３８、第１の各標準偏差２３９、振動応答２４０、振動応答周波数ω２４２、振動応答電圧Ｖ２４４、振動応答ドライブ電流Ｉ２４６、減衰特性ζ２４８、第２の各閾値２５０、第２の後続の値２５２、第２の各範囲２５４、第２の各平均値２５６、第３の各閾値２６０、第３の後続の値２６２、第３の各範囲２６４、第３の各平均値２６６及び所定の係数２６８を記憶する。
【００４５】
図３aは例示による方法３００を記載する。方法３００が使用されて、流量計の剛性係数Ｋをいつ検証するかを決定する。
方法３００は、ステップ３０２で開始する。ステップ３０２にて、第１の剛性係数Ｋ２０２が受信される。例では、第１の剛性係数Ｋ２０２は、処理システム２０３で受信され、記憶システム２０５に格納される。しかし、更なる例では以下に更に記載するように、第１の剛性係数Ｋ２０２は、処理システム２０３によって決定される。
【００４６】
方法３００は、ステップ３０４に続く。ステップ３０４にて、複数の温度Ｔ２０６、複数の応答周波数ω２０８及び複数のドライバ電流Ｉ２１０が受信される。例えば、複数の温度Ｔ２０６は、温度センサ１９０を使用して決定される時系列の温度であり、複数の応答周波数ω２０８は、メータアセンブリ１０を振動させる際のピックオフセンサ１７０Ｌ及び１７０Ｒを使用して決定される時系列の応答周波数ωであり、複数のドライバ電流Ｉ２１０はドライバ１８０用に決定される時系列のドライバ電流である。例において、複数の温度Ｔ２０６、複数の応答周波数ω２０８及び複数のドライバ電流Ｉ２１０は、同時期間にわたるタイムスタンプを含む。
【００４７】
例において、複数の温度Ｔ２０６、複数の応答周波数ω２０８及び複数のドライバ電流Ｉ２１０は、第１の剛性係数Ｋ２０２の決定と同時に決定される。これにより、複数の温度Ｔ２０６、複数の応答周波数ω２０８及び複数のドライバ電流Ｉ２１０が、第１のメータ剛性係数Ｋ２０２の決定中の流量計の状態をよりよく表すことが可能になる。
【００４８】
方法３００は、ステップ３０６、３０８及び３１０に続く。ステップ３０６にて、平均温度Ｔ２１２及び標準偏差温度Ｔ２１４が複数の温度Ｔ２０６に基づいて決定される。ステップ３０８にて、平均応答周波数ω２１６及び標準偏差応答周波数ω２１８が複数の応答周波数ω２０８に基づいて決定される。ステップ３１０にて、平均ドライバ電流Ｉ２２４及び標準偏差ドライバ電流Ｉ２２６が、複数のドライバ電流Ｉ２１０に基づいて決定される。第１の剛性係数Ｋ２０２、平均温度Ｔ２１２、標準偏差温度Ｔ２１４、平均応答周波数ω２１６、標準偏差応答周波数ω２１８、平均ドライバ電流Ｉ２２４、標準偏差ドライバ電流Ｉ２２６は全て、特定の時間における特定の環境でのメータの状態に相関する、流量計の動作領域を定義するのに役立つ。
【００４９】
【表１】
2021534386.tif 000015
【００５０】
表１は動作の第１及び第２の例示された領域、及びそれらの各剛性係数Ｋ、平均温度Ｔ２１２、標準偏差温度Ｔ２１４、平均応答周波数ω２１６、標準偏差応答周波数ω２１８、平均ドライバ電流Ｉ２２４及び標準偏差ドライバ電流Ｉ２２６を付与する。例において、第１の剛性係数Ｋ２０２は、表１にて動作の第１の領域と関連する剛性係数Ｋである。
【００５１】
方法３００は、ステップ３１２に続く。ステップ３１２にて、第１の後続の値２３６が受信される。第１の後続の値２３６は、後続の温度Ｔ２２８、後続の応答周波数ω２３０又は後続のドライバ電流Ｉ２３２を含む。例において後続の温度Ｔ２２８、後続の応答周波数ω２３０又は後続のドライバ電流Ｉ２３２は、動作の第１の領域が決定された後に決定される。換言すれば、後続の温度Ｔ２２８、後続の応答周波数ω２３０又は後続のドライバ電流Ｉ２３２は、表１の動作の第１の領域を定義するのに使用される第１の剛性係数Ｋ２０２、複数の温度Ｔ２０６、複数の応答周波数ω２０８又は複数のドライバ電流Ｉ２１０に関連付けられたタイムスタンプに続くが、それと同時にではないタイムスタンプに関連付けられる。
【００５２】
方法３００は、ステップ３１４に続く。ステップ３１４にて、第１の後続の値２３６は、第１の各平均値２３８から第１の各閾値２３４を引いた値と、第１の各平均値２３８に第１の各閾値２３４を加えた値との間にあるように決定される。
第１の各平均値２３８は、第１の後続の値２３６、平均温度Ｔ２１２、平均応答周波数ω２１６、または平均ドライバ電流Ｉ２２４の何れかに対応する平均値である。例えば、後続の温度Ｔ２２８が評価されている場合、第１の各平均値２３８は平均温度Ｔ２１２である。
【００５３】
第１の各閾値２３４は、動作の領域内にある第１の各平均値２３８の周りの第１の各範囲２３７を定義する。当業者には理解されるように、第１の各閾値２３４は、後続の値に加算されたとき及び後続の値から減算されたときに第１の各範囲２３７を定義するように動作可能な任意の数であり得る。
ステップ３１４は、第１の後続の値２３６が受信されたとき、または後続の温度Ｔ２２８、後続の応答周波数ω２３０、または後続のドライバ電流Ｉ２３２の少なくとも１つが、受信された第１の後続の値２３６から第１の各閾値２３４の外側にあるときを決定するのに役立つ。そのような場合、流量計は第１の領域の外側にある。
【００５４】
例において、第１の各閾値２３４は第１の各標準偏差２３９に所定の係数２６８を乗算することによって決定される。
第１の各標準偏差２３９は、標準偏差温度Ｔ２１４、標準偏差応答周波数ω２１８、又は標準偏差ドライバ電流Ｉ２２６を含む、何れの標準偏差でも、受信された第１の後続の値２３６に関連付けられる。
【００５５】
所定の係数２６８は、第１の各平均値２３８の周りの動作領域を定義するために使用される任意の数を含み得る。例において、平均温度Ｔ２１２、平均応答周波数ω２１６又は平均ドライバ電流Ｉ２２４の各々について同じであり得る。しかし、更なる例において、平均温度Ｔ２１２、平均応答周波数ω２１６又は平均ドライバ電流Ｉ２２４は、異なる各々の所定の係数２６８に対応する。
【００５６】
例えば、所定の係数２６８が１.５であり、受信された第１の後続の値２３６が後続の温度Ｔ２２８であれば、表１にて規定された動作の第１の領域について、第１の各閾値２３４は３であり、即ち標準偏差温度Ｔ２１４の所定の係数２６８倍、２＊１.５である。第１の各閾値２３４が所定の係数２６８を介して構成されることを可能にすることにより、第１の剛性係数Ｋ２０２の可能なドリフトの量を調整することが可能になり、これは剛性係数Ｋの新たな検証を開始し得る。
【００５７】
方法３００は、ステップ３２４に続く。ステップ３２４にて、第２の剛性係数Ｋ２０４の決定が開始される。例において、第２の剛性係数Ｋ２０４を決定するルーチンは、処理システム２０３によって実行される。しかし、更なる例において、第２の剛性係数Ｋ２０４は更なるメータ電子機器(図示せず)によって決定される。例において、第２の剛性係数Ｋ２０４を決定する方法は、第１の剛性係数Ｋ２０２を決定する方法と実質的に同じである。
【００５８】
ステップ３２４は動作の第２の新たな領域の識別を開始する。例えば、ステップ３２４は表１に表される動作の第２の領域の識別を開始する。表１の例にて、動作の第１の領域に比して、動作の第２の領域は対象の第１の領域の第１の剛性係数Ｋ２０２よりも低い第２の剛性係数Ｋ２０４を含む。動作の第２の領域に対する平均温度Ｔ２１２、平均応答周波数ω２１６及び平均ドライバ電流Ｉ２２４も、動作の第１の領域のそれらよりも低い。
【００５９】
ステップ３２４の後に、方法のステップは繰り返されて、流量計の更なる監視を容易にする。例えば、ステップ３０４、３０６、３０８及び３１０は、動作の新たな領域のパラメータを決定するために実行される。ステップ３１２及び３１４が更に実行されて、剛性の潜在的な変化について流量計５を監視することができる。これにより、作業者は、流量計の剛性が変化した可能性がある場合にのみ、流量計の剛性係数Ｋを確認することができる。そのような変化は流管の侵食、流管の腐食、メータアセンブリ１０の損傷、またはプロセス環境の変化などの要因が原因であり得る。
【００６０】
例において、方法３００は図３bに記載される方法３０１の何れかを更に含む。方法３００は例えば更に、ステップ３１６及び３１８を含む。ステップ３１６にて、第２の後続の値２５２が受信される。第２の後続の値２５２は、後続の温度Ｔ２２８、後続の応答周波数ω２３０、後続のドライバ電流Ｉ２３２の１つを含み、第２の後続の値２５２は第１の後続の値２３６とは異なる。例えば、第１の後続の値２３６が後続の温度Ｔ２２８であれば、第２の後続の値２５２は後続の応答周波数ω２３０である。
【００６１】
ステップ３１８にて、第２の後続の値２５２が第２の各範囲２５４の外側にあるかどうかが決定される。第２の各範囲２５４は、第２の各平均値２５６から第２の各閾値２５０を引いた値と、第２の各平均値２５６に第２の各閾値２５０を加えた値との間の値を含む。
例えば、第２の後続の値２５２が後続の応答周波数ω２３０であれば、第２の各平均値２５６は平均応答周波数ω２１６である。
【００６２】
ステップ３１６及び３１８により、作業者は流量計の剛性検証の実行を、後続の温度Ｔ２２８、後続の応答周波数ω２３０、または後続のドライバ電流Ｉ２３２の３つのうち、２つが動作の所定の領域外との状況に制限することができる。幾つかの例において、これにより、流量計がメータ検証ルーチンを頻繁に実行したり、操作領域外の小さな逸脱(excursions)に対してのみ実行したりするのを防ぐことができる。
【００６３】
ステップ３１６及び３１８が方法３００に含まれれば、方法３００は更にステップ３２０及び３２２を含む。ステップ３２０において、第３の後続の値２６２が受信される。第３の後続の値２６２は、後続の温度Ｔ２２８、後続の応答周波数ω２３０、又は後続のドライバ電流Ｉ２３２を含み、第３の後続の値２６２は第１の後続の値２３６及び第２の後続の値２５２とは異なる。例えば、第１の後続の値２３６が後続の温度Ｔ２２８であり、第２の後続の値２５２が後続の応答周波数ω２３０であれば、第３の後続の値２６２は後続のドライバ電流Ｉ２３２である。
【００６４】
ステップ３２２にて、第３の後続の値２６２が第３の各範囲２６４の外側であることが決定される。第３の各範囲２６４は、第３の各平均値２６６から第３の各閾値２６０を引いた値と、第３の各平均値２６６に第３の各閾値２６０を加えた値との間の値を含む。例えば、第３の後続の値２６２が後続のドライバ電流Ｉ２３２であれば、第３の各平均値２６６は平均ドライバ電流Ｉ２２４である。
【００６５】
ステップ３２０及び３２２により、作業者は流量計の剛性検証の実行を、後続の温度Ｔ２２８、後続の応答周波数ω２３０、または後続のドライバ電流Ｉ２３２の３つのうち、２つが動作の所定の領域外との状況に制限することができる。幾つかの例において、これにより、流量計がメータ検証ルーチンを頻繁に実行したり、操作領域外の小さな逸脱に対してのみ実行したりするのを防ぐことができる。
【００６６】
例にて、ステップ３０２又は３２４は更に、第１及び/又は第２の剛性係数Ｋ２０２及びＫ２０４を決定するステップを含む。例えば、方法３００は更に図４に記載した方法４００のステップを含む。しかし、当業者には理解されるように、剛性係数Ｋ２０２及びＫ２０４を決定する他の方法が可能である。例えば、下部に署名された出願人であるマイクロモーションインコーポレーションに譲渡されたＰＣＴ公開公報２００７/０４０４６８号は幾つかのそのような方法を記載している。
【００６７】
方法４００はステップ４０２で開始する。ステップ４０２にて、振動応答２４０が受信される。振動応答２４０は実質的に共振周波数での振動に対する流量計の応答である。振動応答２４０は、連続的又は断続的であり得る。流れ材料はメータアセンブリ１０を通って流れているか、又は静的である。
方法４００は、ステップ４０４に続く。ステップ４０４にて、振動応答周波数ω２４２が決定される。振動応答周波数ω２４２は当業者に公知の任意の方法、工程又はハードウエアを用いて振動応答２４０から決定される。
【００６８】
方法４００はステップ４０６に続く。ステップ４０６にて、振動応答電圧Ｖ２４４及び振動応答ドライブ電流Ｉ２４６が決定される。当業者に理解されるように、振動応答電圧Ｖ２４４及び振動応答ドライブ電流Ｉ２４６は処理されていない、又は条件付きの振動応答から得られる。
【００６９】
方法４００はステップ４０８に続く。ステップ４０８にて、流量計の減衰特性ζ２４８が決定される。減衰特性は、減衰特性を測定中に、流量計の振動応答を振動ターゲットまで減衰させることによって測定される。この減衰動作は幾つかの方法で実施される。ドライブ信号の振幅を減少させ、ドライバ１８０は(適切な流量計において)メータアセンブリ１０のブレーキを実際に実行し、またはドライバ１８０は、目標に到達するまで単に電力を供給しない。一実施形態にて、振動目標はドライブ信号の設定点のレベルを下げたものである。例えば、設定点が現在３.４ｍＶ/Ｈｚであれば、減衰測定のために、ドライブ信号の設定点は例えば２.５ｍＶ/Ｈｚのような低レベルに減じられる。このようにして、メータ電子機器２０は、振動応答２４０がこの新しいドライブ信号の目標と実質的に一致するまで、メータアセンブリ１０を単に惰性で運転させる。
【００７０】
方法４００はステップ４１０に続く。ステップ４１０にて、剛性係数Ｋ２０２、Ｋ２０４が決定される。剛性係数Ｋ２０２、Ｋ２０４は、振動応答周波数ω２４２、振動応答電圧Ｖ２４４、振動応答ドライブ電流Ｉ２４６及び減衰特性ζ２４８から決定される。剛性係数Ｋ２０２、Ｋ２０４は上記の式(９)により決定される。
【００７１】
図５は実施形態によるシステム５００を記載している。システム５００は、剛性係数Ｋモジュール５０２、学習モジュール５０４及び監視モジュール５０６を備えている。
剛性係数Ｋモジュール５０２は、ステップ３０２及び３２４に関して上記したように、剛性係数Ｋ２０２、Ｋ２０４を決定するのに使用される。例において、剛性係数Ｋモジュール５０２は剛性係数Ｋ２０２、２０４を単に受信、格納及び/又は読み出す。しかし、更なる例において、剛性係数Ｋモジュール５０２は、少なくとも１つの剛性係数Ｋ２０２、Ｋ２０４を決定する。例えば、剛性係数Ｋモジュール５０２は、方法４００のステップを実行する。
【００７２】
ステップ３０４、３０６、３０８及び３１０に関して上記したように、学習モジュール５０４は流量計の現在の動作領域を学習するのに用いられる。
ステップ３１２、３１４、３１６、３１８、３２０及び３２２に関して上記したように、監視モジュール５０６は、流量計が、最後に決定された剛性係数Ｋと相関する動作領域内にまだあるかどうかを決定するのに用いられる。
上記した方法、メータ電子機器、又はシステムを用いることにより、作業者はメータの剛性が変化した可能性がある場合にのみ、メータの剛性を確認することができる。これにより、流量計をより効率的かつ正確に動作させることができる。
【００７３】
上記例の詳細な説明は、本願の範囲内であると本発明者らが考えているすべての実施形態の網羅的な説明ではない。実際、当業者であれば、上述の例の特定の要素は、さらなる例を作成するために様々に組み合わせるまたは削除されることができ、このようなさらなる例は本明細書の範囲及び教示に含まれることを認識すべきであろう。また、当業者には、上述の例を全体的または部分的に組み合わせて、本願の範囲及び教示内の追加の例を作成することができることは明らかであろう。従って、本願の範囲は、以下の特許請求の範囲から決定されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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