JP5728052B2 - 流量計における幾何学的熱補償のための計器電子装置及び方法 - Google Patents
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Description
FCFは流量計の管路の剛性と幾何学的形状とに主に依存する。幾何学的形状は、位相又は時間の2つの測定が行われる場所のような特徴を含む。剛性は、流れ管路の材質特性と管路の幾何学的形状とに依存する。特定の流量計の場合、FCF値及びzero値は、特定の校正温度において2つの既知の質量流量で流れる校正流体により実施される校正プロセスによって見出される。
上記の関数φの勾配はFTと呼ばれることが多く、典型的には、特定の流量計設計又は流量計群に対する実験を通して決定される。従来技術においては、FCFは、温度に対する弾性率の勾配と本質的に同一であると普通は考えられている。しかし、弾性率は、流量計が動作する全温度範囲にわたって線形であるとは限らない。この非線形性を補償するために、この変化を更に良好に補償する高次多項式、例えば下記の式3、即ち
上記の関数φの勾配はDTと呼ばれることが多く、典型的には、特定の流量計設計又は流量計群に対する実験を通して決定される。留意されるように、質量流量におけると同様に、密度温度補償プロセスに対する温度の影響を除くために、高次関数を用いることができる。FTと同様に、従来技術においては、DTは、温度に対する弾性率の勾配と同一であると普通は考えられている。その結果、従来技術においては、質量流量と密度が同じように温度補償される。
計器電子装置の1つの態様において、幾何学的熱補償係数(TFe)は一次式を含む。
計器電子装置の他の態様において、幾何学的熱補償係数(TFe)は多項式を含む。
計器電子装置の別の態様において、計器電子装置は、密度及び質量流量を記憶するよう構成された記憶システムを更に備える。
計器電子装置の更に別の態様において、処理システムは、センサ信号と幾何学的熱補償係数(TFe)とから1つ以上の流れ特性を計算するよう構成される。
計器電子装置の更に別の態様において、処理システムは、式
計器電子装置の更に別の態様において、(TFy)項は弾性率熱補償項を含む。
計器電子装置の更に別の態様において、処理システムは、式
計器電子装置の更に別の態様において、(TFy)項は弾性率熱補償項を含む。
方法の他の態様において、幾何学的熱補償係数(TFe)は多項式を含む。
方法の更に他の態様において、計算することは、温度信号(T)及び一次熱膨張係数α又は多項式を用いて1つ又は複数の流れ管路に対する幾何学的熱補償係数(TFe)を計算することを更に含む。
方法の更に別の態様において、方法は、センサ信号と幾何学的熱補償係数(TFe)とから1つ以上の流れ特性を計算することを更に含む。
方法の更に別の態様において、方法は、式
方法の更に別の態様において、(TFy)項は弾性率熱補償項を含む。
方法の更に別の態様において、方法は、式
方法の更に別の態様において、(TFy)項は弾性率熱補償項を含む。
弾性率(E)は温度と共に変化する。下記の式8、即ち
l0項は基準温度T0での長さであり、(TFe)項は幾何学的熱膨張係数である。ここでも、(TFe)項は、(T−T0、即ちΔT)及び(α)項を含む幾何学的熱膨張係数を含む。α項は、本発明にしたがって導入される一次熱膨張係数を含む。α項は、幾何学的な膨張や収縮を熱的に補償するために導入される。
管の質量は温度の共に変化することはないので、その密度は体積膨張と共に減少しなければならない。温度の函数としての管の密度(ρt)は下記の式13、即ち
式6〜式14を用いると、流体密度(ρf)は、下記の式15、即ち
時間遅延(Δt)は、下記の式17、即ち
質量流量
Claims (12)
- 振動型流量計(5)における幾何学的熱補償のための計器電子装置(20)であって、前記振動型流量計(5)の1つ又は複数の振動型センサ信号と温度信号Tとを受け取るように構成されたインターフェース(23)を備える計器電子装置(20)において、
前記インターフェース(23)と結合され、前記1つ又は複数の振動型センサ信号と前記温度信号(T)とを受け取るように構成され、前記温度信号(T)を用いて前記振動型流量計(5)の1つ又は複数の流れ管路(130、130’)の幾何学的熱補償係数(TFe)を計算する処理システム(24)を備え、
前記幾何学的熱補償係数(TFe)が1つ又は複数の振動型センサ信号を処理するのに用いられ、
前記幾何学的熱補償係数(TFe)が、高次多項式表現を含み、
前記処理システム24が、式
計器電子装置。 - 前記(TFy)項が弾性率熱補償項を含む、請求項1に記載の計器電子装置。
- 振動型流量計(5)における幾何学的熱補償のための計器電子装置(20)であって、前記振動型流量計(5)の1つ又は複数の振動型センサ信号と温度信号Tとを受け取るように構成されたインターフェース(23)を備える計器電子装置(20)において、
前記インターフェース(23)と結合され、前記1つ又は複数の振動型センサ信号と前記温度信号(T)とを受け取るように構成され、前記温度信号(T)を用いて前記振動型流量計(5)の1つ又は複数の流れ管路(130、130’)の幾何学的熱補償係数(TFe)を計算する処理システム(24)を備え、
前記幾何学的熱補償係数(TFe)が1つ又は複数の振動型センサ信号を処理するのに用いられ、
前記幾何学的熱補償係数(TFe)が、高次多項式表現を含み、
前記処理システム(24)が、式
計器電子装置。 - 前記(TFy)項が弾性率熱補償項を含む、請求項3に記載の計器電子装置。
- 振動型流量計における幾何学的熱補償のための方法であって、前記振動型流量計の1つ又は複数の振動型センサ信号と温度信号(T)とを受け取るステップを含む方法において、
前記温度信号(T)を用いて前記振動型流量計の1つ又は複数の流れ管路の幾何学的熱補償係数(TFe)を計算するステップを備え、
前記幾何学的熱補償係数(TFe)が1つ又は複数の振動型センサ信号を処理するのに用いられ、
前記幾何学的熱補償係数(TFe)が、高次多項式表現を含み、
式
方法。 - 前記(TFy)項が弾性率熱補償項を含む、請求項5に記載の方法。
- 振動型流量計における幾何学的熱補償のための方法であって、前記振動型流量計の1つ又は複数の振動型センサ信号と温度信号(T)とを受け取るステップを含む方法において、
前記温度信号(T)を用いて前記振動型流量計の1つ又は複数の流れ管路の幾何学的熱補償係数(TFe)を計算するステップを備え、
前記幾何学的熱補償係数(TFe)が1つ又は複数の振動型センサ信号を処理するのに用いられ、
前記幾何学的熱補償係数(TFe)が、高次多項式表現を含み、
式
方法。 - 前記(TFy)項が弾性率熱補償項を含む、請求項7に記載の方法。
- 振動型流量計における幾何学的熱補償のための方法であって、前記振動型流量計の1つ又は複数の振動型センサ信号と温度信号(T)とを受け取るステップを含む方法において、
前記温度信号(T)を用いて前記振動型流量計の1つ又は複数の流れ管路の幾何学的熱補償係数(TFe)を計算するステップであって、当該幾何学的熱補償係数(TFe)が、高次多項式表現を含むものと、
熱的に補償された密度と熱的に補償された質量流量とのうちの少なくとも一方を計算するステップと、
を備え、
前記幾何学的熱補償係数(TFe)が1つ又は複数の振動型センサ信号を処理するのに用いられ、
熱的に補償された密度を計算する前記ステップが、式
方法。 - 前記(TFy)項が弾性率熱補償項を含む、請求項9に記載の方法。
- 振動型流量計における幾何学的熱補償のための方法であって、前記振動型流量計の1つ又は複数の振動型センサ信号と温度信号(T)とを受け取るステップを含む方法において、
前記温度信号(T)を用いて前記振動型流量計の1つ又は複数の流れ管路の幾何学的熱補償係数(TFe)を計算するステップであって、当該幾何学的熱補償係数(TFe)が、高次多項式表現を含むものと、
熱的に補償された密度と熱的に補償された質量流量とのうちの少なくとも一方を計算するステップと、
を備え、
前記幾何学的熱補償係数(TFe)が1つ又は複数の振動型センサ信号を処理するのに用いられ、
熱的に補償された質量流量を計算する前記ステップが、式
方法。 - 前記(TFy)項が弾性率熱補償項を含む、請求項11に記載の方法。
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