ОБНАРУЖЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ВИБРАЦИОННОМ ИЗМЕРИТЕЛЕ НА ОСНОВЕ ДВУХ БАЗОВЫХ ПРОВЕРОК ИЗМЕРИТЕЛЯ Российский патент 2022 года по МПК G01F1/84 G01F25/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Варианты осуществления, описанные ниже, относятся к изменениям в вибрационном измерителе и, более конкретно, к обнаружению изменения в вибрационном измерителе на основе двух или более базовых проверок измерителя.

Уровень техники

Вибрационные измерители, такие как, например, расходомеры Кориолиса, измерители плотности жидкости, измерители плотности газа, измерители вязкости жидкости, измерители удельной плотности газа/жидкости, измерители относительной плотности газа/жидкости и измерители молекулярного веса газа, в целом, являются известными и используются для измерения характеристик текучих сред. В целом, вибрационные измерители содержат измерительный узел и фрагмент электронной аппаратуры. Материал в измерительном узле может быть текучим или неподвижным. Каждый тип датчика может иметь уникальные характеристики, которые измеритель должен учитывать для того, чтобы добиваться оптимальной производительности. Например, некоторые датчики могут требовать трубчатого устройства, чтобы вибрировать с конкретными уровнями смещения. Другие типы измерительного узла могут требовать специальных компенсационных алгоритмов.

Измерительная электронная аппаратура, среди выполнения других функций, типично включает в себя сохраненные калибровочные значения датчика для конкретного используемого датчика. Например, измерительная электронная аппаратура может включать в себя измерение жесткости. Эталонная жесткость датчика представляет фундаментальный показатель измерения, относящийся к геометрии датчика для конкретного измерительного узла, например, когда измеряется на производстве в эталонных условиях, или когда он был последний раз откалиброван. Изменение между жесткостью, измеренной после того, как вибрационный измеритель устанавливается на месте заказчика, и эталонной жесткостью датчика может представлять физическое изменение в измерительном узле вследствие покрытия, эрозии, коррозии или повреждения трубок в измерительном узле, в дополнение к другим причинам. Проверка измерителя или испытание для проверки готовности могут обнаруживать эти изменения.

Проверка измерителя может определять, находится ли различие между измеренной жесткостью и эталонной жесткостью в диапазоне. Например, сравнение может определять, находится ли измеренная жесткость в диапазоне эталонной жесткости. Если сравнение указывает изменение больше или за пределами диапазона, вибрационный измеритель может отправлять тревожное оповещение, чтобы уведомлять пользователя об изучении неисправности. Это простое сравнение единственного значения жесткости может, однако, не иметь возможности указывать лежащую в основе причину отказа. Т.е., пользователь не узнает, происходит ли неисправность вследствие эрозии/коррозии, повреждения (например, замерзания, слишком высокого давления и т.д.) или покрытия. Это связано с тем, что диапазон задается включающим в себя все возможные лежащие в основе причины или изменения в трубках, и чтобы предотвращать ложные тревожные оповещения - о причинах, которые существуют не из-за изменений в трубках. Примерами ложных тревожных оповещений являются увеличившаяся вариативность в показателях измерений жесткости, вызванная потоками газа с высокой скоростью или сильным шумом.

Если изменения могут быть корректно обнаружены, тогда изменения могут быть обнаружены рано при их формировании. Дополнительно, корректное обнаружение изменений может минимизировать ложные тревожные оповещения. Если изменения в трубках могут быть идентифицированы, пользователь может уведомляться с помощью указания природы изменения. Это может предотвращать время простоя вибрационного измерителя вследствие ложных тревожных оповещений и гарантировать, что процедуры после тревожного оповещения являются более подходящими состоянию в вибрационном измерителе. Вышеописанные выгоды могут быть улучшены с помощью двух или более базовых измерений, чтобы идентифицировать изменение. Соответственно, существует необходимость в обнаружении и идентификации изменения в вибрационном измерителе на основе двух или более базовых измерений.

Сущность изобретения

Предоставляется измерительная электронная аппаратура для обнаружения изменения в вибрационном измерителе на основе двух или более базовых проверок измерителя. Согласно варианту осуществления, измерительная электронная аппаратура содержит интерфейс, сконфигурированный, чтобы принимать сигналы датчика от измерительного узла и предоставлять информацию на основе сигналов датчика, и систему обработки, соединенную с возможностью связи с интерфейсом. Система обработки конфигурируется, чтобы использовать информацию для определения первого базового значения проверки измерителя при первом наборе условий процесса, определения второго базового значения проверки измерителя при втором наборе условий процесса и определять базовое значение проверки измерителя на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя.

Предоставляется способ обнаружения изменения в вибрационном измерителе на основе двух или более базовых проверок измерителя. Согласно варианту осуществления, способ содержит прием с помощью интерфейса сигналов датчика от измерительного узла и предоставление информации на основе сигналов датчика, определение первого базового значения проверки измерителя при первом наборе условий процесса, определение второго базового значения проверки измерителя при втором наборе условий процесса, и определение базового значения проверки измерителя на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя.

Аспекты

Согласно аспекту, измерительная электронная аппаратура (20) для обнаружения изменения в вибрационном измерителе (5) на основе двух или более базовых проверок измерителя содержит интерфейс (201), сконфигурированный, чтобы принимать сигналы (100) датчика от измерительного узла (10) и предоставлять информацию на основе сигналов (100) датчика, и систему (202) обработки, соединенную с возможностью связи с интерфейсом (201). Система (202) обработки конфигурируется, чтобы использовать информацию для определения первого базового значения проверки измерителя при первом наборе условий процесса, определения второго базового значения проверки измерителя при втором наборе условий процесса и определения базового значения проверки измерителя на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя.

Предпочтительно, система (202) обработки, конфигурируемая, чтобы определять первое базовое значение проверки измерителя и второе базовое значение проверки измерителя, содержит систему (202) обработки, конфигурируемую, чтобы определять одно из первого базового значения жесткости и второго базового значения жесткости и первого базового значения массы и второго базового значения массы.

Предпочтительно, система (202) обработки, конфигурируемая, чтобы определять базовое значение проверки измерителя на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя, содержит систему (202) обработки, конфигурируемую, чтобы интерполировать базовое значение проверки измерителя из первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя.

Предпочтительно, система (202) обработки конфигурируется, чтобы интерполировать базовое значение проверки измерителя относительно общего параметра для первого набора условий процесса и второго набора условий процесса.

Предпочтительно, система (202) обработки, конфигурируемая, чтобы интерполировать базовое значение проверки измерителя, содержит систему (202) обработки, конфигурируемую, чтобы линейно интерполировать базовое значение проверки измерителя.

Предпочтительно, система (202) обработки дополнительно конфигурируется, чтобы определять состояние трубки (130, 130') в вибрационном измерителе (5), при этом состояние трубки (130, 130') содержит, по меньшей мере, одно из эрозии, коррозии, повреждения и покрытия трубки (130, 130').

Предпочтительно, система (202) обработки дополнительно конфигурируется, чтобы получать значение центральной тенденции и значение дисперсии и определять вероятность на основе значения центральной тенденции и значения дисперсии, чтобы обнаруживать отличается ли значение центральной тенденции от базового значения проверки измерителя.

Предпочтительно, система (202) обработки, конфигурируемая, чтобы определять вероятность на основе значения центральной тенденции и значения дисперсии, содержит систему (202) обработки, конфигурируемую, чтобы вычислять t-значение и вычислять вероятность с помощью t-значения.

Способ обнаружения изменения в вибрационном датчике на основе двух или более базовых проверок датчика содержит прием с помощью интерфейса сигналов датчика от измерительного узла и предоставление информации на основе сигналов датчика, определение первого базового значения проверки измерителя при первом наборе условий процесса, определение второго базового значения проверки измерителя при втором наборе условий процесса и определение базового значения проверки измерителя на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя.

Предпочтительно, определение первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя содержит определение одного из первого базового значения жесткости и второго базового значения жесткости и первого базового значения массы и второго базового значения массы.

Предпочтительно, определение базового значения проверки измерителя на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя содержит интерполяцию базового значения проверки измерителя из первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя.

Предпочтительно интерполяция базового значения проверки измерителя содержит систему обработки, конфигурируемую, чтобы линейно интерполировать базовое значение проверки измерителя.

Предпочтительно, способ дополнительно содержит определение состояния трубки вибрационного измерителя на основе базового значения проверки измерителя, состояние содержит, по меньшей мере, одно из эрозии, коррозии, повреждения и покрытия трубки вибрационного измерителя.

Предпочтительно, способ дополнительно содержит получение значения центральной тенденции и значения дисперсии и определение вероятности на основе значения центральной тенденции и значения дисперсии, чтобы обнаруживать, отличается ли значение центральной тенденции от базового значения проверки измерителя.

Предпочтительно, определение вероятности на основе значения центральной тенденции и значения дисперсии содержит конфигурирование системы обработки, чтобы вычислять t-значение и вычислять вероятность с помощью t-значения.

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 вибрационный измеритель 5.

Фиг. 2 показывает измерительную электронную аппаратуру 20 для обнаружения и идентификации изменения в вибрационном измерителе согласно варианту осуществления.

Фиг. 3a и 3b показывают графики 300a, 300b, которые иллюстрируют изменение жесткости и вариации симметрии жесткости, определенные во время множества проходов проверки измерителя.

Фиг. 4a и 4b показывают графики 400a, 400b, которые иллюстрируют точки данных изменения жесткости и вариации симметрии жесткости, определенные во время множества проходов проверки измерителя, где распределение вероятности назначается каждой точке данных.

Фиг. 5a и 5b показывают графики 500a, 500b, которые иллюстрируют точки данных изменения жесткости и вариации симметрии жесткости, определенные во время множества проходов проверки измерителя, где вероятность назначается каждой точке данных.

Фиг. 6 показывает способ 600 для обнаружения и идентификации изменения в вибрационном измерителе согласно варианту осуществления.

Фиг. 7 показывает способ 700 для обнаружения и идентификации изменения в вибрационном измерителе согласно варианту осуществления.

Фиг. 8 показывает график 800, иллюстрирующий два базовых показателя измерений, которые могут быть использованы для обнаружения изменения в вибрационном измерителе.

Фиг. 9 показывает способ 900 для обнаружения изменения в вибрационном измерителе на основе двух или более базовых проверок измерителя.

Подробное описание изобретения

Фиг. 1-9 и последующее описание изображают конкретные примеры, чтобы научить специалистов в области техники, как осуществлять и использовать оптимальный режим вариантом осуществления обнаружения изменения в вибрационном измерителе на основе двух или более проверок измерителя. В целях обучения принципам изобретения некоторые традиционные аспекты были упрощены или опущены. Специалисты в данной области техники поймут вариации из этих примеров, которые попадают в рамки настоящего описания. Специалисты в области техники поймут, что отличительные признаки, описанные ниже, могут быть объединены различными способами, чтобы формировать множество вариантов обнаружения изменения в вибрационном измерителе на основе двух или более проверок измерителя. В результате, варианты осуществления, описанные ниже, не ограничиваются конкретными примерами, описанными ниже, а только формулой изобретения и ее эквивалентами.

Базовое значение проверки измерителя может быть определено на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя. Первое и второе базовые значения проверки измерителя могут соответственно быть определены при первом и втором наборе условий процесса. Например, первое базовое значение проверки измерителя может быть определено при резонансной частоте, которая отличается от резонансной частоты второго базового значения проверки измерителя. С помощью, например, интерполяции между этими двумя частотами, базовое значение проверки измерителя может соответствовать, например, резонансной частоте, которая является такой же, что и резонансная частота для проверки измерителя в режиме онлайн или во время процесса. В результате, следовательно, базовое значение проверки жесткости измерителя является более точным справочным значением для жесткости в условиях процесса для проверки измерителя в режиме онлайн или во время процесса, производя более точное обнаружение изменения в вибрационном измерителе.

Изменение в вибрационном измерителе может быть точно обнаружено с помощью базового значения проверки измерителя, определенного на основе первого и второго базовых значений проверки измерителя, определенных в различных условиях процесса и с помощью статистических данных. Статистические данные ранее не использовались в измерительной электронной аппаратуре вследствие ограниченных вычислительных возможностей измерительной электронной аппаратуры по сравнению, например, с работающим на компьютерной рабочей станции статистическим программным обеспечением. Статистические методы, применяемые в данном случае, используют данные, доступные в регистрах системы обработки в измерительной электронной аппаратуре, чтобы предоставлять возможность встроенному коду вычислять вероятность того, что изменение не присутствует в вибрационном измерителе. Посредством вычисления этой вероятности нулевая гипотеза, что изменения не произошли, может быть отвергнута, тем самым, указывая, что вероятность того, что изменение произошло в вибрационном измерителе, является высокой. Поскольку вероятность вычисляется посредством измерительной электронной аппаратуры, даже с ограниченными вычислительными ресурсами, эта вероятность может обновляться, когда проверки измерителя выполняются. Соответственно, изменения, которые не будут обнаружены посредством сравнения изменения жесткости, например, с предварительно определенным ограничением, могут быть обнаружены. Кроме того, точное обнаружение изменения может предотвращать ложные тревожные оповещения.

Изменение в вибрационном измерителе может быть идентифицировано посредством определения состояния, такого как эрозия, коррозия, повреждение или т.п., трубки вибрационного измерителя на основе первого изменения жесткости, ассоциированного с первым местоположением трубки, и второго изменения жесткости, ассоциированного со вторым местоположением трубки. Например, состояние может быть определено на основе того, указывают ли первое и второе изменения жесткости увеличение или уменьшение жесткости. Дополнительно, симметрия первого и второго изменений жесткости может быть использована для определения состояния. В одном примере, если первое изменение жесткости указывает уменьшение, второе изменение жесткости указывает увеличение, и симметрия жесткости считается "правильно низкой", тогда определенное состояние может быть эрозией или коррозией трубок в вибрационном измерителе.

Фиг. 1 показывает вибрационный измеритель 5. Как показано на фиг. 1, вибрационный измеритель 5 содержит 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 сигналы 100 датчика, чтобы предоставлять информацию о плотности, массовом расходе и температуре по пути 26, также как и другую информацию.

Измерительный узел 10 включает в себя пару патрубков 150 и 150', фланцы 103 и 103', имеющие горловины 110 и 110' фланцев, пару параллельных трубок 130 и 130', возбуждающий механизм 180, резистивный датчик температуры (RTD) 190 и пару датчиков-преобразователей 170l и 170r. Трубки 130 и 130' имеют две практически прямых впускных ветви 131, 131' и выпускных ветви 134, 134', которые сходятся друг к другу в блоках 120 и 120' монтажа трубок. 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 трубка 130, 130' колеблется. Ветви 131, 131' и 134, 134' трубок 130, 130' неподвижно прикрепляются к блокам 120 и 120' установки трубок, и эти блоки, в свою очередь, неподвижно прикрепляются к патрубкам 150 и 150'. Это обеспечивает непрерывный замкнутый путь материала через измерительный узел 10.

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 во входной конец 104 измерителя через отверстие 101 во фланце 103 и проводится через патрубок 150 к блоку 120 установки трубки, имеющему поверхность 121. В патрубке 150 материал делится и направляется по трубкам 130, 130'. По выходе из трубок 130, 130' технологический материал повторно объединяется в один поток в блоке 120', имеющем поверхность 121', и патрубке 150' и после этого направляется к выпускному концу 104', соединенному посредством фланца 103', имеющего отверстия 102' с технологической линией (не показана).

Трубки 130, 130' выбираются и соответствующим образом устанавливаются на блоки 120, 120' установки 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 идут через распорные пластины 140, 140'. Поскольку модуль Юнга трубок изменяется с температурой, и это изменение влияет на вычисление потока и плотности, RTD 190 устанавливается на трубку 130', чтобы непрерывно измерять температуру трубки 130'. Температура трубки 130' и, следовательно, напряжение, возникающее на концах RTD 190 для заданного тока, проходящего через него, регулируется посредством температуры материала, проходящего по трубке 130'. Зависящее от температуры напряжение, возникающее на концах RTD 190, используется хорошо известным способом измерительной электронной аппаратурой 20, чтобы компенсировать изменение в модуле упругости трубок 130, 130' вследствие каких-либо изменений в температуре трубки. RTD 190 соединяется с измерительной электронной аппаратурой 20 выводом 195.

Обе 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. Этот возбуждающий механизм 180 может содержать любую одну из множества хорошо известных компоновок, таких как магнит, установленный на трубку 130', и встречно-включенная обмотка, установленная на трубку 130, и по которой пропускается переменный ток для вибрации обеих трубок 130, 130'. Подходящий 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 датчика, появляющиеся на сигнальных выводах 100 датчика, несущие сигналы 165l, 165r левого и правого датчика, соответственно. Измерительная электронная аппаратура 20 формирует возбуждающий сигнал, появляющийся на выводе 185 для возбуждающего механизма 180 и вибрационных трубок 130, 130' Измерительная электронная аппаратура 20 обрабатывает сигналы левого и правого датчика 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 на протяжении всего пути 26 в качестве сигнала.

Показатель измерения массового расхода может быть сформирован согласно уравнению:

[1]

Член Δt содержит оперативно полученное (т.е., измеренное) значение временной задержки, содержащее временную задержку, существующую между сигналами датчиков-преобразователей, например, когда временная задержка существует вследствие эффектов Кориолиса, связанных с массовым расходом через вибрационный измеритель 5. Измеренный член Δt, в конечном счете, определяет массовый расход текучего материала, когда он протекает через вибрационный измеритель 5. Член Δt₀ содержит временную задержку с константой калибровки нулевого потока. Член Δt₀ типично определяется на производстве и программируется в вибрационный измеритель 5. Временная задержка при члене нулевого расхода Δt₀ не будет изменяться, даже когда условия потока изменяются. Коэффициент FCF калибровки расхода является пропорциональным жесткости расходомера.

Является проблемой то, что трубки могут изменяться со временем, при этом первоначальная заводская калибровка может изменяться со временем, поскольку трубки 130, 130' подвергаются коррозии, эрозии или иначе изменяются. Как следствие, жесткость трубок 130, 130' может изменяться от первоначального характерного значения жесткости (или первоначального измеренного значения жесткости) в процессе эксплуатации вибрационного датчика 5. Проверка измерителя может обнаруживать такие изменения в жесткости трубок 130, 130', как объясняется ниже.

Фиг. 2 показывает измерительную электронную аппаратуру 20 для обнаружения и идентификации изменения в вибрационном измерителе согласно варианту осуществления. Измерительная электронная аппаратура 20 может включать в себя интерфейс 201 и систему 202 обработки. Измерительная электронная аппаратура 20 принимает ответную вибрацию, такую как от измерительного узла 10, например. Измерительная электронная аппаратура 20 обрабатывает ответную вибрацию для того, чтобы получать характеристики расхода для текучего материала, протекающего через измерительный узел 10.

Как ранее обсуждалось, коэффициент FCF калибровки расхода отражает свойства материала и свойства поперечного сечения расходомерной трубки. Массовый расход текучего материала, протекающего через расходомер, определяется умножением измеренной временной задержки (или разности фаз/частоты) на коэффициент FCF калибровки расхода. Коэффициент FCF калибровки расхода может быть связан с характеристикой жесткости измерительного узла. Если характеристика жесткости измерительного узла изменяется, тогда коэффициент FCF калибровки расхода будет также изменяться. Изменения в жесткости расходомера, следовательно, будут влиять на точность измерений расхода, формируемых посредством расходомера.

Интерфейс 201 принимает ответную вибрацию от одного из датчиков-преобразователей 170l, 170r через сигналы 100 датчика 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 202 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 может предоставлять информацию на основе ответной вибрации.

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.

Система 202 обработки проводит операции измерительной электронной аппаратуры 20 и обрабатывает показатели расхода от измерительного узла 10. Система 202 обработки выполняет одну или более процедур обработки и, таким образом, обрабатывает измерения расхода для того, чтобы создавать одну или более характеристик расхода. Система 202 обработки соединяется с возможностью связи с и конфигурируется, чтобы принимать информацию от интерфейса 201.

Система 202 обработки может содержать компьютер общего назначения, микропроцессорную систему, логическую схему или некоторое другое универсальное или специализированное процессорное устройство. Дополнительно или альтернативно, система 202 обработки может быть распределена между множеством устройств обработки. Система 202 обработки может также 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, программы системы программного обеспечения, постоянные значения и переменные значения. В одном варианте осуществления система 204 хранения включает в себя программы, которые исполняются посредством системы 202 обработки, такие как операционная программа 210 и проверка 220 вибрационного измерителя 5. Система хранения также может хранить статистические значения, такие как среднеквадратическое отклонение, доверительные интервалы или т.п.

Система 204 хранения может хранить базовую жесткость 230 измерителя. Базовая жесткость 230 измерителя может быть определена во время производства или калибровки вибрационного измерителя 5, или во время предыдущей повторной калибровки. Например, базовая жесткость 230 измерителя может быть определена посредством проверки 220, прежде чем вибрационный измеритель 5 устанавливается на месте работы. Базовая жесткость 230 измерителя является показательной для жесткости трубок 130, 130', прежде чем какие-либо изменения произошли, такие как эрозия/коррозия, повреждение (например, замерзание, слишком высокое давление и т.д.), покрытия и т.д. Базовая жесткость 230 измерителя может быть средним значением для множества базовых показателей измерения жесткости измерителя. По существу, базовая жесткость 230 измерителя может иметь ассоциированную дисперсионную характеристику, как будет обсуждаться более подробно ниже, когда показатели измерения базовой жесткости измерителя могут изменяться. Чем больше показатели измерений базовой жесткости измерителя изменяются, тем больше дисперсия.

Система 204 хранения может хранить жесткость 232 измерителя. Жесткость 232 измерителя содержит значение жесткости, которое определяется из ответных вибраций, формируемых во время работы вибрационного измерителя 5. Жесткость 232 измерителя может быть сформирована для того, чтобы проверять правильную работу вибрационного измерителя 5. Жесткость 232 измерителя может быть сформирована для процесса проверки, при этом жесткость 232 измерителя служит цели проверки правильной и точной работы вибрационного измерителя 5. Аналогично базовой жесткости 230 измерителя, жесткость 232 измерителя может быть средним значением для множества показателей измерений жесткости измерителя. По существу, базовая жесткость 232 измерителя может иметь ассоциированную дисперсионную характеристику, как будет обсуждаться более подробно ниже, когда показатели измерения базовой жесткости измерителя могут изменяться. Чем больше показатели измерений жесткости измерителя изменяются, тем больше дисперсионная характеристика.

Система 204 хранения может хранить изменение 234 жесткости. Изменение 234 жесткости может быть значением, которое определяется посредством сравнения базовой жесткости 230 измерителя и жесткости 232 измерителя. Например, изменение 234 жесткости может быть разницей между базовой жесткостью 230 измерителя и жесткостью 232 измерителя. В этом примере отрицательное число может указывать, что жесткость трубок 130, 130' увеличилась после установки на месте работы. Положительное число может указывать, что физическая жесткость трубок 130, 130' уменьшилась, после того как базовая жесткость 230 измерителя была определена.

Как может быть понятно, сравнение может быть выполнено различными способами. Например, изменение 234 жесткости может быть разницей между жесткостью 232 измерителя и базовой жесткостью 230 измерителя. Соответственно, увеличение жесткости приведет в результате к положительному числу, а уменьшение жесткости приведет в результате к отрицательному числу. Дополнительно или альтернативно, значения, полученные из или относящиеся к базовой жесткости 230 измерителя и/или жесткости 232 измерителя, могут быть применены, такие как соотношения, которые применяют другие значения, такие как геометрия трубки, размеры или т.п.

Если жесткость 232 измерителя является практически такой же, что и базовая жесткость 230 измерителя, тогда может быть определено, что вибрационный измеритель 5, или более конкретно, трубки 130, 130', могут быть относительно неизменившимися со времени, когда они были произведены, откалиброваны, или когда вибрационный измеритель 5 был последний раз повторно откалиброван. Альтернативно, когда жесткость 232 измерителя значительно отличается от базовой жесткости 230 измерителя, тогда может быть определено, что трубки 130, 130' деградировали и могут не работать точно и надежно, например, когда трубки 130, 130' изменились вследствие эрозии, коррозии, повреждения (например, замерзание, слишком высокое давление и т.д.), покрытие или другое состояние.

Как обсуждалось выше, базовая жесткость 230 измерителя и жесткость 232 измерителя определяются и для левого, и для правого датчиков-преобразователей 170l, 170r. Т.е., базовая жесткость 230 измерителя и жесткость 232 измерителя являются пропорциональными жесткости трубок 130, 130' между левым и правым датчиками-преобразователями 170l, 170r. В результате, различные состояния трубок 130, 130' могут вызывать аналогичные изменения 234 жесткости. Например, эрозия, коррозия и/или повреждение трубок 130, 130' могут приводить в результате к аналогичным уменьшениям физической жесткости, которые могут быть указаны посредством отрицательного или "понижающего" изменения 234 жесткости. Соответственно, полагаясь только на изменение 234 жесткости, конкретное состояние трубок 130, 130' может не быть устанавливаемым.

Однако, левый датчик-преобразователь 170l и правый датчик-преобразователь 170r могут, каждый, иметь свое собственное ассоциированное значение жесткости. Более конкретно, как обсуждалось выше, возбуждающий механизм 180 прикладывает усилие к трубкам 130, 130', и датчики-преобразователи 170l, 170r измеряют результирующее отклонение. Величина отклонения трубок 130, 130' в местоположении датчиков-преобразователей 170l, 170r является пропорциональной жесткости трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и датчиками-преобразователями 170l, 170r.

Соответственно, жесткость, ассоциированная с левым датчиком-преобразователем 170l, является пропорциональной физической жесткости трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и левым датчиком-преобразователем 170l, а жесткость, ассоциированная с правым датчиком-преобразователем 170r, является пропорциональной физической жесткости трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и правым датчиком-преобразователем 170r. Следовательно, если существует эрозия, коррозия, повреждение, покрытие или т.п. между возбуждающим механизмом 180 и, например, правым датчиком-преобразователем 170r, тогда жесткость, ассоциированная с правым датчиком-преобразователем 170r, может уменьшаться, тогда как жесткость, ассоциированная с левым датчиком-преобразователем 170l, может не изменяться. Для отслеживания изменений система 204 хранения может также включать в себя значения жесткости, ассоциированные с левым и правым датчиками-преобразователями 170l, 170r.

Например, как показано на фиг. 2, система 204 хранения включает в себя базовую LPO-жесткость 240, которая является пропорциональной физической жесткости трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и местоположением левого датчика-преобразователя 170l на трубках 130, 130'. Аналогично, система 204 хранения также включает в себя базовую RPO-жесткость 250, которая является пропорциональной физической жесткости трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и местоположением правого датчика-преобразователя 170r на трубках 130, 130'. Базовая LPO- и RPO-жесткость 240, 250 может быть определена посредством проверки 220, прежде чем вибрационный измеритель 5 устанавливается на месте работы, как, например, во время производства или калибровки вибрационного измерителя 5, или во время предыдущей повторной калибровки.

Система 204 хранения также включает в себя LPO-жесткость 242 и RPO-жесткость 252. LPO-жесткость 242 является пропорциональной физической жесткости трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и местоположением левого датчика-преобразователя 170l, но после того как определена базовая LPO-жесткость 240. Аналогично, RPO-жесткость 252 является пропорциональной физической жесткости трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и местоположением правого датчика-преобразователя 170r, но после того как определена базовая RPO-жесткость 250.

Как также показано на фиг. 2, система 204 хранения дополнительно включает в себя изменение 244 LPO-жесткости и изменение 254 RPO-жесткости. Изменения 244, 254 LPO- и RPO-жесткости являются пропорциональными разности между базовой LPO, RPO-жесткостью 240, 250 и LPO, RPO-жесткостью 242, 252. Например, отрицательное изменение 244 LPO-жесткости может указывать, что физическая жесткость трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и левым датчиком-преобразователем 170l увеличилась. Положительное изменение 244 LPO-жесткости может указывать, что физическая жесткость трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и левым датчиком-измерителем 170l уменьшилась, с тех пор как базовая LPO-жесткость 240 была определена. Альтернативно, изменения 244, 254 LPO- и RPO-жесткости могут быть разницей между LPO- и RPO-жесткостью 242, 252 и базовой LPO- и RPO-жесткостью 240, 250. Соответственно, например, положительное изменение 244 LPO-жесткости может указывать, что физическая жесткость трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и левым датчиком-измерителем 170l увеличилась, с тех пор как базовая LPO-жесткость 240 была определена. Хотя изменения 244, 254 LPO- и RPO-жесткости описываются как определяемые из разницы, любые значения, полученные из или относящиеся к базовой LPO- и RPO-жесткости 240, 250 и LPO- и RPO-жесткости 242, 252, могут быть применены, такие как соотношение значения жесткости и других значений, таких как геометрия трубки, размеры или т.п. Изменения 244, 254 LPO- и RPO-жесткости могут быть выражены в любых подходящих единицах измерения, таких как целые числа, соотношения, процентные доли и т.д.

Увеличение или уменьшение в физической жесткости, ассоциированной с левым и правым датчиками-преобразователями 170l, 170r, могут указывать лежащее в основе состояние трубки 130, 130', которое вызывает изменение физической жесткости. Например, эрозия внутренней стенки трубок 130, 130' может уменьшать физическую жесткость трубок 130, 130'. В частности, эрозия, например, внутренней стенки трубок 130, 130' между левым датчиком-преобразователем 170l и возбуждающим механизмом 180 может вынуждать физическую жесткость трубок 130, 130' между левым датчиком-преобразователем 170l и возбуждающим механизмом 180 уменьшаться. Напротив, увеличение в жесткости может указывать, что, например, покрытия сформировались на внутренней стенке.

Дополнительно, относительное увеличение или уменьшение физической жесткости трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и левым датчиком-преобразователем 170l и физической жесткости трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и правым датчиком-преобразователем 170r может дополнительно указывать лежащее в основе состояние трубок 130, 130', вынуждающее физическую жесткость изменяться. Это относительное увеличение или уменьшение в физической жесткости может быть указано посредством симметрии 260 жесткости в системе 204 хранения.

Симметрия 260 жесткости может быть любым подходящим значением или значениями, которые указывают относительные значения, например, изменения 244 LPO-жесткости и изменения 254 RPO-жесткости. Например, изменение 244 LPO-жесткости и изменение 254 RPO-жесткости могут указывать, что физическая жесткость трубок 130, 130', ассоциированных с левым и правым датчиками-преобразователями 170l, 170r, обе увеличились, но что, например, физическая жесткость, ассоциированная с левым датчиком-преобразователем 170l, увеличилась больше физической жесткости, ассоциированной с правым датчиком-преобразователем 170r. В одном примере симметрия 260 жесткости может быть выражена в процентах и определена по формуле:

;

где:

является, в этом примере, изменением 244 LPO-жесткости, выраженным в процентном изменении; и

является, в этом примере изменением 254 RPO-жесткости, выраженным в процентном изменении.

Изменение 234 жесткости, изменение 244 LPO-жесткости, изменение 254 RPO-жесткости и симметрия 260 жесткости могут быть любым подходящим значением, таким как, например, значение, которое является непосредственно пропорциональным измеряемому свойству, промежуточное значение, которое представляет физическую жесткость, значение, которое указывает, было ли увеличение или уменьшение в физической жесткости, и т.д. Например, изменение 244 LPO-жесткости может быть положительным или отрицательным значением, пропорциональным изменению жесткости. Система 202 обработки может дополнительно обрабатывать такие значения, чтобы формировать переходящий между двумя состояниями индикатор, когда только увеличение или уменьшение в физической жесткости трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и левым датчиком-преобразователем 170l указывается. Эти значения и/или переходящие между двумя значениями индикаторы могут быть использованы, чтобы определять лежащее в основе изменение в трубках 130, 130', как показано в последующей таблице истинности.

Случай Изменение 244 LPO-жесткости (высокое) Изменение 244 LPO-жесткости (низкое) Изменение 254 RPO-жесткости (высокое) Изменение 254 RPO-жесткости (низкое) Симметрия 260 жесткости (высокая правая) Симметрия 260 жесткости (низкая правая) Состояние трубок 130, 130'
UN=не изменилось
CT=покрытие
E=эрозия
C=коррозия
D=повреждение A 0 0 0 0 0 0 UN B 0 0 0 0 0 1 CT или E/C C 0 0 0 0 1 0 CT или E/C D 0 1 0 1 0 0 C E 1 0 1 0 0 0 D F 0 0 1 0 1 0 CT или D G 0 0 0 1 0 1 CT или E/C H 1 0 0 0 0 1 CT или D 1 0 1 0 0 1 0 CT или E/C J 0 1 0 1 0 1 E/C K 0 1 0 1 1 0 E/C L 1 0 1 0 0 1 D M 1 0 1 0 1 0 D N 1 0 0 1 0 1 CT O 0 1 1 0 1 0 CT

Как может быть видно, сочетания изменения 244 LPO-жесткости, изменения 254 RPO-жесткости и симметрии 260 жесткости могут быть использованы, чтобы различать между различными возможными изменениями в трубках 130, 130'. Например, оба случая J и N имеют значения симметрии 260 жесткости, которые являются "низкими правыми", и изменение 254 RPO-жесткости, которые являются "низкими". Однако, случай J имеет изменение 244 LPO-жесткости, являющееся "низким", тогда как случай N имеет изменение 244 LPO-жесткости, являющееся "высоким". Случай J указывается как возможная эрозия/коррозия трубок 130, 130', тогда как случай N указывается как возможное покрытие трубок 130, 130'.

Хотя вышеописанная таблица использует изменение 244 LPO-жесткости, изменение 254 RPO-жесткости и симметрию 260 жесткости, чтобы определять состояние трубок 130, 130', любое подходящее средство, такое как альтернативные таблицы, логика, объекты, соотношения, схемы, процессоры, программы или т.п., могут быть применены, чтобы определять состояние в трубке. Например, обращаясь к измерительной электронной аппаратуре 20, описанной со ссылкой на фиг. 2, только изменение 244 LPO-жесткости и изменение 254 RPO-жесткости могут быть использованы, чтобы определять состояние трубок 130, 130'. Однако, как может быть понятно, использование симметрии 260 жесткости может предоставлять возможность более конкретных определений состояния трубок 130, 130'.

Дополнительно или альтернативно, фактические значения изменения 244 LPO-жесткости, изменения 254 RPO-жесткости и симметрии 260 жесткости могут быть применены вместо переходящего между двумя состояниями индикатора, чтобы определять состояние трубки. Например, состояния, определенные посредством вышеописанной таблицы, могут быть подкреплены дополнительными этапами, которые определяют, например, что случай J является более вероятно коррозией, а не эрозией, если симметрия 260 жесткости является относительно небольшой "правой низкой". Т.е., относительно небольшая "правая низкая" симметрия 260 жесткости может быть вследствие более однородной природы коррозии по сравнению с эрозией, которая может быть более превалирующей на впуске трубки.

Хотя вышеприведенное обсуждение относится к жесткости измерителя, другие параметры проверки измерителя могут быть использованы, дополнительно или альтернативно. Например, остаточная гибкость может быть сравнена с базовой остаточной гибкостью. Остаточная гибкость может быть определена как фрагмент частотной характеристики, ассоциированной с одной модой вибрации, которая существует при резонансной частоте другой моды вибрации. Например, частотная характеристика различных мод вибрации (например, изгибной, скручивающей и т.д.) может быть охарактеризована как амплитудно-частотная характеристика (например, характеристика величины относительно частоты). Амплитудно-частотная характеристика типично концентрируется на резонансной частоте заданной моды вибрации с наклонным уменьшением в величине пропорционально расстоянию от резонансной частоты. Например, изгибная мода первого порядка (например, основная несинфазная изгибная мода) с двумя узлами, расположенными в распорных пластинах, может иметь резонансную частоту изгибной моды первого порядка . Изгибная мода второго порядка с четырьмя узлами может иметь резонансную частоту изгибной моды второго порядка, которая больше резонансной частоты изгибной моды первого порядка. Амплитудно-частотная характеристика изгибной моды второго порядка может перекрывать резонансную частоту изгибной моды первого порядка. Соответственно, остаточная гибкость изгибной моды первого порядка, вызванная изгибной модой второго порядка, является фрагментом амплитудно-частотной характеристики изгибной моды второго порядка, который лежит на резонансной частоте изгибной моды первого порядка. Как может быть понятно, когда эрозия, коррозия, повреждение, покрытие или т.п. происходит, это значение остаточной гибкости для заданной моды может изменяться, поскольку частотная характеристика каждой моды колебаний будет изменяться. Соответственно, остаточная гибкость может также быть использована для идентификации изменения в вибрационном измерителе.

Демпфирование также может быть использовано. Например, проверка измерителя может сравнивать измеренное значение демпфирования с базовым значением демпфирования. Демпфирование может быть полезно в обнаружении покрытия, поскольку демпфирование может не быть подвержено влиянию эрозии или коррозии.

Аналогично, масса, ассоциированная с левым или правым датчиками-преобразователями 170l, 170r, может быть сравнена с базовой массой, ассоциированной с левым или правым датчиками-преобразователями 170l, 170r, В одном примере может быть применена расчетная масса. В примере расчетная масса, основанная на откалиброванных значениях массы воздуха и воды и измеренной или известной плотности рабочей текучей среды, может быть вычислена с помощью нижеприведенного уравнения:

; [2]

где:

является расчетной массой - массой, которая должна быть измерена, если изменение не произошло в вибрационном измерителе;

является массой, измеренной, когда вибрационный измеритель наполнен воздухом;

является плотностью воздуха;

является значением плотности воды; и

является плотностью измеряемого материала.

Расчетная масса может быть использована для вычисления нормализованного отклонения массы, выраженного в процентах посредством следующего уравнения:

; [3]

где:

является массой, измеренной во время проверки измерителя; и

является отклонением массы для измеренной массы от расчетной массы .

Как может быть понятно, эрозия, коррозия, повреждение, покрытие или т.п. могут влиять на массу трубок в вибрационном измерителе. Соответственно, расчетная масса может быть использована для обнаружения изменения в вибрационном измерителе посредством сравнения измеренной массы с расчетной массой.

Как обсуждалось выше, геометрии трубки могут также учитываться при определении состояния трубки. Например, U-образные трубки могут быть более подвержены эрозии, чем коррозии в некоторых местах в трубке по сравнению, например, с прямой трубкой. Дополнительно или альтернативно, некоторые сочетания процесса/трубки могут быть более подвержены некоторым состояниям. Например, трубки 130, 130' могут быть подвержены повреждению в криогенных процессах, которые применяют азот, по сравнению с высокотемпературными процессами, которые применяют корродирующий материал. Соответственно, изменение 244 LPO-жесткости, изменение 254 RPO-жесткости и симметрия 260 жесткости, или способы, которые используют эти значения, могут включать в себя, например, другие значения, такие как коэффициенты, относящиеся к геометрии трубки, конструкции, размерам, переменным процесса и т.д.

Как может также быть видно на фиг. 2, система 204 хранения может также хранить среднеквадратическое отклонение 236 жесткости, среднеквадратическое отклонение 246 LPO-жесткости и среднеквадратическое отклонение 256 RPO-жесткости. Эти значения могут быть определены из измерений жесткости измерителя, которые, например, содержат базовую жесткость 230 измерителя и жесткость 232 измерителя. Например, среднеквадратическое отклонение 236 жесткости может быть обобщенным среднеквадратическим отклонением. Соответственно, среднеквадратическое отклонение 236 жесткости является мерой того, насколько жесткость 232 измерителя изменилась, включая в себя измерения жесткости измерителя, которые содержат базовую жесткость 230 измерителя. Среднеквадратическое отклонение 246 LPO-жесткости и среднеквадратическое отклонение 256 RPO-жесткости также могут быть обобщенным среднеквадратическими отклонениями.

Хотя пример, показанный на фиг. 2, использует среднеквадратическое отклонение жесткости, другие показатели вариантности и дисперсии в данных параметра проверки измерителя могут быть использованы. Например, вариантность может быть применена вместо среднеквадратического отклонения. Т.е., среднеквадратическое отклонение 236 жесткости, среднеквадратическое отклонение 246 LPO-жесткости и среднеквадратическое отклонение 256 RPO-жесткости являются значениями дисперсии примерного параметра проверки измерителя. Дополнительно или альтернативно, другие показатели центральной тенденции могут быть применены вместо среднего значения, которые могут быть использованы для базовой жесткости 230 измерителя и жесткости 232 измерителя. Соответственно, базовая жесткость 230 измерителя и жесткость 232 измерителя являются значениями центральной тенденции примерного параметра проверки измерителя.

Хранилище может также хранить другие статистические значения, такие как доверительный интервал 270. Как будет объяснено более подробно ниже, доверительный интервал 270 может быть вычислен на основе t-значения 272, уровня 274 значимости и степени свободы 276. Уровень 274 значимости может быть скалярным значением, которое задается, например, посредством проверки 220. Уровень 274 значимости может быть определен как вероятность опровержения нулевой гипотезы, когда гипотеза является фактически истинной (например, обнаружение изменения, когда изменение не произошло в вибрационном измерителе) и является типично небольшим значением, таким как 1% или 0,01. Степень свободы 276 вычисляется из числа выборок, используемых для определения, например, среднеквадратического отклонения 236 жесткости. Также показана зона 278 нечувствительности систематической погрешности, которая является скалярным значением, которое может также быть задано посредством проверки 220, чтобы гарантировать, что систематические погрешности в вибрационном измерителе не вызывают ложные флаги.

Доверительный интервал 270 может обнаруживать небольшие изменения в физической жесткости вибрационного измерителя 5, в то же время также уменьшая число ложных тревожных оповещений по сравнению, например, с предварительно определенными пределами, ранее использованными в проверке измерителя. Дополнительно, доверительный интервал 270 может быть вычислен с помощью относительно простых математических операций, тем самым, предоставляя возможность системе 202 обработки применять надежные статистические методы, использующие проверку 220, которые применяют относительно простой встроенный код.

Предварительно определенные пределы тревожных оповещений

Фиг. 3a и 3b показывают графики 300a, 300b, которые иллюстрируют изменение жесткости и вариации симметрии жесткости, определенные во время множества проходов проверки измерителя. Как показано, графики 300a, 300b включают в себя оси 310a, 310b числа проходов. Оси 310a, 310b числа проходов имеют диапазон от 0 до 600 и указывают номер прохода для проверки измерителя. Например, номер прохода "100" указывает 100-й проход проверки измерителя из 600 проходов проверки измерителя. График 300a также включает в себя процентное изменение на оси 320a жесткости, которое является представлением в процентном отношении, например, изменения 244 LPO-жесткости и изменения 254 RPO-жесткости. График 300b включает в себя ось 320b процентного различия жесткости, которая является представлением в процентном отношении, например, симметрии 260 жесткости. Например, 0-процентное различие жесткости означает, например, что изменение 244 LPO-жесткости равно изменению 254 RPO-жесткости. Графики 300a, 300b также соответственно показывают данные 330a изменения жесткости и данные 330b различия жесткости.

Данные 330a изменения жесткости и данные 330b различия жесткости состоят из точек данных, определенных в группах проходов для различных конфигураций текучего материала/расхода, когда покрытие присутствует в трубках. Более конкретно, существуют четыре группы данных, которые являются различимыми из данных 330b различия жесткости. Первые две группы могут быть основаны на сильном и слабом потоке воды. Последние две группы могут быть основаны на сильном и слабом потоке воздуха.

График 300a, показанный на фиг. 3a, включает в себя данные 330a об изменении жесткости, которые состоят из точек данных, представляющих изменение жесткости для заданного прохода проверки измерителя. Как может быть видно, данные 330a об изменении жесткости изменяются в диапазоне приблизительно от -0,3% приблизительно до 2,0%. Как может быть понятно, это выглядит указывающим, что жесткость изменяется. Однако, тревожное оповещение может не быть предоставлено, если предел тревожного оповещения задан, например, в 4%.

График 300b, показанный на фиг. 3b, включает в себя данные 330b о различии жесткости, которые состоят из точек данных, представляющих различие жесткости, например, изменение 244 LPO-жесткости и изменение 254 RPO-жесткости. Как может быть видно, данные 330b о различии жесткости изменяются в диапазоне приблизительно от -0,4% приблизительно до 0,6%. Как может также быть видно, данные 330 о различии жесткости включают в себя спорадические точки данных, которые не следуют какому-либо различимому тренду. Кроме того, данные 330b о различии жесткости подсказывают, что значения симметрии жесткости могут быть подвергнуты влиянию материала в трубке.

Графики 300a, 300b иллюстрируют, что тревожное оповещение может не возникать, если предел тревожного оповещения или диапазон больше изменения жесткости, ассоциированного с изменением в вибрационном измерителе. Дополнительно, если предел тревожного оповещения меньше спорадических точек данных, ложное тревожное оповещение может возникать. Последующее урегулирует эту проблему, устраняя пределы и применяя статистические методы, которые способны выполняться на встроенной системе.

Статистические методы для встроенного кода

Статистические методы, которые вычисляют вероятность результата, могут быть использованы для обнаружения изменения в вибрационном измерителе, но, вследствие их сложности, не могут выполняться посредством измерительной электронной аппаратуры 20. Например, P и T-статистические методы могут быть применены для тестирования того, удовлетворяется ли нулевая гипотеза для заданного набора данных. Опровержение нулевой гипотезы не определяет, существует ли состояние в вибрационном измерителе, но то, что если она ложна, существует отсутствие состояния. В случае проверки измерителя нулевая гипотеза может быть определена как: "текущий результат проверки измерителя имеет то же среднее значение, что и базовый результат проверки измерителя". Если эта нулевая гипотеза опровергается, тогда может быть предположено, что среднее значение текущего результата не является таким же, что и базовый результат проверки измерителя, вследствие изменения в вибрационном измерителе.

В качестве иллюстрации, в t-тестировании, t-значение может быть вычислено с помощью следующего уравнения:

, [4]

где:

является неким конкретным значением;

является выборочным средним значением;

является выборочным среднеквадратическим отклонением; и

является размером выборки.

В контексте проверки измерителя является справочным значением проверки измерителя, таким как базовое значение жесткости. Показатели проверки измерителя используются для вычисления выборочного среднего значения и выборочного среднеквадратического отклонения для сравнения со справочным значением проверки измерителя. Число измерений для проверки измерителя является размером выборки . t-тестирование также типично включает в себя степень свободы, которая, для вышеуказанного уравнения [2], определяется как .

Как обсуждалось выше, t-тестирование может быть использовано, чтобы протестировать нулевую гипотезу, которая, для проверки измерителя, может быть определена как то, является ли выборочное среднее значение равным справочному значению проверки измерителя. Чтобы протестировать нулевую гипотезу, P-значение может быть вычислено с помощью известного распределения t-значения. Чтобы протестировать нулевую гипотезу, P-значение сравнивается с уровнем значимости . Уровень значимости типично задается в небольшое значение, такое как, например, 0,01, 0,05 или 0,10. Если P-значение меньше или равно уровню значимости , тогда нулевая гипотеза отвергается для альтернативной гипотезы. Поскольку нулевая гипотеза определяется как "текущий результат проверки измерителя имеет то же среднее значение, что и базовые результаты проверки измерителя", альтернативная гипотеза является такой, что текущая проверка измерителя не имеет такое же среднее значение, и, следовательно, изменение произошло в измерителе.

Однако, P-значение трудно вычислять с помощью ограниченных вычислительных ресурсов. Например, P-значение может быть вычислено на компьютерной рабочей станции с операционной системой и статистическим программным обеспечением, но не может быть легко вычислено во встроенной системе. Измерительная электронная аппаратура 20, описанная выше, может быть встроенной системой с ограниченными вычислительными ресурсами. Кроме того, способность отвергать нулевую гипотезу на месте или в реальном времени в измерительной электронной аппаратуре может предохранять измерительную электронную аппаратуру 20 от отправки ложных тревожных оповещений, в то же время также корректно обнаруживая изменение в трубках 130, 130', что является значительным улучшением по сравнению с использованием предварительно определенных пределов тревожного оповещения.

Для этого, доверительный интервал, который использует ограниченные вычислительные ресурсы измерительной электронной аппаратуры 20, используется вместо P-значения. В результате, доверительный интервал может быть вычислен с помощью встроенного кода на измерительной электронной аппаратуре 20. Например, измерительная электронная аппаратура 20 может иметь текущее значение жесткости и значение среднеквадратического отклонения жесткости, сохраненные в двух регистрах. Как может быть понятно, t-значение, описанное выше, может быть вычислено с помощью текущего значения жесткости посредством использования уровня значимости и степени свободы. В качестве примера, уровень значимости может быть задан в 0,01, что является 99% уровнем достоверности. Число тестирований для проверки измерителя может быть задано равным 5. Соответственно, суммарная степень свободы определяется как 2*(5-1)=8. Двухстороннее t-значение Стьюдента может быть вычислено из уровня значимости и суммарной степени свободы с помощью функции t-значения Стьюдента следующим образом:

. [5]

Обобщенное среднеквадратическое отклонение значений жесткости, ассоциированных с левым и правым датчиками-преобразователями 170l, 170r, может также быть использовано. В общем случае, вычисление обобщенного среднеквадратического отклонения может быть усложнено. Однако, вследствие того, что измерительная электронная аппаратура 20 хранит измеренное среднеквадратическое отклонение жесткости в регистрах, обобщенное среднеквадратическое отклонение может быть просто сохраненным среднеквадратическим отклонением, таким как среднеквадратическое отклонение 236 жесткости, описанное выше. Суммарная среднеквадратическая погрешность может также быть вычислена, которая определяется следующим образом:

[6]

.

Диапазон доверительного интервала может быть вычислен с помощью вышеопределенной среднеквадратической погрешности и t-значения следующим образом:

; [7]

.

Наконец, доверительный интервал может быть вычислен с помощью среднего значения жесткости и диапазона доверительного интервала, который показан в последующем:

.

Доверительный интервал может быть использован для испытания нулевой гипотезы посредством определения того, включает ли в себя доверительный интервал 0,0. Если доверительный интервал включает в себя 0,0, тогда нулевая гипотеза не отвергается, и проверка измерителя проходит. Если доверительный интервал не включает в себя 0,0, тогда нулевая гипотеза может быть отвергнута, и сигнал неудачи проверки измерителя может быть отправлен.

Как может быть понятно, с помощью доверительного интервала вместо P-значения, когда измерительная электронная аппаратура 20 хранит значение жесткости и значение среднеквадратического отклонения жесткости, вычисления являются относительно простыми и могут быть выполнены с помощью внедренного кода. Например, измерительная электронная аппаратура 20, которая может не иметь достаточных вычислительных ресурсов для вычисления P-значения, может вычислять доверительный интервал, чтобы выполнять статистический анализ на месте или в реальном времени. Как может также быть понятно, доверительный интервал может быть использован для тестирования нулевой гипотезы с желаемым уровнем доверия.

В дополнение к доверительному интервалу, зона нечувствительности систематической погрешности может быть определена около нуля, чтобы учитывать систематическую погрешность в измерениях жесткости измерителя. Систематическая погрешность в измерениях жесткости измерителя может быть вследствие установки, плотности, температурных градиентов или других условий вибрационного измерителя, которые могут влиять на показатели проверки измерителя. Эта зона нечувствительности систематической погрешности в t-тесте является значением около нуля, для которого небольшая систематическая погрешность с небольшой вариативностью, которая в ином случае вынудит проверку доверительного интервала отвергать гипотезу, не отвергает гипотезу. Соответственно, эта зона нечувствительности систематической погрешности может быть задана в значение, которое уменьшает число ложных тревожных оповещений, отправляемых измерительной электронной аппаратурой 20.

В примере доверительного интервала, который сравнивается с нулем, зона нечувствительности систематической погрешности является диапазоном около нуля, где, если ноль не находится в доверительном интервале, но фрагмент зоны нечувствительности систематической погрешности находится в доверительном интервале, тогда нулевая гипотеза не будет отвергнута. Математически, этот тест может быть выражен как то, является ли среднее значение жесткости измерителя меньше зоны нечувствительности систематической погрешности. Или используя обсужденную выше терминологию: если , где является зоной нечувствительности систематической погрешности, тогда нулевая гипотеза не может быть отвергнута.

Зона нечувствительности систематической погрешности может быть реализована отдельно или совместно с другими зонами нечувствительности. Например, зона нечувствительности систематической погрешности может быть реализована совместно с зоной нечувствительности вариативности. В одном примере зона нечувствительности вариативности может быть определена из , где является зоной нечувствительности вариативности. Зона нечувствительности вариативности может быть сравнена со среднеквадратическим отклонением жесткости измерителя, чтобы определять, должна ли нулевая гипотеза быть отвергнута. В примере зона нечувствительности систематической погрешности может быть сравнена, как обсуждалось выше, а зона нечувствительности вариативности может быть сравнена со среднеквадратическим отклонением жесткости измерителя следующим образом: если , и если , тогда нулевая гипотеза не может быть отвергнута. Вышеупомянутый тест может быть использован, после того как нулевая гипотеза была отвергнута посредством проверки доверительного интервала. Альтернативно, если , и если , тогда средняя жесткость измерителя задается в ноль, и вариативность жесткости измерителя должна быть равна зоне нечувствительности вариативности. Соответственно, когда проверка доверительного интервала выполняется, нулевая гипотеза может не быть отвергнута вследствие систематической погрешности в измерениях жесткости измерителя.

Фиг. 4a и 4b показывают графики 400a, 400b, которые иллюстрируют точки данных изменения жесткости и вариации симметрии жесткости, определенные во время множества проходов проверки измерителя, где распределение вероятности назначается каждой точке данных. Как показано, графики 400a, 400b включают в себя оси 410a, 410b числа проходов. Оси 410a, 410b числа проходов имеют диапазон от 0 до 600 и указывают номер прохода для проверки измерителя. График 400a также включает в себя процентное изменение на оси 420a жесткости, которое является представлением в процентном отношении, например, изменения 244 LPO-жесткости и изменения 254 RPO-жесткости. График 400b включает в себя ось 420b процентного различия жесткости, которая является представлением в процентном отношении, например, симметрии 260 жесткости.

Фиг. 5a и 5b показывают графики 500a, 500b, которые иллюстрируют точки данных изменения жесткости и вариации симметрии жесткости, определенные во время множества проходов проверки измерителя, где вероятность назначается каждой точке данных. Как показано, графики 500a, 500b включают в себя оси 510a, 510b числа проходов. Оси 510a, 510b числа проходов имеют диапазон от 0 до 140 и указывают номер прохода для проверки измерителя. График 500a также включает в себя процентное изменение на оси 520a жесткости, которое является представлением в процентном отношении, например, изменения 244 LPO-жесткости и изменения 254 RPO-жесткости. График 500b включает в себя ось 520b процентного различия жесткости, которая является представлением в процентном отношении, например, симметрии 260 жесткости.

Графики 400a, 500a включают в себя графики 430a, 530a отклонения жесткости, состоящие из множества точек данных, представляющих отклонение жесткости, которая может быть изменением 234 жесткости, сохраненным в системе 204 хранения, для жесткости измерителя. Графики 400b, 500b включают в себя графики 430b, 530b симметрии жесткости, состоящие из точек данных, представляющих изменение симметрии жесткости. Также показаны графики 440a-540b указания изменения, иллюстрированные как восклицательные знаки, которые указывают, что доверительный интервал не включает в себя ноль.

На фиг. 4a-5b графики 440a-540b указания изменения используются, чтобы указывать, что опровержение нулевой гипотезы произошло для заданной точки данных. Как обсуждалось выше, нулевая гипотеза может быть, когда измеренное значение равно базовому значению, но что этот тест выполняется с вероятностью. Как показано на фиг. 4a-5b, вероятность является доверительным интервалом, хотя любая подходящая вероятность может быть применена. Доверительный интервал представляется столбиками (барами), ассоциированными с каждой точкой данных. В примерах, показанных на фиг. 4a-5b, бары представляют 99% доверительный интервал.

Как может быть понятно, восклицательные знаки ассоциируются с точками данных, когда доверительный интервал не включает в себя нулевую ось. На фиг. 5b, нулевая ось симметрии жесткости представляет нулевую гипотезу, что измеренная симметрия жесткости равна базовому значению симметрии жесткости. Т.е., нулевая ось представляет отсутствие изменения в симметрии жесткости вибрационного измерителя. Соответственно, когда доверительный интервал не включает в себя нулевую ось, нулевая гипотеза отвергается. Это указывает, например, по меньшей мере, с 99% достоверностью, когда уровень значимости задан в 0,01, что нулевая гипотеза была отвергнута, и изменение произошло в вибрационном измерителе.

Как может быть понятно, различные системы и способы могут использовать вышеописанное изменение 244 LPO-жесткости, изменение 254 RPO-жесткости и симметрию 260 жесткости, чтобы указывать изменение в трубках 130, 130'. Примерные способы обсуждаются более подробно в последующем со ссылкой на фиг. 6.

Фиг. 6 показывает способ 600 для обнаружения и идентификации изменения в вибрационном измерителе согласно варианту осуществления. Как показано на фиг. 6, способ 600 начинается определением первого изменения жесткости, ассоциированного с первым местоположением трубки вибрационного измерителя, на этапе 610. Вибрационный измеритель и трубка могут быть вибрационным измерителем 5 и одной из трубок 130, 130', описанных со ссылкой на фиг. 1. В соответствии с этим примером, первое местоположение трубки может, например, быть местоположением левого датчика-преобразователя 170l на трубке 130, хотя любое подходящее местоположение может быть использовано. Первое изменение жесткости, ассоциированное с первым местоположением, может, следовательно, быть изменением 244 LPO-жесткости, которое, как обсуждается выше, может представлять физическое изменение жесткости трубки 130 между возбуждающим механизмом 180 и местоположением левого датчика-преобразователя 170l.

Способ 600, на этапе 620, может определять второе изменение жесткости, ассоциированное со вторым местоположением трубки в вибрационном измерителе. Продолжая с примером, описанным выше со ссылкой на этап 610, второе местоположение трубки может быть местоположением правого датчика-преобразователя 170r на трубке 130, хотя любое подходящее местоположение может быть использовано. Второе изменение жесткости, ассоциированное со вторым местоположением, может, следовательно, быть изменением 254 RPO-жесткости, ассоциированным с местоположением правого датчика-преобразователя 170r на трубке 130, которое, как обсуждалось выше, может представлять физическое изменение жесткости трубки 130 между возбуждающим механизмом 180 и местоположением правого датчика-преобразователя 170r.

На этапе 630 способ 600 определяет состояние в трубке на основе первого изменения жесткости и второго изменения жесткости. В обсужденном выше примере состояние может быть определено на основе изменения 244 LPO-жесткости и изменения 254 RPO-жесткости. Состояние может быть чем угодно, что влияет на жесткость трубки, таким как эрозия, коррозия, повреждение (например, замерзание, слишком высокое давление и т.д.), покрытие или т.п. В качестве примера, первое и второе изменение жесткости могут быть изменением 244 LPO-жесткости и изменением 254 RPO-жесткости, указанными как "низкие". Дополнительно, симметрия 260 жесткости, которая может также быть основана на изменении 244 LPO-жесткости и изменении 254 RPO-жесткости, может быть "низкой правой". Способ 600 может, например, применять таблицу, аналогичную таблице, описанной выше, чтобы определять, что состояние трубки 130 является коррозией/эрозией.

Способ 600 может дополнительно идентифицировать, советовать или предоставлять возможность процедур, подходящих для каждого из определенных состояний трубки. Например, тревожное оповещение может быть предоставлено с определенным состоянием трубки, и пользователь может переходить к дальнейшей диагностике, технической поддержке, обслуживанию и т.д., которые являются характерными для этого состояния. Процедура для поврежденных трубок может включать в себя изъятие вибрационного измерителя 5 из работы и ремонт/замену измерительного узла 10. В случае покрытий, процедуры, которые уменьшают или устраняют покрытие без изъятия вибрационного измерителя 5 из работы, могут быть более подходящими.

Фиг. 7 показывает способ 700 для обнаружения и идентификации изменения в вибрационном измерителе. Как показано на фиг. 7, способ 700 начинается получением значения центральной тенденции для параметра проверки измерителя и значения дисперсии для параметра проверки измерителя из хранилища в измерительной электронной аппаратуре вибрационного измерителя на этапе 710. На этапе 720 способ 700 определяет вероятность на основе параметра проверки измерителя и значения рассеяния, чтобы определять, отличается ли центральная тенденция от базового значения.

На этапе 710 значение центральной тенденции и значение дисперсии могут быть получены, например, из системы 204 хранения, описанной выше со ссылкой на фиг. 2. Система 204 хранения может быть регистрами системы 202 обработки. Соответственно, система 202 обработки может получать значение центральной тенденции и значение дисперсии из регистров и выполнять простые математические операции, чтобы определять вероятность. В одном примере значение центральной тенденции может быть жесткостью измерителя, а значение дисперсии может быть среднеквадратическим отклонением жесткости измерителя.

В примере, использующем жесткость измерителя и значение дисперсии, на этапе 720, система 202 обработки может вычислять t-значение на основе числа измерений жесткости измерителя, содержащих жесткость измерителя, и вычислять вероятность с помощью t-значения. В одном примере t-значение может быть определено из уровня значимости α и степени свободы, как обсуждалось выше. Жесткость измерителя может, например, быть средней жесткостью измерителя, определенной из измерений жесткости измерителя, полученных, после того как базовое значение, такого как базовая жесткость измерителя, было определено. Базовое значение может быть базовым значением центральной тенденции. Соответственно, базовая жесткость измерителя может быть средним значением базовых показателей жесткости измерителя.

Способ 700 может включать в себя дополнительные этапы, такие как, например, задание зоны нечувствительности систематической погрешности. Как обсуждалось выше, если жесткость измерителя, которая может быть значением центральной тенденции, меньше зоны нечувствительности систематической погрешности, тогда способ 700 может определять, что жесткость измерителя и базовая жесткость измерителя не различаются. Например, прежде чем жесткость измерителя сравнивается с зоной нечувствительности систематической погрешности, доверительный интервал может не включать в себя ноль, и, следовательно, может быть установлен флаг, указывающий, что нулевая гипотеза была отвергнута. Однако, если жесткость измерителя меньше зоны нечувствительности систематической погрешности, тогда флаг может быть сброшен, чтобы указывать, что нулевая гипотеза не была отвергнута. Соответственно, способ 700 может не отправлять тревожное оповещение.

Фиг. 8 показывает график 800, иллюстрирующий два базовых показателя измерений, которые могут быть использованы для обнаружения изменения в вибрационном измерителе. Как показано на фиг. 8, график 800 включает в себя ось 810 частоты и ось 820 жесткости. Ось 810 частоты существует в единицах герц, а ось 820 жесткости является безразмерной. График 800 также включает в себя график 830 жесткости измерителя. График 830 жесткости измерителя включает в себя первое базовое значение 830a жесткости и второе базовое значение 830b жесткости. Первое и второе базовые значения 830a, 830b жесткости являются базовыми значениями для проверки измерителя. Другие базовые значения для проверки измерителя могут быть применены, такие как базовое значение массы для проверки измерителя, например.

Первое базовое значение 830a жесткости может быть значением жесткости для проверки измерителя, которое определяется во время первого набора условий процесса. Например, первое базовое значение 830a жесткости может быть измерено, когда трубка, такая как одна из трубок 130, 130', описанных выше, заполняется воздухом и условиями окружающей среды. Номинальные условия могут быть условиями на производстве, когда вибрационный измеритель и трубка калибруются. Однако, первый набор условий процесса может быть при других температурах и давлениях, включая в себя неноминальные условия.

Второе базовое значение 830b жесткости может быть значением жесткости для проверки измерителя, которое определяется во время второго набора условий процесса. Например, второе базовое значение 830b жесткости может быть измерено, когда трубка заполняется водой, а окружающие условия являются неноминальными условиями. Неноминальные условия могут включать в себя некалибровочную температуру или давление. Второй набор условий процесса может включать в себя резонансную частоту, которая отличается от резонансной частоты во время калибровки. Например, во время калибровки, трубка может быть заполнена воздухом. В результате, резонансная частота при калибровке может быть отличной от резонансной частоты трубки, заполненной водой.

Параметры в первом и втором наборах условий процесса могут включать в себя, например, резонансную частоту трубки, тип, плотность, суммарную массу и/или состав материала в трубке, температуру трубки и/или измерительного узла, включающего в себя трубку, и давление атмосферы вибрационного измерителя. Больше или меньше параметров может быть использовано. Первый и второй наборы условий процесса могут или не могут иметь одинаковый набор параметров.

Как показано на фиг. 8, график 830 жесткости включает в себя первое и второе базовые значения 830a, 830b жесткости. График 830 жесткости может быть интерполяцией, такой как линейная интерполяция, на основе первого и второго базовых значений 830a, 830b жесткости. Интерполяция может образовывать уравнение, такое как линейное уравнение:

y=mx+b; [8]

где:

x является резонансной частотой трубки во время проверки измерителя; и

y является интерполированным базовым значением проверки измерителя, которое, например, может быть использовано в тестировании доверительного интервала.

График 830 жесткости на фиг. 8 может быть представлен как:

y=40.00x+20,000.00. [9]

Соответственно, базовое значение жесткости измерителя может быть определено на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя. Что касается уравнения [9], базовое значение проверки измерителя может быть определено посредством ввода значения частоты проверки измерителя.

Например, заказчик может выполнять проверку измерителя в режиме онлайн или в процессе при наборе условий процесса, которые не являются такими же, что и первый и второй набор условий процесса. В результате, резонансная частота условий процесса может быть между 225 Гц и 250 Гц. Например, резонансная частота во время проверки измерителя в режиме онлайн или в процессе может быть равна 240 Гц. Уравнение [9] выше может быть использовано для определения соответствующего базового значения проверки жесткости измерителя, которое равно 29,600.

Как показано на фиг. 8, интерполяция выполняется относительно резонансных частот трубки при первом и втором наборах условий процесса. Соответственно, частота может быть общим параметром первого и второго наборов условий процесса. Также, хотя график 830 жесткости может быть относительно частоты, другие параметры первого и второго набора условий процесса могут быть применены. Например, интерполяция может быть выполнена для значений проверки жесткости измерителя относительно температуры. Соответственно, альтернативный график жесткости может быть относительно температуры трубки.

Как может быть понятно, система 202 обработки может выполнять способы, чтобы обнаруживать изменение в вибрационном измерителе на основе двух или более базовых проверок измерителя. Примерный способ описывается ниже.

Фиг. 9 показывает способ 900 для обнаружения изменения в вибрационном измерителе на основе двух или более базовых проверок измерителя. Способ 900 начинается определением первого базового значения проверки измерителя при первом наборе условий процесса на этапе 910. На этапе 920 способ 900 определяет второе базовое значение проверки измерителя при втором наборе условий процесса. На этапе 930 способ 900 определяет базовое значение проверки измерителя на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя. Способ 900 может быть использован в измерительной электронной аппаратуре, такой как измерительная электронная аппаратура 20, описанная выше, чтобы обнаруживать изменение в вибрационном измерителе на основе двух или более базовых значений проверки измерителя.

На этапе 910 способ может определять первое базовое значение проверки измерителя при первом наборе условий процесса. Соответственно, система обработка, такая как система 202 обработки в измерительной электронной аппаратуре 20, например, может быть сконфигурирована, чтобы определять первое базовое значение проверки измерителя при первом наборе условий процесса. Первый набор условий процесса может быть на производстве с температурами, давлениями или т.п., которые находятся в номинальных значениях.

На этапе 920 способ 900 может определять второе базовое значение проверки измерителя при втором наборе условий процесса. Соответственно, система обработки может также быть сконфигурирована, чтобы определять второе базовое значение проверки измерителя при втором наборе условий процесса. Второй набор условий процесса может быть на месте процесса (например, участке заказчика, эксплуатацией в полевых условиях и т.д.). Второй набор условий процесса может или не может быть таким же, что и первый набор условий процесса. Система 202 обработки может также быть сконфигурирована, чтобы определять базовое значение проверки измерителя на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя.

Как обсуждалось выше, базовое значение проверки измерителя может быть базовым значением проверки массы измерителя. Соответственно, система обработки, такая как система 202 обработки, описанная выше, может быть сконфигурирована, чтобы определять одно из первого базового значения жесткости и второго базового значения жесткости и первого базового значения массы и второго базового значения массы. Система обработки может также быть сконфигурирована, чтобы интерполировать базовое значение проверки измерителя из первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя. Интерполяция может быть линейной, хотя любая подходящая интерполяция может быть применена, такие как нелинейные интерполяции. Альтернативно, интерполяция может быть выполнена в режиме оффлайн или в другой электронной аппаратуре и затем сохранена в системе обработки.

Как описано выше со ссылкой на фиг. 6 и 7, базовое значение проверки измерителя может быть использовано, чтобы обнаруживать и определять условие процесса. Например, первое и второе базовые значения проверки измерителя, которые соответственно ассоциируются с первым местоположением и вторым местоположением на трубке, могут быть определены согласно фиг. 9. Первое и второе базовые значения проверки измерителя могут, например, быть базовыми значениями проверки жесткости измерителя, которые могут быть использованы для определения первого и второго изменения жесткости измерителя в трубке. Например, первое и второе изменение жесткости измерителя могут быть определены посредством сравнения первого и второго значений проверки жесткости измерителей в процессе с первым и вторым базовыми значениями проверки измерителя. Соответственно, состояние трубки может быть определено согласно этапу 630, описанному выше, с помощью первого и второго базовых значений проверки жесткости измерителя.

Аналогично, способ 900 может дополнительно содержать способ 700, описанный выше. Соответственно, система 700, описанная выше, может быть применена в измерительной электронной аппаратуре, имеющей систему обработки, такую как измерительная электронная аппаратура 20, имеющая систему 202 обработки, описанную выше, сконфигурированную, чтобы получать значение центральной тенденции и значение дисперсии и определять вероятность на основе значения центральной тенденции и значения дисперсии, чтобы обнаруживать, отличается ли значение центральной тенденции от базового значения проверки измерителя. Система 202 обработки может также быть сконфигурирована, чтобы определять вероятность на основе значения центральной тенденции и значения дисперсии, содержит систему 202 обработки, конфигурируемую, чтобы вычислять t-значение и вычислять вероятность с помощью t-значения.

Измерительная электронная аппаратура 20, описанная со ссылкой на фиг. 1, или другая электронная аппаратура, устройства или т.п., могут выполнять способы 600, 700, 900 или другие способы, которые обнаруживают и/или идентифицируют изменение в вибрационном измерителе. Изменение в вибрационном измерителе может быть обнаружено с помощью базового значения проверки измерителя, определенного на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя. Соответственно, измерительная электронная аппаратура 20, и система 202 обработки, могут быть сконфигурированы, чтобы принимать информацию от интерфейса 201, использовать базовое значение проверки измерителя, определенное из вышеописанного способа 900, чтобы определять первое изменение жесткости, ассоциированное с первым местоположением трубки 130, 130' вибрационного измерителя 5, и определять второе изменение жесткости, ассоциированное со вторым местоположением трубки 130, 130' вибрационного измерителя 5. Со ссылкой на вибрационный измеритель 5 на фиг. 1, первое местоположение может быть местоположением левого датчика-преобразователя 170l на трубке 130, 130' вибрационного измерителя 5. Аналогично, второе местоположение может быть местоположением правого датчика-преобразователя 170r на трубке 130, 130' вибрационного измерителя 5.

Измерительная электронная аппаратура 20 может также быть сконфигурирована, чтобы определять состояние трубки 130, 130' на основе первого изменения жесткости и второго изменения жесткости. Измерительная электронная аппаратура 20 может также быть сконфигурирована, чтобы определять симметрию жесткости, такую как симметрия 260 жесткости, показанная на фиг. 2, для трубки 130, 130'. Измерительная электронная аппаратура 20 может также быть сконфигурирована, чтобы предоставлять предупредительный сигнал на основе определения состояния трубки. Тревожное оповещение может быть предоставлено, например, посредством отправки сигнала, сообщения, пакета и т.д. по пути 26.

Измерительная электронная аппаратура 20 и, в частности, система 202 обработки, может также получать жесткость измерителя и среднеквадратическое отклонение жесткости измерителя из хранилища в измерительной электронной аппаратуре 20. Измерительная электронная аппаратура 20 или система 202 обработки может определять вероятность на основе жесткости измерителя и среднеквадратического отклонения жесткости измерителя, чтобы определять, отличается ли жесткость измерителя от базовой жесткости измерителя, определенной с помощью способа 900, описанного выше.

Вышеприведенное описание предоставляет измерительную электронную аппаратуру 20 и способы 600, 700, 900, которые могут обнаруживать и идентифицировать изменение в вибрационном измерителе 5. Изменение может быть идентифицировано посредством обнаружения состояния трубок 130, 130' в вибрационном измерителе 5 на основе первого изменения жесткости, ассоциированного с первым местоположением трубки, и второго изменения жесткости, ассоциированного со вторым местоположением трубки. Эти и другие этапы могут быть выполнены посредством измерительной электронной аппаратуры 20, системы 202 обработки в измерительной электронной аппаратуре 20 и/или способа 600, или другой электронной аппаратуры, систем и/или способов.

Базовое значение проверки измерителя, определенное из вышеописанного способа 900, может соответствовать, например, резонансной частоте, которая является такой же, что и резонансная частота проверки измерителя в режиме онлайн или во время процесса. В результате, следовательно, базовое значение проверки жесткости измерителя является более точным справочным значением для жесткости в условиях процесса для проверки измерителя в режиме онлайн или во время процесса. Соответственно, способы 600, 700, 900 и измерительная электронная аппаратура 20 могут более точно обнаруживать изменение в вибрационном измерителе.

Изменение может быть обнаружено посредством применения статистических методов конкретным способом, так что вероятность может быть определена с помощью ограниченных вычислительных ресурсов. Например, вероятность может быть доверительным интервалом вокруг жесткости измерителя, где, если ноль находится в доверительном интервале, тогда нулевая гипотеза отвергается. Кроме того, чтобы гарантировать, что систематические погрешности в измерениях жесткости измерителя не вызывают ложные тревожные оповещения, измерительная электронная аппаратура 20 может сравнивать жесткость измерителя с зоной нечувствительности систематической погрешности. Соответственно, в отличие от ограничений, которые не изменяются, вероятность, которая может постоянно обновляться, может точно обнаруживать изменение в вибрационном измерителе 5 без вызова ложных тревожных оповещений.

Хотя вышеприведенное обсуждение ссылается на вибрационный измеритель 5, показанный на фиг. 1, любой подходящий вибрационный измеритель может быть применен. Например, вибрационные измерители с более чем одним возбуждающим механизмом и более чем двумя датчиками-преобразователями могут быть использованы. Соответственно, в примерном вибрационном измерителе, имеющем два датчика-преобразователя и два возбуждающих механизма, более чем два изменения жесткости могут быть определены. В этом примере изменения жесткости между каждым из возбуждающих механизмов и каждым из датчиков-преобразователей могут быть определены. Аналогично, симметрия между изменениями жесткости между двумя возбуждающими механизмами и двумя датчиками может также быть определена.

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 способам обнаружения изменения в вибрационном измерителе на основе двух или более базовых проверок измерителя, 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.

Измерительная электронная аппаратура (20) и способ для обнаружения изменения в вибрационном измерителе (5) на основе двух или более базовых проверок измерителя. Измерительная электронная аппаратура (20) содержит интерфейс (201), сконфигурированный, чтобы принимать сигналы (100) датчика от измерительного узла (10) и предоставлять информацию на основе сигналов (100) датчика, и систему (202) обработки, соединенную с возможностью связи с интерфейсом (201), система (202) обработки конфигурируется, чтобы использовать информацию, чтобы определять первое базовое значение проверки измерителя при первом наборе условий процесса, определять второе базовое значение проверки измерителя при втором наборе условий процесса и определять базовое значение проверки измерителя на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя. При этом второе базовое значение проверки измерителя определяют на месте процесса. Технический результат – повышение корректности обнаружения изменений в вибрационном измерителе, повышение точности определения базового значения проверки вибрационного измерителя в режиме онлайн или во время процесса, минимизация ложных тревожных оповещений 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Измерительная электронная аппаратура (20) для обнаружения изменения в вибрационном измерителе (5) на основе двух или более базовых проверок измерителя, причем измерительная электронная аппаратура (20) содержит:

интерфейс (201), сконфигурированный, чтобы принимать сигналы (100) датчика от измерительного узла (10) и предоставлять информацию на основе сигналов (100) датчика; и

систему (202) обработки, соединенную с возможностью связи с интерфейсом (201), причем упомянутая система (202) обработки сконфигурирована с возможностью использования информации, чтобы:

определять первое базовое значение проверки измерителя при первом наборе условий процесса;

определять второе базовое значение проверки измерителя при втором наборе условий процесса; и

определять базовое значение проверки измерителя на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя,

при этом второе базовое значение проверки измерителя определяют на месте процесса.

2. Измерительная электронная аппаратура (20) по п. 1, при этом система (202) обработки, конфигурируемая, чтобы определять первое базовое значение проверки измерителя и второе базовое значение проверки измерителя, содержит систему (202) обработки, конфигурируемую, чтобы определять одно из первого базового значения жесткости и второго базового значения жесткости и первого базового значения массы и второго базового значения массы.

3. Измерительная электронная аппаратура (20) по п. 1 или 2, при этом система (202) обработки сконфигурирована, чтобы определять базовое значение проверки измерителя на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя, содержит систему (202) обработки, конфигурируемую, чтобы интерполировать базовое значение проверки измерителя из первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя.

4. Измерительная электронная аппаратура (20) по п. 3, при этом система (202) обработки сконфигурирована, чтобы интерполировать базовое значение проверки измерителя относительно общего параметра первого набора условий процесса и второго набора условий процесса.

5. Измерительная электронная аппаратура (20) по п. 3, при этом система (202) обработки сконфигурирована, чтобы интерполировать базовое значение проверки измерителя, содержит систему (202) обработки, конфигурируемую, чтобы линейно интерполировать базовое значение проверки измерителя.

6. Измерительная электронная аппаратура (20) по любому одному из предшествующих пп. 1-5, при этом система (202) обработки дополнительно сконфигурирована, чтобы определять состояние трубки (130, 130') в вибрационном измерителе (5), при этом состояние трубки (130, 130') содержит по меньшей мере одно из эрозии, коррозии, повреждения и покрытия трубки (130, 130').

7. Измерительная электронная аппаратура (20) по любому одному из предшествующих пп. 1-6, при этом система (202) обработки дополнительно сконфигурирована, чтобы получать значение центральной тенденции и значение дисперсии и определять вероятность на основе значения центральной тенденции и значения дисперсии, чтобы обнаруживать, отличается ли значение центральной тенденции от базового значения проверки измерителя.

8. Измерительная электронная аппаратура (20) по п. 7, при этом система (202) обработки сконфигурирована, чтобы определять вероятность на основе значения центральной тенденции и значения дисперсии, содержит систему (202) обработки, сконфигурированную, чтобы вычислять t-значение и вычислять вероятность с помощью t-значения.

9. Способ обнаружения изменения в вибрационном измерителе на основе двух или более базовых проверок измерителя, способ содержит этапы, на которых:

принимают с помощью интерфейса сигналы датчика от измерительного узла и предоставляют информацию на основе сигналов датчика;

определяют первое базовое значение проверки измерителя при первом наборе условий процесса;

определяют второе базовое значение проверки измерителя при втором наборе условий процесса; и

определяют базовое значение проверки измерителя на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя,

при этом второе базовое значение проверки измерителя определяют на месте процесса.

10. Способ по п. 9, при этом определение первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя содержит этап, на котором определяют одно из первого базового значения жесткости и второго базового значения жесткости и первого базового значения массы и второго базового значения массы.

11. Способ по п. 9 или 10, при этом определение базового значения проверки измерителя на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя содержит этап, на котором интерполируют базовое значение проверки измерителя из первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя.

12. Способ по любому одному из предшествующих пп. 9-11, при этом интерполяция базового значения проверки измерителя содержит систему обработки, сконфигурированную, чтобы линейно интерполировать базовое значение проверки измерителя.

13. Способ по любому одному из предшествующих пп. 9-12, дополнительно содержащий этап, на котором определяют состояние трубки вибрационного измерителя на основе базового значения проверки измерителя, причем состояние содержит по меньшей мере одно из эрозии, коррозии, повреждения и покрытия трубки вибрационного измерителя.

14. Способ по любому одному из предшествующих пп. 9-13, дополнительно содержащий этапы, на которых получают значение центральной тенденции и значение дисперсии и определяют вероятность на основе значения центральной тенденции и значения дисперсии, чтобы обнаруживать, отличается ли значение центральной тенденции от базового значения проверки измерителя.

15. Способ по п. 14, при этом определение вероятности на основе значения центральной тенденции и значения дисперсии содержит систему обработки, конфигурируемую, чтобы вычислять t-значение и вычислять вероятность с помощью t-значения.