测量工业过程中的过程流体的压力的压力变送器和过程变量变送器制造技术

一种压力变送器，用于测量工业过程中的过程流体的压力。该压力变送器包括具有与过程流体的压力相关的压力输出的压力传感器。测量电路被配置为基于压力输出计算过程流体的过程变量。诊断电路基于压力输出的过程参数诊断工业过程的操作。过程参数计算电路基于压力输出计算过程参数并减小压力输出中的突变对计算出的过程参数的影响。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及用来测量工业过程的过程变量的类型的变送器。更具体地，本技术涉及基于检测到的过程变量诊断工业过程的状态。
技术介绍
工业过程控制变送器用来监测工业过程的操作。例如，化学炼油厂、食品生产厂、纸浆处理设备等等是工业过程的例子。在这些工业过程中，必须监测过程的操作。监测例如可以用于清查目的，以及作为至控制过程的操作的控制系统的输入。过程变送器测量过程流体的过程变量，如温度、压力等等。进一步，测量到的过程 变量又可以用来计算其它的过程变量。例如，通过测量压力，如压差，可以确定通过导管的流量或箱中的流体的液位。当工业过程的部件出现故障时，过程可能需要关掉，以修理出现故障的部件。如果未检测到故障，则会导致差的控制过程。进一步，迫近故障的提前通知可以向操作人员提供时间以在其最终出现故障之前更换或修理正在出现故障的部件。多种诊断技术已经用来诊断工业过程或过程变送器的状态。一种技术基于对测量到的过程变量的标准偏差的计算。
技术实现思路
过程变量的突变可能导致诊断状态的错误检测。本技术提供了用于解决这种错误检测的技术。一种压力变送器，用于测量工业过程中的过程流体的压力。该压力变送器包括具有与过程流体的压力相关的压力输出的压力传感器。测量电路被配置为基于压力输出计算过程流体的过程变量。诊断电路基于压力输出的过程参数诊断工业过程的操作。过程参数计算电路基于压力输出计算过程参数并减小压力输出中的突变对计算出的过程参数的影响。本技术提供了一种用于测量工业过程中的过程流体的压力的压力变送器，包括压力传感器，具有与过程流体的压力相关的压力输出；测量电路，被配置为基于所述压力输出计算过程流体的过程变量；诊断电路，被配置为基于标准偏差诊断工业过程的操作，其特征在于，所述压力变送器还包括标准偏差计算电路，被配置为基于所述压力输出计算标准偏差并减小所述压力输出中的突变对计算出的标准偏差的影响；其中压力传感器被设置为以允许检测过程变量的方式连接至容器中的过程流体；测量电路连接至压力传感器并将输出提供至微处理器。本技术的压力变送器，其中标准偏差电路还包括差分滤波器。本技术的压力变送器，其中标准偏差电路在标准偏差的计算期间丢弃所述压力输出的一些抽样。本技术的压力变送器，其中如果压力输出的抽样值超过压力变化极限(α)，则丢弃该压力输出的抽样值。本技术的压力变送器，其中压力变化极限(α )包括绝对值。本技术的压力变送器，其中压力变化极限(α)包括百分比值。本技术的压力变送器，其中压力变化极限(α )为测量压力的函数。 本技术的压力变送器，其中丢弃的抽样的数量大于I。本技术的压力变送器，其中标准偏差电路将所述压力输出的多个抽样值分成多个抽样存储段。本技术的压力变送器，其中所述存储段中的至少一个在标准偏差计算中被丢弃。本技术的压力变送器，其中被丢弃的存储段处于所述标准偏差的高端或低端。本技术的压力变送器，其中标准偏差电路计算用于所述多个存储段中的每一个的方差。本技术的压力变送器，其中基于计算出的方差从标准偏差计算中丢弃所述存储段中的至少一个。本技术提供一种用于测量工业过程中的过程流体的过程变量压力的过程变量变送器，包括过程变量传感器，具有与过程流体的被检测变量相关的过程变量输出；测量电路，被配置为基于所述过程变量输出计算过程流体的过程变量；诊断电路，被配置为基于过程变量的过程参数诊断工业过程的操作；和过程参数计算电路，被配置为基于所述过程变量输出计算过程参数并减小所述压力输出中的突变对计算出的过程参数的影响；其中所述过程参数基于采用所述过程变量输出的数量减少的抽样计算的多个单独的过程参数计算结果来计算；其特征在于，所述过程变量传感器被设置为以允许检测过程变量的方式连接至容器中的过程流体；测量电路连接至过程变量传感器并将输出提供至微处理器。本技术的过程变量变送器，其中所述单独的过程参数中的至少一个在计算所述过程参数之前被丢弃。本技术的过程变量变送器，其中被丢弃的过程参数基于计算出的方差确定。附图说明图I为包括过程变量变送器的工业过程控制或监测系统的简化示意图。图2和3为方差表。图4为根据本技术的过程变量变送器的简化框图。图5为图示基于压差的流量测量系统中的压力和所产生的标准偏差计算值的图表。图6示出了类似于图5的图表，用于采用压差测量包括搅拌器的箱中的过程流体的液位的系统。具体实施方式本技术提供了包括用于诊断工业过程的状态的诊断功能的变送器。所述状态可以为工业过程中的其它设备的状态、过程操作的状态，或者可以为变送器本身的状态。如在
技术介绍
部分中描述的那样，变送器用在工业过程监测和控制系统中以测量过程流体的过程变量。在多种情况中，希望诊断过程的设备的操作、过程操作和/或变送器。多种技术已经用来通过监测检测到的过程变量诊断工业过程。不同类型的算法已经用来基于检测到的过程变量的变化确定过程的状态。优选地，诊断算法能够区分由于过程的·正常操作引起的过程变量的变化和由于过程设备的故障或迫近的故障、正出现故障过程变量传感器、过程本身的不希望的状态等等引起的过程变量的变化。一种这样的技术是计算过程变量的标准偏差并识别可归因于工业过程的特定诊断状态的计算出的标准偏差中的变化。然而，如下文更详细地描述的那样，过程变量的突变可能导致诊断状态的错误检测。本技术提供了用于解决这种错误检测的技术。图I为示出工业过程100的简化框图。在图I中，变送器102示出为连接至被图示为过程管道104的过程容器。该变送器包括过程变量信号106，如压力传感器，其被设置为以允许检测过程变量的方式连接至容器104中的过程流体108。例如，差压可以被检测并与通过过程管道104的过程流体108的流量相关联。变送器102与诸如控制室112之类的远程位置通信。在图I中图示的实施例中，图示了二线式过程控制回路110。二线式过程控制回路110可以根据任何希望的技术运行，包括诸如二线式过程控制回路之类的通信标准，在二线式过程控制回路中电流电平在4mA的低值和20mA的高值之间的范围内。二线式过程控制回路的其它示例包括其中数字信号叠加在模拟电流电平上的HART 通信链路，以及全数字格式，如基于Fieldbus的协议。其它示例性实施例包括无线通信技术。在这种配置中，图I中图示的连接110包括无线通信链路，并且可以包括网状网络或其它通信技术。一种示例是根据IEC 62591标准的无线HART 通信协议。在一个方面中，提供诊断用于评估压力变送器中被测量的过程动态(如，标准偏差)。一些诊断技术采用用于计算过程变量的标准偏差的算法。一些简单的滤波技术用来去除由于过程设定点的变化引起的标准偏差的变化的影响。然而，如果存在非常快的瞬间压力峰值、快速的压力变化或压力峰值，这仍然可能对计算出的标准偏差具有明显的影响。这种影响可能持续与用户配置的抽样周期一样长或比用户配置的抽样周期长的时间。这对终端用户来说是有问题的，因为它增加了异常诊断状态的错误检测的可能性。本技术采用计算标准偏差的技术解决该问题，该技术能够滤出压力中的突然的、但瞬时的波动或变化的影响，同时保持在连续时间周期期间出现的压力波动的效果。这提供带有先进的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量工业过程中的过程流体的压力的压力变送器，包括：压力传感器，具有与过程流体的压力相关的压力输出；测量电路，被配置为基于所述压力输出计算过程流体的过程变量；诊断电路，被配置为基于标准偏差诊断工业过程的操作，其特征在于，所述压力变送器还包括：标准偏差计算电路，被配置为基于所述压力输出计算标准偏差并减小所述压力输出中的突变对计算出的标准偏差的影响；其中压力传感器被设置为以允许检测过程变量的方式连接至容器中的过程流体；测量电路连接至压力传感器并将输出提供至微处理器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·P·米勒，迈克尔·扎克，
申请(专利权)人：罗斯蒙德公司，
类型：实用新型
国别省市：