[发明专利]无斜坡时间的振动式流量计测试音调

说明书

提供一种用于振动式流量计（5）的计量器校验方法，其包括：使用驱动器（180）在振动模式中用多个测试音调使振动式流量计（5）的传感器组件（10）振动，其中，在缺乏斜坡函数的情况下，所述多个测试音调基本上被瞬时应用。确定驱动器（180）电流，并且针对所述振动模式确定拾取传感器（170L、170R）的响应电压。测量拾取传感器（170L、170R）信号的瞬时频率，并应用滤波器以分离在所述多个测试音调中的每一者处的响应。也将滤波器应用于瞬时频率测量值。将相同的延迟应用于这些频率测量值和在测试音调中的每一者处的响应。使用电流（230）和响应电压（231）生成计量器刚度值（216），并使用该计量器刚度值（216）校验振动式流量计（5）的正常操作。

技术领域

本发明涉及振动式流量计和方法，且更具体地，涉及用于计量器校验的改进的振动式流量计和方法。

背景技术

振动管道传感器（诸如，科里奥利质量流量计）和振动密度计通常通过检测包含流动材料的振动管道的运动来操作。能够通过处理从与管道相关联的运动传感器接收的测量信号来确定与管道中的材料相关联的性质（诸如，质量流量、密度等等）。振动材料填充的系统的振动模式通常受到包含的管道和其中所包含的材料的组合的质量、刚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多个管道或流管，所述管道或流管在管线或其他运输系统中内嵌地连接并在系统中输送材料，例如，流体、浆料、乳剂等等。可将每个管道视为具有一组自然振动模式，包括（例如）简单的弯曲、扭转、径向和联接模式。在典型的科里奥利质量流量测量应用中，当材料流经管道时，在振动模式中激励管道，并在沿管道隔开的位置处测量管道的运动。激励通常由致动器（例如，诸如音圈型驱动器的机电装置）提供，所述致动器以周期性的方式扰乱管道。可通过测量在传感器位置处的运动之间的时间延迟或相位差来确定质量流率。通常采用两个此类传感器（或拾取传感器（pickoffsensor））以便测量一个或多个流动管道的振动响应，并且该两个此类传感器通常位于在致动器上游和下游的两个位置处。两个拾取传感器连接到电子仪器。所述仪器从两个拾取传感器接收信号，并处理这些信号以便除了别的以外导出质量流率测量值或密度测量值。

问题是，一个或多个管道可随时间的推移改变特性，其中，当管道被腐蚀、侵蚀或以其他方式改变时，初始工厂校准可能改变。因此，在振动式流量计的寿命内，管道刚度可从初始代表性刚度值（或原始测得的刚度值）改变。

可根据以下等式导出由流量计生成的质量流率（）：

(1)

需要流量校准因子（FCF）以确定流体的质量流率测量值（）或密度测量值（ρ）。FCF项通常包括几何常数（G）、杨氏模量（E）和惯性矩（I），其中：

FCF = G*E*I (2)

振动式流量计的几何常数（G）是固定的并且不改变。杨氏模量常数（E）同样不改变。相比之下，惯性矩（I）可改变。一种用于追踪振动式流量计的惯性矩和FCF的变化的方式是通过监测流量计管道的刚度。

日益需要以越来越好的方式来追踪FCF的变化，这些变化影响振动式流量计的基本性能。所需要的是一种器械和技术，其在追踪科里奥利流量计中的FCF时缩短时间和/或改进准确度以便以改进的精度校验流量计性能。

发明内容