用于密度分析儀自校準(zhǔn)的方法和裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】用于密度分析儀自校準(zhǔn)的方法、裝置、過(guò)程和系統(tǒng)。該過(guò)程可包括用多個(gè)傳感器或單個(gè)傳感器測(cè)量容器內(nèi)流體的密度分布，以及用多個(gè)取樣端口測(cè)量容器內(nèi)流體的密度分布?；趥鞲衅鳒y(cè)得的密度分布，可以對(duì)多個(gè)取樣端口中的至少一個(gè)的位置附近的流體密度進(jìn)行插值?；谌佣丝跍y(cè)得的密度分布，可以對(duì)該多個(gè)傳感器中的至少一個(gè)的位置附近的流體密度進(jìn)行插值?；诓逯档娜佣丝诿芏群筒逯档膫鞲衅髅芏?，可以對(duì)多個(gè)傳感器中的至少一個(gè)的校準(zhǔn)的進(jìn)行調(diào)整。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于密度分析儀自校準(zhǔn)的方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本文所公開(kāi)的實(shí)施例大體涉及密度分析儀。更具體地，本文所公開(kāi)的實(shí)施例涉及 用于密度分析儀自校準(zhǔn)的方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 石油工業(yè)通常被分類(lèi)成三個(gè)部分：上游、中游和下游。上游工藝通常被認(rèn)為是那些 在油田進(jìn)行的工藝并且最通常用來(lái)指代從地球探測(cè)并回收原油和/或天然氣的工藝。原油 是一種包含烴類(lèi)和其他有機(jī)流體的化石燃料，且最常被發(fā)現(xiàn)于地表下。典型地，因?yàn)殡y以在 提取過(guò)程中分離，原油和許多其它在地表下發(fā)現(xiàn)的流體一起獲得，包括水和氣體。在油田的 前期分離可被用于基于密度差分離水、石油、以及氣體，例如通過(guò)沉降槽和其它容器或工藝 設(shè)備。所提取的原油隨后被處理并精煉成有用的和更有價(jià)值的產(chǎn)品，如柴油、汽油、煤油等。
[0003] 原油的加工和精煉在煉油廠進(jìn)行，是石油工業(yè)的下游側(cè)的重要部分。在精煉過(guò)程 中，烴類(lèi)可與氣體、固體、和或其它流體一起混合處理，包括水。當(dāng)在存儲(chǔ)容器或處理容器內(nèi) 時(shí)，由于構(gòu)成容器內(nèi)的處理流體的不同物質(zhì)的密度不同，處理流體(多種處理流體）可在自 然重力的作用下發(fā)生層化(分層)。此外，在某些工藝中，電場(chǎng)可被施加于容器中的處理流體 以便促進(jìn)層化。利用電場(chǎng)的促進(jìn)作用被稱(chēng)為電泳。
[0004] 由于在在精煉期間在油田處處理混合物中的原油、水、以及任何其它流體或氣體 的量不同，容器內(nèi)的流體的分層并不一致或不變。因此，由于加工可能是持續(xù)和正在進(jìn)行 的，很難在任何給定時(shí)間確定處理流體的密度分布(也就是，同時(shí)確定在沿著容器的幾個(gè)高 度處容器內(nèi)包含的處理流體的密度)。
[0005] 然而，在許多情況下，知道在特定時(shí)間的處理流體的密度分布是有益的。工程師利 用密度信息來(lái)確定在處理流體中所包含的每種流體的百分比、分離的完全性等等。此外，工 程師也可利用密度分布信息來(lái)對(duì)精煉過(guò)程進(jìn)行調(diào)整，控制往返容器的流，以及控制過(guò)程中 的其它方面。進(jìn)一步地，知道在任一給定時(shí)間時(shí)水、油、和乳狀液(混合物）在容器中的位置 對(duì)于生產(chǎn)率和質(zhì)量很重要。為了確定在容器中的密度分布，處理容器可配備有若干取樣端 口（抽頭)。典型地，抽頭可被設(shè)置在沿著容器壁的不同高度處。
[0006] 利用這些抽頭，在每個(gè)抽頭高度處取得處理流體的樣本是很方便的?？墒?，從每個(gè) 抽頭取樣本并在實(shí)驗(yàn)室里分析每個(gè)樣本費(fèi)力又耗時(shí)。因此，等到在實(shí)驗(yàn)室里分析好每個(gè)樣 本并計(jì)算出在每個(gè)高度處的密度，有可能不再需要密度分布信息了。因此，采用傳感器陣 列可更有利和有效率，其中每個(gè)傳感器能計(jì)算在任一給定時(shí)間在特定高度處處理流體的密 度。
[0007] 像很多傳感和測(cè)量工具一樣，傳感器陣列中的每個(gè)傳感器需要被適當(dāng)?shù)匦?zhǔn)。校 準(zhǔn)是必要的，以便不僅確定每個(gè)傳感器響應(yīng)的精度而且，更重要地，維持每個(gè)傳感器測(cè)量的 精度。一種有效且常見(jiàn)的校準(zhǔn)傳感器陣列的方法是通過(guò)運(yùn)用兩點(diǎn)校準(zhǔn)技術(shù)來(lái)完成。在此技 術(shù)中，容器被先后用兩種不同的已知密度的流體填充，例如，水和油。隨后，傳感器陣列中每 個(gè)傳感器的響應(yīng)被記錄和存儲(chǔ)。典型地，用相互之間密度差別很大的流體填充容器會(huì)更有 效。在這方面，各流體的測(cè)量將可能導(dǎo)致十分不同的傳感器響應(yīng)。因此，傳感器檢測(cè)到的密 度變化將在每個(gè)傳感器的響應(yīng)上更加明顯。在操作中，隨后可以通過(guò)對(duì)用于傳感器陣列校 準(zhǔn)的密度之間進(jìn)行插值以基于傳感器的響應(yīng)得到計(jì)算密度，從每個(gè)傳感器的響應(yīng)導(dǎo)出在特 定高度的密度。
[0008] 盡管上述兩點(diǎn)校準(zhǔn)或再校準(zhǔn)技術(shù)簡(jiǎn)捷，但是因其對(duì)生產(chǎn)的中斷性而在精煉過(guò)程中 不受歡迎，因?yàn)樯a(chǎn)需要被停下來(lái)以便相繼用兩種已知密度的流體填充容器。如上所述，具 有不中斷的精煉過(guò)程是有益的，并且在多數(shù)情況下，是優(yōu)選的。因此，工藝工程師需要一種 校準(zhǔn)或再校準(zhǔn)傳感器陣列中的每個(gè)傳感器而不停止生產(chǎn)的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] -方面，本文所公開(kāi)的實(shí)施例涉及用于密度分析儀的自校準(zhǔn)的過(guò)程。該過(guò)程可包 括使用多個(gè)傳感器或單個(gè)傳感器測(cè)量容器內(nèi)的流體的密度分布，以及使用多個(gè)取樣端口測(cè) 量容器內(nèi)的流體的密度分布。隨后可以基于傳感器所測(cè)得的密度分布對(duì)多個(gè)取樣端口的至 少一個(gè)的位置附近的流體密度進(jìn)行插值。還可以基于取樣端口所測(cè)得的密度分布對(duì)多個(gè)傳 感器的至少一個(gè)的位置附近的流體密度進(jìn)行插值。可以基于插值的取樣端口密度以及插值 的傳感器密度，調(diào)整多個(gè)傳感器的至少一個(gè)的校準(zhǔn)。
[0010] 另一方面，本文所公開(kāi)的實(shí)施例涉及用于密度分析儀的自校準(zhǔn)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可 包括：多個(gè)傳感器，用于測(cè)量容器中的流體的密度分布；多個(gè)取樣端口，用于測(cè)量該容器中 的流體的密度分布；以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可被配置成：基于傳感器測(cè)得的密度 分布，對(duì)多個(gè)取樣端口的至少一個(gè)的位置附近的流體密度進(jìn)行插值；基于取樣端口測(cè)得的 密度分布，對(duì)多個(gè)傳感器的至少一個(gè)的位置附近的流體密度進(jìn)行插值；以及基于插值的取 樣端口密度和插值的傳感器密度，對(duì)多個(gè)傳感器的至少一個(gè)的校準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整。
[0011] 此
【發(fā)明內(nèi)容】
用于介紹以下詳細(xì)描述中進(jìn)一步說(shuō)明的的概念的精選。此
【發(fā)明內(nèi)容】
不 旨在確定要求保護(hù)主題的關(guān)鍵或基本特征，也不旨在幫助限定要求保護(hù)主題的范圍。本發(fā) 明的其它方面和優(yōu)勢(shì)將在接下來(lái)的描述和所附的權(quán)利要求中顯而易見(jiàn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)的示意圖。
[0013] 圖2示出根據(jù)本文所述實(shí)施例的密度分析儀的自校準(zhǔn)的方法。
[0014] 圖3、4和6示出說(shuō)明根據(jù)本文所述實(shí)施例的密度分析儀自校準(zhǔn)的密度曲線(xiàn)。
[0015] 圖5示出在本文所公開(kāi)的校準(zhǔn)方法中函數(shù)Lp L2的演化。
[0016] 圖7A到7D示出一系列曲線(xiàn)圖，示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的校準(zhǔn)的結(jié) 果。
[0017] 圖8A到81示出如圖7A到7D所示事件的密度分布。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 一方面，本文所述實(shí)施例總體上涉及密度分析儀。更具體地說(shuō)，本文所公開(kāi)的實(shí)施 例涉及用于密度分析儀的自校準(zhǔn)的方法和裝置。
[0019] 將參照附圖描述本公開(kāi)的具體實(shí)施例。在如下實(shí)施例的詳細(xì)描述中，大量的具體 細(xì)節(jié)被闡述以便提供對(duì)本公開(kāi)的更全面理解。然而，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本公開(kāi)顯然可 在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下施行。在其他實(shí)例中，眾所周知的特征沒(méi)有被詳細(xì)描述，以避 免使得本公開(kāi)含糊不清。
[0020] 如本文所用的，"流體"是指容器內(nèi)可包含的氣體、液體、和固體、或者它們的混合 物。流體可包括水性流體、有機(jī)流體、單相系統(tǒng)、以及多相系統(tǒng)如泡沫、乳液、和流化粒子。如 本文所用的，"密度分布"是指在多個(gè)位置處(即，作為位置的函數(shù)）的流體密度。例如，在容 器內(nèi)的流體的密度分布可包括在容器內(nèi)幾個(gè)不同高度處的流體的密度。
[0021] 現(xiàn)在參照?qǐng)D1，示出容器109的下部的示意圖，容器109包括根據(jù)本文所述的一個(gè) 或多個(gè)實(shí)施例的密度分析儀107。容器109可配備有位于不同高度的一個(gè)或多個(gè)取樣端口 105。取樣端口 105可被用來(lái)在不同高度處提取容器內(nèi)的處理流體103的樣本。之后樣本 可被測(cè)量，來(lái)確定容器內(nèi)在取樣端口附近的流體的實(shí)際密度。在實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的密度 連同取樣端口的一致高度一起可被用于確定容器內(nèi)的處理流體的密度分布。
[0022] 如上所述，實(shí)驗(yàn)室測(cè)量可能需要耗時(shí)的分析、以及提取樣本的人力、測(cè)量樣本的人 力、以及將樣本數(shù)據(jù)傳遞給操作。實(shí)驗(yàn)室測(cè)量可因此提供后視的密度分布，當(dāng)操作收到數(shù)據(jù) 時(shí)，后視密度分布可能無(wú)法反映容器109中的實(shí)際密度分布。這可能使得工藝控制困難。 此外，實(shí)驗(yàn)室(未示出）可能和容器位于相同的地點(diǎn)或位于遠(yuǎn)程位置。進(jìn)一步地，對(duì)取自抽 頭105的樣本進(jìn)行的分析可在獲得樣本后馬上進(jìn)行或在任何隨后時(shí)間進(jìn)行，這依賴(lài)于容器 的位置、特定的操作、以及特定的工藝需求。
[0023] 為便于對(duì)密度的實(shí)時(shí)測(cè)量，可以采用密度分析儀107,其中密度分析儀107可包括 用于在不同容器高度處測(cè)量流體混合物103的密度的兩個(gè)或更多傳感器101。傳感器101 可因而提供作為高度(在容器內(nèi)的高度)的函數(shù)的密度的傳感器測(cè)量。傳感器101可包括任 何種類(lèi)的密度測(cè)量設(shè)備，并在某些實(shí)施例中可包括伽馬射線(xiàn)密度測(cè)量設(shè)備，比如在美國(guó)專(zhuān) 利No. 8306187和7469033以及美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No. 13/298155和13/650771中所描述的。在 一些實(shí)施例中，密度分析儀107可包括單個(gè)傳感器101，比如放置在容器附近的位置敏感伽 馬射線(xiàn)檢測(cè)器，其中該單個(gè)傳感器可被用于提供傳感測(cè)量的密度分布。傳感器101和取樣 端口 105可沿著容器壁109相對(duì)彼此定位在相同或不同的高度處，如圖1所示。
[0024] 例如，密度分析儀107包括放置在容器附近的至少一個(gè)伽馬射線(xiàn)檢測(cè)器。該伽馬 射線(xiàn)檢測(cè)器被配置成測(cè)量背向散射伽馬射線(xiàn)計(jì)數(shù)并基于該背向散射伽馬射線(xiàn)計(jì)數(shù)來(lái)確定 工藝容器內(nèi)容納的靠近傳感器的流體的密度。傳感器101的伽馬射線(xiàn)源(未單獨(dú)示出）以及 伽馬射線(xiàn)檢測(cè)器(未單獨(dú)示出）可附加或以其它方式安裝在容器壁109附近。
[0025] 伽馬射線(xiàn)源可發(fā)射伽馬射線(xiàn)穿過(guò)容器壁109并進(jìn)入處理流體103,處理流體103可 以是與過(guò)程相關(guān)聯(lián)的氣體、液體、以及固體、或它們的混合物。普通技術(shù)人員能意識(shí)到，該容 器的內(nèi)容可以比如圖1所示的簡(jiǎn)單示例更復(fù)雜。例如，處理流體103可能包含幾種不同密 度的流體而且這些流體可能是分開(kāi)的和/或混合的。所發(fā)射的伽馬輻射可從處理流體103 背向散射，而該背向散射的伽馬輻射可隨后被伽馬射線(xiàn)檢測(cè)器檢測(cè)到。
[0026] 檢測(cè)器響應(yīng)于Y射線(xiàn)產(chǎn)生電脈沖，并通過(guò)對(duì)脈沖計(jì)數(shù)，可得知Y射線(xiàn)的通量(每 秒多少Y射線(xiàn)撞擊傳感器)。計(jì)數(shù)率N或者電壓可隨后被轉(zhuǎn)換成密度P，例如，使用公式： Ν=_α Ρ+β，其中α和β為校準(zhǔn)系數(shù)。實(shí)際用于將計(jì)數(shù)率或電壓轉(zhuǎn)換為密度的公式可能 或多或少地更復(fù)雜，此處所示的簡(jiǎn)化公式僅用于說(shuō)明目的。
[0027] 在一些實(shí)施例中，密度分析儀可被安裝在新容器上。對(duì)于這樣的新結(jié)構(gòu)，傳感器可 用兩種或更多流體進(jìn)行初始校準(zhǔn)，來(lái)確定校準(zhǔn)常數(shù)和/或任何其它必要的偏移/校準(zhǔn)值。在 其它實(shí)施例中，包括多個(gè)傳感器101的密度分析儀可通過(guò)初始校準(zhǔn)常數(shù)集來(lái)安裝在工作的 容器上。初始校準(zhǔn)常數(shù)集可以是已知的，例如來(lái)自初始系統(tǒng)校準(zhǔn)的知識(shí)。這些常數(shù)可從處 理流體103的先驗(yàn)知識(shí)或以前用過(guò)的校準(zhǔn)常數(shù)來(lái)確定。進(jìn)一步地，校準(zhǔn)常數(shù)可包括估計(jì)值 以便在操作過(guò)程中為傳感器101的校準(zhǔn)提供起點(diǎn)(其可在稍后作為參考)。在任一實(shí)例中， 對(duì)于新安裝或改裝，傳感器輸出可能需要被校準(zhǔn)或再校準(zhǔn)，以便在容器內(nèi)可能遇到的全流 體范圍上提供精確的密度測(cè)量。本文所公開(kāi)的實(shí)施例在容器的例行操作期間提供傳感器的 自校準(zhǔn)。
[0028] 用于依據(jù)本文所述實(shí)施例的密度分析儀自校準(zhǔn)的過(guò)程需要實(shí)驗(yàn)室(實(shí)際的）密度 測(cè)量以及傳感器測(cè)量。盡管處理流體103可能在操作期間連續(xù)改變，但是不斷變化的流體 可被用來(lái)收集數(shù)據(jù)集。特別地，從抽頭105取得的樣本可被分析來(lái)確定在獲得樣本的抽頭 高度處的處理流體103的密度。此外，以及同時(shí)，可從傳感器陣列中的傳感器101的響應(yīng)獲 得傳感器數(shù)據(jù)。而且，分析從端口 105取得的樣本以及獲得傳感器101的響應(yīng)可在操作中 的若干不同時(shí)間進(jìn)行，以便在操作中獲得對(duì)應(yīng)于不同時(shí)間的多個(gè)數(shù)據(jù)集。使用多個(gè)數(shù)據(jù)集 是有益的，以便連續(xù)地調(diào)諧、或者校準(zhǔn)傳感器陣列中的傳感器101的響應(yīng)，并且可導(dǎo)致對(duì)處 理流體103的密度分布的有效和精確確定。通過(guò)基于所測(cè)得的密度(實(shí)際的）訓(xùn)練傳感器， 傳感器的校準(zhǔn)常數(shù)可隨后被在運(yùn)行中調(diào)整。
[0029] 然而，傳感器的訓(xùn)練可能不是簡(jiǎn)單的事。容器內(nèi)的密度分布通常會(huì)指示從容器頂 部的低密度到接近容器底部的高密度的過(guò)渡。然而，可能被用來(lái)訓(xùn)練傳感器并計(jì)算系統(tǒng)的 合適校準(zhǔn)常數(shù)的經(jīng)驗(yàn)建模可能具有過(guò)度的自由度，而對(duì)誤差的最小化可能導(dǎo)致過(guò)度擬合。 模型的過(guò)度擬合可能隨后導(dǎo)致密度分析儀中一個(gè)或多個(gè)傳感器的錯(cuò)誤密度讀數(shù)。
[0030] 為了根據(jù)本文所述實(shí)施例恰當(dāng)?shù)匦?zhǔn)密度分析儀，校準(zhǔn)過(guò)程可包括如圖2所示的 步驟。在步驟210,可使用多個(gè)傳感器測(cè)量容器中流體的密度分布。在步驟215,可使用多 個(gè)取樣端口測(cè)量容器中流體的密度分布。
[0031] 在步驟220,可以基于傳感器測(cè)得的密度分布估算多個(gè)取樣端口的至少一個(gè)的位 置附近的流體密度。在步驟225,可以基于取樣端口測(cè)得的密度分布估算多個(gè)傳感器的至少 一個(gè)的位置附近的流體密度。
[0032] 在每個(gè)抽頭105的高度處所估算的密度可通過(guò)在高度接近抽頭高度的兩個(gè)傳感 器(優(yōu)選地，相對(duì)于該抽頭高度，一個(gè)傳感器在較高的高度，一個(gè)傳感器在較低的高度）之間 進(jìn)行插值來(lái)確定。插值的抽頭密度基于從每個(gè)傳感器101的響應(yīng)所確定的密度代表在該抽 頭高度處的密度。在傳感器101之間的插值可以是線(xiàn)性的、多項(xiàng)式的、任何本領(lǐng)域已知的其 它插值或任何它們的組合。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可能知道并領(lǐng)會(huì)到，可能不存在相對(duì)于抽 頭高度處于較高或較低高度的傳感器，并且因此可以使用其它插值方法或者可以不對(duì)在抽 頭高度處的密度進(jìn)行插值。
[0033] 同樣地，在每個(gè)傳感器101的高度處所估算的密度可通過(guò)在高度接近該傳感器高 度的兩個(gè)取樣端口測(cè)得的密度之間進(jìn)行插值來(lái)確定。插值的傳感器密度基于對(duì)從取樣端口 取出的流體的密度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室或?qū)嶋H物理測(cè)量(應(yīng)對(duì)取樣端口適當(dāng)沖洗以便取回代表性樣 本）代表在該傳感器高度處的密度。
[0034] 隨后可以基于插值的取樣端口密度和插值的傳感器密度，調(diào)整230多個(gè)傳感器的 至少一個(gè)的校準(zhǔn)。
[0035] 在一些實(shí)施例中，可以通過(guò)以下步驟來(lái)確定在步驟230中進(jìn)行的校準(zhǔn)調(diào)整：（a)基 于初始傳感器校準(zhǔn)常數(shù)、所測(cè)得的取樣端口密度分布以及插值的取樣端口密度，最小化第 一誤差函數(shù)以確定新的或當(dāng)前的校準(zhǔn)常數(shù)；以及（b)基于初始傳感器校準(zhǔn)常數(shù)、所測(cè)得的 傳感器密度分布、插值的傳感器密度、以及所確定的當(dāng)前校準(zhǔn)常數(shù)，計(jì)算第二誤差函數(shù)?？?以通過(guò)調(diào)整校準(zhǔn)常數(shù)來(lái)匹配傳感器密度分布和取樣端口測(cè)得的密度分布，迭代地最小化第 一誤差函數(shù)?？稍诘^(guò)程中監(jiān)視第二誤差函數(shù)以便最小化第一誤差函數(shù)。在第二誤差函 數(shù)中到達(dá)最小值時(shí)，該迭代過(guò)程可中止。在迭代過(guò)程期間對(duì)一個(gè)或多個(gè)傳感器所確定的校 準(zhǔn)常數(shù)可隨后被重設(shè)或調(diào)整為當(dāng)?shù)诙`差函數(shù)到達(dá)最小值時(shí)所確定的新的或當(dāng)前的校準(zhǔn) 常數(shù)。
[0036] 在一些實(shí)施例中，第一誤差函數(shù)U可表示為公式：
[0037]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于密度分析儀的自校準(zhǔn)的過(guò)程，所述過(guò)程包括： 用多個(gè)傳感器或單個(gè)傳感器測(cè)量容器內(nèi)的流體的密度分布； 用多個(gè)取樣端口測(cè)量所述容器內(nèi)的流體的密度分布； 基于傳感器測(cè)得的密度分布，對(duì)所述多個(gè)取樣端口中至少一個(gè)的位置附近的流體的密 度進(jìn)行插值； 基于取樣端口測(cè)得的密度分布，對(duì)所述多個(gè)傳感器中至少一個(gè)的位置附近的流體的密 度進(jìn)行插值；以及 基于插值的取樣端口密度和插值的傳感器密度，對(duì)所述多個(gè)傳感器中至少一個(gè)的校準(zhǔn) 進(jìn)行調(diào)整。
2. 如權(quán)利要求1所述的過(guò)程，進(jìn)一步包括： 基于初始傳感器校準(zhǔn)常數(shù)、所測(cè)得的取樣端口密度分布和插值的取樣端口密度，最小 化第一誤差函數(shù)以確定當(dāng)前校準(zhǔn)常數(shù)；以及 基于初始傳感器校準(zhǔn)常數(shù)、所測(cè)得的傳感器密度分布、插值的傳感器密度、以及所確定 的當(dāng)前校準(zhǔn)常數(shù)，計(jì)算第二誤差函數(shù)。
3. 如權(quán)利要求2所述的過(guò)程，進(jìn)一步包括： 迭代地最小化所述第一誤差函數(shù)和計(jì)算所述第二誤差函數(shù)；以及 在所述第二誤差函數(shù)中達(dá)到最小值時(shí)中止所述迭代過(guò)程。
4. 如權(quán)利要求3所述的過(guò)程，其中對(duì)所述多個(gè)傳感器中至少一個(gè)的校準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整包 括： 將傳感器的校準(zhǔn)常數(shù)調(diào)整為當(dāng)所述第二誤差函數(shù)達(dá)到最小值時(shí)所確定的當(dāng)前校準(zhǔn)常 數(shù)。
5. 如權(quán)利要求2所述的過(guò)程，其中所述第一誤差函數(shù)由如下公式表示：
其中m是被分析η次的取樣端口的數(shù)量，t是插值的取樣端口密度，1是所測(cè)得的取樣 端口密度，是初始傳感器密度，ξ是初始校準(zhǔn)常數(shù)，以及<5是當(dāng)前校準(zhǔn)常數(shù)。
6. 如權(quán)利要求2所述的過(guò)程，其中所述第二誤差函數(shù)由如下公式表示：
其中j是被分析Ρ次的取樣端口的數(shù)量，s是所測(cè)得的傳感器密度，s*是插值的傳感器 密度，是初始傳感器密度，6是當(dāng)前校準(zhǔn)常數(shù)，以及f是模型校準(zhǔn)常數(shù)。
7. 如權(quán)利要求2所述的過(guò)程，進(jìn)一步包括： 在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中存儲(chǔ)所述傳感器測(cè)得的密度分布的歷史，其中所述傳感器歷史包括傳感 器標(biāo)識(shí)符、傳感器的位置或高度、時(shí)間戳中的一個(gè)或多個(gè)，以及初始傳感器校準(zhǔn)常數(shù)、傳感 器電壓計(jì)數(shù)率輸出值、以及傳感器密度測(cè)量值中的至少一個(gè)； 在所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中輸入所述取樣端口測(cè)得的密度分布的歷史，其中所述取樣端口歷 史包括取樣端口標(biāo)識(shí)符、取樣端口的位置或高度、時(shí)間戳、以及測(cè)得的密度值中的一個(gè)或多 個(gè)。
8. 如權(quán)利要求7所述的過(guò)程，進(jìn)一步包括： 匹配所述取樣端口歷史的時(shí)間戳和所述傳感器歷史的時(shí)間戳。
9. 如權(quán)利要求7所述的過(guò)程，進(jìn)一步包括重復(fù)進(jìn)行用傳感器測(cè)量密度分布、用取樣端 口測(cè)量密度分布、最小化第一誤差函數(shù)、以及計(jì)算第二誤差函數(shù)以確定所述多個(gè)傳感器的 新校準(zhǔn)常數(shù)。
10. -種用于密度分析儀的自校準(zhǔn)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括： 用于測(cè)量容器內(nèi)流體的密度分布的多個(gè)傳感器； 用于測(cè)量容器內(nèi)流體的密度分布的多個(gè)取樣端口； 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，被配置成： 基于傳感器測(cè)得的密度分布，對(duì)所述多個(gè)取樣端口中至少一個(gè)的位置附近的流體的密 度進(jìn)行插值； 基于取樣端口測(cè)得的密度分布，對(duì)所述多個(gè)傳感器中至少一個(gè)的位置附近的流體的密 度進(jìn)行插值；以及 基于插值的取樣端口密度和插值的傳感器密度，調(diào)整所述多個(gè)傳感器中至少一個(gè)的校 準(zhǔn)。
11. 如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)一步配置成： 基于初始傳感器校準(zhǔn)常數(shù)、所測(cè)得的取樣端口密度分布和插值的取樣端口密度，最小 化第一誤差函數(shù)以確定當(dāng)前校準(zhǔn)常數(shù)；以及 基于初始傳感器校準(zhǔn)常數(shù)、所測(cè)得的傳感器密度分布、插值的傳感器密度、以及所確定 的當(dāng)前校準(zhǔn)常數(shù)，計(jì)算第二誤差函數(shù)。
12. 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)一步配置成： 迭代地最小化所述第一誤差函數(shù)和計(jì)算所述第二誤差函數(shù)；以及 在所述第二誤差函數(shù)中達(dá)到最小值時(shí)中止所述迭代過(guò)程。
13. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)一步配置成： 將傳感器的校準(zhǔn)常數(shù)調(diào)整為當(dāng)所述第二誤差函數(shù)達(dá)到最小值時(shí)所確定的當(dāng)前校準(zhǔn)常 數(shù)。
14. 如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括： 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，用于存儲(chǔ)所述傳感器測(cè)得的密度分布的歷史和所述取樣端口測(cè)得的密度分 布的歷史， 其中所述傳感器歷史包括傳感器標(biāo)識(shí)符、傳感器的位置或高度、時(shí)間戳中的一個(gè)或多 個(gè)，以及初始傳感器校準(zhǔn)常數(shù)、傳感器電壓計(jì)數(shù)率輸出值、和傳感器密度測(cè)量值中的至少一 個(gè)；以及 其中所述取樣端口歷史包括取樣端口標(biāo)識(shí)符、取樣端口的位置或高度、時(shí)間戳、以及所 測(cè)得的密度值中的一個(gè)或多個(gè)。
15. 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)一步配置成： 訪問(wèn)所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；以及 匹配所述取樣端口歷史的時(shí)間戳和所述傳感器歷史的時(shí)間戳。
16. 如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)傳感器位于單個(gè)檢測(cè)器裝置中。
【文檔編號(hào)】G01N9/00GK104111209SQ201410153038
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月17日
【發(fā)明者】A·庫(kù)里克, M·G·布洛索, 王海 申請(qǐng)人:賽默飛世爾科技公司