СПОСОБ КОРРЕКТИРОВКИ ПЕРЕМЕННОЙ РАСХОДОМЕРА Российский патент 2023 года по МПК G01F1/84 G01F15/02 G01F25/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Варианты осуществления, описанные ниже, относятся к способам корректировки измеренных переменных расходомера Кориолиса, более конкретно, к корректировке измеренной переменной расходомера Кориолиса для воздействия на показатель измерения, вызванного изменениями во внутреннем давлении.

Уровень техники

Расходомеры Кориолиса могут использоваться для измерения массового расхода, плотности, объемного расхода и другой информации для технологической текучей среды.

Фиг. 1 изображает примерный расходомер 100 Кориолиса, содержащий узел 10 измерительного устройства и измерительную электронную аппаратуру 20. Узел 10 измерительного устройства реагирует на изменения в потоке технологической текучей среды. Измерительная электронная аппаратура 20 соединяется с узлом 10 измерительного устройства через выводы 102 и предоставляет информацию о плотности, объемном расходе и массовом расходе операторам через интерфейс 26 измерительной электронной аппаратуры, в дополнение к другой информации.

Измерительный узел 10 включает в себя коллекторы 150 и 150', фланцы 103 и 103', параллельные расходомерные трубки 130 и 130', возбуждающий механизм 180 и датчики-преобразователи 170L и 170R скорости. Расходомерные трубки 130, 130' сгибаются в двух симметричных местоположениях по своей длине и являются практически параллельными по всей своей длине. Распорные пластины 140 и 140' служат для определения оси, относительно которой каждая расходомерная трубка колеблется.

Когда фланцы 103 и 103' соединяются, через впускной конец 104 и выходной конец 104' с технологической линией (не показана), технологическая текучая среда поступает во впускной конец 104 измерителя через фланец 103 и проводится через коллектор 150. Коллектор 150 делит и направляет технологическую текучую среду через расходомерные трубки 130 и 130'. После выхода из расходомерных трубок 130 и 130' технологическая текучая среда повторно объединяется в единый поток посредством коллектора 150' и направляется к выпускному концу 104', соединенному фланцем 103' с технологической линией (не показана).

Обе расходомерные трубки 130 и 130' возбуждаются посредством возбуждающего механизма 180 в противоположных направлениях в первом несинхронном режиме изгибания расходомера. Этот возбуждающий механизм 180 может содержать какую-либо одну из множества хорошо известных компоновок, такую как магнит, установленный на расходомерную трубку 130', и встречно включенная катушка, установленная на расходомерной трубке 130, и через которую переменный ток пропускается для вибрации обеих расходомерных трубок. Подходящее напряжение возбуждающего механизма прикладывается измерительной электронной аппаратурой 20 к возбуждающему механизму 180.

Измерительная электронная аппаратура 20 предоставляет возбуждающий сигнал возбуждающему механизму 180, чтобы осуществлять вибрацию расходомерных трубок 130 и 130', через выводы 102. Измерительная электронная аппаратура 20 принимает левый и правый сигналы скорости от датчиков-преобразователей 170L и 170R скорости через выводы 102, чтобы вычислять массовый расход, объемный расход и/или информацию о плотности для потока, проходящего через измерительный узел 10.

В некоторых применениях расходомеров, например, при добыче нефти и газа, требуется высокая степень точности измерителя. Различные внутренние давления на линии могут соответствовать различным жесткостям расходомерной трубки, однако, и жесткость расходомерной трубки влияет на чувствительность к кориолисовым силам и собственной частоте расходомерных трубок измерителя. Некоторые проектные решения измерителя Кориолиса, следовательно, испытывают отклонение в показателях расхода и/или плотности вследствие влияния внутреннего давления линии на характеристики вибрации расходомерных трубок.

Поскольку стенки расходомерной трубки имеют тенденцию быть тонкими, чтобы добиваться чувствительности, необходимой для измерений расхода и плотности, невозможно включать в нее штуцер для измерения давления, чтобы измерять давление в расходомерных трубках. Следовательно, некоторые операторы измерителей предшествующего уровня техники предусматривают штуцер для измерения давления за пределами расходомера, чтобы измерять давление технологической текучей среды в соединительном технологическом трубопроводе. В общем, операторы позиционируют эти штуцеры для измерения давления выше по потоку от расходомера, чтобы избегать вязкостного сопротивления. Альтернативно, некоторые операторы предполагают фиксированное давление в линии на основе рационального опыта и знания управления процессом, когда оно влияет на давление в трубопроводе в системе.

С помощью либо измеренного верхнего по потоку давления в трубопроводе, либо предполагаемого давления в трубопровод измерители предшествующего уровня техники применяют коэффициент компенсации давления к показаниям измерения расходомера на основе внешне измеренного давления, чтобы корректировать изменения в жесткости измерителя. Коэффициент компенсации давления, который представляет отношение давления в трубопроводе к требуемой корректировке показателя измерения для изменения в жесткости вследствие давления, определяется посредством типового испытания на производстве. В общем, коэффициент компенсации давления является универсальным коэффициентом, который определяется для конкретной модели расходомера или для всех измерителей аналогичного размера и конструкции.

Могут, однако, быть существенные различия в давлении за пределами расходомера и в расходомерных трубках. Даже если разница в давлении между внешним штуцером для измерения давления и расходомерной трубкой точно известна в один момент времени, дальнейшая неопределенность в дифференциальном давлении может увеличиваться, приводя в результате к дополнительным погрешностям измерения переменной потока. Например, эффекты Бернулли на текучей среде могут вынуждать давление внутри расходомерных трубок увеличиваться или уменьшаться относительно давления за пределами расходомера, если площадь поперечного сечения и скорость является различной в расходомерных трубках в сравнении с наружной стороной расходомерных трубок в технологическом трубопроводе. Разница в давлении между внешним штуцером для измерения давления и расходомерными трубками может также изменяться после типового испытания, например, вследствие накопления осаждений в расходомере. Увеличение потока через расходомер может вызывать дополнительные потери давления между штуцером для измерения давления и внутренностью расходомерных трубок. Увеличение вязкости испытываемой технологической текучей среды может вызывать дополнительную потерю давления между штуцером для измерения давления и внутренностью расходомерных трубок. Эти различия в давлении между внутренностью расходомерных трубок и внешней стороной расходомера могут привносить погрешности в показатели измерений расходомера.

В некоторых случаях, условия установки не позволяют установку штуцера для измерения давления на той же стороне измерителя (т.е., выше по потоку или ниже по потоку), что и местоположение штуцера для измерения давления во время калибровочного типового испытания. В таких случаях будет дополнительная неопределенность в показаниях расходомера, поскольку давление, используемое, чтобы выполнять корректировку для изменения в жесткости расходомерной трубки, будет известно даже менее точно. Эта проблема также применяется к двухсторонним проточным установкам, где верхнее или нижнее по потоку местоположение штуцера для измерения давления будет чередоваться, когда направление потока чередуется между передним и задним через измеритель.

Необходим более точный способ корректировки показания расходомера для изменений в жесткости, получающихся в результате изменений во внутреннем давлении.

Сущность изобретения

В первом варианте осуществления предоставляется способ для корректировки переменной потока на основе внутреннего давления внутри расходомера Кориолиса. Способ содержит этап приема первого внешнего давления, измеренного с помощью первого датчика давления, расположенного в первом технологическом трубопроводе, размещенном на первом конце расходомера Кориолиса. Способ дополнительно содержит этап определения второго внешнего давления во втором технологическом трубопроводе, размещенном на втором конце, противоположном первому концу расходомера Кориолиса. Способ дополнительно содержит этап определения расчетного внутреннего давления расходомера на основе первого внешнего давления и второго внешнего давления. Способ дополнительно содержит этап приема переменной потока. Способ дополнительно содержит этап формирования скорректированной переменной потока на основе расчетного внутреннего давления расходомера, коэффициента компенсации давления и переменной потока.

Во втором варианте осуществления предоставляется электронная аппаратура для корректировки переменной потока на основе внутреннего давления внутри расходомера Кориолиса. Электронная аппаратура содержит интерфейс для приема первого внешнего давления от первого датчика давления и систему обработки на связи с интерфейсом, при этом система обработки сконфигурирована, чтобы принимать первое внешнее давление, измеренное с помощью первого датчика давления, расположенного в первом технологическом трубопроводе, размещенном на первом конце расходомера Кориолиса, определять второе внешнее давление во втором технологическом трубопроводе, размещенном на втором конце, противоположном первому концу расходомера Кориолиса, определять расчетное внутреннее давление расходомера на основе первого внешнего давления и второго внешнего давления, принимать переменную потока и формировать скорректированную переменную потока на основе расчетного внутреннего давления расходомера, коэффициента компенсации давления и переменной потока.

В третьем варианте осуществления система корректировки расходомера конфигурируется, чтобы корректировать переменную потока на основе внутреннего давления внутри расходомера Кориолиса. Система содержит модуль приема первого давления, сконфигурированный, чтобы принимать первое внешнее давление от первого датчика давления, расположенного в первом технологическом трубопроводе, размещенном на первом конце расходомера Кориолиса, модуль приема второго давления для определения второго внешнего давления во втором технологическом трубопроводе, размещенном на втором конце, противоположном первому концу расходомера Кориолиса, модуль расчета внутреннего давления расходомера, сконфигурированный, чтобы определять расчетное внутреннее давление расходомера на основе первого внешнего давления и второго внешнего давления, модуль приема переменной потока, сконфигурированный, чтобы принимать переменную потока, и модуль корректировки переменной потока, сконфигурированный, чтобы формировать скорректированную переменную потока на основе расчетного внутреннего давления расходомера, коэффициента компенсации давления и переменной потока.

Аспекты

Согласно дополнительному аспекту, определение второго внешнего давления может быть основано на коэффициенте потери давления, скорости текучей среды, вязкости текучей среды и плотности.

Согласно дополнительному аспекту, определение второго внешнего давления может дополнительно содержать прием показателя второго внешнего давления от второго датчика давления, расположенного во втором технологическом трубопроводе.

Согласно дополнительному аспекту, определение расчетного внутреннего давления расходомера на основе первого внешнего давления и второго внешнего давления может дополнительно содержать усреднение первого внешнего давления и второго внешнего давления.

Согласно дополнительному аспекту, определение расчетного внутреннего давления может дополнительно основываться на площади поперечного сечения технологического трубопровода, диаметре технологического трубопровода, площади поперечного сечения проточной трубки расходомера Кориолиса, измеренной плотности ρ и измеренном расходе M.

Согласно дополнительному аспекту, коэффициент компенсации давления может быть сопоставлен с давлением внутри расходомерных трубок.

Согласно дополнительному аспекту, переменная потока может быть, по меньшей мере, одной из: массового расхода, объемного расхода или плотности.

Согласно дополнительному аспекту, определение расчетного внутреннего давления расходомера может быть дополнительно основано на направлении расходомера.

Согласно дополнительному аспекту, система обработки может быть дополнительно сконфигурирована, чтобы определять второе внешнее давление на основе коэффициента потери давления, скорости текучей среды, вязкости текучей среды и плотности.

Согласно дополнительному аспекту, система обработки может быть дополнительно сконфигурирована, чтобы определять второе внешнее давление посредством приема показателя измерения второго внешнего давления от второго датчика давления, расположенного во втором технологическом трубопроводе.

Согласно дополнительному аспекту, система обработки может быть дополнительно сконфигурирована, чтобы определять расчетное внутреннее давление расходомера на основе первого внешнего давления и второго внешнего давления путем усреднения первого внешнего давления и второго внешнего давления.

Согласно дополнительному аспекту, система обработки может быть дополнительно сконфигурирована, чтобы определять расчетное внутреннее давление на основе площади поперечного сечения технологического трубопровода, диаметра технологического трубопровода, площади поперечного сечения проточной трубки расходомера Кориолиса, измеренной плотности ρ и измеренного расхода M.

Согласно дополнительному аспекту, коэффициент компенсации давления может быть сопоставлен с давлением внутри расходомерных трубок.

Согласно дополнительному аспекту, переменная потока может быть, по меньшей мере, одной из: массового расхода, объемного расхода или плотности.

Согласно дополнительному аспекту, определение расчетного внутреннего давления расходомера может быть дополнительно основано на направлении расходомера.

Согласно дополнительному аспекту, модуль приема второго давления может быть дополнительно сконфигурирован, чтобы определять второе внешнее давление на основе коэффициента потери давления, скорости текучей среды, вязкости текучей среды и плотности.

Согласно дополнительному аспекту, модуль приема второго давления может быть дополнительно сконфигурирован, чтобы принимать показание второго внешнего давления от второго датчика давления, расположенного во втором технологическом трубопроводе.

Согласно дополнительному аспекту, модуль оценки внутреннего давления расходомера может быть дополнительно сконфигурирован, чтобы усреднять первое внешнее давление и второе внешнее давление.

Согласно дополнительному аспекту, модуль расчета внутреннего давления расходомера может быть дополнительно сконфигурирован, чтобы определять расчетное внутреннее давление на основе площади поперечного сечения технологического трубопровода, диаметра технологического трубопровода, площади поперечного сечения расходомерной трубки расходомера Кориолиса, измеренной плотности ρ и измеренного расхода M.

Согласно дополнительному аспекту, коэффициент компенсации давления может быть сопоставлен с давлением внутри расходомерных трубок.

Согласно дополнительному аспекту, переменная потока может быть, по меньшей мере, одной из: массового расхода, объемного расхода или плотности.

Согласно дополнительному аспекту, модуль оценки внутреннего давления расходомера может быть дополнительно сконфигурирован, чтобы определять расчетное внутреннее давление расходомера на основе направления расходомера.

Краткое описание чертежей

Один и тот же ссылочный номер представляет один и тот же элемент на всех чертежах. Следует понимать, что чертежи необязательно должны быть нарисованы в масштабе.

Фиг. 1 изображает расходомер 100, в соответствии с вариантом осуществления;

Фиг. 2 изображает систему 200 расходомера, в соответствии с вариантом осуществления;

Фиг. 3 изображает способ 300, в соответствии с вариантом осуществления;

Фиг. 4 изображает электронную аппаратуру 400, в соответствии с вариантом осуществления; и

Фиг. 5 изображает систему 500, в соответствии с вариантом осуществления.

Подробное описание изобретения

Фиг. 2-5 и последующее описание изображают конкретные примеры для изучения специалистами в области техники того, как создать и использовать оптимальный режим заявки. Для целей изучения принципов изобретения, некоторые традиционные аспекты упрощены или опущены. Специалисты в данной области техники поймут вариации из этих примеров, которые подпадают в рамки заявки. Специалисты в данной области техники поймут, что признаки, описанные ниже, могут быть объединены различными способами, чтобы формировать множественные вариации заявки. В результате, заявка не ограничивается конкретными примерами, описанными ниже, а только формулой изобретения и ее эквивалентами.

Фиг. 2 изображает систему 200 расходомера, в соответствии с вариантом осуществления. Система 200 расходомера может быть использована для корректировки переменной потока на основе внутреннего давления внутри расходомера Кориолиса. Система 200 расходомера может включать в себя расходомер 202 Кориолиса, первый датчик 204 давления, первый технологический трубопровод 208a, второй технологический трубопровод 208b и электронную аппаратуру 210.

В вариантах осуществления расходомер 202 Кориолиса может быть аналогичен датчику 100 расходомера Кориолиса. В дополнительных вариантах осуществления, однако, датчик расходомера 202 Кориолиса может включать в себя другую конфигурацию. Например, расходомер 202 Кориолиса может содержать одну или более расходомерных трубок, которые являются прямыми или изогнутыми, как будет понятно специалистам в области техники.

На фиг. 2 технологическая текучая среда входит и выходит из расходомера 202 Кориолиса через первый технологический трубопровод 208a и второй технологический трубопровод 208b. В изображенном варианте осуществления первый технологический трубопровод 208a ассоциируется с впуском для текучей среды на первом конце 212a, а второй технологический трубопровод 208b ассоциируется с выпуском для текучей среды на втором конце 212b расходомера 202 Кориолиса. Это не предполагается как ограничение, однако. В вариантах осуществления второй технологический трубопровод 208b и второй конец 212b могут быть ассоциированы с впуском. В дополнительных вариантах осуществления система 200 расходомера может быть двухсторонней, означающей, что каждый из первого конца 212a и второго конца 212b может поочередно служить в качестве впуска или выпуска.

В вариантах осуществления первый датчик 204 давления может содержать любой тип датчика, включающего в себя, но не ограничивающегося этим, резистивный, емкостной, пьезоэлектрический, оптический или MEMS-датчик давления или измерительный преобразователь.

В вариантах осуществления система 200 расходомера может дополнительно содержать электронную аппаратуру 210. Электронная аппаратура 210 может быть использована для корректировки переменной потока на основе внутреннего давления в расходомере 202 Кориолиса. В вариантах осуществления электронная аппаратура 210 может предоставлять скорректированную переменную потока оператору.

Электронная аппаратура 210 находится на связи с первым датчиком 204 давления и либо измерительной электронной аппаратурой 20, либо измерительным узлом 10, ассоциированным с расходомером 202 Кориолиса. В дополнительных вариантах осуществления электронная аппаратура 210 может дополнительно быть на связи со вторым датчиком 206 давления. В вариантах осуществления электронная аппаратура 210 может предоставлять дополнительный интерфейс, чтобы предоставлять скорректированную информацию о переменной потока оператору.

В вариантах осуществления система 200 расходомера может содержать как электронную аппаратуру 210, так и измерительную электронную аппаратуру 20, ассоциированную с расходомером 202 Кориолиса. Альтернативно, электронная аппаратура 210 может содержать только электронную аппаратуру для системы 200 расходомера, означающую, что электронная аппаратура 210 дополнительно предоставляет функции, описанные относительно измерительной электронной аппаратуры 20 выше для расходомера 202 Кориолиса.

В дополнительных вариантах осуществления система 200 расходомера может содержать второй датчик 206 давления. Второй датчик 206 давления может быть такого же типа или отличного типа от первого датчика 204 давления.

Фиг. 3 изображает способ 300, в соответствии с вариантом осуществления. Способ 300 может быть использован для корректировки переменной потока на основе внутреннего давления внутри расходомера Кориолиса. В вариантах осуществления способ 300 может исполняться посредством электронной аппаратуры 210. В вариантах осуществления переменная потока может содержать, по меньшей мере, одно из массового расхода, объемного расхода или показателя плотности.

Способ 300 начинается с этапа 302. На этапе 302 принимается первое внешнее давление, измеренное с помощью первого датчика давления, расположенного в первом технологическом трубопроводе, размещенном на первом конце расходомера Кориолиса. Например, сигнал может быть принят от первого датчика 204 давления, указывающий давление технологической текучей среды в первом технологическом трубопроводе 208a, размещенном на первом конце 212a.

Способ 300 продолжается этапом 304. На этапе 304 определяется второе внешнее давление во втором технологическом трубопроводе, размещенном на втором конце, противоположном первому концу расходомера Кориолиса.

В вариантах осуществления определение второго внешнего давления может быть основано на одном или более коэффициентах потери давления, которые являются характеристикой измерителя, в дополнение к скорости текучей среды, плотности и вязкости. Физика, вызывающая падение давления, испытываемое вязкими потоками через сечение трубопровода, описывается в ряде классических введений к пособиям по механике текучих сред. Один или более коэффициентов потери давления характеризует потерю давления, по меньшей мере, через сечение расходомера Кориолиса, например, расходомера 202 Кориолиса. В вариантах осуществления один или более коэффициентов потери давления могут содержать одно или более предварительно определенных значений, измеренных на производстве или определенных на основе вычислительной модели. В вариантах осуществления один или более коэффициентов потери давления может представлять потери вследствие трения трубы и/или физических признаков расходомера, таких как коллекторы 150, 150', фланцы 103, 103', изгибы в расходомерных трубках 130, 130' или любой другой физический признак, известный специалистам в области техники. Скорость текучей среды может быть определена на основе массового расхода и плотности, измеренной с помощью расходомера 202 Кориолиса и площади поперечного сечения расходомерной трубки 130, 130'. С коэффициентом потери давления и скоростью текучей среды возможно определять второе внешнее давление с помощью уравнения Дарси-Вейсбаха или любым другим способом, известным специалистам в области техники.

В вариантах осуществления вязкость текучей среды может быть измерена за пределами системы 200 расходомера и передана электронной аппаратуре 210, или она может быть введена оператором на основе известной технологической текучей среды. Плотность может быть измерена посредством расходомера 202 Кориолиса.

В дополнительных вариантах осуществления определение второго внешнего давления может содержать прием показателя второго внешнего давления, находящегося во втором технологическом трубопроводе. Например, в вариантах осуществления системы 200 расходомера, которая включает в себя второй датчик 206 давления, может быть возможным определять второе внешнее давление с помощью второго датчика 206 давления.

Способ 300 продолжается этапом 306. На этапе 306 расчетное внутреннее давление расходомера определяется на основе первого внешнего давления и второго внешнего давления.

В вариантах осуществления определение расчетного внутреннего давления расходомера содержит усреднение первого внешнего давления и второго внешнего давления. Например, расчетное внутреннее давление P_{inner_1A} расходомера может быть определено посредством уравнения 1A:

. (Уравнение 1A)

В уравнении 1A может содержать первое внешнее давление, а может содержать второе внешнее давление. представляет потерю давления между первым внешним давлением и вторым внешним давлением, которая в вариантах осуществления может содержать потерю давления через расходомер 202 Кориолиса или через расходомер 202 Кориолиса и части первого технологического трубопровода 208a и второго технологического трубопровода 208b.

В дополнительных вариантах осуществления определение расчетного внутреннего давления расходомера на основе первого внешнего давления и второго внешнего давления может дополнительно содержать принятие во внимание эффекта Бернулли в расчетном внутреннем давлении расходомера. Принятие во внимание эффекта Бернулли в расчетном внутреннем давлении расходомера может дополнительно содержать определение расчетного внутреннего давления на основе площади поперечного сечения технологического трубопровода, диаметра технологического трубопровода, площади поперечного сечения расходомерной трубки расходомера Кориолиса, измеренной плотности ρ и измеренного массового расхода M.

В вариантах осуществления уравнение 2 может быть использовано для дополнительной корректировки расчетного внутреннего давления расходомера, которое может содержать расчетное внутреннее давление расходомера, описанное в уравнении 1A, или расчетное внутреннее давление расходомера, описанное в уравнении 1B ниже, чтобы предоставлять дополнительное расчетное внутреннее давление расходомера:

. (Уравнение 2)

В уравнении 2 представляет расчетное давление в расходомерных трубках 130, 130' после корректировки для эффекта Бернули, ρ представляет плотность технологической текучей среды, измеренную посредством расходомера 202 Кориолиса, v_pipe представляет скорость технологической текучей среды в первом технологическом трубопроводе 208a, где располагается первый датчик 204 давления, а v_meter представляет скорость технологической текучей среды в расходомерных трубках 130, 130'. Уравнение 3 предоставляет скорость технологической текучей среды v_pipe в первом технологическом трубопроводе 208a:

(Уравнение 3)

В уравнении 3 M является массовым расходом, измеренным посредством расходомера 202 Кориолиса, A_pipe является площадью поперечного сечения первого технологического трубопровода 208a, а d является диаметром первого технологического трубопровода 208a. Уравнение 4 предоставляет скорость технологической текучей среды v_meter в расходомерных трубках 130, 130':

. (Уравнение 4)

В уравнении 4 A_meter является объединенной площадью поперечного сечения расходомерных трубок 130, 130' расходомера 202 Кориолиса.

В вариантах осуществления расчетное внутреннее давление расходомера и дополнительное расчетное внутреннее давление расходомера могут предоставлять возможность более точной корректировки переменной расходомера для изменений в жесткости измеряющего устройства.

В вариантах осуществления системы 200 расходомера расходомер 202 Кориолиса может поддерживать как установки, где второй датчик 206 давления располагается ниже по потоку во втором технологическом трубопроводе 208b, так и установки, где измерительное устройство используется для двухстороннего измерения потока, так что датчики 204 и/или 206 давления будут поочередно располагаться выше или ниже по потоку, когда направление потока чередуется между прямым и обратным. Определение расчетного внутреннего давления расходомера может, следовательно, быть дополнительно основано на направлении расходомера. В дополнительных вариантах осуществления этапа 306, когда направление потока переворачивается во время двухстороннего потока, может содержать давление внутри второго технологического трубопровода 208b, а может содержать давление внутри первого технологического трубопровода 208a. В таких вариантах осуществления, где только один передатчик давления доступен, и он оказывается в нижней по потоку позиции, уравнение 1A может принимать альтернативную форму:

. (Уравнение 1B)

Способ 300 продолжается этапом 308. На этапе 308 принимается переменная потока. В вариантах осуществления переменная потока может содержать плотность, массовый расход или объемный расход технологической текучей среды, измеренный с помощью расходомера 202 Кориолиса. В вариантах осуществления переменная потока может быть принята от измерительной электронной аппаратуры 20, ассоциированной с расходомером 202 Кориолиса, она может быть считана из электронного хранилища из электронной аппаратуры 210, или она может быть определена с помощью необработанных данных датчика-измерителя, принятых от измерительного узла 10 расходомера 202 Кориолиса.

Способ 300 продолжается этапом 310. На этапе 310 скорректированная переменная потока формируется на основе расчетного внутреннего давления расходомера, коэффициента компенсации давления и переменной потока. Скорректированная переменная потока представляет измеренную переменную потока, скорректированную для изменения в давлении в расходомерных трубках.

Коэффициент компенсации давления соотносит давление в расходомере, с корректировкой показателя измерения для изменения в жесткости расходомерной трубки. В вариантах осуществления коэффициент компенсации давления может быть определен во время типового испытания на производстве расходомера. Коэффициент компенсации давления может быть связан с конкретной моделью расходомера, семейством моделей расходомера, содержащих аналогичный размер и конструкцию, или с единственным расходомером.

В вариантах осуществления скорректированная переменная потока может быть определена посредством умножения коэффициента компенсации давления на внутреннее давление расходомера. Например, уравнение 5 может быть использовано:

, (Уравнение 5)

где X_corrected является скорректированной переменной потока, X_measured является измеренной переменной потока, P_inner является расчетным внутренним давлением расходомера, соответствующим или , описанным выше, P_baseline является давлением, которое было зарегистрировано в качестве внутреннего давления во время, когда измерительное устройство было в прошлый раз откалибровано относительно эталонного стандарта, и K является коэффициентом компенсации давления.

В вариантах осуществления коэффициент K компенсации давления может быть сопоставлен с давлением внутри расходомерных трубок во время типового испытания. Это может обеспечивать улучшенную корректировку переменной потока для давления по сравнению со способами предшествующего уровня техники, которые используют коэффициент K компенсации давления, сопоставленный с позицией первого датчика 204 давления.

Фиг. 4 изображает электронную аппаратуру 400 в соответствии с вариантом осуществления. Электронная аппаратура 400 содержит систему 402 обработки, систему 404 хранения и интерфейс 406. Электронная аппаратура 400 может быть использована для корректировки переменной потока на основе внутреннего давления внутри расходомера Кориолиса.

Система 402 обработки может быть сконфигурирована, чтобы исполнять компьютерные инструкции, которые, когда исполняются на электронной аппаратуре 400, выполняют часть или все способы, описанные в отношении фиг. 3 и 5. В вариантах осуществления система 402 обработки может включать в себя единственный, или любое кратное число процессоров, как будет понятно специалистам в области техники.

Система 404 хранения может быть электронно-считываемым носителем или компьютерно-читаемым носителем, сконфигурированным, чтобы хранить компьютерные программные инструкции. В примерах система 404 хранения может включать в себя долговременный носитель. Сохраненные компьютерные программные инструкции, когда исполняются в системе 402 обработки, могут выполнять часть или все способы, описанные в отношении фиг. 3 и 5.

В примерах система 402 обработки и система 404 хранения могут быть объединены в специализированный набор микросхем, такой как система на кристалле.

В примерах фрагменты способов, описанных в отношении фиг. 3 и 5, могут быть сохранены или исполняться за пределами электронной аппаратуры 400. Например, часть способов, описанных в отношении фиг. 3-5, могут быть сохранены или исполняться в сочетании сервера и облачной системы памяти через Интернет.

Интерфейс 406 может быть сконфигурирован для связи с устройствами, внешними по отношению к электронной аппаратуре 400. Через интерфейс 406 электронная аппаратура 400 может связываться с первым датчиком 204 давления. Интерфейс 406 может дополнительно связываться с измерительной электронной аппаратурой 20, внутренней по отношению к расходомеру 202 Кориолиса, или внешним компьютером диспетчерской.

В вариантах осуществления электронная аппаратура 400 может содержать измерительную электронную аппаратуру 20. В дополнительных вариантах осуществления, однако, электронная аппаратура 400 может содержать отдельную электронную аппаратуру на связи с измерительной электронной аппаратурой 20.

Фиг. 5 изображает систему 500 корректировки расходомера в соответствии с вариантом осуществления. Система 500 корректировки расходомера может быть использована для корректировки переменной потока на основе внутреннего давления внутри расходомера 202 Кориолиса в системе 200 расходомера.

Система 500 корректировки расходомера содержит модуль 502 приема первого давления. Модуль 502 приема первого давления конфигурируется, чтобы принимать первое внешнее давление 503 от первого датчика 204 давления, расположенного в первом технологическом трубопроводе 208a, размещенном на первом конце 212a расходомера 202 Кориолиса. В вариантах осуществления модуль 502 приема давления может исполнять этап 302 способа 300, как описано выше.

Система 500 корректировки расходомера дополнительно содержит модуль 504 приема второго давления. Модуль 504 приема второго давления конфигурируется, чтобы определять второе внешнее давление 505 во втором технологическом трубопроводе 208b, размещенном на втором конце 212b, противоположном первому концу 212a расходомера 202 Кориолиса. В вариантах осуществления модуль 504 приема второго давления может исполнять этап 304 способа 300, как описано выше.

Система 500 корректировки расходомера дополнительно содержит модуль 506 расчета внутреннего давления расходомера. Модуль 506 расчета внутреннего давления расходомера конфигурируется, чтобы определять расчетное внутреннее давление 507 расходомера на основе первого внешнего давления 503 и второго внешнего давления 505. В вариантах осуществления модуль 506 расчета внутреннего давления расходомера может исполнять этап 306 способа 300 или любых его разновидностей, которые описаны выше.

Система 500 корректировки расходомера дополнительно содержит модуль 508 приема переменной потока. Модуль 508 приема переменной потока конфигурируется, чтобы принимать переменную 509 потока. В вариантах осуществления модуль 508 приема переменной потока может исполнять этап 308 способа 300, как описано выше.

Система 500 корректировки расходомера дополнительно содержит модуль 511 корректировки переменной потока. Модуль 511 корректировки переменной потока конфигурируется, чтобы формировать скорректированную переменную 512 потока на основе расчетного внутреннего давления 507 расходомера, коэффициента 510 компенсации давления и переменной 509 потока. В вариантах осуществления модуль 511 корректировки переменной потока может исполнять этап 310, как описано выше.

Подробные описания вышеописанных вариантов осуществления не представляют собой полные описания всех вариантов осуществления, логически выводимых авторами изобретения как находящиеся в пределах объема 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. Соответственно, объем вариантов осуществления, описанный выше, должен определяться из прилагаемой формулы изобретения.

Решение относится к способу и системе корректировки переменной потока. Способ корректировки переменной (509) потока на основе внутреннего давления внутри расходомера (202) Кориолиса, при этом способ содержит этапы, на которых: принимают первое внешнее давление (503), измеренное с помощью первого датчика (204) давления, расположенного в первом технологическом трубопроводе (208a), размещенном на первом конце (212a) расходомера (202) Кориолиса; определяют второе внешнее давление (505) во втором технологическом трубопроводе (208b), размещенном на втором конце (212b), противоположном первому концу (212a) расходомера (202) Кориолиса; определяют расчетное внутреннее давление (507) расходомера на основе первого внешнего давления (503) и второго внешнего давления (505); принимают переменную (509) потока и формируют скорректированную переменную (512) потока на основе коэффициента (510) компенсации давления, сопоставленного с расчетным внутреннем давлением (507) расходомера и переменной (509) потока. Технический результат - улучшенная корректировка переменной потока для давления. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ корректировки переменной (509) потока на основе внутреннего давления внутри расходомера (202) Кориолиса, при этом способ содержит этапы, на которых:

принимают первое внешнее давление (503), измеренное с помощью первого датчика (204) давления, расположенного в первом технологическом трубопроводе (208a), размещенном на первом конце (212a) расходомера (202) Кориолиса;

определяют второе внешнее давление (505) во втором технологическом трубопроводе (208b), размещенном на втором конце (212b), противоположном первому концу (212a) расходомера (202) Кориолиса;

определяют расчетное внутреннее давление (507) расходомера на основе первого внешнего давления (503) и второго внешнего давления (505);

принимают переменную (509) потока; и

формируют скорректированную переменную (512) потока на основе коэффициента (510) компенсации давления, сопоставленного с расчетным внутреннем давлением (507) расходомера и переменной (509) потока.

2. Способ по п. 1, при этом определение второго внешнего давления (505) основывается на коэффициенте потери давления, скорости текучей среды, вязкости текучей среды и плотности.

3. Способ по п. 1, при этом определение второго внешнего давления (505) дополнительно содержит этап, на котором принимают показатель второго внешнего давления от второго датчика (206) давления, расположенного во втором технологическом трубопроводе (208b).

4. Способ по любому из предшествующих пунктов, при этом определение расчетного внутреннего давления (507) расходомера на основе первого внешнего давления (503) и второго внешнего давления (505) дополнительно содержит этап, на котором усредняют первое внешнее давление (503) и второе внешнее давление (505).

5. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, при этом определение расчетного внутреннего давления дополнительно основывается на площади поперечного сечения технологического трубопровода, диаметре технологического трубопровода, площади поперечного сечения расходомерной трубки расходомера (202) Кориолиса, измеренной плотности ρ и измеренном расходе M.

6. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, при этом переменная (509) расхода является, по меньшей мере, одним из: массового расхода, объемного расхода или плотности.

7. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, при этом определение расчетного внутреннего давления (507) расходомера дополнительно основывается на направлении расходомера.

8. Электронная аппаратура для корректировки переменной (509) потока на основе внутреннего давления внутри расходомера (202) Кориолиса, электронная аппаратура содержит интерфейс для приема первого внешнего давления (503) от первого датчика (204) давления и систему обработки на связи с интерфейсом, при этом система обработки сконфигурирована, чтобы:

принимать первое внешнее давление (503), измеренное с помощью первого датчика (204) давления, расположенного в первом технологическом трубопроводе (208a), размещенном на первом конце (212a) расходомера (202) Кориолиса;

определять второе внешнее давление (505) во втором технологическом трубопроводе (208b), размещенном на втором конце (212b), противоположном первому концу (212a) расходомера (202) Кориолиса;

определять расчетное внутреннее давление (507) расходомера на основе первого внешнего давления (503) и второго внешнего давления (505);

принимать переменную (509) потока; и

формировать скорректированную переменную (512) потока на основе, коэффициента (510) компенсации давления, сопоставленного с расчетным внутренним давлением (507) расходомера и переменной (509) потока.

9. Электронная аппаратура по п. 8, при этом система обработки дополнительно конфигурируется, чтобы определять второе внешнее давление (505) на основе коэффициента потери давления, скорости текучей среды, вязкости текучей среды и плотности.

10. Электронная аппаратура по любому одному из пп. 8, 9, при этом система обработки дополнительно конфигурируется, чтобы определять второе внешнее давление (505) посредством приема показателя второго внешнего давления от второго датчика (206) давления, расположенного во втором технологическом трубопроводе (208b).

11. Электронная аппаратура по любому одному из пп. 8-10, при этом система обработки дополнительно конфигурируется, чтобы определять расчетное внутреннее давление (507) расходомера на основе первого внешнего давления (503) и второго внешнего давления (505) путем усреднения первого внешнего давления (503) и второго внешнего давления (505).

12. Электронная аппаратура по любому одному из пп. 8-11, при этом система обработки дополнительно конфигурируется, чтобы определять расчетное внутреннее давление на основе площади поперечного сечения технологического трубопровода, диаметра технологического трубопровода, площади поперечного сечения расходомерной трубки расходомера (202) Кориолиса, измеренной плотности ρ и измеренного расхода M.

13. Электронная аппаратура по любому одному из пп. 8-12, при этом переменная (509) потока является, по меньшей мере, одной из: массового расхода, объемного расхода или плотности.

14. Электронная аппаратура по любому одному из пп. 8-13, при этом определение расчетного внутреннего давления (507) расходомера дополнительно основывается на направлении расходомера.

15. Система корректировки расходомера, сконфигурированная, чтобы корректировать переменную (509) потока на основе внутреннего давления внутри расходомера (202) Кориолиса, система содержит:

модуль приема первого давления, сконфигурированный, чтобы принимать первое внешнее давление (503) от первого датчика (204) давления, расположенного в первом технологическом трубопроводе (208a), размещенном на первом конце (212a) расходомера (202) Кориолиса;

модуль приема второго давления для определения второго внешнего давления (505) во втором технологическом трубопроводе (208b), размещенном на втором конце (212b), противоположном первому концу (212a) расходомера (202) Кориолиса;

модуль расчета внутреннего давления расходомера, сконфигурированный, чтобы определять расчетное внутреннее давление (507) расходомера на основе первого внешнего давления (503) и второго внешнего давления (505);

модуль приема переменной потока, сконфигурированный, чтобы принимать переменную (509) потока; и

модуль корректировки переменной потока, сконфигурированный, чтобы формировать скорректированную переменную (512) потока на основе коэффициента (510) компенсации давления, сопоставленного с расчетным внутренним давлением (507) расходомера и переменной (509) потока.

16. Система корректировки расходомера по п. 15, при этом модуль приема второго давления дополнительно конфигурируется, чтобы определять второе внешнее давление (505) на основе коэффициента потери давления, скорости текучей среды, вязкости текучей среды и плотности.

17. Система корректировки расходомера по любому одному из пп. 15, 16, при этом модуль приема второго давления дополнительно конфигурируется, чтобы принимать показатель второго внешнего давления от второго датчика (206) давления, расположенного во втором технологическом трубопроводе (208b).

18. Система корректировки расходомера по любому одному из пп. 15-17, при этом модуль расчета внутреннего давления расходомера дополнительно конфигурируется, чтобы усреднять первое внешнее давление (503) и второе внешнее давление (505).

19. Система корректировки расходомера по любому одному из пп. 15-18, при этом модуль расчета внутреннего давления расходомера дополнительно конфигурируется, чтобы определять расчетное внутреннее давление на основе площади поперечного сечения технологического трубопровода, диаметра технологического трубопровода, площади поперечного сечения расходомерной трубки расходомера (202) Кориолиса, измеренной плотности ρ и измеренного расхода M.

20. Система корректировки расходомера по любому одному из пп. 15-19, при этом переменная (509) потока является, по меньшей мере, одним из: массового расхода, объемного расхода или плотности.

21. Система корректировки расходомера по любому одному из пп. 15-20, при этом модуль расчета внутреннего давления расходомера дополнительно конфигурируется, чтобы определять расчетное внутреннее давление (507) расходомера на основе направления расходомера.