用于振動儀表的儀表傳感器的檢驗的制作方法

文檔序號:9583523
用于振動儀表的儀表傳感器的檢驗的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及振動元件儀表,并且更具體地涉及用于驗證振動元件儀表的傳感器組 件的方法和裝置。
【背景技術】
[0002] 諸如例如液體密度儀表、氣體密度儀表、液體粘度儀表、氣體/液體比重儀表、氣 體/液體相對密度儀表和氣體分子量儀表之類的振動儀表一般是已知的并且用于測量流 體的特性。一般而言,儀表包括傳感器組件和電子部分。傳感器組件內的材料可以是流動 的或靜止的。每一種類型的傳感器可以具有獨特的特性,儀表必須計及該特性以便實現最 優性能。例如,一些傳感器可能要求管裝置以特定位移水平振動。其它傳感器組件類型可 能要求特殊的補償算法。
[0003] 在執行其它功能之中,儀表電子器件典型地包括用于所使用的特定傳感器的所存 儲的傳感器校準值。例如,儀表電子器件可以包括參考傳感器時間周期(即參考諧振頻率的 倒數)。參考傳感器時間周期表示如在參考條件之下在工廠中測量的用于特定傳感器組件 的傳感器幾何結構的基本測量性能。在振動元件儀表安裝在客戶地點處之后測量的傳感器 時間周期與參考傳感器時間周期之間的改變可以表示由于除其它原因之外的對振動元件 傳感器的涂敷、侵蝕、腐蝕或破壞所導致的傳感器組件中的物理改變。
[0004] 監視振動儀表中傳感器時間周期的改變的常用技術是執行空氣點健康檢查、真空 點健康檢查或使用具有精確已知密度的任何流體的健康檢查。在該三種健康檢查方法中的 任何一個中,使儀表離線并且將其放置于測試條件之下。儀表有時在放置于測試條件之下 之前通過機械或基于溶劑的技術被清洗。液體或氣體儀表接下來可以被放置于真空之下或 者填充有具有精確已知的密度的流體,諸如空氣或水。對于液體儀表,測試條件通常包括將 儀表放置于環境空氣條件之下。對于氣體儀表,測試條件通常包括將儀表放置于真空條件 之下。然后確定傳感器時間周期并且將其與參考傳感器時間周期測量值相比較。
[0005] 典型地,測試測量值在可以不同于健康檢查測試的參考條件的條件之下取得。在 健康檢查期間測量的傳感器時間周期可以因此反映不僅由于傳感器組件中的改變而且由 于參考與測試條件之間的差異所導致的振動響應中的變化。當前健康檢查方法未能隔離由 于物理傳感器組件中的改變和測試條件中的改變所導致的振動響應中的改變。
[0006] 例如,傳感器時間周期測量可能受溫度影響。溫度可以影響傳感器時間周期的第 一原因是因為溫度可以影響傳感器組件自身的穩定性。第二原因是因為在傳感器組件中移 動的流體的密度可能取決于溫度。溫度可以影響健康檢查的魯棒性的第三機制是在傳感器 組件未處于穩定的溫度的情況下或者在存在溫度漂移的情況下。在常規振動傳感器健康檢 查技術之下沒有計及這些溫度影響中的任一個,這可能導致傳感器組件或者有故障或者健 康的錯誤指示。錯誤可能導致不正確的客戶決定和不必要的服務調用。
[0007] 所需要的是傳感器健康評價,該傳感器健康評價校正由于溫度、壓強和密度所導 致的所測量的傳感器時間周期中的變化。還需要的是確定傳感器組件是否足夠穩定以提供 來自空氣點健康檢查、真空點健康檢查或使用另一流體的健康檢查的精確結果的方法。

【發明內容】

[0008] 提供了一種用于儀表健康檢驗的振動元件儀表。振動元件儀表包括傳感器組件、 至少一個溫度傳感器和儀表電子器件。傳感器組件包括振動構件、拾取/檢測傳感器和配 置成使振動構件振動的驅動器。儀表電子器件耦合到拾取/檢測傳感器、驅動器和所述至 少一個溫度傳感器。儀表電子器件被配置成使用所述至少一個溫度傳感器測量多個溫度。 儀表電子器件還被配置成使用傳感器組件測量多個傳感器時間周期。儀表電子器件還被配 置成根據所述多個溫度確定平均溫度。儀表電子器件還被配置成根據所述多個傳感器時間 周期確定平均傳感器時間周期。儀表電子器件還被配置成使用平均溫度來補償平均傳感器 時間周期以生成經補償的傳感器時間周期。儀表電子器件還被配置成將經補償的傳感器時 間周期與參考傳感器時間周期相比較。儀表電子器件還被配置成指示經補償的傳感器時間 周期是否在參考傳感器時間周期的傳感器時間周期誤差限制內。
[0009] 提供了一種用于傳感器檢驗的方法。方法包括使用至少一個溫度傳感器測量多個 溫度和使用傳感器組件測量多個傳感器時間周期的步驟。傳感器組件包括振動構件、拾取 /檢測傳感器和配置成使振動構件振動的驅動器。方法還包括根據所述多個溫度確定平均 溫度的步驟。方法還包括根據所述多個傳感器時間周期確定平均傳感器時間周期的步驟。 方法還包括使用平均溫度來補償平均傳感器時間周期以生成經補償的傳感器時間周期的 步驟。方法還包括將經補償的傳感器時間周期與參考傳感器時間周期相比較的步驟。方法 還包括指示經補償的傳感器時間周期是否在參考傳感器時間周期的傳感器時間周期誤差 限制內的步驟。
[0010] 提供了一種用于傳感器的健康檢驗的方法。方法包括使用至少一個溫度傳感器測 量多個溫度和使用傳感器組件測量多個傳感器時間周期的步驟。傳感器組件包括振動構 件、拾取/檢測傳感器和配置成使振動構件振動的驅動器。方法還包括使用包括多個溫度 或多個傳感器時間周期之一的第一數據集合計算第一標準偏差的步驟。方法還包括將第一 標準偏差與第一限制比較的步驟。方法還包括指示第一標準偏差是否大于第一限制的步 驟。
[0011] 提供了一種用于傳感器的健康檢驗的方法。方法包括使用至少一個溫度傳感器測 量多個溫度和使用傳感器組件測量多個傳感器時間周期的步驟。傳感器組件包括一個或多 個振動元件、一個或多個拾取/檢測傳感器和配置成使所述一個或多個振動元件振動的驅 動器。方法還包括根據所述多個溫度確定平均溫度的步驟。方法還包括根據所述多個傳感 器時間周期確定平均傳感器時間周期的步驟。方法還包括接收海拔的步驟。方法還包括使 用傳感器組件測量流體密度的步驟。方法還包括使用海拔和平均溫度針對參考密度與所測 量的密度之間的密度差異來補償傳感器時間周期的步驟。
[0012] 本申請的各方面 優選地,使用溫度傳感器測量多個溫度和使用傳感器組件測量多個傳感器時間周期還 包括清洗傳感器組件。
[0013] 優選地,使用溫度傳感器測量多個溫度和使用傳感器組件測量多個傳感器時間周 期還包括利用環境空氣填充傳感器組件。
[0014] 優選地,使用溫度傳感器測量多個溫度和使用傳感器組件測量多個傳感器時間周 期還包括將傳感器組件放置于真空之下。
[0015] 優選地,使用溫度傳感器測量多個溫度和使用傳感器測量多個傳感器時間周期還 包括利用具有精確已知的密度的流體填充傳感器組件或者將傳感器組件插入到具有精確 已知的密度的流體中。
[0016] 優選地,儀表電子器件還被配置成使用多個溫度和多個傳感器時間周期之一來計 算標準偏差,將標準偏差與限制比較,并且指示標準偏差是否大于限制。
[0017] 優選地,儀表電子器件還被配置成接收海拔,并且使用海拔補償經補償的傳感器 時間周期。
[0018] 優選地,儀表電子器件還被配置成使用傳感器組件測量流體的密度,并且使用海 拔和平均溫度針對參考密度與所測量的密度之間的密度差異補償經補償的傳感器時間周 期。
[0019] 優選地,方法還包括使用包括多個溫度或多個傳感器時間周期之一的第二數據集 合計算第二標準偏差,將第二標準偏差與第二限制比較,以及指示第二標準偏差是否大于 第二限制的步驟,其中第一數據集合不同于第二數據集合。
【附圖說明】
[0020] 在所有附圖上,相同的參考標號表示相同的元件。附圖未必是按比例的。
[0021] 圖1描繪了根據本申請的實施例的振動元件儀表5。
[0022] 圖2描繪了根據本申請的實施例的儀表電子器件20。
[0023] 圖3描繪了根據本申請的實施例的方法300。
[0024] 圖4描繪了根據本申請的實施例的方法400。
[0025] 圖5描繪了根據本申請的實施例的方法500。
【具體實施方式】
[0026] 圖1-5和以下描述描繪具體示例以教導本領域技術人員如何做出和使用本申請 的最佳模式。出于教導發明原理的目的,簡化或省略了一些常規方面。本領域技術人員將 從這些示例領會到落在本申請的范圍內的變型。本領域技術人員將領會到,以下描述的特 征可以以各種方式組合以形成本申請的多個變型。作為結果,本申請不限于以下所描述的 具體示例,而是僅由權利要求及其等同物限制。
[0027] 圖1示出振動元件儀表5、密度儀表。振動元件儀表5包括傳感器組件10和儀表 電子器件20。然而,密度儀表的實施例不意圖是限制性的。本領域技術人員將容易認識到, 本文所描述的本申請的實施例可以被應用于液體密度儀表、氣體密度儀表、液體粘度儀表、 氣體/液體比重儀表、氣體/液體相對密度儀表、氣體分子量儀表和/或任何類型的振動儀 表的檢驗。
[0028] 振動元件儀表5可以被配置成測量諸如例如液體或氣體之類的流體的密度。振動 元件儀表5包括外殼11,其中振動構件12至少部分地位于外殼11內。外殼11的一部分被 切掉以示出振動構件12。振動元件儀表5可以例如被同軸放置在現有管線中??商鎿Q地, 外殼11可以包括具有用于接收例如流體樣本的孔的閉合端。因此,雖然未示出凸緣,但是 在許多實例中,外殼11或振動構件12可以包括凸緣或用于以液密方式將振動元件儀表5 操作地耦合到管線或類似的流體遞送設備的其它構件。根據所示的示例,振動構件12被懸 臂安裝到外殼11。振動構件
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