(57)【要約】【課題】      圧力調整器（１０）を通って流れる流体の流量を決定するための方法および装置を提供する。【解決手段】  この圧力調整器は、流体流路に配置され、この流体流路において移動可能なスロットル部材（３２）を備えている。このスロットル部材には弁棒（３０）が取り付けられている。かかる装置は、スロットル部材の上流側の圧力を測定するための第一の圧力センサ（３４）と、スロットル部材の下流側の圧力を測定するための第二の圧力センサ（３５）と、スロットル部材の位置を検出するための移動センサ（４０）とを備えている。測定圧力および移動距離に基づいて流量を決定し、スロットル部材の下流側に配置される臨時の流量計（５８）を用いて圧力調整器を校正するための格納アルゴリズムを有しているプロセッサ（５０）が設けられている。また、圧力調整器に関連する温度トランスミッタ（４８）を校正するためのシステムおよび方法も提供されている。
2006514370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体流路において移動可能なスロットル部材を有するとともに該流体流路に配置される圧力調整器を校正する装置であって、
上流側圧力を測定するために前記スロットル部材の上流側と連通する第一の圧力センサと、
下流側圧力を測定するために前記スロットル部材の下流側と連通する第二の圧力センサと、
スロットル部材位置を決定するための移動センサと、
前記スロットル部材の下流に配置された流量計と、
前記第一の圧力センサ、前記第二の圧力センサ、前記移動センサ、および前記流量計と関連づけされ、前記上流側圧力、前記下流側圧力および前記スロットル部材位置に基づいて弁棒位置係数補正値を決定するプロセッサと
を備えてなる、装置。
【請求項２】
前記弁棒位置係数補正値が、複数のスロットル部材位置に対する複数の弁棒位置係数補正率の計算値を含んでなる、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記弁棒位置係数補正率がルックアップテーブルに格納されてなる、請求項２記載の装置。
【請求項４】
温度トランスミッタをさらに備えており、前記プロセッサが該温度トランスミッタを校正するための格納プログラムを有してなる、請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記流量計が、前記スロットル部材の下流側に一時的に搭載されてなる、請求項１記載の装置。
【請求項６】
流体流路において移動可能なスロットル部材を有するとともに該流体流路に配置される圧力調整器を校正する方法であって、
前記スロットル部材の上流側の流体圧力を測定することにより上流側圧力値Ｐ１を生成するステップと、
前記スロットル部材の下流側の流体圧力を測定することにより下流側圧力値Ｐ２を生成するステップと、
前記スロットル部材の位置を決定することにより移動値Ｙを生成するステップと、
前記上流側圧力値Ｐ１、前記下流側圧力値Ｐ２および前記移動値Ｙに基づいて流量値Ｆｃを  算出するステップと、
前記流量計から測定流量Ｆｍを読み取るステップと、
前記移動値Ｙに基づいて、弁棒位置係数補正値を生成するステップと
を有する、方法。
【請求項７】
前記圧力調整器内の流体の温度を安定化させるステップと、
表示流体温度を読み取るステップと、
温度補正率を算出するステップと
をさらに有する、請求項６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に調整器に関するものであり、さらに詳細にいえば、調整器の動作パラメータを測定し流量を算出するための装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、２０００年６月２３日に出願された米国特許出願第０９／６０３，４７４号の一部継続出願であり、また、米国特許出願第０９／６０３，４７４号は、１９９９年６月２９日に出願された米国特許仮出願番号第６０／１４１，５７６号の米国特許法第１１９条（ｅ）項に基づいて恩恵を主張するものである。米国特許仮出願番号第６０／１４１，５７６号の内容は、参照することにより本明細書に援用するものとする。
【０００３】
オイル配管システム、ガス配管システム、化学プロセスなどの如き工業プロセスにおける流体制御では、流体の圧力を減少および制御することが必要となる場合が多い。通常、これらの目的のために調整器が用いられる。調整器は、その中を通過する流れに対して絞りを調整することによりこれらの目的を達成する。調整器の目的は、任意の用途において、圧力、流量、または他のプロセス変数を制御することにあるが、上記の絞りは、本質的に、その流量制御機能の副産物として圧力降下を誘発する。
【０００４】
一例として、調整器が用いられる特定の用途として天然ガスの分配および輸送が挙げられる。通常、天然ガス分配システムには、天然ガス発生地から顧客まで延びる配管ネットワークが備えられている。ガスを大量に輸送するために、ガスは高圧に圧縮される。このガスが、分配用のグリッドに近くなるにつれて、そして最終的に、顧客に近くなるにつれて、ガス圧力は、圧力降下ステーションにおいて減圧される。これらの圧力降下ステーションでは、ガス圧力を下げるために調整器が用いられることが多い。
【０００５】
このような圧力降下ステーションのうちの一部は、分配システムの保管配送ポイントにまたはその近傍に設けられうる。たとえば、ガス圧力を下げるために調整器が用いられる圧力降下ステーションは、住宅向け最終消費者、商業向け最終消費者、または工業向け最終消費者の如き顧客のロケーションに設けられうる。
【０００６】
保管配送ポイントでは、流量の測定精度が重要となりうるため、一または複数の流量計を用いた流量測定が行われることが一般的である。しかしながら、流量計は、その構築、設置、および維持に費用がかかるので、流量計の費用以外にさらなる費用を追加することなく正確な流量測定を行う手段が他にあると好都合である。また、天然ガスの分配に関連して先に記載した問題と同等の流量測定問題が、調整器の他の用途（すなわち、スチームならびに他のタイプの液体および／またはガスを必要とする用途を含む工業プロセス、化学プロセスなど）においても存在する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
流体流路に配置される圧力調整器を校正するための装置が提供されている。この圧力調整器は、流体流路において移動可能なスロットル部材を備えている。かかる装置は、上流側圧力を測定するためにスロットル部材の上流側と連通する第一の圧力センサと、下流側圧力を測定するためにスロットル部材の下流側と連通する第二の圧力センサと、スロットル部材の位置を決定するための移動センサと、スロットル部材の下流側に配置される流量計と、第一の圧力センサ、第二の圧力センサ、移動センサおよび流量計に関連するプロセッサとを備えている。このプロセッサは、弁棒位置補正係数を決定するための格納プログラムを有している。
【０００８】
また、流体流路に配置される圧力調整器を校正するための方法が提供されている。この圧力調整器は、流体流路において移動可能なスロットル部材と、このスロットル部材の下流側に配置される臨時の流量計とを備えている。かかる方法は、スロットル部材の上流側の流体圧力を測定することにより上流側圧力値Ｐ１を生成するステップと、スロットル部材の下流側の流体圧力を測定することにより下流側圧力値Ｐ２を生成するステップと、スロットル部材の位置を決定することにより移動値Ｙを生成するステップと、上流側圧力値Ｐ１、下流側圧力値Ｐ２、および移動値Ｙに基づいて流体流量Ｆｃを算出するステップと、流量計から測定流量Ｆｍを読み取るステップと、移動値Ｙに基づいてバルブ寸法補正値を生成するステップとを有している。
【０００９】
新規性を有すると考えられる本発明の特徴は、添付のクレームにおいて具体的に記載されている。本発明は、添付の図面に関連して記載される以下の説明を参照することにより最も明瞭に理解されうる。これらの図面において、同様の参照番号は同様の部品を表している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１には、本発明にかかるガス圧力調整器１０の如き流体圧力調整器の好ましい実施形態が示されている。例示されているガス圧力調整器１０は、上流側圧力、下流側圧力、およびオリフィス開口量測定値を用いて流量および他の情報を計算するガス流量測定装置を備えている。この装置に関しては以下で説明する。いうまでもなく、本発明の原理に従う液体圧力調整器または蒸気圧力調整器が提供されてもよく、図示されたガス圧力調整器は本発明にかかる流体圧力調整器の一例にすぎない。
【００１１】
図１に示された調整器は、調整器本体１２と、ダイアフラムハウジング１４と、上側ハウジング１６とを備えている。調整器本体１２内には、上流側配管に接続されるインレット１８と、下流側配管に接続されるアウトレット２０とが設けられている。調整器本体１２の内側のオリフィス２２により、インレット１８とアウトレット２０との間が連通されている。
【００１２】
ダイアフラム２６は、ダイアフラムハウジング１４の内側に取り付けられ、このダイアフラムハウジング１４を分割し、上側部１４ａと下側部１４ｂとを形成している。圧力スプリング２８は、ダイアフラム２６を上方に付勢するために、ダイアフラム２６の中心に取り付けられ、ダイアフラムハウジングの下側部１４ｂに配置されうる。
【００１３】
弁棒３０は、ダイアフラム２６に取り付けられ、ダイアフラム２６とともに移動しうる。弁体３２の如きスロットル部材は、弁棒３０の下端部に取り付けられ、オリフィス２２の下方に配置されうる。弁体３２は、オリフィス２２を完全に閉止するように位置づけされることにより、インレット１８とアウトレット２０との連通を遮断する。したがって、いうまでもなく、圧力スプリング２８は、オリフィス２２を閉止するために、弁体３２を上方に付勢してもよいし（すなわち、「フェイルクロズド」構成）、またはこれに代えて、圧力スプリング２８は、オリフィス２２を開口するために、弁体３２を下方に付勢するように構成されてもよい（すなわち、「フェイルオープン」構成）。弁体３２は、断面を変化させて形成されてもよい。したがって、弁体３２が下方に移動するにしたがって、オリフィス２２の遮断されていない（すなわち、開口されている）領域が次第に増加するようになる。この結果、オリフィス２２の開口領域が弁体３２の位置と直接関連するようになる。
【００１４】
ダイアフラムハウジング１４の上側部１４ａ内のガス圧力は、弁体３２を閉弁位置と開弁位置との間で移動させるために、制御されうる。上側部１４ａ内の圧力は、複数の異なる方法で供給されうる。本実施形態では、上側部１４ａ内の圧力は、負荷パイロット（図示せず）により制御される。しかしながら、調整器１０は、本発明の範疇から逸脱することなく、無負荷パイロットの如き異なるタイプのオペレータを用いるタイプであってもよいし、自力制御型調整器であってもよいし、圧力負荷型調整器であってもよいし、または、直道型調整器であってもよい。
【００１５】
ダイアフラムハウジング１４の上側部１４ａ内のガス圧力を制御するためのさらに他の形態では、第一のチューブが上流側配管からダイアフラムハウジング１４の上側部１４ａまで延びており、この中を通って流れるガスの流量を、第一のソレノイドが制御するようになっている。また、第二のチューブが、ダイアフラムハウジング１４の上側部１４ａから下流側配管まで延びており、その中の流れを制御するために、内部に配置される第二のソレノイドが備えられている。パーソナルコンピュータが、第一のソレノイドおよび第二のソレノイドに接続され、それらの動作を制御しうる。ダイアフラムハウジング１４の上側部１４ａ内の圧力を上昇させるために、第一のソレノイドを開口し、上流側圧力を上側部に供給することにより、ダイアフラム２６を下方に移動し、オリフィス２２を開口しうる。第二のソレノイドからガスを排出することにより、上側部１４ａ内の圧力を減少し、ダイアフラム２６を上方に移動し、オリフィス２２を閉止しうる。いうまでもなく、圧力の供給および制御の方法とは関係なく、圧力が上昇すると、ダイアフラム２６および取り付けられた弁体３２が下方に移動されて、オリフィス２２が開口される。その一方、圧力が減少すると、オリフィス２２が閉止される。この構成は、例示のみを意図したものであり、本発明の範疇を限定することを意図したものではない。したがって、たとえば直動型調整器の如き当該技術分野において周知である他の構成を用いてもよい。
【００１６】
本発明のある態様によると、圧力センサは、上流側圧力レベルＰ１および下流側圧力レベルＰ２を測定するために、スロットル部材の上流側と下流側とに設けられうる。図１に示されているように、第一の圧力センサ３４および第二の圧力センサ３５が上側ハウジング１６に取り付けられている。チューブ３６は、第一の圧力センサ３４から延びて、調整器のインレット１８の上流側に設けられている配管に接続されうる。他のチューブ３７は、第二の圧力センサ３５から延びて、調整器のアウトレット２０の下流側に設けられている配管に接続されうる。したがって、第一の圧力センサ３４および第二の圧力センサ３５が上側ハウジング１６に取り付けられ、チューブ３６、３７が、それぞれ対応して、上流側ガス圧力および下流側ガス圧力を、第一の圧力センサ３４および第二の圧力センサ３５に伝達するようになっている。これに代えて、第一の圧力センサ３４および第二の圧力センサ３５が、上流側配管および下流側配管に直接設けられ、配線が、これらの圧力センサから上側ハウジング１６まで延びていてもよい。所望ならば、温度補正を実現するために、プロセス温度を測定するためのプロセス流体温度トランスミッタ４８が上側配管に設けられる。
【００１７】
さらに、上側ハウジング１６は、弁体の位置を検出するセンサをさらに備えている。例示されている実施形態によると、弁棒３０が、弁体３２に取り付けられ、ダイアフラム２６に接続されている。移動センサ４０は弁棒３０の延長部であることが好ましい。移動センサ４０がダイアフラムから延びて上側ハウジング１６の中に到達しているので、移動センサ４０の位置は弁体３２の位置に対応する。したがって、このセンサは、電磁式の移動距離検出機構、好ましくはホール効果センサを備えうる。このホール効果センサは、移動センサ４０の上端に取り付けられうるホール効果磁石４２を有しうる。このホール効果磁石４２の位置を検出するために、磁気センサ４４が上側ハウジング１６の内側に配置されうる。ホール効果磁石４２の位置を検出することにより、弁体３２の位置、ひいてはオリフィス２２の開口領域を決定しうる。弁体の移動距離を視覚的に表示するために、第二の移動センサ（図示せず）が移動センサ４０にリンクされてもよい。この第二の移動センサは、移動センサ４０から上方に延び、上側ハウジング１６を通過し、この上側ハウジング１６の頂面の上方にまで延びうる。
【００１８】
弁体３２の移動を測定するための他の選択肢としては、レーダ送受信機を使用することが挙げられる。このレーダ送受信機は、上側ハウジング１６内の移動センサ４０の上方に配置されうる。このレーダ送受信機は、移動センサ４０の位置を検出し、弁体３２の位置を表す信号伝送するようになっている。
【００１９】
いうまでもなく、弁体３２の位置は、先に記載された磁石４２およびセンサ４４に関する実施形態以外に、複数の異なる方法により測定されてもよい。たとえば、レーザセンサ（図示せず）にあっては、移動センサ４０の位置を測定するために上側ハウジング１６の中に設けられてもよいし、またはダイアフラム２６の一部の位置を直接測定するためにダイアフラムハウジング１４の中に設けられてもよい。レーザセンサを後者の位置に設ける場合には、移動センサ４０を必要としない。これに加えて、超音波センサを用いて、弁体の位置を測定してもよい。
【００２０】
さらに、図２に示されている他の選択肢では、弁体の位置を推測するために、ダイアフラムハウジング１４の上側部における負荷圧力が測定される。いうまでもなく、弁体３２の位置は、ダイアフラムハウジングの上側部１４ａの中に存在する圧力に応じて変化する。この実施形態では、ダイアフラムハウジング１４の上側部における圧力を測定するために、負荷圧力センサ４６が上側ハウジング１６の中に設けられる。ついで、この測定負荷圧力が、弁体の位置を決定するために用いられうる。
【００２１】
さらに図１の実施形態を参照すると、第一の圧力センサ３４、第二の圧力センサ３５、および移動センサ４０が、電子流量モジュール５０に供給される出力を生成する。この電子流量モジュール５０は、図１に示されているように、上側ハウジング１６の中の如き調整器と一体に形成されてもよいし、または、遠隔の位置に設けられてもよい。調整器１０の可変オリフィスを通って流れる流量を決定すべく、上記のインレット圧力、アウトレット圧力、および、弁体の位置が用いられる。臨界前ガス流の場合、流量は以下のアルゴリズムを用いて算出される。
【００２２】
【数１】
2006514370.tif 000003
この式において、Ｆ＝流量、Ｋ１＝絶対温度定数、Ｇ＝流れ媒体の比重、Ｔ＝流れ媒体の絶対温度、Ｋ２＝弁棒位置係数、Ｙ＝弁棒位置、Ｐ１＝上流側絶対圧力、Ｋ３＝トリム形状係数、Ｐ２＝下流側絶対圧力である。弁棒位置係数Ｋ２およびトリム係数Ｋ３は、調整器の個々のサイズおよびタイプによって異なり、主に特定のトリムサイズおよび形状に依存する。当業者にとって明らかなように、Ｋ２とＹとの積は従来の流量係数（ｆｌｏｗ  ｓｉｚｉｎｇ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）と同等でありうる。上記のアルゴリズムは、線形の金属製弁型（ｌｉｎｅａｒ、ｍｅｔａｌ  ｔｒｉｍ  ｖａｌｖｅ  ｔｙｐｅ）の調整器を通って流れる臨界前（すなわち、Ｐ１−Ｐ２＜０．５Ｐ１）のガスの流量の計算に適している。
【００２３】
臨界ガス流の場合は、上記の計算式がサイン関数を消去することにより修正される。非線形の金属製トリムおよびエラストマ型（ｎｏｎ−ｌｉｎｅａｒ  ｍｅｔａｌ  ｔｒｉｍａｎｄ  ｅｌａｓｔｏｍｅｒｉｃ  ｓｔｙｌｅ）の調整器の如き他のタイプの調整器の場合も、同様のアルゴリズムが用いられる。しかしながら、弁棒位置係数Ｋ２は、当該技術分野において公知のように、圧力降下ΔＰ（すなわち、上流側圧力値Ｐ１と下流側圧力Ｐ２との間の差）および／または弁棒位置に関連する関数となる。液体流の場合には、上記の式は以下のようになる。
【００２４】
【数２】
2006514370.tif 000004
この式において、Ｆ＝流量、Ｋ１＝絶対温度定数、Ｇ＝流れ媒体の比重、Ｔ＝流れ媒体の絶対温度、Ｋ２＝弁棒位置係数、Ｙ＝弁棒位置、Ｐ１＝上流側絶対圧力、Ｐ２＝下流側絶対圧力である。
【００２５】
負荷圧力係数Ｋ４およびゲージ負荷圧力ＰＬが弁棒位置係数Ｋ２および弁棒位置Ｙの値に取って代わる以外は、同様の計算式が図２の実施形態において用いられる。この実施形態では、弁体の移動を推定するために、ダイアフラムハウジング１４の上側部における負荷圧力が測定される。また、負荷圧力定数Ｋ４は、用途によって異なり、各タイプの調整器１０に対して決定されなければならない。非線形エラストマ製スロットル部材の場合、負荷圧力定数Ｋ４は、ΔＰおよびＰＬの関数である。当業者にとって明らかなように、蒸気、液体、および／または気体に対する流れ特性を計算するために他の計算式を用いてもよい。
【００２６】
好ましい実施形態では、ローカル流量閲覧モジュール（ｌｏｃａｌ  ｆｌｏｗ  ｖｉｅｗ  ｍｏｄｕｌｅ）５２が上側ハウジング１６の内側にさらに配置されうる。ローカル流量閲覧モジュール５２は、流量情報を合計する電子流量合計器を備えている。ローカル流量閲覧モジュール５２は、携帯通信デバイスが、合計流量にアクセスし、後で利用するためにローカル流量合計器をリセットすることを可能とする出力ポートをさらに有しうる。現在における好ましい実施形態では、ローカル流量閲覧モジュール５２は、上側ハウジング１６の内側に設けられるＬＣＤ表示器を備えている。上側ハウジング１６の頂部に取り付けられるキャップ１７は、ＬＣＤ表示器の閲覧を可能とする透明なプラスチック製の窓を備えうる。
【００２７】
通信モジュール５４は、調整器制御の問い合わせ（ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｅ）が可能な、遠隔端末ユニット（ＲＴＵ）、パーソナルコンピュータ、または、その他のデバイスの如き補助通信デバイス５５に対して流量データを伝送する。この通信モジュール５４は、遠隔計測器読み取りシステム（図示せず）に対して流量情報を伝送するためのアンテナ５３を備えうる。また、流量測定機構に電力を供給するための電力モジュール５６が設けられうる。この電力モジュール５６は、デバイス全体に対して調整された電圧を供給することが可能であり、太陽、バッテリ、および、ＤＣ電源またはＡＣ電源の如きいかなる公知の供給源により供給されてもよい。
【００２８】
いうまでもなく、電子流量モジュール５０、ローカル流量閲覧モジュール５２、通信モジュール５４、および電力モジュール５６は、図１に記載されているように別々に提供されてもよいし、または、上側ハウジング１６の内側に設けられる単一主要回路基板上に設けられてもよい。
【００２９】
調整器１０を通って流れる流量の計算値は、別の流量計５８を用いて迅速かつ容易に校正されうる。この流量計５８は、タービンタイプまたは他のタイプの計測器であってもよいが、実際の流体流量を測定するために、一時的に下流側配管の中に挿入されるようになっている。この流量計５８は、補助通信デバイス５５（ＲＴＵ、パーソナルコンピュータなど）に対してフィードバックを伝達してもよいし、または、上述の主要回路基板に対してフィードバックを伝達してもよい。このフィードバックは、観察された流量状態に基づいて誤差関数を生成するために用いられる。ついで、この誤差関数は、調整器１０により実行される流量計算に組み込まれ、これにより、流量データがさらに正確なものとなる。
【００３０】
図３には、調整器の流量測定装置および診断装置の現時点における好ましい実施形態が示され、その全体が、参照番号１００により表されている。図３に示されているように、装置１００は、調整器（図示せず）に接続するように構成された第一の端部１０２を有する円柱状の本体１０１を備えている。先の実施形態と同様に、調整器は、上流側セクションと下流側セクションとを有する流体流路内に配置される。円柱状本体１０１は、調整器内のダイアフラム（図示せず）に接続された移動指示器１０３（図４）を取り囲んでいる。図示された実施形態によれば、移動指示器１０３の位置を検出するために、ホール効果センサが用いられうる。移動指示器１０３の一部１０４は、磁極片を有する磁性材料から形成されうる。ホール素子１０５（図４）は、磁性体部１０４を検出する位置に設けられ、移動指示器１０３の位置に応じた位置信号を生成しうる。
【００３１】
ハウジング１０６は、円柱状本体１０１に取り付けられうる。また、ハウジング１０６は、第一の圧力ポート１０７と、第二の圧力ポート１０８と、補助圧力ポート１０９と、補助ポート１１０とを備えうる（図３）。第一の圧力センサ組立体１１１は、第一の圧力ポート１０７の内側に挿入されうるし、チューブ（図示せず）は、第一の圧力センサ組立体１１１を流路の上流側に接続しうる。第二の圧力センサ組立体１１４は、第二の圧力ポート１０７の内側に挿入されうるし、チューブ（図示せず）は、第二の圧力センサ組立体１１４を流路の下流側に接続しうる。第三の圧力センサ組立体１１５は、第三の圧力ポイントにおいて測定するために、補助圧力ポート１０９の中に挿入されうる。第三の圧力センサ組立体１１５は、先の実施形態に関連して詳細に記載されているように、弁体の移動を推測するために、流路または調整器の中を含むさまざまなロケーションにおける圧力を測定するために用いられうる。好ましい実施形態では、大気圧を測定するために、第四の圧力ポート１１７が設けられうる。補助ポート１１０は、図１に示されている温度トランスミッタ４８の如き他のデバイスからの不連続インプットまたはアナログインプットを受信するために設けられる。これに加えて、Ｉ／Ｏポート１１２が外のデバイスとの接続のために設けられている。このことに関しては、以下でさらに詳細に記載する。
【００３２】
装置１００のさまざまな動作を制御するために、複数の回路基板１２０ａ〜１２０ｅがハウジング１０５の内側に配置されうる。図示されている実施形態では、第一の（主要）回路基板１２０ａは、第一の圧力センサ、第二の圧力センサ、第三の圧力センサ、および大気圧センサに対するインターフェイスと、ホール効果センサ１０５に対する接続部とを備えている。第二の（または、通信）回路基板１２０ｂは、外部のデバイスとの通信のためのインターフェイスを備えている。第二の回路基板１２０ｂは、モデムカード、ＲＦ２３２通信ドライバ、およびＣＤＰＤモデムの如き有線伝送のための接続部を備えうる。これに加えてまたはこれに代えて、無線通信のために、トランシーバを設けてもよい。第三の（または、主要）回路基板１２０ｃは、好ましくは、プロセッサと、メモリと、リアリタイム時計と、二つの通信チャネルのための通信ドライバとを有しうる。プロセッサは、流量計算のために上述のアルゴリズムのうちの一または複数を備えてもよく、メモリは、日毎の高圧力および低圧力の如き選択されたパラメータを格納してもよい。第四の回路基板１２０ｄは、任意選択的性質のものであるが、補助通信デバイス５５に対するインターフェイスであってもよい。また、電源調整器、（Ｉ／Ｏデバイスへの接続のための）フィールドターミネーション、バックアップ電源、および他の基板１２０ａ〜１２０ｄを差し込むための接続部を備える第五の（終端）基板１２０ｅが提供されてもよい。図示された実施形態では５つの回路基板１２０ａ〜１２０ｅが示されているが、いうまでもなく、本発明の範疇から逸脱することなく、一つの回路基板、５つ未満の回路基板、または５つを超える回路基板が用いられてもよい。
【００３３】
したがって、いうまでもなく、装置１００と外部デバイスとの間の通信は、ＲＦモデム、イーサネット（登録商標）、またはその他の適切な通信リンクによるものであってもよい。プロセッサは、外部デバイスによって所望の圧力設定値およびアラーム条件が装置１００に入力されることおよびメモリ内に格納されているデータが検索されることを可能とする。検索されるデータには、アラームログおよび格納されている動作パラメータが含まれる。たとえば、検索される情報には、メモリに周期的に格納される上流側および下流側の履歴が含まれる。したがって、装置１００は、圧力記録計としての機能を備えうる。
【００３４】
以上のように、調整器１０の流量計算値は、別の流量計５８を用いて迅速にかつ容易に校正されうる。たとえば、図５のフローチャート図に示される手順を用いてＫ２補正テーブルを生成してもよい。ここで、Ｋ２とは弁棒位置係数のことである。
【００３５】
図５を参照すると、ブロック２１４では、弁体３２が、当該弁体３２を移動させるためのダイアフラム２６（図１および図２）と、当該弁体３２を正確に位置づけするためのホール効果磁石４２および磁気センサ４４（図１）または負荷圧力センサ４６（図２）とを用いて、１パーセント開弁した位置に移動されうる。
【００３６】
ついで、ブロック２１６で示されているように、補助通信デバイス５５が、第一の圧力センサ３４および第二の圧力センサ３５によりそれぞれ対応して提供される上流側圧力レベルＰ１および下流側圧力レベルＰ２を求める。ついで、ブロック２１８に示されているように、計算流量が決定される。この計算流量は、Ｋ２−弁体移動アルゴリズム（たとえば、弁体移動の入力が与えられるとＫ２の出力が提供される、メモリ内に格納されたルックアップテーブルまたは式）にアクセスすることにより決定されてもよい。
【００３７】
ついで、（ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはこれらを任意に組み合わせたものの形態を有するとともに補助通信デバイス５５内に搭載されうる）流量補正器が、（ブロック２２０において）計算流量を読み取り、（ブロック２２２において）流量計５８により測定された流量を読み取り、（ブロック２２４において）弁体３２の位置に対応するＫ２補正率を生成する。（ブロック２２６において、）弁体３２が完全な（１００％）開弁位置にないと判定されると、ブロック２２８において、弁体３２は、さらに１％だけ完全開弁位置の方向に向かって移動される。ついで、ブロック２１６からブロック２２６までの手順が、次に続く弁体移動増分の間（たとえば、１％の増分で２％から１００％まで）繰り返され、Ｋ２補正率−弁体移動増分のルックアップテーブルが作成されうる（または、所望ならば、適切なカーブフィットアルゴリズムを用いて、弁体移動の関数としてＫ２補正率を求める式を求めてもよい）。もちろん、より高い精度を所望の場合には、１％よりも小さな弁体の位置増分を用いてもよいし、また、より低い精度が所望の場合には、１％よりも大きな弁体の位置増分を用いてもよい。
【００３８】
さらに正確に流量データを求めるために、図６に示されるように、温度トランスミッタ４８を校正してもよい。図６を参照すると、ブロック２３０では、ガス圧力調整器１０が最低実行動作温度で安定化される。ついで、ブロック２３２では、温度が温度トランスミッタ４８により表示される。ブロック２３４では、温度補正率が、たとえば実際の動作（絶対）温度を表示（絶対）温度で除算することにより算出される。ついで、ブロック２３６では、ガス圧力調整器１０の温度が、増分（所望に応じて、たとえば１°Ｋまたはこれよりも高いもしくは低い値でありうる増分）だけ高い動作温度で安定化されて行く。最高動作温度を超えたか否かの判定には判定ブロック２３８が用いられる。ついで、ブロック２３０からブロック２３０のステップが繰り返される。このようにして、温度補正率−表示温度のルックアップテーブルが作成されうる。
【００３９】
以上の詳細な説明は、分かりやすく説明することを意図したものであり、不必要に限定することを意図したものではなく、当業者にとって明らかなように、変更を加えてもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明にかかる流量測定装置を備えた調整器を示す模式図である。
【図２】流量測定装置を備えた調整器の他の実施形態を示す模式図である。
【図３】調整器の流量測定装置を示す斜視図である。
【図４】本発明の教示に従った、調整器の流量測定装置を示す測断面図である。
【図５】校正システムおよび校正方法を概略的に示すフローチャートである。
【図６】温度測定を校正するためのシステムおよび方法を概略的に示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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