專利名稱：用于確定流量計(jì)標(biāo)定器中的置換器位置的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開內(nèi)容涉及一種用于確定流量計(jì)標(biāo)定器中的置換器位置的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
在從地面去除碳?xì)浠衔镏?，流體流(諸如原油或天然氣)經(jīng)由管線從一個(gè)地方運(yùn)輸?shù)搅硪粋€(gè)地方。期望準(zhǔn)確地知道在流中流動(dòng)的流體的量，并且在流體轉(zhuǎn)手或者“密閉輸送”時(shí)需要特別準(zhǔn)確。密閉輸送可以發(fā)生在流體財(cái)政(fiscal)傳輸測(cè)量站或撬(skid) 上，該流體貿(mào)易傳輸測(cè)量站或撬可包括關(guān)鍵的傳輸部件，諸如測(cè)量裝置或流量計(jì)、標(biāo)定裝置、相關(guān)聯(lián)的管道和閥，以及電控制裝置。對(duì)流過全部遞送管線系統(tǒng)的流體流的測(cè)量開始于流量計(jì)，流量計(jì)可包括例如渦輪流量計(jì)、正排量計(jì)、超聲波測(cè)量?jī)x、科里奧利流量計(jì)或渦流計(jì)。流體流的流動(dòng)特性可以在產(chǎn)品遞送期間改變，從而影響對(duì)正遞送的產(chǎn)品的準(zhǔn)確測(cè)量。通常，通過操作者的干預(yù)而獲知壓力、溫度和流率的改變。這些改變被表示為流動(dòng)特性的改變，并且通常通過操作者經(jīng)由改變的影響以及其對(duì)測(cè)量裝置的影響來驗(yàn)證。流量計(jì)性能會(huì)受流體的特性和/或管道傳送部件的布置的影響。通常，流量計(jì)性能的驗(yàn)證通過利用標(biāo)定裝置或標(biāo)定器對(duì)流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定來進(jìn)行。在撬上與測(cè)量裝置相鄰的并且與測(cè)量裝置流體連通的校準(zhǔn)后的標(biāo)定器對(duì)流體的體積進(jìn)行采樣，并且所采樣的體積與測(cè)量裝置的通過體積進(jìn)行比較。如果在所比較的體積之間存在統(tǒng)計(jì)上的重大差別，則調(diào)整測(cè)量裝置的通過體積，以反映標(biāo)定器所識(shí)別的實(shí)際流動(dòng)體積。標(biāo)定器具有被校準(zhǔn)為已知且接受的準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)(諸如美國石油組織(API)或國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn))的精確已知體積。標(biāo)定器的精確已知體積可以被定義為兩個(gè)檢測(cè)器開關(guān)之間的產(chǎn)品的體積，該體積被置換器(諸如彈性球或活塞)的通道所置換。標(biāo)定器中被置換的已知體積與流量計(jì)的通過量進(jìn)行比較。如果比較產(chǎn)生了為零的體積差或可接受的變化，則認(rèn)為流量計(jì)在允許的容限的限制內(nèi)是準(zhǔn)確的。如果體積差超過所允許的限制，則證明流量計(jì)可能不準(zhǔn)確。此后，可以調(diào)整流量計(jì)通過體積，以反映標(biāo)定器所識(shí)別的實(shí)際流動(dòng)體積。調(diào)整可利用流量計(jì)校正因子來進(jìn)行。為了獲得精確的校準(zhǔn)，必須利用通過標(biāo)定器的流體的動(dòng)態(tài)流來準(zhǔn)確地確定標(biāo)定器中的置換器位置。標(biāo)定器是現(xiàn)場(chǎng)參考標(biāo)準(zhǔn)，相對(duì)于該現(xiàn)場(chǎng)參考標(biāo)準(zhǔn)對(duì)流量計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
用于對(duì)流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定的設(shè)備和方法。在一個(gè)實(shí)施例中，流量計(jì)標(biāo)定器包括流動(dòng)管、置換器以及信號(hào)分析器。置換器可在流動(dòng)管的流動(dòng)通道中移動(dòng)。磁性目標(biāo)布置在置換器上。一個(gè)或多個(gè)感應(yīng)換能器布置在流動(dòng)管上并且被配置成在置換器在流動(dòng)管中移動(dòng)時(shí)檢測(cè)磁性目標(biāo)。信號(hào)分析器被配置成檢測(cè)表示由移動(dòng)跨越換能器的磁性目標(biāo)引起的各個(gè)換能器的感應(yīng)改變的信號(hào)。信號(hào)分析器進(jìn)一步被配置成基于信號(hào)的沿確定置換器速度。在另一實(shí)施例中，用于對(duì)流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定的方法包括通過流體流引起標(biāo)定器的流動(dòng)管中的置換器的移動(dòng)。耦接到流動(dòng)管的感應(yīng)換能器的感應(yīng)基于置換器的磁體目標(biāo)到換能器的接近程度而改變。檢測(cè)表示感應(yīng)改變的信號(hào)。基于信號(hào)的沿確定置換器速度。在另一實(shí)施例中，流量測(cè)定系統(tǒng)包括流量計(jì)標(biāo)定器。流量計(jì)標(biāo)定器包括布置在流動(dòng)管中的置換器。流動(dòng)管包括沿流動(dòng)管的長(zhǎng)度布置的多個(gè)感應(yīng)換能器。流量計(jì)標(biāo)定器還包括耦接到各個(gè)換能器的脈沖發(fā)生電路。脈沖發(fā)生電路被配置成生成脈沖，該脈沖的斜率與移動(dòng)跨越換能器的置換器產(chǎn)生的換能器的感應(yīng)改變速率對(duì)應(yīng)。


為了詳細(xì)地描述示例性實(shí)施例，現(xiàn)在將參照附圖，其中圖I是根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的用于對(duì)流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定的系統(tǒng)的示意表示；圖2是根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的單向標(biāo)定器的示意表示；圖3是根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的雙向標(biāo)定器的示意表示；圖4是根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的包括標(biāo)定器流動(dòng)管、置換器以及接近換能器的標(biāo)定系統(tǒng)的示意表示；圖5是根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的、示出在置換器通過換能器時(shí)產(chǎn)生的輸出信號(hào)的標(biāo)定系統(tǒng)的示意表示；以及圖6示出了根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的、用于對(duì)流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下描述和所附權(quán)利要求中使用特定術(shù)語來提及特定系統(tǒng)部件。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，公司可以以不同的名稱來提及部件。該文獻(xiàn)不旨在名稱不同而功能相同的部件之間進(jìn)行區(qū)分。除非另外指出，在以下討論和所附權(quán)利要求中，術(shù)語“包括(including)” 和“包括(comprising)”以開放形式來使用，并且因此應(yīng)被解釋為表示“包括而不限于...”。對(duì)術(shù)語“連接”、“嚙合”、“耦接”、“附接”或描述元件之間的交互的任何其它術(shù)語的任何形式的使用不意在將交互限制于元件之間的直接交互，而是還可包括所描述的元件之間的間接交互。術(shù)語“流體”可指的是液體或氣體，并且不是僅與任何特定類型的流體(諸如碳?xì)浠衔?相關(guān)。術(shù)語“管道”、“導(dǎo)管”、“線”、“管”等指的是任何流體傳輸裝置。引用 “基于”旨在表示“至少部分基于”。因此，如果X基于Y，則X可基于Y以及多種另外的因素。在以下的附圖和描述中，相同的部分通常在說明書和附圖中以相同的附圖標(biāo)記來標(biāo)注。附像不一定是按比例的。本發(fā)明的某些特征可以在尺度上放大或者以某種示意形式來示出，并且為了清楚和簡(jiǎn)潔起見，常用元件的一些細(xì)節(jié)可不示出。本公開內(nèi)容涉及不同形式的實(shí)施例。詳細(xì)描述了具體實(shí)施例并且在附圖中示出了具體實(shí)施例，其中應(yīng)理解，本公開內(nèi)容被視為本公開內(nèi)容的原理的例示，并且不旨在將本公開內(nèi)容限于此處示出和描述的內(nèi)容。應(yīng)全面認(rèn)識(shí)到，以下討論的實(shí)施例的不同教導(dǎo)和部件可單獨(dú)采用或以任何適當(dāng)?shù)慕M合來使用，以產(chǎn)生期望的結(jié)果。本公開內(nèi)容的實(shí)施例可以用于流量計(jì)標(biāo)定器，該流量計(jì)標(biāo)定器用于精確地確定流量計(jì)標(biāo)定器的流動(dòng)管中內(nèi)的動(dòng)態(tài)的置換器位置。實(shí)施例適用于具有通過標(biāo)定器流動(dòng)管的雙向或單向流體移動(dòng)的標(biāo)定器。在流量計(jì)標(biāo)定器的描述中一個(gè)常用術(shù)語是“置換式標(biāo)定器”。 實(shí)施例不限于“置換式標(biāo)定器”，而是也可用于“小體積標(biāo)定器(small volume pixwer) ”或“輕便式標(biāo)定器(compact prover) ”或者期望準(zhǔn)確地確定活塞型或類似置換器的動(dòng)態(tài)位置的任何其它裝置。實(shí)施例可應(yīng)用于利用傳統(tǒng)置換式標(biāo)定器以每單位體積輸出的脈沖對(duì)流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定，其中對(duì)于傳統(tǒng)置換式流量計(jì)，流量計(jì)使用如美國石油學(xué)會(huì)(API)標(biāo)準(zhǔn)中描述的雙測(cè)時(shí)或脈沖內(nèi)插技術(shù)，在標(biāo)定期間生成最少10，000個(gè)脈沖或少于10，000個(gè)脈沖。具有替選類型的輸出的流量計(jì)也可用于此處描述的實(shí)施例，其中在流量計(jì)標(biāo)定器的流動(dòng)管上的檢測(cè)器之間施加流量計(jì)登記(registration)的適當(dāng)選通。使用了多種方法和裝置來確定流量計(jì)標(biāo)定器中的置換器的位置。其中，這些包括機(jī)械壓桿型開關(guān)、由從流動(dòng)管內(nèi)的置換器延伸到流動(dòng)管外的位置的棒致動(dòng)的光學(xué)開關(guān)、磁簧開關(guān)以及利用利用磁性材料來使致動(dòng)開關(guān)的磁體移位的磁型開關(guān)。所有這些都限于小于此處描述的實(shí)施例所提供的溫度范圍的溫度范圍，并且因此不能在低溫處或高溫下使用， 并且在較小的溫度和動(dòng)態(tài)平移的范圍中呈現(xiàn)出小于期望的準(zhǔn)確度。本公開內(nèi)容的實(shí)施例采用如下技術(shù)通過該技術(shù)，通過新的且創(chuàng)新的技術(shù)來增強(qiáng)感應(yīng)換能器的輸出，以提供對(duì)跨越換能器的面平移的(例如，跨越面垂直平移的)置換器的精確動(dòng)態(tài)位置檢測(cè)。根據(jù)此處公開的實(shí)施例的標(biāo)定器可工作于從大約380° F(-2300C )上至大約800° F(425°C )的溫度范圍內(nèi)。實(shí)施例與API、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)或用于將在操作溫度下測(cè)量的流體體積校正為“標(biāo)準(zhǔn)”或基礎(chǔ)溫度以及用于流體的密閉輸送的壓力條件的其它標(biāo)準(zhǔn)兼容。圖I是根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的用于對(duì)流量計(jì)12進(jìn)行標(biāo)定的系統(tǒng)10的示意表示。在一個(gè)實(shí)施例中，流量計(jì)12是渦輪流量計(jì)?；诹黧w流11內(nèi)的渦輪狀結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)，渦輪流量計(jì)生成電脈沖15，其中每個(gè)脈沖與體積成比例，并且脈沖速率與體積流率成比例。在系統(tǒng)10 的其它實(shí)施例中，流量計(jì)12可以是正排量計(jì)、超聲波測(cè)量?jī)x、科里奧利流量計(jì)或渦流計(jì)或者本領(lǐng)域公知的任何流量計(jì)。流量計(jì)12的體積可以通過在標(biāo)定器100中使置換器流動(dòng)而與標(biāo)定器100的體積相關(guān)。在系統(tǒng)10中，標(biāo)定器100布置在流量計(jì)12的上游。在其它實(shí)施例中，標(biāo)定器100可布置在流量計(jì)12的下游。一般地，迫使置換器在標(biāo)定器100中首先通過上游檢測(cè)器16然后通過下游檢測(cè)器18。檢測(cè)器16、18之間的體積是校準(zhǔn)后的標(biāo)定器體積。體積可借助于水標(biāo)定 (waterdraw)或者API或其它國際標(biāo)準(zhǔn)中概述的其它方法而被校準(zhǔn)至高精確度。在水標(biāo)定方法中，干凈的水通過標(biāo)定器流動(dòng)管而被泵送到NIST或另一重量和度量組織認(rèn)證的測(cè)試度量器中。當(dāng)置換器穿過流動(dòng)管時(shí)，測(cè)試度量器的填充通過檢測(cè)器16、18的動(dòng)作而被選通為啟動(dòng)和停止。測(cè)量測(cè)試度量器中的水的溫度以及標(biāo)定器中的水的溫度和壓力，并且將置換的體積校正為標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力基礎(chǔ)條件。以此方式，可準(zhǔn)確地建立檢測(cè)器之間所置換的體積。流動(dòng)置換器首先致動(dòng)或松開(trip)檢測(cè)器16，以使得向處理器或計(jì)算機(jī)26指示啟動(dòng)時(shí)間t16(圖I)。處理器26然后經(jīng)由信號(hào)線14收集來自流量計(jì)12的脈沖15。流動(dòng)置換器最終松開檢測(cè)器18，以指示停止時(shí)間t18并且由此指示關(guān)于置換器的單次通過而收集的脈沖15的序列17。流量計(jì)12在單個(gè)置換器穿過校準(zhǔn)后的標(biāo)定器體積期間所生成的脈沖 15的數(shù)量17表示在時(shí)間t16至?xí)r間t18期間流量計(jì)測(cè)量的體積。通過比較校準(zhǔn)后的標(biāo)定器體積與流量計(jì)12所測(cè)量的體積，可將流量計(jì)12校正為標(biāo)定器100所定義的通過體積。在標(biāo)定器100的特定實(shí)施例中，并且參照?qǐng)D2，示出了活塞式或輕便式標(biāo)定器100。 活塞102 (置換器的一種類型)互補(bǔ)地布置在流動(dòng)管104中。管道120將流106從主要管線連通到流動(dòng)管104的入口 122。流體的流108迫使置換器102通過流動(dòng)管104，并且流最終通過出口 124離開流動(dòng)管104。流動(dòng)管104和活塞102還可連接到其它部件，諸如彈簧腔 116，其可具有用于活塞102中的提升閥的偏置彈簧。室118也可連接到流動(dòng)管104。液壓泵和馬達(dá)110也被示出為耦接到流動(dòng)線120和腔116。液壓蓄力器112、控制閥114以及液壓壓力線126也被示出為耦接到腔116。標(biāo)定器100包括可位于沿活塞102的軸向長(zhǎng)度的各個(gè)位置處的目標(biāo)130。流動(dòng)管 104包括也可布置在沿流動(dòng)管104的軸向長(zhǎng)度的各個(gè)位置處的一個(gè)或多個(gè)換能器128，用于檢測(cè)目標(biāo)130的通道。目標(biāo)130是用于進(jìn)入和離開標(biāo)定器100的流動(dòng)管104的校準(zhǔn)后測(cè)量部的解扣激勵(lì)器(tripinstigator)。一個(gè)或多個(gè)換能器128是感應(yīng)接近檢測(cè)器，并且安裝在標(biāo)定器流動(dòng)管104上，以使得置換器102的磁性材料(或置換器102上的磁性材料)與換能器128之間不存在物理接觸。每個(gè)換能器128可通過機(jī)械固定而安裝在流動(dòng)管104上，諸如利用換能器128與流動(dòng)管104上的安裝基部之間的螺紋、螺栓連接、結(jié)合(band)、夾持或其它物理裝置。換能器128 可垂直于流動(dòng)管104的軸而安裝，或者以相對(duì)于流動(dòng)管104的任意其它角度而安裝。換能器128的面可突出穿過流動(dòng)管104中的孔，與內(nèi)表面齊平，從內(nèi)表面凹陷，或者可被安裝到與流動(dòng)管104的內(nèi)表面不相交的盲孔中。替選地，換能器128的面可布置在流動(dòng)管104的外部，即布置在流動(dòng)管104的外表面上或者通過非磁性安裝材料而與流動(dòng)管104的外表面分開。換能器128的面與活塞上的磁性材料或活塞本身之間的間隙由孔的深度來控制、 通過調(diào)整換能器128在孔中的插入深度來控制、或者通過其它安裝或定位設(shè)備來控制。流動(dòng)管104可由非磁性材料或順磁性材料制成。非磁性材料的示例是有色金屬、塑料、玻璃或合成材料(諸如玻璃強(qiáng)化塑料、環(huán)氧樹脂或聚合物)。順磁性材料包括一些類型的金屬合金和被熱處理為呈現(xiàn)非磁性或順磁性特性的不同類型的耐蝕劑或不銹鋼。類似地，置換器 102可由任意上述材料制成。標(biāo)定器操作的溫度上限由置換器上的磁性材料的居里溫度來確定。換能器128被設(shè)計(jì)為在置換器102上的磁性材料或置換器102本身(如果是磁性的)跨越換能器128的面時(shí)，輸出信號(hào)或“脈沖”。圖3是根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的雙向標(biāo)定器200的示意表示。在雙向標(biāo)定器200中，置換器102通過換能器128定義的標(biāo)定部在流動(dòng)管104內(nèi)來回循環(huán)。流動(dòng)管104、置換器102 和換能器128如以上關(guān)于標(biāo)定器100所述地布置，其中進(jìn)行修改以用于雙向標(biāo)定器200中。 換能器128是感應(yīng)接近檢測(cè)器，并且置換器102包括磁性目標(biāo)。雙向標(biāo)定器200包括在處理器26的控制之下而打開和關(guān)閉的發(fā)射閥222、224和滑閥204。閥的位置確定置換器102 在流動(dòng)管104內(nèi)行進(jìn)的方向。如圖3所示，在發(fā)射閥214關(guān)閉的情況下，發(fā)射閥216打開， 并且相交的滑閥構(gòu)件206從多支導(dǎo)管228流動(dòng)，發(fā)射閥222被阻擋且流體流被路由通過旁路滑閥導(dǎo)管(bypass spoolconduit) 218,從而使得置換器102移動(dòng)到右側(cè)。類似地,在發(fā)射閥216關(guān)閉的情況下，發(fā)射閥214打開，并且相交的滑閥構(gòu)件206從多支導(dǎo)管226流動(dòng)，發(fā)射導(dǎo)管224被阻擋且流體流被路由通過旁路滑閥導(dǎo)管220，從而使得置換器102移動(dòng)到左側(cè)。雙向標(biāo)定器200的其它實(shí)施例包括其它類型的閥和/或閥和流體導(dǎo)管的其它布置。本公開內(nèi)容的實(shí)施例包括所有這樣的變型。圖4是標(biāo)定系統(tǒng)300的示意圖，標(biāo)定系統(tǒng)300包括標(biāo)定器流動(dòng)管104、置換器102以及位于流動(dòng)管104上的接近換能器128。標(biāo)定系統(tǒng)300可用于實(shí)現(xiàn)圖I至3所示的標(biāo)定器100、200。在圖4中，為了方便起見，示出了一個(gè)方向上的流動(dòng)，但是標(biāo)定系統(tǒng)300的實(shí)施例可用于雙向流動(dòng)。標(biāo)定系統(tǒng)300包括連接到各個(gè)換能器128的信號(hào)調(diào)節(jié)模塊302。接近換能器128包括例如封裝在非磁性或順磁性材料的密封外殼內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)電線線圈(在一些實(shí)施例中為兩個(gè)或更多個(gè)線圈)。換能器128的操作原理在于，在置換器102上的磁性材料130跨越換能器128的面時(shí)，線圈的感應(yīng)改變。磁性材料130可以具有高導(dǎo)磁率(諸如HYMU 80)或者可以是任何其它磁性材料。線圈由具有如下頻率的交流電壓激勵(lì)該頻率被確定為在磁性材料130接近換能器線圈時(shí)提供感應(yīng)的可檢測(cè)的改變。該原理與信號(hào)調(diào)節(jié)模塊302結(jié)合使用，以提供呈現(xiàn)出與感應(yīng)改變相關(guān)的電流改變或電壓改變的輸出信號(hào)。信號(hào)調(diào)節(jié)模塊302包括通過線圈生成交流電壓的電路，通過檢測(cè)來接收并調(diào)節(jié)線圈中感應(yīng)的改變，并且將線圈輸出放大并濾波為與磁性材料130的位置改變有關(guān)的輸出信號(hào)。所得到的輸出信號(hào)與通過換能器128的面的置換器102的精確線性平移有關(guān)。輸出信號(hào)可以是模擬的或數(shù)字的。信號(hào)分析器304被示出為連接到信號(hào)調(diào)節(jié)模塊302。信號(hào)分析器304可以是電子數(shù)據(jù)記錄或數(shù)據(jù)獲取裝置、流計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)或可接收并分析信號(hào)調(diào)節(jié)模塊302提供的輸出信號(hào)的其它電子存儲(chǔ)和顯示裝置。信號(hào)分析器304可對(duì)應(yīng)于圖1、3的處理器26。標(biāo)定系統(tǒng)中的感應(yīng)換能器的先前用途是用于磁性對(duì)象在與換能器軸向成直線的方向上的相對(duì)慢移動(dòng)。本公開內(nèi)容的實(shí)施例有利地允許對(duì)于在從零到每秒5英尺(每秒I. 5米)或者更高的大范圍操作速度，磁性材料130跨越換能器128的面的相對(duì)快速的動(dòng)態(tài)移動(dòng)?？梢允褂冒ㄔ跇?biāo)定系統(tǒng)300中的一個(gè)或多個(gè)處理器來實(shí)現(xiàn)包括信號(hào)調(diào)節(jié)模塊 302和信號(hào)分析器304的至少一些部分的標(biāo)定系統(tǒng)300的各個(gè)部件。處理器執(zhí)行軟件編程， 該軟件編程使得處理器執(zhí)行這里描述的操作。在一些實(shí)施例中，信號(hào)分析器304包括執(zhí)行如下軟件編程的處理器其使得處理器基于信號(hào)調(diào)節(jié)模塊302生成的表示感應(yīng)改變的信號(hào)而確定置換器102的位置和/或速度，和/或執(zhí)行這里描述的其它操作。適當(dāng)?shù)奶幚砥靼ɡ缤ㄓ梦⑻幚砥?、?shù)字信號(hào)處理器以及微控制器。處理器架構(gòu)一般包括執(zhí)行單元(例如，定點(diǎn)、浮點(diǎn)、整數(shù)等)、存儲(chǔ)裝置(例如，寄存器、存儲(chǔ)器等)、指令解碼裝置、外設(shè)(例如，中斷控制器、定時(shí)器、直接存儲(chǔ)器存取控制器等)、輸入/輸出系統(tǒng) (例如，串行端口、并行端口等)以及各種其它部件和子系統(tǒng)。使得處理器執(zhí)行這里公開的操作的軟件編程可以存儲(chǔ)在標(biāo)定系統(tǒng)300內(nèi)部或外部的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括諸如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的易失性存儲(chǔ)裝置、非易失性存儲(chǔ)裝置(例如，閃速存儲(chǔ)裝置、只讀存儲(chǔ)器、光盤、硬盤驅(qū)動(dòng)器等)或者它們的組合。一些實(shí)施例可以使用專用電路(例如，以集成電路實(shí)現(xiàn)的專用電路)實(shí)現(xiàn)標(biāo)定系統(tǒng)300的部分，包括信號(hào)調(diào)節(jié)模塊302和信號(hào)分析器304的部分。一些實(shí)施例可使用專用電路和執(zhí)行適當(dāng)軟件的處理器的組合。例如，信號(hào)分析器304的一些部分可使用處理器或硬件電路來實(shí)現(xiàn)。實(shí)施例的硬件或處理器/軟件實(shí)現(xiàn)的選擇是基于各種因素的設(shè)計(jì)選擇， 這些因素諸如成本、實(shí)現(xiàn)的時(shí)間、以及并入未來的改變或附加功能的能力。圖5示出了當(dāng)置換器102上的磁性材料130跨越接近換能器128的面時(shí)，信號(hào)調(diào)節(jié)模塊302提供的電輸出信號(hào)402和脈沖404。在圖上的水平軸上描繪了置換器102的增加的時(shí)間和行進(jìn)距離，以便在置換器102通過換能器128時(shí)提供來自信號(hào)調(diào)節(jié)器302的脈沖輸出404的視覺表示。脈沖形狀可以是正弦、方波或任何其它期望的形狀。在置換器102 固定或遠(yuǎn)離換能器128的“靜止”狀態(tài)下，信號(hào)調(diào)節(jié)模塊302的輸出(電壓或電流)基本上恒定。恒定輸出的幅度可在信號(hào)調(diào)節(jié)模塊302的內(nèi)部被調(diào)整為“零”或“滿刻度”，或者零與滿刻度之間的任意間距以表示置換器102不接近換能器128時(shí)的位置。當(dāng)置換器102接近換能器128以使得磁性材料130靠近換能器128的面時(shí)，輸出信號(hào)402根據(jù)輸出信號(hào)402的歸零和定標(biāo)而以正向或負(fù)向改變。當(dāng)磁性材料130與換能器 128的感應(yīng)“中心”軸向成直線時(shí)，輸出信號(hào)402為最小(或者根據(jù)歸零和定標(biāo)而為最大)。 電中心通常與換能器128的物理中心相同，但是可根據(jù)換能器128的構(gòu)造和校準(zhǔn)而略微變化。可以利用安裝在流動(dòng)管104上的實(shí)際換能器128來實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的調(diào)整和校準(zhǔn)。本公開內(nèi)容的實(shí)施例以獨(dú)特且創(chuàng)新的方式利用換能器128的輸出，以檢測(cè)標(biāo)定器流動(dòng)管104中的置換器102的線性位置。實(shí)施例另外采用單個(gè)換能器128的輸出，以建立與置換器102的位置有關(guān)的兩個(gè)不同且唯一的檢測(cè)點(diǎn)。為了使得輸出信號(hào)402與置換器102 的精確位置相關(guān)，信號(hào)分析器304在輸出脈沖404上的如下點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)或“觸發(fā)”其將提供與置換器102的位置有關(guān)的輸出的期望的可重復(fù)性和分辨率。信號(hào)分析器304可通過利用充分的分辨率和響應(yīng)時(shí)間實(shí)現(xiàn)置換器位置確定的期望的可重復(fù)性和分辨率，將輸出信號(hào) 402與特定預(yù)定幅值進(jìn)行比較來執(zhí)行檢測(cè)或觸發(fā)。例如，信號(hào)分析器304可包括和采用模擬電壓或電流比較器，該模擬電壓或電流比較器將輸出信號(hào)402與觸發(fā)或檢測(cè)點(diǎn)值進(jìn)行比較，并且基于與觸發(fā)值嚴(yán)密匹配的輸出信號(hào)402而生成觸發(fā)指示。諸如直接數(shù)字分析的其它手段也可用于提供期望的置換器位置確定，在直接數(shù)字分析中，將輸出信號(hào)402數(shù)字化并且將其與觸發(fā)值進(jìn)行比較或者另外進(jìn)行處理。信號(hào)分析器304的實(shí)施例設(shè)置比較器或觸發(fā)裝置以得到最佳性能，從而提供用于利用換能器128的最大靈敏度以確定置換器102的線性位置的裝置。如圖5所示，當(dāng)磁性材料130接近換能器128時(shí)，脈沖輸出404的斜率(線性平移的每單位改變的伏特?cái)?shù)或dV/dX)開始不太陡，然后在磁性材料130與換能器128的中心線成直線之前的距離處變得較陡。當(dāng)磁性材料130處于換能器128的電場(chǎng)中在中心或接近中心時(shí)，脈沖輸出404具有近似為零的斜率。如果輸出信號(hào)脈沖404的最小斜率點(diǎn)用于位置檢測(cè)，則置換器102的位置的分辨率將低于使用脈沖404的最大斜率點(diǎn)時(shí)的分辨率。與脈沖的最大斜率點(diǎn)處的每單位位移的顯著較大的電壓改變相比，脈沖404的最小斜率點(diǎn)處的電壓改變相對(duì)于位移改變可以是非常平緩的。因此，信號(hào)分析器304的實(shí)施例使用脈沖404 的最大斜率或每單位線性平移的輸出信號(hào)402的最大改變速率作為檢測(cè)點(diǎn)或觸發(fā)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)用于檢測(cè)置換器102的位置的最大分辨率。當(dāng)置換器102的速度增大時(shí)，脈沖輸出404可以響應(yīng)于置換器102的遞增位置改變而呈現(xiàn)出滯后。假設(shè)置換器102的速度在各個(gè)換能器128處相同，則對(duì)于在同一流量計(jì)標(biāo)定器300上安裝并校準(zhǔn)的其它換能器128，位置檢測(cè)中的偏移在同一方向上并且可以具有相同的幅度。然而，為了準(zhǔn)確的流量計(jì)校準(zhǔn)，流率應(yīng)該是均勻的，其中在置換器102在用于觸發(fā)流量計(jì)輸出的啟動(dòng)和停止登記的換能器128之間行進(jìn)一定距離的時(shí)間期間，置換器速度近似恒定。本公開內(nèi)容的實(shí)施例分析標(biāo)定結(jié)果，以確定當(dāng)置換器102通過各個(gè)換能器128時(shí)，置換器102通過標(biāo)定器300的平均速度是否均勻以及是否具有相同的幅度。因此，信號(hào)分析器304針對(duì)每個(gè)換能器128，獨(dú)立地比較下降檢測(cè)點(diǎn)與上升檢測(cè)點(diǎn)(例如，脈沖404的沿) 之間的轉(zhuǎn)變時(shí)間。當(dāng)下降檢測(cè)點(diǎn)與上升檢測(cè)點(diǎn)之間的距離在非常短的距離范圍內(nèi)出現(xiàn)時(shí)， 轉(zhuǎn)變時(shí)間提供了在置換器102通過單個(gè)換能器128時(shí)的速度的準(zhǔn)確指示。信號(hào)分析器304 還使用兩個(gè)換能器128之間的轉(zhuǎn)變時(shí)間，用于在一組或多組兩個(gè)換能器128當(dāng)中比較平均置換器速度。然后可以使用比較結(jié)果通過以下關(guān)系確定標(biāo)定結(jié)果是否受通過流量計(jì)標(biāo)定器 300的流率的不均勻性影響V =—
A其中V是置換器速度，Q是流率，以及A是流動(dòng)管104的橫截面面積。流動(dòng)的不均勻性的幅度與流率穩(wěn)定性是否在準(zhǔn)確和可重復(fù)流量計(jì)標(biāo)定的容限內(nèi)有關(guān)。本公開內(nèi)容的實(shí)施例還結(jié)合換能器128、信號(hào)調(diào)節(jié)模塊302和信號(hào)分析器304(諸如具有顯示器或打印輸出功能的計(jì)算機(jī))采用方法來估計(jì)換能器性能的“健康狀況”。實(shí)施例通過在流量計(jì)標(biāo)定器300的初始操作期間相對(duì)于時(shí)間記錄信號(hào)輸出(例如，信號(hào)波形 402)的“快照”，建立各個(gè)換能器128的性能的基線。標(biāo)定器300的初始操作可以在標(biāo)定器 300的校準(zhǔn)時(shí)或者在使標(biāo)定器300與流體和流量計(jì)12 —起使用時(shí)進(jìn)行。針對(duì)跨越使用標(biāo)定器300的范圍的各種流體和流率來記錄性能的快照。初始記錄的快照可周期性地與在實(shí)際操作中獲得的當(dāng)前記錄的快照進(jìn)行比較，以確定換能器128和相關(guān)電路(例如，信號(hào)調(diào)節(jié)器128)是否仍適當(dāng)?shù)剡\(yùn)行。另外，本發(fā)明的實(shí)施例可以通過在置換器102速度相同的情況下將單個(gè)換能器 128的下降檢測(cè)點(diǎn)與上升檢測(cè)點(diǎn)(例如，脈沖404的上升沿與下降沿)之間的轉(zhuǎn)變時(shí)間與該換能器128的先前轉(zhuǎn)變時(shí)間的歷史進(jìn)行比較，來估計(jì)換能器128的健康狀況。為了該估計(jì)， 如上所述，流率應(yīng)該穩(wěn)定。該估計(jì)可以在標(biāo)定器的水標(biāo)定校準(zhǔn)(如對(duì)流量計(jì)標(biāo)定器進(jìn)行校準(zhǔn)的領(lǐng)域中公知的)時(shí)進(jìn)行并且此后周期性地進(jìn)行。本發(fā)明的實(shí)施例還可通過估計(jì)標(biāo)定器流動(dòng)管104上的兩個(gè)換能器128提供的脈沖的四個(gè)置換器檢測(cè)點(diǎn)(例如，上升脈沖沿和下降脈沖沿)來估計(jì)換能器健康狀況或性能。信號(hào)分析器304可以在換能器的輸出脈沖404的下降沿和上升沿之一或二者處進(jìn)行觸發(fā)。脈沖404得自換能器128對(duì)置換器102的磁性材料130的響應(yīng)。當(dāng)磁性材料130 的前緣移動(dòng)接近換能器128時(shí)，信號(hào)402在磁性材料130跨越換能器128的面而電地或磁地位于中心或近似中心時(shí)的點(diǎn)處減至最小。當(dāng)磁性材料130移動(dòng)遠(yuǎn)離換能器128時(shí)，信號(hào) 402增加直至磁性材料130的后緣通過換能器128。相反地，如果期望，可進(jìn)行跨距和零點(diǎn)設(shè)置以使脈沖反轉(zhuǎn)。對(duì)于同一換能器128的輸出信號(hào)402的下降沿和上升沿都可以建立檢測(cè)點(diǎn)。單個(gè)換能器128提供與磁性材料130的物理大小成比例的兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。兩個(gè)換能器128然后可用于通過水標(biāo)定或類似校準(zhǔn)方法而在流量計(jì)標(biāo)定器100上建立四個(gè)校準(zhǔn)后的體積。如果需要，可設(shè)置另外的換能器以建立另外的校準(zhǔn)后的體積。圖5示出了與從兩個(gè)換能器128產(chǎn)生的檢測(cè)點(diǎn)有關(guān)的四個(gè)體積的示例。如本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，可根據(jù)已建立的行業(yè)容限來測(cè)量體積和距離。直線距離的關(guān)系是D^D2 = D3+D4本發(fā)明的實(shí)施例應(yīng)用該關(guān)系以提供用于檢查換能器健康狀況的又一方法。四個(gè)距離Dp D2, D3和D4分別與四個(gè)水標(biāo)定校準(zhǔn)體積有關(guān)。四個(gè)流量計(jì)輸出登記因此將遵循以下關(guān)系VOL^VOL2 = V0L3+V0L4通過根據(jù)以上關(guān)系驗(yàn)證被校正為API標(biāo)準(zhǔn)中概述的基礎(chǔ)溫度和壓力條件的、用于對(duì)流量計(jì)12進(jìn)行標(biāo)定的四個(gè)測(cè)定體積，實(shí)施例確定檢測(cè)系統(tǒng)是否正在所要求的可重復(fù)性容限內(nèi)運(yùn)行。在具有并聯(lián)連接的兩個(gè)傳統(tǒng)檢測(cè)器開關(guān)的標(biāo)定器的水標(biāo)定校準(zhǔn)期間，常見的是， 如果傳統(tǒng)檢測(cè)器開關(guān)在通過置換器時(shí)沒有提供輸出，則置換器暫時(shí)“丟失”。置換器的這種暫時(shí)丟失由于標(biāo)定器校準(zhǔn)所需的低流速而成為問題。如果任一開關(guān)未能運(yùn)行，則當(dāng)置換器從一個(gè)開關(guān)行進(jìn)到第二開關(guān)時(shí)將存在時(shí)間延遲。如果沒有開關(guān)運(yùn)行，則置換器將表現(xiàn)為丟失，即其位置或定位是未確定的。在本公開內(nèi)容的實(shí)施例中，置換器的行進(jìn)方向是公知的。該方向通過相對(duì)時(shí)間基準(zhǔn)而記錄或顯示信號(hào)402的下降和上升檢測(cè)點(diǎn)來確定。穿過流動(dòng)管104的流體流使得置換器102在流動(dòng)方向上移動(dòng)。在將換能器128的輸出(即，信號(hào)402)調(diào)整為零并且如圖5所示的定標(biāo)的情況下，下降檢測(cè)點(diǎn)將出現(xiàn)在上升檢測(cè)點(diǎn)之前。相反地，如果脈沖配置相對(duì)圖5 所示的配置反轉(zhuǎn)，則上升檢測(cè)點(diǎn)將出現(xiàn)在下降檢測(cè)點(diǎn)之前。兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的時(shí)間序列將提供置換器102在非常短時(shí)間中行進(jìn)的方向的指示，該非常短的時(shí)間與置換器102在使得單個(gè)換能器128生成輸出脈沖(和兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn))時(shí)的相對(duì)短的行進(jìn)距離有關(guān)。圖6示出了根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的用于對(duì)流量計(jì)12進(jìn)行標(biāo)定的方法500的流程圖。盡管為了方便而依次示出，但是所示出的至少一些動(dòng)作可以以不同的順序執(zhí)行和/或并行地執(zhí)行。另外，一些實(shí)施例可僅執(zhí)行所示出的一些動(dòng)作。在一些實(shí)施例中，圖6的至少一些操作以及這里描述的其它操作可以被實(shí)現(xiàn)為存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的指令并且由一個(gè)或多個(gè)處理器來執(zhí)行。在方法500中，流量計(jì)標(biāo)定器300可在流量計(jì)12的上游或下游流體地耦接到流量計(jì)12。在方框502中，流動(dòng)管104中的流體的流動(dòng)使得置換器102沿著流動(dòng)管104的長(zhǎng)度而移動(dòng)。感應(yīng)換能器128沿流動(dòng)管104定位。置換器102包括磁性目標(biāo)130。在方框504中，換能器128的感應(yīng)根據(jù)磁性目標(biāo)130對(duì)換能器128的接近程度而改變。在方框506中，信號(hào)調(diào)節(jié)模塊302檢測(cè)換能器128的感應(yīng)的改變，并且在方框508中， 信號(hào)調(diào)節(jié)模塊302生成包括脈沖404的輸出信號(hào)402或表示換能器128的感應(yīng)改變的其它信號(hào)。脈沖404的斜率可對(duì)應(yīng)于換能器128的感應(yīng)的改變速率。 在方框510中，信號(hào)分析器304對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，并且識(shí)別表示換能器感應(yīng)的最大改變速率的點(diǎn)。這些點(diǎn)可以是脈沖404的各個(gè)上升沿和下降沿中的最大斜率點(diǎn)。最大斜率點(diǎn)對(duì)應(yīng)于在磁性目標(biāo)130接近并且移動(dòng)通過換能器128時(shí)、換能器128的感應(yīng)的最大改變速率的點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，可基于信號(hào)的電壓或電流水平來識(shí)別最大感應(yīng)改變速率的點(diǎn)。
在方框512中，信號(hào)分析器304基于所識(shí)別的最大感應(yīng)改變速率的點(diǎn)(例如，最大斜率點(diǎn))來確定置換器102的速度和/或位置?？苫谒R(shí)別的點(diǎn)之間的時(shí)間以及跨越換能器128行進(jìn)的距離來確定置換器速度。在方框514中，信號(hào)分析器304通過使用所識(shí)別的點(diǎn)對(duì)在各個(gè)換能器脈沖404處算出的置換器速度進(jìn)行比較，來確定流動(dòng)管104中的置換器速度的均勻性。在方框516中，信號(hào)分析器304基于所識(shí)別的點(diǎn)確定置換器的方向。在方框518中，信號(hào)分析器304驗(yàn)證流量計(jì)標(biāo)定器300的性能。一些實(shí)施例通過針對(duì)給定的置換器速度，將所識(shí)別的脈沖404的最大斜率點(diǎn)之間的時(shí)間與先前記錄的基線或參考脈沖的最大斜率點(diǎn)之間的時(shí)間進(jìn)行比較，來驗(yàn)證標(biāo)定器300的性能。一些實(shí)施例通過對(duì)由一個(gè)換能器128的脈沖404的第一識(shí)別的最大斜率點(diǎn)與另一換能器128的脈沖404 的第二識(shí)別的最大斜率點(diǎn)定義的多個(gè)體積進(jìn)行驗(yàn)證，來驗(yàn)證標(biāo)定器300的性能。以上討論意在說明本公開內(nèi)容的各種原理和實(shí)施例。盡管示出并描述了特定實(shí)施例，但是在不背離本公開內(nèi)容的精神和教導(dǎo)的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)其進(jìn)行修改。 這里所描述的實(shí)施例僅為示例性的而非限制。例如，為了簡(jiǎn)潔起見，參考特定類型和配置的流量計(jì)標(biāo)定器描述了實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，本發(fā)明的實(shí)施例不限于所描述的實(shí)施例，而是可適用于任意廣泛的多種流量計(jì)標(biāo)定器。因此，保護(hù)范圍不受以上闡述的描述的限制，而是僅由所附權(quán)利要求限定，該范圍包括權(quán)利要求的主題內(nèi)容的所有等同物。
權(quán)利要求
1.一種流量計(jì)標(biāo)定器，包括流動(dòng)管；置換器，能夠在所述流動(dòng)管的流動(dòng)通道中移動(dòng)；磁性目標(biāo)，布置在所述置換器上；布置在所述流動(dòng)管上的至少兩個(gè)感應(yīng)換能器，所述換能器被配置成在所述置換器在所述流動(dòng)管中移動(dòng)時(shí)檢測(cè)所述磁性目標(biāo)；以及信號(hào)分析器，被配置成檢測(cè)表示由移動(dòng)跨越所述換能器的所述磁性目標(biāo)引起的各個(gè)換能器的感應(yīng)改變的信號(hào)；以及基于所述信號(hào)的沿確定置換器速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的流量計(jì)標(biāo)定器，還包括耦接到各個(gè)換能器的信號(hào)調(diào)節(jié)電路， 所述信號(hào)調(diào)節(jié)電路被配置成針對(duì)各個(gè)換能器，生成包括下述脈沖的信號(hào)所述脈沖具有與所述換能器的感應(yīng)改變速率對(duì)應(yīng)的斜率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流量計(jì)標(biāo)定器，其中，所述信號(hào)分析器被配置成基于所述脈沖的最大斜率點(diǎn)，確定所述流動(dòng)管中的所述置換器的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流量計(jì)標(biāo)定器，其中，所述信號(hào)分析器被配置成識(shí)別作為所述脈沖的上升沿的最大斜率點(diǎn)的第一檢測(cè)點(diǎn)以及作為所述脈沖的下降沿的最大斜率點(diǎn)的第二檢測(cè)點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的流量計(jì)標(biāo)定器，其中，所述信號(hào)分析器被配置成基于所述第一檢測(cè)點(diǎn)和所述第二檢測(cè)點(diǎn)，確定所述置換器的速度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的流量計(jì)標(biāo)定器，其中，所述信號(hào)分析器被配置成基于所述置換器移動(dòng)跨越各個(gè)換能器時(shí)所確定的所述置換器的速度，確定所述置換器的速度在所述流動(dòng)管的長(zhǎng)度上是否是均勻的。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的流量計(jì)標(biāo)定器，其中，所述信號(hào)分析器被配置成通過在給定的置換器速度下，將所述第一檢測(cè)點(diǎn)與所述第二檢測(cè)點(diǎn)之間的時(shí)間與先前記錄的所述第一檢測(cè)點(diǎn)與所述第二檢測(cè)點(diǎn)之間的時(shí)間進(jìn)行比較，來驗(yàn)證所述流量計(jì)標(biāo)定器的性能。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的流量計(jì)標(biāo)定器，其中，所述信號(hào)分析器被配置成通過對(duì)由一個(gè)所述換能器的所述第一檢測(cè)點(diǎn)和所述第二檢測(cè)點(diǎn)之一以及另一所述換能器的所述第一檢測(cè)點(diǎn)和所述第二檢測(cè)點(diǎn)之一定義的多個(gè)體積進(jìn)行驗(yàn)證，來驗(yàn)證所述流量計(jì)標(biāo)定器的性倉泛。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的流量計(jì)標(biāo)定器，其中，所述信號(hào)分析器被配置成基于所述第一檢測(cè)點(diǎn)和所述第二檢測(cè)點(diǎn)，確定所述置換器在所述流動(dòng)管中的行進(jìn)方向。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流量計(jì)標(biāo)定器，其中，所述信號(hào)分析器被配置成通過將給定流率下的各個(gè)換能器的所述信號(hào)調(diào)節(jié)電路生成的信號(hào)與所存儲(chǔ)的所述給定流率下的各個(gè)換能器的基線信號(hào)進(jìn)行比較，來驗(yàn)證所述流量計(jì)標(biāo)定器的性能。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的流量計(jì)標(biāo)定器，其中，所述流動(dòng)管和所述置換器包括非磁性材料和順磁性材料中的至少一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的流量計(jì)標(biāo)定器，其中，所述換能器和所述信號(hào)分析器被配置成測(cè)量在-380華氏度到800華氏度的流體溫度下的雙向流體流動(dòng)的置換器速度。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的流量計(jì)標(biāo)定器，其中，所述信號(hào)分析器被配置成檢測(cè)由移動(dòng)跨越所述換能器的所述磁性目標(biāo)引起的各個(gè)換能器的感應(yīng)改變速率；以及基于所檢測(cè)的感應(yīng)改變速率確定置換器速度。
14.一種用于對(duì)流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定的方法，包括通過流體流引起標(biāo)定器的流動(dòng)管中的置換器的移動(dòng)；基于所述置換器的磁性目標(biāo)對(duì)感應(yīng)換能器的接近程度，改變耦接到所述流動(dòng)管的所述換能器的感應(yīng)；檢測(cè)表示所述感應(yīng)的改變的信號(hào)；以及基于所述信號(hào)的沿確定置換器速度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括基于所述換能器的輸出而生成信號(hào)，所述信號(hào)包括具有與所述感應(yīng)換能器的感應(yīng)改變速率對(duì)應(yīng)的斜率的脈沖。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括通過將在給定流率下基于所述換能器的輸出而生成的信號(hào)與所存儲(chǔ)的所述給定流率下的所述換能器的基線信號(hào)進(jìn)行比較，來驗(yàn)證所述標(biāo)定器的性能。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括基于所述脈沖的最大斜率點(diǎn)確定所述置換器在所述流動(dòng)管中的位置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括識(shí)別作為所述脈沖的上升沿的最大斜率點(diǎn)的第一檢測(cè)點(diǎn)；以及識(shí)別作為所述脈沖的下降沿的最大斜率點(diǎn)的第二檢測(cè)點(diǎn)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，確定置換器速度包括確定由所述第一檢測(cè)點(diǎn)和所述第二檢測(cè)點(diǎn)定義的時(shí)間間隔以及所述置換器在所述時(shí)間間隔中行進(jìn)的距離。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括基于在多個(gè)感應(yīng)換能器中的每個(gè)處的置換器速度的比較，確定所述置換器的速度在所述流動(dòng)管的長(zhǎng)度上是否是均勻的，所述速度得自與所述換能器相關(guān)聯(lián)的所述第一檢測(cè)點(diǎn)和所述第二檢測(cè)點(diǎn)。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括通過在給定的置換器速度下，將所述第一檢測(cè)點(diǎn)與所述第二檢測(cè)點(diǎn)之間的時(shí)間與先前記錄的所述第一檢測(cè)點(diǎn)與所述第二檢測(cè)點(diǎn)之間的時(shí)間進(jìn)行比較，來驗(yàn)證所述標(biāo)定器的性能。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括通過對(duì)由多個(gè)感應(yīng)換能器中的一個(gè)感應(yīng)換能器的所述第一檢測(cè)點(diǎn)和所述第二檢測(cè)點(diǎn)之一以及所述多個(gè)換能器中的另一個(gè)換能器的所述第一檢測(cè)點(diǎn)和所述第二檢測(cè)點(diǎn)之一定義的多個(gè)體積進(jìn)行驗(yàn)證，來驗(yàn)證所述標(biāo)定器的性倉泛。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括基于所述第一檢測(cè)點(diǎn)和所述第二檢測(cè)點(diǎn)，確定所述置換器在所述流動(dòng)管中的行進(jìn)方向。
24.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，檢測(cè)所述信號(hào)包括檢測(cè)所述感應(yīng)的改變速率; 并且確定置換器速度包括基于所檢測(cè)的所述感應(yīng)的改變速率的最大值來確定置換器速度。
25.一種流量測(cè)定系統(tǒng)，包括流量計(jì)標(biāo)定器，包括置換器，布置在流動(dòng)管中，所述流動(dòng)管包括沿所述流動(dòng)管的長(zhǎng)度布置的多個(gè)感應(yīng)換能器；耦接到各個(gè)換能器的脈沖發(fā)生電路，所述脈沖發(fā)生電路被配置成生成下述脈沖所述脈沖具有與移動(dòng)跨越所述換能器的所述置換器產(chǎn)生的所述換能器的感應(yīng)改變速率對(duì)應(yīng)的斜率。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的流量測(cè)量系統(tǒng)，還包括耦接到所述流量計(jì)標(biāo)定器的流量計(jì)。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的流量測(cè)量系統(tǒng)，其中，所述流量計(jì)標(biāo)定器還包括耦接到所述脈沖發(fā)生電路的信號(hào)分析器，所述信號(hào)分析器被配置成基于所述脈沖的最大斜率點(diǎn)，確定所述流動(dòng)管中的所述置換器的位置；識(shí)別作為所述脈沖的上升沿的最大斜率點(diǎn)的第一檢測(cè)點(diǎn)以及作為所述脈沖的下降沿的最大斜率點(diǎn)的第二檢測(cè)點(diǎn)；基于所述第一檢測(cè)點(diǎn)和所述第二檢測(cè)點(diǎn)，確定所述置換器的速度；基于所確定的所述置換器移動(dòng)跨越各個(gè)換能器時(shí)的所述置換器的速度，確定所述置換器的速度在所述流動(dòng)管的長(zhǎng)度上是否是均勻的；以及基于所述第一檢測(cè)點(diǎn)和所述第二檢測(cè)點(diǎn)，確定所述置換器在所述流動(dòng)管中的行進(jìn)方向。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的流量測(cè)量系統(tǒng)，其中，所述信號(hào)分析器進(jìn)一步被配置成通過以下操作至少之一來驗(yàn)證所述流量計(jì)標(biāo)定器的性能在給定的置換器速度下，將所述第一檢測(cè)點(diǎn)與所述第二檢測(cè)點(diǎn)之間的時(shí)間與先前記錄的所述第一檢測(cè)點(diǎn)與所述第二檢測(cè)點(diǎn)之間的時(shí)間進(jìn)行比較；對(duì)由一個(gè)所述換能器的所述第一檢測(cè)點(diǎn)和所述第二檢測(cè)點(diǎn)之一以及另一所述換能器的所述第一檢測(cè)點(diǎn)和所述第二檢測(cè)點(diǎn)之一定義的多個(gè)體積進(jìn)行驗(yàn)證；以及將給定流率下的各個(gè)換能器的所述信號(hào)調(diào)節(jié)電路生成的信號(hào)與所存儲(chǔ)的所述給定流率下的各個(gè)換能器的基線信號(hào)進(jìn)行比較。
全文摘要
本公開內(nèi)容公開了一種用于確定流量計(jì)標(biāo)定器中的置換器位置的設(shè)備和方法，該設(shè)備和方法用于對(duì)流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定。在一個(gè)實(shí)施例中，流量計(jì)標(biāo)定器包括流動(dòng)管、置換器以及信號(hào)分析器。置換器可在流動(dòng)管的流動(dòng)通道中移動(dòng)。磁性目標(biāo)布置在置換器上。一個(gè)或多個(gè)感應(yīng)換能器布置在流動(dòng)管上，并且被配置成在置換器在流動(dòng)管中移動(dòng)時(shí)檢測(cè)磁性目標(biāo)。信號(hào)分析器被配置成檢測(cè)由換能器響應(yīng)于穿越換能器的磁性目標(biāo)而生成的信號(hào)的上升沿和下降沿的最大斜率。信號(hào)分析器進(jìn)一步被配置成基于所檢測(cè)的最大斜率而確定置換器速度。
文檔編號(hào)G01F25/00GK102607674SQ20121001998
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者德魯·S·韋弗 申請(qǐng)人:丹尼爾測(cè)量和控制公司