流量计滤波系统和方法技术方案

依据本发明专利技术的实施例的一种流量计滤波系统（２００）包括：噪声通过滤波器（２０３），其被配置以接收流量计信号的第一版本，并且从所述流量计信号中滤出所述流量计数据以剩下噪声信号；噪声计量器（２０４），其被配置以接收来自所述噪声通过滤波器（２０３）的噪声信号并测量所述噪声信号的噪声特征；阻尼调整器（２０５），其被配置以接收来自所述噪声计量器（２０４）的噪声特征，并且基于所述噪声特征来产生阻尼值；以及滤波器元件（２０６），其被配置以接收所述流量计信号的第二版本以及接收来自所述阻尼调整器（２０５）的阻尼值，所述滤波器元件（２０６）被进一步配置以基于所述阻尼值来阻尼所述流量计信号的第二版本，以便产生滤波的流量计信号。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及从流量计信号中除去噪声的领域，并且特别涉及从流量计信号中除去诸如串扰噪声之类的周期性噪声。
技术介绍
流量计被用于测量流动物质的质量流速、密度和其它信息。所述流动物质可以包 括液体、气体、组合的液体和气体、液体中悬浮的固体以及包含气体和悬浮固体的液体。例 如，流量计被广泛用于石油和石油产品的井生产和加工。流量计可被用于通过测量流速 (即通过测量经过所述流量计的质量流量)来确定井生产，并且甚至可被用于确定流的气 体和液体成分的相对比例。 在生产或加工环境中，通常使多个流量计连接至相同生产流水线和/或以来自一 个流量计的振动可到达另一个流量计的方式来安装多个流量计。尽管这导致有效地测量流 量，但是所述多个流量计可以以串扰噪声的形式互相干扰。串扰是在来自第一流量计的流 量计信号影响并破坏来自第二流量计的流量计信号时的现象(反之亦然)。在流量计环境 中的串扰噪声通常是相对较大的、典型地不快于1赫兹(Hz)的慢动信号。所述噪声可降低 所述流量计信号的精确度，并且可导致极其大的指示流量误差。此外，噪声可因其它因素和 其它源而发生。 图1是随着时间的过去所量出的流量计输出信号的曲线图。该图示出流量计信号 如何受其它流量计的影响。图中的时段101和103示出在三个流量计正在产生输出时的一 个流量计信号，因此另两个流量计在当前流量计输出中产生串扰噪声。时段102是在只有 一个别的干扰流量计在运行时的一个流量计信号。注意，在整个曲线图中所产生的噪声在 幅度和频率上都发生变化。 现有技术已经试图通过使用诸如高通滤波之类的传统滤波技术来处理噪声和串 扰噪声。然而，由于在串扰噪声和实际流量计数据之间相对较小的频率差，以及由于流量计 所输出的低频率数据信号，所以在不使流量计数据变差的情况下难于除去噪声。
技术实现思路
本专利技术有助于解决从流量计信号中除去噪声的上述问题。 提供一种依据本专利技术的实施例的流量计滤波系统(200)。所述流量计滤波系 统(200)包括噪声通过(pass)滤波器(203)，其被配置以接收流量计信号的第一版本 (version)，并且从所述流量计信号中滤出所述流量计数据以剩下噪声信号。所述流量计滤 波系统(200)进一步包括噪声计量器(quantifier) (204)，其被配置以接收来自所述噪声 通过滤波器(203)的噪声信号，并且测量所述噪声信号的噪声特征。所述流量计滤波系统 (200)进一步包括阻尼调整器(205)，其被配置以接收来自所述噪声计量器(204)的噪声 特征，并且基于所述噪声特征来产生阻尼值。所述流量计滤波系统(200)进一步包括滤波 器元件(206)，其被配置以接收所述流量计信号的第二版本以及接收来自所述阻尼调整器(205)的阻尼值，所述滤波器元件(206)被进一步配置以基于所述阻尼值来阻尼所述流量 计信号的第二版本，以便产生滤波的流量计信号。 提供一种依据本专利技术的实施例的从流量计信号中除去噪声的方法。所述方法包括 下列步骤接收所述流量计信号，如果所述流量计信号基本上是静态的，则将大阻尼值应用 至所述流量计信号以便产生滤波的流量计信号，以及如果所述流量计信号正在经历一个转 变，则将小阻尼值应用至所述流量计信号以便产生滤波的流量计信号。 提供一种依据本专利技术的实施例的从流量计信号中除去噪声的方法。所述方法包括下列步骤接收所述流量计信号，从所述流量计信号的第一版本中基本上滤出噪声信号，测量所述噪声信号以得到噪声特征，根据所述噪声特征来确定阻尼值，所述阻尼值被选择以从所述流量计信号中基本上除去所述噪声信号，以及使用所述阻尼值从所述流量计信号的第二版本中基本上阻尼掉(dampout)所述噪声，以便产生滤波的流量计信号。 本专利技术的一个方面包括在所述阻尼之前将所述流量计信号从原始值归一化为归一化值，以及将所述阻尼步骤的滤波的流量计信号基本上定标(scale)回到原始流量计信号幅度。 在本专利技术的另一个方面中，所述方法确定在所述流量计信号的第二版本和滤波的 流量计信号之间的误差值，以及将所述误差值反馈到所述阻尼值的确定中，其中所述误差 值被包含在所述阻尼值的确定中。 在本专利技术的另一个方面中，所述噪声通过滤波器和所述滤波器元件包括数字滤波 器。 在本专利技术的另一个方面中，所述噪声通过滤波器和所述滤波器元件包括无限冲激响应(IIR)数字滤波器。 在本专利技术的另一个方面中，所述噪声通过滤波器和所述滤波器元件包括二阶IIR 数字滤波器。 在本专利技术的另一个方面中，所述阻尼调整器被进一步配置以基于所述噪声特征和 基于阻尼延迟系数来产生所述阻尼值。 在本专利技术的另一个方面中，所述流量计信号包括科里奥利流量计信号。 附图说明 在所有图上的相同参考数字表示相同的元件。图1是随着时间的过去所量出的流量计输出信号的曲线图； 图2是依据本专利技术的实施例的一种流量计滤波系统； 图3示出依据本专利技术的一个实施例的噪声通过滤波器的幅度和相位响应； 图4是依据本专利技术的另一个实施例的从流量计信号中除去噪声的方法的流程图； 图5是依据本专利技术的实施例的从流量计信号中除去噪声的方法的流程图； 图6是说明从流量计信号中阻尼除去噪声的曲线图； 图7是依据本专利技术的实施例的阻尼调整器的图； 图8是在依据本专利技术的实施例的流量计滤波系统中可被实施的各种阻尼值的曲 线图；以及 图9是示出依据本专利技术的实施例的所述阻尼值的斜升(ramping)的曲线图。具体实施例方式图2-9和下面的说明描述本专利技术的特定例子以教导本领域技术人员如何实现和 使用本专利技术的最佳方式。为了教导本专利技术的原理的目的，本专利技术的一些常规方面已被简化 或省略。本领域技术人员将认识到根据这些例子的落入本专利技术范围内的变化。本领域技术 人员将认识到，下述特征可以以各种方式被组合以形成本专利技术的多种变化。因此，本专利技术不 限于下述的特定例子，而是仅仅由权利要求书及其等价物来限定。 流暈计滤波系统一图2 图2是依据本专利技术的实施例的一种流量计滤波系统200。所述流量计滤波系统 200从一个或多个流量计中接收流量计信号并且基本上滤出在所述流量计信号中的噪声。 所述流量计可包括任何类型的流量计，包含科里奥利流量计、涡轮流量计、磁性流量计等。 在本实施例中示出的所述流量计滤波系统200包含归一化器(normalizer)201、定标器 (scaler) 202、噪声通过滤波器203、噪声计量器204、阻尼调整器205和滤波器元件206。应 当理解，可以想到其它流量计滤波配置，并且为了说明来提供所示出的实施例。 归一化器201接收流量计信号和最大流量值，以及具有连接至所述滤波器元件 206的输出。噪声通过滤波器203还接收流量计信号(即所述流量计信号的第一版本)，以 及具有连接至所述噪声计量器204的输出。所述噪声计量器204接收噪声通过滤波器203 的输出，以及具有连接至阻尼调整器205的最大噪声输出和零偏移输出。阻尼调整器205 还接收最大流量值，接收从噪声计量器204中输出的最大噪声输出和零偏移，以及接收从 滤波器元件206中输出的误差值。阻尼调整器205具有阻尼值输出。滤波器元件206接收 从归一化器201输出的归一化流量计信号(即所述流量计信号的第二版本)和从阻尼调整 器20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从流量计信号中除去噪声的方法，包括下列步骤：　　　　接收所述流量计信号；　　　　如果所述流量计信号基本上是静态的，则将大阻尼值应用至所述流量计信号以便产生滤波的流量计信号；以及　　　　如果所述流量计信号正在经历一个转变，则将小阻尼值应用至所述流量计信号以便产生滤波的流量计信号。

【技术特征摘要】
1. 一种从流量计信号中除去噪声的方法，包括下列步骤接收所述流量计信号；如果所述流量计信号基本上是静态的，则将大阻尼值应用至所述流量计信号以便产生滤波的流量计信号；以及如果所述流量计信号正在经历一个转变，则将小阻尼值应用至所述流量计信号以便产生滤波的流量计信号。2. 权利要求1所述的方法，进一步包括下列步骤在所述阻尼之前将所述流量计信号从原始值归一化为归一化值；以及将所述阻尼步骤的滤波的流量计信号基本上定标回到原始流量计信号幅度。3. 权利要求1所述的方法，进一步包括下列步骤从所述流量计信号的第一版本中基本上滤出噪声信号；测量所述噪声信号以得到噪声特征；以及根据所述噪声特征来确定阻尼值，所述阻尼值被选择以从所述流量计信号中基本上除去所述噪声信号并且产生滤波的流量计信号。4. 权利要求l所述的方法，进一步包括下列步骤从所述流量计信号的第一版本中基本上滤出噪声信号；测量所述噪声信号以得到噪...

【专利技术属性】
技术研发人员：AT帕滕，DM亨罗特，CB麦卡纳利，PJ海斯，WR布林克曼，
申请(专利权)人：微动公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]