过程测量仪表制造技术

技术编号:2534899 阅读:134 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
过程测量仪表,用于测量过程容器中容纳的或过程管道中流动的介质的至少一个物理过程量,特别是质量流量、密度、粘度、压力等,该测量仪表包括:    -变换器(10)    --该变换器具有提供测量信号(s↓[1],s↓[2])的传感器设置(60),    ---该传感器设置包括主要对物理过程量,特别是过程量的变化作出反应的第一传感器元件(17),并且借助于该第一传感器元件(17)提供受物理过程量影响的至少一个第一测量信号(s↓[1]),且    ---该传感器设置还包括放置在变换器(10)中的至少一个第一温度传感器(40),其本地检测变换器(10)中的第一温度T↓[1],并且    ---该传感器设置利用至少一个温度传感器(40)提供代表变换器(10)中的第一温度T↓[1]的至少一个第一温度测量信号(θ↓[1]);和    -测量仪表电子装置(50),其使用至少第一测量信号(s↓[1])以及对于至少第一测量信号(s↓[1])的第一校正值(K↓[1]),生成代表当前物理量的至少一个测量值(X),特别是质量流量测量值、密度测量值、粘度测量值或压力测量值,    -其中在工作期间,测量仪表电子装置(50)考虑第一温度传感器(40)过去检测的温度值,根据至少第一温度测量信号(θ↓[1])的时间分布确定第一校正值(K↓[1])。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种过程测量仪表,用于测量在过程容器中容纳的或者在过程管道中流动的至少一个物理过程量,特别是质量流量、密度、粘度、压力等。在工业过程测量技术中,特别是关于化工自动化或其它工业过程,使用现场(即,靠近现场)安装的过程测量仪表,即所谓的现场测量仪表生成代表过程量的模拟或数字测量值。这种过程测量仪表的例子对于本领域技术人员是熟知的,在EP-A 984 248,EP-A 1 158 289,US-A 3,878,725,US-A 4,308,754,US-A 4,468,971,US-A 4,524,610,US-A 4,574,328,US-A 4,594,584,US-A 4,617,607,US-A 4,716,770,US-A 4,768,384,US-A 4,850,213,US-A 5,052,230,US-A 5,131,279,US-A 5,231,884,US-A 5,359,881,US-A 5,363,341,US-A 5,469,748,US-A 5,604,685,US-A 5,687,100,US-A 5,796,011,US-A 6,006,609,US-B 6,236,322,US-B 6,352,000,US-B 6,397,683,WO-A 88/02476,WO-A 88/02853,WO-A 95/16897,WO-A 00/36379,WO-A 00/14485,WO-A 01/02816,或WO-A 02/086426中有详细描述。待测的各个过程量可以是例如在合适的过程容器,例如管道或罐中导入或存储的液体、粉末、蒸汽或气体过程介质的质量流量、密度、粘度、填充或极限水平、压力、温度等。为了检测各个过程量,过程测量仪表包括合适的通常是物理-电的变换器,其安装在过程介质存储容器的壁中或者连接入过程介质引导管道并且尽可能精确地提供代表检测的过程量的至少一个测量信号,特别是电信号。变换器连接至合适的测量仪表电子装置,特别是用于处理或分析至少一个测量信号的电子装置。经由耦合至测量仪表电子装置的数据传输系统,所述类型的过程测量仪表连接在一起并且/或者处理控制计算机,它们例如经由(4-20mA)电流回路和/或数字数据总线发送测量信号。对于数据传输系统,使用现场总线系统,特别是串行系统,例如PROFIBUS-PA、FOUNDATION FIELDBUS,以及相应的通信协议。利用过程控制计算机,传输的测量信号可以进一步被处理并例如在监视器上作为相应的测量结果而可视化,并且/或者被转换为用于控制过程控制元件(例如电磁阀、电动马达等)的控制信号。为了容纳测量仪表电子装置,所述类型的过程测量仪表包括电子装置外壳,其例如在US-A 6,397,683或WO-A 00/36379中所公开的,可以位于远离现场测量仪表的位置并且与其通过绳索连接,或者如在EP-A 903 651或EP-A 1 008 836中所显示的,直接位于变换器或者位于容纳变换器的外壳。通常,正如例如EP-A 984 248、US-A 4,594,584,US-A 4,716,770,或US-B 6,352,000中所示,电子装置外壳也容纳变换器的一些机械部件,例如在机械作用下形变或振动的隔膜状、棒状、套筒状或管状体。特别在EP-A 1 158 289,US-A 4,768,384,US-A 5,359,881,US-A 5,687,100,WO-A 88/02476,WO-A 95/16897,或WO-A 01/02816中,显示了用于测量过程管道中流动的介质的至少一个物理过程量,特别是质量流量、密度、粘度、压力等的过程测量仪表,其中每个变换器包括-用于引导介质,特别是流动介质的测量管;-激励组件,其与测量仪表电子装置电连接并且包括用于驱动测量管的特别为电动或电磁的摆动激励器;和-提供测量信号的传感器设置,包括响应于物理过程量特别是过程量的改变的至少第一传感器和第二传感器元件,并且借助于传感器元件提供受物理过程量影响的至少第一测量信号和第二测量信号,-其中测量仪表电子装置提供至少用于控制摆动激励器的激励信号,使得工作中的测量管至少被暂时振动,-其中两个传感器元件对测量管的输入侧或输出侧振动作出反应;并且-其中由传感器元件提供的测量信号代表振动的测量管受过程介质影响的机械振动。于是,这种振动型过程测量仪表还包括测量管,其上设置有摆动激励器和传感器,还包括容纳变换器的变换器外壳的部件。对于振动型过程测量仪表作为科里奥利质量流量计的情况,测量仪表电子装置确定由传感器元件提供的两个测量信号,这里是摆动信号,之间的相差,并且测量仪表电子装置在其输出端给出测量值信号,利用该信号确定与相差的时间分布相对应的质量流量测量值。已知所述类型的过程测量仪表,特别是其各自的变换器,除了受到上面所述的主要的待测过程量之外,还受到其它,特别是不可受影响的物理量的影响,所述物理量特别是过程或介质温度。特别是利用振动的测量管工作的过程测量仪表,例如科里奥利质量流量测量仪表、密度测量仪表和/或粘度测量仪表,测量管也可能由于热而引起变化膨胀,从而变换器除了对于主要测量量(例如,质量流量、密度和/或粘度)敏感之外,还对于变换器中的瞬时温度分布不期望的敏感。由于这种对于变换器的振动性能的虚假温度影响,产生变换器干扰。因此,如果不考虑这种干扰,那么测量仪表电子装置提供的测量值信号可能是错误的。为了补偿干扰温度对于变换器提供的测量信号和/或测量仪表电子装置从中得到的测量值信号的影响,科里奥利质量流量计或科里奥利质量流量密度计通常包括至少一个温度传感器,例如用于测量测量管的温度或环境温度的传感器,参见US-A 5,359,881,US-A 5,687,100或WO-A 88/02476。在这里显示的过程测量仪表中,为了补偿温度对于各个测量管的弹性模数的影响,利用安装在弯曲测量管上的温度传感器产生对应于被测介质的温度的温度测量电信号,这里的温度传感器例如是Pt100或Pt1000元件或热偶。然后这个温度测量信号在测量仪表电子装置中与恒定的非时变系数相乘,以得到矫正值,其考虑了测量的温度对于弹性模数的影响,并且因而包含在测量值信号(例如,质量流量信号和/或密度信号)的校正中。为了平滑温度测量信号或者改进其信噪比,可以使用合适的数字信号滤波器,例如WO-A 88/02476中所建议的。除了这种具有弯曲测量管的振动过程测量仪表,本领域技术人员还已知有具有单一直测量管或具有两个测量管的振动过程测量仪表,特别地参见US-A 4,524,610,US-A 4,768,384,US-A 6,006,609,WO-A00/14485或WO-A 01/02816。在这种具有单一直测量管的过程测量仪表中,为了支持摆动激励器和传感器,在变换器中提供了固定至测量管的支持元件,特别是安装在变换器中以能够振动运动的元件。支持元件还用于将振动的测量管与所连接的管道进行振动隔离。它可以设计为与测量管同轴的管状补偿圆柱,或者箱状支持框架。由于它们的特殊设计,具有直测量管的振动过程测量仪表响应的温度变化以及所述的弹性模数中的变化,和在测量管和支持元件中由温度引起的机械应力的改本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:沃尔夫冈·德拉赫姆奥尔弗雷德·里德
申请(专利权)人:恩德斯豪斯流量技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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