下面所述的實施例涉及振動計量器，以及更具體地涉及用于在多流管振動計量器中的不對稱流量的檢測的方法和裝置。

背景技術：

振動導管傳感器（例如科里奧利質量流量計量器）和振動密度計量器一般通過檢測包含流動材料的振動導管的運動來操作?？赏ㄟ^處理從與導管相關聯的運動換能器接收的測量信號來確定與導管中的材料相關聯的性質（例如質量流量、密度等）。振動材料填充的系統的振動模式通常由導管的組合質量、硬度和阻尼特征和在其中包含的材料所影響。

使用振動計量器來測量質量流量和流動穿過管道的材料的其它性質是眾所周知的。例如，在1985年1月1日發(fā)給J.E. Smith等人的編號為4,491,025的美國專利以及1983年11月29日發(fā)給J.E. Smith的Re. 31,450中公開了振動科里奧利流量計量器。這些振動計量器具有一個或多個流體管。在科里奧利質量流量計量器中的每個流體管配置具有一組自然振動模式，其可是具有簡單的彎曲、扭轉、徑向、橫向或耦合類型。每個流體管被驅動以在這些自然模式之一中在諧振下振蕩。振動模式通常由包含流體管和在其中包含的材料的組合質量、硬度和阻尼特征影響，因此一般在振動計量器的初始校準期間使用公知的技術來確定質量、硬度和阻尼。

材料從在振動計量器的入口側上的所連接的管道流到流量計量器內。然后材料被引導穿過一個或多個流體管并離開流量計量器到在出口側上連接的管道。

驅動器（例如語音線圈式驅動器）將力施加到一個或多個流體管。力使一個或多個流體管振蕩。當沒有材料流經流量計量器時，沿著流體管的所有點以相同的相位振蕩。當材料開始流經流體管時，科里奧利加速度使沿著流體管的每個點相對于沿著流體管的其它點具有不同的相位。在流體管的入口側上的相位落后于驅動器，而在出口側上的相位領先于驅動器。傳感器放置在流體管上的兩個不同的點處以產生表示在兩個點處的流體管的運動的正弦信號。從傳感器接收的兩個信號的相位差以時間的單位被計算。

在兩個傳感器信號之間的相位差與流經一個或多個流體管的材料的質量流速成比例。通過用流量校準因子乘相位差來確定材料的質量流速。流量校準因子取決于材料性質和流體管的橫截面性質。影響流量校準因子的流體管的重要特征之一是流體管的硬度。在流量計量器安裝到管道內之前，流量較準因子由校準過程確定。在校準過程期間，已知的流體以給定流速穿過流體管，且在相位差和流速之間的比例被計算。流體管的硬度和阻尼特征也在校準過程期間被確定，如在本領域中通常已知的。

科里奧利流量計量器的一個優(yōu)點是，所測量的質量流速的準確度不被流量計量器中的移動部件的磨損影響，因為在振動流體管中沒有移動部件。通過使在流體管上的兩個點之間的相位差與流量校準因子相乘來確定流速。唯一的輸入是指示在流體管上的兩個點的振蕩的來自傳感器的正弦信號。從正弦信號計算相位差。因為流量校準因子與材料和流體管的橫截面性質成比例，相位差測量結果和流量校準因子不被流量計量器中的移動部件的磨損影響。

典型的科里奧利質量流量計量器包括一個或多個換能器（或敏感元件傳感器），其一般被使用以便測量一個或多個流導管的振動響應，且一般位于驅動器的上游和下游的位置處。敏感元件傳感器連接到電子儀器。儀器從兩個敏感元件傳感器接收信號并處理信號，以便除了別的以外還得到質量流速測量結果。

典型的科里奧利流量計量器測量通過使用線圈和磁鐵作為敏感元件傳感器以測量計量器的一個/多個振動流管的運動來測量流量和/或密度。從在位于計量器的流管的入口和出口附近的多個敏感元件信號之間的相位差來確定穿過計量器的質量流速。然而，可能使用應變計代替線圈/磁鐵敏感元件來測量流量。例如，標題為“Improved vibrating flowmeter and related methods”的國際專利申請?zhí)朠CT/US2014/033188描述了多個實施例，其中振動性流量計量器利用應變計而不是線圈/磁鐵敏感元件來計算質量流量，且這個申請通過引用被以其整體并入本文。在兩種傳感器類型之間的基本差異是，線圈/磁鐵敏感元件測量流管的速度而應變計測量流管的應變。利用線圈/磁鐵敏感元件的一個益處是，不管流量在兩個流管之間如何分割，計量器流量控制因子（FCF）都不改變。因此，在流管之一中積聚的阻塞物或殘留物不干擾質量流量測量結果。恰恰正是線圈/磁鐵敏感元件的這個“益處”限制了其針對檢測在流管中積聚的阻塞物或殘留物的使用。

因此，現有技術流量計量器具有的問題是它們內在的堵塞或積聚檢測的缺乏。下面所述的實施例克服了這個和其它問題，且在本領域中實現進步。下面所述的實施例提供具有配置成為了檢測在流管中的堵塞或殘留物堆積而檢測在流量計量器的流管之間的不對稱流量的應變計的流量計量器。通過將具有變化的放置和朝向的應變計的各種組合連接在具有惠斯通橋電路的各種組合的流量計量器上，致使流量不對稱性可檢測和可報告。

技術實現要素：

根據實施例提供了包括傳感器組件和計量器電子設備的振動計量器。振動計量器包括兩個或更多個流管和耦合到兩個流管的驅動器。驅動器配置成引起兩個流管中的驅動模式振動。振動計量器還包括耦合到兩個流管并配置成檢測驅動模式振動的相位的兩個或更多個應變計。一個或多個橋電路與兩個或更多個應變計電通信，并配置成輸出指示在兩個或更多個流管之間的不對稱流量的信號。

根據實施例提供了包括傳感器組件和計量器電子設備的振動計量器。振動計量器包括兩個或更多個流管和耦合到兩個或更多個流管中的至少一個的傳感器，其中傳感器配置成輸出指示在兩個流管之間的不對稱流量的存在的信號。

根據實施例提供了用于確定穿過流量計量器中的兩個流管的流量不對稱性的方法。該方法包括下列步驟：使兩個流管在驅動模式振動中振動；測量兩個流管中的第一流管的振動響應；測量兩個流管中的第二流管的振動響應；比較第一和第二流管的振動響應；以及確定在第一和第二流管之間的流量不對稱性的存在。

根據實施例提供了用于確定穿過流量計量器中的兩個流管的流量不對稱性的方法。該方法包括下列步驟：使兩個流管在驅動模式振動中振動；測量兩個流管中的第一流管的振動響應；測量兩個流管中的第二流管的振動響應；比較第一和第二流管的振動響應；以及確定在第一和第二流管之間的流量不對稱性的存在。

方面

根據一個方面，包括傳感器組件和計量器電子設備的振動計量器包括：兩個或更多個流管；耦合到兩個流管并配置成引起在兩個流管中的驅動模式振動的驅動器；耦合到兩個流管并配置成檢測驅動模式振動的相位的兩個或更多個應變計；以及與兩個或更多個應變計電通信、配置成輸出指示在兩個或更多個流管之間的不對稱流量的信號的一個或多個橋電路。

優(yōu)選地，信號與在兩個或更多個應變計之間的應變差成比例。

優(yōu)選地，信號包括來自兩個或更多個應變計中的第一個的信號從來自兩個或更多個應變計中的第二個的信號的電相減。

優(yōu)選地，信號還包括在具有振幅的驅動模式頻率下的正弦輸出，該振幅與包括兩個或更多個應變計中的第一個的相移信號從兩個或更多個應變計中的第二個的相移信號的相減的差異成比例。

優(yōu)選地，振動計量器還包括耦合到兩個或更多個流管的磁鐵/線圈敏感元件傳感器。

優(yōu)選地，振動計量器還包括配置成指示在兩個或更多個流管之間的不對稱流量的指示器。

優(yōu)選地，指示器包括可見和可聽警報中的至少一個。

優(yōu)選地，兩個或更多個應變計中的應變計被耦合到兩個或更多個流管中的一個，并配置成檢測與兩個或更多個流管中的所述一個的縱軸大致平行的兩個或更多個流管中的所述一個的應變。

優(yōu)選地，兩個或更多個應變計中的應變計放置成接近斜拉桿，使得兩個或更多個應變計中的該應變計受到由驅動模式振動引起的兩個或更多個流管的近似最大應變振幅。

優(yōu)選地，兩個或更多個應變計中的第一應變計被耦合到兩個或更多個流管中的第一流管的入口腿的遠側表面；兩個或更多個應變計中的第一應變計與一個或多個橋電路中的第一橋電路的第一位置電通信；兩個或更多個應變計中的第二應變計被耦合到兩個或更多個流管中的第一流管的入口腿的遠側表面；以及兩個或更多個應變計中的第二應變計與一個或多個橋電路中的第一橋電路的第二位置電通信。

優(yōu)選地，兩個或更多個應變計中的第一應變計被耦合到兩個或更多個流管中的第一流管的入口腿的近側表面；兩個或更多個應變計中的第一應變計與一個或多個橋電路中的第一橋電路的第一位置電通信；兩個或更多個應變計中的第二應變計被耦合到兩個或更多個流管中的第一流管的入口腿的近側表面；以及兩個或更多個應變計中的第二應變計與一個或多個橋電路中的第一橋電路的第二位置電通信。

根據一個方面，包括傳感器組件和計量器電子設備的振動計量器包括：兩個或更多個流管；以及耦合到兩個或更多個流管中的至少一個的傳感器，其中傳感器配置成輸出指示在兩個流管之間的不對稱流量的存在的信號。

優(yōu)選地，傳感器是應變計。

優(yōu)選地，振動計量器還包括與傳感器電通信的電路。

優(yōu)選地，電路包括橋電路。

優(yōu)選地，信號包括在橋電路中的不平衡。

優(yōu)選地，信號包括橋電路的輸出的改變的振幅。

優(yōu)選地，信號包括電相減，其包括傳感器的相移信號。

優(yōu)選地，信號還包括在具有振幅的驅動模式頻率下的正弦輸出，該振幅與包括電相減的差異成比例，電相減包括傳感器的相移信號。

根據一個方面，用于確定穿過流量計量器中的兩個流管的流量不對稱性的方法包括下列步驟：使兩個流管在驅動模式振動中振動；測量兩個流管中的第一流管的振動響應；測量兩個流管中的第二流管的振動響應；比較第一和第二流管的振動響應；以及確定在第一和第二流管之間的流量不對稱性的存在。

優(yōu)選地，該方法還包括下列步驟：如果在第一流管和第二流管之間的振動響應中的差異大于預定閾值，則指示流量不對稱性的存在。

優(yōu)選地，如果在第一流管和第二流管之間的振動響應中的差異大于預定閾值則指示流量不對稱性的存在的步驟包括觸發(fā)警報的步驟。

優(yōu)選地，測量兩個流管中的第一流管的振動響應的步驟還包括使用第一應變計測量兩個流管中的第一流管的振動響應的步驟；以及測量兩個流管中的第二流管的振動響應的步驟還包括使用第二應變計測量兩個流管中的第二流管的振動響應的步驟。

優(yōu)選地，使用第一應變計測量兩個流管中的第一流管的振動響應的步驟還包括測量與第一應變計電通信的橋電路的輸出；以及使用第二應變計測量兩個流管中的第二流管的振動響應的步驟還包括測量與第二應變計電通信的橋電路的輸出。

優(yōu)選地，用于確定穿過流量計量器中的兩個流管的流量不對稱性的方法包括下列步驟：將第一應變計被耦合到第一流管的腿的遠側表面，其中第一應變計與橋電路的第一位置電通信；以及將第二應變計被耦合到第二流管的腿的遠側表面，其中第二應變計與橋電路的第二位置電通信。

優(yōu)選地，比較第一和第二流管的振動響應的步驟還包括下列步驟：

產生來自至少一個橋電路的輸出信號。

優(yōu)選地，第一流管的振動響應包括第一流管的應變；以及第二流管的振動響應包括第二流管的應變。

優(yōu)選地，第一應變計被耦合到接近斜拉桿的第一流管；以及第二應變計被耦合到接近斜拉桿的第二流管。

根據一個方面，用于確定穿過流量計量器中的兩個流管的流量不對稱性的方法包括下列步驟：使兩個流管振動；確定兩個流管中的第一流管的絕對相位；確定兩個流管中的第二流管的絕對相位；以及確定在第一和第二流管之間的絕對相位中的差異。

優(yōu)選地，該方法還包括下列步驟：測量第一流管的第一應變；以及測量第二流管的第二應變。

優(yōu)選地，該方法還包括下列步驟：如果在第一流管和第二流管之間的絕對相位中的差異大于預定閾值，則指示流量不對稱性的存在。

附圖說明

相同的參考數字在所有附圖上表示相同元件。應理解，附圖不一定按比例。

圖1示出現有技術流量計量器；

圖2示出流量計量器的實施例；

圖3示出計量器電子設備的圖；

圖4示出流量計量器的實施例，其中應變計連接到橋電路；以及

圖5示出流量計量器的另一實施例，其中應變計連接到橋電路。

具體實施例

圖1-5和接下來的描述描繪特定的例子以教導本領域中的技術人員如何制造和使用流量計量器和相關方法的實施例的最佳模式。為了教導創(chuàng)造性原理的目的，一些常規(guī)方面被簡化或省略。本領域中的技術人員將從這些例子認識到落在本發(fā)明的范圍內的變化。本領域中的技術人員將認識到，下面所述的特征可以用各種方式組合以形成本發(fā)明的多種變形。作為結果，下面所述的實施例不限于下面所述的特定例子，但僅僅通過權利要求及其等效形式。

圖1示出現有技術流量計量器5，例如振動性流量計量器或科里奧利流量計量器。流量計量器5包括傳感器組件10和計量器電子設備20。計量器組件10對質量流速和過程材料的密度做出響應。計量器電子設備20經由引線100連接到計量器組件10以提供在路徑26之上的密度、質量流速和溫度信息以及與本發(fā)明無關的其它信息。計量器組件10包括一對歧管150和150'、具有凸緣頸部110和110'的凸緣103和103'、一對平行流管130（第一流管）和130'（第二流管）、驅動器180、溫度傳感器190和一對敏感元件傳感器170L和170R例如磁鐵/線圈速度傳感器、應變計、光學傳感器或本領域中已知的任何其它敏感元件傳感器。流管130和130'每個具有入口腿131和131'以及出口腿134和134'，其朝著流管安裝塊120和120'聚攏。流管130和130'在沿著它們的長度的至少一個不對稱位置彎曲并在它們的整個長度上基本上平行。斜拉桿140和140'用于界定每個流管振蕩所繞著的軸W和W'。

流管130和130的側腿131、131'及134、134'固定地附接到流管安裝塊120和120'，且這些塊又固定地附接到岐管150和150'。這提供穿過傳感器組件10的連續(xù)閉合材料路徑。

具有孔102和102'的凸緣103和103'經由入口端104和出口端104'連接到攜帶被測量的過程材料的過程線路（未示出）內。材料通過孔口101進入入口端104，孔口101穿過岐管150通到流管安裝塊120。在岐管150內，材料被劃分并穿過流管130和130'按規(guī)定路線被傳送。當離開流管130和130'時，過程材料在岐管150'內的單個流中重新組合，并在其后按規(guī)定路線被傳送到由具有螺栓孔102'的凸緣103'連接到過程線路（未示出）的出口端104'。

流管130和130'被選擇并適當地安裝到流管安裝塊120和120'，以便具有實質上相同的質量分布、慣性矩和分別繞著彎曲軸W--W和W'--W'的楊氏摸量。這些彎曲軸通過斜拉桿140和140'。由于流管的楊氏模量隨著溫度而改變且這個改變影響流量和密度的計算，溫度傳感器180例如電阻溫度檢測器（RTD）安裝到流管130'，以連續(xù)地測量流管的溫度。流管的溫度和因而對于穿過其的給定電流出現在RTD兩端的電壓由穿過流管的材料的溫度支配。出現在RTD兩端的溫度相關電壓在公知的方法中由計量器電子設備20使用來補償由于流管溫度中的任何變化引起的在流管130和130'的彈性模量中的變化。RTD由引線195連接到計量器電子設備20。

流管130和130'都由驅動器180在繞著它們的相應彎曲軸W和W'的相反方向上在被稱為流量計量器的第一異相彎曲模式下驅動。這個驅動器180可包括很多公知的布置中的任一個，例如安裝到流管130'的磁鐵和安裝到流管130的相對的線圈，交變電流穿過磁鐵和線圈用于使這兩個流管振動。適當的驅動信號經由引線185由計量器電子設備20施加到驅動器80。

計量器電子設備20接收在引線195上的RTD溫度信號和分別出現在引線165L和165R上的左和右速度信號。計量器電子設備20向驅動器180產生在引線185上出現的驅動信號并使管130和130'振動。計量器電子設備20處理左和右速度信號及RTD信號以計算質量流速和穿過計量器組件10的材料的密度。這個信息連同其它信息一起由在路徑26之上的計量器電子設備20應用于利用裝置。

一般，科里奧利計量器在第一異相彎曲模式下被驅動，在入口和出口腿之間的流致相使用安裝在流量計量器的入口和出口腿上的線圈/磁鐵敏感元件傳感器被感測到。計量器本身和本文所述的用于計算流量的方法不同于傳統方法，在兩個單獨的信號之間的相位通過該傳統方法在傳輸發(fā)送器中被計算。在實施例中，流體流由連接到至少一個應變計的橋電路的輸出的變化的振幅指示，該振幅在無流量條件下通常是零（即驅動模式是正常模式，在入口和出口腿上有相等的應變）。然而，當流量被引入時，驅動模式變得復雜，且在管的入口和出口的運動之間存在相位延遲。使用在本文所述的橋電路——包括惠斯通橋電路——來利用由應變計檢測的這個差異。

圖2示出流量計量器5的實施例。描述了科里奧利流量計量器結構，雖然對本領域中的技術人員明顯，本發(fā)明可被實施為沒有由科里奧利質量流量計量器提供的額外測量能力的振動管密度計量器。與圖1的現有技術設備共同的元件共享相同的參考數字。流管130和130'由驅動器180在繞著它們的相應彎曲軸W和W'的相反方向上且在被稱為流量計量器的第一異相彎曲模式下驅動。驅動器180可包括很多公知的布置中的任一個，例如安裝到流管130'的磁鐵和安裝到流管130的相對的線圈，交變電流穿過磁鐵和線圈用于使這兩個流管130、130’振動。適當的驅動信號經由引線185由計量器電子設備20施加到驅動器180。第一應變計200A位于第一流管130的入口腿131上，而第二應變計200B位于第二流管130’的入口腿131’上。在兩個敏感元件傳感器170L、170R（圖1）和應變計200A、200B之間的主要差異是，線圈/磁鐵敏感元件傳感器測量流管的速度，而應變計測量流管的應變。有特別重要性的是下面的差別：應變計200A、200B測量運動中的絕對變化，而線圈/磁鐵敏感元件傳感器測量相對運動，所以流量不對稱性由應變計可檢測，但敏感元件傳感器170L、170R由于其相對性質而不檢測這樣的不對稱性。優(yōu)選地，本文公開的每個應變計200A-D定向成檢測實質上平行于那個應變計所耦合到的流管的縱軸的應變。

對于線圈/磁鐵速度敏感元件傳感器170L、170R，最大速度振幅接近一般位于流管130、130’的“U”的中心中的驅動器180。然而，線圈/磁鐵速度敏感元件傳感器170L、170R不放置在這個位置上，因為這將敏感元件傳感器170L、170R放置得太靠近驅動器180，所以它們更確切地位于提供次最佳的然而可分辨的速度振幅的區(qū)域處以檢測相位信號差分。然而，最大應變振幅接近流管130、130’的相應斜拉桿140、140’，且這是應變計200A、200B在本文公開的實施例中優(yōu)選地被定位的地方。在上面的實施例中，利用兩個應變計，但也設想額外的應變計。

圖3示出根據本發(fā)明的實施例的流量計量器5的計量器電子設備20。計量器電子設備20可包括接口201和處理系統203。計量器電子設備20從計量器組件10接收第一和第二傳感器信號，例如應變計200A、200B的信號。計量器電子設備20處理第一和第二傳感器信號，以便得到流經計量器組件10的流動材料的流量特征。例如，計量器電子設備20可從例如傳感器信號確定相位、頻率、時間差（Δt）、密度、質量流速、應變和體積流速中的一個或多個。此外，可根據本發(fā)明確定其它流量特征。

接口201經由圖2所示的引線100從應變計200A-D接收傳感器信號。接口201可執(zhí)行任何必要的或期望的信號調節(jié)，例如格式化、放大、緩沖等的任何方式?？蛇x地，可在處理系統203中執(zhí)行一些或所有信號調節(jié)。

此外，接口201可例如通過通信路徑26實現在計量器電子設備20和外部設備之間的通信。接口201可能能夠有電子、光學或無線通信的任何方式。

接口201在一個實施例中包括數字化器（未示出），其中傳感器信號包括模擬傳感器信號。數字化器對模擬傳感器信號采樣并數字化并產生數字傳感器信號。接口/數字化器也可執(zhí)行任何所需的抽取，其中數字傳感器信號被抽取以便減小所需的信號處理的量并減少處理時間。

處理系統203進行計量器電子設備20的操作并處理來自傳感器組件10的流量測量。處理系統203執(zhí)行一個或多個處理例程并從而處理流量測量，以便產生一個或多個流量特征。

處理系統203可包括通用計算機、微處理器系統、邏輯電路或某個其它通用或定制處理設備。處理系統203可分布在多個處理設備當中。處理系統203可包括任何數量的整體或獨立電子存儲介質，例如存儲系統204。

在所示實施例中，處理系統203從兩個或更多個振動/應變響應220、226確定流量特征。處理系統203可至少確定兩個或更多個響應220、226的振幅、相位差、時間差和頻率。在實施例中，來自與應變計200A-D電通信的至少一個橋電路206、206’的信號被輸入到計量器電子設備20內。

存儲系統204可存儲流量計量器參數和數據、軟件例程、不變值和可變值。在一個實施例中，存儲系統204包括由處理系統203執(zhí)行的例程。在一個實施例中，存儲系統204存儲相移例程212、相位不對稱性例程215、頻率例程216、時間差（Δt）例程217、流量特征例程218和流量不對稱指示器/警告例程219。

在一個實施例中，存儲系統204存儲用于操作流量計量器5的變量。存儲系統204在一個實施例中存儲變量，例如從應變計200A-D接收的兩個或更多個振動響應220、226。在一些實施例中，存儲系統204存儲由計量器電子設備20產生的一個或多個值。在一些實施例中，存儲系統204存儲從流量測量得到一個或多個流量特征。存儲系統204還存儲與流量不對稱性警報閾值有關的值。

實施例通過直接測量流管130、130’的入口腿131、131’或流管130、130’的出口腿134、134’的相對運動來感測流量不對稱性。連接到至少一個橋電路206、206’的應變計200A-D配置成在所有對稱流量條件——即使是無流量條件（其相應于驅動模式的正常模式形狀，即在流管之間無相位差）——期間或在任何不對稱流量條件期間產生零振幅信號。然而，在不對稱流量期間，相同的配置將產生在驅動頻率下輸出的正弦信號，其振幅和符號是在流管130、130’之間的不均勻流量的水平的指示。

參考圖4-5，應變計200A-D優(yōu)選地位于在接近斜拉桿140、140’的區(qū)處的流管130、130’的入口131、131’或出口134、134’側上，因為最大正應變（張力）和最高負應變（壓縮）出現在流管130、130’和相應的斜拉桿140、140’之間的接合點處。耦合到流管的應變計的優(yōu)選距離是在斜拉桿140、140’和流管130、130’的頂部之間的直線距離的大約0%和15%之間（在其最上面的部分沿著垂直于流管方向被測量）。甚至更優(yōu)選的距離在大約6%和9%之間。然而，這些距離用作例子，其它距離也被設想為在本描述和權利要求的范圍內。應變計200A-D優(yōu)選地放置成感測在流管130、130’上的垂直應變（即與流管130、130’的縱軸平行的應變）。

圖4示出具有與橋電路206電通信的兩個應變計200A、200B的流量計量器5的實施例。橋電路206將在應變計的電阻中的小變化轉換成在電壓中的相對大的變化。橋電路206由供電電壓V_s、四個電阻器（R₁到R₄）和輸出電壓V_o組成。橋被考慮為平衡的，且當R₁=R₂和R₃=R₄時，輸出電壓是0v。任一電阻器中的變化將使橋不平衡，且輸出電壓將不再是零。在供電電壓、電阻和輸出電壓之間的關系在方程1中示出。

電阻器數量相應于在圖4中示出的電阻器位置。在橋電路206中的任何或所有電阻器可由應變計代替。在這個實施例中，兩個應變計200A、200B存在于流管130、130’的入口側131、131'上并連接到橋電路206。第一規(guī)200A連接到橋電路206中的第一位置R₁，而第二規(guī)200B連接到橋電路206中的第二位置R₂。應注意，其余電阻器R₃和R₄是固定值電阻器，每個具有相同的值。此外，對于這個實施例，重要的是，應變計200A、200B位于流管130、130’的相同相對表面上，這在這個實施例中意味著第一應變計200A被定向在第一流管130的第一入口腿131的遠側表面131A上，而第二應變計200B被定向在第二流管130’的第二入口腿131’的遠側表面131’A上。對本領域中的技術人員將明顯，如果規(guī)200A、200B使它們的位置交換，使得第一規(guī)200A位于橋電路的第二位置R₂處而第二規(guī)200B位于橋電路的第一位置R₁處，則不對稱性檢測將保持完整無缺。類似地，如果固定電阻器在位置R₁和R₂上被使用，同時規(guī)200A、200B使它們的位置與橋電路206的R₃和R₄側交換，則不對稱性檢測功能也將保持完整無缺。此外，也設想類似的實施例，其中應變計200A、200B位于流管130、130’的出口腿134、134’上。

圖5示出具有與橋電路206電通信的兩個應變計200C、200D的流量計量器5的實施例。在這個實施例中，兩個應變計200C、200D存在于流管130、130’的入口側131、131'上并連接到橋電路206。第一規(guī)200C連接到橋電路206中的第一位置R₁，而第二規(guī)200D連接到橋電路206中的第二位置R₂。應注意，其余電阻器R₃和R₄是固定值電阻器，每個具有相同的值。此外，對于這個實施例，重要的是，應變計200C、200D位于流管130、130’的相同相對表面上，這在這個實施例中意味著第一應變計200A被定向在第一流管130的第一入口腿131的遠側表面131B上，而第二應變計200D被定向在第二流管130’的第二入口腿131’的遠側表面131’B上。對本領域中的技術人員將明顯，如果規(guī)200C、200D使它們的位置交換，使得第一規(guī)200C位于橋電路的第二位置R₂處而第二規(guī)200D位于橋電路的第一位置R₁處，則不對稱性檢測將保持完整無缺。類似地，如果固定電阻器在位置R₁和R₂上被使用，同時規(guī)200C、200D使它們的位置與橋電路206的R₃和R₄側交換，則不對稱性檢測功能也將保持完整無缺。此外，也設想類似的實施例，其中應變計200C、200D位于流管130、130’的出口腿134、134’上。

可添加額外的規(guī)，使得存在同時測量入口腿131、131’和出口腿134、134’的應變的四個規(guī)，這增加橋電路206的信號輸出。在這些實施例中，單個橋電路206連接到所有四個應變計200A-D，或可選地，入口腿131、131’連接到第一橋電路206且出口腿134、134’連接到第二橋電路206’。

通過使用方程2的關系操縱方程1來最好地理解添加額外規(guī)的效應：

（2）

其中ΔR是應變計的電阻中的變化，R是應變計的無應變電阻，GF是規(guī)的規(guī)因子，以及ε是規(guī)上的應變。應變計的規(guī)因子GF使規(guī)上的應變與規(guī)的電阻中的相應變化有關。應變計在生產期間被校準時被分配特定的規(guī)因子。使用上面的關系并假設ΔR比R小得多，方程2可以被重寫為方程3：

（3）

對于由圖4和5所示的實施例，當沒有穿過流量計量器5的流且流量計量器5在驅動模式中振動時，由應變計200A、200B感測的正弦應變在理論上是同相的且將抵消，導致來自橋電路的零電壓輸出。在實踐中，可以有在無流量時的某個相位（通常被稱為機械零），導致低振幅正弦曲線，其振幅將被測量并作為偏移被移除。

一旦在流量計量器5中存在流量，基于在橋電路206中的規(guī)的位置和在入口腿131、131’或出口腿134、134’（取決于實施例）上的應變計200A-D的朝向，流管130、130'將同相地振動，在任一流管中沒有堵塞物存在的情況下導致在兩個應變測量之間的零延遲（零相移）。特別是，應變值按照方程2將抵消，且橋電路206的輸出電壓將是零。假定流量變成對稱的（由于阻塞等或其它現象），沿著每個流管130、130’的相位將變得不同，因為在每個流管130、130’中有不同的質量流量（雖然在兩個流管130、130’之間的相對相位保持相同且不使用常規(guī)敏感元件裝置影響流量測量）。時間延遲（相移）在兩個應變測量之間發(fā)展，且在下面的方程4中的兩個相移信號的電相減將導致正弦輸出（在驅動頻率下），其振幅直接與相移有關。當流量變得更不對稱時，相移增加且來自橋電路206的電壓的振幅增加。方程4描述圖4中的應變計200A、200B和圖5中的應變計200C、200D的配置。關于橋電路206：

（4）。

如上所述，這個方程指示在無流量條件或對稱流量下有零輸出，但當流量不對稱性存在時在R₁和R₂之間的相減產生可檢測的V_out。

當流管130、130’被驅動時，來自應變計200A、200B的應變信號可被認為是正弦曲線，每個具有它們自己的振幅（α_i）和在它們之間的相對相位（Φ）。當這兩個信號相減時，因而產生的信號將具有如下面在方程5中所示的振幅：

。

這個相減由橋電路206電氣地執(zhí)行。當流量是對稱的時，Φ為零且單獨的振幅實質上是相同的，導致沒有振幅的信號，A=0。實際上，單獨的α_i可以稍微不同，導致被特征化并被解釋的在對稱流量期間的偏置。當流量變得對稱時，Φ變成非零，因為在第一和第二流管130、130'之間存在質量流量不平衡，所以輸出信號振幅A改變。這個改變被檢測到并用于向用戶通知流量不對稱性存在。

在實施例中，相移被校準以通過合并在入口131、131’和出口134、134’處的兩個或更多個規(guī)并使用如在國際專利申請?zhí)朠CT/US2014/033188中所述的流量測量來檢測在每個管中的流量不對稱性和流速。

在實施例中，診斷指示器向流量計量器5的用戶通知流量不對稱地分裂。通知包括可聽和/或可見警報。在相關實施例中，振幅閾值被確定。當流量的振幅由于在第一和第二流管130、130’之間的質量不平衡而變成不對稱的且Φ變成非零時，橋電路206的輸出信號振幅增加，且當振幅超過預定閾值時，警報被觸發(fā)。警報可簡單地包括流量計量器5的用戶的通知。閾值可在工廠在計量器電子設備20中被預先設定或由用戶設定。

再次轉到圖2，實施例除了橋電路206以外還包括電子部件400。雖然作為例子被示為具有兩個規(guī)200A、200B和單個橋電路206，電子部件400可適合于用在任何數量的應變計和橋電路組合上，如對本領域中的技術人員將明顯的。

來自橋電路206的輸出連接到電子部件400，其可包括橋完成放大器。在一個實施例中，橋完成放大器具有大約800的增益，但不同的增益基于特定的應變計、不同的流量控制因子、不同的電子設備和特定的流量計量器5所特有的其它變量而被設想。橋完成放大器是與高通濾波器耦合的AC。在實施例中，高通濾波器包括電容器。這個電容耦合實質上阻塞信號的DC分量。在相關實施例中，來自高通濾波器的輸出與低通濾波器抗混疊以防止具有大于特定的模數轉換器的采樣速率的頻率的信號被那個模數轉換器（ADC）看到。ADC可從低通濾波器接收信號，其接著被發(fā)送到計量器電子設備20。

對于本文的實施例，橋電路206、206’的電壓輸出被輸入到計量器電子設備20內。由于對應變計測量內在的DC漂移，數字電子設備的使用在進行信號之間的準確的相位測量時是有幫助的。使用模擬電子設備，當來自規(guī)200A-D的信號通過零伏交叉時，在例如來自應變計200A-D的兩個正弦信號之間的相位一般一個循環(huán)被計算一次。因為對應變計存在某個DC漂移，信號并不總是以零伏為中心，使穩(wěn)定的相位計算變得很難。實施例利用Hilbert濾波器來連續(xù)地計算在兩個敏感元件傳感器之間的相位。使用這種方法，在信號中的DC偏移不影響相位計算。

上述實施例的詳細描述不是由發(fā)明人設想為在本描述的范圍內的所有實施例的無遺漏描述。實際上，本領域中的技術人員將認識到，上述實施例的某些元件可不同地被組合或消除以產生另外的實施例，且這樣的另外的實施例落在本描述的范圍和教導內。對本領域中的普通技術人員也明顯，上述實施例可全部或部分地組合以產生在本描述的范圍和教導內的額外實施例。

因此，雖然在本文為了例證性目的描述了特定的實施例，各種等效修改在本描述的范圍內是可能的，如在相關領域中的技術人員將認識到的。在本文提供的教導可應用于其它連接器，且不僅應用于在上面所述和在附圖中所示的實施例。相應地，應從接下來的權利要求確定上面所述的實施例的范圍。