具有多通道流管的振动流量计制造技术

提供了振动计（5）及其用于测量流体的方法。每个振动计包括：多通道流管（300），其包括两个或更多个流体通道（302）；敏感元件（170）；驱动器（180）；和计量器电子器件（20），计量器电子器件配置成以驱动频率

【技术实现步骤摘要】
具有多通道流管的振动流量计
以下描述的示例涉及振动计和用于使用振动计的方法。更特别地，示例涉及包括多通道流管的振动计。
技术介绍
振动计（诸如科里奥利质量流量计和振动密度计）通常通过检测包含流动材料的振动流管的运动来操作。与流管中的材料相关的性质（诸如，质量流量、密度等）可以通过处理从与流管相关的运动换能器接收的测量信号来确定。振动计具有笔直或弯曲构型的一个或多个流管的计量器组件。科里奥利质量流量计中的每个流管构型例如具有一组固有振动模式，其可以是简单的弯曲、扭转或耦合类型。每个流管可以被驱动以在优选模式下振荡。当没有流量通过流量计时，向流管施加的驱动力使沿着流管的所有点以相同的相位或以小的“零偏移”振荡，零偏移是在零流量下测量的时间延迟。当材料开始流过流管时，科里奥利力使沿着流管的每个点具有不同的相位。例如，在流量计的入口端处的相位滞后于居中的驱动器位置处的相位，而在出口处的相位超前于居中的驱动器位置处的相位。流管上的敏感元件产生表示流管的运动的正弦信号。处理从敏感元件输出的信号以确定敏感元件之间的时间延迟。两个或更多个敏感元件之间的时间延迟与流过流管的材料的质量流率成比例。连接到驱动器的计量器电子器件产生驱动信号以操作驱动器，并且根据从敏感元件接收的信号确定过程材料的质量流率和/或其它性质。驱动器可包括许多公知的装置中的一种；然而，磁体和相对的驱动线圈已经在流量计工业中取得了巨大的成功。交流电流被传递到驱动线圈，以便使流管以期望的流管振幅和频率振动。在本领域中还已知的是，将敏感元件提供为非常类似于驱动器装置的磁体和线圈装置。液体和湿润气体中夹带的气体是科里奥利流量计的常见应用问题，尤其是在油气生产工业中。当使振动计振动时，在本体流体内部形成的颗粒或气泡/液滴会与本体流体分离。另外，在多相流体和单相气体中发现的声速（VOS）效应会引起进一步的测量误差。流动剖面效应是所有类型的流量计所关心的另一个领域。当雷诺数低时（通常由于流量计中的流体的粘度高），存在与粘度相关的效应，这会降低流量计的灵敏度。具有较小的管长度与管直径之比的较大的计量器会受到更不利的影响。测量多相流体的挑战的现有解决方案已经结合了从测量结果识别和/或滤除分离误差的方式，并且已经包括：警报处理、信号处理和噪声抑制，以及振动计中的更宽的模式分离。虽然现有的解决方案已经提供了一些改进，但是计量器性能继续受到分离误差的影响。对VOS效应的挑战的现有解决方案已包括测量过程流体的声速和压力以估计所引起的测量误差。还提出了包括用户输入流体数据的其它方法。然而，包括具有流量计的附加传感器和检测器增加了流量计的复杂性，这是不期望的，并且由用户输入的流体性质数据可能被错误地输入，或者可能随着时间而变化。对流动剖面效应的挑战的现有解决方案已包括提供具有相对长的流管长度的流量计。虽然这种解决方案已提供了具有较少测量误差的流量计，但是所产生的较大的流量计尺寸不适合于许多过程应用。因此，存在对一种流管和流量计的需要，考虑到多相、分离、VOS或流动剖面效应，这种流管和流量计可以通过去除误差来源自身来准确地测量流体的流率。这种解决方案可以用多通道流管来实现。
技术实现思路
提供了一种利用包括多通道流管的振动流量计来测量流体的方法。该方法包括：使流体流入多通道流管中的两个或更多个流体通道中，所述两个或更多个通道由管周边壁和沿着管周边壁的至少一部分延伸的一个或多个通道分隔部形成；向联接到多通道流管的驱动器施加驱动信号，驱动器被配置成响应于驱动信号以驱动频率ω使多通道流管振动；以及利用附接到多通道流管的敏感元件来测量多通道流管的偏转，其中，流体具有运动粘度ν、反斯托克斯数δ，并且所述两个或更多个流体通道的有效直径deff是。提供了一种利用包括多通道流管的振动计来测量流体的方法。该方法包括：接收流体的反斯托克斯数δ和运动粘度ν；接收多通道流管的两个或更多个流体通道中的至少一者的有效直径deff，所述两个或更多个通道由管周边壁和沿着管周边壁的至少一部分延伸的一个或多个通道分隔部形成；确定驱动频率ω，其中；向联接到多通道流管的驱动器施加驱动频率ω下的驱动信号；以及利用附接到多通道流管的敏感元件来测量多通道流管的偏转。提供了一种利用包括多通道流管的振动流量计来测量流体的方法。该方法包括：使流体流入多通道流管中的两个或更多个流体通道中，所述两个或更多个通道由管周边壁和沿着管周边壁的至少一部分延伸的一个或多个通道分隔部形成；向联接到多通道流管的驱动器施加驱动信号，驱动器被配置成响应于驱动信号而使多通道流管振动；以及利用附接到多通道流管的敏感元件来测量多通道流管的偏转，其中，流体具有声速c，并且所述两个或更多个流体通道中的至少一者的有效直径deff为：。提供了一种利用包括多通道流管的振动计来测量流体的方法。该方法包括：接收流体的声速c；接收多通道流管的两个或更多个流体通道中的至少一者的有效直径deff，所述两个或更多个通道由管周边壁和沿着管周边壁的至少一部分延伸的一个或多个通道分隔部形成；确定驱动频率ω，其中，；向联接到多通道流管的驱动器施加驱动频率ω下的驱动信号；以及利用附接到多通道流管的敏感元件测量多通道流管的偏转。提供了一种利用包括多通道流管的振动流量计来测量流体的方法。该方法包括：使流体流入多通道流管中的两个或更多个流体通道中，所述两个或更多个通道由管周边壁和沿着管周边壁的至少一部分延伸的一个或多个通道分隔部形成；向联接到多通道流管的驱动器施加驱动信号，驱动器被配置成响应于驱动信号而使多通道流管振动；以及利用附接到多通道流管的敏感元件测量多通道流管的偏转，其中，多通道流管具有有效管长度L，并且所述两个或更多个流体通道中的至少一者的有效直径deff为。提供了一种包括多通道流管（300、400、510）的振动计（5）。该振动计包括通信地联接到计量器电子器件（20）的计量器组件（10）。计量器组件包括：多通道流管，多通道流管包括由管周边壁（304、404、504）和沿着管周边壁的至少一部分延伸的一个或多个通道分隔部（306、406、506）形成的两个或更多个流体通道（302、402、502）；敏感元件（170l、170r），其附接到多通道流管；驱动器（180），其联接到多通道流管，驱动器被配置成使多通道流管振动。计量器电子器件（20）联接到驱动器（180），其中，计量器电子器件被配置成：接收流体的反斯托克斯数δ（1112）和运动粘度ν（1110）；接收多通道流管的两个或更多个流体通道中的至少一者的有效直径deff（1114）；确定驱动频率ω（1108），其中，；向联接到多通道流管的驱动器施加驱动频率ω下的驱动信号；以及利用附接到多通道流管的敏感元件来测量多通道流管的偏转。提供了一种包括多通道流管（300、400、500）的振动计（5）。该振动计包括通信地联接到计量器电子器件（20）的计量器组件（10）。计量器组件包括：多通道流管，其包括由管周边壁（304、404、504）和沿着管周边壁的至少一部分延伸的一个或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用包括多通道流管的振动流量计来测量流体的方法，所述方法包括：/n使所述流体流入所述多通道流管中的两个或更多个流体通道中，所述两个或更多个通道由管周边壁和沿着所述管周边壁的至少一部分延伸的一个或多个通道分隔部形成；/n向联接到所述多通道流管的驱动器施加驱动信号，所述驱动器被配置成响应于所述驱动信号使所述多通道流管振动；以及/n利用附接到所述多通道流管的敏感元件测量所述多通道流管的偏转，其中，所述流体具有声速c，并且所述两个或更多个流体通道中的至少一者的有效直径

【技术特征摘要】
1.一种利用包括多通道流管的振动流量计来测量流体的方法，所述方法包括：
使所述流体流入所述多通道流管中的两个或更多个流体通道中，所述两个或更多个通道由管周边壁和沿着所述管周边壁的至少一部分延伸的一个或多个通道分隔部形成；
向联接到所述多通道流管的驱动器施加驱动信号，所述驱动器被配置成响应于所述驱动信号使所述多通道流管振动；以及
利用附接到所述多通道流管的敏感元件测量所述多通道流管的偏转，其中，所述流体具有声速c，并且所述两个或更多个流体通道中的至少一者的有效直径deff为：。


2.一种利用包括多通道流管的振动计来测量流体的方法，所述方法包括：
接收所述流体的声速c；
接收所述多通道流管的所述两个或更多个流体通道中的至少一者的有效直径deff，所述两个或更多个通道由管周边壁和沿着所述管周边壁的至少一部分延伸的一个或多个通道分隔部形成；
确定驱动频率ω，其中，；
向联接到所述多通道流管的驱动器施加所述驱动频率ω下的驱动信号；以及
利用附接到所述多通道流管的敏感元件来测量所述多通道流管的偏转。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述流体是多相流体。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述两个或更多个流体通道中的每一者至少在第一维度上具有所述有效直径deff。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述两个或更多个流体通道中的至少一者在第一维度和第二维度上具有有效直径deff。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述两个或更多个流体通道的有效直径deff小于0.3英寸。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述多通道流管的管周边壁是基本上圆形的。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个通道分隔部是基本上笔直的。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个通道分...

【专利技术属性】
技术研发人员：MJ贝尔，J魏因施泰因，MN德赛，CR格里芬，
申请(专利权)人：高准公司，
类型：发明
国别省市：美国;US