(57)【要約】  流量センサーシステム（２００）が提供される。この流量センサーシステム（２００）は、センサー組立体（２０４ａ）とプロセス流体の密度測定値もしくは比重測定値を生成するように構成されている密度メーター電子機器もしくは比重メーター電子機器（２０４ｂ）とを有する密度メーターもしくは比重メーター（２０２）を備えている。また、この流量センサーシステム（２００）は、センサー組立体（２０５ａ）と、プロセス流体の質量流量を生成するように構成されているとともに密度メーター電子機器もしくは比重メーター電子機器（２０４ｂ）と電気通信的に接続されている質量流量メーター電子機器（２０５ｂ）とを有する質量流量メーター（２０３）をさらに備えている。密度メーター電子機器もしくは比重メーター電子機器（２０４ｂ）および質量流量メーター電子機器（２０５ｂ）のうちの１つのみと電気通信的に接続されているリモート処理システム（２０７）が設けられている。リモート処理システム（２０７）は、生成された密度測定値もしくは比重測定値および生成された質量流量に基づいて、密度メーター電子機器もしくは比重メーター電子機器（２０４ｂ）または体積メーター電子機器（２０５ｂ）により生成されるプロセス流体の体積流量測定値またはエネルギー流量測定値を受け取るように構成されている。
2016520829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサー組立体（２０４ａ）と、プロセス流体の密度測定値もしくは比重測定値を生成するように構成されている密度メーター電子機器もしくは比重メーター電子機器（２０４ｂ）とを有する密度メーターもしくは比重メーター（２０２）と、
センサー組立体（２０５ａ）と、前記プロセス流体の質量流量を生成するように構成されているとともに、前記密度メーター電子機器もしくは比重メーター電子機器（２０４ｂ）と電気通信的に接続されている質量流量メーター電子機器（２０５ｂ）とを有する質量流量メーター（２０３）と、
前記密度メーター電子機器もしくは比重メーター電子機器（２０４ｂ）または前記質量流量メーター電子機器（２０５ｂ）のうちの一方のみと電気通信的に接続されているとともに、生成された前記密度測定値もしくは比重測定値および前記質量流量に基づいて、前記密度メーター電子機器もしくは比重メーター電子機器（２０４ｂ）または前記質量流量メーター電子機器（２０５ｂ）により生成される前記プロセス流体の測定値を受け取るように構成さている質量流量リモート処理システム（２０７）と
を備えてなる、流量センサーシステム（２００）。
【請求項２】
前記密度メーターもしくは比重メーター（２０２）の前記センサー組立体（２０４ａ）および前記質量流量メーター（２０３）の前記センサー組立体（２０５ａ）が前記プロセス流体を搬送する流体導管（２０１）に一致して配置されてなる、請求項１に記載の流量センサーシステム（２００）。
【請求項３】
前記質量流量メーター（２０３）の前記センサー組立体（２０５ａ）が前記プロセス流体を搬送する流体導管（２０１）に一致して配置され、前記密度メーターもしくは比重メーター（２０２）の前記センサー組立体（２０４ａ）が前記プロセス流体の一部を受け取るために前記流体導管（２０１）と結合されているスリップストリーム（４０１）に配置されてなる、請求項１に記載の流量センサーシステム（２００）。
【請求項４】
前記密度測定値もしくは比重測定値と前記質量流量とが実質的に同時に生成されるように構成されてなる、請求項１に記載の流量センサーシステム（２００）。
【請求項５】
前記密度測定値もしくは比重測定値が平均密度もしくは平均比重である、請求項１に記載の流量センサーシステム（２００）。
【請求項６】
流体導管内のプロセス流体の流量測定値を生成する方法であって、
前記プロセス流体と流体連通するセンサー組立体と密度メーター電子機器もしくは比重メーター電子機器とを有する密度メーターもしくは比重メーターを用いて前記プロセス流体の密度もしくは比重を求めるステップと、
前記プロセス流体と流体連通するセンサー組立体と質量流量メーター電子機器とを有する質量流量メーターを用いて前記プロセス流体の質量流量を求めるステップと、
前記密度メーター電子機器もしくは比重メーター電子機器と前記質量流量電子機器との間を電気通信的に接続するステップと、
前記密度メーター電子機器もしくは比重メーター電子機器および前記質量流量電子機器のうちの少なくとも１つを用いて、求められた前記密度もしくは比重および求められた前記質量流量に基づいて前記プロセス流体の体積流量もしくはエネルギー流量を求めるステップと、
前記体積流量もしくはエネルギー流量を前記密度メーター電子機器もしくは比重メーター電子機器および前記質量流量電子機器のうちの少なくとも１つと電気通信的に接続されているリモート処理システムに与えるステップと
を有する、方法。
【請求項７】
前記密度メーターもしくは比重メーターの前記センサー組立体および前記質量流量メーターの前記センサー組立体が前記プロセス流体を搬送する前記流体導管に一致して配置される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記質量流量メーターの前記センサー組立体が前記プロセス流体を搬送する前記流体導管に一致して配置され、前記密度メーターもしくは比重メーターの前記センサー組立体が前記プロセス流体の一部を受け取るために前記流体導管と結合されているスリップストリームに配置される、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記密度測定値もしくは比重測定値と前記質量流量とが実質的に同時に求められる、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記密度測定値もしくは比重測定値が平均密度もしくは平均比重である、請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
下記に記載の実施形態は、組合せ流量センサーシステムに関するものであり、とくに質量流量、体積流量またはエネルギー流量の測定値を出力する質量流量メーターと電気通信的に接続されている( in electrical communication with)密度／比重メーターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
質量流量メーターは、流体の質量流量を直接測定することができかつ体積流量を測定することができる。たとえば、体積を求める場合、密度メーターと質量メーターは次の式を用いなければならない。
【０００３】
ｍ´＝Ｑ＊ρ・・・（１）
この式で、ｍ´（＝ｄｍ／ｄｔ）は質量流量であり、Ｑは体積流量であり、ρは密度である。
【０００４】
しかしながら、非常に正確な体積流量測定値またはエネルギー流量が必要な場合、ユーザは質量流量メーターと組み合わせて密度メーターもしくは比重メーターを搭載する必要がある。
【０００５】
密度メーターもしくは比重メーターと質量流量メーターとの組み合わせに関する１つの問題は、非常に正確な体積流量出力またはエネルギー流量出力を生成するためには、図１に示されているような過剰な配線を必要とする点にある。
【０００６】
図１には従来の流量センサーシステム１０が示されている。従来の流量センサーシステム１０は密度メーター１１と質量流量メーター１２とを備えることができる。密度メーター１１および質量流量メーター１２はプロセス流体を搬送するフロー導管５に配置されている。密度メーター１１は、振動要素式密度メーター、湿度メーター、Ｘ線密度メーター、ガンマ密度メーターなどの如き周知の密度メーターのうちのいずれの１つであってもよい。質量流量メーター１２は、コリオリ式メーター、熱式質量メーターなどの如き質量流量を測定するいかなる周知のメーターであってもよい。上述の例においてかつ本明細書全体にわたって、密度メーターは、エネルギー流量出力を提供することができるように比重（ＳＧ）メーターと交換されてもよい。
【０００７】
また、従来の質量流量センサーシステム１０は中央処理システム１３をさらに備えている。図示されているように、密度メーター１１は、電気リード線１４を介して中央処理システム１３に電気通信的に接続されている。同様に、質量流量メーター１２は電気リード線１５を介して中央処理システム１３に電気通信的に接続されている。したがって、これらのメーター１１、１２の各々は中央処理システム１３へ信号を送るようになっている。中央処理システム１３は、密度メーター１１から受け取る信号を処理して密度測定値を生成する。同様に、中央処理システム１３は、質量流量メーター１２から受け取る信号を処理して質量流量を生成する。次いで、中央処理システム１３は、生成された密度および質量流量に基づいて体積流量を生成するようになっていてもよい。次いで、体積流量はリード線１６を介してユーザまたは他の処理システムに提供されるようになっていてもよい。それに代えて、中央処理システム１３は、体積流量を算出することなく単に個々の密度および質量流量を出力するようになっていてもよい。したがって、中央処理システム１３からの出力値に基づいて体積流量を求めるためには、顧客は、他の処理システムを用いなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の質量流量システム１０は複数の問題を有している。１つの問題は必要となる配線または信号経路の量が増加することである。密度メーター１１および質量流量メーター１２がお互いに比較的近くに配置されていることが多いが、中央処理システム１３は、密度メーター１１および質量流量メーター１２からリモート（遠隔）に配置されていている場合もある。したがって、メーター１１、１２の各々が独立して中央処理システム１３と通信するので、配線または信号の経路の数の量が２倍になってしまう。
【０００９】
従来の質量流量システム１０に関する他の問題は、密度メーター１１または質量流量メーター１２のいずれかを交換する必要がある場合、新たなメーターから新たな信号を受け取るために中央処理システム１３を再プログラムしなければならない点である。中央処理システム１３が顧客自身の装置である場合もあるので、顧客がプログラミングの更新を行なわなければならないことが多い。
【００１０】
同様に、多くのユーザは、体積流量を求めているだけであって、密度も質量流量も必ずしも知ることを必要としていない。しかしながら、従来の質量流量システム１０では、ユーザは、密度と質量流量とを示す信号のみが与えられ、体積流量は独力で算出する必要がある。
【００１１】
以上のように、当該技術分野では、密度メーター／ＳＧメーターと質量流量メーターとを用いて体積流量出力値またはエネルギー流量出力値を提供することができるシステムを必要としている。さらに、当該技術分野では、上述のメーターと中央処理システムとの間に必要な信号経路または配線を削減または排除することができるシステムを必要としている。後述の実施形態により、これらの問題および他の問題が克服され、技術進歩がもたらされる。後述の実施形態は、体積流量またはエネルギー流量の計算を行なうために密度／ＳＧメーターおよび質量流量メーターのうちの一方または両方を用いる体積流量システムを提供している。したがって、上述のメーターのうちの１つのみを中央の処理システムに接続させる必要があるだけなので、信号経路および／または配線の数を削減することができる。したがって、かかるシステムでは、体積流量が出力され、中央処理システムとの通信に必要な信号経路および／または配線の数が削減される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
ある実施形態にかかる組合せ質量流量センサーシステムが提供されている。かかる流量センサーシステムは、センサー組立体と、プロセス流体の密度測定値を生成するように構成されている密度メーター電子機器とを有する密度メーターを備えている。ある実施形態によれば、かかる流量センサーシステムは、センサー組立体と、プロセス流体の質量流量を生成するように構成されているとともに、密度メーターのメーター電子機器に電気通信的に接続されている質量流量メーター電子機器とを有する体積流量メーターをさらに備えている。ある実施形態によれば、かかる流量センサーシステムは、密度メーター電子機器および質量流量メーター電子機器のうちの１つのみと電気通信的に接続されているリモート処理システムをさらに備えている。リモート処理システムは、生成された密度測定値もしくは比重測定値および生成された質量流量に基づいて、密度メーター電子機器もしくは比重メーター電子機器により生成されるプロセス流体の測定値を受け取るように構成されている。
【００１３】
ある実施形態にかかる流体導管内のプロセス流体の流量測定値を生成するための方法が提供されている。かかる方法は、プロセス流体と流体連通するセンサー組立体と密度メーター電子機器とを有する密度メーターもしくは比重メーターを用いてプロセス流体の密度もしくは比重を求めるステップを有している。また、ある実施形態によれば、かかる方法は、プロセス流体と流体連通するセンサー組立体と質量流量メーター電子機器とを有する質量流用メーターを用いてプロセス流体の質量流量を求めるステップをさらに有している。ある実施形態によれば、密度メーター電子機器と質量流量メーター電子機器との間が電気通信的に接続される。かかる方法は、密度メーター電子機器もしくは比重メーター電子機器および質量流量メーター電子機器のうちの少なくとも１つを用いて、求められた密度もしくは比重または求められた質量流量に基づいてプロセス流体の体積流量またはエネルギー流量を求めるステップをさらに有している。かかる方法は、体積流量またはエネルギー流量を密度メーター電子機器および質量流量メーター電子機器のうちの１つのみと電気通信的に接続されているリモート処理システムに与えるステップをさらに有している。
態様
ある態様によれば、質量流量センサーシステムは、センサー組立体とプロセス流体の密度測定値もしくは比重測定値を生成するように構成されている密度メーター電子機器もしくは比重メーター電子機器とを有する密度メーターもしくは比重メーターと、センサー組立体とプロセス流体の質量流量を生成するように構成されているとともに、密度メーター電子機器もしくは比重メーター電子機器に電気通信的に接続されている質量流量メーター電子機器とを有する質量流量メーターと、密度メーター電子機器もしくは比重メーター電子機器および質量流量メーター電子機器のうちの１つのみと電気通信的に接続されているとともに、生成された密度測定値もしくは比重測定値および生成された質量流量に基づいて、密度メーター電子機器もしくは比重メーター電子機器または質量流量電子機器により生成されるプロセス流体の体積流量出力測定値またはエネルギー流量出力測定値を受け取るように構成されているリモート処理システムとを備えている。
【００１４】
好ましくは、密度メーターもしくは比重メーターのセンサー組立体および質量流量メーターのセンサー組立体はプロセス流体を搬送する流体導管に一致して配置される。
【００１５】
好ましくは、質量流量メーターのセンサー組立体がプロセス流体を搬送する流体導管に一致して配置され、密度メーターもしくは比重メーターのセンサー組立体がプロセス流体の一部を受け取るために流体導管と結合されているスリップストリームに配置される。
【００１６】
好ましくは、密度測定値もしくは比重測定値および質量流量は実質的に同時に生成される。
【００１７】
好ましくは、密度測定値もしくは比重測定値は平均密度もしくは平均比重である。
【００１８】
他の態様によれば、流体導管内のプロセス流体の体積流量出力測定値またはエネルギー流量出力測定値を生成する方法は、プロセス流体と流体連通するセンサー組立体と密度メーター電子機器もしくは比重メーター電子機器とを有する密度メーターもしくは比重メーターを用いてプロセス流体の密度もしくは比重を求めるステップと、プロセス流体と流体連通するセンサー組立体と質量流量メーター電子機器とを有する質量流量メーターを用いてプロセス流体の質量流量を求めるステップと、密度メーター電子機器もしくは比重メーター電子機器と質量流量電子機器との間を電気通信的に接続するステップと、密度メーター電子機器もしくは比重メーター電子機器および質量流量電子機器のうちの少なくとも１つを用いて、求められた密度もしくは比重および求められた質量流量に基づいてプロセス流体の体積流量もしくはエネルギー流量を求めるステップと、体積流量またはエネルギー流量を密度メーター電子機器もしくは比重メーター電子機器および質量流量電子機器のうちの少なくとも１つと電気通信的に接続されているリモート処理システムに与えるステップとを有する。
【００１９】
好ましくは、密度メーターもしくは比重メーターのセンサー組立体および質量流量メーターのセンサー組立体は、プロセス流体を搬送する流体導管に一致して配置される。
【００２０】
好ましくは、質量流量メーターのセンサー組立体はプロセス流体を搬送する流体導管に一致して配置され、密度メーターもしくは比重メーターのセンサー組立体はプロセス流体の一部を受け取るために流体導管と結合されているスリップストリームに配置される。
【００２１】
好ましくは、密度測定値もしくは比重測定値と質量流量とは実質的に同時に生成される。  
【００２２】
好ましくは、密度測定値もしくは比重測定値は平均密度もしくは平均比重である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来の流量システムを示す図である。
【図２】ある実施形態にかかる流量センサーシステムを示す図である。
【図３】ある実施形態にかかるメーター電子機器を示す図である。
【図４】他の実施形態にかかる流量センサーシステムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図２〜図４および下記記載には、流量センサーシステム（ｆｌｏｗ  ｓｅｎｓｏｒ  ｓｙｓｔｅｍ）を最良のモードで実施および利用する方法を当業者に教示するための具体的な例示の実施形態が示されている。本発明の原理を教示するために、従来の態様の一部が単純化または省略されている場合もある。当業者にとって明らかなように、これらの実施形態の変形例も本発明の範囲に含まれる。たとえば、エネルギー出力測定値を生成するために密度メーターに代えて比重メーターが質量流量センサーと組み合わせて用いられてもよい。また、当業者にとって明らかなように、後述の構成要素をさまざまな方法で組み合わせることにより本発明の質量流量システムの複数の変形例を形成することもできる。したがって、後述の実施形態は、後述の具体的な例に限定されるものではなく、請求項およびその均等物によってのみ限定されるものである。
【００２５】
図２には、ある実施形態にかかる流量センサーシステム２００が示されている。ある実施形態によれば、流量センサーシステム２００は、プロセス流体または他のタイプのフローストリーム（ｆｌｏｗ  ｓｔｒｅａｍ）を受けるフロー導管２０１の中に配置することができる。流量センサーシステム２００は密度メーター２０２と質量流量メーター２０３とを備えることができる。密度メーター２０２は、たとえば振動要素式密度メーター、湿度メーター、Ｘ線密度メーター、ガンマ密度メーターなどの如きいかなる周知の密度メーターであってもよい。いずれのタイプの密度メーターにするかは、その用途に依存し、本実施形態の範囲を限定するものではない。質量流量メーター２０３は、コリオリ式流量メーター、熱式質量メーターなどの如き質量流量を測定するいかなる周知のメーターであってもよい。ある実施形態によれば、密度メーター２０２および質量流量メーター２０３は流体導管２０１に一致して(in line with)直列に配置することができる。図示されている実施形態では、密度メーター２０２は、質量流量メーター２０３の上流側に配置されているが、他の実施形態では、その順番が逆になっている場合もある。他の実施形態では、密度メーター２０２は、上記の導管２０１から分岐しているスリップストリーム（ｓｌｉｐ  ｓｔｒｅａｍ）に配置されている場合もある（図４参照）。
【００２６】
ある実施形態によれば、密度メーター２０２は、流動流体を受け入れるセンサー組立体２０４ａを有している。また、密度メーター２０２は、密度メーター電子機器２０４ｂをさらに有している。密度メーター電子機器２０４ｂがセンサー組立体２０４ａと物理的に結合さているものとして図示されているが、他の実施形態では、これら２つの構成部品は単に電気リード線を介して電気的に結合されている場合もあれば、または、無線で結合されている場合もある。いずれの場合であっても、センサー組立体２０４ａは、電気リード線を介してまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）技術、ＨＡＲＴ技術もしくはＲｏｓｅｍｏｕｎｔ  ＴＨＵＭ技術を含む任意の公知の無線プロトコルを用いて無線で密度メーター電子機器２０４ｂと電気通信的に接続される（図示せず）。
【００２７】
ある実施形態によれば、密度メーター電子機器２０４ｂはセンサー組立体２０４ａからセンサー信号を受け取ることができる。また、密度メーター電子機器２０４ｂは、当該技術分野で一般的に知られているように、受信したセンサー信号を処理して上述の導管２０１を流れる流体の密度測定値を生成することができる。
【００２８】
ある実施形態によれば、質量流量メーター２０３はセンサー組立体２０５ａを有しており、当該センサー組立体２０５ａは、流体導管２０１内のプロセス流体を受け取るようになっている。質量流量メーター２０３はさらに質量流量メーター電子機器２０５ｂを有している。密度メーター２０２と同様に、質量流量メーター電子機器２０５ｂは、センサー組立体２０５ａと物理的に結合されているように図示されているが、他の実施形態では、これら２つの構成部品は、単に電気リード線を介して電気的に結合されてもよい。いずれの場合であっても、センサー組立体２０５ａは電気リード線（図示せず）を介して質量流量メーター電子機器２０５ｂに電気通信的に接続される。
【００２９】
ある実施形態によれば、質量流量メーター電子機器２０５ｂはセンサー組立体２０５ａから信号を受け取ることができる。質量流量メーター電子機器２０５ｂは、当該技術分野で一般的に知られているように、信号を処理し、質量流量を生成することができる。
【００３０】
ある実施形態によれば、これら２つのメーター電子機器２０４ｂ、２０５ｂは、電気リード線２０６を介して電気通信的に接続されている。これら２つのメーター電子機器２０４ｂ、２０５ｂを電気通信的に接続することにより、これらのメーター電子機器のうちの一方から生成された測定値を他方のメーター電子機器に他方に伝えることが可能となる。たとえば、図示されている構成では、密度メーター電子機器２０４ｂは質量流量メーター電子機器２０５ｂから生成される質量流量を受け取ることができる。質量流量メーター２０３から受け取った質量流量と生成された密度とを用いて、密度メーター２０２は式（１）を用いて体積流量を生成することができる。ある実施形態によれば、生成された体積流量を電気リード線２０８を介してリモート処理システム２０７に出力することができる。また、ある実施形態によれば、電気リード線２０８は、密度メーター２０２および質量流量メーター２０３にパワーをさらに供給することができる。実施形態によっては、リモート処理システム２０７はさらなる出力用のリード線２０９を有している場合もある。この出力用のリード線２０９は、たとえばさらなる処理システムとの通信を可能とすることができる。
【００３１】
ある実施形態によれば、リモート処理システム２０７は、密度メーター２０２と質量流量メーター２０３との間の距離よりも長い距離離して配置されてもよい。しかしながら、他の実施形態では、リモート処理システム２０７は２つのメーター２０２、２０３のすぐ近くに配置されてもよい。たとえば、リモート処理システム２０７は、密度メーター２０２と質量流量メーター２０３との間の距離と同じ距離またはそれよりも短い距離をおいて配置されてもよい。メーター２０２、２０３に対してリモート処理システム２０７をどのような位置に配置するかは、本実施形態の範囲を限定するものではなく、個々の用途に依存するものである。
【００３２】
リモート処理システム２０７は、汎用コンピュータであってもよいし、マイクロ処理システムであってもよいし、論理回路であってもよいし、または他の汎用のもしくはカスタマイズされた処理デバイスであってもよい。リモート処理システム２０７は複数の処理デバイスの間に分散させることができる。リモート処理システム２０７は、いかなる一体化されたまたは独立した電子格納媒体を有していてもよい。
【００３３】
明らかなように、密度メーター２０２および質量流量メーター２０３のうちの１つのみがリモート処理システム２０７に直接電気通信的に接続されている。図２に示されている実施形態では、密度メーター２０２がリモート処理システム２０７に直接電気通信的に接続されているが、それに代えて、他の実施形態では、質量流量メーター２０３がリモート処理システム２０７に直接電気通信的に接続されている場合もある。いずれの場合であっても、必要とされる配線量は、図１に示されている従来のシステムと比較して相当に削減されることになる。加えて、リモート処理システム２０７と電気的に結合されているメーター電子機器は質量流量を出力するようになっている。したがって、リモート処理システム２０７は、とくに密度と質量流量とから体積流量を算出するように構成される必要はない。
【００３４】
図３には、本発明のある実施形態にかかる密度メーター電子機器２０４ｂが示されている。なお、密度メーター電子機器２０４ｂの特徴の多くを質量流量メーター２０３の質量流量メーター電子機器２０５ｂ内においても見出すことができるが、明細書の簡潔さのために、質量流量メーター電子機器２０５ｂの説明は省略されている。密度メーター電子機器２０４ｂはインターフェース３０１と処理システム３０３とを有することができる。処理システム３０３は格納システム３０４を有していてもよい。図示されているように、格納システム３０４は、内部メモリーを有していてもよいし、またはそれに代えて、外部メモリーを有していてもよい。密度メーター電子機器２０４ｂは、ドライブ信号３１１を生成し、当該ドライブ信号３１１をセンサー組立体２０４ａのドライバ（図示せず）へ供給することができる。また、密度メーター電子機器２０４ｂは、センサー組立体２０４ａからセンサー信号３１０をさらに受け取ることができる。密度メーター電子機器２０４ｂは、センサー信号３１０を処理して流体導管２０１を流れる物質の密度３１２を求めることができる。密度３１２は後の使用のために格納しておくことができる。
【００３５】
インターフェース３０１は、センサー組立体２０４ａから受け取るセンサー信号３１０に加えて、生成される質量流量３１４を質量流量メーター電子機器２０５ｂからさらに受け取ることができる。インターフェース３０１は、任意のフォーマッティング、増幅、バッファリングなどの如きいかなる必要なまたは所望の信号調節を実行するようになっていてもよい。それに代えて、信号調節のうちの一部または全部が処理システム３０３において行なわれるようになっていてもよい。加えて、インターフェース３０１は、密度メーター電子機器２０４ｂとリモート処理システム２０７との間の通信を可能とすることもできる。インターフェース３０１は、いかなる電子通信、光学通信または無線通信をも可能とすることができる。
【００３６】
一実施形態では、インターフェース３０１はディジタイザ（図示せず）を有することができる。センサー信号３１０はアナログセンサー信号である。ディジタイザは、アナログセンサー信号をサンプリングしてデジタル化し、デジタルセンサー信号を生成することができる。また、ディジタイザは、必要とされる信号処理量を減らして処理時間を短縮するために、デジタルセンサー信号を間引き（ｄｅｃｉｍａｔｅｄ）するいかなる必要なデシメーションをもさらに実行することができる。
【００３７】
処理システム３０３は、密度メーター電子機器２０４ｂの操作を行うことができる。処理システム３０３は、体積流量算出ルーチン３１３の如き１つ以上の処理ルーチンを実行するのに必要なデータ処理を実行することができる。体積流量算出ルーチン３１３は、生成された密度３１２および受け取った質量流量３１４とともに式（１）を用いて体積流量３１５を生成することができる。次いで、上述のように、この体積流量３１５を外部のリモート処理システム２０７へ出力することができる。それに加えて、実施形態によっては、処理システム３００は、密度３１２および／または質量流量３１４を出力するようになっている場合もある。
【００３８】
いうまでもなく、メーター電子機器２２０は、当該技術分野において公知となっているさまざまな他の構成要素および機能を有していてもよい。便宜上、これらさらなる特徴は明細書および図面からは省略されている。したがって、本発明は、記載されているまたは説明されている特定の実施形態に限定されるべきではない。
【００３９】
図４には、他の実施形態にかかる流量センサーシステム２００が示されている。図４に示されている実施形態では、密度メーター２０２のセンサー組立体２０４ａは、メイン流体導管２０１から分岐されたスリップストリーム４０１に配置されている。スリップストリーム４０１は、流体の流量のうちのほんの少量のみがスリップストリーム４０１の中に流れ込むように通常流体導管２０１よりも小さくなっている。図４に示されている実施形態では、質量流量メーター２０３は、スリップストリーム４０１の第一の端部と第二の端部との間に配置されているが、流体導管２０１の他の領域に配置されてもよい。たとえば、実施形態によっては、質量流量メーター２０３をスリップストリーム４０１の端部の丁度外側に配置することによって、流体の流れ一部が質量流量メーター２０３を迂回して流れるのではなく流体の流れの全部が質量流量メーター２０３を流れるようになしてある場合もある。したがって、質量流量メーター２０３を迂回する流体の量を考慮に入れるための修正を行なう必要がなくなる。しかしながら、ほとんどの実施形態では、質量流量メーター２０３がスリップストリーム４０１に近接して配置され、質量流量メーター２０３および密度メーター２０２が常に実質的に同一の流体を測定するようになっている。
【００４０】
図４に示されている実施形態によれば、センサー組立体２０４ａは、流量センサーシステム２００を流れる流体のうちのほんの一部を受け取ることができる。実施形態によってはこのことが有利な場合もある。というのは、図４の密度メーター２０２がより少量の流れを受け取るため、図２に示されている実施形態よりもセンサー組立体２０４ａを相当小さくすることができるからである。したがって、密度メーター２０２がチタンまたはタンタルからなるチューブの如き高コストの材料から形成されているような場合、サイズを縮小することによりセンサー組立体２０４ａのコストを下げることができる。
【００４１】
図４に示されている実施形態によれば、２つのメーター電子機器２０４ｂ、２０５ｂが依然として互いに電気通信的に接続されているので、これら２つのメーター電子機器２０５ａ、２０５ｂのうちの一方のみをリモート処理システム２０７に直接電気通信的に接続させるだけでよい。図４に示されている実施形態では、密度メーター２０２ではなく質量流量メーター電子機器２０５ｂがリモート処理システム２０７に直接電気通信的に接続されている。いうまでもなくこの実施形態では、質量流量メーター電子機器２０５ｂが、密度メーター電子機器２０４ｂから密度測定値を受け取り、受け取った密度３１２および質量流量３１４に基づいて体積流量を生成するように構成されている。
【００４２】
使用時、流量センサーシステム２００が、２つの別個のセンサー組立体２０４ａ、２０５ａから生成されて別々に求められる質量流量および密度に基づいて体積流量を生成するように用いられてもよい。ある実施形態によれば、密度メーター２０２は、プロセス流体が流体導管２０１を流れている時に密度測定値３１２を生成することができる。ある実施形態によれば、実質的に同時に、質量流量メーター２０３は質量流量３１４を生成することができる。他の実施形態によれば、密度メーター２０２は平均密度測定値を生成するようになっていてもよい。たとえば、メーター電子機器２０４ａは、前の密度測定値から求められる移動平均密度(rolling average density)を格納および算出し続けるようになっていてもよい。ここでいう前の密度測定値とは、たとえば以前に受け取られた前もって決められた数のセンサー信号３１０に基づくものであってもよい。
【００４３】
ある実施形態によれば、メーター電子機器２０４ｂ、２０５ｂのうちの少なくとも一方がこれらのメーター電子機器のうちの他方から流体測定値を受け取ることができる。たとえば、図２に示されている実施形態では、密度メーター電子機器２０４ｂが質量流量メーター電子機器２０５ｂから質量流量３１４を受け取ることができる。それとは逆に、図３に示されている実施形態では、質量流量メーター電子機器２０５ｂが密度メーター電子機器２０４ｂから密度測定値３１２を受け取ることができる。好ましくは、流体測定値を受け取るメーター電子機器は、リモート処理システム２０７に直接電気通信的に接続されているメーター電子機器である。しかしながら、本実施形態はそのように限定されるべきではない。たとえば図２では、密度メーター２０２がリモート処理システム２０７に直接電気通信的に接続されている。実施形態によっては、質量流量メーター電子機器２０５ｂが密度メーター２０２から密度測定値を受け取るようになっている場合もある。また他の実施形態では、メーター電子機器２０４ｂ、２０５ｂの各々が密度測定値および質量流量測定値の両方を有するように、メーター電子機器２０４ｂ、２０５ｂの各々が、生成された測定値を他方のメーター電子機器に送るようになっていてもよい。
【００４４】
ある実施形態によれば、いったんこれらのメーター電子機器のうちの一方が密度測定値３１２および質量流量３１４の両方を有すると、当該メーター電子機器は、これら２つの測定値を処理することにより体積流量３１５を生成することができる。次いで、生成された体積流量３１５をリード線２０８を介してリモート処理システム２０７に送ることができる。体積流量を生成するメーター電子機器がリモート処理システム２０７に直接電気通信的に接続されていない場合、生成された体積流量をリモート処理システム２０７に直接電気通信的に接続されているメーター電子機器に送り、当該メーター電子機器が体積流量３１５をリモート処理システム２０７に順送りする(pass on)ようにすることができる。
【００４５】
したがって明らかなように、リモート処理システム２０７は、別々に体積流量の計算を行なうことを必要とすることなく、密度メーター２０２と質量流量メーター２０３とを組み合わせたものから体積流量を受け取ることができる。このことは、リモート処理システム２０７に要求される処理を単純化することに加え、必要な配線量を削減するという利点を有する。それに加えて、メーター２０２、２０３のうちのいずれかを交換する必要がある場合であっても、リモート処理システム２０７を再構成する必要がなくなる。
【００４６】
ある実施形態によれば、メーター電子機器２０４ｂ、２０５ｂの両方が密度測定値および体積流量測定値を有している場合、メーター電子機器２０４ｂ、２０５ｂの両方が体積流量測定値を生成しうる。このことにより、メーター電子機器２０４ｂ、２０５ｂのうちのいずれであっても体積流量測定値をリモート処理システム２０７に送ることが可能となる。さらに、メーター２０２、２０３のうちの一方を交換する必要がある場合、他方のメーターが容易に体積流量測定値をリモート処理システム２０７に供給することができる。
【００４７】
上述の実施形態の詳細な記載は、本発明者らにより本発明に含まれると考えられる実施形態すべてを網羅するものではない。もっと正確にいえば、当業者にとって明らかなように、上述の実施形態のうちの一部の構成要素をさまざまに組み合わせてまたは除去してさらなる実施形態を作成してもよい。このようなさらなる実施形態も本明細書の技術範囲内および教示範囲内に含まれる。さらに当業者にとって明らかなように、上述の実施形態を全体的にまたは部分的に組み合わせて本明細書の技術および教示の範囲に含まれるさらなる実施形態を作成してもよい。
【００４８】
以上のように、特定の実施形態または実施例が例示の目的で本明細書に記載されているが、当業者にとって明らかなように、本明細書の技術範囲内において、さまざまな変更が可能である。本明細書に記載の教示を上述のかつそれに対応する図に記載の実施形態のみでなく他の質量流量システムにも適用することができる。したがって、上述の実施形態の技術範囲は添付の特許請求の範囲によって決まる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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