科里奥利质量流量计制造技术

科里奥利质量流量计包括：配置用于使测量传递线振动的振动器；上游传感器和下游传感器，它们以一定距离布置在测量传递线中，配置用于检测测量传递线的振动；第一有效值接收部分，配置用于接收第一信号的有效值；第二有效值接收部分，配置用于接收第二信号的有效值；比值计算部分，配置用于接收第一信号的有效值以及第二信号的有效值，并且计算这两个有效值的比值；以及异常诊断部分，配置用于对所计算出来的比值与特定值进行比较，以产生警报。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种科里奥利质量流量计(Coriolis mass flowmeter，也称为科氏质 量流量计)，用于基于上游传感器的第一信号与下游传感器的第二信号之间的相位差来计 算流经测量传递线的流体的质量流量(flow rate)，其中上游传感器和下游传感器以一定 距离布置在被振动器振动的测量传递线中，该科里奥利质量流量计具有激励电路部分，用 于接收第一信号或第二信号、并且控制振动器的驱动信号以使得第一信号或第二信号的幅 值变成目标值。
技术介绍
专利文献1公开了科里奥利质量流量计的传感器部分的配置、以及质量流量计算 的信号处理。专利文献2公开了一种用于控制振动器的驱动信号的激励电路部分。图4是科里奥利质量流量计的传感器部分的基本配置示图。在传感器部分10中， 允许被测流体F流过的测量传递线11的两端被固定至支撑部件12和13。用于机械地上下 振动测量传递线11的振动器14被安装在测量传递线11中部附近，振动器14被驱动信号 DV所驱动。用于检测测量传递线11的振动的上游传感器15和下游传感器16被固定放置在 测量传递线11的支撑部件12和13附近。图5是描述了初始模式和二次模式振动的示意图。当被测流体F在振动器14以 Ml和M2所示的初始模式将振动提供给测量传递线11的状态下流入测量传递线11时，测量 传递线11以M3和M4所示的二次模式振动。实际上，测量传递线11以两种类型的振动模式的重叠形式振动。测量传递线11 的振动变形由上游传感器15的频率检测信号(本文中将其称为第一信号)SA以及下游传 感器16的频率检测信号(本文中将其称为第二信号)SB所检测。图6是示出了科里奥利质量流量计的总体配置示例的功能框图。上游传感器15的 第一信号SA (和/或下游传感器16的第二信号SB)被输入至激励电路部分20，激励电路部 分20包括用于将第一信号SA或第二信号SB的幅值保持为目标值的自动增益控制(AGC)， 并且平滑电路21对第一信号SA和/或第二信号SB进行平滑处理，随后第一信号SA和/ 或第二信号SB被转换成与有效值成正比的DC电压。通过比较部分23使DC电压与目标值设置部分22所给出的目标电压相比较，偏差 被传递至可变放大器对，并且受可变放大器M的输出CV所控制的驱动输出部分25的驱动 信号DV被提供给振动器14。该反馈控制系统将第一信号SA的幅值控制为目标值。专利文 献2公开了激励电路部分20。上游传感器15的第一信号SA、下游传感器16的第二信号SB、以及用于补偿温度 的温度检测信号SH被输入至信号计算处理部分30，跟踪保持部分31、32和33在时钟所产 生的采样定时T的控制下对信号SA、SB和SH进行采样/保持。跟踪保持部分31、32和33的保持信号被模数转换器34、35和36转换成数字信号。模数转换器34和35所提供的第一信号SA和第二信号SB的数字值通过低通滤波器37和 38而被输入至流量计算部分39。模数转换器36所提供的温度信号SH的数字值被直接输 入至流量计算部分39。流量计算部分39根据输入信号来计算流过测量传递线11的流体F的质量流量Q。 专利文献1公开了流量计算部分39用于通过Hilbert变形处理等来执行相位差计算等的 信号处理，因此在此不再讨论。在科里奥利质量流量计中，当传感器信号被流体密度、流量、温度、测量传递线振 动等的干扰而影响时，不能确定原因是干扰还是传感器或测量传递线的异常的影响，错误 诊断被执行。因此，需要测量传递线的退化诊断功能。专利文献3所公开的相关领域的退化诊断技术是一种离线诊断，其中在流体不流 入传感器管的情况下，传感器管被振动一次并且激励停止，激励停止后的振动衰减被测量， 并对异常进行检测，并发出警报。日本专利公开No. 181069/1995日本专利公开No. 2003-302272日本专利公开No. 52516/1992测量传递线的相关领域的退化诊断技术存在以下问题(1)不能在线状态下执行退化诊断，在该在线状态下，流经测量传递线的流体的质量流量被测量。(2)需要添加用于退化诊断的特殊测量装置，装置成本增加。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施例提供了一种科里奥利质量流量计，用于使得能够根据在线 状态下的信号来执行测量传递线的退化诊断，而无需添加用于退化诊断的特殊的测量装置。根据示例性实施例的一种科里奥利质量流量计包括振动器，配置用于使测量传递线振动；上游传感器和下游传感器，以一定距离布置在测量传递线中，并且配置用于检测 测量传递线的振动；信号计算处理部分，配置用于根据上游传感器的第一信号和下游传感器的第二信 号之间的相位差，来计算流经被振动器振动的测量传递线的流体的质量流量；激励电路部分，配置用于接收第一信号或第二信号，并且控制振动器的驱动信号 以使得第一信号或第二信号的幅值变成目标值；第一有效值接收部分，配置用于接收第一信号的有效值；第二有效值接收部分，配置用于接收第二信号的有效值；比值计算部分，配置用于接收第一信号的有效值以及第二信号的有效值，并且计 算这两个有效值的比值；以及异常诊断部分，配置用于对所计算出来的比值与特定值进行比较，以产生警报。科里奥利质量流量计还可包括传感器信号分配部分，配置用于周期性地切换第一信号和第二信号，并且将切换后的信号输出至激励电路部分，其中激励电路部分被配置用于通过传感器信号分配部分接收第一信号或第二信 号，并且控制振动器的驱动信号以使得所接收的信号的幅值变为目标值，以及其中比值计算部分被配置用于与切换操作性关联地接收第一信号的有效值的保 持电压以及第二信号的有效值的保持电压，并且计算两个电压的比值。科里奥利质量流量计还可包括模数转换器，配置用于将第一信号和第二信号转换成数字信号，其中，基于数字信号的数字值来给出第一信号的有效值以及第二信号的有效值。可基于第一信号和第二信号的检测值来给出第一信号的有效值以及第二信号的 有效值。异常诊断部分可被配置用于直接接收第一信号和第二信号的有效值的保持电压， 以便对电压之一与阈值进行比较，从而产生警报。根据示例性实施例的一种科里奥利质量流量计包括振动器，配置用于使测量传递线振动；上游传感器和下游传感器，以一定距离布置在测量传递线中，并且配置用于检测 测量传递线的振动；信号计算处理部分，配置用于根据上游传感器的第一信号和下游传感器的第二信 号之间的相位差，来计算流经被振动器振动的测量传递线的流体的质量流量；传感器信号分配部分，配置用于周期性地切换第一信号和第二信号；激励电路部分，配置用于经由传感器信号分配部分接收第一信号或第二信号，并 且控制振动器的驱动信号以使得所接收的信号的幅值变成目标值；比值计算部分，配置用于与切换操作性关联地接收振动器驱动信号的有效值的保 持电压、或与驱动信号成比例的信号的有效值的保持电压，并且计算切换至第一信号时所 接收的保持电压与切换至第二信号时所接收的保持电压的比值；以及异常诊断部分，配置用于对所计算出来的比值与阈值进行比较，以产生警报。异常诊断部分可被配置用于与切换操作性关联地直接接收振动器的驱动信号的 有效值的保持电压、或者与驱动信号成比例的信号的有效值的保持电压，以将电压与阈值 进行比较，从而产生警报。根据示例性实施例，可以预期如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种科里奥利质量流量计，包括：振动器，配置用于使测量传递线振动；上游传感器和下游传感器，它们以一定距离布置在测量传递线中，并且配置用于检测测量传递线的振动；信号计算处理部分，配置用于根据上游传感器的第一信号和下游传感器的第二信号之间的相位差，来计算流经被振动器振动的测量传递线的流体的质量流量；激励电路部分，配置用于接收第一信号或第二信号，并且控制振动器的驱动信号以使得第一信号或第二信号的幅值变成目标值；第一有效值接收部分，配置用于接收第一信号的有效值；第二有效值接收部分，配置用于接收第二信号的有效值；比值计算部分，配置用于接收第一信号的有效值以及第二信号的有效值，并且计算这两个有效值的比值；以及异常诊断部分，配置用于对所计算出来的比值与特定值进行比较，以产生警报。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吉野晶纪，宫地宣夫，角口开道，
申请(专利权)人：横河电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]