特表 2024-521359 振動計のゼロ検証のためのゼロ検証基準の選択

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-05-31

(54)【発明の名称】振動計のゼロ検証のためのゼロ検証基準の選択

(51)【国際特許分類】

   G01F 25/10 20220101AFI20240524BHJP

   G01F 1/84 20060101ALI20240524BHJP

【ＦＩ】

G01F25/10 Z

G01F1/84

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023574432

(86)(22)【出願日】2021-06-02

(85)【翻訳文提出日】2024-01-30

(86)【国際出願番号】 US2021035361

(87)【国際公開番号】W WO2022255999

(87)【国際公開日】2022-12-08

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【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】弁理士法人有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】バトラー， マーク アラン

(72)【発明者】

【氏名】パタン， アンドリュー ティモシー

【テーマコード（参考）】

2F035

【Ｆターム（参考）】

2F035HA03

2F035JA02

(57)【要約】

振動計（5）のゼロ検証を実行するためのゼロ検証基準を選択するためのメータ電子機器（20）が提供される。メータ電子機器（20）は、流体を収容するセンサアセンブリ（10）に通信可能に結合されたインターフェース（401）と、インターフェース（401）に通信可能に結合された処理システム（402）とを備える。処理システム（402）は、流体の特性を決定し、流体の特性に基づいて、センサアセンブリ（10）のゼロ検証基準値を選択するように構成される。
【選択図】 図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

振動計（5）のゼロ検証を実行するためのゼロ検証基準を選択するためのメータ電子機器（20）であって、
流体を収容するセンサアセンブリ（10）に通信可能に結合されたインターフェース（401）と、
前記インターフェース（401）に通信可能に結合された処理システム（402）であって、
流体の特性を決定し、
前記流体の特性に基づいて、前記センサアセンブリ（10）のゼロ検証基準値を選択するように構成される、処理システム（402）と
を備える、メータ電子機器（20）。

【請求項2】

前記流体の特性を決定するように構成された前記処理システム（402）が、前記流体の密度および相のうちの少なくとも一方を決定するように構成された前記処理システム（402）を備える、請求項1に記載のメータ電子機器（20）。

【請求項3】

前記流体の前記相を決定するように構成された前記処理システム（402）が、前記流体のパラメータを決定し、前記流体の前記パラメータに基づいて前記流体の前記相を決定するように構成された前記処理システム（402）を備える、請求項1に記載のメータ電子機器（20）。

【請求項4】

前記流体の前記相を決定するように構成された前記処理システム（402）が、前記流体の前記相が気体および液体のうちの一方であると決定するように構成された前記処理システム（402）を備え、前記流体が単相流体である、請求項1に記載のメータ電子機器（20）。

【請求項5】

前記流体の前記特性に基づいて、前記センサアセンブリ（10）の前記ゼロ検証基準を選択するように構成された前記処理システム（402）が、2つ以上のゼロ検証基準から前記ゼロ検証基準を選択するように構成された前記処理システム（402）を備える、請求項1に記載のメータ電子機器（20）。

【請求項6】

前記2つ以上のゼロ検証基準のうちの1つが、前記流体が気体であることと関連付けられ、前記2つ以上のゼロ検証基準のうちの別のものが、前記流体が液体であることと関連付けられる、請求項5に記載のメータ電子機器（20）。

【請求項7】

振動計のゼロ検証を実行するためのゼロ検証基準を選択する方法であって、
センサアセンブリ内に流体を収容することと、
流体の特性を決定することと、
前記流体の前記特性に基づいて、前記センサアセンブリのゼロ検証基準値を選択することと
を含む、方法。

【請求項8】

前記流体の前記特性を決定することが、前記流体の密度および相のうちの少なくとも一方を決定することを含む、請求項7に記載のメータ電子機器（20）。

【請求項9】

前記流体の前記相を決定することが、前記流体のパラメータを決定することと、前記流体の前記パラメータに基づいて前記流体の前記相を決定することとを含む、請求項7に記載のメータ電子機器（20）。

【請求項10】

前記流体の前記相を決定することが、前記流体の前記相が気体および液体のうちの一方であると決定することを含み、前記流体が単相流体である、請求項7に記載のメータ電子機器（20）。

【請求項11】

前記流体の前記特性に基づいて、前記センサアセンブリの前記ゼロ検証基準を選択することが、2つ以上のゼロ検証基準から前記ゼロ検証基準を選択することを含む、請求項7に記載のメータ電子機器（20）。

【請求項12】

前記2つ以上のゼロ検証基準のうちの1つが、前記流体が気体であることと関連付けられ、前記2つ以上のゼロ検証基準のうちの別のものが、前記流体が液体であることと関連付けられる、請求項7に記載のメータ電子機器（20）。

【請求項13】

ゼロ検証を実行するためのゼロ検証基準を選択することができる振動計（5）であって、
流体を収容するセンサアセンブリ（10）と、
前記センサアセンブリ（10）に通信可能に結合されたメータ電子機器（20）であって、請求項1から6のいずれか一項に記載のメータ電子機器（20）と
を備える、振動計（5）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

以下に説明する実施形態は、振動計の動作を検証することに関し、より詳細には、振動計のゼロ検証のためのゼロ検証基準を選択することに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、コリオリ質量流量計、液体密度計、気体密度計、液体粘度計、気体／液体比重計、気体／液体相対密度計、および気体分子量計などの振動計が一般に知られており、流体の特性を測定するために使用される。一般に、振動計は、センサアセンブリおよびメータ電子機器を備える。センサアセンブリ内の材料は、流動または静止していてもよい。振動計は、センサアセンブリ内の材料の質量流量、密度、または他の特性を測定するために使用され得る。

【0003】

材料のそのような流体特性を測定するために、振動計は、基準ゼロ流量値を使用する必要があり得る。基準ゼロ流量値は、測定された特性のゼロ流量値と同等であり得る。実際の非ゼロ特性は、基準ゼロ流量値からのスケーリングされたまたはスケーリングされていない差分として定量化され得る。理解されることができるように、実際の非ゼロ特性の正確な測定は、正確な基準ゼロ流量値に依存し得る。ゼロ較正を用いて正確な基準ゼロ流量値が決定され得る。基準ゼロ流量値の精度は、ゼロ検証によって検証され得る。ゼロ較正およびゼロ検証は、任意の測定値がゼロ流量値（例えば、ゼロ流量）を有する特性を反映すると正しく仮定されることができるように、振動計を流体的に絶縁することによって実行され得る。

【0004】

図1は、振動計5のゼロ検証およびゼロ較正を実行することができるシステム1を示している。図1に示すように、システム1は、メータ入口ブロック弁2aおよびメータ出口ブロック弁2bから構成される。メータ入口および出口ブロック弁2a、2bは、流体の流れを防止するように構成される。したがって、振動計5を通る流体の流れはゼロであり得る。バイパス入口管3a、バイパス遮断弁3b、およびバイパス出口管3cからなる流体バイパスループ3も示されている。バイパス入口管3a、バイパス遮断弁3b、およびバイパス出口管3cは、バイパス遮断弁3bが開いている場合に流体が振動計5をバイパスすることを可能にするように構成される。振動計5の上流には、ブローダウン弁ポート4aおよびサーモウェルポート4bがある。

【0005】

ゼロ検証およびゼロ較正中、メータ入口および出口ブロック弁2a、2bは閉鎖され、それによって振動計5を通る流体の流れを防止する。これは、振動計5のゼロ流量状態と呼ばれることがある。ゼロ流量検証およびゼロ較正中に、振動計5は、流体のゼロ流量に関連する値であり得る1つ以上のゼロ流量値を測定し得る。コリオリメータでは、ゼロ流量値は、振動計5がゼロ流量状態にあるときのセンサ信号間の時間遅延または位相差であり得る。

【0006】

振動計5は、基準ゼロ流量値を使用して、振動計5を通る流体の流量を計算し得る。ゼロ較正中、振動計5は、基準値を計算するために使用されることができる1つ以上のゼロ流量値を決定し得る。ゼロ検証中に、振動計5は、1つ以上のゼロ流量値を基準と比較して、基準ゼロ流量値を使用して流体の流量が計算されることができるかどうかを決定し得る。基準ゼロ流量値が許容可能でない場合、ゼロ較正が実行され得る。

【0007】

予め決定された基準ゼロ流量値が1つ以上のゼロ流量値と比較されて、基準ゼロ流量値が使用されて流体の流量を計算し得るかどうかを決定し得る。そのような比較は、ゼロ検証基準を使用して、ゼロ較正が実行されるべきかどうかを決定し得る。しかしながら、ゼロ検証基準は、特定のプロセスに適していない場合がある。さらに、様々なプロセスがある場所で使用されてもよく、これは流量測定において様々な程度の精度を必要とし得る。したがって、振動計のゼロ流量検証のためのゼロ検証基準を選択する必要がある。

【発明の概要】

【0008】

振動計のゼロ検証を実行するためのゼロ検証基準を選択するためのメータ電子機器が提供される。実施形態によれば、メータ電子機器は、流体を収容するセンサアセンブリに通信可能に結合されたインターフェースと、インターフェースに通信可能に結合された処理システムとを備える。処理システムは、流体の特性を決定し、流体の特性に基づいて、センサアセンブリのゼロ検証基準値を選択するように構成される。

【0009】

振動計のゼロ検証を実行するためのゼロ検証基準を選択する方法は、センサアセンブリに流体を収容することと、流体の特性を決定することと、流体の特性に基づいて、センサアセンブリのゼロ検証基準値を選択することとを含む。

【0010】

ゼロ検証を実行するためのゼロ検証基準を選択することができる振動計（5）は、流体を収容するセンサアセンブリ（10）と、センサアセンブリ（10）に通信可能に結合されたメータ電子機器（20）とを備える。

【0011】

態様
一態様によれば、振動計のゼロ検証を実行するためのゼロ検証基準を選択するためのメータ電子機器であって、流体を収容するセンサアセンブリに通信可能に結合されたインターフェースと、インターフェースに通信可能に結合された処理システムとを備える、メータ電子機器。処理システムは、流体の特性を決定し、流体の特性に基づいて、センサアセンブリのゼロ検証基準値を選択するように構成される。

【0012】

好ましくは、流体の特性を決定するように構成された処理システムは、流体の密度および相のうちの少なくとも一方を決定するように構成された処理システムを備える。

【0013】

好ましくは、流体の相を決定するように構成された処理システムは、流体のパラメータを決定し、流体のパラメータに基づいて流体の相を決定するように構成された処理システムを備える。

【0014】

好ましくは、流体の相を決定するように構成された処理システムは、流体の相が気体および液体のうちの一方であると決定するように構成された処理システムを備え、流体は単相流体である。

【0015】

好ましくは、流体の特性に基づいて、センサアセンブリのゼロ検証基準を選択するように構成された処理システムは、2つ以上のゼロ検証基準からゼロ検証基準を選択するように構成された処理システムを備える。

【0016】

好ましくは、2つ以上のゼロ検証基準のうちの1つは、流体が気体であることと関連付けられ、2つ以上のゼロ検証基準のうちの別のものは、流体が液体であることと関連付けられる。

【0017】

一態様によれば、振動計のゼロ検証を実行するためのゼロ検証基準を選択する方法は、センサアセンブリに流体を収容することと、流体の特性を決定することと、流体の特性に基づいて、センサアセンブリのゼロ検証基準値を選択することとを含む。

【0018】

好ましくは、流体の特性を決定することは、流体の密度および相のうちの少なくとも一方を決定することを含む。

【0019】

好ましくは、流体の相を決定することは、流体のパラメータを決定することと、流体のパラメータに基づいて流体の相を決定することとを含む。

【0020】

好ましくは、流体の相を決定することは、流体の相が気体および液体のうちの一方であると決定することを含み、流体は単相流体である。

【0021】

好ましくは、流体の特性に基づいて、センサアセンブリのゼロ検証基準を選択することは、2つ以上のゼロ検証基準からゼロ検証基準を選択することを含む。

【0022】

好ましくは、2つ以上のゼロ検証基準のうちの1つは、流体が気体であることと関連付けられ、2つ以上のゼロ検証基準のうちの別のものは、流体が液体であることと関連付けられる。

【0023】

一態様によれば、ゼロ検証を実行するためのゼロ検証基準を選択することができる振動計であって、振動計は、流体を収容するセンサアセンブリと、センサアセンブリに通信可能に結合されたメータ電子機器とを備える。

【図面の簡単な説明】

【0024】

同じ参照符号は、全ての図面において同じ要素を表す。図面は、必ずしも縮尺どおりにではないことを理解されたい。

【図1】振動計5のゼロ検証およびゼロ較正を実行することができるシステム1を示している。

【図2】振動計5のゼロ検証を実行するためのゼロ検証基準を選択することができる振動計5を示している。

【図3】メータ電子機器20のブロック図表現を含む、振動計5のブロック図を示している。

【図4】振動計5のゼロ検証を実行するためのゼロ検証基準を選択するためのメータ電子機器20を示している。

【図5】流量測定に関する公差のためのAGA11規格を示すグラフ500を示している。

【図6】振動計5のゼロ検証を示すゼロ検証グラフ600を示している。

【図7】振動計のゼロ検証を実行するためのゼロ検証基準を選択する方法700を示している。

【発明を実施するための形態】

【0025】

図1～図7および以下の説明は、振動計のゼロ検証のためのゼロ検証基準を選択する実施形態の最良の態様を製造および使用する方法を当業者に教示するための特定の例を示している。発明の原理を教示する目的で、いくつかの従来の態様は、単純化または省略されている。当業者は、本明細書の範囲内に含まれるこれらの例からの変形を理解するであろう。当業者であれば、以下に説明する特徴が様々な方法で組み合わせられて、振動計のゼロ検証のためのゼロ検証基準を選択する複数の変形形態を形成することができることを理解するであろう。結果として、以下に説明する実施形態は、以下に説明する特定の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定される。

【0026】

図2は、振動計5のゼロ検証を実行するためのゼロ検証基準を選択することができる振動計5を示している。図2に示すように、振動計5は、センサアセンブリ10と、メータ電子機器20とを備える。センサアセンブリ10は、プロセス材料の質量流量および密度に応答する。メータ電子機器20は、リード線100を介してセンサアセンブリ10に接続され、ポート26を介して密度、質量流量、および温度情報、ならびに他の情報を提供する。

【0027】

センサアセンブリ10は、一対のマニホールド150および150’と、フランジネック110および110’を有するフランジ103および103’と、一対の平行導管130および130’と、ドライバ180と、測温抵抗体（RTD）190と、一対のピックオフセンサ170lおよび170rとを含む。導管130および130’は、導管取り付けブロック120および120’において互いに向かって収束する2つの本質的に直線状の入口脚部131、131’および出口脚部134、134’を有する。導管130、130’は、それらの長さに沿って2つの対称位置で曲がり、それらの長さ全体にわたって本質的に平行である。ブレースバー140および140’は、各導管130、130’が振動する軸WおよびW’を画定するように機能する。導管130、130’の脚部131、131’および134、134’は、導管取り付けブロック120および120’に固定して取り付けられ、これらのブロックは、マニホールド150および150’に固定して取り付けられる。これは、センサアセンブリ10を通る連続的な閉鎖材料経路を提供する。

【0028】

孔102および102’を有するフランジ103および103’が、入口端部104および出口端部104’を介して、測定されているプロセス材料を運ぶプロセスライン（図示せず）に接続されると、材料は、フランジ103のオリフィス101を通ってメータの入口端部104に入り、マニホールド150を通って表面121を有する導管取り付けブロック120に導かれる。マニホールド150内で、材料は、分割され、導管130、130’を通って送られる。導管130、130’を出ると、プロセス材料は、表面121’およびマニホールド150’を有するブロック120’内で単一の流れに再結合され、その後、孔102’を有するフランジ103’によってプロセスライン（図示せず）に接続された出口端部104’に送られる。

【0029】

導管130、130’は、それぞれ曲げ軸W－WおよびW’－W’を中心とした実質的に同じ質量分布、慣性モーメントおよびヤング率を有するように選択され、導管取り付けブロック120、120’に適切に取り付けられる。これらの曲げ軸は、ブレースバー140、140’を通る。導管のヤング率が温度とともに変化し、この変化が流量および密度の計算に影響を及ぼす限り、RTD190は、導管130’に取り付けられて導管130’の温度を連続的に測定する。導管130’の温度、したがってそれを通過する所与の電流に対してRTD190にわたって現れる電圧は、導管130’を通過する材料の温度によって支配される。RTD190にわたって現れる温度依存電圧は、導管温度の任意の変化に起因する導管130、130’の弾性率の変化を補償するために、メータ電子機器20によって周知の方法で使用される。RTD190は、リード線195によってメータ電子機器20に接続されている。

【0030】

導管130、130’の双方は、ドライバ180によって、それらのそれぞれの曲げ軸WおよびW’を中心にして反対方向に、振動計の第1の異相曲げモードと呼ばれるもので駆動される。このドライバ180は、導管130’に取り付けられた磁石、および導管130に取り付けられ、双方の導管130、130’を振動させるために交流電流が流れる対向するコイルなどの多くの周知の構成のいずれか1つを備え得る。適切な駆動信号185が、メータ電子機器20によって、リード線を介してドライバ180に印加される。

【0031】

メータ電子機器20は、リード線195上のRTD温度信号と、左右のセンサ信号165l、165rをそれぞれ搬送するリード線100上に現れるセンサ信号165とを受信する。メータ電子機器20は、ドライバ180へのリード線上に現れる駆動信号185を生成し、導管130、130’を振動させる。メータ電子機器20は、左右のセンサ信号165l、165rおよびRTD信号195を処理して、センサアセンブリ10を通過する材料の質量流量および密度を計算する。この情報は、他の情報とともに、信号として経路26を介してメータ電子機器20によって印加される。メータ電子機器20のより詳細な説明を以下に続ける。

【0032】

図3は、メータ電子機器20のブロック図表現を含む、振動計5のブロック図を示している。図3に示すように、メータ電子機器20は、センサアセンブリ10に通信可能に結合される。図2を参照して上述したように、センサアセンブリ10は、左右のピックオフセンサ170l、170r、ドライバ180、および温度センサ190を含み、これらは、通信チャネル112を介してリード線100のセットを介してメータ電子機器20に通信可能に結合される。
メータ電子機器20は、リード線100を介して駆動信号185を提供する。より具体的には、メータ電子機器20は、センサアセンブリ10内のドライバ180に駆動信号185を提供する。さらに、左センサ信号165lおよび右センサ信号165rを含むセンサ信号165は、センサアセンブリ10によって提供される。より具体的には、図示の実施形態では、センサ信号165は、センサアセンブリ10内の左右のピックオフセンサ170l、170rによって提供される。理解されることができるように、センサ信号165は、通信チャネル112を介してメータ電子機器20にそれぞれ提供される。

【0033】

メータ電子機器20は、1つ以上の信号プロセッサ220および1つ以上のメモリ230に通信可能に結合されたプロセッサ210を含む。プロセッサ210はまた、ユーザインターフェース30に通信可能に結合される。プロセッサ210は、ポート26を介して通信ポートを介してホストと通信可能に結合され、電力ポート250を介して電力を受信する。プロセッサ210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が使用されてもよい。例えば、プロセッサ210は、マルチコアプロセッサ、シリアル通信ポート、周辺機器インターフェース（例えば、シリアル周辺機器インターフェース）、オンチップメモリ、I／Oポートなどのサブプロセッサから構成されてもよい。これらのおよび他の実施形態では、プロセッサ210は、デジタル化信号などの受信および処理された信号に対して動作を実行するように構成される。

【0034】

プロセッサ210は、1つ以上の信号プロセッサ220からデジタル化センサ信号を受信することができる。プロセッサ210はまた、位相差、センサアセンブリ10内の流体の特性などの情報を提供するように構成される。プロセッサ210は、通信ポートを介してホストに情報を提供することができる。プロセッサ210はまた、1つ以上のメモリ230と通信して1つ以上のメモリ230において情報を受信および／または記憶するように構成されてもよい。例えば、プロセッサ210は、較正係数および／またはセンサアセンブリゼロ（例えば、流れがゼロのときの位相差）を、1つ以上のメモリ230から受信することができる。較正係数および／またはセンサアセンブリゼロのそれぞれは、振動計5および／またはセンサアセンブリ10にそれぞれ関連付けられてもよい。プロセッサ210は、較正係数を使用して、1つ以上の信号プロセッサ220から受信したデジタル化センサ信号を処理することができる。

【0035】

1つ以上の信号プロセッサ220は、エンコーダ／デコーダ（CODEC）222およびアナログ－デジタル変換器（ADC）226からなるものとして示されている。1つ以上の信号プロセッサ220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、および／またはデジタル化信号を提供することができる。CODEC222は、左右のピックオフセンサ170l、170rからセンサ信号165を受信するように構成される。CODEC222はまた、駆動信号185をドライバ180に提供するように構成される。代替の実施形態では、より多くのまたはより少ない信号プロセッサが使用されてもよい。

【0036】

図示のように、センサ信号165は、信号調整器240を介してCODEC222に提供される。駆動信号185は、信号調整器240を介してドライバ180に提供される。信号調整器240は、単一のブロックとして示されているが、信号調整器240は、2つ以上のオペアンプ、ローパスフィルタなどのフィルタ、電圧－電流増幅器などの信号調整構成要素から構成されてもよい。例えば、センサ信号165は、第1の増幅器によって増幅されてもよく、駆動信号185は、電圧電流増幅器によって増幅されてもよい。増幅は、センサ信号165の大きさがCODEC222のフルスケール範囲に近いことを保証することができる。

【0037】

図示の実施形態では、1つ以上のメモリ230は、読み出し専用メモリ（ROM）232、ランダムアクセスメモリ（RAM）234、および強誘電体ランダムアクセスメモリ（FRAM（登録商標））236から構成される。しかしながら、代替の実施形態では、1つ以上のメモリ230は、より多いまたはより少ないメモリから構成されてもよい。追加的または代替的に、1つ以上のメモリ230は、異なるタイプのメモリ（例えば、揮発性、不揮発性など）から構成されてもよい。例えば、FRAM236の代わりに、例えば消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（EPROM）などの異なる種類の不揮発性メモリが使用されてもよい。1つ以上のメモリ230は、駆動信号またはセンサ信号、質量流量または密度測定値などのプロセスデータを記憶するように構成された記憶装置であってもよい。

【0038】

質量流量測定値は、以下の式にしたがって生成されることができる：

【数1】

式中、

【数2】

は、測定された質量流量であり、
FCFは、流量較正係数であり、
Δtは、測定時間遅延であり、
Δt₀は、ゼロ流量時間遅延である。

【0039】

測定時間遅延Δtは、振動計5を通る質量流量に関連するコリオリ効果に起因するものなど、ピックオフセンサ信号間に存在する時間遅延を含む、演算的に導出された（すなわち、測定された）時間遅延値を含む。測定時間遅延Δtは、振動計5を流れるときの流動材料の質量流量の直接測定値である。ゼロ流量時間遅延Δt₀は、ゼロ流量における時間遅延を含む。ゼロ流量時間遅延Δt₀は、工場で決定されて振動計5にプログラムされ得るゼロ流量値である。ゼロ流量時間遅延Δt₀は、例示的なゼロ流量値である。ゼロ流量条件で決定される位相差、時間差などの他のゼロ流量値が使用されてもよい。ゼロ流量時間遅延Δt₀の値は、流動条件が変化している場合であっても変化しないことがある。振動計5を流れる材料の質量流量値は、測定時間遅延Δtと基準ゼロ流量値Δt₀との差に流量較正係数FCFを乗算することによって決定される。流量較正係数FCFは、振動計の物理的剛性に比例する。

【0040】

密度に関して、各導管130、130’が振動し得る共振周波数は、導管130、130’のバネ定数の平方根を材料を有する導管130、130’の総質量で除算した関数であり得る。材料を有する導管130、130’の総質量は、導管130、130’の質量＋導管130、130’内の材料の質量であり得る。導管130、130’内の材料の質量は、材料の密度に正比例する。したがって、この材料の密度は、材料を含む導管130、130’が振動する周期の二乗に導管130、130’のバネ定数を乗算したものに比例し得る。したがって、導管130、130’が振動する期間を決定し、その結果を適切にスケーリングすることによって、導管130、130’に含まれる材料の密度の正確な測定値が取得されることができる。メータ電子機器20は、センサ信号165および／または駆動信号185を使用して周期または共振周波数を決定することができる。導管130、130’は、複数の振動モードで振動し得る。

【0041】

［校正］
振動計5は、振動計5が無流量状態またはゼロ流量状態にある間、工場のゼロ流量値によって較正され得る。ユーザは、いつでも、追加的に、および任意に、押しボタンゼロ流量値を取得するために押しボタン較正を実行し得る。追加的または代替的に、振動計は、自動的なゼロ流量値を得るために較正を自動的に実行してもよい。流体の流量を測定するために使用されるゼロ流量値は、工場ゼロ流量値、押しボタンゼロ流量値、自動ゼロ流量値、または任意の他の適切なゼロ流量値であり得る。

【0042】

振動計5のゼロ較正中に、測定値、保存された値／定数、ユーザ設定、保存された表などが使用され得る。較正は、振動計5の流量計の状態を条件し、それらの条件を補償し得る。条件は、限定されるものではないが、ユーザ入力条件、測定された条件、推測された条件などを含み得る。条件は、温度、流体密度、流量、メータ仕様、粘度、レイノルズ数、較正後補償などを含み得る。さらに、例えば、これに限定されるものではないが、流量較正係数（FCF）などの異なる定数が、動作条件またはユーザの好みに基づいて適用されてもよい。

【0043】

初期ゼロ流量値は、振動計5の初期工場設定の一部として実行される較正中に決定されてもよい。これは、振動計5を無流量状態またはゼロ流量状態に配置し、左右のセンサ信号165l、165rの間の時間遅延または位相差などを決定することを伴い得る。決定された値は、初期ゼロ流量値として1つ以上のメモリ230に記憶され、基準ゼロ流量値として使用される。例えば、上述した式［1］の場合、基準ゼロ流量値はΔT₀項であってもよく、これは、左センサ信号165lと右センサ信号165rとの間のゼロ流量またはゼロ流量時間遅延であってもよい。基準ゼロ流量値が決定されると、流量較正係数（FCF）が確立され得て、これは、上記の式［1］から理解されることができるように、測定時間遅延Δt_measuredと質量流量

【数3】

との間の関係を規定する線の勾配であり得る。FCFは、1つ以上のメモリ230に記憶されてもよい。

【0044】

［ゼロ検証］
ゼロ検証は、新たなゼロ流量値を基準ゼロ流量値と比較することを含み得る。例えば、新たなゼロ流量値は、工場で決定されたゼロ流量値（例えば、工場ゼロ流量値）と比較され得るが、任意の適切な基準ゼロ流量値が使用され得る。新たなゼロ流量値は、例えば、振動計5がプロセスライン内に設置されているが、図1を参照して上述したように流体的に分離されている間に行われた複数のゼロ流量値測定値を平均することによって決定され得る。

【0045】

新たなゼロ流量値を基準ゼロ流量値と比較することは、複数のゼロ流量値測定値を基準ゼロ流量値と比較することを含み得る。複数のゼロ流量値測定値が基準ゼロ流量値の許容範囲（例えば、「所定の境界」、「ゼロ安定性値」など）内にない場合、基準ゼロ流量値は、もはや有効ではなく、新たなゼロ流量値が基準ゼロ流量値として記憶され得る。新たなゼロ流量値が基準ゼロ流量値の許容範囲内にある場合、基準ゼロ流量値は、有効であり得て、新たなゼロ流量値は、基準ゼロ流量値として記憶されてもされなくてもよい。

【0046】

しかしながら、基準ゼロ流量値の公差は、工場条件における振動計5の較正に基づき得て、これは全てのプロセスに適しているとは限らない。また、設置後、振動計5は、工場条件とは異なり、より特殊化され得る取り付け、動作、および／またはプロセス条件を受ける。例えば、取り付け条件は、導管130、130’の実際のゼロ流量時間遅延において比較的小さなシフト（例えば、基準ゼロ流量値の許容範囲内）を引き起こすことがある。さらに、振動計5が使用されるプロセスは、基準ゼロ値のより厳密な許容誤差を必要とする質量流量測定許容誤差を有し得る。

【0047】

したがって、ゼロ流量値測定値が基準ゼロ流量値の許容範囲内にある場合であっても、基準ゼロ流量値は、プロセスにとって無効であり得る。例えば、基準ゼロ流量値のバイアス指標が、基準ゼロ流量値が流量測定値を流量測定値の許容範囲外にする測定バイアスを引き起こすことを示す場合、基準ゼロ流量値は無効であり得る。基準ゼロ流量値のバイアス指標のこの決定および評価は、複数のゼロ流量値測定値が基準ゼロ流量値の許容範囲内にあるかどうかを決定することに加えて、またはその代わりに実行されてもよい。

【0048】

基準ゼロ流量値のバイアス指標は、基準ゼロ流量値が測定バイアスを引き起こすことを証明することができる任意の指標であってもよい。例えば、バイアス指標は、ゼロ流量値測定値に関連する中心傾向値および分散値から構成されてもよい。中心傾向値は、ゼロ流量値測定値の平均であってもよく、分散値は、新たなゼロ流量値測定値の標準偏差であってもよい。別の例では、バイアス指標は、新たなゼロ流量値測定値の総数に対する、新たなゼロ流量値測定値と基準ゼロ流量値との間の差の正または負の値の比（例えば、符号比）であってもよい。しかしながら、基準ゼロ流量値が測定バイアスを引き起こすことを確実に示すことができる任意の適切なバイアス指標が使用されることができる。

【0049】

ゼロ検証は、例えば、特定のプロセス、流体の種類などに応じて、上記および他のゼロ検証基準を含み得る。例えば、上述したように、振動計5は、液体または気体を測定し得る。液体のゼロ検証基準は、ガスのゼロ検証基準とは異なる場合がある。ゼロ検証基準は、例えば、基準ゼロ流量値の公差、閾値などが異なっていてもよい。したがって、メータ電子機器20は、ゼロ検証基準を選択するように構成されてもよい。

【0050】

図4は、振動計5のゼロ検証を実行するためのゼロ検証基準を選択するためのメータ電子機器20を示している。図4に示すように、メータ電子機器20は、インターフェース401および処理システム402を含む。メータ電子機器20は、例えばセンサアセンブリ10などのセンサアセンブリから振動応答を受信する。メータ電子機器20は、センサアセンブリ10を通って流れる流動材料の流動特性を得るために振動応答を処理する。メータ電子機器20はまた、流動材料の流動特性が正確に測定されることを確実にするために、チェック、検証、較正ルーチンなどを実行し得る。

【0051】

インターフェース401は、図2および図3に示すピックオフセンサ170l、170rのうちの1つからセンサ信号165を受信し得る。インターフェース401は、フォーマッティング、増幅、バッファリングなどの任意の方法など、任意の必要なまたは所望の信号調整を実行することができる。あるいは、信号調整の一部または全ては、処理システム402において実行されることができる。さらに、インターフェース401は、メータ電子機器20と外部装置との間の通信を可能にすることができる。インターフェース401は、任意の方法の電子的、光学的、または無線通信が可能とすることができる。インターフェース401は、振動応答に基づいて情報を提供することができる。インターフェース401は、図3に示すCODEC222などのデジタイザと結合さえ得て、センサ信号はアナログセンサ信号を含む。デジタイザは、アナログセンサ信号をサンプリングしてデジタル化し、デジタル化されたセンサ信号を生成する。

【0052】

処理システム402は、メータ電子機器20の動作を実行し、センサアセンブリ10からの流動測定値を処理する。処理システム402は、1つ以上の処理ルーチンを実行し、それによって、1つ以上の流動特性を生成するために流動測定値を処理する。処理システム402は、インターフェース401に通信可能に結合され、インターフェース401から情報を受信するように構成される。

【0053】

処理システム402は、汎用コンピュータ、マイクロ処理システム、論理回路、または他の何らかの汎用もしくはカスタマイズされた処理装置を備えることができる。追加的または代替的に、処理システム402は、複数の処理装置に分散させることができる。処理システム402はまた、記憶システム404などの任意の方式の一体型または独立型の電子記憶媒体を含むことができる。

【0054】

記憶システム404は、振動計のパラメータおよびデータ、ソフトウェアルーチン、定数値、および変数値を記憶することができる。一実施形態では、記憶システム404は、振動計5の操作ルーチン410、ゼロ較正ルーチン420、およびゼロ検証ルーチン430などの、処理システム402によって実行されるルーチンを含む。記憶システムはまた、平均、標準偏差、信頼区間などの統計値を記憶することもできる。

【0055】

操作ルーチン410は、インターフェース401によって受信されたセンサ信号に基づいて質量流量値412および密度値414を決定し得る。質量流量値412は、周波数に依存しない質量流量値、直接測定された質量流量値などであり得る。例えば、上述したように、質量流量は、周波数、または密度などの周波数依存値を含まない式を使用して決定され得る。質量流量値412は、左ピックオフセンサ信号と右ピックオフセンサ信号との間の時間遅延などのセンサ信号から決定され得る。密度値414はまた、例えば、左右のピックオフセンサ信号の一方または両方から周波数を決定することによって、センサ信号から決定され得る。

【0056】

ゼロ較正ルーチン420は、上述したゼロ検証を実行し、初期または工場ゼロを基準ゼロ流量値422として記憶し得る。上述したように、基準ゼロ流量値422が使用されて、質量流量値412を計算し得る。ゼロ較正ルーチン420はまた、ゼロ安定性値を基準ゼロ安定性値424として決定して記憶し得る。追加的または代替的に、基準ゼロ流量値422および基準ゼロ安定性値424は、振動計5の初期較正を実行する工場の較正プラットフォームなどの外部装置に記憶されて実行される較正ルーチンによって決定されてもよい。

【0057】

ゼロ検証ルーチン430は、例えば、基準ゼロ安定性値424を使用することによって、基準ゼロ流量値422が許容可能であることを検証し得る。例えば、ゼロ検証ルーチン430は、振動計5の無流量またはゼロ流量条件下でゼロ流量値を測定し、測定されたゼロ流量値をゼロ流量値測定値432として記憶し得る。ゼロ検証ルーチン430は、ゼロ流量値測定値432が基準ゼロ安定性値424内にあるかどうかを決定し得る。

【0058】

追加的または代替的に、ゼロ検証ルーチン430は、基準ゼロ流量値422のバイアス指標値434を決定し得る。バイアス指標値434は、基準ゼロ流量値422が質量流量値412に測定バイアスを引き起こす可能性があることを示し得る。上述したように、基準ゼロ流量値422のバイアス指標値434は、ゼロ流量値測定値432に関連する中心傾向値および分散値から構成され得る。例えば、中心傾向値は、ゼロ流量値測定値432と基準ゼロ流量値422との間の複数の差分値の平均であってもよく、分散値は、平均に関する複数の差分の標準偏差であってもよい。

【0059】

ゼロ検証ルーチン430はまた、ゼロ検証基準を選択し得る。例えば、ゼロ検証ルーチン430は、センサアセンブリ10に含まれる流体の特性に基づいてゼロ検証基準を選択し得る。ゼロ検証基準は、基準ゼロ安定性値424および／または他の値から構成されてもよい。例えば、図4に示すように、第1のゼロ検証基準440は、第1のバイアス指標信頼性閾値442を含み得る。したがって、ゼロ検証ルーチン430は、ゼロ流量値測定値432が基準ゼロ安定性値424内にあるかどうかを決定し、バイアス指標値434が第1のバイアス指標信頼性閾値442内にあるかどうかを決定し得る。第1のバイアス指標信頼性閾値442は、例えば、75％の符号比、ゼロ、または上述したように帰無仮説が使用される場合にはゼロ付近の不感帯などとすることができる。

【0060】

ゼロ検証ルーチン430はまた、例えば、第2のゼロ安定性値452および第2のバイアス指標信頼性閾値454からなる第2のゼロ検証基準450を選択し得る。第2のゼロ安定性値452は、基準ゼロ安定性値424と同じでなくてもよい。例えば、第2のゼロ安定性値452は、基準ゼロ安定性値424よりも小さくてもよい。したがって、振動計5が基準ゼロ安定性値424よりも小さいゼロ安定性値を必要とするプロセスにおいて使用される場合、第2のゼロ安定性値452が使用され得る。

【0061】

例として、液体の非管理移送の場合、ゼロ検証ルーチン430は、ゼロ流量値測定値432が基準ゼロ安定性値424内にあるかどうかを決定し得る。液体の管理移送の場合、ゼロ検証ルーチン430は、ゼロ流量値測定値432が基準ゼロ安定性値424内にあり、バイアス指標値434が第1のバイアス指標信頼性閾値442内にあるかどうかを決定し得る。ガスの管理移送の場合、ゼロ検証ルーチン430は、ゼロ流量値測定値432が第2のゼロ安定性値452内にあり、バイアス指標値434が第1のバイアス指標信頼性閾値442内にあるかどうかを決定し得る。これらは単なる例であり、基準ゼロ流量値の許容範囲または複数の許容範囲の任意の適切な組み合わせが、流体の任意の適切な特性に使用され得る。

【0062】

第1および／または第2のバイアス指標信頼性閾値442、454は、ユーザ設定可能であってもよい。例えば、ユーザは、特定の用途の所望のゼロ検証基準を達成するために、ゼロ付近の不感帯を設定し得る。したがって、バイアス指標値434の分散値として記憶される、以下でより詳細に説明される信頼区間値は、製造業者によって構成されることができ、ユーザは、分散値、より具体的にはこの例では信頼区間と比較される第1および／または第2のバイアス指標信頼性閾値442、454を構成することができる。例として、製造業者は、1つの用途ではゼロ（すなわち、不感帯がない）と比較されることができる2シグマ信頼区間値を設定し得るが、より厳密な用途では、ユーザは、2シグマ信頼区間値と比較した場合に、ゼロと比較して3シグマ信頼区間値に匹敵する不感帯値を設定し得る。ユーザは、符号比を参照して、符号比の値をバイアス指標信頼性閾値として設定することができる。符号比値は、バイアス指標が十分に信頼できるかどうかを決定するために信頼区間を不感帯と比較するよりも少ないコンピューティングリソースを必要とする場合がある。符号比はまた、信頼区間に対応することができる。例えば、75％の符号比値は、約1シグマまたは68％の信頼性水準に対応し得る。これらおよび他の値は、バイアス指標値434と比較される第1および／または第2のバイアス指標信頼性閾値442、454としてユーザによって設定および記憶されてもよい。処理システム402はまた、第1または第2のゼロ検証基準440、450を決定してもよい。例えば、処理システム402は、基準ゼロ安定性値424から第2のゼロ安定性値452を計算してもよい。1つの特定の例では、第2のゼロ安定性値452は、基準ゼロ安定性値424を第2のゼロ安定性値452にスケーリングするために、例えば0．5を基準ゼロ安定性値424に乗算することによって計算され得る。追加的または代替的に、第1および／または第2のバイアス指標信頼性閾値442、454も同様に計算されてもよい。

【0063】

第1または第2のゼロ検証基準440、450をスケーリングするために使用される比は、流体の特性に基づき得る。例えば、比は、流体の低いまたは高い予想流量、流体が気体であるか液体であるか、流体の密度が密度閾値より大きいか小さいかなどに関連する誤差帯域の比であってもよい。1つの特定の例では、比は、流体の予想される高流量に関連する誤差帯域を流体の予想される低流量に関連する誤差帯域によって除算することによって決定され得る。この例は、図5を参照して以下に説明される。

【0064】

図5は、流量測定に関する公差のためのAGA11規格を示すグラフ500を示している。図5に示すように、グラフ500は、測定流量軸510およびパーセント誤差軸520を含む。測定流量軸510は、キログラム毎分（kg／分）などの任意の適切な単位であり得る。測定流量軸510は、ゼロから最大流量Qmaxまでの範囲である。パーセント誤差軸520は、－1．60から1．60の範囲であるが、任意の適切な範囲および／または単位が使用されてもよい。

【0065】

グラフ500はまた、コリオリメータの例示的な誤差対流量の関係を示す誤差プロット530を含む。誤差プロット530は、測定値が含まれると予想される範囲を示す各対応する流量に対する関連する再現性バーを有する。見て分かるように、誤差プロット530は、流量が増加するにつれて減少し、測定安定性が顕著に改善される。同様に分かるように、再現性バーおよび誤差は、測定された流量が減少するにつれて増加する。再現性バーおよび誤差の増加は、流量測定値に対する非線形効果の寄与の増加によるものであり得る。より小さい増加を有するもの、または例えば基準ゼロ流量値に起因して誤差が主に線形であるものを含む、他の誤差プロットが使用されてもよい。

【0066】

グラフ500は、低流量誤差限界帯域540aと、通常流量誤差限界帯域540bとを有する誤差限界帯域540をさらに含む。低流量誤差限界帯域540aと通常流量誤差限界帯域540bとは、ゼロ誤差率軸を中心に対称である。低流量誤差限界帯域540aは、最小流量Qminと閾値流量Qtとの間の流量範囲に対応する。通常流量誤差限界帯域540bは、閾値流量Qtと最大流量Qmaxとの間の流量に対するものである。図から分かるように、低流量誤差限界帯域540aは、通常流量誤差限界帯域540bよりも大きい誤差限界値を有する。

【0067】

AGA11規格を満たすために、上述した振動計5などのコリオリ流量計は、誤差限界帯域540内にある誤差率を有し得る。しかしながら、低流量誤差限界帯域540aが通常流量誤差限界帯域540bよりも大きい誤差限界値を有するため、多くのユーザは、閾値流量Qt未満の流量でコリオリメータを動作させないことを選択する。結果として、そのようなコリオリ流量計の動作または有効なターンダウン比は、最小流量Qminではなく閾値流量Qtによって定義される。誤差プロット530は、基準ゼロ流量値に関連する測定バイアスを含む様々な理由で非ゼロの誤差率を有し得る。例えば、上述した式［1］において、ゼロ流量時間遅延Δt₀は、コリオリ流量計の不正確なゼロ流量値であり得る。結果として、測定流量

【数4】

は、基準ゼロ流量値によって引き起こされる測定バイアスを含み得る。

【0068】

図5を参照すると、誤差プロット530は、誤差プロット530によって表される誤差率を低減することによって改善され得る。例えば、誤差プロット530は、基準ゼロ流量値422によって引き起こされる測定バイアスを低減することによってゼロ誤差軸の近くにシフトされ得る。さらに、FCFを決定する較正などの他のルーチンは、低流量で誤差プロット530への非線形寄与を補償し得る。したがって、誤差プロット530をシフトおよび平坦化することによって、誤差プロット530は、最小流量Qminまで通常流量誤差限界帯域540b内にあり得る。その結果、閾値流量Qtと最小流量Qminの間の流量に対して、より狭い誤差限界帯域が使用され得る。

【0069】

基準ゼロ流量値に関連する測定バイアスは、ゼロ較正を実行することによって除去されることができる。ゼロ較正は、図1を参照して、振動計5を分離し、ゼロ流量値較正を実行することによって現場で実行され得る。より具体的には、振動計5は、振動計5を通る流れがゼロになるように流体的に分離されてもよく、したがって、測定されたゼロ流量値はゼロ流量を表すと仮定されてもよい。

【0070】

測定されたゼロ流量値と基準ゼロ流量値との間の差は、誤った基準ゼロ流量値によって引き起こされる測定バイアスに比例し得る。この測定バイアスを補償するために、新たに測定されたゼロ流量値は、メータ電子機器20に記憶され得る基準ゼロ流量値を置き換え得る。しかしながら、理解されることができるように、測定されたゼロ流量値は、完全に正確ではない場合がある。以下では、測定されたゼロ流量値が信頼できるゼロ流量値であり、したがってセンサアセンブリ10のゼロ流量値の正確な測定値であると決定する方法について説明する。

【0071】

図6は、振動計5のゼロ検証を示すゼロ検証グラフ600を示している。図6に示すように、ゼロ検証グラフ600は、サンプル軸610およびゼロ流量値軸620を含む。サンプル軸610は単位なしであるが、時間領域にあるものとして示されている。したがって、サンプル軸610の各目盛はサンプル時間を表す。ゼロ流量値軸620は、時間の単位である時間遅延Δt₀項によって表されるものとして示されているが、位相差などの任意の適切なゼロ流量値が使用されてもよい。ゼロ流量値軸620の単位はナノ秒であり得るが、位相または角度関連単位などの任意の適切な単位が使用されてもよい。

【0072】

ゼロ検証グラフ600はまた、基準ゼロ流量値630および対応するゼロ安定性値640を示す。ゼロ安定性値640は、基準ゼロ流量値630の周りの許容範囲として示されている。ゼロ安定性値640は、第1のゼロ検証基準であり得るゼロ検証基準を表す。換言すれば、測定された全てのゼロ流量値がゼロ安定性値640を表す帯域内にある場合、振動計5は、第1のゼロ検証基準に関連する第1の用途に適していると考えられ得る。第1のゼロ検証基準は、非管理移送における液体測定値と関連付けられ得る。

【0073】

ゼロ検証グラフ600はまた、円形ドットによって表されたゼロ流量値測定値650を含む。ゼロ流量値測定値650は、図1を参照して上述したように行われたゼロ流量値測定値を表し得る。見て分かるように、ゼロ流量値測定値650は、基準ゼロ流量値630よりも一貫して大きい。したがって、ゼロ流量値測定値650は、基準ゼロ流量値630が上記の式［1］にしたがって行われた流量測定において測定バイアスを引き起こす可能性があることを示す。ゼロ流量値測定値650から決定された、以下により詳細に説明する平均650aおよび信頼区間650bも示されている。

【0074】

バイアス指標は、基準ゼロ流量値630とゼロ流量値測定値650との間の差が、基準ゼロ流量値630が不正確であることに起因することを証明し得る。基準ゼロ流量値630のバイアス指標は、新たなゼロ流量値が基準ゼロ流量値630によって引き起こされる流量測定値における測定バイアスを低減または排除し得ることを示す任意の1つ以上の値からなり得る。以下の説明は、基準ゼロ流量値630のバイアス指標の例を提供する。

【0075】

符号比は、値の総数に対する正または負の値または符号の数の比である。符号比は、カウントされた符号が正である場合には正の符号比と呼ばれ、カウントされた符号が負である場合には負の符号比と呼ばれ得る。図6に示すように、ゼロ流量値測定値650と基準ゼロ流量値630との間の複数の差は全て正の値である。したがって、複数の差分の正の符号比は100％である。負の符号比は0％である。いずれかの符号比がバイアス指標信頼性閾値よりも大きい場合、ゼロ流量値測定値650から決定された平均値が新たな基準ゼロ流量値として使用されて、基準ゼロ流量値630が不正確であることによって引き起こされる測定バイアスを低減または排除し得る。追加的または代替的に、新たな基準ゼロ流量値は、ゼロ較正を実行することによって決定されてもよい。

【0076】

例として、符号比のバイアス指標信頼性閾値は、75％の所定の値であってもよい。ゼロ流量値測定値650は、全て基準ゼロ流量値630よりも大きい。したがって、上述したように、ゼロ流量値測定値650と基準ゼロ流量値630との間の複数の差の符号比は100％正である。これは75％よりも大きく、したがって、ゼロ流量値測定値650から計算された平均値650aが基準ゼロ流量値として使用されて、基準ゼロ流量値630によって引き起こされる測定バイアスを低減または排除し得る。

【0077】

結果の確率を計算する統計的方法が使用されて、振動計のバイアス指標を計算することができる。例えば、PおよびT統計が使用されて、所与のデータセットに対して帰無仮説が満たされるかどうかを試験し得る。帰無仮説を棄却することは、振動計に条件が存在するか否かを決定するものではなく、条件が欠如していることは誤っていることである。ゼロ検証の場合、帰無仮説は、「現在のゼロ流量値は基準ゼロ流量値と同じである」と定義され得る。この帰無仮説が否定される場合、現在のゼロ流量値は、基準ゼロ流量値と同じではなく、したがって基準ゼロ流量値は、流量測定において測定バイアスを引き起こすと仮定されることができる。

【0078】

例として、t検定では、t値は以下の式を使用して計算され得る：

【数5】

式中、
μ_０は、ある特定の値であり、

【数6】

は、サンプル平均であり、
ｓは、サンプル標準偏差であり、
ｎは、サンプルサイズである。
ゼロ検証の文脈では、μ_０は、上記の式［1］を参照して上述したゼロ流量時間遅延Δt₀などの基準ゼロ流量値である。ゼロ流量値測定値が使用されて、基準ゼロ流量値と比較するためのサンプル平均

【数7】

およびサンプル標準偏差ｓを計算することができる。ゼロ流量値測定値の数は、サンプルサイズｎである。t検定はまた、典型的には自由度を含み、上記の式［2］の場合、ｎ－１のように定義される。

【0079】

上述したように、t検定が使用されて帰無仮説を試験することができ、これはゼロ検証の場合、サンプル平均

【数8】

が基準ゼロ流量値に等しいかどうかとして定義され得る。帰無仮説を試験するために、t値の既知の分布を使用してP値が計算され得る。帰無仮説を試験するために、P値が有意水準αと比較される。有意水準αは、典型的には、例えば、0．01、0．05、または0．10などの小さい値に設定される。P値が有意水準α以下である場合、帰無仮説は、代替仮説について棄却される。帰無仮説は、「現在のゼロ検証結果はベースラインゼロ検証結果と同じ平均を有する」と定義されているため、代替仮説は、現在のゼロ検証は同じ平均を有さず、したがってメータに変化が生じているということである。

【0080】

しかしながら、P値は、限られたコンピューティングリソースによって計算することが困難な場合がある。例えば、P値は、オペレーティングシステムおよび統計ソフトウェアを備えたコンピュータワークステーション上で計算され得るが、組み込みシステムでは容易に計算されない場合がある。上述したメータ電子機器20は、限られた計算リソースを有する組み込みシステムであり得る。

【0081】

この目的のために、メータ電子機器20の限られたコンピューティングリソースを活用する信頼区間が、P値の代わりに使用され得る。結果として、信頼区間は、メータ電子機器20上の埋め込みコードを使用して計算されることができる。例えば、メータ電子機器20は、2つのレジスタに記憶された現在のゼロ流量値およびゼロ標準偏差値を有することができる。理解されることができるように、上述したt値は、有意水準αおよび自由度を使用することにより、現在のゼロ流量値を使用して計算されることができる。例として、有意水準αは、99％信頼性水準である0．01に設定され得る。ゼロ検証試験の数は10として設定され得る。したがって、自由度は9に決定される。有意水準αおよび自由度から、スチューデントt値関数を使用して、以下のように両側スチューデントt値が計算されることができる：

【数9】

【0082】

測定されたゼロ流量値の標準偏差が決定されることができる。標準誤差も計算され得て、これは以下のように定義される：

【数10】

信頼区間範囲は、上記で決定された標準誤差およびt値を使用して以下のように計算されることができる：

【数11】

最後に、信頼区間は、ゼロ流量値平均および信頼区間範囲を使用して計算されることができ、これは以下に示される：

【数12】

【0083】

上記の例では、99％の信頼性水準が使用されて信頼区間を計算し得て、これは、バイアス指標信頼性閾値と比較されることができる。例えば、信頼区間は、信頼区間が0．0を含むか否かを決定することによって帰無仮説を試験するために使用されることができる。信頼区間が0．0を含む場合、帰無仮説は棄却されず、ゼロ検証は、基準ゼロ流量値が測定バイアスを引き起こさないことを示す。信頼区間が0．0を含まない場合、帰無仮説は棄却され、ゼロ検証失敗が送信されてもよく、ゼロ流量値測定値650の平均は新たな基準ゼロ流量値として保存されてもよく、新たな較正が実行されてもよい、などである。したがって、信頼区間が使用されて、所望の信頼性水準によって帰無仮説を試験することができる。

【0084】

信頼区間に加えて、ゼロ付近にバイアス不感帯が定義され得る。t検定におけるこのバイアス不感帯は、ゼロ付近の値であり、そうでなければ信頼区間チェックに仮説を棄却させる小さな変動を伴う小さなバイアスは、仮説を棄却しない。したがって、このバイアス不感帯は、基準ゼロ流量値における誤ったバイアス指標の数を減少させる値に設定されることができる。

【0085】

ゼロと比較される信頼区間の例では、バイアス不感帯は、ゼロ付近の範囲であり、ゼロが信頼区間内にないが、バイアス不感帯の一部が信頼区間内にある場合、帰無仮説は棄却されない。数学的に、この試験は、平均ゼロ流量値がバイアス不感帯未満であるかどうかとして表されることができる。または、上述した用語体系を使用して：

【数13】

を満たす場合、帰無仮説は棄却されない。
ここでdb_biasはバイアス不感帯である。

【0086】

バイアス不感帯は、単独で、または他の不感帯と組み合わせて実装されることができる。例えば、バイアス不感帯は、変動不感帯と併せて実装されることができる。一例では、db_variation ＝ db_bias／t_student,99,8から変動不感帯が決定されることができ、ここで、db_variationは変動不感帯である。変動不感帯がゼロ流量値標準偏差と比較されて、帰無仮説が棄却されるべきかどうかを決定し得る。一例では、バイアス不感帯は、上述したように比較されてもよく、変動不感帯は、以下のようにゼロ流量値標準偏差と比較されてもよい：

【数14】

の場合、帰無仮説は棄却されることができない。上記の試験は、帰無仮説が信頼区間チェックによって棄却された後に利用されることができる。あるいは、

【数15】

の場合、ゼロ流量値平均

【数16】

は、ゼロに設定され、ゼロ流量値変動は、変動不感帯に等しくなる。

【0087】

基準ゼロ流量値630は、基準ゼロ流量値630が基準ゼロ流量値630によって引き起こされる測定バイアスを低減または排除することができるゼロ流量値によって置き換えられ得ることをバイアス指標が示すときに更新、置き換えなどされ得る。したがって、メータ電子機器20は、例えば、ゼロ流量値測定値650の平均値を保存すること、新たなゼロ流量値を決定するためにゼロ較正ルーチンを開始することなどによって、基準ゼロ流量値630を更新または置換するように構成されてもよい。ゼロ較正ルーチンは、追加の品質制御ステップ／特徴を含み得るため、新たな基準ゼロ流量値を取得するためのゼロ較正ルーチンは、ゼロ流量値測定値650よりも有利であり得る。さらに、FCFの再計算などの追加の較正ステップが実行されてもよい。

【0088】

測定バイアスを低減または排除することにより、低流量での非線形寄与を低減または排除する他のルーチンとともに、図5に示す誤差プロット530から改善された誤差プロットは、最小流量Qminまで低下した流量で、通常流量誤差限界帯域540b、またはより厳密な誤差限界帯域内にあり得る。したがって、閾値流量Qt未満の流量を有する用途には、通常流量誤差限界帯域540bに関連するゼロ検証基準が使用されてもよい。理解されることができるように、これは、振動計5の有効ターンダウン比を改善することができる（すなわち、最大流量Qmaxと最小流量Qminとの比まで増加される）。

【0089】

より低い性能ニーズを有する特定の用途は、より緩いゼロ検証基準に関連付けられ得る。より低い性能ニーズを有する例示的な用途は、液体の非管理移送であり得る。より高い性能要件を有する用途またはプロセスは、例えば、上述したより緩いゼロ検証基準において使用されるゼロ安定性値よりも小さいゼロ安定性値からなる関連するゼロ検証基準を有し得る。例示的な高性能の用途は、消費地での天然ガスの管理移送などのガスの管理移送であり得る。

【0090】

より厳密なゼロ検証基準はまた、基準ゼロ流量値のバイアス指標のバイアス指標信頼性閾値を含み得る。例えば、ゼロ流量値測定値650に関連する中心傾向値および分散値が決定され、基準ゼロ流量値と比較され得る。一例では、ゼロ流量値測定値650に関連する中心傾向値は、ゼロ流量値測定値650と基準ゼロ流量値との間の複数の差の平均であってもよい。ゼロ流量値測定値650に関連する分散値は、例えば、ゼロ流量値測定値650と基準ゼロ流量値との間の複数の差の平均650aに関する信頼区間650bであってもよい。上記で説明したように、信頼区間650bは、信頼性水準（例えば、99％、95％など）を使用して決定され得る。信頼区間650bは、ゼロまたは上述した帰無仮説t検定におけるゼロ付近の不感帯とすることができるバイアス指標信頼度閾値と比較され得る。

【0091】

ゼロ検証基準は、流体の特性に基づいてメータ電子機器20によって決定されてもよい。例えば、ゼロ検証基準スケールはまた、流体が気体であるか液体であるかに基づいて決定されてもよい。例えば、ゼロ安定性値640が液体の非管理移送に関連する場合、ガスの管理移送のためのより厳密なゼロ検証基準は、任意の適切な値が採用され得るが、例えば0．5のゼロ検証基準スケールによってゼロ安定性値640をスケーリングすることによって計算されることができる。流体の他の特性が使用されて、例えば測定密度などのゼロ検証基準スケールを決定し得る。

【0092】

より具体的には、振動計5に含まれる流体の密度が測定され、密度値閾値と比較され得る。測定された密度が密度値閾値未満である場合、第1のゼロ検証基準が選択され得る。測定された密度が密度値閾値よりも大きい場合、第2のゼロ検証基準が選択され得る。第1のゼロ検証基準は、より高性能の用途に適している場合があり、第2のゼロ検証基準は、より低性能の用途に適している場合がある。密度値閾値は、ユーザによって選択、入力、選定などされてもよい。より多くの密度値閾値が使用されてもよい。例えば、追加のゼロ検証基準値にそれぞれ関連付けられた密度値範囲を定義する2つ以上の密度値閾値があってもよい。したがって、2つ以上のゼロ検証基準が選択され得る。

【0093】

ゼロ検証閾値基準の1つは、メモリに記憶されてもよく、または別のゼロ検証基準からスケーリングされてもよい。例えば、図5を参照すると、誤差限界帯域540は、流体の流量に基づいて異なる値を有する。より具体的には、低流量誤差限界帯域540aは、通常流量誤差限界帯域540bの約二倍の値を有する。理解されることができるように、低流量誤差限界帯域540aに関連するゼロ検証基準は、特定の用途に応じて多かれ少なかれ厳密であってもよく、ゼロ検証基準の値は、低流量誤差限界帯域540aと通常流量誤差限界帯域540bとの比に比例してもよい。

【0094】

したがって、図6に示すゼロ安定性値640は、振動計5がより高い性能の用途に使用されているか、またはより低い性能の用途に使用されているかに応じてスケーリングされてもよい（例えば、ゼロ検証基準スケールが乗算される）。例えば、図6に示すゼロ安定性値640が低流量誤差限界帯域540aに関連付けられている場合、メータ電子機器20においてゼロ安定性値640に0．5が乗算されて、基準ゼロ流量値630の付近のより小さいゼロ安定性値を決定し得る。例として、これは、Q_t流量をより低い流量値に改善し、したがって用途におけるメータの使用可能な流量範囲を拡大するために、より低い流量まで通常流量誤差限界帯域540b内で正確な測定を達成する目的で行われ得る。図5から理解されることができるように、ゼロ検証スケールは、流体の予想流量に依存し得る。

【0095】

上述したように、ゼロ検証基準は、基準ゼロ流量値630などの基準ゼロ流量値のバイアス指標信頼性閾値からなるか、またはそれを含むことができる。バイアス指標は、バイアス指標信頼性閾値と比較されることができる。バイアス指標は、例えばゼロ流量値測定値650に関連する中心傾向値および分散値を使用して決定されることができる。図6に示すように、中心傾向値は平均650aであり、分散値は信頼区間650bである。

【0096】

追加的または代替的に、適切なゼロ検証基準は、振動計5内の流体の特性に基づいて選択されてもよい。例えば、ゼロ検証基準は、用途がガスの管理移送であるかどうかの決定に基づいて選択されてもよい。この例における選択基準は、測定された密度がガス密度閾値未満であるかどうかを決定すること、および振動計5が管理移送で使用されるべきかどうかを決定することであり得る。これらが両方とも真である場合、より厳密なゼロ検証基準が選択され得る。

【0097】

理解されることができるように、ゼロ検証基準の選択は自動化されてもよい。より具体的には、ユーザは、振動計5が管理移送で使用されていることを示す値をメータ電子機器20に記憶するだけでよい。したがって、メータ電子機器20は、例えば、振動計5が管理移送のために液体を測定していることを決定するように構成されてもよく、したがって、基準ゼロ流量値のバイアス指標を決定することなく、ゼロ検証中に基準ゼロ流量値の周りのより小さいゼロ安定性値が使用されてもよい。

【0098】

図7は、振動計のゼロ検証を実行するためのゼロ検証基準を選択する方法700を示している。図7に示すように、方法700は、ステップ710において流体の特性を決定する。流体は、例えば上述したセンサアセンブリ10などのセンサアセンブリによって収容され得る。流体を収容することは、センサアセンブリ内の流体をパイプラインから分離することを含み得る。方法700は、ステップ720において、流体の特性に基づいて、センサアセンブリのゼロ検証基準を選択し得る。ゼロ検証基準は、流体を測定するためのセンサアセンブリを検証するために使用され得る。

【0099】

流体の特性を決定することは、流体の密度および相のうちの少なくとも一方を決定することを含み得る。流体の相を決定することは、流体のパラメータを決定することと、流体のパラメータに基づいて流体の相を決定することとを含み得る。密度は、流体のパラメータ（または特性）であってもよい。したがって、方法700は、流体のパラメータ（例えば、密度、周波数、質量流量など）または流体の相に基づいてゼロ検証基準を選択し得る。流体の相を決定することは、流体の相が気体および液体のうちの一方であり、流体が単相流体であると決定することを含み得る。流体の特性に基づいて、センサアセンブリのゼロ検証基準を選択することは、2つ以上のゼロ検証基準からゼロ検証基準を選択することを含み得る。2つ以上のゼロ検証基準のうちの1つは、流体が気体であることと関連付けられてもよく、2つ以上のゼロ検証基準のうちの別のものは、流体が液体であることと関連付けられる。方法700はまた、流体の特性および流体のパラメータに基づいてゼロ検証基準を選択し得る。例えば、方法700は、流体が液体であるかどうか、および流体の密度が密度値閾値よりも大きいか小さいかに基づいてゼロ検証基準を選択し得る。

【0100】

方法700は、メータ電子機器によって実行され得る。したがって、上述したメータ電子機器20などのメータ電子機器は、流体を収容する、上述したセンサアセンブリ10などのセンサアセンブリに通信可能に結合された、上述したインターフェース401などのインターフェースを含み得る。流体を収容するセンサアセンブリは、図1を参照して上述したように、パイプラインから流体的に分離されたセンサアセンブリを備え得る。メータ電子機器はまた、インターフェース401に通信可能に結合された、上述した処理システム402などの処理システムを備え得る。処理システム402は、流体の特性を決定し、流体の特性に基づいて、センサアセンブリのゼロ検証基準値を選択するように構成され得る。

【0101】

流体の特性を決定するように構成された処理システムは、流体の密度および相のうちの少なくとも一方を決定するように構成された処理システムを備える。流体の相を決定するように構成された処理システムは、流体のパラメータを決定し、流体のパラメータに基づいて流体の相を決定するように構成された処理システムを備える。例えば、流体のパラメータは、流体の密度であってもよい。したがって、処理システムは、例えば、密度が密度閾値を下回る場合にゼロ検証基準を選択し、密度に基づいて特性を決定し、特性に基づいてゼロ検証基準を選択するなどのように構成され得る。

【0102】

流体の相を決定するように構成された処理システムは、流体の相が気体および液体のうちの一方であると決定するように構成された処理システムを備え得て、流体は単相流体である。流体の特性に基づいて、センサアセンブリのゼロ検証基準を選択するように構成された処理システムは、2つ以上のゼロ検証基準からゼロ検証基準を選択するように構成された処理システムを備え得る。2つ以上のゼロ検証基準のうちの1つは、流体が気体であることと関連付けられてもよく、2つ以上のゼロ検証基準のうちの別のものは、流体が液体であることと関連付けられてもよい。理解されることができるように、上述したメータ電子機器は、以下に説明する方法などの方法を実行するように構成されてもよい。

【0103】

上述した振動計5、メータ電子機器20、および方法700は、例えば、振動計5のセンサアセンブリ10内に含まれるような、振動計5内の流体の特性に基づいてゼロ検証基準を選択し得る。流体の特性に基づいてゼロ検証基準を選択することにより、ゼロ検証基準は、流体に関連するプロセスにより適し得る。例えば、ガスの管理移送は、流体の非管理移送よりも測定に関して比較的厳密な公差を必要とし得る。したがって、ガスの管理移送のために選択されたゼロ検証基準は、許容範囲内の測定値をもたらし得る。

【0104】

流体の特性は、振動計5によってその場で決定されてもよい。ゼロ検証基準を選択するために使用される流体の特性は、例えば、上述したように振動計5によってその場で決定される流体の密度または相であってもよい。したがって、振動計5、特にメータ電子機器20は、どのゼロ検証基準が流体に適しているかを正確且つ自動的に決定することができる。

【0105】

上記の実施形態の詳細な説明は、本発明が本説明の範囲内にあると想定される全ての実施形態の網羅的な説明ではない。実際に、当業者は、上述した実施形態の特定の要素が様々に組み合わせられてまたは排除されて、さらなる実施形態を形成することができ、そのようなさらなる実施形態は、本説明の範囲および教示の範囲内にあることを認識するであろう。上述した実施形態が全体的または部分的に組み合わせられて、本説明の範囲および教示の範囲内で追加の実施形態を形成することができることも当業者にとって明らかであろう。

【0106】

したがって、特定の実施形態が例示の目的で本明細書に記載されているが、関連技術分野の当業者が認識するように、本説明の範囲内で様々な同等の変更が可能である。本明細書で提供される教示は、上述されて添付の図面に示された実施形態だけでなく、振動計のゼロ検証のためのゼロ検証基準を選択するための他の方法、振動計、およびメータ電子機器に適用されることができる。したがって、上述した実施形態の範囲は、以下の特許請求の範囲から決定されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【国際調査報告】