流量计诊断处理制造技术

流量计诊断处理装置及相关联的系统和方法涉及自动学习基线压差（ｄＰ）特性以通过将联机ｄＰ测量与该习得基线ｄＰ特性相比较来监视现场安装的气体流量计的性能。在示例性实施例中，第一基线ｄＰ特性可在第一预定时段上以第一模式根据第一组学习准则来学习，而第二基线ｄＰ特性可在第二预定时段上以第二模式根据第二组学习准则来学习。第一时段可以远比第二时段短。第一组准则可以远比第二组准则宽松。在第二模式期间，流量计性能降级可通过对照第一基线ｄＰ特性比较测得ｄＰ来诊断。

【技术实现步骤摘要】

各种实施例可一般地涉及用于测量气体容量的流量计的诊断装置和方法。
技术介绍
诸如天然气等气体可通过传输和配送线被传输、配送、和/或销售至客户。 为了例如进行记帐和库存控制等目的，可在沿这些气体管线的各个位置安装气 体计量系统。气体计量系统可测量流经特定气体管线的气体容量。 一些气体计 量系统包括气量计和电子或机械容量校正器。一种类型的气量计是旋转式气量计。在一些旋转式气量计中，流经计量计 的气体致使一组叶轮在圆筒内旋转。这种类型的流量计通常被称为旋转式正位 移流量计。当叶轮转动时，它们测量由叶轮与圆筒之间的区域固定和确定的气 体所位移的容量。每次叶轮旋转指示一定容量的气体己经流过流量计。这通常 被称为由初步流量元件——在该情形下为旋转式正位移流量计——测得的"实 际"容量。天然气的买卖通常要求将实际容量转换成"标准"容量以虑及由于 变化的气体压力和气体温度而造成的气体的收縮或膨胀。 一般而言，这些效应5可由Boyle和Charles定律来描述。为了将实际容量转换成标准容量， 一些气 体计量系统使用电子容量校正器来校正源自旋转叶轮的实际容量测量以虑及 流量计中气体的温度和压力。一般而言，流量计的性能不可能随时间而改善，因为例如气量计中的轴承 变旧或受损。例如随着轴承摩擦的增大，旋转式流量型流量计的容量测量准确 度可能因气体绕叶轮泄露而降低。为了监视流量计性能，可在例如安装流量计 时标识特定流量计的性能标准。在流量计的寿命期间，可将流量计的性能与初 始标准相比较。一种性能标准涉及跨流量计的压差(dP)。可定期地采取dP测量以检查 在安装后流量计性能的可能退化。在一些权限下，可由人员以预定的间隔(例 如，3-5年)执行附加dP测试，这些人员携带便携式压力计到现场以对流量计 进行测试并将结果与基线性能特性进行比较。虽然dP测试不测量流量计准确 度，但这种测试可指示流量计的工作状况而无需使用较大和较重的传输校准装 置。操作员可通过向流量计应用便携式压力计来对现场的流量计执行dP测试。 为了在进行压差测量时保护压力计不受压力计瞬变，操作员可在一系列步骤中 打开和关闭一定数目的阀门。可在安装之前诸如在流量计工厂、在流量计商店环境、或在现场作出基线 dP性能特性。在现场，可在安装/试运行期间由安装人员生成基线dP性能特性， 该安装人员在图表上绘制一点以指示在一定流速下测得的压差。基线dP性能 特性可被调用以在将来执行测试时作比较之用。
技术实现思路
装置及相关联的系统和方法涉及自动学习基线压差(dP)特性以通过将联 机dP测量与该习得基线dP特性相比较来监视现场安装的气体流量计的性能。 在示例性实施例中，第一基线dP特性可在第一预定时段上以第一模式根据第 一组学习准则来学习，而第二基线dP特性可在第二预定时段上以第二模式根 据第二组学习准则来学习。第一时段可以远比第二时段短。第一组准则可以远 比第二组准则宽松。在第二模式期间，流量计性能降级可通过对照第一基线dP 特性比较测得dP来诊断。6在一些实现中，可对照预定或习得基线dP特性来比较测得dP以确定测得dP是否超过基线dP特性以上一阈值。若超过了阈值，则系统可自动生成电子信号以请求对流量计进行修理或更换。在安装后， 一些实施例关于时间和/或流 速范围收集dP数据以自动学习安装状况下的基线dP特性。在一些示例中，基本上对测得dP的连续监视可被用来在第二模式的至少 一部分期间更新第一基线dp特性。尽管正被更新，仍可对照测得dp比较第一 基线dP特性以确定测得dP是否超过第一基线dP特性以上一阈值。在一些示 例中， 一旦己使用了阈值数目的测量来学习第一基线dp特性，可在第一模式期间通过对照第一基线dP特性比较测得dP来诊断流量计性能降级。在另一方面，基线dP特性可被分为数个特性区段。各特性区段可以是基 线dP特性的不重叠区域。在基线dP特性的多个特性区段当中， 一个区段可基 于包括流速、管线压力、流经流量计的流体的比重、和/或温度的各种其他参数 与测得dP相对应。特性区段可在第一模式和/或第二模式期间学习。特性区段 可以独立于基线dP特性的其他区段来学习。流量计性能降级可通过对照基线 dP特性中测得dP相对应的区段比较该测得dP来诊断。在另一示例性方面，若测得dP超过基线dP特性以上一阈值，则系统可自 动生成将被发送给外部元件的电子信号。该电子信号可以是用以致动外部元件 的信号。在一些示例中，该外部元件可以是诸如旁路阀等流体控制元件。在一 些示例中，该外部元件可以是诸如光源等警报元件。在一些示例中，可能存在 多个阈值。外部设备是否被致动和/或一定程度地致动可取决于测得dP超过这 多个阈值中的哪一个。其他实施例可在流量状况处于手动操作控制下时学习安装状况下的基线 dP特性。系统可基于例如达到预定置信度水平而从默认基线dP特性切换到习 得基线dP特性。 一些实施例可基于dP测量时的管线压力和/或温度调整或进 一步完善基线dP特性。 一些实施例还可校正对应管线压力和/或温度的容量或 流速信号。其他实施例提供一种保护dP传感器不受管线压力的瞬变和/或过度 的跨dP传感器的压差的影响。基线特性dP曲线可包括在包括流速、管线压力、流经流量计的流体的比 重、和/或温度的各种参数下的一组预期dP值。示例性系统可关于从工厂和/或流量计商店获得的基线dP特性曲线监视dP，并随后切换成相对于在安装后 使用自表征程序发展出的习得基线dP曲线来监视dP。在各种实施例中，自表 征程序可以是例如使用受主动控制的流速来手动控制的，或者可以通过随时间关于不受控的流速进行dP测量来自动生成。在其他实施例中，dP换能器的漂移或DP偏移量可使用在检测到基本零流 速的状况时操作的程序来基本上移除。 一些实施例可准许在从dP换能器移除 偏移量之后在时间、温度、和/或压力限度内执行dP测量和/或基线dP自表征 操作。例如，在定时器已经到期后，可将使用dP测量的性能监视挂起直至可 再次执行DC偏移量降低程序。一些实施例可提供一个或多个优点。例如，实施例可连续且自动监视流量 计的性能以检测特定的失败模式。这可提供对流量计准确度问题的较早和/或劳 动力密集程度较低的标识，由此减少依赖于流量计在其服务寿命中的准确度的 容量测量误差和一些财务事务(例如，记帐)。 一些实施例可将测量、计算、 和诊断能力与气量计集成在一起以减小或消除传输和附连便携式测试装备的 需要。 一些实施例可提供对历史或其他数据的内部记录，这些数据可代替纸质 图表和表格，且可被显示或另外传送以传达流量计的状况。 一些实施例可在操 作过程中自动学习或自表征性能特性而无需操作员介入且与流行的气体负载 无关。 一些实施例可自动从出厂默认性能特性切换到在现场习得的习得性能特 性，由此改善dP测试可被用以检测性能问题的准确度。各种实施例的其他优点可包括保护测试测量设备不受压力波动、流量紧 縮、和/或插紧或泄露的软管或装置的损坏，且无需操纵阀门来测量压差。实施 例还可自动对由于时间、温度、和/或静态管线压力的偏移测量值进行补偿。此 外， 一些实施例可使用由流量计中元件因流量而引起的旋转所生成的电能来工 作。一些实施例还可为现场安装的流量计提供例如自动且快速地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于连续监视旋转式气体流量计的性能的系统，所述系统包括：　压力传感器模块，用于测量旋转式气体流量计－－其包括响应于气体从所述流量计的进口流向所述流量计的出口输出指示流经所述流量计的所述气体的容量的气体容量信号的容量输出端口－－中的 压差，所述压力传感器模块包括被置于与所述流量计的所述进口进行流体通信的第一输入端口、被置于与所述流量计的所述出口进行流体通信的第二输入端口、以及配置成基于所述第一输入端口处气体压力与所述第二输入端口处气体压力之间的差异生成指示跨所述流量计的测得压差（ｄＰ）的压差信号；　处理器模块，配置成接收并处理所述气体容量信号、所述ｄＰ信号、以及在所述流量计中测得的至少一个附加参数以诊断所述流量计的状态；　数据存储，存储在由所述处理器执行时致使所述处理器模块执行第一组操作以在第 一时段上发展第一基线ｄＰ特性的第一指令集，所述第一基线ｄＰ特性的发展基于所述第一时段上的所述ｄＰ信号、所述至少一个附加参数、以及所述气体容量信号，所述第一组操作包括：　ａ）存储对应于在所述第一时段期间测得的所述气体容量信号、所述ｄＰ信 号、及所述至少一个附加参数的值；　ｂ）将预定函数关系应用于所述在步骤ａ）中存储的值以计算系数；　ｃ）基于所计算出的系数更新定义所述第一基线ｄＰ特性的系数值集；以及　ｄ）在所述第一时段期间重复步骤ａ）到ｃ）以发展所述第一基线 ｄＰ特性；以及，　数据存储，存储在由所述处理器执行时致使所述处理器模块执行第二组操作以在第二时段上发展第二基线ｄＰ特性的第二指令集，所述第二基线ｄＰ特性的发展基于所述第一基线ｄＰ特性、所述第二时段上的所述ｄＰ信号、所述至少一个附加参数 、以及所述气体容量信号，其中所述第二时段远长于所述第一时段，所述第二组操作包括：　ｅ）存储对应于在所述第二时段期间测得的所述气体容量信号、所述ｄＰ信号、及至少一个附加参数的值；　ｆ）将预定函数关系应用于所述在步骤ｅ）中存储的值以 计算系数；　ｇ）基于所计算出的系数更新定义所述第二基线ｄＰ特性的系数值集；以及　ｈ）在所述第二时段期间重复步骤ｅ）到ｇ）以发展所述第二基线ｄＰ特性；以及，　ｉ）通过将所述来自步骤ｂ）的预定函数关系应用于所述在步骤ｅ）中存储 的对应于所述气体容量信号和所述至少一个附加参数的值和对应于所述在步骤ｅ）中存储的值的所述第一基线ｄＰ特性的系数来计算预期ｄＰ值...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RL阿尔秋奇，
申请(专利权)人：德雷瑟股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]