[發明專利]具有統計學優選技術的流量計校準系統

有效

• 申請號: 00807939.0
• 申請日: 2000-03-08
• 公開（公告）號: CN1351709A
• 公開（公告）日: 2002-05-29
• 發明（設計）人: R·J·德波姆;M·A·布特勒;J·格尼夫克;J·J·龍戈
• 申請（專利權）人: 微動公司
• 主分類號: G01F25/00
• 分類號: G01F25/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 周備麟,林長安

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本發明涉及用于校準流量計的系統，以保證所校準的流量計的精確度。更具體地，該系統采用統計分析方法，在被校準的流量計與標準化的流量計是相同類型的情形下，來校準容積流量計、質量流量計、液體比重計和粘度計。

??????????????????????????問題

對于使用中的流量計，經常有這樣的需求即進行周期性地維護。維護的一方面是校準流量計以保證測量數據的精確和可靠。在下面的討論中所用的術語“標準流量計”這里是指已經根據精確的標準校準過的流量計，這種校準使該流量計能夠作為一個標準的測量工具，用于校準其它流量計。術語“作業流量計”是指用于特定目的在使用中獲得測量數據的流量計，但需要進行周期性地校準以保證測量數據的精確性。在標準流量計通常是用來獲得測量數據以校準其它的流量計的意義上說，一個標準流量計也是一個作業流量計，其自身也需要周期性地校準。

流量計校準的目的是確定流量校準因子，該因子用于轉換電信號以指導質量、容量和檢測流量計的其它信息的測量。科里奧利流量計和正向位移流量計是已知的線性流量計，即流量校準因子相對于流量是常數。其它的流量計包括孔流量計、磁流量計和渦流流量計都是非線性的流量計，其流量校準因子是隨流量變化的。

校準過程一般包括將流量計從使用處移至一試驗設備，在那里流量計被清洗，如果需要進行維修，并進行試驗測量。最普通的校準測量通常是使用重量分析分流器系統，使具有精確的內在和外在流體性能如溫度、密度、粘度和容量的標準流體通過檢測流量計。檢測流量計針對這種流體進行流量測量，這些測量結果再與已知的流體性能進行核對。重量分析分流器系統的設計使其能夠測量的流量的范圍很寬，但提供這樣的功能所需的附加結構卻是相當龐大，使這些系統的運輸很不方便。

使用重量分析分流器系統檢測流量計相對來講既浪費時間又成本高。重量分析分流器系統自身占據了很大的空間。用重量分析標準通過校準很精確的流量計即標準流量計以用于而后的校準其它的檢測流量計可以降低時間、空間和資金的浪費。在校準試驗過程中，這些標準流量計與檢測流量計串聯連接以同時進行流量測量。檢測流量計的測量數據用于與來自相同的流體容量下的標準流量計的測量信息進行計算以提供或確認檢測流量計的流量校準因子。

不能認為流量計提供的測量數據是完全精確的，因為在流量計的輸出中總是存在小的誤差。例如，由科羅拉多州的Boulder微運動公司出售的很多科里奧利流量計都說明精確度在選定的流量操作范圍內是在總的質量流量的0.1％的范圍內。這些流量計中的很多都能夠更精確，在上述范圍的下部內，精確度可達到小于0.01％。沒有一個流量計能在所有的流量范圍內達到這樣顯著的精確度。科里奧利流量計設計用來進行從0.1磅/分鐘(0.05千克/分鐘)至大于25000磅/分鐘(11000千克/分鐘)的流量范圍內的質量流量的測量。

科里奧利效應質量流量計是公知的，并且在很多專利如Smith的美國專利4444059，4491025和4422338中都描述了這種流量計，其中都描述了使用振動管提供與質量流量相關的可測量的科里奧利效應的質量流量計。Ruesch的美國專利4491009描述了根據科里奧利質量流量計的結構的一種振動管比重計。科里奧利效應質量流量計的測量密度的能力使其能夠通過簡單地將密度值劃分成質量流量值而確定容量流量。科里奧利效應質量流量計能夠作為一粘度計使用也是公知的。

流量測量中的誤差的總體水平來自隨機誤差和流量計及其使用環境內的系統誤差。流量計制造業通常考慮了這些誤差并出版了正式的指南，用于量化和處理流量計誤差，如ISO-5168，在這里這一標準作為公知標準作為參考。

流量計制造業采用一種經驗法則，該法則要求標準流量計的輸出誤差至少是三倍地優于檢測流量計的制造商的精確度要求。因此，一個指定的精確度為流量的0.1％的作業流量計需要的用于校準目的的標準流量計的精確度為0.033。

科里奧利質量流量計是公知的最準確類型的流量計，在很多流動領域都有實際應用。這種流量計一般對流動型面(profile)不敏感，并且使用液體流體所產生的校準因子同樣適用于作業中的氣體流體。沒有一種適用的已知或成熟的流量計技術比科里奧利效應質量流量計具有更高的精確度以作為測量標準使用。