專利名稱：可調空管功能的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于測量管道內的流體流量的磁流量計，更具體地，涉及磁流量計中的較低液體傳導率或空管狀態(tài)的檢測。
背景技術：
通常，磁流量計通過測量橫過管段內的兩個電極的電勢來測量流體的流動速率，其中由于電磁場的存在而在流動中感應電勢。磁流量計的操作原理是根據(jù)電磁感應的法拉第定律，所述法拉第定律規(guī)定當導體移過磁場時將會在導體內感應電壓。感應電壓的量值直接與流體流動的速度、導體寬度以及磁場強度成正比。
磁流量計可以包括用于檢測空管狀態(tài)的電路和/或軟件。不幸地是，在特定環(huán)境下，空管檢測電路可能仍會提供錯誤的空管狀態(tài)指示。
因此，過程工業(yè)中現(xiàn)在需要具有改善的空管檢測能力的磁流量計。本發(fā)明的實施例提供對這些及其它問題的解決方案，并提供優(yōu)于現(xiàn)有技術的其它優(yōu)點。

發(fā)明內容
描述了一種用于測量管內的流體的流動速率的磁流量計。管道運送流體。磁線圈設置成與所述管相鄰，用以在流體中感應磁通量。多個電極被設置在所述管道內，并且多個電極互相電學隔離。測量電路連接到所述多個電極中的至少一個，并且配置成測量作為橫過所述多個電極的電勢的函數(shù)的流動速率?？展軝z測器連接到所述多個電極中的至少一個，并且適于根據(jù)可調測試標準檢測空管狀態(tài)。在一個實施例中，本地操作者接口(localoperator interface)連接到所述空管檢測器，用以調節(jié)所述可調測試標準(test criteria)。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有可調空管功能的磁流量計系統(tǒng)的簡圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的磁流量計的流管組件。
圖3為說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)送器(transmitter)及磁流量計的功能性元件的簡化方框圖。
圖4為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有用于調節(jié)空管測試標準的本地操作者接口的磁流量發(fā)送器的發(fā)送器放大圖。
圖5為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的一種調節(jié)磁流量計的空管檢測器的方法的簡化流程圖。
圖6為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的一種根據(jù)所儲存的測量數(shù)據(jù)來調節(jié)磁流量計的空管檢測器的方法的簡化流程圖。
圖7為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的一種調節(jié)空管測試標準特征的方法的簡化流程圖。
圖8為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的空管測試標準的調節(jié)部件的功能性元件的簡化方框圖。
圖9為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有可調空管檢測標準的磁流量計的簡化方框圖。
盡管上述說明闡述了優(yōu)選實施例，然而本發(fā)明的其它實施例也是可以預料到的，其等中的某些將在討論中提及。在所有的情況中，此揭露內容將呈現(xiàn)作為代表而非限制的本發(fā)明的說明性實施例。由本領域普通技術人員做出的許多其它較小的修改以及實施例將落入此發(fā)明原理的范圍及本質內。
具體實施例方式
本發(fā)明為一種包括可調式空管檢測器的磁流量計，用以手動調節(jié)(有時稱作“微調”)用于特定儀器和/或特定過程流體的空管檢測器。通常，流量計設有本地操作者接口，所述本地操作者接口用于調節(jié)與空管狀態(tài)有關的參數(shù)，以便“微調”或改善磁流量計的操作以優(yōu)選地消除錯誤的空管指示。
圖1說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的具有可調空管功能的磁流量計組件100的簡圖。磁流量計組件100包括磁流量計102以及具有本地用戶接口106的發(fā)送器(transmitter)104。發(fā)送器104的罩蓋108被關閉，以隱藏本地用戶接口106的小鍵盤部分，但仍然可以看到顯示器部分110。
發(fā)送器104包括電力線管112以及信號線管114。信號線管114將發(fā)送器104連接到用于發(fā)送警報信號、測量數(shù)據(jù)及類似參數(shù)并用于接收控制信號的控制中心116。在可選的環(huán)境中，信號線管114可以省略，并且控制中心116與發(fā)送器104之間的通信通過無線連接來實現(xiàn)。過程電子設備通常安放在發(fā)送器104內并電連接到本地用戶接口106。除了用于空管檢測的電路(在圖3中大致示出)之外，過程電子設備包括用于儲存原始流量測量數(shù)據(jù)的存儲器、微處理器以及軟件(有時稱作“固件”)。
流量計線管118將發(fā)送器104連接到流量計102。電氣互連以及磁線圈(在圖2和圖3中示出)被限定在流量計102內并與環(huán)境及過程相絕緣。
通常，磁流量計102使用螺紋緊固件126通過法蘭120和對應的管法蘭122連接到管道區(qū)段124。盡管圖1示出為一管子(tube)的管道區(qū)段124，然而流量計102還可以連接到其它類型的流體輸送結構。如此處所使用，術語“管道”通常指的是用于輸送流體的任何管道，包括管子、通道及類似裝置。
最后，檢修孔蓋板(access panel)128被設置成容許操作者獲取用于通過線管118使發(fā)送器104連接到流量計102的電氣互連。另外，檢修孔蓋板130被設置成容許操作者獲取流量計本體132內的電極配線。
圖2說明包括具有以截面示出的一部分的磁流量計202的磁流量計組件200。磁流量計202包括具有用于連接工業(yè)過程的管道(pipe)或線管(conduit)的法蘭206的管道區(qū)段204。管道區(qū)段204限定供流體流動的通道208。通常，管道區(qū)段204由剛性材料(例如用于壓力容器的非磁性不銹鋼)制成，并且裝襯有電絕緣襯墊(liner)210，例如特氟綸、聚氨酯(polyurethane)、乙烯-四氟乙烯共聚物(Tefzel)、其它的塑料樹脂、陶瓷或者其它類型的電絕緣材料。對于較低壓力的應用來說，管道區(qū)段204可以由電絕緣材料制成，在所述情況下可以省略襯墊210。同樣可以使用其它的通道208的設計。舉例而言，可以使用僅具有局部絕緣襯層(例如圍繞各電極的絕緣環(huán))的金屬管道區(qū)段。
另外，盡管所示出的流量計202具有法蘭元件206，然而其它連接裝置也是可能的。在可選的實施例中，管道區(qū)段204可以被形成而沒有法蘭，并且流量計202被夾在使用伸長的螺栓在相配合的管道的法蘭之間以保持流量計202。
通常，發(fā)送器212通過配線216連接到流量計202的電子設備殼體214。電子設備殼體214設有可釋放的蓋218，以使操作者可以獲取到設置在電子設備殼體214內的電接線板和電連接器。
電導線220從電子設備殼體214內延伸到管道區(qū)段204內以連接到電極222和224以及連接到磁線圈226和228。最后，檢修孔蓋板230被設置成容許操作者獲取到管道區(qū)段204內的配線。
磁線圈226和228被激勵以產生磁場，所述磁場在管道區(qū)段204內的過程流體流動中感應電壓。電子設備殼體214內的電子設備測量兩個電極222與224之間的電壓電勢，所述電壓電勢用于確定流動速率。具體地，根據(jù)下述公式，感應電壓的量值(E)與導電流體的速度(V)、導體寬度(W)以及磁場強度(B)成正比(directly proportional)E＝kBWV其中變量k表示常量。磁場線圈226和228通常被置于管道區(qū)段204的相對側上以產生所述磁場。當導電液體以平均速度(V)移過所述磁場時，電子設備測量橫過電極222和224的電壓電勢?？蛇x地，電子設備可以配置成測量對地或對過程基準的電壓電勢。在一個實施例中，所述過程基準為固定電勢。
由于寬度(W)為電極之間的間距，并且磁場(B)由磁線圈226和228來控制，所以僅有過程流體的速度(V)是可變的。襯墊210(或絕緣元件)可防止電壓信號在管壁處發(fā)生短路。因此，輸出電壓(E)與液體速度成正比，造成固有的線性輸出。這個輸出電壓(E)也可以稱作“電動勢”(EMF)、“流量信號”、“電勢”或“電極電壓”。應該理解的是，電極222和224與通道208內的流體相接觸(當存在液體時)，并且流體使電極222和224之間形成完整電路。
通常，發(fā)送器212中(或者在很遠的位置中)的過程電路提供改善的液體導電指示。發(fā)送器212設有可以打開或移除以使本地操作者接口暴露出來的可拆卸式罩蓋或蓋子。在本發(fā)明中，用戶或操作者通過發(fā)送器212的本地操作者接口可以手動獲取可調節(jié)的空管標準和/或調節(jié)功能，以使空管觸發(fā)器可以調節(jié)成減少或消除錯誤的空管指示。典型地，當管道內的流體具有很好的傳導性并且濕氣在管道為空時粘附到管壁、提供比預期的電極122、124之間的阻抗更低的阻抗時，會出現(xiàn)這種錯誤指示。在這種情況下，管道區(qū)段204可能大體上為空，但是磁流量計202仍會給出有流體流過管道區(qū)段204的錯誤指示。
圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的顯示了一些發(fā)送器的功能元件的磁流量計組件300的簡化方框圖。組件300包括通過電連接與發(fā)送器304相連的磁流量計302。
磁流量計302從電源306(例如回路線路(loop wiring)或其它電源)接收到電力。流量計302所接收到的電力驅動DC線圈驅動器308，所述DC線圈驅動器向設置在流管(flow pipe)314相對側的磁性線圈310和312供以電力，以產生穿過流管314的磁場316。電極318和320傳感由模數(shù)信號轉換器322處理的感應電壓。這個轉換容許進行精確的校正和工程計算單位的轉換。數(shù)字信號處理器(DSP)324從轉換器322接收已轉換的數(shù)字信號。DSP 324可以對數(shù)據(jù)及流量計302執(zhí)行各種處理步驟，包括診斷、信號處理、電子設備及管校準等。
用于組件300的配置數(shù)據(jù)儲存在非易失性電子可擦除可編程式只讀存儲器(EEPROM)326(或者鐵電RAM-FRAM)內。EEPROM(或FRAM)326、RAM 328、發(fā)送器程序EPROM 330(儲存發(fā)送器固件)以及界面332通過總線334連接到微處理器324。根據(jù)具體的實施方式，發(fā)送器304適于產生各種輸出，包括來自數(shù)字至頻率轉換器336的零至10,000赫茲的輸出信號、來自數(shù)模轉換器338的四至二十毫安的輸出信號或者利用數(shù)字收發(fā)器340的混合數(shù)模信號，所述數(shù)字收發(fā)器連接到數(shù)模轉換器338的輸出。因此，組件300可以用標準FieldBus實施方式來得以利用。
本地操作者接口(LOI)342通常包括小鍵盤和液晶顯示器(LCD)。LOI 342通過總線334對EEPROM(或FRAM)326提供了入口，用于配置空管測試標準以及對于存儲器334的入口，用于檢索所儲存的測量值。在一個優(yōu)選實施例中，現(xiàn)場的操作者可以利用LOI 342獲取來自存儲器344的所儲存的測量值、使用DSP 324以來自EEPROM(或FRAM)326的測試標準處理所儲存的測量值、測試已調整的空管標準是否可以與實際數(shù)據(jù)一起工作。在一個可選的實施例中，DSP 324可以為具有數(shù)字信號處理功能的微處理器。
圖4顯示了具有本地用戶接口402的發(fā)送器400，其中所述本地用戶接口包括小鍵盤404和顯示器406。蓋408通過鉸鏈410連接到發(fā)送器400，以使蓋408關閉在小鍵盤404之上以保護發(fā)送器免于無意的操作者交互。
通常，LOI 402可以與流量計形成一體(或者它可以為分離式并通過導線連接)。LOI 402可以用于獲取到設置發(fā)送器400所必需的任何發(fā)送器功能。例如，LOI 402用于通過輸入流管尺寸來設置流量計。此外，LOI 402可以用于檢查總計數(shù)值、當前設置等。另外，LOI 402用于僅通過使用小鍵盤402選擇適當?shù)牟藛雾梺慝@取到可調空管功能。
在一個實施例中，可調空管功能通過使用輔助功能鍵412的LOI 402可獲取作為輔助功能。操作者使用移位(SHIFT)鍵和增加(INCREMENT)鍵巡航通過菜單選項，從而調節(jié)空管功能的設置，從而改變測試標準等。
LOI 402提供一種工具，由此使操作者可以從存儲器讀取當前的空管測量值或者所儲存的空管側量值，并接著相應地調節(jié)空管觸發(fā)等級，從而匹配獨特的應用。這樣，如果過程流體粘附到流量計的管道區(qū)段的壁，則操作者可以手動調節(jié)空管功能以檢測空管。在一個實施例中，操作者可以將空管觸發(fā)等級調整到所儲存的空管測量值的范圍的中間?？蛇x地，操作者自管道被充滿以及管道為空時觀察實際的測量數(shù)據(jù)，并選擇中間空管觸發(fā)等級。在一個可選的實施例中，LOI 402可以用于根據(jù)所儲存的信息自動選擇觸發(fā)等級。在一個可選的實施例中，LOI 402包括專家系統(tǒng)，例如模糊邏輯系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡、人工智能系統(tǒng)或者適于檢測空管狀態(tài)和/或自動調節(jié)空管功能以準確地檢測空管狀態(tài)的其它系統(tǒng)。
另外，LOI 402適于提供從所儲存的空管測量值計算出的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以包括最小值、最大值、平均值、中值、標準偏差以及原始空管測量值的其它統(tǒng)計分析，然后所述統(tǒng)計數(shù)據(jù)被顯示給操作者或者提供給專家系統(tǒng)以調節(jié)空管的測試標準。根據(jù)特定的實施方式，統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以為始終運轉的命令過程或后臺過程，并且需要固定時間周期或用戶限定時間周期。
LOI 402用于獲取并改變連續(xù)的多次，在記錄空管之前，空管讀數(shù)必須超過觸發(fā)等級。通過增加連續(xù)次數(shù)的數(shù)目，可以減少或消除噪音問題和假的空管指示。如果所述過程是清潔的或者無噪音，連續(xù)計數(shù)的數(shù)量可以設定成最小值(例如1)，以提供更快的空管指示。如果所述過程有噪音，則可以增加需要觸發(fā)空管指示器的計數(shù)次數(shù)，從而保證在發(fā)送空管狀態(tài)的信號之前空管值是有效的。
另外，LOI 402允許操作者設定空管觸發(fā)等級和對應的滿管觸發(fā)等級。例如，操作者可以將空管觸發(fā)等級設定成空管狀態(tài)與滿管狀態(tài)之間的中間值(根據(jù)LOI 402顯示器上所示的實際測量值)。操作者也可以將滿管觸發(fā)等級設定成不同的等級(或者用于觸發(fā)滿管指示的連續(xù)滿管讀數(shù)的數(shù)目)。通過設定空管及滿管觸發(fā)器，空管檢測器會連續(xù)測量空管狀態(tài)直到超出滿管狀態(tài)，從而同樣可防止錯誤的滿管指示。
另外，可以通過LOI 402提供測試功能例如對存儲器中所儲存的原始空管測量值，用于測試新的空管設置(觸發(fā)等級、計數(shù)等)。在一個實施例中，發(fā)送器被觸發(fā)(通過LOI 402上的菜單選項)以儲存10分鐘的原始空管測量值。LOI 402接著會提示操作者管道區(qū)段被充滿或者為空。發(fā)送器的DSP或微處理器可以接著對已調整的設置使用空管算法來測試原始的空管測量值。所述算法的每一個輸出均與預期結果(充滿或為空)進行比較。在一個實施例中，測試返回簡單的通過/失敗。在另一個實施例中，測試返回指示管道為空及充滿的次數(shù)百分比的一個結果。若必要，那么操作者調整設置，并再次測試。
發(fā)送器400在顯示器406上顯示實際測量的空管值。發(fā)送器400適于自管道區(qū)段被充滿以及管道區(qū)段為空時顯示測量值?，F(xiàn)場的用戶或操作者繼而將可調測試標準(例如，舉例而言，空管觸發(fā)等級)手動調整到充滿測量值和為空測量值之間的中間值。舉例而言，測量值可以為電壓電勢、電流、電阻、阻抗、電容等?？蛇x地，舉例而言，測量值可以為信號衰減、系統(tǒng)的瞬態(tài)響應的變化等等。
通過對所儲存的原始數(shù)據(jù)測試所述設置，可以在數(shù)秒內對相對較大的數(shù)目測試所述調整。通過測試較長的周期，可以減少或消除偽噪音事件。如果噪音是假的，則操作者在他或她通過看原始數(shù)據(jù)來試圖進行調整時可能會錯過噪音。另外，只觀察幾秒鐘，操作者可能會錯過空管狀態(tài)。在一個實施例中，存儲器儲存與空管事件相關的多組數(shù)據(jù)。通常，測試程序可以評估和測試一部分數(shù)據(jù)或多組數(shù)據(jù)，并且可獲得用于測試的數(shù)據(jù)量僅由用于儲存原始數(shù)據(jù)的存儲器的數(shù)量限制。
圖5為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的將磁流量計微調至特定的實施方式的方法的簡化流程圖。在電磁流量計中檢測到錯誤的空管讀數(shù)(方框500)。接著調節(jié)空管檢測標準，這樣流量計正確地檢測到空管狀態(tài)(方框502)。根據(jù)實施方式，使用本地操作者接口、通過專家系統(tǒng)自動或者利用來自控制中心或現(xiàn)場的手持式裝置的控制信號來調節(jié)空管檢測標準。
圖6為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的調節(jié)空管標準的方法的簡化流程圖。從存儲器檢索所儲存的測量數(shù)據(jù)(方框600)。所述存儲器可以定位在發(fā)送器內或者為遠程數(shù)據(jù)存儲，例如控制中心中的數(shù)據(jù)庫。
發(fā)送器根據(jù)至少一部分所儲存的測量數(shù)據(jù)來計算統(tǒng)計數(shù)據(jù)，所述儲存的測量數(shù)據(jù)優(yōu)選地對應于已知的空管狀態(tài)(方框602)。根據(jù)所計算的統(tǒng)計數(shù)據(jù)調整空管檢測標準(方框604)。已調節(jié)的檢測標準接著用檢索的測量數(shù)據(jù)進行測試，以驗證已調節(jié)的標準是否是正確的(方框606)。如果所測試的標準沒有產生錯誤讀數(shù)(方框608)，則空管檢測標準被接受(方框610)。如果所測試的標準產生錯誤讀數(shù)(方框608)，則調節(jié)檢測標準(方框612)并再次測試已調節(jié)的標準(方框606)。
圖7為一種測試已調節(jié)的空管檢測標準的方法的簡化流程圖。用戶調節(jié)磁流量計的空管檢測標準(方框700)。用戶對已調節(jié)的空管檢測標準開始一個測試(方框702)。用所儲存的空管測量值測試已調節(jié)的空管檢測標準(方框704)。發(fā)送器向用戶顯示測試結果(通過/失敗、管道為充滿/為空的次數(shù)百分比等)(方框706)。如果測試結果是無法接受的(方框708)，則用戶重復步驟700-706。如果測試結果是可接受的，則用戶接受已調節(jié)的空管測試標準(方框710)。
圖8為說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的空管檢測標準調節(jié)特征800的功能性元件的簡化方框圖。特征800包括具有顯示器以及輸入裝置的本地操作者接口(LOI)802，所述本地操作者接口802可以包括一個端口，所述端口可以被調整尺寸來容納來自輸入裝置的插頭、鍵盤、筆式輸入裝置、手持式裝置或者任何其它的輸入機構。LOI 802向操作者提供對空管調節(jié)功能804的入口，所述空管調節(jié)功能包括觸發(fā)等級標準、計數(shù)觸發(fā)器等。
特征800包括適于儲存測量數(shù)據(jù)808及空管測量標準810的存儲器806。在一個可選的實施例中，測量標準被儲存在發(fā)送器的EEPROM、FRAM或EPROM中。測量數(shù)據(jù)輸入812為適于從流量計接收測量值的通信塊?？蛇x地，在它們被測量數(shù)據(jù)輸入812接收之前，所述測量值可以被轉換成數(shù)字測量值。
特征800包括統(tǒng)計分析功能及算法814，所述統(tǒng)計分析功能及算法可以用于通過發(fā)送器的微處理器來分析所儲存的測量數(shù)據(jù)806，以幫助操作者選擇適當?shù)目展苡|發(fā)器。如果空管測試標準被觸發(fā)，則通信電路816為適于產生并發(fā)送警報信號到顯示器或者到控制中心的收發(fā)器。
在一個實施例中，特征800可以包括專家系統(tǒng)818，例如人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊邏輯以及適于以可編程方式監(jiān)測并分析數(shù)據(jù)的各種其它的機構或媒介。基于從統(tǒng)計分析算法及功能獲得的數(shù)據(jù)，專家系統(tǒng)可以向用戶提供有關觸發(fā)等級(trigger level)和測試標準設置的建議(方框814)。在一個可選的實施例中，專家系統(tǒng)818通過自動調節(jié)匹配過程操作條件所需的標準、對于流量計測量值動態(tài)地及可編程地微調發(fā)送器的性能。在這種情況下，可能需要來自控制室的控制數(shù)據(jù)，來向專家系統(tǒng)818提供關于被測量的過程應該發(fā)生的操作的反饋。舉例而言，與當工業(yè)過程以全速前進時相比，如果所述流被關閉，則空管測量必須對應這樣的條件。
本領域的普通技術人員應該理解的是，空管檢測標準調節(jié)特征800可以為空管發(fā)送器的微處理器中的功能?？蛇x地，調節(jié)特征800的某些功能元件可以視特定實施方式通過軟件或電路來實施。
圖9為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的流量計組件900的簡化方框圖。組件900包括連接到發(fā)送器903的磁流量計902。發(fā)送器903包括適于檢測流量計902的管道區(qū)段內的空管狀態(tài)的空管檢測電路904?？展軝z測電路904連接到用于將信息(例如警報或其它信號)發(fā)送到控制中心或者用于從控制中心接收控制信號的收發(fā)器(transceiver)906。另外，空管檢測標準908儲存在發(fā)送器903內，并且被空管檢測電路904用于正確地檢測空管狀態(tài)。LOI或手持式裝置910被設置成容許操作者獲取和調整空管測試標準908，以將流量計組件900微調適于特定的安裝。
最后，盡管本發(fā)明已經(jīng)大部分關于本地操作者接口進行了說明，然而應該理解地是，本發(fā)明可以通過除上述的本地操作者接口之外或者代替其的其它類型的操作者接口來實現(xiàn)。例如，可微調磁流量計可以通過發(fā)送器電路和/或軟件特征來或者單獨的手持式裝置實現(xiàn)，所述發(fā)送器電路和/或軟件特征允許從控制中心通過通信聯(lián)接(link)來進行調節(jié)，所述手持式裝置與流量計的空管檢測器形成接口。
盡管參照優(yōu)選實施例已說明了本發(fā)明，然而本領域的普通技術人員將會認識到在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的前提下可以做形式及細節(jié)上的變更。
權利要求
1.一種用于測量管道中的流體的流動速率的電磁流量計，所述流量計包括用于運送流體的管道；磁線圈，所述磁線圈被配置成與所述管道相鄰，用以在流體中感應磁通量；設置在所述管道內的多個電極，所述電極彼此電絕緣；測量電路，所述測量電路連接到所述多個電極中的至少一個，并且配置成測量作為橫過所述多個電極的電勢的函數(shù)的流動速率；以及空管檢測器，所述空管檢測器連接到所述多個電極中的至少一個，并且適于根據(jù)可調測試標準檢測空管狀態(tài)。
2.根據(jù)權利要求1所述的電磁流量計，進一步包括本地操作者接口，所述本地操作者接口連接到所述空管檢測器，用以調節(jié)所述可調測試標準。
3.根據(jù)權利要求2所述的電磁流量計，其中所述用戶接口包括適于從控制中心接收調節(jié)信號的收發(fā)器(transceiver)。
4.根據(jù)權利要求2所述的電磁流量計，其中所述本地操作者接口包括適于與所述空管檢測器通信的手持式裝置，所述手持式裝置包括適于接收用戶輸入的小鍵盤以及用于向用戶顯示過程數(shù)據(jù)和配置選項的顯示屏。
5.根據(jù)權利要求1所述的電磁流量計，其中所述可調測試標準包括電壓電勢水平。
6.根據(jù)權利要求1所述的電磁流量計，其中所述可調測試標準包括電流水平。
7.根據(jù)權利要求1所述的電磁流量計，其中所述可調測試標準包括電阻水平。
8.根據(jù)權利要求1所述的電磁流量計，其中所述可調測試標準包括電容水平。
9.根據(jù)權利要求1所述的電磁流量計，其中所述可調測試標準包括信號衰減程度。
10.根據(jù)權利要求1所述的電磁流量計，其中所述可調測試標準包括觸發(fā)器，在警報條件被檢測之前，所述觸發(fā)器與多個連續(xù)的空管測量相關聯(lián)。
11.根據(jù)權利要求1所述的電磁流量計，進一步包括統(tǒng)計分析功能，所述統(tǒng)計分析功能適于從對應于空管狀態(tài)的測量數(shù)據(jù)計算出統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權利要求11所述的電磁流量計，其中所述統(tǒng)計數(shù)據(jù)選自由最小值、最大值、平均值、中值以及標準偏差所構成的組。
13.根據(jù)權利要求1所述的電磁流量計，進一步包括連接到所述磁線圈以向所述線圈供以能量的驅動電路。
14.根據(jù)權利要求1所述的電磁流量計，其中所述空管檢測器進一步適于部分地基于所述多個電極相對于一固定電勢的電勢來檢測空管狀態(tài)。
15.根據(jù)權利要求14所述的電磁流量計，其中所述固定電勢包括地。
16.根據(jù)權利要求14所述的電磁流量計，其中所述固定電勢包括過程基準。
17.一種用于測量管道內的流體的流動速率的電磁流量計組件，所述流量計組件包括連接到容納流體的所述管道的磁流量計，所述流量計包括磁線圈以及多個電極，其中所述磁線圈被設置在所述管道的相對側以大體上產生垂直于流體流動方向的磁場，所述電極被設置在所述管道的相對側并延伸到流體流中，所述多個電極中的每一個彼此電絕緣；和測量電路，所述測量電路連接到所述多個電極中的至少一個，并且適于測量作為橫過所述多個電極的電勢的函數(shù)的流動速率；以及空管檢測器，所述空管檢測器連接到所述測量電路，并且適于根據(jù)可調測試標準檢測空管狀態(tài)。
18.根據(jù)權利要求17所述的電磁流量計，其中所述可調測試標準包括電壓電勢水平。
19.根據(jù)權利要求17所述的電磁流量計，其中所述可調測試標準包括電流水平。
20.根據(jù)權利要求17所述的電磁流量計，其中所述可調測試標準包括電阻水平。
21.根據(jù)權利要求17所述的電磁流量計，其中所述可調測試標準包括電容水平。
22.根據(jù)權利要求17所述的電磁流量計，其中所述可調測試標準包括信號衰減的程度。
23.根據(jù)權利要求17所述的電磁流量計，其中所述可調測試標準包括觸發(fā)器，在檢測到警報情況之前，所述觸發(fā)器與多個連續(xù)的空管測量相關聯(lián)。
24.根據(jù)權利要求17所述的電磁流量計，其中所述空管檢測器進一步適于部分地基于所述多個電極相對于一固定電勢的電勢來檢測空管狀態(tài)。
25.根據(jù)權利要求24所述的電磁流量計，其中所述固定電勢包括地。
26.根據(jù)權利要求24所述的電磁流量計，其中所述固定電勢包括過程基準。
27.根據(jù)權利要求17所述的流量計組件，其中所述空管檢測器包括本地操作者接口，所述本地操作者接口連接到所述空管檢測器，并且適于容許操作者調節(jié)所述可調測試標準。
28.根據(jù)權利要求27所述的流量計組件，其中所述本地操作者接口包括顯示屏，所述顯示屏適于向操作者顯示測量信息以及功能選項；以及小鍵盤，所述小鍵盤適于接收操作者輸入，用于在功能選項之間進行選擇并用于調節(jié)所述可調測試標準。
29.根據(jù)權利要求17所述的流量計組件，其中所述可調測試標準包括空管觸發(fā)等級(trigger level)。
30.根據(jù)權利要求17所述的流量計組件，其中所述可調測試標準包括超過空管觸發(fā)等級的多個連續(xù)測量值，用于觸發(fā)空管讀數(shù)；以及低于滿管觸發(fā)等級的多個連續(xù)測量值，用于觸發(fā)滿管讀數(shù)。
31.根據(jù)權利要求17所述的流量計組件，其中所述發(fā)送器進一步包括收發(fā)器，所述收發(fā)器連接到所述測量電路，并且適于將信號發(fā)送到控制中心和從所述控制中心接收信號。
32.一種電磁流量計組件，包括電磁流量計，所述電磁流量計適于在具有磁場的管道內流動的流體內感應電壓，并且適于根據(jù)設置在所述管道內的電極之間的感應電壓電勢來測量流體的流動速率；空管檢測器，所述空管檢測器連接到所述流量計，并且適于根據(jù)感應電壓電勢以及一個或更多個可調測試標準來檢測空管狀態(tài)；以及調節(jié)接口，所述調節(jié)接口連接到所述空管檢測器，用以根據(jù)空管狀態(tài)的測量數(shù)據(jù)來調節(jié)所述一個或更多個可調測試標準。
33.根據(jù)權利要求32所述的流量計組件，其中所述調節(jié)接口包括統(tǒng)計分析功能，所述統(tǒng)計分析功能適于在一段時間周期之上從與空管狀態(tài)相關聯(lián)的被儲存測量數(shù)據(jù)計算統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
34.根據(jù)權利要求33所述的流量計組件，其中所述統(tǒng)計數(shù)據(jù)選自由對應于空管狀態(tài)指示的最小值、最大值、平均值、中值以及標準偏差所構成的組。
35.根據(jù)權利要求33所述的流量計組件，其中所述一段時間周期由操作者指定。
36.根據(jù)權利要求32所述的流量計組件，其中所述一個或更多個測試標準包括空管觸發(fā)等級。
37.根據(jù)權利要求32所述的流量計組件，其中所述一個或更多個測試標準包括連續(xù)觸發(fā)設置，所述連續(xù)觸發(fā)設置指示多個連續(xù)測量值，所述多個連續(xù)測量值具有在空管觸發(fā)等級之上或者之下的值，所述值需要來發(fā)出空管狀態(tài)的信號。
38.根據(jù)權利要求37所述的流量計組件，其中所述可調測試標準包括電壓電勢水平。
39.根據(jù)權利要求37所述的流量計組件，其中所述可調測試標準包括電流水平。
40.根據(jù)權利要求37所述的流量計組件，其中所述可調測試標準包括電阻水平。
41.根據(jù)權利要求37所述的流量計組件，其中所述可調測試標準包括電容水平。
42.根據(jù)權利要求37所述的流量計組件，其中所述可調測試標準包括信號衰減的程度。
43.根據(jù)權利要求37所述的流量計組件，其中所述可調測試標準包括觸發(fā)器，在檢測到警報情況之前，所述觸發(fā)器與多個連續(xù)的空管測量值相關聯(lián)。
44.根據(jù)權利要求37所述的流量計組件，其中所述空管檢測器進一步適于部分地根據(jù)基于多個電極相對于固定電勢的電勢來檢測空管狀態(tài)。
45.根據(jù)權利要求44所述的流量計組件，其中所述固定電勢包括地。
46.根據(jù)權利要求44所述的流量計組件，其中所述固定電勢包括過程基準。
全文摘要
描述了一種用于測量管中的流體的流速的磁流量計(902)。管道運送流體。磁線圈(310，312)設置成與所述管相鄰，用以在流體中感應磁通量。多個電極(318，320)被設置在所述管內，并且多個電極(318，30)彼此電學隔離。測量電路(332)連接到多個電極(318，320)中的至少一個，并且配置成測量作為橫過多個電極(318，320)的電勢的函數(shù)的流動速率并適于根據(jù)可調測試標準(908)檢測空管狀態(tài)。在一個實施例中，本地操作者接口(910)連接到空管檢測器(904)，用以調節(jié)可調測試標準(908)。
文檔編號G01F23/22GK1914483SQ200480041628
公開日2007年2月14日 申請日期2004年12月10日 優(yōu)先權日2003年12月12日
發(fā)明者羅伯特·K·舒爾茨, 斯考特·羅納德·福斯, 托馬斯·H·俊坎斯 申請人:羅斯蒙德公司