專利名稱：通過單個(gè)輸出端口輸出信息的可編程科里奧利流量計(jì)電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流量計(jì)領(lǐng)域，并且更具體地涉及能夠通過單個(gè)輸出端口輸出頻率輸出信號或數(shù)字通信協(xié)議信號的流量計(jì)電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
如J.E.Smith等人于1985年1月1日公開的美國專利No.4,491,025和J.E.Smith于1982年2月11日的Re.31,450所述，科里奧利質(zhì)量流量計(jì)測量關(guān)于流過管道的材料的質(zhì)量流量和其它信息。這些流量計(jì)典型地包括流量計(jì)電子設(shè)備部分和流量計(jì)傳感器部分。流量計(jì)傳感器具有一個(gè)或多個(gè)直或彎曲結(jié)構(gòu)的流管。每一流管結(jié)構(gòu)具有一組固有振動(dòng)模式，其可以是簡單的彎曲、扭轉(zhuǎn)、徑向或耦合類型。驅(qū)動(dòng)每一流管以便以這些固有振動(dòng)模式中的一個(gè)在共振處振蕩。通過流管的組合質(zhì)量和流管中的材料部分地限定振蕩的、材料填滿的系統(tǒng)的固有振動(dòng)模式。當(dāng)沒有材料流過科里奧利質(zhì)量流量計(jì)傳感器時(shí)，沿著流管的全部點(diǎn)以基本上相等的相位振蕩。當(dāng)材料流過流管，科里奧利加速度使沿著流管的點(diǎn)具有不同的相位。流量計(jì)傳感器的入口側(cè)上的相位延遲驅(qū)動(dòng)器，同時(shí)流量計(jì)傳感器的出口側(cè)上的相位超前驅(qū)動(dòng)器。
科里奧利流量計(jì)傳感器典型地包括用于產(chǎn)生代表在沿著流管的不同點(diǎn)處流管的運(yùn)動(dòng)的正弦信號的兩個(gè)拾取器(pick-off)。通過流量計(jì)電子設(shè)備計(jì)算從拾取器接收的正弦信號的相位差。拾取信號之間的相位差與流過流量計(jì)傳感器的材料的質(zhì)量流量成比例下面在圖1中說明科里奧利流量計(jì)的例子。
流量計(jì)電子設(shè)備接收來自拾取器的拾取信號。流量計(jì)電子設(shè)備處理拾取信號以計(jì)算通過流量計(jì)傳感器的材料的質(zhì)量流量、密度或其它特性。流量計(jì)電子設(shè)備典型地具有用于輸出質(zhì)量流量、密度或其它信息的多個(gè)輸出端口或多個(gè)通信通道。例如，典型的流量計(jì)電子設(shè)備具有毫安輸出、離散(discreet)電壓輸出、數(shù)字通信協(xié)議輸出和頻率輸出。每一輸出具有它自己的物理端口。具有多個(gè)輸出端口的流量計(jì)電子設(shè)備為用戶提供了大量的多功能性，其可以用于一些應(yīng)用。遺憾地，具有多個(gè)輸出端口的流量計(jì)電子設(shè)備是昂貴的，并可以具有比需用于簡單應(yīng)用較多的功能性。
為了幫助解決該問題，已經(jīng)發(fā)展了較不復(fù)雜和廉價(jià)的流量計(jì)電子設(shè)備。較不復(fù)雜的流量計(jì)電子設(shè)備仍然接收來自拾取器的拾取信號，并處理拾取信號，以計(jì)算通過流量計(jì)傳感器的材料的質(zhì)量流量、密度或其它特性。較不復(fù)雜的流量計(jì)電子設(shè)備的區(qū)別在于具有單個(gè)輸出端口。較不復(fù)雜的流量計(jì)電子設(shè)備僅產(chǎn)生代表質(zhì)量流量、密度或其它特性的數(shù)字通信協(xié)議信號。遺憾地，一些用戶傳統(tǒng)系統(tǒng)(legacysystem)，該傳統(tǒng)系統(tǒng)可以配置為接收頻率或脈沖信號，但其不理解數(shù)字通信協(xié)議信號。
通常，流量計(jì)工業(yè)主要包括機(jī)械式流量計(jì)，比如容積式流量計(jì)、橢圓齒輪或渦輪流量計(jì)。當(dāng)腔室、齒輪或葉片通過磁場、或來自軸上的磁旋轉(zhuǎn)部件時(shí)，這些機(jī)械式流量計(jì)產(chǎn)生脈沖信號。傳統(tǒng)系統(tǒng)接收脈沖信號，并提供流量的讀出，基于流量調(diào)節(jié)閥，或執(zhí)行其它功能。也已配置最新的電子流量計(jì)以產(chǎn)生與流量成比例的脈沖信號，從而與這些傳統(tǒng)系統(tǒng)相接口。遺憾地，還沒有發(fā)展與傳統(tǒng)系統(tǒng)和一般流動(dòng)系統(tǒng)相接口的流量計(jì)電子設(shè)備，并且只對于較不復(fù)雜的應(yīng)用才是節(jié)省成本的。

發(fā)明內(nèi)容
利用可以編程以通過單個(gè)輸出端口輸出頻率輸出信號或數(shù)字通信協(xié)議信號的流量計(jì)電子設(shè)備，本發(fā)明幫助解決了上述問題。本發(fā)明有利地提供了更廉價(jià)和更適用于較不復(fù)雜應(yīng)用的流量計(jì)電子設(shè)備。該流量計(jì)電子設(shè)備也能夠利用頻率輸出信號與傳統(tǒng)系統(tǒng)相接口或利用數(shù)字通信協(xié)議信號與更現(xiàn)代化的系統(tǒng)相接口。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括用于提供流過科里奧利流量計(jì)的流量計(jì)傳感器的材料的流量的流量計(jì)電子設(shè)備。流量計(jì)電子設(shè)備包括處理系統(tǒng)和單個(gè)輸出端口。處理系統(tǒng)接收來自流量計(jì)傳感器的拾取信號、并處理拾取信號以確定材料的流量。處理系統(tǒng)接收用于頻率輸出信號或數(shù)字通信協(xié)議信號的指令。如果該指令用于頻率輸出信號，則處理系統(tǒng)處理流量，以產(chǎn)生具有與流量成比例的頻率的頻率輸出信號，并通過單個(gè)輸出端口傳送該頻率輸出信號。如果該指令用于數(shù)字通信協(xié)議信號，則處理系統(tǒng)處理流量，以產(chǎn)生表示流量的數(shù)字通信協(xié)議信號，并通過單個(gè)輸出端口傳送數(shù)字通信協(xié)議信號。
在另一實(shí)施例中，處理系統(tǒng)確定材料的流動(dòng)方向。如果流動(dòng)方向是沿正向方向，則處理系統(tǒng)產(chǎn)生頻率輸出信號，以具有小于0.5的占空因數(shù)。如果流動(dòng)方向是沿反向方向，則處理系統(tǒng)產(chǎn)生頻率輸出信號，以具有大于0.5的占空因數(shù)。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，處理系統(tǒng)確定是否已出現(xiàn)故障。處理系統(tǒng)產(chǎn)生具有響應(yīng)確定所述故障的預(yù)定頻率的頻率輸出信號。
本發(fā)明也包括下面所述的其它實(shí)施例。
下面說明本發(fā)明的各個(gè)方面。一個(gè)方面是用于提供流過科里奧利流量計(jì)的流量計(jì)傳感器的材料的流量的流量計(jì)電子設(shè)備，所述流量計(jì)電子設(shè)備包括單個(gè)輸出端口；以及耦合至所述單個(gè)輸出端口的處理系統(tǒng)，配置該系統(tǒng)以便接收來自所述流量計(jì)傳感器的拾取信號，處理所述拾取信號，以確定所述材料的所述流量，接收用于頻率輸出信號或數(shù)字通信協(xié)議信號的指令，如果所述指令用于所述頻率輸出信號，則進(jìn)一步配置所述處理系統(tǒng)，以處理所述流量，從而產(chǎn)生具有與所述流量成比例的頻率的所述頻率輸出信號，并通過所述單個(gè)輸出端口傳送所述頻率輸出信號，以及如果所述指令用于所述數(shù)字通信協(xié)議信號，則進(jìn)一步配置所述處理系統(tǒng)，以處理所述流量，從而產(chǎn)生表示所述流量的所述數(shù)字通信協(xié)議信號，并通過所述單個(gè)輸出端口傳送所述數(shù)字通信協(xié)議信號。
優(yōu)選地，進(jìn)一步配置該處理系統(tǒng)，以便確定所述材料的流動(dòng)方向；如果所述流動(dòng)方向是沿第一方向，則產(chǎn)生所述頻率輸出信號，以具有小于0.5的占空因數(shù)；以及如果所述流動(dòng)方向是沿第二方向，則產(chǎn)生所述頻率輸出信號，以具有大于0.5的占空因數(shù)。
優(yōu)選地，進(jìn)一步配置該處理系統(tǒng)，以便確定是否已出現(xiàn)故障；以及產(chǎn)生具有響應(yīng)確定所述故障的預(yù)定頻率的所述頻率輸出信號。
優(yōu)選地，進(jìn)一步配置該處理系統(tǒng)，以便通過所述單個(gè)輸出端口接收來自用戶的所述指令。
優(yōu)選地，流量包括質(zhì)量流量。
可替代地，流量包括體積流量。
可替代地，流量包括凈體積(net volumetric)流量。
另一個(gè)方面是操作用于提供流過科里奧利流量計(jì)的流量計(jì)傳感器的材料的流量的流量計(jì)電子設(shè)備的方法，所述方法包括步驟接收來自所述流量計(jì)傳感器的拾取信號；處理所述拾取信號，以確定所述材料的所述流量；接收用于頻率輸出信號或數(shù)字通信協(xié)議信號的指令；如果所述指令用于所述頻率輸出信號，則處理所述流量，以產(chǎn)生具有與所述流量成比例的頻率的所述頻率輸出信號，并通過所述單個(gè)輸出端口傳送所述頻率輸出信號；以及如果所述指令用于所述數(shù)字通信協(xié)議信號，則處理所述流量，以產(chǎn)生表示所述流量的所述數(shù)字通信協(xié)議信號，并通過所述單個(gè)輸出端口傳送所述數(shù)字通信協(xié)議信號。
優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括確定所述材料的流動(dòng)方向；如果所述流動(dòng)方向是沿第一方向，則產(chǎn)生所述頻率輸出信號，以具有小于0.5的占空因數(shù)；以及如果所述流動(dòng)方向是沿第二方向，則產(chǎn)生所述頻率輸出信號，以具有大于0.5的占空因數(shù)。
優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括確定是否已出現(xiàn)故障；以及產(chǎn)生具有響應(yīng)確定所述故障的預(yù)定頻率的所述頻率輸出信號。
優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括通過所述單個(gè)輸出端口接收來自用戶的所述指令。
優(yōu)選地，流量包括質(zhì)量流量。
可替代地，流量包括體積流量。
可替代地，流量包括凈體積流量。
另一個(gè)方面是用于提供流過科里奧利流量計(jì)的流量計(jì)傳感器的材料的流量的軟件產(chǎn)品，所述軟件產(chǎn)品包括當(dāng)通過處理系統(tǒng)執(zhí)行時(shí)配置流量計(jì)軟件，以指導(dǎo)該處理系統(tǒng)接收來自所述流量計(jì)傳感器的拾取信號，處理所述拾取信號以確定所述材料的所述流量，接收用于頻率輸出信號或數(shù)字通信協(xié)議信號的指令，如果所述指令用于所述頻率輸出信號，則處理所述流量以產(chǎn)生具有與所述流量成比例的頻率的所述頻率輸出信號，并通過所述單個(gè)輸出端口傳送所述頻率輸出信號，以及如果所述指令用于所述數(shù)字通信協(xié)議信號，則處理所述流量以產(chǎn)生表示所述流量的所述數(shù)字通信協(xié)議信號，并通過所述單個(gè)輸出端口傳送所述數(shù)字通信協(xié)議信號；以及配置存儲(chǔ)介質(zhì)以存儲(chǔ)所述流量計(jì)軟件。
優(yōu)選地，進(jìn)一步配置所述流量計(jì)軟件以指導(dǎo)所述處理系統(tǒng)，以便確定所述材料的流動(dòng)方向；如果所述流動(dòng)方向是沿第一方向，則產(chǎn)生所述頻率輸出信號，以具有小于0.5的占空因數(shù)；以及如果所述流動(dòng)方向是沿第二方向，則產(chǎn)生所述頻率輸出信號，以具有大于0.5的占空因數(shù)。
優(yōu)選地，進(jìn)一步配置所述流量計(jì)軟件以指導(dǎo)所述處理系統(tǒng)，以便確定是否已出現(xiàn)故障；以及產(chǎn)生具有響應(yīng)確定所述故障的預(yù)定頻率的所述頻率輸出信號。
優(yōu)選地，進(jìn)一步配置所述流量計(jì)軟件以指導(dǎo)所述處理系統(tǒng)，以便通過所述單個(gè)輸出端口接收來自用戶的所述指令。
優(yōu)選地，流量包括質(zhì)量流量。
可替代地，流量包括體積流量。
可替代地，流量包括凈體積流量。


在所有附圖中，相同的參考數(shù)字代表相同的元件。
圖1說明了現(xiàn)有技術(shù)中的科里奧利流量計(jì)。
圖2說明了現(xiàn)有技術(shù)中具有多個(gè)輸出端口的流量計(jì)電子設(shè)備。
圖3說明了本發(fā)明的一個(gè)例子中的用于科里奧利流量計(jì)的流量計(jì)電子設(shè)備。
圖4說明了本發(fā)明的一個(gè)例子中的連接至用戶系統(tǒng)的科里奧利流量計(jì)的例子。
圖5說明了本發(fā)明的一個(gè)例子中的頻率輸出信號。
具體實(shí)施例方式
圖1-5和下面的說明描述了流量計(jì)電子設(shè)備的特定例子，以教導(dǎo)本領(lǐng)域的技術(shù)人員如何制造和使用本發(fā)明的最佳模式。為了教導(dǎo)本發(fā)明的原理，已經(jīng)簡化或省略了流量計(jì)電子設(shè)備的一些傳統(tǒng)方面。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解來自這些例子的變化將落入本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解可以以各種方式結(jié)合下面描述的特征，以形成本發(fā)明的多種變化。因此，本發(fā)明不局限于下面描述的特定實(shí)例，僅通過權(quán)利要求和它們的等價(jià)物對其限定。
現(xiàn)有技術(shù)的科里奧利流量計(jì)-圖1-2圖1說明了現(xiàn)有技術(shù)中的科里奧利流量計(jì)5?？评飱W利流量計(jì)5包括科里奧利流量計(jì)傳感器10和科里奧利流量計(jì)電子設(shè)備20。流量計(jì)電子設(shè)備20通過路徑100連接至流量計(jì)傳感器10，以通過路徑26提供質(zhì)量流量、密度、體積流量、總質(zhì)量流量信息和其它信息。如圖2所示，路徑26表示多個(gè)通道上的信息的多個(gè)輸出端口?？梢詮腗icro Motion ofBoulder.Colorado購置提供這些測量的多種商業(yè)上可用的科里奧利流量計(jì)。
流量計(jì)傳感器10包括一對凸緣101和101’、岐管102以及流管103A和103B。連接至流管103A和103B的是驅(qū)動(dòng)器104和拾取傳感器105和105’以及溫度傳感器107。閘桿106和106’用于限定每一流管103A和103B圍繞其振蕩的軸線W和W’。
當(dāng)流量計(jì)傳感器10被插進(jìn)運(yùn)載被測量材料的管道系統(tǒng)(未在圖1中示出)時(shí)，材料通過凸緣101進(jìn)入流量計(jì)傳感器10，經(jīng)過其中導(dǎo)引材料以進(jìn)入流管103A和103B的岐管102，流動(dòng)通過流管103A和103B，并且返回從其中材料通過凸緣101’離開流量計(jì)傳感器10的岐管102。
選擇流管103A和103B，并合適地將其安裝至岐管102，以便關(guān)于彎曲軸線W-W和W’-W’分別具有基本上相同的質(zhì)量分布、慣性力距和彈性系數(shù)。流管103A和103B從岐管102以基本上平行的形式向外延伸。
在被稱為流量計(jì)的第一異相彎曲模式處，以關(guān)于它們各自的彎曲軸線W和W’的相反方向、通過驅(qū)動(dòng)器104驅(qū)動(dòng)流管103A-103B。驅(qū)動(dòng)器1 04可以包括多種已知設(shè)置的任何一種，比如磁體裝配于流管103A之上和反作用線圈裝配于流管103B之上，并且交流電經(jīng)其通過以用于振蕩兩個(gè)流管。經(jīng)導(dǎo)線110、通過流量計(jì)電子設(shè)備20施加合適的驅(qū)動(dòng)信號至驅(qū)動(dòng)器104。
拾取傳感器105和105’固定至流管的相對末端上的流管103A和103B的至少一個(gè)，以測量流管的振蕩。當(dāng)流管103A和103B振動(dòng)時(shí)，拾取傳感器105-105’產(chǎn)生第一拾取信號和第二拾取信號。第一和第二拾取信號施加至導(dǎo)線111和111’。
溫度傳感器107固定至流管103A和103B的至少一個(gè)。溫度傳感器107測量流管的溫度，以便修改系統(tǒng)的溫度的方程式。路徑112運(yùn)載來自溫度傳感器107的溫度信號至流量計(jì)電子設(shè)備20。
流量計(jì)電子設(shè)備20分別接收出現(xiàn)于導(dǎo)線111和111’上的第一和第二拾取信號。流量計(jì)電子設(shè)備20處理第一和第二拾取信號，以計(jì)算通過流量計(jì)傳感器10的材料的質(zhì)量流量、密度或其它特性。流量計(jì)電子設(shè)備20通過路徑26將該計(jì)算信息施加至應(yīng)用裝置(未在圖1中示出)。
圖2說明了現(xiàn)有技術(shù)中具有多個(gè)輸出端口201-204的流量計(jì)電子設(shè)備20。在圖2中，為了簡化，以框圖的形式描述流量計(jì)傳感器10。流量計(jì)電子設(shè)備20包括處理系統(tǒng)208和輸出端口201-204。輸出端口201-204組成圖1中的路徑26。處理系統(tǒng)208通過輸出端口201-204輸出不同類型的信號。處理系統(tǒng)208通過輸出端口201輸出毫安信號。處理系統(tǒng)208通過輸出端口202輸出離散電壓信號。處理系統(tǒng)208通過輸出端口203輸出數(shù)字通信協(xié)議信號。處理系統(tǒng)208通過輸出端口204輸出頻率信號或脈沖信號。遺憾地，具有多個(gè)輸出端口201-204的流量計(jì)電子設(shè)備20是昂貴的，并具有比用于簡單應(yīng)用所需更多的功能性。
其它現(xiàn)有技術(shù)中也存在比流量計(jì)電子設(shè)備20簡單和低成本的流量計(jì)電子設(shè)備。該流量計(jì)電子設(shè)備僅具有一個(gè)輸出端口，比如輸出數(shù)字通信協(xié)議信號的輸出端口203。這些類型的流量計(jì)電子設(shè)備具有的一個(gè)問題是它們僅能夠輸出數(shù)字通信協(xié)議信號，并且一些傳統(tǒng)系統(tǒng)不理解數(shù)字通信協(xié)議信號。
流量計(jì)電子設(shè)備-圖3圖3說明了在本發(fā)明的一個(gè)例子中用于科里奧利流量計(jì)300的流量計(jì)電子設(shè)備302。為了簡化，以框圖的形式說明科里奧利流量計(jì)300。流量計(jì)電子設(shè)備302通過路徑100耦合至流量計(jì)傳感器10。流量計(jì)電子設(shè)備302包括耦合至單個(gè)輸出端口306的處理系統(tǒng)304。單個(gè)輸出端口306提供來自流量計(jì)電子設(shè)備302的單個(gè)通道的通信。除單個(gè)輸出端口306之外，流量計(jì)電子設(shè)備302可以具有一個(gè)或多個(gè)功率連接(未示出)。
當(dāng)材料流過流量計(jì)傳感器10時(shí)，流量計(jì)傳感器10如圖1所述工作，以通過路徑100發(fā)送拾取信號至流量計(jì)電子設(shè)備302。流量計(jì)傳感器10也能夠發(fā)送比如溫度信號的其它信號至流量計(jì)電子設(shè)備302。處理系統(tǒng)304接收來自流量計(jì)傳感器10的拾取信號。處理系統(tǒng)304處理拾取信號，以確定流過流量計(jì)傳感器10的材料的流量。
處理系統(tǒng)304也接收用于頻率輸出信號或數(shù)字通信協(xié)議信號的指令318。頻率輸出信號包括表示流過流量計(jì)傳感器的材料的單個(gè)特性的任何信號，比如方波信號或正弦信號。頻率輸出信號的頻率代表流過流量計(jì)傳感器的材料的特性。例如，頻率輸出信號可以表示質(zhì)量流量，其中頻率輸出信號的頻率與質(zhì)量流量成比例。數(shù)字通信協(xié)議信號包括表示流過流量計(jì)傳感器的材料的多個(gè)特性的任何信號，其可通過傳統(tǒng)的數(shù)字處理電路讀出。例如，數(shù)字通信協(xié)議信號可以表示質(zhì)量流量、密度和其它特性。通過對流量計(jì)電子設(shè)備302編程的用戶可以發(fā)送指令318至流量計(jì)電子設(shè)備302。
如果指令318用于頻率輸出信號，則處理系統(tǒng)304處理流量以產(chǎn)生頻率輸出信號322。頻率輸出信號322具有與材料的流量成比例的頻率。處理系統(tǒng)304通過輸出端口306發(fā)送頻率輸出信號322。
如果指令318用于數(shù)字通信協(xié)議信號，則處理系統(tǒng)304處理流量以產(chǎn)生數(shù)字通信協(xié)議信號324。數(shù)字通信協(xié)議信號324表示材料的流量。處理系統(tǒng) 304通過單個(gè)輸出端口306發(fā)送數(shù)字通信協(xié)議信號324。取決于處理系統(tǒng)304通過單個(gè)輸出端口306發(fā)送的信號，信號326表示頻率輸出信號322或數(shù)字通信協(xié)議信號324?；谒龉_的內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解如何修改現(xiàn)有的流量計(jì)電子設(shè)備以制造流量計(jì)電子設(shè)備302。
相比具有多個(gè)輸出端口的流量計(jì)電子設(shè)備，流量計(jì)電子設(shè)備302的優(yōu)勢在于在構(gòu)造時(shí)具有較少的花費(fèi)，且操作較簡單。同時(shí)，通過允許用戶編程流量計(jì)電子設(shè)備302以輸出頻率輸出信號322或數(shù)字通信協(xié)議信號324，流量計(jì)電子設(shè)備302為用戶提供了靈活性。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，處理系統(tǒng)304確定材料的流動(dòng)方向。如果流動(dòng)方向是沿正向方向，則處理系統(tǒng)304產(chǎn)生頻率輸出信號322，以具有低于0.5的占空因數(shù)。如果流動(dòng)方向是沿反向方向，則處理系統(tǒng)304產(chǎn)生頻率輸出信號322，以具有大于0.5的占空因數(shù)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，處理系統(tǒng)304確定是否已經(jīng)出現(xiàn)故障。該故障可以已出現(xiàn)于流量計(jì)傳感器10中、流量計(jì)電子設(shè)備302中或出現(xiàn)在連接至流量計(jì)傳感器10的管道(未示出)中。處理系統(tǒng)304產(chǎn)生具有響應(yīng)確定故障的預(yù)定頻率的頻率輸出信號322。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，上面所述的流量計(jì)電子設(shè)備302可以包括存儲(chǔ)于存儲(chǔ)介質(zhì)上的指令。通過處理器可以檢索和執(zhí)行所述指令。指令的一些例子是軟件、程序代碼和固件。存儲(chǔ)介質(zhì)的一些例子是存儲(chǔ)器裝置、磁帶、盤、集成電路和服務(wù)器。當(dāng)通過處理器執(zhí)行時(shí)，指令可操作以指導(dǎo)處理器依據(jù)本發(fā)明進(jìn)行操作。術(shù)語“處理器”涉及單個(gè)處理裝置或一組交互操作的處理裝置。處理器的一些例子是計(jì)算機(jī)、集成電路和邏輯電路。本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟悉指令、處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)。
流量計(jì)電子設(shè)備的例子-圖4-5圖4說明了在本發(fā)明的一個(gè)例子中連接至用戶系統(tǒng)406的科里奧利流量計(jì)400的例子。流量計(jì)電子設(shè)備404通過路徑420耦合至流量計(jì)傳感器402。流量計(jì)電子設(shè)備404通過路徑422耦合至用戶系統(tǒng)406。流量計(jì)電子設(shè)備404包括耦合至單個(gè)輸出端口416的處理系統(tǒng)414。
配置流量計(jì)電子設(shè)備404以輸出頻率輸出信號或數(shù)字通信協(xié)議信號。用戶430可以利用用戶系統(tǒng)406編程流量計(jì)電子設(shè)備404以輸出頻率輸出信號或數(shù)字通信協(xié)議信號。用戶系統(tǒng)406可以是計(jì)算機(jī)、顯示器或其它任何的使用戶430與流量計(jì)電子設(shè)備404相接口的系統(tǒng)或設(shè)備。
一旦通電，單個(gè)的輸出端口416充當(dāng)輸入/輸出端口一段時(shí)間周期，比如5秒。單個(gè)輸出端口416還在動(dòng)力循環(huán)(power cycle)之后的一段時(shí)間周期充當(dāng)輸入/輸出端口。在該時(shí)間周期過程中，處理系統(tǒng)414等待通過單個(gè)輸出端口416接收的數(shù)字信號。通過傳送指令至流量計(jì)電子設(shè)備404，用戶430能夠?qū)α髁坑?jì)電子設(shè)備404編程，以便以頻率模式或數(shù)字模式操作、選擇其它操作選項(xiàng)、或發(fā)送操作參數(shù)或其它信息至流量計(jì)電子設(shè)備404。頻率模式意味著流量計(jì)電子設(shè)備404輸出頻率輸出信號。數(shù)字模式意味著流量計(jì)電子設(shè)備404輸出數(shù)字通信協(xié)議信號。
隨著加電之后的時(shí)間周期，處理系統(tǒng)414以頻率模式或數(shù)字模式工作?？蓪⒉僮髂Ｊ侥J(rèn)編程在處理系統(tǒng)414中，或通過用戶430編程。
在頻率模式中，處理系統(tǒng)414接收來自流量計(jì)傳感器402的拾取信號，并處理拾取信號以確定流過流量計(jì)傳感器402的材料的流量。流量可以表示質(zhì)量流量、體積流量或凈體積流量。處理系統(tǒng)414基于材料的流量產(chǎn)生頻率輸出信號424。頻率輸出信號424具有與材料的流量成比例的頻率。頻率輸出信號424可以定標(biāo)(scalable)為10,000Hz。
處理系統(tǒng)414也確定流過流量計(jì)傳感器402的材料的流動(dòng)方向。處理系統(tǒng)414基于材料的流動(dòng)方向產(chǎn)生頻率輸出信號424。如果流動(dòng)方向是沿正向方向，則頻率輸出信號424具有低于0.5的占空因數(shù)。如果流動(dòng)方向是沿反向方向，則頻率輸出信號424具有大于0.5的占空因數(shù)。在圖5中描述了頻率輸出信號424的例子。處理系統(tǒng)414發(fā)送頻率輸出信號424至單個(gè)輸出端口416。
處理系統(tǒng)414也確定是否已經(jīng)出現(xiàn)故障。如果已經(jīng)出現(xiàn)故障，則處理系統(tǒng)414產(chǎn)生頻率輸出信號424，以具有固定的高頻率。處理系統(tǒng)414以頻率模式工作，直至出現(xiàn)動(dòng)力循環(huán)。
在數(shù)字模式中，處理系統(tǒng)414接收來自流量計(jì)傳感器402的拾取信號，并處理拾取信號以確定流過流量計(jì)傳感器402的材料的流量。處理系統(tǒng)414基于材料的流量產(chǎn)生數(shù)字通信協(xié)議信號426。數(shù)字通信協(xié)議信號426表示材料的流量。處理系統(tǒng)414以數(shù)字模式工作，直至出現(xiàn)動(dòng)力循環(huán)。
在數(shù)字信號中，處理系統(tǒng)414也能夠確定流過流量計(jì)傳感器402的材料的流動(dòng)方向，并確定是否已經(jīng)出現(xiàn)故障。處理系統(tǒng)414輸出表示材料的流動(dòng)方向或故障信息的數(shù)字通信協(xié)議信號426。
權(quán)利要求
1.用于提供流過科里奧利流量計(jì)(300)的流量計(jì)傳感器(10)的材料的流量的流量計(jì)電子設(shè)備(302)，所述流量計(jì)電子設(shè)備(302)包括單個(gè)輸出端口(306)和耦合至所述單個(gè)輸出端口(306)的處理系統(tǒng)(304)，所述處理系統(tǒng)(304)被配置以接收來自所述流量計(jì)傳感器(10)的拾取信號并處理所述拾取信號以確定所述材料的所述流量，其中所述流量計(jì)電子設(shè)備(302)進(jìn)一步的特征在于配置所述處理系統(tǒng)(304)，以便接收用于頻率輸出信號或數(shù)字通信協(xié)議信號的指令，如果所述指令用于所述頻率輸出信號，則配置所述處理系統(tǒng)(304)以處理所述流量，從而產(chǎn)生具有與所述流量成比例的頻率的所述頻率輸出信號，并通過所述單個(gè)輸出端口(306)傳送所述頻率輸出信號，以及如果所述指令用于所述數(shù)字通信協(xié)議信號，則配置所述處理系統(tǒng)(304)以處理所述流量，從而產(chǎn)生表示所述流量的所述數(shù)字通信協(xié)議信號，并通過所述單個(gè)輸出端口(306)傳送所述數(shù)字通信協(xié)議信號。
2.權(quán)利要求1的流量計(jì)電子設(shè)備(302)，其中進(jìn)一步配置所述處理系統(tǒng)，以便確定所述材料的流動(dòng)方向；如果所述流動(dòng)方向是沿第一方向，則產(chǎn)生所述頻率輸出信號，以具有小于0.5的占空因數(shù)；以及如果所述流動(dòng)方向是沿第二方向，則產(chǎn)生所述頻率輸出信號，以具有大于0.5的占空因數(shù)。
3.權(quán)利要求1的流量計(jì)電子設(shè)備(302)，其中進(jìn)一步配置所述處理系統(tǒng)，以便確定是否已出現(xiàn)故障；以及產(chǎn)生所述頻率輸出信號，以具有響應(yīng)確定所述故障的預(yù)定頻率。
4.權(quán)利要求1的流量計(jì)電子設(shè)備(302)，其中進(jìn)一步配置所述處理系統(tǒng)(304)，以便在所述動(dòng)力循環(huán)之后，通過所述單個(gè)輸出端口(306)接收來自用戶的所述指令，其中所述單個(gè)輸出端口(306)在所述動(dòng)力循環(huán)之后的一段時(shí)間周期充當(dāng)輸入/輸出端口。
5.權(quán)利要求1的流量計(jì)電子設(shè)備(302)，其中所述流量包括質(zhì)量流量。
6.權(quán)利要求1的流量計(jì)電子設(shè)備(302)，其中所述流量包括體積流量。
7.權(quán)利要求1的流量計(jì)電子設(shè)備(302)，其中所述流量包括凈體積流量。
8.一種操作用于提供流過科里奧利流量計(jì)的流量計(jì)傳感器的材料的流量的流量計(jì)電子設(shè)備的方法，所述方法包括接收來自所述流量計(jì)傳感器的拾取信號以及處理所述拾取信號以確定所述材料的所述流量的步驟，其中所述方法進(jìn)一步的特征在于以下步驟接收用于頻率輸出信號或數(shù)字通信協(xié)議信號的指令；如果所述指令用于所述頻率輸出信號，則處理所述流量，以產(chǎn)生具有與所述流量成比例的頻率的所述頻率輸出信號，并通過所述單個(gè)輸出端口傳送所述頻率輸出信號；以及如果所述指令用于所述數(shù)字通信協(xié)議信號，則處理所述流量，以產(chǎn)生表示所述流量的所述數(shù)字通信協(xié)議信號，并通過所述單個(gè)輸出端口傳送所述數(shù)字通信協(xié)議信號。
9.權(quán)利要求8的方法，進(jìn)一步包括確定所述材料的流動(dòng)方向；如果所述流動(dòng)方向是沿第一方向，則產(chǎn)生所述頻率輸出信號，以具有小于0.5的占空因數(shù)；以及如果所述流動(dòng)方向是沿第二方向，則產(chǎn)生所述頻率輸出信號，以具有大于0.5的占空因數(shù)。
10.權(quán)利要求8的方法，進(jìn)一步包括確定是否已出現(xiàn)故障；以及產(chǎn)生所述頻率輸出信號，以具有響應(yīng)確定所述故障的預(yù)定頻率。
11.權(quán)利要求8的方法，其中，接收用于頻率輸出信號或數(shù)字通信協(xié)議信號的指令包括在動(dòng)力循環(huán)之后，通過所述單個(gè)輸出端口接收來自用戶的所述指令，其中所述單個(gè)輸出端口在所述動(dòng)力循環(huán)之后的一段時(shí)間周期充當(dāng)輸入/輸出端口。
12.權(quán)利要求8的方法，其中所述流量包括質(zhì)量流量。
13.權(quán)利要求8的方法，其中所述流量包括體積流量。
14.權(quán)利要求8的方法，其中所述流量包括凈體積流量。
15.一種用于提供流過科里奧利流量計(jì)的流量計(jì)傳感器的材料的流量的軟件產(chǎn)品，所述軟件產(chǎn)品包括存儲(chǔ)介質(zhì)，配置所述存儲(chǔ)介質(zhì)以存儲(chǔ)流量計(jì)軟件，以及其中所述軟件產(chǎn)品進(jìn)一步的特征在于當(dāng)通過處理系統(tǒng)執(zhí)行時(shí)配置流量計(jì)軟件，以指導(dǎo)處理系統(tǒng)接收來自所述流量計(jì)傳感器的拾取信號，處理所述拾取信號以確定所述材料的所述流量，接收用于頻率輸出信號或數(shù)字通信協(xié)議信號的指令，如果所述指令用于所述頻率輸出信號，則處理所述流量以產(chǎn)生具有與所述流量成比例的頻率的所述頻率輸出信號，并通過所述單個(gè)輸出端口傳送所述頻率輸出信號，以及如果所述指令用于所述數(shù)字通信協(xié)議信號，則處理所述流量以產(chǎn)生表示所述流量的所述數(shù)字通信協(xié)議信號，并通過所述單個(gè)輸出端口傳送所述數(shù)字通信協(xié)議信號。
16.權(quán)利要求15的軟件產(chǎn)品，其中進(jìn)一步配置所述流量計(jì)軟件以指導(dǎo)所述處理系統(tǒng)，以便確定所述材料的流動(dòng)方向；如果所述流動(dòng)方向是沿第一方向，則產(chǎn)生所述頻率輸出信號，以具有小于0.5的占空因數(shù)；以及如果所述流動(dòng)方向是沿第二方向，則產(chǎn)生所述頻率輸出信號，以具有大于0.5的占空因數(shù)。
17.權(quán)利要求15的軟件產(chǎn)品，其中進(jìn)一步配置所述流量計(jì)軟件以指導(dǎo)所述處理系統(tǒng)，以便確定是否已出現(xiàn)故障；以及產(chǎn)生所述頻率輸出信號，以具有響應(yīng)確定所述故障的預(yù)定頻率。
18.權(quán)利要求15的軟件產(chǎn)品，其中進(jìn)一步配置所述流量計(jì)軟件以指導(dǎo)所述處理系統(tǒng)，以便在動(dòng)力循環(huán)之后，通過單個(gè)輸出端口接收來自用戶的所述指令，其中所述單個(gè)輸出端口在所述動(dòng)力循環(huán)之后的一段時(shí)間充當(dāng)輸入/輸出端口。
19.權(quán)利要求15的軟件產(chǎn)品，其中所述流量包括質(zhì)量流量。
20.權(quán)利要求15的軟件產(chǎn)品，其中所述流量包括體積流量。
21.權(quán)利要求15的軟件產(chǎn)品，其中所述流量包括凈體積流量。
全文摘要
描述了一種流量計(jì)電子設(shè)備(302)，它用于提供流過科里奧利流量計(jì)(300)的流量計(jì)傳感器(10)的材料的流量。該流量計(jì)電子設(shè)備(302)包括處理系統(tǒng)(304)和單個(gè)輸出端口(306)。處理系統(tǒng)(304)接收來自流量計(jì)傳感器(10)的拾取信號，并處理拾取信號以確定流量。處理系統(tǒng)(304)接收用于頻率輸出信號或數(shù)字通信協(xié)議信號的指令。如果指令用于頻率輸出信號，則處理系統(tǒng)(304)處理流量以產(chǎn)生頻率輸出信號，并通過單個(gè)輸出端口(306)傳送所述頻率輸出信號。如果指令用于數(shù)字通信協(xié)議信號，則處理系統(tǒng)(304)處理流量以產(chǎn)生數(shù)字通信協(xié)議信號，并通過單個(gè)輸出端口(306)傳送所述數(shù)字通信協(xié)議信號。
文檔編號G01F1/84GK1685204SQ03823390
公開日2005年10月19日 申請日期2003年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月30日
發(fā)明者P·J·海斯, W·M·曼斯菲爾德 申請人:微動(dòng)公司