安装组件和过程变量监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及工业过程控制或监测系统。更具体地，本公开涉及一类过程变量变送 器，其使用均速管（APT)探针来测量工业过程的过程变量。
【背景技术】
[0002] 在工业设置中，控制系统被用来监测和控制工业和化学过程等的库存 (inventories)。通常，执行这些功能的控制系统使用分布在工业过程中的关键位置处并且 通过过程控制回路连接至控制室中的控制线路的现场装置。术语"现场装置"指的是执行 分布式控制或过程监测系统中的一个功能的任何装置，包括用在工业过程的测量、控制和 监测中的所有装置。
[0003]一些现场装置包括连接至过程流体的变送器。变送器应被理解为指代的是基于物 理输入产生输出信号或基于输入信号产生物理输出的装置。通常，变送器将输入变换为具 有不同形式的输出。变送器的类型包括各种分析设备、压力传感器、热敏电阻、致动器、螺线 管、指示灯以及其它装置。
[0004]诸如用在工业过程中的过程变量传感器的现场装置可以被现场地安装在管线上、 容器中和其他工业过程设备上。这样的装置感测诸如过程流体流量、过程流体温度、过程流 体压力、过程流体导电率、过程流体pH值和其他过程变量的过程变量。其它类型的工业过 程现场装置包括阀、致动器、现场控制器、数据显示器和诸如工业现场网桥的通信设备。
[0005]-类过程变量传感器是例如可以测量流体流动速率的流量计。由于其能够被插 入流动管线中并且能够从流动管线缩回、其低压力损失以及可靠的性能，所以采用均速管 (APT)主元件的一类流量计是用于流量测量的主流装置。APT主元件感测和平均来自过程 流体所流过的管道上的多个位置的压力。然后该平均压力被用来与流动理论和实验确定 量相结合，以提供流体的流量测量。一类APT主元件是可从艾默生过程管理公司（Emerson ProcessManagement)购买到的/^nuhaKAPT·。至少对于.Annuhar'APT这类主元件，其 需要APT主元件跨越过程管道，以使得跨过管道的截面上的多个/次采样可以被平均，以考 虑截面上的流量的变化。
[0006]因为不同的客户需要、安装需求等，所以，对于APT主元件的客户，APT主元件的制 造通常不得不定制该APT主元件。一些APT主元件制造的定制属性导致成本增加。许多 APT主元件使用客户提供的内径和壁厚尺寸而被按订单生产。这些尺寸被用来确定APT主 元件的上游和下游面上的优化的孔和槽图案。定制式的制造提供产品，该产品实现了高精 度测量，但也在订单输入和供应链的输出端延长了APT主元件的生产周期。
[0007]对于一些定制化的APT主元件，产品的制造仅在特定单元信息通过价值链被接收 和通信时开始。因为客户在安装流量测量装置之前不会在管道中切割孔，所以当具体指定 流量测量装置的尺寸时，客户可能难以获得主元件制造所需要的内管壁厚度和直径尺寸。 这导致在订单输入时客户提供公称管道大小（size)和尺寸（dimension)的惯例。公称尺寸 通常定义在工业标准中，例如在ASMEB36标准中，并且具有不确定度。由于客户不能提供 测量值，所以在小管道尺寸中高达数个百分比的额外的不确定性可能被引入流量测量中。
[0008] 上述讨论仅为了提供一般的背景信息，并且不旨在用于帮助确定要求保护的主题 的范围。 【实用新型内容】
[0009] 公开了用于将均速管（APT)主元件连接至过程管道的系统、装置和方法。一种安 装组件将均速管主元件安装至过程管道，以使得均速管主元件的延伸进过程管道中的长度 能够被调整以适应不同尺寸的过程管道直径。所述安装组件包括焊接接头，该焊接接头在 过程管道中的开口上被耦接至过程管道，并且使得均速管主元件延伸通过它进入过程管道 中。伸长管道接管被连接至焊接接头，并且使得均速管主元件延伸通过它，以使得均速管主 元件的所述颈部与所述传感器部之间的过渡部被定位在所述伸长管道接管的内部。联接 部件、套管和帽将均速管主元件保持在安装位置中并且形成过程密封。
[0010] 提供本【实用新型内容】和摘要，以简单的形式引入将在下面的详细说明中进一步描 述的概念的节选。本【实用新型内容】和摘要并不是旨在识别要求保护的主题的关键特征或必 要特征，而是旨在被用来帮助确定要求保护的主题的范围。
[0011] 根据本实用新型的一方面，提供过程变量监测系统，用于测量指示一系列不同尺 寸的过程管道中的过程流体的流速的过程变量，该过程变量监测系统包括：
[0012] 过程变量变送器；
[0013] 位于过程变量变送器中的压力传感器；
[0014] 均速管（APT)主元件，该均速管主元件具有包括一个或多个沟槽的远端区域，所 述均速管主元件能够延伸进入过程管道中以将过程流体的过程压力耦接至压力传感器，以 使得压力传感器提供指示过程管道中过程流体的流速的压力测量结果作为输出，其中包括 所述一个或多个沟槽的远端区域的大小被设置为使得所述一个或多个沟槽在较大直径的 过程管道的情况下横跨管道直径的百分比比在较小直径的管道的情况下横跨管道直径的 百分比小；以及
[0015] 安装组件，该安装组件被构造为将所述均速管主元件安装至过程管道上，并且提 供过程密封以使得延伸进入过程管道中的所述均速管主元件的长度能够针对不同尺寸的 过程管道被调整。
[0016] 在一个实施例中，所述均速管主元件包括颈部、传感器部以及所述颈部与所述传 感器部之间的过渡部，以及其中，所述颈部与所述传感器部之间的过渡部能够可调整地定 位在所述安装组件中。
[0017] 在一个实施例中，所述安装组件还包括伸长管道，所述颈部与所述传感器部之间 的过渡部能够可调整地定位在该伸长管道中。
[0018] 在一个实施例中，所述安装组件还包括：
[0019] 安装焊接接头，该安装焊接接头在过程管道的开口上被焊接至过程管道并且使均 速管主元件延伸通过该安装焊接接头进入过程管道中，所述伸长管道在第一端和第二端上 具有螺纹，其中，所述伸长管道的第一端通过螺纹被旋进所述安装焊接接头中，以使得所 述均速管主元件延伸通过安装焊接接头；
[0020] 联接部件，该联接部件具有第一端和第二端，并且使所述均速管主元件的颈部延 伸通过该联接部件，其中，所述伸长管道的第二端通过螺纹被旋进所述联接部件的第一端 中；以及
[0021 ] 套管，该套管围绕所述均速管主元件的颈部。
[0022] 在一个实施例中，所述安装组件还包括帽，该帽通过螺纹旋到所述联接部件的第 二端上以将所述套管压缩在所述联接部件中，以便围绕所述均速管主元件的颈部产生套管 过程密封。
[0023] 根据本实用新型的另一方面，提供。一种安装组件，用于将均速管（APT)主元件安 装至过程管道，使得均速管主元件的延伸进入过程管道中的长度能够被调整以适应不同尺 寸的过程管道直径，所述均速管主元件具有颈部和传感器部，所述安装组件包括：
[0024] 安装焊接接头，该安装焊接接头在过程管道中的开口上被连接至过程管道，并且 使均速管主元件延伸通过该安装焊接接头进入过程管道中；
[0025] 伸长管道接管，该伸长管道接管在第一端和第二端上具有螺纹，并且均速管主元 件延伸通过该伸长管道接管，以使得均速管主元件的所述颈部与所述传感器部之间的过渡 部被定位在所述伸长管道接管的内部，其中，所述伸长管道接管的第一端通过螺纹旋进所 述安装焊接接头中；
[0026] 联接部件，该联接部件具有第一端和第二端，并且使均速管主元件的颈部延伸通 过该联接部件，其中，所述伸长管道接管的第二端被通过螺纹被旋进所述联接部件的第一 端中；
[0027] 套管，该套管围绕所述均速管主元件的颈部；以及
[0028] 帽，该帽通过螺纹旋到所述联接部件的第二端上以将所述套管压缩在所述联接部 件中，并且围绕所述均速管主元件的颈部产生套管过程密封。
[0029] 在一个实施例中