ПРИБОР КОРИОЛИСА (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО РАСХОДА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЖИД-КОСТИ, ПРОХОДЯЩЕЙ ЧЕРЕЗ НЕГО, СХЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРВОГО И ВТОРОГО ВЫХОДНЫХ СИГНАЛОВ С ЕЁ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

Предложены устройство и способы для исполь-зования в измерительном приборе Кориолиса (5), которые практически полностью устраняют возникающие в результате колебания температуры погрешности измерений, которые в против-ном случае могут образовываться различиями в рабочей характеристике между индивидуаль-ными входными каналами, которые используют-ся в этом измерительном приборе.

В данном случае в этом измерительном приборе используются две пары входных каналов (44, 54, 64). В процессе использования этот прибор будет повторно измерять внутреннюю фазовую задержку каждой канальной пары, а затем вычитать связанную с каждой канальной парой задержку из основанных на фактическом потоке жидкости результатов измерения.
В то время, как одна канальная пара измеряет фактический поток жидкости, другая канальная пара будет измерять свою внутреннюю фазовую задержку, при этом канальные пары будут постоянно чередовать свои функции, образуя соответствующий циклический режим работы.
Поскольку обе канальные пары работают в циклическом режиме с довольно высокой скоростью, то текущее значение внутренней фазовой задержки для каждой канальной пары будет довольно точно отражать любые вызываемые колебанием температуры изменения, которые затем могут происходить в рабочей характеристике канальной пары, благодаря чему практически полностью устраняются все вызываемые колебаниями температуры компоненты ошибки из результатов измерения потока, которые выда-ет эта канальная пара.

Предпосылки создания изобретения
1. Область техники, к которой относится изоб-ретение. Настоящее изобретение относится к устройству и способам практически полного устранения вызываемых температурой погрешно-стей измерения с помощью измерительного прибо-ра Кориолиса для измерения удельного массового расхода жидких сред; в противном случае упомя-нутые погрешности обычно возникают в результа-те различий в рабочей характеристике между дву-мя индивидуальными входными каналами, исполь-зуемыми в измерительном приборе.
2. Описание известного уровня техники
В настоящее время измерительные приборы Кориолиса находят все большее практическое применение в самых различных практических об-ластях в качестве точного средства измерения удельного массового расхода различных техноло-гических жидкостей.
В общем измерительный прибор Кориолиса для измерения удельного массового расхода жид-кости, например тот, который описан в патенте США №4491025 (выдан на имя Дж.Е.Смита и др. 1 января 1985 и принадлежащего правопреемнику настоящей заявки; этот патент ниже будем назы-вать просто патент Смита ’ 025), содержит одну или две параллельные трубки, каждая из которых выполнена в виде U-образной трубки Вентури.
Как указано в патенте Смита ’ 025, каждая трубка Вентури приводится в движение с целью возбуждения колебаний вокруг оси с последующим образованием вращательной системы отсчета. Для U-образной трубки Вентури эту ось можно назы-вать изгибающейся осью. По мере прохождения технологической жидкости через каждую колеб-лющуюся трубку Вентури движение этой жидкости будет образовывать реактивные силы Кориолиса, которые будут перпендикулярны как к скорости жидкости, так и к угловой скорости самой трубки.
Эти реактивные силы Кориолиса, хотя они и будут очень небольшими по сравнению с силой, которой приводятся в действие трубки Вентури, однако их будет все же достаточно для того, чтобы заставить каждую трубку Вентури скручиваться вокруг оси кручения, чтобы U-образная трубка Вентури располагалась перпендикулярно по от-ношению к своей изгибающей оси.
Степень кручения каждой трубки Вентури непосредственно связана с удельным массовым расходом протекающей по ней технологической жидкости.
Довольно часто это кручение измеряют с по-мощью сигналов скорости, получаемых от элек-тромагнитных датчиков скорости, которые уста-новлены на одной или двух трубках Вентури с целью образования полного профиля скорости движения каждой трубки Вентури по отношению либо к другой трубке Вентури, либо к фиксирован-ной точке отсчета.
В измерительных приборах Кориолиса с дву-мя трубками обе трубки Вентури приводятся в дей-ствие противоположным образом, чтобы каждая трубка Вентури колебалась (вибрировала) в каче-стве индивидуальной стороны камертона. Сраба-тывание этого “камертона” будет практически полностью устранять все нежелательные вибрации, которые в противном случае могут маскировать силу Кориолиса.
В таком измерительном приборе Кориолиса удельный массовый расход проходящей через при-бор жидкости обычно будет пропорционален вре-менному интервалу (так называемое значение “t”), который охватывает период от момента, когда одна расположенная на боковой ножке труб-ки Вентури точка, пересекает заданное месторас-положение, например, соответствующую среднюю плоскость колебания, и до момента, когда распо-ложенная на противоположной боковой ножке этой же трубки Вентури соответствующая точка пересе-кает свое соответствующее месторасположение, например, свою соответствующую среднюю плос-кость колебания.
Для приборов Кориолиса для измерения удельного массового расхода жидкости с двумя параллельными трубками Вентури упомянутый временной интервал обычно равен разности фазы между сигналами скорости, посылаемыми в обе трубки Вентури на основной (резонансной) часто-те, на которой функционируют трубки Вентури.
Кроме того, резонансная частота, на которой происходит колебание каждой трубки Вентури, зависит от общей массы данной трубки, т.е. от мас-сы самой трубки, когда она будет пустой, плюс масса протекающей по трубке жидкости.
Поскольку общая масса изменяется в зависи-мости от изменения плотности протекающей по трубке жидкости, то скорее всего, что и резонанс-ная частота будет изменяться по мере любого из-менения в плотности жидкости, а следовательно, это изменение резонансной частоты можно будет использовать для отслеживания любых изменений в плотности жидкости.
В течение какого-то периода времени специа-листы в данной области полагали, что оба сигнала скорости обрабатываются, по меньшей мере, с помощью какой-то аналоговой схемы с целью по-следующего генерирования выходных сигналов, которые будут пропорциональны удельному мас-совому расходу технологической жидкости.
В частности, связанный с каждым датчиком скорости выходной сигнал обычно подается через аналоговую схему, например, через интегратор, а затем через детектор переходов через нулевой уро-вень (компаратор); аналоговая схема расположена внутри соответствующего индивидуального вход-ного канала.
По данной проблеме отсылаем к патентам США №№ 4879911 (выдан 14 ноября 1989 на имя М.Дж.Золока), 4872351 (выдан 10 октября 1989 г. на имя Дж.Р.Руеша), 4843890 (выдан 4 июля 1989 на имя А.Л.Самсона и др.) и 4422338 (выдан 27 декабря 1983 на имя Дж.Е.Смита), причем все упо-мянутые патенты принадлежат правопреемнику настоящей заявки.
Хотя описанные в упомянутых патентах раз-личные способы и средства обеспечивают доста-точно точные результаты измерений в самых раз-личных областях, однако раскрытые здесь измери-тельные приборы, также как и уже известные изме-рительные приборы Кориолиса имеют один общий недостаток, который усложняет проблему их прак-тического использования.
В частности, приборы для измерения удельно-го массового расхода жидкости Кориолиса осу-ществляют свою функцию посредством обнаруже-ния очень небольшой междуканальной разности фаз среди сигналов, которые генерируют датчики скорости, например, значение t, и преобразования этой разности в сигнал, который будет пропорцио-нален удельному массовому расходу жидкости. Хотя на первый взгляд значение t получают на основе результатов измерения разности фаз, одна-ко это значение фактически является также и ре-зультатом измерения фазы.
За счет использования результатов измерения фаз можно относительно легко и просто измерить с высокой степенью точности любой разности фазы, появляющейся между сигналами датчика скорости.
В выпускаемых в настоящее время измери-тельных приборах Кориолиса по патенту право-приемника настоящей заявки упомянутая разность стремится быть равной примерно 130 л/сек при максимальном приборе Кориолиса сообщает свое-му входному сигналу какую-то междуканальную фазовую задержку.
Хотя количественное выражение подобной за-держки обычно будет очень незначительное, одна-ко довольно часто оно будет значительным и иметь значение, особенно при сравнении с небольшой междуканальной фазовой задержкой, например, в 130 л/сек или меньше, и такая задержка будет об-наруживаться.
Выпускаемые в настоящее время измеритель-ные приборы Кориолиса основываются на допу-щении, что каждый входной канал придает своему соответствующему сигналу скорости какую-то определенную к фиксированную степень фазовой задержки. Следовательно, эти измерительные при-боры Кориолиса обычно полагаются на первое измерение, т.е. на условие потока истинного нуля, которое имеет место в процессе калибровки изме-рительного прибора, либо междуканальной фазо-вой разности (t), либо указанного удельного мас-сового расхода.
Следовательно, хотя эти приборы измеряют фактической расход жидкости, однако затем они же будут вычитать (каким-то образом) полученное в результате измерения значение из измеренной разности t или из значения удельного массового расхода, чтобы выдать абсолютно точное значе-ние удельного массового расхода проходящей через прибор технологической жидкости.
К сожалению, практика доказала, что подоб-ное допущение не является верным. Прежде всего следует указать на то, что довольно часто каждый входной канал выдает различную степень внут-ренней фазовой задержки по отношению к другому каналу; кроме того, образуемая каждым входным каналом фазовая задержка зависит от температу-ры, при этом фазовая задержка дифференцирован-но изменяется от одного канала к другому в зави-симости от соответствующих изменений темпера-туры.
Подобное изменение температуры является главной причиной появления вызываемой темпера-турой междуканальной фазовой разности. По-скольку измеренная фазовая разность (t), которая является прямым следствием прохождения потока жидкости через приборы, будет относительно не-большой, однако в определенных ситуациях по-грешность в измеренной фазовой разности между сигналами скорости, которую можно приписать обусловленной температурой междуканальной фазовой разности, может оказаться довольно зна-чительной.
Подобная погрешность обычно не учитывает-ся в выпускаемых в настоящее время измеритель-ных приборах Кориолиса для измерения удельного массового расхода жидкости. В каких-то конкрет-ных ситуациях подобная погрешность может при-вести к появлению довольно большой и зависимой от температуры погрешности в результатах изме-рения удельного массового расхода жидкости, что в конечном итоге приводит к неправильному изме-рению расхода жидкости.
Одно из известных решений этой проблемы заключается в образовании специального кожуха вокруг используемых в измерительном приборе Кориолиса трубок и вокруг электронного блока этого прибора; с помощью этого кожуха в приборе будет поддерживаться заданная температура.
В случае использования именно этого техни-ческого решения проблемы, целью которого явля-ется предохранение прибора от воздействия на него колебаний внешней температуры и поддержа-ние внутри прибора относительно постоянной тем-пературы, мы сталкиваемся с резким увеличением расходов по установке прибора, причем в данном случае ограничивается также диапазон его прак-тического использования.
Следовательно, в тех случаях, когда проблема расходов имеет первостепенное значение, практи-чески исключается возможность использования этого измерительного прибора. В тех случаях, ко-гда измерительный прибор предполагается устано-вить в помещении, и он не будет испытывать отри-цательное влияние изменения температуры в широ-ких пределах, происходящая из-за вызываемой колебаниями температуры междуканальной фазо-вой разности погрешность измерения, которая во-общето не исключается, будет стремиться оста-ваться очень незначительной и относительно по-стоянной.
Пользователь к такой погрешности обычно относится снисходительно. К сожалению, в других ситуациях, когда прибор не заключен а регулиру-ющий температурный режим кожух, например при его использовании на открытом воздухе, где он подвергается воздействию широких колебаний температуры, упомянутая погрешность может ока-заться довольно значительной, и она может изме-няться от измерения к измерению, а поэтому эту погрешность необходимо будет учитывать.
Помимо погрешностей, непосредственно свя-занных с обуславливаемыми изменениями темпе-ратуры междуканальными фазовыми разностями, многие выпускаемые в настоящее время приборы Кориолиса для измерения удельного массового расхода жидкости часто имеют дополнительный источник связанных с колебанием температуры погрешностей измерения.
В частности, с помощью приборов Кориолиса обычно измеряют температуру трубки Вентури, и вследствие изменений эластичности трубки Венту-ри в зависимости от изменения температуры соот-ветствующим образом изменяется значение коэф-фициента измерительного прибора, основанное на текущей температуре трубки. После этого изменен-ный таким образом коэффициент измерительного прибора используют для пропорционального свя-зывания значения междуканальной фазовой разно-сти (t) с удельным расходом.
Температуру трубки Вентури посредством преобразования в цифровую форму выходного сигнала от соответствующего аналогового датчика температуры, например, от устойчивого к темпера-турным колебаниям устройства (RTD) из платины, который обычно устанавливают на внешней по-верхности трубки Вентури. Преобразованный в цифровую форму выходной сигнал обычно прини-мает форму сигнала частоты, который довольно часто генерирует преобразователь напряжение - частота (V/P) и который подсчитывается на протя-жении какого-то конкретного интервала синхрони-зации, чтобы выдать затем аккумулированное циф-ровое значение, которое будет пропорционально температуре трубки Вентури.
К сожалению, на практике преобразователя V/P обычно демонстрируют какой-то температур-ный дрейф, который на основе величины изменения окружающей температуры может привести к воз-никновению погрешности, которая иногда достига-ет нескольких градусов, в результатах измерения температуры трубки Вентури. Подобная ошибка неизбежно сказывается на погрешности при изме-рении удельного массового расхода жидкости.
В патенте США №4817448 (выдан 4 апреля 1989 на имя Дж.В.Харгартена и др., который также принадлежит правопреемнику настоящей заявки) описывается ранее предложенное решение, кото-рое имеет непосредственное отношение к зависи-мым от температуры вариациям в рабочей харак-теристике входных каналов измерительных прибо-ров Кориолиса.
В упомянутом патенте раскрывается двухка-нальная переключающая входная схема для ис-пользования в измерительных приборах Кориоли-са. В частности, эта схема содержит двухполюс-ной, двухпозиционный переключатель полевого транзистора, расположенный между выходами датчиков скорости и входами в оба канала.
В одной своей позиции переключатель поле-вого транзистора (FET) обеспечивает соединение выходов левого и правого датчиков скорости с соответствующими входами левого и правого ка-налов соответственно; при нахождении переклю-чателя в противоположной позиции, упомянутые соединения меняются на обратное. Переключатель меняет свою позицию при каждом последователь-ном цикле движения трубки Вентури.
Следовательно, выходной сигнал от каждого датчика скорости будет поочередно подаваться в оба канала в определенной последовательности. На протяжении интервала из двух циклов происхо-дят соответствующие измерения временных интер-валов по отношению к сигналу скорости, который или которые подаются в оба канала, с последую-щим их усреднением с целью выдачи одного значе-ния временного интервала, из которого уже были удалены погрешности, которые можно приписать каждому индивидуальному каналу.
Затем это конечное значение временного ин-тервала используют для определения удельного массового расхода жидкости, проходящей через измерительный прибор.
Хотя предложенное решение фактически по-чти полностью устраняет вызываемые изменением температуры междуканальные фазовые разности, однако этому решению присущь недостаток, кото-рый несколько ограничивает его диапазон исполь-зования. В, частности, упомянутые в патенте ’448, выданном Харгартену, и др., входные схемы изме-рительного прибора не включают в себя интегра-торы.
Из-за отсутствия этапа фильтрования низких частот, который выполняют интеграторы, упомя-нутые входные схемы будут восприимчивы к поме-хам. К сожалению, описанная в этом патенте схема переключения не предусматривает установку инте-граторов в переключающей части входной схемы, а следовательно для обеспечения соответствующей защиты от помех необходимо установить за пере-ключателем полевого транзистора соответствую-щий интегратор. К сожалению, в данном случае довольно трудно будет компенсировать, если это вообще будет возможно, присущую интегратору задержку по фазе.
Поскольку интегратор имеет тенденцию обра-зовывать исключительно большой источник за-держки по фазе во входной схеме, то включение такого интегратора будет добавлять какой-то оши-бочный компонент, например, нескомпенсирован-ную задержку по фазе в уже измеренные значения t.
Более того, эта задержка по фазе будет также изменяться по мере изменения температуры. Сле-довательно, полученные значения измеренного удельного массового расхода жидкости будут со-держать какой-то компонент погрешности. Следо-вательно, становится очевидным, что предложен-ное по патенту ’448 решение ограничивается теми случаями и ситуациями, которые относительно свободны от помех.
Следовательно, все еще существует необхо-димость в создании такого измерительного прибо-ра Кориолиса, который будет гарантировать вы-дачу точных значений относительно удельного массового расхода жидкости, причем эти значения будут по существу нечувствительны к колебаниям температуры окружающей среды, а сам измери-тельный прибор будет обладать соответствующим иммунитетом против возможных помех, связанных с отрицательным влиянием колебаний температу-ры.
Такой измерительный прибор должен будет обладать минимальными (если таковые вообще будут) связанными с колебаниями температуры погрешностями измерения на протяжении относи-тельно широких диапазонов колебания температу-ры внешней среды, а следовательно станет воз-можным использовать измерительный прибор для выдачи исключительно точных результатов изме-рения удельного массового расхода жидкости в самых различных областях практического исполь-зования приборов и практически без необходимо-сти заключать приборы в кожух или корпуса с регулируемым температурным режимом.
Более высокая степень точности измерений и экономические соображения (отпадает необходи-мость в сооружении специальных кожухов или корпусов) значительно расширяет диапазон прак-тического применения такого измерительного при-бора.

Краткое изложение сущности изобретения
Главной целью настоящего изобретения явля-ется создание такого измерительного прибора Ко-риолиса, который гарантирует выдачу точных результатов измерения, которые практически не будут чувствительны, а следовательно и зависеть от колебаний температуры окружающей среды.
Специфической целью изобретения является создание такого измерительного прибора, который по существу, если не полностью, устраняет необ-ходимость в сооружении кожуха или корпуса с регулируемым температурным режимом.
Другой целью изобретения является создание измерительного прибора Кориолиса, измеренные значения потока и массового расхода жидкости которого не содержат какой-либо значительной погрешности, или вообще не содержат никаких погрешностей, которые в противном случае явля-ются результатом появления во входных каналах переключающих переходных состояний.
Эти и другие цели настоящего изобретения достигаются за счет осуществления циклического срабатывания каждого канала прибора, в частно-сти за счет использования относительно короткого периода между:
а) измерением внутренней фазовой задержки этого канала, и
б) измерением потока жидкости, основанным на значениях t.
Затем исходное значение или значения кор-ректируют обычно путем вычитания из них изме-ренного значения фазовой задержки, чтобы выдать скорректированное значение t. После этого с по-мощью скорректированного, а не исходного значе-ния или значений t (что типично для известного уровня техники) определяем правильное значение t, удельного массового расхода жидкости.
Следует обратить внимание на то, что два одинаковых входных канала (т.е. левый и правий каналы), которые обычно используют в измери-тельных приборах Кориолиса известного уровня техники, по изобретению заменяют двумя парами входных каналов (т.е. парами А-С и В-С), что дает возможность измерить текущую внутреннюю фазо-вую задержку, демонстрируемую каждой парой каналов.
Каждая из пар каналов используется так, что-бы образовать цикл между измерением своей соб-ственной внутренней фазовой задержки, т.е. режим “установки на нуль”, и измерением значений t для фактических условий потока жидкости, т.е. режим “измерения”.
При довольно короткой продолжительности цикла значение задержки фазы электротока будет точно отражать любые вызываемые колебанием температуры изменения, происходящие в рабочей характеристике каждой канальной пары. После получения точного значения задержки фазы элек-тротока это значение будет использоваться для корректировки значений t на основе расхода жид-кости, которые получают с помощью пары каналов в следующем режиме измерения этой пары.
Поскольку выдаваемые каждой канальной па-рой результаты основанного на расходе жидкости измерения t будут корректироваться с учетом связанной с этой конкретной канальной парой за-держки фазы электротока, то эти значения t не содержат каких-либо значительных компонентов вызываемой колебанием температуры погрешно-сти, причем это не зависит от температуры окру-жающей среды и ее колебаний.
Например, созданный в соответствии с насто-ящим изобретением измерительный прибор Корио-лиса можно будет успешно использовать в окру-жающей среде с широким колебанием температур-ного режима и по существу без какого-либо отри-цательного влияния на точность измерения со сто-роны колебаний температуры.
По предпочтительному варианту изобретения обладающая всеми признаками новизны схема измерения расхода жидкости использует три инди-видуальных идентичных входных канала (т.е. ка-налы А, В и С), посредством которых и происходит последовательное и чередующееся взятие резуль-татов измерения междуканальной фазовой разно-сти от каждой из двух пар каналов, т.е. от пар А-С и В-С этих трех каналов.
Канал С выступает в качестве эталонного ка-нала и в него непрерывно подается один из двух сигналов датчика скорости, а также специально для целей предпочтительного варианта изобрете-ния сигнал левого датчика скорости в качестве его входного сигнала. Ввод в каналы А и В представ-лен входными сигналами левого или правого дат-чика скорости.
Хотя как нулевой режим, так и режим измере-ния включают измерение междуканальной разно-сти фаз в какой-то паре каналов, однако главное различие между ними заключается в том, что при нулевом режиме один и тот же сигнал датчика ско-рости подается в оба канала какой-то определен-ной пары, чтобы результирующее измерение меж-дуканальной фазовой разности выдавало конечный результат измерения внутренней фазовой задержки для этой пары каналов; в режиме измерения сигна-лы левого и правого датчиков скорости подаются в соответствующие различные каналы конкретной пары, чтобы выдать результат (пусть и не скоррек-тированный) основанного на текущем потоке жид-кости значения t для последующего его использо-вания при определении текущих значений удельно-го массового расхода жидкости.

Хотя в течение выполнения обоих режимов отбираются результаты измерения междуканаль-ной фазовой разности (t), однако для упрощения объектов изобретения и чтобы избежать возмож-ных недоразумений автор изобретения проводит четкое различие между этими значениями.
Ниже заявитель будет ссылаться только на те измерения фазы, которые осуществляются в нуле-вом режиме и результаты которых выступают в качестве измерений междуканальной фазовой раз-ности, и только на те измерения, которые осу-ществляются в режиме измерения и результаты которых выступают в качестве значений t.
Следует особо подчеркнуть, что для любой канальной пары, работающей в нулевом режиме, например, для пары А-С, один и тот же сигнал, например, левого датчика скорости, подается на входы обоих каналов этой пары. Затем в течение так называемого интервала “установки на нуль” последовательно и повторно отбирают результаты измерения междуканальной фазовой разности, причем эти результаты будут усредняться в тече-ние этого же интервала.
В идеальном случае, если оба канала данной пары демонстрируют одну и ту же внутреннюю фазовую задержку, т.е. если задержка по фазе через канал А будет равна задержке по фазе эталонного канала С, тогда все конечные результаты измере-ния междуканальной фазовой разности будут рав-ны нулю.
Однако, в действительности в какой-то один момент все три канала обычно обладают различ-ными внутренними фазовыми задержками. И тем не менее, поскольку фазовая задержка для каждой пары каналов измеряется относительно одного и того же эталонного канала, например, канала С, то любые различия в фазовой задержке между двумя парами каналов обуславливаются различиями в задержке внутренней фазы, происходящей между каналами А и В.
После окончания интервала “установки на нуль” вход в неэталонный канал данной пары пе-реключается на другой сигнал датчика скорости, т.е. на сигнал правого датчика скорости. Затем ждем истечения какого-то конкретного периода времени, включающего в себя так называемый ин-тервал “переключения”, перед моментом начала функционирования канальной пары в режиме “из-мерения”, в течение которого происходят измере-ния основанных на расходе жидкости значений t. Интервал переключения будет достаточно про-должительным, чтобы дать возможность устояться всем вызванным переключением переходным со-стояниям.
В тот момент, когда одна пара каналов, например А-С, работает в своем нулевом режиме, другая пара каналов, например, В-С, работает в своем режиме измерения, чтобы гарантировать непрерывный процесс измерения потока жидкости. Для любой канальной пары будет корректировать-ся каждое последовательное и основанное на те-кущем расходе жидкости значение t, полученное в течение режима измерения, причем эта корректи-ровка обычно осуществляется посредством вычи-тания самого последнего значения внутренней фазовой задержки, которая уже была измерена для этой канальной пары в течение предыдущего ре-жима установки на нуль или просто нулевого ре-жима.
Длительность интервала, в течение которого одна канальная пара работает в режиме измерения, т.е. интервал измерения, будут равна всему перио-ду времени, в течение которого другая пара кана-лов работает в нулевом режиме. Этот последний период времени включает в себя интервал времени, в течение которого последний канал переключает свой ввод неэталонного канала с сигнала от право-го на сигнал от левого датчика скорости с после-дующим выполнением операции установки на нуль и окончательным переключением ввода своего неэталонного канала с сигнала от левого датчика вновь на сигнал от правого датчика скорости.
После завершения интервала измерения ка-нальные пары просто переключают режимы рабо-ты, например, канальная пара В-С первоначально переключает свой ввод неэталонного канала с сигнала от левого датчика скорости, а канальная пара А-С начинает измерения основанных на рас-ходе жидкости значений t.
После завершения этапа переключения ввода канальная пара В-С выполняет режим установки на нуль с последующим переключением канала в противоположном направлении - хотя канальная пара А-С остается в режиме измерения.
Кроме того, по настоящему изобретению устраняются практически все вызываемые колеба-нием температуры погрешности измерения темпе-ратуры трубки Вентури, причем это достигается с помощью устойчивого к температурным колебани-ям устройства и особенно связано с температур-ным дрейфом в преобразователе напряжение - ча-стота. В более узком смысле, чтобы устранить все эти погрешности, необходимо будет избирательно и последовательно преобразовать два эталонных напряжения, помимо напряжения устойчивого к температурным колебаниям устройства, с помо-щью преобразователя напряжение - частота в зна-чения частоты (на основе соответствующих под-счетов), а затем использовать эти значения частоты для определения линейной зависимости, особенно коэффициента пропорциональности, которая свя-зывает подсчитанное значение частоты с измерен-ной температурой трубки Вентури.
После этого путем простого умножения под-считанного значения частоты для напряжения устойчивого к температурным колебаниям устрой-ства на упомянутый коэффициент получаем значе-ние для соответствующей измеренной температуры трубки Вентури.
Поскольку эталонные напряжения по суще-ству не будут изменяться, а если и будут, то в очень незначительной степени, по мере колебания темпе-ратуры и каждое из этих напряжений будет по-вторно преобразовываться с помощью преобразо-вателя напряжение - частота с относительно ко-роткой периодичностью, приблизительно через каждые 0,8 секунды, то любой образуемый в ре-зультате преобразования напряжение - частота температурный дрейф будет точно отражаться в результирующих или конечных значениях подсчи-танной частоты для самих эталонных напряжений.
Так как температурный дрейф в равной степе-ни влияет на подсчитанные значения для обоих эталонных напряжений и напряжения устойчивого к температурным колебаниям устройства, но не изменяет зависимостей между ними, то коэффици-ент пропорциональности после его умножения на значение подсчитанной частоты для напряжения устойчивого к температурным колебаниям устрой-ства выдает истинное значение температуры, кото-рое по существу не зависит от любого температур-ного дрейфа, образуемого преобразователем напряжение - частота.
За счет устранения вызываемых колебаниями температуры погрешностей в измеренной темпера-туре будет соответствующим образом модифици-рован коэффициент измерительного прибора, что-бы последний с высокой степенью точности отра-жал любые изменения в температуре трубки Вен-тури.
Более того, хотя измерительный прибор и по изобретению определяет текущее значение отметки механического нуля (т.е. нулевое значение смеще-ния потока в измерительном приборе), основанное на количестве измерений t без потока, выполнен-ных в течение калибровки измерительного прибо-ра, однако одним из важных признаков предлагае-мого измерительного прибора является использо-вание упомянутого значения для последующей корректировки фактических измерений потока только в случае, если содержание помех или иска-жений в результатах измерения t без потока будет достаточно низким, в противном случае упомяну-тое значение вообще игнорируется.
Количество измерений t без потока регули-руется одним из трех следующих факторов:
а) всякий раз, когда стандартное отклонение результатов измерения опускается ниже предела сходимости;
б) всякий раз, когда пользователь вручную за-канчивает процесс отметки механического нуля или
в) если уже было выполнено заданное макси-мальное количество таких измерений.
Краткое описание чертежей
Смысл настоящего изобретения станет более ясным из следующего ниже детального его описа-ния, сопровождающегося ссылками на чертежи, на которых:
на фиг. 1 - общая схема измерительной систе-мы Кориолиса 5 для измерения удельного массово-го расхода;
на фиг. 2 - детализированная блок-схема хо-рошо известного электронного блока 20, показан-ного на фиг.1;
на фиг. 3 - показано правильное расположение чертежей на фиг. 3А и 3В;
на фиг. 3А и 3В - коллективное воспроизведе-ние блок-схемы высокого уровня предпочтительно-го варианта схемы измерения потока 30 по насто-ящему изобретению;
на фиг. 4 - показано правильное расположение чертежей на фиг. 4А и 4В;
на фиг. 4А и 4В - коллективное воспроизведе-ние схемы синхронизации операций, выполняемых канальными парами А-С и В-С в схеме измерения потока 30, показанной на фиг. 3А и 3В;
на фиг. 5 - таблица состояний схемы 70, кото-рая расположена в пределах схемы измерения по-тока 30, показанной на фиг. 3А и 3В;
на фиг. 6 - правильное расположение чертежей фиг. 6А и 6В;
на фиг. 6А и 6В - коллективное воспроизведе-ние упрощенной блок-схемы основного контура измерения потока 600, который обслуживает мик-ропроцессор 80, расположенный в пределах схемы измерения потока 30, показанной на фиг. 3А и 3В;
на фиг. 7 - показано правильное расположение чертежей на фиг. 7А и 7В;
на фиг. 7А и 7В - коллективное воспроизведе-ние блок-схемы стандартной программы определе-ния нуля 700, которая реализуется в виде какой-то части главного контура 600, показанного на фиг. 6А и 6В;
на фиг. 8 - правильное расположение чертежей на фиг. 8А и 8В;
на фиг. 8А и 8В - коллективное воспроизведе-ние блок-схемы стандартной программы определе-ния отметки механического нуля 800, которая реа-лизуется в виде какой-то части стандартной про-граммы определения нуля 700, показанной на фиг. 7А и 7В;
на фиг. 9 - схематическое изображение опера-ций установки на нуль, которые осуществляются для каждого соответствующего диапазона стан-дартного отклонения, т.е. t, измеренных значений t, которые получают в ходе осуществления про-цесса определения отметки механического нуля;
на фиг. 10 - схематическое изображение диа-пазонов приемлемых и неприемлемых значений отметки механического нуля и
на фиг. 11 - блок-схема стандартной програм-мы обработки температуры устойчивого к темпе-ратурным колебаниям устройства 1100, которая реализуется на периодически прерываемой основе микропроцессором 80, установленным в обладаю-щей всеми признаками изобретения схеме измере-ния потока 30, показанной на фиг. 3А и 3В.
С целью упрощения описания и понятия сути изобретения для обозначения одинаковых для всех чертежей элементов прибора используются иден-тичные ссылочные позиции.

Подробное описание изобретения
После прочтения описания изобретения спе-циалистам в данной области будет совершенно ясно, что новые идеи автора изобретения можно использовать в пределах широкого разнообразия схем, которые измеряют многократные входные сигналы с помощью нескольких аналоговых вход-ных каналов.
Измерительный прибор по изобретению реко-мендуется использовать в тех ситуациях, когда хотят устранить большую часть, если не все по-грешности, которые в противном случае могут возникать из-за различий в рабочей характеристи-ке индивидуальных каналов и которые можно при-писать, например, колебаниям температуры старе-нию и/или другим факторам, которые по-разному влияют на расположенную в приборе аналоговую схему.
Вполне понятно, что подобное использование будет включать в себя любой измерительный при-бор Кориолиса независимо от объекта измерения, т.е. упомянутый прибор можно использовать для измерения расхода или скорости потока, плотности и прочих параметров технологической жидкости. И тем не менее, для краткости входная схема по изобретению будет рассматриваться применитель-но к измерительному прибору Кориолиса с двой-ной трубкой Вентури, который особенно эффекти-вен при измерении удельного массового расхода и суммарного массового расхода.
На фиг. 1 показана общая схема системы из-мерения массового расхода Кориолиса 5.
Эта измерительная система 5 состоит из двух основных компонентов: блока измерительного прибора Кориолиса 10 и электронного блока при-бора 20. Блок 10 осуществляет измерение удельно-го массового расхода желаемой технологической жидкости. Электронный блок 20 прибора, который соединен с блоком прибора 10 через провода 100, обеспечивает выдачу иллюстративной информа-ции относительно удельного массового расхода и суммированного массового расхода.
Информация об удельном массовом расходе подается по проводам 26 в виде частоты и в виде масштабированного импульса.
Кроме того, информация об удельном массо-вом расходе выдается также в виде аналогового сигнала в 4-20 мА по проводам 26, чтобы можно было легко и просто передать эту информацию в расположенное ниже оборудование по регулиро-ванию процесса и/или по измерению.
Показанный на фиг. 1 блок 10 измерительного прибора Кориолиса включает пару патрубков 110 и 110’; трубчатый элемент 150; пару параллель-ных трубок Вентури 130 и 130’; приводной меха-низм 180; пару датчиков скорости 160L и 160R и пару постоянных электромагнитов 170L и 170R. Трубки Вентури 130 и 130’ выполнены по существу U-образной формы, а их концы закреплены в мон-тажных блоках 120 и 120’, которые в свою очередь прикреплены к соответствующим патрубкам 110 и 110’. Обе трубки Вентури не имеют никаких чув-ствительных к давлению соединений.
Боковые ножки трубок Вентури 130 и 130’ неподвижно закреплены в монтажных блоках 120 и 120’, а эти блоки в свою очередь неподвижно при-креплены к патрубкам 110 и 110’, что хорошо вид-но из фиг.1; через блок 10 измерительного прибора Кориолиса проходит непрерывная замкнутая тра-ектория потока жидкости.
После подсоединения измерительного прибо-ра 10 через впускной конец 101 и выпускной конец 101’ к системе трубопровода (не показана), по ко-торой циркулирует предназначенная для измере-ния технологическая жидкость, эта жидкость по-ступает в прибор через расположенное во впуск-ном конце 101 патрубка 110 отверстие и проходит дальше через расположенный здесь же канал, име-ющий постепенно изменяющийся профиль по от-ношению к монтажному блоку 120 трубки Вентури. Здесь происходит разделение потока жидкости и его направление в сторону трубок Вентури 130 и 130’, через которые будет проходить жидкость.
После возбуждения трубок Вентури 130 и 130’ технологическая жидкость повторно объединяется в одиночный поток внутри монтажного блока 120’, а затем будет направляться к патрубку 110’. Вен-тури патрубка 110’ поток жидкости проходит через канал, имеющий такой же постепенно изменяю-щийся профиль (поперечное сечение), что и патру-бок 110 (это показано пунктирными линиями на фиг.1) по отношению к расположенному на вы-пускном конце 101’ отверстию. На выпускном кон-це 101’ жидкость будет повторно входить в систему трубок.
По трубчатому элементу 150 не будет прохо-дить никакая жидкость. Фактически этот трубча-тый элемент выполняет функцию центрирования в аксиальном направлении патрубков 110 и 110’ и поддержания между ними соответствующего ин-тервала в заданных пределах, чтобы эти патрубки легко и просто принимали монтажные блоки 120 и 120’ и трубки Вентури 130 и 130’.
Две U-образные трубки Вентури 130 и 130’ устанавливаются в монтажных блоках таким обра-зом, чтобы они имели посуществу одинаковые движения инерции и константы пружины вокруг изгибающих осей W-W и W’-W’ соответственно. Эти изгибающие оси ориентируются перпендику-лярно боковым ножкам U-образных трубок Венту-ри и располагаются около соответствующих мон-тажных блоков 120 и 120’.
U-образные трубки Вентури простираются наружу от монтажных блоков по существу парал-лельным образом и имеют практически одинаковые движения инерции и одинаковые константы пру-жины вокруг своих соответствующих изгибающих осей. Поскольку константа пружины трубок Вен-тури изменяется в зависимости от изменения темпе-ратуры, то устройчивый к температурным колеба-ниям детектор (RTD) 190 (в качестве которого обычно выступает устойчивое к температурным колебаниям устройство из платины) устанавлива-ется и крепится на одной из трубок Вентури, в рас-сматриваемом случае на трубке Вентури 130’, чтобы иметь возможность постоянно измерять тем-пературу этой трубки.
Температура самой трубки, а следовательно и появляющееся через RTD напряжение (для какого-то конкретного проходящего через RTD электрото-ка) будет регулироваться температурой жидкости, проходящей через трубку Вентури. Зависимое от температуры напряжение, появляющееся в RTD, используется хорошо известным способом элек-тронным блоком 20 измерительного прибора для соответствующей корректировки значения кон-станты пружины в случае возникновения каких-либо изменений в температуре трубки Вентури. Устройство RTD соединяется с электронным бло-ком 20 прибора через провода 195.
Обе трубки Вентури приводятся в действие (обычно синусоидальное) в противоположных направлениях вокруг их соответствующих изгиба-ющих осей и по существу на их общей резонансной частоте. Благодаря этому обе трубки Вентури бу-дут вибрировать одинаковым образом, т.е. точно также, как это делают стороны камертона.
Механизм возбуждения 180 подает колеба-тельные возбуждающие силы в трубки Вентури 130 и 130’. Механизм возбуждения может состоять из любого одного из множества хорошо известных устройств, например, из электромагнита, установ-ленного на трубке Вентури 130’, и противополож-ной катушки, установленной на трубке Вентури 130 и через которую будет проходить переменный ток; этот механизм обеспечивает синусоидальное вибрирование обеих трубок Вентури на какой-то общей частоте. Соответствующий сигнал возбуж-дения подается электронным блоком 20 измери-тельного прибора через провод 185 непосред-ственно в механизм возбуждения 180.
При прохождения через обе трубки Вентури потока технологической жидкости, когда сами эти трубки находятся в возбужденном в противопо-ложных направлениях состоянии, вдоль смежных ножек каждой трубки Вентури 130 и 130’ будут образовываться силы Кориолиса, но в противопо-ложных направлениях, например сила Кориолиса, образуемая в боковой ножке 131, будет противопо-ложна силе Кориолиса, образованной в боковой ножке 131’.
Это явление происходит только по той про-стой причине, что технологическая жидкость будет проходить через трубки Вентури в основном в од-ном и том же параллельном направлении, а векто-ры угловой скорости для вибрирующих трубок Вентури расположены в противоположных, хотя и по существу параллельных направлениях.
В результате действия сил Кориолиса и в те-чение половины цикла колебания обеих трубок Вентури боковые ножки 131 и 131’ будут скручи-ваться и приближаться друг к другу на расстояние, которое будет меньше минимального расстояния между этими ножками, образуемого колебатель-ным движением трубок, которое вызывает меха-низм возбуждения, 180.
В течение следующего полуцикла силы Ко-риолиса будут скручивать боковые ножки 131 и 131’ и разводить их на расстояние, которое будет больше максимального расстояния между ножка-ми, образуемого колебательным движением трубок, которое вызывает механизм возбуждения 180.
В процессе колебания трубок Вентури смеж-ные боковые ножки, которые принудительным об-разом сближаются в большей степени, чем их про-тивоположные боковые ножки, достигают крайней или конечной точки своего движения, в которой скорость их движения пересекает нулевую отметку раньше, чем это делают противоположные ножки.
Промежуток времени (который в данном опи-сании также называют междуканальной фазовой разностью или временной разностью, либо просто значением “t”), который продолжается от момен-та, когда одна пара смежных боковых ножек до-стигает своей концевой точки движения, и до мо-мента, когда противоположная пара боковых но-жек, т.е. ножек, которые принудительно раздвину-ты на большее расстояние друг от друга, достига-ют своей соответствующей конечной точки, будет по существу пропорционален удельному массово-му расходу жидкости, протекающей через блок 10 измерительного прибора.
Отсылаем читателя к патенту США №4491025 (выданного 1 января 1985 на имя Дж.Е.Смита и др.), в котором подробно раскрывается принцип работы измерительных приборов Кориолиса, чем это было упомянуто выше.
Чтобы измерить этот интервал времени - Vt, необходимо будет соединить катушки 160L и 160R с любой одной трубкой Вентури 130 или 130’ около их свободных концов, а постоянные электромагни-ты прикрепить около свободных концов другой трубки Вентури. Электромагниты 170L и 170R необходимо расположить таким образом, чтобы катушки 160L и 160R располагались внутри про-странства, которое окружает соответствующие постоянные электромагниты и в котором поля маг-нитного потока будут по существу одинаковыми.
При подобной конфигурации расположения упомянутых элементов генерируемые катушками 160L и 160R электрические выходные сигналы об-разуют профиль скоростей полного движения тру-бок Вентури; эти выходные сигналы можно обра-батывать любым одним из множества известных способов с целью последующего определения ин-тервала времени и удельного массового расхода проходящей через измерительный прибор жидко-сти.
В частности, катушки 160L и 160R образуют левый и правый сигналы скорости, которые появ-ляются соответственно в проводах 165L и 165R.
Кроме того, катушки 160L и 160R вместе с со-ответствующими электромагнитами 170L и 170R соответственно образуют левый и правый датчики скоростей. Хотя на первый взгляд Vt получают на основе результатов измерения временной разности, однако Vt фактически является результатом изме-рения фазы. В данном случае достаточно точным средством измерения проявлений фазовой разно-сти, которые имеют место между сигналами левого и правого датчиков скорости, является использова-ние результатов измерения временной разности.
Как уже упоминали выше, электронный блок 20 измерительного прибора принимает в качестве входного сигнала от RTD (устойчивое к темпера-турным колебаниям устройство), подаваемый по проводу 195, и сигналы от левого и правого датчи-ков скорости, подаваемые по проводам 165L и 165R соответственно.
Также выше отмечали, что электронный блок 20 измерительного прибора образует и посылает по проводу 185 сигнал возбуждения. Провода 165L, 165R, 185 и 195 имеют коллективное название - провода 100. Электронный блок измерительного прибора обрабатывает сигналы левого и правого датчиков скорости и сигнал RTD так, чтобы затем иметь возможность установить удельный массовый расход и суммированную скорость потока жидко-сти, проходящей через блок 10 прибора.
Выдаваемая электронным блоком информация относительно удельного массового расхода появ-ляется в связанных с этим блоком 20 линиях в пре-делах вводов-выводов 26 в аналоговой форме си-лой тока 4-20 мА. Информация об удельном массо-вом расходе выдается также в виде частоты (обыч-но с максимальным диапазоном от 0 до 10 КГц) по соответствующей линии в пределах вводов-выводов 26 для последующего соединения с распо-ложенным ниже оборудованием.
На фиг. 2 показана блок-схема уже известного электронного блока 20 измерительного прибора. В данном случае электронный блок 20 состоит из схемы измерения потока 23, схемы возбуждения трубки Вентури 27 и из дисплея 29.
Схема возбуждения трубки Вентури 27 (см. фиг. 2) образует и подает по проводу 185 соответ-ствующий повторно чередующийся или импульс-ный сигнал возбуждения в механизм возбуждения 180. Эта схема также синхронизирует сигнал воз-буждения относительно сигнала левого датчика скорости, который появляется в проводах 165L и 25.
В процессе функционирования измерительно-го прибора схема 27 поддерживает обе трубки Вентури в противоположном синусоидальном виб-рирующем движении на основной резонансной частоте. Как известно, регулировка этой частоты осуществляется на основе нескольких факторов, в том числе на основе различных специфических признаков самих трубок и плотности проходящей через измерительный прибор технологической жидкости.
Поскольку схема 27 хорошо известна всем специалистам в данной области и поскольку спе-цифическая реализация этой схемы не составляет какой-либо части настоящего изобретения, то больше не будем останавливаться на ее детальном описании. Тех, кого это интересует, отсылаем к патентам США №№5009109 (выданным 23 апреля 1991 на имя П.Калотая), 4934196 (выдан на имя П.Романо № 19 июня 1990) и 4876879 (выдан на имя Дж.Руеша 31 октября 1989), причем все эти патенты принадлежат правопреемнику настоящей заявки, и в них раскрываются различные варианты схем возбуждения трубок Вентури.
Схема измерения потока 23 обрабатывает сигналы левого и правого датчиков скорости, кото-рые передаются по проводам 165L и 165R соответ-ственно, а также сигнал RTD, передаваемый по проводу 195, хорошо известным способом, чтобы затем можно было определить удельный массовый расход и суммированный массовый расход техно-логической жидкости, проходящей через измери-тельный прибор 10.
Результирующая информация относительно удельного массового расхода жидкости передается по проводу 263 в виде выходного сигнала с силой тока 4-20 мА с последующим подсоединением это-го провода к дополнительному расположенному ниже оборудованию управления технологическим процессом (не показано), а также в виде сигнала масштабированной частоты по проводу 262 с по-следующим подсоединением этого провода с ди-станционным суммирующим устройством (также не показано).
Передаваемые по проводам 262 и 263 сигналы образуют часть сигналов технологического про-цесса, которые коллективно передаются по прово-дам 26 (см. фиг. 1). Другие провода (специально не показаны) в пределах проводов 26 обеспечивают передачу суммированной информации о потоке, а также некоторые другие параметры технологиче-ского процесса в цифровой форме с последующим выводом этой информации на экран дисплея, теле-метрического и/или другого занимающегося обра-боткой информации оборудования.
Поскольку всем специалистам в данной обла-сти хорошо известен способ, с помощью которого схема измерения потока 23 выдает информацию об удельном массовом расходе и о суммированном расходе жидкости, то ниже заявитель останавлива-ется лишь на раскрытии той части электронного блока схемы, которая имеет непосредственное отношение к настоящему изобретению.
В этой связи следует напомнить, что схема из-мерения потока 23 содержит два индивидуальных входных канала: левый канал 202 и правый канал 212. Каждый из этих каналов содержит интегратор и два детектора переходов через нулевой уровень. В пределах этих каналов происходит подача сиг-налов левого и правого датчиков скорости в соот-ветствующие интеграторы 206 или 216, каждый из которых отлично выполняет функцию фильтра пропускания нижных частот.
Результирующие выходные сигналы от этих интеграторов подаются в детекторы переходов через нулевой уровень (фактически компараторы) 208 и 218, каждый из которых вызывает изменения уровня каждый раз, когда соответствующий инте-грированный сигнал скорости превышает предел напряжения, установленный небольшим предвари-тельно определенным уровнем положительного и отрицательного напряжения, например в.
Выходные сигналы от детекторов переходов через нулевой уровень 208 и 218 подаются в виде сигналов управления в счетчик 220, чтобы можно было измерить интервал синхронизации (на основе подсчетов синхронизирующих импульсов), кото-рый имеет место между соответствующими измене-ниями в этих выходных сигналах.
Подобный интервал представлен хорошо из-вестным значением t и он изменяется по мере из-менения удельного массового расхода технологи-ческой жидкости. Результирующее значение t (а число подсчетов) подается параллельно и в виде входных данных в схему обработки информации 235.
Кроме того, устройство RTD 190 соединено с вводом входной схемы RTD 224, которая обеспечи-вает подачу постоянного тока возбуждения в RTD, линеаризирует напряжение, которое появляется в RTD и преобразует это напряжение с помощью преобразователя напряжение - частота 226 в поток импульсов, которые имеют масштабированную частоту, которая изменяется пропорционально любому изменению в напряжении RTD.
Образованный схемой 224 результирующий поток импульсов подается в виде входного сигнала в счетчик 228, который будет периодически под-считывать поток импульсов и выдавать значение (в числе подсчетов), которое будет пропорционально измеренной температуре. Содержимое счетчика 228 будет также подаваться параллельно в виде входных данных в схему обработки информации 235.
Схема обработки информации 235, в качестве которой обычно выступает какой-то микропроцес-сор, определяет текущий удельный массовый рас-ход на основе поступивших в нее значений темпе-ратуры и значения t в цифровой форме. В данном случае преобразованное в цифровую форму значе-ние температуры используют для изменения значе-ния коэффициента измерительного прибора, осно-ванного на текущей температуре трубок Вентури, а после выполнения этой процедуры связывают из-менения в эластичности трубки Вентури с измене-нием температуры.
Затем этот измененный коэффициент измери-тельного прибора (т.е. скорректированный на из-менение температуры коэффициент или фактор измерительного прибора - RF) последовательно используют для пропорционального определения на основе только что измеренного значения t удельного массового расхода.
Имея в своем распоряжении только что уста-новленный удельный массовый расход, схема 235 будет обновлять суммированный массовый расход, а также выдавать, например, соответствующие выходные сигналы с информацией об удельном массовом расходе по проводам 26, которые затем можно будет соединить с локальным дисплеем 29 и/или с расположенным ниже (по технологической схеме) оборудованием управления технологиче-ским процессом.
Теперь уже совершенно очевидно, что распо-ложенная в левом и правом каналах аналоговая схема необдуманно вводит какую-то погрешность или ошибку в результирующие значения относи-тельно удельного массового расхода и скорости потока, полученные с помощью схемы обработки данных 235. Следует особо подчеркнуть, что каж-дый входной канал довольно часто содержит не только различную степень внутренней фазовой задержки относительно друг друга, которая изме-ряется от ввода интегратора до вывода из его де-тектора переходов через нулевой уровень, но и также фазовую задержку, которая образуется внутри каждого канала и явно зависит от темпера-туры , и которая изменяется в различной степени от одного канала к другому в зависимости от соответ-ствующих изменений температуры.
Например, левый канал 202 может демон-стрировать фазовую задержку, которая имеет иную температурную зависимость по сравнению с фазо-вой задержкой правого канала 212. Подобная из-менчивость имеет своим конечным результатом появление обусловленной колебаниями температу-ры междуканальной фазовой разности, которая будет выступать в качестве компонента ошибки или погрешности в измеренном значении t. По-скольку значение t, полученное на основе измере-ния фактического потока жидкости, проходящего через прибор, будет относительно небольшим, то в определенных ситуациях упомянутый компонент погрешности может оказаться довольно значитель-ным.
Подобная погрешность обычно не учитывает-ся в выпускаемых в настоящее время измеритель-ных приборах Кориолиса для измерения удельного массового расхода жидкости. В каких-то конкрет-ных ситуациях, в частности в случае установки измерительного прибора вне помещения, т.е. на открытом воздухе с довольно большими темпера-турными перепадами, подобная погрешность мо-жет привести к возникновению ошибочных резуль-татов измерения удельного массового расхода жидкости.
В настоящее время помимо зависимых от тем-пературы ошибок в измеренном значении t сама схема измерения температуры является дополни-тельным источником обусловленной колебаниями температуры погрешности результатов измерения значений удельного массового расхода, которые выдает схема обработки данных 235.
Следует иметь в виду, что расположенный в пределах входной схемы 224 устройства RTD пре-образователь напряжение - частота 226 демон-стрирует, как и почти все прочие подобные преоб-разователи, измеряемый температурный дрейф. Этот дрейф, который основывается на величине изменения в температуре окружающей среды, мо-жет привести к возникновению ошибки в результа-тах измерения температуры трубки Вентури, при-чем эта ошибка иногда может достигать несколь-ких градусов максимально. Подобная ошибка, в свою очередь, будет приводит к возникновению ошибок в модифицированном коэффициентов изме-рительного прибора, что в свою очередь будет вводить погрешности в выдаваемые значения удельного массового расхода и суммированного массового расхода жидкости.
Чтобы устранить недостатки уже известных измерительных приборов Кориолиса и особенно тех, которые типичны для схемы измерения расхо-да жидкости, например схемы 23, автор изобрете-ния разработал новый способ использования схе-мы измерения расхода жидкости в измерительном приборе Кориолиса, который гарантирует почти полную независимость, а следовательно и нечув-ствительность получаемых прибором значений удельного массового расхода и скорости потока жидкости к изменениям температуры, благодаря чему улучшается общая степень точности измере-ний.
В более узком смысле по настоящему изобре-тению предложено заменить два индивидуальных входных канала (т.е. левый и правый), которые обычно используются в уже известных схемах из-мерения потока жидкости, двумя парами входных каналов (т.е. парами А-С и В-С), что дает возмож-ность измерить демонстрируемую каждой каналь-ной парой фазовую задержку.
После получения для каждой канальной пары текущего значения фазовой задержки используем это значение для корректировки основанных на потоке жидкости значений t, которые затем изме-ряем с помощью канальной пары. Поскольку каж-дая из канальных пар работает циклами, которые составляют относительно короткий период време-ни, т.е. цикл измерения своей собственной внутрен-ней фазовой задержки, т.е. режим “установки на нуль”, чередуется с циклом измерения значений t для фактических условий потока жидкости, т.е. режим “измерения”, поэтому значение текущей фазовой задержки будет точно отражать любые вызываемые колебанием температуры изменения в рабочей характеристике каждой канальной пары.
Так как выдаваемые каждой канальной парой результаты измерений потока корректируются с учетом текущей внутренней фазовой задержки, которая связана с какой-то конкретной канальной парой, то упомянутые значения t не содержат никаких значительных вызываемых колебанием температуры компонентов погрешности независи-мо от окружающей прибор температуры и ее коле-баний.
Следовательно, выполненный по настоящему изобретению измерительный прибор Кориолиса можно успешно использовать в окружающей среде с широкими температурными колебаниями, при этом не наблюдается никакого ухудшения степени точности конечных результатов из-за колебания температуры.
В частности, в предложенной изобретением схеме измерения расхода потока жидкости исполь-зуется три индивидуальных идентичных входных канала (т.е. каналы А, В и С), через которые после-довательно и поочередно отбираются результаты измерений междуканальной фазовой разности для каждой из двух пар (т.е. пар А-С и В-С) трех кана-лов.
Канальная пара А-С содержит каналы А и С, тогда как канальная пара В-С содержит каналы В и С. Канал С выступает в качестве эталонного канала и в него будут непрерывно подаваться один из двух сигналов датчика скорости, а специально для целей предпочтительного варианта изобрете-ния сюда будет непрерывно поступать сигнал ле-вого датчика скорости в качества его входного сигнала. Ввод в каналы А и В будет представлен сигналами либо левого, либо правого датчика ско-рости.
Хотя оба режима, т.е. нулевой режим и режим измерения, включают в себя этап измерения между-канальной фазовой разности в какой-то паре кана-лов, однако принципиальное различие между ними заключается в том, что в нулевом режиме в оба канала данной пары подается один и тот же сигнал датчика скорости, например левого, чтобы измере-ние результирующей междуканальной фазовой разности гарантировало измерение внутренней фазовой задержки для данной пары каналов, тогда как в режиме измерения в соответствующие раз-личные каналы этой пары подаются сигналы лево-го и правого датчиков скорости, чтобы гарантиро-вать измерение пусть и приблизительного, осно-ванного на текущем потока жидкости значения t для последующего его использования для опреде-ления текущих значений удельного массового рас-хода и скорости потока жидкости.
Хотя в обоих режимах предусматривается проведение измерений междуканальной фазовой разности (t), однако для большей ясности автор изобретения проводит четкое разграничение между упомянутыми значениями на основе их частности появления. Именно поэтому ниже автор изобрете-ния будет делать ссылки на те измерения фазовой разности, которые имеют место в течение нулевого режима и которые будут рассматриваться в каче-стве измерений междуканальной фазовой разности, а также на те измерения фазы, которые имеют ме-сто в нулевом режиме и которые будут рассматри-ваться в качестве значений t.
Кроме того, как измерения междуканальной фазовой разности, так и значения t для любой канальной пары будут ниже просто называться измерениями синхронизации.
Для любой одной канальной пары, работаю-щей в нулевом режиме, например, для пары А-С, на вводы обоих каналов этой пары подается один и тот же сигнал датчика скорости, например левого. Затем в течение так называемого интервала “уста-новки на нуль” проводятся последовательные и повторяющиеся измерения междуканальной фазо-вой разности, причем в течение этого же интервала полученные при этом результаты будут усреднять-ся.
В идеальном случае, если оба канала этой па-ры демонстрируют одинаковую внутреннюю фазо-вую задержку, например, если фазовая задержка через канал А будет равна фазовой задержке эта-лонного канала С, тогда все измерения результи-рующей междуканальной фазовой разности будут равны нулю.
Однако на практике фактически все три кана-ла обычно имеют различные внутренние фазовые задержки. И тем не менее, поскольку фазовая за-держка для каждой пары каналов измеряется по отношению к одному и тому же эталонному кана-лу, например к каналу С, то любые различия в фа-зовой задержке между двумя парами каналов будут обусловлены различиями во внутренней фазовой задержке, которые имеют место между каналами А и В.
После окончания интервала “установки на нуль” ввод в неэталонный канал этой пары пере-ключается на другой сигнал датчика скорости, т.е. на сигнал от правого датчика скорости. Затем необходимо подождать истечения какого-то опре-деленного периода времени, который включает в себя период так называемого “переключения”, и только после этого можно будет вводить эту ка-нальную пару в режим “измерения”, в течение ко-торого будем измерять основанные на расходе жидкости значения t.
Интервал переключения длится достаточно долго, чтобы дать возможность установиться всем результирующим переходным состоянием пере-ключения, например, чтобы их амплитуда затуха-ла ниже заданного уровня.
В тот момент, когда одна пара каналов, например А-С, работает в своем нулевом режиме, другая пара каналов, например В-С, будет рабо-тать в своем режиме измерения. Для любой каналь-ной пары каждое последовательно измеренное на основе текущего потока жидкости значение t, которое было получено в процессе осуществления режима измерения, корректируется (обычно путем вычитания) с помощью самого последнего значе-ния внутренней фазовой задержки, которая уже была измерена для этой канальной пары в течение ее предыдущего нулевого режима.
Продолжительность, в течение которой одна канальная пара работает в режиме измерения, т.е. интервал измерения, будет равна всей продолжи-тельности, в течение которой другая канальная пара работает в нулевом режиме. Эта последняя продолжительность (т.е. интервал “нуля” или “ну-левой” интервал) включает в себя время (т.е. интер-вал “переключения”), в течение которого послед-ний канал переключает свод неэталонного канала с сигнала от правого на сигнал от левого датчика скорости о последующим выполнение процедуры установки на нуль (в течение так называемого ин-тервала “установки на нуль”) и наконец переклю-чает свой ввод неэталонного канала с сигнала от левого вновь на сигнал от правого датчика скоро-сти. Следует иметь в виду, что нулевой интервал включает в себя оба интервала переключения в интервал установки на нуль.
После завершения интервала измерения ка-нальные пары просто переключают режимы рабо-ты, при этом канальная пара В-С первоначально переключает свой ввод неэталонного канала с сигнала от правого на сигнал от левого датчика скорости, а канальная пара начинает цикл измере-ний t на основе текущего потока жидкости.
После завершения процедуры переключения упомянутого ввода канальная пара В-С будет вы-полнять процедуру установки на нуль с последу-ющим переключением канала в противоположном направлении - в этот момент канальная пара А-С остается в режиме измерения и таким образом осу-ществляются последовательные циклы срабатыва-ния измерительного прибора.
После завершения какой-то канальной парой последней операции переключения, но еще до мо-мента начала своей операции в режиме измерения, эта канальная пара может, в случае необходимо-сти, выполнить функции измерения основанных на потоке жидкости значений t в течение какого-то определенного периода времени, который ниже будем называть “активным” интервалом и который для большей простоты имеет длительность, равную интервалу “установки на нуль”.
Поскольку оба канала в течение “активного” интервала могут одновременно выдавать основан-ные на потоке значения t, используя при этом сигналы от обоих датчиков скорости, тогда в иде-альном случае при отсутствии каких-либо помех, изолированных пертурбаций или различий между внутренними фазовыми задержками, связанными с парами каналов, оба канала будут выдавать оди-наковые значения t.
Таким образом, в качестве дополнительной проверки можно будет скорректировать одно или более измеренных на основе потока жидкости зна-чений t, полученных от каждой канальной пары в течение “активного” интервала, с помощью самого последнего значения измеренной фазовой задержки для этой канальной пары, чтобы иметь возмож-ность выдать соответствующие пары скорректиро-ванных значений t. Затем эти два значения для каждой канальной пары можно будет сравнить друг с другом. Любое довольно значительное рас-хождение между этими значениями в любой из канальных пар будет указывать на наличие по-грешности или ошибки.
Поскольку переключение каналов происходит только на канальной паре, которая будет противо-положна той, которая в данный момент использу-ется для выполнения измерений на основе потока жидкости, то любые переходные состояния пере-ключения (и связанные с ними помехи) будут эф-фективно изолированы от и не будут прерывать измерения удельного массового расхода или ско-рости потока технологической жидкости.
Более того, благодаря истечению довольно продолжительного интервала переключения еще до момента начала процедуры установки на нуль, переходные состояния переключения не будут оказывать никакого отрицательного влияния на результаты измерения внутренней фазовой задерж-ки для той канальной пары, которая в данный мо-мент устанавливается на нуль.
Таким образом, рабочая или эксплуатацион-ная характеристика измерительного прибора Ко-риолиса по настоящему изобретению будет по существу (если не полностью) устойчива по отно-шению к переходным состояниям переключения ввода и прочим подобным же операциям.
Специфическая продолжительность интерва-лов переключения и установки на нуль не является критическим фактором. Однако, поскольку пере-ходные состояния переключения очень быстро исчезают, а дополнительное усреднение обычно способствует и гарантирует более высокую сте-пень точности измерений внутренней фазовой за-держки, то обычно интервал переключения уста-навливается значительно более коротким по срав-нению с интервалом установки на нуль.
В этом отношении интервал переключения, измеренный в течение циклов возбуждения трубки Вентури, может продолжаться в течение 16-32 таких циклов, тогда как интервал установки на нуль может иногда продолжаться в течение 2048 таких циклов.
Более того, по настоящему изобретению по существу полностью устраняются вызываемые температурными колебаниями погрешности в ре-зультатах измерения температуры трубки Вентури, что в основном достигается за счет использования устойчивого к температурным колебаниям устрой-ства (RTD) и непосредственно связано с темпера-турным дрейфом в преобразователе напряжение - частота.
Устранению этих погрешностей особенно способствует тот факт, что два эталонных напря-жения, помимо напряжения устройства RTD, изби-рательно и последовательно преобразуются в пре-образователе напряжение - частота в значения частоты (в виде соответствующих подсчетов) с последующим использованием этих значений для определения линейной зависимости, особенно ко-эффициента пропорциональности, которая связы-вает подсчитанное значение частоты с измеренной температурой трубки Вентури.
Затем посредством простого умножения под-считанного значения частоты для напряжения устройства RTD на упомянутый коэффициент по-лучаем значение для соответствующей измеренной температуры трубки Вентури. Поскольку эталон-ные напряжения заметно не изменяются (или вооб-ще не изменяются) в зависимости от колебаний температуры и каждое из них повторно преобразу-ется с помощью преобразователя напряжение - частота при относительно короткой периодично-сти на порядок примерно 0,8 секунды, то возника-ющий в результате преобразования напряжение - частота любой дрейф температуры будет точно отражен в результирующих подсчитанных значе-ниях частоты для самих эталонных напряжений.
Поскольку дрейф температуры в равной сте-пени оказывает свое влияние и на подсчитанные значения для обоих эталонных напряжений и для напряжения устройства RTD, но не изменяет суще-ствующие между ними зависимости, то после умножения коэффициента пропорциональности на значение подсчитанной частоты для напряжения устройства RTD этот коэффициент выдает истин-ное значение температуры, которое по существу не будет зависеть от какого-либо дрейфа температу-ры, образуемого преобразователем напряжение - частота.
Благодаря устранению вызываемых темпера-турными колебаниями погрешностей в результатах измеренной температуры, коэффициент измери-тельного прибора будет соответствующим образом модифицирован, чтобы он точно отражал измене-ния в температуре трубки Вентури.

А. Описание аппаратной части
При описании аппаратной части будем ссы-латься на показанную на фиг. 3А и 3В скелетную схему высокого уровня предпочтительного вариан-та схемы измерения потока 30 по настоящему изобретению, а правильное расположение упомя-нутых чертежей показано на фиг. 3.
В основном схема измерения потока жидкости 30 содержит входной мультиплексор и три одина-ковых входных канала, один из которых будет эталонным каналом С, а также конечный автомат вместе со связанными с ним синхронизирующими счетчиками и система микрокомпьютера. С помо-щью конечного автомата и через мультиплексор выбирают входные сигналы для двух неэталонных каналов А и В, а сам конечный автомат работает циклами благодаря своим различным состояниям.
Выходные сигналы от трех каналов подаются в счетчики, чтобы генерировать синхронизирую-щие измерения, т.е. измерения междуканальной фазовой разности и значения t для каждой из двух канальных пар А-С и В-С. Результаты синхронизи-рующих измерений, выданные упомянутыми счет-чиками, а также информация о состоянии от конеч-ного автомата подаются в микрокомпьютер, кото-рый, в свою очередь, будет определять текущие соответствующие значения удельного массового расхода жидкости.
Кроме того, выходной сигнал устройства RTD и два эталонных напряжения будут последова-тельно преобразовываться в соответствующие значения частоты с помощью соответствующего входного переключателя, преобразователя напря-жение - частота и связанной с ними схемы, а затем подсчитываться с помощью синхронизирующего счетчика, связанного с конечным автоматом. Затем упомянутый счетчик направляет результирующие подсчеты в микрокомпьютер, в котором они ис-пользуются для правильной модификации коэффи-циента измерительного прибора.
Из упомянутых выше чертежей следует, что схема измерения потока жидкости 30 содержит три одинаковых входных канала 44, 54 и 64, которые в данном описании также называют каналами А, С и В. Кроме того, упомянутая схема измерения потока жидкости содержит также мультиплексор 31, схему 70, аналоговый переключатель 35, генератор эта-лонного напряжения 39, входную схему 42 устройства RTD, микрокомпьютер 80, выходную схему 90 и входную схему 95.
Показанная на фиг.3А и 3В входная схема 42 устройства RTD выполняет те же функции и содер-жит по существу ту же схему, что и входная схема 224 устройства RTD, показанную на фиг.2А и 2В и которая уже была кратко описана выше.
Каждый из каналов А и В, из которых показан только канал А, содержит входную аналоговую схему, которая в данном случае представлена уси-лителем, соединенным с детектором уровней. Что касается канала А, то усилитель 46 обеспечивает соответствующую фильтрацию сигнала от левого датчика скорости, смещение уровня и усиление результирующего смещенного сигнала. Детекторы уровней 48, которые фактически являются компа-ратором с эталонными уровнями напряжения, обеспечивают изменение уровня своего выходного сигнала всякий раз, когда образуемый усилителем 46 выходной сигнал повышается выше или опуска-ется ниже небольшого фиксированного положи-тельного и отрицательного напряжения.
В данном случае каждый из этих каналов вы-полняет по существу те же функции, что и соответ-ствующая схема в схеме измерения потока 23, по-казанной на фиг. 2. Показанный на фиг.3А и 3В канал С содержит схему, представленную усили-телем 56 и детектором уровней 58.
Эталонный канал С абсолютно идентичен ка-налам А и В, за исключением того, что детектор уровней 58 содержит одиночный детектор уровней, а не компаратор с эталонными уровнями напряже-ния, чтобы можно было всякий раз фиксировать момент, когда выходной сигнал от усилителя 56 превышает небольшой уровень положительного напряжения.
Мультиплексор 31, который, как ясно показа-но на чертежах, образован из трех индивидуаль-ных мультиплексоров 2 - до -1, избирательно выби-рает маршрут прохождения сигнала от левого дат-чика скорости, который подается по проводу 165L, либо сигнала от правого датчика скорости, кото-рый подается до проводу 165R, на вход каждого их трех каналов.
В данном случае сигналы от левого и правого датчиков скорости подаются на первый (А0, В0 и С0) и на второй (А1, В1 и С1) вводы соответственно мультиплексора 31. Статус сигналов выбора S0, S1 и S2 точно устанавливает, будет ли подаваться на три индивидуальных (0А, 0В и 0С) выхода мульти-плексора сигнал правого или левого датчиков ско-рости.
Сигналы выбора 33, образованные из сигна-лов ВРО_А и RPO_B, соединенные с входами вы-бора S0 и S1, заставляют мультиплексор индивиду-ально прокладывать маршрут прохождения сигна-лов от левого или правого датчиков скорости в качестве входов в каналы А и В соответственно; заземленный сигнал выбора S2 заставляет мульти-плексор 31 непрерывно прокладывать маршрут прохождения сигнала от левого датчика скорости, который подается по проводу 165L, до входа в эта-лонный канал С.
Сигналы выбора 33 устанавливаются логиче-ским контуром управления 72 в схеме 70 с таким расчетом, чтобы можно было выполнить соответ-ствующее переключение входного сигнала.
Схема 70 содержит логический контур управ-ления и синхронизирующие счетчики 74, 76 и 78 Схема 70, в качестве которой рекомендуется ис-пользовать специфическую интегральную схему одиночного назначения, по существу представлена конечным автоматом, который определяет перио-дическую и повторно осуществляемую последова-тельность синхронизирующих интервалов и сопро-вождающих состояний.
В течение каждого такого интервала синхро-низации подаваемые с внешней стороны входные сигналы могут запускать и прекращать работу соответствующего синхронизирующего счетчика. После завершения этого интервала можно легко и просто считать содержимое этого синхронизиру-ющего счетчика параллельным образом, а затем использовать это содержимое по назначению.
В случае совместного использования этой схемы со схемой измерения потока 30 синхронизи-рующие счетчики 74 и 76, сгруппированные вместе и выступающие в качестве счетчиков 75, будут использоваться для определения синхронизирую-щих измерений для канальных пар А-С и В-С соот-ветственно.
Синхронизирующий счетчик 78 используется для подсчета частотных значений, выдаваемых входным контуром 42 устройства RTD для вы-бранного аналогового входного сигнала, который подается сюда через переключатель 35. Этот счет-чик устанавливается в исходное положение логи-ческим контуром управления 72 перед каждым интервалом преобразования посредством подачи соответствующего сигнала в провод 79.
Логический контур управления 72 представ-лен хорошо известной комбинаторной и прочей логикой. После установки логического контура управления в исходное положение с конкретной длительностью (в циклах срабатывания трубки Вентури) интервалов переключения и установки на нуль, этот контур будет генерировать по проводам 33 сигналы выбора 33, которые приводят в дей-ствие мультиплексор 31, который и будет выбирать и прокладывать маршрут прохождения сигналов соответствующих датчиков на входы либо канала А, либо канала В, чтобы канальные пары через свои режимы установки на нуль и измерения обра-зовывали повторно и противоположно направлен-ные циклы функционирования.
Кроме того, логический контур управления 72 также образует и выдает соответствующие управ-ляющие сигналы, которые после прохождения по проводам 77 и 79 обеспечивают правильную уста-новку счетчиков 74 и 76 в исходное состояние для каждого интервала синхронизации. Кроме того, этот логический контур управления образует и генерирует по проводам 34 соответствующие сиг-налы выбора, которые в конечном итоге поступают на вход управления (С) аналогового переключате-ля 35.
Эти сигналы выбора заставляют переключа-тель проложить маршрут прохождения какому-то специфическому одному из его входных напряже-ний, а именно напряжению устройства RTD, кото-рое передается по проводу 195, или одному из двух эталонных напряжений (Vreb1 или Vreb2, которые соответственно равны 1,9 и 0 вольтам), до входа входной схемы 41 устройства RTD для последую-щего преобразования с помощью расположенного здесь же преобразователя напряжение - частота.
Эталонное напряжение Vreb1 подается по про-воду 38 от генератора эталонного напряжения 39, в котором расположен хорошо известный источник стабильного напряжения, который демонстрирует лишь очень незначительный дрейф в результате колебания температуры.
Ниже более подробно и с ссылками на стан-дартную процедуру обработки данных по темпе-ратуре устройства RTD (стандартная процедура 1100, см.фиг.11) будет описан принцип работы преобразователя напряжение - частота, основной функцией которого является преобразование каж-дые 0,1 секунды каждого одного из восьми анало-говых напряжений (в данном описании показаны и кратко описаны только те напряжения, которые имеют прямое отношение к настоящему изобрете-нию), которые затем подаются на вводы (10, 11, 12 для трех указанных напряжений) выбранного в данный момент аналогового переключателя 35, с последующим их преобразованием каждый 0,8 секунды в соответствующее значение частоты. Контур логического управления и регулирования 72 точно устанавливает, какое одно из входных напряжений на аналоговом переключателе 35 необходимо выбрать в данный конкретный момент.
Ниже более детально описываются состояния схемы 70 в связи с рассмотрением особенностей таблицы состояний 400 и схемы синхронизации 500, которые показаны соответственно на фиг.4 и 5.
Поскольку схема 70, благодаря своим разным состояниям (в данном случае нас интересуют толь-ко восемь ее состояний), образует и использует различные циклы, то в течение одного из этих цик-лов схема будет записывать значение своего теку-щего состояния во внутренний регистр (не показан), который после обращения к нему со стороны мик-рокомпьютера 80 посылает это значение по прово-дам 85. После этого микрокомпьютер считывает это значение, которое дает ему возможность хотя бы предварительно обработать подсчитанные значения, которые были переданы счетчиками 75 и 78 через соответствующие внутренние регистры (не показаны) и по проводам 87 и 88.
По проводам 87 в микрокомпьютер 80 для ка-нальных пар А-С и В-С передаются предваритель-ные результаты синхронных измерений, которые обозначены RAW_RATE_А и RAW_RATE_B соот-ветственно. В зависимости от режима функциони-рования каждой канальной пары измерения RAW_RATE_А и RAW_RATE_B будут выдавать для каждой канальной пары (в виде подсчетов) одиночный результат измерения междуканальной фазовой разности или одиночное значение t.
По проводам 88 в микрокомпьютер поступают данные о подсчитанных результатах измерения подсчитанной частоты для напряжений устройства RTD и эталонного напряжения. Кроме того, логи-ческий контур управления 72 будет также записы-вать какое-то значение в другом внутреннем реги-стре (специально не показан), который точно уста-навливает, какое затем аналоговое напряжение будет выбрано аналоговым переключателем 35 для преобразования с помощью входной схемы 42 устройства RTD. Это значение также считывается микрокомпьютером 80 через провода 85.
Кроме того, микрокомпьютер посылает соот-ветствующие сигналы по проводам 84 для управ-ления режимом работы схемы 70. Микрокомпьютер посылает также по проводам 82 соответствующие сигналы адресов для выделения логическому кон-туру управления 72 какого-то специфического внутреннего регистра, из которого микрокомпью-тер будет считывать данные и в котором он же будет записывать данные.
Через провода 91 и 93 к микрокомпьютер со-единен также с хорошо известной выходной схемой 90, которая образует ряд стандартных входных устройств через провода 26 (на чертежах показа-ны, например, интерфейс или интерфейсы дисплея, коммуникационные порты, выводной провод 263 с силой тока 4-20 мА и выводной провод 262 мас-штабированной частоты), а также с хорошо из-вестной схемой 95, которая связывает измеритель-ный прибор с несколькими хорошо известными входными устройствами (например, переключате-ли, малые клавишные приставки пользователя, коммуникационные порты и т.д.).
Микрокомпьютер 80 использует любой один из хорошо известных выпускаемых в настоящее время серийно микропроцессоров (специально не показан) вместе с памятью с произвольной выбор-кой (RAM) 83 для хранения данных и с постоянной памятью (RОM) 86 для хранения программ и кон-стант.
Поскольку эта программа использует управ-ляемую прерыванием архитектуры задачи, то база данных расположена в пределах микрокомпьюте-ра, чтобы облегчить передачу и совместное ис-пользование измеренных и рассчитанных данных среди различных задач. На основе своей входной информации, особенно о результатах измерения синхронизации, которая содержит результаты из-мерения междуканальной фазовой разности и зна-чения t для каждой пары каналов, и на основе информации о подсчитанной частоте наряду с информацией о состоянии, причем вся эта инфор-мация подается через схему 70, микрокомпьютер 80 будет соответствующим образом корректиро-вать измеренные значения (полученные каждой канальной парой), чтобы получить данные об из-меренной внутренней фазовой задержке, опреде-лять точный и скорректированный на колебание температуры коэффициент измерительного прибо-ра, а затем с помощью скорректированных значе-ний t и упомянутого фактора будет определять значения текущей скорости потока или удельного массового расхода жидкости, причем все эти дан-ные анализируются более детально ниже в связи с рассмотрением показанного на фиг.6А и 6В главно-го контура измерения потока жидкости 600, пока-занной на фиг.7А и 7В стандартной программы определения нуля 700, показанной на фиг.8А и 8В стандартной программы отметки механического нуля 800 и показанной на фиг. 11 стандартной программы обработки данных о температуре устройства RTD 1100.
Чтобы лучше понять принципы взаимодей-ствия между схемой 70 и микрокомпьютер 80 ниже более детально рассмотрим схему синхронизации 400 и таблицу состояний, показанных на фиг.4А, 4В и 5, которые совместно дают детализированную информацию относительно выполняемых схемой 70 функций и их временных связах. С этой же це-лью отсылаем читателя к фиг.4А, 4В и 5.
Показанная на фиг4А и 4В схема синхрониза-ции определяет нормальные последовательные модальные операции для каждой канальной пары и временных связей между ними.
Как уже упоминали выше, каждая канальная пара А-С и В-С работает либо в режиме измерения, либо в нулевом режиме. В то время как одна ка-нальная пара работает в режиме измерения, другая будет находиться в нулевом режиме, причем в кон-це этих режимов канальные пары меняют режим работы на обратный. Длительность каждого из этих режимов работы “модальный” интервал все-гда будет одинаковой, т.е. будет равна длительно-сти “t”.
В этом отношении нулевой режим 410 для ка-нальной пары А-С и режим измерения 420 для ка-нальной пары В-С будут происходить одновремен-но с режимом измерения 440 и нулевым режимом 450, с нулевым режимом 470 и режимом измерения 480 для канальных пар А-С и В-С соответственно. Стрелки 430, 460 и 490 обозначают направления изменения режимов на обратное между канальны-ми парами в точке завершения трех последова-тельных модельных интервалов.
В канал С непрерывно подается сигнал от ле-вого датчика скорости (L) и этот канал выступает в качестве эталонного канала, по отношению к кото-рому будет непрерывно измеряться внутренняя фазовая задержка каждого из двух других каналов. Однако подаваемые в неэталонные каналы А и В входные сигналы будут переключаться в зависимо-сти от режима работы соответствующих каналь-ных пар А-С и В-С между сигналами от левого и правого датчиков скорости на основе результатов измерения фазовой разности, которые выполняются для каждой иной входной конфигурации, чтобы выдать для каждой канальной пары результаты измерения междуканальной фазовой разности или значения t.
В частности, в процессе работы какой-то ка-нальной пары в режиме измерения неэталонный канал этой пары, например, канал В в канальной паре А-С, будет принимать сигнал от правого дат-чика скорости и будут выполняться измерения междуканальной фазовой разности, которая имеет место в этой канальной паре. Эти измерения дают основу для получения предварительных, основан-ных на расходе жидкости, значений t. Эти изме-рения происходят на всем протяжении интервала “t”, т.е. в течение периода, когда канал находится в режиме измерения.
В течение этого периода результаты измере-ний подаются в микрокомпьютер для последующей обработки с конечной выдачей соответствующих значений удельного массового расхода жидкости.
В противоположность этому в течение нулево-го режима любая канальная пара, например пара В-С, будет выполнять следующие четыре индиви-дуальные функции:
а) переключать ввод для неэталлонного кана-ла этой пары с сигнала от правого на сигнал от левого датчика скорости в течение интервала пере-ключения;
б) выполнение измерений внутренней фазовой задержки для этой канальной пары (т.е. процедуры “установки на нуль”) в течение интервала установ-ки на нуль;
в) повторное переключение входа неэталонно-го канала на сигнал от правого датчика скорости в течение интервала переключения;
г) обеспечение “активности” этой пары в тече-ние интервала установки на нуль, в течение кото-рого можно будет выполнять измерения основан-ных на расходе жидкости значений t.
Поскольку противоположная канальная пара, например, пара А-С, будет активно измерять осно-ванные на расходе жидкости значения t в течение своего интервала измерения, когда канальная пара В-С является активной, оба канала имеют возмож-ность одновременно выдавать основанные на рас-ходе жидкости значения t для одних и тех же сиг-налов датчиков скорости в течение этого интерва-ла “активности”.
Если необходима дополнительная проверка возможного появления ошибки, тогда микрокомпь-ютер может обработать представленные “актив-ной” канальной парой результаты измерений и сравнить результирующие скорректированные значения t с теми, которые были получены другой канальной парой. Довольно большое расхождение между этими значениями будет указывать на нали-чие ошибки.
Как это ясно из фиг. 4А и 4В, каждый интервал переключения равен по длительности 16 циклам срабатывания трубки, тогда как каждый интервал установки на нуль происходит на протяжении 2048 последовательных циклов срабатывания трубки. Следовательно, образованная из двух перемеши-вающихся интервалов переключения и установки на нуль длительность “t” равна 4128 циклам сра-батывания трубки.
В течение установки измерительного прибора в исходное состояние показанный на фиг. 3А и 3В микрокомпьютер 80 вводит длительности (на осно-ве циклов срабатывания трубки) интервалов пере-ключения и установки на нуль в схему 70 и в част-ности в расположенный в этой схеме логический контур управления 72.
Как это ясно из представленной на фиг. 5 таб-лицы состояний 500 для схемы 70, эта схема при нормальных условиях работы будет непрерывно совершать циклы с использованием восьми состоя-ний в определенной последовательности, причем эти состояния обозначены ссылочными позициями 26, 46, 26, 66, 6А, 6С, 6А и 6Е, из которых два со-стояния, а именно состояния 26 и 6А, повторяются.
Каждое из этих состояний существует в тече-ние фиксированной длительности, т.е. либо в тече-ние фиксированной длительности, т.е. либо в тече-ние интервала переключения, либо в течение ин-тервала установки на нуль. В течение всех восьми состояний сигнал от левого датчика скорости бу-дет непрерывно подаваться на вход эталонного канала С.
В течение первых четырех состояний (состоя-ния 26, 46, 26 и 66) канальная пара А-С работает в режиме измерения (ниже будем просто называть режим измерения канала А), тогда как канальная пара В-С будет непрерывно работать в своем нуле-вом режиме (ниже будем просто называть нулевой режим канала В).
На протяжении всего режима измерения кана-ла А схема 70 генерирует низкий уровень по сигна-лу выбора мультиплексора RPO_A, чтобы сигнал правого датчика скорости непрерывно подавался на вход канала А. В течение этого режима, что и обозначено буквой “Х”, канальная пара А-С выда-ет основанные на расходе жидкости значения t, а следовательно будет выполнять функцию измеря-ющей канальной пары.
Кроме того, в самом начале состояния 26 схе-ма 70 начинает функционирование нулевого режи-ма канала В посредством первоначальной подачи высокого уровня в сигнал выбора мультиплексора RPO_B, чтобы осуществить первое переключение ввода канала В с сигнала от правого на сигнал от левого датчика скорости. Это будет инициировать установку переключающего состояния 26 канала В, в течение которого канальная пара В-С не вы-полняет никаких измерений, а лишь позволяет себе установить адекватный период времени, т.е. интер-вал переключения tSW, для стабилизации всех пере-ходных состояний переключения и прочих подоб-ных же пертурбаций в канале В.
После окончания этого состояния схема 70 вызывает образование состояния 46 - установки на нуль канальной пары В-С. В течение этого состоя-ния 46, продолжительность которого равна интер-валу установки на нуль tZERD, схема 70 будет непрерывно выполнять измерения междуканальной фазовой разности для канальной пары В-С.
Результаты этих измерений считываются и усредняются микропроцессором, чтобы выдать окончательный результат измерения (в виде коли-чества подсчетов) внутренней фазовой задержки для упомянутой канальной пары. После заверше-ния интервала установки на нуль еще раз устанав-ливается состояние 26 (состояние переключения канала В), чтобы можно было переключить вход канала В с сигнала от левого датчика скорости вновь на сигнал от правого датчика скорости.
При выполнении этой функции схема 70 будет генерировать низкий уровень по сигналу выбора мультиплексора RPO_B. И в данном случае про-должительность этого состояния, в течении которо-го на канальной паре В-С не проводится никаких измерений, будет равна длительности интервала переключения, чтобы дать возможность стабили-зироваться всем переходным состояниям переклю-чения и прочим пертурбациям в канале В.
После завершения состояния 26 возникает со-стояние 66 - активное состояние обоих каналов - для интервала установки на нуль, в течение кото-рого оба канала будут “активными” и можно будет выполнить основанные на расходе жидкости изме-рения t, если, конечно, в этом есть необходимость, с помощью канальной пары В-С, причем эти изме-рения будут проводится одновременно с измерени-ями с помощью канальной пары А-С.
После окончания состояния 66 происходит образование состояний 6А, 6С, 6А и 6Е в последо-вательности, которая лишь гарантирует выполне-ние идентичных операций, но в противоположных канальных парах.
Все эти состояния повторяются несколько раз.

Б. Описание программного обеспечения
Имея в виду все сказанное выше, ниже будут рассмотрены различные аспекты программного обеспечения для показанного на фиг. 3А и 3В мик-рокомпьютера 80. Поскольку этот микрокомпьютер выполняет ряд распорядительных и управленче-ских функций, которые не имеют прямого отноше-ния к настоящему изобретению, то с целью упро-щения и сокращения нижеследующего описания опускается рассмотрение и анализ таких функций программного обеспечения, как функция админи-стратора базы данных и соответствующего окру-жения рабочей системы для реализации основан-ной на какой-то конкретной задаче прикладной программы.
На фиг. 6А и 6В показана упрощенная блок-схема главного контура измерения потока жидко-сти 600, а на рис. 6 показано правильное выравни-вание упомянутых чертежей, который дают общую картину последовательности выполнения соответ-ствующих операций программного обеспечения. Показанная здесь стандартная программа включа-ет в себя основные функции по измерению массово-го расхода жидкости.
После начала реализации стандартной про-граммы 600 первым начинает функционировать блок 610, который будет считывать текущие ис-ходные данные по результатам измерения фазовой разности (RAW_RATE_A и RAW_RATE_B), а так-же информацию о состоянии из схемы 70. В зави-симости от существующего в данный момент ре-жима работы каждой канальной пары каждые ис-ходные данные RAW_RATE_A и RAW_RATE_B выдают (в подсчетах) либо одиночный результат измерения междуканальной фазовой разности, либо одиночное значение t.
После выполнения функции блоком програм-мы 610 начинает выполнять свою функцию блок программы 620. Этот блок программы выполняет стандартную программу определения нуля 700, которая в ответ на исходные результаты измерения фазовой разности и информации о состоянии, о чем подробнее ниже, обрабатывает данные о фазовой разности для какой-то конкретной канальной пары, которая в данный момент функционирует в режиме измерения, например, основанное на расходе жид-кости значение t, и обрабатывает также данные о фазовой разновидности для другой канальной па-ры, например, результаты измерения междука-нальной фазовой разности.
Результаты этого измерения стандартная про-грамма использует для определения значения от-метки электронного нуля для этой последней пары. Отметка электронного нуля состоит из двух значе-ний, а именно внутренней фазовой задержки, вы-раженной в тех же подсчетах, что и значение t и связанной с каждой из двух канальных пар.
Далее стандартная программа 700 будет определять отметку механического нуля для изме-рительного прибора Кориолиса. Отметка механи-ческого нуля представляет собой значение смеще-ния в результатах измерения t, которые получают, о чем подробное ниже, в течение условий нулевого потока, имеющих место в процессе калибрации измерительного прибора.
После завершения описанных выше операций стандартная программа 700 выполняет коррекцию текущего значения t, измеренного для канальной пары, работающей в режиме измерения, с помо-щью отметки механического нуля для данного из-мерительного прибора и с помощью самого по-следнего на данный момент значения отметки элек-тронного нуля для этой же канальной пары, причем значение отметки электронного нуля уже было ранее установлено в тот момент, когда эта каналь-ная пара последний раз работала в своем нулевом режиме.
После полного исполнения стандартной про-граммы 700, исполнение переходит от блока про-граммы 620 к блоку 630. В момент исполнения этого последнего блока программы происходит фильтрование полученного блоком программы 620 скорректированного значения t, причем это филь-трование осуществляется двухполюсным фильтром программного обеспечения и преследует цель уда-ление помех и шумов с конечной выдачей текущего отфильтрованного значения t.
Затем начинается исполнение блока програм-мы 640, который рассчитывает текущие объемные и удельные массовые расходы жидкости с исполь-зованием текущего отфильтрованного значения и скорректированного на колебание температуры коэффициента расхода жидкости. Этот темпера-турный коэффициент обновляется на периодиче-ской основе с помощью стандартной программы обработки данных о температуре устройства RTD 1100, которая будет реализоваться на основе пре-рывания.
После завершения исполнения блока про-граммы 640 начинается исполнение блока про-граммы 650. Этот последний блок программы про-веряет значения объемного и удельного массового расхода жидкости, и если эти условия не отвечают требованиям, тогда объемные и удельные массовые расходы жидкости временно устанавливаются на нуль.
После этого начинается исполнение блока программы 660, который в процессе своего испол-нения будет хранить текущие значения объемного и удельного массового расхода жидкости в базе данных для последующего использования, напри-мер, для периодического обновления визуально воспроизводимой информации, суммированных показаний относительно расхода жидкости и/или выходных данных измерительного прибора. После этого исполнение возвращается к блоку стандарт-ной программы 610 и т.д.
На фиг. 7А и 7В показана блок-схема стан-дартной программы определения нуля 700, а пра-вильное расположение и выравнивание этих чер-тежей показано на фиг. 7. Эта стандартная про-грамма содержит четыре индивидуальные секции: стандартную программу определения отметки электронного нуля 710, стандартную программу компенсирования отметки электронного нуля 760, стандартную программу определения отметки механического нуля 780 и стандартную программу компенсирования отметки механического нуля 790.
Как уже упоминали выше, стандартная про-грамма 700 (через свой блок 710) определяет теку-щее основанное на расходе жидкости значение t для той канальной пары, которая в данный момент работает в режиме измерения, и определяет также текущее значение отметки электронного нуля для другой канальной пары, которая в данный момент работает в нулевом режиме. Стандартная про-грамма 760 компенсирует каждое текущее изме-ренное значение t от канальной пары, которая в данный момент работает в режиме измерения, на самое последнее значение отметки электронного нуля для этой канальной пары.
Стандартная программа 780 определяет от-метку механического нуля для измерительного прибора. И, наконец, блок стандартной программы 790 корректирует основанного на расходе жидко-сти значение t для канальной пары, которая в данный момент работает в режиме измерения на значение отметки механического нуля для измери-тельного прибора.
Следует иметь в виду, что после введения в стандартную программу 700 и особенно в блок программы 710 исполнение стандартной програм-мы начинается в блоке принятия решения 703. Этот блок программы определяет, будет ли значение переменного STATE (состояние) указывать на то, что канальная пара А-С находится в состоянии установки на нуль, т.е. состояние схемы 70 будет идентично состоянию “6С” (см. фиг. 5).
Это значение образуется схемой 70 после за-проса со стороны микропроцессора 80 (см. фиг. 3А и 3В). В случае, если в данный момент устанавли-вается именно это состояние, тогда исполнение программы переходит к блоку программы 706, что и показано на фиг. 7А и 7В стрелкой (YES), отхо-дящей от блока принятия решения 703.
При выполнении своей функции этот послед-ний блок программы будет обновлять значение суммированной переменной расхода жидкости (TOTAL_RATE) с использованием текущего значе-ния RAW_RATE_A. Как это четко видно в конце интервала установки на нуль, упомянутое сумми-рованное значение расхода жидкости устанавли-вается равным нулю. После этого начинается ис-полнение блока программы 709, в результате чего состояние временного флага (TEMP_STATE) уста-навливается на значение установки канала А на нуль (ZEROING_CHANNEL_A), которое указывает на то, что в данный момент канальная пара А-С находится в режиме установки на нуль.
После того, как это произошло, исполнение переходит к блоку программы 712, который лишь приращивает значение счетчика контура (COUNTER) на единицу. Исполнение программы затем переходит к блоку программы принятия ре-шения 730. С другой стороны, в случае, если теку-щее значение переменного состояния (STATE) ука-зывает на то, что канальная пара А-С не находится в режиме установки на нуль, тогда исполнение программы переходит от блока принятия решения 715, о чем свидетельствует стрелка NO, отходящая от блока принятия решения 703.
Блок принятия решения 715 проверяет состоя-ние временного флага, чтобы определить, закончен или нет режим установки на нуль для канальной пары А-С, т.е. будет ли все еще значение этого фла-га равно установке на нуль канала А (ZEROING_CHANNEL_A). В случае, если режим установки на нуль уже закончен именно для этой канальной пары, тогда начинается исполнение блока программы принятия решения 715, который принимает решение проложить маршрут к блоку программы 718, используя при этом, свой маршрут YES.
В момент исполнения блока программы 718 он будет рассчитывать значение отметки электронно-го нуля для канальной пары А-С, т.е. ELECT_ZERO_A, в качестве простого среднего значения индивидуальных измерений, которые уже были суммированы, и особенно значения перемен-ного TOTAL_RATE (суммарный расход), поделен-ного на содержание счетчика циклов - COUNTEP.
После выполнения этой процедуры исполне-ние программы переходит к блоку программы 721, который устанавливает значение временного флага на другое значение, в данном случае на значение NOT_ZEROING_CHANNEL_A (канал А не уста-навливается на нуль), которое означает, что ка-нальная пара А-С не находится в режиме установ-ки на нуль.
После этого исполнение программы переходит к блоку 724, который лишь повторно устанавлива-ет значения как счетчика циклов, так и переменной суммированного расхода жидкости на нуль. После этого исполнение программы переходит к блоку 730 (блок принятия решения). С другой стороны, исполнение программы переходит также к этому блоку принятия решения (через указанный стрел-кой NO маршрут, отходящей от блока принятия решения 715) в том случае, если вообще нет ка-нальной пары А-С и еще не закончен полностью режим установки на нуль.
Блоки программы с 730 по 751 выполняют те же операции, что и блоки 703-724, но для опреде-ления значения отметки электронного нуля для канальной пары В-С, т.е. выполняют функцию ELECT_ZERO_B. В более узком смысле блок при-нятия решения 730 определяет, указывает ли зна-чение переменного STATE (состояние) на то, что канальная пара В-С находится в режиме установки на нуль, т.е. состояние схемы 70 выражается через значение “46” (см. фиг. 5).
В случае, если упомянутого состояния нет (в данный момент), тогда исполнение программы переходит в соответствии со стрелкой YES, отхо-дящей от блока принятия решения 730 (см. фиг. 7А и 7В), к блоку 733. После запуска в работу этого последнего он будет обновлять значение суммиро-ванной переменной расхода жидкости - TOTAL_RATE - c использованием текущего значе-ния RAW_RATE_B.
При завершении интервала установки на нуль упомянутое суммирование значения расхода жид-кости устанавливается равное нулю. Затем испол-нение блока программы 736 будет устанавливать состояние временного флага - TEMP_STATE - на значение (ZEROING_CHANNEL_B - установка канал В на нуль), которое будет означать, что в данный момент канальная пара В-С находится в режиме установки на нуль. После завершения этого этапа исполнения программы начинает функцио-нировать блок программы 739, который лишь при-ращивает значение счетчика циклов - COUNTER - на единицу. Затем исполнение переходит к стан-дартной программе 760.
С другой стороны, в случае, если текущее зна-чение переменного STATE указывает на то, что канальная пара В-С не находится в режиме уста-новки на нуль, тогда исполнение программы пере-ходит по направлению стрелки NO, которая отхо-дит от блока принятия решения 730 к блоку приня-тия решения 742.
Этот блок принятия решения будет проверять состояние временного флага, чтобы определить, закончится или нет режим установки на нуль для канальной пары В-С, т.е. будет ли значение этого флага все еще равно значению ZEROING_CHANNEL_B. В случае, если режим установки на нуль для этой канальной пары только что закончился, тогда исполнение программы от блока принятия решения 742 передается в указан-ном стрелкой YES направлении к блоку 745.
После начала функционирования этого блока он будет рассчитывать значение отметки элек-тронного нуля для канальной пары В-С, т.е. ELECT_ZERO_B (отметка электронного нуля для канала В), в качестве простого среднего значения индивидуальных измерений, результаты которых уже были суммированы, в частности значения пе-ременного TOTAL_RATE, деленного на содержи-мое счетчика циклов - COUNTEP.
После завершения этого этапа исполнение программы переходит к блоку 748, который и бу-дет устанавливать значение временного флага на другое значение, в данном случае на NOT_ZEROING_CHANNEL_B (канал В не уста-навливается в состояние нуля), которое означает, что канальная пара В-С не находится в режиме установки на нуль.
После этого исполнение программы переходит к блоку 751, который лишь повторно устанавлива-ет значения как счетчика циклов, так и переменной суммированного расхода жидкости на нуль. После этого исполнение переходит к стандартной про-грамме 760.
С другой стороны, исполнение также перехо-дит к упомянутой стандартной программе в том случае, если канальной пары В-С вообще нет, а режим установки на нуль не был закончен, т.е. ис-полнение переходит в направлении стрелки 0, от-ходящей от блока принятия решения 742. На этом этапе завершается исполнение стандартной про-граммы 710.
Поскольку в какой-то один момент времени одна из канальных пар будет функционировать в своем нулевом режиме, однако в этот же момент происходит определение текущего значения соот-ветствующей переменной ELECT_ZERO_A или ELECT_ZERO_B (отметки электронного нуля для канала А или для канала В).
Стандартная программа компенсирования от-метки электронного нуля 760 будет лишь коррек-тировать (компенсировать) результат текущего измерения t на значение отметки электронного нуля для какой-то специфической канальной пары, которая выдает результаты этого измерения. В более узком смысле после вхождения в эту стан-дартную программу исполнение переходит к блоку принятия решения 763, который на основе инфор-мации о том, какая канальная пара (В-С или А-С) в данный момент работает в своем режиме измере-ния, будет соответствующим образом передавать исполнение программы либо блоку 767, либо блоку 769. Если исполнение программы передается блоку 767, тогда этот блок в ходе исполнения программы будет вычитать значение отметки электронного нуля для канальной пары В-С из значения RAW_RATE_B и будет хранить полученный ре-зультат в переменной t.
С другой стороны, если исполнение програм-мы передается блоку 769, тогда в ходе исполнения программы этот блок будет вычитать значение отметки электронного нуля для канальной пары А-С из значения RAW_RATE_A и хранить получен-ный результат в переменной t. После завершения исполнения программы либо блоком 767, либо блоком 769 начинается этап исполнения стандарт-ной программы определения отметки механическо-го нуля 780.
Стандартная программа 780 определяет те-кущее значение отметки механического нуля для измерительного прибора. В более узком смысле после запуска стандартной программы 780 в ис-полнение первый этап ее реализации начинается в блоке принятия решения 781. В ходе исполнения программы этим блоком прежде всего принимается решение с необходимости нахождения текущего значения отметки механического нуля. Как уже отмечали выше, отметка механического нуля уста-навливается в условиях отсутствия потока жидко-сти в процессе калибрации измерительного прибо-ра.
Если в данный конкретный момент происхо-дит калибрации измерительного прибора, и если пользователь сообщает простым нажатием соот-ветствующей кнопки, расположенной на электрон-ном блоке измерительного прибора, об отсутствии какого-либо потока жидкости, тогда блок принятия решения 781 передает исполнение программы бло-ку 784 по направлению стрелки YES.
Этот блок исполняет стандартную программу определения отметки механического нуля 800, о чем подробнее ниже, с целью конечного определе-ния текущего значения отметки механического нуля (MECH_ZERO) для измерительного прибора. После определения этого значения исполнение переходит к стандартной программе корректиро-вания механического нуля 790.
Исполнение стандартной программы 790 про-исходит также (в направлении стрелки NO, отхо-дящей от блока принятия решения 781) в том слу-чае, если не происходит калибрации измерительно-го прибора или в момент, когда пользователь еще точно не установил, что через прибор не проходит никакая жидкость.
Стандартная программа определения отметки механического нуля 790 содержит блок программы 792, в ходе исполнения которого этот блок будет лишь вычитать текущее значение отметки механи-ческого нуля - MECH_ZERO из значения перемен-ной t, причем конечный результат будет выра-жаться в результатах измерения скорректирован-ного значения t, которое затем фильтруется и используется главным контуром 600 (а конкретно блоками 630 и 640, показанными на фиг. 6А и 6В) для определения текущего значения удельного массового расхода потока жидкости.
После завершения исполнения программы блоком 792 прекращается исполнение стандарт-ных программ 790 и 700 (см. фиг. 7А и 7В) и начи-нается исполнение главного цикла измерения пото-ка 600.
Чтобы несколько упростить используемое в данном случае программное обеспечение, стан-дартная программа 700 не включает в себя соот-ветствующее программное обеспечение для опре-деления соответствующих скорректированных значений t для обеих канальных пар в течение каждого “активного” интервала и, как уже упоми-нали выше, сравнивает полученные результаты, чтобы иметь возможность выявить достаточные различия между ними, а также связанные с этим системные ошибки и погрешности.
Любой специалист в данной области может легко и просто модифицировать стандартную про-грамму 700 и включить в нее это программное обеспечение.
На фиг. 8А и 8В показана блок-схема стан-дартной программы определения отметки механи-ческого нуля 800; на фиг. 8 показано правильное расположение и выравнивание упомянутых черте-жей. Как уже отмечали выше, стандартная про-грамма 800 определяет текущее значение отметки механического нуля самого измерительного прибо-ра.
В принципе, об этом также упоминали выше, текущее значение этого нуля определяется прежде всего путем вычисления стандартного отклонения t значений t, полученных для условия отсут-ствия потока жидкости в процессе калибрации измерительного прибора.
Это стандартное отклонение является крите-рием помех, которые появляются при измерении t в условиях отсутствия потока жидкости. Только если помехи будут достаточно незначительными, т.е. если значение стандартного отклонения будет ниже минимального порогового уровня, становится возможным обновить самое последнее значение механического нуля, чтобы затем можно было от-разить его текущее значение; в противном случае это текущее значение просто игнорируется.
Количество измеренных значений t, исполь-зуемых в процессе определения стандартного от-клонения, регулируется одним из следующих трех критериев:
а) когда “работающее” стандартное отклоне-ние становится ниже предела сходимости;
б) пользователь заканчивает этап установле-ния механического нуля простым нажатием соот-ветствующей кнопки, или
в) если уже использовано заданное количество измеренных значений t.
Кроме того, выполняются необходимые про-верки пределов, чтобы убедиться в том, что теку-щее значение отметки механического нуля нахо-дится в пределах установленных границ, и только после этого можно заменять самое последнее его значение текущим его значением.
В данном случае после вхождения в стан-дартную программу 800 ее исполнение переходит к блоку принятия решения 803. В ходе исполнения программы этим блоком он будет проверять состо-яние флага (ZERO STATE - нулевое состояние), чтобы иметь возможность точно установить, про-исходит ли в данный момент процесс определения механического нуля. Этот флаг устанавливается соответствующим программным обеспечением (не показано) с целью начала упомянутого процесса.
В случае, если в данный момент происходит выполнение этого процесса, тогда блок принятия решения 803 передает дальнейшее исполнение программы блоку 806 в направлении стрелки YES. В процессе исполнения программы этим блоком происходит обновление значения суммированной переменной (EPO_ТОТА) с использованием текуще-го значения t. Из дальнейшего станет ясно, что это суммированное значение устанавливается равным нулю в момент завершения интервала установки на нуль.
После завершения исполнения программы блоком 806 дальнейшее ее исполнение переходит к блоку 809, который будет увеличивать содержание счетчика циклов (ZERO_COUNT) на единицу. По-сле этого исполнение программы переходит к бло-ку 820. С другой стороны, если значение отметки механического нуля в данный момент не поддается определению, т.е. в данный момент статус ZERO_STATE не является активным, тогда испол-нение программы переходит к блоку 812 по направлению стрелки NO, отходящей от блока принятия решения 803.
Блок 812 повторно устанавливает флаг ZERO_STATE в активное состояние, устанавливает на нуль значения как ZERO_TOTAL, так и счетчика циклов - ZERO_COUNT и устанавливает значение переменной - MIN_STD_DEV на большую задан-ную цифру (точное значение которой не является критическим в течение всего периода, пока она будет превышать ожидаемое значение стандартно-го отклонения).
После этого блок 816 устанавливает все флаги ошибки в исходное состояние (имеются в виду фла-ги, которые связаны с процессом определения от-метки механического нуля). После этого исполне-ние программы переходит к блоку принятия реше-ний 820.
В момент исполнения программы блоком при-нятия решений 820 он устанавливает, имело ли место минимальное количество измеренных значе-ний t, чтобы иметь возможность определить зна-чение механического нуля, т.е. для данного случая определить, превышает ли текущее значение счет-чика циклов - ZERO_COUNT заданное минималь-ное значение - MIN_ZERO_COUNT, которое обыч-но равно десятичному значению “100”.
В случае, если имело место недостаточное ко-личество значений t, тогда исполнение от стан-дартной программы 800 прекращается и передает-ся по направлению стрелки 872 и стрелки NO 822, отходящей от блока принятия решений 820. С дру-гой стороны, если уже имело место минимальное количество значений, тогда блок принятия решений 820 передает дальнейшее исполнение программы блоку 823 по направлению стрелки YES.
В момент исполнения программы этим блоком он будет обновлять стандартное отклонение -  значений t, которые в данный момент уже измере-ны и используются для определения значения от-метки механического нуля, а также будет хранить этот результат в переменной стандартного откло-нения STD_DEV. После выполнения этой процеду-ры исполнение программы передается блоку при-нятия решений 826, который проверяет конечное значение стандартного отклонения относительно его минимального значения.
В случае, если конечное значение стандартно-го отклонения будет меньше минимального значе-ния, тогда блок принятия решений 826 передает исполнение программы блоку 829 в направлении стрелки YES. Этот последний будет рассчитывать временное текущее значение механического нуля (MECH_ZERO_TEMP), которое будет средним значением суммированных значений t, которые были получены до сих пор в течение процесса определения текущего значения механического нуля, т.е. значение ZERO_TOTAL, деленное на содержание счетчика циклов - ZERO_COUNT.
После того, как это произошло, блок 829 уста-навливает минимальное значение стандартного отклонения, равным текущему значению стандарт-ного отклонения. Благодаря этому можно будет всегда использовать описанным ниже способом минимальное значение стандартного отклонения, которое было найдено в течение процесса опреде-ления текущего механического нуля для установ-ления факта, является ли текущее значение меха-нического нуля слишком приближенным, а следо-вательно и не приемлемым.
После полного завершения блоком 829 своей функции исполнение программы передается блоку принятия решений 832. С другой стороны, испол-нение программы этому блоку принятия решение передается также и в том случае, если текущее значение стандартного отклонения не будет равно или будет превышать свое минимальное значение, причем эта передача происходит в направлении стрелки NO, отходящей от блока принятия решений 826.
К этому моменту с помощью блоков принятия решений 832, 836 и 840 были последовательно проведены три индивидуальные проверки с целью определения, было ли использовано достаточное количество измеренных значений t для определе-ния текущего значения механического нуля. По-добные измерения продолжаются до момента до-стижения достаточного количества измерений. В частности, блок принятия решений 832 определяет, не будет ли текущее значение стандартного откло-нения меньше предела сходимости.
В данном случае, если стандартное отклоне-ние уменьшается с каждым последовательным значением t и уже упало ниже заданного предель-ного значения, тогда практически исключается, что какие-то дополнительные измерения будут оказы-вать отрицательное влияние на значение механи-ческого нуля.
Следовательно, если стандартное отклонение уже уменьшилось описанным выше образом, тогда блок принятия решений 832 передает дальнейшее исполнение программы в указанном стрелкой YES направлении блоку принятия решений 843. С дру-гой стороны, если текущее значение стандартного отклонения все еще будет выше предела сходимо-сти, тогда исполнение программы передается в указанном стрелкой NO направлении блоку приня-тия решений 836 (упомянутая стрелка отходит от блока принятия решений 832).
Блок принятия решений 836 устанавливает, нажал ли пользователь какую-то кнопку или каким-то иным образом выдал соответствующую индика-цию в измерительный прибор, чтобы закончить текущий процесс определения механического нуля. В случае, если пользователь закончил выполнение этого процесса, тогда блок принятия решений 836 передает дальнейшее исполнение программы в указанном стрелкой YES направлении блоку при-нятия решений 843.
С другой стороны, если пользователь не за-кончил выполнение текущего процесса определе-ния механического нуля, тогда блок принятия ре-шений 836 передает дальнейшее исполнение про-граммы в указанном стрелкой NO направлении блоку принятия решений 840. В процессе исполне-ния программы блоком принятия решений 840 он будет устанавливать, было ли выполнено макси-мальное количество - MAX_COUNT измеренных значений t. Если это максимальное количество, например 2000, измерений было выполнено, тогда блок принятия решений 840 передает исполнение программы в указанном стрелкой YES направлении блоку принятия решений 843.
С другой стороны, если максимальное количе-ство измерений не было выполнено, тогда исполне-ние программы отходит из стандартной программы 800 по направлению отходящей от блока принятия решений 840 стрелки NO 841 и через путь 872, что-бы соответствующим образом обработать следу-ющее последовательное измерение t.
На этом этапе исполнения стандартной про-граммы 800 текущее значение, пусть и временное, для отметки механического нуля определялось на основе достаточного количества последователь-ных измерений t. Теперь блоки принятия решений 843, 846 и 849 будут определять, находится ли это значение механического нуля в рамках заданных пределов, например в пределах 3 мк.сек, и является ли это значение механического нуля относительно свободным по помех.
На этом этапе блок принятия решений 843 устанавливает, будет ли текущее временное значе-ние механического нуля меньше нижнего предела, т.е. меньше - 3 мк.сек. В случае, если этот предел превышен в отрицательном направлении, тогда блок принятия решений 843 передает исполнение программы в указанном стрелкой направлении блоку 854.
Поскольку это означает ошибочное условие, то в момент исполнения программы блоком 854 он будет устанавливать значение соответствующего флага ошибки, т.е. МЕСНА ICA ЕРО ТОО 0 (меха-нический нуль слишком мал), на истинное значе-ние. С другой стороны, если нижний предел не превышен в отрицательном направлении, тогда блок принятия решений 843 передает дальнейшее исполнение программы блоку принятия решений 846 в направлении, указанному стрелкой 0.
Этот последний блок будет определить, будет ли текущее значение временного механического нуля больше верхнего предела, т.е. больше +3 мк.сек. В случае, если этот предел превышен в по-ложительном направлении, тогда блок принятия решений 846 передает дальнейшее исполнение программы блоку 859 в направлении, указанному стрелкой 0.
Поскольку это означает возникновение оши-бочного состояния, то в момент исполнения про-граммы блок 859 устанавливает значение соответ-ствующего флага ошибки, например МЕХАНИЧЕСКИЙ НУЛЬ СЛИШКОМ ВЫСОК - на истинное значение. Значения верхнего и нижнего пределов в 3 мк.сек устанавливаются эмпириче-ским путем, поскольку они являются теми значени-ями, в пределах которых должны находиться все основанные на факте отсутствия потока значения для измерительных приборов, которые в настоящее время промышленность выпускает по лицензии, принадлежащей автору настоящего изобретения.
С другой стороны, если ни один из упомяну-тых пределов не превышен, тогда блок принятия решений 846 передает исполнение программы бло-ку принятия решений 851 в направлении, указан-ному стрелкой NO. Этот последний блок будет определять, является ли временное значение меха-нического нуля в достаточной степени свободным от каких-либо погрешностей, т.е. обладают ли все последовательные значения t, которые использу-ются для генерирования этого значения, меньшей изменчивостью, чем какая-то конкретная изменчи-вость, причем это делается на основе сравнения настоящего значения минимального стандартного отклонения с пределам, равным заданному крат-ному целого числа (“п”) (обычно двум) предела сходимости.
Следует иметь в виду, что при приближении стандартного отклонения к своему минимальному значению отмечена тенденция появления наиболее повторяемого значения механического нуля. Мож-но предположить, что подобная тенденция напря-мую связана с тем фактом, что измеренные значе-ния t будут нарушаться периодическими шумами или помехами, например фоном переменного тока 60 Гц и его гармониками, что отрицательно влияет на частоту дискретизации сигналов от датчиков скорости (т.е. счетчики 75 считываются один раз через каждый цикл возбуждения трубки), в резуль-тате чего происходит образование частот биения, которые в конечном итоге появляются в измерен-ных значениях t.
Можно ожидать, что в нормальных условиях какие-то помехи этого типа будут присутствовать всегда, хотя амплитуда этих помех обычно будет изменяться от прибора к прибору. Для всего диапа-зона измерительных приборов, выпускаемых по лиценции правопреемника настоящего изобрете-ния, сигналы скорости имеют основные частоты в диапазоне от 30 до 180 Гц.
Амплитуда частот биения будет минимальной тогда, когда помехи совпадают по фазе с упомяну-той скоростью дискретизации сигналов, и она бу-дет повышаться по мере постепенного смещения по фазе относительно скорости дискретизации сигна-лов, что в конечном итоге приводит к более высо-кой степени изменчивости и большой вероятности появления помех в измеренных значениях t, когда через прибор не проходит никакой жидкости.
Следовательно, минимальное значение стан-дартного отклонения используют для определения факта, будет ли результирующее значение механи-ческого нуля иметь слишком большие помехи. В данном случае, если блок принятия решений 851 устанавливает, что минимальное стандартное от-клонение превышает предел в “п” раз предел схо-димости, тогда ясно, что текущее временное значе-ние механического нуля имеет слишком много по-мех и его следует игнорировать.
Поскольку это фактически означает возникно-вение состояния ошибки, то блок принятия решений 851 передает дальнейшее исполнение программы блоку 862 в направлении стрелки YES. Этот по-следний в процессе исполнения программы будет устанавливать значение соответствующего флага ошибки, например MECHANICAL ZERO TOO NOISY (механический нуль имеет слишком много помех), на истинное значение.
С другой стороны, если минимальное стан-дартное отклонение будет достаточно низким, а следовательно будет указывать на то, что времен-ное значение механического нуля относительно свободно от помех, тогда блок принятия решений 851 передает исполнение программы блоку 865 по направлению стрелки 0. Этот последний обновляет значение механического нуля, МЕСН_ZERO, кото-рое в данный момент равно значению временного механического нуля - МЕСН_ZERO_TEMP.
После исполнения блоками 854, 859, 862, или 865 своей части программы, дальнейшее ее испол-нение переходит к блоку 870, который, в свою оче-редь, устанавливает состояние флага ZERO_STATE в неактивное состояние, чтобы ука-зать на то, что процесс определения значения ме-ханического нуля закончен и в данный момент эта проблема снята. После того, как это произошло, прекращаются какие-либо операции по исполне-нию стандартной программы 800.
Исходя из описанных выше результатов про-цесса определения отметки механического нуля, теперь можно смело переходить к описанию свя-занных с упомянутым выше процессом операций по установке на нуль, которые схематически пока-заны на фиг. 9 и которые происходит для каждого соответствующего диапазона стандартного откло-нения - t, которое может иметь место в ходе реа-лизации упомянутых операций.
В данном конкретном случае всякий раз, когда значение t лежит в пределах диапазона 910, а следовательно будет меньше предела сходимости (I), то будет тут же прекращаться операция уста-новки на нуль и будет принято результирующее значение механического нуля. Для любого значе-ния t, лежащего в пределах диапазона 920, а сле-довательно и большего, чем предел сходимости, но меньшего в “п” раз этого предела, операция уста-новки на нуль будет продолжаться до тех пор, пока не произойдет максимальное количество измерений t, причем само максимальное количество выража-ется через значение переменный MAX_COUNT (максимальный подсчет). Это количество (в циклах возбуждения трубки) определяет максимальный интервал установки на нуль.Для любого значения t, которое находится в пределах диапазона 930, а следовательно будет превышать в “п” раз предел сходимости, операция установки на нуль будет тут же прекращаться. Связанное с этим текущее значение механического нуля будет просто не приниматься в расчет, а учи-тываться будет самое последнее значение.
На фиг. 10 схематически показаны диапазоны приемлемых и неприемлемых значений механиче-ского нуля. Из данных этого чертежа ясно, что ошибочными значениями механического нуля бу-дут те значения, которые находятся либо в диапа-зоне 1020, а следовательно будут отрицательно большими по отношению к отрицательному преде-лу в - 3 мк.сек, либо в диапазоне 1030, а следова-тельно будут положительно больше по отношению к положительному пределу в +3 мк.сек.
Если отметка механического нуля определяет-ся как имеющая любое из упомянутых значений, тогда это значение просто игнорируется. Прини-маются только те значения механического нуля, которые находятся в пределах диапазона 1010, а следовательно они располагаются между отрица-тельным и положительным пределами.
На фиг. 11 показана блок-схема стандартной программы обработки данных о температуре устойчивого к температурным колебаниям устрой-ства - RTD 1100. Как уже упоминали выше, эта стандартная программа исполняется на периоди-чески прерываемой основе, т.е. прерывается каж-дые 0,8 сек и выдает преобразованное в цифровую форму значение температуры трубки Вентури, которое будет по существу нечувствительным к температурному дрейфу устройства RTD, причем на основе этого значения рассчитывается текущее значение скорректированного на температуру ко-эффициента измерительного прибора (RF). Затем это значение хранится в базе данных внутри мик-рокомпьютера для последующего использования стандартной программой 600 для определения текущего значения удельного массового расхода жидкости.
После введения в стандартную программу 1100 ее исполнение переходит к блоку 1110. В ходе исполнения этой программы упомянутый блок вынуждает аналоговый переключатель 35 прокла-дывать маршрут для напряжения устройства RTD к входу преобразователя напряжение - частота 41 (см. фиг. 3А и 3В) для последующего преобразова-ния последнего.
Чтобы более эффективно выполнить эту опе-рацию, микропроцессор 80 посылает соответству-ющие сигналы адреса и управления по проводам 82 и 84 в схему 70, и, в частности, в расположен-ный в этой схеме логический контур управления 72. Эти сигналы, в свою очередь, дают команду логи-ческому контуру послать по проводам 34 соответ-ствующие сигналы выбора на аналоговый пере-ключатель.
После выполнения этих операций и истечения соответствующего интервала подсчета показанный на фиг. 11 блок 1100 считывает содержание счет-чика 78 (см. фиг. 3А и 3В), в котором содержится подсчитанное значение, пропорциональное анало-говому напряжению устройства RTD с преобразо-ванной частотой.
После этого, что хорошо показано на фиг. 11, исполнение программы переходит к блоку 1120. В процессе исполнения программы этот блок филь-трует содержание, которое уже было считано из счетчика 78, с помощью двухполюсного фильтра программного обеспечения и хранит отфильтро-ванное значение во временной переменной V_TO_F (преобразование напряжение - частота).
После того, как это произошло, блок 1130 начинает исполнение части программы с целью устранения из отфильтрованного значения значе-ние нулевого смещения, чтобы выдать текущее значение частоты - CURRENT_FREQ. Это значение нулевого смещения - FREQ_AT_OV, является нену-левым отфильтрованным подсчитанным значением выходного сигнала частоты, которое выдается преобразователем напряжение - частота после подачи в него нулевого входного напряжения (Vreb1).
После этого блок 1140 начинает исполнение программы с целью вычисления коэффициента пропорциональности - FREQ_PER_C, который точно указывает количество подсчетов на каждый градус С. Этот коэффициент можно выразить через разность в отфильтрованных подсчитанных значе-ниях для двух эталонных напряжений (Vreb1 и Vreb2, которые на фиг. 11 представлены потенциа-лом земли и напряжением в 1,9 В соответственно), деленных на десятичное число “380”.
Поскольку подсчитанные значения частоты для обоих эталонных напряжений получают по существу одновременно с любым изменением в температуре трубки Вентури, поэтому любой тем-пературный дрейф, образованный преобразовате-лем напряжение - частота, будет по существу вво-дить одинаковый компонент ошибки в оба подчи-танных значения.
Поскольку коэффициент пропорциональности рассчитывается на основе разности между этими подсчитанными значениями, а не с помощью вели-чины любого одного из этих значений, то значение коэффициента пропорциональности по существу не будет испытывать какого-либо влияния со стороны любого смещения в подсчитанном выходном сиг-нале напряжение - частота, которое можно припи-сать температурному дрейфу.
Как значение нулевого смещения (FREQ_AT_OV), так и отфильтрованное подсчи-танное значение эталонного напряжения в 1,9 В (FREQ_AT_1,9 B) определяют на периодической прерывистой основе с помощью другой стандарт-ной программы (на чертежах не показана), но с тем же интервалом в 0,8 секунды. Эта стандартная программа, с которой хорошо знаком каждый спе-циалист в данной области, вынуждает схему 70 посылать соответствующие сигналы выбора в ана-логовый переключатель, чтобы сперва проложить маршрут прохождения на временной расположен-ной в шахматном порядке основе либо для потен-циала земли (Verb1), либо для эталонного напряже-ния в 1,9 В (Verb2) на вход в преобразователь напряжение - частота 41 с последующим подсче-том значения частоты, образованного до и после считывания и фильтрации этого значения, и хране-нием отфильтрованных результатов.
После определения с помощью блока 1140 ко-эффициента пропорциональности исполнение про-граммы переходит к блоку 1150. Этот последний рассчитывает текущую температуру (ТЕМР), кото-рую считывает устройство RTD путем деления текущего значения частоты на коэффициент про-порциональности. После этого исполнение про-граммы переходит к блоку 1160, который рассчи-тывает скорректированный на температуру коэф-фициент измерительного прибора RF, используя для этого значение коэффициента измерительного прибора и текущее значение температуры.
Для измерительного прибора Кориолиса его коэффициентом является хорошо известная кон-станта, которую определяют эмпирическим путем в процессе изготовления прибора. После вычисления скорректированного на температуру коэффициента измерительного прибора его хранят в базе данных для последующего использования в процессе опре-деления удельного массового расхода жидкости. На этом заканчивается исполнение стандартной программы 1100.
Для специалистов в данной области сейчас совершенно ясно, что хотя обе канальные пары работают параллельно, т.е. одна канальная пара работает в своем нулевом режиме, а в это же время другая канальная пара работает в своем режиме измерения, однако эти же канальные пары могут работать и последовательно. В этом последнем случае работающая канальная пара будет функ-ционировать в своем нулевом режиме и/или в своем режиме измерения, тогда как другая канальная пара пребывает в резервном состоянии.
Затем канальные пары могут периодически переключаться с рабочего на резервный статус или состояние при завершении каждого режима работы или после того, как работающая канальная пара последовательно работает как в режиме измерения, так и в нулевом режиме. Поскольку при последова-тельном функционировании одна канальная пара будет всегда находиться в резервном состоянии в какой-то один момент времени, то для упрощения общей схемы прибора вместо двух канальных пар можно будет использовать одну канальную пару, которая будет всегда находиться в рабочем состо-янии и будет постоянно и цикличным образом пе-реходить из своего нулевого режима в режим изме-рения.
В тех случаях, когда одна фактически рабо-тающая канальная пара находится в своем нуле-вом режиме, не будет выполняться никаких измере-ний расхода потока. Таким образом, можно сде-лать предположение, что вместо фактического измерения расхода потока в данном случае необ-ходимо будет более внимательно изучить поток жидкости, который в этот момент проходит через измерительный прибор.
Следовательно, за счет устранения непрерыв-ных измерений расхода потока жидкости можно будет использовать в измерительных приборах Кориолиса только одну фактически работающую в какой-то конкретный момент времени канальную пару и выдать результаты измерений расхода по-тока, которые будут характеризоваться незначи-тельной неточностью, причем сказанное выше не зависит от того, содержит измерительный прибор только одну физическую канальную пару, которая циклическим образом выполняет оба своих режима (нулевой режим и режим измерения), или две ка-нальные пары, одна из которых в какой-то один момент времени находится в резервном состоянии.
В противоположность этому, предлагаемая по изобретению схема измерения расхода жидкости 30 всегда содержит одну канальную пару, которая в процессе выполнения обычных операций по из-мерению потока жидкости в любой момент времени измеряет фактический расход жидкости, причем в данном случае измерительный прибор выдает ис-ключительно точные результаты измерения потока жидкости, что стало возможным лишь за счет не-значительного увеличения сложности самой схемы измерения.
Более того, хотя в рамках нулевого режима для любой канальной пары уже предусмотрен “ак-тивный” интервал, в течение которого, например, можно будет выполнить двойные измерения потока жидкости и провести сравнения результатов изме-рения этого потока, однако в случае необходимо-сти этот интервал можно аннулировать без какого-либо отрицательного влияния на степень точности самого измерительного прибора.
Фактически аннулирование упомянутого ин-тервала можно использовать для уменьшения дли-тельности нулевого режима на один интервал установки на нуль (т.е. уменьшить продолжитель-ность периода, в течение которого канальная пара будет в противном случае работать в “активном” интервале) или увеличения длительности периода, в течение которого эта канальная пара фактически находится в режиме установки на нуль за счет со-ответствующего увеличения количества измерений внутренней фазовой задержки, которые должны выполняться позднее.
Для всех специалистов в данной области так-же ясно, что хотя в описанном варианте изобрете-ния используются U-образные трубки Вентури, однако существует возможность использовать трубки Вентури практически любого размера и формы и практически во всех случаях, в которых эти трубки Вентури могут колебаться вокруг какой-то оси с целью образования безинерционной си-стемы отсчета.
Например, в данном случае трубки Вентури могут быть представлены (но не ограничены толь-ко) прямолинейными трубками, S-образными труб-ками или трубками в виде замкнутой петли. Более того, хотя измерительный прибор по изобретении показан как содержащий две параллельные трубки Вентури, однако некоторые варианты изобретения имеют одиночную трубку Вентури или более двух параллельных трубок Вентури, например, три, четыре или даже больше.
Хотя в раскрытом выше описании описан и проиллюстрирован только один вариант изобрете-ния, однако всем специалистам в данной области совершенно ясно, что возможно создание многих прочих вариантов измерительного прибора, кото-рые основываются на сути и особенностях настоя-щего изобретения.

US, патент, 4491025, кл. G 01 F 1/84, 1985