用于流量验证的波状外形插入件制造技术

本发明专利技术提供了一种设备或特征，该设备或特征并入用于流体流量系统中的流量测量的技术或手段。作为示例，波状外形插入件可以特定地校准至管道线尺寸，以确保流量测量的期望精度，而不论设备与其他流体系统组件之间的管道长度是否会对其他流速测量设备产生不利影响。这反过来减少了系统中所需的组件总数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于流量验证的波状外形插入件相关申请的交叉引用本申请请求于2015年6月4日提交的临时申请序列号62/171,023(代理人案号F-B&G-X0021//911-19.21-1)的权益，其通过引用以其整体并入本文。
本专利技术涉及一种用于提供例如在管道中流体流动的流量验证的技术；并且更具体地，本专利技术涉及一种使用布置在流体流动中的插入件来提供这种流量验证的技术。
技术介绍
目前，大多数流体流量的系统需要单独不变的流量测量特征或设备作为验证系统流速的手段。典型的设备或特征是插入流体流量束的节流孔板、流量喷嘴、皮托管或文丘里流量计，作为它们自己的设备，或作为流体系统中的组件的特征，诸如阀或配件。这呈现了一个问题，因为它们占用了额外的空间并且增加了压力依赖系统的压头损失。归因于设备与其他系统组件(诸如泵、阀或弯头)之间的额外管道长度相当多，因此也存在问题，这些流量测量设备可能需要这些流量测量设备正常运行并且维持精度，取决于用过的类型。流体流量系统中的不变的流量测量设备也会经受结垢或悬浮物质的堆积，这不利地影响设备的性能并且增加系统所见的压头损失。鉴于此，需要一种更好的方式来确定并且提供例如在管道中流体流动的流量测量。
技术实现思路
本专利技术提供了一种设备或特征，该设备或特征并入了用于流体流量系统中的流量测量的技术或手段。作为示例，波状外形插入件可以特定地校准至管道线尺寸，以确保流量测量的期望精度，而不论设备与其他流体系统组件之间的管道长度是否会对其他流速测量设备产生不利影响。这反过来减少了系统中所需的组件总数。这种波状外形插入件可以安装在流体系统的流程中作为流量测量的手段，以验证流体流量的体积速率。这种波状外形插入件可以安装在阀、一段管道或流体系统中的任何其他设备中。波状外形插入件的波状外形形状还抵抗通常会聚集在其他类型的流量测量设备上的材料的堆积。波状外形插入件在流体流量束中是微创的并且不会显着冲击装配到其中的设备的总体压力压头损失。波状外形插入件可以对管道线尺寸预校准以发展用于验证系统的体积流体流速的流量系数。插入件的总体长度和宽度与使用它的阀、管道或其他设备内的位置相关，其中流体速度最接近在其内流体流动的平均速度。波状外形插入件也可以特别地设定尺寸，以最小化冲击，它可能具有装配它的设备的总体压头损失。压力抽头可以直接地位于波状外形插入件的上游和下游，并且将分别用于确定上游和下游压力。设备主体中的端口特征将被配置成允许以机械地或电子地测量压力抽头。流量可以确定，通过施加在上游与下游抽头之间测量的压力差关于校准的波状外形插入件的流量系数。波状外形插入件的轮廓可以被配置成在上游压力测量中产生人为增加，导致跨波状外形插入件的局部放大压力降读数与该位置处的动态压力分量成正比例。测量上游抽头处的动态压力分量的能力是由轮廓的上部引起，引导流体流量束朝向压力抽头。轮廓的下部同时引导下流量剖面段向下朝向主流程，这有助于最小化设备的总压降或压头损失。插入件的平坦下游(后)侧维持静态压力区。跨波状外形插入件的上游和下游抽头上增加的压力差消除了在较小的压力差下可见的测量变化，并且改进了用于确定流量的测量精度。在一个备选实施例中，波状外形插入件可以被配置成特征仅为用于引导流量单独地朝向上游压力抽头的轮廓。在其他实施例中，波状外形插入件可以被配置成特征为凹形或凸形轮廓，或者凹形和凸形轮廓的组合。也可以以这样的方式来制造波状外形插入件，即它集成于阀、管或它的其他设备的一个部件。具体实施例的示例根据一些实施例，本专利技术可以采取包括与上游和下游压力抽头仪器组合的波状外形插入件的装置的形式，例如诸如流量测量组合。波状外形插入件可以被配置成在流体系统的流程中的位置处，预先校准以发展流量系数，该流量系数用于验证流体系统的流程中的体积流速，并且配置具有轮廓以产生上游压力测量的人为增加，导致跨波状外形插入件的局部放大的压力降读数与位置处的动态压力分量成正比。上游和下游压力抽头装置可以被配置成在波状外形插入件的上游和下游位置处，以感测流体束中的流程的上游和下游压力，并且提供上游和下游压力抽头信令，所述上游和下游压力抽头信令包含关于感测到的上游和下游压力的信息用于进一步处理，以确定流体束中的流程的流量测量，通过在上游与下游压力抽头信令之间有关由波状外形插入件发展的流量系数施加测量压力差。本专利技术可以包括以下附加特征中的一个或多个：上游和下游压力抽头装置可以被配置具有上游压力传感器；波状外形插入件可以包括基部，所述基部被配置具有形成于其中的上游压力抽头；并且轮廓可以被配置具有上游轮廓部，上游轮廓部具有平坦的向上倾斜的表面，该表面被配置成引导流体流量束朝向用于感测的上游压力抽头，通过上游压力抽头装置的上游压力传感器并且引起动态上游压力分量；并且平坦的向下倾斜的下表面，该下表面被配置成同时引导下流量剖面段向下朝向主流程，这最小化流量测量组合的总压力降或压头损失。上游和下游压力抽头装置可以被配置具有下游压力传感器；并且基部可以被配置具有在其中形成的下游压力抽头；并且轮廓可以被配置具有下游轮廓部，该下游轮廓部具有平坦的后侧，该平坦的后侧被配置成维持波状外形插入件下游的静态压力区。波状外形插入件可以包括基部，所述基部被配置具有上游压力抽头和下游压力抽头的，二者都形成在其中。该轮廓可以被配置成从波状外形插入件的基部延伸的平坦倾斜的表面。该轮廓可以包括上游弯曲轮廓部，该上游弯曲轮廓部被配置具有凹形形状表面或凸形形状表面或其组合。波状外形插入件和上游和下游压力抽头装置可以被制造以便集成于阀或管的主体。波状外形插入件可以包括基部，该基部具有从其中例如延伸到管道中的轮廓，并且还具有有关轮廓在其中配置或形成的上游和下游压力抽头；并且上游和下游压力抽头装置可以包括上游和下游抽头传感器，该传感器被配置成感测有关上游和下游压力抽头的流体压力，并且提供上游和下游压力抽头信令。根据一些实施例，本专利技术可以包括或者采取特征为信号处理器或信号处理模块的仪器形式，信号处理器或信号处理模块被配置成接收上游和下游压力抽头信令，该信令包含关于感测的上游和下游压力的信息，通过上游和下游压力抽头装置，该装置被配置在有关安装在流体系统的流程中的位置处的波状外形插入件的上游和下游，预校准以发展用于验证流体系统的流程中的体积流速的流量系数，并且被配置具有轮廓以在上游压力测量中产生人为增加，导致跨波状外形插入件的局部放大压力降读数与该位置处的动态压力分量成正比；并且确定对应信令，该信令包含关于流体束中的流程的流量测量的信息，通过在上游和下游压力抽头信令之间有关由波状外形插入件发展的流量系数，至少部分地基于所接收的上游和下游压力抽头信令，施加测量的压力差。该仪器可以包括安装在流体系统的流程中的位置处的波状外形插入件，或者上游和下游压力抽头装置，该装置被配置成有关波状外形插入件上游和下游，或者两者。根据一些实施例，该仪器可以包括流量测量组合以及信号处理器或信号处理模块。该组合还可以包括本文阐述的一个或多个特征。附图说明绘图包括以下附图，未按比例绘制：图1包括图1A和1B示出了根据本专利技术的一些实施例的具有流量测量组合的管道的横截面视图。图2包括图2A和2B示出了根据本专利技术的一些实施例在图1中所示形成流量测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流量测量组合，包括：波状外形插入件，所述波状外形插入件被配置在流体系统的流程中的位置处，被预先校准以发展流量系数，所述流量系数用于验证所述流体系统的流程中的体积流速，并且被配置具有轮廓以在上游压力测量中产生人为增加，导致跨所述波状外形插入件的局部放大压力降读数与所述位置处的动态压力分量成正比；并且上游和下游压力抽头装置，所述装置被配置在所述波状外形插入件的上游和下游的所述位置处，以感测在所述流体束中的所述流程的上游压力和下游压力，并且提供上游和下游压力抽头信令，所述信号包含关于感测的所述上游和下游压力的信息用于进一步处以确定所述流体束中的所述流程的流量测量，通过在所述上游与下游压力抽头信令之间有关由所述波状外形插入件发展的所述流量系数施加测量压力差。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.04 US 62/171,0231.一种流量测量组合，包括：波状外形插入件，所述波状外形插入件被配置在流体系统的流程中的位置处，被预先校准以发展流量系数，所述流量系数用于验证所述流体系统的流程中的体积流速，并且被配置具有轮廓以在上游压力测量中产生人为增加，导致跨所述波状外形插入件的局部放大压力降读数与所述位置处的动态压力分量成正比；并且上游和下游压力抽头装置，所述装置被配置在所述波状外形插入件的上游和下游的所述位置处，以感测在所述流体束中的所述流程的上游压力和下游压力，并且提供上游和下游压力抽头信令，所述信号包含关于感测的所述上游和下游压力的信息用于进一步处以确定所述流体束中的所述流程的流量测量，通过在所述上游与下游压力抽头信令之间有关由所述波状外形插入件发展的所述流量系数施加测量压力差。2.根据权利要求1所述的流量测量组合，其中所述上游和下游压力抽头装置被配置具有上游压力传感器；所述波状外形插入件包括基部，所述基部被配置具有形成在其中的上游压力抽头；并且所述轮廓被配置具有上游轮廓部，所述上游轮廓部具有平坦的向上倾斜表面，所述表面被配置成引导流体流量束朝向用于感测的所述上游压力抽头，通过所述上游压力抽头装置的所述上游压力传感器，并且引起动态上游压力分量；并且平坦的向下倾斜的下表面，所述下表面被配置成同时引导下流量剖面段向下朝向主流程，这使得所述流量测量组合的总压降或压头损失最小化。3.根据权利要求2所述的流量测量组合，其中所述上游和下游压力抽头装置被配置具有下游压力传感器；并且所述基部被配置具有形成在其中的下游压力抽头；并且所述轮廓被配置具有下游轮廓部，所述下游轮廓部具有平坦的后侧，所述平坦的后侧被配置成维持所述波状外形插入件下游的静态压力区。4.根据权利要求1所述的流量测量组合，其中，所述波状外形插入件包括基部，所述基部被配置具有上游压力抽头和下游压力抽头，两者都形成在其中。5.根据权利要求1所述的流量测量组合，其中，所述轮廓被配置作为从所述波状外形插入件的基部延伸的平角的表面。6.根据权利要求1所述的流量测量组合，其中，所述轮廓包括上游弯曲轮廓部，所述上游弯曲轮廓部被配置具有凹形形状表面或凸形形状表面或其组合。7.根据权利要求1所述的流量测量组合，其中，所述波状外形插入件和所述上游和下游压力抽头装置被制造以便集成到阀或管的主体。8.根据权利要求1所述的流量测量组合，其中所述波状外形插入件包括基部，所述基部具有从其延伸的所述轮廓，并且还具有有关所述轮廓在其中配置的上游和下游压力抽头；并且所述上游和下游压力抽头装置包括上游和下游抽头传感器，所述传感器被配置成感测有关所述上游和下游压力抽头的流体压力并且提供所述上游和下游压力抽头信令。9.根据权利要求1所述的流量测量组合，其中，所述流量测量组合包括信号处理器，所述信号处理器被配置成接收所述上游和下游压力抽头信令，并且确定在所述流体束中的所述流程的所述流量测量，通过在上游与下游压力抽头信令之间有关所述波状外形插入件的所述流量系数施加所测量的压力差。10.仪器包括：信号处理器，所述信号处理器被配置成接收上游和下游压力抽头信令，所述信令包含由上游和下游压力抽头装置感测到的关于上游和下游压力的信息，所述上游和下游压力抽头装置被配置成安装在流体系统的流程中的位置处的有关波状外形插入件的上游和下游，被预先校准以发展流量系数，所述流量系数用于验证所述流体系统的所述流程中的体积流速，并且被配置具有轮廓...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·斯特朗恩，M·里托里亚，M·奈尔，S·P·小埃文斯，F·罗斯卡，
申请(专利权)人：流体处理有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US