分流漩涡流量计的制作方法_2

文档序号:9908675阅读:来源:国知局
传送系统20相适应地包括一个或多个结构,用于将通过管线流动的流体流分成多个流动流体流。转向附图2和2A,所示的示意图中,流体传送系统20包括分流器22,分离的流体通道24A和24B,用于承载通过流量计10的多个流体流(例如,两个流体流),以及流体聚合器26,配置用于在流体离开流量计之前,将多个流体流重新合并成一个单独的流体流。所示实施例中,分流器22为流体聚合器26的镜像。尽管分流器22和流体聚合器26在相反方向上可以使用相同的结构,也可以使用不同的结构而不偏离本发明的保护范围。
[0029]相适应地,分离的流体通道24A和24B将分流器22流动连接到流体聚合器26,并且运载过程连接件12和14之间的以及管线P上游部分和下游部分之间的多个分离流体流。每个流体通道24A、24B包括流体通道入口 30A、30B(附图3),与分流器22相邻放置(S卩,流体通道的上游端),以及、流体通道出口32A、32B,与流体聚合器26相邻放置(S卩,流体通道的下游端)。参考附图5,所示分流器22为板形件,在该板形件中设置一对孔口。每个孔口均与其中一个流体通道24A、24B的入口 30A、30B对准。如图所示,通道24A、24B的入口 30A、30B具有长的非圆形截面的形状。平板分流器22相适应地具有孔口,其形状与入口 30A、30B的形状匹配。分流器22相适应地与流体通道24A、24B分离地形成,并且安装在位于入口 30A、30B处的第一过程连接件12内(例如,通过焊接或者其他适当的技术)。流体通道24A、24B的出口32A、32B以及聚合器具有相适应地形状,并且基本上与入口 30A、30B和分流器22类似的方式构建。尽管分流器22和流体聚合器36相适应地独立于流量计10的其余部分形成,可以设想的是分流器22和/或流体聚合器36可以采用与流体通道和/或过程连接件相同的一块材料加工而成,而不会偏离本发明的保护范围。
[0030]现在转向附图3,流控系统20包括多个分离的通道40A、40B,配置成用于将流量计入口 16接收到的流体分成多个分离的流体流,并且将流体流传送到流量计出口 18。所示实施例中,流体传送系统20配置将流体仅分成两个流体流(例如,仅通过两个分离的通道40A、40B)。然而,正如如下更详细的讨论,其他实施例中流体传送系统可以配置将流体分成三个或更多个流体流。所示实施例中,流体通道40A、40B每一个所具有的截面形状基本上相互为镜像。因为流体通道40A、0B具有类似的截面形状,所以流动条件,包括雷诺数,在每条通道基本上是大致相同的。然而,一个或多个流体通道也可以具有与一个或多个其他通道不同的形状。附图1-5中所示漩涡流量计10配置成使得多个流体流中每一个都承载大致等量的流体。可替换实施例中,流体传送系统可以配置为多个流体流中的至少一个承载的流体的量基本上与多个流体流中的至少另一个流体流承载的流体的量不同。
[0031]相适应地,流体通道40A、40B平行地竖直连接,从而通过上游过程连接件12与流体管线P的上游段流体连接,通过下游过程连接件14与流体管线P的下游段流体连接。流量计10配置使得所有通过流体管线P流动的流体流动通过其中通道40A、40B中的一个,但是没有流体同时流过两个通道。过程流体通过入口 16作为单一流体流进入流量计10,在分流器22处分成多个流体流(例如,两个流体流),流经流体通道40A、40B,在流体聚合器26处重新合成单一流体流,在出口 18处作为单一流体流离开流量计。所有通过多个通道40A、40B中任意一个流动的流体通过单一过程连接件12进入流量计10。另外,所有流体通过单一过程连接件14离开流量计10。相适应地在上游过程连接件12和下游过程连接件14之间的流量计10中没有过程连接件。
[0032]再次参考附图2和3,流量计10包括第一漩涡计量单元,通常采用50A表示,以及第二漩涡计量单元,通常采用50B表示。第一和第二漩涡计量单元50A、50B配置成用于共同测量流动通过管线P的流体的速量。单个上游过程连接件12将漩涡计量单元50A、50B连接到流体管线P的上游段。单个下游过程连接件14将漩涡计量单元50A、50B连接到流体管线P的下游段。漩涡计量单元50A、50B每一个安装在其中一个流管24A、24B内。用于第一和第二漩涡计量单元50A、50B的流管24A、24B相适应地并排布置,如图3中所示。
[0033]每个漩涡计量单元50A、50B相适应地包括阻流体54A、54B(有时候工业上称为“漩涡发生体(shedder)”),布置成作为阻止流体流动通过相应的流管24A、24B的阻挡物,从而在流动通过相应流管的流体中产生漩涡。尽管所示为一个公知的T型配置,阻流体54A、54B可以为任意适于在阻流体下游的流体流中产生漩涡的形状,而不会偏离本发明的范围。正如所示的,每个通道40A、40B在每个大致相同的流体通道54A、54B中具有相同的阻流体54A、54B。然而,在本发明范围内阻流体相互之间可以是不同的(例如,尺寸和/或形状),不管流管的通道是否相同。
[0034]每个漩涡计量单元50A、50B还包括一个或多个传感器56A、56B,布置成用于检测相应通道40A、40B中的漩涡。例如,当出现漩涡脱落时,阻流体54A、54B附近和/或下游的流动通道40A、40B的压力和速度场会以漩涡脱落的频率震荡。因此,传感器56A、56B相适应地为压力或速度传感器,用于将其中一个压力场或速度场的振荡转换为电信号。也可以使用其他类型的传感器,额外增加或者更换,从而检测多个通道中每一个阻流体下游产生的漩涡,而不偏离本发明的保护范围。
[0035]如图4所示,每个漩涡计量单元50A、50B可以包括处理系统,该处理系统配置成用于接收传感器56A、56B的输出并将其转换为流量测量值。术语“处理系统”指的是一个或多个物理模块、组件或处理器,或能够执行处理器可执行指令的处理器,以处理来自传感器56A、56B的信号并由信号确定流量。例如,流量可以是体积流量和/或质量流量。处理系统可以配置成接收多个漩涡计量单元的传感器以及一个或多个另外的传感器的输出,例如,仅通过示例性的方式,温度传感器或线形压力传感器,在这种情况下处理系统可以完成处理器可执行指令从而基于其所接收的输出联合使用以得到补偿测量值或者一些其他测量值。
[0036]漩涡计量单元50A、50B与传统漩涡流量计大致相同,除了阻流体、传感器和电子器件安装在其中一个通道40A、40B内,而不是传统的流管内。因此,漩涡计量单元可以基本上包括现成的用于制造传统漩涡流量计的组件。例如,如图2和4中,每个漩涡计量单元50A、50B包括其自身的发送器52A、52B,基本上与用于任意传统漩涡流量计的发送器相同。每个发送器52A、52B可以具有其自身的处理器53,用于提供测量值(附图4)。这种情况下,处理系统可以包括包含在传统发送器内的处理器。该实施例中,处理系统还包括另外一个处理组件(例如,在处理控制网络上运行),其计算每个漩祸计量单元50A、503的流量测量值总和。
[0037]正如附图2A和4A中所示,漩涡计量单元50A、50B共用一个单独的发送器52'和处理器53',配置用于提供至少表示来自各个漩涡计量单元50A、50B的流量测量值总和的测量值。单独的发送器52'和处理器53'同样相适应地可以确定、记录通过多个通道40A、40B中每一个流量和/或将通过多个通道40A、40B中每一个流量求和。如附图4B和4C所示,处理器可执行指令可以在远离漩涡计量单元50A、50B的处理器上完成(例如,分布式控制系统(附图4B)的过程控制工作站处理器53〃处或者远程设备57,例如无线设备(附图4C)的处理器53口上),从而提供测量值。那些完成处理器可执行指令从而基于漩涡计量单元的输出提供测量值的处理系统可以配置成用于同时执行其他不相关的指令,或者在其他时刻执行其他不相关的指令,而不偏离本发明的保护范围。
[0038]处理系统相适应地配置为测量通过多个流体通道每一个流动的
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