[发明专利]用于为振动流量计产生驱动信号的计量电子装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及振动流量计，更具体而言涉及用于为振动流量计产生 驱动信号的计量电子装置及方法。

背景技术

振动导管传感器，例如科里奥利(Coriolis)质量流量计和振动密 度计，通常通过检测容纳流动材料的振动导管的运动来操作。与导管 内的材料相关联的性质，例如质量流量、密度等，可以通过处理从与 导管相关联的运动换能器接收的测量信号而确定。振动材料填充系统 的振动模式通常受到该容纳导管及其中容纳的材料的组合质量、硬度 和阻尼特性的影响。

典型的科里奥利质量流量计包括一个或更多导管，其直列式(inline) 连接在管道(pipeline)或其它传输系统中，并在该系统内传送例如流 体、浆料等材料。每个导管可以视为具有一组固有振动模式，包括例 如简单的弯曲、扭转、径向以及耦合模式。在典型的科里奥利质量流 量计测量应用中，当材料流经导管时，该导管被激励处于一种或更多 的振动模式，且在沿着该导管隔开的点处测量该导管的运动。激励通 常是由诸如机电装置的致动器提供，例如音圈型驱动器，其周期性地 扰动该导管。通过测量在换能器位置的运动之间的时间延迟或相位差， 可以确定质量流速。通常采用两个这种换能器(或拾取传感器)以测 量流动导管的振动响应，且这两个换能器通常位于致动器的上游和下 游位置。两个拾取传感器通过线缆连接到电子仪表设备(electronic instrumentation)。该仪表设备从两个拾取传感器接收信号并处理信号 以得到质量流速测量结果。

除了产生流量测量结果外，流量计的电子装置(electronics)还必 须产生驱动信号。该驱动信号应该最优地在使得能够得到精确流动特 性测量结果的频率或该频率附近驱动该流量计的振动。此外，驱动信 号应使得该振动能够快速且可靠地启动。再者，驱动信号应使得可以 实现流量计的精确和及时的诊断操作。

发明内容

通过提供一种用于为振动流量计产生驱动信号的计量电子装置及 方法，解决了上述和其它问题并实现技术上的进步。

根据本发明实施例，提供了一种用于为振动流量计产生驱动信号 的计量电子装置。该计量电子装置包括：接口，用于从该振动流量计 接收传感器信号；以及处理系统，用以与该接口通信。该处理系统配 置成接收该传感器信号，将该传感器信号相位偏移基本90度以形成相 位偏移传感器信号，从该振动流量计的频率响应确定相位偏移值(θ)， 并将该相位偏移值(θ)与该传感器信号及该相位偏移传感器信号组合以 便产生驱动信号。该处理系统还配置成从该传感器信号和该相位偏移 传感器信号来确定传感器信号幅度(amplitude)，并基于该传感器信号 幅度来产生驱动信号幅度。该驱动信号相位基本上与传感器信号相位 相同。

根据本发明实施例，提供了一种用于为振动流量计产生驱动信号 的方法。该方法包括从该振动流量计接收传感器信号。该方法还包括： 将该传感器信号相位偏移基本90度以形成相位偏移传感器信号，从该 传感器信号和该相位偏移传感器信号来确定传感器信号幅度，以及基 于该传感器信号幅度来产生驱动信号幅度。该方法还包括：产生包含 该驱动信号幅度的驱动信号。

根据本发明实施例，提供了一种用于为振动流量计产生驱动信号 的方法。该方法包括：从该振动流量计接收传感器信号，将该传感器 信号相位偏移基本90度以形成相位偏移传感器信号，以及从该振动流 量计的频率响应确定相位偏移值(θ)。该方法还包括：将该相位偏移值(θ) 与该传感器信号及该相位偏移传感器信号组合以便产生驱动信号。该 驱动信号相位基本上与传感器信号相位相同。

根据本发明实施例，提供了一种用于为振动流量计产生驱动信号 的方法。该方法包括：从该振动流量计接收传感器信号，将该传感器 信号相位偏移基本90度以形成相位偏移传感器信号，从该振动流量计 的频率响应确定相位偏移值(θ)，以及将该相位偏移值(θ)与该传感器信 号及该相位偏移传感器信号组合以便产生驱动信号。该方法还包括： 从该传感器信号和该相位偏移传感器信号来确定传感器信号幅度，以 及基于该传感器信号幅度来产生驱动信号幅度。该驱动信号相位基本 上与传感器信号相位相同。

在该计量电子装置的一方面中，该相位偏移是由希耳伯特 (Hilbert)变换来执行。

在该计量电子装置的另一方面中，该相位偏移值(θ)包括补偿值。