РАСХОДОМЕР КОРИОЛИСА

1. Расходомер Кориолиса, содержащий:
трубку, выполненную с возможностью транспортировки текучей среды через расходомер;
возбудитель, выполненный с возможностью колебания трубки;
первый датчик, выполненный с возможностью генерирования первого сигнала датчика, характеризующего перемещение трубки в первом местоположении;
второй датчик, выполненный с возможностью генерирования второго сигнала датчика, характеризующего перемещение трубки во втором местоположении, причем первое и второе местоположения расположены таким образом, что сдвиг фаз между первым и вторым сигналами, когда трубка колеблется возбудителем, соотносится с массовым расходом текучей среды через расходомер;
цифровой сигнальный процессор, выполненный с возможностью обнаружения сдвига фаз и определения массового расхода текучей среды с использованием обнаруженного сдвига фаз и вывода сигнала, характеризующего определенный массовый расход,
при этом цифровой сигнальный процессор содержит множество детекторов, настроенных на набор различных частот, причем детекторы выполнены с возможностью параллельного анализа по меньшей мере одного сигнала датчика и генерирования выходного сигнала, характеризующего насколько точно фактическая частота указанного по меньшей мере одного сигнала датчика совпадает с частотой, на которую настроен соответствующий детектор.
2. Расходомер Кориолиса по п.1, в котором каждый из указанного множества детекторов содержит буфер, выполненный с возможностью хранения серии дискретных цифровых значений указанного по меньшей мере одного сигнала датчика, причем серия имеет число дискретных цифровых значений, которое выбрано для настройки соответствующего детектора на определенную частоту из указанного набора различных частот.
3. Расходомер Кориолиса по п.2, в котором указанный выходной сигнал, характеризующий насколько точно фактическая частота указанного по меньшей мере одного сигнала датчика совпадает с частотой, на которую настроен соответствующий детектор, основан на анализе формы волны указанного по меньшей мере одного сигнала датчика, представленного дискретными цифровыми значениями, хранящимися в буфере.
4. Расходомер Кориолиса по п.3, в котором анализ включает сравнение оценки текущей фазы формы волны указанного по меньшей мере одного сигнала датчика с оценкой предыдущей фазы формы волны.
t
t
5. Расходомер Кориолиса по п.4, в котором оценка предыдущей фазы соответствует времени , при котором существует ожидаемое соотношение между оценкой текущей фазы и оценкой предыдущей фазы, при этом ожидаемое соотношение основано на соотношении между  и периодом идеальной формы волны, имеющей частоту, на которую настроен детектор, и анализ включает сравнение фактического соотношения между оценкой текущей фазы и оценкой предыдущей фазы с ожидаемым соотношением между оценкой текущей фазы и оценкой предыдущей фазы.
6. Расходомер Кориолиса по п.4, в котором оценка предыдущей фазы формы волны включает оценку фазы с момента времени, когда дискретное значение, находящееся в настоящий момент времени в конце серии дискретных цифровых значений, соответствующих самым старым данным, находилось в конце серии дискретных цифровых значений, соответствующих новейшим данным.
7. Расходомер Кориолиса по любому из п.п.4-6, в котором цифровой сигнальный процессор использует квадратурный анализ для получения оценок фазы.
8. Расходомер Кориолиса по п.7, в котором детекторы выполнены с возможностью использования статических значений синуса и косинуса для осуществления квадратурного анализа.
9. Расходомер Кориолиса по любому из пп.2-8, в котором буфер включает кольцевой буфер.
10. Расходомер Кориолиса по любому из пп.2-9, в котором цифровой сигнальный процессор выполнен с возможностью идентификации детекторов, которые настроены на частоты, близкие к указанному по меньшей мере одному сигналу датчика, и использования интерполяции для определения измерения частоты, которое находится между частотами, на которые настроены идентифицированные детекторы.
11. Расходомер Кориолиса по любому из пп.1-10, в котором указанная частота, связанная с указанным по меньшей мере одним сигналом датчика, соответствует частоте изгибной моды колебаний трубки.
12. Расходомер Кориолиса по любому из пп.1-12, в котором цифровой сигнальный процессор выполнен с возможностью определения плотности текучей среды, протекающей через трубку, с использованием оценки частоты, определенной с помощью детекторов.
13. Расходомер Кориолиса по любому из пп.1-12, в котором множество детекторов представляет собой первое множество детекторов и выполнено с возможностью измерения первой частоты, связанной с указанным по меньшей мере одним сигналом датчика, при этом цифровой сигнальный процессор также содержит второе множество детекторов, выполненное с возможностью параллельной работы с другим множеством, для измерения второй частоты, связанной с указанным по меньшей мере одним сигналом датчика, причем вторая частота отличается от первой частоты.
14. Расходомер Кориолиса по п.13, в котором первая частота соответствует частоте первой изгибной моды трубки, и вторая частота соответствует частоте второй изгибной моды трубки.
15. Расходомер Кориолиса по любому из пп.13 и 14, в котором цифровой сигнальный процессор выполнен с возможностью определения плотности текучей среды в трубке с использованием измеренной первой и второй частоты.
16. Расходомер Кориолиса по любому из пп.13-15, в котором цифровой сигнальный процессор выполнен с возможностью вывода сигнала возбуждения к возбудителю для возбуждения колебания трубки, при этом сигнал возбуждения включает первый компонент, выбранный для возбуждения колебания трубки с первой частотой, и второй компонент, выбранный для возбуждения колебания трубки со второй частотой, при этом генератор сигнала возбуждения выполнен с возможностью комбинирования первого и второго компонентов одновременно друг с другом, благодаря чему возбудитель возбуждает трубку в первой изгибной моде и во второй изгибной моде одновременно.
17. Система для измерения расхода многофазной текучей среды, содержащая:
первый и второй расходомеры Кориолиса, каждый по любому из пп.1-16, при этом каждый из первого и второго расходомеров Кориолиса выводит изменяющееся во времени измерение массового расхода текучей среды, протекающей через соответствующий расходомер, и изменяющееся во времени измерение плотности текучей среды, протекающей через соответствующий расходомер;
коррелятор сигнала, который сравнивает по меньшей мере одно из изменяющегося во времени измерения массового расхода и изменяющегося во времени измерения плотности первого расходомера Кориолиса с соответствующими измерениями изменяющегося во времени массового расхода или изменяющейся во времени плотности второго расходомера Кориолиса, и определяет задержку по времени между соответствующими измерениями; и
измерительную систему, которая использует определенную задержку по времени для получения вычисленной скорости компонента многофазного потока и корректирует по меньшей мере одно из измерений массового расхода и плотности с использованием вычисленной скорости.
18. Система по п.17, выполненная с возможностью использования вычисленной скорости для характеристики скольжения между газовой фазой и жидкой фазой многофазной текучей среды и корректировки указанного по меньшей мере одного из измерений массового расхода и плотности в зависимости от скольжения.
19. Система по любому из пп.17-18, выполненная с возможностью корреляции изменяющегося во времени измерения массового расхода первого расходомера Кориолиса с соответствующим измерением изменяющегося во времени массового расхода второго расходомера Кориолиса, использования задержки по времени для получения вычисленной скорости жидкой фазы многофазного потока и корректировки по меньшей мере одного из измерений массового расхода и плотности с использованием вычисленной скорости жидкой фазы.
20. Система по любому из пп.17-19, выполненная с возможностью корреляции изменяющегося во времени измерения плотности первого расходомера Кориолиса с изменяющимся во времени измерением плотности второго расходомера Кориолиса, использования задержки по времени для получения вычисленной скорости газовой фазы многофазного потока и корректировки по меньшей мере одного из измерений массового расхода и плотности с использованием вычисленной скорости газовой фазы.
21. Расходомер Кориолиса по любому из пп.1-16, дополнительно содержащий цифровой генератор сигнала возбуждения, выполненный с возможностью образования сигнала возбуждения на основе по меньшей мере одного из первого и второго сигналов датчика и направления сигнала возбуждения к возбудителю для колебания трубки, при этом сигнал возбуждения включает первый компонент, выбранный для возбуждения колебания трубки в первой колебательной изгибной моде, и второй компонент, выбранный для возбуждения колебания трубки во второй колебательной изгибной моде, отличной от первой колебательной изгибной моды, при этом генератор сигнала возбуждения выполнен с возможностью комбинирования первого и второго компонентов одновременно друг с другом, благодаря чему возбудитель возбуждает трубку в первой и второй колебательных изгибных модах одновременно.
22. Расходомер Кориолиса по п.21, в котором возбудитель является первым возбудителем, и сигнал возбуждения является первым сигналом возбуждения, причем расходомер Кориолиса дополнительно содержит второй возбудитель, выполненный с возможностью колебания трубки, причем первый и второй возбудители расположены в разных местоположениях на трубке, цифровой генератор сигнала возбуждения выполнен с возможностью образования второго сигнала возбуждения на основе по меньшей мере одного из первого и второго сигналов датчика, при этом второй сигнал возбуждения включает в себя первый компонент и второй компонент, при этом генератор сигнала возбуждения выполнен с возможностью комбинирования первого и второго компонентов одновременно друг с другом во втором сигнале возбуждения, благодаря чему первый и второй возбудители вместе возбуждают трубку в первой и второй колебательных изгибных модах одновременно.
23. Расходомер Кориолиса по любому из пп.21-22, в котором генератор сигнала возбуждения выполнен с возможностью регулирования амплитуды колебаний трубки в первой колебательной изгибной моде и регулирования амплитуды колебаний трубки во второй колебательной изгибной моде.
24. Расходомер Кориолиса по п.23, в котором генератор сигнала возбуждения выполнен с возможностью регулирования амплитуды колебаний трубки в первой и второй колебательных изгибных модах с помощью ПИД-регулятора.
25. Расходомер Кориолиса по п.24, в котором ПИД-регулятор содержит два входа и два выхода, причем входы соответствуют информации об амплитудах колебания в первой и второй изгибных модах, соответственно, и два выхода соответствуют информации об уровнях возбуждения, выбранных для поддержания амплитуд колебания в первой и второй модах при соответствующих заданных значениях.
26. Расходомер Кориолиса по любому из пп.21-25, в котором указанный сдвиг фаз является первым сдвигом фаз, причем первый сдвиг фаз связан с искажением первой колебательной изгибной моды, вызванным потоком массы через трубку, причем цифровой сигнальный процессор выполнен с возможностью определения второго сдвига фаз, который связан с искажением второй колебательной изгибной моды, вызванным потоком массы через трубку, при этом цифровой сигнальный процессор выполнен с возможностью определения массового расхода текучей среды, используя первый и второй сдвиги фаз.
27. Расходомер Кориолиса по любому из пп.21-26, в котором цифровой сигнальный процессор выполнен с возможностью измерения плотности текучей среды в трубке, используя частоту по меньшей мере одной из первой и второй колебательных изгибных мод.
28. Расходомер Кориолиса по п.27, в котором цифровой сигнальный процессор выполнен с возможностью определения плотности текучей среды в трубке, используя частоту первой колебательной изгибной моды и частоту второй колебательной изгибной моды.
29. Способ возбуждения колебаний трубки расходомера Кориолиса, который содержит: трубку, выполненную с возможностью транспортировки текучей среды через расходомер; возбудитель, выполненный с возможностью колебания трубки; первый датчик, выполненный с возможностью генерирования первого сигнала датчика, характеризующего перемещение трубки в первом местоположении; второй датчик, выполненный с возможностью генерирования второго сигнала датчика, характеризующего перемещение трубки во втором местоположении, причем первое и второе местоположения расположены таким образом, что сдвиг фаз между первым и вторым сигналами, когда трубка колеблется возбудителем, соотносится с массовым расходом текучей среды через расходомер; причем в способе:
используют множество детекторов, настроенных на набор различных частот для параллельного анализа первого сигнала датчика и формирования выходных сигналов, характеризующих насколько точно фактическая частота первого сигнала датчика совпадает с частотой, на которую настроен соответствующий детектор;
подают на возбудитель сигнала возбуждения, включающего частоту на основе вычисленной частоты, определенной с использованием выходных сигналов детекторов.