ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБЫ БЫСТРОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВОЙ ДОЛИ КОМПОНЕНТОВ МНОГОФАЗНОГО ФЛЮИДА ПО СИГНАЛУ РАСХОДОМЕРА КОРИОЛИСА

1. Измерительное электронное устройство (20) для определения массовой доли компонентов потока в проточном материале, протекающем через расходомер (5), содержащее:
интерфейс (201) для приема частотной характеристики проточного материала и
систему (203) обработки данных, связанную с интерфейсом (201) и предназначенную для приема частотной характеристики от интерфейса (201), разложения частотной характеристики на по меньшей мере частотную составляющую газа и частотную составляющую флюида, определения общей плотности по частотной характеристике, определения плотности газа по частотной составляющей газа, определения объемного содержания газа по частотной характеристике и одной или более из частотной составляющей газа и частотной составляющей флюида и определения массовой доли по объемному содержанию газа, умноженному на коэффициент плотности газа, деленный на общую плотность.
2. Измерительное электронное устройство (20) по п.1, отличающееся тем, что плотность газа содержит обратное значение частоты газа, возведенной в квадрат, а общая плотность содержит обратное значение частоты, возведенной в квадрат.
3. Измерительное электронное устройство (20) по п.1, отличающееся тем, что система (203) обработки дополнительно предназначена для определения удельного массового расхода проточного материала по частотной характеристике и определения по меньшей мере одной массы из группы, состоящей из массы первого компонента потока и массы второго компонента потока с использованием массовой доли и удельного массового расхода.
4. Измерительное электронное устройство (20) по п.3, отличающееся тем, что частотная характеристика содержит сигнал первого датчика и сигнал второго датчика, при этом система (203) обработки данных дополнительно предназначена для определения, по существу, мгновенной частоты и определения, по существу, мгновенной разности фаз, при этом удельный массовый расход определяется с использованием частоты и разности фаз.
5. Измерительное электронное устройство (20) по п.3, отличающееся тем, что частотная характеристика содержит сигнал первого датчика и сигнал второго датчика, при этом система (203) обработки данных дополнительно предназначена для определения, по существу, мгновенной частоты, определения, по существу, мгновенной разности фаз, деления разности фаз на частоту, чтобы определить временную задержку, и умножения временной задержки на константу, чтобы получить удельный массовый расход.
6. Измерительное электронное устройство (20) по п.3, отличающееся тем, что частотная характеристика содержит сигнал первого датчика и сигнал второго датчика, при этом система (203) обработки данных дополнительно предназначена для формирования первого 90-градусного фазового сдвига по сигналу первого датчика, вычисления частоты с использованием первого 90-градусного фазового сдвига и сигнала первого датчика, определения, по существу, мгновенной разности фаз, деления разности фаз на частоту, чтобы определить временную задержку, и умножения временной задержки на константу, чтобы получить удельный массовый расход.
7. Измерительное электронное устройство (20) по п.3, отличающееся тем, что частотная характеристика содержит сигнал первого датчика и сигнал второго датчика, при этом система (203) обработки данных дополнительно предназначена для формирования первого 90-градусного фазового сдвига по сигналу первого датчика, вычисления разности фаз с использованием первого 90-градусного фазового сдвига, сигнала первого датчика и сигнала второго датчика, определения, по существу, мгновенной разности фаз, деления разности фаз на частоту, для того чтобы определить временную задержку, и умножения временной задержки на константу, чтобы получить удельный массовый расход.
8. Измерительное электронное устройство (20) по п.3, отличающееся тем, что частотная характеристика содержит сигнал первого датчика и сигнал второго датчика, при этом система (203) обработки данных дополнительно предназначена для формирования первого 90-градусного фазового сдвига по сигналу первого датчика, формирования второго 90-радусного фазового сдвига по сигналу второго датчика, вычисления разности фаз с использованием первого 90-градусного фазового сдвига, второго 90-градусного фазового сдвига, сигнала первого датчика и сигнала второго датчика, определения, по существу, мгновенной разности фаз, деления разности фаз на частоту, чтобы определить временную задержку, и умножения временной задержки на константу, чтобы получить удельный массовый расход.
9. Измерительное электронное устройство (20) по п.3, отличающееся тем, что частотная характеристика содержит сигнал первого датчика и сигнал второго датчика, при этом система (203) обработки данных дополнительно предназначена для формирования 90-градусного фазового сдвига по сигналу первого датчика, вычисления частотной характеристики с использованием 90-градусного фазового сдвига и сигнала первого датчика, вычисления разности фаз с использованием по меньшей мере 90-градусного фазового сдвига, сигнала первого датчика и сигнала второго датчика, вычисления временной задержки с использованием частотной характеристики и разности фаз, вычисления удельного массового расхода по временной задержке, определения, по существу, мгновенной разности фаз, деления разности фаз на частоту, для того чтобы определить временную задержку, и умножения временной задержки на константу, чтобы получить удельный массовый расход.
10. Способ для определения массовой доли компонентов потока в проточном материале, протекающем через расходомер, заключающийся в том, что:
принимают частотную характеристику проточного материала,
раскладывают частотную характеристику по меньшей мере на частотную составляющую газа и частотную составляющую флюида,
определяют общую плотность по частотной характеристике,
определяют плотность газа по частотной составляющей газа,
определяют объемное содержание газа по частотной характеристике и одной или более из составляющих из группы, состоящей из частотной составляющей газа и частотной составляющей флюида, и
определяют массовую долю по объемному содержанию газа, умноженному на коэффициент плотности газа, деленный на общую плотность.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что плотность газа содержит обратное значение частоты газа, возведенной в квадрат, при этом общая плотность содержит обратное значение частоты, возведенной в квадрат.
12. Способ по п.10, отличающийся тем, что дополнительно:
определяют удельный массовый расход проточного материала по частотной характеристике и
определяют по меньшей мере одну массу из группы, состоящей из массы первого компонента потока и массы второго компонента потока с использованием массовой доли и удельного массового расхода.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что для определения удельного массового расхода:
определяют, по существу, мгновенную частоту и
определяют, по существу, мгновенную разность фаз, при этом удельный массовый расход определяют с использованием частоты и разности фаз.
14. Способ по п.12, отличающийся тем, что частотная характеристика содержит сигнал первого датчика и сигнал второго датчика, при этом для определения удельного массового расхода:
определяют, по существу, мгновенную частоту,
определяют, по существу, мгновенную разность фаз,
делят разность фаз на частоту, для того чтобы определить временную задержку,
умножают временную задержку на константу, чтобы получить удельный массовый расход.
15. Способ по п.12, отличающийся тем, что частотная характеристика содержит сигнал первого датчика и сигнал второго датчика, при этом для определения удельного массового расхода:
формируют первый 90-градусный фазовый сдвиг по сигналу первого датчика,
вычисляют частоту с использованием первого 90-градусного фазового сдвига и сигнала первого датчика,
определяют, по существу, мгновенную разность фаз,
делят разность фаз на частоту, для того чтобы определить временную задержку, и
умножают временную задержку на константу, чтобы получить удельный массовый расход.
16. Способ по п.12, отличающийся тем, что частотная характеристика содержит сигнал первого датчика и сигнал второго датчика, при этом для определения удельного массового расхода дополнительно:
формируют первый 90-градусный фазовый сдвиг по сигналу первого датчика,
вычисляют разность фаз с использованием первого 90-градусного фазового сдвига, сигнала первого датчика и сигнала второго датчика,
определяют, по существу, мгновенную разность фаз,
делят разность фаз на частоту, чтобы определить временную задержку, и
умножают временную задержку на константу, чтобы получить удельный массовый расход.
17. Способ по п.12, отличающийся тем, что частотная характеристика содержит сигнал первого датчика и сигнал второго датчика, при этом для определения удельного массового расхода дополнительно:
формируют первый 90-градусный фазовый сдвиг по сигналу первого датчика,
формируют второй 90-градусный фазовый сдвиг по сигналу второго датчика,
вычисляют разность фаз с использованием первого 90-градусного фазового сдвига, второго 90-градусного фазового сдвига, сигнала первого датчика и сигнала второго датчика,
определяют, по существу, мгновенную разность фаз,
делят разность фаз на частоту, чтобы определить временную задержку, и
умножают временную задержку на константу, чтобы получить удельный массовый расход.
18. Способ по п.12, отличающийся тем, что частотная характеристика содержит сигнал первого датчика и сигнал второго датчика, при этом, для определения удельного массового расхода дополнительно:
формируют 90-градусный фазовый сдвиг по сигналу первого датчика,
вычисляют частотную характеристику с использованием 90-градусного фазового сдвига и сигнала первого датчика,
вычисляют разность фаз с использованием по меньшей мере 90-градусного фазового сдвига, сигнала первого датчика и сигнала второго датчика,
вычисляют временную задержку с использованием частотной характеристики и разности фаз,
вычисляют удельный массовый расход по временной задержке,
определяют, по существу, мгновенную разность фаз,
делят разность фаз на частоту, для того чтобы определить временную задержку; и
умножают временную задержку на константу, чтобы получить удельный массовый расход.
19. Способ для определения массовой доли компонентов потока в проточном материале, протекающем через расходомер, заключающийся в том, что:
принимают частотную характеристику проточного материала,
обрабатывают частотную характеристику узкополосным режекторным фильтром, который, по существу, отфильтровывает одну из частотной составляющей газа и частотной составляющей флюида,
определяют общую плотность по частотной характеристике,
определяют плотность газа по частотной составляющей газа,
определяют объемное содержание газа по частотной характеристике и одной или более из частотной составляющей газа и частотной составляющей флюида и
определяют массовую долю по объемному содержанию газа, умноженному на коэффициент плотности газа, деленный на общую плотность.
20. Способ по п.19, отличающийся тем, что плотность газа содержит обратное значение частоты газа, возведенной в квадрат, а общая плотность содержит обратное значение частоты, возведенной в квадрат.
21. Способ по п.19, отличающийся тем, что дополнительно:
определяют удельный массовый расход проточного материала по частотной характеристике и
определяют по меньшей мере одну из массы первого компонента потока и массы второго компонента потока с использованием массовой доли и удельного массового расхода.
22. Способ по п.21, отличающийся тем, что для определения удельного массового расхода:
определяют, по существу, мгновенную частоту и
определяют, по существу, мгновенную разность фаз, при этом удельный массовый расход определяют с использованием частоты и разности фаз.
23. Способ по п.21, отличающийся тем, что частотная характеристика содержит сигнал первого датчика и сигнал второго датчика, при этом для определения удельного массового расхода:
определяют, по существу, мгновенную частоту,
определяют, по существу, мгновенную разность фаз,
делят разность фаз на частоту, для того чтобы определить временную задержку; и
умножают временную задержку на константу, чтобы получить удельный массовый расход.
24. Способ по п.21, отличающийся тем, что частотная характеристика содержит сигнал первого датчика и сигнал второго датчика, при этом для определения удельного массового расхода дополнительно:
формируют первый 90-градусный фазовый сдвиг по сигналу первого датчика,
вычисляют частоту с использованием первого 90-градусного фазового сдвига и сигнала первого датчика,
определяют, по существу, мгновенную разность фаз,
делят разность фаз на частоту, для того чтобы определить временную задержку, и
умножают временную задержку на константу, чтобы получить удельный массовый расход.
25. Способ по п.21, отличающийся тем, что частотная характеристика содержит сигнал первого датчика и сигнал второго датчика, при этом для определения удельного массового расхода дополнительно:
формируют первый 90-градусный фазовый сдвиг по сигналу первого датчика,
вычисляют разность фаз с использованием первого 90-градусного фазового сдвига, сигнала первого датчика и сигнала второго датчика,
определяют, по существу, мгновенную разность фаз,
делят разность фаз на частоту, для того чтобы определить временную задержку, и
умножают временную задержку на константу, чтобы получить удельный массовый расход.
26. Способ по п.21, отличающийся тем, что частотная характеристика содержит сигнал первого датчика и сигнал второго датчика, при этом, для определения удельного массового расхода дополнительно:
формируют первый 90-градусный фазовый сдвиг по сигналу первого датчика,
формируют второй 90-градусный фазовый сдвиг по сигналу второго датчика,
вычисляют разность фаз с использованием первого 90-градусного фазового сдвига, второго 90-градусного фазового сдвига, сигнала первого датчика и сигнала второго датчика,
определяют, по существу, мгновенную разность фаз,
делят разность фаз на частоту, для того чтобы определить временную задержку, и
умножают временную задержку на константу, чтобы получить удельный массовый расход.
27. Способ по п.21, отличающийся тем, что частотная характеристика содержит сигнал первого датчика и сигнал второго датчика, при этом для определения удельного массового расхода дополнительно:
формируют 90-градусный фазовый сдвиг по сигналу первого датчика,
вычисляют частотную характеристику с использованием 90-градусного фазового сдвига и сигнала первого датчика,
вычисляют разность фаз с использованием по меньшей мере 90-градусного фазового сдвига, сигнала первого датчика и сигнала второго датчика,
вычисляют временную задержку с использованием частотной характеристики и разности фаз,
вычисляют удельный массовый расход по временной задержке,
определяют, по существу, мгновенную разность фаз,
делят разность фаз на частоту, для того чтобы определить временную задержку, и
умножают временную задержку на константу, чтобы получить удельный массовый расход.
28. Способ для определения массовой доли компонентов потока в проточном материале, протекающем через расходомер, заключающийся в том, что:
принимают частотную характеристику проточного материала,
фильтруют частотную характеристику первым фильтром, который, по существу, отфильтровывает частотную составляющую газа и, по существу, пропускает частотную составляющую флюида, при этом первый фильтр выдает частотную составляющую флюида,
фильтруют частотную характеристику вторым фильтром, который, по существу, отфильтровывает частотную составляющую флюида и, по существу, пропускает частотную составляющую газа, при этом второй фильтр выдает частотную составляющую газа,
определяют общую плотность по частотной характеристике,
определяют плотность газа по частотной составляющей газа,
определяют объемное содержание газа по частотной характеристике и одной или более из частотной составляющей газа и частотной составляющей флюида и
определяют массовую долю по объемному содержанию газа, умноженному на коэффициент плотности газа, деленный на общую плотность.
29. Способ по п.28, отличающийся тем, что плотность газа содержит обратное значение частоты газа, возведенной в квадрат, а общая плотность содержит обратное значение частоты, возведенной в квадрат.
30. Способ по п.28, отличающийся тем, что дополнительно:
определяют удельный массовый расход проточного материала по частотной характеристике и
определяют по меньшей мере одну массу из группы, состоящей из массы первого компонента потока и массы второго компонента потока с использованием массовой доли и удельного массового расхода.
31. Способ по п.30, отличающийся тем, что для определения удельного массового расхода:
определяют, по существу, мгновенную частоту и
определяют, по существу, мгновенную разность фаз, при этом удельный массовый расход определяют с использованием частоты и разности фаз.
32. Способ по п.30, отличающийся тем, что частотная характеристика содержит сигнал первого датчика и сигнал второго датчика, при этом для определения удельного массового расхода:
определяют, по существу, мгновенную частоту,
определяют, по существу, мгновенную разность фаз,
делят разность фаз на частоту, чтобы определить временную задержку, и
умножают временную задержку на константу, чтобы получить удельный массовый расход.
33. Способ по п.30, отличающийся тем, что частотная характеристика содержит сигнал первого датчика и сигнал второго датчика, при этом для определения удельного массового расхода дополнительно:
формируют первый 90-градусный фазовый сдвиг по сигналу первого датчика,
вычисляют частоту с использованием первого 90-градусного фазового сдвига и сигнала первого датчика,
определяют, по существу, мгновенную разность фаз,
делят разность фаз на частоту, для того чтобы определить временную задержку, и
умножают временную задержку на константу, чтобы получить удельный массовый расход.
34. Способ по п.30, отличающийся тем, что частотная характеристика содержит сигнал первого датчика и сигнал второго датчика, при этом для определения удельного массового расхода дополнительно:
формируют первый 90-градусный фазовый сдвиг по сигналу первого датчика,
вычисляют разность фаз с использованием первого 90-градусного фазового сдвига, сигнала первого датчика и сигнала второго датчика,
определяют, по существу, мгновенную разность фаз,
делят разность фаз на частоту, для того чтобы определить временную задержку, и
умножают временную задержку на константу, чтобы получить удельный массовый расход.
35. Способ по п.30, отличающийся тем, что частотная характеристика содержит сигнал первого датчика и сигнал второго датчика, при этом, для определения удельного массового расхода дополнительно:
формируют первый 90-градусный фазовый сдвиг по сигналу первого датчика,
формируют второй 90-градусный фазовый сдвиг по сигналу второго датчика,
вычисляют разность фаз с использованием первого 90-градусного фазового сдвига, второго 90-градусного фазового сдвига, сигнала первого датчика и сигнала второго датчика,
определяют, по существу, мгновенную разность фаз,
делят разность фаз на частоту, чтобы определить временную задержку, и
умножают временную задержку на константу, чтобы получить удельный массовый расход.
36. Способ по п.30, отличающийся тем, что частотная характеристика содержит сигнал первого датчика и сигнал второго датчика, при этом для определения удельного массового расхода дополнительно:
формируют 90-градусный фазовый сдвиг по сигналу первого датчика,
вычисляют частотную характеристику с использованием 90-градусного фазового сдвига и сигнала первого датчика,
вычисляют разность фаз с использованием по меньшей мере 90-градусного фазового сдвига, сигнала первого датчика и сигнала второго датчика,
вычисляют временную задержку с использованием частотной характеристики и разности фаз,
вычисляют удельный массовый расход по временной задержке,
определяют, по существу, мгновенную разность фаз,
делят разность фаз на частоту, для того чтобы определить временную задержку, и
умножают временную задержку на константу, чтобы получить удельный массовый расход.