Способ инициализации схемы возбуждения и устройство для измерения технологического параметра материала

Изобретения предназначены для использования в массовых расходомерах Кориолиса. С помощью электронного измерительного средства задают заранее определенное усиление сигналов возбуждения колебаний по меньшей мере одной расходомерной трубки. По сигналам, принимаемым от датчиков, связанных с указанной расходомерной трубкой, определяют ее конфигурацию. Параметры для генерирования сигналов возбуждения затем задают, исходя из конфигурации расходомерной трубки. Изобретения позволяют обеспечить необходимую частоту возбуждения расходомеров Кориолиса разных типов. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 13 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к электронным компонентам для управления сигналом возбуждения в устройстве, измеряющем свойства материала, протекающего по меньшей мере по одному вибрирующему трубопроводу в устройстве. В частности, данное изобретение относится к алгоритму, применяемому для инициализации и поддержания сигнала возбуждения, который придает трубопроводу вибрацию с нужной частотой.

Постановка проблемы

Известно применение массовых расходомеров, действие которых основано на эффекте Кориолиса, для измерения массового расхода и для получения прочих сведений о материалах, протекающих по трубопроводу расходомера. Примеры расходомеров Кориолиса раскрывают в патентах США №№4109524 от 29 августа 1978 г., 4491025 от 01 января 1985 г., RE 31450 от 11 февраля 1982, выданных J.E.Smith и др. Эти расходомеры имеют один или несколько трубопроводов прямолинейной или искривленной конфигурации. Каждая конфигурация канала в массовом расходомере Кориолиса имеет набор естественных режимов вибрации, которые могут быть простым изгибающим, крутящим или комбинированным типом. Каждому каналу придают вибрацию в резонансе с одним из этих естественных режимов. Материал протекает в расходомер из соединенного трубопровода на впускной стороне расходомера, направляется через канал(ы) и выходит из расходомера через выпускную сторону расходомера. Естественные режимы вибрации вибрирующей, наполненной материалом системы определяют отчасти по комбинированной массе каналов и материалу, протекающему в каналах.

Когда в расходомере какой-либо поток отсутствует, все точки на трубопроводе вибрируют по причине прилагаемого усилия возбуждения с одинаковой фазой и с небольшим сдвигом исходной фиксированной фазы, который можно скорректировать. Когда материал начинает свое течение, то под воздействием сил Кориолиса каждая точка на канале вводится в разную фазу. Фаза на впускной стороне канала задерживает возбудитель, а фаза на выпускной стороне канала ведет возбудитель. Датчики на трубопроводе(ах) формируют синусоидальные сигналы, характеризующие движение канала(ов). Сигналы датчиков обрабатывают, чтобы определить разность фаз между датчиками. Разность фаз между двумя сигналами датчиков пропорциональна массовому расходу материала, проходящего через канал(ы).

Электронное измерительное средство генерирует сигнал возбуждения, приводящий в действие возбудитель, и определяет массовый расход и другие свойства материала по сигналам, принимаемым от датчиков. Обычные электронные измерительные средства выполнены в виде аналоговых схем, которые генерируют сигнал возбуждения и детектируют сигналы от датчиков. Аналоговые электронные измерительные средства дорабатывали в течение многих лет, и они стали недорогими в изготовлении. Поэтому желательно сконструировать расходомеры Кориолиса, которые могут использовать обычные электронные измерительные средства.

Проблема заключается в том, что обычные электронные измерительные средства должны работать с сигналами в узком диапазоне рабочих частот. Этот диапазон рабочих частот обычно находится в пределах от 20 до 200 Гц. Это обстоятельство ограничивает конструкторов генерированием сигналов возбуждения узкого диапазона, которые на этих частотах резонирует расходомерная трубка. Поэтому для генерирования сигналов возбуждения некоторых расходомеров, например - расходомеров с прямолинейной трубкой, которые работают с более высокими частотами в диапазоне 300-800 Гц, использовать обычные электронные измерительные средства неэффективно. Прямолинейные трубочные расходомеры работают в диапазоне 300-800 Гц по той причине, что прямолинейные трубки менее чувствительны по отношению к эффектам Кориолиса, применяемым для измерения массового расхода. Поэтому обычные электронные измерительные средства нельзя эффективно использовать для генерирования сигнала возбуждения для прямолинейных трубочных расходомеров.

В области техники расходомеров Кориолиса желательно сконструировать электронное измерительное средство, которое можно использовать с несколькими разными типами расходомеров. Это предоставит изготовителям преимущество экономии масштаба и производства менее дорогостоящих электронных измерительных средств для расходомеров. Желателен процессор цифрового сигнала, поскольку повышенные требования по разрешающей способности и точности измерения аналоговых электронных компонентов, предъявляемые расходомерами, работающими на более высоких частотах, такие как прямолинейные трубочные конструкции, обеспечивают за счет преобразования сигналов от датчиков в цифровую форму при приеме сигналов от электронных измерительных средств. Помимо этого, команды для процессов генерирования сигналов, используемых цифровым процессором, можно модифицировать, чтобы работать на нескольких разных частотах - как для определения свойств материала, так и для генерирования сигналов возбуждения.

Одна из проблем конструирования электронных измерительных средств, используемых с разными типами расходомеров, заключается в пуске или в инициализации расходомера. Прямолинейные трубчатые расходомеры подвергаются значительному демпфированию по сравнению с расходомером с двойной искривленной трубкой. Обычно прямолинейный трубчатый расходомер имеет \зета\-значения порядка 10^-4, что обусловливает повышенное демпфирование прямолинейных трубочных расходомеров на порядок величины. Это обстоятельство затрудняет пуск прямолинейных трубочных расходомеров.

Одна из проблем пуска прямолинейного трубочного расходомера возникает, когда материал, протекающий через измеритель, содержит увлекаемый им воздух. Увлекаемый воздух создает проблемы при пуске, так как трудно получить надежное показание соответствующей частоты возбуждения. При этом необходимо исключить перенапряжение датчика из-за избыточного возбуждения при пуске. Поэтому в настоящее время большинство пусков застревают или, иначе говоря, никогда не достигают нужной частоты возбуждения. Поэтому необходим более надежный пусковой алгоритм, чтобы электронное измерительное средство можно было бы использовать с любым типом расходомера.

Сущность изобретения

Указанные выше и прочие проблемы в соответствии с данным изобретением решаемы, и прогресс в этой области техники сделан за счет алгоритма возбуждения для расходомера Кориолиса. Первое преимущество данного изобретения заключается в том, что обеспечивают надежный пуск для многих типов расходомеров Кориолиса для многих типов потока материала. Второе преимущество заключается в том, что обеспечивают нормальное действие потока в разных условиях потока, включая условия потока, которые обусловливают застревание используемых сегодня расходомеров Кориолиса.

Алгоритм возбуждения согласно данному изобретению реализуют с помощью электронных измерительных средств, которые управляют работой расходомера Кориолиса. В предпочтительном варианте реализации электронное измерительное средство содержит процессор, который выполняет команды для алгоритма возбуждения, запомненные в запоминающем устройстве процессора. Либо этот алгоритм можно также реализовать аппаратурными средствами или схемами другого типа.

Алгоритм возбуждения согласно данному изобретению реализуют следующим образом, чтобы обеспечить надлежащий пуск расходомера Кориолиса. Алгоритм начинается приложением сигналов к возбудителю с заданным усилением, чтобы инициировать вибрирование расходомерной трубки. Вибрацию расходомерной трубки измеряют по сигналам датчиков, относящихся к расходомерной трубке. Напряжение этих сигналов, прилагаемых к возбудителю, затем регулируют, чтобы поддержать скорость сигналов датчика, принимаемых от датчиков. Сигналы датчиков затем используют для сведения узкополосного режекторного фильтра к частоте возбуждения расходомерной трубки. После сведения узкополосного режекторного фильтра к частоте возбуждения расходомерных трубок напряжение сигналов, прилагаемых к возбудителю, регулируют, чтобы поддержать смещение расходомерных трубок.

Алгоритм возбуждения может также определять частоту вибрации указанной расходомерной трубки по сигналам датчика. Частоту вибрации затем можно сравнить с пороговой частотой, чтобы определить, является ли расходомерная трубка прямолинейной трубкой или двойной изогнутой трубкой. Если частота вибрации превышает пороговую частоту, то расходомерная трубка является прямолинейной трубкой. Если частота вибрации меньше пороговой частоты, то расходомерная трубка является двойной искривленной трубкой.

Приложение сигналов к возбудителю для инициирования вибрации расходомерной трубки может включать в себя задание по меньшей мере одного переменного значения для ее использования при генерировании указанных сигналов возбуждения. Переменные значения могут включать в себя амплитуду датчика, период расходомерной трубки и желательное целевое значение возбуждения. Во время приложения сигналов к возбудителю для инициирования вибрации сигнал скачка усиления устанавливают на отключение и усилитель с программируемой регулировкой усиления устанавливают на единичное усиление. При этом можно инициализировать реле времени и узкополосный режекторный фильтр, который потребуется для выполнения последующих операций.

Проверка для определения сходимости узкополосного режекторного фильтра к частоте возбуждения включает в себя операцию, согласно которой определяют, достигнуто ли время простоя; и повторяют алгоритм для реагирования на достижение простоя.

После определения частоты возбуждения напряжение сигналов возбуждения регулируют, чтобы поддержать смещение. Чтобы поддержать смещение, должны быть определены параметры расходомеров. Частота возбуждения, определенная сходимостью узкополосного режекторного фильтра, может быть проверена, чтобы определить, находится ли этот фильтр в пределах нужного диапазона. Если узкополосный режекторный фильтр не находится в пределах нужного диапазона, то алгоритм повторяют сначала. Диапазон проверяют путем сравнения узкополосного режекторного фильтра с минимальным значением и максимальным значением. В предпочтительном варианте реализации минимальное значение составляет 30 Гц, а максимальное - 900 Гц.

Для приложения сигналов к возбудителю, чтобы инициировать вибрирование расходомерной трубки, амплитуду сигнала можно установить на первоначальную амплитуду и можно установить время первоначального приложения сигналов. Сигналы затем прилагают с установленной амплитудой в течение времени, равного времени приложения. Затем алгоритм определяет, достаточны ли амплитуды сигналов датчика для узкополосного режекторного фильтра. Если амплитуды сигналов датчика недостаточны для узкополосного режекторного фильтра, то амплитуду и время приложения затем регулируют и процесс повторяют после некоторой задержки. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения амплитуды сигналов возбуждения регулируют путем увеличения умножения цифроаналогового преобразования (ЦАП) на два и время приложения регулируют путем увеличения времени приложения на десять миллисекунд. Если амплитуды сигналов датчика не становятся достаточными в течение определенного времени, то алгоритм начинают снова для еще одного повторения.

В предпочтительном осуществлении напряжение сигналов, прилагаемых к возбудителю, регулируют, чтобы поддержать скорость сигналов датчика, принимаемых от датчиков и установленных на значение 50 милливольт.

После сведения узкополосного режекторного фильтра к частоте возбуждения определяют параметры датчика расходомера. Одним таким параметром является пропорциональное усиление сигналов, прилагаемых к возбудителю. Вторым таким параметром является интегральное усиление указанных сигналов, прилагаемых к возбудителю.

После сведения узкополосного режекторного фильтра к частоте возбуждения и после регулирования сигналов для поддержания смещения алгоритм проверяет, зафиксировано ли усиление контура возбуждения. Эта проверка может включать в себя определение ошибки возбуждения по сигналам датчика, принимаемым от датчиков, относящихся к данной расходомерной трубке. Алгоритм затем может определить, сводится ли ошибка возбуждения к нулю. Если ошибка возбуждения не сводится к нулю в течение заданного времени, то алгоритм можно начать снова.

После определения того, что контур возбуждения зафиксирован, задают амплитуду программируемого усиления. После того, как будет задана амплитуда программируемого усиления, измерения задерживают на заданное время, чтобы учесть переходные процессы в цепи обработки сигнала. Сигналы датчика затем можно контролировать, чтобы определить, поддерживается ли амплитуда сигналов датчика. Если амплитуда сигналов датчика не поддерживается, то выполняют корректирующий процесс. Корректирующий процесс контролирует сигналы датчика в течение заданного времени, чтобы определить, возвращается ли амплитуда на надлежащий уровень.

Данное изобретение включает в себя способ инициализации схемы возбуждения, которая генерирует сигналы возбуждения, прилагаемые к возбудителю, который придает вибрацию расходомерной трубке, причем согласно указанному способу:

прилагают указанные сигналы возбуждения к указанному возбудителю с заданным усилением, чтобы инициировать вибрацию указанной расходомерной трубки;

регулируют напряжение возбуждения указанных сигналов возбуждения, прилагаемых к указанному возбудителю, чтобы поддержать скорость сигналов датчиков, принимаемых от датчиков, относящихся к указанной расходомерной трубке,

определяют сходимость узкополосного режекторного фильтра к частоте возбуждения указанной расходомерной трубки, исходя из указанных сигналов датчика, и

регулируют указанное напряжение возбуждения указанных сигналов возбуждения, прилагаемых к указанному возбудителю, чтобы поддержать смещение указанной расходомерной трубки при реагировании на определение того, что указанный узкополосный режекторный фильтр имеет сходимость на указанной частоте возбуждения.

Еще одна особенность данного изобретения также состоит в операции приема указанных сигналов датчика от указанных датчиков.

Еще одна особенность данного изобретения также состоит в операции определения указанной частоты возбуждения указанной расходомерной трубки, исходя из указанных сигналов датчика.

Еще одна особенность данного изобретения заключается в том, что указанная операция определения указанной частоты возбуждения включает в себя операции:

сравнения указанной частоты возбуждения с пороговой частотой и

определения того, что указанная расходомерная трубка является прямолинейной трубкой при реагировании на указанную частоту возбуждения, которая превышает указанную пороговую частоту.

Еще одна особенность данного изобретения заключается в том, что указанная операция определения указанной частоты возбуждения также включает в себя операцию, согласно которой определяют, что указанная расходомерная трубка является искривленной трубкой при реагировании на указанную частоту возбуждения, которая меньше указанной пороговой частоты или равна ей.

Еще одна особенность данного изобретения заключается в том, что указанная операция приложения указанных сигналов возбуждения к указанному возбудителю для инициирования вибрации указанной расходомерной трубки содержит операцию, согласно которой устанавливают по меньшей мере одну переменную величину для использования при генерировании указанных сигналов возбуждения.

Еще одна особенность данного изобретения заключается в том, что указанная операция задания указанной по меньшей мере одной переменной величины содержит операцию, согласно которой задают амплитуду сигнала датчика.

Еще одна особенность данного изобретения заключается в том, что указанную амплитуду сигнала датчика устанавливают на значение нужного напряжения.

Еще одна особенность данного изобретения заключается в том, что указанная операция задания указанной по меньшей мере одной переменной величины содержит операцию, согласно которой задают период расходомерной трубки.

Еще одна особенность данного изобретения заключается в том, что указанная операция задания указанной по меньшей мере одной переменной величины содержит операцию, согласно которой задают нужное целевое значение возбуждения.

Еще одна особенность данного изобретения заключается в том, что указанное нужное целевое значение возбуждения задают на целевое значение напряжения, деленное на целевое значение.

Еще одна особенность данного изобретения заключается в том, что указанная операция приложения указанных сигналов возбуждения к указанному возбудителю для инициирования вибрации указанной расходомерной трубки содержит операцию, согласно которой устанавливают скачок сигнала усиления на отключение.

Еще одна особенность данного изобретения заключается в том, что указанная операция приложения указанных сигналов возбуждения к указанному возбудителю для инициирования вибрации указанной расходомерной трубки содержит операцию, согласно которой устанавливают усилитель с программным управлением на единичное усиление.

Еще одна особенность данного изобретения заключается в том, что указанная операция приложения указанных сигналов возбуждения к указанному возбудителю для инициирования вибрации указанной расходомерной трубки содержит операцию, согласно которой инициализируют флаги.

Еще одна особенность данного изобретения заключается в том, что указанная операция приложения указанных сигналов возбуждения к указанному возбудителю для инициирования вибрации указанной расходомерной трубки содержит операцию, согласно которой инициализируют реле времени.

Еще одна особенность данного изобретения заключается в том, что указанная операция приложения указанных сигналов возбуждения к указанному возбудителю для инициирования вибрации указанной расходомерной трубки содержит операцию, согласно которой инициализируют узкополосный режекторный фильтр.

Еще одна особенность данного изобретения заключается в том, что указанная операция определения факта сходимости указанного узкополосного режекторного фильтра содержит операции, согласно которым

определяют, сработало ли реле времени до простоя; и

возвращаются к указанной операции приложения сигналов возбуждения к указанному возбудителю при реагировании на определение того, что указанное реле времени сработало до простоя.

Еще одна особенность данного изобретения заключается в том, что указанная операция регулирования указанного напряжения возбуждения указанных сигналов возбуждения для поддержания указанного смещения также содержит операцию, согласно которой определяют параметры расходомера при реагировании на определение того, что указанный узкополосный режекторный фильтр имеет сходимость к указанной частоте возбуждения.

Еще одна особенность изобретения заключается в операциях, согласно которым

определяют, имеет ли указанный узкополосный режекторный фильтр сходимость до такого значения узкополосного режекторного фильтра, которое находится в пределах нужного диапазона; и

возвращаются к указанной операции приложения сигналов возбуждения к указанному возбудителю при реагировании на определение того, что указанное значение узкополосного режекторного фильтра находится вне указанного нужного диапазона.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что указанная операция определения того, что значение указанного узкополосного режекторного фильтра находится в пределах указанного нужного диапазона, включает в себя операцию, согласно которой сравнивают указанное значение узкополосного режекторного фильтра с минимальным значением.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что указанное минимальное значение составляет 30 Гц.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что указанная операция определения того, что указанное значение узкополосного режекторного фильтра находится в указанном нужном диапазоне содержит операцию, согласно которой сравнивают указанное значение узкополосного режекторного фильтра с максимальным значением.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что указанное максимальное значение составляет 900 Гц.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что указанная операция приложения указанных сигналов возбуждения к указанному возбудителю для инициирования вибрации указанной расходомерной трубки содержит операцию, согласно которой устанавливают амплитуды указанных сигналов возбуждения на первоначальные амплитуды.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что указанная операция приложения указанных сигналов возбуждения к указанному возбудителю для инициирования вибрации указанной расходомерной трубки содержит операцию, согласно которой задают первоначальное время приложения указанных сигналов возбуждения.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что указанная операция приложения указанных сигналов возбуждения к указанному возбудителю для инициирования указанной расходомерной трубки содержит операцию, согласно которой прилагают указанные сигналы возбуждения к указанному возбудителю в течение указанного времени приложения.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что указанная операция приложения указанных сигналов возбуждения к указанному возбудителю для инициирования вибрации указанной расходомерной трубки содержит операцию, согласно которой определяют, достаточны ли амплитуды указанных сигналов датчика для указанного узкополосного режекторного фильтра.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что указанная операция приложения указанных сигналов возбуждения к указанному возбудителю для инициирования вибрации указанной расходомерной трубки содержит операцию, согласно которой регулируют указанные амплитуды указанных сигналов возбуждения при реагировании на определение того, что указанные амплитуды указанных сигналов датчика недостаточны для указанного узкополосного режекторного фильтра.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что указанная операция регулирования указанных амплитуд указанных сигналов возбуждения содержит операцию, согласно которой увеличивают умножение цифроаналогового преобразования на два.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что указанная операция приложения указанных сигналов возбуждения к указанному возбудителю для инициирования вибрации указанной расходомерной трубки содержит операцию, согласно которой регулируют указанное время приложения при реагировании на определение того, что указанные амплитуды указанных сигналов возбуждения являются недостаточными.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что указанная операция регулирования указанного времени приложения содержит операцию, согласно которой увеличивают указанное время приложения на десять миллисекунд.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что указанная операция приложения указанных сигналов возбуждения к указанному возбудителю для инициирования вибрации указанной расходомерной трубки содержит операцию, согласно которой

выдерживают некоторый период задержки и

прилагают указанные сигналы возбуждения, используя указанную регулируемую амплитуду указанных сигналов возбуждения и указанное регулируемое время приложения при реагировании на выдерживание указанного периода задержки.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что указанная операция приложения указанных сигналов возбуждения к указанному возбудителю для инициирования вибрации указанной расходомерной трубки содержит операцию, согласно которой

определяют, сработало ли реле времени до простоя; и

повторяют указанную операцию приложения указанных сигналов возбуждения к указанному возбудителю при реагировании на определение того, что указанное реле времени сработало до указанного простоя.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что указанная операция регулирования указанного напряжения возбуждения указанных сигналов возбуждения, прилагаемых к указанному возбудителю для поддержания указанной скорости, предусматривает поддержание указанной скорости, равной по меньшей мере 50 милливольт.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что оно содержит операцию, согласно которой определяют параметры датчика расходомера при реагировании на определение того, что указанный узкополосный режекторный фильтр имеет сходимость к указанной частоте возбуждения.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что указанная операция определения указанных параметров датчика расходомера содержит операцию, согласно которой определяют пропорциональное усиление указанных сигналов возбуждения, прилагаемых к указанному возбудителю.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что указанная операция определения указанных параметров датчика расходомера содержит операцию, согласно которой определяют интегральное усиление указанных сигналов возбуждения, прилагаемых к указанному возбудителю.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что указанная операция регулирования указанного напряжения возбуждения указанных сигналов возбуждения, прилагаемых к указанному возбудителю для поддержания указанного смещения, содержит операцию, согласно которой делают проверку, чтобы определить, зафиксировано ли усиление контура возбуждения.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что указанная операция проверки включает в себя операцию, согласно которой определяют ошибку возбуждения из указанных сигналов датчиков, принимаемых от указанных датчиков, относящихся к указанной расходомерной трубке.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что указанная операция проверки для определения фиксирования усиления контура возбуждения также содержит операцию, согласно которой определяют, сводится ли указанная ошибка возбуждения к нулю.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что указанная операция проверки определения фиксирования усиления контура возбуждения содержит операции, согласно которым

определяют, сработало ли реле времени до простоя, и

повторяют указанную операцию приложения указанных сигналов возбуждения к указанному возбудителю при реагировании на срабатывание указанного реле времени до простоя.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что указанная операция проверки определения фиксирования усиления контура возбуждения также содержит операцию, согласно которой повторяют указанную операцию приложения указанных сигналов возбуждения к указанному возбудителю при реагировании на определение того, что указанное усиление контура возбуждения не зафиксировано.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что указанная операция регулирования указанного напряжения указанных сигналов возбуждения, прилагаемых к указанному возбудителю для поддержания смещения, содержит операции, согласно которым

задают амплитуду программируемого усиления;

генерируют указанные сигналы возбуждения для поддержания амплитуды указанных сигналов датчика от указанных датчиков, относящихся к указанной расходомерной трубке;

определяют, поддерживается ли указанная амплитуда указанных сигналов датчика; и

выполняют корректирующий процесс при реагировании на то, что указанная амплитуда указанных сигналов датчика не поддерживается.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что указанная операция регулирования указанного напряжения возбуждения указанных сигналов возбуждения, прилагаемых к указанному возбудителю для поддержания смещения, также содержит операцию, согласно которой задерживают измерения указанных сигналов датчика на заданное время, чтобы учесть переходные процессы.

Еще одна особенность изобретения заключается в том, что указанная операция выполнения указанного корректирующего процесса содержит операции, согласно которым

производят вычисление последнего \дельта\-времени;

определяют, возвращается ли указанная амплитуда указанных сигналов датчика в указанную поддерживаемую амплитуду в течение данного времени; и

повторяют указанную операцию приложения указанных сигналов возбуждения к указанному возбудителю при реагировании на определение того, что указанная амплитуда указанных сигналов датчика не вернулась в указанную поддерживаемую амплитуду указанных сигналов датчика в течение указанного данного времени.

Согласно данному изобретению также обеспечивают устройство для измерения технологического параметра материала, имеющее расходомерную трубку, через которую протекает указанный материал; возбудитель, который придает вибрацию указанной расходомерной трубке; датчики, относящиеся к указанной трубке, для измерения указанных вибраций и электронные измерительные средства, которые генерируют сигналы возбуждения, передаваемые в указанный возбудитель для придания вибрации указанной расходомерной трубке, и которые принимают сигналы датчика от указанных датчиков; причем указанное устройство содержит

схему в указанных электронных измерительных средствах, выполненную с возможностью

а) приложения указанных сигналов возбуждения к указанному возбудителю с заданным усилением, чтобы инициировать вибрирование указанной расходомерной трубки;

б) регулирования напряжения возбуждения указанных сигналов возбуждения, прилагаемых к указанному возбудителю, чтобы поддержать скорость указанных сигналов датчика, принимаемых от указанных датчиков;

в) определения факта сходимости узкополосного режекторного фильтра к частоте возбуждения указанной расходомерной трубки на основе указанных сигналов датчика и

г) регулирования указанного напряжения возбуждения указанных сигналов возбуждения, прилагаемых к указанному возбудителю, чтобы поддерживать смещение указанной расходомерной трубки при реагировании на определение того, что указанный узкополосный режекторный фильтр имеет сходимость к указанной частоте возбуждения.

Причем указанное устройство содержит схему в указанных электронных измерительных средствах, выполненную с возможностью приема указанных сигналов датчика от указанных датчиков.

Причем указанное устройство также содержит схему в указанных электронных измерительных средствах, выполненную с возможностью определения указанной частоты возбуждения указанной расходомерной трубки на основе указанных сигналов датчика.

Причем указанная схема выполнена с возможностью сравнивать указанную частоту возбуждения с пороговой частотой и определять, что указанная расходомерная трубка является прямолинейной трубкой при реагировании на указанную частоту возбуждения, которая превышает указанную пороговую частоту.

Причем указанная схема выполнена с возможностью определять, что указанная расходомерная трубка является искривленной трубкой при реагировании на указанную частоту возбуждения, которая меньше указанной пороговой частоты или равна ей.

Причем указанная схема выполнена с возможностью задавать по меньшей мере одну переменную величину для использования при генерировании указанных сигналов возбуждения.

Причем указанная схема выполнена с возможностью задавать амплитуду сигналов датчика.

Причем указанную амплитуду выходных сигналов датчика устанавливают на нужное напряжение.

Причем указанная схема выполнена сообразно периоду расходомерной трубки.

Причем указанная схема выполнена с возможностью задания нужного целевого значения возбуждения.

Причем указанное нужное целевое значение возбуждения устанавливают на целевое напряжение, деленное на целевую частоту.

Причем указанная схема выполнена с возможностью устанавливать на отключение скачок сигнала усиления.

Причем указанная схема выполнена с возможностью задавать единичное усиление усилителю с программируемой регулировкой усиления.

Причем указанная схема выполнена с возможностью инициализировать флаги.

Причем указанная схема выполнена с возможностью инициализировать реле времени.

Причем указанная схема выполнена с возможностью инициализировать узкополосный режекторный фильтр.

Причем указанная схема выполнена с возможностью определять, сработало ли реле времени до простоя, и возвращаться в схему при реагировании на определение того, что указанное реле времени сработало до указанного простоя.

Причем указанная схема выполнена с возможностью определять параметры расходомера при реагировании на определение того, что указанный узкополосный режекторный фильтр имеет сходимость к указанной частоте возбуждения.

Причем указанная схема также содержит схему в указанных электронных измерительных средствах, выполненную с возможностью определять, имеет ли указанный узкополосный режекторный фильтр сходимость к значению узкополосного режекторного фильтра, находящемуся в пределах нужного диапазона; и возвращаться к операции а) при реагировании на определение того, что указанное значение узкополосного режекторного фильтра находится вне пределов указанного нужного диапазона.

Причем указанная схема выполнена с возможностью сравнивать указанное значение узкополосного режекторного фильтра с минимальным значением.

Причем указанное минимальное значение составляет 30 Гц.

Причем указанная схема выполнена с возможностью сравнивать указанное значение узкополосного режекторного фильтра с максимальным значением.

Причем указанное максимальное значение составляет 900 Гц.

Причем указанная схема выполнена с возможностью задавать амплитудам указанных сигналов возбуждения первоначальные амплитуды.

Причем указанная схема выполнена с возможностью задавать первоначальное время приложения указанных сигналов возбуждения.

Причем указанная схема выполнена с возможностью приложения указанных сигналов возбуждения к указанному возбудителю в течение указанного времени приложения.

Причем указанная схема выполнена с возможностью определять, достаточны ли амплитуды указанных сигналов датчика для указанного узкополосного режекторного фильтра.

Причем указанная схема выполнена с возможностью регулирования указанных амплитуд указанных сигналов возбуждения при реагировании на определение того, что указанные амплитуды указанных сигналов датчика недостаточны для указанного узкополосного режекторного фильтра.

Причем указанная схема выполнена с возможностью увеличивать умножение цифроаналогового преобразования на два.

Причем указанная схема выполнена с возможностью регулирования указанного времени приложения при реагировании на определение того, что указанные амплитуды указанных сигналов возбуждения являются недостаточными.

Причем указанная схема выполнена с возможностью увеличивать указанное время приложения на десять миллисекунд.

Причем указанная схема выполнена с возможностью выдерживания периода задержки и приложения указанных сигналов возбуждения, использующих указанную регулируемую амплитуду указанных сигналов возбуждения и указанное регулируемое время приложения при реагировании на выдерживание указанного периода задержки.

Причем указанная схема выполнена с возможностью определять, сработало ли реле времени до простоя, и повторять операцию а) при реагировании на определение того, что указанный период простоя закончился.

Причем указанная схема выполнена с возможностью поддерживать указанную скорость в значении, по меньшей мере, 50 милливольт.

Причем указанная схема выполнена с возможностью определять параметры датчика расходомера при реагировании на определение того, что указанный узкополосный режекторный фильтр имеет сходимость к указанной частоте возбуждения.

Причем указанная схема выполнена с возможностью определения пропорционального усиления указанных сигналов возбуждения, прилагаемых к указанному возбудителю.

Причем указанная схема выполнена с возможностью определения интегрального усиления указанных сигналов возбуждения, прилагаемых к указанному возбудителю.

Причем указанная схема выполнена с возможностью выполнения проверки по определению факта фиксирования усиления контура возбуждения.

Причем указанная схема выполнена с возможностью определения ошибки возбуждения по указанным сигналам датчика, принимаемым от указанных датчиков, относящихся к указанной расходомерной трубке.

Причем указанная схема выполнена с возможностью определять, имеет ли указанная ошибка возбуждения сходимость к нулю.

Причем указанная схема выполнена с возможностью определять, сработало ли реле времени до простоя, и повторять операцию а) при реагировании на определение того, что указанное реле времени сработало до указанного простоя.

Причем указанная схема выполнена с возможностью повторения операции а) при реагировании на определение того, что указанное усиление контура возбуждения не зафиксировано.

Причем указанная схема выполнена с возможностью задавать амплитуду программируемого усиления, генерировать указанные сигналы возбуждения, чтобы поддерживать амплитуду указанных сигналов датчика от указанных датчиков, относящихся к указанной расходомерной трубке; определять, поддерживается ли указанная амплитуда указанных сигналов датчика; и выполнять корректирующий процесс при реагировании на то, что указанная амплитуда указанных сигналов датчика не поддерживается.

Причем указанная схема выполнена с возможностью задерживать измерения указанных сигналов датчика в течение заданного времени, чтобы учитывать переходные периоды.

Причем указанная схема выполнена с возможностью определять, возвращается ли указанная амплитуда указанных сигналов датчика в указанную поддерживаемую амплитуду в течение данного времени; и повторять операцию а) при реагировании на определение того, что указанная амплитуда не вернулась в указанную поддерживаемую амплитуду указанных сигналов датчика в течение указанного времени.

Описание чертежей

Данное изобретение поясняется приводимым ниже подробным описанием и следующими чертежами:

Фиг.1 - двухконтурный расходомер Кориолиса, имеющий электронные измерительные средства, которые выполняют процессы инициализации параметров согласно данному изобретению;

Фиг.2 - расходомер Кориолиса с прямой трубкой, имеющий электронные измерительные средства, которые выполняют процессы инициализации параметров согласно данному изобретению;

Фиг.3 - блок-схема электронных измерительных средств согласно данному изобретению;

Фиг.4 - схема последовательности операций, выполняемых электронными измерительными средствами согласно данному изобретению;

Фиг.5 - схема последовательности процесса инициализирования системы схемы возбуждения согласно данному изобретению;

Фиг.6 - схема последовательности задания параметров в процессе инициализирования согласно данному изобретению;

Фиг.7 - схема последовательности регулирования скорости сигналов датчика согласно данному изобретению;

Фиг.8 - схема последовательности процесса проверки сходимости узкополосного режекторного фильтра к частоте возбуждения согласно данному изобретению;

Фиг.9 - схема последовательности процесса получения параметров потока согласно данному изобретению;

Фиг.10 - схема последовательности проверки для определения факта фиксирования контура возбуждения согласно данному изобретению;

Фиг.11 - схема последовательности процесса регулирования амплитуд сигналов датчика при реагировании на фиксирование контура возбуждения согласно данному изобретению;

Фиг.12 - схема последовательности корректирующего процесса согласно данному изобретению;

Фиг.13 - схема состояния предпочтительного осуществления данного изобретения.

Подробное описание

Ниже приводится более подробное описание изобретения со ссылкой на сопровождающие чертежи, иллюстрирующие варианты осуществления изобретения. Специалистам данной области техники будет ясно, что данное изобретение можно осуществить во многих разных видах, и его не следует истолковывать как ограничивающееся излагаемыми здесь осуществлениями; напротив, эти осуществления описываются для подробного и полного раскрытия и полностью отражают объем изобретения для специалистов данной области техники. На всех чертежах идентичные номера обозначают идентичные элементы.

Общий вид расходомера Кориолиса - Фиг.1

Фиг.1 иллюстрирует расходомер 5 Кориолиса, который содержит узел 10 измерителя Кориолиса и электронные измерительные средства 20. Электронные измерительные средства 20 подключены к измерительному узлу 10 с помощью выводов 100 для обеспечения сведений о плотности, массовом расходе, объемном расходе и общем расходе по трассе 26. Здесь описывается конструкция расходомера Кориолиса, хотя специалистам данной области техники будет очевидно, что данное изобретение можно осуществить с любым устройством, имеющим вибрационный канал для измерения свойств материала. Вторым примером данного устройства является денситометр с вибрационной трубкой, который не обладает дополнительной измерительной способностью, обеспечиваемой массовым расходомером Кориолиса.

Измерительный узел 10 содержит пару фланцев 101 и 101', патрубок 102 и каналы 103А и 103В. Возбудитель 104, датчик 105 и датчик 105' соединены с каналами 103А и 103В. Распорки 106 и 106' определяют оси W и W', по которым вибрирует каждый канал.

Когда расходомер 5 введен в трубопроводную систему (не изображена) с измеряемым технологическим материалом, то материал входит в измерительный узел 10 через фланец 101, проходит через патрубок 102, где материал направляют во входные каналы 103А и 103В; течет через каналы 103А и 103В и обратно в патрубок 102, откуда он выходит из измерительного узла 10 через фланец 101'.

Каналы 103А и 103В выбирают и соответствующим образом устанавливают на патрубке 102, чтобы иметь по существу то же распределение массы, те же моменты инерции и модули эластичности вокруг осей изгиба W-W и W'-W' соответственно. Каналы проходят наружу из патрубка по существу параллельно.

Каналы 103А-103В возбуждают возбудителем 104 в противоположных направлениях вокруг их соответствующих осей изгиба W и W' и при т.н. первом дефазированном режиме изгиба расходомера. Возбудитель 104 может содержать любое одно из многих хорошо известных устройств, таких как магнит, установленный на канале 103А, и встречно включенная катушка, установленная на канале 103В, и по которой проходит переменный ток для придания вибрации обоим каналам. Электронные измерительные средства 20 могут содержать передатчик. Электронные измерительные средства 20 прилагают соответствующий сигнал возбуждения через вывод 110 в возбудитель 104.

Электронные измерительные средства 20 принимают левый и правый сигналы скорости на выводах 111 и 111' соответственно. Электронные измерительные средства 20 формируют сигнал возбуждения на выводе 110, и под воздействием этого сигнала возбудитель 104 придает вибрацию трубкам 103А и 103В. Электронное измерительное средство 20 обрабатывает левый и правый сигналы скорости, чтобы вычислить массовый расход и плотность материала, проходящего через измерительный узел 10. Эти сведения подают в трассу 26.

Известно, что расходомер 5 Кориолиса в значительной степени аналогичен по конструкции денситометру с вибрирующей трубкой. Денситометры с вибрирующей трубкой также используют вибрирующую трубку, по которой протекает текучая среда, или, в случае денситометра, отбирающего образцы, - в котором содержится текучая среда. Денситометры с вибрирующей трубкой также применяют систему возбуждения для придания вибрации каналу. Денситометры с вибрирующей трубкой обычно используют единый сигнал обратной связи, поскольку для измерения плотности требуется только измерение частоты, а измерение фазы не нужно. Описание данного изобретения в равной мере относится к денситометрам с вибрирующей трубкой.

Расходомер Кориолиса с прямолинейной трубкой - Фиг.2

Фиг.2 иллюстрирует расходомер 25 Кориолиса с прямолинейной трубкой. Расходомер 25 Кориолиса содержит датчик 200 Кориолиса и соответствующее электронное измерительное средство 20. Расходомерная трубка 201 содержит левую концевую часть 201L и правую концевую часть 201R. Расходомерная трубка 201 и ее концевые части проходят по всей длине расходомера 25 от входного конца 207 расходомерной трубки 201 к выходному концу 208 расходомерной трубки 201. Балансир 220 соединен своими концами с расходомерной трубкой 201 с помощью распорки 221.

Левая концевая часть 201L расходомерной трубки 201 прикреплена к впускному фланцу 202, а правая концевая часть 201R прикреплена к выпускному фланцу 202'. Впускной фланец 202 и выпускной фланец 202' соединяют датчик 200 Кориолиса с трубопроводом.

В соответствии с хорошо известным уровнем техники возбудитель 204, левый датчик 205 и правый датчик 205' соединены с расходомерной трубкой 201 и балансиром 220. Возбудитель 204 принимает сигналы по трассе 210 от электронного измерительного средства 20, под воздействием которых возбудитель 204 придает вибрацию расходомерной трубке 201 и балансиру 220 в противофазе резонансной частоте расходомерной трубки 201, которую наполняет материал. Колебание вибрирующей расходомерной трубки 201 вместе с потоком материала в ней вызывает отклонения Кориолиса в расходомерной трубке, что хорошо известно из уровня техники. Эти отклонения Кориолиса детектируют датчиками 205 и 205', и выходные сигналы этих датчиков передают по проводникам 211 и 211' в электронное измерительное средство 20.

Электронное измерительное средство - Фиг.3

Фиг.3 иллюстрирует блок-схему компонентов электронного измерительного средства 20. Трассы 111 и 111' передают левый и правый сигналы скорости от узла расходомера 10 в электронное измерительное средство 20. Сигналы скорости принимают в аналого-цифровых преобразователях (АЦП) 303, 303' в электронном измерительном средстве 20. АЦП 303, 303' преобразуют левый и правый сигналы скорости в цифровые сигналы, используемые блоком 301 обработки, и передают цифровые сигналы по трассам 310-310'. АЦП 303, 303' изображены как отдельные компоненты, но они могут быть единым преобразователем сигналов, таким как микросхема АК4516 с 16-разрядным кодом, выпускаемая компанией АКМ, Япония, и которая использует уплотнение для попеременного преобразования сигналов с обоих датчиков 105, 105', 205, 205'. Цифровые сигналы направляют в блок 301 обработки по трассам 310-310'. Специалистам данной области техники будет ясно, что к блоку 301 обработки можно подключить любое число датчиков и других датчиков, например датчик RTD, для определения температуры расходомерной трубки.

Сигналы возбудителя передают по трассе 312, которая прилагает сигналы к цифроаналоговому преобразователю (ЦАП) 302. ЦАП 302 также принимает ток от одного из датчиков 105, 105', 205, 205' по трассе 340. Сигналы возбуждения содержат команды для модифицирования тока, принимаемого по трассе 340, чтобы генерировать аналоговый сигнал возбуждения. ЦАП 30.2 аналогичен такому ЦАП, как микросхема AD7943, выпускаемая компанией Analog Devices, Inc. Аналоговые сигналы от ЦАП 302 прилагают к усилителю 305 по трассе 391. Усилитель 305 генерирует сигнал возбуждения должной амплитуды и прилагает сигнал возбуждения к возбудителю 104, 204 по трассе 110, 210. Усилителем 305 может быть усилитель тока или усилитель напряжения. Сигнал, генерируемый ЦАП 302, зависит от типа усилителя 305. Трасса 26 направляет сигналы во входное и выходное средство (не изображено), которое позволяет электронному измерительному средству 20 принимать данные от оператора и направлять их к оператору.

Блок 31 обработки является микропроцессором, процессором или группой процессоров, которые считывают команды из запоминающего устройства и выполняют команды для осуществления разных функций расходомера. Согласно предпочтительному осуществлению блоком 301 обработки является микропроцессор ADSP-2185L, выпускаемый компанией Analog Devices, Inc. Осуществляемые функции включают в себя, но не только, вычисление массового расхода материала, вычисление объемного расхода материала и вычисление плотности материала из постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 320 по трассе 321. Данные и команды для осуществления различных функций запоминают в запоминающем устройстве с произвольной выборкой (ЗУПВ) 330. Блок 301 обработки выполняет операции считывания и записи в ЗУПВ 330 по трассе 331.

Фиг.4 изображает схему последовательности алгоритма 400 инициализации, выполняемого блоком обработки, для приведения в действие расходомера 25 Кориолиса согласно данному изобретению. Алгоритм 400 инициализации обеспечивает безотказный пуск расходомера 25 независимо от типа расходомера или измеряемого материала. Процесс 400 начинается с операции 401. В соответствии с операцией 401 блок 301 обработки генерирует сигналы, которые прилагают к возбудителю 104, чтобы начать вибрацию расходомерной трубки 201.

После придания вибрации расходомерной трубке 201 блок 301 обработки генерирует и прилагает сигналы к возбудителю 204, в результате чего сигналы датчика от датчиков 205, 205' поддерживают определенную скорость в операции 402. Желательно регулировать амплитуду сигналов датчика на определенном уровне вольт или милливольт без необходимости оценивать частоту. Регулирование сигналов датчика на определенном уровне вольт или милливольт называют регулированием скорости. Амплитуда сигналов датчика в вольтах пропорциональна скорости расходомерной трубки 201, и этот сигнал скорости поступает от датчиков 205, 205', поскольку, когда расходомер 25 начинает работу, при этом не имеется соответствующей частоты или сигнала для их оценки узкополосным режекторным фильтром. В случае расходомера 25 с прямолинейной трубкой скорость расходомерной трубки 201 определяют относительно балансира 221. Желательно иметь возможность регулировать амплитуду этого сигнала скорости, и поэтому выполняют регулирование скорости. После того, как расходомер 25 начнет работать, будет иметься соответствующий выходной сигнал узкополосного режекторного фильтра, и поэтому будет иметься адекватное отношение сигнал-шум для узкополосного режекторного фильтра, чтобы зафиксировать частоту возбуждения и переключиться на регулирование смещения или положения - как это обычно делают схемы возбуждения большинства расходомеров.

Принимаемые сигналы датчика затем прилагают к узкополосному режекторному фильтру, который осуществляет сходимость, когда частота возбуждения определена в операции 403. Блок 301 обработки затем генерирует и прилагает сигналы возбуждения к возбудителю 204, который поддерживает определенную амплитуду сигналов датчика от датчиков 205, 205' в операции 404. Это называют регулированием смещения или положения, которое представляет собой произведение амплитуды сигналов датчика и периода трубки.

Фиг.5 изображает процесс 500 для первоначальной уставки блока 301 обработки в целях генерирования и приложения первоначальных сигналов возбуждения. Процесс 500 начинается в операции 501, в которой переменные величины загружают до генерирования сигналов. Процесс 600, изображаемый на Фиг.6, является процессом загрузки этих переменных величин. Процесс 600 начинается в операции 601: задают амплитуду сигнала датчика. Это - амплитуда сигнала датчика от датчика Кориолиса. Амплитуду сигнала датчика используют двумя способами в алгоритме возбуждения. Согласно одному из способов амплитуду сигнала датчика используют для определения смещения расходомерной трубки. Первую переменную амплитуду сигнала датчика загружают и преобразуют в милливольты. Это - фактическая амплитуда сигналов датчика.

В операции 602 определяют период трубки. Этот период трубки является оценкой рабочей частоты обратной величины рабочей частоты расходомера 5, 25. Период трубки необходим наряду с амплитудой сигналов датчика в целях обеспечения регулирования возбуждения. В операции 603 процесс 600 заканчивается инициализацией нужной целевой уставки. Целевой уставкой является заданная точка для алгоритма возбуждения, и иногда ее называют целью смещения и определяют в мВ/Гц.

Обращаясь к Фиг.5, процесс 500 продолжается в операции 502. Блок 301 обработки устанавливает скачок усиления на отключение. В операции 503 усилитель с программируемой регулировкой усиления устанавливают на единичное усиление. Усилитель с программируемой регулировкой усиления находится на входе АЦП 303, 303'.

На этапе 504 инициализируют необходимые для работы флаги. Флаги включают в себя амплитуду программируемого усиления (АПУ) кодека, заданное преобразование узкополосного режекторного фильтра и преобразование частоты трубки. Эти три переменные величины согласно предпочтительному осуществлению данного изобретения устанавливают на неверное значение. Поскольку для некоторых последующих операций требуются периоды простоя, то реле времени инициализируют также для последующего использования в операции 505.

В операции 506 также инициализируют узкополосный режекторный фильтр. Узкополосный режекторный фильтр также называют адаптивным линейным алгоритмом оценивания. При запитывании устройства узкополосный режекторный фильтр первоначально вводят в режим фиксации состояния. В предпочтительном осуществлении узкополосный режекторный фильтр инициализируют при значении 500 Гц. Это значение 500 Гц используют по той причине, что без соответствующего отношения сигнал-шум в сигналах датчика от датчиков 105, 105', 205, 205' узкополосный режекторный фильтр не будет иметь сигнала, который можно будет фиксировать. В операции 507 флаг фиксации состояния устанавливают на истинное значение. Флаг фиксации состояния дает команду процессу вычисления ΔТ фиксировать свое последнее известное значение. Причина фиксации этого значения заключается в том, что во время пуска системы имеется небольшое значение при отправке значения ΔТ, которое в конечном счете создает сведения о массовом расходе для пользователя, когда расходомер еще не пущен в работу должным образом. В предпочтительном осуществлении ΔТ будет фиксироваться на инициализированном значении, которое при запитывании равно нулю наносекунд, либо на любом последнем известном верном значении. Например, обычно фиксируемое значение составляет возраст 10 сек, т.е. значение, которое было получено 10 секунд тому назад. Только после того, как возбудитель 104, 204 зафиксирует сигнал и будут выполнены условия, которые обеспечивают - согласно излагаемому ниже описанию - стабильный выходной сигнал, тогда переменная величина процесса, ΔТ в этом случае, и используемая для плотности оценка частоты будут оставлены и отданы для других операций, выполняемых электронным измерительным средством 20. Процесс 500 заканчивается после операции 507.

Фиг.7 иллюстрирует процесс 700, согласно которому прилагают сигналы возбуждения, чтобы начать вибрацию расходомерной трубки. Этот процесс называется скачкообразным процессом. Процесс 700 предусматривает усиление системы обратной связи замкнутого контура. Аппаратурное усиление устанавливают на максимальное значение, и датчикам 105, 105', 205, 205' дают возможность вступить в работу повторно, используя любой имеющийся шум или сигнал на датчиках 105, 105', 205, 205'. Шум или сигнал от датчика 105, 105', 205, 205' подают обратно в значительно усиленном виде и прилагают к возбудителю 104, 204. Скачкообразный процесс является алгоритмом поступательной энергии. Скачкообразный процесс 700 постепенно увеличивает количество энергии, прилагаемой к трубке, путем линейного увеличения ширины или времени приложения энергии, при этом также увеличивают амплитуду.

Процесс 700 начинается в операции 701 - блок 301 обработки инициализирует любые флаги, необходимые для завершения процесса 700. В операции 702 инициализируют реле времени. Инициализированное реле времени используют для измерения времени приложения и времени окончания. Амплитуду прилагаемого сигнала затем инициализируют в операции 703 и первоначальное время приложения задают в операции 704.

Сигналы затем прилагают излагаемым ниже образом путем нескольких повторов - до достижения достаточной амплитуды сигналов датчика.

В операции 705 блок 301 обработки определяет, достигнуто ли время простоя. В предпочтительном осуществлении период простоя составляет 15 сек. Если процесс 700 не достиг достаточного сигнала датчика, то процесс 700 возвращается к операции 401 процесса 400, чтобы повторить алгоритм пуска. Если время простоя не достигнуто, то сигнал возбуждения прилагают к возбудителю 104, 204 в течение времени приложения операции 706. Сигналы датчика затем проверяют в операции 707, чтобы определить, достаточна ли амплитуда сигналов для их приложения к узкополосному режекторному фильтру. Сигналы датчика поэтому должны иметь соответствующее отношение сигнал-шум для узкополосного режекторного фильтра, чтобы иметь сходимость к оценке частоты возбуждения. Согласно предпочтительному осуществлению амплитуда составляет 50 милливольт. Если амплитуды сигналов датчика достаточны, то тогда процесс 700 заканчивается.

В ином случае процесс 700 продолжается до операции 708, где регулируют амплитуды сигналов датчика, прилагаемых к возбудителю 104, 204. В предпочтительном осуществлении амплитуды регулируют путем увеличения умножения цифроаналогового преобразования на 2. В операции 709 регулируют время приложения. В предпочтительном осуществлении ко времени приложения добавляют десять миллисекунд. Блок 301 обработки затем выдерживает время задержки в операции 710, и процесс 700 повторяют с операции 705.

Пояснение действия процесса 700 в предпочтительном осуществлении:

В результате первого прохода всего процесса 700 время действия скачкообразного процесса 700 становится равным 10 мсек, а время бездействия составляет 100 мсек. Продолжительность времени бездействия фиксируют на 100 мсек. Каждый последующий проход операций с 705 по 710 последовательно увеличивает ширину времени действия за счет приращений длительностью 10 мсек. Поэтому второе выполнение этой стандартной программы даст время действия скачкообразного процесса, равное 20 мсек. Третье выполнение составит время действия скачка, равное 30 мсек, и т.д. В течение этих периодов амплитуду усиления сигналов, прилагаемых к возбудителю 104, 204, регулируют, начиная с умножения значения ЦАП на 2 и за счет линейного увеличения этого значения этапами, равными 2.

После того, как амплитуда сигналов датчика достигнет 50 милливольт, блок 301 обработки будет регулировать напряжение, прилагаемое к возбудителю 104, 204, чтобы поддержать амплитуду сигналов датчика; и сходимость узкополосного режекторного фильтра выполняют в операции 403 процесса 400 - Фиг.4. Если сходимость узкополосного режекторного фильтра не достигнута в течение некоторого периода времени, например за 15 сек, то процесс 400 повторяют с операции 401.

Процессом 800 является процесс, в котором определяют, сходится ли узкополосный режекторный фильтр на частоте возбуждения. Процесс 800 начинают тем, что определяют, закончился ли период простоя. Если период простоя истек, то блок 301 обработки возвращается к операции 401 процесса 400, чтобы снова сделать повторный пуск расходомера 5, 25 в операции 810.

Если период простоя не истек, то узкополосный режекторный фильтр проверяют на сходимость в операции 802. Критерии для сходимости узкополосного режекторного фильтра основываются на вычислении дисперсии вектора оценок частоты, когда этот вектор оценки частоты снижается ниже заданного порогового значения, такого как 0,316 Гц в квадрате. После того, как узкополосный режекторный фильтр будет иметь сходимость к конечному значению, тогда частота узкополосного режекторного фильтра или частота возбуждения будет считаться достаточно стабильной для использования в контуре возбуждения, при регулировании смещения в последующих состояниях. Если узкополосный режекторный фильтр не имеет сходимости, то повторяют процесс 800.

После того, как узкополосный режекторный фильтр получит оценку сходимости в отношении частоты трубки, тогда процесс 800 выполняет процесс 900 в операции 803. В процессе 900 получают параметры расходомера 5, 25 для регулирования возбуждения контура. В частности, пропорциональное значение усиления определяют в операции 901 и интегральное значение усиления определяют в операции 902. Пропорциональное и интегральное значения усиления считывают из таблицы, определяемой оценкой частоты.

Либо параметры расходомера можно определить следующим образом. Частоту узкополосного режекторного фильтра проверяют, чтобы определить тип подключенного расходомера. Если эта частота превышает заранее определенную частоту, например 350 Гц, то определяют, что подключен расходомер 25 с прямолинейной трубкой, и тогда загрузят эти параметры усиления. Если частота ниже 350 Гц, то определяют, что расходомер 5 является искривленной трубкой, и загрузят соответствующие параметры усиления для этого типа расходомера. После операции 803 процесс 800 завершается.

По завершении процесса 800 и после получения сходимости узкополосного режекторного фильтра блок 301 обработки может регулировать сигнал возбуждения с помощью обычных способов положения или смещения - в операции 404 процесса 400. Последующее регулирование основано на положении трубки, при этом целевым значением являются милливольты/Герц. В случае расходомеров 25 с прямолинейной трубкой целевое значение устанавливают на половину милливольта/Гц - в предпочтительном осуществлении.

Электронное измерительное средство 20 затем выполняет процесс 1000, чтобы проверить фиксирование контура. Процесс 1000 начинается в операции 1001, в которой определяют, окончился ли период простоя. Если этот период времени закончился, то блок 301 обработки возвращается к операции 401 процесса 400. Если период простоя не достигнут, то в операции 1002 выполняют проверку стабильности контура. Проверку стабильности контура или сходимости контура определяют аналогично той процедуре, которую используют для преобразования оценки частоты узкополосного режекторного фильтра. Для стабильности контура проверку сходимости выполняют по сигналу ошибки возбуждения операции 1003, которую определяют в операции 1002. Ошибкой возбуждения является разность между нужным целевым значением и фактически получаемым значением. В случае расходомера 25 с прямолинейной трубкой разность составляет половину милливольта/Гц. В предпочтительном осуществлении дисперсию вектора ошибок проверяют по следующему значению: 0,01 милливольт в квадрате на 1 Гц в квадрате. Если имеется соответствие этим критериям и также абсолютное значение ошибки составляет 50% целевого заданного значения, то определяют, что контур имеет сходимость и фиксирован, и соответствующие переменные значения устанавливают с указанием этого состояния в операции 1004; и процесс 1000 заканчивается. Проверка сходимости для ошибки возбуждения является по сути вычислением энергии сигнала ошибки, поступающего из контура возбуждения, поскольку среднее или ожидаемое значение этой ошибки должно быть нулевым, как это предусматривает конструкция.

После выполнения процесса 1000 и определения того, что контур возбуждения является стабильным, выполняют процесс 1100 для поддержания нормальной работы расходомера. В операции 1101 задают амплитуду программируемого усиления. Операция 1101 является оптимизацией отношения входного сигнала-шума в АЦП 303, 303'. После того, как будет задано значение усилителя с программируемым управлением, в операции 1102 выполняют задержку. Эта задержка учитывает переходные процессы, которые могут происходить в потоке входных данных в результате изменения усиления. В предпочтительном осуществлении время задержки устанавливают на половину секунды. По истечении задержки в операции 1103 генерируют сигналы в соответствии с регулированием смещения или положения; и все переменные значения процесса корректируют в обычном порядке. В частности, корректируют ΔT, чтобы можно было предоставить сведения о массовом расходе потребителю.

В операции 1104 блок 301 обработки контролирует амплитуду сигналов датчика. Если эта амплитуда не находится на нужном уровне, то в операции 1105 выполняют корректирующий процесс. За счет этого значение смещения трубки удерживают в пределах половины мВ/Гц - в случае прямолинейной трубки или 3,4 мВ/Гц - в случае двойной искривленной трубки. В этом состоянии амплитуды сигналов датчика контролируют относительно достаточного уровня сигнала. Если уровень сигнала в левом датчике 105, 205 остается в значении более 20 милливольт, то процесс 1100 повторяет операции 1103 и 1104. Если амплитуда снижается ниже порогового значения, например 20 милливольт, то в операции 1105 выполняют корректирующий процесс.

Фиг.12 иллюстрирует корректирующий процесс 1200. Процесс 1200 начинается в операции 1201. В операции 1201 флаг фиксации состояния устанавливают, чтобы указать последнее надежное значение разницы времени, которую будут использовать во всех операциях. В операции 1202 определяют, возвращаются ли амплитуды сигналов датчиков на нужный уровень в течение заранее определенного времени. Если сигналы датчика возвращаются в нужные амплитуды, то тогда процесс 1200 возвращается к операции 1103 процесса 1100. В ином случае процесс 1200 возвращается к операции 401 процесса 400, чтобы вновь запустить в работу расходомер.

Фиг.13 изображает конечный автомат, выполняемый электронным измерительным средством 20 для обеспечения предпочтительного осуществления алгоритма согласно данному изобретению. Алгоритм 1300 возбуждения осуществляют конечным автоматом и выполняют в средствах программного обеспечения. Основная функция этого конечного автомата называется \корректированием возбуждения\. Эта функция вызывается электронным измерительным средством 20, таким как электронное измерительное средство Altus, выпускаемое компанией Micro Motion Inc., Боулдер, Колорадо. Электронное измерительное средство Altus действует со скоростью 750 вызовов/сек. Это - скорость, на которую рассчитан алгоритм 1300 возбуждения.

Алгоритм 1300 возбуждения начинается в состоянии 1301, в котором несколько переменных значений загружают до того, как начнутся операции с помощью конечного автомата. Первое: амплитуда левого сигнала датчика. Амплитуду левого сигнала датчика используют двумя способами в алгоритме 1300 возбуждения. Например, амплитуду левого сигнала датчика используют для определения смещения трубки. Амплитуду левого выходного сигнала датчика загружают и преобразуют в милливольты. Амплитуда левого сигнала датчика является фактической амплитудой сигналов датчика.

Также загружают период трубки. Значение периода трубки является оценкой обратного значения рабочей частоты датчика. Период трубки используют совместно с амплитудой сигнала датчика в целях осуществления регулирования возбуждения.

Также задают нужное целевое значение. Нужным целевым значением является заданная точка для алгоритма возбуждения. Нужное целевое значение дается в мВ/Гц.

Затем фильтруют амплитуду левого сигнала датчика. Амплитуда левого сигнала датчика нередко бывает зашумленной, и поэтому для сглаживания амплитуды левого сигнала используют однополюсный рекурсивный фильтр.

После инициализации этих переменных значений в состоянии 1301 вызывают программу корректирования возбуждения. Состояние 1301 в первую очередь является состоянием инициализации, если конечный автомат вызывают в первый раз, в частности при запитывании электронного измерительного средства 20. Состояние 1301 также является состоянием инициализации, если возбудитель 104, 204 возбуждают сигналом возбуждения в первый раз. Инициализация начинается выключением скачка сигнала усиления и тем, что задают значение усилителя с программным управлением - входной сигнал на входе АЦП, для достижения единичного коэффициента усиления.

Сигналы флага также инициализируют в состоянии 1301. Флаги включают в себя АПУ кодека, заданное преобразование узкополосного режекторного фильтра и преобразование частоты трубки. Эти три переменные величины устанавливают на неверное значение. Поскольку для нескольких состояний требуются периоды простоя, поэтому реле времени инициализируют в состоянии 1301 и также для последующего использования состояниями, для которых нужно инициализирование этого реле времени. Узкополосный режекторный фильтр также инициализируют при значении 500 Гц. Это значение 500 Гц используют по той причине, что без соответствующего отношения сигнал-шум на входе левого датчика у узкополосного режекторного фильтра не будет сигнала, по которому он осуществит фиксацию, и уход фильтра будет возможным. Узкополосный режекторный фильтр обычно уходит вниз к постоянному току, в результате чего узкополосному режекторному фильтру трудно захватить соответствующий сигнал от левого датчика, если в возбуждение введено достаточно энергии. Узкополосный режекторный фильтр проверяют относительно целесообразного значения между некоторым минимальным значением и некоторым положительным более крупным значением. Обычно минимальное значение составляет 30 Гц, и максимальное значение составляет 900 Гц. Если эти пределы соблюдены, то узкополосный режекторный фильтр фиксирует текущее значение. Если, с другой стороны, узкополосный режекторный фильтр находится вне диапазона этих значений, то узкополосный режекторный фильтр устанавливают на исходное значение, равное 500 Гц. В течение алгоритма 1300 возбуждения, при обычных условиях, сигнал ошибки возбуждения является разницей между фактической частотой и нужной целевой частотой. Выполняют проверку сходимости и инициализацию для проверки сигнала ошибки возбуждения, выполняемой позднее, делают в состоянии 1301. Аналогично, проверку сходимости выполняют по выходному сигналу адаптивного линейного алгоритма оценивания.

Флаг PV_Hold устанавливают на верное значение в состоянии 1301. Флаг PV_Hold дает команду процессу вычисления ΔТ зафиксировать свое последнее известное значение. Причина этого заключается в том, что во время пуска системы имеется небольшое значение при отправке значения ΔT, которое в конечном счете создает сведения о массовом расходе для пользователя, если датчик не пущен должным образом. При медленном расходе и при пуске ΔТ фиксируют на инициализированном значении, которое составляет нуль наносекунд, или на последнем известном верном значении. Последнее известное верное значение составляет приблизительный возраст 10 сек, и это - значение, которое было получено 10 сек тому назад. После того, как возбудитель 104, 204 зафиксировал сигнал и системы зафиксировались, переменное значение процесса, т.е. ΔТ, и оценку частоты оставляют и передают для других применений.

Наконец, состоянием 1302 обеспечивают задержку величиной 1/750 сек. Эта задержка предоставляет буферам А/Ц возможность получить известные верные данные, когда расходомерная трубка начинает вибрацию в последующих состояниях. Это наполнение буферов верными данными гарантирует, что минимальные пороговые условия для возвращения в состояние 1301 не произойдут по причине неверных или старых данных. Эта задержка позволяет переходным состояниям в потоке данных пройти до введения состояния 1303.

После задержки в состоянии 1302 вводят состояние 1303. Состояние 1303 является функцией инициализации для скачкообразного алгоритма, описываемого в состоянии 1304. Состояние 1303 также инициализирует реле времени, чтобы гарантировать истечение состояния 1304 после заранее определенного времени. Это время устанавливают на 15 сек.

В состоянии 1304 начинается вибрация расходомерной трубки. Оно известно под названием скачкообразного процесса. Скачкообразный процесс в основном предусматривает усиление системы обратной связи замкнутого контура. Аппаратурное усиление устанавливают на максимальное значение, и расходомер 5, 25 запускают повторно с использованием любого имеющегося шума или сигнала на датчиках расходомера 5, 25. Шум или сигнал от датчика подают обратно в значительно усиленном виде и прилагают к катушке возбуждения. Скачкообразный алгоритм состояния 1304 называется алгоритмом поступательной энергии. Скачкообразный алгоритм постепенно увеличивает количество энергии, прилагаемой к трубке, путем линейного увеличения ширины или времени приложения энергии, при этом также увеличивают амплитуду.

Скачкообразный алгоритм или поступательный алгоритм содержит пять состояний. В результате первого прохода алгоритма время действия скачка составляет 10 мсек, а время его бездействия будет иметь длительность 100 мсек. Продолжительность времени бездействия фиксируют на величине 100 мсек. Каждый последующий вызов скачкообразного алгоритма поступательно увеличивает ширину интервалов времени действия с приращением в 10 мсек. Поэтому второй вызов скачкообразного алгоритма дает время действия, равное 20 мсек. Третьим вызовом будет время действия скачка в течение 30 мсек. В течение интервалов действия амплитуда усиления регулируется, начиная с умножения значения АП, равного 2, и с линейным увеличением этого значения этапами, равными 2.

Цель поступательных возбуждений цикла действия заключается в безопасном пуске без излишних напряжений конструкции. По достижении 50 милливольт сигнала датчика наступает состояние 1305. Состоянием 1305 является алгоритм скачка датчика. В состоянии 1305 амплитуда сигналов датчика достаточна для узкополосного режекторного фильтра, и переменную величину фиксации узкополосного режекторного фильтра устанавливают на неверное значение. Установка переменной величины фиксации узкополосного режекторного фильтра на неверное значение позволяет адаптивному узкополосному режекторному фильтру оценить частоту трубки.

Либо состояние 1304 поступательно переходит в состояние 1305 после простоя длительностью 15 сек. Узкополосный режекторный фильтр пытается зафиксироваться на частоте возбуждения при том, что достаточная амплитуда отсутствует, и поэтому переменная величина фиксации состояния узкополосного режекторного фильтра остается установленной на верное значение. Если переменная величина фиксации состояния узкополосного режекторного фильтра является верной, то это гарантирует возвращение конечного автомата в исходное состояние 1301 из состояния 1305, и алгоритм 1300 повторяют. Этот процесс будет продолжаться, пока не будет достигнута достаточная амплитуда по меньшей мере в 50 милливольт в сигналах датчика.

Состояние 1305 завершает скачкообразный алгоритм и инициализирует реле времени простоя для состояния 1306 готовности узкополосного режекторного фильтра. В состоянии 1306 делают первую попытку регулировать трубку и вызывают функцию PI Drive. Эта функция является регулированием скорости, которое не зависит от частоты возбуждения датчика, т.е. оценки узкополосного режекторного фильтра. Последующие вызовы в состоянии 1306 пытаются поддержать 50 милливольт сигнала датчика, и при этом узкополосный режекторный фильтр проверяют на сходимость выхода. Если сходимость узкополосного режекторного фильтра не достигнута в течение 15 сек, то состояние 1306 возвращается в исходное состояние 1301, чтобы повторить алгоритм 1300 возбуждения. Критерии для сходимости узкополосного режекторного фильтра основаны на вычислении дисперсии вектора оценок частоты, если дисперсия этого вектора оценки частоты снижается ниже заданного порогового значения 0,316 Гц в квадрате. Если состояние 1306 определяет, что узкополосный режекторный фильтр имеет сходимость до своего окончательного значения, то частота возбуждения считается достаточно стабильной, чтобы использоваться в контуре возбуждения при регулировании смещения в последующих состояниях.

Если узкополосный режекторный фильтр имеет сходимость к своему конечному значению и вектор оценивания узкополосного режекторного фильтра получает оценки сходимости частоты трубки, то переходят в состояние 1307. В состоянии 1307 получают параметры для регулирования возбуждения контура. В частности, пропорциональное и интегральное значения усиления считывают из таблицы, определенной оценкой частоты. Если частота превышает 350 Гц, то состояние 1307 определяет, что подключенный расходомер является расходомером с прямолинейной трубкой, и загружают параметры усиления для прямолинейной трубки. Если оценка частоты ниже 350 Гц, то состояние 1307 определяет, что данный расходомер имеет искривленную трубку, и соответствующие параметры усиления загружают для датчиков с искривленной трубкой.

Состояние 1307 также изменяет тип целевого значения со скорости на положение или на смещение. Поэтому последующее регулирование сигналов возбуждения основано на положении трубки с использованием мВ/Гц в качестве цели. В случае датчиков с прямолинейной трубкой цель устанавливают на половину мВ/Гц.

Конечный автомат переходит в состояние 1308, называемое проверкой фиксации контура. В состоянии 1308 делают вызов функции пропорционального интегрального регулирования возбуждения. Пропорциональное интегральное регулирование возбуждения основывается на регулировании смещения или положения. Заранее загруженные параметры усиления контура возбуждения используют в функции пропорционального интегрального регулирования возбуждения.

При этом состояние 1308 выполняет проверку стабильности контура. Проверка стабильности контура или сходимости контура, выполняемая в состоянии 1308, выполняется аналогично процедуре, используемой для преобразования оценки частоты узкополосного режекторного фильтра. Для стабильности контура проверку сходимости выполняют по сигналу ошибки возбуждения. Сигнал ошибки возбуждения является разницей между нужной целевой и фактической частотой. В случае прямолинейной трубки нужное целевое значение составляет половину мВ/Гц. Для прямолинейной трубки дисперсию вектора ошибок проверяют по величине 0,01 милливольт в квадрате на Гц в квадрате. Если имеется соответствие дисперсии этим критериям и также абсолютное значение ошибки составляет 50% целевой заданной точки, то определяют, что контур имеет сходимость. Соответствующие переменные величины устанавливают с помощью состояния 1308, чтобы указать, что контур стабилен. Проверка сходимости по сути является вычислением энергии по сигналу ошибки, поступающему из контура PI Drive, поскольку среднее или ожидаемое значение этой ошибки должно быть 0, как предусматривается конструкцией.

Состояние 1308 также имеет 15-секундный период простоя. После завершения простоя алгоритм 1300 возбуждения переходит в состояние 1309 независимо от достижения стабильной фиксации контуром. Состояние 1309 является состоянием задержки 1. Состояние 1308 по существу избыточно и играет незначительную роль в алгоритме 1300. Состояние 1309 в этом осуществлении является необязательным.

Алгоритм 1300 переходит в состояние 1310. Состояние 1310 является установленной амплитудой программируемого усиления (АПУ), при котором выполняют оптимизацию отношения входной сигнал-шум в АЦП 303, 303'. После того, как будет задано значение усилителя с программным управлением, алгоритм 1300 переходит в состояние 1311. Состояние 1311 является состоянием задержки, которое учитывает переходные процессы, которые могут произойти во входном потоке данных от сигналов датчика в результате изменения усиления. Устанавливают время задержки в состоянии 1311. По истечении этого времени задержки длительностью в половину секунды алгоритм переходит в состояние 1312 PI DRIVE.

Алгоритм 1300 осуществляет основную часть нормальной работы в состоянии 1312. Состояние 1312 устанавливает все флаги в целях нормального корректирования всех переменных значений процесса. В частности ΔТ корректируют, чтобы сведения о массовом расходе можно было предоставить пользователю посредством других средств. До этого момента другое средство зафиксировало ΔТ в последнем известном верном значении. Помимо этого, функция регулирования возбуждения PI выполняется в состоянии 1312. Функция регулирования возбуждения PI заключается в том, чтобы удерживать смещение трубки в пределах заданного порогового значения. В случае с расходомером с прямолинейной трубкой пороговое значение составляет половину мВ/Гц. В случае искривленной конфигурации с двойной трубкой пороговое значение составляет 3,4 мВ/Гц.

В состоянии 1312 амплитуду сигналов датчика контролируют относительно достаточного уровня сигнала. Хотя уровень сигнала в левом датчике остается выше порогового значения, например 20 мВ, состояние 1312 продолжает нормальную работу. Если амплитуда снижается ниже порогового значения, то алгоритм 1300 переходит в состояние 1313, называемое корректирующим.

Состояние простоя имеет простой в 5 сек. Поэтому восстановление амплитуды датчика должно произойти в течение этого 5-секундного интервала, или алгоритм 1300 возвращается в состояние 1301 и повторяется. В корректирующем состоянии 1313 флаг переменной величины процесса устанавливают на фиксацию состояния. За счет этого исключают фиксирование корректировок ΔТ в последнем известном верном значении в течение периода простоя. Если амплитуда сигналов датчика увеличивается снова свыше нужного порогового значения, то алгоритм 1300 возвращается в состояние 1312 и продолжает регулировать часть нормальной работы. Флаг переменной величины процесса устанавливают на неверное значение снова, позволяя произойти корректировкам ΔТ. Когда алгоритм 1300 находится в состоянии 1313, то есть вероятность того, что оценка узкополосного режекторного фильтра ухудшится. Поэтому узкополосный режекторный фильтр выдерживают таким образком, что он не может уйти вниз до недопустимого значения.

Выше приводится описание алгоритма возбуждения для расходомера Кориолиса. Разумеется, специалисты данной области техники смогут разработать альтернативные алгоритмы возбуждения, которые будут нарушать данное изобретение, излагаемое ниже в его формуле, либо буквально, либо по доктрине эквивалентов.

1. Способ (400) для инициализирования схемы возбуждения, которая генерирует сигналы возбуждения, прилагаемые к возбудителю (104, 204), придающему вибрацию по меньшей мере одной расходомерной трубке (103А, 103В, 201), причем указанный способ включает в себя этапы, согласно которым

(401) прилагают указанные сигналы возбуждения к указанному возбудителю (104, 204) с заранее определенным усилением, чтобы инициировать вибрацию указанной по меньшей мере одной расходомерной трубки (103А, 103В, 201);

(402) регулируют напряжение возбуждения указанных сигналов возбуждения, прилагаемых к указанному возбудителю (104, 204), для поддержания скорости сигналов датчика, принимаемых от датчиков (105, 105', 205, 205'), связанных с указанной по меньшей мере одной расходомерной трубкой (103А, 103В, 201);

(403) определяют, имеет ли узкополосный режекторный фильтр сходимость к частоте возбуждения указанной по меньшей мере одной расходомерной трубки (103А, 103В, 201), на основании указанных сигналов датчика; и

(404) регулируют указанное напряжение возбуждения указанных сигналов возбуждения, прилагаемых к указанному возбудителю (104, 204), для поддержания смещения указанной по меньшей мере одной расходомерной трубки (103А, 103В, 201) в ответ на определение того, что указанный узкополосный режекторный фильтр имеет сходимость к указанной частоте возбуждения.

2. Способ (400) по п.1, который также включает в себя этапы, согласно которым

сравнивают указанную частоту возбуждения с пороговой частотой;

определяют, что указанная по меньшей мере одна расходомерная трубка (103А, 103В, 201) является прямолинейной трубкой (201) при реагировании на указанную частоту возбуждения, которая превышает указанную пороговую частоту; и

определяют, что указанная по меньшей мере одна расходомерная трубка (103А, 103В, 201) является криволинейной трубкой (103А, 103В) при реагировании на указанную частоту возбуждения, которая меньше указанной пороговой частоты или равна ей.

3. Способ (400) по п.1, в котором указанный этап (401) приложения указанных сигналов возбуждения к указанному возбудителю (104, 204) для инициирования вибрации указанной по меньшей мере одной расходомерной трубки (103А, 103В, 201) включает в себя этап, согласно которому инициализируют узкополосный режекторный фильтр.

4. Способ (400) по п.1, который также включает в себя этапы, согласно которым

(804) определяют, имеет ли указанный уэкополосный режекторный фильтр сходимость к значению узкополосного режекторного фильтра, которое находится в пределах значений нужного диапазона; и

(810) возвращаются к указанной операции (401) приложения сигналов возбуждения к указанному возбудителю (104, 204) в ответ на определение того, что указанное значение узкополосного режекторного фильтра находится вне пределов значений указанного нужного диапазона.

5. Способ (400) по п.4, в котором указанный этап, согласно которому определяют, находится ли указанное значение узкополосного режекторного фильтра в пределах значений указанного нужного диапазона, включает в себя этап, согласно которому сравнивают указанное значение узкополосного режекторного фильтра с минимальным значением и максимальным значением.

6. Способ (400) по п.1, в котором указанный этап (401) приложения указанных сигналов возбуждения к указанному возбудителю (104, 204) для инициирования вибрации указанной по меньшей мере одной расходомерной трубки (103А, 103В, 201) включает в себя этап, согласно которому

(703) устанавливают амплитуды указанных сигналов возбуждения на первоначальные амплитуды,

(704) задают первоначальное время приложения указанных сигналов возбуждения и

(706) прилагают указанные сигналы возбуждения к указанному возбудителю (104, 204) в течение указанного времени приложения.

7. Способ (400) по п.6, в котором указанный этап (401) приложения указанных сигналов возбуждения к указанному возбудителю (104, 204) для инициирования вибрации указанной по меньшей мере одной расходомерной трубки (103А, 103В, 201) включает в себя этап, согласно которому

(707) определяют, достаточны ли амплитуды указанных сигналов датчика для указанного узкополосного режекторного фильтра,

(708) регулируют указанные амплитуды указанных сигналов возбуждения в ответ на определение того, что указанные амплитуды указанных сигналов датчика недостаточны для указанного узкополосного режекторного фильтра,

(709) регулируют указанное время приложения в ответ на определение того, что указанные амплитуды указанных сигналов возбуждения не являются достаточными.

8. Способ (400) по п.1, в котором указанный этап (404) регулирования указанного напряжения возбуждения указанных сигналов возбуждения, прилагаемых к указанному возбудителю (104, 204) для поддержания указанного смещения, включает в себя этапы, согласно которым

(1101) задают амплитуду программируемого коэффициента усиления;

(1103) генерируют указанные сигналы возбуждения для поддержания амплитуды указанных сигналов датчика от указанных датчиков (105, 105', 205, 205'), связанных с указанной по меньшей мере одной расходомерной трубкой (103А, 103В, 201);

(1104) определяют, поддерживается ли указанная амплитуда указанных сигналов датчика; и

(1105) выполняют корректирующий процесс в ответ на то, что указанная амплитуда указанных сигналов датчика не поддерживается.

9. Способ (400) по п.1 содержащий этап, согласно которому (803) определяют параметры расходомера в ответ на определение того, что указанное реле времени достигло указанного простоя.

10. Способ (400) по п.9, в котором указанный этап (803) определения указанных параметров расходометра включает в себя этап, согласно которому (901) определяют пропорциональное усиление указанных сигналов возбуждения, прилагаемых к указанному возбудителю (104, 204).

11. Способ (400) по п.9, в котором указанный этап (803) определения указанных параметров расходомера включает в себя этап, согласно которому (902) определяют интегральное усиление указанных сигналов возбуждения, прилагаемых к указанному возбудителю (104, 204).

12. Способ (400) по п.1, в котором указанный этап (404) регулирования указанного напряжения возбуждения указанных сигналов возбуждения, прилагаемых к указанному возбудителю (104, 204) для поддержания указанного смещения, включает в себя этап, согласно которому (1000) проверяют, зафиксировано ли усиление контура возбуждения.

13. Устройство (5-25) для измерения технологического параметра материала, имеющее по меньшей мере одну расходомерную трубку (103А, 103В, 201), по которой протекает указанный материал; возбудитель (104, 204), который придает вибрацию указанной по меньшей мере одной расходомерной трубке (103А, 103В, 201); датчики (105, 105', 205, 205'), связанные с указанной по меньшей мере одной расходомерной трубкой (103А, 103В, 201), для измерения указанных вибраций и электронное измерительное средство (20), которое генерирует сигналы возбуждения, передаваемые на указанный возбудитель (104, 204), с возможностью передачи вибрации указанной по меньшей мере одной расходомерной трубке (103А, 103В, 201), и которое принимает сигналы датчика от указанных датчиков (105, 105', 205, 205'); при этом указанное устройство (5-25) также содержит

схему в указанном электронном измерительном средстве (20), выполненную с возможностью

а) (401) приложения указанных сигналов возбуждения к указанному возбудителю (104, 204) с заданным усилением, чтобы инициировать вибрирование указанной по меньшей мере одной расходомерной трубки (103А, 103В, 201);

б) (402) регулирования напряжения возбуждения указанных сигналов возбуждения (104, 204), прилагаемых к указанному возбудителю (104, 204), чтобы поддержать скорость указанных сигналов датчика, принимаемых от указанных датчиков (105, 105', 205, 205');

в) (403) определения факта сходимости узкополосного режекторного фильтра к частоте возбуждения указанной по меньшей мере одной расходомерной трубки (103А, 103В, 201) на основе указанных сигналов датчика и

г) (404) регулирования указанного напряжения возбуждения указанных сигналов возбуждения, прилагаемых к указанному возбудителю (104, 204), чтобы поддерживать смещение указанной по меньшей мере одной расходомерной трубки (103А, 103В, 201) в ответ на определение того, что указанный узкополосный режекторный фильтр имеет сходимость к указанной частоте возбуждения.

14. Устройство (5-25) по п.13, в котором указанная схема выполнена с возможностью сравнения указанной частоты возбуждения с пороговой частотой и определения того, что указанная по меньшей мере одна расходомерная трубка (103А, 103В, 201) является прямолинейной трубкой (201) при реагировании на то, что указанная частота возбуждения превышает указанную пороговую частоту, и в котором указанная схема выполнена с возможностью определения того, что указанная по меньшей мере одна расходомерная трубка (103А, 103В, 201) является криволинейной трубкой (103А, 103В) при реагировании на то, что указанная частота возбуждения меньше указанной пороговой частоты или равна ей.

15. Устройство по п.13, в котором указанная схема выполнена с возможностью инициализации узкополосного режекторного фильтра.

16. Устройство (5-25) по п.13, в котором указанная схема также содержит схему в указанном электронном измерительном средстве (20), выполненную с возможностью (804) определения, имеет ли указанный узкополосный режекторный фильтр сходимость к значению узкополосного режекторного фильтра, находящемуся в пределах значений нужного диапазона; и (810) возвращения к операции а) (401) в ответ на определение того, что значение указанного узкополосного режекторного фильтра находится вне указанных пределов значений нужного диапазона.

17. Устройство (5-25) по п.16, в котором указанная схема выполнена с возможностью сравнения указанного значения узкополосного режекторного фильтра с минимальным значением и максимальным значением.

18. Устройство (5-25) по п.13, в котором указанная схема выполнена с возможностью

задания амплитуд указанных сигналов возбуждения в значении первоначальных амплитуд,

задания исходного времени приложения указанных сигналов возбуждения и

приложения указанных сигналов возбуждения к указанному возбудителю (104, 204) в течение указанного времени приложения.

19. Устройство (5-25) по п.18, в котором указанная схема выполнена

с возможностью определения, достаточны ли амплитуды указанных сигналов датчика для указанного узкополосного режекторного фильтра,

с возможностью регулирования указанных амплитуд указанных сигналов возбуждения в ответ на определение того, что указанные амплитуды указанных сигналов датчика не являются достаточными для указанного узкополосного режекторного фильтра, и

с возможностью регулирования указанного времени приложения в ответ на определение того, что указанные амплитуды указанных сигналов возбуждения не являются достаточными.

20. Устройство (5-25) по п.13, в котором указанная схема выполнена с возможностью задания амплитуды программируемого усиления, (1103) генерирования указанных сигналов возбуждения, чтобы поддерживать амплитуду указанных сигналов датчика от указанных датчиков (105, 105', 205, 205'), связанных с указанной по меньшей мере одной расходомерной трубкой (103А, 103В, 201), (1104), определения, поддерживается ли указанная амплитуда указанных сигналов датчика, и (1105) выполнения корректирующего процесса в ответ на то, что указанная амплитуда указанных сигналов датчика не поддерживается.

21. Устройство (5-25) по п.13, в котором указанная схема выполнена с возможностью определения параметров расходомера в ответ на определение того, что указанный узкополосный режекторный фильтр имеет сходимость к указанной частоте возбуждения.

22. Устройство (5-25) по п.21, в котором указанная схема выполнена с возможностью определения пропорционального усиления указанных сигналов возбуждения, прилагаемых к указанному возбудителю (104, 204).

23. Устройство (5-25) по п.21, в котором указанная схема выполнена с возможностью определения интегрального усиления указанных сигналов возбуждения, прилагаемых к указанному возбудителю (104, 204).

24. Устройство (5-25) по п.13, в котором указанная схема выполнена с возможностью выполнения проверки, чтобы определить, зафиксировано ли усиление контура возбуждения.