ОБНАРУЖЕНИЕ НЕТОЧНОГО ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ВИБРАЦИОННЫМ ИЗМЕРИТЕЛЕМ Российский патент 2019 года по МПК G01F1/84 G01F15/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Описанные ниже варианты реализации относятся к вибрационным измерителям и, в частности, к обнаружению неточного измерения расхода вибрационным измерителем.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Вибрационные измерители, такие как, например, вибрационные денситометры и расходомеры Кориолиса, общеизвестны и используются для измерения массового расхода и для получения другой информации о материалах в пределах трубопровода. Вибрационный измеритель содержит сборку датчика и электронный компонент. Материал в пределах сборки датчика может течь, или может быть стационарным. Каждый тип датчика может иметь уникальные характеристики, которые вибрационный измеритель должен учитывать для достижения оптимальной работы.

Примерные расходомеры Кориолиса раскрыты в Патенте США 4,109,524, Патенте США 4,491,025, и Re. 31,450, все от J.E.Smith и др. Эти сборки датчика расходомеров Кориолиса имеют один или несколько трубопроводов прямой или изогнутой конфигурации. Каждая конфигурация трубопровода в сборке датчика имеет набор собственных колебательных мод, которые могут быть простыми изгибными модами, крутильными модами, или модами смешанного типа. В каждом трубопроводе могут возбуждаться колебания на предпочтительной моде. Материал втекает в сборку датчика из присоединенного магистрального трубопровода на впускной стороне датчика, направляется через трубопровод(-ы), и выходит из датчика через выпускную сторону датчика. Собственные колебательные моды колеблющейся и заполненной материалом системы задаются частично общей массой трубопроводов и материала, текущего в пределах трубопроводов.

Когда нет никакого потока через сборку датчика, приводная сила, приложенная к трубопроводу(-ам), заставляет все точки вдоль трубопровода(-ов) колебаться с идентичной фазой, или с малым "смещением нуля", которое является запаздыванием, измеренным при нулевом расходе. Как только материал начинает течь через сборку датчика, силы Кориолиса приводят к тому, что каждая точка вдоль трубопровода(-ов) имеет различную фазу. Например, фаза на впускном конце датчика отстает от фазы в центрированном положении привода, тогда как фаза на выпуске опережает фазу в центрированном положении привода. Измерительные преобразователи на трубопроводе(-ах) производят синусоидальные сигналы, отображающие перемещение трубопровода(-ов). Выводимые от измерительных преобразователей сигналы обрабатываются для определения разности фаз между измерительными преобразователями. Разность фаз между двумя или более измерительными преобразователями пропорциональна массовому расходу материала, текущего через трубопровод(-ы).

Электронный измеритель, соединенный с приводом, создает приводной сигнал для управления приводом и для определения массового расхода и других свойств материала по сигналам, принимаемым от измерительных преобразователей. Привод может содержать одну из многих известных конструкций; однако, магнит и противостоящая приводная индукционная катушка наиболее успешно используются в производстве расходомеров. Переменный ток поступает на приводную индукционную катушку для возбуждения колебаний трубопровода(-ов) при желаемой амплитуде и частоте колебаний расходомерного трубопровода. Также известно в данной области техники, что измерительными преобразователями могут быть выполнены в виде конструкции магнита и индукционной катушки, очень подобной конструкции привода. Однако, тогда как привод принимает ток, который вызывает движение, измерительными преобразователями могут использовать это обеспечиваемое приводом движение для получения электрического напряжения.

Вибрационные измерители используются во многих приложениях, включая откачку продукта потребителю. Откачка продукта потребителю обычно предполагает передачу партии материала от продавца покупателю, например, в резервуар. Пример откачки продукта потребителю - это заправка топливом. Заправка относится к практике хранения и передачи поступающего судового мазутного топлива, известного как бункерное топливо. Бункерное топливо содержит относительно тяжелую производную нефти, которая используется для обогрева или в больших промышленных и/или судовых двигателях. Бункерное топливо обычно тяжелее и более вязкое, чем бензин или дизельное топливо.

Для заправки топливом судна, большие количества топлива могут временно храниться на барже или в другом контейнере при передаче топлива с берега на судно. Бункер может быть расположен на пирсе или на другом портовом сооружении, или может переноситься баржей или другим транспортным средством с заправочным горючим. Во время заправки, измерение топлива обычно содержит процесс дозирования в режиме пустой-полный-пустой. Этот процесс дозирования в режиме "пустой-полный-пустой", может приводить к попаданию вовлеченного газа в топливо.

Усовершенствования вибрационных измерителей позволили получить более точные измерения топлива, даже когда топливо содержит вовлеченный газ. Однако, проблема может возникать всякий раз, когда поток останавливается, например, вначале или в конце процесса заправки вследствие изменения нулевого смещения вибрационного измерителя. Даже после того, как топливо прекращает течь через вибрационный измеритель, расходомерные трубопроводы продолжают колебаться. В идеальном случае, временная задержка между измерительными преобразователями возвращается к первоначальному значению нулевого смещения, когда поток через трубопроводы становится нулевым. Если временная задержка возвращается к первоначальному нулевому смещению, то вибрационный измеритель регистрирует нулевой массовый расход. Однако, различные факторы влияют на нулевое смещение сборки датчика, и некоторые из факторов могут измениться, или во время процесса заправки, или после последнего процесса обнуления.

Например, хотя и много вибрационных измерителей имеют возможность поддерживать точные измерения, несмотря на вовлеченный газ, в некоторых ситуациях, когда поток через расходомерные трубопроводы падает до нуля, вовлеченный газ может привести к неустойчивости, которая создаст асимметричное демпфирование между впускной и выпускной стороной сборки датчика вибрационного измерителя. Асимметричное демпфирование может привести к временной задержке между измерительными преобразователями, которая может быть отличной от первоначального нулевого смещения и, таким образом, может быть интерпретирована как реальный расход. Эта проблема также может возникнуть, если, например, сборка датчика только частично заполнена флюидом, например, что может произойти во время заправки.

Соответственно, имеется потребность в обнаружении неточного измерения расхода вибрационным измерителем. Имеется также потребность предоставить способы и устройства для обнаружения неточных измерений расхода существующими установленными расходомерами, и без установления дополнительных аппаратных средств.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предоставляется способ обнаружения неточного измерения расхода вибрационным измерителем. В соответствии с вариантом реализации, способ содержит текущий через вибрационный измеритель флюид, измерение расхода и плотности флюида вибрационным измерителем, и вычисление скорости изменения плотности флюида. Способ определяет, неточен ли измеренный расход, на основании сравнения измеренной плотности с опорным значением плотности и сравнения скорости изменения плотности с опорным значением скорости изменения плотности.

Предоставляется устройство для обнаружения неточного измерения расхода вибрационным измерителем. В соответствии с вариантом реализации, устройство содержит интерфейс, сконфигурированный для приема измеренного расхода и измеренной плотности от вибрационного измерителя, и систему обработки, соединенную с интерфейсом для обмена информацией. Система обработки сконфигурирована для вычисления скорости изменения плотности флюида и определения того, является ли измеренный расход неточным, на основании сравнения измеренной плотности с опорным значением плотности, и сравнения скорости изменения плотности с опорным значением скорости изменения плотности.

ОБЪЕКТЫ

В соответствии с объектом, способ обнаружения измерения неточного расхода вибрационным измерителем содержит протекание флюида через вибрационный измеритель и измерение расхода и плотности флюида вибрационным измерителем, вычисление скорости изменения плотности флюида, и определение того, неточен ли измеренный расход, на основании сравнения измеренной плотности с опорным значением плотности, и сравнения скорости изменения плотности с опорным значением скорости изменения плотности.

Предпочтительно, способ дополнительно содержит исключение измеренного расхода из вычисления полного потока, если измеренный расход неточен.

Предпочтительно, опорное значение плотности - это плотность, измеренная до измерения плотности флюида в вибрационном измерителе.

Предпочтительно, сравнение измеренной плотности с опорным значением плотности содержит определение того, является ли измеренная плотность меньше, чем опорное значение плотности.

Предпочтительно, сравнение скорости изменения плотности с опорным значением скорости изменения плотности заключается в определении того, меньше ли скорость изменения плотности относительно опорного значения скорости изменения плотности.

Предпочтительно, определение того, что измеренный расход неточен, дополнительно основано на сравнении измеренного усиления привода вибрационного измерителя с опорным значением усиления привода.

Предпочтительно, сравнение усиления привода с опорным значением усиления привода содержит определение того, больше ли усиление привода опорного значения усиления привода.

Предпочтительно, определение того, что измеренный расход неточен, дополнительно основано на сравнении измеренного расхода с опорным значением расхода.

Предпочтительно, сравнение между измеренным расходом и опорным значением расхода содержит определение того, меньше ли измеренный расход опорного значения расхода.

Предпочтительно, скорость изменения плотности вычисляется из измеренной плотности.

В соответствии с объектом, устройство (900) для обнаружения неточного измерения расхода вибрационным измерителем (5) содержит интерфейс (901), сконфигурированный для приема измеренного расхода и измеренной плотности от вибрационного измерителя (5), и систему (910) обработки, соединенную с интерфейсом (901) для обмена информацией, система (910) обработки, сконфигурированная для вычисления скорости изменения плотности флюида и определения того, является ли измеренный расход неточным на основании сравнения измеренной плотности с опорным значением плотности, и сравнения скорости изменения плотности с опорным значением скорости изменения плотности.

Предпочтительно, система (910) обработки дополнительно сконфигурирована для исключения измеренного расхода из вычисления полного потока, если измеренный расход неточен.

Предпочтительно, опорное значение плотности - это плотность, измеренная до измерения плотности флюида в вибрационном измерителе (5).

Предпочтительно, сравнение измеренной плотности с опорным значением плотности содержит определение того, меньше ли измеренная плотность, чем опорное значение плотности.

Предпочтительно, сравнение скорости изменения плотности с опорным значением скорости изменения плотности заключается в определении того, меньше ли скорость изменения плотности, чем опорное значение скорости изменения плотности.

Предпочтительно, система (910) обработки дополнительно сконфигурирована для определения того, что измеренный расход неточен на основании сравнения измеренного усиления привода вибрационного измерителя (5) с опорным значением усиления привода.

Предпочтительно, сравнение усиления привода с опорным значением усиления привода содержит определение того, больше ли усиление привода опорного значения усиления привода.

Предпочтительно, система (910) обработки дополнительно сконфигурирована для определения того, что измеренный расход неточен на основании сравнения измеренного расхода с опорным значением расхода.

Предпочтительно, сравнение измеренного расхода с опорным значением расхода содержит определение того, меньше ли измеренный расход опорного значения расхода.

Предпочтительно, скорость изменения плотности флюида вычисляется из измеренной плотности.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На всех чертежах то же самое цифровое обозначение представляет тот же самый элемент. Следует понимать, что чертежи не обязательно приведены в масштабе.

Фиг.1 изображает вибрационный измеритель 5, содержащий сборку 10 измерителя и электронный измеритель 20.

Фиг.2 - график 200 профиля загрузки, иллюстрирующий измерения вибрационным измерителем.

Фиг.3 - другой график 300 профиля загрузки, иллюстрирующий измерение усиления привода в дополнение к измерениям, показанным на Фиг.2.

Фиг.4 - график 400 профиля разгрузки, иллюстрирующий измерения вибрационным измерителем.

Фиг.5 - увеличенный график 500 разгрузки, иллюстрирующий сегмент 440e зачистки резервуара/освобождения линии, показанный на графике 400 профиля разгрузки.

Фиг.6 - график 600 остановки разгрузки, иллюстрирующий изменения измерений плотности и расхода в течение сегмента полной остановки.

Фиг.7 - способ 700 обнаружения неточного измерения расхода в соответствии с вариантом реализации.

Фиг.8 - способ 800 обнаружения неточного измерения расхода в соответствии с вариантом реализации.

Фиг.9 - устройство 900 для обнаружения неточного измерения расхода вибрационным измерителем.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Чертежи на Фиг.1-9 и нижеследующее описание демонстрируют конкретные примеры для пояснения специалистам в данной области техники того, как реализовать и использовать наилучший вариант реализации обнаружения неточного измерения расхода вибрационным измерителем. С целью пояснения принципов изобретения, некоторые обычные объекты были упрощены или исключены. Специалистам в данной области техники будут очевидны возможные вариации этих примеров, которые находятся в пределах объема притязаний изобретения. Специалистам в данной области техники будет очевидно, что описанные ниже признаки могут быть различным образом скомбинированы, образуя множественные вариации обнаружения неточного измерения расхода вибрационным измерителем. Таким образом, изобретение не ограничивается описанными ниже конкретными примерами, но только пп. формулы и их эквивалентами.

На Фиг.1 показан вибрационный измеритель 5, содержащий сборку 10 измерителя и электронный измеритель 20. Сборка 10 измерителя реагирует на массовый расход и плотность технологического материала. Электронный измеритель 20 соединен со сборкой 10 измерителя с помощью соединений 100 для предоставления плотности, массового расхода, и информации о температуре по каналу 26, а также для предоставления другой информации. Структура расходомера Кориолиса описана, хотя специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что настоящее изобретение может быть осуществлено как денситометр с колеблющимися трубопроводами, как денситометр с камертонной вилкой, или как подобное этому.

Сборка 10 измерителя включает в себя пару манифольдов 150 и 150', фланцы 103 и 103', имеющие фланцевые горловины 110 и 110', пару параллельных расходомерных трубопроводов 130 и 130', приводной механизм 180, резистивный детектор температуры (RTD) 190, и пару измерительных преобразователей 170l и 170r. Расходомерные трубопроводы 130 и 130' имеют два по существу прямых впускных колена 131, 131' и выпускных колена 134, 134', которые сходятся друг с другом в монтажных опорах 120 и 120' расходомерных трубопроводов. Расходомерные трубопроводы 130, 130' изгибаются в двух симметричных местоположениях вдоль их длины и по существу параллельны по всей их длине. Стягивающие скобы 140 и 140' служат для задания осей W и W', вокруг которых колеблется каждый из расходомерных трубопроводов 130, 130'. Колена 131, 131' и 134, 134' расходомерных трубопроводов 130, 130' неподвижно прикреплены к монтажным опорам 120 и 120' расходомерных трубопроводов, и эти опоры, в свою очередь, неподвижно прикреплены к манифольдам 150 и 150'. Это обеспечивает замкнутый канал для прохождения материала через сборку 10 измерителя.

Когда фланцы 103 и 103', имеющие отверстия 102 и 102', присоединяются через впускной конец 104 и выпускной конец 104' в технологическую линию (не показана), которая переносит измеряемый технологический материал, то материал входит во впускной конец 104 измерителя через отверстие 101 во фланце 103 и проводится через манифольд 150 на монтажную опору 120 расходомерного трубопровода, имеющую поверхность 121. В пределах манифольда 150 материал разделяется и направляется через расходомерные трубопроводы 130, 130'. После выхода из расходомерных трубопроводов 130, 130', технологический материал вновь объединяется в единственный поток в пределах монтажной опоры 120', имеющей поверхность 121', и манифольда 150', и затем направляется на выпускной конец 104', соединенный фланцем 103', имеющим отверстия 102', с технологической линией (не показана).

Расходомерные трубопроводы 130, 130' выбираются и соответственно монтируются на монтажных опорах 120, 120' расходомерных трубопроводов так, чтобы иметь по существу одно и то же массовое распределение, моменты инерции и модули Юнга вокруг изгибных осей W-W и W '-W', соответственно. Эти изгибные оси проходят через стягивающие скобы 140, 140'. Поскольку модули Юнга расходомерных трубопроводов изменяются с температурой, и эти изменения влияют на вычисление расхода и плотности, то RTD 190 устанавливается на расходомерном трубопроводе 130' для непрерывного измерения температуры расходомерного трубопровода 130'. Температура расходомерного трубопровода 130' и, следовательно, напряжение, появляющееся на RTD 190 для данного проходящего через него тока, определяется температурой материала, проходящего через расходомерный трубопровод 130'. Зависящее от температуры напряжение, появляющееся на RTD 190, используется в известном способе электронным измерителем 20 для компенсации изменения упругих модулей расходомерных трубопроводов 130, 130' вследствие любых изменений температуры расходомерных трубопроводов. Датчик RTD 190 связан с электронным измерителем 20 кабельным соединением 195.

Оба расходомерных трубопровода 130, 130' приводятся в движение приводным механизмом 180 в противоположных направлениях вокруг их соответствующих изгибных осей W и W', и на той моде колебаний, которая называется первой несинфазной изгибной модой расходомера. Этот приводной механизм 180 может содержать любую из многих известных конструкций, например, магнит, установленный на расходомерном трубопроводе 130' и противостоящую ему индукционную катушку, установленную на расходомерном трубопроводе 130 и через которую проходит переменный ток для возбуждения колебаний обоих расходомерных трубопроводов 130, 130'. Подходящий приводной сигнал подается электронным измерителем 20 через кабельное соединение 185 на приводной механизм 180.

Электронный измеритель 20 принимает температурный сигнал RTD на кабельном соединении 195, и сигналы левого и правого датчиков, появляющиеся на кабельных соединениях 1651, 165r, соответственно. Электронный измеритель 20 производит сигнал привода, появляющийся на кабельном соединении 185 для управления механизмом 180 и возбуждения колебаний трубопроводов 130, 130'. Электронный измеритель 20 обрабатывает сигналы левого и правого датчиков и сигнал RTD для расчета массового расхода и плотности материала, проходящего через сборку 10 измерителя. Эта информация, наряду с другой информацией, подается электронным измерителем 20 по каналу 26.

Информация, посылаемая по каналу 26, может быть использована для измерения характеристик материала, например, расхода, плотности, и температуры. Другие измерения также могут быть выполнены. Эти и другие измерения могут быть использованы для определения того, неточно ли измерение. Например, сравнение измеренной плотности с опорным значением плотности, и сравнение скорости изменения плотности с опорным значением скорости изменения плотности могут определить, неточно ли измерение, как будет описано более подробно в нижеследующем обсуждении примерных процессов загрузки и разгрузки.

ПРОЦЕСС ЗАГРУЗКИ

Как описано выше, режимы систем пакетной обработки обычно делятся на процесс загрузки и процесс разгрузки. В некоторых вариантах реализации, загрузка и разгрузка материала, такого как бункерное топливо, измеряются тем же самым вибрационным измерителем. Например, насос, соединенный с бункером в доке, может быть связан с топливным отверстием на судне. A вибрационный измеритель, такой как расходомер Кориолиса, может находиться между топливным отверстием и одним или несколькими резервуарами на танкере. Во время процесса загрузки, насос может качать топливо из бункера через вибрационный измеритель в резервуар. Во время разгрузки, другой насос в другом доке может откачивать материал из одного или нескольких резервуаров через вибрационный измеритель. Соответственно, вибрационный измеритель может вычислять полную массу топлива, перемещаемого во время каждого из процессов загрузки и разгрузки, как будет объяснено более подробно ниже.

На Фиг.2 показан график 200 профиля загрузки, иллюстрирующий измерения вибрационным измерителем. Вибрационный измеритель может быть вибрационным измерителем 5, описанным выше в связи с Фиг.1. График 200 профиля загрузки иллюстрирует примерные измерения, получаемые от вибрационного измерителя, тогда как бункерное топливо загружается на танкер. Однако, в альтернативных вариантах реализации могут быть другие профили. График 200 профиля загрузки включает в себя временную ось 210, ось 220 плотности/массового расхода, и температурную ось 230. График 200 профиля загрузки также включает в себя диаграммы 240 измерения. Как показано на Фиг.2, диаграммы 240 измерения включают в себя диаграмму 242 массового расхода, диаграмму 244 плотности, и диаграмму 246 температуры.

Диаграммы 240 измерения могут быть получены в различных состояниях потока, включающих в себя, например, состояния потока или отсутствия потока. Например, во время заправки, вибрационный измеритель может измерять расход флюида в состояниях отсутствия потока, поскольку клапан на доке выключен. Также во время заправки, вибрационный измеритель может измерять расход материала, который включает в себя газы вследствие высушивания резервуаров, или подобного. Поток материала также может включать в себя различные другие компоненты, например, вовлеченный воздух, твердые частицы, и т.д.

Различные состояния потока могут обуславливать, соответственно, различный расход, плотность, усиление привода, и другие измерения. Соответственно, диаграммы 240 измерения могут быть разделены на различные сегменты с различными характеристиками вследствие различных состояний потока в течение каждого сегмента. В показанном на Фиг.2 варианте реализации, диаграммы 240 измерения могут быть разделены на несколько различных сегментов, которые соответствуют заполнению и опорожнению трубопроводов в вибрационном измерителе. Эти различные сегменты показаны на графиках 240 измерения посредством сегмента 240a заполнения, сегмента 240b частичного заполнения, сегмента 240c потока материала, сегмента 240d опорожнения, и сегмента 240e опустошения.

В течение сегмента 240a заполнения, материал начинает заполнять вибрационный измеритель. Как можно видеть, диаграмма 244 плотности в сегменте 240a заполнения находится на уровне приблизительно в 800 кг/м³. Диаграмма 242 массового расхода находится приблизительно на нулевом уровне вследствие отсутствия потока материала через вибрационный измеритель. Кроме того, поскольку имеется нулевой измеренный расход, то разность фаз соответствует нулевому смещению. Поэтому, можно видеть, что отсутствует несбалансированное состояние, описанное выше. После сегмента 240a заполнения, справа, можно также видеть, что как только трубопроводы в вибрационном измерителе заполняются с материалом, диаграмма 244 плотности начинает осциллировать.

От сегмента 240a заполнения к сегменту 240b частичного заполнения, отсчет плотности увеличивается приблизительно от 820 кг/м³ и приблизительно до 995 кг/м³ из-за газов или других флюидов в трубопроводах, заменяемых материалом. Однако, нет никакого потока через вибрационный измеритель, поскольку трубопроводы все еще заполняются. Поскольку нет никакого потока через вибрационный измеритель, диаграмма 242 массового расхода остается в нуле. Это происходит вследствие отсутствия сил Кориолиса, которые обуславливают разность фаз между двумя датчиками. Поэтому, процесс заполнения, показанный сегментом 240a заполнения и сегментом 240b частичного заполнения, не дает вклад в рассчитываемый полный поток через вибрационный измеритель. После того, как вибрационный измеритель заполнен, топливо может начать течь через вибрационный измеритель, что иллюстрируется сегментом 240c потока материала.

В начале сегмента 240c потока материала, диаграмма 244 плотности осциллирует и затем стабилизируется приблизительно при 995 кг/м³. Осцилляции диаграммы 244 плотности могут быть обусловлены глобулярным потоком. Пробки могут присутствовать вследствие газов, захваченных в трубопроводы, когда вибрационный измеритель заполнялся. Когда материал начинает течь, захваченные газы перемещаются через вибрационный измеритель, вызывая возмущение считываемой плотности. Кроме того, вследствие течения материала через вибрационный измеритель, расход уменьшается от 0 и приблизительно до 800 метрических тонн в час. Расход отрицателен, поскольку материал течет через вибрационный измеритель в обратную сторону. Соответственно, величина измеренного обратного потока - это расход материала. Как можно также видеть из Фиг.2, диаграмма 246 температуры растет в начале сегмента 240c потока материала. В течение сегмента 240c потока материала, диаграмма 242 массового расхода, диаграмма 244 плотности, и диаграмма 246 температуры, стабилизируются приблизительно при 1000 кг/м³, 800 метрических тонн в час, и 50°C, соответственно, и приблизительно за 5000 секунд.

Двигаясь далее вправо по сегменту 240c потока материала, диаграмма 244 плотности остается устойчивой, хотя величина массового расхода на диаграмме 242 начинает падать. Падение массового расхода на диаграмме 242 может произойти из-за клапана, закрываемого для уменьшения расхода. Более определенно, начиная приблизительно с 13000 секунд, имеется ряд этапов на диаграмме 242 массового расхода. Однако, диаграмма 244 плотности остается постоянной, поскольку величина массового расхода на диаграмме 242 падает. Соответственно, можно заметить, что поскольку диаграмма 244 плотности устойчива, соответствующие участки диаграммы 242 массового расхода могу быть точными измерениями расхода. Приблизительно с 13500 секунд и вблизи конца сегмента 240c потока материала, диаграмма 242 массового расхода снижается приблизительно от 800 метрических тонн в час и приблизительно до 550 метрических тонн в час.

После того, как поток топлива отключен, например, вследствие закрытия клапана на доке, вибрационный измеритель начинает опорожняться. В показанном на Фиг.2 варианте реализации, сегмент 240d опорожнения начинается приблизительно с 16000 секунд, и значение на диаграмме 242 массового расхода уменьшается приблизительно от 550 метрических тонн в час до нуля метрических тонн в час. Хотя значение на диаграмме 242 массового расхода падает до нуля, диаграмма 244 плотности осциллирует, но остается больше чем нуль. Диаграмма 244 плотности может осциллировать, например, вследствие пробкового потока и свойств материала в вибрационном измерителе. Диаграмма 246 температуры также падает и начинает стремиться приблизительно к значению 38 градусов.

Сегмент 240e опустошения, который начинается приблизительно с 16500 секунд, показывает, что когда вибрационный измеритель опустошен, диаграмма 244 плотности стремится приблизительно к 820 кг/м³, что приблизительно то же самое, что и измерение в начале процесса загрузки. Значение на диаграмме 242 массового расхода остается на нуле, хотя имеется возмущение приблизительно на 16500 секундах между сегментом 240d опорожнения и сегментом 240e опустошения. Соответственно, диаграмма 242 массового расхода в течение сегмента 240e опустошения не дает вклад в рассчитываемый полный массовый поток через вибрационный измеритель. Кроме того, можно отметить, что несбалансированное состояние, которое приводит к неточным измерениям, не присутствует в течение сегмента 240e опустошения.

Хотя диаграмма 242 массового расхода, диаграмма 244 плотности, и диаграмма 246 температуры может предоставить существенную информацию о состояниях потока материала в вибрационном измерителе, дополнительная информация о состояниях потока может быть получена, например, измерением усиления привода. Поэтому, примерные измерения усиления привода обсуждаются более подробно ниже, хотя любые другие подходящие измерения, такие как, например, измерение напряжения измерительных преобразователей, могут быть использованы в альтернативных вариантах реализации.

На Фиг.3 показан другой график 300 профиля загрузки, иллюстрирующий измерение усиления привода в дополнение к измерениям, показанным на Фиг.2. График 300 профиля загрузки включает в себя временную ось 310, ось 320 плотности/массового расхода, и ось 330 температуры/усиления привода. График 300 профиля загрузки также включает в себя диаграммы 340 измерения. Как показано на Фиг.3, диаграммы 340 измерения включают в себя диаграмму 342 массового расхода, диаграмму 344 плотности, и диаграмму 346 температуры, которые соответственно соответствуют диаграмме 242 массового расхода, диаграмме 244 плотности, и диаграмме 246 температуры, показанным на Фиг.2. Сегменты 240a-240e, описанные в связи с Фиг.2, также показаны на Фиг.3 как сегмент 340a заполнения, сегмент 340b частичного заполнения, сегмент 340c потока материала, сегмент 340d опорожнения, и сегмент 340e опустошения. На Фиг.3 также показана диаграмма 348 усиления привода, иллюстрирующая изменения усиления привода во время процесса загрузки.

Как можно видеть из Фиг.2 и 3, диаграмма 244, 344 плотности почти постоянна в течение существенного участка процесса загрузки. Диаграмма 244, 344 плотности изменяется, когда имеется пробковый поток или вовлеченный газовый поток через вибрационный измеритель. Диаграмма 242, 342 массового расхода также постоянна. Соответственно, полный поток через вибрационный измеритель может быть вычислен из расхода, показанного на диаграмме 242, 342 массового расхода. Вычисление может содержать, например, интегрирование диаграммы 242, 342 массового расхода, показанной на Фиг.2 и 3. Однако, в других вариантах реализации могут быть использованы альтернативные способы вычисления.

Диаграмма 348 усиления привода начинается с усиления приблизительно на 100%. Диаграмма 348 усиления привода сохраняется приблизительно на 100%, пока диаграмма 242, 342 массовый расход не укажет, что материал течет через вибрационный измеритель. В течение сегмента 340c потока материала, диаграмма 348 усиления привода в целом меньше, чем 60%. Диаграмма 348 усиления привода может быть ниже 60% из-за колебания трубопроводов на резонансной частоте. Когда вибрационный измеритель опорожняется или опустошается, усиление привода увеличивается приблизительно до 100% с некоторыми возмущениями, при которых имеется падение, меньше, чем 60%.

Можно отметить, что диаграмма 348 усиления привода может указать опустошенное или частично заполненное состояние в трубопроводах. Соответственно, может быть указано несбалансированное состояние в расходомере, когда значения на диаграмме 348 усиления привода больше, чем, например, 85%. Однако, даже в течение сегмента 340c потока материала диаграмма 348 усиления привода включает в себя возмущения, значения которых больше, чем 85%. Соответственно, возмущения на диаграмме 348 усиления привода также могут указать на состояния, связанные, например, с пробковым потоком, или подобным, но не может быть описанного выше несбалансированного состояния, поскольку возмущения происходят в течение состояния с потоком.

Выше рассматривался процесс загрузки и соответствующие состояния потока. Как можно заметить, процесс разгрузки может привести к таким состояниям потока, которые отличаются от состояний потока, имеющихся в течение процесса загрузки. Например, процесс разгрузки может сопровождаться большими, чем в процессе загрузки, пробками или потоками вовлеченного газа. Кроме того, процесс разгрузки может включать в себя сегмент останова на нуль, который может иметь место, когда насос выключается при перекачке топлива из резервуара. Эти два состояния могут создать несбалансированное состояние потока, которое приводит к неточному измерению массового расхода. Примерный процесс разгрузки обсуждается ниже.

ПРОЦЕСС РАЗГРУЗКИ

На Фиг.4 показан график 400 профиля разгрузки, иллюстрирующий измерения вибрационным измерителем. Вибрационный измеритель, использованный для создания описанных выше графиков 200, 300 профиля загрузки, использовался для создания такого же графика 400 профиля разгрузки, показанного на Фиг.4. Однако, в альтернативных вариантах реализации, первый вибрационный измеритель может быть использован для загрузки топлива в резервуар, и второй вибрационный измеритель может быть использован для разгрузки топлива из резервуара. Другие конфигурации также могут использоваться.

График 400 профиля разгрузки включает в себя временную ось 410, ось 420 плотности/массового расхода, и ось 430 температуры/усиления привода. График 400 профиля разгрузки также включает в себя диаграммы 440 измерения. Как показано на Фиг.4, диаграммы 440 измерения включают в себя диаграмму 442 массового расхода, диаграмму 444 плотности, диаграмму 446 температуры, и диаграмму 448 усиления привода. Подобно описанному выше процессу загрузки, процесс разгрузки может быть разделен на несколько сегментов.

В показанном на Фиг.4 варианте реализации, процесс разгрузки может быть разделен на сегмент 440a опустошения, сегмент 440b частичного заполнения, сегмент 440c потока материала, который разделен на сегмент 440d останова, и сегмент 440e очистки резервуара/освобождения линии, который описывается в связи с Фиг.5. Эти сегменты соответствуют текущему материалу, такому как бункерное топливо, из резервуара до первоначально пустого вибрационного измерителя, заполняя вибрационный измеритель, и опорожняя резервуар через вибрационный измеритель. Соответственно, процесс разгрузки начинается с сегмента 440a опустошения.

Сегмент 440a опустошения - это состояние потока, когда вибрационный измеритель не заполнен материалом. В течение сегмента 440a опустошения материал вытекает из резервуара, и в линию, которая соединена с вибрационным измерителем. Диаграмма 444 плотности остается постоянной приблизительно на уровне 800 кг/м³. Диаграмма 442 массового расхода находится на нуле и не имеет никаких возмущений. Диаграмма 446 температуры находится приблизительно на уровне 32°C, и диаграмма 448 усиления привода составляет приблизительно 100%.

В начале сегмента 440b частичного заполнения, который составляет приблизительно 6000 секунд, диаграмма 444 плотности начинает осциллировать, но диаграмма 442 массового расхода остается на нуле. После того, как вибрационный измеритель заполнится, и материал начинает течь, диаграмма 444 плотности осциллирует и затем увеличивается приблизительно от 800 кг/м³ и приблизительно до 995 кг/м³ за приблизительно 6800 секунд. Однако, поскольку нет никакого потока через вибрационный измеритель, диаграмма 442 массового расхода остается на нуле. Это происходит вследствие отсутствия сил Кориолиса, которые вызывают разность фаз между двумя датчиками. Поэтому, измерения расхода, выполненные в течение сегмента 440b частичного заполнения, могут не давать вклад в рассчитываемый полный поток через вибрационный измеритель. После того, как вибрационный измеритель будет заполнен, материал может начать течь через вибрационный измеритель.

В течение сегмента 440c потока материала, диаграмма 444 плотности находится на уровне приблизительно в 995 кг/м³. Как можно видеть, диаграмма 444 плотности также относительно стабильна в течение сегмента 440c потока материала. Диаграмма 442 массового расхода увеличивается приблизительно от 0 и приблизительно до 650 метрических тонн в час. Диаграмма 446 температуры увеличивается приблизительно от 32°C и приблизительно до 48°C. Диаграмма 448 усиления привода уменьшается приблизительно до 50% с возмущением, которое составляет приблизительно 80% и приблизительно при 10500 секундах.

Приблизительно при 12500 секундах, сегмент 440c потока материала прерывается сегментом 440d останова. Сегмент 440d останова отличается тем, что диаграмма 444 плотности остается постоянной и величина массового расхода на диаграмме 442 падает до нуля метрических тонн в час. Диаграмма 446 температуры стремится приблизительно к 32°C и диаграмма 448 усиления привода увеличивается по существу с постоянным наклоном приблизительно до 55%. Приблизительно при 16500 секундах, сегмент 440d останова заканчивается, и сегмент 440c потока материала возобновляется.

В течение сегмента 440c потока материала приблизительно от 16500 секунд и приблизительно до 27000 секунд, диаграмма 442 массового расхода и диаграмма 444 плотности по существу постоянны. Значения на диаграмме 442 массового расхода и на диаграмме 444 плотности также по существу те же самые, как в течение сегмента 440c потока материала перед сегментом 440d останова. Кроме того, имеется несколько возмущений на диаграмме 448 усиления привода. В течение этих возмущений, диаграмма 442 массового расхода или остается постоянной или падает. Сегмент 440c потока материала заканчивается приблизительно тогда, когда резервуар по существу опорожнен.

Соответственно, график 400 профиля разгрузки также включает в себя сегмент 440e очистки резервуара/освобождения линии, который описывается более подробно в связи с Фиг.5. Сегмент 440e очистки резервуара/освобождения линии имеет место тогда, когда один или несколько резервуаров и линий на танкере освобождаются от остаточного топлива. Как можно видеть, сегмент 440e очистки резервуара/освобождения линии обычно предполагает прерывистый поток материала, такой как, например, относительно быстро изменяющаяся последовательность привнесенных воздушных разрывов в потоке топлива. В результате, сегмент 440e очистки резервуара/освобождения линии имеет быстрые осцилляции плотности и расхода материала.

Как можно видеть из Фиг.4, диаграмма 444 плотности почти постоянна в течение существенного участка процесса разгрузки. Как также можно видеть, сравнивая Фиг.4 с Фиг.2 и 3, измерения плотности приблизительно те же самые при подобных состояниях потока. Однако, в отличие от примерного процесса загрузки, описанного выше в связи с Фиг.2 и 3, показанный на Фиг.4 процесс разгрузки приводит к осцилляциям диаграммы 442 массового расхода. Эти осцилляции могут включать в себя расходы, которые являются ненулевыми и могут, поэтому, давать вклад в вычисление полного потока материала через вибрационный измеритель.

В связи с предшествующим описанием различных состояний потока в течение примерных периодических процессов, ниже описываются варианты реализации обнаружения неточных измерений расхода. Например, ниже описывается, как измерения плотности могут быть использованы для определения того, является ли соответствующее измерение расхода неточным измерением. Способ обнаружения неточного измерения расхода также может относиться к другим измерениям вибрационного измерителя. Нижеследующее описание начинается с рассмотрения примерных точных измерений расхода в связи с Фиг.5, а затем рассматриваются неточные измерения расхода, показанные на Фиг.6.

ПРИМЕРНЫЕ ТОЧНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА

На Фиг.5 показан увеличенный график 500 разгрузки, иллюстрирующий сегмент 440e очистки резервуара/освобождения линии, показанный на графике 400 профиля разгрузки. Увеличенный график 500 разгрузки включает в себя временную ось 510, ось 520 плотности/массового расхода, и ось 530 усиления привода. Увеличенный график разгрузки также включает в себя диаграммы 540 измерения. Диаграммы 540 измерения включают в себя диаграмму 542 массового расхода, диаграмму 544 плотности, и диаграмму 548 усиления привода.

Как можно видеть из Фиг.5, диаграмма 544 плотности соответствует диаграмме 542 массового расхода. Например, когда диаграмма 544 плотности падает, то обычно имеется пробковый поток через вибрационный измеритель. Диаграмма 542 массового расхода также падает и, в частности, падает приблизительно до нуля. Как можно видеть, диаграмма 542 массового расхода, падающая до нуля, приблизительно когда имеется пробковый поток через вибрационный измеритель, указывает на то, что измерения массового расхода в течение сегмента 440e очистки резервуара/освобождения линии точны и должны быть включены в вычисление полного потока материала через вибрационный измеритель.

Кроме того, диаграмма 548 усиления привода остается по существу постоянной, за исключением переходного падения, которое имеет короткую продолжительность. Диаграмма 548 усиления привода, остающаяся постоянной даже при том, что имеются осцилляции диаграммы 542 массового расхода и диаграммы 544 плотности, также может указать, что измерения массового расхода, показанные на Фиг.5, точны.

Соответственно, можно видеть, что расходомер может точно измерить расход материала через вибрационный измеритель в течение сегмента 440e очистки резервуара/освобождения. Однако, другие сегменты разгрузки могут вызвать неточные измерения расхода, которые могут быть обнаружены, как будет описано ниже в связи с вариантом реализации, показанным на Фиг.6.

ПРИМЕРНЫЕ НЕТОЧНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА

На Фиг.6 показан график 600 останова разгрузки, иллюстрирующий изменения в измерениях плотности и расхода в течение сегмента полного останова. График 600 останова разгрузки имеет временную ось 610, ось 620 плотности/массового расхода, и ось 630 усиления привода. График 600 останова разгрузки также включает в себя диаграммы 640 измерения. Диаграммы 640 измерения включают в себя диаграмму 642 массового расхода, диаграмму 644 плотности, и диаграмму 648 усиления привода.

График 600 останова разгрузки включает в себя первый сегмент 650 останова, и второй сегмент 660 останова. В пределах и первого, и второго сегмента 650, 660 останова имеется измерение 644a плотности с наклоном и измерение 642a неточного расхода. Также, и на первом, и на втором сегменте 650, 660 останова показано измерение 644b плотности нулевого потока и измерение 642b нулевого расхода.

Измерение 642b нулевого расхода - это сегмент диаграммы 642 массового расхода, который составляет приблизительно ноль метрических тонн в час. И напротив, неточное измерение 642a расхода - больше чем нуль. Неточное измерение 642a расхода также возникает, когда вибрационный измеритель находится в состоянии останова потока. Соответственно, фактический поток материала через вибрационный измеритель оказывается нулевым, хотя вибрационный измеритель измеряет расход. Неточное измерение 642a расхода вероятно обусловлено несбалансированностью расходомерных трубопроводов или другими состояниями, которые не соответствуют фактическому потоку материала через вибрационный измеритель.

Как можно видеть, измерение 644a плотности с наклоном соответствует неточному измерению 642a расхода и имеет ненулевой наклон. Кроме того, скорость изменения плотности в измерении 644a плотности с наклоном меньше, чем скорость изменения плотности при измерении 644b плотности нулевого потока. Поэтому, сравнение скорости изменения плотности диаграммы 644 плотности с опорным значением скорости изменения плотности может идентифицировать неточное измерение вибрационным измерителем. Например, если сравнение показывает, что скорость изменения плотности для измерения 644a плотности с наклоном меньше, чем скорость изменения плотности, которая соответствует измерению 642b нулевого расхода, то неточное измерение 642a расхода может быть исключено от полного потока через расходомер. В других вариантах реализации могут быть использованы другие опорные значения скорости изменения плотности.

Как было показано выше, неточное измерение 642a расхода может быть обнаружено сравнением скорости изменения плотности на диаграмме 644 плотности с опорным значением скорости изменения плотности. В примерном варианте реализации, скорость изменения плотности на диаграмме 644 плотности может быть сравнена со скалярным значением, которое устанавливается пользователем. Скалярное значение может быть максимальным значением. В этом варианте реализации, если скорость изменения плотности на диаграмме 644 плотности меньше, чем опорное значение скорости изменения плотности, то соответствующее измерение 642a расхода может быть неточным. Этот и другие способы обнаружения неточного измерения расхода описываются более подробно ниже.

На Фиг.7 показан способ 700 обнаружения неточного измерения расхода в соответствии с вариантом реализации. Способ 700 начинается с протекания флюида через вибрационный измеритель на этапе 710. Вибрационный измеритель может быть вибрационным измерителем 5, описанным в связи с Фиг.1, хотя в альтернативных вариантах реализации может быть использован любой соответствующий вибрационный измеритель. На этапе 720, способом 700 измеряется расход и плотность флюида вибрационным измерителем. В показанном варианте реализации, расход может быть массовым расходом, хотя любой подходящий расход может быть использован в альтернативных вариантах реализации. На этапе 730, способом 700 из измеренной плотности определяется скорость изменения плотности. Скорость изменения плотности может быть определена различным образом, таким как, например, скользящее среднее значение предшествующих измерений объема выборки, или подобное.

На Фиг.8 показан способ 800 обнаружения неточного измерения расхода в соответствии с вариантом реализации. Способ 800 начинается с протекания флюида через вибрационный измеритель на этапе 810. Вибрационный измеритель может быть вибрационным измерителем 5, описанным выше в связи с Фиг.1. На этапе 820, способом 800 измеряется расход и плотность флюида вибрационным измерителем. Расход может быть массовым расходом, хотя любой подходящий расход может быть использован в альтернативных вариантах реализации. На этапе 830, способом 800 измеряется усиление привода вибрационного измерителя. На этапах 840-880, способом 800 сравниваются измерения с опорными значениями для определения того, неточно ли измерение вибрационным измерителем. Если все сравнения, сделанные на этапах 840-880 истинны, то измерение расхода указывается как неточное на этапе 880.

Как показано на Фиг.8, способом 800 сравнивается измеренная плотность, скорость изменения плотности для измеренной плотности, измеренный расход, и измеренное усиление привода с соответствующими опорными значениями. На этапе 840, способом 800 сравнивается измеренная плотность с опорным значением плотности. В частности, способом 800 определяется, меньше ли измеренная плотность, чем опорное значение плотности. Опорное значение плотности может быть заданным опорным значением плотности. Например, в отношении вариантов реализации, показанных на Фиг. 1-6, опорное значение плотности может быть 950 кг/м³. Опорное значение плотности 950 кг/м³ может быть выбрано для гарантии того, что измеренные расходы, которые соответствуют измерениям плотности, большие, чем 950 кг/м³, добавляются к рассчитываемому полному потоку материала через вибрационный измеритель.

На этапе 850, скорость изменения плотности из измерений сравнивается с опорным значением скорости изменения плотности. Например, если скорость изменения плотности меньше, чем опорное значение скорости изменения плотности, то способ 800 переходит на этап 860. Опорное значение скорости изменения плотности может быть заданным опорным значением скорости изменения плотности. Например, в отношении вариантов реализации, показанных на Фиг.1-6, опорное значение скорости изменения плотности может быть 10 кг/м³ в секунду. Соответственно, если измерение плотности меньше, чем опорное значение плотности, и скорость изменения плотности меньше, чем опорное значение скорости изменения плотности, то способ 800 продолжается до этапа 860.

На этапе 860, способом 800 сравнивается измеренный расход с опорным значением расхода. В частности, если измеренный расход меньше, чем опорное значение расхода, то способ 800 продолжается до этапа 870. Опорное значение расхода может быть заданным опорным значением. Например, в отношении вариантов реализации, показанных на Фиг. 1-6, опорное значение расхода может быть 100 метрических тонн в час. Соответственно, если измерение плотности меньше, чем опорное значение плотности, то скорость изменения плотности для измеряемой плотности меньше, чем опорное значение скорости изменения плотности, и измеренный расход меньше, чем опорное значение расхода, то способ 800 продолжается до этапа 870.

На этапе 870, способом 800 сравнивается измеренное усиление привода с опорным значением усилением привода. В частности, способом 800 определяется, больше ли измеренное усиление привода, чем опорное значение усиления привода. Например, в отношении вариантов реализации, показанных на Фиг.1-6, опорное значение усиления привода может быть 85%. Соответственно, если измерение плотности меньше, чем опорное значение плотности, скорость изменения плотности меньше, чем опорное значение скорости изменения плотности, измеренный расход меньше, чем опорное значение расхода, и измеренное усиление привода больше, чем опорное значение усиления привода, то способ 800 продолжается до этапа 880.

На этапе 880, способом 800 указывается, что измерение расхода неточно. Измерение расхода может быть тем же самым расходом, который был измерен на этапе 820. То есть, расход, плотность, и усиление привода могут быть измерены приблизительно за то же самое время. Однако, в альтернативных вариантах реализации, расход, плотность, и усиление привода, которые измеряются на этапах 820-830, могут соответствовать друг другу и иначе (например, по измерению временной задержки). Как показано на Фиг.8, измеренная плотность, измеренный расход, и измеренное усиление привода соответствуют друг другу, как измеренные приблизительно в то же самое время.

Измерение расхода может быть указано как неточное различным образом. Например, измерение расхода, сохраняемое в электронном измерителе, может иметь дополнительный бит, который перебрасывается на ноль, когда этапы 840-870 указывают, что измерение расхода неточно. То есть, измерение расхода может быть сохранено со значением по умолчанию как 'точное', например, значением единица. Когда способ 800 указывает, что измерение расхода неточно, бит может быть переброшен на ноль. Соответственно, неточное измерение расхода впоследствии не добавляется к полному расходу через вибрационный измеритель. Альтернативные варианты реализации могут использовать другие способы для индикации того, что измерение расхода неточно, что может быть выполнено электронным измерителем 20, описанным в связи с Фиг.1. Примерный электронный измеритель 20 описывается ниже.

На Фиг.9 показано устройство 900 обнаружения неточного измерения расхода вибрационным измерителем. В показанном на Фиг.9 варианте реализации, устройство 900 состоит из электронного измерителя 20, описанного выше в связи с Фиг.1. Электронный измеритель 20 может включать в себя интерфейс 901 и систему 910 обработки. Система 910 обработки может включать в себя систему 920 памяти. Система 920 памяти может содержать внутреннюю память, как показано, или альтернативно может содержать внешнюю память.

Интерфейс 901 может принимать сигналы датчика от механизма 180 привода и измерительных преобразователей 1701, 170r через кабельные соединения 165r, 1651, 185. Интерфейс 901 может выполнять любое необходимое или желаемое формирование сигнала, например, любого вида форматирование, усиление, буферизацию, и т.д. Альтернативно, некоторые или все формирования сигнала могут быть выполнены в системе 910 обработки. Кроме того, интерфейс 901 может иметь возможность связи между электронным измерителем 20 и внешними устройствами. Интерфейс 901 может иметь возможность взаимодействия посредством любого вида электронной, оптической, или беспроводной связи.

Интерфейс 901, в варианте реализации, может включать в себя цифровой преобразователь, причем сигнал датчика содержит аналоговый сигнал. Цифровой преобразователь может выбирать и оцифровывать аналоговый сигнал и производить цифровой сигнал. Цифровой преобразователь также может выполнять любое необходимое прореживание, причем цифровой сигнал прореживается для сокращения количества необходимой обработки сигналов и для сокращения продолжительности обработки.

Система 910 обработки может содержать универсальный компьютер, микропроцессорную систему, логическую схему, или некоторое другое универсальное или специализированное устройство обработки. Система 910 обработки может быть распределена среди множественных устройств обработки. Система 910 обработки может включать в себя любого вида интегральный или независимый электронный носитель данных, такой как система 920 памяти.

Следует понимать, что электронный измеритель 20 может включать в себя различные другие компоненты и функции, которые являются общеизвестными в данной области техники. Эти дополнительные признаки опущены в описании и чертежах для краткости изложения. Поэтому, настоящее изобретение не должно быть ограничено конкретными вариантами реализации, показанными и обсуждаемыми.

Электронный измеритель 20 может использовать сохраняемый приводной сигнал для создания и подачи сигнала привода по кабельному соединению 185 на приводной механизм 180. Например, сигнал привода, описанный в связи с Фиг.1, может быть создан из сохраняемого сигнала привода цифро-аналоговым преобразователем. Кроме того, электронный измеритель 20 может принимать, кодировать, и сохранять сигналы датчика, принятые по кабельным соединениям 1651, 165r как сохраняемые сигналы датчика. В некоторых вариантах реализации, сигналы датчика могут включать в себя сигналы, принятые от механизма 180 привода. Электронный измеритель 20 также может принимать, кодировать, и сохранять RTD сигнал от RTD 190 как сигнал RTD (не показан), который связан с расходомерными трубопроводами 130, 130'. Электронный измеритель 20 может обрабатывать сигналы датчика для получения параметров потока материала, текущего через расходомерные трубопроводы 130, 130'.

Электронный измеритель 20 может принимать и сохранять измеренный расход 921, измеренную плотность 922, и измеренное усиление 923 привода. Измеренный расход 921, измеренная плотность 922, и измеренное усиление 923 привода, могут быть приняты через интерфейс 901 и сохранены в системе 920 памяти, как показано на Фиг.9. Измеренный расход 921, измеренная плотность 922, и измеренное усиление 923 привода, могут быть сохранены как цифровое значение со связанной датой, например, временной меткой измерения, битом достоверности, и т.д.

Электронный измеритель 20 также может вычислять опорное значение 928 скорости изменения плотности. Опорное значение 928 скорости изменения плотности может быть вычислено, сохраняя временные последовательности измеренной плотности 922 с заданным объемом выборки. Разности между каждой из временных последовательностей измеренной плотности 922 могут быть просуммированы и разделены на число разностей. Объем выборки может быть одним или более. Например, измерение плотности, которое принято через интерфейс 901 может быть вычтено из измеренной плотности 922, которая сохраняется в системе 920 памяти. Результат может быть сохранен как скорость 924 изменения плотности.

В показанном на Фиг.9 варианте реализации, электронный измеритель 20 может обрабатывать измеренный расход 921, измеренную плотность 922, и измеренное усиление 923 привода. Например, в отношении вышеописанных вариантов реализации, электронный измеритель 20 может принимать и сохранять измеренный расход 921, измеренную плотность 922, и измеренное усиление 923 привода от сборки 10 измерителя через интерфейс 901. Электронный измеритель 20 также может сравнивать измеренный расход 921, измеренную плотность 922, и измеренное усиление 923 привода с опорными значениями, используя описанный выше способ 800.

Например, электронный измеритель 20 может сравнивать измеренный расход 921 с опорным значением 925 расхода. Аналогично, электронный измеритель 20 может сравнивать измеренную плотность 922 с опорным значением 926 плотности, и измеренное усиление 923 привода с опорным значением 927 усиления привода. Сравнение может быть выполнено системой 910 обработки способом 800, описанным в связи с Фиг.8, хотя электронным измерителем 20 могут быть выполнены альтернативные способы.

Опорное значение плотности 926 и опорное значение 927 усиления привода могут быть заданными. То есть, опорное значение 926 плотности и опорное значение 927 усиления привода могут быть введены пользователем, определены алгоритмом, или подобное, до измерения расхода, плотности, и усиления привода. Однако, альтернативные варианты реализации могут использовать различные другие способы определения и сохранения опорных значений 925-928. Например, таблица с типами топлива и коррелированные опорные значения могут быть сохранены в электронном измерителе 20. Пользователь может ввести тип топлива в электронный измеритель 20 через пользовательский интерфейс. Электронный измеритель 20 может считывать коррелированные опорные значения 925-928 из системы 920 памяти.

Сравнивая измерения 921-924 с опорными значениями 925-928, электронный измеритель 20 может определить, является ли измеренный расход 921 неточным измерением. Например, способ 800 может определить, меньше ли измеренный расход 921, чем опорное значение 925 расхода, измеренная плотность 922 - меньше, чем опорное значение 926 плотности, измеренное усиление 923 привода - больше, чем опорное значение 927 усиление привода, и скорость 924 изменения плотности - меньше, чем опорное значение 928 скорости изменения плотности. Если вышеуказанные сравнения истинны, то электронный измеритель 20 может исключить измеренный расход 921 из вычисления полного потока.

Электронный измеритель 20 также может вычислять полный поток. Например, электронный измеритель 20 может проинтегрировать временные последовательности измеренных расходов по периоду процесса загрузки или разгрузки. Другие способы могут использоваться в альтернативных вариантах реализации.

Описанные выше варианты реализации предоставляют способ 700, 800 и устройство 900 для обнаружения неточного измерения расхода вибрационным измерителем. Как объяснено выше, способ 700, 800 и устройство 900 для обнаружения неточного измерения расхода вибрационным измерителем могут сравнить измерения с опорными значениями. Сравнение может указать, является ли измерение расхода неточным. Если измерение расхода неточно, то измерение расхода не включается в полное вычисление потока.

Соответственно, полное вычисление потока не включает в себя неточные измерения расхода. В применениях с перекачиваемыми партиями в процессах загрузки и разгрузки, измерения могут быть теми же самыми или находиться в пределах взаимно согласованного допуска. Кроме того, поскольку сравнения могут быть сделаны в пределах электронного измерителя 20, дополнительные устройства проверки измерения не требуются.

Подробные описания вышеупомянутых вариантов реализации не являются исчерпывающими описаниями всех вариантов реализации, рассматриваемых авторами как находящиеся в рамках настоящего описания. Действительно, специалисты в данной области техники увидят, что некоторые элементы вышеописанных вариантов реализации могут по-разному быть объединены или исключены, образуя дополнительные варианты реализации, и такие дополнительные варианты реализации находятся в пределах объема притязаний и принципов настоящего описания. Специалистам в данной области техники также будет очевидно, что вышеописанные варианты реализации могут быть объединены полностью или частично, образуя дополнительные варианты реализации в пределах объема притязаний и принципов настоящего описания.

Таким образом, хотя конкретные варианты реализации описаны здесь в иллюстративных целях, различные эквивалентные модификации возможны в пределах объема притязаний настоящего описания, как должно быть видно специалистам в данной области техники. Предоставляемые здесь принципы могут быть применены к другим способам и устройствам обнаружения неточного измерения расхода вибрационным измерителем, и не только к вариантам реализации, описанным выше и показанным на сопровождающих чертежах. Например, обнаружение неточного измерения расхода во время процессов загрузки и разгрузки применимо не только к случаю заправки топливом или к случаю перекачки из цистерн, но и к любому применению с режимом пустой-полный-пустой. Соответственно, объем притязаний описанных выше вариантов реализации должен быть определен из нижеследующей формулы.

Предоставляется способ обнаружения неточного измерения расхода вибрационным измерителем. Способ включает в себя текущий через вибрационный измеритель флюид и измерение расхода и плотности флюида вибрационным измерителем, и вычисление скорости изменения плотности флюида. Способ также включает в себя определение того, неточен ли измеренный расход, на основании сравнения измеренной плотности с опорным значением плотности, и сравнение скорости изменения плотности с опорным значением скорости изменения плотности. Технический результат - обеспечение обнаружения неточного измерения расхода вибрационным измерителем. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ обнаружения неточного измерения расхода вибрационным измерителем, содержащий:

протекание флюида через вибрационный измеритель и измерение расхода и плотности флюида вибрационным измерителем;

вычисление скорости изменения плотности флюида и

определение того, является ли измеренный расход неточным на основании:

сравнения измеренной плотности с опорным значением плотности и

сравнения скорости изменения плотности с опорным значением скорости изменения плотности.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий исключение измеренного расхода из вычисления полного потока, если измеренный расход неточен.

3. Способ по одному из пп.1 или 2, причем опорное значение плотности является плотностью, измеренной до измерения плотности флюида в вибрационном измерителе.

4. Способ по любому одному из предшествующих пп.1-3, причем сравнение измеренной плотности с опорным значением плотности содержит определение того, меньше ли измеренная плотность, чем опорное значение плотности.

5. Способ по любому одному из предшествующих пп.1-4, причем сравнение скорости изменения плотности с опорным значением скорости изменения плотности заключается в определении того, меньше ли скорость изменения плотности, чем опорное значение скорости изменения плотности.

6. Способ по любому одному из предшествующих пп.1-5, причем определение того, что измеренный расход неточен, дополнительно основано на сравнении измеренного усиления привода вибрационного измерителя и опорного значения усиления привода.

7. Способ по п.6, причем сравнение между усилением привода и опорным значением усиления привода содержит определение того, больше ли усиление привода, чем опорное значение усиления привода.

8. Способ по любому одному из предшествующих пп.1-7, причем определение того, что измеренный расход неточен, дополнительно основано на сравнении измеренного расхода с опорным значением расхода.

9. Способ по п.8, причем сравнение между измеренным расходом и опорным значением расхода содержит определение того, меньше ли измеренный расход, чем опорное значение расхода.

10. Способ по любому одному из предшествующих пп.1-9, причем скорость изменения плотности флюида вычисляется из измеренной плотности.

11. Устройство (900) для обнаружения неточного измерения расхода вибрационным измерителем (5), содержащее:

интерфейс (901), сконфигурированный для приема измеренного расхода и измеренной плотности от вибрационного измерителя (5); и

систему (910) обработки, соединенную с интерфейсом (901) для обмена информацией, систему (910) обработки, сконфигурированную для:

вычисления скорости изменения плотности флюида и

определения того, является ли измеренный расход неточным на основании:

сравнения измеренной плотности с опорным значением плотности и

сравнения скорости изменения плотности и опорного значения скорости изменения плотности.

12. Устройство (900) по п.11, причем система (910) обработки дополнительно сконфигурирована для исключения измеренного расхода из вычисления полного потока, если измеренный расход неточен.

13. Устройство (900) по одному из пп.11 или 12, причем опорное значение плотности - это плотность, измеренная до измерения плотности флюида в вибрационном измерителе (5).

14. Устройство (900) по любому одному из предшествующих пп.11-13, причем сравнение измеренной плотности с опорным значением плотности содержит определение того, меньше ли измеренная плотность, чем опорное значение плотности.

15. Устройство (900) по любому одному из предшествующих пп.11-14, причем сравнение скорости изменения плотности с опорным значением скорости изменения плотности заключается в определении того, меньше ли скорость изменения плотности, чем опорное значение скорости изменения плотности.

16. Устройство (900) по любому одному из предшествующих пп.11-15, причем система (910) обработки дополнительно сконфигурирована для определения того, что измеренный расход неточен на основании сравнения измеренного усиления привода вибрационного измерителя (5) с опорным значением усиления привода.

17. Устройство (900) по п.16, причем сравнение усиления привода с опорным значением усиления привода содержит определение того, больше ли усиление привода, чем опорное значение усиления привода.

18. Устройство (900) по любому одному из предшествующих пп.11-17, причем система (910) обработки дополнительно сконфигурирована для определения того, что измеренный расход неточен на основании сравнения измеренного расхода с опорным значением расхода.

19. Устройство (900) по п.18, причем сравнение измеренного расхода с опорным значением расхода содержит определение того, меньше ли измеренный расход, чем опорное значение расхода.

20. Устройство (900) по любому одному из предшествующих пп.11-19, причем скорость изменения плотности флюида вычисляется из измеренной плотности.