(57)【要約】本発明は、流路を通る流体移動に接触し引張状態で固定されている振動ワイヤを用いて流路を通る流体移動の少なくとも一つのパラメータを提供するための方法及び装置について述べる。振動ワイヤは、初期位置から振動ワイヤを変位可能な駆動装置により作動される。作動エレメントによる作動を受けて振動ワイヤからのデータに基づいて流路を通る流体移動のパラメータを提供するために、さらに、分析エレメントが利用される。
2010530546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路を通って移動する流体の少なくとも一つのパラメータを提供するための測定装置において、
振動ワイヤと、駆動装置と、分析エレメントとを備え、
上記振動ワイヤは、張力を受けて固定され、流路を通って移動する流体に接触し、
上記駆動装置は、初期位置からの振動ワイヤの変位を可能とし、
上記分析エレメントは、駆動装置の駆動による振動ワイヤからのデータに基づいて流路を通って移動する流体のパラメータを提供可能である、測定装置。
【請求項２】
上記振動ワイヤは導電性である、請求項１記載の振動ワイヤ。
【請求項３】
上記駆動装置は、さらに電磁場及び駆動信号を備える、請求項１記載の駆動装置。
【請求項４】
上記電磁場は、振動ワイヤの近傍に設けられる、請求項３記載の電磁場。
【請求項５】
上記駆動信号は、振動ワイヤの少なくとも一部に供給される、請求項３記載の駆動信号。
【請求項６】
上記駆動信号は、定常状態信号である、請求項３記載の駆動信号。
【請求項７】
上記定常状態信号は、上記振動ワイヤの少なくとも一部に交流を流すことで提供される、請求項６記載の駆動信号。
【請求項８】
上記駆動信号は、過渡信号である、請求項３記載の駆動信号。
【請求項９】
上記過渡信号は、振動ワイヤの少なくとも一部に交流のバーストを流すことで提供される、請求項８記載の駆動信号。
【請求項１０】
上記過渡信号は、振動ワイヤの少なくとも一部に直流信号を流すことで提供される、請求項８記載の駆動信号。
【請求項１１】
上記分析エレメントは、バックグラウンド信号除去用手段をさらに備える、請求項１記載の分析エレメント。
【請求項１２】
上記少なくとも一つのパラメータは、流体の密度である、請求項１記載の測定装置。
【請求項１３】
上記少なくとも一つのパラメータは、流体の粘性である、請求項１記載の測定装置。
【請求項１４】
上記流路は、マイクロ流体路である、請求項１記載の測定装置。
【請求項１５】
当該測定装置は、マイクロ流体プラットフォームに組み込まれる、請求項１記載の測定装置。
【請求項１６】
流路を通って移動する流体の少なくとも一つのパラメータを提供する方法において、
振動ワイヤを設け、ここで上記振動ワイヤは、流路を通って移動する流体に接触する、
初期位置から上記振動ワイヤを駆動し、
流体の少なくとも一つのパラメータを示すデータを発生し、
流路を通って移動する流体の少なくとも一つのパラメータを提供するため上記データを分析する、
ことを備えた方法。
【請求項１７】
さらに、上記データを記憶するステップを備える、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
上記振動ワイヤは、導電性である、請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
上記振動ワイヤを駆動するステップは、さらに、電磁場の存在下で振動ワイヤの少なくとも一部に駆動信号を供給することを備える、請求項１６記載の方法。
【請求項２０】
上記信号は、定常状態信号である、請求項１９記載の駆動信号。
【請求項２１】
上記定常状態信号は、振動ワイヤの少なくとも一部に交流を流すことで提供される、請求項２０記載の駆動信号。
【請求項２２】
上記信号は、過渡信号である、請求項１９記載の駆動信号。
【請求項２３】
上記過渡信号は、振動ワイヤの少なくとも一部に交流のバーストを流すことで提供される、請求項２２記載の駆動信号。
【請求項２４】
上記過渡信号は、振動ワイヤの少なくとも一部に直流信号を流すことで提供される、請求項２２記載の駆動信号。
【請求項２５】
上記データの分析は、バックグラウンド信号を補償するステップをさらに備える、請求項１６記載の分析エレメント。
【請求項２６】
上記バックグラウンド信号を補償するステップは、バックグラウンド共振信号を提供するため、共振周波数から離れた周波数で振動ワイヤを励振することをさらに備えた、請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
さらに、振動ワイヤの共振信号及びバックグラウンド信号の商を計算するステップを備える、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
上記バックグラウンド信号を補償するステップは、さらに、バックグラウンド信号を決定するため、共振周波数の近傍の周波数で振動ワイヤを励振することを備える、請求項２５記載の方法。
【請求項２９】
上記バックグラウンド信号を補償するステップは、さらに、回帰を使用してバックグラウンド信号を除去することを備える、請求項２５記載の方法。
【請求項３０】
上記少なくとも一つのパラメータは、流体の密度である、請求項１６記載の方法。
【請求項３１】
上記少なくとも一つのパラメータは、流体の粘性である、請求項１６記載の方法。
【請求項３２】
さらに、流路を通って移動する流体の少なくとも一つのパラメータの正確な測定を可能にするため上記振動ワイヤを較正するステップを備えた、請求項１６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には流体特性の測定に関し、より詳しくは、これに限定されないが貯留層内の流体の粘性のような特性の測定に関する。明瞭化のため、本発明は、炭化水素貯留層及び生産物環境に注意を向けるが、種々の貯留層の応用例に適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
気体、又は液体あるいは流体の物理的性質の測定には、住宅及び商業的環境において非常に多くの応用例がある。そのような物理的性質の一つは、流体の粘性かもしれない。それは、炭化水素製造物及び調査を含む様々な産業及び応用例の中心である。流体の物理的性質の測定は、気体流、液体流、あるいは気体流及び液体流の両方の組み合わせにおいて有益かもしれない。さらに、流れは、単相又は混相流であってもよい。これらの様々な流れは、多数の応用例におよぶが、そのような環境及び応用例の一つが油及び天然ガス産業である。
【０００３】
油及び天然ガス産業内のいくつかの応用例において、流体の物理的性質の知識は、油井の穴の環境にて行われる測定と同様に実験に基づいた両面において有益である。例えば、炭化水素に関係する貯留層環境（hydrocarbon bearing reservoir setting）において、炭化水素埋蔵量の経済的価値、回収効率、及び生産システムの設計の全ては、埋蔵炭化水素流体の物理的性質に依存する。このような環境において、粘性測定は、この埋蔵を開発することが経済的に実行可能かどうかを第１に決定することにおいて有益であり、及び、第２に、埋蔵の開発の計画及び設計することにおいて有益である。
【０００４】
さらに、油井環境において、天然の炭化水素流体は、乾性天然ガス、湿性ガス、コンデンセート、軽油、黒油、重油、及び高粘性タールを含んでいるかもしれない。更に、水、及びボーリング泥水の配合にて使用される油、破壊形成現場で使用される流体のような合成流体の流れがあるかもしれない。これらの個々の流体は、それぞれ大きく異なる物理的性質を有する。しかし、これら全ては、測定用の一つの流路を通過可能である。炭化水素流体の一般的な製造は、水の生産がほとんど常に伴うので、生産物流体特性における直接の物理的測定は、一般的に、相の混合物の測定に帰着し、それにより、容積平均データに帰着する。１バレルの油に関し１０バレルの水を産する井戸に関して、生産される炭化水素の真の粘性を得ることは、このような測定が一般的に大部分の相の特性、つまり水の特性により支配されるので、課題である。
【０００５】
炭化水素埋蔵の経済的価値、生産方法、回収効率、製造ハードウェア・システムの設計等、すべては、遭遇した流体の物理的性質の数に依存するので、それらの物理的性質が正確に決定されることは重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７，１９４，９０２号明細書
【特許文献２】米国特許第７，２２２，６７１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
炭化水素産業及び他の産業にて遭遇した流動流体の粘性を測定するために、いくつかの測定原理が過去に試みられた。しかし、各技術は、関連する弱点を有する。そのような技術の一つは、ＮＭＲ測定を使用する。これは、貯留層流体の粘性を推定することができるが、しかし、その精度は、通常、その土地の油田環境に関する情報に基づいた分析のさらなる修正をせずに一桁よりも良くならないと考えられる。非圧縮性流体に関し、粘性は、既知の流速及び流れラインに沿った圧力損失を仮定して正確に測定することができる。しかし、流速測定は、不正確なことで良く知られており、粘性測定の精度を低減させる。
【０００８】
従来技術における前述の限界を考えると、振動ワイヤを用いて流路における流体動の少なくとも一つのパラメータを提供する測定装置は、有益である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、流路を通り移動する流体の少なくとも一つのパラメータを提供するための方法、システム、及び装置に基づいた振動ワイヤについて述べている。このような技術、方法、及び装置は、本書に参考として編入される、米国特許７，１９４，９０２（組成評価用装置及び方法）、及び米国特許７，２２２，６７１（組成評価用装置及び方法）を含む従来技術に述べられている。
【００１０】
方法、システム、及び装置は、流路内に位置する振動ワイヤを備える。ここでは、振動ワイヤは、２つの位置決め点の間に張力を受けて保持される。更に、振動ワイヤに関係して駆動装置及び分析エレメントがある。ここで、分析エレメントは、駆動装置による動作による共振エレメントからのデータに基づいて、流路又はマイクロ流体路を通って移動する流体のパラメータを提供することができる。
【００１１】
本発明に従い、分析エレメントによって提供される流体のパラメータは、流体の粘性であってもよい。さらに、振動ワイヤに関する装置の動作は、電磁場内で実行されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、流動流体の流体パラメータ測定で使用される本発明の一つの実施形態例である。
【図２】図２は、マイクロ流体路にて流動流体の流体パラメータ測定で使用される本発明の別の実施形態の例示である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の実施形態の実行で使用される適切な共振エレメントの例示である（定常状態）。
【図３Ｂ】図３Ｂは、定常状態データが分析され、周波数の関数として本発明の実施形態により示された典型的な偏位を示すグラフである。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の実施形態の実行で使用される適切な共振エレメントの例示である（過渡現象）。
【図４Ｂ】図４Ｂは、一時データが分析され、時間の関数として本発明の実施形態により示された典型的な偏位を示すグラフである。
【図５】図５は、不要の遅い指数関数的減衰の上に乗るリングダウン（ringdown）のグラフ描写の例である。さらに、純然な指数関数的減衰が図示されている。
【図６】図６は、リングダウンのグラフ描写である。
【図７】図７は、本発明の一つの実施形態を実行する方法のフローチャートである。
【図８】図８は、発明の態様を実行するのに適している一つの実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の様々な実施形態及び態様が、添付の図を参考として詳細に記述されるであろう。この発明は、その応用例において、以下の記述あるいは図面に図示された構成部分の詳細な構成及び配置に限定されるものではない。本発明は、様々な別の実施形態が可能であり、様々な他の方法を用いて実行可能である。更に、本明細書にて用いられる用語及び語法は、単に記述的な目的のために用いられ、権利範囲を限定するように解釈されるべきではない。「含む」、「備える」、「有する」、「含有する」、又は「包含する」のような文言、及び本明細書における変更は、以後に挙げる事項、相当するもの、及び述べていない追加の事項を含むように意図される。本明細書で用いられる、用語「流路」は、断面形状にかかわらず流体を含むことができるいかなる要素も含んでいるものとする。
【００１４】
本発明は、流路を通って移動する流体の少なくとも一つのパラメータを提供するための方法、システム、及び装置に基づく振動ワイヤについて述べている。方法、システム、及び装置は、流路内にある振動ワイヤを備える。ここで振動ワイヤは、２つの位置決め点の間で張力を受けて保持される。更に、駆動装置及び分析エレメントが振動ワイヤに関連する。ここで分析エレメントは、駆動装置による動作による共振エレメントからのデータに基づいて、流路あるいはマイクロ流体路を通り移動する流体のパラメータを提供することができる。
【００１５】
本発明は、多数の形態及びサイズをとることができる。例えば、本発明は、マイクロ流体路を通る流れを測定するためのマイクロ流体レベルで構成可能であり、又は、炭化水素生産環境にて遭遇する高体積流を測定する大きさで構成可能である。本発明の好ましい実施形態において、対象のパラメータは、流体の粘性であってもよい。本発明は、種々の単一の相及び多数相の流体に適用可能であるが、明瞭化のため、流動炭化水素流体について論じる。本発明の方法及び技術が様々な産業、応用例、及び流体に適用可能であることを、当業者は容易に認識するように、そのような選択は、権利範囲を限定することを意図するものではない。
【００１６】
図１に示されるように、流路１００内に含まれる流動流体１０２が図示されている。この図示において、この流体は、流動方向１２０を有する。この流動流体は、単相流体であってもよいし、多相流体であってもよい。更に、流路１００は、マクロ流路であってもよいし、マイクロ流体路であってもよいし、油井掘削工具又はアセンブリーのマイクロ流体路プラットフォームに組み込まれてもよい。明瞭化のため、本発明は、図２に示されたマクロ流体路のようなマクロ流体流路に関して記述される。当業者は、本発明がサイズ、形状、及び長さを変更した様々な流路に容易に適用可能であることを認識するであろう。振動ワイヤ１０４が、本発明の流路１００内に配置される。ここで、該振動ワイヤ１０４は、流路１００を通って移動する流体１０２に漬けられている。更に、振動ワイヤ１０４は、振動ワイヤ１０４に関連した駆動装置１０６を含んでいる。一つの実施形態において、駆動装置は、流路の外部に位置決めされた電磁気源であってもよく、振動ワイヤ１０４内で移動を与えることができる。しかしながら、図示された実施形態は説明の目的だけのためであるように、当業者は、駆動エレメント１０６が多数の別の位置をとることができることを容易に認識するだろう。振動ワイヤ１０４は、２つの固定点（図示せず）の間で張力を受けて保持可能であり、多数の配向及び実施形態をとることができる。更に、本発明の一つの実施形態に従い、振動ワイヤは、半径約７５μｍのタングステンワイヤであってもよく、ここで、上記ワイヤは、ワイヤの各端に電気的接続を提供することができる保持具に取り付けられる。この保持具は、すべての電流がワイヤを通過しなければならず、電流が保持具自身を通過することができないように、設計されている。他の実施形態は、対象の粘性範囲によって指示されるような、より大きい又はより小さな寸法のワイヤ半径を含むことができる。
【００１７】
本明細書に描写された配向及び実施形態は、もっぱら例示のためのもので、権利範囲を制限するようには意図されない。更に、振動ワイヤ１０４と関連するものは分析エレメント１０８であり、該分析エレメントは、駆動装置１０６による動作とともに振動ワイヤ１０４からのデータに基づいて、流路１００を通って移動する流体１０２のパラメータを提供する。本実施形態の分析エレメント１０８は、通信経路１０５によって振動ワイヤ１０４と連通する。一つの実施形態では、通信経路１０５は、電気的接続、光学的接続、あるいは音響的接続が可能である。さらに、これに限定されないが、関数発生器又はアンプのような追加のエレメントが同様の通信経路１０５を使用して振動ワイヤ１０４と連通してもよい。
【００１８】
当業者は、本発明が、これに限定されないが油井ツールにおける評価フローラインを含む種々の流路に組み込むことができることを容易に認識するであろう。
【００１９】
本発明の一つの実施形態に従い、流路１００に沈められた振動ワイヤ１０４は、移動している流体の粘性を測定するために用いることができる。本発明の振動ワイヤ１０４は、駆動装置１０６によって提供される磁場の存在下で電流が通るとき、初期位置からの移動が可能なように、電気的導電材料から製造可能である。振動ワイヤ１０４の移動は、振動ワイヤ１０４の位置によって部分的に形成されたループを通過する磁束の過渡的変化の結果として発生する小さな電圧である、動起電力（ｅｍｆ）の測定から決定することができる。
【００２０】
振動ワイヤ１０４の移動は、当業者によって理解されるように、様々な方法によって励振され検出されることができる。一つの技術に従い、導電性の振動ワイヤ１０４を通過する電流が振動ワイヤ１０４の共振により湾曲運動し、ｅｍｆが各周波数で測定される。このような技術は、流体のパラメータの決定に取り組む定常状態として知られている。別の実施形態に従い、振動ワイヤ１０４は、固定され釣り合った初期位置から駆動可能であり、動作の減衰は、時間の関数として測定される。明瞭化のため、これは、流体パラメータの提供に過渡的手法として非常に詳しく記述される。
【００２１】
当業者は、本実施形態の振動ワイヤが様々な応用例にて遭遇する様々な流路における使用のために、多数のサイズ、形状、及び配向をとることができることを認識するであろう。一つの実施形態に従い、本発明の振動ワイヤ測定機器は、それがＭＥＭＳ製造技術を使用するようにサイズが決められ、それにより、パラメータ測定具がマイクロ流路装置にて存在するように、非常に小さな流体チャネルまで小型化可能である手段を提供する。本発明の一つの実施形態において、ＭＥＭＳに基づいた測定機器は、「ラボチップ（lab on a chip）」アプローチにおける他の既存のセンサとともに一体化可能である。適切な「ラボチップ」システムは、米国特許出願番号ＵＳ−２００６−０００８３８２−Ａ１、２００４年７月６日出願、Schlumberger Technology Corporation に譲渡、参考として本書に組み込まれる、で詳細に述べられている。しかしながら、上述したように、本発明は、マクロ及びマイクロの両方の流体のチャネルに直接に適用可能であり、図示するＭＥＭＳ装置は、本発明の権利範囲を限定するようには意図されない。
【００２２】
図２は、本発明による使用される振動ワイヤの例を示している。図２に示すように、本発明の振動ワイヤ２０４は、２つの固定支持部２２０，２２２の間に張力を受けて固定された薄い金属ワイヤから製造可能であり、流路２００内に含まれる流体（図示せず）中に沈められる。振動ワイヤ２０４は、駆動（actuation）信号のような電流又は信号が振動ワイヤの一部に、又は振動ワイヤの全長にわたり適用可能なように、実際は導電性であってもよい。
【００２３】
一つの実施形態によれば、初期位置あるいは釣り合った位置から振動ワイヤ２０４を移動可能な駆動装置２０６は、振動ワイヤ２０４の近傍に作用する電磁場（図示せず）、及び振動ワイヤの少なくとも一部（図示せず）に適用する駆動信号を含むことができる。明瞭化のため、振動ワイヤを囲む領域へ電磁場を提供可能な、及び振動ワイヤの少なくとも一部に適用される駆動信号を提供可能な駆動装置２０６が詳細に述べられる。そのような記述は、本発明の記述をもっぱら明瞭に及び容易にするためのもので、述べられる配置は、権利範囲を限定するようには意図されない。
【００２４】
さらに、分析エレメントによる密度の予備的知識とともに流体のパラメータ粘性の決定は、本発明に適用されるように説明されるだろう。当業者は、密度及び粘性の流体パラメータがパラメータの全てのリストではなく、そのような記述が権利範囲を限定することを意図しないことを認識するだろう。
【００２５】
本発明に従い、振動ワイヤを移動させ又は駆動するのに使用される磁場は、定常状態磁場又は過渡磁場であってもよく、よって振動ワイヤ２０４は、定常状態モードあるいは過渡モードにて駆動される。定常状態モードでは、振動ワイヤ２０４の横振動は、連続的に交流が流れることにより引き起こされることができ、一方、過渡モードでは、上記振動は、交流のショートバースト（short burst）あるいは直流信号の適用により引き起こされることができる。両方とも、釣り合った位置からのワイヤの初期移動を提供する。過渡の及び定常状態の両方の実施形態は、本発明に直接適用可能であり、及び、適切な駆動機構の選択は、当業者によって理解されるように、測定されるべきパラメータ及び流路内の流体によりある程度影響する。
【００２６】
そして、ワイヤの動きは、駆動装置による駆動後の、ワイヤの位置（運動ｅｍｆ）により部分的に形成されるループを通る磁束の過渡的変化の結果として引き起こされる電圧の測定から決定することができる。
【００２７】
過渡モードにおいて、ワイヤにわたり発生した誘導電圧Ｖ（ｔ）は、時間の関数として変化し、小振幅用の減衰調和モデルに一致する短寿命の振動である。
【００２８】
【数１】
2010530546.tif 000003
【００２９】
ここで、Ｖ０は過渡の初期振幅であり、Δは動作の減衰を制御する減分（decrement）であり、ωはワイヤの角共振周波数であり、φは未知の位相角である。共振器のエネルギーロスを特徴づける共通パラメータの対数減少は、単に２πΔに等しいということを述べるのは価値がある。振動ワイヤに関する文献（例えば、M.J.Assael、M.Papadaki、M.Dix、S.M.Richardson、W.A.Wakeham、International Journal of Thermophysics、１２巻、＃２、１９９１年）にてしばしば行われたように、減分（対数減少に反対の）としてΔを参照するであろう。式（１）において、減分Δは、下記式（２）により、それを取り囲むワイヤ及び流体の両方の特性と関係する。
【００３０】
【数２】
2010530546.tif 000004
【００３１】
ここで、ρ及びρｓはそれぞれ流体及びワイヤの密度であり、Δ０は真空中でのワイヤの内部減衰であり、数ｋ及びｋ’は下記（３）、（４）で定義される。
【００３２】
【数３】
2010530546.tif 000005
【００３３】
【数４】
2010530546.tif 000006
【００３４】
ここで、
2010530546.tif 000007
及び
2010530546.tif 000008
は、複素量Ａのそれぞれ実部及び虚部をとることを示す。式（３）及び式（４）における複素量Ａは、下記式（５）により与えられる。
【００３５】
【数５】
2010530546.tif 000009
【００３６】
ここで、
【数６】
2010530546.tif 000010
【００３７】
式（５）において、Ｋ０とＫ１は、変形された第２種ベッセル関数であり、Ωは、共振周波数ωで、半径Ｒの円筒状ワイヤのまわりの流れを特徴づけるレイノルズ数に関する。
いくつかの刊行物において、それはストローハル長として参照される。式（６）において、流体の粘性及び密度は、それぞれη及びρで与えられる。明瞭化のため、この分析は、厳密にニュートン流体と仮定する。しかしながら、これは、この発明の適用可能性をニュートン流体に限定するものではない。
【００３８】
電圧及び電流を有する駆動信号、及びこの駆動信号が適用される導電性の振動ワイヤを用いるとき、上記駆動信号を送るのに使用される振動ワイヤ及びいずれの固定ワイヤあるいはケーブルは、測定電圧が式（１）にて与えられる電圧に等しくないように、バックグラウンド電圧を生じさせる電気インピーダンスを有する。これは、下記式（７）を与えるため、有限インピーダンスを提供するように修正されねばならない。
【００３９】
【数７】
2010530546.tif 000011
【００４０】
ここで、ａ及びｂは、ワイヤの電気インピーダンスに相当し、未知のバックグランド干渉によるオフセットを吸収する。他のバックグラウンド信号は、また、存在するかもしれない。これらのバックグラウンド信号の除去は、以下の項にて、より詳しく説明されるだろう。
【００４１】
流体の粘性のようなパラメータの決定は、振動ワイヤの計算された及び測定された応答がモデルの制約内にできるだけ近いものであるように、式（２）から式（７）においてパラメータの調整を必要とする。これは、一組のデータの最適評価が適切なモデル（又は動作式）からのデータの偏差の二乗和を最小にする分析である最小二乗解析により達成可能である。偏差の二乗和は、カイ二乗統計量（χ２）の適合度に密接に関係する。
【００４２】
【数８】
2010530546.tif 000012
【００４３】
ここで、ｔｉは時間インデックスであり、Ｄ（ｔｉ）及びＶ（ｔｉ）は動作式（２）から（７）に基づいて記録される過渡電圧及びモデル化される電圧であり、νはＮ個のデータ点の自由度の数である。既知の密度の流体について、最小二乗基準は、他の未知のパラメータＶ０、ｆ、φ、ａ、及びｂに加えて、下記式（９）を最小化するため、流体の粘性、η、を調整することにより定式化される。
【００４４】
【数９】
2010530546.tif 000013
【００４５】
Levenberg-Marquardtアルゴリズムは、この最小化問題を解決するように非線形の回帰手法を提供するために用いることができる。
【００４６】
式（９）の最小化において、当業者は、ワイヤ内部減衰及びワイヤ半径が既知であり、入力として提供されると仮定することを認識するだろう。実際、ワイヤのそれらの物理的性質は、較正によるような独立した方法によって十分な精度まで決定可能である。較正は、以下の項でさらに説明する。
【００４７】
さらに、各反復での最小化手順は、また下記の非線形方程式の根である対数減分Δを解くことを含んでいる。
【００４８】
【数１０】
2010530546.tif 000014
【００４９】
高い電気的雑音の環境においてセンサに質問するとき、より高い振幅で作動することは有利である。しかしながら、そうした場合、式１の妥当性のための必要な条件に違反する。つまり、ワイヤの振幅はその半径に比べて小さくなる。そのようなものとして、油井環境に適すると見なされる振幅でセンサが高精度及び高い正確さで動作するように新しい分析が開発された。この振幅は、ワイヤ半径のおよそ１０％である。振動ワイヤの動きは、質量ｍ、抗力Ｄ０、及びバネ定数ｋにて、単調和振動子の動きとしてモデル化することができる。
【００５０】
【数１１】
2010530546.tif 000015
【００５１】
しかしながら、この式は、ワイヤの動きが高振幅で発生する場合、変更を必要とする。
式１１における抗力Ｄ０は、ワイヤ振幅Ａ０、又はεが一定でεＡ０２＜＜１である位置にて非線形である項（term）を含む抗力と置き換えられるであろう。
【００５２】
【数１２】
2010530546.tif 000016
【００５３】
抗力が振幅よりむしろ速度において非線形であるという仮定は、位相シフトではあるが、同様の式に帰着する。我々の現在の構想において、位相は適切なパラメータであるので、一方の手法は、許容可能な動作式及び粘性の正確な測定を生じさせる。単純化のため、我々は、ここでは振幅を伴う摂動に焦点を合わせる。振幅及び速度は、互いに直線的に比例することに注意すべきである。
【００５４】
最初の式に、この修正した抗力式を組み入れることによって、我々は、ＳＨＯのための移動の非線形方程式に到達する。
【００５５】
【数１３】
2010530546.tif 000017
【００５６】
これは、電気インピーダンスに関する成分が既に加えられた以下の過渡信号を決定するために摂動によって解くことができる。
【００５７】
【数１４】
2010530546.tif 000018
【００５８】
Δを決定するために生信号を式１４に入れた後、式８〜９に記述するように、回帰が行われる。当業者に理解されるように、同様の分析は、前述の方法の応用例を可能にし、かなり大きい振幅を有する定常状態データの分析にアプローチするであろう。かなり大きい振幅を有する定常状態データが有益であるところの環境の一例は、高い電気的雑音成分を有する環境である。
【００５９】
それらの修正された式は、高振幅測定から決定された粘性における大幅なシステマチック誤差を排除する。例えば、半径７５マイクロメーターのワイヤに関して粘性が１０ｍＰａｓ未満であるとき、システマチック誤差は大きな影響を与える。結果が大きな影響を与える下記の粘性は、ワイヤの物理的性質に依存する。１０ｍＰａｓを超える粘性では、流体により提供される減衰は、それらの追加の条件（term）に関する要求を打ち消すのに十分である。それらの式は、以下の２つの理由のため重要な変更である。即ち、（１）粘性が既知である流体にワイヤが沈められているとき、かなりの確実性で、独立したソースから複合共振周波数の測定からワイヤ半径が一般的に決定される、及び（２）ボーリング穴及びツール内で流れる流体が１ｍＰａｓのオーダーの粘性を有する。上記（１）項に関し、使用される流体は、しばしばメチルベンゼン又は水のような低粘性流体であり、この結果は、適切に考慮される必要がある。
【００６０】
上述したように、本発明の別の実施形態は、電磁場がある状態で適用される駆動信号を利用可能であり、ここで、駆動信号は定常状態信号である。この定常状態信号は、振動ワイヤの少なくとも一部を通して交流を流すことにより生成可能である。この定常状態駆動機構を用いることで、流体のパラメータが抽出可能である。
【００６１】
上述の別の実施形態に従い、定常状態モード又は駆動機構において、振動ワイヤ２０４は、磁場に設けられ、交流を通すことにより横振動で駆動される。ワイヤにかかる電圧は、下記式（１５）により与えられる。
【００６２】
【数１５】
2010530546.tif 000019
【００６３】
ここで、Ｖ１は事実上固定ワイヤの電気インピーダンスから生じる電圧であり、一方、Ｖ２は運動ｅｍｆを表わす。Ｖ１は実験的に下記式（１６）により表される。
【００６４】
【数１６】
2010530546.tif 000020
【００６５】
ここで、ｆはワイヤが駆動される周波数であり、ａ、ｂ及びｃは、ワイヤの電気インピーダンスからなる調整可能なパラメータであり、電圧信号が最も感知可能な範囲で検出されることを保証するためにロックイン増幅器で使用されるオフセットを吸収する。式１６において、ａ、ｂ及びｃは、測定された複素電圧での回帰により決定される調節可能なパラメータである。
【００６６】
【数１７】
2010530546.tif 000021
【００６７】
式（１７）により与えられるＶ２は、流体特性の測定量に関する。式１７において、Λは振幅であり、ｆ０は真空中でのワイヤの共振周波数であり、Δ０はワイヤの内部減衰であり、βはワイヤによって変位される流体から発生する付加質量であり、及びβ’は流体の粘性による減衰である。β及びβ’は、下記の式（１８）、（１９）で規定される。
【００６８】
【数１８】
2010530546.tif 000022
【００６９】
【数１９】
2010530546.tif 000023
【００７０】
定常状態駆動機構及び過渡駆動機構を用いて得られる実験的な比較結果は、測定された流体のパラメータが本明細書で述べた実施形態を使用したものにほぼ一致している。
したがって、当業者は、適切な駆動機構の選択が、予期される流体パラメータ測定、動作環境、及び流路内の流体により管理可能であるということを認識するであろう。
【００７１】
図３Ａは、定常状態データを使用するときの、本発明を図で示したものである。図３Ａに示されるように、流動方向３２０での流体３０２を含む流路３００が示される。流路３００内では、振動ワイヤが張力を受けた状態であるように、振動ワイヤ３０４が２つの保持具３２０，３２２の間に配置される。図示されていないが、本発明の振動ワイヤ３０４は、電気的に伝導性であると考えられる。関数発生器３４０及び増幅器３５０により供給される定常状態信号が振動ワイヤ３０４に伝送可能なように、電気的接続３３０が保持具３２０，３２２に連通している。適切な定常状態信号が図３Ｂに図示されている。さらに、振動ワイヤ３０４に接続され、上述の電気的接続３３０を用いて電気的に通信するものは、流路３００内の流体の流体パラメータを提供可能な分析エレメント３０８である。当業者により理解されるように、本発明の分析エレメント３０８は、流体パラメータを決定するための上述の式及び実施形態が実施可能なように、多数の形態をとることができる。本発明の一つの実施形態に従い、分析エレメント３０８は、ソフトウェア、ハードウェア、あるいはこれらの組み合わせで実行可能である。
【００７２】
本実施形態に従い、駆動エレメントによる振動ワイヤの変位は、分析エレメント３０８によって測定可能な、運動ｅｍｆを作り出すかもしれない。この測定された信号は、粘性のようなパラメータを決定するために、上述した過渡方程式との組み合わせにて利用可能である。
【００７３】
図４Ａは、一時データを用いるときの、本発明を図で示したものである。図４Ａに示されるように、流動方向４２０の流体４０２を含む流路４００が図示される。流路４００内では、振動ワイヤが張力を受けた状態であるように、振動ワイヤ４０４が２つの保持具４２０，４２２の間に配置される。図示されていないが、本発明の振動ワイヤ４０４は、電気的に伝導性であると考えられる。ヌルブリッジ（nulling bridge）４４０及び電子機器４５０により供給される過渡信号が振動ワイヤ４０４へ伝送可能なように、電気的接続４３０が保持具４２０，４２２に連通している。適切な過渡信号が図４Ｂに図示されている。
【００７４】
さらに、振動ワイヤ４０４と接続され、上述の電気的接続４３０を用いた電気的に通信するものは、流路４００内の流体の流体パラメータを提供可能な分析エレメント４０８である。減少するために、測定された自己（motivational）ｅｍｆの信号振幅に要求される時間が上述の定常状態方程式に従う粘性のようなパラメータを決定するのに使用されるように、磁場が存在する状態でワイヤの移動により生成される信号は、分析エレメント４０８によって測定可能である運動ｅｍｆを生成する。分析エレメント４０８は、固定の期間の間、自己ｅｍｆを記録可能である。ここで、この期間は、流路４００内の流体の粘性と関係する。例えば、運動ｅｍｆ信号が得られる期間は、液体と比べて粘性が低い気体では増加するかもしれない。当業者にて理解されるように、本発明の分析エレメント４０８は、流体のパラメータを決定するための前述の式及び実施形態が実行可能なように、多数の形態をとることができる。本発明の一つの実施形態に従い、分析エレメント４０８は、ソフトウェア、ハードウェア、あるいはそれらの組み合わせで実行可能である。さらに、上述したワイヤ直径及び内部減衰ファクターは、測定を始める前に較正によって決定可能である。
【００７５】
バックグラウンド信号補償
上述したように、本発明の一つの実施形態は、定常状態駆動機構、過渡的駆動機構、あるいはこれらの組み合わせを用いて実行可能である。駆動機構にかかわらず、本発明の振動ワイヤのパラメーター測定の精度は、装置のバックグラウンドの影響により下げられるかもしれない。例えば、本発明においてバックグラウンドの影響は、本発明の様々な実施形態を実行するのに必要な関連のハードウェアによりもたらされる誤差とともに、これらに限定されないが選択された励振及び利用された移動周波数を含む、様々な要因に起因するかもしれない。例えば、図４Ａにおける振動ワイヤ３０４と関数発生器３４０との間の配線及びケーブル敷設４３０は、この配線４３０におけるインピーダンスにより誤差をもたらすかもしれない。さらに、近くの電子機器、及び限られた部品及び配線絶縁は、不要な信号をもたらす可能性があり、測定された信号は、生の信号から正確にΔを測定することが不可能になるほど変形される可能性がある。そのような環境において、バックグラウンドの除去は、バックグラウンド影響を補償するために手段を設け、同様に、測定されたパラメータにおける精度を増すことを可能にする。
【００７６】
本発明の一つの実施形態に従い、バックグラウンドの影響は、共振周波数から離れた周波数で振動ワイヤを励振することにより最小限にし、あるいは補償することができる。図５に示すように、処理されていない信号（５０２）は、オフセットを加えた指数関数的減衰の上にのる正弦波振動から成る。本実施形態に従い、振動ワイヤは、共振周波数ｆ０で励振され、信号は測定され記録され（５０２）、次に、振動ワイヤは、信号の振動部分が最小のところの帯域幅の約１０倍以上をｆ０に加えたものに等しい周波数で励振される。このバックグラウンド信号（５０４）が図示され、ここで、振動ワイヤは、指数関数的減衰だけが信号に存在するように、共振から離れて励振される。本実施形態において、共振周波数から離れた周波数で測定された応答は、バックグラウンド信号を測定したものである。ここで、この信号は、周波数に依存せず、他の周波数でｅｍｆから引かれた、あるいはｅｍｆで割られたものと仮定することができる。これらの２つの信号の差又は商は、バックグラウンドが大きく除去された状態（５０６）で信号を提供する。
【００７７】
別のバックグラウンド除去技術に従って、バックグラウンド信号は、共振周波数の近くで振動ワイヤを励振することにより測定可能である。そのような例は、図６に図示される。そこでは振動ワイヤは、最初に、共振周波数ｆ０＝１４５０．８Ｈｚ（６０２）で励振される。この実施形態に従って、信号が測定され記録される。次に、振動ワイヤは、ｆ０に帯域幅（６０４）を加えたものに等しい第２の周波数で励振される。本例では、この第２の周波数は、１５００Ｈｚに等しい。これらの２つの信号の差は、アーチファクトがほとんどない第３の信号（６０６）を生成する。
【００７８】
本実施形態において、バックグラウンド除去（第２の周波数）用の最適の周波数は、個々のワイヤ、取り付けの配置、電子機器、及び相互接続ケーブルに関して実験的に決定される。そのような決定は、バックグラウンド除去用の好ましい周波数が様々な別の手段により決定可能であるので、権利範囲を限定するようには意図されない。
【００７９】
本発明の別の実施形態に従って、バックグラウンドの除去は、回帰のみを用いて実行可能である。この実施形態に従い、追加の多項式成分を有する信号の適切な取り付けは、過渡現象が適切に分離されることを可能にする。例えば、下記式（２０）を加えることにより。
【００８０】
【数２０】
2010530546.tif 000024
【００８１】
オフセット（ａ）と、時間で増加又は減少する成分（ｂ）とを加えたものが除去可能である。必要な場合には、より高次のものを加えることができる。さらに、バックグラウンド信号は、当業者により理解されるように、別の技術によって除去可能である。例えば、バックグラウンド信号は、励振位相の反転によって除去可能である。例えば、バックグラウンド除去は、振動ワイヤの共振周波数で、しかしπラジアン分シフトされた励振信号位相での励振により達成可能である。もとの励振により測定された信号と、位相シフトされた励振により測定された信号との間の差は、バックグラウンドの無い信号から成るであろう。
【００８２】
当業者は、バックグラウンド除去用の上述の技術が完全なものではないことを容易に認識するだろう。これらの記述した技術は、説明の目的だけのものであり、定常状態データ、過渡的データ、又はそれらの組み合わせを用いて実行可能である。さらに、本明細書で述べたバックグラウンド技術は、単独で利用されてもよいし、当業者に既知の追加の技術との組み合わせで利用されてもよい。最後に、測定されるパラメータ、振動ワイヤの配置、及び関連の電子機器に一部依存して、ある適切なバックグラウンド除去技術は、結果として生じたパラメータ測定が精度の増加を提供するように、より適切なものになるかもしれない。
【００８３】
図７は、本発明の一つの実施形態を実行するのに必要な工程を図示するフローチャートである。本実施形態に従って、流路を通って移動する流体に接する振動ワイヤが設けられる（ステップ７０２）。その後、振動ワイヤは、初期位置あるいはつり合った位置から駆動される（ステップ７０４）。先に述べたように、駆動は、これに限定されないが、電磁場の存在下で振動ワイヤの少なくとも一部に駆動信号を適用することを含む、種々の手段を介して当業者により理解可能である。駆動信号は、導電性の振動ワイヤに与えられる電気信号であっても良い。ここで、電気的信号は、定常状態信号、過渡信号、あるいはこれらの組み合わせである。振動ワイヤ（７０４）の駆動にて、流体の少なくとも一つのパラメーターを表示するデータが生成される（ステップ７０６）。ここで、このデータは、流路（７０８）を通って移動する流体の少なくとも一つのパラメーターを提供するために分析される。本発明の別の実施形態は、当業者にて理解されるように、流体（７１０）の少なくとも一つのパラメータを示すデータを格納するステップ、又は分析されたデータ（７１２）を格納するステップをさらに含むことができる。一つの実施形態に従うデータの記憶は、当業者に理解されるように、電子的な形態又は機械的な形態における記憶を含めて、様々な適切な形態によって可能である。さらに、ステップ７０８に従うデータの分析が様々なハードウェアあるいはソフトウェア要素、又はこれらの組み合わせを用いて発生可能である。本発明の態様を実行するのに適した一つの装置が図８に示される。
【００８４】
図８は、本発明の例示的な実施形態の一つ以上の態様の少なくとも一部を実行するのに適している電子装置８００の一つの実施形態を示す。電子装置８００は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ラップトップ・コンピューター、ワークステーション、携帯情報端末（ＰＤＡ）、インターネット家電、携帯電話などのような、多くの異なる技術の代表である。図示する実施形態において、電子装置８００は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）８０２を含み、さらにディスプレイ装置８０４を含むことができる。ディスプレイ装置８０４は、画像表示を通して電子装置８００をユーザと直接に通信可能とする。電子装置８００はさらに、キーボード８０６及びマウス８０８を含むことができる。図示していない他の位置入力装置は、スタイラス、トラックボール、ジョイスティック、タッチパッド、タッチスクリーンなどを含んでいる。電子装置８００は、データ及び命令を記憶するための主要記憶装置８１０及び補助記憶装置８１２を含んでいる。ここで、主要記憶装置８１０及び補助記憶装置８１２は、当業者により理解されるように、多数の形態をとることができる。記憶装置８１０、８１２は、フロッピー（登録商標）ドライブ、ハードドライブ、テープドライブ、光ドライブ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、仮想メモリ、グラフィカルメモリ、及びその他同種のもののようなものを含むことができる。様々な適切な応用例及びユーティリティーは、記憶装置８１０及び／又は８１２の一つあるいは両方に常駐可能である。電子装置８００は、また図示する電子装置８００の外部の一若しくは複数の電子装置と通信するための、あるいは外部に位置した電子装置８００の個々の構成部分と通信するためのネットワークインタフェース８１４を含むことができる。ＣＰＵ８０２は、その内部あるいは外部に取り付けられた一若しくは複数の上述の構成部分を有する。
【００８５】
電子装置８００は、本発明を実行するための構成の単なる代表であることに注目すべきである。しかしながら、当業者は、本発明が記述された装置８００だけでの実施に制限されないことを認識するだろう。他の実施は、ユーザ入力又はディスプレイ装置が必要ではない部分的にあるいは完全に埋め込まれたコードに基づいた実施を含めて、利用可能である。それどころか、プロセッサは、別のプロセッサあるいは他の装置と直接に通信することができる。
【００８６】
較正方法
本発明に従って、様々な較正方法が使用可能である。例えば、ワイヤ内部減衰は、真空中で集められた過渡データで決定可能であり、ワイヤ半径（Ｒ）は、粘性及び密度が既知の較正流体にて集められた過渡データから決定することができる。振動ワイヤを較正するための一つの較正実施形態は、次の２工程を含んでいる。即ち、
・真空におけるワイヤ内部減衰の較正――  動作方程式（１）〜（９）における流体粘性（η）及び密度（ρ）は、０に設定され、従って、誘導電圧Ｖは、下記式（２１）にて与えられる。
【００８７】
【数２１】
2010530546.tif 000025
【００８８】
β’＝０、β＝０であるので、式１７における唯一の減衰係数は、Δ０である。ワイヤ内部減衰は、真空データを式１に入れることで得られる。ワイヤ半径は、式２１に入れず、よって、内部減衰係数Δ０は、ワイヤ半径の情報なしで決定可能である。減衰係数の推定値の桁のみが、０．１ｍｍのオーダーの直径を有するワイヤで液体の粘性を決定するために必要とされる。我々の議論の目的に関し、０．１ｍｍの直径及び１ｋＨｚのオーダーの共振周波数のワイヤで、液体の粘性は、１ｍＰａｓにて定義される。
【００８９】
・既知の較正流体によるワイヤ半径の較正――  ワイヤ半径、Ｒ、は、粘性及び密度が既知の較正流体にて集められたデータから決定される。ワイヤ半径の決定は、内部減衰Δ０が既知で先のステップで得られる状態で、振動ワイヤの動作方程式（１）〜（９）に合うデータを必要とする。
【００９０】
真空における振動ワイヤのデータの獲得は、構築されるいくつかの特別のハードウェア（例えば、真空ポンプ及び密封したチャンバ）を必要とするだろう。また、手順は、退屈であり、時間を消費するだろう。さらに、これは多くの油田場所において実際的ではないだろう。較正目的のため、真空中で獲得したデータを空気（あるいは、容易に利用可能な別の流体）中で獲得したデータと交換可能であれば、考えられる限りでは、より容易である。しかしながら、空気（小さいが）による付加質量及び粘性減衰の影響は無視できず、内部減衰用の値にシステマチック誤差が含まれるであろう。センサが気体の粘性を測定するために用いられる場合、内部減衰における上記誤差は、必然的にかなりの誤差を生じる。更に、内部減衰における誤差は、またワイヤ半径の推定値に影響するだろう。
【００９１】
本発明の一つの実施形態に従う別の較正方法は、内部減衰係数及びワイヤ半径を決定する較正への双方向のアプローチを含むことができる。入力は、空気中で、並びに、粘性及び密度が既知の較正流体中で集められたデータ・セットから成る。上記双方向のアルゴリズムは、以下のように記述される。即ち、
【００９２】
１．  Ｒの初期推定値を、サプライヤーにより供給された公称値にセットする。
２．  動作方程式（１）〜（１０）での空気データに、既知の、空気密度、空気粘性及び最近の推定値、Ｒ、を入れることで、Δ０の推定値を得る。
３．  動作方程式（１）〜（１０）での流体データに、既知の、流体密度、流体粘性及び最近の推定値、Δ０、を入れることで、Ｒの推定値を得る。
４．次の反復のため、ステップ２へ戻る。
【００９３】
一般的に、上記アルゴリズムは、数回の反復にて、正確な内部減衰Δ０及びワイヤ半径Ｒに収束するだろう。
【００９４】
上述の説明は、実例及び記述の目的のために提示され、本明細書に開示された形態で本発明を限定するようには意図されない。従って、上述の教示、及び関連技術の教示に相応して記述された創造的なパラメータ測定システム及び方法への変化及び変更は、本発明の権利範囲内であると見なされる。これらの変更は、関連する油田、流体解析、及び他の関連産業技術における熟練者にそれら自身を容易に提案し、本発明の精神及び以下の請求範囲に包含される。さらに、記述された実施形態は、本発明を実施するための最良の形態を説明すること、並びに、本発明の特別な応用例あるいは利用により必要な種々の変更とともに、そのような実施形態あるいは他の実施形態での発明を他の当業者に利用可能とすることを意図したものである。添付の請求範囲は、適用可能な先行技術を考慮してそれが可能となる範囲まで全ての別の実施形態を含めるように解釈されるべきである。
【図１】
2010530546.tif 000026
【図２】
2010530546.tif 000027
【図３Ａ】
2010530546.tif 000028
【図３Ｂ】
2010530546.tif 000029
【図４Ａ】
2010530546.tif 000030
【図４Ｂ】
2010530546.tif 000031
【図５】
2010530546.tif 000032
【図６】
2010530546.tif 000033
【図７】
2010530546.tif 000034
【図８】
2010530546.tif 000035
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月18日(2009.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路を通って移動する流体の少なくとも一つのパラメータを提供するための測定装置において、
振動ワイヤと、駆動装置と、分析エレメントとを備え、
上記振動ワイヤは、張力を受けて固定され、流路を通って移動する流体に接触し、
上記駆動装置は、初期位置からの振動ワイヤの変位を可能とし、
上記分析エレメントは、駆動装置の駆動による振動ワイヤからのデータに基づいて流路を通って移動する流体のパラメータを提供可能である、測定装置。
【請求項２】
上記振動ワイヤは導電性である、請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
上記駆動装置は、さらに電磁場及び駆動信号を備える、請求項１記載の測定装置。
【請求項４】
上記電磁場は、振動ワイヤの近傍に設けられる、請求項３記載の測定装置。
【請求項５】
上記駆動信号は、振動ワイヤの少なくとも一部に供給される、請求項３記載の測定装置。
【請求項６】
上記駆動信号は、定常状態信号である、請求項３記載の測定装置。
【請求項７】
上記定常状態信号は、上記振動ワイヤの少なくとも一部に交流を流すことで提供される、請求項６記載の測定装置。
【請求項８】
上記駆動信号は、過渡信号である、請求項３記載の測定装置。
【請求項９】
上記過渡信号は、振動ワイヤの少なくとも一部に交流のバーストを流すことで提供される、請求項８記載の測定装置。
【請求項１０】
上記過渡信号は、振動ワイヤの少なくとも一部に直流信号を流すことで提供される、請求項８記載の測定装置。
【請求項１１】
上記分析エレメントは、バックグラウンド信号除去用手段をさらに備える、請求項１記載の測定装置。
【請求項１２】
上記少なくとも一つのパラメータは、流体の密度である、請求項１記載の測定装置。
【請求項１３】
上記少なくとも一つのパラメータは、流体の粘性である、請求項１記載の測定装置。
【請求項１４】
上記流路は、マイクロ流体路である、請求項１記載の測定装置。
【請求項１５】
当該測定装置は、マイクロ流体プラットフォームに組み込まれる、請求項１記載の測定装置。
【請求項１６】
流路を通って移動する流体の少なくとも一つのパラメータを提供する方法において、
振動ワイヤを設け、ここで上記振動ワイヤは、流路を通って移動する流体に接触する、
初期位置から上記振動ワイヤを駆動し、
流体の少なくとも一つのパラメータを示すデータを発生し、
流路を通って移動する流体の少なくとも一つのパラメータを提供するため上記データを分析する、
ことを備えた方法。
【請求項１７】
さらに、上記データを記憶するステップを備える、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
上記振動ワイヤは、導電性である、請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
上記振動ワイヤを駆動するステップは、さらに、電磁場の存在下で振動ワイヤの少なくとも一部に駆動信号を供給することを備える、請求項１６記載の方法。
【請求項２０】
上記信号は、定常状態信号である、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
上記定常状態信号は、振動ワイヤの少なくとも一部に交流を流すことで提供される、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
上記信号は、過渡信号である、請求項１９記載の方法。
【請求項２３】
上記過渡信号は、振動ワイヤの少なくとも一部に交流のバーストを流すことで提供される、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
上記過渡信号は、振動ワイヤの少なくとも一部に直流信号を流すことで提供される、請求項２２記載の方法。
【請求項２５】
上記データの分析は、バックグラウンド信号を補償するステップをさらに備える、請求項１６記載の方法。
【請求項２６】
上記バックグラウンド信号を補償するステップは、バックグラウンド共振信号を提供するため、共振周波数から離れた周波数で振動ワイヤを励振することをさらに備えた、請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
さらに、振動ワイヤの共振信号及びバックグラウンド信号の商を計算するステップを備える、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
上記バックグラウンド信号を補償するステップは、さらに、バックグラウンド信号を決定するため、共振周波数の近傍の周波数で振動ワイヤを励振することを備える、請求項２５記載の方法。
【請求項２９】
上記バックグラウンド信号を補償するステップは、さらに、回帰を使用してバックグラウンド信号を除去することを備える、請求項２５記載の方法。
【請求項３０】
上記少なくとも一つのパラメータは、流体の密度である、請求項１６記載の方法。
【請求項３１】
上記少なくとも一つのパラメータは、流体の粘性である、請求項１６記載の方法。
【請求項３２】
さらに、流路を通って移動する流体の少なくとも一つのパラメータの正確な測定を可能にするため上記振動ワイヤを較正するステップを備えた、請求項１６記載の方法。
【国際調査報告】
2010530546.tif 000036
2010530546.tif 000037
2010530546.tif 000038