使用通用流量技术连接平台的过程变量测量制造技术

本发明专利技术公开了一种用于测量过程流体的流量的设备(102)，所述设备包括细长套筒(110)，所述细长套筒提供穿过该细长套筒的套筒式导管，所述套筒式导管适于与过程管道(104)对准以接收过程流体流。测量仪主体(112)由细长套筒承载并容纳穿过该测量仪主体的套筒式导管。测量仪主体(112)包括从套筒式导管延伸到测量仪主体(112)外的流量测量部件开口(144)。流量部件(170)被构造成放置在测量仪主体(112)的流量测量部件开口(144)中。托架(150)被构造成可移除地安装到测量仪主体(112)并通过流量测量部件开口(144)将流量测量部件(170)连接到套筒式导管。流量测量传送器(116)连接到流量测量部件(170)以根据过程流体与流量测量部件(170)之间的相互作用测量过程流体的流量。

【技术实现步骤摘要】
使用通用流量技术连接平台的过程变量测量本申请是迪特里奇标准公司的国际申请号为PCT/US2014/021600的PCT申请、于2014年7月29日进入中国国家阶段的申请号为201480000643.4的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及工业过程中的过程变量的测量。更具体地，本专利技术涉及使用放置在过程管道中的流量测量部件的这种过程变量的测量。
技术介绍
工业过程用于许多类型过程流体的制造。示例包括炼油厂、纸浆制造、化学制造等等。在工业过程中，必须监控过程的操作，以便准确地控制过程。例如，过程的诸如流量、温度、压力、水位等的“过程变量”可以通过过程变量传送器监控并用于将信息提供到另一个位置，例如中央控制室。在许多情况下，存在可用于测量过程变量的许多不同的技术或者过程变量发送器构造。具体的技术和结构可以根据设计约束、所需精度、预算考虑或其它标准来选择。已知用于测量工业过程中的过程流体的流量的各种技术。示例包括基于流量传感器的差压、磁性、科里奥利现象(coriolis)、涡流和热质量。流量测量系统的具体安装可能需要基于技术、过程管道结构、正在监控的流体、管道直径、预期流量的选择以及其它考虑有效定制。该定制是昂贵的且增加安装过程变量发送器所需的时间和专门技能并确保提供精确测量。进一步地，所述定制通常在正在构建实现所述过程的设备时执行。例如，在制造设备期间，可能已经知道必须在特定位置获得特定的过程变量测量，然而，或者即使过程变量的测量是必须的，也可能不容易获悉什么技术应该用于获得过程变量。这会引起新设备的构建的延迟以及增加成本。
技术实现思路
一种用于测量过程流体的流量的设备包括细长套筒，所述细长套筒提供穿过该细长套筒的套筒式导管，所述套筒式导管适于与过程管道对准以接收过程流体流。测量仪主体由细长套筒承载并容纳通过该测量仪主体的套筒式导管。测量仪主体包括流量测量部件开口，所述流量测量部件开口从套筒式导管延伸到测量仪主体外。流量部件被构造成放置在测量仪主体的流量测量部件开口中。托架被构造成可移除地安装到测量仪主体，并且通过流量测量部件开口将流量测量部件连接到套筒式导管。流量测量传送器耦合到流量测量部件以根据过程流体与流量测量部件之间的相互作用测量过程流体的流量。附图说明图1是显示根据本专利技术的一个实施例的用于根据差压测量过程流体的流量的设备的视图；图2是图1所示的套筒部分的立体图；图3A、图3B、图3C和图3D是流量测量部件托架的立体图并显示示例性流量测量部件结构；图3E是图3A的流量测量部件托架的侧视横截面图；图4A、图4B、图4C和图4D显示分别紧邻测量仪主体的图3A-D的流量测量部件；图5A和图5B是密封板和测量仪主体的立体图；图6是流量传送器的简图；图7是被构造成容纳可以结合多种不同过程变量测量技术的不同类型的流量测量部件的测量仪主体的剖视立体图；图8是显示测量仪主体和磁性流量管流量测量部件的分解图；图9是显示构造成具有涡旋脱落杆流量测量部件的托架的局部剖视图；图10是显示包括科里奥利流量测量部件的托架的立体图；图11是显示具有超声波流量测量部件的托架的立体图；图12是显示具有热质量流量测量部件的托架的立体图；图13是显示具有楔形流量测量部件的托架的立体图；图14是显示具有文丘里管流量测量部件的托架的立体图；以及图15显示被构造成堵塞测量仪主体的没有任何过程变量测量装置的托架。具体实施方式如
技术介绍
中所述，已知用于测量工业过程中的诸如流量的过程变量的各种技术。在设备构建期间，显然需要测量过程内的特定位置处的过程变量。然而，在研发的这种初期阶段中，可能不能准确地清楚什么样的技术将是优选的。更进一步地，一旦选定技术，必须根据过程环境进行适当地安装和校准或构造。这种定制增加了构建新设备所需的时间和专门技能，增加了总成本并增加前端费用。本专利技术提供了一种新型流量测量平台以及一种新型分配和安装方法，其中标准化(或通用)平台可以安装在过程中的一位置处，该过程能够支持不同类型的过程变量测量技术。所述平台包括具有被构造成容纳流量测量部件托架的测量仪主体的套筒式管道(spoolconduit)。安装平台可以被构造成如果需要能够在不需要任何过程变量测量技术的情况下进行操作。这允许过程变量传送器的任意更新，包括将过程变量传送器增加到之前不存在的位置处以及将过程变量技术从一种测量技术改变成另一种。该平台降低了设备初始构造期间必须执行的定制量并允许更大的灵活性来改变技术。用于测量流量的一种特定的过程变量测量技术基于可用于确定通过过程管道的过程流体的流量的差压。虽然基于差压的流量测量在下面详细说明，但是本专利技术不限于该技术。当通过差压测量流量时，可以使用可以对于特定应用进行选择的许多不同技术来产生压降。差压产生元件被称为“流量测量部件”。基于差压的流量测量的一个缺点是系统对于给出应用可能需要大量定制。例如，应用可能尤其需要根据正在使用的管的直径、管壁厚、过程流体的温度和压力范围、预期流量范围、正在测量的过程流体的特性来定制。所有这些变量都必须对于工业过程内的每一个位置来确定，在每一个位置处将获得基于差压的流量测量。这是耗时的，并且进一步需要对工业过程中内的流量测量装置中的每一个的定制。此外，为了使用差压获得准确的流量测量，应该完整地形成过程流体的流体分布图。然而，相邻管道的结构(例如，弯管、T形钢管、阀、收敛管道、膨胀管道、过滤器等等)会干扰流体分布图，从而造成测量误差。提供一种通用的流量测量平台，所述流量测量平台使用可以对于特定应用和测量技术进行选择的标准部件。测量仪主体由套筒承载。测量仪主体被构造成容纳由托架支撑和固定的流量测量部件。流量测量传送器连接到托架并测量过程变量信号。该信号接着用于确定流量。图1是显示包括根据一个实施例的流量测量设备102的工业过程100的一部分的视图。流量测量设备102连接到过程管道104并被构造成测量通过管道104的过程流体的流量，在下面更详细地论述。流量测量设备102包括承载测量仪主体112的套筒部分110。套筒部分110可以为如图所示的细长套筒，或者可以为与测量仪主体112一体形成的部分。托架114连接到测量仪主体112并支撑流量测量部件，所述流量测量部件在本实施例中包括流量测量部件(图1中未示出)和差压传送器116。过程变量传送器116可以通过歧管连接装置118连接到托架114。典型地，传送器116通过螺栓或其它装置连接到法兰118以将所述传送器和所述法兰固定在一起。类似地，法兰118可以通过螺栓连接到托架114，所述托架进而通过螺栓固定到测量仪主体112。套筒部分110例如通过螺栓连接到管道104。然而，任何适当的连接技术都可以采用，包括焊接。通常，某些类型的密封件可以容纳在传送器116、法兰118、托架114和测量仪主体112之间。类似地，密封件可以被定位在套筒110与过程管道104之间。虽然在此说明螺栓，但是可以采用任何适当的连接技术。测量仪主体112和套筒110可以形成为一个连续件，或者可以分开形成并焊接在一起或者以其他方式连接在一起。图1中的传送器116还包括至托架114的另外的过程变量连接装置119。例如，这可以用于将传送器116连接到温度传感器。差压传送器116根据流量测量部件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测量过程流体的流量的设备，包括：细长套筒，所述细长套筒具有套筒式导管，所述套筒式导管适于与过程管道对准连接以接收过程流体流；测量仪主体，所述测量仪主体由具有所述套筒式导管的所述细长套筒承载，所述测量仪主体容纳穿过该测量仪主体的套筒式导管，所述测量仪主体包括流量测量部件开口，所述流量测量部件开口从所述测量仪主体的外部延伸到所述套筒式导管内；流量测量部件，所述流量测量部件被构造成放置在所述测量仪主体的流量测量部件开口中；托架，所述托架被构造成能够移除地安装到所述测量仪主体，并能够承载多个所述流量测量部件中的一个，并通过所述流量测量部件开口将多个所述流量测量部件中的所述一个定位到所述套筒式导管中，其中多个所述流量测量部件彼此不同并根据过程流体特征和测量环境被选择；和流量测量传送器，所述流量测量传送器耦合到流量测量部件，所述流量测量传送器被构造成根据所述过程流体与所述多个流量测量部件中的所述一个之间的相互作用测量过程流体的流量。

【技术特征摘要】
2013.03.15 US 13/836,263;2013.12.24 US 14/139,9161.一种用于测量过程流体的流量的设备，包括：细长套筒，所述细长套筒具有套筒式导管，所述套筒式导管适于与过程管道对准连接以接收过程流体流；测量仪主体，所述测量仪主体由具有所述套筒式导管的所述细长套筒承载，所述测量仪主体容纳穿过该测量仪主体的套筒式导管，所述测量仪主体包括流量测量部件开口，所述流量测量部件开口从所述测量仪主体的外部延伸到所述套筒式导管内；流量测量部件，所述流量测量部件被构造成放置在所述测量仪主体的流量测量部件开口中；托架，所述托架被构造成能够移除地安装到所述测量仪主体，并能够承载多个所述流量测量部件中的一个，并通过所述流量测量部件开口将多个所述流量测量部件中的所述一个定位到所述套筒式导管中，其中多个所述流量测量部件彼此不同并根据过程流体特征和测量环境被选择；和流量测量传送器，所述流量测量传送器耦合到流量测量部件，所述流量测量传送器被构造成根据所述过程流体与所述多个流量测量部件中的所述一个之间的相互作用测量过程流体的流量。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述流量测量部件包括磁流量管。3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述流量测量部件包括涡旋脱落杆。4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述流量测量部件包括文丘里管。5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述流量测量部件包括科里奥利管。6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述流量测量部件包括超声波传感器。7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述流量测量部件包括热质量传感器。8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述流量测量部件包括楔形件。9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述流量测量部件包括孔板。10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述流量测量部件包括均速皮托管。11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述托架包括将过程流体从所述套筒式导管传导到所述传送器的通道。12.根据权利要求1所述的设备，其中，所述套筒式导管是大致平直的。13.根据权利要求1所述的设备，其中，所述托架被构造成以最多一种结构的方式装配在所述测量仪主体上。14.根据权利要求1所述的设备，其中，所述套筒式导管具有第一端部和第二端部，所述第一端部和所述第二端部包括被构造成连接到过程管道的法兰。15.根据权利要求1所述的设备，其中，所述托架包括一平坦面，所述平坦面被构造成以流体连通的方式连接到传送器法兰连接装置的平坦面。16.根据权利要求1所述的设备，其中，所述测量仪主体还被构造成容纳密封板。17.根据权利要求1所述的设备，其中，所述流量测量传送器包括含...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷戈里·罗伯特·斯特罗姆，保罗·蒂莫西·迪根，奥伦瓦德麦劳拉·彼得·迪保阿扎伊，艾伦·凯姆普耐尔，
申请(专利权)人：迪特里奇标准公司，
类型：发明
国别省市：美国,US