专利名称：用于检测振动流量设备内的过程扰动的系统、方法和计算机程序产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于检测过程扰动的系统、方法和计算机程序产品，过程扰动来自振 动流量设备中流动的流体内夹带的气体或颗粒物。
背景技术：
振动流量设备例如密度计和Coriolis流量计被用于测量流动物质的特性例如密 度、质量流速、体积流速、总质量流量、温度以及其他信息。振动流量设备包括一条或多条管 路，管路可以具有各种形状，例如直线、U形或不规则结构。一条或多条管路具有一组固有振动模式，包括例如简单的弯曲、扭曲、径向和耦合 振动模式。通过至少一个驱动器使一条或多条管路在共振频率下以这些振动模式中的一种 振动，目的是为了确定流动物质的特性。一种或多种电子设备将正弦驱动信号传送到至少 一个驱动器，该驱动器通常是磁铁/线圈的组合，其中磁铁通常被固定至电路而线圈则被 固定至支撑结构或另一电路。驱动信号促使驱动器在驱动模式下以驱动频率来振动一条或 多条管路。例如，驱动信号可以是传送到线圈的周期性电流。至少一个敏感元件检测管路的动作并生成表示一条或多条振动管路动作的敏感 元件信号。敏感元件信号被传送至一种或多种电子设备；并且根据公知的原理即可由一种 或多种电子设备使用该敏感元件信号来确定流动物质的特性或者如果有必要的话还可以 调节驱动信号。来自振动流量设备的数据输出中可能会出现的一个问题是由材料的突然改变产 生的错误读数。具体地，如果流动物质是液体并且在液体中有颗粒物和/或气泡，那么这就 可能会在输出中造成大的并且是不准确的振动。本发明的目的在于克服现有的振动流量设备中固有的这种缺点。
发明内容
本发明的保护范围仅由所附的权利要求确定，而不会在任何程度上受到该发明内 容部分中陈述的影响。在本发明的一个实施例中，一种用于检测由振动流量设备中流动的流体内夹带的 气体或颗粒物产生的过程扰动的方法包括以下步骤测量驱动增益，确定空隙率，并根据测 量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较以及空隙率和空隙率阈值之间的比较来检测过 程扰动的存在。在本发明的另一个实施例中，一种用于检测由振动流量设备中流动的流体内夹带 的气体或颗粒物产生的过程扰动的方法包括以下步骤测量驱动增益，测量敏感元件振幅， 并根据测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较以及测量的敏感元件振幅和敏感元件 振幅阈值之间的比较来检测过程扰动的存在。在本发明的又一个实施例中，一种计算机程序产品包括计算机可用介质，包含可
5执行代码用于执行检测由振动流量设备中流动的流体内夹带的气体或颗粒物产生的过程 扰动的过程，该过程包括根据测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较以及空隙率和 空隙率阈值之间的比较来检测过程扰动的存在。在本发明的再一个实施例中，一种计算机程序产品包括计算机可用介质，包含可 执行代码用于执行检测由振动流量设备中流动的流体内夹带的气体或颗粒物产生的过程 扰动的过程，该过程包括根据测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较以及测量的敏 感元件振幅和敏感元件振幅阈值之间的比较来检测过程扰动的存在。在本发明进一步的实施例中，一种用于检测由振动流量设备中流动的流体内夹带 的气体或颗粒物产生的过程扰动的系统包括至少一条管路，至少一个驱动器，至少一个敏 感元件以及一种或多种电子设备。所述至少一条管路用于接收流体。所述至少一个驱动器 用于使所述至少一条管路振动。所述至少一个敏感元件用于测量所述至少一条管路的动 作。一种或多种电子设备用于根据测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较以及空隙率 和空隙率阈值之间的比较来检测过程扰动。在本发明再进一步的实施例中，一种用于检测由振动流量设备中流动的流体内夹 带的气体或颗粒物产生的过程扰动的系统包括至少一条管路，至少一个驱动器，至少一个 敏感元件以及一种或多种电子设备。所述至少一条管路用于接收流体。所述至少一个驱动 器用于使所述至少一条管路振动。所述至少一个敏感元件用于测量所述至少一条管路的动 作。一种或多种电子设备用于根据测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较以及测量的 敏感元件振幅和敏感元件振幅阈值之间的比较来检测过程扰动。^M根据本发明的一种应用，一种用于检测由振动流量设备中流动的流体内夹带的气 体或颗粒物产生的过程扰动的方法包括以下步骤测量驱动增益；确定空隙率；并根据测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较以及空隙率和空隙率阈值之间 的比较来检测过程扰动的存在。优选地，测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较包括确定测量的驱动增益是 否基本上等于驱动增益阈值。优选地，测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较包括确定测量的驱动增益是 否小于驱动增益阈值。优选地，空隙率和空隙率阈值之间的比较包括确定空隙率是否小于空隙率阈值。优选地，空隙率和空隙率阈值之间的比较包括确定空隙率是否大于空隙率阈值。优选地，测量的驱动增益之间的比较包括确定测量的驱动增益是否基本上等于驱 动增益阈值，而空隙率和空隙率阈值之间的比较包括确定空隙率是否大于空隙率阈值。优选地，该方法进一步包括输出信息，推荐一种或多种操作，或者执行一种或多种 操作以降低过程扰动的严重性或者降低过程扰动对于通过振动流量设备测量的特征的准 确度所具有的不利影响。优选地，该方法进一步包括根据测量的质量流速和标称的质量流速阈值之间的比 较来检测过程扰动的存在。
优选地，测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较包括确定测量的驱动增益是 否基本上等于驱动增益阈值。优选地，测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较包括确定测量的驱动增益是 否小于驱动增益阈值。优选地，空隙率和空隙率阈值之间的比较包括确定空隙率是否小于空隙率阈值。优选地，测量的质量流速和标称的质量流速阈值之间的比较包括确定测量的质量 流速是否大于标称的质量流速阈值。优选地，测量的质量流速和标称的质量流速阈值之间的比较包括确定测量的质量 流速是否小于标称的质量流速阈值。优选地，测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较包括确定测量的驱动增益是 否小于驱动增益阈值，测量的质量流速和标称的质量流速阈值之间的比较包括确定测量的 质量流速是否大于标称的质量流速阈值，而空隙率和空隙率阈值之间的比较包括确定空隙 率是否小于空隙率阈值。优选地，测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较包括确定测量的驱动增益是 否基本上等于驱动增益阈值，测量的质量流速和标称的质量流速阈值之间的比较包括确定 测量的质量流速是否小于标称的质量流速阈值，而空隙率和空隙率阈值之间的比较包括确 定空隙率是否小于空隙率阈值。优选地，该方法进一步包括输出信息，推荐一种或多种操作，或者执行一种或多种 操作以降低过程扰动的严重性或者降低过程扰动对于通过振动流量设备测量的特征的准 确度所具有的不利影响。根据本发明的另一种应用，一种用于检测由振动流量设备中流动的流体内夹带的 气体或颗粒物产生的过程扰动的方法包括以下步骤测量驱动增益；测量敏感元件振幅；并根据测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较以及测量的敏感元件振幅和敏 感元件振幅阈值之间的比较来检测过程扰动的存在。优选地，测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较包括确定测量的驱动增益是 否基本上等于驱动增益阈值。优选地，测量的敏感元件振幅和敏感元件振幅阈值之间的比较包括确定测量的敏 感元件振幅是否大于敏感元件振幅阈值。优选地，测量的敏感元件振幅和敏感元件振幅阈值之间的比较包括确定测量的敏 感元件振幅是否小于敏感元件振幅阈值。优选地，测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较包括确定测量的驱动增益是 否基本上等于驱动增益阈值，而测量的敏感元件振幅和敏感元件振幅阈值之间的比较包括 确定测量的敏感元件振幅是否大于敏感元件振幅阈值。优选地，测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较包括确定测量的驱动增益是 否基本上等于驱动增益阈值，而测量的敏感元件振幅和敏感元件振幅阈值之间的比较包括 确定测量的敏感元件振幅是否小于敏感元件振幅阈值。优选地，该方法进一步包括输出信息，推荐一种或多种操作，或者执行一种或多种操作以降低过程扰动的严重性或者降低过程扰动对于通过振动流量设备测量的特征的准 确度所具有的不利影响。根据本发明的又一种应用，一种计算机程序产品包括计算机可用介质，包含可执 行代码用于执行检测由振动流量设备中流动的流体内夹带的气体或颗粒物产生的过程扰 动的过程，该过程包括根据测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较以及空隙率和空隙率阈值之间 的比较来检测过程扰动的存在。优选地，该过程进一步包括根据测量的质量流速和标称的质量流速阈值之间的比 较来检测过程扰动的存在。根据本发明的再一种应用，一种计算机程序产品包括计算机可用介质，包含可执 行代码用于执行检测由振动流量设备中流动的流体内夹带的气体或颗粒物产生的过程扰 动的过程，该过程包括根据测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较以及测量的敏感元件振幅和敏 感元件振幅阈值之间的比较来检测过程扰动的存在。根据本发明进一步的应用，一种用于检测由振动流量设备中流动的流体内夹带的 气体或颗粒物产生的过程扰动的系统包括用于接收流体的至少一条管路；用于使所述至少一条管路振动的至少一个驱动器；用于测量所述至少一条管路的动作的至少一个敏感元件；一种或多种电子设备，用于根据测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较以及 空隙率和空隙率阈值之间的比较来检测过程扰动。优选地，一种或多种电子设备用于根据测量的质量流速和标称的质量流速阈值之 间的进一步比较来检测过程扰动的存在。根据本发明再进一步的应用，一种用于检测由振动流量设备中流动的流体内夹带 的气体或颗粒物产生的过程扰动的系统包括用于接收流体的至少一条管路；用于使所述至少一条管路振动的至少一个驱动器；用于测量所述至少一条管路的动作的至少一个敏感元件；一种或多种电子设备，用于根据测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较以及 测量的敏感元件振幅和敏感元件振幅阈值之间的比较来检测过程扰动。
图1示出了本发明实施例中的振动流量设备的透视图。
具体实施例方式图1示出了形式为Coriolis流量计的振动流量设备5的示例，包括传感器组件10 以及一种或多种电子设备20。一种或多种电子设备20被通过引线100连接至传感器组件 10以测量流动物质的特性例如密度、质量流速、体积流速、总质量流量、温度以及路径26上 的其他信息。
本示例中的传感器组件10包括一对法兰101和101 ‘；歧管102和102'；驱动 器104;敏感元件105-105'；管路103A和103B以及支撑板120-124。歧管102，102'被固 定至管路103A和103B的相对两端。驱动器104以及敏感元件105和105'被连接至管路 103A和103B。驱动器104在驱动器104能够使管路103A，103B彼此相对振动的位置被固 定至管路103A，103B。敏感元件在相对的两端被固定至管路103A，103B以检测管路103A， 103B相对两端的振动中的相位差。无论管路的数量、驱动器的数量、敏感元件的数量、振动 的运行模式或流动物质的被确定特性如何，将本文中介绍的原理与例如包括密度计在内的 任意类型的振动流量设备结合使用都将落在本发明的保护范围内，这对于本领域技术人员 来说应该是显而易见的。本示例中的法兰101和101'被固定至歧管102和102'并将管路103A，103B连 接至管线(未示出)。在将传感器组件10插入携带有流动物质的管线系统(未示出)内 时，该物质就通过法兰101进入传感器组件10，经过入口歧管102，在此引导全部数量的材 料进入管路103A和103B，流过管路103A和103B，然后回到出口歧管102'，在此它通过法 兰101'离开传感器组件10。管路103A和103B被优选地选择并恰当地安装至入口歧管102和出口歧管102' 以关于弯曲轴W-W和W' -W'分别具有基本相同的质量分布、转动惯量和弹性系数。管路 以基本上平行的方式从歧管向外延伸。尽管图中示出的管路103A，103B被设置为大致U形， 但是将管路103A，103B设置为其他形状例如直线或不规则形状也都落在本发明的保护范 围内。在本示例中，管路103A-B由驱动器104沿相反方向围绕它们各自的弯曲轴W和 W'驱动并处于所谓的流量计第一异相弯曲模式。驱动器104可以包括多种公知装置中的 一种，例如安装至管路103A的磁铁和安装至管路103B的反作用线圈。输送交流电通过反 作用线圈以造成管路103A，103B振动。由一种或多种电子设备20施加适当的驱动信号，通 过引线110送至驱动器104。在本示例中，一种或多种电子设备20生成驱动信号并通过引线110将其传送至驱 动器104，这就促使驱动器104振动管路103A和103B。不过，生成用于多个驱动器的多路驱 动信号也落在本发明的保护范围之内。一种或多种电子设备20处理来自于敏感元件105， 105'的左侧和右侧速度信号以计算质量流速。路径26提供了输入和输出装置以允许一种 或多种电子设备20与操作人员交互。一种或多种电子设备20的电路介绍对于理解本发明 来说是不需要的，因此为了本说明书的简便而省略。另外，图1的说明仅仅是提供作为一种 可行的振动流量设备的工作示例而不应被理解为限定了本发明的教导。根据本实施例的一种应用，一种或多种电子设备20用于确定过程扰动的存在，过 程扰动在流过管路103A，103B的流体中夹带有气泡或颗粒物时出现。根据本实施例的另一 种应用，一种或多种电子设备20用于确定过程扰动的严重性。更具体地，申请人已经发现 某些参数特别是驱动增益、质量流速、空隙率和敏感元件振幅参数的各种组合在与各自的 阈值相比较时对于确定过程扰动的存在和过程扰动的严重性来说是非常有效的。根据本实施例的一种应用，过程扰动的存在和严重性可以通过确定驱动增益和驱 动增益阈值之间的关系而确认。如本文中所用，术语驱动增益是指驱动流量管达到确定振 幅所需功率数值的测量值。该值可以从用于单相流体的5%左右的低标称值变化到用于多相流体的100%的数值。根据本实施例的另一种应用，过程扰动的存在和严重性可以通过确定物质的质量 流速和标称的质量流速阈值之间的关系而确认。如本文中所用，标称的质量流速是指从流 量计的入口到出口压力下降一个大气压或101.3kPa所对应的流速。根据本实施例的再一种应用，过程扰动的存在和严重性可以通过确定物质的空隙 率和空隙率阈值之间的关系而确认。如本文中所用，术语空隙率是指气相体积除以流量管 的总体积。根据本实施例的再一种应用，过程扰动的存在和严重性可以通过确定一个或多个 敏感元件的振幅和敏感元件振幅阈值之间的关系而确认。如本文中所用，敏感元件的振幅 是指由一个或多个敏感元件例如敏感元件105和105'产生的敏感元件信号的电压。在本发明的一个实施例中，过程扰动的存在和严重性可以通过确定测量的驱动增 益和驱动增益阈值之间的关系、测量的质量流速和标称的质量流速阈值之间的关系以及空 隙率和空隙率阈值之间的关系而确认。更具体地，在本发明的一个实施例中，过程扰动的存 在和严重性可以通过确定测量的驱动增益是否超出驱动增益阈值，测量的质量流速是否超 出标称的质量流速阈值以及空隙率是否低于空隙率阈值而确认。作为示例而非加以限制， 在本发明的一个实施例中，满足以下条件时即可确认存在微小的过程扰动测量的驱动增益< 100% ；测量的质量流速(“M”)>标称质量流速(“MN。m”)的0. 04 ；并且空隙率<0.2。在本发明的另一个实施例中，过程扰动的存在和严重性可以通过确定测量的驱动 增益和驱动增益阈值之间的关系以及一个或多个敏感元件信号的测量振幅与敏感元件振 幅阈值之间的关系而确认。更具体地，在本发明的另一个实施例中，过程扰动的存在和严重 性可以通过确定测量的驱动增益是否等于驱动增益阈值以及一个或多个敏感元件信号的 测量振幅是否超出敏感元件振幅阈值而确认。作为示例而非加以限制，在本发明的一个实 施例中，满足以下条件时即可确认存在明显的过程扰动测量的驱动增益=100% ；并且测量的敏感元件振幅(“P0”)> 0. 07伏。在本发明的又一个实施例中，过程扰动的存在和严重性可以通过确定测量的驱动 增益和驱动增益阈值之间的关系、测量的质量流速和标称的质量流速阈值之间的关系以及 空隙率和空隙率阈值之间的关系而确认。更具体地，在本发明的又一个实施例中，过程扰动 的存在和严重性可以通过确定测量的驱动增益是否等于驱动增益阈值，测量的质量流速是 否小于标称的质量流速阈值以及空隙率是否低于空隙率阈值而确认。作为示例而非加以限 制，在本发明的又一个实施例中，满足以下条件时即可确认存在明显的过程扰动测量的驱动增益=100% ；测量的质量流速(“M”)<标称质量流速("Mnodi")的0. 04 ；并且空隙率<0.2。在本发明的再一个实施例中，过程扰动的存在和严重性可以通过确定测量的驱动 增益和驱动增益阈值之间的关系以及一个或多个敏感元件信号的测量振幅与敏感元件振 幅阈值之间的关系而确认。更具体地，在本发明的再一个实施例中，过程扰动的存在和严重
10性可以通过确定测量的驱动增益是否等于驱动增益阈值以及一个或多个敏感元件信号的 测量振幅是否小于敏感元件振幅阈值而确认。作为示例而非加以限制，在本发明的再一个 实施例中，满足以下条件时即可确认存在严重的过程扰动测量的驱动增益=100% ；并且测量的敏感元件振幅(“P0”)< 0. 07伏。在本发明再进一步的实施例中，过程扰动的存在和严重性可以通过确定测量的驱 动增益和驱动增益阈值之间的关系以及空隙率与空隙率阈值之间的关系而确认。更具体 地，在本发明再进一步的实施例中，过程扰动的存在和严重性可以通过确定测量的驱动增 益是否等于驱动增益阈值以及空隙率是否超出空隙率阈值而确认。作为示例而非加以限 制，在本发明再进一步的实施例中，满足以下条件时即可确认存在严重的过程扰动测量的驱动增益=100% ；并且空隙率>0.2。本领域技术人员应该理解，用一组或多组电子设备20通过上述公开关系中的任 何一种或任意组合来确定过程扰动的存在和严重性都落在本发明的保护范围以内。而且， 本领域技术人员应该理解确定阈值应该取决于各种因素，例如但不限于仪表尺寸、仪表频 率、流量管形状、流量管尺寸、电子设备封装、驱动装置设计、敏感元件装置设计、安装方向 以及各种其他的仪表设计参数。在本发明的保护范围内，具体的阈值可以经验性地确定。例 如而非限制性地，可以在包括基准液体流量计、基准气体流量计、压力传感器、温度传感器 以及用于改变上述参数所必须的其他组件的流量设备中进行经验性测试并确定仪表在改 变的条件下对多相流的测量性能。因此，尽管以上提供的特定阈值是通过使用弯曲的管状 仪表设计而在大约IOOHz的工作频率下得出的，但是本发明并不局限于以上提供作为示例 的特定阈值。根据进一步的实施例应用，一种或多种电子设备20可以用于输出某些信息，推荐 某些操作，或者执行可以被用于降低检测到的过程扰动的严重性或者降低检测到的过程扰 动对于生成准确数据所具有的影响的某些操作。本领域技术人员应该理解的是根据用户或 程序输入以及振动流量设备的类型可以获知各种不同水平的信息。已知的信息类型可以影 响到由一种或多种电子设备20产生的信息或动作类型。作为示例而非限制，第一水平的信息可以包括与用户或程序输入无关的已知信 息。根据振动流量设备的类型，第一水平的信息可以包括驱动增益、敏感元件振幅(“P0”)、 质量流速(“M”)、振动频率(“f”)、温度(“T”)、标称的质量流速(“Mn:)以及任意的 仪表警报。作为示例而非限制，第二水平的信息可以包括如果用户或程序输入液体密度则为 已知的信息。根据振动流量设备的类型，第二水平的信息可以包括粗略的空隙率以及在管 振动期间由声波影响造成的测量误差和由气泡相对于液体的移动造成的测量误差之间的 比值。作为示例而非限制，第三水平的信息可以包括如果用户或程序输入管线压力 (“PJ)、管线尺寸、压降和液体密度则为已知的信息。根据振动流量设备的类型，第三水平 的信息可以包括最低流体压力("Pmin”)和流体的蒸气压("Pvap。/’)。作为示例而非限制，第四水平的信息可以包括如果用户或程序输入管线压力、管线尺寸、压降、液体密度和流体在管线温度下的蒸气压("Pvap。/’)则为已知的信息。根据振 动流量设备的类型，第四水平的信息可以包括关于气穴现象或气泡渗入到流动材料内是否 正在发生的指示。 作为示例而非限制，根据已知的信息水平，一种或多种电子设备20在微小的过程 扰动期间可以输出、推荐或执行以下操作
0096] 信息水平输出、推荐或执行的操作
0097]1
0098]
0099]
0100] 0101] 2 0102]
0103]
0104]
0105]
0106]
0107]3
0108]
0109]
0110] 0111]
0112]4
0113]
0114]
增大压力而不降低流速以降低气体的体积分数 如果P (测量密度)< P 假定密度)并且f < 200Hz，那么粗略的 气体体积分数就在(P L- P ) / P L的50 %和(P L- P ) / P L的125 %之 间，其中
f=振动频率；
P =由振动流量设备测量的密度；以及
P L =假定的流体密度(通常为用户输入)
如果仪表中的最小静压大约为Pmin，则确保流体在T的蒸气
压小于Pmin以避免闪蒸，
其中
T=用。C表示的温度；以及 Pfflin =流体的最小压力
如果Pvap > Pfflin(预期有闪蒸)，那么就增大管线压力或者降低
温度以消除来自该过程的气体，
其中
Pvapw=流体的蒸气压；以及 Pfflin =流体的最小压力
0115] 作为示例而非限制，根据已知信息的水平，一种或多种电子设备20在明显的过程 扰动期间可以输出、推荐或执行以下操作
信息水平输出、推荐或执,行的操作
1增大压力而不降低流速以降低气体的体积分数
如果M < 0. 3XMn。m，那么就将流速增加到至少为0. 5XMn。m(有 气体存在时，为了高精度可能希望流速高) 1其中
M=质量流速；以及 Mnoffl =标称的质量流速
直接增加仪表上游的混合程度(有气体存在时，为了高精度
1
可能希望流体被很好地混合)
如果P (测量密度)< P 假定密度)并且f < 200Hz，那么粗略的 气体体积分数就在(P L- P ) / P L的50 %和(P L- P ) / P L的125 %之
0116]
0117]
0118]
0119]
0120] 0121] 0122]
0123]
0124]
0125]
0126]
0127]
0128]
间,其中f=振动频率；ρ =由振动流量设备测量的密度；以及ρ L =假定的流体密度(通常为用户输入)如果仪表中的最小静压大约为Pmin，则确保流体在T的蒸气压小于Pmin以避免闪蒸，3其中T =用。C表示的温度；以及Pmin=流体的最小压力如果Pvapw > Pfflin(预期有闪蒸)，那么就增大管线压力或者降低温度以消除来自该过程的气体，4其中Pvapor =流体的蒸气压；以及Pmin=流体的最小压力作为示例而非限制，根据已知信息的水平，一种或多种电子设备20在严重的过程 扰动期间可以输出、推荐或执行以下操作信息水平输出、推荐或执行的操作1增大压力而不降低流速以降低气体的体积分数如果M < 0. 3XMn。m，那么就将流速增加到至少为0. 5XMn。m(有气体存在时，为了高精度可能希望流速高)1其中M=质量流速；以及Mnom =标称的质量流速直接增加仪表上游的混合程度(有气体存在时，为了高精度1可能希望流体被很好地混合)如果PO < POks，那么就降低气体体积分数(仪表未正常工作)其中PO=敏感元件振幅；以及1POks =用于敏感元件振幅的阈值，低于该阈值则一种或多种电子设备20就确定管路没有振动。通常在PO下降到低于POks时，电子设备就改变发送至驱动器的驱动信号以尝试引发振动。这样相应地就会阻止在多相流期间的准确测量。如果ρ (测量密度)< P 假定密度)并且f < 200Hz，那么粗略的2气体体积分数就在(P L- P ) / P L的50 %和(P L- P ) / P L的125 %之间,其中T =用。C表示的温度；以及Pmin=流体的最小压力
如果仪表中的最小静压大约为Pmin，则确保流体在T的蒸气压小于Pmin以避免闪蒸，3其中T =用。C表示的温度；以及Pmin=流体的最小压力如果Pvapw > Pfflin(预期有闪蒸)，那么就增大管线压力或者降低温度以消除来自该过程的气体，4其中Pvapor =流体的蒸气压；以及Pmin=流体的最小压力本领域技术人员应该理解上述实施例中的原理可以被编写到计算机程序产品例 如安装在一种或多种电子设备20上的软件中。本说明书介绍了具体示例以教导本领域技术人员如何实现并使用本发明的最佳 模式。为了教导本发明的原理，已经简化或省略了一些常规内容。本领域技术人员应该理解 根据这些示例获得的变型也都落在本发明的保护范围之内。以上实施例的详细说明并非是 对发明人所理解的落在本发明保护范围内的所有实施例的穷举说明。作为示例而非限制， 一种或多种电子设备20可以远离传感器组件10并以任何方式例如通过互联网连接方式与 其连接。本领域技术人员应该理解上述实施例中的某些元件可以有所变化地被组合或删 除以得到更多的实施例，并且这些更多的实施例也都落在本发明的保护范围和教导之内。 对于本领域技术人员来说，上述实施例可以被完全或部分地加以组合从而在本发明的保护 范围和教导之内形成另外的实施例，这也是显而易见的。因此，尽管为了说明性的目的而在本文中介绍了本发明的具体实施例和示例，但 是在本发明的保护范围内本领域技术人员能够想到的各种等价变形都是可能的。本文中提 供的教导可以被应用到与以上介绍的和附图中示出的实施例不同的其他实施例中。因此， 本发明的保护范围应由以下的权利要求确定。
权利要求
一种用于检测由振动流量设备(5)中流动的流体内夹带的气体或颗粒物产生的过程扰动的方法，包括以下步骤测量驱动增益；确定空隙率；并根据测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较以及空隙率和空隙率阈值之间的比较来检测过程扰动的存在。
2.如权利要求1所述的用于检测过程扰动的方法，其中测量的驱动增益和驱动增益阈 值之间的比较包括确定测量的驱动增益是否基本上等于驱动增益阈值。
3.如权利要求1所述的用于检测过程扰动的方法，其中测量的驱动增益和驱动增益阈 值之间的比较包括确定测量的驱动增益是否小于驱动增益阈值。
4.如权利要求1所述的用于检测过程扰动的方法，其中空隙率和空隙率阈值之间的比 较包括确定空隙率是否小于空隙率阈值。
5.如权利要求1所述的用于检测过程扰动的方法，其中空隙率和空隙率阈值之间的比 较包括确定空隙率是否大于空隙率阈值。
6.如权利要求1所述的用于检测过程扰动的方法，其中测量的驱动增益之间的比较包 括确定测量的驱动增益是否基本上等于驱动增益阈值，而空隙率和空隙率阈值之间的比较 包括确定空隙率是否大于空隙率阈值。
7.如权利要求1所述的用于检测过程扰动的方法，其中所述方法进一步包括输出信 息，推荐一种或多种操作，或者执行一种或多种操作以降低过程扰动的严重性或者降低过 程扰动对于通过振动流量设备测量的特征的准确度所具有的不利影响。
8.如权利要求1所述的用于检测过程扰动的方法，其中所述方法进一步包括以下步骤测量质量流速；并根据测量的质量流速和标称的质量流速阈值之间的比较来检测过程扰动的存在。
9.如权利要求8所述的用于检测过程扰动的方法，其中测量的驱动增益和驱动增益阈 值之间的比较包括确定测量的驱动增益是否基本上等于驱动增益阈值。
10.如权利要求8所述的用于检测过程扰动的方法，其中测量的驱动增益和驱动增益 阈值之间的比较包括确定测量的驱动增益是否小于驱动增益阈值。
11.如权利要求8所述的用于检测过程扰动的方法，其中空隙率和空隙率阈值之间的 比较包括确定空隙率是否小于空隙率阈值。
12.如权利要求8所述的用于检测过程扰动的方法，其中测量的质量流速和标称的质 量流速阈值之间的比较包括确定测量的质量流速是否大于标称的质量流速阈值。
13.如权利要求8所述的用于检测过程扰动的方法，其中测量的质量流速和标称的质 量流速阈值之间的比较包括确定测量的质量流速是否小于标称的质量流速阈值。
14.如权利要求8所述的用于检测过程扰动的方法，其中测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较包括确定测量的驱动增益是否小于驱动 增益阈值；测量的质量流速和标称的质量流速阈值之间的比较包括确定测量的质量流速是否大 于标称的质量流速阈值；而空隙率和空隙率阈值之间的比较包括确定空隙率是否小于空隙率阈值。
15.如权利要求8所述的用于检测过程扰动的方法，其中测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较包括确定测量的驱动增益是否基本上等 于驱动增益阈值；测量的质量流速和标称的质量流速阈值之间的比较包括确定测量的质量流速是否小 于标称的质量流速阈值；而空隙率和空隙率阈值之间的比较包括确定空隙率是否小于空隙率阈值。
16.如权利要求8所述的用于检测过程扰动的方法，其中所述方法进一步包括输出信 息，推荐一种或多种操作，或者执行一种或多种操作以降低过程扰动的严重性或者降低过 程扰动对于通过振动流量设备测量的特征的准确度所具有的不利影响。
17.一种用于检测由振动流量设备(5)中流动的流体内夹带的气体或颗粒物产生的过 程扰动的方法，包括以下步骤测量驱动增益；测量敏感元件振幅；并根据测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较以及测量的敏感元件振幅和敏感元 件振幅阈值之间的比较来检测过程扰动的存在。
18.如权利要求17所述的用于检测过程扰动的方法，其中测量的驱动增益和驱动增益 阈值之间的比较包括确定测量的驱动增益是否基本上等于驱动增益阈值。
19.如权利要求17所述的用于检测过程扰动的方法，其中测量的敏感元件振幅和敏感 元件振幅阈值之间的比较包括确定测量的敏感元件振幅是否大于敏感元件振幅阈值。
20.如权利要求17所述的用于检测过程扰动的方法，其中测量的敏感元件振幅和敏感 元件振幅阈值之间的比较包括确定测量的敏感元件振幅是否小于敏感元件振幅阈值。
21.如权利要求17所述的用于检测过程扰动的方法，其中测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较包括确定测量的驱动增益是否基本上等 于驱动增益阈值；而测量的敏感元件振幅和敏感元件振幅阈值之间的比较包括确定测量的敏感元件振幅 是否大于敏感元件振幅阈值。
22.如权利要求17所述的用于检测过程扰动的方法，其中测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较包括确定测量的驱动增益是否基本上等 于驱动增益阈值；而测量的敏感元件振幅和敏感元件振幅阈值之间的比较包括确定测量的敏感元件振幅 是否小于敏感元件振幅阈值。
23.如权利要求17所述的用于检测过程扰动的方法，其中所述方法进一步包括输出信 息，推荐一种或多种操作，或者执行一种或多种操作以降低过程扰动的严重性或者降低过 程扰动对于通过振动流量设备测量的特征的准确度所具有的不利影响。
24.—种计算机程序产品，包括计算机可用介质，包含可执行代码用于执行检测由振动 流量设备中流动的流体内夹带的气体或颗粒物产生的过程扰动的过程，所述过程包括根据测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较以及空隙率和空隙率阈值之间的比 较来检测过程扰动的存在。
25.如权利要求24所述的计算机产品，其中所述过程进一步包括根据测量的质量流速 和标称的质量流速阈值之间的比较来检测过程扰动的存在。
26.一种计算机程序产品，包括计算机可用介质，包含可执行代码用于执行检测由振动 流量设备中流动的流体内夹带的气体或颗粒物产生的过程扰动的过程，所述过程包括根据测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较以及测量的敏感元件振幅和敏感元 件振幅阈值之间的比较来检测过程扰动的存在。
27.一种用于检测由振动流量设备(5)中流动的流体内夹带的气体或颗粒物产生的过 程扰动的系统，包括用于接收流体的至少一条管路(103A)；用于使所述至少一条管路(103A)振动的至少一个驱动器(104)；用于测量所述至少一条管路(103A)的动作的至少一个敏感元件(105)；一种或多种电子设备(20)，用于根据测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较以及 空隙率和空隙率阈值之间的比较来检测过程扰动。
28.如权利要求27所述的用于检测过程扰动的系统，其中所述一种或多种电子设备 (20)用于根据测量的质量流速和标称的质量流速阈值之间的进一步比较来检测过程扰动 的存在。
29.一种用于检测由振动流量设备(5)中流动的流体内夹带的气体或颗粒物产生的过 程扰动的系统，包括用于接收流体的至少一条管路(103A)；用于使所述至少一条管路(103A)振动的至少一个驱动器(104)；用于测量所述至少一条管路(103A)的动作的至少一个敏感元件(105)；一种或多种电子设备(20)，用于根据测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较以及 测量的敏感元件振幅和敏感元件振幅阈值之间的比较来检测过程扰动。
全文摘要
本发明涉及用于检测过程扰动的系统、方法和计算机程序产品，过程扰动来自振动流量设备(5)中流动的流体内夹带的气体或颗粒物。在一个实施例中，所述系统、方法和计算机程序可以包括在测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较以及在空隙率和空隙率振幅阈值之间的比较。在另一个实施例中，所述系统、方法和计算机程序可以包括在测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较，在空隙率和空隙率振幅阈值之间的比较，以及在测量的质量流速和标称的质量流速阈值之间的比较。在又一个实施例中，所述系统、方法和计算机程序可以包括在测量的驱动增益和驱动增益阈值之间的比较以及在测量的敏感元件振幅和敏感元件振幅阈值之间的比较。
文档编号G01F1/74GK101946165SQ200880126573
公开日2011年1月12日 申请日期2008年2月11日 优先权日2008年2月11日
发明者C·P·斯塔克, J·魏因施泰因 申请人:微动公司