(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理状態における振動計のゼロオフセットを決定する方法であって、
前記振動計内の物質の流量を測定するステップと、
前記測定された流量が低流量閾値未満であるかどうかを決定するステップと、
前記振動計の１以上の動作パラメータを測定するステップと、
前記振動計の前記１以上の測定された動作パラメータが対応する範囲内にあるかどうかを決定するステップと、
前記測定された流量が前記低流量閾値未満であり、かつ前記振動計の前記１以上の測定された動作パラメータが前記対応する範囲内にある場合に、非流動状態が存在することを決定するとともに前記測定された流量に基づいて前記振動計のゼロオフセットを決定するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記振動計の前記１以上の測定された動作パラメータが、温度、密度、ピックオフ電圧、および駆動ゲインの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ゼロオフセットが、前記測定された流量を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記１以上の動作パラメータを測定するステップが、前記測定された流量が前記低流量閾値未満である場合に、前記１以上の動作パラメータの各々を複数回測定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記低流量閾値未満である前記測定された流量に基づいて前記振動計のゼロオフセットを決定するステップが、前記１以上の測定された動作パラメータの各々の複数の測定値が対応する範囲内にある場合に、前記ゼロオフセットを決定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記振動計内の前記物質の前記測定された流量が、複数の前記測定された流量を含み、
前記測定された流量に基づいて前記振動計の前記ゼロオフセットを決定する前記ステップが、前記複数の測定された流量に基づいて前記振動計の前記ゼロオフセットを決定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記複数の測定された流量が、連続した測定された流量の少なくとも１群を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ゼロオフセットが、すべての前記１以上の測定されたパラメータが前記対応する範囲内にある場合かつその場合にのみ、前記測定された流量に基づいて決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記低流量閾値未満である前記測定された流量に基づいて決定された前記振動計の前記ゼロオフセットで前記物質の前記流量を測定するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
処理状態におけるゼロオフセットを有する振動計（５）であって、
センサアセンブリ（１０）と、
前記センサアセンブリ（１０）に通信可能に結合されたメータ電子機器（２０）と、を備え、
前記メータ電子機器（２０）は、
前記センサアセンブリ（１０）内の物質の流量を測定し、
前記測定された流量が低流量閾値未満であるかどうかを決定し、
前記物質の１以上の動作パラメータを測定し、
前記１以上の測定された動作パラメータが対応する範囲内にあるかどうかを決定し、
前記測定された流量が前記低流量閾値未満であり、かつ前記振動計（５）の前記１以上の測定された動作パラメータが前記対応する範囲内にある場合に、非流動状態が存在することを決定するとともに前記測定された流量に基づいて前記振動計（５）のゼロオフセットを決定するように構成される、振動計（５）。
【請求項１１】
前記振動計の前記１以上の測定された動作パラメータが、温度、密度、ピックオフ電圧、および駆動ゲインの少なくとも１つを含む、請求項１０に記載の振動計（５）。
【請求項１２】
前記ゼロオフセットが、前記測定された流量を含む、請求項１０に記載の振動計（５）。
【請求項１３】
前記１以上の動作パラメータを測定するように構成される前記メータ電子機器（２０）が、前記測定された流量が前記低流量閾値未満である場合に、前記１以上の動作パラメータの各々を複数回測定するように構成される前記メータ電子機器（２０）を含む、請求項１０に記載の振動計（５）。
【請求項１４】
前記低流量閾値未満である前記測定された流量に基づいて前記振動計（５）のゼロオフセットを決定するように構成される前記メータ電子機器（２０）が、前記１以上の測定された動作パラメータの各々の複数の測定値が前記対応する範囲内にある場合に、前記ゼロオフセットを決定するように構成される前記メータ電子機器（２０）を含む、請求項１０に記載の振動計（５）。
【請求項１５】
前記振動計内の前記物質の前記測定された流量が、複数の前記測定された流量を含み、
前記測定された流量に基づいて前記振動計（５）の前記ゼロオフセットを決定するように構成されるメータ電子機器（２０）が、前記複数の測定された流量に基づいて前記振動計（５）の前記ゼロオフセットを決定するように構成される前記メータ電子機器（２０）を含む、請求項１０に記載の振動計（５）。
【請求項１６】
前記複数の測定された流量が、連続した測定された流量の少なくとも１群を含む、請求項１５に記載の振動計（５）。
【請求項１７】
前記ゼロオフセットが、すべての前記１以上の測定されたパラメータが前記対応する範囲内にある場合かつその場合にのみ、前記測定された流量に基づいて決定される、請求項１０に記載の振動計（５）。
【請求項１８】
前記低流量閾値未満である前記測定された流量に基づいて決定された前記振動計（５）の前記ゼロオフセットで前記物質の流量を測定するように構成される前記メータ電子機器（２０）をさらに備える、請求項１０に記載の振動計（５）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下に記載の実施形態は、振動計のためのゼロオフセットの決定に関し、より具体的には、処理状態（process condition）における振動計のゼロオフセットに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、振動密度計やコリオリ流量計などの振動センサは、一般に知られており、流量計の導管を流れる物質についての質量流量や他の情報を測定するために使用される。例示的なコリオリ流量計は、米国特許第４，１０９，５２４号明細書、米国特許第４，４９１，０２５号明細書、および再発行特許第３１，４５０号（すべてＪ．Ｅ．Ｓｍｉｔｈらに帰属）に開示されている。これらの流量計は、真っ直ぐな構成または曲がった構成の１以上の導管を有する。コリオリ質量流量計内の各導管構成は、例えば、１組の固有振動モードを有し、これは、単純曲げ、ねじれ、または結合のタイプの場合がある。各導管は、好ましいモードで振動するように駆動されることができる。
【０００３】
物質は、流量計の入口側に接続されたパイプラインから流量計に流れ込み、導管を通って導かれ、流量計の出口側を通って流量計を出て行く。振動システムの固有振動モードは、導管と導管内を流れる物質との複合質量により部分的に定義される。
【０００４】
流量計を通る流れがない場合、導管に加えられる駆動力により、導管に沿ったすべてのポイントが同一相またはゼロ流量で測定される時間遅延である小さな「ゼロオフセット」で振動する。物質が流量計を流れ始めると、コリオリの力により、導管に沿った各ポイントに異なる位相が生ずる。例えば、流量計の入口端の位相は、中央のドライバの位置の位相より遅れているが、出口の位相は、中央のドライバの位置の位相より進んでいる。導管のピックオフは、導管の動きを表す正弦波信号を生ずる。ピックオフからの信号出力が処理されて、ピックオフ間の時間遅延を決定する。２以上のピックオフ間の時間遅延は、導管を流れる物質の質量流量に比例する。
【０００５】
ドライバに接続されたメータ電子機器は、ドライバを動作させるための駆動信号を生成し、ピックオフから受信した信号から物質の質量流量や、他の特性を決定する。ドライバは、多くの周知の構成のうちの１つを含み得る。しかし、流量計業界では磁石と対向駆動コイルが大成功を収めている。交流を駆動コイルに通して、所望の流管振幅および周波数で導管を振動させる。当該技術分野では、ドライバ構成に非常に類似した磁石およびコイルの構成としてピックオフを提供することも知られている。しかし、ドライバが動きを誘導する電流を受け取る間、ピックオフはドライバが提供する動きを使用して電圧を誘導できる。ピックオフにより測定される時間遅延の大きさは非常に小さい。多くの場合、ナノ秒で測定される。したがって、トランスデューサーの出力を非常に正確にする必要がある。
【０００６】
一般に、コリオリ流量計は、最初に較正でき、ゼロオフセットとともに流量較正係数を生成できる。使用中に、流量較正係数に、ピックオフで測定された時間遅延からゼロセットオフを引いた値を乗算して、質量流量を生成できる。ほとんどの場合、流量計は通常、メーカーにより最初に較正され、その後の較正を必要とせずに正確な測定値を提供すると想定されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、コリオリ流量計を含む多くの振動センサでは、ゼロオフセットが存在する場合があり、これは従来技術のアプローチが最初に補正したものである。この最初に決定されたゼロオフセットは限られた状況で測定値を適切に補正できるが、ゼロオフセットは、種々の動作状態（主に温度）の変化により時間とともに変化し、部分補正のみをもたらす。しかし、圧力、流体密度、センサ取付状態などを含む他の動作状態もゼロオフセットに影響する場合がある。さらに、ゼロオフセットは、メータごとに異なるレートで変化する場合がある。これは、同じ流量が測定されている場合に各メータが同じ値を読み取る必要があるように複数のメータが直列に接続されている場合に特に重要である。
【０００８】
したがって、当該技術分野では、動作温度の変化を感じる振動センサのゼロオフセットの変化を決定および補償する方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
処理状態における振動計のゼロオフセットを決定する方法が提供される。一実施形態によれば、本方法は、振動計内の物質の流量を測定するステップと、測定された流量が低流量閾値未満であるかどうかを決定するステップと、振動計の１以上の動作パラメータを測定するステップと、振動計の１以上の測定された動作パラメータが対応する範囲内にあるかどうかを決定するステップと、測定された流量が低流量閾値未満であり、かつ振動計の１以上の測定された動作パラメータが対応する範囲内にある場合に、測定された流量に基づいて振動計のゼロオフセットを決定するステップとを含む。
【００１０】
処理状態におけるゼロオフセットを有する振動計が提供される。一実施形態によれば、振動計は、センサアセンブリと、センサアセンブリに通信可能に結合されたメータ電子機器とを備える。メータ電子機器は、センサアセンブリ内の物質の流量を測定し、測定された流量が低流量閾値未満であるかどうかを決定し、物質の１以上の動作パラメータを測定し、１以上の測定された動作パラメータが対応する範囲内にあるかどうかを決定し、測定された流量が低流量閾値低流量閾値未満であり、かつ振動計の１以上の測定された動作パラメータが対応する範囲内にある場合に、測定された流量に基づいて振動計のゼロオフセットを決定するように構成される。
【００１１】
態様
一態様によれば、処理状態における振動計のゼロオフセットを決定する方法は、振動計内の物質の流量を測定するステップと、測定された流量が低流量閾値未満であるかどうかを決定するステップと、振動計の１以上の動作パラメータを測定するステップと、振動計の１以上の測定された動作パラメータが対応する範囲内にあるかどうかを決定するステップと、測定された流量が低流量閾値未満であり、振動計の１以上の測定された動作パラメータが対応する範囲内にある場合に、測定された流量に基づいて振動計のゼロオフセットを決定するステップとを含む。
【００１２】
好ましくは、振動計の１以上の測定された動作パラメータは、温度、密度、ピックオフ電圧、および駆動ゲインの少なくとも１つを含む。
【００１３】
好ましくは、ゼロオフセットは、測定された流量とゼロ流量との間の差を含む。
【００１４】
好ましくは、１以上の動作パラメータを測定するステップは、測定された流量が低流量閾値未満である場合に１以上の動作パラメータの各々を複数回測定するステップを含む。
【００１５】
好ましくは、低流量閾値未満である測定された流量に基づいて振動計のゼロオフセットを決定するステップは、１以上の測定された動作パラメータの各々の複数の測定値が対応する範囲内にある場合に、ゼロオフセットを決定するステップを含む。
【００１６】
好ましくは、振動計内の物質の測定された流量は、複数の測定された流量を含み、測定された流量に基づいて振動計のゼロオフセットを決定するステップは、複数の測定された流量に基づいて振動計のゼロオフセットを決定するステップを含む。
【００１７】
好ましくは、複数の測定された流量は、連続した測定された流量の少なくとも１群を含む。
【００１８】
好ましくは、すべての１以上の測定されたパラメータが対応する範囲内にある場合かつその場合にのみ、測定された流量に基づいてゼロオフセットが決定される。
【００１９】
好ましくは、低流量閾値未満である測定された流量に基づいて決定された振動計のゼロオフセットで物質の流量を測定するステップをさらに含む。
【００２０】
一態様によれば、処理状態におけるゼロオフセットを有する振動計（５）は、センサアセンブリ（１０）と、センサアセンブリ（１０）に通信可能に結合されたメータ電子機器（２０）とを備える。メータ電子機器（２０）は、センサアセンブリ（１０）内の物質の流量を測定し、測定された流量が低流量閾値未満であるかどうかを決定し、物質の１以上の動作パラメータを測定し、１以上の測定された動作パラメータが対応する範囲内にあるかどうかを決定し、測定された流量が低流量閾値未満であり、かつ振動計（５）の１以上の測定された動作パラメータが対応する範囲内にある場合に、測定された流量に基づいて振動計（５）のゼロオフセットを決定するように構成される。
【００２１】
好ましくは、１以上の測定された振動計の動作パラメータは、温度、密度、ピックオフ電圧、および駆動ゲインの少なくとも１つを含む。
【００２２】
好ましくは、ゼロオフセットは、測定された流量とゼロ流量との間の差を含む。
【００２３】
好ましくは、１以上の動作パラメータを測定するように構成されるメータ電子機器（２０）は、測定された流量が低流量閾値未満である場合に１以上の動作パラメータの各々を複数回測定するように構成されるメータ電子機器（２０）を含む。
【００２４】
好ましくは、低流量閾値未満である測定された流量に基づいて振動計（５）のゼロオフセットを決定するように構成されるメータ電子機器（２０）は、１以上の測定された動作パラメータの各々の複数の測定値が対応する範囲内にある場合にゼロオフセットを決定するように構成されるメータ電子機器（２０）を含む。
【００２５】
好ましくは、振動計内の物質の測定された流量は、複数の測定された流量を含み、測定された流量に基づいて振動計（５）のゼロオフセットを決定するように構成されるメータ電子機器（２０）は、複数の測定された流量に基づいて振動計（５）のゼロオフセットを決定するように構成されるメータ電子機器（２０）を含む。
【００２６】
好ましくは、複数の測定された流量は、連続した測定された流量の少なくとも１群を含む。
【００２７】
好ましくは、すべての１以上の測定されたパラメータが対応する範囲内にある場合かつその場合にのみ、測定された流量に基づいてゼロオフセットが決定される。
【００２８】
好ましくは、低流量閾値未満である測定された流量に基づいて決定された振動計（５）のゼロオフセットで物質の流量を測定するように構成されるメータ電子機器（２０）をさらに備える。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
同じ参照番号は、すべての図面で同じ要素を表す。図面は必ずしも縮尺通りではないことを理解されたい。
【図１】センサアセンブリ１０と１以上のメータ電子機器２０とを備えるコリオリ流量計の形態の振動計５の実施例を示す図である。
【図２】処理状態におけるゼロオフセットを決定する方法２００を示す図である。
【図３】処理システム３１０と記憶システム３２０とを含むメータ電子機器２０を示す図である。
【図４】処理状態においてゼロオフセットが決定されない例示的な流量測定値のグラフ４００を示す図である。
【図５】処理状態においてゼロオフセットが決定される例示的な流量測定値のグラフ５００を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１から５および以下の説明は、処理状態における振動計のゼロオフセットを決定する実施形態の最良の形態を作成および使用する方法を当業者に教示するための特定の実施例を示す。本発明の原理を教示する目的で、いくつかの従来の態様は、簡略化または省略されている。当業者は、本説明の範囲内に入るこれらの実施例からの変形を理解するであろう。当業者は、以下に記載の特徴を種々の方法で組み合わせて、処理状態における振動計のゼロオフセットを決定する複数の変形を形成できることを理解するであろう。結果として、以下に記載の実施形態は、以下に記載の特定の実施例に限定されず、特許請求の範囲およびそれらの均等物によってのみ限定される。
【００３１】
ゼロオフセットは、振動計内の物質の流量を測定することにより決定できる。本方法および振動計は、測定された流量が低流量閾値未満であるかどうかを決定できる。測定された流量が低流量閾値未満であり、例えば、温度、密度、ピックオフ電圧、および／または駆動ゲインなどの１以上の動作パラメータが対応する範囲内にある場合に、測定された流量に基づいてゼロオフセットが決定できる。以下に説明するように、測定された動作パラメータは、これを使用して、測定された流量が振動計の実際の非流動状態を反映していると決定できるため、新たなゼロオフセットのために使用できる。１以上の動作パラメータが振動計の処理状態を反映しているため、新たなゼロオフセットが処理状態のために決定される。
【００３２】
図１は、センサアセンブリ１０と１以上のメータ電子機器２０とを備えるコリオリ流量計の形態の振動計５の実施例を示す。１以上のメータ電子機器２０は、流動物質の例えば、密度、質量流量、体積流量、総質量流量、温度、および他の情報などの特性を測定するためにセンサアセンブリ１０に接続される。
【００３３】
センサアセンブリ１０は、一対のフランジ１０１および１０１’と、マニホールド１０２および１０２’と、導管１３０および１３０’とを含む。マニホールド１０２、１０２’は、導管１３０、１３０’の対向する端部に取り付けられている。本実施例のフランジ１０１および１０１’は、マニホールド１０２および１０２’に取り付けられている。本実施例のマニホールド１０２および１０２’は、スペーサ１０６の両端に取り付けられている。スペーサ１０６は、本実施例では、マニホールド１０２と１０２’との間の間隔を維持して、導管１３０および１３０’における望ましくない振動を防止する。導管１３０および１３０’は、本質的に平行な様式でマニホールドから外向きに延びている。センサアセンブリ１０が、流動物質を運ぶパイプラインシステム（図示せず）に挿入されている場合、物質は、フランジ１０１を通ってセンサアセンブリ１０に入り、物質の総量が導管１３０および１３０’に入るように導かれる入口マニホールド１０２を通過し、導管１３０および１３０’を流れ、フランジ１０１’を通ってセンサアセンブリ１０を出る出口マニホールド１０２’に戻る。
【００３４】
センサアセンブリ１０は、ドライバ１８０を含む。ドライバ１８０は、駆動モードでドライバ１８０が導管１３０、１３０’を振動させることができる位置で導管１３０および１３０’に取り付けられる。より具体的には、ドライバ１８０は、導管１３０に取り付けられた第１のドライバコンポーネント（図示せず）と、導管１３０’に取り付けられた第２のドライバコンポーネント（図示せず）とを含む。ドライバ１８０は、導管１３０に取り付けられた磁石および導管１３０’に取り付けられた対向コイルなどの多くの周知の構成のうちの１つを備えていてもよい。ドライバ１８０は、メータ電子機器２０から駆動信号１８５を受信できる。
【００３５】
本実施例では、駆動モードは第１の位相ずれ曲げモードであり、導管１３０および１３０’は、好ましくは、実質的に同じ質量分布、慣性モーメント、それぞれ曲げ軸Ｗ−Ｗ周りおよびＷ’−Ｗ’周りの弾性係数を有する平衡システムを提供するように選択され、入口マニホールド１０２および出口マニホールド１０２’に適切に取り付けられる。本実施例では、駆動モードが第１の位相ずれ曲げモードである場合に、導管１３０および１３０’は、それぞれの曲げ軸Ｗ−Ｗ周りおよびＷ’−Ｗ’周りの反対方向にドライバ１８０により駆動される。交流の形態の駆動信号は、例えば経路１１０を介して１以上のメータ電子機器２０により提供され、コイルを通過して両方の導管１３０、１３０’を振動させることができる。当業者は、本発明の範囲内で他の駆動モードを使用できることを理解するであろう。
【００３６】
示したセンサアセンブリ１０は、導管１３０、１３０’に取り付けられている一対のピックオフ１７０ｌ、１７０ｒを含む。より具体的には、第１のピックオフコンポーネントは導管１３０上に位置しており、第２のピックオフコンポーネントは導管１３０’上に位置している。示した実施形態では、ピックオフ１７０ｌ、１７０ｒは、電磁検出器、例えば、導管１３０、１３０’の速度および位置を表すピックオフ信号を生ずるピックオフ磁石およびピックオフコイルであり得る。例えば、ピックオフ１７０ｌ、１７０ｒは、左右のセンサ信号１６５ｌ、１６５ｒを介して１以上のメータ電子機器にピックオフ信号を供給してもよい。当業者は、導管１３０、１３０’の動きが、流動物質の特定の特性、例えば、導管１３０、１３０’を流れる物質の質量流量および密度に比例することを理解するであろう。
【００３７】
上記のセンサアセンブリ１０は、二重流導管流量計を備えるが、単一導管流量計を実施することは十分に本発明の範囲内であることを理解されたい。さらに、導管１３０、１３０’は、曲がった流導管構成を含むものとして示されているが、本発明は、真っ直ぐな流導管構成を含む流量計を用いて実施してもよい。したがって、上記のセンサアセンブリ１０の特定の実施形態は、一例に過ぎず、決して本発明の範囲を限定するものではない。
【００３８】
図１に示す実施例では、１以上のメータ電子機器２０は、ピックオフ１７０ｌ、１７０ｒからピックオフ信号を受信する。経路２６は、１以上のメータ電子機器２０がオペレータと接続することを可能にする入出力手段を提供する。１以上のメータ電子機器２０は、例えば、位相差、周波数、時間遅延、密度、質量流量、体積流量、総質量流量、温度、メータ検証、および他の情報などの流動物質の特性を測定する。より具体的には、１以上のメータ電子機器２０は、例えばピックオフ１７０ｌ、１７０ｒ、および抵抗温度デバイス（ＲＴＤ）などの１以上の温度センサ１９０から１以上の信号を受信し、この情報を使用して流動物質の特性を測定する。図１に示す実施形態では、メータ電子機器２０は、温度センサ１９０から温度信号１９５を受信する。
【００３９】
例えば、コリオリ流量計や密度計などの振動センサアセンブリが流動物質の特性を測定する技術はよく理解されている。したがって、この説明を簡潔にするために詳細な説明は省略する。
【００４０】
上記簡単に説明したように、コリオリ流量計などのセンサアセンブリと関連する１つの問題は、ゼロ流量でのピックオフ１７０ｌ、１７０ｒの測定された時間遅延であるゼロオフセットの存在である。流量および種々の他の流れ測定値を計算するときにゼロオフセットを考慮しない場合、流れ測定値には通常誤差が含まれる。ゼロオフセットを補償するための典型的な従来技術のアプローチは、通常、バルブを閉じてゼロ流量基準状態を提供することを含む初期ゼロオフセット（Δｔ0）を初期較正プロセス中に測定することである。このような較正プロセスは、当該技術分野で一般に知られており、説明を簡潔にするために詳細な説明は省略する。動作中に初期ゼロオフセットが決定されると、式（１）に従って、測定された時間差から初期ゼロオフセットを引くことにより、流れ測定値が補正される。
式（１）は、
【数１】
0006844024.tif 000002
である。
【００４１】
ここで、
【数２】
0006844024.tif 000003
は質量流量であり、ＦＣＦは、流量較正係数であり、Δｔmeasuredは、測定された時間遅延であり、Δｔ0は、初期ゼロオフセットである。
【００４２】
式（１）は単に一例として提供されており、決して本発明の範囲を限定するものではないことを理解されたい。質量流量を計算するために式（１）が提供されているが、種々の他の流れ測定値がゼロオフセットの影響を受ける可能性があるため補正することもできることを理解されたい。
【００４３】
図２は、処理状態におけるゼロオフセットを決定する方法２００を示す。図２に示すように、本方法２００は、ステップ２１０で振動計内の物質の流量を測定する。ステップ２２０では、測定された流量は、低流量閾値と比較される。測定された流量が低流量閾値未満でない場合に、本方法２００はステップ２１０に戻る。測定された流量が低流量閾値未満である場合に、本方法２００はステップ２３０に進む。ステップ２３０では、本方法２００は、１以上の振動計の動作パラメータを測定する。測定された１以上の振動計の動作パラメータは、ステップ２４０で対応する範囲と比較される。１以上の測定された動作パラメータが対応する範囲内にない場合に、本方法２００はステップ２１０に進む。１以上の測定された動作パラメータが対応する範囲内にある場合に、本方法はステップ２５０に進み、そこで振動計のゼロオフセットが測定された流量に基づいて決定される。
【００４４】
本方法２００は、ステップ２１０では、図１を参照して上記に説明した振動計５内の物質の流量を測定できる。例えば、メータ電子機器２０は、導管１３０、１３０’を振動させることができるドライバ１８０に駆動信号を提供できる。振動計５は、ピックオフ１７０ｌ、１７０ｒ間の位相差から流量を決定できる。流量は処理状態において測定できる。すなわち、測定された流量は、例えば較正状態での水の測定された流量ではなく、流体の実際の移送中に測定される。処理状態は、例えば、非公称温度で、かつ測定される実際の流体で発生する可能性がある。
【００４５】
ステップ２１０では、本方法２００は、測定された流量を、メータ電子機器２０に記憶されている所定値であり得る低流量閾値と比較できる。例えば、メータ電子機器２０は、メータ電子機器２０内のメモリから低流量閾値を得、測定された流量を低流量閾値と比較して測定された流量が上下限低流量閾値の範囲内にあるかどうかを決定するプロセッサを含むことができる。下限流量閾値は、以下で図４および５を参照して説明されるように、負の数であり得る。
【００４６】
ステップ２３０では、本方法２００は、ピックオフ１７０ｌ、１７０ｒ、および図１を参照して説明した１以上の温度センサ１９０などの種々のセンサを用いて、１以上の動作パラメータを測定できる。動作パラメータは、測定された流量ではない。１以上の動作パラメータは、処理状態における振動計の非流動状態とも相関している。すなわち、動作パラメータは、振動計５の非流量パラメータであり、較正状態の間は測定されない。例えば、動作パラメータは、導管１３０、１３０’のうちの一方の温度、物質の密度、物質を含む導管１３０、１３０’の共振周波数、ピックオフ１７０ｌ、１７０ｒの電圧などであり得る。実際の非流動状態と相関する可能性がある任意のパラメータを使用してもよい。
【００４７】
１以上の動作パラメータの各々について、１以上の測定を実行してもよい。例えば、測定された動作パラメータは、連続測定値で構成され得る。上記温度測定値の実施例を参照すると、１以上の動作パラメータは、連続温度測定値で構成され得る温度測定値で構成されてもよい。同様に、１以上の動作パラメータは、連続密度測定値で構成され得る密度測定値で構成されてもよい。
【００４８】
１以上の測定された動作パラメータは、また複数の測定された動作パラメータで構成され得る。例えば、１以上の測定された動作パラメータは、温度測定値、密度測定値、共振周波数測定値、およびピックオフ電圧測定値で構成され得、それぞれ連続温度測定値、連続密度測定値、連続共振周波数測定値、連続ピックオフ電圧測定値で構成され得る。付加的または代替的に、１以上の動作パラメータ測定値の各々は、他の測定された動作パラメータよりも多いまたは少ない測定値で構成されてもよい。例えば、１以上の測定された動作パラメータは、５の温度測定値と１０の密度測定値で構成されてもよい。１以上の測定された動作パラメータは、連続測定値群で構成されてもよい。
【００４９】
ステップ２４０では、本方法２００は、１以上の動作パラメータを対応する範囲と比較して、流量計の非流動状態の間に測定された流量が発生したかどうかを決定できる。例えば、１以上の動作パラメータが導管１３０、１３０’の温度を含む場合に、測定された温度は、−２６５°Ｆから−２２０°Ｆの範囲と比較され得る。測定された温度が対応する範囲内にない場合に、本方法２００はステップ２１０に進む。本方法２００は、流量測定値を実際の流量測定値として破棄することもできる。すなわち、対応する範囲外である温度は、物質が振動計内を流れているときに流量が測定されたことを示す。
【００５０】
１以上の動作パラメータが対応する範囲内にある場合に、本方法２００は、測定された流量に基づいてゼロオフセットを決定する。例えば、ステップ２４０は、連続温度測定値および連続密度測定値を対応する範囲と比較できる。すべての連続温度測定値および連続密度測定値が対応する範囲内にある場合に、測定された流量は真の非流量測定値として検証されるため、新たなゼロオフセットとして使用できる。１０分の１、特定のパーセンテージなどの代替の基準を使用して、測定された流量が振動計の非流動状態の間の測定値であると決定できる。
【００５１】
ステップ２５０では、任意の適切な数の測定された流量に基づく測定された流量を用いてゼロオフセットが決定できる。例えば、複数またはすべての測定された流量が、低流量閾値未満である場合にのみ実際の非流動状態を決定してもよいが、低流量閾値未満である測定された流量のうちの単に１つを用いてゼロオフセットを決定してもよい。代替的に、複数またはすべての測定された流量を平均することによりゼロオフセットを決定してもよい。理解できるように、ゼロオフセットは、任意の適切な方法を用いて測定された流量に基づいて決定できる。
【００５２】
図３を参照して以下でより詳細に説明するように、メータ電子機器２０は、流量および１以上の動作パラメータを測定し、値を用いて比較を実行できる。
【００５３】
図３は、処理システム３１０および記憶システム３２０を含むメータ電子機器２０を示す。処理システム３１０は、記憶システム３２０を含むものとして示されているが、代替実施形態では、記憶システム３２０は処理システム３１０とは別かつ異なっていてもよい。記憶システム３２０は、記憶された値を含むものとして示されている。記憶された値には、測定された流量３２１、１以上の測定された動作パラメータ３２２、低流量閾値３２３、１以上の対応する範囲３２４、およびゼロオフセット３２５が含まれる。
【００５４】
示した実施形態では、１以上の測定された動作パラメータ３２２は、測定された温度３２２ａ、測定された密度３２２ｂ、測定された駆動ゲイン３２２ｃ、およびピックオフ電圧３２２ｄで構成される。１以上の対応する範囲３２４は、温度範囲３２４ａ、密度範囲３２４ｂ、駆動ゲイン範囲３２４ｃ、およびピックオフ電圧範囲３２４ｄで構成されるものとして示されている。理解できるように、１以上の動作パラメータ３２２の各々は、対応する範囲３２４を有する。例えば、温度範囲３２４ａは、測定された温度３２２ａに対応する。
【００５５】
メータ電子機器２０、またはより具体的には、処理システム３１０は、上記本方法２００を実行できる。例えば、メータ電子機器２０は、センサアセンブリ１０およびゼロオフセット３２５により提供される左右のセンサ信号１６５ｌ、１６５ｒを用いて、振動計５内の物質の流量を測定できる。すなわち、ゼロオフセット３２５は、較正中に決定された初期ゼロオフセットΔｔ0であり得、これは、測定された流量として質量流量
【数３】
0006844024.tif 000004
を決定するために測定された時間遅延Δｔmeasuredに適用される。測定された流量は、測定された流量３２１として記憶システム３２０内に記憶できる。
【００５６】
メータ電子機器２０は、測定された流量３２１を低流量閾値３２３と比較できる。測定された流量３２１が低流量閾値３２３未満であるとメータ電子機器２０が決定する場合に、メータ電子機器２０は、振動計５に非流動状態が存在する可能性があると決定できる。したがって、振動計５に実際の非流動状態が存在するかどうかを決定するために、メータ電子機器２０は、１以上の動作パラメータ３２２を対応する範囲３２４と比較できる。
【００５７】
例えば、メータ電子機器２０は、測定された温度３２２ａを温度範囲３２４ａと、測定された密度３２２ｂを密度範囲３２４ｂと、測定された駆動ゲイン３２２ｃを駆動ゲイン範囲３２４ｃと、および／またはピックオフ電圧３２２ｄをピックオフ電圧範囲３２４ｄと比較してもよい。比較は、１以上の測定された動作パラメータ３２２が対応する範囲３２４内にあることを示し得るため、振動計に非流動状態が存在することを示し得る。代替実施形態では、非流動状態と相関している他のパラメータも測定し、閾値／範囲と比較できる。
【００５８】
１以上の動作パラメータ３２２が対応する範囲３２４内にある場合に、メータ電子機器２０は、測定された流量３２１が実際のゼロ流量を表すと決定してもよい。すなわち、測定された流量３２１は、非ゼロ値の場合、振動計５の流量測定値におけるゼロオフセットを定量化する。したがって、メータ電子機器２０は、測定された流量から振動計５のゼロオフセットを決定できる。例えば、メータ電子機器２０は、測定された流量３２１をゼロオフセット３２５として記憶システム３２０内に記憶する。ゼロオフセット３２５は、図４および５を参照して以下でより詳細に説明するように、その後の流量測定に使用して、より正確な測定値を保証できる。
【００５９】
図４は、処理状態においてゼロオフセットが決定されない例示的な流量測定値のグラフ４００を示す。グラフ４００は、時間軸４１０と流量軸４２０とを含む。時間軸４１０は、１１：３０：００から１４：００：００に及ぶ。流量軸４２０は、−５ポンド／分から１５００ポンド／分に及ぶ。グラフ４００は、質量流量測定値プロット４３０を含む。質量流量測定値プロット４３０は、複数の低流量測定値４３２を含む。質量流量測定値プロット４３０は、第１の低流量測定値４３２ａおよび第２の低流量測定値４３２ｂを含む。グラフ４００は、低流量閾値４４０も含む。
【００６０】
理解できるように、質量流量測定値プロット４３０は、低流量測定値４３２において誤差を有し得る。より具体的には、低流量測定値４３２は、約３ポンド／分の一貫した値だけゼロより大きい。また理解できるように、メータ電子機器２０は、本方法２００または任意の他の適切な方法を実行して、低流量測定値４３２が実際に振動計５の非流動状態の測定値であることを決定できる。例えば、代替の方法では、メータ電子機器２０は、測定された温度を対応する温度範囲と比較して、低流量測定値４３２が実際のゼロ流量測定値であることを決定できる。
【００６１】
実際の非流動状態が振動計５に存在するという決定は、単一の測定または複数の測定から決定される場合がある。例えば、いくつかの処理状態では、単一の温度測定で振動計５に非流動状態が存在すると決定するのに十分な場合がある。他の処理状態では、非流動状態が存在すると決定するのに複数の測定が望ましい場合がある。例えば、低流量測定値４３２のうちの１つに対応する複数の温度測定値および密度測定値が適切な場合がある。付加的または代替的に、複数の測定値は、２以上の低流量測定値４３２に対応してもよい。
【００６２】
より具体的には、低流量測定値４３２は、複数の連続低流量測定値として示されている。すなわち、各低流量測定値４３２は、低流量閾値４４０未満の複数の連続測定値である。対応する１以上の測定された動作パラメータは、複数の連続測定値で構成されてもよい。例えば、第１の低流量測定値４３２ａに対応する複数の連続した温度測定を行ってもよい。
【００６３】
実際の非流動状態が振動計５に存在すると決定するために、上記本方法２００などの方法は、例えば、１０の連続した測定された動作パラメータが対応する範囲未満または範囲内にあることを必要とする場合がある。例えば、質量流量測定値プロット４３０によって示される流量測定値が低流量閾値４４０内に入る場合に、本方法は、対応する１０の連続温度測定値もそれらの温度範囲内にあるかどうかを決定できる。これが真である場合に、本方法は、振動計５に実際の非流動状態が存在すると決定してもよい。
【００６４】
代替的に、本方法２００は、２群以上の連続低流量測定値が低流量閾値未満であることも必要とする場合がある。例えば、本方法２００は、第１および第２の低流量測定値４３２ａ、４３２ｂが各々、低流量閾値４４０未満である複数の連続流量測定値を有することを必要とする場合がある。これが真であり、１以上の測定された動作パラメータもそれらの対応する範囲内にある場合に、本方法２００は、実際の非流動状態が振動計５に存在すると決定してもよい。
【００６５】
本方法が、実際の非流動状態が振動計５に存在すると決定する場合に、本方法は、低流量測定値４３２から決定した値を新たなゼロオフセット値として使用できる。例えば、本方法が、第１の低流量測定４３２ａ中に非流動状態が存在すると決定する場合に、本方法は、第１の低流量測定値４３２ａ内のすべての測定値を平均し、この平均値を新たなゼロオフセット値として使用してもよい。代替の方法は、２以上、またはすべての低流量測定値４３２から新たなゼロオフセット値を決定してもよい。
【００６６】
例えば、図４に示すように、処理状態において決定された新たなゼロオフセット値により補正されていない複数の低流量測定値４３２が存在する。新たなゼロオフセット値は、図４に示す約３ポンド／分であるすべての低流量測定値４３２から決定してもよい。したがって、メータ電子機器は、約３ポンド／分の値を新たなゼロオフセットとして記憶できる。この値は、図５に示すその後の流量測定で使用できる。
【００６７】
図５は、処理状態においてゼロオフセットが決定される例示的な流量測定値のグラフ５００を示す。グラフ５００は、時間軸５１０と流量軸５２０とを含む。時間軸５１０は、１１：３０：００から１４：００：００に及ぶ。流量軸５２０は、−５ポンド／分から１５００ポンド／分に及ぶ。グラフ５００は、補正された質量流量測定値プロット５３０を含む。補正された質量流量測定値プロット５３０は、複数の低流量測定値５３２を含む。グラフ５００は、低流量閾値５４０も含む。
【００６８】
例示の目的で、補正された質量流量測定値プロット５３０は、図４に示す質量流量測定値プロット４３０と本質的に同じである。ただし、図５に示す補正された質量流量測定値プロット５３０は、新たなゼロオフセットにより補正される。より具体的には、図４に示す質量流量測定値プロット４３０中の低流量測定値４３２は、−３ポンド／分の新たなゼロオフセット値を提供するために使用される。したがって、図５に示す低流量測定値５３２は実質的にゼロである。さらに、補正された質量流量測定値プロット５３０内に示す流量測定値も、新たなゼロオフセット値により相殺される。
【００６９】
結果として、補正された質量流量測定値プロット５３０を用いて計算された総質量流量測定値はより正確である。実際の流れの質量流量測定値もより正確である。これにより、管理輸送の金銭的価値のより正確な計算、より正確な流量フィードバックループなどによるより良い物質流量制御システムという結果になる。
【００７０】
上記実施形態の詳細な説明は、本説明の範囲内にあると発明者によって意図されたすべての実施形態の網羅的な説明ではない。実際に、当業者は、上記実施形態の特定の要素を種々に組み合わせてまたは排除してさらなる実施形態を作成でき、このようなさらなる実施形態は本説明の範囲および教示内に含まれることを認識するであろう。当業者には、上記実施形態を全体的または部分的に組み合わせて、本説明の範囲および教示内で追加の実施形態を作成できることも明らかであろう。
【００７１】
したがって、本明細書では特定の実施形態を例示の目的で説明しているが、当業者が認識するように、本説明の範囲内で種々の同等の変更が可能である。本明細書で提供される教示は、上記および添付の図面に示す実施形態だけでなく、処理状態における振動計のゼロオフセットの他の決定に適用できる。したがって、上記実施形態の範囲は、以下の特許請求の範囲から決定されるべきである。
【図１】
0006844024.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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