专利名称：用于被传输流体的计量电子器件和流体定量方法
技术领域：
本发明涉及振动流量计和方法，以及更特别涉及用于被传输流体的计量电子器件和流体定量方法。
背景技术：
振动管道传感器，诸如科里奥利(Coriolis)质量流量计和振动密度计一般通过检测包含流动材料的振动管道的运动来操作。通过处理从与管道相关的运动变换器接收的测量信号可以确定与管道中的材料相关的特性，诸如质量流量、密度等。通过包含管道和包含于其中的材料的组合质量、刚度和阻尼特性通常影响振动材料填充系统的振动模式。典型的科里奥利质量流量计包括管线或其它传输系统和传送材料(例如，系统中的流体、浆料、乳液等)中的相连内线的一个或多个管道。每个管道可被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。在典型的科奥利质量流量测量的应用中，当材料流过管道时，以一个或多个振动模式激励管道，并且在沿着管道间隔的点处测量管道的运动。通过致动器典型地提供激励，例如电机械装置，诸如声音线圈类型驱动器，其以周期性的形式干扰管道。通过测量变换器位置处运动之间的时间延迟或相差可以确定质量流速。典型地采用两个这种变换器(或拾取(PickofT)传感器)，从而测量流管道或管道的振动响应，并且典型地在致动器的上游位置和下游位置处被定位。两个拾取传感器连接至电子设备。该设备接收来自两个拾取传感器的信号并且处理信号，以便除了其它的之外还获得质量流速测量。因此包括科里奥利质量流量计和密度计的振动流量计采用一个或多个流管，所述流管振动以便测量流体。船舶加油指的是存储和传输船用燃油的实践，其已经被称为船用加油。为了给船舶加油，大量的燃油会暂时储存于驳船或其它容器内，以便将燃油从岸上传输到船舶。船舶可位于码头或其它港口设施上，或可通过驳船或其它加油车辆携载。在船舶加油过程中，燃油测量通常包括一个空-满-空的批量过程，允许气体夹带于燃油中。现有技术的船舶加油方法基于容积式油箱测量值以及通常由实验室样本获得的参考密度。查找表和参考密度测量值传统上用于结合油箱液面测量值或浸带测量值相结合来计算传输的船舶燃油的总质量。现有技术的测量精度取决于许多因素，例如包括温度，压力，存在或不存在夹带气体，浸带测量误差或不确定性，油箱容积的不确定性，转换表的准确性，人为错误，以及样本密度代表平均批次密度的良好程度。此外，重油(HFO)往往随着时间的推移进行分层，因此组分会分离并具有不同的密度，粘度等。虽然总质量流量对于燃油传输操作而言是最重要的测量值，但是密度和粘度也是所需的，因为它们是燃油质量或级别的重要标志。一般而言，密度和粘度越高，传送的燃油量越低。密度和粘度的知识是确保使用适于特定发动机的理想燃油的关键。此外，客户将想要确定多少流体传输是加气的。上述确定可表明燃油是否被故意加气以增加被传送的燃油表观容积。在现有技术中，用于确定船用燃油密度和粘度的当前方法是在船舶加油操作过程中采取一个样本，并将其送到实验室进行分析。不幸的是，实验室分析通常需要几天的时间，此时燃油将会在船上且当时正被使用。此外，燃油在油箱中往往分层，具有最高粘度和密度的级别较低的燃油处于油箱底部，而级别较高的燃油处于顶部。单个样本无法获得整批的平均密度或粘度。
发明内容
在本发明的一个方面，用于量化被传输流体的计量电子器件包括 配置成与振动流量计的流量计组件通信以及接收振动响应的接口；以及耦合到接口的处理系统，所述处理系统配置成
测量预定时间部分(、)流体传输的质量流量( )和密度(Pi)； 确定在预定时间部分(ti)内流体传输是否是非加气的；
如果在预定时间部分(ti)内流体传输是非加气的，则将质量密度乘积(戏Pi)加到累计的质量密度乘积( P accUffl)以及将质量流量(电)加到累计的质量流量)；以及
通过将累计的质量密度乘积(汝P accim)除以累计的质量流量)来确定用于流体传输的非加气质量加权密度(P mass-weighted' °优选的，确定用于流体传输的非加气质量加权密度(Ρ fflass_weighted)在接收到流体传输结束信号之后进行。优选的，处理系统进一步配置成将预定时间部分(ti)的振动响应与预定的加气阈值进行比较，并且如果振动响应未达到预定的加气阈值，则确定将要加气的预定时间部分 (t》。优选的，处理系统进一步配置成对加气时间部分求和(累计)以获得加气传输时间 (taCTatral)，对流体传输的所有时间部分(ti)求和以获得总传输时间(tt。tal)，并将加气分数 (taerated/t total )确定成由力卩气传输时间(taerated)除以总传输时间(tt。tai)。优选的，处理系统进一步配置成对加气质量流量(咚)值求和，以获得加气质量
流量)，对所有的质量流量(硃)值求和以便获得总质量流量(為rt)，并将加气分数 (A2iraaiZiAfiw)确定成由加气质量流量)除以总质量流量(Aw )。优选的，处理系统进一步配置成获得针对预定时间部分Ui)的温度(Ti),如果预定时间部分(ti)是非加气的，则将质量温度乘积(戏Ti)加到累计的质量温度乘积( L。 )，并将用于流体传输的非加气质量加权温度(TmassIighted)确定成由累计的质量温度乘积(汝Ta_)除以累计的质量流量(Α_κ)。优选的，处理系统进一步配置成利用非加气质量加权温度(TmassIeighted)将非加气质量加权密度(P fflass-weighted)转换为标准密度值。优选的，处理系统进一步配置成获得针对预定时间部分Ui)的流体粘度(μ P，如果预定时间部分Ui)是非加气的，则将质量粘度乘积(咚μ P加到累计的质量粘度乘积( μ 3。_)，并将用于流体传输的非加气质量加权粘度(ymas ightral)确定成由累计的质量粘度乘积( μ accUffl)除以累计的质量流量)。优选的，处理系统进一步配置成接收来自外部源的粘度(μ》。优选的，处理系统进一步配置成利用振动流量计测量粘度(μ》。优选的，处理系统进一步配置成获得针对预定时间部分Ui)的流体粘度(Pi),
如果预定时间部分Ui)是非加气的，则将质量粘度乘积(咚μ》加到累计的质量粘度乘积⑷μ a。。《)，并将用于流体传输的非加气质量加权粘度(μ mass-weighted)确定成由累计的质量粘度乘积(Α μ accUffl)除以累计的质量流量并利用非加气质量加权温度
(Tmassiighted)将非加气质量加权粘度(U mass-weighted)转换为标准粘度值。在本发明的一个方面，用于量化被传输流体的计量电子器件包括 配置成与振动流量计的流量计组件通信以及接收振动响应的接口；以及耦合到接口的处理系统，所述处理系统配置成
测量预定时间部分Ui)流体传输的质量流量(硃)；
获得针对预定时间部分Ui)的流体粘度(μ》； 确定在预定时间部分Ui)内流体传输是否是非加气的；
如果在预定时间部分Ui)内流体传输是非加气的，则将质量粘度乘积(咚Pi)加到累计的质量粘度乘积(汝μ accUffl)以及将质量流量(螂)加到累计的质量流量)；以及
通过将累计的质量粘度乘积( μ accim)除以累计的质量流量(Aaisra )来确定用于流体传输的非加气质量加权粘度(U mass-weighted' °优选的，确定用于流体传输的非加气质量加权粘度(μ fflass_weighted)在接收到流体传输结束信号之后进行。优选的，处理系统进一步配置成将预定时间部分Ui)的振动响应与预定的加气阈值进行比较，并且如果振动响应未达到预定的加气阈值，则确定将要加气的预定时间部分 (t》。优选的，处理系统进一步配置成对加气时间部分求和以获得加气传输时间 (taCTatral)，对流体传输的所有时间部分(t》求和以获得总传输时间(tt。tal)，并将加气分数 (taerated/t total )确定成由力卩气传输时间(taerated)除以总传输时间(tt。tai)。优选的，处理系统进一步配置成对加气质量流量()值求和，以获得加气质量
流量)，对所有的质量流量(―)值求和以便获得总质量流量(Aw )，并将加气分数
(.f^r-确定成由加气质量流量)除以总质量流量(Aw )。优选的，处理系统进一步配置成获得针对预定时间部分Ui)的温度(Ti),如果预定时间部分Ui)是非加气的，则将质量温度乘积(咚Ti)加到累计的质量温度乘积( L。 )，并将用于流体传输的非加气质量加权温度(TmassIighted)确定成由累计的质量温度乘积( Ta_)除以累计的质量流量一_ )。
优选的，处理系统进一步配置成利用非加气质量加权温度(Tmass_weighted)将非加气质量加权粘度(μ mass-weighted )转换为标准粘度值。优选的，处理系统进一步配置成获得针对预定时间部分Ui)的密度(Pi),如果预定时间部分Ui)是非加气的，则将质量密度乘护(〃 P》加到累计的质量密度乘积( P accUffl),并将用于流体传输的非加气质量加权密度(P fflass-weighted)确定成由累计的质量密度乘积( P accUffl)除以累计的质量流量)。优选的，处理系统进一步配置成获得针对预定时间部分Ui)的密度(Pi),如果预定时间部分(ti)是非加气的，则将质量密度乘积Pi)加到累计的质量密度乘积( P accUffl),并将用于流体传输的非加气质量加权密度(P fflass-weighted)确定成由累计的质量密度乘积P· )除以累计的质量流量(Am_)，并利用非加气质量加权温度(Tmass_TCighted)将
非加气质量加权密度(P mass-weighted )转换为标准密度值。优选的，处理系统进一步配置成接收来自外部源的粘度(μ》。优选的，处理系统进一步配置成利用振动流量计测量粘度(μ》。在本发明的一个方面，用于被传输流体的流体定量方法包括
测量预定时间部分Ui)流体传输的质量流量(砵)和密度(P》，其中所述测量通过振
动流量计进行；
确定在预定时间部分Ui)内流体传输是否是非加气的；
如果在预定时间部分(ti)内流体传输是非加气的，则将质量密度乘积(咚Pi)加到累计的质量密度乘积(汝P accUffl)以及将质量流量(戏)加到累计的质量流量)；
通过将累计的质量密度乘积( P accim)除以累计的质量流量(A2i^s)来确定用于流体传输的非加气质量加权密度(P mass-weighted' °优选的，确定用于流体传输的非加气质量加权密度(Pmas ightral)在接收到流体传输结束信号之后进行。优选的，确定流体传输是否是非加气的包括将预定时间部分Ui)的振动响应与预定的加气阈值进行比较，并且如果振动响应未达到预定的加气阈值，则确定将要加气的预定时间部分(、)。优选的，还包括对加气时间部分求和以获得加气传输时间(taCTated)，对流体传输的所有时间部分(t》求和以获得总传输时间(tt。tal)，并将加气分数(taCTated/tt。tal)确定成由加气传输时间(taCTated)除以总传输时间(tt。tal)。优选的，还包括对加气质量流量(〃，)值求和，以获得加气质量流量(A2^cifii )，对所有的质量流量(咚)值求和以便获得总质量流量 )，并将加气分数消―/ )确定成由加气质量流量)除以总质量流量(為《 )。优选的，还包括获得针对预定时间部分Ui)的温度(Ti),如果预定时间部分Ui) 是非加气的，则将质量温度乘积(咚Ti)加到累计的质量温度乘积( Τ3。。Μ)，并将用于流体传输的非加气质量加权温度(Tmass_ightral)确定成由累计的质量温度乘积(汝I；。·)除以累计的质量流量(Aiwaw )。优选的，还包括利用非加气质量加权温度(Tmass_TCighted)将非加气质量加权密度
pmass-weighted )转换为标准密度值。优选的，还包括获得针对预定时间部分Ui)的粘度(μ》，如果预定时间部分Ui) 是非加气的，则将质量粘度乘积(咚Pi)加到累计的质量粘度乘积(论μ3。。 )，并将用于流体传输的非加气质量加权粘度(μ mass_ightral)确定成由累计的质量粘度乘积(论μ 3。。 )除以累计的质量流量(Atc )。优选的，获得粘度(μ》包括接收来自外部源的粘度(μ》。优选的，获得粘度(μ》包括利用振动流量计测量粘度(μ》。优选的，还包括获得针对预定时间部分Ui)的粘度(μ》，如果预定时间部分Ui)
是非加气的，则将质量粘度乘积(咚Pi)加到累计的质量粘度乘积(汝μ3。。Μ)，并将用于流体传输的非加气质量加权粘度(ymas ightral)确定成由累计的质量粘度乘护〔l·^。。 )除以累计的质量流量( _ )，并利用非加气质量加权温度(Tmass_ighted)将非加气质量加权粘度
p mass-weighted )转换为标准粘度值。在本发明的一个方面，用于被传输流体的流体定量方法包括
测量预定时间部分Ui)流体传输的质量流量(电)，其中所述测量通过振动流量计进
行；
获得针对预定时间部分Ui)的粘度(μ》；
确定在预定时间部分Ui)内流体传输是否是非加气的；
如果在预定时间部分Ui)内流体传输是非加气的，则将质量粘度乘积(硃Pi)加到累
计的质量粘度乘积( μ 3。_)以及将质量流量O”)加到累计的质量流量以及
通过将累计的质量粘度乘积( μ accim)除以累计的质量流量)来确定用于流体传输的非加气质量加权粘度(μ mass-weighted' °优选的，确定用于流体传输的非加气质量加权粘度(μ fflass_weighted)在接收到流体传输结束信号之后进行。优选的，确定流体传输是否是非加气的包括将预定时间部分Ui)的振动响应与预定的加气阈值进行比较，并且如果振动响应未达到预定的加气阈值，则确定将要加气的预定时间部分(、)。优选的，还包括对加气时间部分求和以获得加气传输时间(taCTated)，对流体传输的所有时间部分(t》求和以获得总传输时间(tt。tal)，并将加气分数(taCTated/tt。tal)确定成由加气传输时间(taCTated)除以总传输时间(tt。tql)。优选的，还包括对加气质量流量(电)值求和，以获得加气质量流量)，对所有的质量流量(咚)值求和以便获得总质量流量)，并将加气分数⑷― Kt)确定成由加气质量流量)除以总质量流量 )。优选的，还包括获得针对预定时间部分Ui)的温度(Ti),如果预定时间部分Ui) 是非加气的，则将质量温度乘积(蜱Ti)加到累计的质量温度乘积( Τ3。。Μ)，并将用于流体传输的非加气质量加权温度(Tmass_ightral)确定成由累计的质量温度乘积(论Tac^um)除以累计的质量流量(& )。优选的，还包括利用非加气质量加权温度(Tmas^ighted)将非加气质量加权粘度
^ ^ mass-weighted )转换为标准粘度值。优选的，还包括获得针对预定时间部分Ui)的密度(P》，其中所述测量是由振动流量计执行，如果预定时间部分(ti)是非加气的，则将质量密度乘积(> P i)加到累计的质量密度乘积(论P 3。_)，并将用于流体传输的非加气质量加权密度(P fflass-weighted)确定成由累计的质量密度乘积P accUffl)除以累计的质量流量)。优选的，还包括获得针对预定时间部分Ui)的密度(P》，其中所述测量是由振动流量计执行，如果预定时间部分(ti)是非加气的，则将质量密度乘积(咚P i)加到累计的质量密度乘积( P 3。_)，并将用于流体传输的非加气质量加权密度(P fflass-weighted)确定成由累计的质量密度乘积(汝P 3。_)除以累计的质量流量(&￥ )，并利用非加气质量加权温度
(Tfflass-weighted)将非加气质量加权密度(P mass-weighted)转换为标准密度值。优选的，获得粘度(μ》包括接收来自外部源的粘度(μ》。优选的，获得粘度(μ》包括利用振动流量计测量粘度(μ》。
图1示出了根据本发明的振动流量计； 图2示出了根据本发明的船舶燃油传输；
图3是根据本发明的振动流量计的计量电子器件的框图； 图4是根据本发明的用于被传输流体的流体定量方法的流程图。
具体实施例方式图1-4和下面的说明描述了具体的实例，以便教导本领域的技术人员如何获得和利用本发明的最佳模式。为了教导发明原理，已经简化和省略了一些传统方面。本领域技术人员将认识到落入本发明范围的来自这些实例的变型。本领域技术人员将认识到下面描述的特征可以以多种方式组合以形成本发明的多种变型。结果，本发明不局限于下面所述的具体实例，而是仅仅通过权利要求和它们的等价物来限定。图1示出了根据本发明的振动流量计5。振动流量计5包括流量计组件10和计量电子器件20。计量电子器件20经由引线100连接到流量计组件10，且配置成通过通信路径26提供下述中的一个或多个的测量值密度，质量流速，体积流速，总质量流量，温度，或其它测量值或信息。振动流量计5可包括科里奥利质量流量计。此外，应该认识到，振动流量计5可备选包括振动密度计。本领域的技术人员应该明了振动流量计可包括任何方式的振动流量计，不管驱动器、拾取传感器、流管道的数目，或振动的操作模式。流量计组件10包括一对法兰101和101’，歧管102和102’，驱动器104，拾取传感器105和105’，以及流管道103A和10!3Β。驱动器104和拾取传感器105和105 ’连接到流管道103Α和10;3Β。法兰101和101’都附接固定到歧管102和102’。在一些实施例中，歧管102和 102'可附接固定到间隔器106的相对两端。间隔器106保持歧管102和102'之间的间距， 以防止管道被迫传输到流管道103Α和10;3Β。当流量计组件10插入到管线(其内携载被测量的流动流体)(未示出)内时，流动流体通过法兰101进入流量计组件10，经过入口歧管 102 (在该处导引一定总量的流动流体进入流管道103Α和10;3Β)，流经流管道103Α和10 以及返回到出口歧管102'，在该处流动流体通过法兰101'离开流量计组件10。流动流体可包含液体。流动流体可包含气体。流动流体可包含多相流体，如包括夹带气体和/或夹带固体的液体。对流管道103A和10 进行选择并适当安装到入口歧管102和出口歧管102’，这样关于各自的弯曲轴W--W和W’一W’具有大致相同的质量分布、惯量力矩和弹性模量。流管道103A和10 以基本平行方式从歧管102和102’向外延伸。流管道103A和10 在关于各自的弯曲轴W和W’的相反方向上受到驱动器104 的驱动，此时被称为振动流量计5的第一异相弯曲模式。驱动器104可包括许多公知布置之一，诸如固定到流管道103A的一块磁铁和固定到流管道10 的相对线圈。交变电流通过相对线圈以导致这两个管道振荡。一个合适的驱动信号由计量电子器件20经由引线110 施加到驱动器104。可考虑其它驱动装置，且其它驱动装置在本说明书和权利要求的范围之内。计量电子器件20分别接收引线111和111’上的驱动信号。计量电子器件20在引线110上产生导致驱动器104使得流管道103A和1(X3B振荡的驱动信号。可考虑其它传感器设备，且其它传感器设备在本说明书和权利要求的范围之内。计量电子器件20处理来自拾取传感器105和105’的左和右速度信号以便除了其它的之外还计算流速。通信路径沈提供允许计量电子器件20与操作员或其它电子系统相互交互的输入和输出手段。图1的描述仅仅是作为科里奥利流量计操作的一个实例来提供的，并不意旨限制本发明的教导。在一个实施例中，计量电子器件20配置成振动流管103A和10!3B。振动是由驱动器104执行的。计量电子器件20还接收由拾取传感器105和105’产生的振动信号。振动信号包括流管103A和10 的振动响应。计量电子器件20处理振动响应并确定响应频率和/或相差。计量电子器件20处理振动响应并确定一个或多个流量测量，包括流动流体的质量流速和/或密度。可考虑其它振动响应特性和/或流量测量，且其它振动响应特性和 /或流量测量在本说明书和权利要求的范围之内。在一个实施例中，流管103A和1(X3B包括如图所示的基本U形流管。可替换地，在其它实施例中，流管可包括大致直线型的流管。可使用其它流量计形状和/或配置，且其它流量计形状和/或配置在本说明书和权利要求的范围之内。图2示出了根据本发明的船舶燃油传输。船舶燃油传输包括从第一油箱103到第二油箱4的传输和计量。在图中，船用燃油从加油驳船1被传输到船舶2，但应该理解，传输可包括任何燃油传输。应该理解，传输可包括任何流体传输。此外，应该理解，流量计可安装在驳船、船舶、或这两个位置上。船舶加油通常被称为存储和传输船用燃油的实践，其已经被称为船用加油。为了给船舶加油，大量的燃油会暂时储存于驳船或其它容器内，以便将燃油从岸上传输到船舶。 船舶可位于码头或其它港口设施上，或可通过驳船或其它加油车辆携载。在船舶加油过程中，燃油测量通常包括一个空-满-空的批量过程，允许气体夹带于燃油中。船用燃油包括用于加热或大型工业和/或船用发动机的相对较重的石油衍生物。 存在包括船用燃油的多个级别的燃油。船用燃油一般比汽油或柴油更重、更粘。因此，船用燃油在存储期间会沉积和分层。希望船用燃油被传输时对其进行计量。在现有技术中，计量通常包括容积计量。容积计量可包括使用填满或清空油箱体积的容积流量计和/或测量。然而，现有技术容积计量具有缺陷。容积计量错误地将夹带气体算作额外的燃油。加气可以增加船用燃油的表观容积以及导致过度加油，其中加气船用燃油的体积增加，但质量不变。加气可能是故意的，如降低泵油成本或增加燃油收入，或由于泵、阀、或其它设备操作不慎或操作不当而无意间发生(这可导致气穴现象或从大气吸入空气)。加气也经常发生在清空的过程中，它是指驳船油箱排空。在批处理接近结束时，由于油箱中剩余的较少流体体积，泵会将气体吸入工艺管线内。在不具备油箱测量设备的驳船中，有必要通过清空将油箱完全排空，以便将基于岸上的供应参考测量值作为燃油传输量。容积计量的另一个缺点是在存储期间船用燃油会分离和分层，其中较重的组分沉积到底部。因此，船用燃油质量和/或内能会在船用燃油传输过程中进行变化。船用燃油成本占船舶营运成本的主要部分。随着石油价格和养护工作增加，由于环境和经济方面的原因精细燃油管理已成为至关重要的。适用于海洋产业中的以精确比例对燃油组分的组合进行混合通常包括重油(HF0 或Bunker C)和中间燃油(IFO)的组合，其可在粘度和含硫量的范围内得到。国际标准组织(ISO)在世界范围内已对机载船舶使用的船用燃油进行了规定。由于燃油价格的上涨、 由不同级别燃油的燃烧温度对发动机造成磨损的危险、以及与船上储存物相关的限制，精确混合是非常重要的。预压混合确保船只接收具有预期用于特定机载发动机的最佳性能的燃油，导致发动机NOx和SOx的排放量减少。船舶预加油的燃油混合也在海洋产业越来越受欢迎，由于法规不鼓励在船上进行混合。混合操作往往需要高精度以及需要一个流量计， 其相对免除夹带气体使得质量流量计成为理想的。图3是根据本发明的振动流量计5的计量电子器件20的框图。在操作中，振动流量计5用于在流体传输过程中来量化流体。流体可包括燃油。振动流量计5可用于测量流
体传输的质量流量(A )值和/或总质量流量(Aw)。在一些实施例中，通过一系列的预定
时间部分Ui)对传输进行测量。预定时间部分Ui)可持续为均勻或非均勻的。可以选择预定时间部分Ui)以便在传输过程中产生多次测量。可以选择预定时间部分Ui)的长度， 以便获得准确的和有代表性的值。振动流量计5产生振动响应。振动响应由计量电子器件20所接收和处理，以便生成一个或多个流体定量值。上述值可被监控、记录、和求和。计量电子器件20包括接口 201、与接口 201通信的处理系统203、以及与处理系统203通信的存储系统204。虽然这些组件以独立的框示出，但是应该认识到，计量电子器件 20可包括集成和/或分立元件的各种组合。接口 201配置成与振动流量计5的流量计组件10通信。接口 201可配置成耦合到引线100 (见图1)，并与驱动器104和拾取传感器105和105’交换信号。接口 201可以进一步配置成通过通信路径沈进行通信，诸如与外部设备通信。处理系统203可包括任何方式的处理系统。处理系统203配置成撷取和执行存储程序205，以便操作振动流量计5。存储系统204可存储下述程序流量计程序205，质量加权密度程序209，质量加权粘度程序210，质量加权温度程序211和加气检测程序213。可考虑其它测量/处理程序，且在本说明书和权利要求的范围之内。存储系统204可存储测量值，接收测量值、工作值、以及其它信息。在一些实施例中，存储系统204存储质量流量 (工)221，密度(P ) 222，粘度(μ ) 223，温度(T) 224，质量密度乘积(冶P ) 234，质量粘度乘积( μ ) 235，质量温度乘积( Τ) 236，质量加权密度(P mass_weighted) Ml，质量加权粘度 (^ fflass-weighted> 242，质量加权温度(Tmass_weighted) M3，加气阈值M4，和加气分数M8。流量计程序205可以产生和储存液体定量和流量测量值。这些值可以包括大致瞬时测量值，或可包括求和或累计值。例如，流量计程序205可产生质量流量测量值并将其存储于质量流量(汝)存储器221内。流量计程序205可产生密度测量值并将其存储于密度
(P )存储器222内。质量流量(咚)和密度(Pi)值由振动响应确定，正如前面所讨论和本
领域公知的那样。质量流量(咚)可包括大致瞬时的质量流量值，可包括质量流量样本，可
包括时间部分Ui)的平均质量流速，或可包括在时间部分Ui)内累计的质量流速。此外， 可考虑其它质量流量量化值，且其它质量流量量化值在本说明书和权利要求的范围之内。流量计程序205可产生或接收温度测量值并将其存储于温度(T)存储器224内。 流量计程序205可产生或接收粘度测量值，并将其存储于粘度(μ )存储器223内。在一些实施中，振动流量计5可配置成执行粘度测量。在转让给当前受让人的共同申请悬而未决的美国专利公开No. 2008/0184813中披露了这样一种振动流量计。 2008/0184813专利公开通过引用并入本文中。另外，在其它实施例中，流量计程序205接收来自外部源的粘度值，并将其存储于粘度(μ )存储器223内。外部源可以是一个单独的粘度计，可以由操作员输入，可来自一个存储值，或来自其它来源。 在一些实施例中，计量电子器件20配置成执行质量加权密度程序209。质量加权密度程序209配置成测量预定时间部分Ui)流体传输的质量流量(砵)和密度(P》，其中
由振动流量计5通过流量计组件10的振动来执行所述质量流量(咚)和密度(P》测量，
确定针对预定时间部分Ui)的质量密度乘积(电Pi),以及将质量流量(S )和质量密度乘
积(硃P P值累计成用于所有流体传输非加气时间部分的累计质量流量(Wv·)和累计质
量密度乘积( P 3。_)，并通过由累计质量密度乘积( Pacxum)除以累计质量流量(A—)
来确定用于流体传输的非加气质量加权密度(P 『 _-)。产生的非加气质量加权密度值 (P mass-reighted)可存储于质量加权密度存储器238内。这种处理还可另外产生可存储于质量密度乘积存储器234内的累计质量密度乘积(论Paccmi).因此上述处理根据下述产生质量
权利要求
1.用于量化被传输流体的计量电子器件(20)，所述计量电子器件(20)包括配置成与振动流量计的流量计组件通信以及接收振动响应的接口(201);以及耦合到接口(201)的处理系统(203)，所述处理系统(203)配置成测量预定时间部分Ui)流体传输的质量流量(咚)和密度(P》；其中处理系统(203)的特征在于配置成确定在预定时间部分Ui)内流体传输是否是非加气的；如果在预定时间部分Ui)内流体传输是非加气的，则将质量密度乘积(戏Pi)加到累计的质量密度乘积(A P accUffl)以及将质量流量〔)加到累计的质量流量)；以及通过将累计的质量密度乘积(论P accim)除以累计的质量流量)来确定用于流体传输的非加气质量加权密度(P mass-weighted' °
2.根据权利要求1所述的计量电子器件(20)，其中确定用于流体传输的非加气质量加权密度(Pmass-^reightral)是在接收到流体传输结束信号之后进行的。
3.根据权利要求1所述的计量电子器件(20)，其中处理系统(203)进一步配置成 将预定时间部分Ui)的振动响应与预定的加气阈值进行比较；以及如果振动响应未达到预定的加气阈值，则确定将要加气的预定时间部分(、)。
4.根据权利要求3所述的计量电子器件(20)，其中处理系统(203)进一步配置成 对加气时间部分求和以获得加气传输时间(taCTatral)；对流体传输的所有时间部分(t》求和以获得总传输时间(tt。tal)；以及将加气分数(taerated/tt。tal)确定成由加气传输时间(taerated)除以总传输时间(tt。tal)。
5.根据权利要求3所述的计量电子器件(20)，其中处理系统(203)进一步配置成对加气质量流量(蜱)值求和，以获得加气质量流量)； 对所有的质量流量(砵)值求和以便获得总质量流量)；以及将加气分数)确定成由加气质量流量)除以总质量流量 )。
6.根据权利要求1所述的计量电子器件(20)，其中处理系统(203)进一步配置成 获得针对预定时间部分Ui)的温度(Ti)；如果预定时间部分(ti)是非加气的，则将质量温度乘积(咚Ti)加到累计的质量温度乘积⑷Taccum);以及将用于流体传输的非加气质量加权温度(Tmass_ighted)确定成由累计的质量温度乘积 ( Ta_)除以累计的质量流量(6 ^ )。
7.根据权利要求6所述的计量电子器件(20)，其中处理系统(203)进一步配置成利用非加气质量加权温度(Tmass_ighted)将非加气质量加权密度(P mass_weighted)转换为标准密度值。
8.根据权利要求1所述的计量电子器件(20)，其中处理系统(203)进一步配置成 获得针对预定时间部分(ti)的流体粘度(μ i)；如果预定时间部分(ti)是非加气的，则将质量粘度乘积(Pi)加到累计的质量粘度乘积( Uacxum);以及将用于流体传输的非加气质量加权粘度(ymas ightral)确定成由累计的质量粘度乘积 μ ace )除以累计的质量流量(A^ )。
9.根据权利要求8所述的计量电子器件(20)，其中处理系统(203)进一步配置成接收来自外部源的粘度(μ》。
10.根据权利要求8所述的计量电子器件(20)，其中处理系统(203)进一步配置成利用振动流量计(5)测量粘度(μ P。
11.根据权利要求6所述的计量电子器件(20)，其中处理系统(203)进一步配置成 获得针对预定时间部分(ti)的流体粘度(μ i)；如果预定时间部分(ti)是非加气的，则将质量粘度乘积(硃Pi)加到累计的质量粘度乘积(礆μ accum)；将用于流体传输的非加气质量加权粘度(ymas ightral)确定成由累计的质量粘度乘积(.μ accUffl)除以累计的质量流量(為·R)；以及利用非加气质量加权温度(Tmass_ighted)将非加气质量加权粘度(μ mass_weighted)转换为标准粘度值。
12.用于量化被传输流体的计量电子器件(20)，所述计量电子器件(20)包括配置成与振动流量计的流量计组件通信以及接收振动响应的接口(201);以及耦合到接口(201)的处理系统(203)，所述处理系统(203)配置成测量预定时间部分Ui)流体传输的质量流量( ι )；其中所述处理系统(203)的特征在于被配置成获得针对预定时间部分Ui)的流体粘度(μ》； 确定在预定时间部分Ui)内流体传输是否是非加气的；如果在预定时间部分(ti)内流体传输是非加气的，则将质量粘度乘积(咚Pi)加到累计的质量粘度乘积(汝μ accUffl)以及将质量流量(碑)加到累计的质量流量(^2ot55 )；以及通过将累计的质量粘度乘积( μ accim)除以累计的质量流量)来确定用于流体传输的非加气质量加权粘度(μ mass-weighted' °
13.根据权利要求12所述的计量电子器件(20)，其中确定用于流体传输的非加气质量加权粘度hmas ightral)是在接收到流体传输结束信号之后进行的。
14.根据权利要求12所述的计量电子器件(20)，其中处理系统(203)进一步配置成 将预定时间部分Ui)的振动响应与预定的加气阈值进行比较；以及如果振动响应未达到预定的加气阈值，则确定将要加气的预定时间部分(、)。
15.根据权利要求14所述的计量电子器件(20)，其中处理系统(203)进一步配置成 对加气时间部分求和以获得加气传输时间(taCTatral)；对流体传输的所有时间部分(t》求和以获得总传输时间(tt。tal)；以及将加气分数(taerated/tt。tal)确定成由加气传输时间(taerated)除以总传输时间(tt。tal)。
16.根据权利要求14所述的计量电子器件(20)，其中处理系统(203)进一步配置成对加气质量流量(咚)值求和，以获得加气质量流量)；对所有的质量流量(蜱)值求和以便获得总质量流量(Atff)；以及将加气分数(Α—/确定成由加气质量流量(A—)除以总质量流量)。
17.根据权利要求12所述的计量电子器件(20)，其中处理系统(203)进一步配置成获得针对预定时间部分Ui)的温度(Ti)；如果预定时间部分Ui)是非加气的，则将质量温度乘积(砵Ti)加到累计的质量温度乘积(油Taccum);以及将用于流体传输的非加气质量加权温度(Tmass_ighted)确定成由累计的质量温度乘积 (w Tirauffl)除以累计的质量流量(Akim )。
18.根据权利要求17所述的计量电子器件(20)，其中处理系统(203)进一步配置成利用非加气质量加权温度(Tmass_ightral)将非加气质量加权粘度(μ mass_weighted)转换为标准粘度值。
19.根据权利要求12所述的计量电子器件(20)，其中处理系统(203)进一步配置成获得针对预定时间部分Ui)的密度(P》；如果预定时间部分(ti)是非加气的，则将质量密度乘积(砵Pi)加到累计的质量密度乘积(汝P· );以及将用于流体传输的非加气质量加权密度(Pmas ightral)确定成由累计的质量密度乘积 ( P aec )除以累计的质量流量(& )。
20.根据权利要求17所述的计量电子器件(20)，其中处理系统(203)进一步配置成获得针对预定时间部分Ui)的密度(P》；如果预定时间部分Ui)是非加气的，则将质量密度乘积(咚Pi)加到累计的质量密度乘积( Pacxum);将用于流体传输的非加气质量加权密度(Pmas ightral)确定成由累计的质量密度乘积 ( P accUffl)除以累计的质量流量(Α··)；以及利用非加气质量加权温度(Tmass_ighted)将非加气质量加权密度(ρ fflass-weighted)转换为标准密度值。
21.根据权利要求12所述的计量电子器件(20)，其中处理系统(203)进一步配置成接收来自外部源的粘度(μ》。
22.根据权利要求12所述的计量电子器件(20)，其中处理系统(203)进一步配置成利用振动流量计(5)测量粘度(μ》。
23.用于被传输流体的流体定量方法，所述方法包括测量预定时间部分Ui)流体传输的质量流量(硃)和密度(P》，其中所述测量通过振动流量计进行；其中所述方法的特征在于确定在预定时间部分Ui)内流体传输是否是非加气的；如果在预定时间部分(ti)内流体传输是非加气的，则将质量密度乘积(咚Pi)加到累计的质量密度乘积(油P accUffl)以及将质量流量(―)加到累计的质量流量)；以及通过将累计的质量密度乘积( P accim)除以累计的质量流量)来确定用于流体传输的非加气质量加权密度(P mass-weighted' °
24.根据权利要求23所述的方法，其中确定用于流体传输的非加气质量加权密度 (P mass-weighted)是在接收到流体传输结束信号之后进行的。
25.根据权利要求23所述的方法，其中确定流体传输是否是非加气的包括 将预定时间部分Ui)的振动响应与预定的加气阈值进行比较；以及如果振动响应未达到预定的加气阈值，则确定将要加气的预定时间部分(、)。
26.根据权利要求25所述的方法，还包括 对加气时间部分求和以获得加气传输时间(taCTatral)；对流体传输的所有时间部分Ui)求和以获得总传输时间(tt。tal)；以及将加气分数(taerated/tt。tal)确定成由加气传输时间(taerated)除以总传输时间(tt。tal)。
27.根据权利要求25所述的方法，还包括对加气质量流量(蜱)值求和，以获得加气质量流量)； 对所有的质量流量(硃)值求和以便获得总质量流量(Aw)；以及将加气分数( —确定成由加气质量流量(A—)除以总质量流量)。
28.根据权利要求23所述的方法，还包括 获得针对预定时间部分Ui)的温度(Ti)；如果预定时间部分Ui)是非加气的，则将质量温度乘积(Ti)加到累计的质量温度乘积(汝Taccum);以及将用于流体传输的非加气质量加权温度(Tmass_ighted)确定成由累计的质量温度乘积 ( Ta_)除以累计的质量流量(々■_)。
29.根据权利要求28所述的方法，还包括利用非加气质量加权温度(Tmass_ighted)将非加气质量加权密度(P mass-weighted )转换为标准密度值。
30.根据权利要求23所述的方法，还包括 获得针对预定时间部分Ui)的粘度(μ》；如果预定时间部分Ui)是非加气的，则将质量粘度乘积(《Pi)加到累计的质量粘度乘积(论以及将用于流体传输的非加气质量加权粘度(ymas ightral)确定成由累计的质量粘度乘积 (μ accum)除以累计的质量流量)。
31.根据权利要求30所述的方法，其中获得粘度(μi)包括接收来自外部源的粘度 (μ》。
32.根据权利要求30所述的方法，其中获得粘度(Pi)包括利用振动流量计测量粘度 (μ i) °
33.根据权利要求观所述的方法，还包括 获得针对预定时间部分Ui)的粘度(μ》；如果预定时间部分Ui)是非加气的，则将质量粘度乘积(蜱μ》加到累计的质量粘度乘积(汝μ accum)；将用于流体传输的非加气质量加权粘度(ymas ightral)确定成由累计的质量粘度乘积(m μ 除以累计的质量流量；以及利用非加气质量加权温度(Tmass_ighted)将非加气质量加权粘度(y mass_weighted)转换为标准粘度值。
34.用于被传输流体的流体定量方法，所述方法包括测量预定时间部分Ui)流体传输的质量流量(A )，其中所述测量通过振动流量计进行；其中所述方法的特征在于获得针对预定时间部分Ui)的粘度(μ》；确定在预定时间部分Ui)内流体传输是否是非加气的；如果在预定时间部分Ui)内流体传输是非加气的，则将质量粘度乘积(咚Pi)加到累计的质量粘度乘积(汝μ accUffl)以及将质量流量(A )加到累计的质量流量)；以及通过将累计的质量粘度乘积( μ accim)除以累计的质量流量)来确定用于流体传输的非加气质量加权粘度(μ fflass-weighted)。
35.根据权利要求34所述的方法，其中确定用于流体传输的非加气质量加权粘度 (μmass-weighted)是在接收到流体传输结束信号之后进行的。
36.根据权利要求34所述的方法，其中确定流体传输是否是非加气的包括 将预定时间部分Ui)的振动响应与预定的加气阈值进行比较；以及如果振动响应未达到预定的加气阈值，则确定将要加气的预定时间部分(、)。
37.根据权利要求36所述的方法，还包括 对加气时间部分求和以获得加气传输时间(taCTatral)；对流体传输的所有时间部分(t》求和以获得总传输时间(tt。tal)；以及将加气分数(taerated/tt。tal)确定成由加气传输时间(taerated)除以总传输时间(tt。tal)。
38.根据权利要求36所述的方法，还包括对加气质量流量(咚)值求和，以获得加气质量流量)； 对所有的质量流量(蜱)值求和以便获得总质量流量(Aw)；以及将加气分数(Afl^al/WW)确定成由加气质量流量(^W·—)除以总质量流量 )。
39.根据权利要求34所述的方法，还包括 获得针对预定时间部分Ui)的温度(Ti)；如果预定时间部分Ui)是非加气的，则将质量温度乘积(咚Ti)加到累计的质量温度乘积(论Taccum);以及将用于流体传输的非加气质量加权温度(Tmass_ighted)确定成由累计的质量温度乘积 ( Ta_)除以累计的质量流量( ΛΤΜ)。
40.根据权利要求39所述的方法，还包括利用非加气质量加权温度(Tmass_ighted)将非加气质量加权粘度(μ mass-weighted )转换为标准粘度值。
41.根据权利要求34所述的方法，还包括获得针对预定时间部分Ui)的密度(P》，其中所述测量是由振动流量计执行的； 如果预定时间部分Ui)是非加气的，则将质量密度乘积(―Pi)加到累计的质量密度乘积(喊PaCxum);以及将用于流体传输的非加气质量加权密度(Pmas ightral)确定成由累计的质量密度乘积 P ace )除以累计的质量流量(Am )。
42.根据权利要求39所述的方法，还包括获得针对预定时间部分(ti)的密度(P i)，其中所述测量是由振动流量计执行的； 如果预定时间部分(ti)是非加气的，则将质量密度乘积(Pi)加到累计的质量密度乘积(汝Paccum);将用于流体传输的非加气质量加权密度(Pmas ightral)确定成由累计的质量密度乘积 ( P aec )除以累计的质量流量；以及利用非加气质量加权温度(Tmass_ighted)将非加气质量加权密度(P fflass-weighted)转换为标准密度值。
43.根据权利要求34所述的方法，其中获得粘度(μi)包括接收来自外部源的粘度 (μ》。
44.根据权利要求34所述的方法，其中获得粘度(Pi)包括利用振动流量计测量粘度 (μ i) °
全文摘要
提供用于量化被传输流体的计量电子器件(20)。所述计量电子器件(20)包括配置成与振动流量计的流量计组件通信以及接收振动响应的接口(201)；以及耦合到接口(201)的处理系统(203)。所述处理系统(203)配置成测量预定时间部分(ti)流体传输的质量流量和密度，确定在预定时间部分内流体传输是否是非加气的；如果在预定时间部分内流体传输是非加气的，则将质量密度乘积加到累计的质量密度乘积以及将质量流量加到累计的质量流量；以及通过将累计的质量密度乘积除以累计的质量流量来确定用于流体传输的非加气质量加权密度。
文档编号G01F1/84GK102549397SQ201080031545
公开日2012年7月4日 申请日期2010年2月1日 优先权日2009年7月13日
发明者J.魏因施泰因, S.M.琼斯 申请人:微动公司