[發(fā)明專利]用于確認科里奧利流量計的流量校準因子的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910141758.6
• 申請日: 2003-09-29
• 公開（公告）號: CN101581595A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發(fā)明（設計）人: A·T·帕滕;G·R·杜菲爾
• 申請（專利權）人: 微動公司
• 主分類號: G01F25/00
• 分類號: G01F25/00;G01F15/02;G01F1/84
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張 濤;蔣 駿

本申請是申請日為2003年9月29日、申請?zhí)枮?3827136.2、 發(fā)明名稱為“用于檢測振動元件密度計和科里奧利流量計上的 腐蝕、侵蝕或產品集結的方法和校準確認”的申請的分案申請。

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于對科里奧利(Coriolis)流量計的校準進行 確認的系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及于使用密度測量來確定科里奧利 流量計的校準是隨時間基本上保持不變還是漂移。還更具體地，本發(fā) 明涉及于增加該密度測量的精度，以更加精確地確認科里奧利流量計 的流量校準因子。

背景技術

已知如1985年1月1日授予J.E.Smith等人的美國專利 No.4491025和1982年2月11日授予J.E.Smith的Re.31450中公開 了使用科里奧利效應質量流量計對流經管道的材料的質量流量和其它 信息進行測量。這些流量計具有一個或多個彎曲結構的流管。科里奧 利質量流量計中的每一流管結構都具有一組固有振動模式，其可以是 簡單的彎曲、扭轉、輻射或耦合類型的。每一流管被驅動以在這些固 有模式其中之一下以共振振蕩。部分地通過該流管的組合質量和該流 管內的材料定義該振動的、充滿材料的系統(tǒng)的固有振動模式。材料從 該流量計入口側上的連接管道流入該流量計。該材料然后被引導通過 該一個或多個流管并退出該流量計，到達連接在該出口側上的管道。

驅動器向該流管施加力。該力使得該流管振蕩。當沒有材料流經 該流量計時，沿著流管的所有點都以相同的相位振蕩。當材料開始流 經通過該流管時，科里奧利加速度使得沿著該流管上的每一點具有相 對于與沿著該流管上的其它點不同的相位。該流管入口側上的相位遲 后于該驅動器，而該出口側上的相位超前該驅動器。將拾取(pick?off) 傳感器放置在該流管上的兩個不同點上，以產生表示該流管在兩個點 上運動的正弦信號。在單位時間中計算從該拾取傳感器接收到的兩個 信號的相位差。

該兩個拾取傳感器信號之間的相位差與流經該一個或多個流管的 該材料的質量流率成比例。通過將該相位差乘以流量校準因子來確定 該材料的質量流率。在將該流量計安裝到管道中之前，通過校準過程 來確定該流量校準因子。在該校準過程中，讓流體以給定流速流過該 流管，并計算該相位差與該流速之間的關系(流量校準因子)。

該科里奧利流量計通過將該流量校準因子乘以該兩個拾取信號的 相位差來確定流速。該流量校準因子與該材料和該流管的橫截面屬性 成比例。該材料和該流管橫截面屬性的改變可以改變該流量計的流量 校準因子。如果該流量計的流量校準因子改變，那么使用該原始的流 量校準因子來計算流速就不夠準確。

流量校準因子此后稱為FCF，其本身取決于該科里奧利流量計的其 它參數(shù)。該流量校準因子的表達式為FCF＝G₁*E₀*I₀，其中G₁是該流管的 幾何常數(shù)，E₀為楊氏彈性模量，并且I₀是該流管的轉動慣量。于是， FCF的精確確定就取決于該流管的常數(shù)G₁、楊氏模量、以及轉動慣量的 精確確定。幾何常數(shù)G₁和楊氏模量是相對穩(wěn)定的值，并且不改變。然 而項I₀容易變化，因為其取決于本身可以改變的其它流管參數(shù)。

該材料和該流管橫截面屬性的改變可以改變該流管的轉動慣量。 改變該流管橫截面屬性的一個范例是由于該流管的腐蝕而產生的改 變。該材料和該流管橫截面屬性的改變的第二個范例是由于流經該管 的材料涂附在該流管上。

2000年7月25日的美國專利US6092409描述了一種通過將所測得 的已知流體的密度與已知密度進行比較來確認該科里奧利流量計的流 量校準因子的過程。與該預期密度的偏差可以表示該流管中的可能誤 差條件，諸如材料腐蝕或侵蝕。

然而，問題是難以精確地測量密度或實施測量條件以便于進行精 確的密度測量。材料密度可能容易隨溫度而顯著變化。密度也可能隨 著其它參數(shù)諸如材料壓力和材料組成的改變而小范圍的改變。因此， 本領域中需要一種系統(tǒng)，其可以更精確地檢測指示科里奧利流量計所 測得的質量流率可能會不準確的該材料和流管橫截面屬性的可能變 化。

發(fā)明內容

通過提供一種用于確認科里奧利流量計的流量校準因子的系統(tǒng)來 解決上述和其它問題，并在本領域中實現(xiàn)進步。