[发明专利]流量计校准方法及相关设备

说明书

提供了一种在现场操作期间自动验证流量计的准确操作的方法，其包括提供具有带存储系统的计量电子设备的流量计，并使非校准过程流体流过流量计。计量电子设备配置成执行以下步骤：检测流量计的型号以及从存储系统检索初始出厂校准出厂零值和存储的零漂移规格。在流量计的现场操作期间测量零值并将其与出厂零值进行比较。计算误差零值。确定现场操作零值和出厂零值之间的误差是否在零漂移规格内，并且如果误差在零漂移规格之外则校准流量计。

技术领域

本申请涉及流量计领域，并且更具体地涉及流量计校准和性能验证。

背景技术

振动传感器(例如，如，振动密度计和科里奥利流量计)是众所周知的，且用于测量流过流量计内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4109524、美国专利4491025和Re31450中公开。这些流量计具有的一个或多个导管有直的或弯曲的构造。例如，科里奥利质量流量计中的各个导管构造均具有成组的自然振动模式，其可为简单弯曲、扭转或耦合的类型。可驱动每个导管在优选模式下振荡。

材料从流量计的入口侧上的连接的管线流入流量计，引导穿过导管，且经由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。

当没有穿过流量计的流动时，施加到导管上的驱动力引起沿导管的所有点以相同的相位或小零点偏移(其为零流动下测得的时间延迟)振荡。当材料开始流过流量计时，科里奥利力引起沿导管的每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，而出口端处的相位先于集中驱动器位置处的相位。导管上的拾取元件(pickoff)产生代表导管的运动的正弦信号。来自拾取元件的信号输出处理成确定拾取元件之间的时间延迟。两个或更多个拾取元件之间的时间延迟与流过导管的材料的质量流速成比例。

连接到驱动器上的计量电子设备生成驱动信号来操作驱动器，且由从拾取传感器接收到的信号确定材料的质量流速和其它性质。驱动器可包括许多公知的布置中的一者；然而，磁体和相对的驱动线圈在流量计行业中取得了巨大的成功。交流电通到驱动线圈来在期望的流管幅度和频率下振动导管。本领域中还已知的是将拾取元件提供为很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，但拾取元件可使用由驱动器提供的运动来引起电压。由拾取元件测得的时间延迟的大小是很小的；通常以纳秒计。因此，所需的是使换能器输出很准确。

大体上，可首先校准科里奥利流量计，且可生成连同零点偏移的流动校准因素。在使用中，流动校准因素可乘以由拾取元件测得的时间延迟，减去零点偏移，以生成质量流速。在大多数情形中，流量计首先通常由制造商校准，且假定为提供准确的测量结果，而不需要后续校准。然而，除了出厂预设数据外，流量计安装过程还涉及进行若干配置检查，以优化性能。令人遗憾的是，最终用户和现场维修技术人员可能并非总是完全检查安装。除了潜在的流量计操作原理的固有复杂性之外，这大体上源于知晓的设置难度。可能引起流量计操作困难的因素包括流速、温度和压力，因为这些参数大体上仅在安装周期开始时估量。即使这些估量相对准确，在计量计安装时用户通常也无法获得正确的信息。用户大体上在使用的此时需要指导以正确检查和校准计量计。

某些检查可在安装时完成。这些包括但不限于：激活压力校正；验证计量计因素；以及在操作温度下将质量流量测量归零。本领域需要一种通过对现场维修技术人员的最少培训来容易且准确地执行这些检查的方法。本发明克服了该问题和其它问题，并且实现了本领域的进步。

发明内容