[发明专利]迟滞过程变量传感器补偿

说明书

一种用于感测工业过程的过程变量的过程变量变送器，包括过程变量传感器，被配置为感测所述工业过程的当前过程变量。测量电路被配置为根据使用迟滞基函数表征的至少一个先前感测到的过程补偿感测到的当前过程变量。输出电路提供与已补偿的感测到的过程变量有关的变送器输出。

技术领域

本发明涉及在工业过程控制与监视系统中所使用类型的过程变量变送器。更具体地，本发明涉及使用迟滞(Hysteron)基函数补偿过程变量变送器中的传感器输出。

背景技术

工业过程控制与监视系统通常使用被称为过程变量变送器的设备来感测各种过程变量。例如，可在各种过程流的制造、处理、运输和存储中使用过程。所监视的示例过程变量包括温度、压力、流速率、容器水平、以及pH等。使用过程变量变送器的过程传感器来感测这些过程变量。在典型的配置中，过程变量变送器向另一位置(如中央控制室)发送有关感测到的过程变量的信息。

为确切地监视过程的操作，精确地感测特定过程变量是重要的。一种在感测过程变量中出现的误差类型与被称为磁滞的效应有关。磁滞效应可导致过程变量传感器的输出针对正在感测的过程变量的特定值具有一个以上的可能状态。因而，磁滞效应可导致过程变量的不精确测量。一种解决磁滞效应的技术是设计展现出降低的磁滞的过程变量传感器。然而，这可能无法完全消除磁滞效应，或该设计可能牺牲过程变量传感器的其他方面。

发明内容

一种用于感测工业过程的过程变量的过程变量变送器，包括过程变量传感器，其被配置为感测工业过程的当前过程变量。测量电路被配置为根据使用迟滞基函数模型表征的至少一个先前感测到的过程变量来补偿感测到的当前过程变量。输出电路提供与已补偿的感测到的过程变量有关的变送器输出。

附图说明

图1示出了具有根据本发明构建的过程变送器的过程测量系统。

图2是图1的变送器的示意性视图。

图3示出图1的过程变送器的一部分的横截面视图。

图4是方波的幅值-时间图。

图5是示出阈值为α和β的迟滞中继(relay)的操作的图。

图6示出N个迟滞中继的并行连接。

图7是示出针对迟滞函数的α和β阈值模式的网格。

图8是示出表征输入压力概览(profile)-时间的图。

图9是图8的函数的α/β阈值网格。

图10是传感器-输入压力图。

图11是示出具有磁滞的传感器输出的误差百分比-时间图。

图12是在使用迟滞基函数校正误差后的误差百分比-时间图。

图13是示出使用多项式和迟滞基函数的表征输出误差百分比-时间的图。

图14和15是对断电的影响以及在展现出磁滞的系统中所引发的不确定带宽进行示出的图。

图16是示出恢复供电时，图14和15包括初始系统状态的磁滞函数的图。

具体实施方式

在各个方面中，提供了一种方法和装置，用于补偿或校正过程变量测量中磁滞所导致的的误差。在一个具体示例实施例中，在用于测量工业过程中的过程变量的类型的过程变量变送器中实现该方法和装置。该技术还可更一般地用于补偿过程变量。