用于确定可流动介质的流动量的方法以及其测量站

技术领域

本发明涉及一种用于确定已经流过测量站的可流动介质的流动量的方法，其中该测量站包括：第一流量测量变换器，该第一流量测量变换器根据第一测量原理工作；以及第二流量测量变换器，该第二流量测量变换器根据第二测量原理工作，其中两个流量测量变换器在每种情况下适于暴露于介质的总流动量，其中流动介质具有可变的状态或状态组合，其与第二流量测量变换器的第二被测值不同地影响第一流量测量变换器的第一被测值的可靠性；其中第一流量测量变换器的第一被测值在介质的第一状态或状态组合下比第二流量测量变换器的第二被测值更可靠，而第二流量测量变换器的第二被测值在介质的第二状态或状态组合下比第一流量测量变换器的第一被测值更可靠。此外，本发明涉及用于执行该方法的测量站。

背景技术

在例如专利申请文件DE 10 2005 046 319 A1中公开的本发明的领域的方法中，当其更可靠时，基于所述第一被测值而确定对流动量的贡献，其中当第二被测值更可靠时，使用所述第二被测值，其中基于第二被测值借助于传递函数而确定对应于第二被测值的对流动量的贡献。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有提高的测量精度的方法以及一种用于执行该方法的测量站。

根据本发明，该目的通过独立权利要求1中限定的方法和独立权利要求14中限定的测量站来实现。

本发明的方法用于确定已经流过测量站的可流动介质的流动量，其中该测量站包括：第一流量测量变换器，该第一流量测量变换器根据第一测量原理工作；以及第二流量测量变换器，该第二流量测量变换器根据第二测量原理工作，其中两个流量测量变换器在每种情况下适于由介质的总流动量流过，其中流动介质具有可变的状态或状态组合，其与第二流量测量变换器的第二被测值不同地影响第一流量测量变换器的第一被测值的可靠性；其中第一流量测量变换器的第一被测值在介质的第一状态或状态组合下比第二流量测量变换器的第二被测值更可靠，而第二流量测量变换器的第二被测值在介质的第二状态或状态组合下比第一流量测量变换器的第一被测值更可靠；其中当其更可靠时，基于所述第一被测值而确定对流动量的贡献，其中当第二被测值更可靠时，使用所述第二被测值，其中借助于在确定第二被测值的时间点处有效的传递函数的版本基于所述第二被测值而确定对应于第二被测值的对流动量的贡献，其中当第一流量测量变换器的被测值更可靠时，确定传递函数的更新的版本，其中根据更新的传递函数对先前基于第二被测值而确定的对流动量的贡献进行后续校正。

本发明的方法尤其可以应用于船舶的加油，即所谓的船舶加油，其中尤其需要对流经测量站的燃油量进行可认证的记录，因为燃油的记录量形成支付的基础。

在本发明的附加改进方案中，第一流量测量变换器包括质量流量测量变换器，该质量流量测量变换器将质量流量被测值记录为第一被测值；其中第二流量测量变换器包括压差测量变换器，其中第二被测值包括压差值，基于该压差值而借助于传递函数来确定质量流量被测值。

虽然质量流量测量变换器在单相介质或气体含量低的液体的情况下具有出色的测量精度和可靠性，但是其可以被较高的气体含量劣化。在此种情况下，基于压差的流量测量被证明是更稳健的替代方案。为了提高测量精度，当将两种测量原理结合在一起时，会不断地更新传递函数。与本发明有关的研究表明，有必要在应用最新的传递函数之后立即检查其有效性，并且在给定情况下，对基于传递函数而确定的流动量进行后续校正。

在本发明的该附加改进方案的实施例中，传递函数还与常数C1成比例，在更新传递函数的情况下凭经验确定该常数C1。

在本发明的该附加改进方案的实施例中，传递函数与形式|dp|

在本发明的该附加改进方案的实施例中，传递函数还与第二项成比例，该第二项随着介质的温度升高而升高，其中第二项尤其随着介质的粘度下降而升高。

在本发明的该附加改进方案的实施例中，传递函数F具有以下形式：F(dp,T)＝C1G(dp)H(T)或F(dp,T)＝C1 G(dp,T)，其中C1为常数，而G和H为压差△p和/或T的函数。

在本发明的该附加改进方案的实施例中，传递函数F具有以下形式：F(△p,T)＝C1dp

F(dp,T)＝C1△p

在本发明的附加改进方案中，为了根据更新的传递函数对基于第二被测值而确定的流动量的先前计算的贡献进行后续校正，使用了校正函数，其中更新的传递函数以权重w输入，而在首次确定贡献的情况下应用的传递函数以权重(1-w)输入，其中w≤1，其中权重w尤其依赖于时间，并且例如随着在记录针对待校正的贡献的第二被测值与传递函数的更新之间的时间分离而减小。

在本发明的附加改进方案中，当第一被测值的波动和/或第一流量测量变换器的辅助被测变量的波动不超过相关的波动极限值时，第一被测值被评估为更可靠。

在本发明的该附加改进方案的实施例中，辅助被测变量包括介质的密度，或质量流量测量变换器的振荡模式的本征频率、介质的粘度或至少一个振荡模式的阻尼和/或质量流量测量变换器的至少一个振荡传感器信号的信噪比。

本发明的测量站包括：第一流量测量变换器，该第一流量测量变换器根据第一测量原理工作；第二流量测量变换器，该第二流量测量变换器根据第二测量原理工作；以及操作和评估电路，该操作和评估电路适于执行本发明的方法。

附图说明

现在将基于附图中示出的实施例的示例而更详细地解释本发明。附图中的各图如下所示：

图1是用于执行本发明的方法的测量站的示例；

图2a是在给船舶加油的情况下记录的被测质量流量M

图2b是图2a的数据的叠加；

图3是基于第一被测值和第二被测值而确定总量的示意图；

图4a是本发明的方法的实施例的示例的流程图；并且

图4b是图4a中示出的实施例的示例的详细视图。

具体实施方式

图1中示出的用于执行本发明方法的测量站1的示例布置在管道10中，介质(尤其是燃料)在所述管道中流动。测量站1包括科里奥利质量流量测量变换器20，该变换器适于除记录质量流量外还记录介质的密度。此种科里奥利质量流量测量变换器20由申请人例如以名称Promass F、Promass Q或Promass X进行生产。科里奥利质量流量测量变换器20包括至少一个两个弯曲、平行延伸的测量管的振荡器22。测量管位于壳体24中，并且可以由振荡器22激励以执行弯曲振荡。可以根据测量管的振荡性能以已知的方式确定介质的密度的质量流量。

在图中示出了具有水平流动方向和向下延伸的测量管弯曲的流量测量变换器20。当然，出于提高可清空性的目的，测量管弯曲也可以向上延伸。同样地，流量测量变换器甚至可以被布置成具有垂直延伸的流动方向。测量站1另外包括用于基于压差的流量测量的布置，其中有利地，科里奥利质量流量测量变换器22布置在两个压力测量点之间，以便形成用于压差测量的节流阀。在实施例的示例中，该布置包括具有第一压力传感器的第一压力测量发送器32和具有第二压力传感器的第二压力测量发送器34，它们之间布置有科里奥利质量流量测量变换器20。压力传感器可以是绝对压力传感器或相对压力传感器。代替两个压力测量发送器，也可以应用具有压差传感器的单个压差测量发送器，该压差传感器经由差压线路或液压传递线路在管道10中的两个压力测量点处可压力接触，所述两个压力测量点之间布置有科里奥利质量流量测量变换器22。

科里奥利质量流量测量变换器20另外包括测量和操作电路26，该测量和操作电路至少适于操作流量测量变换器20以确定质量流量的被测值，并在给定情况下确定密度，并且将已确定的被测值输出至上级单元40。

对于本发明而言，压力测量发送器32、34是直接连接至科里奥利质量流量测量变换器20的测量和操作电路26还是连接至上级单元40并不重要。仅要紧的是记录所需的被测变量并将它们放在一起以便确定流动量。

图2a和图2b中的图形示出了根据时间的质量流量dm/dt(t)，它们一方面被记录为科里奥利质量流量测量变换器的第一被测值M

现在将基于图3而更详细地解释继续进行的方式。

图3的上部是第一测量数据M

在t

从时间点t

现在将呈现合适的传递函数F。F可以与常数C1成比例，该常数在每种情况下都是在更新传递函数F时凭经验确定的。

理论上，在压差测量站处的体积流量或质量流量(视情况而定)与压差△p的平方根成比例，因此dm/dt＝K·|△p|

F(△p,T)＝C1·G(△p)·H(T)。

然后，传递函数F可以尤其具有以下形式：

F(△p,T)＝C1△p

F(dp,T)＝C1 dp

在本发明的附加改进方案中，为了先前计算根据更新的传递函数对基于第二被测值而确定的流动量的贡献进行后续校正，使用校正函数，其中更新的传递函数以权重w输入，而在首次确定贡献的情况下应用的传递函数以权重(1-w)输入，其中w≤1，其中权重w尤其依赖于时间，并且例如随着在记录针对待校正的贡献的第二被测值与传递函数的更新之间的时间分离而减小。例如，w可以表示为

w＝((t

其中t

图4a示出了本发明的方法100的综述。

首先在第一步骤110中，利用两个测量变换器记录被测变量M

在下一步骤120中，借助于当前传递函数F

在下一步骤130中，检查第一被测变量M

在肯定结果的情况下，在下一步骤140中的该方法的第一替代方案中，将第一被测值M

在否定结果的情况下，代替地在下一步骤160中的该方法的第二替代方案中，质量流量基于第二被测值M

m(t)＝m(t-△t)+F

因为确定了针对总量m(t)的新值，所以该方法重新开始于步骤110，以便确定第一被测值和第二被测值。

该方法的第一替代方案140特别包括多个子步骤，如图4b中所示。

首先，在第一子步骤141中，用当前质量流量dm/dt(t)乘以时间间隔△t并添加至总量m(t-△t)的先前值，以便确定总量m(t)的当前值。

然后，在子步骤142中，基于当前第一被测值M

在下一子步骤143中，检查是否存在校正先前确定的总量m(t-△t)的需要。例如紧接在基于第二被测值而确定对流动总量m(t)的贡献之前，并且当在此种情况下应用的传递函数F