[发明专利]计量器校验中使用的测试音的温度补偿

说明书

提供了一种用于对在计量器校验中使用的测试音进行温度补偿的方法。该方法使用驱动放大器向驱动电路提供驱动信号，其中，驱动电路包括在振动计量器的计量器组件中的驱动机构。该方法测量驱动信号在驱动电路的第一温度处的第一最大振幅，并且测量驱动信号在驱动电路的第二温度处的第二最大振幅。该方法还基于第一温度处的第一最大振幅和第二温度处的第二最大振幅确定驱动电路的最大振幅‑温度关系。

技术领域

下文描述的实施例涉及计量器校验，并且更特别地涉及对计量器校验中使用的测试音执行温度补偿。

背景技术

振动计量器（诸如科里奥利流量计和比重计）以及作为振动计量器的一部分的计量器组件通常被校验以确保适当的功能和测量精度。诸如温度变化的环境因素会影响振动计量器的精度和校验方法。例如，可能影响振动计量器中的共振频率的一个因素是管刚度，管刚度是结构完整性和抗负荷能力的量度。当刚度由于例如温度变化而改变时，流量校验因素也会改变，并且因此，测量结果会改变。

振动计量器内部包含的计量器组件通常通过检测包含材料（其可能正在流动或不流动）的振动管道的运动来操作。通过从与管道相关的拾取器接收的拾取器信号可以确定与管道中的材料相关的性质，诸如质量流量、密度等。拾取器信号通常由与计量器组件通信的计量器电子器件（通常也被称为发射器）接收。振动计量器组件的振动模式通常受到管道和包含在其中的材料的组合质量、刚度和阻尼特性的影响。

典型的振动计量器包括一个或多个管道，所述一个或多个管道在管线或其它传输系统中内联（inline）连接并且在计量器组件中运送诸如流体、泥浆、乳液等的材料。每个管道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、径向和耦合模式。在典型的科里奥利质量流量测量应用中，当材料流过管道时，管道以一个或更多个振动模式被激励，并且管道的运动在沿着管道间隔开的点处被测量。激励通常由诸如音圈型致动器的驱动机构提供，其包括驱动线圈和以周期性方式扰动管道的磁体。

驱动线圈和磁体可以位于管道之间并以共振频率驱动管道。振动计量器电子器件的发射器中的反馈控制系统可以将正弦电流施加到驱动线圈以便使共振维持在特定振幅处。两个拾取器线圈和磁体响应于共振频率产生电压。拾取器被用于提供反馈信号以控制振幅。计量器电子器件可以包括数字信号处理器，数字信号处理器使用拾取器响应来确定在密度测量中使用的振动的频率，以及确定质量流率所需的两个拾取器正弦之间的时间延迟或相位差。振动计量器为单相流提供高精度。然而，振动计量器必须被适当地安装和校验以确保所需的精确度。

一种计量器校验方法是测量振动计量器内的管道的刚度。计量器校验通常包括测量管道的刚度并且将所测量的刚度与基线刚度进行比较。基线刚度通常在工厂处测量。如果振动计量器刚度等于工厂基线，则振动计量器被校验为能够满足其测量精度规范。因此，这种计量器校验用于确认振动计量器的精度和结构完整性。

可以通过在管道的驱动频率的任一侧上生成并注入一个或多个测试音来执行计量器校验。测试音可以由信号发生器生成。生成的测试音可以被计量器电子器件中的驱动放大器放大。这些测试音激励拾取器中的非共振响应。计量器电子器件测量测试音以及来自拾取器的响应。通过测量拾取器的响应并生成对应的频率响应函数，可以估计管道的刚度。

当在比室温更高的温度处执行计量器校验时，驱动线圈内的电阻增大。电阻的这种增大将会导致感生期望的响应振幅所需的功率增大。这种增大会导致功率超出驱动放大器的最大输出。超出最大输出的功率会使驱动电压饱和并过度驱动放大器，这导致驱动放大器对电压波形限幅。这样的信号限幅将大量噪声引入到刚度估计中。这会在刚度估计中产生误差和偏差，误差和偏差增大刚度不确定性。相应地，存在对计量器校验中使用的测试音进行温度补偿的需求。

发明内容