Устройство для определения дифференциального смещения нуля в вибрационном расходомере и соответственный способ

Устройство для определения дифференциального смещения нуля в вибрационном расходомере и соответственный способ

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к расходомерам и, в частности, к способу и устройству для определения изменения смещения нуля вибрационного расходомера.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Вибрационные датчики, такие как, например, вибрационные денситометры и расходомеры Кориолиса, являются общеизвестными и используются для измерения массового расхода и для получения другой информации о материалах, текущих через трубопровод в расходомере. Примерные расходомеры Кориолиса раскрыты в Патенте США 4,109,524, Патенте США 4,491,025, и Re. 31,450, все от J.E.Smith и др. Эти расходомеры имеет один или несколько трубопроводов прямой или изогнутой конфигурации. Каждая конфигурация трубопровода в массовом расходомере Кориолиса, например, имеет набор собственных колебательных мод, которые могут быть простыми изгибными модами, крутильными модами, или модами смешанного типа. В каждом трубопроводе могут возбуждаться колебания на предпочтительной моде.

Материал втекает в расходомер из присоединенного магистрального трубопровода на впускной стороне расходомера, направляется через трубопровод(-ы), и выходит из расходомера через выпускную сторону расходомера. Собственные колебательные моды колеблющейся системы задаются частично комбинированной массой трубопроводов и материала, текущего в пределах трубопроводов.

Когда поток через расходомер отсутствует, приводная сила, приложенная к трубопроводу(-ам), заставляет все точки вдоль трубопровода(-ов) колебаться с идентичной фазой, или с малым "смещением нуля", которое является запаздыванием, измеренным при нулевом расходе. Как только материал начинает течь через расходомер, силы Кориолиса приводят к тому, что каждая точка вдоль трубопровода(-ов) имеет различную фазу. Например, фаза на впускном конце расходомера отстает от фазы в центрированном положении привода, тогда как фаза на выпуске опережает фазу в центрированном положении привода. Измерительные преобразователи на трубопроводе(-ах) производят синусоидальные сигналы, отображающие перемещение трубопровода(-ов). Выводимые от измерительных преобразователей сигналы обрабатываются для определения временной задержки между измерительными преобразователями. Время задержки между двумя или более измерительными преобразователями пропорционально массовому расходу материала, текущего через трубопровод(-ы).

Электронный измеритель, соединенный с приводом, создает приводной сигнал для управления приводом и для определения массового расхода и других свойств материала из сигналов, принятых от измерительных преобразователей. Привод может содержать одну из многих известных конструкций; однако, магнит и противостоящая приводная индукционная катушка наиболее успешно используются в производстве расходомеров. Переменный ток поступает на приводную индукционную катушку для возбуждения колебаний трубопровода(-ов) при желаемой амплитуде и частоте колебаний расходомерного трубопровода. Также известно в данной области техники, что измерительные преобразователи могут быть выполнены в виде конструкции магнита и индукционной катушки, вполне подобной конструкции привода. Однако, тогда как привод принимает ток, который вызывает движение, измерительные преобразователи могут использовать это обеспечиваемое приводом движение для получения электрического напряжения. Величина временной задержки, измеряемой измерительными преобразователями, очень мала; часто измеряется в наносекундах. Поэтому, необходимо, чтобы выходной сигнал преобразователя был очень точным.

Вообще говоря, расходомер Кориолиса может быть изначально откалиброван, и может быть создан калибровочный коэффициент расхода, наряду со смещением нуля. При эксплуатации, калибровочный коэффициент расхода может быть умножен на время задержки, измеренное измерительными преобразователями, минус смещение нуля, для получения массового расхода. В большинстве ситуаций, расходомер калибруется изначально, обычно изготовителем, и предполагается, что он обеспечивает точные измерения без необходимости в последующих калибровках. Кроме того, подход техники предшествующего уровня предполагает калибровку нуля расходомера пользователем после установки, останавливая поток, перекрывая клапаны и, таким образом, предоставляя в технологических условиях измеритель с нулевым расходом как эталон.

Как отмечено выше, во многих вибрационных датчиках, включающих в себя расходомеры Кориолиса, может присутствовать смещение нуля, которое в подходах техники предшествующего уровня корректируется изначально. Хотя это изначально определенное смещение нуля может адекватно корректировать измерения при ограниченных обстоятельствах, смещение нуля может изменяться со временем вследствие изменения разнообразных эксплуатационных условий, главным образом - температуры, приводя только к частичным коррекциям. Однако, другие эксплуатационные условия могут также влиять на смещение нуля, включая давление, плотность флюида, условия монтажа датчика, и т.д. Кроме того, смещение нуля может изменяться в различной степени от одного измерителя к другому. Это может быть особенно важным в ситуациях, когда больше чем один измеритель соединяются последовательно, так, что каждый из измерителей должен считывать то же самое, если измеряется один и тот же расход флюида.

В морских промышленных приложениях, морские суда часто используют переключающие схемы для топлива, посредством чего судовой двигатель работает на различных типах топлива (или их смесей). Обычно тяжелое нефтетопливо (HFO) и или судовое дизельное топливо (MDO) или судовое нефтетопливо (MFO) - это используемые топлива. Когда топливный источник переключается, рабочая температура HFO, находящаяся в пределах приблизительно 120-150°C, изменяется до рабочей температуры приблизительно 30-50°C для MDO/MFO. И поскольку разность между этими двумя рабочими температурами составляет около 50°C, то возникают проблемы температурно-обусловленного дрейфа нуля.

Поэтому, в данной области техники имеется необходимость в способе для определения и компенсации изменения смещения нуля вибрационных датчиков, которое подвержено изменению при рабочей температуре. Настоящее изобретение преодолевает эту и другие проблемы, и достигается усовершенствование в данной области техники.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ для управления системой, сконфигурированной для потребления флюида, имеющей, по меньшей мере, два расходомера, предоставляется в соответствии с вариантом реализации. Вариант реализации содержит этапы:

рециркуляции флюида в замкнутом контуре, имеющем расходомер со стороны питания и расходомер со стороны возврата, так, что по существу флюид не потребляется;

измерения расхода флюида в расходомере со стороны питания и в расходомере со стороны возврата;

сравнения измерений расхода флюида между расходомером со стороны питания и расходомером со стороны возврата;

определения первого дифференциального нулевого значения на основании различия в измерениях расхода флюида между расходомером со стороны питания и расходомером со стороны возврата;

приема первого значения сигнала датчика температуры;

сопоставления первого дифференциального нулевого значения с первым значением сигнала датчика температуры; и

сохранения первого дифференциального нулевого значения, сопоставленного с первым значением сигнала датчика температуры, в электронном измерителе.

Способ для управления мультитопливной системой, имеющей двигатель, по меньшей мере, два топливных бака, сконфигурированные для содержания в каждом из них различного топлива, и, по меньшей мере, расходомер со стороны питания и расходомер со стороны возврата, предоставляются в соответствии с вариантом реализации. Вариант реализации содержит этапы:

рециркуляции топлива первого типа в замкнутом контуре, тогда как двигатель не работает, так, что по существу топливо не потребляется;

измерения первого расхода топлива в расходомере со стороны питания и в расходомере со стороны возврата;

сравнения первых измерений расхода топлива между расходомером со стороны питания и расходомером со стороны возврата, и определения первого дифференциального нулевого значения на основании различия в измерениях расхода топлива между расходомером со стороны питания и расходомером со стороны возврата;

приема первого значения сигнала датчика температуры;

сопоставления первого дифференциального нулевого значения с первым значением сигнала датчика температуры и топливом первого типа;

сохранения первого дифференциального нулевого значения, сопоставленного с первым значением сигнала датчика температуры и топливом первого типа в электронном измерителе;

рециркуляции топлива второго типа в замкнутом контуре, тогда как двигатель не работает, так, что по существу топливо не потребляется;

измерения второго расхода топлива в расходомере со стороны питания и в расходомере со стороны возврата;

сравнения вторых измерений расхода топлива между расходомером со стороны питания и расходомером со стороны возврата, и определения второго дифференциального нулевого значения на основании различия в измерениях расхода топлива между расходомером со стороны питания и расходомером со стороны возврата;

приема второго значения сигнала датчика температуры;

сопоставления второго дифференциального нулевого значения со вторым значением сигнала датчика температуры и топливом второго типа;

сохранения второго дифференциального нулевого значения, сопоставленного со вторым значением сигнала датчика температуры и топливом второго типа в электронном измерителе.

Электронный измеритель для расходомеров, включающий в себя систему обработки, связанную с системой, имеющей двигатель, предоставляется в соответствии с вариантом реализации. В соответствии с вариантом реализации, электронный измеритель сконфигурирован для:

приема сигналов датчика и от расходомера со стороны питания, и от расходомера со стороны возврата, тогда как двигатель не работает;

определения дифференциального смещения нуля между расходомером со стороны питания и расходомером со стороны возврата на основании принятых сигналов датчика;

определения температуры, по меньшей мере, или расходомера со стороны питания, или расходомера со стороны возврата;

сопоставления дифференциального смещения нуля с температурой; и

сохранения дифференциального смещения нуля, сопоставленного с температурой, в электронном измерителе.

ОБЪЕКТЫ

В соответствии с объектом, предоставляется способ для управления системой, сконфигурированной для потребления флюида, имеющей, по меньшей мере, два расходомера. Объект содержит этапы: рециркуляции флюида в замкнутом контуре, имеющем расходомер со стороны питания и расходомер со стороны возврата, так, что по существу флюид не потребляется; измерения расхода флюида в расходомере со стороны питания и в расходомере со стороны возврата; сравнения измерений расхода флюида между расходомером со стороны питания и расходомером со стороны возврата; определения первого дифференциального нулевого значения на основании различия в измерениях расхода флюида между расходомером со стороны питания и расходомером со стороны возврата; приема первого значения сигнала датчика температуры; сопоставления первого дифференциального нулевого значения с первым значением сигнала датчика температуры; и сохранения первого дифференциального нулевого значения, сопоставленного с первым значением сигнала датчика температуры в электронном измерителе.

Предпочтительно, определяются множественные значения дифференциального нуля для первого значения сигнала датчика температуры, каждое в различные моменты времени, и сохраняются и сопоставляются с первым значением сигнала датчика температуры.

Предпочтительно, объект содержит этапы усреднения множественных значений дифференциального нуля для вычисления усредненного множественного значения дифференциального нуля; сопоставления усредненного множественного дифференциального нулевого значения с первым значением сигнала датчика температуры; и сохранения усредненного множественного дифференциального нулевого значения, сопоставленного с первым значением сигнала датчика температуры в электронном измерителе.

Предпочтительно, объект содержит этапы применения статистического анализа к множественным дифференциальным нулевым значениям, и отбрасывания выпадающих значений дифференциального нуля.

Предпочтительно, объект содержит этапы: управления двигателем, расположенным между расходомером со стороны питания и расходомером со стороны возврата, так, что флюид потребляется; приема значения сигнала датчика температуры от, по меньшей мере, или расходомера со стороны питания, или расходомера со стороны возврата, тогда как двигатель работает; измерения расхода флюида в расходомере со стороны питания и в расходомере со стороны возврата, тогда как двигатель работает; вычисление потребления флюида двигателем, сравнивая измерения расхода флюида между расходомером со стороны питания и расходомером со стороны возврата к уравнению потребления флюида двигателем; применения дифференциального нулевого значения, сопоставленного со значением сигнала датчика температуры в электронном измерителе, к уравнению потребления флюида двигателем; и выведения скорректированного измерения потребления флюида, которое скорректировано для рабочей температуры.

Предпочтительно, объект содержит этапы: измерения второго расхода флюида в расходомере со стороны питания и в расходомере со стороны возврата; сравнения вторых измерений расхода флюида между расходомером со стороны питания и расходомером со стороны возврата, и определения второго дифференциального нулевого значения на основании различия в измерениях расхода флюида между расходомером со стороны питания и расходомером со стороны возврата; приема второго значения сигнала датчика температуры, по меньшей мере, или от расходомера со стороны питания, или от расходомера со стороны возврата; сопоставления второго дифференциального нулевого значения со вторым сигналом датчика температуры; и сохранения второго дифференциального нулевого значения, сопоставленного со вторым значением сигнала датчика температуры в электронном измерителе.

Предпочтительно, объект содержит этапы: управления двигателем, расположенным между расходомером со стороны питания и расходомером со стороны возврата, так, что флюид потребляется; приема значения сигнала датчика температуры, по меньшей мере, или от расходомера со стороны питания, или от расходомера со стороны возврата, тогда как двигатель работает; измерение расхода флюида в расходомере со стороны питания и в расходомере со стороны возврата, тогда как двигатель работает; вычисление потребления флюида двигателем, сравнивая измерения расхода флюида между расходомером со стороны питания и расходомером со стороны возврата к уравнению потребления флюида двигателем; применения дифференциального нулевого значения, сопоставленного с первым значением сигнала датчика температуры в электронном измерителе, к уравнению потребления флюида двигателем, если значение сигнала датчика температуры, принятое, по меньшей мере, или от расходомера со стороны питания, или от расходомера со стороны возврата, тогда как двигатель работает, находится в пределах порога, связанного с первым значением сигнала датчика температуры в электронном измерителе; применения дифференциального нулевого значения, сопоставленного со вторым значением сигнала датчика температуры в электронном измерителе, к уравнению потребления флюида двигателем, если значение сигнала датчика температуры, принятое, по меньшей мере, или от расходомера со стороны питания, или от расходомера со стороны возврата, тогда как двигатель работает, находится в пределах порога, связанного со вторым значением сигнала датчика температуры в электронном измерителе; и выведения скорректированного измерения потребления флюида, которое скорректировано для рабочей температуры.

Предпочтительно, объект содержит этап применения интерполированного дифференциального нулевого значения, полученного из первого значения сигнала датчика температуры в электронном измерителе и второго значения сигнала датчика температуры, к уравнению потребления флюида двигателем, если значение сигнала датчика температуры, принятое, по меньшей мере, или от расходомера со стороны питания, или от расходомера со стороны возврата, тогда как двигатель работает, находится между первым значением сигнала датчика температуры в электронном измерителе и вторым значением сигнала датчика температуры в электронном измерителе.

Предпочтительно, объект содержит этап применения экстраполированного дифференциального нулевого значения, полученного из первого значения сигнала датчика температуры в электронном измерителе и второго значения сигнала датчика температуры, к уравнению потребления флюида двигателем, если значение сигнала датчика температуры, принятое, по меньшей мере, или от расходомера со стороны питания, или от расходомера со стороны возврата, тогда как двигатель работает, находится вне диапазона изменения первого значения сигнала датчика температуры в электронном измерителе и второго значения сигнала датчика температуры в электронном измерителе.

В соответствии с объектом, предоставляется способ для управления мультитопливной системой, имеющей двигатель, по меньшей мере, два топливных бака, сконфигурированные так, что они содержат различные топлива и, по меньшей мере, расходомер со стороны питания и расходомер со стороны возврата. Способ содержит этапы: рециркуляции топлива первого типа в замкнутом контуре, тогда как двигатель не работает, так, что по существу топливо не потребляется; измерения первого расхода топлива в расходомере со стороны питания и в расходомере со стороны возврата; сравнения первых измерений расхода топлива между расходомером со стороны питания и расходомером со стороны возврата, и определения первого дифференциального нулевого значения на основании различия в измерениях расхода топлива между расходомером со стороны питания и расходомером со стороны возврата; приема первого значения сигнала датчика температуры; сопоставления первого дифференциального нулевого значения с первым значением сигнала датчика температуры и топливом первого типа; сохранения первого дифференциального нулевого значения, сопоставленного с первым значением сигнала датчика температуры и топливом первого типа в электронном измерителе; рециркуляции топлива второго типа в замкнутом контуре, тогда как двигатель не работает, так, что, по существу, топливо не потребляется; измерения второго расхода топлива в расходомере со стороны питания и в расходомере со стороны возврата; сравнения вторых измерений расхода топлива между расходомером со стороны питания и расходомером со стороны возврата, и определения второго дифференциального нулевого значения на основании различия в измерениях расхода топлива между расходомером со стороны питания и расходомером со стороны возврата; приема второго значения сигнала датчика температуры; сопоставления второго дифференциального нулевого значения со вторым значением сигнала датчика температуры и топливом второго типа; и сохранения второго дифференциального нулевого значения, сопоставленного со вторым значением сигнала датчика температуры и топливом второго типа, в электронном измерителе.

Предпочтительно, объект содержит этапы управления двигателем, используя топливо первого типа; измерения первой рабочей температуры, по меньшей мере, или расходомера со стороны питания, или расходомера со стороны возврата; извлечения первого дифференциального нулевого значения, которое соответствует первой рабочей температуре и топливу первого типа; применения первого дифференциального нулевого значения к уравнению потребления флюида двигателем; и выведения откорректированного измерения потребления флюида, вычисленного с уравнением потребления флюида двигателем, которое скорректировано для первой рабочей температуры и топлива первого типа.

Предпочтительно, объект содержит этапы переключения типа топлива для работы двигателя; измерения второй рабочей температуры, по меньшей мере, или расходомера со стороны питания, или расходомера со стороны возврата; извлечения второго дифференциального нулевого значения, которое соответствует второй рабочей температуре и топливу второго типа; применения второго дифференциального нулевого значения к уравнению потребления флюида двигателем; и выведения откорректированного измерения потребления флюида, вычисленного с уравнением потребления флюида двигателем, которое скорректировано для второй рабочей температуры и топлива второго типа.

В соответствии с объектом, предоставляется электронный измеритель для расходомеров, включающий в себя систему обработки, связанную с системой, имеющей двигатель. Электронный измеритель сконфигурирован для: приема сигналов датчика и от расходомера со стороны питания, и от расходомера со стороны возврата, тогда как двигатель не работает; определения дифференциального смещения нуля между расходомером со стороны питания и расходомером со стороны возврата на основании принятых сигналов датчика; определения температуры, по меньшей мере, или расходомера со стороны питания, или расходомера со стороны возврата; сопоставления дифференциального смещения нуля с температурой; и сохранения дифференциального смещения нуля, сопоставленного с температурой, в электронном измерителе.

Предпочтительно, система обработки сконфигурирована для: определения первой рабочей температуры, по меньшей мере, или расходомера со стороны питания, или расходомера со стороны возврата; сравнения первой рабочей температуры с одной или несколькими предыдущими температурами, сохраненными в электронном измерителе; и если предварительно определенное смещение нуля сопоставлено с первой рабочей температурой, то применение смещения нуля, сопоставленного с первой рабочей температурой, к вычислению для определения потребления топлива двигателем.

Предпочтительно, система обработки сконфигурирована для: определения второй рабочей температуры, по меньшей мере, или расходомера со стороны питания, или расходомера со стороны возврата; сравнения второй рабочей температуры с одной или несколькими предыдущими температурами, сохраненными в электронном измерителе; и если предварительно определенное смещение нуля сопоставлено со второй рабочей температурой, то применение смещения нуля, сопоставленного со второй рабочей температурой, к вычислению для определения потребления топлива двигателем.

Предпочтительно, система обработки сконфигурирована для: сохранения множественных дифференциальных смещений нуля, сопоставленных с множественными соответствующими температурами, по меньшей мере, или расходомера со стороны питания, или расходомера со стороны возврата; вычисления интерполированного смещения нуля, если измеренная рабочая температура находится, по меньшей мере, между двумя из множественных соответствующих температур; и применения интерполированного смещения нуля, сопоставленного с измеренной рабочей температурой, к вычислению для определения потребления топлива двигателем.

Предпочтительно, система обработки сконфигурирована для: сохранения множественных дифференциальных смещений нуля, сопоставленных с множественными соответствующими температурами, по меньшей мере, или расходомера со стороны питания, или расходомера со стороны возврата; вычисления экстраполированного смещения нуля, если измеренная рабочая температура находится вне диапазона изменения множественных соответствующих температур; и применения экстраполированного смещения нуля, сопоставленного с измеренной рабочей температурой, к вычислению для определения потребления топлива двигателем.

Предпочтительно, система обработки сконфигурирована для переключения между множественными сохраненными значениями смещения нуля, сопоставленными с соответствующими сохраненными температурами для соответствия рабочей температуре.

В соответствии с объектом, предоставляется способ для управления расходомером. Способ содержит этапы: сопоставления первого значения смещения нуля с первым значением сигнала датчика температуры; сохранения первого значения смещения нуля, сопоставленного с первым значением сигнала датчика температуры, в электронном измерителе; сопоставления второго значения смещения нуля со вторым значением сигнала датчика температуры; и сохранения второго значения смещения нуля, сопоставленного со вторым значением сигнала датчика температуры, в электронном измерителе.

Предпочтительно, способ для управления расходомером содержит этапы: измерения рабочей температуры расходомера; сравнения рабочей температуры, по меньшей мере, с первым значением смещения нуля и вторым значением смещения нуля; извлечения сохраненного значения смещения нуля, которое наилучшим образом соответствует рабочей температуре; применения сохраненного значения смещения нуля, которое наилучшим образом соответствует рабочей температуре, к рабочей подпрограмме; и выведения откорректированного измерения расходомера, которое скорректировано для рабочей температуры.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 изображает сборку вибрационного датчика в соответствии с вариантом реализации изобретения;

Фиг.2 - топливная система в соответствии с вариантом реализации изобретения;

Фиг.3 - электронный измеритель в соответствии с вариантом реализации изобретения;

Фиг.4 - блок-схема последовательности операций, демонстрирующая подпрограмму дифференциального нуля в соответствии с вариантом реализации изобретения;

Фиг.5 - блок-схема последовательности операций, демонстрирующая другую подпрограмму дифференциального нуля в соответствии с вариантом реализации изобретения;

Фиг.6 - блок-схема последовательности операций, демонстрирующая еще одну подпрограмму дифференциального нуля в соответствии с вариантом реализации изобретения;

Фиг.7 - блок-схема последовательности операций, демонстрирующая рабочую подпрограмму в соответствии с вариантом реализации изобретения; и

Фиг.8 - блок-схема последовательности операций, демонстрирующая работу расходомера в соответствии с вариантом реализации изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Чертежи на Фиг.1-8 и нижеследующее описание демонстрируют конкретные примеры для пояснения специалистам в данной области техники того, как реализовать и использовать наилучший вариант изобретения. С целью пояснения принципов изобретения, некоторые обычные объекты были упрощены или исключены. Специалистам в данной области техники будут очевидны возможные вариации этих примеров, которые находятся в пределах объема притязаний изобретения. Специалистам в данной области техники будет очевидно, что описанные ниже признаки могут быть различным образом скомбинированы, образуя множественные вариации изобретения. Таким образом, изобретение не ограничивается описанными ниже конкретными примерами, но только пп. формулы и их эквивалентами.

На Фиг.1 показан пример расходомера 5 в форме расходомера Кориолиса, содержащего сборку 10 датчика и один или несколько электронных измерителей 20. Один или несколько электронных измерителей 20 связаны со сборкой 10 датчика для измерения параметра текущего материала, такого как, например, плотность, массовый расход, объемный расход, суммарный массовый расход, температура, и для получения другой информации.

Сборка 10 датчика включает в себя пару фланцев 101 и 101', манифольды 102 и 102', и трубопроводы 103A и 103B. Манифольды 102, 102' прикреплены к противоположным концам трубопроводов 103A, 103B. Фланцы 101 и 101' данного примера присоединены к манифольдам 102 и 102'. Манифольды 102 и 102' данного примера прикреплены к противоположным концам проставки 106. Проставка 106 поддерживает интервал между манифольдами 102 и 102' в данном примере для предотвращения нежелательных колебаний в трубопроводах 103A и 103B. Трубопроводы 103A и 103B вытянуты в сторону от манифольдов по существу параллельным образом. Когда сборка 10 датчика вставляется в систему магистрального трубопровода (не показана), которая транспортирует текучий материал, то материал входит в сборку 10 датчика через фланец 101, проходит через впускной манифольд 102, где общее количество материала направляется в трубопроводы 103A и 103B, протекает через трубопроводы 103A и 103B, и назад в выпускной манифольд 102', где он выходит из сборки 10 датчика через фланец 101'.

Сборка 10 датчика включает в себя привод 104. Привод 104 прикреплен к трубопроводам 103A и 103B в положении, где привод 104 может возбуждать колебания трубопроводов 103A, 103B на приводной моде. Более конкретно, привод 104 включает в себя первый компонент привода (не показан), прикрепленный к трубопроводу 103A, и второй компонент привода (не показан), прикрепленный к трубопроводу 103B. Привод 104 может содержать одну из многих известных конструкций, например, магнит, установленный на трубопроводе 103A, и противостоящую индукционную катушку, установленную на трубопроводе 103B.

В данном примере, приводная мода представляет собой первую несинфазную изгибную моду, и трубопроводы 103A и 103B предпочтительно выбраны и соответственно установлены на впускном манифольде 102 и выпускном манифольде 102' так, чтобы обеспечить сбалансированную систему, имеющую по существу одно и то же массовое распределение, моменты инерции, и упругие модули относительно изгибных осей W-W и W'-W', соответственно. В данном примере, где приводная мода представляет собой первую несинфазную изгибную моду, трубопроводы 103A и 103B приводятся в движение приводом 104 в противоположных направлениях относительно их соответствующих осей W-W и W'-W' изгиба. Приводной сигнал в виде переменного тока может быть предоставлен одним или несколькими электронными измерителями 20, например, по кабельному каналу 110, и пропущен через индукционную катушку, приводя к осцилляциям обоих трубопроводов 103A, 103B. Специалисты в данной области техники увидят, что другие приводные моды могут быть использованы в пределах объема притязаний настоящего изобретения.

Показанная сборка 10 датчика включает в себя пару измерительных преобразователей 105, 105', которые прикреплены к трубопроводам 103A, 103B. Более конкретно, первый компонент измерительного преобразователя (не показан) располагается на трубопроводе 103A, и второй компонент измерительного преобразователя (не показан) располагается на трубопроводе 103B. В изображенном варианте реализации, измерительные преобразователи 105, 105' могут быть электромагнитными детекторами, например, магнитами измерительного преобразователя и индукционными катушками измерительного преобразователя, которые производят сигналы измерительного преобразователя, отображающие скорость и положение трубопроводов 103A, 103B. Например, измерительные преобразователи 105, 105' могут подавать сигналы измерительного преобразователя на один или несколько электронных измерителей через кабельные каналы 111, 111'. Специалисты в данной области техники понимают, что движение трубопроводов 103A, 103B пропорционально определенным параметрам текущего материала, например, массовому расходу и плотности материала, текущего через трубопроводы 103A, 103B.

Следует отметить, что хотя описанная выше сборка 10 датчика содержит расходомер с двойным расходомерным трубопроводом, в пределах объема притязаний настоящего изобретения также и вариант расходомера с единственным трубопроводом. Кроме того, хотя расходомерные трубопроводы 103A, 103B показаны как содержащие расходомерные трубопроводы изогнутой конфигурации, настоящее изобретение может быть осуществлено с расходомером, содержащим расходомерные трубопроводы прямой конфигурации. Поэтому, описанный выше конкретный вариант реализации сборки 10 датчика - это просто один из примеров и никоим образом не должен ограничивать объем притязаний настоящего изобретения.

В показанном на Фиг.1 примере, один или несколько электронных измерителей 20 принимают сигналы измерительного преобразователя от измерительных преобразователей 105, 105'. Канал 26 предоставляет входное и выходное средство, которое позволяет одно или несколько электронных измерителей 20 связать с оператором. Один или несколько электронных измерителей 20 измеряют параметр текущего материала, например, разность фаз, частоту, временную задержку, плотность, массовый расход, объемный расход, суммарный массовый расход, температуру, проверку измерителя, и предоставляют другую информацию. Более конкретно, один или несколько электронных измерителей 20 принимают один или несколько сигналов, например, от измерительных преобразователей 105, 105', и от одного или нескольких температурных датчиков 107, например, от резистивного температурного устройства (RTD), и используют эту информацию для измерения параметра текущего материала.

Методики, с которыми сборки вибрационного датчика, например, расходомеры Кориолиса или денситометры, измеряют параметр текущего материала, хорошо известны; поэтому, подробное рассмотрение опущено для краткости данного описания.

Как кратко рассмотрено выше, одна из проблем, связанная со сборками датчика, такими как расходомеры Кориолиса, это наличие смещения нуля, которое является измеренным временем задержки измерительного преобразователя 105, 105' при нулевом расходе флюида. Если смещение нуля не учитывать при вычислении расхода и различных других измерений расхода, то измерения расхода, как правило, будут включать в себя ошибку. Типичный подход техники предшествующего уровня при компенсации смещения нуля заключается в измерении начального смещения нуля (Δt₀) во время процесса начальной калибровки, который обычно включает в себя закрытие клапанов и обеспечение эталонных условий нулевого расхода. Такие процессы калибровки общеизвестны в данной области техники, и подробное обсуждение здесь опущено для краткости описания. Как только начальное смещение нуля определено, во время работы, измерения расхода корректируются вычитанием начального смещения нуля из измеренной временной разности в соответствии с уравнением (1).

, (1)

где - массовый расход,

FCF - калибровочный коэффициент расхода,

Δt_measured - измеренная временная задержка,

Δt₀ - начальное смещение нуля.

Следует отметить, что уравнение (1) предоставляется просто как пример, и никоим образом не должно ограничивать объем притязаний настоящего изобретения. Хотя уравнение (1) предоставляется для вычисления массового расхода, следует также отметить, что на различные другие измерения потока может воздействовать смещение нуля и, поэтому, они также могут быть скорректированы.

Хотя этот подход может обеспечить удовлетворительные результаты в ситуациях, когда эксплуатационные условия по существу те же, что имеются во время начальной калибровки и определения смещения нуля, Δt₀, при многих обстоятельствах, эксплуатационные условия во время использования по существу отличаются от эксплуатационных условий, имеющихся во время калибровки. В результате изменения условий, вибрационный расходомер может иметь дрейф смещения нуля. Эти проблемы особенно заметны в судовых приложениях, которые используют топлива, требующие по существу различные рабочие температуры, такие как MDO и HFO. Иначе говоря, смещение нуля может измениться относительно изначально вычисленного смещения нуля, Δt₀. Дрейф смещения нуля может существенно влиять на работу датчика, приводя к неточным измерениям. Так обстоит дело в технике предшествующего уровня, поскольку смещение нуля, используемое для компенсации измеренной временной разности во время работы, просто содержало изначально вычисленное смещение нуля, без учета изменения смещения нуля. Другие подходы техники предшествующего уров