(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ信号を提供するプロセスセンサアセンブリと、
ローパスフィルタおよびハイパスフィルタを含み、センサ信号をフィルタリングした信号を提供するフィルタステージと、
プロセッサとを具備し、：
前記プロセッサが、
フィルタリングされた信号が第1流体の低流量状態を示すものであるか判断し、
前記フィルタステージが新たなフィルタリングされた信号を提供するように、ローパスフィルタの少なくとも1つのパラメータおよびハイパスフィルタの少なくとも1つのパラメータを低流量状態に応答して変更し、
新しいフィルタリングされた信号が第2流体について低流量状態を示していないか判断し、
新しいフィルタリングされた信号が第2流体について低流量状態を示さないことに応答してアラームを発生することを特徴とする流量計。
【請求項２】
前記流量計が渦流計を含む請求項１に記載の流量計。
【請求項３】
前記ローパスフィルタの少なくとも1つのパラメータを変更することは、前記ローパスフィルタの少なくとも1つのパラメータを、液体流に関連する値からガス流に関連する値に変更することを含む請求項１に記載の流量計。
【請求項４】
前記ハイパスフィルタの少なくとも1つのパラメータを変更することは、前記ハイパスフィルタの少なくとも1つのパラメータを、液体流に関連する値からガス流に関連する値に変更することを含む請求項3に記載の流量計。
【請求項５】
前記ローパスフィルタの少なくとも1つのパラメータを変更することは、前記ローパスフィルタの少なくとも1つのパラメータを、ガス流に関連する値から液体流に関連する値へ変更することを含む請求項1に記載の流量計。
【請求項６】
前記ハイパスフィルタの少なくとも1つのパラメータを変更することは、前記ハイパスフィルタの少なくとも1つのパラメータを、ガス流に関連する値から液体流に関連する値に変更することを含む請求項5に記載の流量計。
【請求項７】
前記プロセッサは、前記アラームを発生する前に所定の時間待機し、第2の新しいフィルタ信号も前記第2流体の低流量状態を示さないと判断する請求項1に記載の流量計。
【請求項８】
前記プロセッサは、前記アラームを発生した後に低流量状態が存在することをさらに判断すると前記アラームの発生を停止する請求項1に記載の流量計。
【請求項９】
前記プロセッサは、前記アラームの発生を停止した後、前記ローパスフィルタの少なくとも1つのパラメータ値および前記ハイパスフィルタの少なくとも1つのパラメータ値をリセットする請求項1に記載の流量計。
【請求項１０】
前記プロセッサは、前記ローパスフィルタの少なくとも1つのパラメータを変更した後に低流量遮断閾値をさらに変更する請求項1に記載の流量計。
【請求項１１】
フィルタパラメータの第1セットに基づいて、導管内に低流量状態が存在することを判断し、
フィルタパラメータの第2セットに基づいて、導管内に低流量状態が存在しないことを判断し、
フィルタパラメータの前記第1セットに基づいて低流量状態が存在するが前記フィルタパラメータの第2セットに基づいて低流量状態が存在しないと判断すると当該判断に応答してアラームを生成する方法。
【請求項１２】
前記アラームは、前記導管内にガスが存在することを示し、前記導管が液体を含むように指定されている請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記アラームは、前記導管内に液体が存在することを示し、前記導管がガスを含むように指定されている請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記フィルタパラメータの第1セットに基づいて低流量状態が存在するが前記フィルタパラメータの第2セットに基づいて低流量状態が存在しないと判断することが、
第1のフィルタリングされた信号を生成するために、センサ信号の第1の部分を、フィルタの第1セットに基づいて構成されたフィルタステージに適用し、
第2のフィルタリングされた信号を生成するために、センサ信号の第2の部分をフィルタの第2セットに基づいて構成されたフィルタステージに適用することを含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記フィルタパラメータの第1セットに基づいて低流量状態が存在するが前記フィルタパラメータの第2セットに基づいて低流量状態が存在しないと判断することは、
第1のフィルタリングされた信号を生成するために、前記フィルタパラメータの第1セットに基づいて構成された第1のフィルタステージにセンサ信号を適用し、
第2のフィルタリングされた信号を生成するために、前記フィルタパラメータの第2セットに基づいて構成された第2のフィルタステージにセンサ信号を適用することを含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記アラームを生成した後に、前記フィルタパラメータの第2セットに基づいて低流量状態が存在すると判断して前記アラームを解除することをさらに含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
プロセス環境内の流体の状態に基づいてセンサ信号を生成するセンサアセンブリと、
センサ信号を受信し、フィルタ信号を生成するためにセンサ信号にローパスフィルタおよびハイパスフィルタを適用するフィルタステージと、
フィルタリングされた信号を受信し、フィルタリングされた信号の変化に基づいて、
フィルタステージが新しいフィルタ信号を生成するようにローパスフィルタおよびハイパスフィルタを変更し、
新たにフィルタリングされた信号がプロセス環境内の望ましくない流体の存在を示すときにアラーム状態を設定する診断コンポーネントとを具備したプロセス制御トランスミッタ。
【請求項１８】
前記プロセス環境が導管を含む請求項１７に記載のプロセス制御トランスミッタ。
【請求項１９】
前記フィルタリングされた信号の変化は前記導管内の低流量状態を示し、前記診断コンポーネントは、低流量状態が存在しないことを前記新しいフィルタリングされた信号が示したときに前記アラーム状態を設定する請求項１８に記載のプロセス制御トランスミッタ。
【請求項２０】
前記フィルタリングされた信号は、前記フィルタリングされた信号の大きさに基づいて低流量状態を示す請求項１９に記載のプロセス制御トランスミッタ。
【請求項２１】
前記フィルタリングされた信号は、前記フィルタリングされた信号の周波数に基づいて低流量状態を示す請求項２０に記載のプロセス制御トランスミッタ。
【請求項２２】
前記診断装置は、前記ローパスフィルタおよびハイパスフィルタを、液体に使用されるフィルタパラメータからガスに使用されるパラメータに変更する請求項１８に記載のプロセス制御トランスミッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
油井は化石燃料を地下から地表に運ぶ。多くの井戸では、その出力に石油、天然ガス、水、砂やシルトなどの固体物質が含まれている。セパレータは、岸井戸パッドや海底プラットフォームに設けられ、石油と天然ガスとを互いに分離したり、水や固体の破片から分離したりするために使用される。
【背景技術】
【０００２】
密度分離器には多くの種類があるが、それらはすべて同様に機能し、重力および乳化剤層を用いてウェル出力の構成成分を分離する。特に、セパレータは、より重い砂と水とがオイルから分離するように、流体の流れを遅くする。水および固体物質は乳化剤層を通過し、オイルは乳化剤層の上に残る。オイルの上には、天然ガスをオイルから分離するための空間が設けられている。天然ガス中に懸濁し得る油滴を収集するために、1つ以上のミストコンバータが設けられてもよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
セパレータは、セパレータ内に井戸の出力をもたらす流入管、天然ガス出力管、油出力管および水出力管を含む。オイルレベルまたは水位が低くなり過ぎると、天然ガスが油出力管または水出力管に流入する可能性がある。これを防止するために、セパレータの中には、オイルレベルまたは水位が低すぎるときに閉じるように設計されたバルブを油出力管および水出力管に配置するものがある。しかしながら、これらのバルブには、セパレータへの流入物中に存在する砂および他の屑が付着しやすい。オイルが油流出管に流入するのを防ぐための措置を講じることができるように、ガスがフィールドフロー内に存在するかどうかを判断することは有用であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の流量計は、センサ信号を供給するプロセスセンサアセンブリと、ローパスフィルタおよびハイパスフィルタを備え、センサ信号をフィルタリングした信号を提供するフィルタステージとを含む。プロセッサは、フィルタリングされた信号が第1流体の低流量状態を示すか判断し、ローパスフィルタの少なくとも1つのパラメータとハイパスフィルタの少なくとも1つのパラメータを、フィルタステージが新しいフィルタ信号を提供して当該新しいフィルタ信号が第2流体の低流量状態を示していないか判断し、第2流体が低流量状態を示さない新しいフィルタ信号に応答してアラームを発生するように、第1流体の低流量状態に応答して変更する。
【０００５】
本発明の方法は、フィルタパラメータの第1セットに基づいて、導管内に低流量状態が存在すること、およびフィルタパラメータの第2セットに基づいて、導管内に低流量状態が存在しないことを判断する。そして、フィルタパラメータの第1セットに基づいて低流量状態が存在するがフィルタパラメータの第2セットに基づいて低流量状態が存在しないと判断するとアラームを生成する。
【０００６】
本発明のプロセス制御トランスミッタは、プロセス環境内の流体の状態に基づいてセンサ信号を生成するセンサアセンブリを含む。フィルタステージはセンサ信号を受信し、このセンサ信号にローパスフィルタおよびハイパスフィルタを適用してフィルタ信号を生成する。診断コンポーネントは、フィルタリングされた信号を受信し、フィルタリングされた信号の変化に基づいて、フィルタステージが新しいフィルタリングされた信号を生成するように、ローパスフィルタおよびハイパスフィルタを変更する。その後、診断コンポーネントは、新たにフィルタリングされた信号がプロセス環境内での望ましくない流体の存在を示したときにアラーム状態を設定する。
【０００７】
この概要および要約は、以下の詳細な説明でさらに説明される概念の選択を簡略化して紹介するために提供される。概要および要約は、特許請求される主題の重要な特徴または必須の特徴を識別することを意図するものではなく、主張される主題の範囲を決定する手助けとして使用されることも意図していない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】セパレータの断面図である。
【図２】一実施形態に係る流量計のブロック図である。
【図３】液体に対するセンサ信号の周波数応答、気体に対するセンサ信号の周波数応答、液体に対して設定されたフィルタステージの周波数応答および気体に対して設定されたフィルタステージの周波数応答を示した図である。
【図４】実施形態に係るアラーム設定の方法を示したフロー図である。
【図５】第2の実施形態に係る流量計のブロック図である。
【図６】第2の実施形態に係るアラームの設定方法を示したフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に説明する実施形態は、第1のタイプの流体を通すように指定された導管が、実際には第2のタイプの液体を通していることを検出するとアラームを発する診断モジュールを提供する。例えば、診断モジュールは、液体を通すように指定された導管がガスを通していることを判断することができ、導管がガスを通すように指定されたときに液体を通していることを判断することができる。診断モジュールは、液体用に指定された導管に低流量状態が存在するか否かを判断するために、フィルタリングされた信号を監視することによって、これらの診断を行う。低流量状態が検知されると、診断モジュールは、センサ信号をフィルタリングするために使用されるフィルタパラメータを変更する。特に、診断モジュールは、第2流体に関連するセンサ信号を分離するように設計されたフィルタパラメータを用いる。第2流体が導管を通って流れていれば低流量状態が解消されるような新たなフィルタパラメータを使用することで低流量状態が解消されると、診断モジュールは、導管が当該導管に指定された流体の代わりに第2流体を通していることを示すアラームを生成する。
【００１０】
図1は、様々な実施形態の流量計102，104を利用することができる例示的な環境100を示している。環境100は、流入物108を水110、オイル112およびガス114を含む様々な構成要素に分離することができるセパレータタンク106を含む。流入部108は、いくつかの実施形態では、ウェルヘッドから提供されるものであってもよい。
【００１１】
セパレータタンク106は、流入物108の成分を互いに分離してガス層122、オイル層124、バッフル116および邪魔板118を含む。バッフル116および邪魔板118は、ガス層124を形成するために流入物108の速度を低下させる目的で使用される。ミストパッド120は、ガス層122に存在する水および油滴を収集し、収集されたオイルおよび水を油層124および水層126に落とす。油層124および水層126は、当該油層124を水層126から分離する堰128に向かって流れる。特に、油層124は堰128の頂部を越えて油室130に流れる。水層126は、油室130の下を流れて水室132に流れる。
【００１２】
油室130内のオイルレベルは、液面コントローラ134および弁136によって制御される。液面コントローラ134が降下すると弁136が閉じられ、流体が弁136を通って流れることを防止する。液面コントローラ134の例としては、機械的コントローラ、空気圧コントローラおよび電子コントローラを含む。液面レベルコントローラ134が適切に動作すれば、オイルレベルが下降管138の吸入口より下になるとバルブ136が完全に閉じ、ガス114が出力オイル導管140を通って流れるのを防止する。ガスは貴重であり、適切に取り扱われなければ危険であり得るから、ガスが導管140を通って流れることを防止することは重要である。
【００１３】
水チャンバ132内の水位は、液面制御装置142および弁144によって制御される。水チャンバ132内での水位が低下すると、液体レベルコントローラ142が弁144を閉じて、流体が出水導管146を通って流れることを防止する。液体レベルコントローラ142は、機械式コントローラ、空気式コントローラまたは電子式コントローラとすることができる。液面制御装置142は、チャンバ132内の水110が下降管148の入口より下に降下したときに、弁144を閉じることによってガス114が導管146を通って流れることを防止する。これにより、ガスが貯水タンクに侵入するのを防ぎ、貴重なガスの喪失を防ぎ、貯水タンク内に爆発性ガスが発生することを防止する。
【００１４】
流入物108に含まれる砂および通常の摩耗により、弁136，144が開位置に固着し得る。これが起こると、ガスが導管140，146を通って流れる。以下に説明する実施形態では、流量計102，104は、このガス流を検出し、レベルコントローラおよび／または弁を修理できるようにアラームを発する。
【００１５】
図2は、本発明の一実施形態に係る流量計のブロック図である。別ウィンドウ（タブ）の大きな表示に示すように、流量計はセンサ信号233を調整するために、一般に電子機器220を含む渦流量計210である。電子機器220は、センサ信号233の信号対雑音比を増加させ、流量を示す4-20mA電流のアナログ信号、およびセンサ信号233の周波数に比例する周波数を有する方形波出力Foutの両方を生成する。
【００１６】
電子機器220は、広いダイナミックレンジの入力周波数に応答しなければならないプロセス制御機器が実装されるフィールドに適用可能である。電子機器220は、出力が表す変数のパワーに応じて物理的パラメータを検出するメータに特に適している。例えば、渦流量計および旋回計はいずれも、周波数が流量に比例する振幅変調された圧力信号を感知することにより流体の流れを計測し、流量を表す信号を出力する。
【００１７】
液体またはガス223はパイプ222を通って流れる。図1において、パイプ222はオイル用パイプ140と水用パイプ146である。内部にブラフ本体226を有するボルテックスメータハウジング225がパイプ222内に配置される。流体223が本体226を通過するとき、流れを表す周波数を有する渦流228が生成される。ブラフ本体226またはそれらのサブセクションは、渦流によってブラフ本体を横切る圧力差に応答して移動する。動きは、例えば圧電センサ229によって感知される。センサ229は、電源ESおよび直列コンデンサCSによってモデル化される。圧電センサからの出力信号の大きさは、ρV2に比例する差圧に比例する。ここで、ρは流体密度であり、Vは流体223の速度であり、ρD2F2に比例する（パイプの直径に対する開口棒の寸法の比が一定に保たれているとき）。Dはメータハウジング225の内径であり、Fはシェッディング周波数(shedding frequency)である。
【００１８】
圧電センサの出力は、コンデンサCfおよび抵抗器Rfを含んで渦センサ信号233を出力する電荷増幅器232に結合される。渦流量計ハウジング225、ブラフ本体226、センサ229、および電荷増幅器232は、共にプロセスセンサアセンブリを提供する。
【００１９】
センサ信号233は、ローパスフィルタ234、ハイパスフィルタ236およびシュミットトリガ回路242からなるフィルタステージ235に入力される。調整可能な2極ローパスフィルタ（以下、LP）234は、信号233を調整して望ましくない高周波ノイズを除去する。LPフィルタ234のコーナーは、パイプ222内を通ることが予想される流体に予期される最も低い流れ周波数、またはこれよりも僅かに低い周波数に設定される。
【００２０】
渦信号233の大きさは、実質的に流体223の速度の二乗比例して変化し、フィルタ234は、その低周波数コーナーより上の周波数に対して1/F2応答を有するので、フィルタ234の出力は、選択された低周波数コーナーより上の周波数で実質的に一定であるか、または平坦化される。この平坦化現象は、高い周波数で生じるノイズを減衰させ、より大きな振幅では渦センサ信号233を減衰させ、所定の流量範囲にわたってより一貫した信号対雑音比を提供するので望ましい。その結果、LPフィルタ234は、流量計が信号233よりも高い周波数および大きな振幅においてノイズに不必要に応答することを平坦化現象により防止する。
【００２１】
ハイパスフィルタ236は、LPフィルタ234が減衰させない低周波ノイズを減衰させて信号241を生成する。フィルタ236の周波数応答は、LPコーナーからHPコーナーまでの周波数範囲におけるフィルタ234からの2つの極の効果的な損失のために4つの極を有する。HPコーナー周波数は、通常、LPコーナー周波数よりも大きく、低周波ノイズに対してより多くのノイズ耐性を提供する。フィルタ236がないと、HPフィルタ234の出力に存在する低周波ノイズは、低周波数ノイズの振幅がセンサ信号の振幅よりも大きいときに、高い流量で特に問題となる。
【００２２】
シュミットトリガ242は、HPフィルタ236の出力を2乗して方形波信号244を生成する。方形波信号244の周波数は、センサ信号233の周波数と実質的に等しい。トリガ242の出力が状態を変化させる電圧は、トリガレベル245に基づいて、トリガレベル245よりも小さい信号241がシュミットトリガ242の出力で交番信号を生成しないように設定される。
【００２３】
フィルタステージ235は、第1流体用および第2流体用の2つの異なるモードで動作させることができる。例えば、フィルタステージ235は、第1モードでは液体の水に対して、第2モードでは炭化水素ガスに対して動作させることができる。別の例では、フィルタステージ235は、第1モードではオイルに対して、第2モードでは炭化水素ガスに対して動作させることができる。さらに別の例では、フィルタステージ235は、蒸気については第1モードで、また液体の水については別のモードで動作させることができる。以下の説明では、第1動作モードに関連する流体は第1流体と表現し、第2動作モードに関連する流体は第2流体と表現する。第1流体および第2流体は、いずれも液体、いずれもガス、あるいは一方が液体で他方がガスであっても良い。さらに、第1流体および第2流体の両方共が液体またはガスでない場合、それらは同じ材料の異なる状態を表すことがある。例えば、第1流体は蒸気であり、第2流体は液体の水である。フィルタステージ235の動作モードは、ローパスフィルタパラメータ記憶装置238およびハイパスフィルタパラメータ記憶装置240の各フィルタパラメータならびにトリガレベル245におけるトリガレベルを調整することによって設定される。
【００２４】
図3は、液体水および炭化水素ガスに対するローパスフィルタ234およびハイパスフィルタ236の周波数応答グラフを示している。図3において、信号振幅は垂直軸300に沿って示され、信号周波数は水平軸302に沿って示される。周波数および振幅は両方とも対数スケールで示される。グラフ304は、液体水用に設定されたローパスフィルタ234およびハイパスフィルタ236の組み合わせの周波数応答を示す。グラフ304において、セクション306はハイパス周波数応答を示し、セクション308はローパス周波数応答を示している。直線310は、液体の水に対して期待されるセンサ信号233の周波数応答を示している。図3に示すように、グラフ304の下にあるセンサ信号233の部分は、ローパスフィルタ234およびハイパスフィルタ236の両方が液体水モードに設定されているとき、ローパスフィルタ234とハイパスフィルタ236との組み合わせによって減衰される。
【００２５】
図3のグラフ312は、ローパスフィルタ234およびハイパスフィルタ236の組み合わせが炭化水素ガス用に設定されている場合の周波数応答特性を示している。グラフ312のセクション314は、ハイパスフィルタ236に起因する周波数応答特性であり、セクション316は、ローパスフィルタ234に起因する周波数応答特性である。図3において、ライン318は、炭化水素ガスに対するセンサ信号233の周波数応答特性である。ライン318のグラフ312よりも下の部分は、信号241を生成するためにフィルタリングされる。
【００２６】
図4は、図2の流量計を使用する方法を示したフローチャートであり、指定された流体以外の流体が導管222を通過するときにアラームを設定する。
【００２７】
図4のステップＳ402では、診断モジュール260がイネーブルにされる。診断モジュール260は、シュミットトリガ242の出力信号244を受信する。出力信号244の周波数は、導管222を流れる流体の流量を示す。ステップ402ではさらに、LPフィルタパラメータ記憶装置238およびHPフィルタパラメータ記憶装置240の各フィルタパラメータ、並びにトリガレベル245のトリガレベルが、全て導管222に指定された流体である第1流体用に設定される。このような流体の例には、液体の水、液体のオイルおよび蒸気が含まれる。本実施形態では、診断モジュール260は、これらの値をメモリ262に格納されたパラメータ値に設定することによって、ローパスフィルタパラメータ記憶装置238、ハイパスフィルタパラメータ記憶装置240およびトリガレベル245に値を設定する。特に、診断モジュール260は、LPフィルタパラメータ記憶装置238に第1流体用LPフィルタパラメータ264を、HPフィルタパラメータ記憶装置240に第1流体用HPフィルタパラメータ266を、およびトリガレベル245に第1流体用トリガレベル268を、それぞれ配置する。
【００２８】
ステップ404では、診断モジュール260が、シュミットトリガ信号244の周波数に基づいて低流量状態を検出する。本実施形態によれば、診断モジュール260は、信号244の周波数を、メモリ262に記憶された第1流体用の低流量遮断値270と比較する。第1流体用の低流量遮断値270は、導管222内に存在するように指定された流体に関連付けられている。第1流体用のトリガレベル268は、フィルタリングされたセンサ信号の大きさを試験するように作用し、フィルタリングされたセンサ信号の大きさがトリガレベル268以下に低下すると、信号244の周波数をゼロに低下させることに留意されたい。したがって、低流量状態は、フィルタリングされたセンサ信号の大きさ及び周波数の両方に依存する。
【００２９】
ステップ404において、低流量状態が検出されると、診断モジュール260は、ステップ406において、フィルタステージ235のフィルタ設定およびトリガレベルを調整する。特に、診断モジュール260は、記憶装置264の第1流体用のローパスフィルタパラメータを、メモリ262の第2流体用のローパスフィルタパラメータ272に置き換える。第2流体用のローパスフィルタパラメータ272および第2流体用のハイパスフィルタパラメータ274は、プロセス異常が原因で導管222に現れる流体に関連する。例えば、第2流体用のローパスフィルタパラメータ272および第2流体用のハイパスフィルタパラメータ274は、導管222が油または水を通すように指定されたときの炭化水素ガスに関連するパラメータであってもよい。あるいは、導管222が蒸気を通すように指定されているとき、第2流体用のローパスフィルタパラメータ272および第2流体用のハイパスフィルタパラメータ274を液体の水に関連付けることができる。第2流体用のローパスフィルタパラメータ272および第2流体用のハイパスフィルタパラメータ274は、これらの例示的な流体パラメータに限定されず、フィルタパラメータは、プロセス異常時に導管222に現れる任意の流体に基づいて選択されても良い。
【００３０】
診断モジュール260はまた、シュミットトリガ242にトリガレベル245として、メモリ262の第2流体用のトリガレベル276を記憶する。第2流体用のトリガレベル276は、第1流体用のトリガレベル268よりも低いか、または高くても良い。
【００３１】
ステップ408において、診断モジュール260は、第2流体用の低流量遮断値278を選択することによって新たな低流量遮断レベルを選択する。第2流体用の低流量遮断値278は、導管222内における第1流体の低流量状態に関連する信号244の周波数を表す。
【００３２】
したがって、ステップ406，408の後、フィルタステージ235および診断モジュール260はいずれも、第2流体用のセンサ信号233をフィルタリングし、フィルタ信号244から第2流体用の低流量状態を判断するように構成される。ステップ410では、センサ信号233がフィルタステージ235によりフィルタリングされてフィルタ信号244となり、診断モジュール260が検査して、第2流体について低流量状態が存在するかどうかを判断する。図2に示した実施形態において、ステップ410においてフィルタリングされたセンサ信号233は、ステップ404において第1流体の低流量状態を判断するために使用されたセンサ信号とは異なるセンサ信号の部分である。したがって、ステップ404，410は、センサ信号233の時間的に異なる部分を検査しており、センサ信号233の同じ部分を検査していない。
【００３３】
ステップ410において、第2流体について低流量状態が存在する場合、ステップ412に示すように、流体フローは導管222内で検出されない。第2流体用のトリガレベル276は、フィルタ処理されたセンサ信号の大きさを試験するように作用し、フィルタリングされたセンサ信号の大きさがトリガレベル276以下に低下すると、信号244の周波数をゼロに低下させる。したがって、低流量状態は、フィルタリングされたセンサ信号の大きさ及び周波数の両方に依存する。
【００３４】
診断モジュール260は、第2流体が低流量状態であるとステップＳ412へ進み、ローパスフィルタパラメータ記憶装置238およびハイパスフィルタパラメータ記憶装置240の各フィルタパラメータ、並びにトリガレベル245のトリガレベルを、第1流体用のローパスフィルタパラメータ264、第1流体用のハイパスフィルタパラメータ266および第1流体用のトリガレベル268にそれぞれリセットする。診断モジュール260はさらに、低流量遮断値を第1流体用の低流量遮断値270にリセットする。ステップ412への移行はエラー状態ではなく、導管222のバルブが、導管140のバルブ136または導管146のバルブ144のように閉じていることを示す。
【００３５】
低流量状態がステップ410で解消されており、第2流体の低流量状態が存在しない場合、図4のプロセスはステップ414へ進み、診断モジュール260は、クロック248を使用して診断待ち時間280だけ待つ。診断待ち時間280は、低流量状態が解消され、第2流体が実際に導管222を通って流れることを保証するために提供される。診断モジュール260は、診断待ち時間280が経過した後、ステップ416において、第2流体の低流量状態を再試験する。低流量状態が再確認されると、診断モジュール260はステップ418において、フィルタステージ235を、第1流体用のローパスフィルタパラメータ264、第1流体用のハイパスフィルタパラメータ266および第1流体用のトリガレベル268にリセットする。診断モジュール260はまた、自身が以下にさらに説明するように設定したアラームをオフにする。さらに、診断モジュール260は、低流量遮断値を第1流体用の低流量遮断値270にリセットする。
【００３６】
ステップ416で低流量状態が存在しない場合、第2流体は導管222を通って流れ、診断モジュール260は、ステップ420において、出力回路252およびパルススケーリング回路250にアラーム値を出力するように指示する。例えば、診断モジュール260は、出力回路252に対して、アナログ出力290の電流をアラーム電流値に設定するように指示することができ、この電流値は、アナログアラーム状態294としてメモリ262に記憶される。診断モジュール260は、パルススケーリング回路250に対して、パルス出力292の周波数をアラーム周波数に設定するように命令することができ、アラーム周波数はパルスアラーム状態296としてメモリ262に記憶される。診断モジュール260はさらに、アラームを表すデジタルメッセージを、例えば、デジタル情報が4?20mAの電流に変調されるHART（登録商標）通信プロトコル、Foundation FieldbusまたはProfibus通信プロトコルなどデジタルプロトコルを介して、あるいはIEC 62591に準拠したWirelessHART（登録商標）通信プロトコルのような無線通信プロトコルを介して、送信させることができる。
【００３７】
ステップ422において、診断モジュール260がアラーム状態をラッチするように構成されていると、診断モジュール260はステップ420に戻り、外部からリセットされるまでアラーム状態に留まる。ステップ422において、診断モジュール260がアラームをラッチするように構成されていなければ、診断モジュール260はステップ416に戻り、第2流体の低流量状態が発生したかどうかを判断する。第2流体について依然として低流量状態が存在しない場合、診断モジュール260は、ステップ420に戻ってアラームを再確認し、第2流体が低流量状態を示すまでステップ416，420及び422を繰り返す。第2流体について低流量状態が確認されると、診断モジュール260はステップ418へ進み、出力回路252およびパルススケーリング回路250によって提供されたアラーム信号を解除し、フィルタステージ235に第1流体用のフィルタパラメータおよびトリガレベルを再設定する。
【００３８】
図5は、流量計510の別の実施形態のブロック図であり、図6は、流量計510を使用してアラームを設定する方法を示している。図5において、図2と同一又は同等の構成には同様の番号が付けられているので、その説明は省略する。
【００３９】
図5，6において、センサ信号233の異なる部分を第1流体用のフィルタステージおよび第2流体用のフィルタステージにそれぞれ提供する代わりに、センサ信号は、ステップ600において、第1流体用のフィルタステージ535および第2流体用のフィルタステージ575に並列に供給される。第1流体用のフィルタステージ535は、第1流体用のローパスフィルタ534、第1流体用のハイパスフィルタ536および第1流体用のシュミットトリガ542を含み、これらは全て、第1流体が導管222を通過することによって生成されるセンサ信号をフィルタリングするように構成されている。第2流体フィルタステージ575は、第2流体用のローパスフィルタ570、第2流体用のハイパスフィルタ572および第2流体用のシュミットトリガ574を含み、これらは全て、導管222を通過する第2流体に応答して生成されるセンサ信号233をフィルタリングするように構成されている。
【００４０】
上記の例のように、第1流体および第2流体は、任意の種類の液体または気体を含む任意の流体であり得る。例示的な一実施形態では、第1流体は油または水のいずれかであり、第2流体は炭化水素ガスである。別の例示的な実施形態では、第1流体は蒸気であり、第2流体は液体の水である。
【００４１】
第1流体用のシュミットトリガ回路542からのフィルタ信号544および第2流体用のシュミットトリガ回路574からのフィルタ信号576は、いずれも診断モジュール560に供給される。ステップ602において、診断モジュール560は、メモリ262内の第1流体用の低流量遮断値270および第2流体用の低流量遮断値278を用いて、低流量状態が、第1流体については存在するが第2流体については存在しないか否かを判断する。ステップ602では、診断モジュール560が、クロック248を用いて、診断待ち時間280にわたって第1流体および第2流体の低流量状態を検査しても良い。したがって、診断モジュール560がステップ604でアラームを設定するためには、低流量状態が第1流体については存在するが第2流体については存在しないことが全診断待ち時間280の間継続しなければならない。
【００４２】
第1流体用のトリガレベルは、フィルタリングされたセンサ信号の大きさを試験するように作用し、フィルタリングされたセンサ信号の大きさが第1流体用のトリガレベルを下回ったときに信号544の周波数をゼロに低下させることに留意されたい。同様に、第2流体用のトリガレベルは、フィルタリングされたセンサ信号の大きさを試験するように作用し、フィルタリングされたセンサ信号の大きさが第2流体用のトリガレベルを下回ったときに信号576の周波数をゼロに低下させることに留意されたい。したがって、低流量状態は、フィルタリングされたセンサ信号の大きさおよび周波数の両方に基づいている。
【００４３】
ステップ602において、低流量状態が第1流体については存在するが第2流体については存在しない場合、診断モジュール560は、ステップ604において、パルススケーリング回路250および出力回路252を介してパルス出力292およびアナログ出力290にアラームを設定する。診断モジュール260はさらに、アラームを表すデジタルメッセージを、例えば、デジタル情報が4?20mAの電流に変調されるHART（登録商標）通信プロトコル、Foundation FieldbusまたはProfibus通信プロトコルなどデジタルプロトコルを介して、あるいはIEC 62591に準拠したWirelessHART（登録商標）通信プロトコルのような無線通信プロトコルを介して送信させることができる。ステップ606において、診断モジュール560がアラームをラッチするように構成されていれば、診断モジュール560は、外部からリセットされるまでステップ604に戻る。診断モジュール560がアラームをラッチするように構成されていなければステップ602へ戻り、低流量状態が、第1流体については存在するが第2流体については存在しないか否かを判断する。ステップ602において、低流量状態が、第1流体については存在するが第2流体については存在しなければ、診断モジュール560は、ステップ604に戻ってアラームを再設定する。
【００４４】
ステップ602において、第1流体の低流量状態が存在しなくなるか、または第2流体の低流量状態が発生すると、診断モジュール560は、ステップ608でアラームが設定されていれば、これを解除してステップ600に戻る。
【００４５】
流量計210は、任意の流体を第1流体とし、任意の流体を第2流体として動作するように外部からプログラムできるように、外部から設定できるメモリ262に任意の値を有しても良い。同様に、流量計510のメモリ262の値も外部から設定され得る。
【００４６】
図2及び図5に関して説明したローパスフィルタ、ハイパスフィルタ及びシュミットトリガ回路はハードウェアで実現しても良いし、プロセッサによって実現しても良い。診断モジュール260，560はまた、ハードウェアで実現しても良く、またはコンピュータが可読な命令を実行するプロセッサを実装しても良い。
【００４７】
本発明を好ましい実施形態を参照して説明してきたが、当業者は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形態および詳細に変更を加えることができることを認識するであろう。
【符号の説明】
【００４８】
102，104…流量計，106…セパレータタンク，108…流入物，110…水，112…オイル，114…ガス，140…オイル用パイプ，146…水用パイプ，220…電子機器，222…パイプ，233…センサ信号，234…ローパスフィルタ，235…フィルタステージ，236…ハイパスフィルタ，242…シュミットトリガ回路
【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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