可定制的管道安装皮托管主元件的制作方法_2

文档序号:9233787阅读:来源:国知局
力输送管线 112和114连接到管道安装均速皮巧管探针120,所述管道安装均速皮巧管探针120包括延 伸进入过程管道108并且构造成测量过程管道108中的过程流体(例如,气体)的过程变 量的部分122。如下面更详细地讨论,探针120的部分122是可切割的,使得该部分122对 于具体的管道大小是可定制的。方向箭头126指示流体在管道108中流动的方向。过程变 量变送器102包括传感器124和其他的构件/电路(图1中未示出),构造成接收来自探针 120的压差并且在过程控制回路106上提供变送器输出。
[0019] 在示例性实施例中,过程变量变送器102是压差变送器并且探针120是均速皮巧 管(APT)类型的探针。压差变送器102和均速皮巧管探针120的构件在下面进行更详细地 描述。公开的实施例包括可W包括在下面(例如参照图4和5)描述的特征的可切割的探 针主元件。进一步,可切割的主元件可W使用在下面(例如参照图6-9)描述的管道安装设 备安装在管道中。在一些实施例中,各种主元件实施例和管道安装设备可W用于提供压力 连接到变送器102的广泛变化的不同类型的安装或头部组件,和/或可W用于将探针连接 到头部组件、变送器或其他的构件的各种类型的附接机构。
[0020] 如在下面更详细地描述,在一些实施例中,均速皮巧管探针120是允许探针使用 塑料挤压主元件制造的设计,该避免在使用当代称赞的构件时传统的均速皮巧管主元件分 配模型的挑战。然而,均速皮巧管探针120可W由不是塑料的材料制成。
[0021] 现在参照图2,示出的是监测系统100的示例性压差测量系统实施例的系统方框 图。如图所示,系统100包括流量变送器102和压差生成均速皮巧管探针120。系统100能 够禪合到诸如回路106的过程控制回路,并且适于通信涉及在管道108内的流体流的压差 的过程变量输出。系统100的变送器102包括回路通信电路302、压力传感器124、测量电 路304、控制器306和可W存储编程指令、构造信息、变量等的存储器装置307。
[0022] 回路通信电路302能够禪合到过程控制回路106,并且适于在过程控制回路106上 通信。回路通信电路302可W通过有线或无线通信连接和/或如上所述的无线通信连接通 信。压力传感器124包括通过压力输送管线112和114分别地禪合到在第一充气室316和 第二充气室318中的压力的第一端口 310和第二端口 312。在示例性实施例中,充气室316 和318包括禪合到各自的上游和下游压力的连续的或不连续的狭槽或开口。传感器124可 W是具有响应于施加的压力中的变化而变化的电特性的任一装置。例如,传感器124可W 是电容性压力传感器,其电容响应于施加在端口 310和312之间的压差而变化。如果希望, 传感器124可W包括一对压力敏感元件,使得每个充气室316、318连接到它自己的压力敏 感元件。
[0023] 测量电路304提供涉及端口 310和312之间的压差的输出。测量电路304可W是 能够提供涉及压差的适当的信号的任一电子电路。例如,测量电路可W是模拟到数字的换 能器、电容到数字的换能器或任何其他的适当的电路。控制器306提供涉及流向回路通信 电路302的输出。流量输出涉及由测量电路304提供的传感器输出。控制器306基于来自 传感器124的输出使用已知的技术确定流量。控制器306可W是可编程的口电路阵列装置、 微处理器或任何其他的适当的装置或多个装置。在一些实施例中,构造信息基于管道的测 量的跨距存储在存储器307中使得探针和变送器102被优化或构造成基于经验数据提供过 程变量输出。
[0024]如上所述,均速皮巧管探针120包括充气室316、318。"充气室(plenum)"是通道、 通路、管等,特定特征或压力的流体被引导或允许进入所述"充气室"并且压力通过所述"充 气室"传导或输送。如所述,在示例性实施例中,充气室316和318包括连续的狭槽、或不连 续的开口或孔,在用于形成探针120的挤压塑料或其他材料主元件中纵向延伸。
[00巧]现在参照图3,示出的是根据示例性公开实施例的、安装在管道108中的管道安装 均速皮巧管组件400的图解透视图。管道安装均速皮巧管组件400包括由挤压塑料或其他 的材料制成的主元件422 (探针120的实施例或构件),连续的狭槽或不连续的开口(在图 4和5中更详细地示出的510和520)在主元件422的上游面和下游面。管道安装凸缘430 和432附接到管道108的外部并且用于将主元件422安装到管道108。特别地,管道安装凸 缘430和432的扩口接头602 (在图6中示出)(并且在一些实施例中,一体的罩440)被插 入切割进入管道108的各自的开口。管道凸缘垫圈450设置在凸缘430/432的每个和管道 108的外部之间,W密封管道108中开口周围的区域,扩口接头602通过所述开口插入W防 止流体泄漏。诸如自攻丝的薄板金属螺丝455、螺栓等的紧固件将凸缘430和432固定到管 道108的外部,并且因而将主元件422固定在用于在管道108中测量的适当的位置。压力 计接口 460包括在凸缘430/432中的至少一个上,用于通过管线112/114等将主元件中的 充气室禪合到传感器124。螺纹插塞可W设置用于压力计接口 460。如在下面更详细地描 述,在一些示例性实施例中,凸缘430和432是相同的并且每个包括压力计接口 460。
[0026] 管道安装均速皮巧管组件400的一个优势是,主元件422能够W-个或更多标准 的长度从制造商运送,并且然后在安装过程期间切割W适合现场中的具体的管道。进一步, 具体的安装可W在均速皮巧管已经安装之后辨别和构造。主元件本身由挤压塑料或其他的 材料形成,在上游和下游面具有一个或更多纵向狭槽或不连续的开口,并且因而为具体应 用要求定制的传统的均速皮巧管主要的元件提供低成本可替换元件。
[0027] 具有该些新特征的形状的可切割的主元件422的例子更详细地示出在图4和5的 等比例和横截面视图中。主元件422从第一端或顶端502纵向延伸到第二端或底端504。 在该些示意图中,主元件422示出具有允许双向流量测量的对称的形状。对称的形状还允 许主元件422理想地在垂直于它的纵向的平面中沿着它的长度的任何地方被切割。例如, 切割平面506通过虚线在图4中被说明。
[0028] 在可替换的实施例中,可W使用由挤压塑料或其他的材料并且使用其他的技术形 成的其他形状的主元件。例如对于特定的流体速度产生更大的压差信号的T形主元件可W 用于在一些应用中提高性能。然而在其他的实施例中,具有相对地尖锐边缘的较宽的主元 件可W用于增加堵塞并且保证固定的旋润脱落位置。该种主元件可W提供相当好的低雷诺 数性能,并且具有固有的低速测量的优点。用于主元件的理想或优选的形状可W针对具体 的应用被经验地确定和选择。虽然可W使用各种不同形状的主元件,公开的实施例首先参 照由挤压塑料或其他的材料制成的主元件描述,并且具有沿着主元件的长度纵向延伸的连 续的狭槽或不连续的孔或开口。
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