(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-06-22
(45)【発行日】2022-06-30
(54)【発明の名称】2つ以上のメータアセンブリ用のメータ電子機器
(51)【国際特許分類】
G01F 1/00 20220101AFI20220623BHJP
G01F 1/84 20060101ALI20220623BHJP
G01F 15/02 20060101ALI20220623BHJP
【FI】
G01F1/00 W
G01F1/84
G01F15/02
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2020082399
(22)【出願日】2020-05-08
(62)【分割の表示】P 2018544881の分割
【原出願日】2016-02-26
【審査請求日】2020-06-05
(73)【特許権者】
【識別番号】500205770
【氏名又は名称】マイクロ モーション インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000556
【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】シェン, カイ
(72)【発明者】
【氏名】マギニス, リチャード エル.
(72)【発明者】
【氏名】ガオ, フォンチョアン
(72)【発明者】
【氏名】リウ, フアン
【審査官】岡田 卓弥
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2014/0202238(US,A1)
【文献】特表2013-536446(JP,A)
【文献】特許第5188666(JP,B2)
【文献】特許第4787618(JP,B2)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G01F 1/00- 9/02
G01F15/00-15/18
G08C15/00-15/12
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
2つ以上のメータアセンブリ(10a、10b)用のメータ電子機器(100)であって、
プロセッサ(110)と、
該プロセッサ(110)に通信可能に連結
され、第1のメータアセンブリ(10a) から第1のセンサ信号(12a)を受信し、第2のメータアセンブリ(10b)から第2のセンサ信号(12b)を受信するように構成された1つ以上の信号プロセッサ(120)と、
第1のメータアセンブリ(10a)に関連する第1の較正係数および第2のメータアセンブリ(10b)に関連する第2の較正係数を記憶したメモリ(130)を備え、
前記プロセッサ(110)は第1の較正係数を用いて第1のセンサ信号(12a)を処理し、第2の較正係数を用いて第2のセンサ信号(12b)を処理する、メータ電子機器(100)。
【請求項2】
前記1つ以上の信号プロセッサ(120)は更に、第1のセンサ信号(12a)及び第2のセンサ信号(12b)をデジタル化するように構成された、請求項
1に記載のメータ電子機器(100)。
【請求項3】
前記1つ以上の信号プロセッサ(120)は更に、第1のメータアセンブリ(10a)に第1の駆動信号(14a)を供給し、第2のメータアセンブリ(10b)に第2の駆動信号(14b)を供給するように構成された、請求項
1又は2に記載のメータ電子機器(100)。
【請求項4】
更に、前記プロセッサ(110)に通信可能に連結された通信ポート(140)を備え、該通信ポート(140)はホストと通信可能に連結された、請求項1乃至
3の何れかに記載のメータ電子機器(100)。
【請求項5】
前記1つ以上の信号プロセッサ(120)は、第1の通信チャネル(112a)を介して第1のセンサ信号(12a)を受信し、第2の通信チャネル(112b)を介して第2のセンサ信号(12b)を受信するように構成された、請求項
1に記載のメータ電子機器(100)。
【請求項6】
第1のセンサ信号(12a)は、第1のメータアセンブリ(10a)内の左ピックオフセンサ(17al、17bl)及び右ピックオフセンサ(17ar、17br)からの信号から構成され、第2のセンサ信号(12b)は、第2のメータアセンブリ(10b)内の左ピックオフセンサ(17al、17bl)及び右ピックオフセンサ(17ar、17br)からの信号から構成される、請求項
1又は5に記載のメータ電子機器(100)。
【請求項7】
更に、前記プロセッサ(110)に通信可能に連結された少なくとも1つのメモリ(130)を備えた、請求項1乃至
6の何れかに記載のメータ電子機器(100)。
【請求項8】
2つ以上のメータアセンブリを作動する方法であって、
第1のメータアセンブリによって供給される第1のセンサ信号を供給するステップと、
第2のメータアセンブリによって供給される第2のセンサ信号を供給するステップと、
メータ電子機器で第1のセンサ信号と第2のセンサ信号を受信するステップを備
え、
該メータ電子機器は、第1のメータアセンブリに関連する第1の較正係数および第2のメータアセンブリに関連する第2の較正係数を記憶したメモリを備え、
該メータ電子機器は、第1の較正係数を用いて第1のセンサ信号(12a)を処理し、第2の較正係数を用いて第2のセンサ信号(12b)を処理するように構成された、方法。
【請求項9】
更に、第1の駆動信号を第1のメータアセンブリに供給するステップと、
第2の駆動信号を第2のメータアセンブリに供給するステップとを備え、
第1の駆動信号と第2の駆動信号はメータ電子機器によって供給される、請求項
8に記載の方法。
【請求項10】
更に、少なくとも1つの信号プロセッサで、第1のセンサ信号及び第2のセンサ信号をデジタル化するステップを備える、請求項
8又は9に記載の方法。
【請求項11】
第1のセンサ信号は第1の通信チャネルを介してメータ電子機器に供給され、第2のセンサ信号は第2の通信チャネルを介してメータ電子機器に供給される、請求項
8乃至10の何れかに記載の方法。
【請求項12】
第1のセンサ信号は、第1のメータアセンブリ内の左ピックオフセンサ及び右ピックオフセンサからの信号から構成され、第2のセンサ信号は、第2のメータアセンブリ内の左ピックオフセンサ及び右ピックオフセンサからの信号から構成される、請求項
8乃至11の何れかに記載の方法。
【請求項13】
2つ以上のメータアセンブリ用のメータ電子機器(100)を備えたシステム(5)であって、
第1のセンサ信号(12a)を付与するように構成された第1のメータアセンブリ(10a)と、
第2のセンサ信号(12b)を付与するように構成された第2のメータアセンブリ(10b)と、
前記第1のメータアセンブリ(10a)と第2のメータアセンブリ(10b)とに通信可能に結合されたメータ電子機器(100)を備
え、
該メータ電子機器(100)は、第1のメータアセンブリ(10a)に関連する第1の較正係数および第2のメータアセンブリ(10b)に関連する第2の較正係数を記憶したメモリ(130)を備え、
該メータ電子機器は、第1の較正係数を用いて第1のセンサ信号(12a)を処理し、第2の較正係数を用いて第2のセンサ信号(12b)を処理するように構成された、システム(5)。
【請求項14】
前記第1のメータアセンブリ(10a)は、供給ライン(SL)内の流体の特性及び特徴の1つを測定するように構成され、前記第2のメータアセンブリ(10b)は、戻りライン(RL)内の流体の特性及び特徴の1つを測定するように構成された、請求項
13に記載のシステム(5)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
以下に記載される実施形態は、メータ電子機器に関し、より詳細には、2つ以上のメータアセンブリ用のメータ電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、振動式デンシトメータやコリオリ式流量計などの振動センサが一般に知られており、またこれらは、流量計の導管を流れる物質に関する質量流量及びその他の情報を測定するために使用されている。例示的なコリオリ式流量計については、米国特許第4109524号明細書、米国特許第4491025号明細書、米国再発行特許第31450号に開示されている。
これらの流量計は、直線形状もしくは湾曲形状の1つ以上の導管を備えるメータアセンブリを有する。たとえば、コリオリ式質量流量計の導管構成はそれぞれ、単純な屈曲、ねじり、又は結合タイプであり得る一連の自然振動モードを有する。各導管が好ましいモードで振動するように、これらを駆動することができる。流量計を通過する流れがないとき、導管に加えられる駆動力により、導管に沿ったすべての点は同じ位相で、又はゼロ流動において測定される時間遅延である小さな「ゼロオフセット」で振動される。
【0003】
物質が導管を流れ始めると、コリオリの力により、導管に沿った各点が異なる位相を有するようになる。たとえば、流量計の入口端部の位相は中央のドライバ位置の位相よりも遅れている一方で、出口の位相は中央のドライバ位置の位相よりも先行している。導管のピックオフが、導管の動きを表す正弦波信号を生成する。ピックオフから出力される信号は、ピックオフ間の時間遅延を判定するために処理される。2つ以上のピックオフ間の時間遅延は、導管を流れる物質の質量流量に比例している。
【0004】
ドライバに接続されたメータ電子機器が、ドライバを作動させ、かつピックオフより受信する信号からプロセス物質の質量流量及び/又は他の特性をも判定するための駆動信号を生成する。ドライバは多くの周知の構成の1つを備えていてもよいが、しかしながら磁
石及び対向する駆動コイルが流量計業界においては大きな成功を収めている。所望の導管振幅及び周波数で導管を振動させるために、交流電流が駆動コイルに通される。このドライバの構成に非常に類似した磁石及びコイルの構成としてピックオフを提供することも、当該技術分野においては知られている。
【0005】
様々な設計制約があるために、多くのシステムでは2つ以上のメータアセンブリを使用している。たとえば、液体天然ガス(LNG)をLNG車両に供給するのに使用されるメータアセンブリでは、LNG貯蔵タンクからLNG車両へと圧送される燃料を測定するために、第1のメータアセンブリを使用してもよい。LNGタンクに戻される燃料を測定するために、第2
のメータアセンブリを使用してもよい。LNGタンクに戻される燃料は、異なる流量、温度
、及び状態などを有する可能性がある。しかし、各メータアセンブリは1つのメータ電子機器を有する。メータ電子機器の数を減らすことは、2つ以上のメータアセンブリを必要とするシステムのコスト及び複雑さを低減することができる。従って、2つ以上のメータアセンブリ用のメータ電子機器に対するニーズがある。
【発明の概要】
【0006】
2つ以上のメータアセンブリ用のメータ電子機器が提供される。実施形態に従って、メータ電子機器は、プロセッサと、該プロセッサに通信可能に連結された1つ以上の信号プロセッサを備えている。該1つ以上の信号プロセッサは第1のメータアセンブリと第2のメータアセンブリに通信可能に連結されるように構成されている。
【0007】
2つ以上のメータアセンブリを作動させる方法が提供される。実施形態に従って、方法は第1のメータアセンブリによって供給される第1のセンサ信号を供給するステップと、
第2のメータアセンブリによって供給される第2のセンサ信号を供給するステップと、メータ電子機器で第1のセンサ信号と第2のセンサ信号を受信するステップを備える。
【0008】
2つ以上のメータアセンブリ用のメータ電子機器を備えたシステムが提供される。実施形態に従って、システムは第1のメータアセンブリと、第2のメータアセンブリと、第1のメータアセンブリと第2のメータアセンブリとに通信可能に結合されたメータ電子機器を備えている。
【0009】
態様
一態様に従って、2つ以上のメータアセンブリ(10a、10b)用のメータ電子機器(100)は
、プロセッサ(110)と、該プロセッサ(110)に通信可能に連結された1つ以上の信号プロセッサ(120)を備え、該1つ以上の信号プロセッサ(120)は第1のメータアセンブリ(10a)と
第2のメータアセンブリ(10b)に通信可能に連結されるように構成されている。
【0010】
好ましくは、前記1つ以上の信号プロセッサ(120)は、第1のメータアセンブリ(10a)から第1のセンサ信号(12a)を受信し、第2のメータアセンブリ(10b)から第2のセンサ信号(12b)を受信するように構成されている。
好ましくは、前記1つ以上の信号プロセッサ(120)は更に、第1のセンサ信号(12a)及び第2のセンサ信号(12b)をデジタル化するように構成されている。
好ましくは、前記1つ以上の信号プロセッサ(120)は更に、第1のメータアセンブリ(10a)に第1の駆動信号(14a)を供給し、第2のメータアセンブリ(10b)に第2の駆動信号(14b)を供給するように構成されている。
【0011】
好ましくは、メータ電子機器(100)は更に、前記プロセッサ(110)に通信可能に連結された通信ポート(140)を備え、該通信ポート(140)はホストと通信可能に連結されている。
好ましくは、前記1つ以上の信号プロセッサ(120)は、第1の通信チャネル(112a)を介
して第1のセンサ信号(12a)を受信し、第2の通信チャネル(112b)を介して第2のセンサ
信号(12b)を受信するように構成されている。
好ましくは、第1のセンサ信号(12a)は、第1のメータアセンブリ(10a)内の左ピックオフセンサ(17al、17bl)及び右ピックオフセンサ(17ar、17br)からの信号から構成され、第2のセンサ信号(12b)は、第2のメータアセンブリ(10b)内の左ピックオフセンサ(17al、17bl)及び右ピックオフセンサ(17ar、17br)からの信号から構成される。
好ましくは、メータ電子機器(100)は更に前記プロセッサ(110)に通信可能に連結された少なくとも1つのメモリ(130)を備えている。
【0012】
一態様に従って、2つ以上のメータアセンブリを作動する方法は、第1のメータアセンブリによって供給される第1のセンサ信号を供給するステップと、第2のメータアセンブリによって供給される第2のセンサ信号を供給するステップと、メータ電子機器で第1のセンサ信号と第2のセンサ信号を受信するステップを備える。
【0013】
好ましくは、方法は更に、第1の駆動信号を第1のメータアセンブリに供給するステップと、第2の駆動信号を第2のメータアセンブリに供給するステップとを備え、第1の駆動信号と第2の駆動信号はメータ電子機器によって供給される。
好ましくは、方法は更に、少なくとも1つの信号プロセッサで、第1のセンサ信号及び第2のセンサ信号をデジタル化するステップを備える。
好ましくは、第1のセンサ信号は第1の通信チャネルを介してメータ電子機器に供給され、第2のセンサ信号は第2の通信チャネルを介してメータ電子機器に供給される。
好ましくは、第1のセンサ信号は、第1のメータアセンブリ内の左ピックオフセンサ及
び右ピックオフセンサからの信号から構成され、第2のセンサ信号は、第2のメータアセンブリ内の左ピックオフセンサ及び右ピックオフセンサからの信号から構成される。
【0014】
一態様に従って、2つ以上のメータアセンブリ用のメータ電子機器(100)を備えたシス
テム(5)は、第1のメータアセンブリ(10a)と、第2のメータアセンブリ(10b)と、前記第
1のメータアセンブリ(10a)と第2のメータアセンブリ(10b)とに通信可能に結合されたメータ電子機器(100)を備える。
【0015】
好ましくは、前記第1のメータアセンブリ(10a)は、供給ライン(SL)内の流体の特性及
び特徴の1つを測定するように構成され、前記第2のメータアセンブリ(10b)は、戻りラ
イン(RL)内の流体の特性及び特徴の1つを測定するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【0016】
同じ符号は全ての図面上の同じ要素を表す。図面は必ずしも縮尺通りでないことは理解されるだろう。
【
図1】2以上のメータアセンブリ用のメータ電子機器100を含む二重の振動式センサシステム5を示す。
【
図2】2以上のメータアセンブリ用のメータ電子機器100を含む二重の振動式センサシステム5を示す。
【
図4】2以上の振動式センサ用のメータ電子機器を作動する方法400を示す。
【発明を実施するための形態】
【0017】
図1~
図4及び以下の説明は特定の実施例を記載して、2以上のメータアセンブリ用のメータ電子機器の実施形態における最良の形態を創出かつ使用する方法を当業者に教示する。本発明の原理を教示することを目的として、いくつかの従来の態様を簡略化又は省略している。当業者は、これらの実施例の変形例が本明細書の範囲内にあることを理解する。当業者であれば、以下に説明する特徴を様々な方法で組み合わせて、2以上のメータアセンブリ用のメータ電子機器の複数の変形例を形成できることを理解する。結果として、以下に説明する実施形態は後述する特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲及びその均等物によってのみ限定される。
【0018】
2つ以上の振動式センサ用のメータ電子機器は、2つ以上のメータアセンブリと通信するように構成される。メータ電子機器は、1つまたは複数の信号プロセッサに通信可能に結合されたプロセッサを含む。1つまたは複数の信号プロセッサは、第1のメータアセンブリ及び第2のメータアセンブリに通信可能に結合するように構成される。メータ電子機器は、第1の通信チャネルを介して第1のメータアセンブリに通信可能に結合され、第2の通信チャネルを介して第2のメータアセンブリに通信可能に結合される。第1及び第2の通信チャネルは、センサ信号、駆動信号、温度信号、及び/又は他の信号を通信するよ
うに構成される。従って、2つ以上のメータアセンブリを制御するために、1つだけのメータ電子機器が使用され、2つのメータ電子機器を使用することに関連するコストを低減することができる。
【0019】
図1は、2以上のメータアセンブリ用のメータ電子機器100を含む二重の振動式センサ
システム5を示す。
図1に示すように、二重の振動式センサシステム5は第1の振動式センサ5a及び第2の振動式センサ5bを備える。第1及び第2の振動式センサ5a、5bは、メータ電子機器100ならびに第1及び第2のメータアセンブリ10a、10bで夫々構成されている。
【0020】
メータ電子機器100は、第1及び第2の一組のリード線11a、11bを介して、第1及び第
2のメータアセンブリ10a、10bに通信可能に結合されている。第1及び第2の一組のリード
線11a、11bは、メータ電子機器100の第1及び第2の通信ポート27a、27bに結合されている
(たとえば、装着又は取り付けられているなど)。第1及び第2の一組のリード線11a、11bはまた、第1及び第2のメータアセンブリ10a、10b上の第1及び第2の通信ポート7a、7bを介して、第1及び第2のメータアセンブリ10a、10bに結合されている。メータ電子機器100は
、経路26を介してホストに情報を提供するように構成されている。第1及び第2のメータアセンブリ10a、10bを、流管を包囲するケースと共に示している。メータ電子機器100なら
びに第1及び第2のメータアセンブリ10a、10bについては、
図2及び
図3を参照しながら以下により詳細に説明する。
【0021】
引き続き
図1を参照すると、第1及び第2の振動式センサ5a、5bを、たとえば供給ラインSL及び戻りラインRLの流量差及び/又は総流量を計算するために使用することができる。より具体的には、流体がタンクから液体状態で供給され、その後タンクに気体状態で戻されるような低温用途に二重の振動式センサシステム5を採用してもよい。1つの例示的な低温用途において、第1のメータアセンブリ10aは、LNGをLNGディスペンサLDに供給する供給ラインSLの一部であってもよく、また第2のメータアセンブリ10bは、LNGディスペンサLDからの戻りラインRLの一部であってもよい。第2のメータアセンブリ10bを流れる総流
量を第1のメータアセンブリ10aを流れる総流量から引いて、LNG車両に供給されるLNGの
総量を決定することができる。二重の振動式センサシステム5を他の用途に採用できるこ
とを示すために、供給ラインSL及び戻りラインRLを備えるこの例示的な用途について破線で示している。更に水素などの他の低温流体を使用してもよい。ここでも理解できるように、記載した実施形態及び他の実施形態においてはメータ電子機器100によって計算を実
行でき、以下でこれについてより詳細に説明する。
【0022】
図2は、2以上のメータアセンブリ用のメータ電子機器100を含む二重の振動式センサ
システム5を示す。
図2に示すように、二重の振動式センサシステム5は、
図1を参照しな
がら説明した第1の振動式センサ5a及び第2の振動式センサ5bを備える。分かり易くする
ために、メータ電子機器100ならびに第1及び第2のメータアセンブリ10a、10b上のケース
を示していない。第1及び第2のメータアセンブリ10a、10bは、プロセス物質の質量流量及び密度に反応する。メータ電子機器100は、第1及び第2の一組のリード線11a、11bを介し
て第1及び第2のメータアセンブリ10a、10bに接続されて、密度と、質量流量と、温度情報とを、他の情報と共に経路26を経由して提供する。コリオリ式流量計構造体を記載しているが、振動式導管デンシトメータ、音叉式デンシトメータ、粘度計等として、本発明を実施できることは当業者には明らかである。
【0023】
第1及び第2のメータアセンブリ10a、10bは、一対の平行導管13a、13a'及び13b、13b'と、第1及び第2の駆動機構18a、18bと、温度センサ19a、19bと、左右一対のピックオフセンサ17al、17ar及び17bl、17brとを備える。一対の導管13a、13a'及び13b、13b'の各々は、導管13a、13a'及び13b、13b'の長さに沿って2つの対称位置で湾曲し、かつそれらの
長さ全体にわたって本質的に平行である。導管13a、13a'及び13b、13b'は、駆動機構18a
、18bによってそれぞれの曲げ軸線を中心として反対方向に、また流量計の第1の位相外れ曲げモードと呼ばれるモードで駆動される。駆動機構18a、18bは、導管13a'、13b'への磁石の取付け、導管13a、13bへの対向コイルの取付けを行うこと、及び導管13a、13a'及び13b、13b'を両方とも振動させるためにそこに交流電流を流すなどの多くの構成のいずれか1つを備えていてもよい。メータ電子機器100によって、適切な駆動信号が駆動機構18a、18bに印加される。
【0024】
第1及び第2の振動式センサ5a、5bを初期に較正することができ、ゼロオフセットΔT
0と共に流量較正係数FCFを生成することができる。使用時には、ピックオフによって測定
される時間遅延ΔTからゼロオフセットΔT
0を引いたものを流量較正係数FCFに乗算して、質量流量
【数1A】
を生成することができる。流量較正係数FCF及びゼロオフセットΔT
0を利用する質量流量
の方程式の例を、方程式(1)によって記載する。
【数1】
方程式中、
【数1B】
=質量流量
FCF=流量較正係数
ΔT
measured=測定される時間遅延
ΔT
0=初期のゼロオフセット、となっている。
【0025】
温度センサ19a、19bは導管13a'、13b'に取り付けられ、導管13a'、13b'の温度を連続的に測定する。導管13a'、13b'の温度、したがって所与の電流に対して温度センサ19a、19bに出現する電圧は、導管13a'、13b'を通過する物質の温度によって決定される。メータ電子機器100が温度センサ19a、19bに出現する温度依存電圧を使用して、導管温度の何らか
の変化による導管13a'、13b'の弾性率の変化を補償してもよい。図示の実施形態では、温度センサ19a、19bは測温抵抗体(RTD)である。本明細書に記載する実施形態ではRTDセンサを使用しているが、別の実施形態ではサーミスタ、熱電対などの他の温度センサを使用してもよい。
【0026】
メータ電子機器100は第1及び第2の一組のリード線11a、11bを介して、左右の第1及び第2のピックオフセンサ17al、17ar及び17bl、17brからの左右センサ信号と、第1及び第
2の温度センサ19a、19bからの温度信号とを受信する。メータ電子機器100は駆動機構18a、18bに駆動信号を供給し、かつ第1及び第2の一対の導管13a、13a'及び13b、13b'を振
動させる。メータ電子機器100は左右のセンサ信号及び温度信号を処理して、第1及び/又は第2のメータアセンブリ10a、10bを通過する物質の質量流量及び密度を計算する。この情報は他の情報と共に、経路26を介して信号としてメータ電子機器100によって印加され
る。
【0027】
ここで理解できるように、
図1及び
図2に示す二重の振動式センサシステム5は2つの
メータアセンブリ10a、10bのみを備えるが、3つ以上のメータアセンブリを備えるシステムで二重の振動式センサシステム5を使用してもよい。たとえば、メータ電子機器を、3
つ以上のメータアセンブリと通信するように構成してもよい。そのような構成では、二重の振動式センサシステム5はメータ電子機器の一部であってもよく、また3つ以上のメー
タアセンブリのうちの2つであってもよい。
【0028】
メータ電子機器
図3は、メータ電子機器100のブロック図を示す。
図3に示すように、メータ電子機器100は第1及び第2のメータアセンブリ10a、10bに通信可能に結合されている。
図1を参照
しながら上述したように、第1及び第2のメータアセンブリ10a、10bは、左右の第1及び第2のピックオフセンサ17al、17ar及び17bl、17brと、駆動機構18a、18bと、温度センサ19a、19bとを備え、これらは第1及び第2の一組のリード線11a、11bを介し、第1及び第2の通信チャネル112a、112bと第1及び第2のI/Oポート160a、160bとを経由してメータ電
子機器100に通信可能に結合されている。
【0029】
メータ電子機器100は、リード線11a、11bを介して第1及び第2の駆動信号14a、14bを
供給する。より具体的には、メータ電子機器100は、第1のメータアセンブリ10a内の第1の駆動機構18aに第1の駆動信号14aを供給する。メータ電子機器100はまた、第2のメータアセンブリ10b内の第2の駆動機構18bに第2の駆動信号14bを供給するように構成されて
いる。さらに、第1及び第2のセンサ信号12a、12bが第1及び第2のメータアセンブリ10a、10bによってそれぞれ供給される。より具体的には、図示の実施形態では、第1のセン
サ信号12aは第1のメータアセンブリ10a内の左右の第1のピックオフセンサ17al、17arによって供給される。第2のセンサ信号12bは、第2のメータアセンブリ10b内の左右の第2のピックオフセンサ17bl、17brによって供給される。ここで理解できるように、第1及び第2のセンサ信号12a、12bは、第1及び第2の通信チャネル112a、112bを介してメータ電子機器100にそれぞれ供給される。
【0030】
メータ電子機器100は、1つ以上の信号プロセッサ120及び1つ以上のメモリ130に通信
可能に結合されたプロセッサ110を備える。プロセッサ110はまた、ユーザインタフェース30に通信可能に結合されている。プロセッサ110は、通信ポート140を介し、経路26を経由してホストと通信可能に結合され、かつ電力ポート150を介して電力を受け取る。プロセ
ッサ110はマイクロプロセッサであってもよいが、任意の適切なプロセッサを使用しても
よい。たとえば、プロセッサ110はマルチコアプロセッサ、シリアル通信ポート、周辺イ
ンタフェース(たとえば、シリアル周辺インタフェース)、オンチップメモリ、I/Oポー
トなどのサブプロセッサで構成されてもよい。これら及び他の実施形態では、プロセッサ110は、デジタル化信号などの受信及び処理された信号に対する動作を実行するように構
成されている。
【0031】
プロセッサ110は、1つ以上の信号プロセッサ120からデジタル化センサ信号を受信してもよい。プロセッサ110はまた、第1又は第2のメータアセンブリ10a、10bなどにおける
流体の位相差や特性などの情報を提供するように構成されている。プロセッサ110は通信
ポート140を介してホストに情報を提供してもよい。プロセッサ110はまた、1つ以上のメ
モリ130と通信して、1つ以上のメモリ130内にある情報を受信及び/又は格納するように構成されてもよい。たとえば、プロセッサ110は、1つ以上のメモリ130から較正係数及び
/又はメータアセンブリのゼロ点(たとえば、ゼロ流動のときの位相差)を受信してもよい。較正係数及び/又はメータアセンブリのゼロ点の各々は、第1及び第2の振動式センサ5a、5b及び/又は第1及び第2のメータアセンブリ10a、10bにそれぞれ関連付けられてもよい。プロセッサ110は較正係数を使用して、1つ以上の信号プロセッサ120から受信したデジタル化センサ信号を処理してもよい。
【0032】
1つ以上の信号プロセッサ120を、第1及び第2のエンコーダ/デコーダ(CODEC)122
、124とアナログ-デジタル変換器(ADC)126とで構成されたものとして示している。1
つ以上の信号プロセッサ120はアナログ信号を調整し、調整されたアナログ信号をデジタ
ル化し、かつ/もしくはデジタル化信号を供給してもよい。第1及び第2のCODEC122、124
は、左右の第1及び第2のピックオフセンサ17al、17ar及び17bl、17brから左右のセンサ信号を受信するように構成されている。第1及び第2のCODEC122、124はまた、第1及び第2
の駆動機構18a、18bに第1及び第2の駆動信号14a、14bを供給するように構成されている。別の実施形態では、より多くの、又はより少ない信号プロセッサを使用してもよい。たとえば、第1及び第2のセンサ信号12a、12bと第1及び第2の駆動信号14a、14bとに対して、単一のCODECを使用してもよい。更に又はこれに代えて、2つのADCが1つのADCの代
わりに用いられ得る。
【0033】
図示の実施形態では、1つ以上のメモリ130は読み出し専用メモリ(ROM)132と、ラン
ダムアクセスメモリ(RAM)134と、強誘電体ランダムアクセスメモリ(FRAM(登録商標))136とで構成されている。しかしながら、別の実施形態では、1つ以上のメモリ130はより
多くの、又はより少ないメモリで構成されてもよい。付加的に又は代替的に、1つ以上の
メモリ130は異なるタイプのメモリ(たとえば、揮発性、不揮発性など)で構成されても
よい。たとえば、FRAM(登録商標)136の代わりに一例として、消去可能プログラマブル読
み出し専用メモリ(EPROM)などの異なるタイプの不揮発性メモリを使用してもよい。
【0034】
ここでも理解できるように、
図3に示す二重の振動式センサシステム5は2つのメータ
アセンブリ10a、10bのみを備えているが、二重の振動式センサシステム5を3つ以上のメ
ータアセンブリを備えるシステムで使用してもよい。例えば、メータ電子機器を、3つ以上のメータアセンブリと通信するように構成してもよい。そのような構成では、二重の振動式センサシステム5はメータ電子機器の一部であってもよく、また3つ以上のメータア
センブリのうちの2つであってもよい。
【0035】
従って、メータ電子機器100は、第1及び第2のセンサ信号12a、12bをアナログ信号か
らデジタル信号に変換するように構成される。メータ電子機器100はまた、デジタル化さ
れたセンサ信号を処理して、第1及び第2のメータアセンブリ10a、10b内の流体の特性を決定するように構成される。例えば、一実施形態にて、メータ電子機器100は、第1及び
第2のメータアセンブリ10a、10b内の左右のピックオフセンサ17a1,17a1及び17b1、17b1
の間の第1及び第2の位相差を夫々決定することができる。例示的な方法は、
図4を参照して以下により詳細に説明される。
【0036】
方法
図4は、2以上の振動式センサ用のメータ電子機器をを作動する方法400を示す。ステ
ップ410にて、方法400は、第1のセンサ信号を供給し、該第1のセンサ信号は第1のメー
タアセンブリによって付与される。ステップ420にて、第2のセンサ信号が供給され、該
第2のセンサ信号は第2のメータアセンブリによって付与される。第1及び第2のメータアセンブリは、
図1-
図3を参照して上記した第1及び第2のメータアセンブリ10a、10b
である。ステップ430にて、第1及び第2のセンサ信号はメータ電子機器で受信され、メ
ータ電子機器は
図2及び
図3を参照して上記したメータ電子機器100である。
【0037】
第1及び第2のセンサ信号12a、12bは、メータ電子機器100内の1つまたは複数の信号プロセッサ120に供給される。例えば、第1及び第2のメータアセンブリ10a、10bは、第1
及び第2のセンサ信号12a、12bを第1及び第2のCODEC122,124に提供する。第1及び第2のセンサ信号12a、12bは、アナログ形式(例えば、連続的に変化する電圧および/または
電流)であるが、任意の適切な信号が供給され得る。
【0038】
更なるステップが実行される。例えば、メータ電子機器100は、第1及び第2の駆動信
号14a、14bを第1及び第2のメータアセンブリ10a、10bに供給することができる。特に、プロセッサ110は、1つ以上の信号プロセッサ120に信号を供給する。プロセッサ110によ
って供給される信号は、第1及び第2のメータアセンブリ10a、10bに供給される駆動信号の1つまたは複数のパラメータ(例えば、振幅、周波数、位相角など)を制御することが
できる。1つまたは複数の信号プロセッサ120は、プロセッサ110によって供給される信号を受信し、プロセッサ110によって供給される信号に基づいて、第1及び第2の駆動信号14a、14bを供給することができる。
【0039】
例えば、プロセッサ110は、第1及び第2のCODEC122,124に所望の第1及び第2の振幅
及び位相角を提供することができる。第1及び第2のCODEC122,124は、第1及び第2のセンサ信号12a、12bを受信し、デジタル化することができる。デジタル化された第1及び第2のセンサ信号12a、12bは、プロセッサ110によって供給される第1及び第2の所望の振
幅及び位相角と同じになるように夫々調整され得る。第1の振幅及び/又は位相角は、第
2の振幅及び/又は位相角とは異なっていてもよい。例えば、第1の駆動信号14aの振幅は、第2の駆動信号14bの振幅よりも小さくてもよい。
【0040】
第1及び第2のセンサ信号12a、12bはまた、第1及び第2の振動センサ5a、5b内の流体の特性を決定するために処理される。例えば、メータ電子機器100は、第1のセンサ信号12aを受信し、第1のメータアセンブリ10a内の流体の特性及び/又は特性を決定することができる。一実施形態では、第1のセンサ信号12aは、第1のメータアセンブリ10a内の左右のピックオフセンサ17a1,17a1,17b1,17brによって供給される信号から構成される。従っ
て、メータ電子機器100は、左及び右のピックオフセンサ17a1,17a1及び17b1、17b1から受信した信号を比較して、第1のメータアセンブリ10a内の導管13a、13a'間の位相差を決定することができる。位相差は、第1のメータアセンブリ10a内の流体の特性(例えば、密
度、温度、状態など)及び/又は特徴(例えば、流量、位相比、気泡サイズなど)を決定
するために使用され得る。第2のメータアセンブリ10b内の流体の特性及び/又は特徴も同様に決定されてもよい。
【0041】
例示的な実施形態において、流体の特徴は第1のメータアセンブリ10aを通る流体の流
量である。流量は、位相差又は時間遅延に較正係数(例えば、流量較正係数(FCF))を
乗算することによって、上記のように与えられた位相差又は時間遅延から決定することができる。メータのゼロは、較正係数と乗算される前に、位相差又は時間遅延から減算されてもよい。較正係数は、各第1及び第2の振動式センサ5a、5b及び/又は第1及び第2の
メータアセンブリ10a、10bに関連する。従って、流量は、各第1及び第2のメータアセンブリ10a、10bの流体について計算され得る。
【0042】
一定の期間に亘る全質量流量も計算され得る。例えば、各第1及び第2のメータアセンブリ10a、10bの一定期間に亘る全質量流量は、その期間に亘る質量流量を積分することによって計算され得る。第1のメータアセンブリ10aの全質量流量は、第2のメータアッセ
ンブリ10bの全質量流量と異なっていてもよい。例えば、第1のメータアセンブリ10aは、液体天然ガスをLNGディスペンサに供給する供給ラインの一部であってもよい。第2のメ
ータアセンブリ10bは、ガス状の天然ガスをLNGディスペンサーから除去する戻りラインの一部であってもよい。従って、LNGが分配されるので、第1のメータアセンブリ10aを通る総質量流量は、第2のメータアセンブリ10bを通る全質量流量とは異なる。
【0043】
動作において、メータ電子機器100は、第1及び第2のセンサ信号12a、12bを受信する
。第1及び第2のセンサ信号12a、12bは、第1及び第2のメータアセンブリ10a、10b内の左右のピックオフセンサ17a1,17a1及び17b1、17b1によって提供される信号を含む。左右
のピックオフセンサ17a1,17a1,17b1,17b1からの信号を用いて、第1及び第2のセンサ信
号12a、12bの位相差を算出することができる。位相差を使用して、メータ電子機器100は
、例えば、第1及び第2のメータアセンブリ10a、10bの夫々を通る質量流量を計算することができる。
【0044】
上記したように、メータ電子機器100は、第1及び第2のメータアセンブリ10a、10b、10aの夫々を通る総質量流量を計算することができる。メータ電子機器はまた、例えば、分配された流体の総質量を決定するために、第1及び第2のメータアセンブリ10a、10bを通る全質量流量を比較することもできる。例えば、第1のメータアセンブリ10aがLNGディスペンサへの供給ラインの一部であり、第2のメータアセンブリ10bが戻りラインの一部で
ある前述の例では、分配されたLNGの総量は、第1のメータアセンブリ10aを通る全質量流量から第2のメータアセンブリ10bを通る全質量流量を差し引くことによって計算され得
る。従って、LNGディスペンサによって分配される総質量が決定され得る。
【0045】
上記の実施形態は、2以上のメータアセンブリ用のメータ電子機器を付与する。例えば、メータ電子機器100は、第1及び第2のメータアセンブリ10a、10bに通信可能に結合さ
れる。メータ電子機器100は、第1及び第2のメータアセンブリ10a、10bを通って流れる
流体の特性及び/又は特徴を制御および決定することができる。2つのメータアセンブリ
を通る流体の特性及び/又は特徴を制御及び決定するために1つのメータ電子機器が使用
されるので、2つ以上のメータアセンブリの各々にメータ電子機器を使用することに関連するコストを回避することができる。
【0046】
上記の実施形態の詳細な説明は、本出願の範囲内にあるべき、本発明者らによって企図されているすべての実施形態の包括的な説明ではない。事実、当業者であれば、上述した実施形態の特定の要素は、さらなる実施形態を作成するために様々に組み合わせ、又は、なくすことができ、そのようなさらなる実施形態が本出願の範囲及び教示の中に入ることは認識されよう。上述した実施形態は、本発明の範囲及び教示内の追加の実施形態を作成するために全体的に又は部分的に組み合わせることができることも、当業者には諒解されよう。
このように、特定の実施形態が説明の目的で記載されているが、関連技術の熟練者が認識するように、種々の均等な修正が本記載の範囲内で可能である。ここに付与された開示は2つ以上のメータアセンブリ用の他のメータ電子機器に適用され得て、上記の記載及び添付の図面に示す実施形態に適用されるのではない。従って、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲から決定されるべきである。