RU2773013C1 - Detecting a change in the vibration meter based on two base checks of the meter - Google Patents

Abstract

FIELD: measuring equipment.

SUBSTANCE: measuring electronic equipment (20) and method for detecting a change in the vibration meter (5) based on two or more base checks of the meter. Measuring electronic equipment (20) comprises an interface (201) configured to receive sensor signals (100) from the measuring node (10) and provide information based on sensor signals (100), and a processing system (202) connected communicatively with the interface (201), the processing system (202) is configured to use the information in order to determine the first base check value of the meter under a first set of process conditions, determine the second base check value of the meter under a second set of process conditions, and determine the base check value of the meter based on the first base check value of the meter and the second base check value of the meter. The second base check value of the meter is therein determined at the site of the process.

EFFECT: increase in the correctness of detecting changes in the vibration meter, increase in the accuracy of determining the base check value of the vibration meter on-line or in the course of the process, minimisation of false alarms.

15 cl, 12 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Варианты осуществления, описанные ниже, относятся к изменениям в вибрационном измерителе и, более конкретно, к обнаружению изменения в вибрационном измерителе на основе двух или более базовых проверок измерителя.The embodiments described below relate to changes in a vibration meter and, more specifically, to detecting a change in a vibration meter based on two or more basic meter checks.

Уровень техникиState of the art

Вибрационные измерители, такие как, например, расходомеры Кориолиса, измерители плотности жидкости, измерители плотности газа, измерители вязкости жидкости, измерители удельной плотности газа/жидкости, измерители относительной плотности газа/жидкости и измерители молекулярного веса газа, в целом, являются известными и используются для измерения характеристик текучих сред. В целом, вибрационные измерители содержат измерительный узел и фрагмент электронной аппаратуры. Материал в измерительном узле может быть текучим или неподвижным. Каждый тип датчика может иметь уникальные характеристики, которые измеритель должен учитывать для того, чтобы добиваться оптимальной производительности. Например, некоторые датчики могут требовать трубчатого устройства, чтобы вибрировать с конкретными уровнями смещения. Другие типы измерительного узла могут требовать специальных компенсационных алгоритмов.Vibration meters such as, for example, Coriolis flowmeters, liquid density meters, gas density meters, liquid viscosity meters, gas/liquid specific gravity meters, gas/liquid relative density meters, and gas molecular weight meters are generally known and used for measurement of fluid characteristics. In general, vibration meters contain a measuring unit and a piece of electronic equipment. The material in the measuring assembly may be fluid or immobile. Each sensor type can have unique characteristics that the meter must take into account in order to achieve optimal performance. For example, some sensors may require a tubular device to vibrate at specific displacement levels. Other types of measurement node may require special compensation algorithms.

Измерительная электронная аппаратура, среди выполнения других функций, типично включает в себя сохраненные калибровочные значения датчика для конкретного используемого датчика. Например, измерительная электронная аппаратура может включать в себя измерение жесткости. Эталонная жесткость датчика представляет фундаментальный показатель измерения, относящийся к геометрии датчика для конкретного измерительного узла, например, когда измеряется на производстве в эталонных условиях, или когда он был последний раз откалиброван. Изменение между жесткостью, измеренной после того, как вибрационный измеритель устанавливается на месте заказчика, и эталонной жесткостью датчика может представлять физическое изменение в измерительном узле вследствие покрытия, эрозии, коррозии или повреждения трубок в измерительном узле, в дополнение к другим причинам. Проверка измерителя или испытание для проверки готовности могут обнаруживать эти изменения.The meter electronics, among other functions, typically includes stored sensor calibration values for the particular sensor being used. For example, the meter electronics may include a stiffness measurement. The reference stiffness of a sensor represents a fundamental measure relating to the geometry of the sensor for a particular measurement assembly, for example when measured in production under reference conditions, or when it was last calibrated. The change between the stiffness measured after the vibration meter is installed at the customer's site and the reference stiffness of the sensor may represent a physical change in the meter assembly due to coating, erosion, corrosion, or damage to the tubes in the meter assembly, in addition to other causes. A meter test or readiness test can detect these changes.

Проверка измерителя может определять, находится ли различие между измеренной жесткостью и эталонной жесткостью в диапазоне. Например, сравнение может определять, находится ли измеренная жесткость в диапазоне эталонной жесткости. Если сравнение указывает изменение больше или за пределами диапазона, вибрационный измеритель может отправлять тревожное оповещение, чтобы уведомлять пользователя об изучении неисправности. Это простое сравнение единственного значения жесткости может, однако, не иметь возможности указывать лежащую в основе причину отказа. Т.е., пользователь не узнает, происходит ли неисправность вследствие эрозии/коррозии, повреждения (например, замерзания, слишком высокого давления и т.д.) или покрытия. Это связано с тем, что диапазон задается включающим в себя все возможные лежащие в основе причины или изменения в трубках, и чтобы предотвращать ложные тревожные оповещения - о причинах, которые существуют не из-за изменений в трубках. Примерами ложных тревожных оповещений являются увеличившаяся вариативность в показателях измерений жесткости, вызванная потоками газа с высокой скоростью или сильным шумом.The test of the meter can determine if the difference between the measured stiffness and the reference stiffness is within a range. For example, the comparison may determine if the measured stiffness is within the range of the reference stiffness. If the comparison indicates a change greater than or out of range, the vibration meter can send an alert to notify the user that the fault is being investigated. This simple comparison of a single stiffness value may, however, not be able to indicate the underlying cause of the failure. That is, the user does not know if the failure is due to erosion/corrosion, damage (eg, freezing, too high pressure, etc.) or coating. This is because the range is set to include all possible underlying causes or changes in the tubes, and to prevent false alarms about causes that are not due to changes in the tubes. Examples of false alarms are increased variability in hardness measurements caused by high velocity gas flows or loud noise.

Если изменения могут быть корректно обнаружены, тогда изменения могут быть обнаружены рано при их формировании. Дополнительно, корректное обнаружение изменений может минимизировать ложные тревожные оповещения. Если изменения в трубках могут быть идентифицированы, пользователь может уведомляться с помощью указания природы изменения. Это может предотвращать время простоя вибрационного измерителя вследствие ложных тревожных оповещений и гарантировать, что процедуры после тревожного оповещения являются более подходящими состоянию в вибрационном измерителе. Вышеописанные выгоды могут быть улучшены с помощью двух или более базовых измерений, чтобы идентифицировать изменение. Соответственно, существует необходимость в обнаружении и идентификации изменения в вибрационном измерителе на основе двух или более базовых измерений.If changes can be detected correctly, then changes can be detected early as they form. Additionally, correct change detection can minimize false alarms. If changes to the tubes can be identified, the user can be notified by indicating the nature of the change. This can prevent downtime of the vibration meter due to false alarms and ensure that post-alarm procedures are more appropriate to the condition in the vibration meter. The benefits described above can be improved by using two or more baseline measures to identify change. Accordingly, there is a need to detect and identify a change in a vibration meter based on two or more baseline measurements.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Предоставляется измерительная электронная аппаратура для обнаружения изменения в вибрационном измерителе на основе двух или более базовых проверок измерителя. Согласно варианту осуществления, измерительная электронная аппаратура содержит интерфейс, сконфигурированный, чтобы принимать сигналы датчика от измерительного узла и предоставлять информацию на основе сигналов датчика, и систему обработки, соединенную с возможностью связи с интерфейсом. Система обработки конфигурируется, чтобы использовать информацию для определения первого базового значения проверки измерителя при первом наборе условий процесса, определения второго базового значения проверки измерителя при втором наборе условий процесса и определять базовое значение проверки измерителя на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя.A meter electronics is provided to detect a change in a vibration meter based on two or more basic meter checks. According to an embodiment, the meter electronics comprises an interface configured to receive sensor signals from the meter node and provide information based on the sensor signals, and a processing system communicatively coupled to the interface. The processing system is configured to use the information to determine the first meter test base value under the first set of process conditions, determine the second meter test base value under the second set of process conditions, and determine the meter test base value based on the first meter test base value and the second meter test base value. .

Предоставляется способ обнаружения изменения в вибрационном измерителе на основе двух или более базовых проверок измерителя. Согласно варианту осуществления, способ содержит прием с помощью интерфейса сигналов датчика от измерительного узла и предоставление информации на основе сигналов датчика, определение первого базового значения проверки измерителя при первом наборе условий процесса, определение второго базового значения проверки измерителя при втором наборе условий процесса, и определение базового значения проверки измерителя на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя.A method for detecting a change in a vibration meter based on two or more basic meter checks is provided. According to an embodiment, the method comprises receiving, via an interface, sensor signals from a meter node and providing information based on the sensor signals, determining a first meter test base value under a first set of process conditions, determining a second meter test base value under a second set of process conditions, and determining a base meter test values based on the first meter test base value and the second meter test base value.

АспектыAspects

Согласно аспекту, измерительная электронная аппаратура (20) для обнаружения изменения в вибрационном измерителе (5) на основе двух или более базовых проверок измерителя содержит интерфейс (201), сконфигурированный, чтобы принимать сигналы (100) датчика от измерительного узла (10) и предоставлять информацию на основе сигналов (100) датчика, и систему (202) обработки, соединенную с возможностью связи с интерфейсом (201). Система (202) обработки конфигурируется, чтобы использовать информацию для определения первого базового значения проверки измерителя при первом наборе условий процесса, определения второго базового значения проверки измерителя при втором наборе условий процесса и определения базового значения проверки измерителя на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя.According to an aspect, the meter electronics (20) for detecting a change in the vibration meter (5) based on two or more basic checks of the meter comprises an interface (201) configured to receive sensor signals (100) from the measurement assembly (10) and provide information based on sensor signals (100), and a processing system (202) communicatively connected to interface (201). The processing system (202) is configured to use the information to determine a first meter test base value under the first set of process conditions, determine a second meter test base value under the second set of process conditions, and determine a meter test base value based on the first meter test base value and the second base meter test value. meter test values.

Предпочтительно, система (202) обработки, конфигурируемая, чтобы определять первое базовое значение проверки измерителя и второе базовое значение проверки измерителя, содержит систему (202) обработки, конфигурируемую, чтобы определять одно из первого базового значения жесткости и второго базового значения жесткости и первого базового значения массы и второго базового значения массы.Preferably, the processing system (202) configurable to determine the first meter test base value and the second meter test base value comprises a processing system (202) configurable to determine one of the first stiffness base value and the second stiffness base value and the first base value mass and a second base mass value.

Предпочтительно, система (202) обработки, конфигурируемая, чтобы определять базовое значение проверки измерителя на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя, содержит систему (202) обработки, конфигурируемую, чтобы интерполировать базовое значение проверки измерителя из первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя.Preferably, the processing system (202) configurable to determine the meter test base value based on the first meter test base value and the second meter test base value comprises a processing system (202) configurable to interpolate the meter test base value from the first test base value meter and the second base value of the meter test.

Предпочтительно, система (202) обработки конфигурируется, чтобы интерполировать базовое значение проверки измерителя относительно общего параметра для первого набора условий процесса и второго набора условий процесса.Preferably, the processing system (202) is configured to interpolate a base meter test value with respect to a common parameter for the first set of process conditions and the second set of process conditions.

Предпочтительно, система (202) обработки, конфигурируемая, чтобы интерполировать базовое значение проверки измерителя, содержит систему (202) обработки, конфигурируемую, чтобы линейно интерполировать базовое значение проверки измерителя.Preferably, the processing system (202) configurable to interpolate the base meter check value comprises a processing system (202) configurable to linearly interpolate the base meter check value.

Предпочтительно, система (202) обработки дополнительно конфигурируется, чтобы определять состояние трубки (130, 130') в вибрационном измерителе (5), при этом состояние трубки (130, 130') содержит, по меньшей мере, одно из эрозии, коррозии, повреждения и покрытия трубки (130, 130').Preferably, the processing system (202) is further configured to determine the condition of the tube (130, 130') in the vibration meter (5), wherein the condition of the tube (130, 130') contains at least one of erosion, corrosion, damage and tube covers (130, 130').

Предпочтительно, система (202) обработки дополнительно конфигурируется, чтобы получать значение центральной тенденции и значение дисперсии и определять вероятность на основе значения центральной тенденции и значения дисперсии, чтобы обнаруживать отличается ли значение центральной тенденции от базового значения проверки измерителя.Preferably, the processing system (202) is further configured to obtain a central trend value and a variance value, and determine a probability based on the central trend value and the variance value to detect whether the central trend value differs from the meter test base value.

Предпочтительно, система (202) обработки, конфигурируемая, чтобы определять вероятность на основе значения центральной тенденции и значения дисперсии, содержит систему (202) обработки, конфигурируемую, чтобы вычислять t-значение и вычислять вероятность с помощью t-значения.Preferably, a processing system (202) configurable to determine a probability based on a central trend value and a variance value comprises a processing system (202) configurable to calculate a t -value and calculate a probability using the t -value.

Способ обнаружения изменения в вибрационном датчике на основе двух или более базовых проверок датчика содержит прием с помощью интерфейса сигналов датчика от измерительного узла и предоставление информации на основе сигналов датчика, определение первого базового значения проверки измерителя при первом наборе условий процесса, определение второго базового значения проверки измерителя при втором наборе условий процесса и определение базового значения проверки измерителя на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя.A method for detecting a change in a vibration sensor based on two or more basic sensor checks comprises receiving, via an interface, sensor signals from a measuring node and providing information based on the sensor signals, determining a first base value of the meter check under a first set of process conditions, determining a second base value of the meter check at the second set of process conditions, and determining a meter test base value based on the first meter test base value and the second meter test base value.

Предпочтительно, определение первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя содержит определение одного из первого базового значения жесткости и второго базового значения жесткости и первого базового значения массы и второго базового значения массы.Preferably, the definition of the first meter test base value and the second meter test base value comprises determining one of the first stiffness base value and the second stiffness base value and the first mass base value and the second mass base value.

Предпочтительно, определение базового значения проверки измерителя на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя содержит интерполяцию базового значения проверки измерителя из первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя.Preferably, determining the meter test base value based on the first meter test base value and the second meter test base value comprises interpolating the meter test base value from the first meter test base value and the second meter test base value.

Предпочтительно интерполяция базового значения проверки измерителя содержит систему обработки, конфигурируемую, чтобы линейно интерполировать базовое значение проверки измерителя.Preferably, the meter test base value interpolation comprises a processing system configured to linearly interpolate the meter test base value.

Предпочтительно, способ дополнительно содержит определение состояния трубки вибрационного измерителя на основе базового значения проверки измерителя, состояние содержит, по меньшей мере, одно из эрозии, коррозии, повреждения и покрытия трубки вибрационного измерителя.Preferably, the method further comprises determining the condition of the vibrator tube based on the baseline meter test value, the condition comprises at least one of erosion, corrosion, damage, and coating of the vibrator tube.

Предпочтительно, способ дополнительно содержит получение значения центральной тенденции и значения дисперсии и определение вероятности на основе значения центральной тенденции и значения дисперсии, чтобы обнаруживать, отличается ли значение центральной тенденции от базового значения проверки измерителя.Preferably, the method further comprises obtaining a central trend value and a variance value, and determining a probability based on the central trend value and the variance value to detect if the central trend value differs from the base meter test value.

Предпочтительно, определение вероятности на основе значения центральной тенденции и значения дисперсии содержит конфигурирование системы обработки, чтобы вычислять t-значение и вычислять вероятность с помощью t-значения.Preferably, determining the probability based on the central tendency value and the variance value comprises configuring the processing system to calculate the t -value and calculate the probability using the t -value.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Один и тот же ссылочный номер представляет один и тот же элемент на всех чертежах. Должно быть понятно, что чертежи необязательно начерчены в масштабе.The same reference number represents the same element throughout the drawings. It should be understood that the drawings are not necessarily drawn to scale.

Фиг. 1 показывает вибрационный измеритель 5.Fig. 1 shows vibration meter 5.

Фиг. 2 показывает измерительную электронную аппаратуру 20 для обнаружения и идентификации изменения в вибрационном измерителе согласно варианту осуществления.Fig. 2 shows meter electronics 20 for detecting and identifying a change in a vibration meter according to an embodiment.

Фиг. 3a и 3b показывают графики 300a, 300b, которые иллюстрируют изменение жесткости и вариации симметрии жесткости, определенные во время множества проходов проверки измерителя.Fig. 3a and 3b show plots 300a, 300b that illustrate the stiffness change and stiffness symmetry variation determined during multiple meter verification passes.

Фиг. 4a и 4b показывают графики 400a, 400b, которые иллюстрируют точки данных изменения жесткости и вариации симметрии жесткости, определенные во время множества проходов проверки измерителя, где распределение вероятности назначается каждой точке данных. Fig. 4a and 4b show plots 400a, 400b that illustrate stiffness change data points and stiffness symmetry variation determined during multiple meter verification passes, where a probability distribution is assigned to each data point.

Фиг. 5a и 5b показывают графики 500a, 500b, которые иллюстрируют точки данных изменения жесткости и вариации симметрии жесткости, определенные во время множества проходов проверки измерителя, где вероятность назначается каждой точке данных. Fig. 5a and 5b show plots 500a, 500b that illustrate stiffness change data points and stiffness symmetry variation determined during multiple meter verification passes, where a probability is assigned to each data point.

Фиг. 6 показывает способ 600 для обнаружения и идентификации изменения в вибрационном измерителе согласно варианту осуществления.Fig. 6 shows a method 600 for detecting and identifying a change in a vibration meter according to an embodiment.

Фиг. 7 показывает способ 700 для обнаружения и идентификации изменения в вибрационном измерителе согласно варианту осуществления.Fig. 7 shows a method 700 for detecting and identifying a change in a vibration meter according to an embodiment.

Фиг. 8 показывает график 800, иллюстрирующий два базовых показателя измерений, которые могут быть использованы для обнаружения изменения в вибрационном измерителе.Fig. 8 shows a graph 800 illustrating two baseline measurements that can be used to detect a change in a vibration meter.

Фиг. 9 показывает способ 900 для обнаружения изменения в вибрационном измерителе на основе двух или более базовых проверок измерителя.Fig. 9 shows a method 900 for detecting a change in a vibration meter based on two or more basic meter checks.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

Фиг. 1-9 и последующее описание изображают конкретные примеры, чтобы научить специалистов в области техники, как осуществлять и использовать оптимальный режим вариантом осуществления обнаружения изменения в вибрационном измерителе на основе двух или более проверок измерителя. В целях обучения принципам изобретения некоторые традиционные аспекты были упрощены или опущены. Специалисты в данной области техники поймут вариации из этих примеров, которые попадают в рамки настоящего описания. Специалисты в области техники поймут, что отличительные признаки, описанные ниже, могут быть объединены различными способами, чтобы формировать множество вариантов обнаружения изменения в вибрационном измерителе на основе двух или более проверок измерителя. В результате, варианты осуществления, описанные ниже, не ограничиваются конкретными примерами, описанными ниже, а только формулой изобретения и ее эквивалентами.Fig. 1-9 and the following description depict specific examples to teach those skilled in the art how to implement and use the optimal mode of an embodiment of change detection in a vibration meter based on two or more meter checks. For the purposes of teaching the principles of the invention, some conventional aspects have been simplified or omitted. Those skilled in the art will appreciate variations from these examples that fall within the scope of the present description. Those skilled in the art will appreciate that the features described below can be combined in various ways to form a plurality of vibration meter change detection options based on two or more meter checks. As a result, the embodiments described below are not limited to the specific examples described below, but only by the claims and their equivalents.

Базовое значение проверки измерителя может быть определено на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя. Первое и второе базовые значения проверки измерителя могут соответственно быть определены при первом и втором наборе условий процесса. Например, первое базовое значение проверки измерителя может быть определено при резонансной частоте, которая отличается от резонансной частоты второго базового значения проверки измерителя. С помощью, например, интерполяции между этими двумя частотами, базовое значение проверки измерителя может соответствовать, например, резонансной частоте, которая является такой же, что и резонансная частота для проверки измерителя в режиме онлайн или во время процесса. В результате, следовательно, базовое значение проверки жесткости измерителя является более точным справочным значением для жесткости в условиях процесса для проверки измерителя в режиме онлайн или во время процесса, производя более точное обнаружение изменения в вибрационном измерителе.The meter check base value may be determined based on the first meter check base value and the second meter check base value. The first and second meter test base values may be respectively determined under the first and second sets of process conditions. For example, the first meter test base value may be determined at a resonant frequency that is different from the resonant frequency of the second meter test base value. By interpolating between these two frequencies, for example, the meter test base value can correspond to, for example, a resonant frequency that is the same as the resonant frequency for an online or in-process meter test. As a result, therefore, the base value of the meter stiffness check is a more accurate reference value for the stiffness under process conditions to check the meter online or during the process, producing a more accurate change detection in the vibration meter.

Изменение в вибрационном измерителе может быть точно обнаружено с помощью базового значения проверки измерителя, определенного на основе первого и второго базовых значений проверки измерителя, определенных в различных условиях процесса и с помощью статистических данных. Статистические данные ранее не использовались в измерительной электронной аппаратуре вследствие ограниченных вычислительных возможностей измерительной электронной аппаратуры по сравнению, например, с работающим на компьютерной рабочей станции статистическим программным обеспечением. Статистические методы, применяемые в данном случае, используют данные, доступные в регистрах системы обработки в измерительной электронной аппаратуре, чтобы предоставлять возможность встроенному коду вычислять вероятность того, что изменение не присутствует в вибрационном измерителе. Посредством вычисления этой вероятности нулевая гипотеза, что изменения не произошли, может быть отвергнута, тем самым, указывая, что вероятность того, что изменение произошло в вибрационном измерителе, является высокой. Поскольку вероятность вычисляется посредством измерительной электронной аппаратуры, даже с ограниченными вычислительными ресурсами, эта вероятность может обновляться, когда проверки измерителя выполняются. Соответственно, изменения, которые не будут обнаружены посредством сравнения изменения жесткости, например, с предварительно определенным ограничением, могут быть обнаружены. Кроме того, точное обнаружение изменения может предотвращать ложные тревожные оповещения.A change in the vibration meter can be accurately detected with a meter check base value determined based on the first and second meter check base values determined under various process conditions and using historical data. Statistical data has not previously been used in meter electronics due to the limited computational capabilities of meter electronics compared to, for example, statistical software running on a computer workstation. The statistical methods employed here use the data available in the processing system registers in the meter electronics to allow embedded code to calculate the probability that a change is not present in the vibration meter. By calculating this probability, the null hypothesis that no change has occurred can be rejected, thereby indicating that the probability that a change has occurred in the vibration meter is high. Because the probability is calculated by the meter electronics, even with limited computing resources, this probability can be updated when meter checks are performed. Accordingly, changes that would not be detected by comparing the stiffness change with, for example, a predetermined limit can be detected. In addition, accurate change detection can prevent false alarms.

Изменение в вибрационном измерителе может быть идентифицировано посредством определения состояния, такого как эрозия, коррозия, повреждение или т.п., трубки вибрационного измерителя на основе первого изменения жесткости, ассоциированного с первым местоположением трубки, и второго изменения жесткости, ассоциированного со вторым местоположением трубки. Например, состояние может быть определено на основе того, указывают ли первое и второе изменения жесткости увеличение или уменьшение жесткости. Дополнительно, симметрия первого и второго изменений жесткости может быть использована для определения состояния. В одном примере, если первое изменение жесткости указывает уменьшение, второе изменение жесткости указывает увеличение, и симметрия жесткости считается "правильно низкой", тогда определенное состояние может быть эрозией или коррозией трубок в вибрационном измерителе.A change in the vibrator can be identified by determining a condition, such as erosion, corrosion, damage, or the like, of the vibrator tube based on a first stiffness change associated with a first tube location and a second stiffness change associated with a second tube location. For example, the state may be determined based on whether the first and second stiffness changes indicate an increase or decrease in stiffness. Additionally, the symmetry of the first and second stiffness changes can be used to determine the state. In one example, if the first change in stiffness indicates a decrease, the second change in stiffness indicates an increase, and the stiffness symmetry is considered "correctly low", then the determined condition may be erosion or corrosion of the tubes in the vibration meter.

Фиг. 1 показывает вибрационный измеритель 5. Как показано на фиг. 1, вибрационный измеритель 5 содержит измерительный узел 10 и измерительную электронную аппаратуру 20. Измерительный узел 10 реагирует на массовый расход и плотность технологического материала. Измерительная электронная аппаратура 20 соединяется с измерительным узлом 10 через сигналы 100 датчика, чтобы предоставлять информацию о плотности, массовом расходе и температуре по пути 26, также как и другую информацию.Fig. 1 shows a vibration meter 5. As shown in FIG. 1, the vibration meter 5 includes a meter assembly 10 and meter electronics 20. The meter assembly 10 is responsive to mass flow and process material density. The meter electronics 20 couples to the meter assembly 10 via sensor signals 100 to provide density, mass flow, and temperature information via path 26, as well as other information.

Измерительный узел 10 включает в себя пару патрубков 150 и 150', фланцы 103 и 103', имеющие горловины 110 и 110' фланцев, пару параллельных трубок 130 и 130', возбуждающий механизм 180, резистивный датчик температуры (RTD) 190 и пару датчиков-преобразователей 170l и 170r. Трубки 130 и 130' имеют две практически прямых впускных ветви 131, 131' и выпускных ветви 134, 134', которые сходятся друг к другу в блоках 120 и 120' монтажа трубок. Трубки 130, 130' сгибаются в двух симметричных местоположениях по своей длине и являются практически параллельными по всей своей длине. Распорные пластины 140 и 140' служат, чтобы определять ось W и W', относительно которой каждая трубка 130, 130' колеблется. Ветви 131, 131' и 134, 134' трубок 130, 130' неподвижно прикрепляются к блокам 120 и 120' установки трубок, и эти блоки, в свою очередь, неподвижно прикрепляются к патрубкам 150 и 150'. Это обеспечивает непрерывный замкнутый путь материала через измерительный узел 10.Measuring assembly 10 includes a pair of nozzles 150 and 150', flanges 103 and 103' having flange necks 110 and 110', a pair of parallel tubes 130 and 130', an excitation mechanism 180, a resistive temperature sensor (RTD) 190, and a pair of sensors- converters 170l and 170r. The tubes 130 and 130' have two substantially straight inlet legs 131, 131' and outlet legs 134, 134', which converge towards each other at tube-mounting blocks 120 and 120'. The tubes 130, 130' bend at two symmetrical locations along their length and are substantially parallel throughout their length. The spacer plates 140 and 140' serve to define the axis W and W' about which each tube 130, 130' oscillates. The branches 131, 131' and 134, 134' of the tubes 130, 130' are fixedly attached to the tube mounting blocks 120 and 120', and these blocks, in turn, are fixedly attached to the nozzles 150 and 150'. This provides a continuous closed path of the material through the measuring unit 10.

Когда фланцы 103 и 103', имеющие отверстия 102 и 102', соединяются, через впускной конец 104 и выпускной конец 104' в технологическую линию (не показана), которая несет технологический материал, который измеряется, материал поступает во входной конец 104 измерителя через отверстие 101 во фланце 103 и проводится через патрубок 150 к блоку 120 установки трубки, имеющему поверхность 121. В патрубке 150 материал делится и направляется по трубкам 130, 130'. По выходе из трубок 130, 130' технологический материал повторно объединяется в один поток в блоке 120', имеющем поверхность 121', и патрубке 150' и после этого направляется к выпускному концу 104', соединенному посредством фланца 103', имеющего отверстия 102' с технологической линией (не показана).When flanges 103 and 103' having openings 102 and 102' are connected, through the inlet end 104 and outlet end 104' into a process line (not shown) that carries the process material that is being measured, the material enters the inlet end 104 of the meter through the hole 101 in the flange 103 and is conducted through the nozzle 150 to the block 120 tube installation having a surface 121. In the nozzle 150, the material is divided and guided through the tubes 130, 130'. Upon exiting the tubes 130, 130', the process material is recombined into a single stream in a block 120' having a surface 121' and a nozzle 150' and is then directed to an outlet end 104' connected by a flange 103' having holes 102' with production line (not shown).

Трубки 130, 130' выбираются и соответствующим образом устанавливаются на блоки 120, 120' установки трубок так, чтобы иметь практически одинаковое распределение массы, моменты инерции и модуль Юнга относительно осей изгиба W--W и W'--W', соответственно. Эти оси изгиба идут через распорные пластины 140, 140'. Поскольку модуль Юнга трубок изменяется с температурой, и это изменение влияет на вычисление потока и плотности, RTD 190 устанавливается на трубку 130', чтобы непрерывно измерять температуру трубки 130'. Температура трубки 130' и, следовательно, напряжение, возникающее на концах RTD 190 для заданного тока, проходящего через него, регулируется посредством температуры материала, проходящего по трубке 130'. Зависящее от температуры напряжение, возникающее на концах RTD 190, используется хорошо известным способом измерительной электронной аппаратурой 20, чтобы компенсировать изменение в модуле упругости трубок 130, 130' вследствие каких-либо изменений в температуре трубки. RTD 190 соединяется с измерительной электронной аппаратурой 20 выводом 195.Tubes 130, 130' are selected and suitably mounted on tube mounting blocks 120, 120' so as to have substantially the same mass distribution, moments of inertia, and Young's modulus about bending axes W--W and W'--W', respectively. These bending axes extend through spacer plates 140, 140'. Because the Young's modulus of the tubes changes with temperature and this change affects the calculation of flow and density, RTD 190 is mounted on tube 130' to continuously measure the temperature of tube 130'. The temperature of tube 130', and hence the voltage generated at the ends of RTD 190 for a given current passing through it, is controlled by the temperature of the material passing through tube 130'. The temperature dependent voltage generated at the ends of the RTD 190 is used in a well known manner by the meter electronics 20 to compensate for a change in the elastic modulus of the tubes 130, 130' due to any changes in tube temperature. The RTD 190 is connected to the meter electronics 20 at terminal 195.

Обе трубки 130, 130' возбуждаются посредством возбуждающего механизма 180 в противоположных направлениях относительно их соответствующих осей W и W' изгиба, и это называется первой несинфазной изгибной формой колебаний расходомера. Этот возбуждающий механизм 180 может содержать любую одну из множества хорошо известных компоновок, таких как магнит, установленный на трубку 130', и встречно-включенная обмотка, установленная на трубку 130, и по которой пропускается переменный ток для вибрации обеих трубок 130, 130'. Подходящий возбуждающий сигнал прикладывается посредством измерительной электронной аппаратуры 20, через вывод 185, к возбуждающему механизму 180.Both tubes 130, 130' are driven by the drive mechanism 180 in opposite directions about their respective bending axes W and W', and this is referred to as the first out-of-phase bending waveform of the flowmeter. This driving mechanism 180 may comprise any one of a variety of well-known arrangements such as a magnet mounted on tube 130' and an inverse winding mounted on tube 130, through which an alternating current is passed to vibrate both tubes 130, 130'. A suitable excitation signal is applied by means of the meter electronics 20, through terminal 185, to the excitation mechanism 180.

Измерительная электронная аппаратура 20 принимает сигнал температуры RTD на выводе 195, и сигналы левого и правого датчика, появляющиеся на сигнальных выводах 100 датчика, несущие сигналы 165l, 165r левого и правого датчика, соответственно. Измерительная электронная аппаратура 20 формирует возбуждающий сигнал, появляющийся на выводе 185 для возбуждающего механизма 180 и вибрационных трубок 130, 130' Измерительная электронная аппаратура 20 обрабатывает сигналы левого и правого датчика и сигнал RTD, чтобы вычислять массовый расход и плотность материала, проходящего через измерительный узел 10. Эта информация, вместе с другой информацией, применяется измерительной электронной аппаратурой 20 на протяжении всего пути 26 в качестве сигнала.The meter electronics 20 receives an RTD temperature signal at terminal 195, and left and right sensor signals appearing at sensor signal terminals 100 carrying left and right sensor signals 165l, 165r, respectively. The meter electronics 20 generates a drive signal appearing at terminal 185 for the drive mechanism 180 and vibrating tubes 130, 130'. The meter electronics 20 processes the left and right sensor signals and the RTD signal to calculate the mass flow rate and density of the material passing through the meter assembly 10 This information, along with other information, is used by the meter electronics 20 throughout the entire path 26 as a signal.

Показатель

измерения массового расхода может быть сформирован согласно уравнению:Index

mass flow measurement can be formed according to the equation:

[1]

[one]

Член Δt содержит оперативно полученное (т.е., измеренное) значение временной задержки, содержащее временную задержку, существующую между сигналами датчиков-преобразователей, например, когда временная задержка существует вследствие эффектов Кориолиса, связанных с массовым расходом через вибрационный измеритель 5. Измеренный член Δt, в конечном счете, определяет массовый расход текучего материала, когда он протекает через вибрационный измеритель 5. Член Δt ₀ содержит временную задержку с константой калибровки нулевого потока. Член Δt ₀ типично определяется на производстве и программируется в вибрационный измеритель 5. Временная задержка при члене нулевого расхода Δt ₀ не будет изменяться, даже когда условия потока изменяются. Коэффициент FCF калибровки расхода является пропорциональным жесткости расходомера.The term Δt contains an operationally obtained (i.e., measured) time delay value containing the time delay that exists between the signals of the transducers, for example, when the time delay exists due to Coriolis effects associated with mass flow through the vibration meter 5. The measured term Δt , ultimately determines the mass flow rate of the fluid material as it flows through the vibration meter 5. The term Δt ₀ contains a time delay with a zero flow calibration constant. The Δt ₀ term is typically determined at the factory and programmed into the vibration meter 5. The time delay at the zero flow term Δt ₀ will not change even when the flow conditions change. The flow calibration factor FCF is proportional to the stiffness of the flowmeter.

Является проблемой то, что трубки могут изменяться со временем, при этом первоначальная заводская калибровка может изменяться со временем, поскольку трубки 130, 130' подвергаются коррозии, эрозии или иначе изменяются. Как следствие, жесткость трубок 130, 130' может изменяться от первоначального характерного значения жесткости (или первоначального измеренного значения жесткости) в процессе эксплуатации вибрационного датчика 5. Проверка измерителя может обнаруживать такие изменения в жесткости трубок 130, 130', как объясняется ниже.It is a problem that the tubes may change over time, and the original factory calibration may change over time as the tubes 130, 130' corrode, erode, or otherwise change. As a consequence, the stiffness of the tubes 130, 130' may change from the original characteristic stiffness value (or the original measured stiffness value) during the operation of the vibration sensor 5. Testing the meter may detect such changes in the stiffness of the tubes 130, 130', as explained below.

Фиг. 2 показывает измерительную электронную аппаратуру 20 для обнаружения и идентификации изменения в вибрационном измерителе согласно варианту осуществления. Измерительная электронная аппаратура 20 может включать в себя интерфейс 201 и систему 202 обработки. Измерительная электронная аппаратура 20 принимает ответную вибрацию, такую как от измерительного узла 10, например. Измерительная электронная аппаратура 20 обрабатывает ответную вибрацию для того, чтобы получать характеристики расхода для текучего материала, протекающего через измерительный узел 10.Fig. 2 shows meter electronics 20 for detecting and identifying a change in a vibration meter according to an embodiment. The meter electronics 20 may include an interface 201 and a processing system 202. The meter electronics 20 receives a response vibration, such as from the meter assembly 10, for example. The meter electronics 20 processes the response vibration to obtain flow characteristics for the fluid material flowing through the meter assembly 10.

Как ранее обсуждалось, коэффициент FCF калибровки расхода отражает свойства материала и свойства поперечного сечения расходомерной трубки. Массовый расход текучего материала, протекающего через расходомер, определяется умножением измеренной временной задержки (или разности фаз/частоты) на коэффициент FCF калибровки расхода. Коэффициент FCF калибровки расхода может быть связан с характеристикой жесткости измерительного узла. Если характеристика жесткости измерительного узла изменяется, тогда коэффициент FCF калибровки расхода будет также изменяться. Изменения в жесткости расходомера, следовательно, будут влиять на точность измерений расхода, формируемых посредством расходомера.As previously discussed, the flow calibration factor FCF reflects the material properties and cross-sectional properties of the flow tube. The mass flow rate of a fluid flowing through a flowmeter is determined by multiplying the measured time delay (or phase/frequency difference) by the flow calibration factor FCF . The flow calibration factor FCF may be related to the stiffness characteristic of the meter assembly. If the stiffness characteristic of the meter assembly changes, then the flow calibration factor FCF will also change. Changes in the stiffness of the flowmeter will therefore affect the accuracy of the flow measurements generated by the flowmeter.

Интерфейс 201 принимает ответную вибрацию от одного из датчиков-преобразователей 170l, 170r через сигналы 100 датчика на фиг. 1. Интерфейс 201 может выполнять любую необходимую или желательную предварительную обработку сигнала, такую как любой способ форматирования, усиления, буферизации и т.д. Альтернативно, некоторое или все предварительное формирование сигнала может выполняться в системе 202 обработки. Кроме того, интерфейс 201 может разрешать связи между измерительной электронной аппаратурой 20 и внешними устройствами. Интерфейс 201 может быть приспособлен для любого способа электронной, оптической или беспроводной связи. Интерфейс 201 может предоставлять информацию на основе ответной вибрации.Interface 201 receives vibration response from one of the transducers 170l, 170r via sensor signals 100 in FIG. 1. Interface 201 can perform any necessary or desired signal pre-processing, such as any formatting, amplification, buffering, etc. Alternatively, some or all of the signal preconditioning may be performed in the processing system 202 . In addition, the interface 201 may allow communications between the meter electronics 20 and external devices. Interface 201 may be adapted for any method of electronic, optical, or wireless communication. The interface 201 may provide information based on the response vibration.

Интерфейс 201 в одном варианте осуществления соединяется с цифровым преобразователем (не показан), при этом сигнал датчика содержит аналоговый сигнал датчика. Цифровой преобразователь осуществляет выборку и оцифровывает аналоговую ответную вибрацию и формирует цифровую ответную вибрацию.Interface 201, in one embodiment, is connected to a digitizer (not shown), wherein the sensor signal comprises an analog sensor signal. The digitizer samples and digitizes the analog response vibration and generates a digital response vibration.

Система 202 обработки проводит операции измерительной электронной аппаратуры 20 и обрабатывает показатели расхода от измерительного узла 10. Система 202 обработки выполняет одну или более процедур обработки и, таким образом, обрабатывает измерения расхода для того, чтобы создавать одну или более характеристик расхода. Система 202 обработки соединяется с возможностью связи с и конфигурируется, чтобы принимать информацию от интерфейса 201.The processing system 202 performs the operations of the meter electronics 20 and processes the flow readings from the meter assembly 10. The processing system 202 performs one or more processing procedures and thus processes the flow measurements to generate one or more flow characteristics. Processing system 202 is communicatively connected to and configured to receive information from interface 201.

Система 202 обработки может содержать компьютер общего назначения, микропроцессорную систему, логическую схему или некоторое другое универсальное или специализированное процессорное устройство. Дополнительно или альтернативно, система 202 обработки может быть распределена между множеством устройств обработки. Система 202 обработки может также включать в себя любой вид встроенного или независимого электронного носителя хранения, такого как система 204 хранения.Processing system 202 may include a general purpose computer, microprocessor system, logic circuitry, or some other general purpose or specialized processing device. Additionally or alternatively, the processing system 202 may be distributed among multiple processing devices. Processing system 202 may also include any kind of embedded or independent electronic storage medium, such as storage system 204 .

Система 204 хранения может хранить параметры расходомера и данные, программы системы программного обеспечения, постоянные значения и переменные значения. В одном варианте осуществления система 204 хранения включает в себя программы, которые исполняются посредством системы 202 обработки, такие как операционная программа 210 и проверка 220 вибрационного измерителя 5. Система хранения также может хранить статистические значения, такие как среднеквадратическое отклонение, доверительные интервалы или т.п.The storage system 204 may store flowmeter parameters and data, software system programs, fixed values, and variable values. In one embodiment, the storage system 204 includes programs that are executed by the processing system 202, such as an operating program 210 and vibration meter 5 test 220. The storage system may also store statistical values such as standard deviation, confidence intervals, or the like. .

Система 204 хранения может хранить базовую жесткость 230 измерителя. Базовая жесткость 230 измерителя может быть определена во время производства или калибровки вибрационного измерителя 5, или во время предыдущей повторной калибровки. Например, базовая жесткость 230 измерителя может быть определена посредством проверки 220, прежде чем вибрационный измеритель 5 устанавливается на месте работы. Базовая жесткость 230 измерителя является показательной для жесткости трубок 130, 130', прежде чем какие-либо изменения произошли, такие как эрозия/коррозия, повреждение (например, замерзание, слишком высокое давление и т.д.), покрытия и т.д. Базовая жесткость 230 измерителя может быть средним значением для множества базовых показателей измерения жесткости измерителя. По существу, базовая жесткость 230 измерителя может иметь ассоциированную дисперсионную характеристику, как будет обсуждаться более подробно ниже, когда показатели измерения базовой жесткости измерителя могут изменяться. Чем больше показатели измерений базовой жесткости измерителя изменяются, тем больше дисперсия.The storage system 204 may store the base stiffness 230 of the meter. The base stiffness 230 of the meter may be determined during manufacture or calibration of the vibration meter 5, or during a previous recalibration. For example, the base stiffness 230 of the meter can be determined by checking 220 before the vibration meter 5 is installed at the job site. The meter base stiffness 230 is indicative of the stiffness of the tubes 130, 130' before any changes occurred such as erosion/corrosion, damage (e.g., freezing, too high pressure, etc.), coatings, etc. Base meter stiffness 230 may be an average of a plurality of base meter stiffness measurements. As such, the meter base stiffness 230 may have an associated dispersion characteristic, as will be discussed in more detail below, when the meter base stiffness measurements may change. The more the measurements of the base stiffness of the meter change, the greater the dispersion.

Система 204 хранения может хранить жесткость 232 измерителя. Жесткость 232 измерителя содержит значение жесткости, которое определяется из ответных вибраций, формируемых во время работы вибрационного измерителя 5. Жесткость 232 измерителя может быть сформирована для того, чтобы проверять правильную работу вибрационного измерителя 5. Жесткость 232 измерителя может быть сформирована для процесса проверки, при этом жесткость 232 измерителя служит цели проверки правильной и точной работы вибрационного измерителя 5. Аналогично базовой жесткости 230 измерителя, жесткость 232 измерителя может быть средним значением для множества показателей измерений жесткости измерителя. По существу, базовая жесткость 232 измерителя может иметь ассоциированную дисперсионную характеристику, как будет обсуждаться более подробно ниже, когда показатели измерения базовой жесткости измерителя могут изменяться. Чем больше показатели измерений жесткости измерителя изменяются, тем больше дисперсионная характеристика.The storage system 204 can store the stiffness 232 of the meter. The meter stiffness 232 contains a stiffness value that is determined from the response vibrations generated during operation of the vibration meter 5. The meter stiffness 232 may be generated in order to verify the correct operation of the vibration meter 5. The meter stiffness 232 may be generated for the verification process, wherein the meter stiffness 232 serves the purpose of verifying the correct and accurate operation of the vibration meter 5. Similar to the base meter stiffness 230, the meter stiffness 232 may be an average of a plurality of meter stiffness measurements. As such, the meter base stiffness 232 may have an associated dispersion characteristic, as will be discussed in more detail below, when the meter base stiffness measurements may change. The more the measurements of the stiffness of the meter change, the greater the dispersion characteristic.

Система 204 хранения может хранить изменение 234 жесткости. Изменение 234 жесткости может быть значением, которое определяется посредством сравнения базовой жесткости 230 измерителя и жесткости 232 измерителя. Например, изменение 234 жесткости может быть разницей между базовой жесткостью 230 измерителя и жесткостью 232 измерителя. В этом примере отрицательное число может указывать, что жесткость трубок 130, 130' увеличилась после установки на месте работы. Положительное число может указывать, что физическая жесткость трубок 130, 130' уменьшилась, после того как базовая жесткость 230 измерителя была определена.The storage system 204 can store the stiffness change 234 . The stiffness change 234 may be a value that is determined by comparing the base stiffness 230 of the meter and the stiffness 232 of the meter. For example, stiffness change 234 may be the difference between base meter stiffness 230 and meter stiffness 232. In this example, a negative number may indicate that the stiffness of the tubes 130, 130' has increased since installation at the job site. A positive number may indicate that the physical stiffness of the tubes 130, 130' has decreased since the meter's base stiffness 230 has been determined.

Как может быть понятно, сравнение может быть выполнено различными способами. Например, изменение 234 жесткости может быть разницей между жесткостью 232 измерителя и базовой жесткостью 230 измерителя. Соответственно, увеличение жесткости приведет в результате к положительному числу, а уменьшение жесткости приведет в результате к отрицательному числу. Дополнительно или альтернативно, значения, полученные из или относящиеся к базовой жесткости 230 измерителя и/или жесткости 232 измерителя, могут быть применены, такие как соотношения, которые применяют другие значения, такие как геометрия трубки, размеры или т.п.As can be appreciated, the comparison can be made in various ways. For example, stiffness change 234 may be the difference between meter stiffness 232 and base meter stiffness 230. Accordingly, an increase in stiffness will result in a positive number, and a decrease in stiffness will result in a negative number. Additionally or alternatively, values derived from or related to base meter stiffness 230 and/or meter stiffness 232 may be applied, such as ratios that apply other values such as tube geometry, dimensions, or the like.

Если жесткость 232 измерителя является практически такой же, что и базовая жесткость 230 измерителя, тогда может быть определено, что вибрационный измеритель 5, или более конкретно, трубки 130, 130', могут быть относительно неизменившимися со времени, когда они были произведены, откалиброваны, или когда вибрационный измеритель 5 был последний раз повторно откалиброван. Альтернативно, когда жесткость 232 измерителя значительно отличается от базовой жесткости 230 измерителя, тогда может быть определено, что трубки 130, 130' деградировали и могут не работать точно и надежно, например, когда трубки 130, 130' изменились вследствие эрозии, коррозии, повреждения (например, замерзание, слишком высокое давление и т.д.), покрытие или другое состояние.If the stiffness 232 of the meter is substantially the same as the base stiffness 230 of the meter, then it can be determined that the vibration meter 5, or more specifically, the tubes 130, 130', can be relatively unchanged from the time they were manufactured, calibrated, or when the vibration meter 5 was last re-calibrated. Alternatively, when the stiffness 232 of the meter differs significantly from the base stiffness 230 of the meter, then it can be determined that the tubes 130, 130' have degraded and may not operate accurately and reliably, for example, when the tubes 130, 130' have changed due to erosion, corrosion, damage ( freezing, too high pressure, etc.), coating or other condition.

Как обсуждалось выше, базовая жесткость 230 измерителя и жесткость 232 измерителя определяются и для левого, и для правого датчиков-преобразователей 170l, 170r. Т.е., базовая жесткость 230 измерителя и жесткость 232 измерителя являются пропорциональными жесткости трубок 130, 130' между левым и правым датчиками-преобразователями 170l, 170r. В результате, различные состояния трубок 130, 130' могут вызывать аналогичные изменения 234 жесткости. Например, эрозия, коррозия и/или повреждение трубок 130, 130' могут приводить в результате к аналогичным уменьшениям физической жесткости, которые могут быть указаны посредством отрицательного или "понижающего" изменения 234 жесткости. Соответственно, полагаясь только на изменение 234 жесткости, конкретное состояние трубок 130, 130' может не быть устанавливаемым.As discussed above, base meter stiffness 230 and meter stiffness 232 are determined for both left and right transducers 170l, 170r. That is, the base meter stiffness 230 and the meter stiffness 232 are proportional to the stiffness of the tubes 130, 130' between the left and right transducers 170l, 170r. As a result, different states of the tubes 130, 130' can cause similar changes 234 in stiffness. For example, erosion, corrosion, and/or damage to tubes 130, 130' may result in similar reductions in physical stiffness, which may be indicated by a negative or "down" stiffness change 234. Accordingly, relying only on the change in stiffness 234, the specific state of the tubes 130, 130' may not be ascertainable.

Однако, левый датчик-преобразователь 170l и правый датчик-преобразователь 170r могут, каждый, иметь свое собственное ассоциированное значение жесткости. Более конкретно, как обсуждалось выше, возбуждающий механизм 180 прикладывает усилие к трубкам 130, 130', и датчики-преобразователи 170l, 170r измеряют результирующее отклонение. Величина отклонения трубок 130, 130' в местоположении датчиков-преобразователей 170l, 170r является пропорциональной жесткости трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и датчиками-преобразователями 170l, 170r.However, left transducer 170l and right transducer 170r may each have their own associated stiffness value. More specifically, as discussed above, driver 180 applies force to tubes 130, 130' and transducers 170l, 170r measure the resulting deflection. The amount of deflection of the tubes 130, 130' at the location of the transducers 170l, 170r is proportional to the stiffness of the tubes 130, 130' between the drive mechanism 180 and the transducers 170l, 170r.

Соответственно, жесткость, ассоциированная с левым датчиком-преобразователем 170l, является пропорциональной физической жесткости трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и левым датчиком-преобразователем 170l, а жесткость, ассоциированная с правым датчиком-преобразователем 170r, является пропорциональной физической жесткости трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и правым датчиком-преобразователем 170r. Следовательно, если существует эрозия, коррозия, повреждение, покрытие или т.п. между возбуждающим механизмом 180 и, например, правым датчиком-преобразователем 170r, тогда жесткость, ассоциированная с правым датчиком-преобразователем 170r, может уменьшаться, тогда как жесткость, ассоциированная с левым датчиком-преобразователем 170l, может не изменяться. Для отслеживания изменений система 204 хранения может также включать в себя значения жесткости, ассоциированные с левым и правым датчиками-преобразователями 170l, 170r.Accordingly, the stiffness associated with the left transducer 170l is proportional to the physical stiffness of the tubes 130, 130' between the driver 180 and the left transducer 170l, and the stiffness associated with the right transducer 170r is proportional to the physical stiffness of the tubes 130, 130' between drive mechanism 180 and right transducer 170r. Therefore, if there is erosion, corrosion, damage, coating or the like. between the driving mechanism 180 and, for example, the right transducer 170r, then the stiffness associated with the right transducer 170r may decrease while the stiffness associated with the left transducer 170l may not change. To track changes, storage system 204 may also include stiffness values associated with left and right transducers 170l, 170r.

Например, как показано на фиг. 2, система 204 хранения включает в себя базовую LPO-жесткость 240, которая является пропорциональной физической жесткости трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и местоположением левого датчика-преобразователя 170l на трубках 130, 130'. Аналогично, система 204 хранения также включает в себя базовую RPO-жесткость 250, которая является пропорциональной физической жесткости трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и местоположением правого датчика-преобразователя 170r на трубках 130, 130'. Базовая LPO- и RPO-жесткость 240, 250 может быть определена посредством проверки 220, прежде чем вибрационный измеритель 5 устанавливается на месте работы, как, например, во время производства или калибровки вибрационного измерителя 5, или во время предыдущей повторной калибровки.For example, as shown in FIG. 2, storage system 204 includes a base LPO stiffness 240 that is proportional to the physical stiffness of tubes 130, 130' between drive mechanism 180 and the location of left transducer 170l on tubes 130, 130'. Similarly, the storage system 204 also includes a base RPO stiffness 250 that is proportional to the physical stiffness of the tubes 130, 130' between the driver 180 and the location of the right transducer 170r on the tubes 130, 130'. The base LPO and RPO stiffness 240, 250 can be determined by checking 220 before the vibration meter 5 is installed on site, such as during manufacture or calibration of the vibration meter 5, or during a previous recalibration.

Система 204 хранения также включает в себя LPO-жесткость 242 и RPO-жесткость 252. LPO-жесткость 242 является пропорциональной физической жесткости трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и местоположением левого датчика-преобразователя 170l, но после того как определена базовая LPO-жесткость 240. Аналогично, RPO-жесткость 252 является пропорциональной физической жесткости трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и местоположением правого датчика-преобразователя 170r, но после того как определена базовая RPO-жесткость 250.The storage system 204 also includes an LPO stiffness 242 and an RPO stiffness 252. The LPO stiffness 242 is proportional to the physical stiffness of the tubes 130, 130' between the drive mechanism 180 and the location of the left transducer 170l, but after the base LPO- stiffness 240. Similarly, the RPO stiffness 252 is proportional to the physical stiffness of the tubes 130, 130' between driver 180 and the location of the right transducer 170r, but after the base RPO stiffness 250 has been determined.

Как также показано на фиг. 2, система 204 хранения дополнительно включает в себя изменение 244 LPO-жесткости и изменение 254 RPO-жесткости. Изменения 244, 254 LPO- и RPO-жесткости являются пропорциональными разности между базовой LPO, RPO-жесткостью 240, 250 и LPO, RPO-жесткостью 242, 252. Например, отрицательное изменение 244 LPO-жесткости может указывать, что физическая жесткость трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и левым датчиком-преобразователем 170l увеличилась. Положительное изменение 244 LPO-жесткости может указывать, что физическая жесткость трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и левым датчиком-измерителем 170l уменьшилась, с тех пор как базовая LPO-жесткость 240 была определена. Альтернативно, изменения 244, 254 LPO- и RPO-жесткости могут быть разницей между LPO- и RPO-жесткостью 242, 252 и базовой LPO- и RPO-жесткостью 240, 250. Соответственно, например, положительное изменение 244 LPO-жесткости может указывать, что физическая жесткость трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и левым датчиком-измерителем 170l увеличилась, с тех пор как базовая LPO-жесткость 240 была определена. Хотя изменения 244, 254 LPO- и RPO-жесткости описываются как определяемые из разницы, любые значения, полученные из или относящиеся к базовой LPO- и RPO-жесткости 240, 250 и LPO- и RPO-жесткости 242, 252, могут быть применены, такие как соотношение значения жесткости и других значений, таких как геометрия трубки, размеры или т.п. Изменения 244, 254 LPO- и RPO-жесткости могут быть выражены в любых подходящих единицах измерения, таких как целые числа, соотношения, процентные доли и т.д.As also shown in FIG. 2, the storage system 204 further includes an LPO hardness change 244 and an RPO hardness change 254. Changes 244, 254 LPO- and RPO-stiffness are proportional to the difference between the base LPO, RPO-stiffness 240, 250 and LPO, RPO-stiffness 242, 252. For example, a negative change 244 LPO-stiffness may indicate that the physical stiffness of the tubes 130, 130' between drive mechanism 180 and left transducer 170l has increased. A positive LPO stiffness change 244 may indicate that the physical stiffness of the tubes 130, 130' between driver 180 and left probe 170l has decreased since baseline LPO stiffness 240 was determined. Alternatively, the LPO and RPO stiffness changes 244, 254 may be the difference between the LPO and RPO stiffness 242, 252 and the base LPO and RPO stiffness 240, 250. Accordingly, for example, a positive LPO stiffness change 244 may indicate, that the physical stiffness of the tubes 130, 130' between the driver 180 and the left probe 170l has increased since the base LPO stiffness 240 was determined. Although the LPO and RPO stiffness changes 244, 254 are described as being determined from the difference, any values derived from or related to the base LPO and RPO stiffness 240, 250 and the LPO and RPO stiffness 242, 252 may be applied, such as the ratio of the stiffness value to other values such as tube geometry, dimensions, or the like. Changes 244, 254 in LPO- and RPO-stiffness can be expressed in any suitable units, such as integers, ratios, percentages, etc.

Увеличение или уменьшение в физической жесткости, ассоциированной с левым и правым датчиками-преобразователями 170l, 170r, могут указывать лежащее в основе состояние трубки 130, 130', которое вызывает изменение физической жесткости. Например, эрозия внутренней стенки трубок 130, 130' может уменьшать физическую жесткость трубок 130, 130'. В частности, эрозия, например, внутренней стенки трубок 130, 130' между левым датчиком-преобразователем 170l и возбуждающим механизмом 180 может вынуждать физическую жесткость трубок 130, 130' между левым датчиком-преобразователем 170l и возбуждающим механизмом 180 уменьшаться. Напротив, увеличение в жесткости может указывать, что, например, покрытия сформировались на внутренней стенке.An increase or decrease in the physical stiffness associated with the left and right transducer sensors 170l, 170r may indicate an underlying condition of the tube 130, 130' that is causing the change in physical stiffness. For example, erosion of the inner wall of tubes 130, 130' may reduce the physical rigidity of tubes 130, 130'. In particular, erosion of, for example, the inner wall of the tubes 130, 130' between the left transducer 170l and driver 180 may cause the physical rigidity of the tubes 130, 130' between the left sensor transducer 170l and driver 180 to decrease. On the contrary, an increase in stiffness may indicate that, for example, coatings have formed on the inner wall.

Дополнительно, относительное увеличение или уменьшение физической жесткости трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и левым датчиком-преобразователем 170l и физической жесткости трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и правым датчиком-преобразователем 170r может дополнительно указывать лежащее в основе состояние трубок 130, 130', вынуждающее физическую жесткость изменяться. Это относительное увеличение или уменьшение в физической жесткости может быть указано посредством симметрии 260 жесткости в системе 204 хранения.Additionally, the relative increase or decrease in the physical stiffness of the tubes 130, 130' between driver 180 and left transducer 170l and the physical stiffness of tubes 130, 130' between driver 180 and right transducer 170r may further indicate the underlying condition of the tubes 130 , 130', forcing the physical rigidity to change. This relative increase or decrease in physical stiffness can be indicated by stiffness symmetry 260 in storage system 204.

Симметрия 260 жесткости может быть любым подходящим значением или значениями, которые указывают относительные значения, например, изменения 244 LPO-жесткости и изменения 254 RPO-жесткости. Например, изменение 244 LPO-жесткости и изменение 254 RPO-жесткости могут указывать, что физическая жесткость трубок 130, 130', ассоциированных с левым и правым датчиками-преобразователями 170l, 170r, обе увеличились, но что, например, физическая жесткость, ассоциированная с левым датчиком-преобразователем 170l, увеличилась больше физической жесткости, ассоциированной с правым датчиком-преобразователем 170r. В одном примере симметрия 260 жесткости может быть выражена в процентах и определена по формуле:Stiffness symmetry 260 may be any suitable value or values that indicate relative values, such as LPO stiffness changes 244 and RPO stiffness changes 254 . For example, the LPO stiffness change 244 and the RPO stiffness change 254 may indicate that the physical stiffness of the tubes 130, 130' associated with the left and right transducers 170l, 170r have both increased, but that, for example, the physical stiffness associated with the left transducer 170l has increased more of the physical rigidity associated with the right transducer 170r. In one example, stiffness symmetry 260 may be expressed as a percentage and determined by the formula:

;

;

где:where:

является, в этом примере, изменением 244 LPO-жесткости, выраженным в процентном изменении; и

is, in this example, the change 244 LPO-stiffness, expressed as a percentage change; and

является, в этом примере изменением 254 RPO-жесткости, выраженным в процентном изменении.

is, in this example, the 254 RPO-stiffness change expressed as a percentage change.

Изменение 234 жесткости, изменение 244 LPO-жесткости, изменение 254 RPO-жесткости и симметрия 260 жесткости могут быть любым подходящим значением, таким как, например, значение, которое является непосредственно пропорциональным измеряемому свойству, промежуточное значение, которое представляет физическую жесткость, значение, которое указывает, было ли увеличение или уменьшение в физической жесткости, и т.д. Например, изменение 244 LPO-жесткости может быть положительным или отрицательным значением, пропорциональным изменению жесткости. Система 202 обработки может дополнительно обрабатывать такие значения, чтобы формировать переходящий между двумя состояниями индикатор, когда только увеличение или уменьшение в физической жесткости трубок 130, 130' между возбуждающим механизмом 180 и левым датчиком-преобразователем 170l указывается. Эти значения и/или переходящие между двумя значениями индикаторы могут быть использованы, чтобы определять лежащее в основе изменение в трубках 130, 130', как показано в последующей таблице истинности.Stiffness change 234, LPO-stiffness change 244, RPO-stiffness change 254, and stiffness symmetry 260 can be any suitable value, such as, for example, a value that is directly proportional to the property being measured, an intermediate value that represents physical stiffness, a value that indicates whether there has been an increase or decrease in physical stiffness, etc. For example, the LPO stiffness change 244 may be a positive or negative value proportional to the change in stiffness. Processing system 202 may further process such values to generate a toggle indicator when only an increase or decrease in the physical stiffness of tubes 130, 130' between drive mechanism 180 and left transducer 170l is indicated. These values and/or indicators transitioning between two values can be used to determine the underlying change in tubes 130, 130', as shown in the following truth table.

СлучайHappening Изменение 244 LPO-жесткости (высокое)Change 244 LPO hardness (high) Изменение 244 LPO-жесткости (низкое)Change 244 LPO hardness (low) Изменение 254 RPO-жесткости (высокое)Change 254 RPO hardness (high) Изменение 254 RPO-жесткости (низкое)Change 254 RPO hardness (low) Симметрия 260 жесткости (высокая правая)Symmetry 260 hardness (high right) Симметрия 260 жесткости (низкая правая)Symmetry 260 stiffness (low right) Состояние трубок 130, 130'
UN=не изменилось
CT=покрытие
E=эрозия
C=коррозия
D=повреждениеCondition of tubes 130, 130'
UN=not changed
CT=coating
E=erosion
C=corrosion
D=damage AA 00 00 00 00 00 00 UNUN BB 00 00 00 00 00 1one CT или E/CCT or E/C CC 00 00 00 00 1one 00 CT или E/CCT or E/C DD 00 1one 00 1one 00 00 CC EE 1one 00 1one 00 00 00 DD FF 00 00 1one 00 1one 00 CT или DCT or D GG 00 00 00 1one 00 1one CT или E/CCT or E/C HH 1one 00 00 00 00 1one CT или DCT or D 1one 00 1one 00 00 1one 00 CT или E/CCT or E/C JJ 00 1one 00 1one 00 1one E/CE/C KK 00 1one 00 1one 1one 00 E/CE/C LL 1one 00 1one 00 00 1one DD MM 1one 00 1one 00 1one 00 DD NN 1one 00 00 1one 00 1one CTCT OO 00 1one 1one 00 1one 00 CTCT

Как может быть видно, сочетания изменения 244 LPO-жесткости, изменения 254 RPO-жесткости и симметрии 260 жесткости могут быть использованы, чтобы различать между различными возможными изменениями в трубках 130, 130'. Например, оба случая J и N имеют значения симметрии 260 жесткости, которые являются "низкими правыми", и изменение 254 RPO-жесткости, которые являются "низкими". Однако, случай J имеет изменение 244 LPO-жесткости, являющееся "низким", тогда как случай N имеет изменение 244 LPO-жесткости, являющееся "высоким". Случай J указывается как возможная эрозия/коррозия трубок 130, 130', тогда как случай N указывается как возможное покрытие трубок 130, 130'.As can be seen, combinations of LPO stiffness change 244, RPO stiffness change 254, and stiffness symmetry 260 can be used to distinguish between the various possible changes in tubes 130, 130'. For example, both cases J and N have stiffness symmetry values 260 that are "low right" and RPO stiffness change 254 that are "low". However, case J has the LPO stiffness change 244 being "low", while case N has the LPO stiffness change 244 being "high". Case J is listed as a possible erosion/corrosion of the tubes 130, 130', while case N is listed as a possible coating of the tubes 130, 130'.

Хотя вышеописанная таблица использует изменение 244 LPO-жесткости, изменение 254 RPO-жесткости и симметрию 260 жесткости, чтобы определять состояние трубок 130, 130', любое подходящее средство, такое как альтернативные таблицы, логика, объекты, соотношения, схемы, процессоры, программы или т.п., могут быть применены, чтобы определять состояние в трубке. Например, обращаясь к измерительной электронной аппаратуре 20, описанной со ссылкой на фиг. 2, только изменение 244 LPO-жесткости и изменение 254 RPO-жесткости могут быть использованы, чтобы определять состояние трубок 130, 130'. Однако, как может быть понятно, использование симметрии 260 жесткости может предоставлять возможность более конкретных определений состояния трубок 130, 130'.While the above table uses LPO stiffness change 244, RPO stiffness change 254, and stiffness symmetry 260 to determine the state of tubes 130, 130', any suitable means such as alternative tables, logic, objects, relationships, circuits, processors, programs, or etc., can be used to determine the state in the tube. For example, referring to the meter electronics 20 described with reference to FIG. 2, only the LPO stiffness change 244 and the RPO stiffness change 254 can be used to determine the condition of the tubes 130, 130'. However, as may be appreciated, the use of stiffness symmetry 260 may allow for more specific determinations of the condition of the tubes 130, 130'.

Дополнительно или альтернативно, фактические значения изменения 244 LPO-жесткости, изменения 254 RPO-жесткости и симметрии 260 жесткости могут быть применены вместо переходящего между двумя состояниями индикатора, чтобы определять состояние трубки. Например, состояния, определенные посредством вышеописанной таблицы, могут быть подкреплены дополнительными этапами, которые определяют, например, что случай J является более вероятно коррозией, а не эрозией, если симметрия 260 жесткости является относительно небольшой "правой низкой". Т.е., относительно небольшая "правая низкая" симметрия 260 жесткости может быть вследствие более однородной природы коррозии по сравнению с эрозией, которая может быть более превалирующей на впуске трубки.Additionally or alternatively, the actual values of LPO-stiffness change 244, RPO-stiffness change 254, and stiffness symmetry 260 may be used in place of a bi-state indicator to determine the state of the tube. For example, the conditions determined by the table above can be reinforced with additional steps that determine, for example, that case J is more likely to be corrosion rather than erosion if the stiffness symmetry 260 is relatively small "right low". That is, the relatively small "right low" stiffness symmetry 260 may be due to the more uniform nature of corrosion compared to erosion, which may be more prevalent at the tube inlet.

Хотя вышеприведенное обсуждение относится к жесткости измерителя, другие параметры проверки измерителя могут быть использованы, дополнительно или альтернативно. Например, остаточная гибкость может быть сравнена с базовой остаточной гибкостью. Остаточная гибкость может быть определена как фрагмент частотной характеристики, ассоциированной с одной модой вибрации, которая существует при резонансной частоте другой моды вибрации. Например, частотная характеристика различных мод вибрации (например, изгибной, скручивающей и т.д.) может быть охарактеризована как амплитудно-частотная характеристика (например, характеристика величины относительно частоты). Амплитудно-частотная характеристика типично концентрируется на резонансной частоте заданной моды вибрации с наклонным уменьшением в величине пропорционально расстоянию от резонансной частоты. Например, изгибная мода первого порядка (например, основная несинфазная изгибная мода) с двумя узлами, расположенными в распорных пластинах, может иметь резонансную частоту изгибной моды первого порядка

. Изгибная мода второго порядка с четырьмя узлами может иметь резонансную частоту

изгибной моды второго порядка, которая больше резонансной частоты

изгибной моды первого порядка. Амплитудно-частотная характеристика изгибной моды второго порядка может перекрывать резонансную частоту

изгибной моды первого порядка. Соответственно, остаточная гибкость изгибной моды первого порядка, вызванная изгибной модой второго порядка, является фрагментом амплитудно-частотной характеристики изгибной моды второго порядка, который лежит на резонансной частоте

изгибной моды первого порядка. Как может быть понятно, когда эрозия, коррозия, повреждение, покрытие или т.п. происходит, это значение остаточной гибкости для заданной моды может изменяться, поскольку частотная характеристика каждой моды колебаний будет изменяться. Соответственно, остаточная гибкость может также быть использована для идентификации изменения в вибрационном измерителе.While the above discussion relates to meter stiffness, other meter test parameters may be used, in addition or alternatively. For example, the residual flexibility can be compared to the basic residual flexibility. Residual flexibility can be defined as a portion of the frequency response associated with one vibration mode that exists at the resonant frequency of another vibration mode. For example, the frequency response of various modes of vibration (eg, bending, twisting, etc.) can be characterized as a frequency response (eg, magnitude versus frequency). The frequency response is typically centered on the resonant frequency of a given vibration mode, with a slope decreasing in magnitude proportional to the distance from the resonant frequency. For example, a first-order flexural mode (e.g., fundamental out-of-phase flexural mode) with two nodes located in spacer plates may have a first-order flexural mode resonant frequency

. A second order bending mode with four nodes can have a resonant frequency

bending mode of the second order, which is greater than the resonant frequency

bending mode of the first order. The amplitude-frequency response of the second-order bending mode can overlap the resonant frequency

bending mode of the first order. Accordingly, the residual flexibility of the first-order bending mode caused by the second-order bending mode is a fragment of the frequency response of the second-order bending mode, which lies at the resonant frequency

bending mode of the first order. As can be understood, when erosion, corrosion, damage, coating, or the like occurs, this residual flexibility value for a given mode may change as the frequency response of each oscillation mode will change. Accordingly, the residual flexibility can also be used to identify a change in the vibration meter.

Демпфирование также может быть использовано. Например, проверка измерителя может сравнивать измеренное значение демпфирования с базовым значением демпфирования. Демпфирование может быть полезно в обнаружении покрытия, поскольку демпфирование может не быть подвержено влиянию эрозии или коррозии.Damping can also be used. For example, a meter test might compare a measured damping value to a baseline damping value. Damping can be useful in coating detection because damping may not be affected by erosion or corrosion.

Аналогично, масса, ассоциированная с левым или правым датчиками-преобразователями 170l, 170r, может быть сравнена с базовой массой, ассоциированной с левым или правым датчиками-преобразователями 170l, 170r, В одном примере может быть применена расчетная масса. В примере расчетная масса, основанная на откалиброванных значениях массы воздуха и воды и измеренной или известной плотности рабочей текучей среды, может быть вычислена с помощью нижеприведенного уравнения:Similarly, the mass associated with the left or right transducers 170l, 170r may be compared to the base mass associated with the left or right transducers 170l, 170r. In one example, a calculated mass may be applied. In an example, a design mass based on calibrated air and water masses and a measured or known working fluid density can be calculated using the equation below:

; [2]

; [2]

где:where:

является расчетной массой - массой, которая должна быть измерена, если изменение не произошло в вибрационном измерителе;

is the calculated mass - the mass that should be measured if the change did not occur in the vibration meter;

является массой, измеренной, когда вибрационный измеритель наполнен воздухом;

is the mass measured when the vibration meter is filled with air;

является плотностью воздуха;

is the air density;

является значением плотности воды; и

is the value of the density of water; and

является плотностью измеряемого материала.

is the density of the measured material.

Расчетная масса

может быть использована для вычисления нормализованного отклонения массы, выраженного в процентах посредством следующего уравнения:Estimated weight

can be used to calculate the normalized mass deviation expressed as a percentage using the following equation:

; [3]

; [3]

где:where:

является массой, измеренной во время проверки измерителя; и

is the mass measured during the test of the meter; and

является отклонением массы для измеренной массы

от расчетной массы

.

is the mass deviation for the measured mass

from the calculated mass

.

Как может быть понятно, эрозия, коррозия, повреждение, покрытие или т.п. могут влиять на массу трубок в вибрационном измерителе. Соответственно, расчетная масса может быть использована для обнаружения изменения в вибрационном измерителе посредством сравнения измеренной массы с расчетной массой.As can be understood, erosion, corrosion, damage, coating, or the like. can affect the mass of the tubes in the vibration meter. Accordingly, the estimated mass can be used to detect a change in the vibration meter by comparing the measured mass with the estimated mass.

Как обсуждалось выше, геометрии трубки могут также учитываться при определении состояния трубки. Например, U-образные трубки могут быть более подвержены эрозии, чем коррозии в некоторых местах в трубке по сравнению, например, с прямой трубкой. Дополнительно или альтернативно, некоторые сочетания процесса/трубки могут быть более подвержены некоторым состояниям. Например, трубки 130, 130' могут быть подвержены повреждению в криогенных процессах, которые применяют азот, по сравнению с высокотемпературными процессами, которые применяют корродирующий материал. Соответственно, изменение 244 LPO-жесткости, изменение 254 RPO-жесткости и симметрия 260 жесткости, или способы, которые используют эти значения, могут включать в себя, например, другие значения, такие как коэффициенты, относящиеся к геометрии трубки, конструкции, размерам, переменным процесса и т.д.As discussed above, tube geometries may also be considered in determining tube condition. For example, U-tubes may be more susceptible to erosion than corrosion at certain locations in the tube compared to, for example, a straight tube. Additionally or alternatively, some process/tube combinations may be more susceptible to certain conditions. For example, tubes 130, 130' may be susceptible to damage in cryogenic processes that use nitrogen as compared to high temperature processes that use corrosive material. Accordingly, LPO stiffness change 244, RPO stiffness change 254, and stiffness symmetry 260, or methods that use these values, may include, for example, other values such as coefficients related to tube geometry, design, dimensions, variables process, etc.

Как может также быть видно на фиг. 2, система 204 хранения может также хранить среднеквадратическое отклонение 236 жесткости, среднеквадратическое отклонение 246 LPO-жесткости и среднеквадратическое отклонение 256 RPO-жесткости. Эти значения могут быть определены из измерений жесткости измерителя, которые, например, содержат базовую жесткость 230 измерителя и жесткость 232 измерителя. Например, среднеквадратическое отклонение 236 жесткости может быть обобщенным среднеквадратическим отклонением. Соответственно, среднеквадратическое отклонение 236 жесткости является мерой того, насколько жесткость 232 измерителя изменилась, включая в себя измерения жесткости измерителя, которые содержат базовую жесткость 230 измерителя. Среднеквадратическое отклонение 246 LPO-жесткости и среднеквадратическое отклонение 256 RPO-жесткости также могут быть обобщенным среднеквадратическими отклонениями.As can also be seen in FIG. 2, storage system 204 may also store stiffness standard deviation 236, LPO-stiffness standard deviation 246, and RPO-stiffness standard deviation 256. These values may be determined from meter stiffness measurements, which include, for example, base meter stiffness 230 and meter stiffness 232. For example, the stiffness standard deviation 236 may be a generalized standard deviation. Accordingly, stiffness standard deviation 236 is a measure of how much meter stiffness 232 has changed, including meter stiffness measurements that include base meter stiffness 230. The LPO stiffness standard deviation 246 and the RPO stiffness standard deviation 256 may also be generalized standard deviations.

Хотя пример, показанный на фиг. 2, использует среднеквадратическое отклонение жесткости, другие показатели вариантности и дисперсии в данных параметра проверки измерителя могут быть использованы. Например, вариантность может быть применена вместо среднеквадратического отклонения. Т.е., среднеквадратическое отклонение 236 жесткости, среднеквадратическое отклонение 246 LPO-жесткости и среднеквадратическое отклонение 256 RPO-жесткости являются значениями дисперсии примерного параметра проверки измерителя. Дополнительно или альтернативно, другие показатели центральной тенденции могут быть применены вместо среднего значения, которые могут быть использованы для базовой жесткости 230 измерителя и жесткости 232 измерителя. Соответственно, базовая жесткость 230 измерителя и жесткость 232 измерителя являются значениями центральной тенденции примерного параметра проверки измерителя.Although the example shown in FIG. 2 uses the standard deviation of the stiffness, other measures of variance and variance in the meter test parameter data may be used. For example, variance can be applied instead of standard deviation. That is, the stiffness standard deviation 236, the LPO-stiffness standard deviation 246, and the RPO-stiffness standard deviation 256 are the variance values of an exemplary meter test parameter. Additionally or alternatively, other measures of central tendency may be applied in place of the average that may be used for base meter stiffness 230 and meter stiffness 232. Accordingly, base meter stiffness 230 and meter stiffness 232 are central trend values of an exemplary meter test parameter.

Хранилище может также хранить другие статистические значения, такие как доверительный интервал 270. Как будет объяснено более подробно ниже, доверительный интервал 270 может быть вычислен на основе t-значения 272, уровня 274 значимости и степени свободы 276. Уровень 274 значимости может быть скалярным значением, которое задается, например, посредством проверки 220. Уровень 274 значимости может быть определен как вероятность опровержения нулевой гипотезы, когда гипотеза является фактически истинной (например, обнаружение изменения, когда изменение не произошло в вибрационном измерителе) и является типично небольшим значением, таким как 1% или 0,01. Степень свободы 276 вычисляется из числа выборок, используемых для определения, например, среднеквадратического отклонения 236 жесткости. Также показана зона 278 нечувствительности систематической погрешности, которая является скалярным значением, которое может также быть задано посредством проверки 220, чтобы гарантировать, что систематические погрешности в вибрационном измерителе не вызывают ложные флаги.The store may also store other statistical values, such as a confidence interval 270. As will be explained in more detail below, a confidence interval 270 may be calculated based on a t -value 272, a significance level 274, and a degree of freedom 276. The significance level 274 may be a scalar value, which is given, for example, by test 220. Significance level 274 can be defined as the probability of refuting the null hypothesis when the hypothesis is in fact true (eg, detecting a change when no change has occurred in the vibratory meter) and is typically a small value such as 1%. or 0.01. The degree of freedom 276 is calculated from the number of samples used to determine, for example, the standard deviation 236 of the stiffness. Also shown is a systematic error dead zone 278, which is a scalar value that can also be specified by test 220 to ensure that the systematic errors in the vibrator do not cause false flags.

Доверительный интервал 270 может обнаруживать небольшие изменения в физической жесткости вибрационного измерителя 5, в то же время также уменьшая число ложных тревожных оповещений по сравнению, например, с предварительно определенными пределами, ранее использованными в проверке измерителя. Дополнительно, доверительный интервал 270 может быть вычислен с помощью относительно простых математических операций, тем самым, предоставляя возможность системе 202 обработки применять надежные статистические методы, использующие проверку 220, которые применяют относительно простой встроенный код.Confidence interval 270 can detect small changes in the physical stiffness of the vibration meter 5 while also reducing the number of false alarms compared to, for example, predetermined limits previously used in meter verification. Additionally, the confidence interval 270 can be calculated using relatively simple mathematical operations, thereby allowing the processing system 202 to apply reliable statistical methods using check 220 that use relatively simple embedded code.

Предварительно определенные пределы тревожных оповещенийPredefined alarm limits

Фиг. 3a и 3b показывают графики 300a, 300b, которые иллюстрируют изменение жесткости и вариации симметрии жесткости, определенные во время множества проходов проверки измерителя. Как показано, графики 300a, 300b включают в себя оси 310a, 310b числа проходов. Оси 310a, 310b числа проходов имеют диапазон от 0 до 600 и указывают номер прохода для проверки измерителя. Например, номер прохода "100" указывает 100-й проход проверки измерителя из 600 проходов проверки измерителя. График 300a также включает в себя процентное изменение на оси 320a жесткости, которое является представлением в процентном отношении, например, изменения 244 LPO-жесткости и изменения 254 RPO-жесткости. График 300b включает в себя ось 320b процентного различия жесткости, которая является представлением в процентном отношении, например, симметрии 260 жесткости. Например, 0-процентное различие жесткости означает, например, что изменение 244 LPO-жесткости равно изменению 254 RPO-жесткости. Графики 300a, 300b также соответственно показывают данные 330a изменения жесткости и данные 330b различия жесткости.Fig. 3a and 3b show plots 300a, 300b that illustrate the stiffness change and stiffness symmetry variation determined during multiple meter verification passes. As shown, the graphs 300a, 300b include axes 310a, 310b of the number of passes. Axes 310a, 310b of the number of passes have a range of 0 to 600 and indicate the number of passes to test the meter. For example, a run number of "100" indicates the 100th meter test pass out of 600 meter test passes. Plot 300a also includes a percentage change on stiffness axis 320a, which is a percentage representation of, for example, LPO stiffness change 244 and RPO stiffness change 254. Graph 300b includes a stiffness percentage difference axis 320b, which is a percentage representation of, for example, stiffness symmetry 260. For example, a 0 percent difference in stiffness means, for example, that a 244 LPO stiffness change is equal to a 254 RPO hardness change. Plots 300a, 300b also respectively show hardness change data 330a and hardness difference data 330b.

Данные 330a изменения жесткости и данные 330b различия жесткости состоят из точек данных, определенных в группах проходов для различных конфигураций текучего материала/расхода, когда покрытие присутствует в трубках. Более конкретно, существуют четыре группы данных, которые являются различимыми из данных 330b различия жесткости. Первые две группы могут быть основаны на сильном и слабом потоке воды. Последние две группы могут быть основаны на сильном и слабом потоке воздуха.Stiffness change data 330a and stiffness difference data 330b consist of data points defined in groups of passages for different fluid/flow configurations when a coating is present in the tubes. More specifically, there are four groups of data that are distinguishable from the stiffness difference data 330b. The first two groups can be based on strong and weak water flow. The last two groups can be based on strong and weak air flow.

График 300a, показанный на фиг. 3a, включает в себя данные 330a об изменении жесткости, которые состоят из точек данных, представляющих изменение жесткости для заданного прохода проверки измерителя. Как может быть видно, данные 330a об изменении жесткости изменяются в диапазоне приблизительно от -0,3% приблизительно до 2,0%. Как может быть понятно, это выглядит указывающим, что жесткость изменяется. Однако, тревожное оповещение может не быть предоставлено, если предел тревожного оповещения задан, например, в 4%.Plot 300a shown in FIG. 3a includes stiffness change data 330a, which consists of data points representing the change in stiffness for a given meter test pass. As can be seen, the hardness change data 330a varies from about -0.3% to about 2.0%. As can be understood, this appears to indicate that the stiffness is changing. However, an alert may not be provided if the alert limit is set to 4%, for example.

График 300b, показанный на фиг. 3b, включает в себя данные 330b о различии жесткости, которые состоят из точек данных, представляющих различие жесткости, например, изменение 244 LPO-жесткости и изменение 254 RPO-жесткости. Как может быть видно, данные 330b о различии жесткости изменяются в диапазоне приблизительно от -0,4% приблизительно до 0,6%. Как может также быть видно, данные 330 о различии жесткости включают в себя спорадические точки данных, которые не следуют какому-либо различимому тренду. Кроме того, данные 330b о различии жесткости подсказывают, что значения симметрии жесткости могут быть подвергнуты влиянию материала в трубке.Plot 300b shown in FIG. 3b includes stiffness difference data 330b that consists of data points representing the stiffness difference, such as LPO hardness change 244 and RPO hardness change 254 . As can be seen, the hardness difference data 330b ranges from about -0.4% to about 0.6%. As can also be seen, the stiffness difference data 330 includes sporadic data points that do not follow any discernible trend. In addition, the stiffness difference data 330b suggests that the stiffness symmetry values may be influenced by the material in the tube.

Графики 300a, 300b иллюстрируют, что тревожное оповещение может не возникать, если предел тревожного оповещения или диапазон больше изменения жесткости, ассоциированного с изменением в вибрационном измерителе. Дополнительно, если предел тревожного оповещения меньше спорадических точек данных, ложное тревожное оповещение может возникать. Последующее урегулирует эту проблему, устраняя пределы и применяя статистические методы, которые способны выполняться на встроенной системе.Plots 300a, 300b illustrate that an alarm may not occur if the alarm limit or range is greater than the change in stiffness associated with a change in the vibratory meter. Additionally, if the alarm limit is less than the sporadic data points, a false alarm may occur. The following will address this issue by removing the limits and applying statistical methods that are capable of running on an embedded system.

Статистические методы для встроенного кодаStatistical Methods for Inline Code

Статистические методы, которые вычисляют вероятность результата, могут быть использованы для обнаружения изменения в вибрационном измерителе, но, вследствие их сложности, не могут выполняться посредством измерительной электронной аппаратуры 20. Например, P и T-статистические методы могут быть применены для тестирования того, удовлетворяется ли нулевая гипотеза для заданного набора данных. Опровержение нулевой гипотезы не определяет, существует ли состояние в вибрационном измерителе, но то, что если она ложна, существует отсутствие состояния. В случае проверки измерителя нулевая гипотеза может быть определена как: "текущий результат проверки измерителя имеет то же среднее значение, что и базовый результат проверки измерителя". Если эта нулевая гипотеза опровергается, тогда может быть предположено, что среднее значение текущего результата не является таким же, что и базовый результат проверки измерителя, вследствие изменения в вибрационном измерителе. Statistical methods that calculate the probability of a result can be used to detect a change in a vibration meter, but, due to their complexity, cannot be performed by the meter electronics 20. For example, P and T -statistical methods can be applied to test whether the null hypothesis for a given data set. The null hypothesis refutation does not determine whether a state exists in the vibratory meter, but that if it is false, there is no state. In the case of a meter test, the null hypothesis can be defined as: "the current meter test result has the same mean value as the baseline meter test result". If this null hypothesis is refuted, then it can be assumed that the mean value of the current result is not the same as the baseline test result of the meter due to a change in the vibration meter.

В качестве иллюстрации, в t-тестировании, t-значение может быть вычислено с помощью следующего уравнения:As an illustration, in t -testing, the t -value can be calculated using the following equation:

, [4]

, [four]

где:where:

является неким конкретным значением;

is some specific value;

является выборочным средним значением;

is the sample mean;

является выборочным среднеквадратическим отклонением; и

is the sample standard deviation; and

является размером выборки.

is the sample size.

В контексте проверки измерителя

является справочным значением проверки измерителя, таким как базовое значение жесткости. Показатели проверки измерителя используются для вычисления выборочного среднего значения

и выборочного среднеквадратического отклонения

для сравнения со справочным значением проверки измерителя. Число измерений для проверки измерителя является размером выборки

. t-тестирование также типично включает в себя степень свободы, которая, для вышеуказанного уравнения [2], определяется как

.In the context of meter verification

is a meter check reference value, such as a baseline hardness value. Meter verification values are used to calculate the sample mean

and sample standard deviation

to compare with the meter test reference value. The number of measurements to test the meter is the sample size

. t -testing also typically includes a degree of freedom, which, for the above equation [2], is defined as

.

Как обсуждалось выше, t-тестирование может быть использовано, чтобы протестировать нулевую гипотезу, которая, для проверки измерителя, может быть определена как то, является ли выборочное среднее значение

равным справочному значению проверки измерителя. Чтобы протестировать нулевую гипотезу, P-значение может быть вычислено с помощью известного распределения t-значения. Чтобы протестировать нулевую гипотезу, P-значение сравнивается с уровнем значимости

. Уровень значимости

типично задается в небольшое значение, такое как, например, 0,01, 0,05 или 0,10. Если P-значение меньше или равно уровню значимости

, тогда нулевая гипотеза отвергается для альтернативной гипотезы. Поскольку нулевая гипотеза определяется как "текущий результат проверки измерителя имеет то же среднее значение, что и базовые результаты проверки измерителя", альтернативная гипотеза является такой, что текущая проверка измерителя не имеет такое же среднее значение, и, следовательно, изменение произошло в измерителе.As discussed above, t -testing can be used to test the null hypothesis, which, to test the meter, can be defined as whether the sample mean is

equal to the meter test reference value. To test the null hypothesis, the P -value can be calculated using the known distribution of the t -value. To test the null hypothesis, the P -value is compared to the significance level

. Significance level

typically set to a small value, such as 0.01, 0.05, or 0.10, for example. If the P -value is less than or equal to the significance level

, then the null hypothesis is rejected for the alternative hypothesis. Since the null hypothesis is defined as "the current meter test result has the same mean as the baseline meter test results", the alternative hypothesis is that the current meter test does not have the same mean, and therefore a change has occurred in the meter.

Однако, P-значение трудно вычислять с помощью ограниченных вычислительных ресурсов. Например, P-значение может быть вычислено на компьютерной рабочей станции с операционной системой и статистическим программным обеспечением, но не может быть легко вычислено во встроенной системе. Измерительная электронная аппаратура 20, описанная выше, может быть встроенной системой с ограниченными вычислительными ресурсами. Кроме того, способность отвергать нулевую гипотезу на месте или в реальном времени в измерительной электронной аппаратуре может предохранять измерительную электронную аппаратуру 20 от отправки ложных тревожных оповещений, в то же время также корректно обнаруживая изменение в трубках 130, 130', что является значительным улучшением по сравнению с использованием предварительно определенных пределов тревожного оповещения.However, the P -value is difficult to calculate with limited computing resources. For example, the P -value can be calculated on a computer workstation with an operating system and statistical software, but cannot be easily calculated on an embedded system. The meter electronics 20 described above may be an embedded system with limited computing resources. In addition, the ability to reject the null hypothesis in situ or in real time in the meter electronics can prevent the meter electronics 20 from sending false alarms while also correctly detecting a change in tubes 130, 130', which is a significant improvement over using predefined alarm limits.

Для этого, доверительный интервал, который использует ограниченные вычислительные ресурсы измерительной электронной аппаратуры 20, используется вместо P-значения. В результате, доверительный интервал может быть вычислен с помощью встроенного кода на измерительной электронной аппаратуре 20. Например, измерительная электронная аппаратура 20 может иметь текущее значение жесткости и значение среднеквадратического отклонения жесткости, сохраненные в двух регистрах. Как может быть понятно, t-значение, описанное выше, может быть вычислено с помощью текущего значения жесткости посредством использования уровня значимости

и степени свободы. В качестве примера, уровень значимости

может быть задан в 0,01, что является 99% уровнем достоверности. Число тестирований для проверки измерителя может быть задано равным 5. Соответственно, суммарная степень свободы определяется как 2*(5-1)=8. Двухстороннее t-значение Стьюдента может быть вычислено из уровня значимости

и суммарной степени свободы с помощью функции t-значения Стьюдента следующим образом:For this, a confidence interval, which uses the limited computing resources of the meter electronics 20, is used in place of the P -value. As a result, a confidence interval may be calculated using embedded code on the meter electronics 20. For example, the meter electronics 20 may have the current stiffness value and the stiffness standard deviation value stored in two registers. As can be understood, the t -value described above can be calculated using the current stiffness value by using the significance level

and degrees of freedom. As an example, the significance level

can be set to 0.01, which is a 99% confidence level. The number of tests to verify the meter may be set to 5. Accordingly, the total degree of freedom is defined as 2*(5-1)=8. The two-tailed Student's t -value can be computed from the significance level

and the total degree of freedom using the Student's t -value function as follows:

. [5]

. [5]

Обобщенное среднеквадратическое отклонение значений жесткости, ассоциированных с левым и правым датчиками-преобразователями 170l, 170r, может также быть использовано. В общем случае, вычисление обобщенного среднеквадратического отклонения может быть усложнено. Однако, вследствие того, что измерительная электронная аппаратура 20 хранит измеренное среднеквадратическое отклонение жесткости в регистрах, обобщенное среднеквадратическое отклонение может быть просто сохраненным среднеквадратическим отклонением, таким как среднеквадратическое отклонение 236 жесткости, описанное выше. Суммарная среднеквадратическая погрешность может также быть вычислена, которая определяется следующим образом:The generalized standard deviation of the stiffness values associated with the left and right transducers 170l, 170r may also be used. In general, the calculation of the generalized standard deviation can be complicated. However, due to the fact that the meter electronics 20 stores the measured stiffness standard deviation in registers, the generalized standard deviation may simply be a stored standard deviation, such as the stiffness standard deviation 236 described above. The total root mean square error can also be calculated, which is defined as follows:

[6]

[6]

.

.

Диапазон доверительного интервала может быть вычислен с помощью вышеопределенной среднеквадратической погрешности и t-значения следующим образом:The confidence interval range can be calculated using the above defined standard error and t -value as follows:

; [7]

; [7]

.

.

Наконец, доверительный интервал может быть вычислен с помощью среднего значения жесткости и диапазона доверительного интервала, который показан в последующем:Finally, the confidence interval can be calculated using the average stiffness and the range of the confidence interval, which is shown in the following:

.

.

Доверительный интервал может быть использован для испытания нулевой гипотезы посредством определения того, включает ли в себя доверительный интервал 0,0. Если доверительный интервал включает в себя 0,0, тогда нулевая гипотеза не отвергается, и проверка измерителя проходит. Если доверительный интервал не включает в себя 0,0, тогда нулевая гипотеза может быть отвергнута, и сигнал неудачи проверки измерителя может быть отправлен.The confidence interval can be used to test the null hypothesis by determining whether the confidence interval includes 0.0. If the confidence interval includes 0.0, then the null hypothesis is not rejected and the meter test passes. If the confidence interval does not include 0.0, then the null hypothesis may be rejected and a meter test failure signal may be sent.

Как может быть понятно, с помощью доверительного интервала вместо P-значения, когда измерительная электронная аппаратура 20 хранит значение жесткости и значение среднеквадратического отклонения жесткости, вычисления являются относительно простыми и могут быть выполнены с помощью внедренного кода. Например, измерительная электронная аппаратура 20, которая может не иметь достаточных вычислительных ресурсов для вычисления P-значения, может вычислять доверительный интервал, чтобы выполнять статистический анализ на месте или в реальном времени. Как может также быть понятно, доверительный интервал может быть использован для тестирования нулевой гипотезы с желаемым уровнем доверия.As can be appreciated, by using a confidence interval instead of a P -value, when the meter electronics 20 stores a stiffness value and a stiffness standard deviation value, the calculations are relatively simple and can be done with embedded code. For example, the meter electronics 20, which may not have sufficient computing resources to calculate the P -value, may calculate a confidence interval to perform in situ or real time statistical analysis. As may also be appreciated, a confidence interval can be used to test the null hypothesis with a desired level of confidence.

В дополнение к доверительному интервалу, зона нечувствительности систематической погрешности может быть определена около нуля, чтобы учитывать систематическую погрешность в измерениях жесткости измерителя. Систематическая погрешность в измерениях жесткости измерителя может быть вследствие установки, плотности, температурных градиентов или других условий вибрационного измерителя, которые могут влиять на показатели проверки измерителя. Эта зона нечувствительности систематической погрешности в t-тесте является значением около нуля, для которого небольшая систематическая погрешность с небольшой вариативностью, которая в ином случае вынудит проверку доверительного интервала отвергать гипотезу, не отвергает гипотезу. Соответственно, эта зона нечувствительности систематической погрешности может быть задана в значение, которое уменьшает число ложных тревожных оповещений, отправляемых измерительной электронной аппаратурой 20.In addition to a confidence interval, a systematic error deadband can be defined around zero to allow for systematic error in meter stiffness measurements. Bias in meter stiffness measurements may be due to mounting, density, temperature gradients, or other vibration meter conditions that can affect meter verification performance. This t -test bias deadband is a value near zero for which a small bias with little variance that would otherwise force a confidence interval test to reject the hypothesis does not reject the hypothesis. Accordingly, this systematic error deadband can be set to a value that reduces the number of false alarms sent by the meter electronics 20.

В примере доверительного интервала, который сравнивается с нулем, зона нечувствительности систематической погрешности является диапазоном около нуля, где, если ноль не находится в доверительном интервале, но фрагмент зоны нечувствительности систематической погрешности находится в доверительном интервале, тогда нулевая гипотеза не будет отвергнута. Математически, этот тест может быть выражен как то, является ли среднее значение жесткости измерителя меньше зоны нечувствительности систематической погрешности. Или используя обсужденную выше терминологию: если

, где

является зоной нечувствительности систематической погрешности, тогда нулевая гипотеза не может быть отвергнута.In the example of a confidence interval that is compared to zero, the bias deadband is the range around zero, where if zero is not in the confidence interval, but a portion of the bias deadband is in the confidence interval, then the null hypothesis will not be rejected. Mathematically, this test can be expressed as whether the mean stiffness of the meter is less than the deadband of the systematic error. Or, using the terminology discussed above: if

, where

is the dead zone of the systematic error, then the null hypothesis cannot be rejected.

Зона нечувствительности систематической погрешности может быть реализована отдельно или совместно с другими зонами нечувствительности. Например, зона нечувствительности систематической погрешности может быть реализована совместно с зоной нечувствительности вариативности. В одном примере зона нечувствительности вариативности может быть определена из

, где

является зоной нечувствительности вариативности. Зона нечувствительности вариативности может быть сравнена со среднеквадратическим отклонением жесткости измерителя, чтобы определять, должна ли нулевая гипотеза быть отвергнута. В примере зона нечувствительности систематической погрешности может быть сравнена, как обсуждалось выше, а зона нечувствительности вариативности может быть сравнена со среднеквадратическим отклонением жесткости измерителя следующим образом: если

, и если

, тогда нулевая гипотеза не может быть отвергнута. Вышеупомянутый тест может быть использован, после того как нулевая гипотеза была отвергнута посредством проверки доверительного интервала. Альтернативно, если

, и если

, тогда средняя жесткость

измерителя задается в ноль, и вариативность жесткости измерителя должна быть равна зоне нечувствительности вариативности. Соответственно, когда проверка доверительного интервала выполняется, нулевая гипотеза может не быть отвергнута вследствие систематической погрешности в измерениях жесткости измерителя.The systematic error dead zone can be implemented separately or together with other dead zones. For example, a systematic error deadband can be implemented in conjunction with a variance deadband. In one example, the variance deadband can be determined from

, where

is the dead zone of variability. The variance deadband can be compared to the standard deviation of the meter stiffness to determine if the null hypothesis should be rejected. In the example, the systematic error deadband can be compared as discussed above, and the variance deadband can be compared to the standard deviation of the meter stiffness as follows: if

, and if

, then the null hypothesis cannot be rejected. The above test can be used after the null hypothesis has been rejected by checking the confidence interval. Alternatively, if

, and if

, then the average hardness

meter is set to zero, and the meter stiffness variability must be equal to the variance deadband. Accordingly, when a confidence interval test is performed, the null hypothesis may not be rejected due to bias in the meter stiffness measurements.

Фиг. 4a и 4b показывают графики 400a, 400b, которые иллюстрируют точки данных изменения жесткости и вариации симметрии жесткости, определенные во время множества проходов проверки измерителя, где распределение вероятности назначается каждой точке данных. Как показано, графики 400a, 400b включают в себя оси 410a, 410b числа проходов. Оси 410a, 410b числа проходов имеют диапазон от 0 до 600 и указывают номер прохода для проверки измерителя. График 400a также включает в себя процентное изменение на оси 420a жесткости, которое является представлением в процентном отношении, например, изменения 244 LPO-жесткости и изменения 254 RPO-жесткости. График 400b включает в себя ось 420b процентного различия жесткости, которая является представлением в процентном отношении, например, симметрии 260 жесткости.Fig. 4a and 4b show plots 400a, 400b that illustrate stiffness change data points and stiffness symmetry variation determined during multiple meter verification passes, where a probability distribution is assigned to each data point. As shown, graphs 400a, 400b include axes 410a, 410b of the number of passes. Axes 410a, 410b of the number of passes have a range of 0 to 600 and indicate the number of passes to test the meter. Plot 400a also includes a percentage change on stiffness axis 420a, which is a percentage representation of, for example, LPO stiffness change 244 and RPO stiffness change 254. Graph 400b includes a stiffness percentage difference axis 420b, which is a percentage representation of, for example, stiffness symmetry 260.

Фиг. 5a и 5b показывают графики 500a, 500b, которые иллюстрируют точки данных изменения жесткости и вариации симметрии жесткости, определенные во время множества проходов проверки измерителя, где вероятность назначается каждой точке данных. Как показано, графики 500a, 500b включают в себя оси 510a, 510b числа проходов. Оси 510a, 510b числа проходов имеют диапазон от 0 до 140 и указывают номер прохода для проверки измерителя. График 500a также включает в себя процентное изменение на оси 520a жесткости, которое является представлением в процентном отношении, например, изменения 244 LPO-жесткости и изменения 254 RPO-жесткости. График 500b включает в себя ось 520b процентного различия жесткости, которая является представлением в процентном отношении, например, симметрии 260 жесткости.Fig. 5a and 5b show plots 500a, 500b that illustrate stiffness change data points and stiffness symmetry variation determined during multiple meter verification passes, where a probability is assigned to each data point. As shown, the graphs 500a, 500b include axes 510a, 510b of the number of passes. Axes 510a, 510b of the number of passes have a range of 0 to 140 and indicate the number of passes to test the meter. Plot 500a also includes a percentage change on stiffness axis 520a, which is a percentage representation of, for example, LPO stiffness change 244 and RPO stiffness change 254. Plot 500b includes a stiffness percentage difference axis 520b, which is a percentage representation of, for example, stiffness symmetry 260.

Графики 400a, 500a включают в себя графики 430a, 530a отклонения жесткости, состоящие из множества точек данных, представляющих отклонение жесткости, которая может быть изменением 234 жесткости, сохраненным в системе 204 хранения, для жесткости измерителя. Графики 400b, 500b включают в себя графики 430b, 530b симметрии жесткости, состоящие из точек данных, представляющих изменение симметрии жесткости. Также показаны графики 440a-540b указания изменения, иллюстрированные как восклицательные знаки, которые указывают, что доверительный интервал не включает в себя ноль. Graphs 400a, 500a include stiffness deviation plots 430a, 530a consisting of a plurality of data points representing the stiffness deviation, which may be the stiffness change 234 stored in the storage system 204 for the stiffness of the meter. Plots 400b, 500b include stiffness symmetry plots 430b, 530b consisting of data points representing a change in stiffness symmetry. Change indication plots 440a-540b are also shown, illustrated as exclamation points that indicate that the confidence interval does not include zero.

На фиг. 4a-5b графики 440a-540b указания изменения используются, чтобы указывать, что опровержение нулевой гипотезы произошло для заданной точки данных. Как обсуждалось выше, нулевая гипотеза может быть, когда измеренное значение равно базовому значению, но что этот тест выполняется с вероятностью. Как показано на фиг. 4a-5b, вероятность является доверительным интервалом, хотя любая подходящая вероятность может быть применена. Доверительный интервал представляется столбиками (барами), ассоциированными с каждой точкой данных. В примерах, показанных на фиг. 4a-5b, бары представляют 99% доверительный интервал.In FIG. 4a-5b, change indication plots 440a-540b are used to indicate that the null hypothesis has been rejected for a given data point. As discussed above, the null hypothesis may be when the measured value is equal to the base value, but that this test is performed with probability. As shown in FIG. 4a-5b, the probability is a confidence interval, although any suitable probability may be applied. The confidence interval is represented by bars (bars) associated with each data point. In the examples shown in FIG. 4a-5b, the bars represent the 99% confidence interval.

Как может быть понятно, восклицательные знаки ассоциируются с точками данных, когда доверительный интервал не включает в себя нулевую ось. На фиг. 5b, нулевая ось симметрии жесткости представляет нулевую гипотезу, что измеренная симметрия жесткости равна базовому значению симметрии жесткости. Т.е., нулевая ось представляет отсутствие изменения в симметрии жесткости вибрационного измерителя. Соответственно, когда доверительный интервал не включает в себя нулевую ось, нулевая гипотеза отвергается. Это указывает, например, по меньшей мере, с 99% достоверностью, когда уровень значимости задан в 0,01, что нулевая гипотеза была отвергнута, и изменение произошло в вибрационном измерителе.As can be appreciated, exclamation points are associated with data points when the confidence interval does not include the zero axis. In FIG. 5b, the zero stiffness symmetry axis represents the null hypothesis that the measured stiffness symmetry is equal to the base stiffness symmetry value. That is, the zero axis represents no change in the symmetry of the stiffness of the vibration meter. Accordingly, when the confidence interval does not include the null axis, the null hypothesis is rejected. This indicates, for example, with at least 99% certainty, when the significance level is set to 0.01, that the null hypothesis has been rejected and a change has occurred in the vibration meter.

Как может быть понятно, различные системы и способы могут использовать вышеописанное изменение 244 LPO-жесткости, изменение 254 RPO-жесткости и симметрию 260 жесткости, чтобы указывать изменение в трубках 130, 130'. Примерные способы обсуждаются более подробно в последующем со ссылкой на фиг. 6.As may be appreciated, various systems and methods may use the above-described LPO stiffness change 244, RPO stiffness change 254, and stiffness symmetry 260 to indicate a change in tubes 130, 130'. Exemplary methods are discussed in more detail in the following with reference to FIGS. 6.

Фиг. 6 показывает способ 600 для обнаружения и идентификации изменения в вибрационном измерителе согласно варианту осуществления. Как показано на фиг. 6, способ 600 начинается определением первого изменения жесткости, ассоциированного с первым местоположением трубки вибрационного измерителя, на этапе 610. Вибрационный измеритель и трубка могут быть вибрационным измерителем 5 и одной из трубок 130, 130', описанных со ссылкой на фиг. 1. В соответствии с этим примером, первое местоположение трубки может, например, быть местоположением левого датчика-преобразователя 170l на трубке 130, хотя любое подходящее местоположение может быть использовано. Первое изменение жесткости, ассоциированное с первым местоположением, может, следовательно, быть изменением 244 LPO-жесткости, которое, как обсуждается выше, может представлять физическое изменение жесткости трубки 130 между возбуждающим механизмом 180 и местоположением левого датчика-преобразователя 170l.Fig. 6 shows a method 600 for detecting and identifying a change in a vibration meter according to an embodiment. As shown in FIG. 6, method 600 begins by determining the first stiffness change associated with the first vibrator tube location at 610. The vibrator and tube may be vibrator 5 and one of the tubes 130, 130' described with reference to FIG. 1. According to this example, the first tube location may, for example, be the location of the left transducer 170l on tube 130, although any suitable location may be used. The first stiffness change associated with the first location may therefore be an LPO stiffness change 244, which, as discussed above, may represent a physical stiffness change of tube 130 between drive mechanism 180 and the location of left transducer 170l.

Способ 600, на этапе 620, может определять второе изменение жесткости, ассоциированное со вторым местоположением трубки в вибрационном измерителе. Продолжая с примером, описанным выше со ссылкой на этап 610, второе местоположение трубки может быть местоположением правого датчика-преобразователя 170r на трубке 130, хотя любое подходящее местоположение может быть использовано. Второе изменение жесткости, ассоциированное со вторым местоположением, может, следовательно, быть изменением 254 RPO-жесткости, ассоциированным с местоположением правого датчика-преобразователя 170r на трубке 130, которое, как обсуждалось выше, может представлять физическое изменение жесткости трубки 130 между возбуждающим механизмом 180 и местоположением правого датчика-преобразователя 170r.Method 600, at 620, may determine a second stiffness change associated with a second tube location in the vibration meter. Continuing with the example described above with reference to step 610, the second tube location may be the location of right transducer 170r on tube 130, although any suitable location may be used. The second stiffness change associated with the second location may therefore be an RPO stiffness change 254 associated with the location of the right transducer 170r on tube 130, which, as discussed above, may represent a physical change in tube 130 stiffness between drive mechanism 180 and the location of the right transducer 170r.

На этапе 630 способ 600 определяет состояние в трубке на основе первого изменения жесткости и второго изменения жесткости. В обсужденном выше примере состояние может быть определено на основе изменения 244 LPO-жесткости и изменения 254 RPO-жесткости. Состояние может быть чем угодно, что влияет на жесткость трубки, таким как эрозия, коррозия, повреждение (например, замерзание, слишком высокое давление и т.д.), покрытие или т.п. В качестве примера, первое и второе изменение жесткости могут быть изменением 244 LPO-жесткости и изменением 254 RPO-жесткости, указанными как "низкие". Дополнительно, симметрия 260 жесткости, которая может также быть основана на изменении 244 LPO-жесткости и изменении 254 RPO-жесткости, может быть "низкой правой". Способ 600 может, например, применять таблицу, аналогичную таблице, описанной выше, чтобы определять, что состояние трубки 130 является коррозией/эрозией.At 630, method 600 determines a state in the tube based on the first stiffness change and the second stiffness change. In the example discussed above, the state may be determined based on the LPO stiffness change 244 and the RPO stiffness change 254 . The condition can be anything that affects the stiffness of the tube, such as erosion, corrosion, damage (eg freezing, too high pressure, etc.), coating, or the like. By way of example, the first and second stiffness change may be LPO hardness change 244 and RPO hardness change 254 indicated as "low". Additionally, stiffness symmetry 260, which may also be based on LPO stiffness change 244 and RPO stiffness change 254, can be "low right". Method 600 may, for example, use a table similar to the table described above to determine if the condition of tube 130 is corrosion/erosion.

Способ 600 может дополнительно идентифицировать, советовать или предоставлять возможность процедур, подходящих для каждого из определенных состояний трубки. Например, тревожное оповещение может быть предоставлено с определенным состоянием трубки, и пользователь может переходить к дальнейшей диагностике, технической поддержке, обслуживанию и т.д., которые являются характерными для этого состояния. Процедура для поврежденных трубок может включать в себя изъятие вибрационного измерителя 5 из работы и ремонт/замену измерительного узла 10. В случае покрытий, процедуры, которые уменьшают или устраняют покрытие без изъятия вибрационного измерителя 5 из работы, могут быть более подходящими.Method 600 may further identify, advise, or enable procedures appropriate for each of the identified tube conditions. For example, an alert may be provided with a particular handset condition, and the user may proceed to further diagnostics, technical support, maintenance, etc. that are specific to that condition. The procedure for damaged tubing may include taking the vibrator 5 out of service and repairing/replacing the measuring assembly 10. In the case of coatings, procedures that reduce or eliminate the coating without taking the vibrator 5 out of service may be more appropriate.

Фиг. 7 показывает способ 700 для обнаружения и идентификации изменения в вибрационном измерителе. Как показано на фиг. 7, способ 700 начинается получением значения центральной тенденции для параметра проверки измерителя и значения дисперсии для параметра проверки измерителя из хранилища в измерительной электронной аппаратуре вибрационного измерителя на этапе 710. На этапе 720 способ 700 определяет вероятность на основе параметра проверки измерителя и значения рассеяния, чтобы определять, отличается ли центральная тенденция от базового значения.Fig. 7 shows a method 700 for detecting and identifying a change in a vibration meter. As shown in FIG. 7, method 700 begins by obtaining a central trend value for the meter test parameter and a variance value for the meter test parameter from storage in the vibration meter meter electronics at 710. At 720, method 700 determines a probability based on the meter test parameter and the scatter value to determine whether the central trend differs from the base value.

На этапе 710 значение центральной тенденции и значение дисперсии могут быть получены, например, из системы 204 хранения, описанной выше со ссылкой на фиг. 2. Система 204 хранения может быть регистрами системы 202 обработки. Соответственно, система 202 обработки может получать значение центральной тенденции и значение дисперсии из регистров и выполнять простые математические операции, чтобы определять вероятность. В одном примере значение центральной тенденции может быть жесткостью измерителя, а значение дисперсии может быть среднеквадратическим отклонением жесткости измерителя.At 710, the central tendency value and the variance value may be obtained, for example, from the storage system 204 described above with reference to FIG. 2. The storage system 204 may be the registers of the processing system 202. Accordingly, the processing system 202 may obtain the central trend value and the variance value from the registers and perform simple mathematical operations to determine the probability. In one example, the central tendency value may be the stiffness of the meter and the variance value may be the standard deviation of the stiffness of the meter.

В примере, использующем жесткость измерителя и значение дисперсии, на этапе 720, система 202 обработки может вычислять t-значение на основе числа измерений жесткости измерителя, содержащих жесткость измерителя, и вычислять вероятность с помощью t-значения. В одном примере t-значение может быть определено из уровня значимости α и степени свободы, как обсуждалось выше. Жесткость измерителя может, например, быть средней жесткостью измерителя, определенной из измерений жесткости измерителя, полученных, после того как базовое значение, такого как базовая жесткость измерителя, было определено. Базовое значение может быть базовым значением центральной тенденции. Соответственно, базовая жесткость измерителя может быть средним значением базовых показателей жесткости измерителя.In an example using a meter stiffness and a variance value, at 720, the processing system 202 may calculate a t -value based on the number of meter stiffness measurements containing the meter stiffness and calculate a probability using the t -value. In one example, the t -value can be determined from the significance level α and degrees of freedom, as discussed above. The meter stiffness may, for example, be an average meter stiffness determined from meter stiffness measurements obtained after a base value, such as the base meter stiffness, has been determined. The base value may be the base value of the central trend. Accordingly, the base stiffness of the meter may be an average of the base stiffness of the meter.

Способ 700 может включать в себя дополнительные этапы, такие как, например, задание зоны нечувствительности систематической погрешности. Как обсуждалось выше, если жесткость измерителя, которая может быть значением центральной тенденции, меньше зоны нечувствительности систематической погрешности, тогда способ 700 может определять, что жесткость измерителя и базовая жесткость измерителя не различаются. Например, прежде чем жесткость измерителя сравнивается с зоной нечувствительности систематической погрешности, доверительный интервал может не включать в себя ноль, и, следовательно, может быть установлен флаг, указывающий, что нулевая гипотеза была отвергнута. Однако, если жесткость измерителя меньше зоны нечувствительности систематической погрешности, тогда флаг может быть сброшен, чтобы указывать, что нулевая гипотеза не была отвергнута. Соответственно, способ 700 может не отправлять тревожное оповещение.The method 700 may include additional steps such as, for example, defining a deadband of the systematic error. As discussed above, if the meter stiffness, which may be a central trend value, is less than the deadband of the systematic error, then method 700 may determine that the meter stiffness and the base meter stiffness are not different. For example, before the stiffness of the meter is compared to the dead band of the systematic error, the confidence interval may not include zero, and therefore a flag may be set indicating that the null hypothesis has been rejected. However, if the meter stiffness is less than the dead band of the systematic error, then the flag may be cleared to indicate that the null hypothesis has not been rejected. Accordingly, method 700 may not send an alert.

Фиг. 8 показывает график 800, иллюстрирующий два базовых показателя измерений, которые могут быть использованы для обнаружения изменения в вибрационном измерителе. Как показано на фиг. 8, график 800 включает в себя ось 810 частоты и ось 820 жесткости. Ось 810 частоты существует в единицах герц, а ось 820 жесткости является безразмерной. График 800 также включает в себя график 830 жесткости измерителя. График 830 жесткости измерителя включает в себя первое базовое значение 830a жесткости и второе базовое значение 830b жесткости. Первое и второе базовые значения 830a, 830b жесткости являются базовыми значениями для проверки измерителя. Другие базовые значения для проверки измерителя могут быть применены, такие как базовое значение массы для проверки измерителя, например.Fig. 8 shows a graph 800 illustrating two baseline measurements that can be used to detect a change in a vibration meter. As shown in FIG. 8, plot 800 includes a frequency axis 810 and a hardness axis 820. The frequency axis 810 is in units of hertz and the stiffness axis 820 is dimensionless. Graph 800 also includes meter stiffness graph 830. The meter stiffness graph 830 includes a first stiffness base value 830a and a second stiffness base value 830b. The first and second stiffness base values 830a, 830b are the base values for checking the meter. Other meter test base values can be applied, such as the meter test base mass value, for example.

Первое базовое значение 830a жесткости может быть значением жесткости для проверки измерителя, которое определяется во время первого набора условий процесса. Например, первое базовое значение 830a жесткости может быть измерено, когда трубка, такая как одна из трубок 130, 130', описанных выше, заполняется воздухом и условиями окружающей среды. Номинальные условия могут быть условиями на производстве, когда вибрационный измеритель и трубка калибруются. Однако, первый набор условий процесса может быть при других температурах и давлениях, включая в себя неноминальные условия.The first stiffness base value 830a may be a meter test stiffness value that is determined during the first set of process conditions. For example, the first baseline stiffness value 830a may be measured when a tube, such as one of the tubes 130, 130' described above, is filled with air and ambient conditions. The nominal conditions may be the conditions in production where the vibrator and tube are calibrated. However, the first set of process conditions may be at other temperatures and pressures, including non-nominal conditions.

Второе базовое значение 830b жесткости может быть значением жесткости для проверки измерителя, которое определяется во время второго набора условий процесса. Например, второе базовое значение 830b жесткости может быть измерено, когда трубка заполняется водой, а окружающие условия являются неноминальными условиями. Неноминальные условия могут включать в себя некалибровочную температуру или давление. Второй набор условий процесса может включать в себя резонансную частоту, которая отличается от резонансной частоты во время калибровки. Например, во время калибровки, трубка может быть заполнена воздухом. В результате, резонансная частота при калибровке может быть отличной от резонансной частоты трубки, заполненной водой.The second stiffness base value 830b may be a meter test stiffness value that is determined during the second set of process conditions. For example, the second stiffness base value 830b may be measured when the tube is filled with water and the ambient conditions are non-nominal conditions. Non-nominal conditions may include non-calibration temperature or pressure. The second set of process conditions may include a resonant frequency that is different from the resonant frequency at the time of calibration. For example, during calibration, the tube may be filled with air. As a result, the resonant frequency during calibration may be different from the resonant frequency of the tube filled with water.

Параметры в первом и втором наборах условий процесса могут включать в себя, например, резонансную частоту трубки, тип, плотность, суммарную массу и/или состав материала в трубке, температуру трубки и/или измерительного узла, включающего в себя трубку, и давление атмосферы вибрационного измерителя. Больше или меньше параметров может быть использовано. Первый и второй наборы условий процесса могут или не могут иметь одинаковый набор параметров.The parameters in the first and second sets of process conditions may include, for example, the resonant frequency of the tube, the type, density, total mass and/or composition of the material in the tube, the temperature of the tube and/or measuring assembly including the tube, and the pressure of the vibrating atmosphere. meter. More or less options may be used. The first and second sets of process conditions may or may not have the same set of parameters.

Как показано на фиг. 8, график 830 жесткости включает в себя первое и второе базовые значения 830a, 830b жесткости. График 830 жесткости может быть интерполяцией, такой как линейная интерполяция, на основе первого и второго базовых значений 830a, 830b жесткости. Интерполяция может образовывать уравнение, такое как линейное уравнение:As shown in FIG. 8, stiffness plot 830 includes first and second stiffness base values 830a, 830b. The stiffness plot 830 may be an interpolation, such as a linear interpolation, based on the first and second stiffness base values 830a, 830b. Interpolation can form an equation such as a linear equation:

y=mx+b; [8]y=mx+b; [eight]

где:where:

x является резонансной частотой трубки во время проверки измерителя; и x is the resonant frequency of the tube at the time of the meter test; and

y является интерполированным базовым значением проверки измерителя, которое, например, может быть использовано в тестировании доверительного интервала. y is the interpolated baseline meter test value, which, for example, can be used in confidence interval testing.

График 830 жесткости на фиг. 8 может быть представлен как:Stiffness plot 830 in FIG. 8 can be represented as:

y=40.00x+20,000.00. [9]y=40.00x+20,000.00. [9]

Соответственно, базовое значение жесткости измерителя может быть определено на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя. Что касается уравнения [9], базовое значение проверки измерителя может быть определено посредством ввода значения частоты проверки измерителя.Accordingly, the meter stiffness base value can be determined based on the first meter test base value and the second meter test base value. With regard to Equation [9], the base meter check value can be determined by entering the meter check frequency value.

Например, заказчик может выполнять проверку измерителя в режиме онлайн или в процессе при наборе условий процесса, которые не являются такими же, что и первый и второй набор условий процесса. В результате, резонансная частота условий процесса может быть между 225 Гц и 250 Гц. Например, резонансная частота во время проверки измерителя в режиме онлайн или в процессе может быть равна 240 Гц. Уравнение [9] выше может быть использовано для определения соответствующего базового значения проверки жесткости измерителя, которое равно 29,600.For example, the customer may perform online or in-process meter verification under a set of process conditions that are not the same as the first and second sets of process conditions. As a result, the resonant frequency of the process conditions can be between 225 Hz and 250 Hz. For example, the resonant frequency during an online or in-process meter test might be 240 Hz. Equation [9] above can be used to determine the appropriate base meter stiffness test value, which is 29.600.

Как показано на фиг. 8, интерполяция выполняется относительно резонансных частот трубки при первом и втором наборах условий процесса. Соответственно, частота может быть общим параметром первого и второго наборов условий процесса. Также, хотя график 830 жесткости может быть относительно частоты, другие параметры первого и второго набора условий процесса могут быть применены. Например, интерполяция может быть выполнена для значений проверки жесткости измерителя относительно температуры. Соответственно, альтернативный график жесткости может быть относительно температуры трубки.As shown in FIG. 8, interpolation is performed with respect to the resonant frequencies of the tube under the first and second sets of process conditions. Accordingly, the frequency may be a common parameter of the first and second sets of process conditions. Also, while the severity plot 830 may be relative to frequency, other parameters of the first and second set of process conditions may be applied. For example, interpolation can be performed on test values of the stiffness of the meter with respect to temperature. Accordingly, an alternative stiffness plot may be relative to tube temperature.

Как может быть понятно, система 202 обработки может выполнять способы, чтобы обнаруживать изменение в вибрационном измерителе на основе двух или более базовых проверок измерителя. Примерный способ описывается ниже.As may be appreciated, the processing system 202 may perform methods to detect a change in a vibration meter based on two or more basic meter checks. An exemplary method is described below.

Фиг. 9 показывает способ 900 для обнаружения изменения в вибрационном измерителе на основе двух или более базовых проверок измерителя. Способ 900 начинается определением первого базового значения проверки измерителя при первом наборе условий процесса на этапе 910. На этапе 920 способ 900 определяет второе базовое значение проверки измерителя при втором наборе условий процесса. На этапе 930 способ 900 определяет базовое значение проверки измерителя на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя. Способ 900 может быть использован в измерительной электронной аппаратуре, такой как измерительная электронная аппаратура 20, описанная выше, чтобы обнаруживать изменение в вибрационном измерителе на основе двух или более базовых значений проверки измерителя.Fig. 9 shows a method 900 for detecting a change in a vibration meter based on two or more basic meter checks. Method 900 begins by determining a first meter test baseline under the first set of process conditions at 910. At 920, method 900 determines a second meter test baseline under the second set of process conditions. At 930, method 900 determines a meter check base value based on the first meter check base value and the second meter check base value. Method 900 may be used in meter electronics, such as meter electronics 20 described above, to detect a change in a vibration meter based on two or more meter test baselines.

На этапе 910 способ может определять первое базовое значение проверки измерителя при первом наборе условий процесса. Соответственно, система обработка, такая как система 202 обработки в измерительной электронной аппаратуре 20, например, может быть сконфигурирована, чтобы определять первое базовое значение проверки измерителя при первом наборе условий процесса. Первый набор условий процесса может быть на производстве с температурами, давлениями или т.п., которые находятся в номинальных значениях.At 910, the method may determine a first baseline meter test value under the first set of process conditions. Accordingly, a processing system, such as processing system 202 in meter electronics 20, for example, may be configured to determine a first meter test base value under a first set of process conditions. The first set of process conditions may be in production with temperatures, pressures or the like that are at nominal values.

На этапе 920 способ 900 может определять второе базовое значение проверки измерителя при втором наборе условий процесса. Соответственно, система обработки может также быть сконфигурирована, чтобы определять второе базовое значение проверки измерителя при втором наборе условий процесса. Второй набор условий процесса может быть на месте процесса (например, участке заказчика, эксплуатацией в полевых условиях и т.д.). Второй набор условий процесса может или не может быть таким же, что и первый набор условий процесса. Система 202 обработки может также быть сконфигурирована, чтобы определять базовое значение проверки измерителя на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя.At 920, method 900 may determine a second meter test base value under the second set of process conditions. Accordingly, the processing system may also be configured to determine a second meter test base value under a second set of process conditions. The second set of process conditions may be at the site of the process (eg, customer site, field operation, etc.). The second set of process conditions may or may not be the same as the first set of process conditions. Processing system 202 may also be configured to determine a meter check base value based on a first meter check base value and a second meter check base value.

Как обсуждалось выше, базовое значение проверки измерителя может быть базовым значением проверки массы измерителя. Соответственно, система обработки, такая как система 202 обработки, описанная выше, может быть сконфигурирована, чтобы определять одно из первого базового значения жесткости и второго базового значения жесткости и первого базового значения массы и второго базового значения массы. Система обработки может также быть сконфигурирована, чтобы интерполировать базовое значение проверки измерителя из первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя. Интерполяция может быть линейной, хотя любая подходящая интерполяция может быть применена, такие как нелинейные интерполяции. Альтернативно, интерполяция может быть выполнена в режиме оффлайн или в другой электронной аппаратуре и затем сохранена в системе обработки.As discussed above, the meter test base value may be the meter mass test base value. Accordingly, a processing system, such as the processing system 202 described above, may be configured to determine one of a first stiffness base value and a second stiffness base value and a first mass base value and a second mass base value. The processing system may also be configured to interpolate a meter test base value from the first meter test base value and the second meter test base value. The interpolation may be linear, although any suitable interpolation may be applied, such as non-linear interpolations. Alternatively, the interpolation may be performed offline or in other electronics and then stored in the processing system.

Как описано выше со ссылкой на фиг. 6 и 7, базовое значение проверки измерителя может быть использовано, чтобы обнаруживать и определять условие процесса. Например, первое и второе базовые значения проверки измерителя, которые соответственно ассоциируются с первым местоположением и вторым местоположением на трубке, могут быть определены согласно фиг. 9. Первое и второе базовые значения проверки измерителя могут, например, быть базовыми значениями проверки жесткости измерителя, которые могут быть использованы для определения первого и второго изменения жесткости измерителя в трубке. Например, первое и второе изменение жесткости измерителя могут быть определены посредством сравнения первого и второго значений проверки жесткости измерителей в процессе с первым и вторым базовыми значениями проверки измерителя. Соответственно, состояние трубки может быть определено согласно этапу 630, описанному выше, с помощью первого и второго базовых значений проверки жесткости измерителя.As described above with reference to FIG. 6 and 7, the meter check base value can be used to detect and determine a process condition. For example, the first and second meter test base values, which are respectively associated with the first location and the second location on the tube, may be determined according to FIG. 9. The first and second meter test base values may, for example, be meter stiffness test base values that can be used to determine the first and second meter stiffness changes in the tube. For example, the first and second stiffness change of the meter may be determined by comparing the first and second in-process stiffness test values of the meters with the first and second baseline meter test values. Accordingly, the condition of the tube may be determined according to step 630 described above using the first and second base values of the test stiffness of the meter.

Аналогично, способ 900 может дополнительно содержать способ 700, описанный выше. Соответственно, система 700, описанная выше, может быть применена в измерительной электронной аппаратуре, имеющей систему обработки, такую как измерительная электронная аппаратура 20, имеющая систему 202 обработки, описанную выше, сконфигурированную, чтобы получать значение центральной тенденции и значение дисперсии и определять вероятность на основе значения центральной тенденции и значения дисперсии, чтобы обнаруживать, отличается ли значение центральной тенденции от базового значения проверки измерителя. Система 202 обработки может также быть сконфигурирована, чтобы определять вероятность на основе значения центральной тенденции и значения дисперсии, содержит систему 202 обработки, конфигурируемую, чтобы вычислять t-значение и вычислять вероятность с помощью t-значения.Likewise, method 900 may further comprise method 700 described above. Accordingly, the system 700 described above can be applied to meter electronics having a processing system, such as meter electronics 20 having the processing system 202 described above configured to obtain a central tendency value and a variance value and determine a probability based on a central trend value and a variance value to detect if the central trend value differs from the meter test base value. The processing system 202 may also be configured to determine a probability based on a central trend value and a variance value, includes a processing system 202 configured to calculate a t -value and calculate a probability using the t -value.

Измерительная электронная аппаратура 20, описанная со ссылкой на фиг. 1, или другая электронная аппаратура, устройства или т.п., могут выполнять способы 600, 700, 900 или другие способы, которые обнаруживают и/или идентифицируют изменение в вибрационном измерителе. Изменение в вибрационном измерителе может быть обнаружено с помощью базового значения проверки измерителя, определенного на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя. Соответственно, измерительная электронная аппаратура 20, и система 202 обработки, могут быть сконфигурированы, чтобы принимать информацию от интерфейса 201, использовать базовое значение проверки измерителя, определенное из вышеописанного способа 900, чтобы определять первое изменение жесткости, ассоциированное с первым местоположением трубки 130, 130' вибрационного измерителя 5, и определять второе изменение жесткости, ассоциированное со вторым местоположением трубки 130, 130' вибрационного измерителя 5. Со ссылкой на вибрационный измеритель 5 на фиг. 1, первое местоположение может быть местоположением левого датчика-преобразователя 170l на трубке 130, 130' вибрационного измерителя 5. Аналогично, второе местоположение может быть местоположением правого датчика-преобразователя 170r на трубке 130, 130' вибрационного измерителя 5.The meter electronics 20 described with reference to FIG. 1, or other electronics, devices, or the like, may perform methods 600, 700, 900, or other methods that detect and/or identify a change in the vibration meter. A change in the vibration meter can be detected with a meter check base value determined based on the first meter check base value and the second meter check base value. Accordingly, the meter electronics 20, and the processing system 202, may be configured to receive information from the interface 201, use the meter check base value determined from the method 900 described above, to determine the first stiffness change associated with the first location of the tube 130, 130' vibration meter 5, and determine the second change in stiffness associated with the second location of the tube 130, 130' of the vibration meter 5. With reference to the vibration meter 5 in FIG. 1, the first location may be the location of the left transducer 170l on the tube 130, 130' of the vibration meter 5. Similarly, the second location may be the location of the right transducer 170r on the tube 130, 130' of the vibration meter 5.

Измерительная электронная аппаратура 20 может также быть сконфигурирована, чтобы определять состояние трубки 130, 130' на основе первого изменения жесткости и второго изменения жесткости. Измерительная электронная аппаратура 20 может также быть сконфигурирована, чтобы определять симметрию жесткости, такую как симметрия 260 жесткости, показанная на фиг. 2, для трубки 130, 130'. Измерительная электронная аппаратура 20 может также быть сконфигурирована, чтобы предоставлять предупредительный сигнал на основе определения состояния трубки. Тревожное оповещение может быть предоставлено, например, посредством отправки сигнала, сообщения, пакета и т.д. по пути 26.The meter electronics 20 may also be configured to determine the state of the tube 130, 130' based on the first stiffness change and the second stiffness change. The meter electronics 20 may also be configured to determine a stiffness symmetry, such as the stiffness symmetry 260 shown in FIG. 2, for tube 130, 130'. The meter electronics 20 may also be configured to provide an alert based on a determination of the condition of the tube. An alert may be provided, for example, by sending a signal, a message, a packet, etc. along the way 26.

Измерительная электронная аппаратура 20 и, в частности, система 202 обработки, может также получать жесткость измерителя и среднеквадратическое отклонение жесткости измерителя из хранилища в измерительной электронной аппаратуре 20. Измерительная электронная аппаратура 20 или система 202 обработки может определять вероятность на основе жесткости измерителя и среднеквадратического отклонения жесткости измерителя, чтобы определять, отличается ли жесткость измерителя от базовой жесткости измерителя, определенной с помощью способа 900, описанного выше.The meter electronics 20, and in particular the processing system 202, may also obtain the meter stiffness and the standard deviation of the meter stiffness from storage in the meter electronics 20. The meter electronics 20 or the processing system 202 may determine a probability based on the meter stiffness and the standard deviation of the stiffness meter to determine if the meter stiffness differs from the base meter stiffness determined by the method 900 described above.

Вышеприведенное описание предоставляет измерительную электронную аппаратуру 20 и способы 600, 700, 900, которые могут обнаруживать и идентифицировать изменение в вибрационном измерителе 5. Изменение может быть идентифицировано посредством обнаружения состояния трубок 130, 130' в вибрационном измерителе 5 на основе первого изменения жесткости, ассоциированного с первым местоположением трубки, и второго изменения жесткости, ассоциированного со вторым местоположением трубки. Эти и другие этапы могут быть выполнены посредством измерительной электронной аппаратуры 20, системы 202 обработки в измерительной электронной аппаратуре 20 и/или способа 600, или другой электронной аппаратуры, систем и/или способов.The above description provides meter electronics 20 and methods 600, 700, 900 that can detect and identify a change in vibrator 5. The change can be identified by detecting the condition of tubes 130, 130' in vibrator 5 based on a first stiffness change associated with the first tube location, and a second stiffness change associated with the second tube location. These and other steps may be performed by the meter electronics 20, the processing system 202 in the meter electronics 20 and/or the method 600, or other electronics, systems and/or methods.

Базовое значение проверки измерителя, определенное из вышеописанного способа 900, может соответствовать, например, резонансной частоте, которая является такой же, что и резонансная частота проверки измерителя в режиме онлайн или во время процесса. В результате, следовательно, базовое значение проверки жесткости измерителя является более точным справочным значением для жесткости в условиях процесса для проверки измерителя в режиме онлайн или во время процесса. Соответственно, способы 600, 700, 900 и измерительная электронная аппаратура 20 могут более точно обнаруживать изменение в вибрационном измерителе.The meter check base value determined from the method 900 described above may correspond to, for example, a resonant frequency that is the same as the meter check resonant frequency online or during the process. As a result, therefore, the meter stiffness test base value is a more accurate reference value for process stiffness for online or in-process meter verification. Accordingly, methods 600, 700, 900 and meter electronics 20 can more accurately detect a change in the vibration meter.

Изменение может быть обнаружено посредством применения статистических методов конкретным способом, так что вероятность может быть определена с помощью ограниченных вычислительных ресурсов. Например, вероятность может быть доверительным интервалом вокруг жесткости измерителя, где, если ноль находится в доверительном интервале, тогда нулевая гипотеза отвергается. Кроме того, чтобы гарантировать, что систематические погрешности в измерениях жесткости измерителя не вызывают ложные тревожные оповещения, измерительная электронная аппаратура 20 может сравнивать жесткость измерителя с зоной нечувствительности систематической погрешности. Соответственно, в отличие от ограничений, которые не изменяются, вероятность, которая может постоянно обновляться, может точно обнаруживать изменение в вибрационном измерителе 5 без вызова ложных тревожных оповещений.The change can be detected by applying statistical methods in a particular way, so that the probability can be determined with limited computational resources. For example, the probability can be a confidence interval around the stiffness of the meter, where if zero is in the confidence interval, then the null hypothesis is rejected. In addition, to ensure that systematic errors in meter stiffness measurements do not cause false alarms, the meter electronics 20 may compare the meter stiffness to the dead band of the systematic error. Accordingly, unlike constraints that do not change, a probability that can be constantly updated can accurately detect a change in the vibration meter 5 without causing false alarms.

Хотя вышеприведенное обсуждение ссылается на вибрационный измеритель 5, показанный на фиг. 1, любой подходящий вибрационный измеритель может быть применен. Например, вибрационные измерители с более чем одним возбуждающим механизмом и более чем двумя датчиками-преобразователями могут быть использованы. Соответственно, в примерном вибрационном измерителе, имеющем два датчика-преобразователя и два возбуждающих механизма, более чем два изменения жесткости могут быть определены. В этом примере изменения жесткости между каждым из возбуждающих механизмов и каждым из датчиков-преобразователей могут быть определены. Аналогично, симметрия между изменениями жесткости между двумя возбуждающими механизмами и двумя датчиками может также быть определена.Although the above discussion refers to the vibration meter 5 shown in FIG. 1, any suitable vibration meter can be applied. For example, vibration meters with more than one drive mechanism and more than two transducers can be used. Accordingly, in an exemplary vibration meter having two transducers and two drivers, more than two stiffness changes can be detected. In this example, stiffness changes between each of the driving mechanisms and each of the transducers can be determined. Likewise, the symmetry between stiffness changes between two drivers and two sensors can also be determined.

Подробные описания вышеупомянутых вариантов осуществления не являются исчерпывающими описаниями всех вариантов осуществления, рассматриваемых изобретателями как находящиеся в рамках настоящего описания. В действительности, специалисты в области техники поймут, что определенные элементы вышеописанных вариантов осуществления могут по-разному быть объединены или устранены, чтобы создавать дополнительные варианты осуществления, и такие дополнительные варианты осуществления попадают в рамки и учения настоящего описания. Также обычным специалистам в данной области техники будет очевидно, что вышеописанные варианты осуществления могут быть объединены в целом или частично, чтобы создавать дополнительные варианты осуществления в рамках и учениях настоящего описания.The detailed descriptions of the above embodiments are not intended to be exhaustive descriptions of all embodiments contemplated by the inventors as being within the scope of the present disclosure. Indeed, those skilled in the art will appreciate that certain elements of the above described embodiments may be combined or omitted in various ways to create additional embodiments, and such additional embodiments fall within the scope and teachings of the present disclosure. It will also be apparent to those of ordinary skill in the art that the above described embodiments may be combined in whole or in part to create additional embodiments within the scope and teachings of the present disclosure.

Таким образом, хотя конкретные варианты осуществления описываются в данном документе в иллюстративных целях, различные эквивалентные модификации возможны в рамках настоящего описания, как поймут специалисты в связанной области техники. Учения, предоставленные в данном документе, могут быть применены к другим способам обнаружения изменения в вибрационном измерителе на основе двух или более базовых проверок измерителя, а не только к вариантам осуществления, описанным выше и показанным на сопровождающих чертежах. Соответственно, рамки вариантов осуществления, описанных выше, должны быть определены из последующей формулы изобретения.Thus, while specific embodiments are described herein for illustrative purposes, various equivalent modifications are possible within the scope of the present description, as those skilled in the related art will appreciate. The teachings provided herein can be applied to other methods of detecting a change in a vibration meter based on two or more basic meter checks, and not just to the embodiments described above and shown in the accompanying drawings. Accordingly, the scope of the embodiments described above should be determined from the following claims.

Claims (26)

1. Измерительная электронная аппаратура (20) для обнаружения изменения в вибрационном измерителе (5) на основе двух или более базовых проверок измерителя, причем измерительная электронная аппаратура (20) содержит:1. Meter electronics (20) for detecting a change in the vibration meter (5) based on two or more basic meter checks, the meter electronics (20) comprising: интерфейс (201), сконфигурированный, чтобы принимать сигналы (100) датчика от измерительного узла (10) и предоставлять информацию на основе сигналов (100) датчика; иan interface (201) configured to receive sensor signals (100) from the measuring node (10) and provide information based on the sensor signals (100); and систему (202) обработки, соединенную с возможностью связи с интерфейсом (201), причем упомянутая система (202) обработки сконфигурирована с возможностью использования информации, чтобы:a processing system (202) communicatively coupled to an interface (201), wherein said processing system (202) is configured to use the information to: определять первое базовое значение проверки измерителя при первом наборе условий процесса;determine the first base value of the test meter under the first set of process conditions; определять второе базовое значение проверки измерителя при втором наборе условий процесса; иdetermine the second base value of the test meter under the second set of process conditions; and определять базовое значение проверки измерителя на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя,determine a meter check base value based on the first meter check base value and the second meter check base value, при этом второе базовое значение проверки измерителя определяют на месте процесса.wherein the second base value of the meter test is determined at the site of the process. 2. Измерительная электронная аппаратура (20) по п. 1, при этом система (202) обработки, конфигурируемая, чтобы определять первое базовое значение проверки измерителя и второе базовое значение проверки измерителя, содержит систему (202) обработки, конфигурируемую, чтобы определять одно из первого базового значения жесткости и второго базового значения жесткости и первого базового значения массы и второго базового значения массы.2. The meter electronics (20) of claim 1, wherein the processing system (202) configurable to determine a first meter test base value and a second meter test base value comprises a processing system (202) configurable to determine one of a first base stiffness value and a second base stiffness value and a first base mass value and a second base mass value. 3. Измерительная электронная аппаратура (20) по п. 1 или 2, при этом система (202) обработки сконфигурирована, чтобы определять базовое значение проверки измерителя на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя, содержит систему (202) обработки, конфигурируемую, чтобы интерполировать базовое значение проверки измерителя из первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя.3. The meter electronics (20) according to claim 1 or 2, wherein the processing system (202) is configured to determine a meter check base value based on a first meter check base value and a second meter check base value, comprises a processing system (202) , configurable to interpolate the meter test base value from the first meter test base value and the second meter test base value. 4. Измерительная электронная аппаратура (20) по п. 3, при этом система (202) обработки сконфигурирована, чтобы интерполировать базовое значение проверки измерителя относительно общего параметра первого набора условий процесса и второго набора условий процесса.4. The meter electronics (20) of claim 3, wherein the processing system (202) is configured to interpolate a meter test base value with respect to a common parameter of the first set of process conditions and the second set of process conditions. 5. Измерительная электронная аппаратура (20) по п. 3, при этом система (202) обработки сконфигурирована, чтобы интерполировать базовое значение проверки измерителя, содержит систему (202) обработки, конфигурируемую, чтобы линейно интерполировать базовое значение проверки измерителя.5. The meter electronics (20) of claim 3, wherein the processing system (202) is configured to interpolate the meter test base value, comprises a processing system (202) configured to linearly interpolate the meter test base value. 6. Измерительная электронная аппаратура (20) по любому одному из предшествующих пп. 1-5, при этом система (202) обработки дополнительно сконфигурирована, чтобы определять состояние трубки (130, 130') в вибрационном измерителе (5), при этом состояние трубки (130, 130') содержит по меньшей мере одно из эрозии, коррозии, повреждения и покрытия трубки (130, 130').6. Measuring electronic equipment (20) according to any one of the preceding paragraphs. 1-5, wherein the processing system (202) is further configured to determine the condition of the tube (130, 130') in the vibration meter (5), wherein the condition of the tube (130, 130') contains at least one of erosion, corrosion , damage and tube coatings (130, 130'). 7. Измерительная электронная аппаратура (20) по любому одному из предшествующих пп. 1-6, при этом система (202) обработки дополнительно сконфигурирована, чтобы получать значение центральной тенденции и значение дисперсии и определять вероятность на основе значения центральной тенденции и значения дисперсии, чтобы обнаруживать, отличается ли значение центральной тенденции от базового значения проверки измерителя.7. Measuring electronic equipment (20) according to any one of the preceding paragraphs. 1-6, wherein the processing system (202) is further configured to obtain a central trend value and a variance value, and determine a probability based on the central trend value and the variance value to detect whether the central trend value is different from the meter test base value. 8. Измерительная электронная аппаратура (20) по п. 7, при этом система (202) обработки сконфигурирована, чтобы определять вероятность на основе значения центральной тенденции и значения дисперсии, содержит систему (202) обработки, сконфигурированную, чтобы вычислять t-значение и вычислять вероятность с помощью t-значения.8. The meter electronics (20) of claim 7, wherein the processing system (202) is configured to determine a probability based on a central tendency value and a variance value, comprises a processing system (202) configured to calculate a t-value and calculate probability using t-value. 9. Способ обнаружения изменения в вибрационном измерителе на основе двух или более базовых проверок измерителя, способ содержит этапы, на которых:9. A method for detecting a change in a vibration meter based on two or more basic meter checks, the method comprising the steps of: принимают с помощью интерфейса сигналы датчика от измерительного узла и предоставляют информацию на основе сигналов датчика;receiving, via an interface, sensor signals from the measurement node and providing information based on the sensor signals; определяют первое базовое значение проверки измерителя при первом наборе условий процесса;determining a first baseline meter test value under a first set of process conditions; определяют второе базовое значение проверки измерителя при втором наборе условий процесса; иdetermining a second baseline meter test value under a second set of process conditions; and определяют базовое значение проверки измерителя на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя,determining a meter check base value based on the first meter check base value and the second meter check base value, при этом второе базовое значение проверки измерителя определяют на месте процесса.wherein the second base value of the meter test is determined at the site of the process. 10. Способ по п. 9, при этом определение первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя содержит этап, на котором определяют одно из первого базового значения жесткости и второго базового значения жесткости и первого базового значения массы и второго базового значения массы.10. The method of claim 9, wherein determining the first meter test base value and the second meter test base value comprises the step of determining one of the first stiffness base value and the second stiffness base value and the first mass base value and the second mass base value. 11. Способ по п. 9 или 10, при этом определение базового значения проверки измерителя на основе первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя содержит этап, на котором интерполируют базовое значение проверки измерителя из первого базового значения проверки измерителя и второго базового значения проверки измерителя.11. The method of claim 9 or 10, wherein determining the meter test base value based on the first meter test base value and the second meter test base value comprises interpolating the meter test base value from the first meter test base value and the second base value. meter check. 12. Способ по любому одному из предшествующих пп. 9-11, при этом интерполяция базового значения проверки измерителя содержит систему обработки, сконфигурированную, чтобы линейно интерполировать базовое значение проверки измерителя.12. The method according to any one of the preceding paragraphs. 9-11, wherein the meter test base value interpolation comprises a processing system configured to linearly interpolate the meter test base value. 13. Способ по любому одному из предшествующих пп. 9-12, дополнительно содержащий этап, на котором определяют состояние трубки вибрационного измерителя на основе базового значения проверки измерителя, причем состояние содержит по меньшей мере одно из эрозии, коррозии, повреждения и покрытия трубки вибрационного измерителя.13. The method according to any one of the preceding paragraphs. 9-12, further comprising determining a condition of the vibrator tube based on a baseline test value of the meter, the condition comprising at least one of erosion, corrosion, damage, and coating of the vibrator tube. 14. Способ по любому одному из предшествующих пп. 9-13, дополнительно содержащий этапы, на которых получают значение центральной тенденции и значение дисперсии и определяют вероятность на основе значения центральной тенденции и значения дисперсии, чтобы обнаруживать, отличается ли значение центральной тенденции от базового значения проверки измерителя.14. The method according to any one of the preceding paragraphs. 9-13, further comprising obtaining a central trend value and a variance value, and determining a probability based on the central trend value and the variance value to detect whether the central trend value is different from the meter test base value. 15. Способ по п. 14, при этом определение вероятности на основе значения центральной тенденции и значения дисперсии содержит систему обработки, конфигурируемую, чтобы вычислять t-значение и вычислять вероятность с помощью t-значения.15. The method of claim 14, wherein determining the probability based on the central trend value and the variance value comprises a processing system configured to calculate a t-value and calculate a probability using the t-value.

Images