用于在过程管线中流动的介质的测量系统技术方案

测量系统，用于测量在过程管线中流动的介质的密度，该介质沿着测量系统的虚拟流动轴线在热力学状态方面是可变的，特别地至少部分是可压缩的。测量系统为此包括：至少一个温度传感器，其放置于温度测量点，主要对于流经的介质的局部温度θ作出反应，该温度传感器提供至少一个由被测介质的局部温度影响的温度测量信号；至少一个压力传感器，其放置于压力测量点，主要对于流经的介质的局部的特别是静态的压力ｐ作出反应，该压力传感器提供至少一个由被测介质的局部压力ｐ影响的压力测量信号；以及测量电子装置，其至少间歇地与至少温度传感器和压力传感器通信。测量电子装置通过使用温度测量信号以及至少所述压力测量信号，确定临时的密度测量值，其代表流动介质在虚拟的密度测量点所表现的密度，该虚拟的密度测量点特别是以可预定的方式沿着流动轴线与压力测量点和／或温度测量点相距设置。测量电子装置进一步通过使用临时的密度测量值以及至少一个实时确定的密度校正值，至少间歇地产生至少一个与临时的密度测量值不同的特别是数字的密度测量值，该密度校正值不仅依赖于介质的流速还依赖于在温度测量点的局部温度，该密度测量值比临时的密度测量值更为精确地瞬时代表流动的介质在虚拟的密度测量点实际具有的局部密度ρ。

【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测量系统,其用于利用温度传感器、压力传感器和测量电子装置测量在过程管线中流动的介质的密度，该介质沿着测量系统的虚拟流动轴线在热力学状态 方面是可变的，特别地至少部分是可压縮的，该测量电子装置至少间歇地与温度传感器和 压力传感器通信并且至少间歇地产生至少一个密度测量值,该密度测量值尽可能精确地代 表流动介质的局部密度。
技术介绍
为了检测流动介质的描述过程作用的测量变量(例如热力学状态变量、密度、或 者由此得到的测量变量)，并且为了产生相应地代表该测量变量的测量值，在工业过程测量 技术中，特别是结合化学及流程过程的自动化，使用安装在过程附近的测量系统，它们往往 由两个或多个独立的现场测量仪表构成,这些现场测量仪表彼此通信并且各自直接设置在 介质流过的过程管线上或过程管线内。除了密度之外，要检测的测量变量还可以例如包括 在例如被构成为管道的过程管线中引导的至少部分为液体、粉末或气态的介质的其他热力 学状态变量，特别是可由传感器检测并因而可直接测量的热力学状态变量，例如压力或温 度；可直接或间接测量的流动参数，例如流速、体积流量、或质量流量；或者其他复杂的传 递变量，例如热流量；以及其他对于介质特定的测量变量，例如粘度。 特别是对于间接(下面也称作"虚拟")测量密度，基于利用相应传感器生成的压 力及温度测量信号以及可能还基于由此得到的测量变量(例如，质量流量或体积流量)， 已经建立了大量工业标准，它们推荐了在很大程度上规范化的并因而可比较的计算，特别 是应用直接检测的因而实际测量的温度和/或压力，并且可以根据应用区域和介质而选择 应用。这种标准的例子例如包括工业标准"IAWPS IndustrialFormulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water andSteam，，, International Association for the Properties of Water and Steam(IAWPS-IF97) ;"A. G. A. Manual for the Determination ofS叩erco卿ressibility Factors for Natural Gas-PAR Research ProjectNX-19，，， American Gas Association (AGA-NX19, Library of Congress No. 63-23358);国际标 准ISO 12213 :2006， Part 1_3 "Natural gas-Calculation of compression factor": 以及这里弓l用的"A.G. A. Compressibility Factors for Natural Gas and Other Related HydrocarbonGases，，, American Gas Association Transmission Measurement Co咖it.teeR印ort No. 8 (AGA-8);禾口"High Accuracy Compressibility Fact.orCalculation for Natural Gases and Similar Mixtures by Use of a Tr皿cat.edViral Equation", GERG Technical Monograph TM2 1998&Fortschritt-Berichte VDI(Progress Reports of the Association of GermanEngineers) ， Series 6，No.231 1989 (SGERG-88)。 通常，密度的确定还用于将直接测量的质量流量换算为间接或虚拟测量的体积流 量，或者反过来。为了直接测量用作主要测量变量的流动参数(例如，局部流速、局部体积 流量、或局部质量流量)，讨论的测量系统类型包括至少一个相应的流动传感器,其至少主要对于流动介质的要检测的流动参数或者该流动参数的变化作出反应，而在操作期间提供至少一个特别是电子的测量信号，该测量信号相应地受到主要要检测的测量变量的影响并且尽可能精确地代表该测量变量。这里，至少一个流动传感器可以至少部分通过浸入介质而接触介质，或者可以在外部通过过程管线的壁或者薄膜而进行测量。通常，利用往往非常复杂的流量换能器制备流动传感器，该流量换能器合适地直接插入引导介质的过程管线或者旁路中。 市场上的流量换能器通常为预制且预先标定的单元,其装备有能插入相关过程管线的承载管以及至少一个与其合适地预组装的物理-电子转换元件,这个转换元件可能与承载管自身和/或流量换能器的其他特别是被动侵入式部件(例如突入流体中的阻流体)和/或流量换能器的主动部件(例如放置在支承管外部以用于生成磁场的线圈系统或发声变换器)相结合,形成至少一个提供测量信号的流动传感器。在工业测量技术中广泛分布的特别是电磁感应流量换能器、分析入射进流动介质的超声波的渡越时间的流量换能器、漩涡流量换能器、具有振荡测量管的流量换能器、利用压差的流量换能器、或者热流测量换能器。电磁感应流量换能器的结构及功能原理例如在以下文献中有所描述EP-A 1039269、US-A 6031740、 US-A 5540103、 US-A 5351554、 US-A 4563904 ;而超声流量换能器例如记载于以下文献US-B 6397683、 US-B 6330831 、 US-B 6293156、 US-B 6189389、 US-A 5531124、US-A 5463905、US-A 5131279、US_A 4787252。由于其他上面提到的工业流量测量换能器中通常使用的测量原理同样对于本领域技术人员是充分已知的，所以这里可以省略对于在工业测量技术中建立的并利用流量测量换能器实现的这些及其他测量原理的进一步解释。 在检测流动参数的工业测量系统中，往往至少一个提供实际测量信号的(下面称为"真实的")测量点是利用具有前述类型流量换能器的紧凑型在线测量仪表形成的。这种测量系统，特别是利用具有流量换能器的紧凑型在线测量仪表所形成的测量系统对于本领域技术人员是已知的，并且在以下文献中有详细描述EP-A 605944、 EP-A 984248、 EP-A17679()8、GB-A 2142725、US-A 4308754、 US-A 4420983、 US-A 4468971、 US-A 452461()、US-A4716770、US-A 4768384、US-A 5052229、US_A 5052230、US-A 5131279、US-A 5231884、US_A5359881、US-A 5458005、US-A 5469748、US-A 5687100、US-A 5796011、US-A 5808209、US-A6003384、US-A 6053054、US-A 6006609、US-B 6352000、US-B 6397683、US-B 6513393、US-B6644132、 US-B 665151本文档来自技高网...

【技术保护点】
测量系统，用于测量在过程管线中流动的介质的密度，该介质沿着测量系统的虚拟流动轴线在热力学状态方面是可变的，特别地至少部分是可压缩的，该测量系统包括：－至少一个温度传感器，其放置于温度测量点（Ｍ↓［θ］），主要对于流经的介质的局部温度θ作出反应，该温度传感器发出至少一个由被测介质的局部温度影响的温度测量信号（ｘ↓［θ］）；－至少一个压力传感器，其放置于压力测量点（Ｍ↓［ｐ］），主要对于流经的介质的局部的特别是静态的压力ｐ作出反应，该压力传感器发出至少一个由被测介质中的局部压力ｐ影响的压力测量信号（ｘ↓［ｐ］）；以及－测量电子装置，其至少间歇地至少与温度传感器和压力传感器通信，－－其中测量电子装置通过使用所述温度测量信号以及至少所述压力测量信号，特别是遵循工业标准ＡＧＡ８、ＡＧＡＮＸ－１９、ＳＧＥＲＧ－８８ＩＡＷＰＳ－ＩＦ９７、ＩＳＯ１２２１３：２００６之一，确定临时的密度测量值（Ｘ′ρ），该临时的密度测量值代表流动介质在虚拟的密度测量点所表现的密度，该虚拟的密度测量点特别是以可预定的方式沿着流动轴线与压力测量点（Ｍ↓［ｐ］）和／或温度测量点（Ｍ↓［θ］）相距设置；以及－－其中测量电子装置通过使用所述临时的密度测量值（Ｘ′ρ）以及至少一个实时确定的密度校正值（Ｘ↓［Ｋ］），至少间歇地产生至少一个与所述临时的密度测量值（Ｘ′ρ）不同的特别是数字的密度测量值（Ｘ↓［ρ］），该密度校正值不仅依赖于介质的流速，还依赖于在温度测量点的局部温度，所述密度测量值比临时的密度测量值（Ｘ′ρ）更为精确地瞬时代表流动的介质在虚拟的密度测量点（Ｍ′ρ）实际具有的局部密度ρ。...

【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：赖纳赫克尔，
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：CH[瑞士]