用于涡轮式流量计的运行状态监控器制造技术

一种用于涡轮式流量计的监控模块，包括接收器，该接收器接收由涡轮式流量计发出的一系列脉冲。频率识别器识别所述一系列脉冲中的脉冲的频率，并且平均值识别器确定脉冲的频率的平均频率。警报系统使用所述平均频率以确定何时应当发出警报。

【技术实现步骤摘要】

下文描述的实施例涉及工艺现场装置。尤其是，这些实施例涉及涡轮式流量计。
技术介绍
在工艺环境中，涡轮式流量计，例如图1中以截面图形式示出的涡轮式流量计100，提供关于流过管道102的流体的流量的信号指示。典型的涡轮式流量计100包括具有凸缘106和108的壳体104，凸缘被安装到相应的管道段109和110。在壳体104内，悬挂(hanger)叶片，例如悬挂叶片112和114，支撑悬挂轮毂116，悬挂轮毂116支撑上游锥体118、下游锥体120、和转子组件122。转子组件122绕悬挂轮毂116自由旋转，并且包括由流过壳体104的流体驱动的多个叶片。在一些流量计中，转子组件122的每个叶片包括磁性的或永磁的材料，该材料能够在叶片穿过传感器线圈(pick-off coil)124的过程中在传感器线圈124中产生电场。特别地，每个叶片在它经过传感器线圈124时产生正向电压，并随后产生负向电压。在其他流量计中，磁性材料位于转子组件122的其他部分上。随着流量增大，转子组件122的角速度增大，从而由传感器线圈124产生的脉冲的频率增加。脉冲频率与流量的比率取决于叶片构造，包括叶片相对于流体流的角度。上述讨论仅仅是为了提供一般性的背景信息，并且不意图被用作用于确定请求保护的主题的范围的辅助。请求保护的主题不限于解决
技术介绍
中提及的任一或全部缺陷的实施方式。
技术实现思路
一种用于涡轮式流量计的监控模块，包括接收器，该接收器接收由涡轮式流量计发出的一系列脉冲。频率识别器识别所述一系列脉冲中的脉冲 的频率，并且平均值识别器确定脉冲的频率的平均频率。警报系统使用所述平均频率以确定何时应当发出警报。在进一步的实施例中，一种方法包括接收来自涡轮式流量计的脉冲并确定所述脉冲的当前频率。脉冲的当前频率与脉冲的平均频率之差被确定，并且该差被用于确定是否生成警报。在更进一步的实施例中，一种联接到涡轮式流量计的装置包括：用于基于由涡轮式流量计生成的脉冲确定穿过该涡轮式流量计的平均流量的电子器件；和用于确定由所述涡轮式流量计生成的所述脉冲的频率的平均频率的电子器件。所述装置的电子器件还部分地基于所述平均频率生成警报。本
技术实现思路
部分和摘要部分用于以简要的形式介绍专利技术思想的选择，该专利技术思想将在下文的具体实施方式中进一步描述。
技术实现思路
部分和摘要部分不意图规定请求保护的主题的关键特征或主要特征，也不意图被用作确定请求保护的主题的范围的辅助手段。附图说明图1是现有技术的涡轮式流量计的截面图。图2是根据一个实施例的工艺环境的方块图。图3是根据第二实施例的工艺环境的方块图。图4是软件和电子元件的方块图，它们一同形成根据一个实施例的涡轮式流量计运行过程监控器。图5是根据一个实施例的方法的流程图。图6是用于叶片破损失效的脉冲的当前频率的图表。图7是用于碎片/堵塞失效的脉冲的当前频率的图表。图8是用于机械磨损失效的脉冲的当前频率的图表。图9是用于叶片破损失效的运行标准差和标准差阈值的图表。具体实施方式在下文描述的实施例中，运行状态监控器用于监控涡轮式流量计的运行状态。运行状态监控器接收来自涡轮式流量计的脉冲，并确定这些脉冲 的当前频率。此外，运行状态监控器确定涡轮式流量计的脉冲的频率的运行平均值(running mean)，并优选地确定这些平率相对于该平均值的运行标准差。通过使用平均频率和标准差中的至少一个，当涡轮式流量计中出现失效时，运行状态监控器中的警报系统生成警报。在一些实施例中，阈值被用于确定应当何时触发警报。在一些实施例中，运行状态监控器自身基于向该运行状态监控器提供的关于涡轮式流量计的真实情况的反馈而动态地调整这些阈值。图2提供了根据一个实施例的工艺环境的方块图。在图2中，涡轮式流量计200安装在输送工艺流体的两个管道段202和204之间。根据一个实施例，涡轮式流量计200是Daniel Measurement and Control公司的DanielTM Series 1500型液体涡轮式流量计。涡轮式流量计200生成由一系列脉冲构成的信号206，该一系列脉冲被前置放大器(preamplifier)208调节和放大。根据一个实施例，前置放大器208定位在现场安装的密封壳(Local Mounted Enclosure，简称LME)210中，该密封壳210安装在涡轮式流量计200上。根据一些实施例，前置放大器208调节和放大信号206以将由涡轮式流量计200的传感器线圈产生的正弦状脉冲206形成为脉冲的方波212。方波脉冲212被提供至控制站214，控制站能够使用这些脉冲来确定穿过涡轮式流量计200的平均流量，以及在一段时间内穿过涡轮式流量计200的总流量。方波212被提供至监控装置216，监控装置206包括涡轮式流量计运行状态监控模块220和通讯接口222。在各种实施例中，模块220被实现为电子器件、电子器件与储存在存储器中的指令的组合、或存储在存储器中并由处理器执行的软件。模块220的操作将在下文中讨论。根据该实施例，装置216通过通讯接口222与控制站214通信。根据一些实施例，通讯接口222配置为通过有线连接进行有线通讯，所述有线连接例如为用于向装置216传送电力和通讯信息以及从装置216接收电力和通讯信息的双线回路。有线连接的其他示例包括以太网或光纤。装置216通过使用通讯协议与控制站214通讯，通讯协议例如为通讯协议(其中数字信息在4-20mA的电流上调制)、Foundation Fieldbus通讯协议、Profibus通讯协议等。通讯接口222也能够通过无线连接连接到控制站214， 所述无线连接利用无线通讯协议，例如根据IEC 62591的通讯协议。通过通讯接口222，装置216能够传送一个或多个平均频率、频率的标准差、当前频率、以及一个或多个警报或警示。此外，装置216能够接收来自控制站214的值，包括用于触发警报的阈值，以及指示涡轮式流量计200的真实状态的反馈。在一些实施例中，装置216还包括显示器224和输入控制装置226，例如按钮、按键或触摸屏。在一些实施例中，阈值和代表涡轮式流量计的真实状态的反馈通过输入装置226提供至装置216。图3提供了根据第二实施例的工艺环境的方块图。在图3中，涡轮式流量计300被连接于管道段302和304之间，并包括一个或多个传感器线圈，这些线圈生成被提供至装置308的正弦信号306。根据一个实施例，涡轮式流量计300是Daniel Measurement and Control公司的DanielTM Series 1500型液体涡轮式流量计。装置308包括总体积(totalized volume，或称总量)/平均流量计算模块310和涡轮式流量计运行状态监控模块312。在各种实施例中，模块310和312被实现为电子器件、电子器件与储存在存储器中的指令的组合、或存储在存储器中并由处理器执行的软件。模块312的操作将在下文中讨论。装置308还包括显示器314和输入装置316。显示器314能够显示总体积以及平均流量，以及指示涡轮式流量计的运行状态的警报。输入装置316能够用于调节被总体积/平均流量计算器310使用的参数，以及用于改变被涡轮式流量计运行状态监控模块312使用的阈值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于涡轮式流量计的监控模块，包括：接收器，其接收由涡轮式流量计发出的一系列脉冲；频率识别器，其识别所述一系列脉冲中的脉冲的频率；平均值识别器，其确定脉冲的频率的平均频率；和警报系统，其使用所述平均频率以确定何时应当发出警报。

【技术特征摘要】
2015.03.26 US 14/669,5731.一种用于涡轮式流量计的监控模块，包括：接收器，其接收由涡轮式流量计发出的一系列脉冲；频率识别器，其识别所述一系列脉冲中的脉冲的频率；平均值识别器，其确定脉冲的频率的平均频率；和警报系统，其使用所述平均频率以确定何时应当发出警报。2.根据权利要求1所述的监控模块，其中所述频率识别器还识别脉冲的当前频率，并且所述警报系统通过确定脉冲的当前频率与所述平均频率之间的差大于阈值来确定应当发出警报。3.根据权利要求1所述的监控模块，还包括标准差识别器，其确定脉冲的频率的标准差，并且其中，所述警报系统通过确定标准差超出阈值来确定应当发出警报。4.根据权利要求1所述的监控模块，其中所述警报系统确定何时应当发出指示涡轮式流量计中的可能损坏的叶片的警报。5.根据权利要求1所述的监控模块，其中所述警报系统确定何时应当发出指示涡轮式流量计中的碎屑堵塞的警报。6.根据权利要求1所述的监控模块，其中所述警报系统确定何时应当发出指示涡轮式流量计中的机械磨损的警报。7.根据权利要求1所述的监控模块，其中所述警报系统使用至少一个阈值以确定何时应当发出警报，并且其中所述监控模块还包括接收新阈值的阈值接收器。8.根据权利要求1所述的监控模块，其中所述警报系统使用至少一个
\t阈值来确定何时应当发出警报，并且其中所述监控模块还包括阈值调节器，该阈值调节器基于至少一个反馈值调节阈值。9.根据权利要求8所述的监控模块，其中，当反馈值指示在涡轮式流量计中存在故障时，所述阈值调节器减小阈值。10.根据权利要求8所述的监控模块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷格·爱德华·金德利，罗伯特·迈克尔·温因贝格，
申请(专利权)人：罗斯蒙特公司，
类型：发明
国别省市：美国;US