ПОЛЕВОЕ УСТРОЙСТВО ОБСЛУЖИВАНИЯ И СПОСОБ ДЛЯ ОБЛЕГЧЕНИЯ ЗАМЕНЫ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ В ВИБРАЦИОННОМ РАСХОДОМЕРЕ Российский патент 2016 года по МПК G05D7/00 G01F1/84 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к полевому устройству обслуживания и способу для вибрационного расходомера, а более конкретно к полевому устройству обслуживания и способу для облегчения замены системы обработки в вибрационном расходомере.

2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Вибрационные трубопроводные датчики, такие как массовые расходомеры Кориолиса и вибрационные ареометры, в типичном варианте работают посредством обнаружения движения вибрирующей трубы, которая содержит текучее вещество. Свойства, ассоциированные с веществом в трубе, такие как массовый расход, плотность и т.п., могут быть определены посредством обработки измерительных сигналов, принимаемых от измерительных преобразователей движения, ассоциированных с трубой. На режимы колебаний заполненной вибрационным веществом системы, в общем, влияют комбинированные характеристики массы, жесткости и демпфирования вмещающей трубы и вещества, содержащегося в ней.

Типичный массовый расходомер Кориолиса включает в себя одну или более труб, которые соединены линейно в трубопровод или другую транспортную систему и передают вещество, например текучие среды, жидкие массы, эмульсии и т.п., в системе. Каждая конфигурация трубопровода может рассматриваться как имеющая набор режимов собственных колебаний, в том числе, но не только, режим плоского изгиба, крутильных колебаний, радиальных колебаний и связанных колебаний. В типичном измерительном приборе массового расхода Кориолиса труба возбуждается в одном или более режимах вибрации, когда вещество течет через трубу, и движение трубы измеряется в точках, разнесенных с промежутками вдоль трубы. Возбуждение в типичном варианте обеспечивается актуатором, например электромеханическим устройством, таким как возбуждающее устройство типа катушки линейного электропривода, которое возмущает трубу периодическим образом. Удельный массовый расход может быть определен посредством измерения временной задержки или сдвигов фаз между движениями в позициях измерительных преобразователей. Два таких измерительных преобразователя (или датчика-преобразователя) в типичном варианте используются для того, чтобы измерять вибрационную характеристику расходомерной трубы или труб и в типичном варианте располагаются в позициях до и после привода. Два датчика-преобразователя соединяются с электронной измерительной аппаратурой. Измерительная аппаратура принимает сигналы от двух датчиков-преобразователей и обрабатывает сигналы для того, чтобы получать показатель массового расхода, среди прочего. Вибрационные расходомеры, включающие в себя массовые расходомеры Кориолиса и ареометры, следовательно, используют одну или более расходомерных труб, которые вибрируют для того, чтобы получать характеристики текучей среды.

Во время эксплуатации измерительная электронная аппаратура вибрационного расходомера может получать уникальные и полезные данные. Данные могут включать в себя конфигурационные данные, которые конфигурируют вибрационный расходомер. Данные могут включать в себя калибровочные данные, которые калибруют значения измерений, формируемые вибрационным расходомером. Данные могут включать в себя проверочные данные расходомера, которые проверяют правильную работу вибрационного расходомера.

Эти данные важны для правильной работы расходомера. Эти данные могут включать в себя данные, которые отражают текущее рабочее состояние вибрационного расходомера, при этом данные могут включать в себя информацию, касающуюся изменений в вибрационном расходомере со временем. Изменения в вибрационных характеристиках могут быть вследствие использования, коррозии, эрозии и/или других факторов, например. Эти изменения в расходомере могут быть захвачены в данных.

Проблема возникает, когда система обработки вибрационного расходомера должна быть заменена. Система обработки может нуждаться в замене, даже когда произошел только частичный отказ. Должно быть понятно, что отказ может необязательно влиять на память, которая хранит эти данные.

Замена системы обработки вызывает трудности. Замена системы обработки может приводить в результате к рабочим данным после замены, сформированным после установки заменяющей системы обработки, масштабируемых отлично от рабочих данных перед заменой вследствие разностей коэффициентов усиления через электронную аппаратуру. Сравнение новых рабочих данных с рабочими данными перед заменой может неправильно указывать отказы в расходомере вследствие этой разности масштабирования. В результате, замена системы обработки может быть проблематичной и трудной.

В настоящее время, если отказывает расширенный основной процессор, заводское исходное состояние должно быть восстановлено лицом, обслуживающим изделие на месте. Лицо, обслуживающее изделие на месте, должно работать по тому же алгоритму, который выполнялся бы на производстве, для того, чтобы восстанавливать новое заводское исходное состояние. Этот процесс может быть проблематичным вследствие ограничений времени у клиента, наличия персонала и т.д. Основная причина необходимости восстанавливать исходное состояние с новым ядром существует вследствие факта того, что электронное оборудование изменяется вследствие допусков на элемент схемы. Допуски на элемент схемы могут быть гораздо больше, чем необходимая точность результатов проверки расходомера.

ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном аспекте изобретения полевое устройство обслуживания для облегчения замены системы обработки в вибрационном расходомере содержит:

процессор полевого устройства обслуживания, сконфигурированный, чтобы взаимодействовать с одной или более системами обработки вибрационного расходомера; и

систему хранения, соединенную с процессором полевого устройства обработки и сконфигурированную, чтобы хранить извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения, извлекаемые в ходе эксплуатации после замены значения и один или более коэффициентов масштабирования;

при этом процессор полевого устройства обслуживания конфигурируется, чтобы получать извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения вибрационного расходомера, получать извлекаемые в ходе эксплуатации после замены значения от вибрационного расходомера, после того как старая система обработки была заменена заменяющей системой обработки, формировать один или более коэффициентов масштабирования в качестве отношения одного или более извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений к одному или более извлекаемым в ходе эксплуатации после замены значениям, и загружать один или более коэффициентов масштабирования в одно или более из заменяющей системы обработки или компьютера наблюдения, при этом один или более коэффициентов масштабирования могут быть использованы, чтобы обрабатывать извлекаемые в ходе эксплуатации значения.

Предпочтительно, дополнительно выполняется удерживание одного или более коэффициентов масштабирования в системе хранения полевого устройства обслуживания.

Предпочтительно, система хранения дополнительно хранит процедуру выгрузки данных для выгрузки извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений из старой системы обработки, процедуру коэффициента масштабирования для создания одного или более коэффициентов масштабирования и процедуру загрузки данных для загрузки одного или более коэффициентов масштабирования в заменяющую систему обработки.

Предпочтительно, получение извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений содержит получение извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений из старой системы обработки.

Предпочтительно, получение извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений содержит получение извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений из оборудования производителя.

Предпочтительно, один или более коэффициентов масштабирования используются, чтобы масштабировать извлекаемые в ходе эксплуатации после замены значения.

Предпочтительно, один или более коэффициентов масштабирования используются, чтобы масштабировать извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения.

Предпочтительно, один или более коэффициентов масштабирования используются, чтобы масштабировать значения измерений вибрационного расходомера.

Предпочтительно, старая система обработки заменяется в вибрационном расходомере заменяющей системой обработки перед масштабированием.

Предпочтительно, старая система обработки заменяется в вибрационном расходомере заменяющей системой обработки после масштабирования.

В одном аспекте изобретения способ замены системы обработки для вибрационного расходомера содержит:

получение извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений вибрационного расходомера;

замену старой системы обработки вибрационного расходомера заменяющей системой обработки;

эксплуатацию вибрационного расходомера с помощью заменяющей системы обработки, чтобы формировать извлекаемые в ходе эксплуатации после замены значения;

формирование одного или коэффициентов масштабирования в качестве отношения одного или более извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений к одному или более извлекаемым в ходе эксплуатации после замены значениям; и

использование одного или более коэффициентов масштабирования, чтобы обрабатывать извлекаемые в ходе эксплуатации значения.

Предпочтительно, получение извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений содержит получение извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений из старой системы обработки.

Предпочтительно, получение извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений содержит получение извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений из оборудования производителя.

Предпочтительно, один или более коэффициентов масштабирования используются, чтобы масштабировать извлекаемые в ходе эксплуатации после замены значения.

Предпочтительно, один или более коэффициентов масштабирования используются, чтобы масштабировать извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения.

Предпочтительно, один или более коэффициентов масштабирования используются, чтобы масштабировать значения измерений вибрационного расходомера.

Предпочтительно, при этом старая система обработки заменяется в вибрационном расходомере заменяющей системой обработки перед масштабированием.

Предпочтительно, при этом старая система обработки заменяется в вибрационном расходомере заменяющей системой обработки после масштабирования.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Один и тот же ссылочный номер представляет один и тот же элемент на всех чертежах. Чертежи не обязательно нарисованы в масштабе.

Фиг. 1 показывает вибрационный расходомер согласно изобретению.

Фиг. 2 показывает измерительную электронную аппаратуру вибрационного расходомера согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг. 3 показывает полевое устройство обслуживания в эксплуатации, чтобы заменять старую систему обработки измерительной электронной аппаратуры вибрационного расходомера согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг. 4 - это блок-схема последовательности операций способа замены системы обработки для вибрационного расходомера согласно варианту осуществления изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг. 1-4 и последующее описание описывают конкретные примеры для изучения специалистами в области техники того, как создавать и использовать лучший вариант изобретения. В целях изучения принципов изобретения некоторые традиционные аспекты упрощены или опущены. Специалисты в данной области техники должны принимать во внимание отклонения от этих примеров, которые попадают в пределы объема изобретения. Специалисты в данной области техники должны принимать во внимание, что признаки, описанные ниже, могут комбинироваться различными способами, чтобы формировать несколько вариантов изобретения. Как результат, изобретение не ограничено конкретными примерами, описанными ниже, а только формулой изобретения и ее эквивалентами.

Фиг. 1 показывает вибрационный расходомер 5 согласно изобретению. Вибрационный расходомер 5 содержит модуль 5 расходомера и измерительную электронную аппаратуру 20. Измерительная электронная аппаратура 20 соединяется с датчиком 10 расходомера и сконфигурирована, чтобы предоставлять показатели одного или более из плотности, массового расхода, объемного расхода, суммарного массового расхода, температуры или другие показатели или информацию по каналу 26 связи. Специалистам в области техники должно быть понятно, что вибрационный расходомер 5 может содержать любой вид вибрационного расходомера, независимо от числа возбуждающих устройств, датчиков-преобразователей, водопроводных труб или рабочего режима вибрации. В некоторых вариантах осуществления вибрационный расходомер 5 может содержать массовый расходомер Кориолиса. Кроме того, должно быть понятно, что вибрационный расходомер 5 может альтернативно содержать вибрационный ареометр.

Модуль 10 расходомера включает в себя пару фланцев 101a и 101b, коллекторы 102a и 102b, возбуждающее устройство 104, датчики-преобразователи 105a и 105b и проточные трубы 103A и 103B. Возбуждающее устройство 104 и датчики-преобразователи 105a и 105b соединяются с проточными трубами 103A и 103B.

Фланцы 101a и 101b прикреплены к коллекторам 102a и 102b. Коллекторы 102a и 102b могут быть прикреплены к противоположным концам разделителя 106 в некоторых вариантах осуществления. Разделитель 106 содержит пространство между коллекторами 102a и 102b для того, чтобы предотвращать передачу усилий трубопровода к проточным трубам 103A и 103B. Когда модуль 10 расходомера вставляется в трубопровод (не показан), который переносит измеряемый поток текучей среды, поток текучей среды входит в модуль 10 расходомера через фланец 101a, проходит через входной коллектор 102a, где общий объем потока текучей среды направляется на вход проточных труб 103A и 103B, протекает через проточные трубы 103A и 103B и возвращается в выходной коллектор 102b, где он выходит из модуля 10 расходомера через фланец 101b.

Поток текучей среды может содержать жидкость. Поток текучей среды может содержать газ. Поток текучей среды может содержать многофазную текучую среду, такую как жидкость, включающую в себя увлекаемые газы и/или увлекаемые твердые тела.

Проточные трубы 103A и 103B выбираются и соответствующим образом устанавливаются на входной коллектор 102a и на выходной коллектор 102b так, чтобы иметь, по существу, одинаковое распределение масс, моменты инерции и модули упругости вокруг осей сгиба Wa-Wa и Wb-Wb, соответственно. Проточные трубы 103A и 103B протягиваются снаружи от коллекторов 102a и 102b, по существу, параллельным образом.

Проточные трубы 103a и 103b возбуждаются посредством возбуждающего устройства 104 в противоположных направлениях относительно соответствующих осей изгиба Wa и Wb, и в которых определяется первый выход фазы изгибной формы колебания вибрационного расходомера 5. Возбуждающее устройство 104 может содержать одну из многих хорошо известных структур, таких как магнит, установленный на проточную трубу 103A, и встречно-включенную катушку, установленную на проточной трубе 103B. Переменный ток проходит через встречно-включенную катушку, чтобы вынуждать обе трубы колебаться. Надлежащий возбуждающий сигнал прикладывается посредством электронной аппаратуры 20 расходомера к возбуждающему устройству 104 через провод 110. Другие возбуждающие устройства рассматриваются и находятся в рамках описания и формулы изобретения.

Электронная аппаратура 20 расходомера принимает сигналы датчиков по проводам 111a и 111b, соответственно. Электронная аппаратура 20 расходомера создает возбуждающий сигнал на проводе 110, который вынуждает возбуждающее устройство 104 колебать проточные трубы 103A и 103B. Другие устройства датчиков рассматриваются и находятся в рамках описания и формулы изобретения.

Электронная аппаратура 20 расходомера обрабатывает левый и правый сигналы скорости от датчиков-преобразователей 105a и 105b для того, чтобы вычислять расход, среди прочего. Канал 26 связи предоставляет средство ввода и вывода, которое предоставляет возможность электронной аппаратуре 20 расходомера взаимодействовать с оператором или с другими электронными системами. Описание на фиг. 1 предоставлено просто в качестве примера работы расходомера Кориолиса и не предназначено, чтобы ограничивать учение настоящего изобретения.

Электронная аппаратура 20 расходомера в одном варианте осуществления сконфигурирована, чтобы вызывать вибрацию в проточных трубах 103A и 103B. Вибрация осуществляется посредством возбуждающего устройства 104. Электронная аппаратура 20 расходомера дополнительно принимает результирующие вибрационные сигналы от датчиков-преобразователей 105a и 105b. Колебательные сигналы содержат вибрационную характеристику проточных труб 103A и 103B. Электронная аппаратура 20 расходомера обрабатывает вибрационную характеристику и определяет частоту характеристики и/или разность фаз. Электронная аппаратура 20 расходомера обрабатывает вибрационную характеристику и определяет один или более показателей расхода, включающих в себя массовый расход и/или плотность потока текучей среды. Другие вибрационные характеристику и/или показатели расхода рассматриваются и находятся в рамках описания и формулы изобретения.

В одном варианте осуществления проточные трубы 103A и 103B содержат, по существу, U-образные проточные трубы, как показано. Альтернативно, в других вариантах осуществления, проточные трубы могут содержать, по существу, прямые проточные трубы или могут содержать одну или более проточных труб изогнутых форм, отличных от U-образных проточных труб. Дополнительные формы и/или конфигурации расходомера могут быть использованы и находятся в рамках описания и формулы изобретения.

Фиг. 2 показывает измерительную электронную аппаратуру 20 вибрационного расходомера 5 согласно варианту осуществления изобретения. Измерительная электронная аппаратура 20 может включать в себя интерфейс 201 и систему 203 обработки. Измерительная электронная аппаратура 20 принимает один или более сигналов 221 датчиков от модуля 10 расходомера, такие как сигналы датчиков-преобразователей от датчиков-преобразователей 105a и 105b. Электронная аппаратура 20 расходомера обрабатывает первый и второй сигналы датчиков для того, чтобы получать характеристики 228 расхода текучего вещества, протекающего через модуль 10 расходомера. Например, электронная аппаратура 20 расходомера может определять характеристики 228 расхода, включающие в себя одно или более из разности фаз, частоты, временной разницы (Δt), плотности, массового расхода и объемного расхода из сигналов 221 датчика, например. Кроме того, другие характеристики 228 расхода могут быть определены согласно изобретению.

Интерфейс 201 принимает сигналы датчиков от одного из датчиков 170L и 170R скорости по проводам 100 на фиг. 1. Интерфейс 201 может выполнять любую необходимую или желательную предварительную обработку сигнала, такую как любой способ форматирования, усиления, буферизации и т.д. Альтернативно, некоторая или вся предварительная обработка сигнала может выполняться в системе 203 обработки.

Кроме того, интерфейс 201 может предоставлять возможность связи между измерительной электронной аппаратурой 20 и внешними устройствами через канал 26 связи, например. Интерфейс 201 может иметь возможность реализовывать любой способ электронной, оптической или беспроводной связи.

Интерфейс 201 в одном варианте осуществления включает в себя цифровой преобразователь (не показан), при этом сигнал датчика содержит аналоговый сигнал датчика. Цифровой преобразователь дискретизирует и оцифровывает аналоговый сигнал датчика и формирует цифровой сигнал датчика. Интерфейс/цифровой преобразователь может также выполнять любое необходимое прореживание, при этом цифровой сигнал датчика прореживается для того, чтобы уменьшать объем необходимой обработки сигнала и уменьшать время обработки.

Система 203 обработки проводит операции измерительной электронной аппаратуры 20 и обрабатывает показатели расхода с модуля 10 расходомера. Система 203 обработки выполняет одну или более процедур обработки и, таким образом, обрабатывает измерения расхода для того, чтобы формировать одну или более характеристик расхода.

Система 203 обработки может содержать компьютер общего назначения, микропроцессорную систему, логическую схему или некоторое другое универсальное или специализированное процессорное устройство. Система 203 обработки может быть распределена между множеством устройств обработки. Система 203 обработки может включать в себя любой вид встроенного или независимого электронного носителя хранения, такого как система 204 хранения.

В показанном варианте осуществления система 203 обработки определяет характеристики расхода из одного или более сигналов 221 датчиков. Система 203 обработки может определять, по меньшей мере, разницу фаз и частоту одного или более сигналов 221 датчиков и может определять массовый расход и плотность из разности фаз и частоты, например.

Система 204 хранения может хранить параметры расходомера и данные, процедуры системы программного обеспечения, постоянные значения и переменные значения. В одном варианте осуществления система 204 хранения хранит процедуры, которые выполняются системой 203 обработки. В одном варианте осуществления система 204 хранения хранит операционную процедуру 210. Операционная процедура 210, когда выполняется системой 203 обработки, может управлять вибрационным расходомером 5, включая колебание модуля 10 расходомера, прием одного или более последовательных сигналов 221 датчиков и формирование одной или более характеристик 228 расхода из одного или более сигналов 221 датчиков. Операционная процедура 210 может также выполнять другие операции, включающие в себя операции связи и операции проверки расходомера, например. Другие операции расходомера рассматриваются и находятся в рамках описания и формулы изобретения.

В одном варианте осуществления система 204 хранения хранит переменные, используемые для управления расходомера 5 Кориолиса. Система 204 хранения может хранить один или более сигналов 221 датчиков, принятых от датчиков-преобразователей 105a и 105b. Система 204 хранения может хранить одну или более характеристик 228 расхода, извлекаемых из одного или более сигналов 221 датчиков. Кроме того, система 204 хранения может хранить набор 263 данных заводского исходного состояния и может хранить извлекаемые в ходе эксплуатации значения 252.

Набор 263 данных заводского исходного состояния может содержать множество значений исходного состояния. Набор 263 данных заводского исходного состояния может содержать данные, которые запрограммированы в вибрационный расходомер 5 на предприятии или могут быть запрограммированы в вибрационный расходомер после доставки и установки вибрационного расходомера 5.

Набор 263 данных заводского исходного состояния может включать в себя конфигурационные значения, необходимые, чтобы конфигурировать вибрационный расходомер 5. Конфигурационные значения могут включать в себя информацию, такую как, например, одну или более плотностей текущего вещества, одну или более целевых амплитуд вибрации и одну или более целевых частот вибрации. Другие конфигурационные значения рассматриваются и находятся в рамках описания и формулы изобретения.

Набор 263 данных заводского исходного состояния может включать в себя калибровочные значения, необходимые для того, чтобы предоставлять точные и достоверные значения измерений расхода из необработанных данных измерений. Калибровочные значения могут включать в себя коэффициент калибровки потока (FCF), который характеризует жесткость и геометрию расходомера, например. Калибровочные значения могут включать в себя калибровочное значение временной задержки нулевого расхода (Δt0), содержащее временную задержку (Δt) между датчиками-преобразователями 105a и 105b, когда нет потока через проточные трубы 103A и 103B. Другие калибровочные значения рассматриваются и находятся в рамках описания и формулы изобретения.

Набор 263 данных заводского исходного состояния может включать в себя проверочные значения, используемые для проверки работы вибрационного расходомера 5. Проверочные значения могут включать в себя проверочные значения плотности, например. Другие проверочные значения рассматриваются и находятся в рамках описания и формулы изобретения.

Извлекаемые в ходе эксплуатации значения 252 могут содержать значения, извлекаемые во время работы вибрационного расходомера 5. Извлекаемые в ходе эксплуатации значения 252 могут содержать значения заводского исходного состояния из набора 263 данных заводского исходного состояния, которые были изменены во время работы вибрационного расходомера 5.

Фиг. 3 показывает полевое устройство 280 обслуживания для облегчения замены системы обработки в вибрационном расходомере 5 согласно варианту осуществления изобретения. Полевое устройство 280 обслуживания содержит процессор 282, сконфигурированный, чтобы взаимодействовать с одной или более системами обработки вибрационного расходомера и системой 285 хранения, соединенной с процессором 282. Полевое устройство 280 обслуживания может быть использовано, чтобы конфигурировать заменяющую систему 203b обработки. Полевое устройство 280 обслуживания может быть использовано, чтобы конфигурировать заменяющую систему 203b обработки, чтобы формировать извлекаемые в ходе эксплуатации значения, которые не являются оторванными от извлекаемых в ходе эксплуатации значений, сформированных старой системой 203a обработки.

На чертеже измерительная электронная аппаратура 20 слева содержит "старую" измерительную электронную аппаратуру 20, включающую в себя старую систему 203a обработки. Старая система 203a обработки может хранить извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения 252a. Извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения 252a могут содержать значения, извлекаемые во время работы вибрационного расходомера 5, как ранее обсуждалось. Извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения 252a могут содержать значения заводского исходного состояния, изменившиеся во время работы вибрационного расходомера 5, как ранее обсуждалось (старая система 203a обработки может хранить набор 263 данных заводского исходного состояния). Набор 263 данных заводского исходного состояния может содержать данные заводского исходного состояния, которые запрограммированы в вибрационный расходомер 5, как ранее обсуждалось. Набор 263 данных заводского исходного состояния может включать в себя конфигурационные, калибровочные и проверочные значения, как ранее обсуждалось.

Измерительная электронная аппаратура 20 справа содержит измерительную электронную аппаратуру 20 после замены старой системы 203a обработки заменяющей системой 203b обработки. Заменяющая система 203b обработки может формировать и хранить извлекаемые в ходе эксплуатации после замены значения 252b. Извлекаемые в ходе эксплуатации после замены значения 252b в некоторых вариантах осуществления могут содержать масштабированные извлекаемые в ходе эксплуатации значения, как обсуждается ниже.

Полевое устройство 280 обслуживания может включать в себя интерфейс связи (не показан), соединенный с процессором 282 и сконфигурированный, чтобы связываться с измерительной электронной аппаратурой 20. Полевое устройство 280 обслуживания может связываться с измерительной электронной аппаратурой 20 через проводное соединение, беспроводным образом или с помощью любой подходящей линии связи, включающей в себя электрические, магнитные, радио, акустические или оптические системы связи.

Полевое устройство 280 обслуживания дополнительно включает в себя систему 285 хранения, соединенную с процессором 282. Система 285 хранения сконфигурирована, чтобы хранить извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения 252a, извлекаемые в ходе эксплуатации после замены значения 252b и один или более коэффициентов 266 масштабирования. Другие значения или информация рассматриваются и находятся в рамках описания и формулы изобретения.

Система 285 хранения может хранить процедуры, которые должны выполняться процессором 282. Система 285 хранения может хранить процедуру 246 выгрузки данных, процедуру 247 загрузки данных и процедуру 249 коэффициента масштабирования. Другие процедуры рассматриваются и находятся в рамках описания и формулы изобретения.

Процедура 246 выгрузки данных может быть использована процессором 282, чтобы выгружать информацию из измерительной электронной аппаратуры 20 в систему 285 хранения полевого устройства 280 обслуживания. Процедура 246 выгрузки данных может быть использована для выгрузки извлекаемых в ходе эксплуатации значений 252 старой системы 203 обработки. Процедура 246 выгрузки данных может быть использована для выгрузки извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений 252a старой системы 203 обработки. Процедура 246 выгрузки данных может быть использована для выгрузки извлекаемых в ходе эксплуатации после замены значений 252b из заменяющей системы 203b обработки. Альтернативно, или в дополнение, процедура 246 выгрузки данных может выгружать данные из других источников, таких как компьютер наблюдения или накопления данных, который находится на связи с вибрационным расходомером 5.

Процедура 247 загрузки данных может быть использована процессором 282, чтобы загружать информацию из системы 285 хранения полевого устройства 280 обслуживания в измерительную электронную аппаратуру 20. Процедура 247 загрузки данных может быть использована, чтобы загружать один или более коэффициентов 266 масштабирования из системы 285 хранения полевого устройства 280 обслуживания в заменяющую систему 203b обработки, например. Альтернативно, или в дополнение, процедура 247 загрузки данных может загружать один или более коэффициентов 266 масштабирования в другие устройства, такие как компьютер наблюдения или накопления данных, который находится на связи с вибрационным расходомером 5.

Процедура 249 масштабирования может быть использована процессором 282, чтобы формировать один или более коэффициентов 266 масштабирования. Процедура 249 масштабирования может формировать один или более коэффициентов 266 масштабирования из извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений 252a и извлекаемых в ходе эксплуатации после замены значений 252b. Процедура 249 масштабирования может формировать один или более коэффициентов 266 масштабирования в качестве отношения извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений 252a к извлекаемым в ходе эксплуатации после замены значениям 252b. Процедура 249 масштабирования может формировать один или более коэффициентов 266 масштабирования в качестве отношения одного или более извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений 252a к одному или более извлекаемым в ходе эксплуатации после замены значениям 252b, при этом могут быть сформированы множество коэффициентов 266 масштабирования. Такое множество коэффициентов 266 масштабирования могут быть необходимы, когда различные элементы в извлекаемых в ходе эксплуатации значениях может быть необходимо индивидуально или по-разному масштабировать, например, когда применяются коэффициенты усиления.

Один или более коэффициентов 266 масштабирования могут использоваться вибрационным расходомером 5, чтобы масштабировать значения измерений вибрационного расходомера. Один или более коэффициентов 266 масштабирования могут использоваться, чтобы масштабировать конфигурационные значения расходомера. Один или более коэффициентов 266 масштабирования могут использоваться, чтобы масштабировать калибровочные значения расходомера. Один или более коэффициентов 266 масштабирования могут использоваться, чтобы масштабировать проверочные значения расходомера. Альтернативно, или в дополнение, один или более коэффициентов 266 масштабирования могут использоваться компьютером наблюдения или накопления данных, который находится на связи с вибрационным расходомером 5.

Процессор 282 сконфигурирован, чтобы получать извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения 252a вибрационного расходомера 5, получать извлекаемые в ходе эксплуатации после замены значения 252b из заменяющей системы 203b обработки, после того как старая система 203a обработки была заменена заменяющей системой 203b обработки, формировать один или более коэффициентов 266 масштабирования в качестве отношения одного или более извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений 252a к одному или более извлекаемым в ходе эксплуатации после замены значениям 252b и загружать один или более коэффициентов 266 масштабирования в заменяющую систему 203b обработки и/или в другой подходящий компьютер или компьютеры, такой как компьютер наблюдения или накопления данных, который находится на связи с вибрационным расходомером 5. Один или более коэффициентов 266 масштабирования может быть использован заменяющей системой 203b обработки и/или другими компьютерами, чтобы масштабировать извлекаемые в ходе эксплуатации значения 252. Следовательно, заменяющая функциональная система 203b может работать, по существу, идентично старой системе 203a обработки.

Полевое устройство 280 обслуживания может быть использовано для диагностики и/или восстановления измерительной электронной аппаратуры 20 вибрационного расходомера 5. Полевое устройство 280 обслуживания может быть сконфигурировано, чтобы обнаруживать проблему с системой 203 обработки вибрационного расходомера 5, включая обнаружение или определение того, нуждается ли система 203 обработки в замене.

Фиг. 4 - это блок-схема 400 способа замены системы обработки для вибрационного расходомера 5 согласно варианту осуществления изобретения. На этапе 401 извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения 252a выгружаются в полевое устройство 280 обслуживания. Полевое устройство 280 обслуживания может быть задействовано техническим специалистом или специалистом по ремонту.

Извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения 252a могут быть выгружены из старой системы 203a обработки. Альтернативно, выгрузка может содержать выгрузку извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений 252a из устройства, внешнего по отношению к вибрационному расходомеру 5. Внешнее устройство может содержать локальное компьютерное устройство, которое находится на связи с одним или более расходомеров и принимает и собирает данные от одного или более расходомеров. Внешнее устройство может содержать заводской сервер, базу данных или другое заводское хранилище. Извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения 252a могут быть сохранены внешним образом по отношению к вибрационному расходомеру 5 во время процедуры резервирования данных, например. Следовательно, извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения 252a могут быть доступны, даже когда старая система 203a обработки стала полностью нефункциональной.

Извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения 252a содержат значения, сформированные во время работы вибрационного расходомера 5 со старой системой 203a обработки. Выгрузка извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений 252a может быть выполнена перед заменой старой системы 203a обработки.

Извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения 252a могут включать в себя конфигурационные значения, которые были запрограммированы в вибрационный расходомер 5. Конфигурационные значения могут быть неизменны или могут быть модифицированы во время работы вибрационного расходомера 5.

Извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения 252a могут включать в себя калибровочные значения, такие как значение жесткости трубы и значение остаточной гибкости трубы, например. Калибровочные значения могут быть неизменны или могут быть модифицированы во время работы вибрационного расходомера 5. Должно быть понятно, что другие калибровочные значения рассматриваются и находятся в рамках описания и формулы изобретения.

Извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения 252a могут содержать фрагмент набора 263 данных заводского исходного состояния, сохраненного в вибрационном расходомере 5 и который был изменен посредством эксплуатации в полевых условиях. Изменения в наборе 263 данных заводского исходного состояния могут возникать со временем в ходе эксплуатации вибрационного расходомера 5 в полевых условиях.

Изменения со временем в извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значениях 252a могут быть уникальными для конкретного вибрационного расходомера 5. Следовательно, может быть желательным, чтобы извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения 252a переносились из старой системы 203a обработки в заменяющую систему 203b обработки. Извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения 252a могут предоставлять возможность заменяющей системе 203b обработки работать, по существу, идентично старой системе 203a обработки.

На этапе 402 старая система 203a обработки вибрационного расходомера 5 заменяется заменяющей системой 203b обработки. Этап замены может включать в себя замену процессора или процессоров в измерительной электронной аппаратуре 20. Этап замены может включать в себя замену одной или более печатных плат измерительной электронной аппаратуры 20. Этап замены может включать в себя замену интегральных схем, дополнительных плат или схем или компонентов измерительной электронной аппаратуры 20.

На этапе 403 вибрационный расходомер 5 работает с установленной заменяющей системой 203b обработки, вследствие чего извлекаемые в ходе эксплуатации после замены значения 252b собираются посредством заменяющей системы 203b обработки. Извлекаемые в ходе эксплуатации после замены значения 252b предпочтительно получаются с помощью исходного модуля 10 расходомера. Извлекаемые в ходе эксплуатации после замены значения 252b могут быть получены с помощью нового значения или значений коэффициента усиления вследствие использования заменяющей системы 203b обработки. Извлекаемые в ходе эксплуатации после замены значения 252b могут иметь разрыв от извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений 252a.

На этапе 404 формируются один или более коэффициентов 266 масштабирования. Один или более коэффициентов 266 масштабирования формируются из сравнения извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений 252a с извлекаемыми в ходе эксплуатации после замены значениями 252b. Один или более коэффициентов 266 масштабирования могут быть сформированы из отношения извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений 252a (сформированных старой системой 203a обработки) к извлекаемым в ходе эксплуатации после замены значениям 252b (сформированным заменяющей системой 203b обработки), т.е. значений перед заменой/значений после замены.

На этапе 405 один или более коэффициентов 266 масштабирования используются, чтобы обрабатывать извлекаемые в ходе эксплуатации значения. Один или более коэффициентов масштабирования могут быть загружены в вибрационный расходомер 5 и/или могут быть загружены в один или более подходящих компьютеров наблюдения или накопления данных, которые находятся на связи с вибрационным расходомером 5. Следовательно, обработка может выполняться в полевом устройстве 280 обслуживания или может выполняться в другом устройстве, таком как устройство, внешнее по отношению и/или удаленное от вибрационного расходомера 5.

В некоторых вариантах осуществления один или более коэффициентов 266 масштабирования могут быть загружены и использованы заменяющей системой 203b обработки. Загруженный один или более коэффициентов 266 масштабирования могут быть сохранены в любом подходящем хранилище в заменяющей системе 203b обработки, включающем в себя любой вид энергонезависимой памяти, например. Один или более коэффициентов 266 масштабирования могут затем быть использованы заменяющей системой 203b обработки. Один или более коэффициентов 266 масштабирования могут быть использованы, чтобы масштабировать извлекаемые в ходе эксплуатации после замены значения, впоследствии сформированные вибрационным расходомером 5. В результате масштабирования извлекаемые в ходе эксплуатации после замены значения могут не показывать смещение или разрыв по сравнению с извлекаемыми в ходе эксплуатации перед заменой значениями.

Альтернативно, один или более коэффициентов 266 масштабирования могут быть использованы, чтобы масштабировать извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения вместо масштабирования последующих извлекаемых в ходе эксплуатации значений. Это может требовать инвертирования одного или более коэффициентов 266 масштабирования или инвертирования соотношения или соотношений, используемых для создания одного или более коэффициентов 266 масштабирования.

Один или более коэффициентов 266 масштабирования могут быть использованы, чтобы масштабировать значения измерений вибрационного расходомера. Один или более коэффициентов 266 масштабирования могут использоваться, чтобы масштабировать проверочные значения расходомера. Один или более коэффициентов 266 масштабирования могут использоваться, чтобы масштабировать калибровочные значения расходомера. Один или более коэффициентов 266 масштабирования могут использоваться, чтобы масштабировать конфигурационные значения расходомера.

Извлекаемые в ходе эксплуатации значения могут включать в себя доступные пользователю данные, которые желательно хранить в вибрационном расходомере. Извлекаемые в ходе эксплуатации значения могут быть доступны пользователю через линию связи и через соединенные с расходомером устройства, включающие в себя диагностические инструментальные средства. Извлекаемые в ходе эксплуатации значения могут содержать данные, которые собираются для возможного будущего диагностического использования. Следовательно, извлекаемые в ходе эксплуатации значения могут содержать внешне доступные данные измерений расходомера и/или внутренние данные, включающие в себя рабочие данные и рабочие условия. Кроме того, извлекаемые в ходе эксплуатации значения могут включать в себя данные модального анализа с подгонкой измеренных при модальном анализе данных к параметрической модели и анализом результатов.

Извлекаемые в ходе эксплуатации значения могут включать в себя данные калибровки усилителя. Данные калибровки усилителя могут включать в себя коэффициенты калибровки усилителя, которые могут использоваться, чтобы проверять, что ток возбуждения усилителя вибрационного расходомера, по существу, не изменился от заводских значений. Расходомер может измерять амплитудно-частотные характеристики (FRF) при одном или более вибрационных тестовых тонах. Полученные FRF могут сравниваться с сохраненными коэффициентами калибровки усилителя, где отклонение (или величина отклонения) может быть использовано, чтобы делать вывод об изменении или ухудшении характеристик в вибрационном расходомере. Измеренные FRF и величина отклонения могут быть сохранены в качестве диагностических или проверочных данных.

Извлекаемые в ходе эксплуатации значения могут включать в себя данные фильтрации. Данные фильтрации могут включать в себя сохраненную информацию фильтрации, такую как времена реакции фильтра, порядки фильтра, число и интервалы выпускных отверстий фильтра, информация о прореживании и информация о полосе затухания, например.

Извлекаемые в ходе эксплуатации значения могут включать в себя данные об остаточной гибкости проточной трубы/расходомера. Данные об остаточной гибкости могут быть вычислены из множества FRF, при этом матрица остаточной гибкости получается из матрицы вычетов обработки полюса и остатка. Остаточная гибкость может получаться в результате дисбаланса массы или другой структурной аномалии в проточных трубах или структуре расходомера. Остаточная гибкость может отслеживаться по времени с любыми изменениями в остаточной гибкости, используемыми в качестве диагностики, чтобы обнаруживать структурные изменения в вибрационном расходомере.

Извлекаемые в ходе эксплуатации значения могут включать в себя данные о неопределенности жесткости. Данные о неопределенности жесткости могут содержать статистические данные, касающиеся изменения в жесткости от заводского исходного состояния. Данные о неопределенности жесткости могут характеризовать значения жесткости в сравнении с числом прогонов расходомера.

Полевое устройство обслуживания и способ согласно изобретению могут быть применены согласно любому из вариантов осуществления для того, чтобы обеспечивать несколько преимуществ, при желании. Полевое устройство обслуживания и способ могут применяться, чтобы облегчать замену системы обработки в вибрационном расходомере. Полевое устройство обслуживания и способ могут быть применены, чтобы облегчать замену системы обработки в вибрационном расходомере, при этом извлекаемые в ходе эксплуатации после замены значения не отличаются или расходятся с извлекаемыми в ходе эксплуатации перед заменой значениями.

Подробные описания вышеупомянутых вариантов осуществления не являются исчерпывающими описаниями всех вариантов осуществления, рассматриваемых изобретателями как находящиеся в рамках изобретения. В действительности, специалисты в области техники поймут, что определенные элементы вышеописанных вариантов осуществления могут по-разному быть объединены или выделены, чтобы создавать дополнительные варианты осуществления, и такие дополнительные варианты осуществления попадают в рамки и учения изобретения. Также обычным специалистам в данной области техники будет очевидно, что вышеописанные варианты осуществления могут быть объединены в целом или частично, чтобы создавать дополнительные варианты осуществления в рамках и учениях изобретения. Соответственно, рамки изобретения должны быть определены из последующей формулы изобретения.

Изобретение относится к полевому устройству обслуживания и способу для облегчения замены системы обработки в вибрационном расходомере. Техническим результатом является повышение надежности работы полевого устройства обслуживания вибрационного расходометра. Полевое устройство (280) обслуживания включает в себя процессор (282) полевого устройства обслуживания и систему (285) хранения, причем процессор (282) полевого устройства обслуживания сконфигурирован, чтобы получать извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения (252a), получать извлекаемые в ходе эксплуатации после замены значения (252b), после того как старая система обработки была заменена заменяющей системой обработки, формировать один или более коэффициентов (266) масштабирования в качестве отношения одного или более извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений (252a) к одному или более извлекаемым в ходе эксплуатации после замены значениям (252b) и загружать один или более коэффициентов (266) масштабирования. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Полевое устройство (280) обслуживания для облегчения замены системы обработки в вибрационном расходомере, при этом полевое устройство (280) обслуживания содержит:
процессор (282) полевого устройства обслуживания, сконфигурированный, чтобы взаимодействовать с одной или более системами обработки вибрационного расходомера; и
систему (285) хранения, соединенную с процессором (282) полевого устройства обслуживания и сконфигурированную, чтобы хранить извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения (252a), извлекаемые в ходе эксплуатации после замены значения (252b) и один или более коэффициентов (266) масштабирования;
при этом процессор (282) полевого устройства обслуживания конфигурируется, чтобы получать извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения (252a) вибрационного расходомера, получать извлекаемые в ходе эксплуатации после замены значения (252b) от вибрационного расходомера, после того как старая система обработки была заменена заменяющей системой обработки, формировать один или более коэффициентов (266) масштабирования в качестве отношения одного или более извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений (252a) к одному или более извлекаемым в ходе эксплуатации после замены значениям (252b), и загружать один или более коэффициентов (266) масштабирования в одно или более из заменяющей системы (203a) обработки или компьютера наблюдения, при этом один или более коэффициентов (266) масштабирования могут быть использованы, чтобы обрабатывать извлекаемые в ходе эксплуатации значения (252).

2. Полевое устройство (280) обслуживания по п. 1, дополнительно содержащее сохранение одного или более коэффициентов (266) масштабирования в системе (285) хранения полевого устройства (280) обслуживания.

3. Полевое устройство (280) обслуживания по п. 1, при этом система (285) хранения дополнительно хранит процедуру (246) выгрузки данных для выгрузки извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений (252a) из старой системы обработки, процедуру (249) коэффициента масштабирования для создания одного или более коэффициентов (266) масштабирования и процедуру (247) загрузки данных для загрузки одного или более коэффициентов (266) масштабирования в заменяющую систему (203a) обработки.

4. Полевое устройство (280) обслуживания по п. 1, при этом получение извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений содержит получение извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений из старой системы обработки.

5. Полевое устройство (280) обслуживания по п. 1, при этом получение извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений содержит получение извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений из оборудования производителя.

6. Полевое устройство (280) обслуживания по п. 1, при этом один или более коэффициентов (266) масштабирования используются, чтобы масштабировать извлекаемые в ходе эксплуатации после замены значения.

7. Полевое устройство (280) обслуживания по п. 1, при этом один или более коэффициентов (266) масштабирования используются, чтобы масштабировать извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения.

8. Полевое устройство (280) обслуживания по п. 1, при этом один или более коэффициентов (266) масштабирования используются, чтобы масштабировать значения измерений вибрационного расходомера.

9. Полевое устройство (280) обслуживания по п. 1, при этом старая система обработки заменяется в вибрационном расходомере заменяющей системой обработки перед масштабированием.

10. Полевое устройство (280) обслуживания по п. 1, при этом старая система обработки заменяется в вибрационном расходомере заменяющей системой обработки после масштабирования.

11. Способ замены системы обработки для вибрационного расходомера содержит этапы, на которых:
получают извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения вибрационного расходомера;
заменяют старую систему обработки вибрационного расходомера заменяющей системой обработки;
эксплуатируют вибрационный расходомер с помощью заменяющей системы обработки, чтобы формировать извлекаемые в ходе эксплуатации после замены значения;
формируют один или более коэффициентов масштабирования в качестве отношения одного или более извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений к одному или более извлекаемым в ходе эксплуатации после замены значениям; и
используют один или более коэффициентов масштабирования, чтобы обрабатывать извлекаемые в ходе эксплуатации значения.

12. Способ по п. 11, при этом получение извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений содержит этап, на котором получают извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения из старой системы обработки.

13. Способ по п. 11, при этом получение извлекаемых в ходе эксплуатации перед заменой значений содержит этап, на котором получают извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения из оборудования производителя.

14. Способ по п. 11, при этом один или более коэффициентов масштабирования используются, чтобы масштабировать извлекаемые в ходе эксплуатации после замены значения.

15. Способ по п. 11, при этом один или более коэффициентов масштабирования используются, чтобы масштабировать извлекаемые в ходе эксплуатации перед заменой значения.

16. Способ по п. 11, при этом один или более коэффициентов масштабирования используются, чтобы масштабировать значения измерений вибрационного расходомера.

17. Способ по п. 11, при этом старая система обработки заменяется в вибрационном расходомере заменяющей системой обработки перед масштабированием.

18. Способ по п. 11, при этом старая система обработки заменяется в вибрационном расходомере заменяющей системой обработки после масштабирования.