[发明专利]流量计错误总计消除装置和方法

说明书

本发明内容提供了一种用于操作流量计(5)的方法和装置。过程流体被放置在流量计(5)中。确定过程流体的测量的质量流率(221)。对过程流体进行总计。测量第一流量计参数。如果第一流量计参数与预定阈值相差预定量，则将测量的质量流率(221)设置为零，并且如果第一流量计参数与预定阈值相差预定量，则停止总计。

技术领域

本发明内容涉及流量计装置和方法，并且更具体地涉及用于减少和/或消除错误总计的流量计装置和方法。

背景技术

振动导管传感器(例如科里奥利质量流量计和振动密度计)通常通过检测包含流动物质的振动导管的运动来操作。可以通过处理从与导管相关联的运动换能器接收的测量信号来确定与导管中的物质相关联的性质，例如质量流动、密度等。填充有振动物质的系统的振动模式通常受到容纳导管的和包含在导管中的物质的组合质量、刚度和阻尼特性的影响。

典型的科里奥利质量流量计包括一个或更多个导管(也称为流管)，其在管道或其他输送系统中串联连接，并且在系统中传送物质，例如流体、浆液、乳液，等等。每个导管可以被看作具有一组固有振动模式，包括例如简单弯曲、扭转、径向和耦合模式。在典型的科里奥利质量流动测量应用中，当物质流过导管时，以一个或更多个振动模式激励导管，并且在沿着导管隔开的点处测量导管的运动。激励通常由驱动器提供，例如以周期性方式扰动导管的机电装置(诸如音圈型的致动器)。可以通过测量在换能器位置处的运动之间的时间延迟或相位差来确定质量流率。通常采用两个或更多个这种换能器(或拾取传感器)以便测量流管的振动响应，并且这种换能器通常位于驱动器的上游和下游的位置处。仪器接收来自拾取传感器的信号并处理该信号以便得出质量流率测量。

流量计可以被用于对各种流体流动执行质量流率测量。科里奥利流量计可能潜在地被使用的一个领域是包括多相流的过程，该多相流包括油和/或气(但是也包括其他成分例如包括水和空气)，和/或固体。当然，非常希望得到的计量尽可能精确，即使对于这种多相流也是如此。科里奥利流量计为单相流提供了高精确度。然而，当科里奥利流量计被用于测量充气流体或包括夹带气体的流体时，流量计的精度会显著降低。对于具有夹带固体的流以及对于混合相流体流(例如当烃流体包含水时)，情况同样如此。

零流动时的错误总计是已知影响科里奥利流量计的另一个问题。当流体流停止流过流量计，但是气泡或固体颗粒仍然留在流管中时，或者当流管部分充满(通常在批处理的开始或结束)时，这可能发生。当处于这种状态时，即使流体流动实际上停止，流量计也可能继续记录流动。如果气泡或颗粒的分布碰巧产生足够的非对称质量或传感器组件的阻尼以使Δt上升到预定的低流量阈值之上则这尤其会发生，使得当实际上不存在流动时发生流量总计。这种假流动将继续，并且总计将发生，直到流动再次开始。因此，即使假流动值较小，如果批处理之间的时间长，也将发生大的总计。

如上所述，当非对称质量或阻尼导致Δt超过预定的低流量阈值时，发生假流动。已经存在几种在这些情况下停止总计的方法。例如，提高低流量阈值可以是有帮助的，但是假流动经常变得太大而使其无效。此外，较高的低流量阈值可能阻止对实际流量总计。另一种解决方案是实现密度截止：如果密度超出特定范围，则停止总计。然而，在夹带气体存在的情况下，密度并不总是如所预期的那样起作用。驱动增益也可以被用于检测夹带气体，然而，即使当错误总计以有害的水平发生时，驱动增益也可能仅少量增加。这是因为仅需要少量的不对称阻尼来引起大的假流动，但是需要更高水平的总阻尼来引起高驱动增益。

已经提出将能够检测假流动的附加装置与科里奥利流量计配对。这些装置(诸如液体检测器开关)向科里奥利流量计提供输入以超控和控制积算仪。当液体检测器检测到空的状态时，该装置向科里奥利流量计发送零信号，并且停止流量总计。然而，这种解决方案需要复杂的系统和附加的装置，这在大多数应用中是不期望的。

因此，在本领域中仍然需要在不使用外部装置的情况下检测和防止错误总计的振动流量计。本文的实施方式提供了用于检测和防止错误总计的方法和装置，并且实现了本领域的进步。一些实施方式比较左拾取电压和右拾取电压和/或左仪表验证结果和右仪表验证结果。

发明内容