[发明专利]用于正在转移流体的计量器电子设备和流体量化方法

说明书

技术领域

本发明涉及振动流量计和方法，并且更特别地涉及用于正在转移流体的计量器电子设备和流体量化方法。

背景技术

诸如Coriolis质量流量计（mass flowmeter）和振动密度计（densitometer）的振动导管感测器通常通过检测包含流动材料的振动导管的运动来操作。与导管中材料相关联的性质（诸如质量流量、密度等）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。振动材料填充的系统的振动模式通常受到包含导管（containing conduit）和其中所包含材料的组合质量、刚性和阻尼特性的影响。

典型的Coriolis质量流量计包括一个或多个导管，该一个或多个导管直列连接在管道或其他传送系统中并且在系统中输送材料，例如流体、浆（slurry）、乳剂（emulsion）等。可以将每个导管视作具有自然振动模式集合，例如包括单纯弯曲（simple bending）、扭转（torsional）、半径和耦合模式。在典型的Coriolis质量流量测量应用中，当材料流过导管时，以一个或多个振动模式激励导管，并且在沿导管间隔的点处测量导管的运动。激励通常由致动器提供，致动器例如是以周期性方式扰动（perturb）导管的机电设备，诸如音圈类型驱动器。质量流率可以通过在换能器位置处测量运动之间的时延或相位差来确定。通常采用两个此类换能器（或拾取感测器），以便测量一个或多个流导管的振动响应，并且两个此类换能器（或拾取感测器）通常位于致动器的上游位置和下游位置。两个拾取感测器连接至电子仪器。除了别的以外，该仪器从两个拾取感测器接收信号并且处理信号，以便导出质量流率测量。包括Coriolis质量流量计和密度计的振动流量计因此采用为了测量流体而振动的一个或多个流管。

装燃料（bunkering）指代存储和转移船用燃油（marine fuel oil）的实现，其已经被称为船用燃料（bunker fuel）。为了船运燃料，可以出于从岸向船转移燃料的目的在驳船（barge）或其他容器中临时存储大量燃料。燃料库（bunker）可以位于码头或其他港口设施上，或可以由驳船或其他补给燃料车辆携带。在装燃料期间，燃料测量通常包括空-满-空过程批处理过程，这允许气体混入在燃料中。

现有技术燃油装料方法基于计量罐（tank）测量和通常由实验室采样获得的参考密度。查找表和参考密度测量传统上用于结合液位（tank level）测量或浸尺（dip tape）测量来计算递送的燃料库燃料的总质量。现有技术测量准确度取决于很多因素，例如包括温度、压力，是否混入气体、浸尺测量误差或不确定性、罐容积（tank volume）不确定性、转换表的准确度、人类误差和密度采样表示平均批密度（batch density）的良好程度。而且，重燃油（HFO）倾向于随时间分层（stratify），因此成分可以分离并且具有不同的密度、粘性等。

虽然质量流量合计是用于燃料转移操作的最重要测量，但是也期望密度和粘性，因为它们是燃油质量或等级的重要指示。通常，密度和粘性越高，则递送的燃料的质量越低。密度和粘性的知识对于确保使用特定引擎的理想燃料是必要的。此外，客户将希望确定有多少流体转移是充气的。此类确定可以指示燃料是否被有意地充气，以便增加被递送燃料的视容积（apparent volume）。

在现有技术中，用于确定燃料库燃料密度和粘性的当前方法是在装燃料操作期间进行采样并且将其发送到实验室用于分析。不幸的是，实验室分析通常花费若干天并且在该时间之前燃料将在船上并且被使用。而且，燃油倾向于在罐中分层，使具有最高粘性和密度的较低等级燃料在罐的底部并且较高质量的燃料在顶部。单个采样不能捕获整个批次的平均密度或粘性。

发明内容

在本发明的一个方面中，用于量化正在转移流体的计量器电子设备，包括：

接口，被配置为与振动流量计的流量计部件通信并且接收振动响应；以及

耦合至接口的处理系统并且该系统被配置为：

测量流体转移的预定时间部分（                                               ）的容积流量（）和密度（）；

确定在预定时间部分（）期间流体转移是否是非充气的；

如果预定时间部分（）是非充气的，则将容积密度乘积（）与累积容积密度乘积（）相加并且将容积流量（）与累积容积流量（）相加；以及

通过将累积容积密度乘积（）除以累积容积流量（）来确定流体转移的非充气容积比重密度（）。