流量计制造技术

本实用新型专利技术涉及一种流量计，用于测量通过导管的过程流体的流量，包括延伸进入所述导管的皮托管，皮托管由于所述过程流体的流动在所述过程流体中产生压差；上游过程变量传感器，安装在所述皮托管上并且暴露于由所述过程流体的流动所产生的压力，配置用于感测所述过程流体的上游过程变量；下游过程变量传感器，安装在皮托管上所述上游过程变量传感器的下游并且暴露于由所述过程流体的流动所产生的压力，配置用于感测所述过程流体的下游过程变量；以及测量电路系统，配置用于基于所述上游过程变量和所述下游过程变量确定所述过程流体的流量。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种流量计，用于测量通过导管的过程流体的流量，包括延伸进入所述导管的皮托管，皮托管由于所述过程流体的流动在所述过程流体中产生压差；上游过程变量传感器，安装在所述皮托管上并且暴露于由所述过程流体的流动所产生的压力，配置用于感测所述过程流体的上游过程变量；下游过程变量传感器，安装在皮托管上所述上游过程变量传感器的下游并且暴露于由所述过程流体的流动所产生的压力，配置用于感测所述过程流体的下游过程变量；以及测量电路系统，配置用于基于所述上游过程变量和所述下游过程变量确定所述过程流体的流量。【专利说明】流量计
本专利技术涉及工业过程中过程流体的流量测量。更具体地，本专利技术涉及流量变送器(flow transmitter)。
技术介绍
从压差测量获得的流速(flow rate)测量在现有技术中是常见的并且可以在许多类型的流体流量计中找到。例如，皮托管(Pitot tube)感测流动流体的上游(或者“滞止” stagnation)压力和下游(包括“静态”或者“吸入”)压力，以便产生与冲击所述皮托管的流体的流速相关的压差值。均速(averaging)皮托管包括导致皮托管本体中流体压力通过部(fluid plenum)的压力孔(pressure port)。然后,脉冲线(impulse line)将所述流体压力传递至流量计算设备，诸如工业过程变量变送器。所述过程变量变送器包括至少一个接收所述压差的传感器。例如，可以使用压差传感器，所述压差传感器从皮托管型非流线型体(bluff body)接收上游和下游压力并且响应地提供与所述两个压力之间的压差相关的电输出。变送器内的电路系统配置用于基于已感测的压差响应地计算流量。在许多应用中证明并且重视由均速皮托管和压差传感器组成的现有流量计的功能性。然而，利用多压力的测量可能实现增加的功能。此外，附加的测量会使能诸如腔室阻塞(clogging)、管道堵塞、安装问题、传感器故障等的诊断。
技术实现思路
将过程变量变送器配置为流量计，用于测量通过导管的过程流体的流量。所述变送器包括延伸进入所述导管的皮托管，所述皮托管由于所述过程流体的流动在所述过程流体中产生压差。将上游过程变量传感器安装在所述皮托管上并且耦合至所述过程流体的流，以便感测所述过程流体的上游过程变量。将下游过程变量传感器安装在皮托管上所述上游过程变量传感器的下游并且耦合至所述过程流体的流，以便感测所述过程流体的下游过程变量。测量电路系统基于所述上游过程变量和所述下游过程变量确定所述过程流体的流量和/或执行诊断。在另一种配置中，将过程变量传感器横向地放置在所述皮托管的任一侧上并且用于确定流量和/或执行诊断。一种流量计，用于测量通过导管的过程流体的流量，其特征在于包括:延伸进入所述导管的皮托管，所述皮托管由于所述过程流体的流动在所述过程流体中产生压差；在皮托管中的上游压力通过部，具有由所述过程流体流动所产生的上游压力；在皮托管中的下游压力通过部，具有由所述过程流体流动所产生的下游压力；耦合在上游和下游压力通过部之间的压差传感器，配置用于测量所述上游和下游压力之间的压差；测量电路系统，配置用于基于已测量的压差确定所述过程流体的流量。一种流量计，用于测量通过导管的过程流体的流量，其特征在于包括:延伸进入所述导管的皮托管，所述皮托管由于所述过程流体的流动在所述过程流体中产生压差；第一横向过程变量传感器，安装在所述皮托管上并且暴露于由所述过程流体的流动所产生的压力，配置用于感测所述过程流体的第一横向过程变量；第二横向过程变量传感器，安装在所述皮托管上所述第一横向过程变量传感器的下游并且暴露于由所述过程流体的流动所产生的压力，配置用于感测所述过程流体的第二横向过程变量；以及测量电路系统，配置用于基于已测量的第一和第二横向过程变量确定所述过程流体的流量。【专利附图】【附图说明】图1示出了本专利技术的流量测量系统和过程管线(process piping)的剖视图。图2是根据本专利技术一个示例实施例的流量测量系统和流量变送器的简化方框图。图3是包括过程变量传感器的根据本专利技术的流量计中探针的横断面图。图4是根据一个示例实施例的承载过程变量传感器的皮托管的局部视图。图5是在另一种示例配置中承载过程变量传感器的皮托管的局部视图。图6是具有过程变量传感器的皮托管的局部视图，所述过程变量传感器被承载在空腔中并且利用隔离膜片与过程流体隔离。图7是根据一个示例实施例的承载过程变量传感器的皮托管的局部视图。【具体实施方式】正如在
技术介绍
部分所讨论的，皮托管型流量传感器通常通过产生压差工作。压差传感器可以用于感测这个压差，然后使所述压差与经过皮托管的过程流体的流速相关联。通常，将所述压力通过皮托管中的压力通过部传递至所述压差传感器。已知的是，如果从皮托管获得的上游和下游压力是取自流量管直径上的平均压力，那么可以获得更精确的流量测量。尽管这样确实提供了更精确的流量测量，但是却丢失了与流量管内具体位置处的压力有关的信息。这种附加信息在给流量测量设备提供附加功能中是有用的。例如，可以检测流量剖面异常，阻塞、与所述过程流体一致性有关的信息、流量管内部件的退化(degrading)或腐蚀、压差传感器的故障或退化等。本专利技术提供了一种流量计，所述流量计利用皮托管或者其他延伸进入导管的非流线型体来测量通过导管的过程流体的流量。将至少一个传感器放置在所述皮托管/非流线型体的上游和/或下游一侧，以便给所述流量计提供信息。这种信息可以用于确定流速和/或给所述流量计提供附加的功能。下面讨论本专利技术示例实施例的操作。提供冗余的流量测量提高了测量置信度、改进了可靠性并且便于预防性维护。此外，在所述皮托管上承载的压力传感器可以用于替代现有技术配置的压差传感器。图1是阐释了本专利技术实施例环境的一个示例的过程控制系统10的示意图。将流量测量系统12通过过程控制回路16耦合至控制室14 (建模为电压源和电阻)。回路16可以利用适当的协议在流量变送器12与控制室14之间通信流量信息。例如，过程控制回路16根据过程工业标准协议操作，诸如高速可寻址远程传感器(IIARTK:)、F0UNDATIONTM现场总线或者任何其他适当的协议。此外，所述过程控制回路16可以包括无线过程控制回路，其中例如利用根据IEC62591标准的層IrelessHAim通信协议无线地通信信息。可以采用包括以太网或者光纤连接的其他技术以及其他通信技术。在一种配置中，压差用于基于在插入到过程流体流中的皮托管型探针的“上游”侧上感测到的压力与所述探针的“下游”一侧感测的压力之间的差异来确定过程流体的流量。在另一种示例配置中，在所述探针的任一侧横向地并且通常与所述流动方向垂直地感测压力。这些横向的压力作为润流(vortex shedding)的函数变化。如下所述，这种变化的频率和/或幅度可以用于确定所述过程流体的流速。图1还示出了过程流体容器(诸如管道或者闭合导管18)的切掉部分，将压差测量探针20安装在所述过程流体容器中。探针20提供了沿直径横跨管道18内部的皮托管型非流线型体22。图1中的方向箭头24表示管道18中流体流动的方向。示出了流体歧管(fluid manifold) 26和流体变送器外壳1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流量计，用于测量通过导管的过程流体的流量，其特征在于包括： 延伸进入所述导管的皮托管，所述皮托管由于所述过程流体的流动在所述过程流体中产生压差； 上游过程变量传感器，安装在所述皮托管上并且暴露于由所述过程流体的流动所产生的压力，配置用于感测所述过程流体的上游过程变量； 下游过程变量传感器，安装在皮托管上所述上游过程变量传感器的下游并且暴露于由所述过程流体的流动所产生的压力，配置用于感测所述过程流体的下游过程变量；以及 测量电路系统，配置用于基于所述上游过程变量和所述下游过程变量确定所述过程流体的流量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：格雷戈里·罗伯特·斯特罗姆，罗伯特·卡尔·海德克，大卫·尤金·维克隆德，
申请(专利权)人：罗斯蒙特公司，
类型：新型
国别省市：美国;US