过程环境中的声学检测制造技术

一种用于工业过程器件的声学测量系统，该声学测量系统包括过程测量装置，该过程测量装置部分地基于来自靠近所述工业过程器件定位的声学传感器的信号提供表示靠近所述工业过程器件的声学信号的值。第二声学传感器提供声学值并且降噪部件使用来自所述第二声学传感器的声学值以改变所述过程测量装置提供的所述值，以使得所述过程测量装置提供的所述值更能代表所述工业过程器件产生的声学信号。

Acoustic detection in a process environment

An acoustic measurement system for industrial process device, the acoustic measurement system includes signal measuring device, acoustic sensor from close to the industrial process of the process of positioning device measuring device based on in part to provide that close to the industrial process device acoustic signal value. Second acoustic sensors provide acoustic noise and acoustic components using the values from the second acoustic sensors to provide value measuring device to change the process of the value, the value is provided so that the measuring device can process the acoustic signal representative of the industrial process generated by the device.

【技术实现步骤摘要】

下面描述的实施例涉及过程控制。特别地，实施例涉及工业工厂中的声学测量。
技术介绍
在工业过程控制环境中，例如，使用诸如反应器、蒸馏器、混合器和加热器的过程设备来处理流体和材料。在工业过程控制环境中，所述流体和材料被容纳在一个或多个罐中并且通过导管或管道在各个过程设备之间传输。通过导管和罐的流体和材料的运动被一个或多个泵以及包括打开以释放过量压力的泄压阀的一个或多个阀控制。例如，诸如过程设备、罐、导管、泵和阀的在过程控制环境中的部件一般可以被称为过程元件或过程器件(process assets)。通过使用连接至或流体联接至一个或多个过程器件的过程变送器测量一个或多个过程变量来监测过程步骤的执行。每一个过程变送器都包含在一个或多个过程器件中感测流体或材料的状态的传感器和将传感器信号转换成一个或多个过程变量的电路。过程变送器的一个示例是测量与过程器件相关的声学信号的声学过程变送器。例如，声学过程变送器可以被用来测量与泄压阀、安全阀或疏水器相关的声学信号，以确定所述阀或所述疏水器是打开还是泄露。声学变送器测量靠近被监测器件的声学信号的大小并且通过网络将代表所述声学信号的大小的过程变量传递给主机。主机或声学过程变送器可以将声学信号的大小与警报水平比较，并且当所述声学信号超过被监测器件的阈值设定时触发警报。一些装置还测量温度。上述讨论仅被提供用于一般的背景信息，并且不旨在用于帮助确定要求保护的主题的范围。要求保护的主题不限于解决
技术介绍
中说明的任何
或全部缺点的实施方式。
技术实现思路
一种用于工业过程器件的声学测量系统，该声学测量系统包括过程测量装置，该过程测量装置部分地基于来自靠近所述工业过程器件定位的声学传感器的信号提供表示靠近所述工业过程器件的声学信号的值。第二声学传感器提供声学值并且降噪部件使用来自所述第二声学传感器的声学值以改变所述过程测量装置提供的所述值，以使得所述过程测量装置提供的所述值更能代表所述工业过程器件产生的声学信号。在另一实施例中，过程结构上的噪声级被测量并且靠近过程器件的声级被测量。基于所述测量的噪声级改变所述测量的声级，以产生调整的声级。在另一实施例中，声学测量系统，包括：声学传感器，该声学传感器被构造为靠近过程管道安装；以及声学抑制装置。该声学抑制装置包括：至少一个内表面，该至少一个内表面被成形为与所述过程管道配合；以及至少一个连接器，该至少一个连接器用于将所述声学抑制装置固定至所述过程管道上。在又一实施例中，一种模块化的噪声抑制套装包括：第一翅片；第二翅片；具有不同长度的多个间隔件。其中具有不同长度的多个间隔件与不同的噪声频率相关。噪声抑制套装还包括至少一个连接器，该至少一个连接器用于连接位于所述第一翅片与所述第二翅片之间的多个间隔件中的一个。提供本
技术实现思路
，从而以简要的形式介绍将在下面的详细说明中进一步描述的概念的节选。本
技术实现思路
不旨在确定要求保护的主题的关键特征或基本特征，而是旨在用于帮助确定要求保护的主题的范围。附图说明图1是现有技术的声学监测系统的方框图。图2是在现有技术下的被测量器件的声学信号的成分的图示。图3是一个实施例的声学监测系统的方框图。图4图示了根据一个实施例的被过滤的器件声学信号的构造。图5图示了一个实施例中的衰减系数的构造。图6是声学测量系统的第二实施例的方框图。图7是声学测量系统的第三实施例的方框图。图8是声学测量系统的第四实施例的方框图。图9是在一个实施例下的声学变送器、无线网关、网络管理工具和主机的部件的方框图。图10是声学测量系统的第五实施例的方框图。图11是噪声抑制装置的一个实施例的侧视剖视图。图12是图11的噪声抑制装置的侧视图。图13是噪声抑制装置的第二实施例的侧视剖视图。图14是图13的噪声抑制装置的侧视图。图15是第三噪声抑制装置的侧视剖视图。图16是图15的噪声抑制装置的侧视图。图17是噪声抑制装置的一个实施例的放大的剖视图。图18是噪声抑制装置的第二实施例的放大的剖视图。图19提供模块化的噪声抑制装置的分解的仰视透视图。具体实施方式如图1所示的方框图中，在现有技术下，声学测量系统100包括无线声学变送器102、无线网关106、网络108、网络管理工具110和主机112。无线声学变送器102被安装在靠近被监测器件的位置处或在被监测器件上，并且包括测量靠近被监测器件114的声级的声学传感器104。声学传感器104感测的声级在需要时被声学变送器102中的处理器转换成数字值，并且通过声学变送器102将代表所述声级的所述数字值无线传输至无线网关106。根据一个实施例，声学变送器102和无线网关106使用根据IEC 62591的通信协议通信。然而，也可以采用其它无线协议。无线网关106用作无线声学变送器102与有线网络108之间的接口并且还动作以限定和维持变送器网络，所述变送器与网关106无线通信。例如，无线网关106可以产生和维持无线变送器的网格网络。无线网关106从无线
声学变送器102接收无线信号并且通过网络108以无线信号方式将声级传送至网络管理工具110和主机112中的一个或两个。在可替代的实施例中，声学变送器102是有线变送器，该有线变送器通过使用协议的过程控制回路被连接至主机112，该协议例如为在其中数字信号被调制为4-20mA的电流的的通信协议、Foundation现场总线通信协议或Profibus通信协议。网络管理工具110提供用户接口和应用，用于监测由各种无线和有线网关维持的网络。通过网络管理工具110，可以得知什么网络是可用的以及在每个网络中有什么装置。还可以得知包括有关无线声学变送器102的状态信息的每个网络中的有关各种装置的状态信息。在一个实施例中，网络管理工具110包括基于由声学变送器102提供的声级提供指示被监测器件114的状态的用户界面的应用。主机112还提供用于监测连接至网络108和由连接至网络108的网关维持的任何网络的装置的状态的应用。根据一个实施例，主机112包括基于由声学变送器102提供的声级产生显示被监测器件114的状态的用户界面的应用。在现有技术中，声学变送器102、网络管理工具110和主机112的任何一个都可以包括报警功能，当由声学变送器104检测的声级超过报警阈值时，该报警功能触发警报。理论上，声学传感器104仅测量被监测器件114产生的噪声。然而，如图1所述，噪声120和122出现在支撑或物理连接至被监测器件114的过程结构118和116上。在过程环境中，根据噪声源的大小和传输介质，噪声可以通过管道和罐长距离地传输。低功率的声学变送器102可能难以区别发源于被监测器件114的声能和系统中其它地方产生的背景噪声120和122。结果，如图2所示，例如噪声120和122的噪声被叠加到实际的器件声学信号200中，以在现有技术中形成为由声学传感器104监测的对象的被测量的器件声学信号202。如图2中可以得出的那样，被测量的器件声学信号202可以与实际的器件声学信号200完全不同。有时，噪声120和噪声122可以如此地大，以使得即使被监测器件114没有产生引起报警的足够的声音，其仍可以导致被测量的器件声学信号跨过报警阈值，由此触发报警。除了响度
之外，该噪声可具有与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于工业过程器件的声学测量系统，该声学测量系统包括：过程控制装置，该过程控制装置部分地基于来自靠近所述工业过程器件定位的声学传感器的信号提供表示靠近所述工业过程器件的声学信号的值；提供声学值的第二声学传感器；以及降噪部件，该降噪部件使用来自所述第二声学传感器的声学值以改变所述过程控制装置提供的值，以使得所述过程控制装置提供的值更能代表所述工业过程器件产生的声学信号。

【技术特征摘要】
2014.09.24 US 14/494,8651.一种用于工业过程器件的声学测量系统，该声学测量系统包括：过程控制装置，该过程控制装置部分地基于来自靠近所述工业过程器件定位的声学传感器的信号提供表示靠近所述工业过程器件的声学信号的值；提供声学值的第二声学传感器；以及降噪部件，该降噪部件使用来自所述第二声学传感器的声学值以改变所述过程控制装置提供的值，以使得所述过程控制装置提供的值更能代表所述工业过程器件产生的声学信号。2.根据权利要求1所述的声学测量系统，其中所述降噪部件基于来自所述第二声学传感器的声学值减小来自靠近所述工业过程器件定位的声学传感器的信号的大小。3.根据权利要求2所述的声学测量系统，其中通过给来自所述第二声学传感器的声学值应用衰减系数以形成衰减的声学值并且从信号的大小中减去所述衰减的声学值，所述降噪部件减小来自靠近所述工业过程器件定位的声学传感器的信号的大小。4.根据权利要求3所述的声学测量系统，其中所述衰减系数表示从所述第二声学传感器的位置至靠近所述工业过程器件定位的声学传感器的位置的信号的衰减。5.根据权利要求4所述的声学测量系统，其中在工业过程器件没有正在产生声能时，通过接收来自所述第二传感器的声学测试信号以及来自靠近所述工业过程器件定位的声学传感器的声学测试信号，来确定所述衰减系数。6.根据权利要求1所述的声学测量系统，其中所述降噪部件包括抗
\t噪声变送器，该抗噪声变送器产生抵消由第二声学传感器感测到的声学噪声的至少一部分的信号。7.根据权利要求6所述的声学测量系统，其中所述抗噪声变送器基于衰减系数和传播延时值产生抵消所述声学噪声的至少一部分的信号。8.根据权利要求1所述的声学测量系统，其中所述过程控制装置包括声学变送器。9.根据权利要求8所述的声学测量系统，其中所述第二声学传感器和所述声学传感器与所述声学变送器通信，并且所述降噪部件位于所述声学变送器内。10.根据权利要求1所述的声学测量系统，其中所述声学传感器是第一声学变送器的一部分，并且所述第二声学传感器是第二声学变送器的一部分。11.根据权利要求10所述的声学测量系统，其中所述第二声学变送器将所述第二声学传感器的所述声学值直接提供给所述第一声学变送器，并且所述降噪部件位于所述第一声学变送器内。12.根据权利要求1所述的声学测量系统，其中所述过程控制装置包括无线网关，并且所述降噪部件位于所述无线网关内。13.根据权利要求1所述的声学测量系统，其中所述过程控制装置包括主机，并且所述降噪部件位于所述主机内。14.根据权利要求1所述的声学测量系统，其中所述过程控制装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：科里·迈克尔·鲁宾逊，马克仕·安东尼奥·维埃拉·佩卢索，荻奥多·亨利·施奈尔，赖安·托马斯·林德西，林恩·勒罗伊·福克纳，
申请(专利权)人：罗斯蒙特公司，
类型：发明
国别省市：美国;US