科里奥利阈值确定装置和方法制造方法及图纸

提供一种用于被配置成接收过程流体的流量计量器（5）的计量器电子器件（20）。所述计量器电子器件（20）包括：接口（201），所述接口（201）被配置成与所述流量计量器（5）的传感器组件通信并且接收振动响应。所述计量器电子器件（20）包括驱动增益阈值确定程序（215），所述驱动增益阈值确定程序（215）被配置成：确定第一预定驱动增益阈值（302），监测预定时间阶段内的驱动增益信号，并且确定所述预定时间阶段内的所述驱动增益信号中的最低点。基于达到发生所述驱动增益信号的低点的情况的预定数量来确定第二驱动增益阈值。

Coriolis threshold determining device and method

A metering electronic device (20) for a flow meter (5) that is configured to receive a process fluid is provided. The electronic device (20) of the gauge includes an interface (201), and the interface (201) is configured to communicate with the sensor assembly of the flow meter (5) and receive a vibration response. The meter electronic device (20) includes a drive gain threshold determination procedure (215), the drive gain threshold determination procedure (215) is configured to determine a first predetermined drive gain threshold (302), the drive signal gain monitoring predetermined time period, and to determine the predetermined time period of the the lowest point gain in the signal driving. A second drive gain threshold is determined based on a predetermined number of low points to which the driving gain signal is reached.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】科里奥利阈值确定装置和方法
本专利技术涉及科里奥利流量计量装置和方法，并且更具体地，涉及科里奥利流量计量装置和用于确定多相流体流的操作阈值的方法。
技术介绍
振动导管传感器（例如科里奥利质量流量计量器和振动密度计量器）典型地通过检测容纳流动材料的振动导管的运动而操作。与导管中的材料关联的属性（例如质量流量、密度等）可以通过处理测量信号来确定，该测量信号从与导管关联的运动换能器接收。该振动材料填充系统的振动模式通常受到容纳导管和容纳于所述容纳导管内的材料的组合的质量、刚度、以及阻尼特性的影响。典型的科里奥利质量流量计量器包括一条或多条导管（也被称为流量管），一条或多条导管在管线或其它运输系统中并置（inline）地连接并且在该系统中输送材料（例如流体、浆体、乳液等）。每个导管可被视为具有一组固有振动模式，包括例如简单的弯曲、扭转、径向、和耦合模式。在典型的科里奥利质量流量测量应用中，当材料流动经过导管时，导管以一种或多种振动模式被激励，并且在沿着导管间隔的地点处测量导管的运动。激励典型地由驱动器（例如诸如音圈型致动器的机电装置）来提供，该驱动器以周期方式扰动导管。可通过测量换能器位置处的运动之间的时间延迟或相位差来确定质量流率。典型地采用两个或更多个这种换能器（或检出（pickoff）传感器）以便测量流量导管的振动响应，并且两个或更多个这种换能器典型地定位在驱动器的上游和下游的位置处。仪器接收来自检出传感器的信号并且对该信号进行处理以便获得质量流率测量结果。流量计量器可用于执行对于种类广泛的流体流的质量流率测量。科里奥利流量计量器会有可能被使用的一个领域是油和气井的计量。这种井的产物可以包括多相流，该多相流包括油或气，但还包括其它组分，该其他组分包括例如水和空气、和/或固体。当然，非常期望的是，所产生的计量是尽可能地精确的，甚至是对于这种多相流而言。对于单相流而言，科里奥利计量器提供高精度。然而，当科里奥利流量计量器被用于测量多相流体（例如包括夹带气体的流体）时，该计量器的精度会显著地劣化。对于具有夹带固体的流和混合相流体流（例如当烃流体包含水时）也同样是如此。夹带的气体在流动材料中通常以气泡形式而存在。气泡的尺寸可以取决于所存在空气的量、流动材料的压力、以及温度而变化。相关和重要的误差来源产生于流体分离（fluiddecoupling）。流体分离是由气体气泡相对于液体的运动所造成的，其由管的振动所导致。气体气泡相对于液体的相对运动由浮力所驱动，该浮力类似于在重力作用下导致气泡上升到表面的力。然而，在振动管中，正是振动管的加速度导致了气泡比重力加速度的情况下移动得更多。因为稠密流体具有比轻的气泡更多的质量，所以气泡在管加速度的方向上具有比流体更大的加速度。由于气泡具有更大的加速度，所以当流量导管每次发生振荡时，气泡比流量导管移动地更多。另外地，气泡运动导致流体中的一些比流量导管移动得更少。这是分离问题的基础。因此，具有较低振动振幅的流体经受较小的科里奥利加速度，并且具有较低振动振幅的流体在流量导管上施加比在没有气泡的情况下将会施加的科里奥利力更小的科里奥利力。这导致当存在夹带气体时流率和密度特性未被如实报告（负流量和密度误差）。对于流体分离的补偿是困难的，因为存在有决定有多少气泡相对于流体移动的若干因素。流体粘度是一个明显的因素。在非常粘稠的流体中，气泡（或颗粒）被有效地就地固定在流体中并且导致小的流量误差。对气泡移动性的另一个影响因素是气泡尺寸。作用于气泡上的阻力与表面积成比例，而浮力与体积成比例。因此，非常小的气泡具有高的阻力与浮力的比并且趋向于与周围流体一起移动。小的气泡接着导致小的误差。相反地，大的气泡不趋向于与周围流体一起运动并且导致大的误差。对于颗粒也是如此。小的颗粒趋向于与流体一起移动并且导致小的误差。流体与气体之间的密度差是可有助于流量计量器不精确的另一因素。浮力与流体和气体之间的密度差成比例。高压气体可以具有足够高的密度以影响浮力并且降低分离作用。除了测量误差之外，多相流对科里奥利计量器的影响由在流量导管上的衰减作用而增加，从而导致流量导管振动振幅的减小。典型地，计量器电子器件通过增加驱动能量或驱动增益来补偿该减小的振幅，从而恢复振幅。甚至非常少量的气体也可以导致驱动增益的大的增加。为了校正由于多相流所造成的误差，使用从单相流（只有液体）的阶段获得的所测量的变量（包括密度、质量流量、和体积流量），即，这些值被称为保持值。在两相流期间使用保持值以代替或改善所测量的变量的精度。目前，在多相状态存在之前在用户指定的时间点处确定保持值。以前，驱动增益已被用于确定在计量器中是否存在多相流。如果计量器的驱动增益变成超过某个阈值，那么该计量器中的流体被认为是多相流，并且可以采取校正动作以改善所测量的值的精度。在现有技术的计量器中，使用用于驱动增益阈值的默认值。实际上，该默认值必须被保守地设定成高的，以使得该默认值将适用于大部分的应用。出于如下的三个原因这是必须做到的：（1）每个科里奥利计量器具有不同的基础驱动增益。这是在完全单相流条件下驱动流量导管所需的驱动增益。因此，驱动增益必须足够高以便适用于每个计量器。例如，用于一个计量器族的典型标称驱动增益可以是2%，而用于另一个计量器族的标称值可以是20%。该标称值取决于许多因素，包括磁场强度和设计、线圈设计、以及计量器尺寸/刚度；（2）由一个或多个不同密度液体所组成的纯粹是液体的多组分混合物将具有与气体和液体流体相同的分离作用，尽管小得多。在纯粹是液体的多组分流中误差大多数情况下是可忽略的，但仍然会在驱动增益方面存在小的增加，其不应作为气体进行处理。再者，阈值必须足够地高以不将纯粹是液体的流误认为是气体流和液体流；以及（3）就一些应用而言，可能从来不存在基本保持值从其获得的纯液体的阶段。然而，经常存在大部分液体中只会存在微小量的气体的阶段。将驱动增益阈值设定为足够地高，以便这些阶段被作为纯液体来处理，从而可形成保持值，并且仍然可对非常高气体的阶段进行校正。默认值适用于一些应用。然而，就可只存在少量的气体进入计量器的应用而言，默认阈值可能是过高的。由于驱动增益的分散的性质（sporadicnature）以及有可能将驱动增益阈值设定得过高，所以该方法并不总是从最少量或无气体的阶段来产生保持值。就始终存在足够的气体使得驱动增益从来没有下降到该阈值之下的应用而言，默认阈值是过低的。在默认阈值是不合适的情况下，操作者必须手动地配置流量计量器以便使用更精确的值。该过程要求操作者对来自计量器的数据进行采集和监测并且手动地设定新阈值。如果过程状态随时间而变化，则会需要重新调整此阈值。这是及时且高成本的过程。除消耗的时间外，还存在安全规程，该安全规程有时会防止方便地使用笔记本电脑来连接到处于现场的计量器。本领域中一直以来需要一种振动式流量计量器，所述振动式流量计量器减缓与设定用于处理多相流的适当驱动增益阈值关联的问题。本文中的实施例提供用于确定理想阈值的方法。另外，这些实施例公开了例如多长时间输出一次数据、以及多久尝试获得一次相关的数据值（例如保持值）。
技术实现思路
根据一个实施例，提供一种用于确定振动式流量计量器的驱动增益阈值的方法。所述方法包括将过程流体放置在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定振动式流量计量器的驱动增益阈值的方法，包括：将过程流体放置在所述振动式流量计量器中；确定第一预定驱动增益阈值；监测预定时间阶段内驱动增益信号；确定所述预定时间阶段内的所述驱动增益信号中的最低点； 以及基于达到发生所述驱动增益信号的低点的情况的预定数量来确定第二驱动增益阈值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.04 US 62/1282551.一种用于确定振动式流量计量器的驱动增益阈值的方法，包括：将过程流体放置在所述振动式流量计量器中；确定第一预定驱动增益阈值；监测预定时间阶段内驱动增益信号；确定所述预定时间阶段内的所述驱动增益信号中的最低点；以及基于达到发生所述驱动增益信号的低点的情况的预定数量来确定第二驱动增益阈值。2.如权利要求1所述的方法，包括如下步骤：用所述第二预定驱动增益阈值代替所述第一预定驱动增益阈值。3.如权利要求1所述的方法，包括如下步骤：在所述驱动增益信号下降到所述第一预定驱动增益阈值之下的阶段期间记录至少一个保持值。4.如权利要求1所述的方法，包括如下步骤：对在每次发生所述驱动增益信号下降到所述第一预定驱动增益阈值之下的情况期间所记录的驱动增益信号的值进行平均。5.如权利要求1所述的方法，包括如下步骤：记录每次发生所述驱动增益信号下降到所述第一预定驱动增益阈值之下的情况，只要所述驱动增益信号下降到所述第一预定驱动增益阈值之下达预定时间阶段。6.如权利要求3所述的方法，其中，所述至少一个保持值包括所述过程流体的流率和密度中的至少一个。7.如权利要求1所述的方法，其中，用于监测驱动增益信号的所述预定时间阶段包括滚动窗口。8.如权利要求1所述的方法，包括如下步骤：将常量加到所述第一预定驱动增益阈值和所述第二预定驱动增益阈值中的至少一个。9.如权利要求1所述的方法，包括如下步骤：计算所述驱动增益信号，其中，，其中：DriveTarget是导管振幅设定点；Max（LPO，RPO）是在左与右检出传感器之间的最大检出电压；并且λ是所述流量导管的频率。10.如权利要求2所述的方法，其中，用所述第二预定驱动增益阈值代替所述第一预定驱动增益阈值的步骤包括进行衰减，使得用所述第二预定驱动增益阈值和预定数量的之前记录的驱动增益阈值的平均值来代替所述第一预定驱动增益阈值。11.如权利要求2所述的方法，其中，用所述第二预定驱动增益阈值代替所述第一预定驱动增益阈值的步骤包括进行衰减，使得用所述第二预定驱动增益阈值和预定数量的之前记录的驱动增益阈值中的最小值来代替所述第一预定驱动增益阈值。12.用于被配置成接收过程流体的流量计量器（5）的计量器电子器件（20），所述计量器电子器件（20）包括：接口（201），所述接口（201）被配置成与所述流量计量器（5）的传感器组件（10）通信并且接收振动响应；以及处理系统（203），所述处理系统（203）联接到所述接口（201），所述处理系统（203）包括：驱动增益阈值确定程序（215），所述驱动增益阈值确定程序...

【专利技术属性】
技术研发人员：FS索伦伯格，J魏因施泰因，
申请(专利权)人：高准公司，
类型：发明
国别省市：美国,US