>[0155] j= 1, 2
[0156] 其中f f (t, 〇 ,j=1, 2表示在时间t = t#的时刻获得的基谐波的测量设备 生成的频率。p。]^〇，」=1，2表示在相同时间七=^的时刻获得的物质样品的 密度。
[0157]动作1324:将公式(3)中的参数B和c的值替代为使用公式（4)计算出的参数B 和c的值。
[0158]动作1326:使用公式(3)计算填充物质密度的修正值。
[0159]动作1328:经由标准测量设备或标准方法从物质样品获得测量夺量的至小一个 值。物质样品测量可以是单个测量值或者是统计地处理过的测量值（例如，对在相同的物 质样品进行若干次测量来取平均）。
[0160]动作1328:如下计算测量变量的偏移倌。
[0161]
(5)
[0162] 其中代表通过标准设备或标准方法测量的物质样品的密度；测量时间标 记在t = f处；￥(/> = 〇代表由本文所公开的方法的测量仪器使用公式⑶并且在时间 标记t = f处产生的填充物质密度的测量值。
[0163]动作1330:使用以下公式计算测量变量的修正值。
[0164]
(€1
[0165] 公式（6)背后的理论是：由公式⑶描述的密度是由一簇几乎平行的曲线表示，因 此使得修正（6)有用。所述方法的该示例的处理1300在1332处结束。
[0166] 取决于测量应用的说明，在上述方法的示例中某些动作可以跳过。例如，在需要进 行趋势分析的情况下，第二方法示例的动作1320-1332可以跳过且测量设备的结果将由测 量方法的第一示例的动作1302-1320来支配。当测量设备的精度对于典型处理控制应用应 该足够时，在这种情况下，动作1320-1326可以在测量方法的第二示例中跳过。第二示例的 整个方法应被用于获得最佳的测量精度。
[0167] 在另一示例中，为了进一步增强测量方法的长期稳定性，该方法包括计算对测量 的变量值的修正，以解决由于振动传感器的电子部件对热能的易感性而引起的噪声。在该 示例中，修正作为振动传感器内部温度和测量变量之间的关联的函数来计算。在另一示例 中，该方法包括计算测量的变量值的另一修正以解决由于振动传感器对机械部件的热能的 易感性而引起的噪声。在该示例中，修正作为外界温度和测量变量之间的关联的函数来计 算。关联的利用取决于环境条件以使得关联中的每个可以单独地和独立地使用或者两个关 联可以同时并且以某种相互关系使用。
[0168] 在本方法的另一示例中，当某些性质应当在设置过的处理温度处测量而无视存在 于测量时刻的温度时，在容器的外表面预先定义的接近范围内获得的外界温度数据可以被 用于实施处理温度补偿功能。当执行时，该温度补偿功能将在记录的温度处测量的物理性 质的值转换成该物理性质在设置过的处理温度处将测得的值（即，补偿值）。该功能在各种 化学工程测量应用中是重要的。
[0169] 本文所描述的各种基于温度的修正和补偿是在之前描述的测量处理1300的一些 示例内执行的额外的动作，其根据处理1300的动作修改生成的输出读数。
[0170] 处理1300描绘特定示例中的动作的一个特定序列。包括在处理1300中的动作可 以由或使用一个或多个按照本文所述的专门配置的计算机系统执行。一些动作是可选的， 因此，可以根据一个或多个示例而省略。此外，在不背离本文所述的系统和方法的范围的情 况下，动作的顺序可以改变，或可以添加其它动作。此外，如上所述，在至少一个示例中，动 作在特定的、专门配置的机器（即根据本文公开的示例配置的测量设备）上执行。
[0171] 至此已经描述至少一个实施例的若干方面，但是应当理解，各种改变、修改和改进 对于本领域技术人员将是容易的。这样的改变、修改和改进旨在为本文公开的一部分，并且 旨在在本文讨论的实施例的范围内。因此，前面的说明和附图仅是通过示例的方式。
【主权项】
1. 一种用于测量容器中物质的物理性质的方法，该方法包括： 捕获对于由与所述容器机械连通的源引发的振动的响应； 基于所述响应生成振动响应频谱；以及 基于至少一个物理性质和所述振动响应频谱的一个或多个特性之间的至少一个预先 建立的关系，计算所述物质的至少一个物理性质的至少一个值。2. 如权利要求1所述的方法，还包括在所述容器的壁上引发振动。3. 如权利要求2所述的方法，其中，引发所述振动包括以下至少之一：引发与所述壁的 固体相互作用、引发与所述壁的流体动力相互作用、引发与所述壁的弹道敲击相互作用以 及引发与所述壁的电动力相互作用。4. 如权利要求2所述的方法，其中，引发所述振动包括将机械载荷施加到所述容器的 外壁。5. 如权利要求4所述的方法，其中，所述机械载荷包括单脉冲、脉冲串和周期性脉冲中 的至少一个。6. 如权利要求5所述的方法，其中，根据振幅调制、频率调制、脉冲调制、脉码调制和脉 宽调制中的至少一个调制所述机械载荷。7. 如权利要求1所述的方法，其中，捕获所述响应包括： 将振荡转换成数字信号；以及 分析所述数字信号以计算壁响应时间、阻尼因子、信号谐波频谱和表征所述振荡的振 幅的变量中的至少一个。8. 如权利要求7所述的方法，其中，捕获所述响应包括调整施加到所述响应的增益。9. 如权利要求1所述的方法，还包括基于所述容器的配置和所述容器与另一物体之间 的附着类型确定所述预先建立的关系。10. 如权利要求1所述的方法，还包括在所述振动响应频谱内确定搜索域。11. 如权利要求1所述的方法，还包括对所述至少一个值计算修正。12. 如权利要求1所述的方法，还包括： 在所述容器预先定义的接近范围内测量外界温度； 确定所述外界温度和处理温度之间的差；以及 基于所述差将所述至少一个值变换为补偿值。13. 如权利要求1所述的方法，其中，计算所述至少一个值包括计算所述物质的物质堆 积密度和所述物质的粘度中的至少一个的至少一个值。14. 如权利要求1所述的方法，其中，计算所述至少一个值包括计算均质液体、异构液 体和松散固体中的至少一个的至少一个物理性质的至少一个值。15. 如权利要求1所述的方法，其中，计算所述至少一个值包括计算移动物质和静止物 质中的至少一个的至少一个物理性质的至少一个值。16. 如权利要求1所述的方法，其中，捕获所述响应包括捕获对于由与圆仓、箱和管道 中的至少一个机械连通的源引发的振动的响应。17. 如权利要求1所述的方法，其中，计算所述至少一个值包括基于所述至少一个物理 性质和频谱基谐波的频率之间的至少一个预先建立的关系来计算所述物质的至少一个物 理性质的至少一个值。18. 如权利要求1所述的方法，其中，捕获所述响应包括捕获对于由外部源和内部源中 的至少一个引发的振动的响应。19. 一种用于测量容器中物质的物理性质的装置，该装置包括外壳，所述外壳包括： 击打器，配置为在所述容器的壁上引发振动； 传感器，配置为捕获对于所述振动的响应； 隔离器，配置为防止由所述装置的运动或所述装置内的运动引起的噪声；以及 分析器，配置为基于从所述响应生成的数据确定所述物质的至少一个物理性质的至少 一个值。20. 如权利要求19所述的装置，其中，所述至少一个物理性质包括自由流动的非气态 物质的密度、粘度、水平偏差、质量流率和存在中的至少一个。21. 如权利要求19所述的装置，还包括配置为将所述外壳耦合到所述容器的耦合器。22. 如权利要求21所述的装置，其中，所述外壳还包括耦合到所述击打器的驱动器，所 述驱动器配置为将所述击打器移向所述容器。23. 如权利要求22所述的装置，其中，所述驱动器是电磁驱动器、弹簧驱动器、气动驱 动器、液压驱动器和弹道敲击驱动器中的至少一个。24. 如权利要求22所述的装置，其中，所述外壳还包括配置为控制所述驱动器的控制 器。25. 如权利要求24所述的装置，其中，所述外壳还包括信号获取器，所述信号获取器配 置为： 获取代表所述响应的振荡信号；以及 调节所述振荡信号以用于进一步处理。26. 如权利要求25所述的装置，其中，所述外壳还包括配置为处理所述振荡信号以向 所述分析器提供数据的处理器。27. 如权利要求26所述的装置，其中，所述外壳还包括配置为向外部实体提供所述至 少一个值的接口。28. 如权利要求27所述的装置，还包括置于所述容器和所述耦合器之间的薄膜。29. -种用于测量移动通过容器的物质的物理性质的装置，所述装置包括外壳，所述外 壳包括： 传感器，配置为捕获对于振动的响应； 分析器，配置为基于从所述响应生成的数据确定所述物质的体积流量和密度；以及 体积流量测量单元，配置为通过将所述密度乘以所述体积流量来计算所述物质的质量 流率。
【专利摘要】提供了用于测量容器中物质的物理性质的方法和装置。在一个示例中，该方法包括捕获对于由与容器机械连通的源引发的振动的响应，基于所述响应生成振动响应频谱，以及基于至少一个物理性质和所述振动响应频谱的一个或多个特性之间的至少一个预先建立的关系，计算所述物质的至少一个物理性质的至少一个值。
【IPC分类】G01N29/24, G01H3/00, G01N29/02
【公开号】CN105209901
【申请号】CN201480018104
【发明人】F·M·卢布拉诺, A·M·瑞克曼, E·纳迪斯, V·卡辛
【申请人】乌尔蒂莫测量有限责任公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2014年2月6日
【公告号】EP2954317A2, US20160025687, WO2014124182A2, WO2014124182A3