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用于防止振动计量仪中错误流量测量结果的系统和方法技术方案

技术编号:9994900 阅读:135 留言:0更新日期:2014-05-02 18:37
提供了一种用于振动计量仪(5)的计量仪电子系统(20)。振动计量仪(5)包括定位在管路(301)内的传感器组件。传感器组件(10)与一个或多个流体开关(309)流体连通。所述计量仪电子系统(20)配置为测量流动通过传感器组件(10)的流体的一个或多个流特性。计量仪电子系统(20)进一步配置为从一个或多个流体开关中的第一流体开关(309)接收指示管路(301)内的流体条件的第一流体开关信号(214)。计量仪电子系统(20)进一步配置为如果流体条件在阈值或阈值带之外则校正一个或多个流特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供了一种用于振动计量仪(5)的计量仪电子系统(20)。振动计量仪(5)包括定位在管路(301)内的传感器组件。传感器组件(10)与一个或多个流体开关(309)流体连通。所述计量仪电子系统(20)配置为测量流动通过传感器组件(10)的流体的一个或多个流特性。计量仪电子系统(20)进一步配置为从一个或多个流体开关中的第一流体开关(309)接收指示管路(301)内的流体条件的第一流体开关信号(214)。计量仪电子系统(20)进一步配置为如果流体条件在阈值或阈值带之外则校正一个或多个流特性。【专利说明】
下面描述的实施例涉及振动计量仪,并且更具体地,涉及。
技术介绍
振动计量仪(诸如例如振动密度计量仪和科里奥利(Coriolis)流量计量仪)通常是已知的并且用于测量管道内材料的质量流量和其它信息。计量仪包括传感器组件和电子系统部分。传感器组件内的材料可以是流动的或静止的。每个类型的传感器可以具有独特的特性,计量仪必须计及这点以便实现最优的性能。示例性的科里奥利流量计量仪在全部属于J.E.Smith等的US专利4109524、US专利4491025、和Re.31450中公开。这些流量计量仪具有直的或弧形配置的一个或多个管道。科里奥利质量流量计量仪中的每个管道配置具有一组固有的振动模式,所述振动模式可以是简单的弯曲、扭转、或耦合类型。可以驱动每个管道以优选的模式振动。材料从传感器入口侧上连接的管路流动到流量计量仪传感器组件中,被导向通过(一个或多个)管道,并通过传感器的出口侧离开传感器。振动材料填充系统的固有的振动模式部分地由管道和在管道内流动的材料的组合的质量限定。当没有流量通过传感器组件时,施加到(一个或多个)管道的驱动力使沿(一个或多个)管道的所有点以相同的相位或小的“零偏移”振动,小的“零偏移”是在零流量时测量的时间延迟。当材料开始流动通过传感器组件时,科里奥利力使沿(一个或多个)管道的每个点具有不同的相位。例如,传感器入口端处的相位滞后于集中驱动器位置处的相位,而出口处的相位超前于集中驱动器位置处的相位。(一个或多个)管道上的拾取传感器产生代表(一个或多个)管道的移动的正弦信号。对从拾取传感器输出的信号进行处理以确定拾取传感器之间的相位差。两个或更多拾取传感器之间的相位差与流动通过(一个或多个)管道的材料的质量流率成比例。可以通过将相位差乘以流量校准因子(PCF)来确定材料的质量流率。将流量计量仪的传感器组件安装到管路中之前,通过校准过程来确定PCF。在校准过程中,流体以已知的流率穿过流量管并且计算相位差和流率之间的关系(即PCF)。流量计量仪的传感器组件随后通过将PCF乘以拾取传感器的相位差来确定流率。此外,在确定流率时可以考虑其它的校准因子。部分地归因于振动计量仪(并且尤其是科里奥利流量计量仪)的高准确度,振动计量仪在广泛的各个工业中已看到了成功。面对对测量结果中准确度和重复性的增加的需求的一个工业是油和气工业。随着与油和气相关联的成本的增加,密闭输送情况要求在测量实际输送的油的数量中的改进。密闭输送情况的示例是装燃料。装燃料涉及存储和输送船用燃料油的实践,船用燃料油已开始称为船用燃料。为了给船加燃料(ship fueling),大量的燃料可以临时存储在驳船或其它容器中以便将燃料从海岸输送到船上。燃料舱可以设置在码头或其它港口设施上,或者可以由驳船或其它补给燃料车辆承载。在装燃料期间,燃料测量通常包括空-满-空的分批(batching)过程,由此允许气体变得夹带在燃料中。在燃料中夹带的气体产生严重的测量困难,因为正在递送的燃料的体积和质量两者都改变了。此外,在该过程的开始和结束,流量计量仪可能被部分地填充有流体而不是完全空的或完全满的。船用燃料包括相对重的石油衍生物,其用在加热中或大工业和/或船用引擎中。存在可以包括船用燃料的多个燃料等级。船用燃料通常比汽油或柴油更重并且更粘稠。船用燃料成本代表船的操作成本的主要部分。随着油价格的增加和保护环境努力的增加,出于环境和财务的原因,仔细的燃料管理已变得至关重要。科里奥利流量计量仪中的改进使得可以获得对即使具有夹带的气体的燃料的更准确的测量结果。然而,每当流量被停止时,例如在当递送燃料的阀门和泵被关闭时的装燃料过程的开始或结束时,可能存在问题。一个原因是由于在振动计量仪的零偏移中的改变。即使在燃料已停止流动通过科里奥利流量计量仪之后,流量管也继续振动。理论上,当通过该管的流量是零时,拾取传感器之间的时间延迟将返回到初始的零偏移值。只要时间延迟返回到初始的零偏移,科里奥利流量计量仪将报告零质量流量。然而,各种因素归因于传感器组件的零偏移并且这些因素中一些在装燃料过程期间或在最后的零位调整过程之后可能改变。例如,虽然许多科里奥利流量计量仪能够不管夹带的气体而维持准确的测量结果,但是在一些情况中,当通过流量管的流量降到零时,夹带的气体可能导致不平衡,该不平衡在振动计量仪的传感器组件的入口和出口侧之间创建不对称衰减。该不对称衰减可能引起拾取之间的时间延迟,该时间延迟可能不同于初始的零偏移并且因此可能被解析为真实的流量。如果例如传感器组件仅被部分地填充有流体,则也可能经历这个问题。即使在耐受包括夹带的气体的燃料的振动计量仪中,在一些情况中可能也期望在阀门和泵已被关闭或切断之后停止测量通过科里奥利流量计量仪的流量。这是因为由于例如剩余的压力或重力而在流体控制阀下游继续流动的、管路内的燃料可能已经在系统中。因此,先前在系统内的燃料不应当被计入装燃料总量。在阀门和泵关闭的情况下经常协调流量计量仪的累加器是困难的,因为流量计量仪不可以与阀门或泵通信。已提出了各种现有技术的方法来处理零流量时与流量管内的掺气流体相关联的错误读出。最频繁使用的方法中的一个是在关断泵和/或关闭阀门之后立即简单地读出累加器值。这个方法背后的构想是在振动计量仪能够输出错误测量结果之前获得读出。然而,这个方法依赖于操作员介入以紧密地监控情况。这个方法还假定读出累加值的操作员想要计量仪测量适当的分批总量。另一方法是增加振动计量仪的低流量截止。低流量截止是这样的值,其假定低于低流量截止的时间延迟是由零偏移引起的并且因此等于零流量。这个方法的问题是随着低流量截止值增加,真实的流量值低于低流量截止的可能性增加。因此,这个方法可能导致真实的流量值被强制为零。再另一现有技术方法是设置高和低密度限制,以便如果密度从已知的流体密度偏离达大于阈值数量则防止累加。不幸的是,这个方法在实践中运行得不好,因为夹带的气体和固体微粒的存在可能引起正的和负的误差,正的和负的误差经常抵消。此外,在装燃料应用中,当测量的密度低于已知的流体密度(例如如果在分批递送的部分期间存在5%的气体体积分数)时,可能实际发生相当大的质量流量。因此,这些现有技术方法在大部分情况中是不足够的。因此,本领域中存在为振动计量仪提供增加的可靠性和准确性的需要。本领域中存在准确地确定振动计量仪应当何时停止累加流量测量结果的需要。解决了这些和其它的问题并且实现了本领域中的进步。下面描述的实施例提供了实质上防止振动计量仪中错误测量结果的系统和方法。下面描述的实施例提供了接近振动计量仪的一个或多个流体开关。流体开关能够检测特定的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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:J魏恩施泰因AR普鲁伊森SM琼斯JA霍顿
申请(专利权)人:微动公司
类型:
国别省市:

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