用于为振动流量计产生驱动信号的计量电子装置及方法制造方法及图纸

根据本发明专利技术实施例，提供了一种用于为振动流量计（５）产生驱动信号的计量电子装置（２０）。该计量电子装置包括接口（２０１）和处理系统（２０３）。该处理系统配置成：通过该接口接收传感器信号（２１０），使传感器信号（２１０）相位偏移基本９０度以形成相位偏移传感器信号，从振动流量计的频率响应确定相位偏移值，将相位偏移值与传感器信号（２１０）及相位偏移传感器信号组合以产生驱动信号相位（２１３）。该处理系统还配置成从传感器信号（２１０）和相位偏移传感器信号来确定传感器信号幅度（２１４），并基于传感器信号幅度（２１４）来产生驱动信号幅度（２１５），其中驱动信号相位（２１３）基本上与传感器信号相位（２１２）相同。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及振动流量计，更具体而言涉及用于为振动流量计产生 驱动信号的计量电子装置及方法。
技术介绍
振动导管传感器，例如科里奥利(Coriolis)质量流量计和振动密 度计，通常通过检测容纳流动材料的振动导管的运动来操作。与导管 内的材料相关联的性质，例如质量流量、密度等，可以通过处理从与 导管相关联的运动换能器接收的测量信号而确定。振动材料填充系统 的振动模式通常受到该容纳导管及其中容纳的材料的组合质量、硬度 和阻尼特性的影响。典型的科里奥利质量流量计包括一个或更多导管，其直列式(inline) 连接在管道(pipeline)或其它传输系统中，并在该系统内传送例如流 体、浆料等材料。每个导管可以视为具有一组固有振动模式，包括例 如简单的弯曲、扭转、径向以及耦合模式。在典型的科里奥利质量流 量计测量应用中，当材料流经导管时，该导管被激励处于一种或更多 的振动模式，且在沿着该导管隔开的点处测量该导管的运动。激励通 常是由诸如机电装置的致动器提供，例如音圏型驱动器，其周期性地 扰动该导管。通过测量在换能器位置的运动之间的时间延迟或相位差， 可以确定质量流速。通常采用两个这种换能器(或拾取传感器)以测 量流动导管的振动响应，且这两个换能器通常位于致动器的上游和下 游位置。两个拾取传感器通过线缆连接到电子仪表设备(electronic instrumentation )。该仪表设备从两个拾取传感器接收信号并处理信号 以得到质量流速测量结果。除了产生流量测量结果外，流量计的电子装置(electronics)还必 须产生驱动信号。该驱动信号应该最优地在使得能够得到精确流动特 性测量结果的频率或该频率附近驱动该流量计的振动。此外，驱动信 号应使得该振动能够快速且可靠地启动。再者，驱动信号应使得可以 实现流量计的精确和及时的诊断操作。
技术实现思路
通过提供一种用于为振动流量计产生驱动信号的计量电子装置及 方法，解决了上述和其它问题并实现技术上的进步。根据本专利技术实施例，提供了 一种用于为振动流量计产生驱动信号的计量电子装置。该计量电子装置包括接口，用于从该振动流量计 接收传感器信号；以及处理系统，用以与该接口通信。该处理系统配 置成接收该传感器信号，将该传感器信号相位偏移基本90度以形成相 位偏移传感器信号，从该振动流量计的频率响应确定相位偏移值的， 并将该相位偏移值的与该传感器信号及该相位偏移传感器信号组合以 便产生驱动信号。该处理系统还配置成从该传感器信号和该相位偏移 传感器信号来确定传感器信号幅度Umplitiide),并基于该传感器信号 幅度来产生驱动信号幅度。该驱动信号相位基本上与传感器信号相位 相同。根据本专利技术实施例，提供了 一种用于为振动流量计产生驱动信号 的方法。该方法包括从该振动流量计接收传感器信号。该方法还包括 将该传感器信号相位偏移基本卯度以形成相位偏移传感器信号，从该 传感器信号和该相位偏移传感器信号来确定传感器信号幅度，以及基 于该传感器信号幅度来产生驱动信号幅度。该方法还包括产生包含 该驱动信号幅度的驱动信号。根据本专利技术实施例，提供了 一种用于为振动流量计产生驱动信号 的方法。该方法包括从该振动流量计接收传感器信号，将该传感器 信号相位偏移基本90度以形成相位偏移传感器信号，以及从该振动流 量计的频率响应确定相位偏移值的。该方法还包括将该相位偏移值的 与该传感器信号及该相位偏移传感器信号组合以便产生驱动信号。该 驱动信号相位基本上与传感器信号相位相同。根据本专利技术实施例，提供了 一种用于为振动流量计产生驱动信号 的方法。该方法包括从该振动流量计接收传感器信号，将该传感器 信号相位偏移基本90度以形成相位偏移传感器信号，从该振动流量计 的频率响应确定相位偏移值的，以及将该相位偏移值的与该传感器信 号及该相位偏移传感器信号组合以便产生驱动信号。该方法还包括 从该传感器信号和该相位偏移传感器信号来确定传感器信号幅度，以及基于该传感器信号幅度来产生驱动信号幅度。该驱动信号相位基本 上与传感器信号相位相同。在该计量电子装置的一方面中，该相位偏移是由希耳伯特(Hilbert)变换来执行。在该计量电子装置的另一方面中，该相位偏移值的包括补偿值。在该计量电子装置的再一方面中，确定该相位偏移值的包括将该 频率响应线性地关联到频率/相位关系以便生成该相位偏移值的。在该计量电子装置的又一方面中，确定该传感器信号幅度包括 接收代表该传感器信号的^c。sW项，从该相位偏移产生^sin^项，对该 爿cosW项和i亥爿sinW项求平方，以及求Jcos^平方项和爿sin加平方项之和 的平方根以便确定该传感器信号幅度。在该计量电子装置的又一方面中，产生该驱动信号幅度还包括 将该传感器信号幅度与幅度目标比较并缩放该传感器信号幅度，从而 产生该驱动信号幅度，其中缩放基于该传感器信号幅度和该幅度目标 的比较。在该计量电子装置的又一方面中，该处理系统还配置成在流量计 启动时使该驱动信号啁啾(chirp )。在该计量电子装置的又一方面中，该处理系统还配置成在流量 计启动时使该驱动信号啁啾，其中啁啾包括扫过两个或更多频率范围 直至该流量计启动。在该计量电子装置的又一方面中，该处理系统还配置成使该驱动 信号线性化。在该计量电子装置的又一方面中，该处理系统还配置成使用峰 值检测计算第二幅度，将该传感器信号幅度与该第二幅度比较，以及 如果该第二幅度高于该传感器信号幅度，检测拾取传感器上的宽带噪 声。在该方法的一方面中，该相位偏移由希耳伯特变换来执行。 在该方法的另一方面中，该方法还包括从该传感器信号和该相 位偏移传感器信号确定传感器信号幅度，基于该传感器信号幅度产生 驱动信号幅度，以及将该驱动信号幅度包含在该驱动信号内。在该方法的再一方面中，确定该传感器信号幅度包括接收代表 该传感器信号的」cos^项，从该相位偏移产生乂sin^项，对该^cos0,项和该^sin^项求平方,以及求v4cosW平方项和^sin^平方项之和的平方 根以便确定该传感器信号幅度。在该方法的又一方面中，产生该驱动信号幅度还包括将该传感 器信号幅度与幅度目标比较并缩放该传感器信号幅度，以便产生该驱 动信号幅度，其中缩放基于该传感器信号幅度和该幅度目标的比较。在该方法的又一方面中，该方法还包括接收代表该传感器信号 的JcosW项，从该相位偏移产生平方，求JcosW平方项和」sin加平方项之和的平方4艮以^更确定该传感器 信号幅度，基于该传感器信号幅度产生驱动信号幅度，以及将该驱动 信号幅度包含在该驱动信号内。在该方法的又一方面中，该方法还包括接收代表该传感器信号 的JcosW项，从该相位偏移产生爿sinW项，对该爿cosW项和该爿sin0/项求 平方，求^cos^平方项和^sinw平方项之和的平方才艮以《更确定该传感器 信号幅度，将该传感器信号幅度与幅度目标比较，缩放该传感器信号 幅度以便产生该驱动信号幅度，其中缩放基于该传感器信号幅度和该 幅度目标的比较，以及将该驱动信号幅度包含在该驱动信号内。在该方法的又一方面中，该方法还包括从该振动流量计的频率 响应确定相位偏移值的，将该相位偏移值的与该传感器信号及该相位 偏移传感器信号组合以便产生驱动信号相位，以及将该驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于为振动流量计（５）产生驱动信号的计量电子装置（２０），包括：　　　　接口（２０１），用于从所述振动流量计（５）接收传感器信号（２１０）；以及　　　　处理系统（２０３），与所述接口（２０１）通信，并配置成接收所述传感器信号（２１０），使所述传感器信号（２１０）相位偏移基本９０度以形成相位偏移传感器信号，从所述振动流量计（５）的频率响应确定相位偏移值（θ），将所述相位偏移值（θ）与所述传感器信号（２１０）及所述相位偏移传感器信号组合以产生驱动信号相位（２１３），从所述传感器信号（２１０）和所述相位偏移传感器信号来确定传感器信号幅度（２１４），并基于所述传感器信号幅度（２１４）来产生驱动信号幅度（２１５），其中所述驱动信号相位（２１３）基本与传感器信号相位（２１２）相同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：TJ坎宁安，WM曼斯菲尔德，CB麦卡纳利，
申请(专利权)人：微动公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]