获得在参考温度下的流动流体粘度的仪表电子设备和方法

摘要

提供了用于获得在预定参考温度下的流动流体粘度的仪表电子设备（20）和方法。仪表电子设备（20）包括：接口（201），其配置成交换通信；存储系统（204），其配置成存储预定参考温度（211）、测量流体粘度（214）、测量流体温度（215）、以及在流动流体温度的预定范围内使温度与粘度相关的温度-粘度关系数据（218）；以及处理系统（203），其耦合到接口（201）和存储系统（204），其中处理系统（203）配置成获得测量的流体温度（215）、获得测量的流体粘度（214）并使用测量流体粘度（214）和温度-粘度关系数据（218）生成参考温度粘度（227），其中所生成的参考温度粘度（227）对应于预定参考温度（211）。

说明书

发明背景

1．技术领域

本发明涉及用于获得流动流体粘度的仪表电子设备和方法，且更具体地涉及用于获得在预定参考温度下的流动流体粘度的仪表电子设备和方法。

2．问题的陈述

振动传感器例如振动密度计和振动粘度计一般通过检测振动元件的运动来操作，振动元件在待测量的流体材料存在时振动。可通过处理从与振动元件相关的运动换能器接收的测量信号来确定与流体材料相关的特性例如密度、粘度、温度等。振动元件系统的振动模式通常由振动元件和流体材料的组合的质量、硬度和阻尼特性影响。

除了直接测量在处理温度下的工艺流体的粘度以外，精炼厂应用可能需要确定在参考温度下的粘度的能力，因为流体粘度可随着温度而改变。粘度对温度的敏感性对于一些流体可能高于对于其它流体。

已广泛采用使用Ubbelohde-Walther的插入功能的ASTM D341标准，以用于确定在有限范围内的任何温度下的石油油料或液态烃的运动粘度。ASTM D341方程具有在粘度可在参考温度下被计算之前必须找到的两个常数A和B。作为描述温度粘度行为的数学模型，ASTM D341方程特别适合于烃流体或混合物。

用于计算参考温度粘度的一种现有技术方法使用ASTM D341方程连同包括热交换器的双粘度计。双粘度计测量在两个不同的温度下的工艺流体的粘度，并从而确定常数A和B。可接着使用该两个常数对中间温度计算粘度。

然而现有技术双粘度计和热交换器方法具有缺点。现有技术双粘度计和热交换器方法是复杂的。热交换器可能需要额外的空间。

现有技术双粘度计和热交换器方法是昂贵的。在一些应用中，双粘度计和热交换器的成本以及安装成本可能太大而说不过去。

本发明的方面

在本发明的一个方面中，用于获得在预定参考温度下的流动流体粘度的仪表电子设备包括：

接口，其配置成交换通信；

存储系统，其配置成存储预定参考温度、测量流体粘度、测量流体温度、以及在流动流体温度的预定范围内使温度与粘度相关的温度-粘度关系数据；以及

处理系统，其耦合到接口和存储系统，其中处理系统配置成获得测量流体温度、获得测量流体粘度并使用测量流体粘度和温度-粘度关系数据生成参考温度粘度，其中生成的参考温度粘度对应于预定参考温度。

优选地，温度-粘度关系数据在流动流体温度的预定范围内使温度与两个或更多流动流体的粘度相关。

优选地，使用振动传感器来获得测量流体粘度和测量流体温度中的一个或两个。

优选地，温度-粘度关系数据包括多项式方程。

优选地，温度-粘度关系数据包括预定多项式阶次的多项式方程。

优选地，温度-粘度关系数据包括被存储为数学方程的关系表达式。

优选地，温度-粘度关系数据包括被存储为数据结构的关系表达式。

优选地，存储系统存储两个或更多参考流动流体曲线和预定多项式阶次，其中处理系统配置成获得预定多项式阶次并根据两个或更多参考流动流体曲线、测量流体温度、预定参考温度和预定多项式阶次来创建温度-粘度关系数据。

在本发明的一个方面中，获得在预定参考温度下的流动流体粘度的方法包括：

获得测量流体温度；

获得测量流体粘度；以及

使用测量流体粘度和在流体温度的预定范围内使温度与粘度相关的温度-粘度关系数据来生成参考温度粘度，其中生成的参考温度粘度对应于预定参考温度。

优选地，温度-粘度关系数据在流动流体温度的预定范围内使温度与两个或更多流动流体的粘度相关。

优选地，使用振动传感器来获得测量流体粘度和测量流体温度中的一个或两个。

优选地，温度-粘度关系数据包括多项式方程。

优选地，温度-粘度关系数据包括预定多项式阶次的多项式方程。

优选地，温度-粘度关系数据包括被存储为数学方程的关系表达式。

优选地，温度-粘度关系数据包括被存储为数据结构的关系表达式。

优选地，根据两个或更多参考流动流体曲线使用曲线拟合来生成温度-粘度关系数据。

优选地，该方法还包括如下的预备步骤：获得待使用的预定多项式阶次并根据两个或更多参考流动流体曲线、测量流体温度、预定参考温度和预定多项式阶次来创建温度-粘度关系数据。

优选地，该方法还包括下列预备步骤：测量在两个或更多温度下的特定流动流体的粘度以创建特定流动流体的两个或更多温度-粘度数据点，处理两个或更多流动流体并累积两个或更多流动流体的多个温度-粘度数据点以创建两个或更多流动流体曲线，获得待使用的预定多项式阶次，以及根据两个或更多参考流动流体曲线、测量流体温度、预定参考温度和预定多项式阶次来创建温度-粘度关系数据。

附图说明

相同的参考数字在所有附图上表示相同的元件。附图并不一定按比例。

图1示出根据本发明的振动传感器。

图2示出根据本发明的实施例的振动叉传感器。

图3是图2的音叉结构的频率响应曲线的图。

图4示出根据本发明的实施例的用于获得在预定参考温度下的流动流体粘度的振动传感器的仪表电子设备。

图5是根据本发明的实施例的生成温度-粘度关系数据的方法的流程图。

图6是可用于生成温度-粘度关系数据的多个参考流动流体曲线的图。

图7是根据本发明的实施例的获得在预定参考温度下的流动流体粘度的方法的流程图。

图8示出在两个不同的温度下的粘度的曲线拟合的示例。

具体实施方式

图1-8和下面的描述描绘特定的示例以教导本领域中的技术人员如何形成和使用本发明的最佳模式。为了教导创造性原理的目的，一些常规方面已经被简化或省略。本领域中的技术人员将认识到落在本发明的范围内的来自这些示例的变化。本领域中的技术人员将认识到，下面描述的特征可以用各种方式组合以形成本发明的多个变化。因此，本发明不限于下面描述的特定示例，而是仅仅受到权利要求及其等同物的限制。

图1示出根据本发明的振动传感器5。振动传感器5可通过一个或多个引线100耦合到仪表电子设备20。振动传感器5和仪表电子设备20可操作来提供流体测量。振动传感器5和仪表电子设备20可提供流体测量，其包括包含流动或不流动流体的流体的流体密度和流体粘度中的一个或多个。粘度是液体流动的阻力的度量。粘度测量在工业工艺控制和OEM应用的领域中可包括重要的流体测量。典型的振动粘度仪表根据振动元件原理来操作。振动传感器5和仪表电子设备20可另外提供包括流体质量流速率、流体体积流速率和/或流体温度的流体测量。这个列表并不是详尽的，且振动传感器5可测量或确定其它流体特性。

流体可包括液体。流体可包括气体。替代地，流体可包括多相流体，例如包括夹带气体、夹带固体、多个液体或其组合的液体。

振动传感器5可安装在管子或导管中。振动传感器5可安装在罐或容器或用于盛装流体的结构中。振动传感器5可安装在歧管或用于引导流体流动的类似结构中。

在一些实施例中，振动传感器5可包括振动叉传感器。替代地，在其它实施例中，振动传感器5可包括振动导管传感器。在一些实施例中，振动传感器5可包括振动密度计5或振动粘度计5。替代地，振动传感器5可包括科里奥利质量流量计5。

仪表电子设备20可经由一个或多个引线100向振动传感器5提供电功率。仪表电子设备20可经由一个或多个引线100控制振动传感器5的操作。例如，仪表电子设备20可生成驱动信号并向振动传感器5供应驱动信号，其中振动传感器5使用驱动信号在一个或多个振动部件中生成振动。驱动信号可控制振动振幅。驱动信号可控制振动频率。驱动信号可控制振动持续时间和/或振动计时。

仪表电子设备20可经由一个或多个引线100从振动传感器5接收一个或多个测量信号。仪表电子设备20还可耦合到通信路径26。仪表电子设备20可通过通信路径26传递一个或多个测量信号。仪表电子设备20可处理所接收的一个或多个测量信号以生成一个或多个测量值，并可通过通信路径26传递一个或多个测量值。

此外，仪表电子设备20可通过通信路径26接收信息。仪表电子设备20可通过通信路径26接收命令、更新、操作值或操作值变化和/或编程更新或变化。

仪表电子设备20可处理一个或多个测量信号以确定所述一个或多个信号的频率。频率可包括流体的谐振频率。频率可用于确定流体的密度。此外或进一步地，仪表电子设备可处理一个或多个测量信号以确定流体的其它特性，例如在可被处理以确定例如流体流速率的信号之间的相移。其它振动响应特性和/或流体测量被设想并且在该描述和权利要求的范围内。

图2示出根据本发明的实施例的振动叉传感器5。振动叉传感器5在所示实施例中包括通过轴115耦合到音叉结构104的传感器头130。轴115可具有任何期望的长度。轴115可至少部分地是中空的，且电线或其它导体可通过轴115在传感器头130和音叉结构104之间延伸。

传感器头130在所示实施例中可包括电路部件，例如驱动电路138、接收机电路134和接口电路136。接口电路136可耦合到仪表电子设备20的一个或多个引线100。应理解，传感器头130的任何或所有电路部件可以替代地位于仪表电子设备20中。

振动叉传感器5的振动元件包括浸没在正被测量的液体中的音叉结构104。音叉结构104包括可固定到另一结构（例如管子、导管、罐、容器、歧管或任何其它流体操纵结构）的壳体105。壳体105保持音叉结构104，而音叉结构104保持至少部分地被暴露。音叉结构因此配置成浸没在流体中。

音叉结构104包括配置成至少部分地延伸到流体中的第一和第二叉112和114。第一和第二叉112和114包括可具有任何期望截面形状的细长元件。第一和第二叉112和114可在性质上至少部分地是柔性的或弹性的。

振动叉传感器5还包括对应的第一和第二压电元件122和124，其包括压电晶体元件。第一和第二压电元件122和124定位成分别相邻于第一和第二叉112和114。第一和第二压电元件122和124配置成与第一和第二叉112和114接触并机械地交互。

第一压电元件122可接触第一叉112的至少一部分。第一压电元件122可电耦合到驱动电路138，其中驱动电路138向第一压电元件122提供时变驱动信号。第一压电元件122在受制于时变驱动信号时可膨胀和收缩。因此，第一压电元件122可以替代地变形并在振动运动中将第一叉112从一侧到另一侧地进行移位（参见虚线），干扰流体。

第二压电元件124可耦合到接收机电路134，该接收机电路134产生对应于在流体中的第二叉114的变形的时变响应信号。第二叉114的移动可因此引起对应的电振动测量信号由第二压电元件124生成。第二压电元件124将振动测量信号传输到接收机电路134。在一些实施例中，接收机电路134可处理振动测量信号。所得到的振荡频率由接收机电路134检测。

接收机电路134可耦合到接口电路136。接口电路136可配置成与外部设备（例如仪表电子设备20）通信。接口电路136可配置成传递振动测量信号和/或经处理的结果值。应理解，替代地，仪表电子设备20可处理振动测量信号和/或生成流体的所检测的振动频率。

在一些实施例中，音叉结构104通常被维持在第一自然谐振频率处，如周围流体所修改的。音叉结构104一般由驱动电路138维持在第一自然谐振频率处。驱动电路138可从接收机电路134接收振动测量信号（或可直接接收振动测量信号）。

驱动电路138可由振动测量信号来生成驱动信号，并可修改振动测量信号的特性以便生成驱动信号。驱动电路138可修改振动测量信号以产生流体中的期望的所得到的频率干扰。驱动电路138还可修改振动测量信号以例如补偿在传感器头130和音叉结构104之间的配线的长度和/或补偿在振动测量信号中的其它损失。

图3是音叉结构104的频率响应曲线的图。驱动电路138可配置成将音叉结构104激发到一个或多个期望振动中。可在振动传感器和振动驱动器之间的一个或多个期望相移处将音叉结构104激发到振动中，产生如所示的振动响应曲线。振动响应曲线可用于表征流体。

两个点A和B可包括-3dB点，其是在峰值的振幅或谐振振动频率振幅之下3dB（分贝）。替代地，点A和B可包括预定相位偏移，例如，诸如-45和+45度相位偏移。

在一些实施例中，可根据点B确定流体的谐振频率。谐振频率是叉元件的总质量和围绕它的流体的密度的函数。因此，当流体的密度改变时，总振动质量改变，且随着它在曲线上的点B的频率也改变。在一些实施例中，通过确定点B的频率和在点B处的波的周期τ_B（其中τ近似是τ = 1/f），可计算液体的密度。点B可能相对不被流体的密度影响。替代地，振动响应曲线可被假设为实质上是对称的，且谐振频率f₀可被考虑为在点A和B之间的中点。

通过确定曲线图的点A和B的波周期（即，波周期τ_A和τ_B），可计算流体的品质因数（Q）。品质因数（Q）可包括用点A和B之间的差或距离来除的所确定的谐振频率f₀。

品质因数（Q）可被定义为振动系统以其来消耗其能量的速率的度量。较高的Q指示能量消耗的较低速率。因此，音叉结构104的品质因数（Q）是叉材料的阻尼和由周围流体的粘度强加的阻尼的函数。因此，当流体的粘度改变时，总阻尼力改变，且随着它Q值也改变。

可根据品质因数（Q）来确定流体的粘度值，其中在点A和B之间的频率/波周期（τ）中的差异可与归因于流体的阻尼相关。

图4示出根据本发明的实施例的用于获得在预定参考温度下的流动流体粘度的振动传感器5的仪表电子设备20。仪表电子设备20可包括振动传感器5的部件。替代地，仪表电子设备20可耦合到振动传感器5或流量计组件10。

仪表电子设备20可包括接口201和处理系统203。仪表电子设备20从仪表组件10接收第一和第二传感器信号，例如诸如拾取/速度传感器信号和温度信号。仪表电子设备20处理所接收的信号，以便获得流动通过仪表组件10的流动材料的流动特性。例如，仪表电子设备20可根据例如传感器信号确定相差、频率、时间差（Δt）、密度、质量流速率、体积流速率和粘度中的一个或多个。此外，可根据本发明确定其它流动特性。

接口201经由图1的引线100从速度传感器105a和105b中的一个接收传感器信号。接口201可执行任何必要或期望的信号调节，例如格式化、放大、缓冲等的任何方式。替代地，可在处理系统203中执行一些或所有信号调节。

此外，例如，接口201可例如通过通信路径26能够在仪表电子设备20和外部设备之间实现通信。接口201可以能够是电子、光学或无线通信的任何方式。

接口201在一个实施例中包括数字化器（未示出），其中传感器信号包括模拟传感器信号。数字化器对模拟传感器信号采样和数字化并产生数字传感器信号。接口/数字化器也可执行任何所需的抽选（decimation），其中数字传感器信号被抽选，以便减少所需的信号处理的量并减少处理时间。

处理系统203进行仪表电子设备20的操作并处理来自流量计组件10的流量测量。处理系统203执行一个或多个处理例程，并从而处理流量测量以便产生一个或多个流动特性。

处理系统203可包括通用计算机、微处理系统、逻辑电路或某个其它通用或定制处理设备。处理系统203可分布在多个处理设备当中。处理系统203可包括集成或独立电子存储介质（例如存储系统204）的任何方式。

存储系统204可耦合到处理系统204或可包括处理系统203的一部分。存储系统204可存储流量计参数和数据、软件例程、常数值和可变值。

存储系统204可存储由处理系统203执行的例程。在一个实施例中，存储系统204存储例如温度转化例程231，其操作来获得在预定参考温度下的流动流体粘度。应理解的是另外的例程可存储在存储系统204中。

存储系统204可存储测量和由振动传感器5生成的其它数据。存储系统204可存储测量流体粘度214和测量流体温度215。测量流体粘度214和测量流体温度215可由例如振动传感器5生成或获得。应理解的是另外的测量或传感器生成的值可存储在存储系统204中。

存储系统204可存储在处理/操作中要使用的数据。存储系统204在一个实施例中存储测量信号，例如从速度/拾取传感器105a和105b接收的两个或更多振动响应（未示出）。存储系统204可存储预定参考温度211。存储系统204可存储温度-粘度关系数据218，例如可用于转化粘度测量的温度-粘度关系数据218。

温度-粘度关系数据218在一些实施例中在流动流体温度的预定范围内使温度与粘度相关。温度-粘度关系数据218在一些实施例中在流动流体温度的预定范围内使温度与两个或更多流动流体的粘度相关。温度-粘度关系数据218在一些实施例中包括多项式方程。温度-粘度关系数据218在一些实施例中包括预定多项式阶次223的多项式方程。温度-粘度关系数据218在一些实施例中包括被存储为数学方程的关系表达式。温度-粘度关系数据218在一些实施例中包括被存储为数据结构的关系表达式。

存储系统204可存储两个或更多参考流动流体曲线221，其中该两个或更多参考流动流体曲线221反映在流动流体温度的预定范围内两个或更多流动流体的温度-粘度关系。存储系统204可存储预定多项式阶次223。应理解的是另外的操作数据可存储在存储系统204中。

存储系统204可存储由处理操作生成的数据。存储系统204可存储例如使用温度-粘度关系数据218由测量流体粘度214生成的参考温度粘度227。应理解的是另外的所生成的数据可存储在存储系统204中。

在操作中，处理系统203可取回并执行温度转化例程231。因此，处理系统203可获得测量流体温度215、获得测量流体粘度214并使用测量流体粘度214和温度-粘度关系数据218来生成参考温度粘度227，其中所生成的参考温度粘度227对应于预定的参考温度211。

此外，在一些实施例中，存储系统204可存储两个或更多参考流动流体曲线221和预定多项式阶次223，其中处理系统203配置成获得预定多项式阶次223并根据两个或更多参考流动流体曲线221、测量流体温度215、预定参考温度211和预定多项式阶次223来创建温度-粘度关系数据218。

参考温度粘度223可存储在存储系统204中。参考温度粘度223可累积在存储系统204中。参考温度粘度223可经由通信路径26（参见图1）被传送或传递到外部设备或位置。

振动传感器5因此可包括使用多曲线方法来计算仅仅在参考温度下而不是在测量流体温度下的流体粘度的单个粘度计。仪表电子设备20可保存预先定义的一组参考粘度曲线（即，两个或更多参考流动流体曲线221）。

图5是根据本发明的实施例的生成温度-粘度关系数据的方法的流程图500。在步骤501中，对特定的流动流体（即，特定的参考流动流体）获得两个或更多温度-粘度数据点。应理解，如果需要，可使用多于两个温度-粘度数据点，因为更大数目的数据点可增加所得到的曲线的准确度或精确度。在不同的流动流体温度下获得两个或更多温度-粘度数据点。优选地，在显著地不同的流动流体温度下获得两个或更多温度-粘度数据点。应理解，参考流体不必与在实际操作中测量的流动流体相同。

在步骤502中，确定是否还存在尚待表征的剩余的流动流体。至少两个流动流体被表征，以便提供温度-粘度关系数据。如果更多的流动流体仍然要被表征，则该方法回环到步骤502，且下一流动流体被表征。否则，该方法继续进行到步骤504。

在步骤503中，处理两个或更多参考流动流体的温度-粘度数据点，以便生成两个或更多对应的参考流动流体曲线。针对每个参考流动流体而生成参考流动流体曲线。大量参考流动流体的表征和大量参考流动流体曲线的产生将通常给出更好的、更准确的结果。

使用两个或更多所获得的温度-粘度数据点，可将适当的曲线拟合技术用来生成每个参考流动流体的代表性曲线。曲线拟合技术可应用于每个参考流动流体的温度-粘度数据点，以便生成对应的参考流动流体曲线。这个过程对每个参考流动流体重复，以便生成两个或更多参考流动流体曲线。

图6是可用于生成温度-粘度关系数据的多个参考流动流体曲线的图。在本示例中，针对六个参考流动流体示出参考流动流体曲线。多个参考流动流体曲线可包括通过例如上面的步骤501和502的重复而生成的曲线。曲线中的每个反映在特定流动流体的温度范围内的以厘沲（cSt）为单位的粘度值。在曲线图中的温度的范围是从30到100摄氏度，但应理解，可使用其它温度范围。

再次参考图5，在步骤504中，确定期望多项式阶次，其中温度-粘度关系数据预期包括温度-粘度关系多项式方程。阶次可包括比参考流动流体的数目N小一的数字，即，多项式的阶次可从一变动到高达（N-1）。可存储所选择的多项式阶次以用于随后在生成代表性曲线（即，生成温度-粘度关系数据）时使用。

多项式阶次在一些实施例中可由流量计设计者选择。替代地，在其它实施例中，多项式阶次可由流量计技术人员或操作员选择，其中技术人员或操作员可具有作出正确的选择的知识和/或经验。作为另一替代，流量计设计者可选择多项式阶次（即，默认多项式阶次），且技术人员或操作员可例如基于振动传感器5的场准确度或期望准确度来修改阶次。

多项式方程的阶次可与用作参考的流动流体的数目相关，但多项式阶次不一定与参考流动流体的数目相同。在输入数据是准确的情况下，较高阶次拟合将通常导致在所产生的参考温度粘度值中的较低残留误差。

然而，在一些实施例中，数据集可以是超定的。在超定系统中，系统可产生方程组，其中存在比未知量更多的方程。在超定系统的情况下，曲线拟合过程可使用比数学上可能的更低阶次拟合，以便将振铃或可与较高阶次曲线拟合过程一起出现的其它伪像最小化。替代地或此外，可选择较低阶次，以便减少必要的处理时间。

最小二乘法是对超定系统的近似解的标准方法。最小二乘解将在每个单个方程的结果中形成的误差的平方的和最小化。

在一些实施例中，流量计设计者设置默认多项式阶次。随后的多项式方程（或等效数据结构）被编程到振动传感器5中。然而，在一些实施例中，用户可例如基于结果的准确度来改变默认多项式阶次。

图7是根据本发明的实施例的获得在预定参考温度下的流动流体粘度的方法的流程图700。在步骤701中，测量当前流动流体的流体温度。可直接测量或间接获得流体温度测量。流体温度测量可包括从流管或振动传感器或其它传感器的其它结构或部件获得的温度测量。替代地，可从在振动传感器5外部的源中获得温度测量。

在步骤702中，测量当前流动流体的流体粘度。可直接测量或间接获得流体粘度测量，如上面讨论的。流体粘度测量包括在测量温度下的流动流体的测量粘度。

可以用任何方式执行粘度测量。在一些实施例中，例如使用至少振动传感器5（例如振动叉传感器或振动导管传感器）来获得粘度测量。振动传感器5可以单独地确定流动流体粘度，或可结合其它测量设备和其它测量来确定流动流体粘度。

使用振动流量计执行的粘度测量在授予Van Cleve等人的美国专利号5,661,232中被公开，并通过引用被全部并入本文。在这个布置中，两个科里奥利质量流量计用于测量具有对流体流动的不同阻力的两个不同的流动部分。两个仪表测量两个流动的流速以及测量两个质量流速率和两个密度。流动流体的粘度可从流体流速、流体流动质量流速率和流体密度导出。

在步骤703中，由该组的两个或更多参考流动流体曲线生成预定阶次的多项式方程。多项式方程可包括更精确地拟合样本数据的非线性方程。该组的两个或更多流动流体曲线中的所有流动流体曲线被用于生成多项式方程，即使在为多项式方程选择相对低的阶次的情况下。所得到的多项式方程包括代表性曲线，即，代表性曲线包括温度-粘度关系数据。温度-粘度关系数据使在测量温度下的粘度与在指定参考温度下的粘度相关。

这个步骤可包括请求、召回或以其它方式获得预定参考温度。参考温度可包括被编程到振动传感器5中并由振动传感器5存储或由仪表电子设备20存储的默认或标准温度。替代地，如技术人员或操作员所需的，参考温度可被输入到振动传感器5或仪表电子设备20中。

温度-粘度关系数据可包括任何适当的关系数据。温度-粘度关系数据可以采取任何适当的形式。

在一些实施例中，温度-粘度关系数据可包括多项式方程，其中温度测量和粘度测量包括到多项式方程中的输入。多项式方程输出在预定参考温度下的参考温度粘度。

适当的曲线拟合技术可用于根据这组的两个或更多流动流体曲线来生成代表性曲线。在一些实施例中，多项式回归曲线拟合技术可用于生成代表性曲线。

替代地，温度-粘度关系数据可转换成对应的数字数据结构，其中温度-粘度关系数据可以以数字形式被存储和访问。数字数据结构可存储在计算机或其它数字设备中，并可在需要时被访问。存储温度-粘度关系数据的数字数据结构可接收测量粘度输入，并可随后生成并输出参考温度粘度值。这样的数字数据结构可实质上复制多项式方程的功能，其中测量粘度值可例如被输入到表格中，且表格输出参考温度的粘度值。

生成参考温度粘度输出的数字数据结构的使用可包括在所存储的数据点之间的内插，其中所产生的值落在所存储的数据点的范围或量程内。生成参考温度粘度输出的数字数据结构的使用可包括在所存储的数据点之间的外插，其中所产生的值落在所存储的数据点的范围外部或之外。

可在任何适当的时间生成温度-粘度关系数据。温度-粘度关系数据的生成可取决于流动流体条件和/或振动传感器条件。可按需要来生成温度-粘度关系数据，其中振动传感器可使用预定多项式阶次来处理两个或更多参考流动流体曲线并生成温度-粘度关系数据。可在振动传感器的操作之前或在需要温度-粘度关系数据之前生成温度-粘度关系数据。可在测量流体温度改变时或在测量流体温度明显改变时（即，如果测量流体温度从温度-粘度关系数据的隐含测量温度偏离了大于预定量）生成温度-粘度关系数据。替代地，可按需要生成、重新生成或完善代表性曲线。

在步骤704中，使用温度-粘度关系数据生成参考温度粘度。测量流体粘度被输入到温度-粘度关系数据中。参考温度粘度（即，如果流动流体已经处于参考温度，则流动流体的粘度值）因而由温度-粘度关系数据生成。

在参考温度下的粘度可能对确定流动流体的质量是有用的。在参考温度下的粘度可能对确定流动流体的纯度是有用的。

图8示出在两个不同的温度下的粘度的曲线拟合的示例。垂直轴表征以厘沲为单位和在80摄氏度的流体温度下的流体的粘度。垂直轴表征以厘沲为单位和在50摄氏度的流体温度下的流体的粘度。

在本示例中，测量过程温度是50度，且期望计算粘度的所处的期望参考温度是80度（即，预定参考温度是80摄氏度）。

通过分析参考流体一至六的粘度，确定三阶次方程可最佳地拟合数据（即，预定多项式阶次是三）：

y = a₃x³ + a₂x² + a₁x + a₀                          （1）。

在本示例中，x项是输入值，即，在50摄氏度下的测量粘度。相反，y项是输出值并且是在80摄氏度的参考温度下的参考温度粘度。y项包括将使用方程来求解的未知量，以便生成参考温度粘度。在本示例中，a₀项是+6.0863，a₁项是+0.2307，a₂项是-0.0002，a₃项是+7E-08。

在操作中，过程从振动传感器接收指示粘度的信号。信号接着用于以常规方式计算工艺流体的粘度。在测量温度下的所计算的粘度然后被插入方程（1）中作为x项，其中方程（1）已经被生成以使测量流体温度与预定参考温度相关。针对y项求解方程（1），其是在80摄氏度的期望参考温度下的粘度值。

在需要的情况下，可根据实施例中的任何一个来使用根据本发明的用于获得在预定参考温度下的流动流体粘度的仪表电子设备和方法，以便提供几个优点。

有利地，只需要单个粘度计来测量在多个温度下的粘度。单个粘度计的使用使得实现了更容易的安装。单个粘度计使得实现了更快的测量响应。单个粘度计使得实现了流体粘度的更宽可应用范围的测量。

有利地，对关于工艺流体的粘度范围或特性的方法的应用不存在特别限制。更具体地，仪表电子设备和方法除了石油油料或液态烃混合物以外还可包括流体，其中ASTM标准具有更多约束。

有利地，粘度计算比其它系统更准确。非线性方程更精确地拟合样本数据，并将其用于确定在其它温度下的粘度。

在参考温度下的所得到的粘度测量可提供流体特性的更准确的测量，即使那些特性贯穿批次来变化。在参考温度下的所得到的粘度测量可提供独立于环境温度的粘度值。在参考温度下的所得到的粘度测量可提供实质上被标准化的粘度值。

上述实施例的详细描述并不是发明人设想为在本发明的范围内的所有实施例的详尽的描述。实际上，本领域中的技术人员将认识到，上面描述的实施例中的某些元件可被不同地组合或消除以创建另外的实施例，且这样的另外的实施例落在本发明的范围和教导内。对本领域中的普通技术人员也将明显的是，上述实施例可全部或部分地组合以创建在本发明的范围和教导内的另外的实施例。因此，应根据下面的权利要求确定本发明的范围。