专利名称：用于对协同布置的流量计进行组合的系统和方法
技术领域：
本公开涉及流量计的技术领域，并且具体地涉及用于对协同布置(co-located)的流量计进行组合的系统和方法。
背景技术：
在碳氢化合物已从地底迁移之后，流体流(例如原油、天然气)经由管线从ー个地方向另ー个地方输送。希望精确地知道在流中流动的流体的量，并且当流体正在换手或“密闭输送”时，要求特别精确。然而，甚至在密闭输送没有发生的地方也希望測量精确度，并且在这些情形下可以使用流量计。超声波流量计是ー种类型的流量计，其可以用来測量在管线中流动的流体的量。在超声波流量计中，超声波信号跨越将要测量的流体流来来回回地发送，并且基于超声波信号的各种特性，可以计算流体流量的測量結果。提供改进的流量測量精确度的超声波流量计是所希望的。
发明内容
在此公开了用于超声波流量计量的系统和方法。在一个实施例中，一种超声波流量计量系统包括用于流体流动的通道和多个超声波流量计。超声波流量计中的每ー个包括成对的超声波换能器和流量处理器。成对的超声波换能器配置成形成跨越换能器之间的通道的弦路径。流量处理器耦合到超声波换能器。流量处理器配置成基于全部的超声波流量计的换能器的输出来测量通过管段(spool piece)的流体流量。在另ー个实施例中，一种用于測量流体流量的方法包括通过第一超声波流量计确定流过第一超声波流量计的流体的第一流速(flow velocity)。第二超声波流量计确定流过第二超声波流量计的流体的第二流速。第一超声波流量计通过对第一和第二流速进行组合来产生组合流率(flow rate)。在进ー步的实施例中，一种计算机可读介质用指令编码，该指令在执行时使超声波流量计的处理器确定流过第一超声波流量计的流体的第一流速。介质上编码的另外指令使处理器从协同布置的超声波流量计中检索流过该协同布置的超声波流量计的流体的第二流速。介质上编码的还有进ー步的指令使处理器通过对第一和第二流速进行组合来产生组合流率。
图1示出了根据各种实施例的超声波流量计；图2示出了根据各种实施例的超声波流量计的横截面顶视图；图3示出了根据各种实施例的超声波流量计的端视图；图4示出了根据各种实施例的超声波流量计的换能器对的布置；图5示出了根据各种实施例的包括串联耦合的成对的协同布置的超声波流量计的流量计量系统；图6示出了根据各种实施例的包括协同布置的超声波流量计的流量计量系统的框图；以及图7示出了用于根据各种实施例的用于操作包括协同布置的超声波流量计的流量计量系统的方法的流程图。符号和名称贯穿以下描述和权利要求使用一定的术语来指称具体的系统部件。如本领域技术人员将会意识到的那样，公司可以通过不同的名称来指称部件。本文件并不打算在名称而非功能不同的部件之间进行区分。在以下讨论中和权利要求中，术语“包括”和“包含”以开放的方式来使用，因此应当被解释为指的是“包括但不限于……”。另外，术语“耦合”旨在意味着间接或直接电连接。这样ー来，如果第一装置耦合到第二装置，则该连接可以通过直接电连接进行，或者经由其它装置和连接而通过间接电连接进行。进ー步，术语“软件”包 括能够在处理器上运行的任何可执行代码，而不管用来存储软件的介质。这样一来，存储在存储器(例如非易失性存储器)中并且有时被称为“嵌入式固件”的代码就包括在软件的定义之内。引用“基干” _在意味着“至少部分地基干”。因此，如果X基于Y，则X可以基于Y和任何数目的其它要素。如在此使用的术语“流率”指的是体积流量的速率。
具体实施例方式以下描述针对本发明的各种实施例。附图不一定按比例绘制。实施例的一定特征可以比例夸张地示出，或者以某种示意性形式示出，并且为了清楚和简要起见，可以不示出传统元件的某些细节。公开的实施例不应当被解释成或用来限制包括权利要求的本公开的范围。另外，本领域技术人员将会理解的是，以下描述具有广泛的应用，并且对任何实施例的讨论仅指的是该实施例的示例，而非g在宣告包括权利要求的本公开的范围被限制到该实施例。要充分认识到的是，下面讨论的实施例的不同教导可以单独地或者以任何适当的组合来运用，以产生希望的結果。进ー步，在測量碳氢化合物流(例如原油、天然气)的环境中开发了各种实施例，并且描述是从开发的环境中得出的；然而，描述的系统和方法同样地可用于任何流体流(例如低温物质、水)的測量。图1示出了根据各种实施例的超声波流量计100。超声波流量计100包括仪表主体或管段102，其限定了中心通道或孔104。管段102被设计和构造以耦合到运送流体(例如天然气)的管线或其它结构(未示出)，使得在管线中流动的流体穿过中心孔104。当流体穿过中心孔104时，超声波流量计100測量流率(因此，流体可以被称为测量流体)。管段102包括法兰106，其便于将管段102耦合到别的结构。在其它实施例中，可以等效地使用用于将管段102耦合到结构的任何适当系统(例如焊接连接)。为了测量管段102之内的流体流量，超声波流量计100包括多个换能器组件。在图1的附图中，五个这样的换能器组件108、110、112、116和120全部或部分可见。如下面进ー步将会讨论的那样，换能器组件是成对的(例如换能器组件108和110)。此外，每个换能器组件电耦合到示意地容纳在机壳124中的控制电子设备。更加具体地，借助于各个线缆126或等效的信号传导组件，每个换能器组件电耦合到机壳124中的控制电子设备。图2示出了基本上沿着图1的线2-2截取的超声波流量计100的横截面顶视图。管段102具有预定尺寸，并且限定了測量流体所流过的中心孔104。沿着管段102的长度定位示意性成对的换能器组件112和114。换能器112和114是声学收发器，并且更加具体地是超声波收发器。超声波换能器112、114两者都生成并接收具有大约20千赫以上频率的声信号。可以通过每个换能器中的压电元件生成并接收声信号。为了生成声信号，借助于信号(例如正弦信号)电刺激压电元件，并且元件通过振动做出响应。压电元件的振动生成声信号，该声信号穿过测量流体至成对的相应换能器组件。类似地，当被声信号敲击时，接收的压电元件振动并且生成电信号(例如正弦信号)，该电信号由与流量计100相关联的电子设备检测、数字化和分析。也被称为“弦”的路径200以与中心线202成0角地存在于示意性的换能器组件112和114之间。弦200的长度是换能器组件11 2的面和换能器组件114的面之间的距离。点204和206限定了这样的位置，在所述位置处，由换能器组件112和114生成的声信号进入和离开流过管段102的流体(亦即至管段孔的入口)。换能器组件112和114的位置可以通过角度0、在换能器组件112和114的面之间测量的第一长度L、对应于点204和206之间轴向距离的第二长度X以及对应于管内径的第三长度“d”来限定。在大多数情况下，在流量计制造期间精确地确定距离d、X和し诸如天然气之类的測量流体以速度剖面210在方向208上流动。速度矢量212、214、216和218表明，通过管段102的气体速度朝向管段102的中心线202增加。最初，下游换能器组件112生成超声波信号，该超声波信号入射在上游换能器组件114上并从而由其检测。一定时间以后，上游换能器组件114生成返回超声波信号，该返回超声波信号随后入射在下游换能器组件112上并由其检测。这样ー来，换能器组件就沿着弦路径200使用超声波信号220进行交换或进行“ー收ー发”。在运行期间，这个序列可以每分钟发生数千次。示意性的换能器组件112和114之间的超声波信号220的渡越时间部分地取决于超声波信号220相对于流体流是向上游还是向下游行迸。超声波信号向下游(亦即在与流体流相同的方向上)行进的渡越时间小于当向上游(亦即对着流体流)行进时的渡越时间。上游和下游渡越时间可以用来计算沿着信号路径的平均速率以及测量流体中的声速。给定运送流体的流量计100的横截面测量結果，中心孔104的面积之上的平均速率可以用来求出流过管段102的流体的体积。超声波流量计可以具有ー个或多个弦。图3图示了超声波流量计100的端视图。具体地，示意性的超声波流量计100包括管段102之内的变化水平处的四个弦路径A、B、C和D。每个弦路径A-D对应于交替地起到发送器和接收器作用的换能器对。换能器组件108和110 (仅部分可见)构成弦路径A。换能器组件112和114 (仅部分可见)构成弦路径B。换能器组件116和118 (仅部分可见)构成弦路径C。最后，换能器组件120和122 (仅部分可见)构成弦路径D。相对于示出顶视图的图4，示出了四对换能器的进一方面的布置。每个换能器对都对应于图3的单个弦路径；然而，以与中心线202成非垂直的角来安装换能器组件。例如，以与管段102的中心线202成非垂直的角0来安装第一对换能器组件108和110。安装另一对换能器组件112和114，以便弦路径相对于换能器组件108和110的弦路径松散地形成“X”的形状。类似地，换能器组件116和118布置成平行于换能器组件108和110，但是处于不同的“水平”或高度。在图4中没有明显示出的是第四对换能器组件(亦即换能器组件120和122)。考虑到图2、3和4，换能器对可以布置成使得对应于弦A和B的上两对换能器形成“X”的形状，并且对应于弦C和D的下两对换能器也形成“X”的形状。可以在每个弦A-D处确定流体的流速以获得弦流速，并且对弦流速进行组合以确定整个管之上的平均流速。从平均流速中，可以确定在管段并从而在管线中流动的流体的量。本公开的实施例耦合多个超声波流量计(例如流量计100的实例100A/B)以提供增强的流量測量精确度。图5示出了包括串联耦合的成对的协同布置的超声波流量计100的流量计量系统500。其它实施例可以包括不同数目的耦合的协同布置的流量计和/或不同数目的总体或每个流量计弦路径。使用可以是局域网(LAN)的通信链路502，通信耦合成对的流量计的电子设备。每个流量计100的电子设备与另ー个流量计交换流量测量值，并且基于两个流量计100提供的流量測量结果来计算组合流率值。通过对成对的四路径流量计100进行组合，系统500形成了八路径流量计，其相对于每个单独的四路径流量计100提供了改进的測量精确度，同时允许每个流量计100作为四路径流量计100运行，如果另ー个流量计100出故障的话。在某些实施例中，两个或更多流量计100的超声波换能器可以布 置在单个管段中，并且/或者两个或更多流量计的电子设备可以布置在单个机壳中。在进一步的实施例中，两个或更多流量计100可以包括相对于流路的不同弦配置，例如不同的弦高度、角度等，这在对流量计100的測量结果进行组合时提供了改进的測量精确度。图6不出了根据各种实施例的包括协同布置的超声波流量计100A/B的流量计量系统500的框图。流量计100中的每ー个包括ー组换能器对602(例如108和110、112和114、116和118、120和122);以及电子设备，其包括换能器控制器604、流量处理器606和通信收发器608。一些实施例还可以包括用于测量流体属性的一个或多个传感器614。换能器控制器604耦合到换能器对602，并且例如通过生成引发换能器中振荡的驱动信号，控制通过换能器对602进行的超声波信号的生成。在系统500的一些实施例中，流量计100中之一的换能器控制器604生成同步信号610，该同步信号610被提供给其它流量计100的换能器控制器604中的每ー个。同步信号可以通过导电体、光通道、无线信道等传播。同步信号610建立了通过流量计100进行的超声波信号生成的定时，从而防止了流量计100A生成的超声波信号干扰流量计100B进行的測量，反之亦然。在一些实施例中，信号610为每个换能器指定开始时间和持续时间。在其它实施例中，信号610经由相位、电压电平等可以指示时间段，在该时间段中，每个流量计100执行超声波测量而免受来自其它流量计100的干扰。在一些实施例中，作为在流量计100之间的通信链路如链路502之上传递的消息来提供同步信号610。例如在其中干扰不太可能有的实施例中，系统500的其它实施例可以没有或者选择性地执行换能器同歩。在一些实施例中，通过生成同步信号来控制换能器定时的超声波流量计100被称为“初級”，而接收信号610的流量计100则被称为“次级”。当流量计被制造或投入使用时，可以建立作为初级或次级的每个流量计100的状态。流量处理器606耦合到换能器控制器604，并且配置成处理换能器对602的输出，以生成管段102之内的流体流的測量結果。对于给定的弦，可以通过以下给出弦流速V
I Tup - Thl
_ vHJZ
其中，
L是路径长度(亦即上游和下游换能器之间的面对面间隔)，
X是L在流的方向上的流量计孔之内的分量，并且
Tup和Tdn是声能通过流体的上游和下游渡越时间。
流量处理器606对弦流速进行组合以确定流过流量计100的流体的平均流速，并 且将通过流量计100的体积流率计算为流量计100的平均流速和流量计100的横截面积的 乘积。
流量处理器606还可以计算未校正的流率和校正的流率。未校正的流率调整未加 工的流率以计入由压力和温度弓I起的流体膨胀和流动剖面。校正的流率调整未校正的流率 以计入基数的不同以及流量状况压力、温度和流体可压缩性。
流量处理器606的实施例还配置成通过组合由一个流量计100提供的流量测量结 果和由不同的流量计100提供的流量测量结果来计算通过管段102的流量。这样一来，每 个流量计100的流量处理器606就可以配置成基于由全部通信耦合的流量计100生成的流 量测量结果而产生组合的流量测量值。组合的流量测量结果可以比流量计100中的任何一 个单独地生成的流量测量结果更精确。
为了生成组合流率，流量处理器606配置成周期性地(例如周期性流量计算时间间隔-每250毫秒(ms)、每秒等)生成超声波信号，并且基于由流量计(例如流量计100A)控制的换能器对602的输出来计算一个或多个初始流量值。初始流量值可以包括沿着弦的 声速、平均声速、沿着弦的流速、平均流速、流量测量质量等。流量处理器使得初始流量值可 用于由其它流量计100实时地检索(亦即，针对通过流量计100进行的生成流量值而设置的 时间段(例如250ms)不受检索和相关操作影响)。在一些实施例中，流量处理器606将初始 流量值提供给流量计100A中布置的服务器。服务器配置成处理来自另一个流量计100的 针对由流量计100A计算的初始流量值的请求，并且响应于该请求将初始流量值提供给其 它流量计100。流量处理器还可以针对其它流量计100进行的检索提供到期时间值，该到期 时间值限定了这样一种时间间隔，在所述时间间隔期间，初始流量值被认为有效。
流量处理器606生成请求来自不同流量计100的初始流量值的消息，并且经由通 信收发器608传输消息。收发器608通信链接到其它流量计100中的收发器608的实例。 收发器608例如可以配置成根据网络标准如IEEE 802. 3、IEEE 802. 11等提供通信。接收 消息的流量计100的实例(例如通过网间协议地址对其寻址消息的流量计)经由在通过收发 器608形成的通信链路之上传递的消息将请求的初始流量值提供给请求的流量计100。
流量处理器606检验从其它流量计100接收的初始流量值。例如，流量处理器606 可以检验与流量值相关联的到期时间值尚未到期，提供的流量测量质量值指示有效测量， 消息检查字符指示有效数据，等等。如果检验表明初始流量值有效，那么流量处理器606将 由其它流量计100提供的初始流量值与通过流量处理器606计算的初始流量值进行组合， 以生成组合流量值。一些实施例可以通过计算由每个流量计100生成的初始流量值的平均 值来组合初始流量值。流量处理器606可以基于组合流量值来计算流体流率(未加工的、校 正的、未校正的)、流动体积、流动质量等等。
流量处理器606可以将组合流量值和/或从组合流量值导出的流率存储在存储器 中，将值提供给数据库，并且/或者基于组合流量值生成表示流率、流动体积等的信号。例如，流量处理器606的一些实施例可以生成输出信号，该输出信号具有表不从组合流量值 导出的流率的频率。
如果流量计100A (或任何流量计100)的流量处理器606不能检验从另一个流量 计100接收的初始流量值，那么流量处理器606可以仅基于通过流量计100A产生的初始流 量值来计算最终流量值。这样一来，当流量计100的其它实例出故障时，系统500提供如下 冗余每个流量计100都可以仅基于流量计100的换能器对602的输出来提供流量测量结 果；而当全部的流量计100都正常运转时，则可以基于全部换能器对602的输出来提供增强 的流量测量精确度。
流量计100的一些实施例还包括传感器614，该传感器614测量在管段102中流动 的流体的属性。传感器614例如可以包括分别测量流体温度、流体压力和流体组分的温度 传感器、压力传感器和气体组分传感器中的一个或多个。传感器测量值可以关于初始流量 值如上所述在流量计100之间共享。流量计100可以应用传感器测量值以改进计算的流量 值、流率等的精确度。
可以使用包括在流量计100中的处理器来实施包括流量处理器606和换能器控制 器604中的至少一些部分的流量计100的各种部件。处理器执行软件编程，其使处理器执 行在此描述的操作。在一些实施例中，流量处理器606包括执行软件编程的处理器，所述软 件编程使处理器生成流量值如初始流量值、组合流量值、流率等，并且执行在此描述的其它 操作。
适当的处理器例如包括通用微处理器、数字信号处理器和微控制器。处理器体 系结构一般包括执行单元(例如定点、浮点、整数等)、存储(例如寄存器、存储器等)、指令解 码、外围设备(例如中断控制器、计时器、直接存储器存取控制器等)、输入/输出系统(例如 串行端口、并行端口等)以及各种其它部件和子系统。使处理器执行在此公开的操作的软件 编程可以存储在流量计100内部或外部的计算机可读存储介质中。计算机可读存储介质包 括易失性存储如随机存取存储器、非易失性存储(例如硬盘驱动器、光存储装置(例如CD或 DVD)、快闪存储、只读存储器)或其组合。
一些实施例可以使用专用电路(例如以集成电路实施的专用电路)来实施包括流 量处理器606和换能器控制器604中的部分的超声波流量计100的部分。一些实施例可以 使用专用电路和执行适当软件的处理器的组合。例如，可以使用处理器或硬件电路来实施 换能器控制器604的某些部分。对实施例的硬件或处理器/软件实施的选择是基于多种因 素的设计选择，所述因素诸如成本、实施所花费的时间以及未来结合变化的或另外的功能 的能力。
图7示出了用于根据各种实施例的用于操作包括协同布置的超声波流量计100的 流量计量系统500的方法700的流程图。尽管为方便起见按顺序描绘，但是示出的行为中 的至少一些可以用不同的顺序来执行和/或并行执行。另外，一些实施例可以仅执行示出 的行为中的一些。在一些实施例中，图7的操作以及在此描述的其它操作可以被实施为指 令，所述指令存储在计算机可读介质中并且由流量计100中包括的处理器执行。
在方法700中，多个超声波流量计100被协同布置(例如串联连接或布置在单个管 段中)，并且每个流量计100都基于流量计中的全部的超声波换能器对602而生成流量值。 在框702中，通过多个流量计100的换能器进行的超声波信号的生成被同步，以减少流量计100之间的干扰。流量计100中的一个可以被指定为初级流量计并生成同步信号610，该同 步信号610被提供给其它协同布置的流量计中的每一个以实现同步。
在框704中，每个流量计700生成超声波信号。信号横过管段102的内部，并且由 超声波换能器检测。表示检测的超声波信号的电信号被提供给流量处理器606。
在框706中，传感器614测量在管段102中流动的流体的属性如流体温度、流体压 力、流体组分等。属性测量结果被提供给流量处理器606，以供计算流体流量之用。
在框708中，每个流量计100都计算一组初始流量值。初始流量值基于仅由流量 计100的换能器对602生成和检测的超声波信号。在一些实施例中，初始流量值还可以基 于由传感器测量的流体属性。初始流量值可以包括针对流量计100的平均声速、平均流速、 流率值等。
在框710中，使初始流量值以及可选地使传感器测量结果对于协同布置的流量计 100而言可访问。例如，初始流量值可以被提供给流量计100中的服务器，并且协同布置的 流量计100中的每一个作为服务器的客户机进行操作，以经由通信链路502访问初始流量值。
在框712中，每个流量计100检索来自每个其它协同布置的流量计100的初始流 量值。检索可以包括生成请求消息，该请求消息被传达到每个其它流量计100 (例如传达到 每个流量计100中包括的服务器)。当接收到请求消息时，每个流量计100可以生成包括初 始流量值的响应消息，并且将响应消息传递到请求的流量计100。
在框714中，每个流量计100检验从其它协同布置的流量计100接收的初始流量 值。检验可以包括对施加到初始流量值的检查值(诸如循环冗余检查值)的计算、流量值寿 命值尚未到期的检验以及流量测量结果的质量超过预定阈值的检验。
在框716中，如果流量计100发现检索的初始流量值无效，那么在框718中，流量 计100的一些实施例仅基于由流量计100生成的流量信息来计算最终的流率值(亦即单独 的最终流量值)。单独最终流量值没有基于由其它协同布置的流量计100生成的初始流量 值。流量计100还基于单独最终流量值生成流体流率。
如果在框716中流量计100发现检索的初始流量值有效，那么在框720中，流量计 100基于由多个协同布置的流量计100生成的初始流量值来计算最终流量值(亦即组合的 最终流量值)。基于协同布置的流量计100中的全部设置的总体数目的弦路径，流量计100 应用组合最终流量值以生成流体流率。流体流率还可以基于从协同布置的流量计100中的 一个或多个检索的传感器测量结果。
在框722中，可以是上面说明的单独或组合的最终流率的最终流量值以及基于最 终流量值的流率被存储，以便由流量测量系统的其它部件访问(例如由用户接口 /显示器/ 输入子系统或流量控制系统访问)。也可以生成表示流率的信号，以便将流率传达到其它设 备。
上面的讨论旨在示意本发明的各种实施例。一旦充分意识到上面的公开，众多变 更和修改对于本领域技术人员而言将会变得明显。例如，虽然本发明的实施例已关于一对 协同布置的超声波流量计进行了讨论，但本领域技术人员将会理解的是，实施例可适用于 任何数目的协同布置的流量计。进而，虽然实施例已关于具有四个弦路径的流量计进行了 讨论，但本领域技术人员将会理解的是，实施例包含具有任意数目的弦路径的流量计，包括每个具有不同数目的弦路径的协同布置的流量计。所附的权利要求应被理解为意在包含所 有这些变更和修改。
权利要求
1.一种超声波流量计量系统，包括 用于流体流动的通道；以及 多个超声波流量计，每个流量计包括 成对的超声波换能器，配置成形成跨越换能器之间的通道的弦路径；以及流量处理器，其耦合到所述超声波换能器，并且配置成基于全部的流量计的换能器的输出来测量通过所述通道的流体流量。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个流量计中的每个流量计进一步包括 通信收发器，配置成将流量计通信耦合到所述多个流量计中的其它流量计中的每一个。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个流量计中的每个流量计配置成从所述多个流量计中的每个其它流量计检索由其它流量计确定的流速的测量结果，并且 从每个其它流量计的检索被限制到针对每个流量计限定的周期性流量计算时间间隔。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个流量计中的每个流量计配置成基于从所述多个流量计中的其它流量计中的每一个检索的流速来计算组合流速。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述组合流速包括从所述多个流量计中的其它流量计中的每一个检索的流速的平均值。
6.根据权利要求4所述的系统，其中，每个流量处理器配置成基于所述组合流速计算校正的流率和未校正的流率中的至少一个。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个流量计中的每个流量计配置成 确定由所述多个流量计中的其它流量计提供给流量计的流速是否有效；并且 基于提供给流量计的流速为无效的确定结果，仅基于流量计的换能器的输出来生成流量测量结果。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个流量计中的每个流量计包括 换能器控制器，其控制由流量计的换能器进行的超声波信号生成的定时，并且 所述换能器控制器配置成在所述多个超声波流量计之间使超声波信号生成同步。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个流量计中的每个流量计包括从由温度传感器、压力传感器和气体组分传感器组成的组中选择的至少一个传感器，并且所述多个流量计中的每个流量计配置成 从所述多个流量计中的不同流量计中检索从所述至少一个传感器导出的传感器测量值，并且 基于所述传感器测量值计算组合流率。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个流量计中的每个流量计包括给定数目的弦路径，并且所述多个流量计中的每个流量计的流量处理器配置成基于比所述给定数目多的流量计的弦路径来计算组合流率。
11.一种用于测量流体流量的方法，包括 通过第一超声波流量计确定流过所述第一超声波流量计的流体的第一流速； 通过第二超声波流量计确定流过所述第二超声波流量计的流体的第二流速；以及由所述第一超声波流量计通过对所述第一流速和所述第二流速进行组合来产生组合流率。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括 通过所述第一超声波流量计从所述第二超声波流量计中检索所述第二流率。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，产生组合流率包括 确定校正的流率和未校正的流率中的至少一个。
14.根据权利要求11所述的方法，进一步包括 基于所述第一流速和所述第二流速确定平均流速。
15.根据权利要求11所述的方法，进一步包括 基于所述第一超声波流量计不能从所述第二超声波流量计中检索所述第二流率和所述第二流率无效中的至少一个，仅基于通过所述第一超声波流量计的流体流量的测量结果，由所述第一超声波流量计生成流过所述第一超声波流量计的流体的流率。
16.根据权利要求11所述的方法，进一步包括 通过所述第一超声波流量计生成同步信号，所述同步信号使通过所述第一超声波流量计和所述第二超声波流量计的多个换能器进行的超声波信号的生成同步。
17.根据权利要求11所述的方法，进一步包括 通过所述第一超声波流量计和所述第二超声波流量计中的至少一个生成包括流过流量计的流体的温度测量结果、压力测量结果和气体组分测量结果中的至少一个的传感器测量结果，并且 其中，所述组合流率基于所述传感器测量结果。
18.一种用指令编码的计算机可读介质，所述指令在执行时使超声波流量计的处理器 确定流过第一超声波流量计的流体的第一流速； 从协同布置的超声波流量计中检索流过所述协同布置的超声波流量计的流体的第二流速；以及 通过对所述第一流速和所述第二流速进行组合来产生平均流速。
19.根据权利要求18所述的计算机可读介质，进一步包括如下指令，所述指令在执行时，使超声波流量计的处理器基于所述平均流速生成组合流率。
20.根据权利要求18所述的计算机可读介质，进一步包括如下指令，所述指令在执行时，使超声波流量计的处理器基于所述超声波流量计不能从所述协同布置的超声波流量计中检索所述第二流速和所述第二流速无效中的至少一个，仅基于通过所述超声波流量计的流体流量的测量结果，生成流过所述超声波流量计的流体体积的测量结果。
21.根据权利要求18所述的计算机可读介质，进一步包括如下指令，所述指令在执行时，使超声波流量计的处理器生成同步信号，所述同步信号使通过所述超声波流量计和所述协同布置的超声波流量计的多个换能器进行的超声波信号的生成同步。
22.根据权利要求18所述的计算机可读介质，进一步包括如下指令，所述指令在执行时，使超声波流量计的处理器从所述协同布置的超声波流量计中检索包括流过所述协同布置的流量计的流体的温度测量结果、压力测量结果和气体组分测量结果中的至少一个的传感器测量结果，并且基于所述传感器测量结果产生组合流率。
全文摘要
本发明涉及用于对协同布置的流量计进行组合的系统和方法。该系统和方法用于超声波流量计量。在一个实施例中，一种超声波流量计量系统包括用于流体流动的通道和多个超声波流量计。超声波流量计中的每一个包括成对的超声波换能器和流量处理器。成对的超声波换能器配置成形成跨越换能器之间的通道的弦路径。流量处理器耦合到超声波换能器。流量处理器配置成基于全部的超声波流量计的换能器的输出来测量通过管段的流体流量。
文档编号G01F1/66GK103017842SQ20121024510
公开日2013年4月3日 申请日期2012年7月13日 优先权日2011年9月23日
发明者格拉哈姆·W·福尔贝斯, 克里·D·格罗舍尔 申请人:丹尼尔测量和控制公司