G - Physics – 01 – F
Patent
G - Physics
01
F
G01F 1/84 (2006.01)
Patent
CA 2208452
An apparatus and method for determining frequency and phase relationships of vibrating flow tubes in a Coriolis mass flow meter. Adaptive line enhancement (ALE) techniques and apparatus are used in a digital signal processing (DSP) device to accurately determine frequency and phase relationships of the vibrating flow tube and to thereby more accurately determine mass flow rate of a material flowing through the mass flow meter. In a first embodiment, an adaptive notch filter is used to enhance the signal from each corresponding sensor signal on the vibrating flow tubes. In a second embodiment, a plurality of adaptive notch filters are cascaded to enhance the signal from each corresponding sensor signal. In both embodiments, an antialiasing decimation filter associated with each sensor signal reduces the computational complexity by reducing the number of samples from a fixed frequency A/D sampling device associated with each sensor signal. Computational adjustments are performed to compensate for spectral leakage between the fixed sampling frequency and the variable fundamental frequency of the vibrating flow tubes. Despite this added computational complexity, the present invention is simpler than prior designs and provides better noise immunity due to the adaptive notch filtration. Heuristics are applied to the weight adaptation algorithms of the notch filters to improve convergence of the digital filters and to reduce the possibility of instability of the filters interfering with mass flow measurements.
L'invention concerne un appareil et un procédé pour déterminer la relation entre la fréquence et la phase de tubes à écoulement vibrants dans un débitmètre massique à force de Coriolis. Pour cela, on utilise des techniques et des appareils adaptatifs de filtrage numérique et de traitement des signaux numériques pour déterminer avec précision la relation entre la fréquence et la phase du tube d'écoulement vibrant et déterminer ainsi avec plus de précision le débit massique d'un produit traversant le débitmètre massique. Dans une première forme d'exécution, on utilise un filtre coupe-bande adaptatif pour augmenter le signal venant de chaque sonde correspondante des tubes à écoulement vibrants. Dans une seconde forme d'exécution, plusieurs filtres coupe-bande adaptatifs sont montés en cascade pour améliorer le signal de chaque sonde correspondante. Dans les deux formes d'exécution, un filtre de décimation antialiasing associé à chaque détecteur diminue la complexité des calculs en réduisant le nombre d'échantillons d'un dispositif d'échantillonnage A/N à fréquence fixe associé à chaque détecteur. Des calculs d'ajustement sont effectués pour compenser la fuite spectrale entre la fréquence d'échantillonnage fixe et la fréquence fondamentale variable des tubes d'écoulement vibrants. En dépit de cette complexité de calcul additionnel, le système de la présente invention est plus simple que les systèmes antérieurs et assure une meilleure protection contre le bruit, grâce à la filtration adaptative des filtres coupe-bande. L'application de procédés heuristiques aux algorithmes de pondération adaptative des filtres coupe-bande permet d'améliorer la convergence des filtres numériques et de réduire la possibilité d'instabilité des filtres qui aurait pour effet de perturber les mesures de débit massique.
Bose Tamal
Derby Howard Vincent
Rajan Sreeraman
Borden Ladner Gervais Llp
Micro Motion Inc.
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1761014