專利名稱：用于科里奧利流量計的診斷設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于科里奧利流量計的診斷設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
正如1985年1月1日頒發(fā)給J.E.Smith等人的美國專利No.4,491,025和1982年2月11日頒發(fā)給J.E.Smith的Re.31,450中所公開的，已知的是使用科里奧利質(zhì)量流量計來測量流過管道的物質(zhì)的質(zhì)量流量和其它信息。這些流量計具有不同結(jié)構(gòu)的一個或多個流管。每個導管結(jié)構(gòu)可被看作具有一組固有振動模式，所述固有振動模式例如包括單純彎曲、扭轉(zhuǎn)、徑向和耦合的模式。在典型的科里奧利質(zhì)量流量測量應用中，當物質(zhì)流過導管時，以一種或多種振動模式來激勵導管結(jié)構(gòu)，并且在沿所述導管隔開的點處測量所述導管的運動。
物質(zhì)填充系統(tǒng)的振動模式由所述流管以及所述流管內(nèi)的物質(zhì)的組合質(zhì)量來部分地限定。物質(zhì)從所述流量計的入口側(cè)上連接的管道流入所述流量計。然后，所述物質(zhì)被引導穿過所述一個流管或多個流管，并且離開所述流量計至在出口側(cè)上連接的管道。
驅(qū)動器向所述流管施加力。所述力使流管振蕩。當沒有物質(zhì)流過所述流量計時，沿流管的所有點以相同的相位振蕩。當物質(zhì)開始流過所述流管時，科里奧利加速度引起沿所述流管的各個點相對于沿所述流管的其它點具有不同的相位。在所述流管的入口側(cè)的相位滯后于所述驅(qū)動器，而在出口側(cè)的相位超前于所述驅(qū)動器。傳感器被放置在所述流管上的不同點處以產(chǎn)生正弦信號，所述正弦信號表示在不同點處所述流管的運動。計算在單位時間內(nèi)從所述傳感器接收到的信號的相位差。
在所述傳感器信號之間的相位差與流過所述一個流管或多個流管的物質(zhì)的質(zhì)量流速成比例。所述物質(zhì)的質(zhì)量流速是通過將相位差乘以流量校準因子來確定的。所述流量校準因子是由校準過程確定的。在所述校準過程中，已知的流體以給定的流速通過所述流管，并且計算出在相位差與所述流速之間的比例。
科里奧利流量計的一個優(yōu)點是在振動的流管中沒有活動部件。所述流速是通過將流管上兩點間的相位差與流量校準因子相乘來確定的。所述相位差是根據(jù)從所述傳感器接收到的正弦信號來計算的，所述正弦信號指示流管上的兩點的振蕩。所述流量校準因子與所述流管的材料和橫截面特性成比例。因此，所述相位差的測量和所述流量校準因子不受流量計中活動部件的磨損的影響。
然而，問題在于流管的材料特性、橫截面特性和硬度在科里奧利流量計的工作期間可以改變。所述流管的材料特性、橫截面特性和硬度的改變可以由流過流管的物質(zhì)對所述流管的侵蝕、腐蝕和涂敷、改變管道安裝和溫度來引起。所述流管的橫截面特性改變的一個例子是由所述流管的腐蝕引起的轉(zhuǎn)動慣量的改變。所述流管的材料和橫截面特性改變的第二個例子是由流過所述管的物質(zhì)對所述流管的涂敷引起的流管質(zhì)量的增加和橫截面積的減少。所述流管的材料特性、橫截面特性和硬度的改變可以改變所述流量計的流量和密度校準因子。如果所述流量計的流量校準因子發(fā)生了改變，則使用原始流量校準因子所計算的流速是不準確的。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中需要一種系統(tǒng)，其檢測所述流管的材料特性、橫截面特性和硬度的可能的改變，所述改變指示由科里奧利流量計所測量的質(zhì)量流速可能是不準確的。

發(fā)明內(nèi)容
通過提供一種系統(tǒng)來解決上述以及其它問題并實現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)的進步，所述系統(tǒng)通過確定和比較包括質(zhì)量流量和密度的各種參數(shù)來驗證(validate)科里奧利流量計的完整性。例如，正如1997年11月11日Buttler等人的美國專利No.5,687,100所公開的，基于質(zhì)量流量對頻率的影響來確定質(zhì)量流量和密度。
依據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種使用多種模式計算流量計的流速的方法。所述使用多種模式計算流量計的流速的方法包括對于多個理想(desired)模式校準所述流量計。所述使用多種模式計算流量計的流速的方法包含確定與各個模式相關(guān)的流過所述流量計的物質(zhì)的密度。所述使用多種模式計算流量計的流速的方法進一步包含對于各個理想模式確定流速對密度的影響。所述使用多種模式計算流量計的流速的方法進一步包含基于各個理想模式的所述密度和流速對密度值的影響來計算流速。
依據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種使用多種模式驗證流量計的方法。所述使用多種模式驗證流量計的方法包括確定與各個理想模式相關(guān)的流速。所述使用多種模式驗證流量計的方法包含比較所述流速以及響應于所述比較來檢測錯誤狀態(tài)。
依據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種使用多種模式驗證流量計的方法。所述使用多種模式驗證流量計的方法包括確定與各個理想模式相關(guān)的物質(zhì)的密度。所述使用多種模式驗證流量計的方法包含比較與各個模式相關(guān)的所述密度值以及響應于所述比較來檢測錯誤狀態(tài)。
依據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種使用多種模式驗證流量計的方法。所述使用多種模式驗證流量計的方法包括對于多個理想模式校準所述流量計。所述使用多種模式驗證流量計的方法包含確定與各個模式相關(guān)的流過所述流量計的物質(zhì)的密度。所述使用多種模式驗證流量計的方法進一步包含對于各個理想模式確定流速對密度的影響。所述使用多種模式驗證流量計的方法進一步包含根據(jù)各個理想模式的所述密度和流速對密度值的影響來計算各個理想模式的流速。所述使用多種模式驗證流量計的方法進一步包含比較所述流速以及響應于所述比較來檢測錯誤狀態(tài)。
依據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種使用多種模式驗證流量計的方法。所述方法包括對于多個理想模式校準所述流量計。在校準后，對于各個理想模式確定流速對密度的影響。知道了各個理想模式的流速對密度值的影響，于是可以計算各個理想模式的流速補償密度。然后對密度值進行比較，并且響應于所述比較來檢測錯誤狀態(tài)。
依據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種使用多種模式確定物質(zhì)流的溫度的方法。所述方法包括對于多個理想模式校準所述流量計以查明(ascertain)校準常數(shù)。在校準后，對于各個理想模式計算管周期。使用各個模式的所述校準常數(shù)和管周期，可以確定所述物質(zhì)流的溫度。
依據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種使用多種模式計算流量計的流速的系統(tǒng)。所述使用多種模式計算流量計的流速的系統(tǒng)包括對于多個理想模式校準所述流量計的裝置。所述使用多種模式計算流量計的流速的系統(tǒng)包含確定與各個模式相關(guān)的流過所述流量計的物質(zhì)的密度的裝置。所述使用多種模式計算流量計的流速的系統(tǒng)進一步包含對于各個理想模式確定流速對密度的影響的裝置。所述使用多種模式計算流量計的流速的系統(tǒng)進一步包含基于各個理想模式的所述密度和流速對密度值的影響來計算流速的裝置。
依據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種使用多種模式驗證流量計的系統(tǒng)。所述使用多種模式驗證流量計的系統(tǒng)包括確定與各個理想模式相關(guān)的流速的裝置。所述使用多種模式驗證流量計的系統(tǒng)進一步包括比較對于各個模式所確定的流速的裝置以及響應于比較與各個理想模式相關(guān)的密度值來檢測錯誤狀態(tài)的裝置。
依據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種使用多種模式驗證流量計的系統(tǒng)。所述使用多種模式驗證流量計的系統(tǒng)包括確定與各個理想模式相關(guān)的物質(zhì)流的密度的裝置。所述使用多種模式驗證流量計的系統(tǒng)包含比較所述密度值的裝置。所述使用多種模式驗證流量計的系統(tǒng)進一步包含響應于比較的密度值來檢測錯誤狀態(tài)的裝置。
依據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種使用多種模式驗證流量計的系統(tǒng)。所述使用多種模式驗證流量計的系統(tǒng)包括對于多個理想模式校準流量計的裝置。所述使用多種模式驗證流量計的系統(tǒng)進一步包括確定與各個模式相關(guān)的流過所述流量計的物質(zhì)的密度的裝置。所述使用多種模式驗證流量計的系統(tǒng)進一步包括對于各個理想模式確定流速對密度的影響的裝置。所述使用多種模式驗證流量計的系統(tǒng)進一步包括對于各個理想模式計算流速的裝置。所述使用多種模式驗證流量計的系統(tǒng)進一步包括比較所述流速的裝置以及響應于所比較的流速值來檢測錯誤狀態(tài)的裝置。
依據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種使用多種模式驗證流量計的系統(tǒng)。所述使用多種模式驗證流量計的系統(tǒng)包括對于多個理想模式校準所述流量計的裝置。所述使用多種模式驗證流量計的系統(tǒng)包含確定各個理想模式的流速對密度的影響的裝置。所述使用多種模式驗證流量計的系統(tǒng)進一步包括對于各個理想模式計算流速補償密度的裝置。所述使用多種模式驗證流量計的系統(tǒng)進一步包括比較所述密度值的裝置以及響應于所比較的密度值來檢測錯誤狀態(tài)的裝置。
依據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種使用多種模式確定物質(zhì)流的溫度的系統(tǒng)。所述使用多種模式確定物質(zhì)流的溫度的系統(tǒng)包括對于多個理想模式校準所述流量計以查明校準常數(shù)的裝置。所述使用多種模式確定物質(zhì)流的溫度的系統(tǒng)包含對于各個理想模式確定管周期的裝置。所述使用多種模式確定物質(zhì)流的溫度的系統(tǒng)進一步包含使用各個模式的所述校準常數(shù)和管周期來確定物質(zhì)流溫度的裝置。


圖1說明本發(fā)明例子中的科里奧利流量計；圖2說明本發(fā)明例子中的驗證系統(tǒng)；圖3說明本發(fā)明例子中的驗證系統(tǒng)；圖4說明本發(fā)明例子中用于確定流速的過程；圖5說明本發(fā)明例子中的驗證系統(tǒng)；圖6說明本發(fā)明例子中的驗證系統(tǒng)；以及圖7說明本發(fā)明例子中用于溫度的過程。
具體實施例方式
圖1-7和下面的說明描述特定的例子以教導本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員如何實現(xiàn)和使用本發(fā)明的最佳方式。為了教導本發(fā)明原理的目的，一些常規(guī)方面已被簡化或省略。本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員將認識到處于本發(fā)明范圍內(nèi)的根據(jù)這些例子的變化。為了簡短起見，所述例子在下面使用兩種模式來表達。應當理解可以使用多于兩種的模式。本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員將認識到，在下面描述的特征可以各種方式被組合以形成本發(fā)明的多種變化。因此，本發(fā)明不限于下面所述的特定例子，而是僅僅由權(quán)利要求書及其等價物來限定。
圖1示出一個科里奧利流量計5，它包括計量組件10和計量電子裝置20。計量組件10對處理物質(zhì)的質(zhì)量流速和密度進行響應。計量電子裝置20經(jīng)導線100被連接至計量組件10以在通路26上提供密度、質(zhì)量流速和溫度信息、以及與本發(fā)明不相關(guān)的其它信息。盡管對于本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來說顯而易見的是，本發(fā)明可被實施為振動管密度計而沒有由科里奧利質(zhì)量流量計所提供的附加測量性能，但還是描述了科里奧利流量計的結(jié)構(gòu)。
計量組件10包括一對歧管(manifold)150和150′、具有法蘭(flange)頸110和110′的法蘭103和103′、一對平行流管130和130′、驅(qū)動機構(gòu)180、溫度傳感器190、以及一對速度傳感器170L和170R。流管130和130′具有兩個基本上直的入口支管(leg)131和131′以及出口支管134和134′，它們在流管安裝部件120和120′處彼此相向會聚。流管130和130′在沿其長度的兩個對稱位置處彎曲，并且在其整個長度上基本上是平行的。撐桿140和140′用于限定軸W和W′，每個流管圍繞所述軸振蕩。
將流管130和130′的側(cè)支管131、131′和134、134′固定連接至流管安裝部件120和120′，并且將這些部件再固定連接至歧管150和150′。這在科里奧利計量組件10中提供連續(xù)的閉合物質(zhì)通路。
具有孔102和102′的法蘭103和103′經(jīng)由入口端104和出口端104′被連接入生產(chǎn)線(process line)(未示出)時，所述生產(chǎn)線傳送正被測量的處理物質(zhì)，通過法蘭103的管口101進入所述流量計的端104的物質(zhì)被引導穿過歧管150至具有表面121的流管安裝部件120。在歧管150內(nèi)，所述物質(zhì)被分割并被傳送穿過流管130和130′。一旦離開流管130和130′，所述處理物質(zhì)在歧管150′內(nèi)就被重新組合為單流，并且此后被傳送離開端104′，所述端104′由具有螺栓孔102′的法蘭103′連接至生產(chǎn)線(未示出)。
流管130和130′被選擇并被適當安裝到流管安裝部件120和120′上，以便圍繞彎曲軸W-W和W′-W′分別具有基本上相同的質(zhì)量分布、轉(zhuǎn)動慣量和楊氏模量。這些彎曲軸經(jīng)過撐桿140和140′。因為所述流管的楊氏模量隨溫度而變化，并且這種變化影響流量和密度的計算，所以將電阻溫度檢測器(RTD)190安裝到流管130′上以連續(xù)測量所述流管的溫度。所述流管的溫度以及因此對于通過其的給定流的出現(xiàn)在RTD上電壓由通過所述流管的物質(zhì)的溫度來決定。在眾所周知的方法中，計量電子裝置20使用出現(xiàn)在RTD上的溫度相關(guān)的電壓來補償由流管溫度的任何變化引起的流管130和130′的彈性模量的變化。所述RTD由導線195連接至計量電子裝置20。
流管130和130′圍繞它們各自彎曲軸W和W′在相反方向上以及以被稱為所述流量計的第一異相彎曲模式來由驅(qū)動器180驅(qū)動。這種驅(qū)動機構(gòu)180可以包括許多眾所周知的裝置中的任何一種，例如安裝到流管130′上的磁鐵和安裝到流管130上的相對線圈，并且通過所述線圈，交流電被傳送以用于振動這兩個流管。計量電子裝置20經(jīng)導線185將合適的驅(qū)動信號施加給驅(qū)動機構(gòu)180。
計量電子裝置20接收導線195上的RTD溫度信號、以及分別出現(xiàn)在導線165L和165R上的左和右速度信號。計量電子裝置20產(chǎn)生在導線185上出現(xiàn)的驅(qū)動信號，以驅(qū)動部件180并使管130和130′振動。計量電子裝置20處理左和右速度信號以及RTD信號，以計算通過計量組件10的物質(zhì)的質(zhì)量流速和密度。這個信息連同其它信息一起由計量電子裝置20經(jīng)通路26施加給應用裝置29。
科里奧利流量計5以其諧振頻率進行振動，以便使流量計5能夠測量質(zhì)量和密度。質(zhì)量測量是基于以下公式mo=FCF*[Δt-Δto]---(1)]]>其中 是質(zhì)量流速；FCF是流量校準因子；Δt是時間延遲；以及Δt0是在零流量處的時間延遲。
FCF項與所述流量計的硬度成比例。硬度是影響所述流量計性能的主要參數(shù)。換言之，如果所述流量計的硬度改變，則所述流量計的FCF將改變。所述流量計性能的改變可由腐蝕、侵蝕和涂敷引起。
為了反映所述硬度，公式(1)可被重寫為mo=G*(EI)*[Δt-Δto]---(2)]]>其中G是與具體傳感器相關(guān)的幾何常數(shù)；E是楊氏模量；以及I是轉(zhuǎn)動慣量。
當所述流量計的流管改變時，面積(area)轉(zhuǎn)動慣量I改變。例如，如果所述管腐蝕減少壁厚，則所述面積轉(zhuǎn)動慣量I被降低。
圖2示出用于檢測和區(qū)分流量計結(jié)構(gòu)的變化與指示的流速的變化的過程200。過程200以根據(jù)下面的公式在步驟210和220中使用多種模式確定質(zhì)量流速 開始
mo1mo2mon=EG1G2GnI1I2IN-Δt1oΔt2oΔno---(3)]]>當由流動噪聲或受迫振動激勵多種模式時，所述模式的振動將與通過所述流管的質(zhì)量流量相耦合，從而對于各個模式引起科里奧利響應。所述科里奧利響應產(chǎn)生相關(guān)的Δt，所述Δt被用于計算各個模式的質(zhì)量流量讀數(shù)。
步驟230比較各個模式的質(zhì)量流量讀數(shù)。所得的質(zhì)量流速對于各個模式必須是相同的。如果所述質(zhì)量流量讀數(shù)是相等的，則步驟250產(chǎn)生“正確操作”信號，并且該過程在步驟210重新開始。所述“正確操作”信號可以是以用戶可見的或可聽到的信號的形式。
當在所述質(zhì)量流速間發(fā)生了在容許極限外的偏差時，則在步驟240中產(chǎn)生出錯信號。在步驟240中所產(chǎn)生的出錯信號可引起各種動作發(fā)生。例如，所述出錯信號可使該過程被停止，或者可以發(fā)出警告操作者的可見的或可聽到的信號，該操作者然后采取適當?shù)膭幼鳌?br> 科里奧利流量計5的密度測量是基于下面的公式2πf=2πτ=km---(4)]]>其中k是組件的硬度；m是組件的質(zhì)量；f是振蕩的頻率；以及τ是振蕩的周期。
公式(4)是用于單自由度系統(tǒng)的運動方程的解?？评飱W利流量計在零流量處由公式(4)的擴展來表示，從而得到2πτ=EIGρρfAf+ρtAt---(5)]]>
其中E是楊氏模量；I是橫截面的轉(zhuǎn)動慣量；Gρ是幾何常數(shù)；A是橫截面積；ρ是密度；f表示流量計中的流體；以及t表示所述流管的材料。
通過重新安排各項，公式(5)可被重寫為ρf＝C1τ2-C2(6)其中C1=GρEI4π2Af,]]>以及(7)C2=ρtAtAf---(8)]]>幾何常數(shù)Gρ說明諸如管長度和形狀之類的幾何參數(shù)。作為在零流量處對兩種不同流體的標準校準過程的一部分，確定常數(shù)C1和C2。
圖3示出用于檢測和區(qū)分流量計結(jié)構(gòu)的變化與指示密度的變化的過程300。過程300以在步驟310和320中使用多種模式確定密度ρ開始。由流動噪聲或受迫振動可激勵多種模式。
步驟330比較各個模式的密度讀數(shù)。所得的密度讀數(shù)對于各個模式必須是相同的。如果所述密度讀數(shù)是相等的，則步驟350產(chǎn)生“正確操作”信號，并且該過程在步驟310重新開始。所述“正確操作”信號可以是以用戶可見的或可聽到的信號的形式。
當在所述密度讀數(shù)間發(fā)生了在容許極限外的偏差時，則在步驟340中產(chǎn)生出錯信號。在步驟340中所產(chǎn)生的出錯信號可引起各種動作發(fā)生。例如，所述出錯信號可使該過程被停止，或者發(fā)出警告操作者的可見的或可聽到的信號，該操作者然后采取適當?shù)膭幼鳌?br> 除了在公式(1)中描述的用于確定質(zhì)量流量的方法以外，密度還可被用于計算質(zhì)量流量。如在Buttler等人1997年11月11日的美國專利No.5,687,100中更充分描述的，二階流量對密度項的影響被添加至公式(6)，從而產(chǎn)生ρf=[C1τ2-C2]-(mo)2FD---(9)]]>其中 是質(zhì)量流速；以及FD是流量對密度常數(shù)的影響。
所述FD項對于給定振型(mode shape)的所有流速以及所有密度是常數(shù)，然而，所述FD項對于各個振型和管幾何尺寸是不同的。
當以多種模式驅(qū)動流量計5或者測量多種模式時，可以導出多個公式和多個未知量。例如，在以兩種模式驅(qū)動流量計5的情況下，密度公式被寫為如下ρfa=[C1aτa2-C2a]-(moa)2FDa]]>ρfb=[C1bτb2-C2b]-(mob)2FDb---(11)]]>其中a是第一振型；b是第二振型；C1aτa2-C2a是ρa，即使用模式a的真實密度；C1bτb2-C2b是ρb，即使用模式b的真實密度；ρfa是對于流量對密度測量的影響所校正的真實密度；以及ρfb是對于流量對密度測量的影響所校正的真實密度。
公式(10)和(11)是在零流量處使用兩種模式對流量影響所校正的兩個獨立的密度讀數(shù)。由于ρfa和ρfb是相等的，所以公式(10)和(11)可被組合以形成[C1aτa2-C2a]-(moa)2FDa=[C1bτb2-C2b]-(mob)2FDb---(12)]]>
對于單流通路，ma＝mb，從而導致質(zhì)量流量的解為如下mofd=ρa-ρbFDa-FDb---(13)]]>圖4示出用于基于密度來確定質(zhì)量流量的過程400。過程400以在步驟410中使用模式“a”和“b”校準流量計5開始。使用兩種不同的流體密度也就是空氣和水，所述校準過程確定常數(shù)C1a、C2a、C1b和C2b。
步驟420根據(jù)上面的公式(6)確定密度值ρa和ρb。步驟430比較ρa和ρb以確定所述密度值是否一致。如果密度值不一致，則必須再次在步驟410中執(zhí)行校準。如果密度值一致，則步驟440和450確定用于模式“a”和“b”的相關(guān)的FD值。一旦FD值被確定，則在步驟460中使用公式(13)計算質(zhì)量流量。
上面確定的 值還可被用于確定在所述流量計中何時發(fā)生改變。
圖5示出用于檢測和區(qū)分流量計結(jié)構(gòu)的變化與指示的流速的變化的過程500。過程500以在步驟510中從圖4的步驟460確定質(zhì)量流速 開始。
步驟520根據(jù)公式(1)計算常規(guī)質(zhì)量流速 并且在步驟530中比較 和 如果所述質(zhì)量流量讀數(shù)是相等的，則步驟550產(chǎn)生“正確操作”信號，并且該過程在步驟510重新開始。所述“正確操作”信號可以是以用戶可見的或可聽到的信號的形式。
當在所述質(zhì)量流量讀數(shù)間發(fā)生了在容許極限外的偏差時，則在步驟540中產(chǎn)生出錯信號。在步驟540中所產(chǎn)生的出錯信號可引起各種動作發(fā)生。例如，所述出錯信號可使該過程被停止，或者發(fā)出警告操作者的可見的或可聽到的信號，該操作者然后采取適當?shù)膭幼鳌?br> 上面確定的ρfa和ρfb值還可被用于確定在所述流量計中何時發(fā)生改變。圖6示出用于檢測和區(qū)分流量計結(jié)構(gòu)的變化與對于流速影響所校正的指示密度的變化的過程600。
過程600以在步驟610中使用模式“a”和“b”校準流量計5開始。使用兩種不同的流體密度也就是空氣和水，所述校準過程確定常數(shù)C1a、C2a、C1b和C2b。應該理解，可以使用多種模式，并且在這個例子中使用兩種模式僅僅是為了說明的目的。
步驟620確定模式“a”和“b”的相關(guān)的FD值，一旦所述FD值被確定，則在步驟630中使用公式(10)和(11)計算ρfa和ρfb。
步驟640比較密度讀數(shù)ρfa和ρfb。密度讀數(shù)對于各個模式必須是相同的。如果所述密度讀數(shù)是相等的，則步驟660產(chǎn)生“正確操作”信號，并且該過程在步驟620重新開始。所述“正確操作”信號可以是以用戶可見的或可聽到的信號的形式。
當在所述密度讀數(shù)間發(fā)生了在容許極限外的偏差時，則在步驟650中產(chǎn)生出錯信號。在步驟650中所產(chǎn)生的出錯信號可引起各種動作發(fā)生。例如，所述出錯信號可使該過程被停止，或者發(fā)出警告操作者的可見的或可聽到的信號，該操作者然后采取適當?shù)膭幼鳌?br> 多模式密度確定還可被用于查明物質(zhì)流的溫度。作為溫度的函數(shù)的密度根據(jù)下式進行表示ρn＝C1n*τ2(1-0.0004T)+C2n(14)其中ρn是使用模式n的溫度補償密度；C1n是使用模式n的第一常數(shù)；C2n是使用模式n的第二常數(shù)；τ是管周期；以及T是物質(zhì)流的溫度。
使用多種模式，使用公式(14)可以查明物質(zhì)流的溫度。例如，使用兩種工作模式，公式(14)可被表示為兩個公式ρ1＝C11*τ2(1-0.0004T)+C21(15)ρ2＝C12*τ2(1-0.0004T)+C22(16)由于ρ1和ρ2是相等的，所以公式(15)和(16)被寫為(1-0.0004T)=C22-C21C11τ22-C12τ22---(17)]]>
對T求解得到T=(1-C22-C21C11τ12-C12τ22)10.0004---(18)]]>圖7示出基于多模式密度確定來查明物質(zhì)流溫度的過程700。過程700以在步驟710中使用模式“1”和“2”校準流量計5開始。使用兩種不同的流體密度也就是空氣和水，所述校準過程確定常數(shù)C11、C21、C12和C22。
步驟720根據(jù)上面的公式(15)和(16)確定密度值ρ1和ρ2。步驟730比較ρ1和ρ2以確定所述密度值是否一致。如果密度值不一致，則必須再次在步驟710執(zhí)行校準。如果密度值一致，則步驟740確定模式“1”和“2”的相關(guān)的管周期值。一旦管周期值被確定，則在步驟750使用公式(18)計算溫度。
權(quán)利要求
1.一種使用多種模式驗證流量計的方法，包括下列步驟確定與各個理想模式相關(guān)的流速；比較與各個理想模式相關(guān)的所述流速；以及響應于比較與各個理想模式相關(guān)的所述流速來檢測錯誤狀態(tài)。
2.權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括對錯誤狀態(tài)發(fā)出信號的步驟。
3.一種使用多種模式驗證流量計的方法，包括下列步驟確定與各個理想模式相關(guān)的流過所述流量計的物質(zhì)的密度；比較與各個理想模式相關(guān)的所述密度值；以及響應于比較與各個理想模式相關(guān)的所述密度值來檢測錯誤狀態(tài)。
4.權(quán)利要求3所述的方法，進一步包括對錯誤狀態(tài)發(fā)出信號的步驟。
5.一種使用多種模式計算流量計的流速的方法，包括下列步驟對于各個理想模式校準所述流量計；確定與各個理想模式相關(guān)的流過所述流量計的物質(zhì)的密度；對于各個理想模式確定流速對密度值的影響；以及使用各個理想模式的所述密度值和流速對密度值的影響來計算流速。
6.一種使用多種模式驗證流量計的方法，包括下列步驟對于各個理想模式校準所述流量計；確定與各個理想模式相關(guān)的流過所述流量計的物質(zhì)的密度；對于各個理想模式確定流速對密度值的影響；以及使用各個理想模式的所述密度值和流速對密度值的影響來計算第一流速；使用相位或時間延遲來計算第二流速；比較所述第一和第二流速；以及響應于比較所述第一和第二流速來檢測錯誤狀態(tài)。
7.權(quán)利要求6所述的方法，進一步包括對錯誤狀態(tài)發(fā)出信號的步驟。
8.一種使用多種模式驗證流量計的方法，包括下列步驟對于各個理想模式校準所述流量計；對于各個理想模式確定流速對密度值的影響；以及對于各個理想模式確定流過所述流量計的物質(zhì)的流速補償密度；比較與各個理想模式相關(guān)的所述密度值；以及響應于比較與各個理想模式相關(guān)的所述密度值來檢測錯誤狀態(tài)。
9.權(quán)利要求8所述的方法，進一步包括對錯誤狀態(tài)發(fā)出信號的步驟。
10.一種使用多種模式計算物質(zhì)流的溫度的方法，包括下列步驟對于各個理想模式校準所述流量計以確定校準常數(shù)；對于各個理想模式確定管周期；以及使用各個理想模式的所述校準常數(shù)和管周期來計算所述物質(zhì)流的溫度。
11.一種使用多種模式驗證流量計的系統(tǒng)，包括確定與各個理想模式相關(guān)的流速的裝置；比較與各個理想模式相關(guān)的所述流速的裝置；以及響應于比較與各個理想模式相關(guān)的所述流速來檢測錯誤狀態(tài)的裝置。
12.權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，進一步包括對錯誤狀態(tài)發(fā)出信號的裝置。
13.一種使用多種模式驗證流量計的系統(tǒng)，包括確定與各個理想模式相關(guān)的流過所述流量計的物質(zhì)的密度的裝置；比較與各個理想模式相關(guān)的所述密度值的裝置；以及響應于比較與各個理想模式相關(guān)的所述密度值來檢測錯誤狀態(tài)的裝置。
14.權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，進一步包括對錯誤狀態(tài)發(fā)出信號的裝置。
15.一種使用多種模式計算流量計的流速的系統(tǒng)，包括對于各個理想模式校準所述流量計的裝置；確定與各個理想模式相關(guān)的流過所述流量計的物質(zhì)的密度的裝置；對于各個理想模式確定流速對密度值的影響的裝置；以及使用各個理想模式的所述密度值和流速對密度值的影響來計算流速的裝置。
16.一種使用多種模式驗證流量計的系統(tǒng)，包括對于各個理想模式校準所述流量計的裝置；確定與各個理想模式相關(guān)的流過所述流量計的物質(zhì)的密度的裝置；對于各個理想模式確定流速對密度值的影響的裝置；以及使用各個理想模式的所述密度值和流速對密度值的影響來計算第一流速的裝置；使用相位或時間延遲來計算第二流速的裝置；比較所述第一和第二流速的裝置；以及響應于比較所述第一和第二流速來檢測錯誤狀態(tài)的裝置。
17.權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，進一步包括對錯誤狀態(tài)發(fā)出信號的裝置。
18.一種使用多種模式驗證流量計的系統(tǒng)，包括下列步驟對于各個理想模式校準所述流量計的裝置；對于各個理想模式確定流速對密度值的影響的裝置；對于各個理想模式確定流過所述流量計的物質(zhì)的流速補償密度的裝置；比較與各個理想模式相關(guān)的所述密度值的裝置；以及響應于比較與各個理想模式相關(guān)的所述密度值來檢測錯誤狀態(tài)的裝置。
19.權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，進一步包括對錯誤狀態(tài)發(fā)出信號的裝置。
20.一種使用多種模式計算物質(zhì)流的溫度的系統(tǒng)，包括下列步驟對于各個理想模式校準所述流量計以確定校準常數(shù)的裝置；確定與各個理想模式相關(guān)的管周期的裝置；以及使用各個理想模式的所述校準常數(shù)和管周期來計算所述物質(zhì)流的溫度的裝置。
全文摘要
依據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種使用多種模式計算流量計的流速的系統(tǒng)。所述使用多種模式計算流量計的流速的系統(tǒng)包括對于多個理想模式校準所述流量計的裝置。所述使用多種模式計算流量計的流速的系統(tǒng)包括確定與各個理想模式相關(guān)的流過所述流量計的物質(zhì)的密度的裝置。所述使用多種模式計算流量計的流速的系統(tǒng)進一步包括對于各個理想模式確定流速對密度的影響的裝置。所述使用多種模式計算流量計的流速的系統(tǒng)包括基于各個理想模式的密度和流速對密度值的影響來計算流速的裝置。
文檔編號G01F25/00GK1839296SQ03827137
公開日2006年9月27日 申請日期2003年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月29日
發(fā)明者C·P·斯塔克, A·T·帕滕, M·A·布特勒, G·R·杜菲爾 申請人:微動公司