[发明专利]差示流量计工具

说明书

提供了一种用于确定系统准确性的方法。该方法包括以下步骤：将关于供应流量计的硬件规格输入到计算装置中，以及将关于返回流量计的硬件规格输入到计算装置中。此外，该方法包括将系统参数输入到计算装置中。系统准确性以系统逻辑计算，其中系统逻辑接收基于关于供应流量计的硬件规格、关于返回流量计的硬件规格以及系统参数的输入。计算的系统准确性储存在计算机可读储存介质中，并且输出计算的系统准确性。

技术领域

本发明涉及流量计，并且更具体地涉及用于确定用于差示流量计系统的最佳操作参数的工具。

背景技术

振动传感器(如例如，振动密度计和科里奥利流量计)为众所周知的，并且用于测量流动穿过流量计中的导管的材料的质量流和其它信息。示例性科里奥利流量计在全都授予J.E. Smith等人的美国专利4,109,524、美国专利4,491,025和Re31,450中公开。这些流量计具有直或弯曲构造的一个或更多个导管。例如，科里奥利质量流量计中的各个导管构造具有一组自然振动模式，其可为简单弯曲、扭转或联接的类型。各个导管可驱动成在优选模式下振荡。

一些类型的质量流量计，尤其是科里奥利流量计能够以执行密度的直接测量的方式操作，以通过质量对密度的商来提供体积信息。见例如授予Ruesch的针对净油计算机的美国专利第4,872,351号，其使用科里奥利流量计来测量未知多相流体的密度。授予Buttler等人的美国专利第5,687,100号教导了一种科里奥利效应密度计，其针对作为振动管密度计操作的质量流量计中的质量流率效果来校正密度读数。

材料从流量计的入口侧上的连接的管线流动到流量计中，引导穿过(多个)导管，并且通过流量计的出口侧离开流量计。振动系统的自然振动模式部分地由导管和在导管内流动的材料的组合质量限定。

当不存在穿过流量计的流动时，施加于(多个)导管的驱动力引起沿(多个)导管的所有点以同样的相位或小零点偏移(其为零流动下测得的时间延迟)振荡。在材料开始流动穿过流量计时，科里奥利力引起沿(多个)导管的各个点具有不同的相位。例如，流量计的入口端处的相位滞后于集中驱动器位置处的相位，而出口处的相位先于集中驱动器位置处的相位。(多个)导管上的敏感元件产生代表(多个)导管的运动的正弦信号。来自敏感元件的信号输出处理成确定敏感元件之间的时间延迟。两个或更多个敏感元件之间的时间延迟与流动穿过(多个)导管的材料的质量流率成比例。

连接于驱动器的计量电子设备生成驱动信号来操作驱动器，并且由从敏感元件接收的信号确定材料的质量流率和其它性质。驱动器可包括许多公知的布置中的一个；然而，磁体和相对的驱动线圈在流量计行业中取得了极大的成功。交变电流经过至驱动线圈用于使(多个)导管在期望的导管幅度和频率下振动。本领域中还已知的是将敏感元件提供为非常类似于驱动器布置的磁体和线圈布置。然而，尽管驱动器接收引起运动的电流，但敏感元件可使用由驱动器提供的运动来引起电压。由敏感元件测得的时间延迟的大小为非常小的；通常以纳秒计。因此，必要的是使变换器输出非常准确。

在某些情形中，合乎需要的是将多个流量计并入在单个系统中。在一个此类多流量计实例中，两个流量计可用于大型发动机燃料系统中。此类系统通常在大型航海船舶中发现。对于此类船舶，适当的燃料管理对于有效发动机系统操作而言为关键的。为了准确地测量燃料消耗，流量计置于发动机上游，并且另一个流量计置于发动机下游。两个流量计之间的差异读数用于计算消耗的燃料的质量。

给定尺寸的流量计需要一定流体流范围来保持准确性。另一方面，给定系统可具有一定范围的流体流要求，因此需要不会不适当地约束系统的操作的流量计。因此，用于特别系统的最佳流量计是准确地测量流动和相关参数但不约束流动或引入难于负担的压降的流量计。当两个流量计在单个系统中时，流动约束和准确性问题扩大。例如，具有0.1%准确性误差的一对流量计在串联放置时可并非简单地添加高达0.2%的误差，而是可为大得多的。两个或更多个流量计之间的温差和零点稳定性差异也有助于降低系统准确性。