用于使用流量限制器及上游压力测量值和下游压力测量值来产生推断性过程流量测量值的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种方法，该方法包括获得(704)与通过流量限制器(202)的流体相关联的压力测量值，其中压力测量值识别来自流量限制器上游和下游的压力。该方法还包括基于压力测量值生成(706)估计流量测量值。该方法还包括将估计流量测量值和由流体耦接到流量限制器的流量计(210)生成的实际流量测量值进行比较(708)。此外，该方法包括基于比较结果确定(710)是否存在问题。流量限制器可以为流体提供固定限制或可变限制。与流量限制器相关联的总损失系数可以用于生成估计流量测量值。

Devices and methods for generating inferential process flow measurements using flow restrictors and upstream and downstream pressure measurements

A method of obtaining (704) a pressure measurement value associated with a fluid passing through a flow limiter (202), wherein the pressure measurement value identifies the pressure from upstream and downstream of the flow limiter. The method also includes generating (706) estimated flow measurements based on pressure measurements. The method also includes comparing the estimated flow measurement with the actual flow measurement generated by the flow meter (210) coupled to the flow limiter (708). In addition, the method includes determining (710) whether there is a problem based on the comparison results. The flow restrictor can provide a fixed or variable limit to the fluid. The total loss factor associated with the flow limiter can be used to generate an estimated flow measurement.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用流量限制器及上游压力测量值和下游压力测量值来产生推断性过程流量测量值的装置和方法相关申请的交叉引用和优先权要求本申请根据35U.S.C.§119(e)要求提交于2017年3月23日的美国临时专利申请号62/475,765的优先权。该临时申请据此全文以引用方式并入本文。
本公开整体涉及测量工业过程控制和自动化系统或其他系统中的流体流量。更具体地，本公开涉及用于使用流量限制器及上游压力测量值和下游压力测量值来产生推断性过程流量测量值的装置和方法。
技术介绍
流量计在各个行业中用于测量通过管道或其他结构的材料的流量。例如，成百上千个流量计可以用于测量石油和天然气精炼厂、化工厂或其他大型工业设施中的材料的流量。除了别的之外，来自流量计的测量值可以用于帮助控制工业过程，确保人员安全，并防止材料排放到周围环境中。流量计的失效可以造成工业过程的中断，导致安全问题的产生，或者使得环境破坏。
技术实现思路
本公开提供了用于使用流量限制器及上游压力测量值和下游压力测量值来产生推断性过程流量测量值的装置和方法。在第一实施方案中，方法包括获得与通过流量限制器的流体相关联的压力测量值，其中压力测量值识别来自流量限制器上游和下游的压力。该方法还包括基于压力测量值生成估计流量测量值。该方法还包括将估计流量测量值和由流体耦接到流量限制器的流量计生成的实际流量测量值进行比较。此外，该方法包括基于比较结果确定是否存在问题。在第二实施方案中，装置包括至少一个处理设备，该至少一个处理设备被配置为获得与通过流量限制器的流体相关联的压力测量值，其中压力测量值识别来自流量限制器上游和下游的压力。至少一个处理设备还被配置为基于压力测量值生成估计流量测量值。至少一个处理设备被进一步配置为将估计流量测量值和由流体耦接到流量限制器的流量计生成的实际流量测量值进行比较。此外，至少一个处理设备被配置为基于比较结果确定是否存在问题。在第三实施方案中，非暂态计算机可读介质包含指令，这些指令在被执行时造成至少一个处理设备获得与通过流量限制器的流体相关联的压力测量值，其中压力测量值识别来自流量限制器上游和下游的压力。该介质还包含指令，这些指令在被执行时造成至少一个处理设备基于压力测量值生成估计流量测量值。该介质还包含指令，这些指令在被执行时造成至少一个处理设备将估计流量测量值和由流体耦接到流量限制器的流量计生成的实际流量测量值进行比较。此外，该介质包含指令，这些指令在被执行时造成至少一个处理设备基于比较结果确定是否存在问题。从以下附图、描述和权利要求中，本领域的技术人员可容易地清楚其他技术特征。附图说明为了更完整地理解本公开，现在参考以下结合附图来进行的描述，在附图中：图1示出了根据本公开的示例性工业过程控制和自动化系统；图2示出了根据本公开的使用流量限制器及上游压力测量值和下游压力测量值来支持推断性过程流量测量值的示例性系统；图3示出了根据本公开的用于使用流量限制器及上游压力测量值和下游压力测量值来产生推断性过程流量测量值的示例性设备；图4示出了根据本公开的用于计算估计流量测量值的示例性方法；图5和图6示出了根据本公开的通过使用流量限制器及上游压力测量值和下游压力测量值产生推断性过程流量测量值而获得的示例性结果；并且图7示出了根据本公开的用于使用流量限制器及上游压力测量值和下游压力测量值来产生推断性过程流量测量值的示例性方法。具体实施方式图1至图7，下文所讨论，以及用于描述本专利技术在该专利文献中的原理的各种实施方案仅以例证的方式进行，并且不应理解为限制本专利技术的范围。本领域的技术人员将理解，本专利技术的原理可在任何类型的合适布置的设备或系统中来实现。图1示出了根据本公开的示例性工业过程控制和自动化系统100。如图1所示，系统100包括有利于生产或加工至少一种产品或其他材料的各种部件。例如，系统100可用于有利于对一个或多个工业厂房中的部件的控制。每个工厂表示一个或多个加工设施(或其一个或多个部分)，诸如用于生产至少一种产品或其他材料的一个或多个制造设施。一般来说，每个工厂可实现一个或多个工业过程并且能够单独地或共同地称为过程系统。过程系统通常表示被配置为以某种方式加工一种或多种产品或其他材料的其任何系统或部分。在图1中，系统100包括一个或多个传感器102a和一个或多个致动器102b。传感器102a和致动器102b表示过程系统中可执行各种各样的功能中的任一种功能的部件。例如，传感器102a可测量过程系统中的各种各样的特性，诸如流量、压力或温度。另外，致动器102b可以改变过程系统中的各种各样的特性，诸如阀开度。传感器102a中的每个传感器包括用于测量过程系统中的一个或多个特性的任何合适的结构。致动器102b中的每个致动器包括用于对在过程系统中的一个或多个条件进行操作或影响的任何合适的结构。至少一个网络104耦接到传感器102a和致动器102b。网络104有利于与传感器102a和致动器102b的交互。例如，网络104可传输来自传感器102a的测量数据并向致动器102b提供控制信号。网络104可以表示任何合适的网络或网络的组合。作为特定示例，网络104可表示至少一个以太网网络(诸如支持基金会现场总线协议的以太网网络)、电信号网络(诸如HART网络)、气动控制信号网络或任何其他或附加类型的一个或多个网络。系统100还包括各种控制器106。控制器106可在系统100中使用以执行各种功能以便控制一个或多个工业过程。例如，第一组控制器106可使用来自一个或多个传感器102a的测量值以控制一个或多个致动器102b的操作。第二组控制器106可用于优化由第一组控制器执行的控制逻辑或其他操作。第三组控制器106可用于执行附加功能。因此，控制器106可支持方法的组合，诸如调节控制、高级调节控制、监督控制和高级过程控制。每个控制器106包括用于控制工业过程的一个或多个方面的任何合适的结构。例如，控制器106中的至少一些控制器可以表示比例积分微分(PID)控制器或多变量控制器，诸如实现模型预测控制或其他高级预测控制的控制器。作为特定示例，每个控制器106可表示运行实时操作系统、WINDOWS操作系统或其他操作系统的计算设备。至少一个网络108将系统100中的控制器106和其他设备耦接。网络108有利于部件之间的信息传输。网络108可以表示任何合适的网络或网络的组合。作为特定示例，网络108可表示至少一个以太网网络。操作者对系统100的控制器106和其他部件的访问和交互可经由各种操作者控制台110发生。每个操作者控制台110可用于向操作者提供信息以及从操作者接收信息。例如，每个操作者控制台110可向操作者提供识别工业过程的当前状态的信息，诸如与工业过程相关联的警告、警报或其他状态和各种过程变量的值。每个操作者控制台110也可以接收影响如何控制工业过程的信息，诸如通过接收由控制器106控制的过程变量的设定值或控制模式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：/n获得(704)与通过流量限制器(202)的流体相关联的压力测量值，所述压力测量值识别来自所述流量限制器上游和下游的压力；/n基于所述压力测量值生成(706)估计流量测量值；/n将所述估计流量测量值和由流体耦接到所述流量限制器的流量计(210)生成的实际流量测量值进行比较(708)；以及/n基于所述比较结果确定(710)是否存在问题。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170323 US 62/475,765;20171117 US 15/816,1691.一种方法，包括：
获得(704)与通过流量限制器(202)的流体相关联的压力测量值，所述压力测量值识别来自所述流量限制器上游和下游的压力；
基于所述压力测量值生成(706)估计流量测量值；
将所述估计流量测量值和由流体耦接到所述流量限制器的流量计(210)生成的实际流量测量值进行比较(708)；以及
基于所述比较结果确定(710)是否存在问题。


2.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述流量限制器为所述流体提供固定限制；
所述流量限制器与总损失系数相关联；并且
生成所述估计流量测量值包括：
识别来自所述流量限制器上游和下游的当前压力测量值；以及
基于所述当前压力测量值和所述总损失系数识别阀的当前估计流量测量值。


3.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述流量限制器为所述流体提供可变限制；并且
生成所述估计流量测量值包括：
识别来自所述流量限制器上游和下游的当前压力测量值；
识别(408)由所述流量限制器提供的当前限制的量；
基于所述当前限制的量识别(408)所述流量限制器的当前总损失系数；以及
基于所述当前压力测量值和所述当前总损失系数识别(410)所述流量限制器的当前估计流量测量值。


4.根据权利要求3所述的方法，其中：
所述流量限制器包括阀(202)；并且
所述当前限制的量包括所述阀的当前开度或位置。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述阀的所述当前总损失系数是使用速度系数与阀开度或位置的曲线来识别的。


6.根据权利要求1所述的方法，其中，确定是否存在问题包括：
确定所述估计流量测量值与所述实际流量测量值是否相差阈值量或百分比持续指定的时间量。


7.根据权利要求1所述的方法，还包括，响应于确定了所述问题存在而执行以下步骤中的至少一个步骤：
生成(714)警告或警报；
调度(714)设备维护；
更新(714)用于生成所述估计流量测量值的一个或多个参数；以及
使用(714)所述估计流量测量值代替所述实际流量测量值来控制工业过程。


8.一种装置，包括：
至少一个处理设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰迪·M·米勒，保罗·A·斯威尼，尼斯特·J·佩罗索·皮纳，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国;US