[发明专利]科里奥利流量计

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请基于并且要求在2009年7月16日提交的日本专利申请第2009-167684号的优先权。

技术领域

本发明涉及科里奥利(Coriolis)流量计，具体而言，本发明涉及确定被测流体(在下文中称作“目标流体”)中气泡状态的科里奥利流量计。

背景技术

科里奥利流量计用于测量在化工厂(或类似地方)执行的流速控制中的目标流体的流速。在JP-A-8-29229中例举了示例科里奥利流量计的配置。

除了能够测量流速，科里奥利流量计还能够检测目标流体中的气泡，并且在JP-T-2002-525623中说明了一种用于检测气泡的方法。参考图9说明了该用于检测气泡的方法。图9是示出了驱动电路的驱动增益随时间变化的示图，该驱动电路激活科里奥利流量计传感器的测量管道。

当气泡进入了目标流体时，测量管道的驱动能量中的损耗增加，使得测量管道的振动幅度变小。在此情况中，为了保持预定的振动，驱动电路的驱动增益和从该驱动电路输出的驱动电压升高。当驱动增益超过阈值时，能够检测到气泡的混入。

在图9中，用于检测气泡的阈值取606。在从时间t₀到时间t₁的时间段期间，在目标流体中没有混入气泡，并且驱动增益小于阈值606。

从时间t1，气泡开始进入目标流体，并且在时间段600的期间混入在目标流体中。从而，在此时间段期间，驱动增益超过阈值606，并且检测气泡的混入。

然而，当目标流体的压力较高时，气泡的直径小于当压力较低时所获得的气泡的直径。因此，驱动能量中的损耗变得较小，并且在如图9所示的时间段600的期间驱动增益降低。

当在时间段600的期间获得的平均驱动增益变得稍大于阈值606时，由于驱动增益的波动，驱动增益会相对于阈值606上升和下降。驱动增益的波动导致在时间段600的期间发生重复的气泡出现与消失的问题，该问题进而使得不能够精确地检测气泡。

发明内容

本发明涉及科里奥利流量计，并且提供一种无论流体压力如何变化都能精确地确定被测流体中的气泡状态的科里奥利流量计。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供一种科里奥利流量计，该科里奥利流量计振动其中流过被测流体的测量管道，检测其中包括由于振动而在流体中产生的科里奥利力的振动，并且根据检测信号测量该流体的总体流速，

该科里奥利流量计包括：

波动计算部件，该波动计算部件基于检测信号计算波动；

状态值计算部件，该状态值计算部件根据由波动计算部件计算的波动来计算表示流体中气泡状态的状态值；以及

确定部件，该确定部件根据由状态值计算部件计算的状态值确定气泡的状态。

根据本发明的第二方面，提供一种如第一方面所述的科里奥利流量计，

其中所述波动计算部件包括：

基准信号产生部件，该基准信号产生部件通过使用基于检测信号计算得到的频率或角速度产生基准信号；

平均值计算部件，该平均值计算部件基于由基准信号产生部件产生的基准信号以及基于检测信号计算平均值；以及

平均值变化计算部件，该平均值变化计算部件计算由平均值计算部件计算得到的平均值中的变化来作为波动。

根据本发明的第三方面，提供一种如第二方面所述的科里奥利流量计，

其中，该基准信号产生部件产生第一基准信号和与该第一基准信号有90°相位差的第二基准信号；并且

其中，该平均值计算部件计算第一平均值和第二平均值，其中第一平均值是检测信号与第一基准信号的乘积的平均值，第二平均值是检测信号与第二基准信号的乘积的平均值。

根据本发明的第四方面，提供一种如第二或第三方面所述的科里奥利流量计，

其中，该平均值变化计算部件基于当前平均值、倒数第一个平均值和倒数第二个平均值计算平均值中的变化作为波动。

根据本发明的第五方面，提供一种如第一到第四方面中的任一方面所述的科里奥利流量计，

其中，该状态值计算部件计算波动的均方值、均方根值、平均绝对值、或者平均绝对值的平方根。

根据本发明的第六方面，提供一种如第三方面所述的科里奥利流量计，

其中，该平均值变化计算部分基于第一平均值的当前值、第一平均值的倒数第一个值和第一平均值的倒数第二个值计算第一平均值中的变化作为第一波动，并且基于第二平均值的当前值、第二平均值的倒数第一个值和第二平均值的倒数第二个值计算第二平均值中的变化作为第二波动；并且