物位和表面温度计量表制造技术

一种物位和表面温度计量表包括壳体结构、物位扫描器和温度扫描器。物位扫描器由壳体结构支撑，并且被配置为生成在表面上的多个位置处的过程材料表面的表面物位测量值。温度扫描器由壳体结构支撑，并且被配置为生成在表面上的多个位置处的过程材料表面的温度测量值。

Level and Surface Temperature Meter

A level and surface temperature meter comprises a shell structure, a level scanner and a temperature scanner. The level scanner is supported by a shell structure and is configured to generate surface level measurements on a process material surface at multiple locations on the surface. The temperature scanner is supported by a shell structure and is configured to generate temperature measurements on a process material surface at multiple locations on the surface.

【技术实现步骤摘要】
物位和表面温度计量表
本公开的实施例涉及过程和材料处理/储存工业。更具体地，本公开的实施例涉及用于工业或商业系统的物位和表面温度计量表。
技术介绍
工业或商业系统经常利用固体材料处理组件，其从储存容器(例如筒仓和料斗)供给固体材料(例如，谷物、粉末等)。这种系统依赖于与使用物位计量表系统确定的储存材料的物位或容积有关的信息。工业过程控制系统中用于测量固体材料的物位和/或容积的大多数物位计量表系统(例如导波雷达、非接触式雷达和声学相位阵列技术)利用自上而下测量。这些设备基于从设备发射的信号从材料表面反射并返回设备所花费的时间来确定容器中材料的物位或容积。导波雷达物位计量表(例如美国专利9,228,877中描述的导波雷达物位计量表)利用波导或探头将发射的信号(例如，微波信号)传导到材料的表面，并接收来自表面的反射信号。导波雷达能够处理不均匀的材料表面，这是因为发射的信号由于探头的引导而非常紧凑。非接触式雷达物位计量表系统(例如美国专利9,746,366中描述的非接触式雷达物位计量表系统)从天线向材料表面发射高频电磁辐射信号，并基于接收的回波信号来确定材料物位。非接触式雷达受到不均匀表面的影响，这是因为很多信号不会直接反射回来，而是可能被重定向为远离设备。通过收集来自集中区域的若干回波，然后将它们合并为表示测量区域的平均值的单个回波，来确定材料表面的平均物位。声学相位阵列物位计量表(例如美国专利5,337,289中描述的声学相位阵列物位计量表)利用发射器和接收器阵列来“扫描”被监测的材料表面并提供针对材料表面的区域的物位测量值。发射器将超声能量信号定向到材料表面，并且接收器接收来自材料表面的超声能量信号的回波。这种声学相位阵列计量表能够对具有不均匀材料表面的存储材料进行物位或容积测量，由此可以计算平均物位或容积。一种示例性声学相位阵列物位计量表是RosemountTM5708固体扫描器。该设备利用具有三个声学天线的阵列，每个声学天线包括发射器和接收器的阵列，其产生低频声学信号并接收来自存储容器中包含的材料表面的多个回波信号。内置数字信号处理器(DSP)以数字方式对回波信号进行采样和分析，并且产生存储材料的物位和容积的准确测量。这些测量用于产生容器内材料表面的位置和形式的3D表示，用于在远程计算机屏幕上显示。在大量固体材料储存应用中，重要的是维持适当的环境条件以防止可能不利地影响产品质量的条件。风险来源包括温度过高、潮湿和昆虫。使用通风和其他环境控制系统来控制条件，以维持适当的湿度和温度水平，以避免霉菌、腐败和昆虫侵袭。基于材料表面的温度，经常可以在储存材料的表面上检测到不利的环境条件。例如，冷凝可能在储存容器内的大量货物的凉爽表面上形成。如果冷凝进行，它可能导致产品中不可接受的湿度水平，导致腐败和损失。食草昆虫经常聚集在材料表面上/附近并在材料表面上产生热点。环境控制系统可以利用温度测量设备来检测不利的环境条件，例如温度电缆或探头。然而，这种温度探头受到来自大量货物的应力并且可能随着时间而劣化，这可能导致昂贵的维护。此外，温度探头提供点温度测量值，并且无法检测探头之间的温度问题。因此，使用这种温度探头可能无法提供准确的表面温度测量值，这可能导致未检测到的不利环境条件。
技术实现思路
本公开的实施例涉及物位和表面温度计量表(例如用于工业或商业系统)以及使用该计量表的方法。在一些实施例中，物位和表面温度计量表包括壳体结构、物位扫描器和温度扫描器。物位扫描器由壳体结构支撑，并且被配置为生成在表面上的多个位置处的过程材料表面的表面物位测量值。温度扫描器由壳体结构支撑，并且被配置为生成在表面上的多个位置处的过程材料表面的温度测量值。在该方法的一个实施例中，物位和表面温度计量表被安装在包含过程材料在内的过程容器上。该计量表包括附接到过程容器的壳体结构、由壳体结构支撑的物位扫描器、以及由壳体结构支撑的温度扫描器。使用物位扫描器在表面上的多个位置处生成过程材料表面的表面物位测量值。使用温度扫描器来生成在表面上的多个位置处的所述表面的温度测量值。提供本概要以简化的形式介绍一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。本概要不旨在识别所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。所要求保护的主题不限于解决
技术介绍
中提到的任何或所有缺点的实施方式。附图说明图1是根据本公开的实施例的示例性过程控制系统的简化图。图2是根据本公开的实施例的示例性过程控制系统的简化框图。图3是根据本公开的实施例的安装到过程容器的示例性物位和温度计量表的侧视图，其一部分以截面图示出。图4和5是根据本公开的实施例的示例性物位和表面温度计量表的仰视图。图6是根据本公开的实施例的用于温度扫描器的环绕件和示例性除尘设备的简化侧视截面图。图7是根据本公开的实施例的物位测量值的示例性3D图形表示。图8是根据本公开的实施例的温度测量值的示例性2D图形表示。图9是根据本公开的实施例的物位和温度测量值的示例性3D图形表示。图10是示出了根据本公开的实施例的示例性方法的流程图。具体实施方式以下参考附图更全面地描述本公开的实施例。使用相同或相似的附图标记所识别的元素指的是相同或相似的元素。然而，本公开的各种实施例可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为受限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开彻底和完整，并且将向本领域技术人员完全传达本公开的范围。图1示出了包括根据本公开实施例的物位和温度计量表102在内的示例性过程控制系统100。例如，计量表102可以被安装在过程容器104上，其如图1所示，且过程容器104的一部分被切开以露出容器内部。容器104可以采用任何合适的形式，例如罐、箱或料斗。例如，颗粒或粉末材料之类的固体过程材料106被包含在容器104中。容器104可以存储用于材料处理组件108(例如，螺旋输送器、输送机、吊具等)的材料106，该材料处理组件108可以向材料加工组件供给材料106以进行加工。环境控制系统110(通风装置、加热器、冷却器等)可用于控制容器104内的环境条件，例如温度和湿度。图2是根据本公开的实施例的系统100的简化框图。物位和温度计量表102包括物位扫描器112和温度扫描器114。物位扫描器被配置为生成表面116上的多个位置处与材料106的物位表面116相关的表面物位或容积信息或测量值(下文称为“物位测量值”)，其可指示或用于确定容器104内的材料106的物位或容积。温度扫描器114被配置为生成表面116上的多个位置处的过程材料表面116的温度信息或测量值(下文中称为“温度测量值”)。计量表102包括控制器120，其可以表示控制计量表102的组件以执行本文描述的一个或多个功能的一个或多个处理器(即，微处理器、中央处理单元等)。可以响应于对程序指令的执行来执行这些功能，程序指令可以本地存储在计量表102的非暂时性计算机可读介质或存储器121中、或其他位置。存储器121还可以存储来自物位扫描器112的物位测量值122和来自温度扫描器114的温度测量值124，如图2所示。在一些实施例中，控制器120可以使用合适的通信电路128向计算设备126(例如，计算机、膝上型计算机、移动设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物位和表面温度计量表，包括：壳体结构；物位扫描器，由所述壳体结构支撑，并且被配置为生成在过程材料表面上的多个位置处的过程材料表面的表面物位测量值；以及温度扫描器，由所述壳体结构支撑，并且被配置为生成在所述过程材料表面上的多个位置处的所述过程材料表面的温度测量值。

【技术特征摘要】
2018.06.22 US 16/016,0931.一种物位和表面温度计量表，包括：壳体结构；物位扫描器，由所述壳体结构支撑，并且被配置为生成在过程材料表面上的多个位置处的过程材料表面的表面物位测量值；以及温度扫描器，由所述壳体结构支撑，并且被配置为生成在所述过程材料表面上的多个位置处的所述过程材料表面的温度测量值。2.根据权利要求1所述的计量表，其中，所述温度扫描器包括热成像设备，所述热成像设备包括：光学器件；红外检测器阵列，每个红外检测器被配置为基于由该红外检测器通过所述光学器件接收的红外光来生成红外电平信号；以及温度测量电路，被配置为基于所述红外电平信号来生成温度测量值。3.根据权利要求2所述的计量表，其中，所述物位扫描器包括相位阵列物位计量表系统，所述相位阵列物位计量表系统包括：多个声学天线，每个声学天线被配置为朝向所述过程材料表面发射声学信号，并且接收来自所述过程材料表面的与声学信号的反射相对应的回波信号；以及物位测量电路，被配置为基于接收的回波信号来生成物位测量值。4.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰里特·阿兰·丹恩，
申请(专利权)人：罗斯蒙特公司，
类型：新型
国别省市：美国,US