ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕМПФИРОВАНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО УЗЛА Российский патент 2022 года по МПК G01F1/84 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, в целом, к проверке измерителя и, более конкретно, к определению демпфирования измерительного узла.

Уровень техники

Вибрирующие трубопроводные датчики, такие как массовые расходомеры Кориолиса или вибрирующие трубопроводные ареометры, типично работают посредством обнаружения движения вибрирующей трубы, которая содержит текучий материал. Свойства, ассоциативно связанные с материалом в трубе, такие как массовый расход, плотность и т.п., могут быть определены посредством обработки сигналов измерений, принятых от датчиков движения, ассоциированных с трубой. На режимы вибрации вибрирующей заполненной материалом системы, как правило, оказывают влияние общая масса, густота и характеристика затухания колебаний содержащей трубы и материала, содержащегося в ней.

Труба вибрационного расходомера может включать в себя одну или более расходомерных трубок. Расходомерная трубка вынуждается вибрировать с резонансной частотой, где резонансная частота трубки является пропорциональной плотности текучей среды в расходомерной трубке. Датчики, расположенные на впускном и выпускном участках трубки, измеряют относительную вибрацию между концами трубки. Во время протекания вибрирующая трубка и текучая масса соединяются вместе вследствие кориолисовых сил, вызывая фазовый сдвиг в вибрации между концами трубки. Фазовый сдвиг является прямо пропорциональным массовому расходу.

Типичный массовый расходомер Кориолиса включает в себя одну или более труб, которые соединены линейно в трубопровод или другую транспортную систему и передают материал, например, жидкости, жидкие массы и т.п., в системе. Каждая труба может рассматриваться как имеющая набор собственных режимов вибрации, включающих в себя, например, простой изгибающий, скручивающий, радиальный и совмещенный режимы. В типичном измерительном приборе массового расхода Кориолиса труба возбуждается в одном или более режимах вибрации, когда материал течет по трубе, и движение трубы измеряется в точках, разнесенных вдоль трубы. Возбуждение типично обеспечивается актуатором, например, электромеханическим устройством, таким как возбуждающее устройство типа катушки линейного электропривода, которое возмущает трубу периодическим образом. Массовый расход может быть определен посредством измерения задержки времени или разности фаз между движениями в местоположениях датчиков. Два или более таких датчиков (или датчиков-преобразователей) типично применяются для того, чтобы измерять ответную вибрацию водопроводной трубы или труб, и типично располагаются в позициях выше по потоку и ниже по потоку от актуатора. Два датчика-преобразователя соединяются с электронной измерительной аппаратурой кабельной разводкой. Измерительная аппаратура принимает сигналы от двух датчиков-преобразователей и обрабатывает сигналы для того, чтобы получать показатель массового расхода.

Разность фаз между двумя сигналами датчиков относится к массовому расходу материала, протекающего по расходомерной трубке или расходомерным трубкам. Массовый расход материала является пропорциональным временной задержке между двумя сигналами датчиков, и массовый расход может, следовательно, быть определен посредством умножения временной задержки на коэффициент калибровки расхода (FCF), где временная задержка содержит разность фаз, поделенную на частоту. FCF отражает свойства материала и свойства поперечного сечения расходомерной трубки. На предшествующем уровне техники FCF определяется посредством процесса калибровки перед установкой расходомера в трубопровод или другую трубу. В процессе калибровки текучая среда проходит по расходомерной трубке с заданным расходом, и пропорция между разностью фаз и расходом вычисляется.

Одним преимуществом расходомера Кориолиса является то, что на точность измеренного массового расхода не влияет износ подвижных компонентов в расходомере. Расход определяется умножением разности фаз между двумя точками расходомерной трубки и коэффициентом калибровки расхода. Единственными входными данными являются синусоидальные сигналы от датчиков, указывающие колебание двух точек на расходомерной трубке. Разность фаз вычисляется из этих синусоидальных сигналов. Не существует подвижных компонентов в вибрирующей расходомерной трубке. Следовательно, на измерение разности фаз и коэффициента калибровки расхода не влияет износ подвижных компонентов в расходомере.

FCF может относиться к атрибутам жесткости, демпфирования и массы измерительного узла. Если атрибуты измерительного узла изменяются, тогда FCF может также изменяться. Изменения в атрибутах будут, следовательно, влиять на точность измерений расхода, формируемых посредством расходомера. Изменения в атрибутах могут быть вследствие изменений в материале и свойствах поперечного сечения расходомерной трубки, которые могут быть вызваны эрозией или коррозией, например. Следовательно, является очень желательным иметь способность обнаруживать и/или количественно определять какие-либо изменения в атрибутах, таких как атрибут демпфирования, измерительного узла для того, чтобы поддерживать высокий уровень точности в расходомере.

Атрибут демпфирования может быть обнаружен и/или определен количественно посредством определения характеристики демпфирования измерительного узла. Характеристика демпфирования может быть определена посредством предоставления возможности ответной вибрации измерительного узла затухать и измерения сигналов датчика во время затухания. Однако, шум может присутствовать в сигналах датчиков. Шум может быть причиной некорректного определения характеристики демпфирования. Соответственно, существует необходимость в определении демпфирования измерительного узла без выше обсужденных проблем.

Сущность изобретения

Предоставляется измерительная электронная аппаратура для определения демпфирования измерительного узла расходомера. Измерительная электронная аппаратура содержит интерфейс для приема ответной вибрации от измерительного узла, ответная вибрация содержит реакцию на возбуждение измерительного узла практически с резонансной частотой, и систему обработки на связи с интерфейсом. Система обработки конфигурируется, чтобы принимать ответную вибрацию от интерфейса, измерять множество ответных напряжений ответной вибрации, множество ответных напряжений включают в себя, по меньшей мере, один или более участков затухания и один или более участков повышения. Система обработки также конфигурируется, чтобы определять совокупное, связанное с демпфированием значение измерительного узла на основе, по меньшей мере, одного из одного или более участков затухания и одного или более участков повышения.

Предоставляется способ для определения демпфирования измерительного узла расходомера. Способ содержит прием ответной вибрации от измерительного узла, ответная вибрация содержит реакцию на вибрацию измерительного узла практически с резонансной частотой. Способ дополнительно содержит прием ответной вибрации, измерение множество ответных напряжений ответной вибрации, множество ответных напряжений включают в себя, по меньшей мере, один из одного или более участков затухания и одного или более участков повышения. Способ также содержит определение совокупного, связанного с демпфированием значения измерительного узла на основе, по меньшей мере, одного из одного или более участков затухания и одного или более участков повышения.

Аспекты

Согласно аспекту, измерительная электронная аппаратура (20) для определения демпфирования измерительного узла (10) расходомера (5) содержит интерфейс (201) для приема ответной вибрации от измерительного узла (10), ответная вибрация содержит реакцию на возбуждение измерительного узла (10) практически с резонансной частотой, и систему (203) обработки на связи с интерфейсом (201). Система (203) обработки конфигурируется, чтобы принимать ответную реакцию от интерфейса (201), измерять множество ответных напряжений (V) ответной вибрации, множество ответных напряжений (V) включают в себя, по меньшей мере, один из одного или более участков (430a, 530a-530f) затухания и одного или более участков (430b, 630a-630f) повышения, и определять совокупное, связанное с демпфированием значение измерительного узла (10) на основе, по меньшей мере, одного из одного или более участков (430a, 530a-530f) затухания и одного или более участков (430b, 630a-630f) повышения.

Предпочтительно, по меньшей мере, один из одного или более участков (430a, 530a-530f) затухания и одного или более участков (430b, 630a-630f) повышения является цикличным графиком (430, 530, 630) ответного напряжения.

Предпочтительно, один или более участков (530a-530f) затухания существуют для кривой затухания ответного напряжения, и один или более участков (630a-630f) повышения существуют для кривой повышения ответного напряжения.

Предпочтительно, совокупное, связанное с демпфированием значение измерительного узла (10) является совокупным значением характеристики затухания измерительного узла (10) на основе одного или более участков (430a, 530a-530f) затухания.

Предпочтительно, система (203) обработки дополнительно конфигурируется, чтобы определять характеристику демпфирования на основе совокупного значения характеристики затухания.

Предпочтительно, совокупное значение характеристики затухания является средним значением частичных характеристик затухания, соответственно соответствующих одному или более участкам (530a-530f) затухания.

Предпочтительно, совокупное, связанное с демпфированием значение измерительного узла (10) является совокупным значением характеристики демпфирования измерительного узла (10).

Предпочтительно, совокупное значение характеристики демпфирования измерительного узла (10) состоит из среднего значения характеристики демпфирования измерительного узла (10).

Согласно аспекту, способ определения демпфирования измерительного узла расходомера содержит прием ответной вибрации от измерительного узла, ответная вибрация содержит реакцию на вибрацию измерительного узла практически с резонансной частотой. Способ дополнительно содержит прием ответной вибрации, измерение множества ответных напряжений ответной вибрации, множество ответных напряжений включают в себя, по меньшей мере, один из одного или более участков затухания и одного или более участков повышения, и определение совокупного, связанного с демпфированием значения измерительного узла на основе, по меньшей мере, одного из одного или более участков затухания и одного или более участков повышения.

Предпочтительно, по меньшей мере, один из одного или более участков затухания и одного или более участков повышения являются цикличным графиком ответного напряжения.

Предпочтительно, один или более участков затухания существуют для кривой затухания ответного напряжения, и один или более участков повышения существуют для кривой повышения ответного напряжения.

Предпочтительно, совокупное, связанное с демпфированием значение измерительного узла является совокупным значением характеристики затухания измерительного узла на основе одного или более участков затухания.

Предпочтительно, способ дополнительно содержит определение характеристики демпфирования на основе совокупного значения характеристики затухания.

Предпочтительно, совокупное значение характеристики затухания является средним значением частичных характеристик затухания, соответственно соответствующих одному или более участкам затухания.

Предпочтительно, совокупное, связанное с демпфированием значение измерительного узла является совокупным значением характеристики демпфирования измерительного узла.

Предпочтительно, совокупное значение характеристики демпфирования измерительного узла состоит из среднего значения характеристики демпфирования измерительного узла.

Краткое описание чертежей

Один и тот же ссылочный номер представляет один и тот же элемент на всех чертежах. Должно быть понятно, что чертежи необязательно начерчены в масштабе.

Фиг. 1 показывает расходомер, содержащий измерительный узел и измерительную электронную аппаратуру.

Фиг. 2 показывает измерительную электронную аппаратуру 20 согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг. 3 показывает график 300, который показывает напряжение датчика-преобразователя относительно времени во время частичного затухания.

Фиг. 4 показывает график 400, иллюстрирующий множество участков затухания и повышения ответного напряжения.

Фиг. 5 показывает график 500, иллюстрирующий затухание ответного напряжения с множеством участков затухания.

Фиг. 6 показывает график 600, иллюстрирующий повышение ответного напряжения с множеством участков повышения.

Фиг. 7 показывает способ 700 определения характеристики демпфирования измерительного узла.

Подробное описание изобретения

Фиг. 1-7 и последующее описание изображают конкретные примеры, чтобы обучить специалистов в области техники тому, как создавать и использовать оптимальный режим для электронной аппаратуры и способа для определения демпфирования измерительного узла. В целях обучения принципам изобретения некоторые традиционные аспекты были упрощены или опущены. Специалисты в данной области техники поймут вариации из этих примеров, которые подпадают под рамки изобретения. Специалисты в данной области техники поймут, что признаки, описанные ниже, могут быть объединены различными способами, чтобы формировать множественные вариации изобретения. В результате, электронная аппаратура и способы определения демпфирования измерительного узла не ограничиваются конкретными примерами, описанными ниже, а только формулой изобретения и ее эквивалентами.

Фиг. 1 показывает расходомер 5, содержащий измерительный узел 10 и измерительную электронную аппаратуру 20. Измерительный узел 10 реагирует на массовый расход и плотность технологического материала. Измерительная электронная аппаратура 20 соединяется с измерительным узлом 10 через выводы 100, чтобы предоставлять информацию о плотности, массовом расходе и температуре по пути 26, а также другую информацию, не относящуюся к настоящему изобретению. Структура расходомера Кориолиса описывается, хотя специалистам в области техники очевидно, что настоящее изобретение может быть применено на практике как вибрирующий трубный ареометр без дополнительной способности измерения, обеспечиваемой посредством массового расходомера Кориолиса.

Измерительный узел 10 включает в себя пару патрубков 150 и 150', фланцев 103 и 103', имеющих горловины 110 и 110' фланцев, пару параллельных расходомерных трубок 130 и 130', приводной механизм 180, датчик 190 температуры и пару датчиков-преобразователей 170L и 170R. Расходомерные трубки 130 и 130' имеют две, по существу, прямых впускных ветви 131 и 131' и выпускных ветви 134 и 134', которые сходятся по направлению друг к другу в блоках 120 и 120' установки расходомерной трубки. Расходомерные трубки 130, 130' сгибаются в двух симметричных местоположениях по своей длине и являются практически параллельными по всей своей длине. Распорные пластины 140 и 140' служат, чтобы определять ось W и W', относительно которой каждая расходомерная трубка колеблется.

Боковые ветви 131, 131' и 134, 134' расходомерных трубок 130 и 130' неподвижно прикрепляются к блокам 120 и 120' установки расходомерных трубок, и эти блоки, в свою очередь, неподвижно прикрепляются к патрубкам 150 и 150'. Это обеспечивает непрерывный замкнутый путь материала через узел 10 датчика Кориолиса.

Когда фланцы 103 и 103', имеющие отверстия 102 и 102', соединяются, через впускной конец 104 и выпускной конец 104' в технологическую линию (не показана), которая несет технологический материал, который измеряется, материал поступает в конец 104 измерителя через отверстие 101 во фланце 103 и проводится через патрубок 150 к блоку 120 установки расходомерной трубки, имеющему поверхность 121. В патрубке 150 материал делится и направляется по расходомерным трубкам 130 и 130'. При выходе из расходомерных трубок 130 и 130' технологический материал повторно объединяется в единый поток в патрубке 150' и после этого направляется к выходному концу 104', соединенному фланцем 103', имеющим отверстия 102' под болты, с технологической линией (не показана).

Расходомерные трубки 130 и 130' выбираются и соответствующим образом устанавливаются на блоки 120 и 120' установки расходомерных трубок так, чтобы иметь практически одинаковое распределение массы, моменты инерции и модуль Юнга относительно осей изгиба W--W и W'--W', соответственно. Эти оси изгиба проходят через распорные пластины 140 и 140'. Поскольку модуль Юнга расходомерных трубок изменяется с температурой, и это изменение влияет на вычисление расхода и плотности, термопреобразователь сопротивления (RTD) 190 устанавливается на расходомерную трубку 130', чтобы непрерывно измерять температуру расходомерной трубки. Температура расходомерной трубки и, следовательно, напряжение, возникающее на концах RTD для заданного тока, проходящего через него, регулируется температурой материала, проходящего через расходомерную трубку. Зависящее от температуры напряжение, появляющееся на концах RTD, используется хорошо известным способом измерительной электронной аппаратурой 20, чтобы компенсировать изменение в модуле упругости расходомерных трубок 130 и 130' вследствие каких-либо изменений в температуре расходомерной трубки. RTD соединяется с измерительной электронной аппаратурой 20 выводом 195.

Обе расходомерные трубки 130, 130' возбуждаются посредством возбуждающего механизма 180 в противоположных направлениях относительно их соответствующих осей W и W' изгиба, и это называется первой несинфазной изгибной формой колебаний расходомера. Это возбуждающий механизм 180 может содержать какую-либо одну из множества хорошо известных компоновок, такую как магнит, установленный на расходомерную трубку 130', и встречно-включенная катушка, установленная на расходомерной трубке 130, и через которую переменный ток пропускается для вибрации обеих расходомерных трубок. Надлежащий возбуждающий сигнал прикладывается посредством измерительной электронной аппаратуры 20, через вывод 185, к возбуждающему механизму 180.

Измерительная электронная аппаратура 20 принимает сигнал температуры RTD на выводе 195 и сигналы левого и правого датчиков-преобразователей, появляющиеся на выводах 165L и 165R, соответственно. Измерительная электронная аппаратура 20 формирует возбуждающий сигнал, появляющийся на выводе 185, чтобы возбуждать элемент 180 и осуществлять вибрацию трубок 130 и 130'. Измерительная электронная аппаратура 20 обрабатывает сигналы левого и правого датчиков-преобразователей и сигнал RTD, чтобы вычислять массовый расход и плотность материала, проходящего через измерительный узел 10. Эта информация, вместе с другой информацией, применяется измерительной электронной аппаратурой 20 по пути 26.

Фиг. 2 показывает измерительную электронную аппаратуру 20 согласно варианту осуществления изобретения. Измерительная электронная аппаратура 20 может включать в себя интерфейс 201 и систему 203 обработки. Измерительная электронная аппаратура 20 принимает ответную вибрацию 210, такую как от измерительного узла 10, например. Измерительная электронная аппаратура 20 обрабатывает ответную вибрацию 210 для того, чтобы получать характеристики расхода для текучего материала, протекающего через измерительный узел 10. Кроме того, в измерительной электронной аппаратуре 20 согласно изобретению, ответная 210 вибрация также обрабатывается для того, чтобы определять параметр K жесткости измерительного узла 10. Кроме того, измерительная электронная аппаратура 20 может обрабатывать две или более таких ответных вибрации, в динамике по времени, для того, чтобы обнаруживать изменение ΔK жесткости в измерительном узле 10. Определение жесткости может быть выполнено в условиях потока или отсутствия потока. Определение в отсутствие потока может предлагать пользу пониженного уровня шума в результирующей ответной вибрации.

Как ранее обсуждалось, коэффициент калибровки расхода (FCF) отражает свойства материала и свойства поперечного сечения расходомерной трубки. Массовый расход потока материала, протекающего через расходомер, определяется умножением измеренной временной задержки (или разности фаз/частоты) на FCF. FCF может относиться к характеристикам жесткости, демпфирования и массы измерительного узла. Если характеристики измерительного узла изменяются, тогда FCF будет также изменяться. Изменения в характеристиках измерительного узла, следовательно, повлияют на точность измерений расхода, формируемых посредством расходомера.

Ответная вибрация расходомера может быть представлена посредством разомкнутого контура, модели возбуждения второго порядка, содержащей:

(1)

где f - это усилие, прикладываемое к системе, M - это масса системы, C - это характеристика демпфирования, и K - это характеристика жесткости системы. Характеристика K жесткости содержит K=M(ω₀)², а характеристика C демпфирования содержит , где ζ содержит характеристику затухания, и , где f₀ является собственной/резонансной частотой измерительного узла 10 в герцах. Кроме того, x является расстоянием физического смещения вибрации, является скоростью смещения расходомерной трубки, а является ускорением. Это обычно называется MCK-моделью. Эта формула может быть преобразована в форму:

. (2)

Уравнение (2) может быть дополнительно обработано в форму передаточной функции. В форме передаточной функции используется член смещения относительно усилия, содержащий:

. (3)

Хорошо известные магнитные уравнения могут быть использованы для упрощения уравнения (3). Двумя применимыми уравнениями являются:

, (4)

и

. (5)

Напряжение V_EMF датчика из уравнения (4) (на датчике-преобразователе 170L или 170R) равно коэффициенту BL_PO чувствительности датчика-преобразователя, умноженному на скорость перемещения датчика-преобразователя. Коэффициент BL_PO чувствительности датчика-преобразователя является хорошо известным или измеряется для каждого датчика-преобразователя. Усилие (f), формируемое возбуждающим механизмом 180, из уравнения (5) равно коэффициенту BL_DR чувствительности возбуждающего механизма, умноженному на ток (I) возбуждения, прикладываемый к возбуждающему механизму 180. Коэффициент BL_DR чувствительности возбуждающего механизма для возбуждающего механизма 180 является, как правило, известным или измеряется. Коэффициенты BL_PO и BL_DR, оба являются функцией температуры и могут быть скорректированы посредством измерения температуры.

Подставляя магнитные уравнения (4) и (5) в передаточную функцию уравнения (3), результатом является:

. (6)

Если измерительный узел 10 является возбуждаемым разомкнутым контуром по резонансу, т.е., с резонансной/собственной частотой ω₀ (где ω₀=2πf₀), тогда уравнение (6) может быть перезаписано как:

. (7)

Посредством подстановки для жесткости уравнение (7) упрощается до:

. (8)

Здесь, параметр K жесткости может быть изолирован для того, чтобы получать:

. (9)

Как следствие, посредством измерения/количественного определения характеристики ζ затухания, вместе с возбуждающим напряжением V и возбуждающим током I, параметр K жесткости может быть определен. Ответное напряжение V от датчиков-преобразователей может быть определено из ответной вибрации, вместе с возбуждающим током I. Процесс определения параметра K жесткости обсуждается более подробно в связи с фиг. 3 ниже.

В использовании параметр K жесткости может отслеживаться по времени. Например, статистические методы могут быть использованы для определения каких-либо изменений по времени (т.е., изменения ΔK жесткости). Статистическое изменение в параметре K жесткости может указывать, что FCF для конкретного расходомера изменился. Как может быть видно из уравнения (9), параметр жесткости может быть определен на основе характеристики ζ затухания.

Система с пропорциональным демпфированием может затухать экспоненциально как функция времени t, которая задана уравнением (10):

, (10)

где ƞ является модальной величиной затухания по времени, A является первоначальной амплитудой, ζ является характеристикой затухания (иногда называемой коэффициентом пропорционального демпфирования, и т.д.), и ω_n является собственной частотой.

Модальная величина может быть задумана как среднее значение правого и левого датчиков-преобразователей. Процесс усреднения может усиливать возбуждающую моду (также называемой первой несинфазной изгибающей модой) и ослабляет другие моды (например, крутильные моды, изгибающие моды второго или более высокого порядка, и т.д.). Поскольку демпфирование является глобальным модальным свойством, использование модальной величины может быть преимущественным, например, по сравнению с использованием либо правого, либо левого датчика-преобразования для оценки демпфирования.

Чтобы определять характеристику ζ затухания, уравнение (10) может быть линеаризовано во времени посредством взятия натурального логарифма для обеих сторон:

. (11)

Уравнение (11) является линейным во времени с уклоном и пересечением . Уравнение (11) может быть решено простейшим методом наименьших квадратов, беря n образцов модальной величины ƞ в соответствующие моменты времени t.

. (12)

Уравнение (12) решается посредством предварительного умножения вектора, содержащего логарифм модальных реакций, на псевдо-инверсию базисных векторов, состоящих из времен t₁…t_n выборки, увеличенный на их вектор. Результатом являются интересующие количественные оценки наименьших квадратов, демпфирование и пересечение.

Способ проверки измерителя с усилением затухания может полагаться на точный подбор кривой для затухающего напряжения датчика-преобразователя, чтобы определять характеристику ζ затухания. Вычисление характеристики ζ затухания может быть выполнено посредством обрезания возбуждающего тока, тем самым, снимая возбуждение измерительного узла 10, и измерения напряжения датчика-преобразователя, когда ответная вибрация затухает естественным образом от начального ответного напряжения до конечного ответного напряжения. Начальное ответное напряжение может быть основано на амплитуде вибрации при вибрации с резонансной частотой. Конечное ответное напряжение может быть равно или около 0 В, хотя любая подходящая амплитуда или единица измерения могут быть применены.

Выборка для напряжения датчика-преобразователя для определения кривой затухания может начинаться, когда напряжение датчика-преобразователя становится ниже порогового значения начального ответного напряжения, и прекращается, когда она достигает порогового значения конечного ответного напряжения. Подбор кривой экспоненциальным методом наименьших квадратов может затем быть применен к кривой для определения экспоненциальной функции, которая лучше всего описывает данные, хотя любая подходящая аппроксимация данных, функция или форма данных могут быть использованы. Соответственно, характеристика затухания может быть измерена от порогового значения начального ответного напряжения, которое может быть меньше начального ответного напряжения, до порогового значения конечного ответного напряжения, которое может быть больше конечного ответного напряжения.

Пороговое значение начального ответного напряжения и пороговое значение конечного ответного напряжения являются функциями вибрирующего измерителя (например, геометрией, размером, конфигурацией и т.д.), целевым возбуждением, с котором вибрирующий измеритель работает, плотностью и вязкостью материала и температурой. Однако, нелинейности в измерительной электронной аппаратуре 20 и/или измерительном узле 10 могут приводить в результате к различным значениям характеристики ζ затухания, когда начальное и/или конечное пороговые значения ответного напряжения для напряжений датчика-преобразователя, отобранных во время затухания, изменяются. Эти нелинейности могут приводить в результате к изменению в жесткости, когда механическое изменение в измерительном узле 10 не произошло.

Интерфейс 201 принимает ответную вибрацию 210 от одного из датчиков-преобразователей 170L и 170R через выводы 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, некоторое или все предварительное формирование сигнала может выполняться в системе 203 обработки. Кроме того, интерфейс 201 может разрешать связи между измерительной электронной аппаратурой 20 и внешними устройствами. Интерфейс 201 может быть приспособлен для любого способа электронной, оптической или беспроводной связи.

Интерфейс 201 в одном варианте осуществления соединяется с цифровым преобразователем (не показан), при этом сигнал датчика содержит аналоговый сигнал датчика. Цифровой преобразователь осуществляет выборку и оцифровывает аналоговую ответную вибрацию и формирует цифровую ответную вибрацию 210.

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

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 включает в себя процедуры, которые исполняются посредством системы 203 обработки, такие как процедура 230 характеристики жесткости, которая определяет характеристику жесткости расходомера 5.

Процедура 230 характеристики жесткости может конфигурировать систему 203 обработки, чтобы принимать ответную реакцию от измерительного узла 10. Ответная вибрация может быть принята посредством интерфейса 201. Ответная вибрация может содержать реакцию на возбуждение измерительного узла 10 с практически резонансной частотой.

Система 204 хранения может хранить переменные, используемые для работы расходомера 5. Например, система 204 хранения может хранить переменные, такие как ответная вибрация 210, которые могут быть приняты от датчиков скорости/преобразователей 170L и 170R, например.

В одном варианте осуществления система 204 хранения хранит константы, коэффициенты и рабочие переменные. Например, система 204 хранения может хранить определенную характеристику 220 жесткости и вторую характеристику 221 жесткости, которая формируется в более поздний момент времени. Система 204 хранения может также хранить рабочие значения, такие как частота 212 ответной вибрации 210, ответное напряжение 213 ответной вибрации 210 и возбуждающий ток 214.

Система 204 хранения может дополнительно хранить целевую вибрацию 226 и измеренную характеристику 215 затухания расходомера 5. Кроме того, система 204 хранения может хранить константы, пороговые значения или диапазоны, такие как допуск 224. Кроме того, система 204 хранения может хранить данные, накопленные в течение периода времени, такие как изменение 228 жесткости.

Фиг. 3 показывает график 300, который показывает напряжение датчика-преобразователя относительно времени во время частичного затухания. Как показано на фиг. 3, график 300 включает в себя ось 310 времени и ось 320 напряжения датчика-преобразователя. Ось 310 времени существует в единицах секунд, а ось 320 напряжения датчика-преобразователя существует в единицах вольт, хотя любые подходящие единицы измерения могут быть использованы. Ось 310 времени изменяется в диапазоне 0,00 до 12,00 секунд, а ось 320 напряжения датчика-преобразователя изменяется в диапазоне от 0,000 до 0,140 В, хотя любые подходящие диапазоны могут быть использованы. График 300 также включает в себя график 330 напряжения датчика-преобразователя, который изменяется в диапазоне от 0,00 до приблизительно 12,00 секунд вдоль оси 310 времени и от 0,060 до приблизительно 0,120 В вдоль оси 320 напряжения датчика-преобразователя.

Как показано на фиг. 3, график 330 напряжения датчика-преобразователя состоит из первого участка 330a целевого возбуждения, участка 330b затухания и второго участка 330c целевого возбуждения. Первый участок 330a целевого возбуждения находится приблизительно на 0,120 В, а второй участок 330c целевого возбуждения находится приблизительно на 0,060 В. Участок 330b затухания включает в себя пороговое значение 332 начального ответного напряжения и пороговое значение 334 конечного ответного напряжения. Пороговое значение 332 начального ответного напряжения равно приблизительно 0,110 В, что меньше 0,120 В для первого участка 330a целевого возбуждения. Пороговое значение 334 конечного ответного напряжения равно приблизительно 0,065 В, что больше 0,060 В для второго участка 330c целевого возбуждения.

Когда график 330 напряжения датчика-преобразователя уменьшается от значения напряжения первого участка 330a целевого возбуждения, равного 0,120 В, до значения напряжения второго участка 330c целевого возбуждения, равного 0,060 В, напряжение пересекает пороговое значение 332 начального ответного напряжения и пороговое значение 334 конечного ответного напряжения. Ответное напряжение может быть измерено, дискретизировано или т.п. между пороговым значением 332 начального ответного напряжения и пороговым значением 334 конечного ответного напряжения участка 330b затухания. Соответственно, измеренное ответное напряжение может не представлять весь участок 330b затухания.

Характеристика ζ затухания может быть более повторяемой, если измерения, выполняемые между пороговым значением 332 начального ответного напряжения и пороговым значением 334 конечного ответного напряжения, выполняются множество раз. Например, множество последовательных измерений могут быть выполнены между пороговым значением 332 начального ответного напряжения и пороговым значением 334 конечного ответного напряжения. Например, вслед за тем как график 330 напряжения датчика-измерителя достигает второго участка 330c целевого возбуждения, целевое напряжение может быть задано приблизительно таким же, что и значение первого участка 330a целевого возбуждения, равное 0,120 В. После того как напряжение датчика-преобразователя достигает значения 0,120 В, целевое напряжение может быть уменьшено до 0,060 В, тем самым, предоставляя возможность напряжению датчика-преобразователя затухать до 0,060 В.

Характеристика ζ затухания может также быть более повторяемой, если, например, пороговое значение 332 начального ответного напряжения и пороговое значение 334 конечного ответного напряжения имеют меньшую разницу. Например, пороговое значение 334 конечного ответного напряжения может быть около 0,10 В (вместо 0,060). В результате, участок 330b затухания может быть более коротким как по оси 310 времени, так и по оси 320 напряжения датчика-преобразователя. Т.е., измерения, выполняемые между пороговым значением 332 начального ответного напряжения и пороговым значением 334 конечного ответного напряжения, могут быть в течение более короткой продолжительности. Вследствие более короткой продолжительности характеристика ζ затухания может менее вероятно включать в себя шум, или т.п. Примерный график, который включает в себя множество измерений более короткой продолжительности, обсуждается в последующем.

Фиг. 4 показывает график 400, иллюстрирующий множество участков затухания и повышения ответного напряжения. Как показано на фиг. 4, график 400 включает в себя ось 410 времени и ось 420 напряжения датчика-преобразователя. Ось 410 времени существует в единицах секунд, а ось 420 напряжения датчика-преобразователя существует в единицах вольт, хотя любые подходящие единицы измерения могут быть использованы. Ось 410 времени изменяется в диапазоне 0,00 до 25,00 секунд, а ось 420 напряжения датчика-преобразователя изменяется в диапазоне от 0,000 до 0,140 В, хотя любые подходящие диапазоны могут быть использованы. График 400 также включает в себя график 430 ответного напряжения, который изменяется в диапазоне от 2,00 до приблизительно 23,00 секунд по оси 410 времени и от 0,100 до приблизительно 0,120 В по оси 420 напряжения датчика-преобразователя.

График 430 ответного напряжения может быть получен посредством измерения множества ответных напряжений, например, ответной вибрации измерительного узла 10, описанного выше. График 430 ответного напряжения включает в себя множество участков 430a затухания. Множество участков 430a затухания могут быть измерены и затем, например, усреднены, чтобы определять среднюю характеристику ζavg затухания. Хотя пять участков 430a затухания показаны, больше или меньше участков затухания может быть использовано. Дополнительно или альтернативно, характеристика ζ затухания может быть определена на основе измерений, усредненных по менее чем суммарному числу циклов затухания. Например, три участка 430a затухания могут быть использованы для определения характеристики ζ затухания. В одном примере первые три из множества участков 430a затухания могут быть использованы.

График 430 ответного напряжения также включает в себя участки 430b повышения, где график 430 ответного напряжения повышается приблизительно от 0,100 до 0,120 В. Участок 430b повышения может быть вследствие увеличения заданной точки напряжения от 0,100 до 0,120. Время, требуемое для достижения увеличенной заданной точки напряжения, называется демпфированием. Например, время, требуемое для увеличения вибрации от 0,100 до 0,120 В, может быть сопоставлено с демпфированием. Соответственно, характеристика C демпфирования, или ее коэффициенты, или другой термин, полученный из или относящийся к характеристике C демпфирования, могут быть определены из участков 430b повышения.

Фиг. 5 показывает график 500, иллюстрирующий затухание ответного напряжения с множеством участков затухания. Как показано на фиг. 5, график 500 включает в себя ось 510 времени и ось 520 напряжения датчика-преобразователя. Ось 510 времени существует в единицах секунд, а ось 520 напряжения датчика-преобразователя существует в единицах вольт. Ось 510 времени изменяется в диапазоне приблизительно от 0 до 25 секунд, а ось 520 напряжения датчика-измерителя изменяется в диапазоне приблизительно от 0,00 В до приблизительно 0,09 В. График 500 также включает в себя график 530 ответного напряжения, который соотносит ответные напряжения (например, напряжения датчиков-преобразователей) со временем.

График 530 ответного напряжения изменяется в диапазоне по оси 510 времени приблизительно от 7 с до приблизительно 22 с, хотя любой подходящий диапазон может быть применен. График 530 ответного напряжения изменяется в диапазоне по оси 520 напряжения датчика-преобразователя приблизительно от 0,01 В до приблизительно 0,08 В. График 530 ответного напряжения включает в себя начальное ответное напряжение Vstart и конечное ответное напряжение Vstop. График 530 ответного напряжения также включает в себя первое-пятое пороговые значения V1-V5 конечного ответного напряжения. Первое-пятое пороговые значения V1-V5 конечного ответного напряжения и конечное ответное напряжение Vstop соответствующим образом соответствуют первому-шестому участку 530a-530f затухания графика 530 ответного напряжения.

Как показано, первое-пятое пороговые значения V1-V5 ответного напряжения, а также начальное ответное напряжение Vstart и конечное ответное напряжение Vstop, используются для определения соответствующей частичной характеристики затухания. Например, первая частичная характеристика ζ₁ затухания соответствует графику 530 ответного напряжения, изменяющемуся в диапазоне от начального ответного напряжения Vstart до первого порогового значения V1 конечного ответного напряжения. Аналогично, вторая-пятая частичная характеристика ζ₂ - ζ₅ затухания соответствующим образом соответствуют второму-пятому пороговым значениям V2-V5 ответного напряжения относительно соседнего ответного напряжения (например, первое ответное напряжение V1 и третье ответное напряжение V3 являются соседними для второго ответного напряжения V2).

Средняя характеристика ζ_avg демпфирования может быть определена для графика 530 ответного напряжения. Например, первая-шестая характеристика ζ₁-ζ₆ демпфирования могут быть усреднены до средней характеристики ζ_avg демпфирования. Однако, любое подходящее число характеристик демпфирования может быть применено для определения средней характеристики ζ_avg демпфирования.

Соответственно, шум на первом-шестом участках 530a-530f затухания графика 530 ответного напряжения может не влиять неблагоприятно на среднюю характеристику ζ_avg демпфирования настолько значительно, насколько шум неблагоприятно влияет на характеристики демпфирования, соответствующие первому-шестому участкам 530a-530f затухания, имеющим шум. Т.е., шум, который может присутствовать в графике 530 ответного напряжения, усредняется. В результате, хотя средняя характеристика ζ_avg демпфирования может подвергаться неблагоприятному влиянию шума, средняя характеристика ζ_avg демпфирования может быть более повторяемой по сравнению, например, с первой-шестой частичной характеристикой ζ₁-ζ₆ затухания.

Фиг. 6 показывает график 600, иллюстрирующий повышение ответного напряжения с множеством участков повышения. Как показано на фиг. 6, график 600 включает в себя ось 610 времени и ось 620 напряжения датчика-преобразователя. Ось 610 времени существует в единицах секунд, а ось 620 напряжения датчика-преобразователя существует в единицах вольт. Ось 610 времени изменяется в диапазоне приблизительно от 0 до 18 секунд, а ось 620 напряжения датчика-измерителя изменяется в диапазоне приблизительно от 0,00 В до приблизительно 0,25 В. График 600 также включает в себя график 630 ответного напряжения, который соотносит ответные напряжения (например, напряжения датчиков-преобразователей) со временем.

График 630 ответного напряжения изменяется в диапазоне по оси 610 времени приблизительно от 1,5 с до приблизительно 15,5 с, хотя любой подходящий диапазон может быть применен. График 630 ответного напряжения изменяется в диапазоне по оси 620 напряжения датчика-преобразователя приблизительно от 0,15 В до приблизительно 0,2 В. График 630 ответного напряжения включает в себя начальное ответное напряжение Vstart и конечное ответное напряжение Vstop. График 630 ответного напряжения также включает в себя первое-пятое пороговые значения V1-V5 конечного ответного напряжения. Первое-пятое пороговые значения V1-V5 конечного ответного напряжения и конечное ответное напряжение Vstop соответствующим образом соответствуют первому-шестому участку 630a-630f повышения графика 630 ответного напряжения.

Как показано, первое-пятое пороговые значения V1-V5 ответного напряжения, а также начальное ответное напряжение Vstart и конечное ответное напряжение Vstop, используются для определения соответствующей частичной характеристики демпфирования. Например, первая частичная характеристика C1 демпфирования соответствует графику 630 ответного напряжения, изменяющемуся в диапазоне от начального ответного напряжения Vstart до первого порогового значения V1 конечного ответного напряжения. Аналогично, вторая-пятая частичная характеристика С2-С5 демпфирования соответствующим образом соответствуют второму-пятому пороговым значениям V2-V5 конечного ответного напряжения относительно соседнего ответного напряжения (например, первое пороговое значение V1 ответного напряжения и третье пороговое значение V3 ответного напряжения являются соседними для второго порогового значения V2 ответного напряжения).

Средняя характеристика Cavg демпфирования может быть определена для графика 630 ответного напряжения. Например, первая-шестая характеристика C1-C6 демпфирования могут быть усреднены до средней характеристики Сavg демпфирования. Однако, любое подходящее число характеристик демпфирования может быть применено для определения средней характеристики Сavg демпфирования.

Соответственно, шум на первом-шестом участках 630a-630f повышения графика 630 ответного напряжения может не влиять неблагоприятно на среднюю характеристику Cavg демпфирования настолько значительно, насколько шум неблагоприятно влияет на характеристики демпфирования, соответствующие участкам повышения, имеющим шум. Т.е., шум, который может присутствовать в графике 630 ответного напряжения, усредняется. В результате, хотя средняя характеристика Cavg демпфирования может неблагоприятно подвергаться влиянию шума, средняя характеристика Cavg демпфирования может быть более повторяемой по сравнению, например, с первой-шестой характеристикой C1-C6 демпфирования.

Как обсуждалось выше со ссылкой на уравнения (1)-(3), характеристика ζ затухания может быть использована для определения характеристики C демпфирования. Характеристика ζ затухания и характеристика C демпфирования могут также быть определены друг из друга. Например, характеристика ζ затухания может быть перемножена с резонансной частотой ω₀, чтобы определять характеристику C демпфирования. Характеристика ζ затухания и характеристика C демпфирования могут относиться к демпфированию, например, расходомерных трубок 130, 130'. Соответственно, характеристика ζ затухания и характеристика C демпфирования могут быть связанными с демпфированием значениями, например, измерительного узла 10, описанного выше. Другие связанные с демпфированием значения могут быть использованы.

Для участков 430b, 630a-630f повышения целевое напряжение может быть установлено в значение, которое больше предыдущего значения. Напряжение датчика-преобразователя, например, результирующего участка 430b повышения может быть измерено и охарактеризовано, чтобы определять характеристику C демпфирования на основе повышения. Чтобы определять характеристику C демпфирования на основе повышения, при условии ограниченного количества энергии, напряжение датчика-преобразователя может показывать логарифмическую кривую, когда оно достигает целевого напряжения. При подборе кривой эта логарифмическая кривая может быть использована для оценки характеристики C демпфирования или некоторой пропорции характеристики C демпфирования для данного измерителя.

Как будет описано более подробно ниже, совокупное, связанное с демпфированием значение может быть определено на основе участков 430a, 530a-530f затухания и участков 430b, 630a-630f повышения. Например, участки 430a, 530a-530f затухания и/или участки 430b, 630a-630f повышения могут быть использованы для определения, например, совокупной характеристики демпфирования или совокупной характеристики затухания. Совокупная характеристика демпфирования может быть средней характеристикой Cavg демпфирования, а совокупная характеристика затухания может быть средней характеристикой ζavg демпфирования. Более конкретно, средняя характеристика Cavg демпфирования на основе затухания может быть определена на основе участков 430a, 530a-530f затухания, а средняя характеристика Cavg демпфирования на основе повышения может быть определена на основе участков 430b, 630a-630f повышения.

Например, как обсуждалось выше, характеристики C демпфирования участков 430a, 530a-530f затухания могут быть определены из характеристики ζ затухания также посредством измерения резонансной частоты f₀ и определения характеристики C демпфирования из M2ζω₀, где ω₀=2πf₀. Также как обсуждалось выше, характеристика C демпфирования может быть основана на логарифмической кривой участков 430b, 630a-630f повышения. Соответственно, характеристика C демпфирования, определенная на основе одного или более участков 430a, 530a-530f затухания, и характеристика C демпфирования, определенная на основе одного или более участков 430b, 630a-630f повышения, могут, например, быть усреднены вместе, чтобы определять среднюю характеристику Cavg демпфирования.

Средняя характеристика Cavg демпфирования может быть более повторяемой, относительно каждого из участков 430a, 530a-530f затухания или участков 430b, 630a-630f повышения. Например, как описано выше, характеристика ζ затухания может быть определена на основе измерений напряжения датчика-преобразователя, которые могут включать в себя шум. Шум может вынуждать каждый из участков 430a, 530a-530f затухания и участков 430b, 630a-630f повышения изменяться со временем, даже если фактические атрибуты демпфирования измерительного узла остаются одинаковыми. Т.е., шум может вынуждать каждый из участков 430a, 530a-530f затухания и участков 430b, 630a-630f повышения не быть, по существу, повторяемым. Соответственно, средняя характеристика Cavg демпфирования может быть более повторяемой по сравнению с характеристикой C демпфирования, определенной на основе одного из участков 430a, 530a-530f затухания и участков 430b, 630a-630f повышения.

Участки 430a, 430b затухания и повышения на фиг. 4 являются частью графика 430 ответного напряжения, который является цикличным. Соответственно, участки повышения и затухания на фиг. 4 являются соответственно повторяющимися, практически одинаковыми и несмежными. Напротив, участки 530a-530f, 630a-630f затухания и повышения на фиг. 5 и 6 существуют для графиков 530, 630 ответного напряжения, которые не являются, как показано, цикличными. Соответственно, участки 530a-530f, 630a-630f затухания и повышения на фиг. 5 и 6 являются смежными, неповторяющимися и различными.

Хотя приведенное выше обсуждение, касающееся фиг. 4-6, обсуждает средние, связанные с демпфированием значения (например, среднюю характеристику C демпфирования, среднюю характеристику ζavg затухания и т.д.), любое подходящее среднее, связанное с демпфированием значение может быть применено. Например, значение, которое связано с демпфированием, но не является характеристикой затухания или характеристикой демпфирования, может быть применено. Дополнительно или альтернативно, совокупное, связанное с демпфированием значение может быть чем-то отличным от среднего значения. Например, совокупное, связанное с демпфированием значение может быть средним значением, взвешенным средним, и т.д. Дополнительно или альтернативно, совокупное, связанное с демпфированием значение может быть определено любым подходящим образом. Например, подмножества участков 430a, 430b, 530a-530f, 630a-630f затухания и повышения могут быть использованы для определения среднего, связанного с демпфированием значения. В одном конкретном примере пороговые значения могут быть использованы, чтобы исключать некоторые из участков 430a, 430b, 530a-530f, 630a-630f затухания и повышения, если превышаются вследствие, явно ошибочных или искаженных, данных.

Фиг. 7 показывает способ 700 определения характеристики демпфирования измерительного узла. Как показано на фиг. 7, способ 700 включает в себя прием ответной вибрации на этапе 710. Ответная вибрация может быть принята посредством интерфейса 201 в измерительной электронной аппаратуре 20, описанной выше. На этапе 720 способ 700 измеряет множество ответных напряжений ответной вибрации. Множество ответных напряжений может быть измерено посредством интерфейса 201 и/или системы 203 обработки, описанной выше. Множество ответных напряжений могут включать в себя один или более участков затухания и один или более участков повышения. На этапе 730 способ 700 может определять совокупное, связанное с демпфированием значение измерительного узла, такого как измерительный узел 10, описанный выше. Совокупное, связанное с демпфированием значение может быть определено на основе, по меньшей мере, одного из одного или более участков затухания и одного или более участков повышения.

В одном примере, по меньшей мере, один из одного или более участков затухания и одного или более участков повышения являются цикличным графиком ответного напряжения. Например, со ссылкой на фиг. 4, участки 430a, 430b затухания и повышения являются частью графика 430 ответного напряжения, который является цикличным. В другом примере один или более участков затухания существуют для кривой затухания ответного напряжения, и один или более участков повышения существуют для кривой повышения ответного напряжения. Например, со ссылкой на фиг. 5 и 6, участки 530a-530f, 630a-630f затухания и повышения существуют для графиков 530, 630 ответного напряжения, которые соответственно являются кривой затухания ответного напряжения и кривой повышения ответного напряжения.

Совокупное, связанное с демпфированием значение измерительного узла может быть совокупным значением характеристики затухания измерительного узла на основе одного или более участков затухания. Например, средняя характеристика Cavg демпфирования на основе затухания может быть определена на основе участков 430a, 530a-530f затухания, соответственно показанных на фиг. 4 и 5. Способ может также определять характеристику демпфирования на основе совокупного значения характеристики затухания. Например, средняя характеристика Cavg демпфирования на основе затухания может быть определена на основе участков 430a, 530a-530f затухания. Дополнительно или альтернативно, совокупное значение характеристики затухания может быть средним значением частичных характеристик затухания, соответственно соответствующих одному или более участкам затухания.

Совокупное, связанное с демпфированием значение измерительного узла может быть совокупным значением характеристики демпфирования измерительного узла. Например, совокупная характеристика демпфирования может быть средней характеристикой Cavg демпфирования. Т.е., совокупное значение характеристики демпфирования измерительного узла может состоять из средней характеристики демпфирования измерительного узла.

Приведенное выше описывает измерительную электронную аппаратуру 20 и способ 700, которые могут определять демпфирование измерительного узла расходомера, таких как измерительный узел 10 и расходомер 5, описанные выше. Демпфирование измерительного узла 10 может быть определено из одного или более участков 430a, 530a-530f затухания или одного или более участков 430b, 630a-630f повышения. Например, совокупное, связанное с демпфированием значение может быть определено из одного или более участков 430a, 530a-530f затухания или одного или более участков 430b, 630a-630f повышения. Поскольку совокупное, связанное с демпфированием значение определяется из одного или более участков 430a, 530a-530f затухания или одного или более участков 430b, 630a-630f повышения, шум, или другое побочное искажение данных, может не быть настолько значимой причиной изменения в определенном демпфировании измерительного узла, тем самым, обеспечивая более воспроизводимую проверку измерителя.

Соответственно, техническое решение, которое включает в себя, среди прочего, определение совокупного, связанного с демпфированием значения измерительного узла на основе, по меньшей мере, одного из одного или более участков 430a, 530a-530f затухания и одного или более участков 430b, 630a-630f повышения, может быть использовано для решения технической проблемы, например, шума в графиках 430, 530, 630 ответного напряжения, который может быть причиной неточных определений демпфирования измерительного узла.

Подробные описания вышеупомянутых вариантов осуществления не являются исчерпывающими описаниями всех вариантов осуществления, рассматриваемых изобретателями как находящиеся в рамках настоящего описания. В действительности, специалисты в области техники поймут, что определенные элементы вышеописанных вариантов осуществления могут по-разному быть объединены или устранены, чтобы создавать дополнительные варианты осуществления, и такие дополнительные варианты осуществления попадают в рамки и учения настоящего описания. 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 настоящего описания.

Таким образом, хотя конкретные варианты осуществления описываются в данном документе в иллюстративных целях, различные эквивалентные модификации возможны в рамках настоящего описания, как поймут специалисты в связанной области техники. Учения, предоставленные в данном документе, могут быть применены к другим электронным аппаратурам и способам, которые определяют демпфирование измерительного узла, а не только к вариантам осуществления, описанным выше и показанным на сопровождающих чертежах. Соответственно, рамки вариантов осуществления, описанных выше, должны быть определены из последующей формулы изобретения.

Предоставляется измерительная электронная аппаратура (20) для определения демпфирования измерительного узла (10) расходомера (5). Измерительная электронная аппаратура (20) содержит интерфейс (201) для приема ответной вибрации от измерительного узла (10), ответная вибрация содержит реакцию на возбуждение измерительного узла (10) практически с резонансной частотой, и систему (203) обработки на связи с интерфейсом (201). Система (203) обработки конфигурируется, чтобы принимать ответную вибрацию от интерфейса (201) и измерять множество ответных напряжений (V) ответной вибрации, множество ответных напряжений (V) включают в себя, по меньшей мере, один из одного или более участков (430a, 530a-530f) затухания и одного или более участков (430b, 630a-630f) повышения. Система (203) обработки также конфигурируется, чтобы определять совокупное, связанное с демпфированием значение измерительного узла (10) на основе, по меньшей мере, одного из одного или более участков (430a, 530a-530f) затухания и одного или более участков (430b, 630a-630f) повышения. Технический результат – более корректное определение характеристики демпфирования. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Измерительная электронная аппаратура (20) для определения демпфирования измерительного узла (10) расходомера (5), которая содержит интерфейс (201) для приема ответной вибрации от измерительного узла (10), ответная вибрация содержит реакцию на возбуждение измерительного узла (10) с резонансной частотой, и систему (203) обработки на связи с интерфейсом (201), система (203) обработки конфигурируется, чтобы:

принимать ответную вибрацию от интерфейса (201);

измерять множество ответных напряжений (V) ответной вибрации, множество ответных напряжений (V) включают в себя, по меньшей мере, один или более участков (430a, 530a-530f) затухания и один или более участков (430b, 630a-630f) повышения; и

определять совокупное, связанное с демпфированием значение измерительного узла (10) на основе, по меньшей мере, одного из одного или более участков (430a, 530a-530f) затухания и одного или более участков (430b, 630a-630f) повышения.

2. Измерительная электронная аппаратура (20) по п. 1, при этом, по меньшей мере, один из одного или более участков (430a, 530a-530f) затухания и одного или более участков (430b, 630a-630f) повышения являются цикличным графиком (430, 530, 630) ответного напряжения.

3. Измерительная электронная аппаратура (20) по п. 1 или 2, при этом один или более участков (530a-530f) затухания существуют для кривой затухания ответного напряжения, и один или более участков (630a-630f) повышения существуют для кривой повышения ответного напряжения.

4. Измерительная электронная аппаратура (20) по одному любому из вышеупомянутых пп. 1-3, при этом совокупное, связанное с демпфированием значение измерительного узла (10) является совокупным значением характеристики затухания измерительного узла (10) на основе одного или более участков (430a, 530a-530f) затухания.

5. Измерительная электронная аппаратура (20) по п. 4, при этом система (203) обработки дополнительно конфигурируется, чтобы определять характеристику демпфирования на основе совокупного значения характеристики затухания.

6. Измерительная электронная аппаратура (20) по п. 4, при этом совокупное значение характеристики затухания является средним значением частичных характеристик затухания, соответственно соответствующих одному или более участкам (530a-530f) затухания.

7. Измерительная электронная аппаратура (20) по любому одному из вышеупомянутых пп. 1-6, при этом совокупное, связанное с демпфированием значение измерительного узла (10) является совокупным значением характеристики демпфирования измерительного узла (10).

8. Измерительная электронная аппаратура (20) по п. 7, при этом совокупное значение характеристики демпфирования измерительного узла (10) состоит из средней характеристики демпфирования измерительного узла (10).

9. Способ определения демпфирования измерительного узла расходомера, который содержит этап, на котором принимают ответную вибрацию от измерительного узла, ответная вибрация содержит реакцию на вибрацию измерительного узла с резонансной частотой, при этом способ дополнительно содержит этапы, на которых:

принимают ответную вибрацию;

измеряют множество ответных напряжений ответной вибрации, множество ответных напряжений включают в себя, по меньшей мере, один из одного или более участков затухания и один или более участков повышения; и

определяют совокупное, связанное с демпфированием значение измерительного узла на основе, по меньшей мере, одного из одного или более участков затухания и одного или более участков повышения.

10. Способ по п. 9, при этом, по меньшей мере, один из одного или более участков затухания и одного или более участков повышения являются цикличным графиком ответного напряжения.

11. Способ по одному из пп. 9 или 10, при этом один или более участков затухания существуют для кривой затухания ответного напряжения, а один или более участков повышения существуют для кривой повышения ответного напряжения.

12. Способ по любому одному из вышеупомянутых пп. 9-11, при этом совокупное, связанное с демпфированием значение измерительного узла является совокупным значением характеристики затухания измерительного узла на основе одного или более участков затухания.

13. Способ по п. 12, дополнительно содержащий этап, на котором определяют характеристику демпфирования на основе совокупного значения характеристики затухания.

14. Способ по п. 12, при этом совокупное значение характеристики затухания является средним значением частичных характеристик затухания, соответственно соответствующих одному или более участкам затухания.

15. Способ по любому одному из вышеупомянутых пп. 9-14, при этом совокупное, связанное с демпфированием значение измерительного узла является совокупным значением характеристики демпфирования измерительного узла.

16. Способ по п. 15, при этом совокупное значение характеристики демпфирования измерительного узла состоит из средней характеристики демпфирования измерительного узла.