提供一种过程流体多变量测量系统。多变量测量系统包括被配置成联接至过程流体管道并延伸穿过过程流体管道的壁的热电偶套管。该系统还包括设置在热电偶套管内的温度传感器组件，温度传感器组件具有设置在其中的至少一个温度敏感元件。该系统还包括联接至热电偶套管的压力传感器组件，压力传感器组件具有设置在其中的至少一个压力敏感元件。该系统还包括通信地联接至温度传感器组件和压力传感器组件的变送器电路，其被配置成从至少一个温度敏感元件接收温度传感器信号并基于温度传感器信号而响应地产生温度测量结果输出。变送器电路还被配置成从至少一个压力敏感元件接收压力传感器信号并基于压力传感器信号而响应地产生压力测量结果输出。生压力测量结果输出。生压力测量结果输出。
【技术实现步骤摘要】
具有压力感测能力的热电偶套管
[0001]本专利技术涉及过程流体多变量测量系统和多变量热电偶套管。
技术介绍
[0002]许多工业过程通过管或其它管道来传送过程流体。这样的过程流体可以包括液体、气体并且有时包括夹带的固体。这些过程流体可以被发现于各种行业中的任一行业，包括但不限于卫生食品和饮料生产、水处理、高纯度药物制造、化学加工、烃类燃料行业，包括烃类抽提和加工以及使用磨蚀性和腐蚀性泥浆的水力压裂技术的行业。
[0003]工业的过程变送器和传感器组件被用于感测流过管道或被包含在容器内的过程流体的特性，并被用于向相对于过程测量位置远程定位的控制、监测和/或安全系统传递与这些过程特性有关的信息。过程变送器典型地经由传感器线而被电连接至传感器组件，所述传感器线被用于发射反映过程参数的基于电流或电压的模拟传感器输出信号。每个变送器读出这些传感器输出信号并将它们转换成过程参数的测量结果。最终，所述变送器向所述控制系统发送所述信息。
[0004]将温度传感器放置在热电偶套管内是普遍的，所述热电偶套管随后通过位于所述管道中的孔口而被插入到过程流体流中。在典型的工业过程环境中，由于过程环境的复杂性质，可能难以增加用于获得不同过程特性的测量结果的额外的测量点。例如，为了测量典型工业过程环境中的不同的过程特性，典型地将必将发生对所述过程环境基础设施的大量改变以及相伴随的用于改变所述过程环境基础设施的大量财务成本。因此，在工业过程环境中使用热电偶套管虽然有益于提供准确的过程流体温度却受到许多限制。
技术实现思路
<br/>[0005]提供一种过程流体多变量测量系统。所述多变量测量系统包括热电偶套管，所述热电偶套管被配置成联接至过程流体管道并且延伸穿过所述过程流体管道的壁。所述多变量测量系统还包括温度传感器组件，所述温度传感器组件被设置在所述热电偶套管内，所述温度传感器组件具有被设置在该温度传感器组件中的至少一个温度敏感元件。所述多变量测量系统还包括压力传感器组件，所述压力传感器组件被联接至所述热电偶套管，所述压力传感器组件具有被设置在该压力传感器组件中的至少一个压力敏感元件。所述多变量测量系统进一步包括变送器电路，所述变送器电路能够通信地联接至所述温度传感器组件和所述压力传感器组件，被配置成从所述至少一个温度敏感元件接收温度传感器信号、并基于所述温度传感器信号而响应地产生温度测量结果输出。所述变送器电路进一步被配置成从所述至少一个压力敏感元件接收压力传感器信号、并且基于所述压力传感器信号而响应地产生压力测量结果输出。
附图说明
[0006]图1是用于实施本专利技术的实施例特别适用的过程流体多变量测量系统的多变量热
电偶套管的示意图。
[0007]图2是用于实施根据本专利技术的另一实施例的过程流体多变量测量系统的多变量热电偶套管的示意图。
[0008]图3是用于实施根据本专利技术的实施例的过程流体多变量测量系统的多变量热电偶套管的示意图。
[0009]图4是本专利技术的实施例特别适用的过程流体多变量测量系统的电路的框图。
[0010]图5A至图5B是本专利技术的实施例特别适用的过程流体多变量测量系统的示意图。
[0011]图6是根据本专利技术的实施例的具有应变计压力传感器的多变量热电偶套管的示意图。
[0012]图7是根据本专利技术的实施例的具有电容式压力传感器的多变量热电偶套管的示意图。
[0013]图8是用于实施根据本专利技术的实施例的过程流体多变量测量系统的多变量传感器的示意图。
[0014]图9是用于实施根据本专利技术的另一实施例的过程流体多变量测量系统的多变量热电偶套管的示意图。
具体实施方式
[0015]如上文阐述的，由于工业过程环境的复杂性质，难以增加用于获得不同过程特性的测量结果的额外测量点。例如，为了增加能够检测在工业过程环境中的压力的系统，典型地将必须发生对过程环境基础设施的大量侵入和修改，诸如在基础设施内创建用于测量新的过程特性的新的接入点。另外，由于在工业过程环境的管道内存在的高温条件，这样的修改是困难的。
[0016]图1是用于实施本专利技术的实施例特别适用的过程流体多变量测量系统的多变量热电偶套管的示意图。如图示的，热电偶套管100被配置成联接至过程流体管道(诸如在图5A至图5B中所描述的过程流体管道)，并且延伸穿过所述过程流体管道的壁。热电偶套管100进一步被配置成通常接触所述过程流体管道内的过程流体以获得对所述过程流体的测量结果，诸如温度和/或压力。在一个实施例中，热电偶套管100是螺纹式热电偶套管。然而，在其它实施例中，热电偶套管100可以是法兰式热电偶套管或能够联接至所述过程流体管道的其它热电偶套管设计。热电偶套管100进一步包括温度传感器组件110和传感器封壳112，该温度传感器组件110通常被设置在所述热电偶套管100中。术语“封壳”不旨在暗示任何特定结构或形状，并且因此可以被形成为多种不同的形状、尺寸和配置。温度传感器组件110通常包括一个或更多个温度敏感元件114，诸如电阻式温度装置(RTD)。温度敏感元件114经由接入孔116被电连接至变送器电路(未示出)，并且被配置成获得一个或更多个温度测量结果。接入孔116通常被配置成允许所述温度传感器组件的联接件140穿过所述接入孔116。传感器封壳112可以经由传输回路、光纤线缆、无线链路或一些其它连接而被电连接至变送器电路。
[0017]热电偶套管100还包括压力传感器组件118，所述压力传感器组件118通常被设置在热电偶套管100内并且包括一个或更多个压力敏感元件120，所述一个或更多个压力敏感元件120被设置在该压力传感器组件118内且被配置成获得一个或更多个压力测量结果。在
一个实施例中，压力传感器组件118包括应变计传感器。在另一实施例中，压力传感器组件118可以包括电容式压力传感器。当然，在其它实施例中，压力传感器组件118可以包括不同类型的压力传感器，诸如电位计传感器、谐振线传感器、或能够获得压力测量结果的其它压力传感器。另外，在一个实施例中，压力传感器组件118可以包括多变量传感器，诸如下文在图8中所描述的，所述多变量传感器被配置成在所述过程流体多变量测量系统中同时获得压力测量结果和温度测量结果两者，并且响应地产生温度传感器信号和压力传感器信号。通过将多变量传感器并入压力传感器组件118中，可以获得额外的温度测量结果。如果发生任何仪器误差，则由多变量传感器获得的额外的温度测量结果提供了测量温度的替代模式。例如，假如其它温度测量结果失败，由所述多变量传感器和温度传感器组件110两者获得的冗余温度测量结果可以提供备用温度测量结果。
[0018]在一个实施例中，压力敏感元件120可以被设置在传感器封壳112内。然而，在可替代的实施例中，压力敏感元件120可以被设置在传感器封壳112的外部。压力敏感元件120经由接入孔122被电连接至变送器电路(未示出)，所述接入孔被配置成允许压力传感器组件118的联接件(未示出)穿过所述接入孔。如图示的，接入孔122被设置为与温本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种过程流体多变量测量系统，包括：热电偶套管，所述热电偶套管被配置成联接至过程流体管道、并且延伸穿过所述过程流体管道的壁；温度传感器组件，所述温度传感器组件被设置在所述热电偶套管内，所述温度传感器组件具有被设置在该温度传感器组件中的至少一个温度敏感元件；压力传感器组件，所述压力传感器组件被联接至所述热电偶套管，所述压力传感器组件具有被设置在该压力传感器组件中的至少一个压力敏感元件；变送器电路，所述变送器电路能够通信地联接至所述温度传感器组件和所述压力传感器组件，所述变送器电路被配置成：从所述至少一个温度敏感元件接收温度传感器信号，并且基于所述温度传感器信号而响应地产生温度测量结果输出；和从所述至少一个压力敏感元件接收压力传感器信号，并且基于所述压力传感器信号而响应地产生压力测量结果输出。2.根据权利要求1所述的过程流体多变量测量系统，其中，所述变送器电路被配置成通过所述热电偶套管的接入孔而联接至所述压力传感器组件。3.根据权利要求2所述的过程流体多变量测量系统，其中，所述接入孔被设置成与所述温度传感器组件相邻。4.根据权利要求3所述的过程流体多变量测量系统，其中，所述接入孔被设置成平行于所述温度传感器组件。5.根据权利要求3所述的过程流体多变量测量系统，其中，所述接入孔被设置在所述热电偶套管的壁内。6.根据权利要求1所述的过程流体多变量测量系统，其中，所述压力敏感元件包括应变计压力传感器，所述应变计压力传感器被配置成响应于在所述过程流体管道内所检测的压力而产生所述压力传感器信号。7.根据权利要求1所述的过程流体多变量测量系统，其中，所述压力敏感元件包括电容式压力传感器，所述电容式压力传感器被配置成响应于在所述过程流体管道内所检测的压力而产生所述压力传感器信号。8.根据权利要求2所述的过程流体多变量测量系统，其中，所述压力敏感元件包括能够通信地联接至压力传感器的压力偏转隔膜，所述压力传感器被设置成远离所述热电偶套管。9.根据权利要求8所述的过程流体多变量测量系统，其中，所述压力偏转隔膜通过被设置在所述接入孔内的压力传递物质而能够通信地联接至所述压力传感器。10.根据权利要求9所述的过程流体多变量测量系统，其中，所述压力传递物质是油。11.一种指示管道内的压力的方法，所述方法包括：将热电偶套管联接至过程流体管道，所述热电偶套管包括压力敏感元件；检测指示所述过程流体管道内的过程流体的压力的过程流体变量；响应于所检测的过程流体变量而产生压力信号；从所述压力敏感元件获得所述压力信号，并且基于所获得的压力信号来测量所述过程流体管道内的所述过程流体的压力；以及
产生指示所述过程流体管道内的所述过程流体的压力的输出。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述热电偶套管包括接入孔。13.根据权利要求11所述的方法，其中，产生压力信号包括：响应于所述检测的过程流体变量、用应变计压力传感器来产生压力信号。14.根据权利要求11所述的方法，其中，产生压力信号包括：响应于所述检测的过程流体变量、用电容式压力传感...
【专利技术属性】
技术研发人员：杰克，
申请(专利权)人：罗斯蒙特公司，
类型：发明
国别省市：
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