用于指示触底接触的系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及一种工业过程控制或监视系统。更具体地，本公开涉及一种过程变量 变送器或该类型的传感装置，该变送器或传感装置使用平均皮托管（APT)探针或其他主要 的传感探针以测量工业过程的过程变量。
【背景技术】
[0002] 在工业环境中，控制系统被用于检测和控制工业过程等。典型地，执行这些功能的 控制系统使用现场装置，该现场装置分布在工业过程中的关键位置且通过过程控制回路而 连接到控制室中的控制电路。术语"现场装置"是指在分布式控制或过程监视系统中执行 功能的任何装置，包括用在工业过程的测量、控制和监视中的所有装置。
[0003] 一些现场装置包括连接到过程流体的转换器。转换器被理解为意味着基于物理输 入产生输出信号的装置，或者基于输入信号产生物理输出的装置。典型地，转换器将输入转 换成具有不同形式的输出。多种类型的转换器包括各种分析设备、压力传感器、热敏电阻 器、致动器、螺线管、指示灯等。
[0004] 诸如用在工业过程中的过程变量传感器等的现场装置可以被安装在管道、箱体和 其他工业过程设备上的现场中。一种类型的过程变量传感器是，例如可以测量流体流的量 的流量计。采用平均皮托管基本元件的一种类型的流量计是用于流动测量的常见装置，因 为该元件可被插入到流动管线中且可从流动管线中撤回，该元件的低压力损失、较低成本 和可靠性能。APT基本元件感测和平均化来自过程流体行进所通过的管道中的多个位置的 压力。该平均压力然后被用于与流量理论结合，并且实验地确定数量以提供用于流体的流 量测量。一种类型的 APT 是可从 Emerson Process Management?购得的 AnnUbar? APT。 至少对于Annuhar? APT而言，优选地，APT通过过程管道，从而一部分管道内的多个样本 可以被平均以解释通过该部分管道的流量的变化。
[0005] 用于压力流量计的一些类型的APT基本元件可以在过程正运行的同时被安装在 过程管道中。为了保证APT基本元件的寿命和精度，APT基本元件的顶端必须牢固地坐靠 在过程管道的APT基本元件安装侧的相对侧。如果APT基本元件没有完全地插入，那么APT 基本元件将由于涡流发散而振动并且向辅助元件（例如，变送器）发送劣质信号或者断裂 对下游造成损坏。如果APT基本元件被过量插入，那么该APT基本元件将弯曲，因此造成与 没有插到底的相同的问题，诸如劣质信号、断裂和对管道造成损坏等。
[0006] 将APT基本元件插入到过程管道的常用的方法使用插入/撤回控制杆上的标记。 在保证适当的顶端的尝试中，保证APT顶端触底到过程管道的与此顶端相对的内壁的方法 是插入APT基本元件直到插入/撤回控制杆上的标记靠近用于控制插入的齿轮箱。一旦指 标靠近齿轮箱，安装人员需要"感知"何时齿轮箱上的手摇曲柄变得较难转动。转动齿轮箱 上的把手的难度增加向安装人员指示顶端已经触底到了管道的相对侧。然而，当顶端触底 到相对的壁时，可能很难"感知"。这是因为用于插入APT基本元件的齿轮箱提供了机械上 的优势，从而与填料压盖的阻力和过程压力的其他安装力相比，顶端触底的额外的力是可 忽略的。很难告知触底的顶端和未触底的顶端之间的不同，安装人员很容易使得APT基本 元件不触底或者使得APT基本元件过度负载并且损坏APT基本元件。由于劣质的安装，这 将导致APT基本元件的失效率有时候高达5 %。
[0007] 以上的讨论仅提供总体上的背景信息，并且不试图用于帮助确定要求保护的主题 的范围。 【实用新型内容】
[0008] 一种用于指示触底接触的系统，该触底接触是流体输送导管的内壁和过程测量探 针的远侧顶端之间的触底接触，所述系统包括：
[0009] 过程装置，所述过程装置具有被构造为用于插入到所述流体输送导管中的所述过 程测量探针；
[0010] 插入机构，所述插入机构被连接到所述过程测量探针并且被构造为施加力以将所 述过程测量探针插入到所述流体输送导管中；以及
[0011] 触底指示器，所述触底指示器被构造为根据插入相关的力或压力，提供所述过程 测量探针的远侧顶端适当地触底靠在所述流体输送导管的内壁上的指示。
[0012] 该【实用新型内容】和该摘要被提供从而以简化的形式介绍在下文中的具体实施方 式中将进一步说明的选择的概念。该【实用新型内容】和该摘要不试图识别所要求保护的主题 的关键特征或基本特征，它们也不试图被用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
【附图说明】
[0013] 图1是根据示例实施例的用于监视或控制过程流体的工业过程控制或监测系统 的图解示意图，其中，该系统指示了导管的内壁和平均皮托管（APT)基本元件之间的触底 接触。
[0014] 图2是根据示例实施例的在图1中示出的系统和变送器的方块图。
[0015] 图3是图1和2的系统的触底指示部件的第一实施例的图解示意图。
[0016] 图4是图1和2的系统的触底指示部件的第二实施例的图解示意图。
[0017] 图5-1至图5-6是被构造为提供APT基本元件插入到导管中的各个阶段的视觉指 示的部件的图解示意图。
【具体实施方式】
[0018] 公开的实施例提供了平均皮托管（APT)基本元件顶端触底的方法、系统和设备， 其提供了何时APT基本元件已经适当地插入到流体输送导管中的指示。然而，公开的实施 例适用于任何过程测量探针。在一些示例性实施例中，该方法、系统和设备直接测量或识别 插入和触底力以保证APT基本元件的适当安装。通过保证在安装期间的适当的APT触底， 可降低由于涡流发散而引起的振动以及造成的劣质信号。此外，可以防止或降低由于APT 基本元件的插入不足或过度插入（例如，防止APT基本元件弯曲变形）而造成的APT基本 元件的断裂以及由此而造成的对下游的损坏。
[0019] 在一些公开的实施例中，插入机构被连接到流体流量计或者变送器的APT基本元 件以控制APT基本元件的插入以及APT基本元件从导管中撤回。触底指示器被构造为根据 插入相关的力或压力，提供APT基本元件的远侧顶端适当地触底到流体输送导管的内壁的 指示。在一些实施例中，一个或多个弹簧被包含在触底指示器中以将力从插入机构传递到 APT基本元件。弹簧可以被选择为响应于来自插入机构的到APT基本元件的力的施加而压 缩，并且提供当APT基本元件适当地触底时的视觉指示，从而不施加更多的力并且不会损 坏基本元件。也可以提供适当的触底的其他视觉指示。在一些实施例中，触底指示器被构 造为提供指示APT基本元件的远侧顶端适当触底的输出信号，从而输出信号可以被直接或 间接地用于控制插入机构。因此，过程可以被自动化，同时还在不对APT基本元件造成损坏 的情况下保证APT基本元件的适当触底。
[0020] 一些工业过程控制或监视系统，例如，基于控制或监测系统的一些压差（DP)，采用 插入到诸如过程管道或管件等的导管中的APT探针或基本元件以测量与经过该导管的材 料流相关的压差。在图1中示出了一种工业过程控制或监测系统100。图1是示出用于监 测或控制工业过程中的过程流体的系统100的简化示意图。系统100还提供了流体输送导 管或过程管道的内壁和APT基本元件的远侧顶端之间的触底接触的指示。
[0021] 典型地，诸如过程变量变送器102的现场装置在过程设备中位于远程位置，并且 将感测到的过程变量传送回中央定位的控制室104。多种技术可以用于传送过程变量，包括 有线通信和无线通信。一个常用的有线通信技术使用已知的双线过程控制回路106,其中， 单对导线被用于向变送器102输送信息以及供电。用于传送信息的一个技术是通过控制 经过过程控制回路106的4mA和20mA之间的电流强度。4-20mA范围中的电流值被与相应 的过程变量数值相映射。示例数字通信协议包括HART? (由叠加在标准的4-20mA的模拟 信号上的数字通信信号组成的混合物理层），FOUNDATIONTM现场总线（1992年由美国仪器 协会颁布的全数字化通信协议），过程现场总线通信协议或其他协议。也可采用无线过程控 制回路协议，诸如包括根据IEC62591的W i ro I csslΙΛΚΤ?|的射频通信技术。图1中的过 程控制回路106表示变送器102和控制室104之间的通信连接的有线和无线实施例中的一 个或两个。
[0022] 过程变量变送器102经由安装系统或设备112而被连接。在图1中示出的一个示 例实施例包括隔离阀405和插入/撤回机构150。APT基本元件或探针120可延伸到在示出 的示例性实施例中作为过程管道的流体输送导管108中，并且被构造为测量过程管道108 中的过程流体的过程变量。示例的过程变量包括流量、温度、压强、液面、PH、电导率、浊度、 密度、含量、化学成分等