提供用于儀表校驗(yàn)結(jié)果的質(zhì)量測量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及一種流量計(jì)，更具體地涉及用于流量計(jì)儀表校驗(yàn)的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]各種流量計(jì)被用于測量通過儀表的流體的流率。某些示例包括禍街流量計(jì)、磁性流量計(jì)、科里奧利流量計(jì)及其他流量計(jì)。
[0003]科里奧利流量計(jì)為用于測量流體的質(zhì)量流率和密度的一種類型的流量計(jì)。在傳統(tǒng)的科里奧利流量計(jì)中，當(dāng)一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)器使管道振動(dòng)時(shí)，流體流過一個(gè)或多個(gè)管道(更廣義地，為流管)。兩個(gè)或多個(gè)傳感器沿著流管的不同位置檢測流管的運(yùn)動(dòng)。與流過振動(dòng)的流管的流體的加速度相關(guān)聯(lián)的力，產(chǎn)生傳感器信號中的相位差。該相位差與通過流管的流體的質(zhì)量流率相關(guān)。因此，質(zhì)量流率的測量可根據(jù)傳感器的相位差來獲得。流管的諧振頻率隨著流管中流體的密度而變化。因此，科里奧利流量計(jì)也可通過追蹤流管的諧振頻率提供密度的測量。盡管這些基本的工作原理相當(dāng)簡單，許多復(fù)雜的控制和測量技術(shù)可被用于改進(jìn)基本的測量技術(shù)以補(bǔ)償各種因素，諸如溫度變化、壓力變化、多相流體流動(dòng)效應(yīng)以及影響科里奧利流量計(jì)工作的許多其他變量。例如，美國專利號6，311，136;6，505，519;6，950，760;7，059，199;7，614，312;7，660，681;7，617，055;和8，751，171，其內(nèi)容通過引用合并于此，闡釋了某些用于改進(jìn)科里奧利流量計(jì)測量和操作的更先進(jìn)的已知技術(shù)。
[0004]科里奧利流量計(jì)的測量精度部分地取決于儀表是否被適當(dāng)?shù)匦?zhǔn)。典型地，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)用于將原始傳感器信號轉(zhuǎn)換成質(zhì)量流量和密度測量結(jié)果。該校準(zhǔn)數(shù)據(jù)例如可用于考慮流管的物理特性(例如，剛度，等等)。在某些應(yīng)用中，流過科里奧利流量計(jì)的流體為侵蝕性的、磨蝕性的、腐蝕性的等等。這些流體和/或其他環(huán)境條件可使得流管由于磨損或其他破壞而變得損壞。然而，當(dāng)流管的物理特性變化時(shí)，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)變得過時(shí)，且測量系統(tǒng)可產(chǎn)生不準(zhǔn)確的測量值。因此，科里奧利流量計(jì)上的正常磨損可使得性能惡化。最終，由于磨損的損壞可變的如此嚴(yán)重以使得流量計(jì)災(zāi)難性地失效?？评飱W利流量計(jì)的災(zāi)難性失效可對使用它的工藝設(shè)施產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)的和高代價(jià)的損壞，尤其在這里它導(dǎo)致對環(huán)境釋放侵蝕性的、腐蝕性的、有害的材料，或者很難清理。
[0005]為了避免災(zāi)難性故障并限制測量的不精確性，某些科里奧利流量計(jì)配備有儀表校驗(yàn)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)監(jiān)測流量計(jì)的校準(zhǔn)精度以校驗(yàn)它是否產(chǎn)生可靠的測量結(jié)果。它們典型地輸出當(dāng)前測量結(jié)果是否準(zhǔn)確的定性指示。例如，美國專利號5，926，096，其內(nèi)容合并于此作為參考，提供關(guān)于可被用于科里奧利流量計(jì)的一種類型的儀表校驗(yàn)系統(tǒng)的更多細(xì)節(jié)。其它儀表校驗(yàn)系統(tǒng)也被用于科里奧利流量計(jì)。類似的儀表校驗(yàn)系統(tǒng)被用于與渦街流量計(jì)、磁性流量計(jì)以及其他流量計(jì)相連接。
[0006]本發(fā)明的發(fā)明人在流量計(jì)校驗(yàn)系統(tǒng)領(lǐng)域作出某些改進(jìn)，其將在下面被詳細(xì)描述。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的一方面為一種用于評價(jià)科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的方法，該科里奧利質(zhì)量流量計(jì)具有流管、用于驅(qū)動(dòng)流管的驅(qū)動(dòng)器、一對用于感測流管不同位置的振動(dòng)響應(yīng)并提供代表振動(dòng)響應(yīng)的信號的傳感器、以及構(gòu)造成基于傳感器信號之間的相位差確定流過流管的流體的質(zhì)量流率的處理器。該方法包括執(zhí)行診斷測試以用于檢測可能損害科里奧利質(zhì)量流量計(jì)操作的流管中的物理變化。診斷測試的結(jié)果被輸出。利用與過程條件有關(guān)的信息來評估診斷測試的可靠性。診斷測試的可靠性指示被輸出。
[0008]本發(fā)明的另一方面為一種用于評價(jià)質(zhì)量流率測量的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括科里奧利流量計(jì)，其包括流管、用于驅(qū)動(dòng)流管的驅(qū)動(dòng)器、以及一對用于感測不同位置流管的振動(dòng)響應(yīng)并提供代表振動(dòng)的傳感器信號的傳感器。該系統(tǒng)具有診斷系統(tǒng)，其被構(gòu)造成執(zhí)行診斷測試以用于檢測可能損害科里奧利質(zhì)量流量計(jì)操作的流管中的物理變化，且輸出診斷測試結(jié)果。該診斷系統(tǒng)還被構(gòu)造成利用與過程條件相關(guān)的信息評價(jià)診斷測試的可靠性并輸出對診斷測試可靠性的指示。
[0009]本發(fā)明的另一方面為一種用于評價(jià)流率測量的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括流量計(jì)和診斷系統(tǒng)。該診斷系統(tǒng)被配置成，執(zhí)行診斷測試以用于檢測可能損害流量計(jì)操作的流量計(jì)中的物理變化并輸出診斷測試結(jié)果。該診斷系統(tǒng)還被構(gòu)造成利用與過程條件相關(guān)的信息評價(jià)診斷測試的可靠性并輸出對診斷測試的可靠性的指示。
[0010]其他方面及特征部分是顯而易見的，部分在下文中指出。
【附圖說明】
[0011]圖1為科里奧利流量計(jì)的一個(gè)實(shí)施例的立體圖；
[0012]圖2為一個(gè)分布式控制系統(tǒng)實(shí)施例中的科里奧利流量計(jì)的示意圖；
[0013]圖3為另一個(gè)分布式控制系統(tǒng)實(shí)施例中的科里奧利流量計(jì)的示意圖；
[0014]圖4為另一個(gè)分布式控制系統(tǒng)實(shí)施例中的科里奧利流量計(jì)的示意圖；
[0015]圖5為闡釋一個(gè)適于科里奧利流量計(jì)的儀表校驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)施例的操作的流程圖；
[0016]圖6為闡釋由儀表校驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行的診斷測試的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；
[0017]圖7A為闡釋對稱振動(dòng)模式的科里奧利流量計(jì)的流管的一個(gè)實(shí)施例的示意頂視圖；
[0018]圖7B為闡釋反對稱的振動(dòng)模式的圖7A中的流管的示意頂視圖；
[0019]圖8為闡釋由儀表校驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行的診斷測試的另一個(gè)實(shí)施例的流程圖；
[0020]圖9為闡釋由儀表校驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行的診斷測試的另一個(gè)實(shí)施例的流程圖；
[0021]圖10為闡釋由儀表校驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行的診斷測試的另一個(gè)實(shí)施例的流程圖；
[0022]圖11為闡釋由儀表校驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行的另一診斷測試的另一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0023]在全部附圖中，相應(yīng)的參考標(biāo)記指示相應(yīng)的部件。
【具體實(shí)施方式】
[0024]參考圖1和2，科里奧利流量計(jì)的實(shí)施例大體由參考標(biāo)記10指示。在所闡釋的實(shí)施例中，流量計(jì)10包括流管15，其包括一對管道18，20。流量計(jì)10在上游和下游法蘭12處流體連通于管線(未示出)。流體穿過(串聯(lián)的)管道18，20中的每一個(gè)流入流量計(jì)10的入口，并從流量計(jì)的出口輸出。圖1中的管道18，20中的每一個(gè)具有直線部分26，其與其他管道的直線部分設(shè)置在相同的平面。管道18，20還具有環(huán)形構(gòu)造。其他構(gòu)造的管道(例如，直線管構(gòu)造、U形構(gòu)造，等等)也是可能的。
[0025]如圖1中所闡釋的，流量計(jì)10具有一對驅(qū)動(dòng)器46a，46b，其定位成驅(qū)動(dòng)流管15的振蕩，但是在本發(fā)明的范圍內(nèi)，僅僅利用單個(gè)驅(qū)動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)流管的振蕩是可能的。傳感器48a，48b被定位于流管上的不同位置，以用于檢測不同位置處流管的移動(dòng)。例如，在圖1中，傳感器48a，48b被定位在環(huán)管18，20的直線部分26的相對端部。傳感器48a，48b被構(gòu)造成輸出指示管道18，20的移動(dòng)的信號。在圖1中，傳感器48a，48b被定位在管道18，20之間，并適于在各個(gè)傳感器的位置處檢測一個(gè)管道相對于另一個(gè)管道的移動(dòng)。如圖2中所闡釋的，流量計(jì)10還包括定位成測量流管15中的流體的溫度的溫度傳感器52，和定位成測量流管的溫度的另一個(gè)溫度傳感器53。圖2中的流量計(jì)10還包括壓力傳感器56，其定位成測量流管15內(nèi)部的流體壓力。盡管圖2將溫度傳感器52，53和壓力傳感器56描述為流量計(jì)10的元件，可理解，流體溫度傳感器和壓力傳感器52，56可為單獨(dú)的設(shè)備，并且可被安裝成鄰近于流量計(jì)的將流體傳送到或者離開流量計(jì)的管線中。
[0026]參考圖2，流量計(jì)10具有控制及測量系統(tǒng)50，其接收來自于傳感器48a，48b的信號。控制及測量系統(tǒng)50適于包括處理器，其被構(gòu)造成基于傳感器信號48a，48b之間的相位差確定流過流管15的流體的質(zhì)量流率。該處理器適于進(jìn)一步被構(gòu)造成確定流體的密度(例如，利用與流管15的諧振頻率的相關(guān)性)。如在圖2中所闡釋的，控制及測量系統(tǒng)50還接收來自于溫度傳感器52，53的信號。該處理器適于利用來自于溫度傳感器52和53的溫度數(shù)據(jù)以及來自于壓力傳感器56的壓力數(shù)據(jù)對質(zhì)量流率測量結(jié)果和密度測量結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償。除了質(zhì)量流率和流體密度之外，流量計(jì)10還適于被構(gòu)造成利用從傳感器48a，48b、溫度傳感器52及53、以及壓力傳感器56中的一個(gè)或多個(gè)所接收的信號來計(jì)算流管15中的流體的含氣率和/或粘度。流量計(jì)10，且更具