ПРОГРАММИРУЕМЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СРЕДСТВА РАСХОДОМЕРА КОРИОЛИСА, СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ И СЧИТЫВАЕМЫЙ ПРОЦЕССОРОМ НОСИТЕЛЬ ПРОГРАММНОГО ПРОДУКТА Российский патент 2010 года по МПК G01F1/84 

Предпосылки создания изобретения

Настоящее изобретение относится к области расходомеров и, более конкретно, к электронным средствам расходомера для вывода либо частотного выходного сигнала, либо цифрового сигнала коммуникационного протокола через единственный порт вывода.

Изложение проблемы

Массовые расходомеры Кориолиса измеряют массовый расход и другую информацию, относящуюся к материалам, текущим через трубопровод, как описано в патенте США № 4491025, выданном Дж. И. Смиту и др. 1 января 1985 г., и Re. 31450, выданном Дж. И. Смиту 11 февраля 1982 г. Эти расходомеры обычно содержат участок электронных средств и участок датчика расходомера. Датчик расходомера имеет одну или более расходомерных трубок, имеющих прямую или криволинейную конфигурацию. Каждая конфигурация расходомерных трубок обладает набором типов собственных колебаний, которыми могут быть изгибные колебания, крутильные колебания, радиальные колебания или сдвоенные колебания. Каждую расходомерную трубку приводят в колебание в резонансе с одним из этих типов собственных колебаний. Типы собственных колебаний колеблющихся, заполненных материалом систем определяются частично общей массой расходомерных трубок и материала, находящегося внутри расходомерных трубок. Когда через датчик расходомера Кориолиса материал не течет, все точки вдоль расходомерной трубки колеблются по существу в одной фазе. Когда материал течет по расходомерным трубкам, ускорения Кориолиса приводят к тому, что точки вдоль расходомерных трубок имеют разные фазы. Фаза на входной стороне датчика расходомера отстает от фазы генератора колебаний, тогда как фаза на выходной стороне датчика расходомера опережает фазу генератора колебаний.

Датчики расходомеров Кориолиса обычно содержат два измерительных датчика, создающих синусоидальные сигналы, представляющие движение расходомерных трубок в разных точках вдоль их длины. Разница в фазах между снятыми сигналами рассчитывается электронными средствами расходомера. Разница в фазах между снятыми сигналами пропорциональна массовому расходу материала, текущего через датчик расходомера. Пример расходомера Кориолиса приведен на фиг.1.

Электронные средства расходомера принимают снятые сигналы от датчиков. Электронные средства расходомера обрабатывают эти сигналы для расчета расхода, плотности или другой характеристики материала, проходящего через датчик расходомера. Электронные средства расходомера обычно имеют несколько портов вывода или несколько коммуникационных каналов для вывода информации о массовом расходе, плотности или иной информации. Например, типичные электронные средства расходомера имеют слаботочный выход, отдельный выход по напряжению, выход цифрового коммуникационного протокола и частотный выход. Электронные средства расходомера с несколькими портами вывода дают пользователю широкую гибкость в применении, что в некоторых случаях может быть полезно. К сожалению, электронные средства расходомера с несколькими портами вывода могут быть дороги и могут иметь избыточную функциональность для простых применений.

Чтобы помочь решить эту проблему, был разработан менее сложный и более дешевый расходомер. Электронные средства этого менее сложного расходомера также принимают сигналы с датчиков колебаний и обрабатывают эти сигналы для расчета массового расхода, плотности или других свойств материала, проходящего через датчик расходомера. Эти электронные средства менее сложного расходомера отличаются тем, что имеют единственный порт вывода. Электронные средства менее сложного расходомера генерируют лишь сигнал цифрового коммуникационного протокола, который представляет массовый расход, плотность или другие свойства. К сожалению, некоторые пользователи имеют традиционные системы, которые настроены на прием частотного или импульсного сигнала и не понимают сигналов цифрового коммуникационного протокола.

Традиционно производители расходомеров производят механические расходомеры, например расходомеры вытеснительного типа, расходомеры с овальными шестернями или турбинные расходомеры. Эти механические расходомеры генерируют импульсный сигнал, когда камера, шестерня или лопатка проходит через магнитное поле или от магнитного вращающегося компонента, установленного на валу. Традиционные системы принимают импульсный сигнал и считывают показания расхода, регулируют клапан на основании данных о расходе или выполняют иную функцию. Более новые электронные расходомеры также сконфигурированы с возможностью генерирования импульсного сигнала, пропорционального расходу, и подачи его на интерфейс с традиционными системами. К сожалению, не было разработано электронных средств расходомера, которые стыковались бы с традиционными системами и токовыми системами и были бы экономически эффективными для менее сложных применений.

Краткое описание изобретения

Настоящее изобретение способствует решению вышеуказанных проблем благодаря электронным средствам расходомера, которые можно запрограммировать на вывод либо частотного выходного сигнала, либо сигнала цифрового коммуникационного протокола через единственный порт вывода. Настоящее изобретение предлагает преимущественные электронные схемы расходомера, которые являются более дешевыми и лучше приспособленными для менее сложных применений. Электронные средства расходомера также выполнены с возможностью стыковаться с традиционными системами с выводом частотного сигнала или более современными системами с выводом цифрового коммуникационного сигнала.

Один вариант настоящего изобретения содержит электронные средства расходомера для определения расхода материала, текущего через датчик расходомера Кориолиса. Электронные схемы расходомера содержат систему обработки данных и единственный порт вывода. Система обработки данных принимает сигналы датчиков колебаний расходомера и обрабатывает сигналы для определения расхода материала. Система обработки данных принимает команду на вывод частотного выходного сигнала или сигнала цифрового коммуникационного протокола. Если поступает команда на вывод частотного выходного сигнала, то система обработки данных обрабатывает данные о расходе для генерирования частотного выходного сигнала, имеющего частоту, пропорциональную расходу, и передает этот частотный выходной сигнал через единственный порт вывода. Если поступает команда на вывод сигнала цифрового коммуникационного протокола, то система обработки данных обрабатывает данные о расходе для генерирования сигнала цифрового коммуникационного протокола, представляющего расход, и передает этот сигнал через единственный порт вывода.

В другом варианте система обработки определяет направление потока материала. Если поток направлен вперед, то система обработки генерирует частотный выходной сигнал с коэффициентом заполнения менее 0,5. Если поток направлен назад, система обработки данных генерирует частотный выходной сигнал с коэффициентом заполнения более 0,5.

В другом варианте настоящего изобретения система обработки определяет возникновение отказов. Система обработки генерирует выходной частотный сигнал, имеющий заранее определенную частоту, в ответ на возникновение отказа.

Настоящее изобретение включает другие варианты, описанные ниже.

Ниже приведены объекты настоящего изобретения. Одним из объектов настоящего изобретения являются электронные средства для определения расхода материала, текущего через датчик расходомера Кориолиса, содержащие:

единственный порт вывода и

систему обработки, соединенную с единственным портом вывода и выполненную с возможностью:

принимать снятые сигналы с датчика расходомера;

обрабатывать снятые сигналы для определения расхода материала;

принимать команду на вывод частотного выходного сигнала или сигнала цифрового коммуникационного протокола,

если указанная команда предписывает вывод частотного выходного сигнала, система обработки далее выполнена с возможностью обработки данных о расходе для генерирования частотного выходного сигнала, частота которого пропорциональна расходу, и с возможностью передачи этого частотного выходного сигнала через единственный порт вывода, и

если указанная команда предписывает вывод сигнала цифрового коммуникационного протокола, система обработки далее выполнена с возможностью обработки данных о расходе для генерирования сигнала цифрового коммуникационного протокола, представляющего расход, и с возможностью вывода сигнала цифрового коммуникационного протокола через единственный порт вывода.

Предпочтительно, система обработки далее выполнена с возможностью:

определять направление потока материала;

если направление потока является первым направлением, генерировать частотный выходной сигнал с коэффициентом заполнения менее 0,5, и

если направление потока является вторым направлением, генерировать частотный выходной сигнал с коэффициентом заполнения более 0,5.

Предпочтительно, система обработки далее выполнена с возможностью:

определять возникновения отказа и

генерировать частотный выходной сигнал, имеющий заранее определенную частоту, в ответ на обнаружение такого отказа.

Предпочтительно, система обработки далее выполнена с возможностью получения команды от пользователя через единственный порт вывода.

Предпочтительно, расход включает массовый расход.

Альтернативно, расход включает объемный расход.

Альтернативно, расход включает чистый объемный расход.

Другим объектом настоящего изобретения является способ эксплуатации электронных средств расходомера для определения расхода материала, текущего через датчик расходомера Кориолиса, содержащий шаги, при которых:

принимают снятые сигналы от датчика расходомера;

обрабатывают снятые сигналы для определения расхода материала;

принимают команду на вывод частотного выходного сигнала или на вывод сигнала цифрового коммуникационного протокола;

если получена команда на вывод частотного выходного сигнала, обрабатывают данные о расходе для генерирования частотного выходного сигнала, частота которого пропорциональна расходу, и передают частотный выходной сигнал через единственный порт вывода, и

если получена команда на вывод сигнала цифрового коммуникационного протокола, обрабатывают данные о расходе для генерирования сигнала цифрового коммуникационного протокола, который представляет расход, и передают сигнал цифрового коммуникационного протокола через единственный порт вывода.

Предпочтительно, способ далее содержит шаги, при которых:

определяют направление потока материала;

если направление потока материала является первым направлением, генерируют частотный выходной сигнал с коэффициентом заполнения менее 0,5, и

если направление потока материала является вторым направлением, генерируют частотный выходной сигнал с коэффициентом заполнения более 0,5.

Предпочтительно, способ далее содержит шаги, при которых:

определяют возникновение отказа и

генерируют частотный выходной сигнал, имеющий заранее определенную частоту, в ответ на обнаружение отказа.

Предпочтительно, способ далее содержит шаг приема команд от пользователя через единственный порт вывода.

Предпочтительно, расход включает массовый расход.

Альтернативно, расход включает объемный расход.

Альтернативно, расход включает чистый объемный расход.

Другим объектом настоящего изобретения является программный продукт для определения расхода материала, текущего через датчик расходомера Кориолиса, включающий:

программное обеспечение расходомера, выполненное с возможностью при его выполнении системой обработки управлять системой обработки для приема измерительных сигналов с датчика расходомера, для обработки этих сигналов для определения расхода материала, для приема команды на вывод частотного выходного сигнала или сигнала цифрового коммуникационного протокола, для обработки данных о расходе для генерирования частотного выходного сигнала с частотой, пропорциональной расходу и передачи этого частотного выходного сигнала через единственный порт вывода, если получена команда на вывод этого частотного выходного сигнала, и для обработки данных о расходе для генерирования сигнала цифрового коммуникационного протокола, представляющего расход, и передачи сигнала цифрового коммуникационного протокола через единственный порт вывода, если получена команда на вывод этого сигнала цифрового коммуникационного протокола, и

носитель данных, выполненный с возможностью хранения программного обеспечения расходомера.

Предпочтительно, программное обеспечение расходомера выполнено с возможностью управления системой обработки для:

определения направления потока материала;

если направление потока материала является первым направлением, для генерирования частотного выходного сигнала с коэффициентом заполнения менее 0,5, и

если направление потока материала является вторым направлением, для генерирования частотного выходного сигнала с коэффициентом заполнения более 0,5.

Предпочтительно, программное обеспечение расходомера далее выполнено с возможностью управления системой обработки для:

определения возникновения отказа и

генерирования частотного выходного сигнала, имеющего заранее определенную частоту, в ответ на обнаружение отказа.

Предпочтительно, программное обеспечение расходомера далее выполнено с возможностью управления системой обработки для приема команды от пользователя через единственный порт вывода.

Предпочтительно, расход включает массовый расход.

Альтернативно, расход включает объемный расход.

Альтернативно, расход включает чистый объемный расход.

Описание чертежей

На чертежах одинаковые детали обозначены одинаковыми позициями.

Фиг.1 - расходомер Кориолиса по предшествующему уровню техники.

Фиг.2 - электронные средства расходомера с несколькими портами вывода по предшествующему уровню техники.

Фиг.3 - электронные средства расходомера Кориолиса по варианту настоящего изобретения.

Фиг.4 - вариант расходомера Кориолиса по настоящему изобретению, соединенный с системой пользователя, в примере настоящего изобретения.

Фиг.5 - частотный выходной сигнал в примере настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

На фиг.1-5 и в нижеследующем описании показаны конкретные примеры электронных средств расходомера для демонстрации специалистам, как изготовить и наилучшим образом использовать настоящее изобретение. Для изложения изобретательских принципов некоторые общеизвестные аспекты электронных средств расходомера были упрощены или опущены. Специалистам понятны отклонения от этих примеров, которые входят в объем настоящего изобретения. Специалистам понятно, что описанные ниже признаки могут комбинироваться различными способами для образования многочисленных вариантов настоящего изобретения. В результате настоящее изобретение не ограничивается конкретными примерами, описанными ниже, но определяется лишь формулой изобретения и ее эквивалентами.

Расходомер Кориолиса по прототипу - фиг.1-2

На фиг.1 показан расходомер 5 Кориолиса по прототипу. Расходомер 5 Кориолиса содержит датчик 10 и электронные средства 20. Электронные средства 20 расходомера соединены с датчиком 10 каналом 100 для передачи информации о массовом расходе, плотности, объемном расходе, совокупном расходе и другой информации по каналу 26. Канал 26 представляет несколько портов вывода, передающих информацию по нескольким каналам связи, как показано на фиг.2. Разнообразные коммерчески доступные расходомеры Кориолиса, обеспечивающие такие измерения, можно закупить у Micro Motion, Боулдер, штат Колорадо.

Датчик 10 расходомера содержит пару фланцев 101 и 101', трубопровод 102 и расходомерные трубки 103А и 103В. С трубками 103А и 103В соединены генератор 104 колебаний, измерительные датчики 105 и 105' и датчик 107 температуры. Распорки 106 и 106' предназначены для определения осей W и W', вокруг которых колеблется каждая расходомерная трубка 103А и 103В.

Когда датчик 10 расходомера врезан в трубопроводную систему (на фиг.1 не показана), по которой течет измеряемый материал, этот материал входит в датчик 10 расходомера через фланец 101, проходит по коллектору 102, где материал направляется в расходомерные трубки 103А и 103В, протекает по трубкам 103А и 103В и возвращается в коллектор 102, через который он выходит из датчика 10 расходомера через фланец 101'.

Расходомерные трубки 103А и 103В выбираются и соответствующим образом устанавливаются на коллектор 102 так, чтобы иметь по существу идентичные распределение масс, моменты инерции и модули упругости вокруг осей W-W, W'-W' изгиба соответственно. Расходомерные трубки 103А и 103В выступают из коллектора 102 по существу параллельно.

Расходомерные трубки 103А, 103В приводятся в колебание генератором 104 колебаний по существу в противоположных направлениях вокруг их соответствующих осей W и W' изгиба в режиме, который именуется первым режимом изгиба с несовпадением фазы. Генератор 104 колебаний может содержать любую из множества хорошо известных конструкций, например магнит, установленный на расходомерной трубке 103А, и противолежащую обмотку на расходомерной трубке 103В, через которую пропускают переменный ток для возбуждения колебаний обеих расходомерных трубок. Электронные средства 20 подают соответствующий сигнал на генератор 104 колебаний по кабелю 110.

Измерительные датчики 105 и 105' прикреплены по меньшей мере к одной из расходомерных трубок 103А и 103В для измерения колебаний этих трубок. Когда расходомерные трубки 103А, 103В совершают колебания, измерительные датчики 105 и 105' генерируют первый измерительный сигнал и второй измерительный сигнал. Первый и второй измерительные сигналы подаются на кабели 111 и 111'.

Датчик 107 температуры прикреплен по меньшей мере к одной из расходомерных трубок 103А и 103В. Датчик 107 температуры измеряет температуру расходомерной трубки для коррекции измерений в соответствии с температурой системы. Канал 112 передает сигналы температуры от датчика 107 температуры на электронные средства 20 расходомера.

Электронные средства 20 расходомера принимают первый и второй измерительные сигналы, появляющиеся на кабелях 111 и 111' соответственно. Электронные средства 20 расходомера обрабатывают первый и второй измерительные сигналы для расчета массового расхода, плотности, или другого свойства материала, проходящего через датчик 10 расходомера. Эта рассчитанная информация подается электронными средствами 20 расходомера по каналу 26 на использующее эту информацию средство (на фиг.1 не показано).

На фиг.2 показаны электронные средства 20 расходомера, имеющие множество портов 201-204 вывода, согласно прототипу. На фиг.2 датчик 10 расходомера для простоты обозначен блоком диаграммы. Электронные средства 20 расходомера содержат систему 208 обработки и порты 201-204 вывода. Порты 201-204 вывода образуют канал 26 на фиг.1. Система 208 обработки выводит сигналы разных типов через порты 201-204 вывода. Система 208 обработки выводит слаботочный сигнал через порт 201 вывода. Система 208 обработки выводит дискретный сигнал напряжения через порт 202 вывода. Система 208 обработки выводит сигнал цифрового коммуникационного протокола через порт 203 вывода. Система 208 обработки выводит частотный сигнал или импульсный сигнал через порт 204 вывода. К сожалению, электронные средства 20 расходомера с множеством портов 201-204 вывода могут быть дорогими и могут обладать избыточной функциональностью для простых применений.

Существуют и другие электронные средства расходомера по предшествующему уровню техники, которые более просты и менее дороги, чем электронные средства 20 расходомера. Электронные средства расходомера имеют только один порт вывода, например порт 203 вывода, который выводит сигнал цифрового коммуникационного протокола. Проблема таких типов электронных средств расходомера состоит в том, что они могут выводить только сигнал цифрового коммуникационного протокола, а некоторые традиционные системы не понимают таких сигналов цифрового коммуникационного протокола.

Электронные средства расходомера - фиг.3.

На фиг.3 показаны электронные средства 302 расходомера 300 Кориолиса в примере настоящего изобретения. Расходомер 300 Кориолиса показан для простоты в форме блока диаграммы. Электронные средства 302 расходомера соединены с датчиком 10 расходомера каналом 100. Электронные средства 302 расходомера содержат систему 304 обработки, соединенную с единственным портом 306 вывода. Единственный порт 306 вывода создает единственный канал связи, идущий от электронных средств 302 расходомера. Электронные средства 302 расходомера в дополнение к единственному порту 306 вывода могут иметь одно или более силовых соединений (не показаны).

Датчик 10 расходомера работает, как описано со ссылками на фиг.1, для передачи измерительных сигналов на электронные средства 302 расходомера по каналу 100, когда через датчик 10 расходомера протекает материал. Датчик 10 расходомера также может передавать на электронные средства 302 расходомера другие сигналы, например сигнал температуры. Система 304 обработки принимает измерительные сигналы от датчика 10 расходомера. Система 304 обработки обрабатывает измерительные сигналы для определения расхода материала, текущего через датчик 10 расходомера.

Система 304 обработки также принимает команду 318 на вывод частотного выходного сигнала или сигнала цифрового коммуникационного протокола. Частотный выходной сигнал содержит любой сигнал, который представляет единственное свойство материала, текущего через датчик расходомера, такой как сигнал прямоугольной формы или синусоидальный сигнал. Частота частотного выходного сигнала представляет свойство материала, текущего через датчик расходомера. Например, частотный выходной сигнал может представлять массовый расход, где частота частотного выходного сигнала пропорциональна массовому расходу. Сигнал цифрового коммуникационного протокола содержит любой сигнал, который представляет множество свойств материала, текущего через датчик расходомера, который может быть считан обычными цепями цифровой обработки. Например, сигнал цифрового коммуникационного протокола может представлять массовый расход, плотность и другое свойство. Команда 318 может передаваться на электронные средства 302 расходомера пользователем, который программирует электронные средства 302 расходомера.

Если команда 318 предписывает вывод частотного выходного сигнала, то система 304 обработки обрабатывает данные о расходе для генерирования частотного выходного сигнала 322. Частотный выходной сигнал 322 имеет частоту, пропорциональную расходу материала. Система обработки 304 передает частотный выходной сигнал 322 через единственный порт 306 вывода.

Если команда 318 предписывает вывод сигнала цифрового коммуникационного протокола, то система 304 обработки обрабатывает данные о расходе для генерирования сигнала 324 цифрового коммуникационного протокола. Сигнал 324 цифрового коммуникационного протокола представляет расход материала. Система 304 обработки передает сигнал 324 цифрового коммуникационного протокола через единственный порт 306 вывода. Сигнал 326 представляет либо частотный выходной сигнал 322, либо сигнал 324 цифрового коммуникационного протокола в зависимости от того, какой сигнал система 304 обработки вывела через порт 306 вывода. На основании этого описания специалисты понимают, каким образом можно модифицировать существующие электронные средства расходомера для создания электронных средств 302 расходомера.

Электронные средства 302 расходомера преимущественно менее дороги в производстве и проще в эксплуатации, чем электронные средства расходомера с множеством портов вывода. В то же время электронные средства 302 расходомера являются гибкими, позволяя пользователю программировать электронные средства 302 расходомера для вывода либо частотного выходного сигнала 322, либо сигнала 324 цифрового коммуникационного протокола.

В одном варианте настоящего изобретения система 304 обработки определяет направление потока материала. Если поток направлен вперед, то система 304 обработки генерирует частотный выходной сигнал 322, имеющий коэффициент заполнения менее 0,5. Если поток направлен назад, система 304 обработки генерирует частотный выходной сигнал 322 с коэффициентом заполнения более 0,5.

В другом варианте система 304 обработки определяет возникновение отказа. Отказ может возникнуть в датчике 10 расходомера, в электронных средствах 302 расходомера или в трубопроводе (не показан), соединенном с датчиком расходомера. Система 304 обработки генерирует частотный выходной сигнал 322, имеющий заранее определенную частоту, в ответ на обнаружение отказа.

В другом варианте настоящего изобретения вышеописанные электронные средства 302 расходомера могут состоять из команд, которые хранятся на носителе данных. Команды могут считываться и выполняться процессором. Некоторыми примерами команд являются программное обеспечение, код программ и программно-аппаратные средства. К некоторым примерам носителей данных относятся запоминающие устройства, пленка, диски, интегральные схемы и серверы. Команды работают, когда выполняются процессором для управления процессором для работы в соответствии с настоящим изобретением. Термин "процессор" относится к единственному обрабатывающему устройству или к группе взаимодействующих обрабатывающих устройств. Некоторыми примерами процессоров являются компьютеры, интегральные схемы и логические цепи. Специалисты знакомы с командами, процессорами и носителями данных.

Пример электронных средств расходомера - фиг.4-5.

На фиг.4 показан пример расходомера 400 Кориолиса, соединенного с системой 406 пользователя в примере настоящего изобретения. Электронные средства 404 расходомера соединены с датчиком 402 расходомера по каналу 420. Электронные средства 404 расходомера состоят из системы 414 обработки, соединенной с единственным портом 416 вывода.

Электронные средства 404 расходомера выполнены с возможностью выводить частотный выходной сигнал или сигнал цифрового коммуникационного протокола. Пользователь 430 с помощью пользовательской системы 406 может программировать электронные средства 404 расходомера на вывод частотного выходного сигнала или на вывод сигнала цифрового коммуникационного протокола. Пользовательской системой 406 может быть компьютер, дисплей или любая другая система или устройство, которое стыкует пользователя 430 с электронными средствами 404 расходомера.

При подаче питания единственный порт 416 вывода действует как порт ввода/вывода в течение, например, 5 с. Единственный порт 416 вывода также действует как порт ввода/вывода в течение некоторого времени после цикла питания. Во время этого периода система 414 обработки ожидает приема цифровых сигналов через единственный порт 416 вывода. Пользователь 430 может запрограммировать электронные средства 404 расходомера для работы в частотном режиме или в цифровом режиме, выбрать другие оперативные варианты или передать оперативные параметры или другую информацию на электронные средства 404 расходомера путем передачи команд на электронные средства 404 расходомера. Частотный режим означает, что электронные средства 404 расходомера выводят частотный выходной сигнал. Цифровой режим означает, что электронные средства 404 расходомера выводят сигнал цифрового коммуникационного протокола.

После этого временного периода после подачи питания система 414 обработки работает либо в частотном, либо в цифровом режиме. Рабочий режим может быть запрограммирован по умолчанию в системе 414 обработки или программироваться пользователем 430.

В частотном режиме система 414 обработки принимает измерительные сигналы от датчика 402 расходомера и обрабатывает измерительные сигналы для определения расхода материала, текущего через датчик 402 расходомера. Расход может представлять массовый расход, объемный расход или чистый объемный расход. Система 414 обработки генерирует частотный выходной сигнал 424 на основе данных о расходе материала. Частотный выходной сигнал 424 имеет частоту, пропорциональную расходу материала. Частотный выходной сигнал может масштабироваться до 10000 Гц.

Система 414 обработки также определяет направление потока материала через датчик 402 расходомера. Система 414 обработки генерирует частотный выходной сигнал 424 на основе направления потока материала. Если поток направлен вперед, частотный выходной сигнал 424 имеет коэффициент заполнения менее 0,5. Если поток направлен назад, частотный выходной сигнал 424 имеет коэффициент заполнения более 0,5. Примеры частотного выходного сигнала 424 показаны на фиг.5. Система 414 обработки передает частотный выходной сигнал 424 на единственный порт 416 вывода.

Система 414 обработки также определяет возникновение отказов. Если произошел отказ, система 414 обработки генерирует частотный выходной сигнал 424, имеющий фиксированную высокую частоту. Система 414 обработки работает в частотном режиме до окончания цикла питания.

В цифровом режиме система 414 обработки принимает измерительные сигналы от датчика 402 расходомера для определения расхода материала, текущего через датчик 402 расходомера. Система обработки 414 генерирует сигнал 426 цифрового коммуникационного протокола на основе данных о расходе материала. Сигнал цифрового коммуникационного протокола представляет расход материала. Система 414 обработки работает в цифровом режиме до окончания цикла питания.

В цифровом режиме система 414 обработки также может определять направление потока материала через датчик 420 расходомера и определять возникновение отказов. Система 414 обработки выводит сигнал 426 цифрового коммуникационного протокола, представляющий направление потока материала или информацию об отказе.

Изобретение относится к области расходомеров, а именно к электронным средствам (302), которые определяют расход материала, текущего через датчик (10) расходомера (300) Кориолиса. Электронные средства (302) расходомера содержат систему (304) обработки и единственный порт (306) вывода. Система (304) обработки принимает сигналы измерений от датчика (10) расходомера и обрабатывает их, чтобы определить расход материала. Причем система (304) обрабатывает данные о расходе и передает сигнал цифрового коммуникационного протокола на единственный порт (306), если поступает команда, которая предписывает вывод упомянутого выше сигнала. Способ эксплуатации электронных средств содержит этапы, на которых принимаются и обрабатываются измерительные сигналы от датчика (10) расходомера. Причем частота генерированного выходного сигнала пропорциональна расходу материала. Кроме того, изобретение включает в себя считываемый процессором носитель программного продукта, который обеспечивает выполнение упомянутого выше способа. Заявленное техническое решение направлено на упрощение выбора и снижение экономических затрат за счет использования предлагаемых электронных схем расходомера. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Электронные средства расходомера, содержащие единственный порт и систему обработки, соединенную с единственным портом и выполненную с возможностью:
обработки сигналов от расходомера для определения данных о расходе;
генерирования частотного выходного сигнала, частота которого представляет данные о расходе, и передачи этого частотного выходного сигнала через единственный порт, если команда вывода предписывает вывод частотного выходного сигнала;
и генерирования сигнала цифрового коммуникационного протокола, представляющего данные о расходе, и передачи сигнала цифрового коммуникационного протокола через единственный порт, если команда вывода предписывает вывод сигнала цифрового коммуникационного протокола.

2. Электронные средства по п.1, где система обработки дополнительно выполнена с возможностью:
определения направление потока материала;
если поток материала направлен вперед, генерировать частотный выходной сигнал с коэффициентом заполнения менее 0,5; и
если поток материала направлен назад, генерировать частотный выходной сигнал с коэффициентом заполнения более 0,5.

3. Электронные средства по п.1, где система обработки дополнительно выполнена с возможностью:
определять возникновение отказа и генерировать частотный выходной сигнал заранее определенной частоты в ответ на обнаружение отказа.

4. Электронные средства по п.1, где система обработки дополнительно выполнена с возможностью принимать входной сигнал через единственный порт вывода, при этом входной сигнал включает команду вывода.

5. Электронные средства по п.1, где система обработки дополнительно выполнена с возможностью принимать входной сигнал через единственный порт вывода в течение заранее определенного времени после цикла питания, при этом входной сигнал включает команду вывода.

6. Электронные средства по п.1, где система обработки дополнительно выполнена с возможностью принимать входной сигнал через единственный порт вывода в течение заранее определенного времени после подачи питания, при этом входной сигнал включает команду вывода.

7. Электронные средства по п.1, где данные о расходе включают массовый расход.

8. Электронные средства по п.1, где данные о расходе включают объемный расход.

9. Электронные средства по п.1, где данные о расходе включают чистый объемный расход.

10. Способ эксплуатации электронных средств расходомера, включающий:
обработку сигналов от расходомера для определения данных о расходе;
генерирование частотного выходного сигнала, частота которого представляет данные о расходе, и передачу этого частотного выходного сигнала через единственный порт электронных средств расходомера, если команда вывода предписывает вывод частотного выходного сигнала; и
генерирование сигнала цифрового коммуникационного протокола, представляющего данные о расходе, и передачу сигнала цифрового коммуникационного протокола через единственный порт, если команда вывода предписывает вывод сигнала цифрового коммуникационного протокола.

11. Способ по п.10, в котором дополнительно определяют направление потока материала и, если поток материала направлен вперед, генерируют частотный выходной сигнал с коэффициентом заполнения менее 0,5; и,
если поток материала направлен назад, генерируют частотный выходной сигнал с коэффициентом заполнения более 0,5,

12. Способ по п.10, в котором дополнительно определяют возникновение отказа и генерируют частотный выходной сигнал заранее определенной частоты в ответ на обнаружение отказа.

13. Способ по п.10, дополнительно включающий
прием входного сигнала через единственный порт вывода, при этом входной сигнал включает команду вывода.

14. Способ по п.10, дополнительно включающий прием входного сигнала через единственный порт вывода в течение заранее определенного времени после цикла питания, при этом входной сигнал включает команду вывода.

15. Способ по п.10, дополнительно включающий прием входного сигнала через единственный порт вывода в течение заранее определенного времени после подачи питания, при этом входной сигнал включает команду вывода.

16. Способ по п.10, где данные о расходе включают массовый расход.

17. Способ по п.10, где данные о расходе включают объемный расход.

18. Способ по п.10, где данные о расходе включают чистый объемный расход.

19. Считываемый процессором носитель программного продукта для эксплуатации электронных средств расходомера, при этом программный продукт содержит программное обеспечение электронных средств расходомера, выполненное с возможностью, при его выполнении системой обработки, управлять системой обработки для обработки сигналов от расходомера для определения данных о расходе материала, генерирования частотного выходного сигнала с частотой, пропорциональной данным о расходе, и передачи этого частотного выходного сигнала через единственный порт вывода электронных средств расходомера, если получена команда на вывод частотного выходного сигнала, и генерирования сигнала цифрового коммуникационного протокола, представляющего данные о расходе, и передачи сигнала цифрового коммуникационного протокола через единственный порт вывода, если получена команда на вывод сигнала цифрового коммуникационного протокола, и носитель информации, на котором хранится указанное программное обеспечение электронных средств расходомера.

20. Носитель по п.19, где указанное программное обеспечение электронных средств расходомера дополнительно выполнено с возможностью управления системой обработки для определения направление потока материала и, если поток материала направлен вперед, генерирования частотного выходного сигнала с коэффициентом заполнения менее 0,5 и, если поток материала направлен назад, генерирования частотного выходного сигнала с коэффициентом заполнения более 0,5.

21. Носитель по п.19, где указанное программное обеспечение электронных средств расходомера дополнительно выполнено с возможностью управления системой обработки для определения возникновения отказа и генерирования частотного выходного сигнала заранее определенной частоты в ответ на обнаружение отказа.

22. Носитель по п.19, где указанное программное обеспечение электронных средств расходомера дополнительно выполнено с возможностью управления системой обработки для приема входного сигнала через единственный порт вывода, при этом входной сигнал включает команду вывода.

23. Носитель по п.19, где указанное программное обеспечение электронных средств расходомера дополнительно выполнено с возможностью управления системой обработки для приема входного сигнала через единственный порт вывода в течение заранее определенного времени после цикла питания, при этом входной сигнал включает команду вывода.

24. Носитель по п.19, где указанное программное обеспечение электронных средств расходомера дополнительно выполнено с возможностью управления системой обработки для приема входного сигнала через единственный порт вывода в течение заранее определенного времени после подачи питания, при этом входной сигнал включает команду вывода.

25. Носитель по п.19, где расход включает массовый расход.

26. Носитель по п.19, где расход включает объемный расход.

27. Носитель по п.19, где расход включает чистый объемный расход.