安装组件和过程变量监测系统的制作方法_2

文档序号:10169500阅读:来源:国知局
,所述伸长管道接管具有一长度,以使得所述均速管主元件的颈 部与传感器部之间的过渡部被定位在所述伸长管道接管中,并且由此在允许所述均速管主 元件的传感器部能够被插入到具有不同直径的一系列不同尺寸的过程管道中的一系列均 速管主元件的多个位置上,所述过渡部被定位在过程密封中。
[0030] 在一个实施例中,安装组件还包括保持环,该保持环被固定地耦接所述均速管主 元件的颈部。
[0031 ] 在一个实施例中,所述保持环被焊接至所述均速管主元件的颈部。
[0032] 在一个实施例中,所述联接部件包括锥形内表面,该锥形内表面缺少用于保持环 从其通过的间隙,以使得在套管过程密封失效的情况下所述均速管主元件仍不能掉出。
[0033] 在一个实施例中,所述安装焊接接头在过程管道中的开口上被焊接至过程管道。
[0034] 根据本实用新型的还一方面,提供一种过程变量监测系统,用于测量指示过程管 道中的过程流体的流速的过程变量,所述过程变量监测系统包括:
[0035] 过程变量变送器;
[0036] 位于过程变量变送器中的压力传感器;
[0037] 均速管(APT)主元件,该均速管主元件具有颈部、传感器部以及位于所述颈部与 所述传感器部之间的过渡部,所述均速管主元件延伸进入过程管道中,并且将过程流体的 过程压力耦接至压力传感器,使得压力传感器提供指示过程管道中的过程流体的流速的压 力测量结果作为输出,其中,所述传感器部的远端区域包括一个或多个沟槽,并且该远端区 域的大小被设置以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;
[0038] 安装焊接接头,该安装焊接接头在过程管道中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;
[0039] 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被旋进 所述安装焊接接头中;
[0040] 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,所述伸长管道接管的第二端通过螺纹被旋进所述联接部件的第 一端中;
[0041] 套管,该套管围绕所述均速管主元件的颈部;以及
[0042] 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。
[0043] 在一个实施例中,所述伸长管道接管具有一长度,以使得所述均速管主元件的颈 部与传感器部之间的过渡部被定位在所述伸长管道接管中,并且由此在允许所述均速管主 元件的传感器部能够被插入到具有不同直径的一系列不同尺寸的过程管道中的一系列均 速管主元件的多个位置上,所述过渡部被定位在过程密封内。
[0044] 在一个实施例中,过程变量监测系统还包括保持环,该保持环被焊接至所述均速 管主元件的颈部。
[0045] 在一个实施例中,所述联接部件包括锥形内表面,该锥形内表面缺少用于保持环 从其通过的间隙,以使得在套管过程密封失效的情况下所述均速管主元件仍不能掉出。
[0046] 在一个实施例中,过程变量监测系统还包括位于过程变量变送器中的通信电路, 该通信电路被配置为连接到过程控制回路并且通过过程控制回路进行通信。
[0047] 在一个实施例中,所述通信电路被配置为进行无线通信。
[0048] 在一个实施例中,过程变量监测系统还包括测量电路,该测量电路被耦接至压力 传感器并且被配置为提供传感器输出。
[0049] 在一个实施例中,过程变量监测系统还包括控制器,该控制器被耦接至所述测量 电路并且被耦接至所述通信电路。
[0050] 在一个实施例中,过程变量监测系统还包括存储器装置,该存储器装置被配置为 存储流量系数与阻塞的关系的数据,使得所述测量电路和所述控制器中的至少一个能够配 置有不同直径的过程管道的流量系数。
[0051] 应该注意的是,所公开的特征、部件、装置、系统和方法步骤中的任何一个都可以 与其它公开的特征、部件、装置、系统和方法步骤任意组合地使用。即使在所提供的示例性 实施例中所公开的特征、部件、装置、系统和方法步骤没有以组合的方式被图示或被讨论, 本公开仍包括这些可替代的组合方式。
【附图说明】
[0052] 图1是根据示例性实施例的用于监测或控制过程流体中的工业过程控制或监测 系统的不意图。
[0053] 图2是根据示例性实施例的图1中示出的系统和变送器的框图。
[0054] 图3是根据示例性实施例的在过程管道上安装APT主元件的安装组件的示意性侧 视图。
[0055] 图4图示了将APT主元件安装在具有不同内径的三个不同过程管道上的图3的安 装组件。
[0056] 图5图示了图4中示出的将APT主元件安装在三个不同过程管道上的图3的安装 组件的侧视图、并且图示了横跨三个不同过程管道的百分比的APT沟槽。
【具体实施方式】
[0057] 所公开的实施例利用伸长的套管形式的安装组件,以提供可变管线尺寸的均速管 主元件,该均速管主元件可以在对于特定的管道尺寸不需要定制主元件的情况下被安装在 一系列管道尺寸中。这允许更低成本的生产,并且减少了在一些示例性实施例中安装的生 产周期。
[0058] 图1是简化图,示出了用于监测或控制工业过程中的过程流体的工业过程控制或 监测系统100。典型地,诸如过程变量变送器102的现场装置位于工厂的远程位置,并且将 感测的过程变量传回中心定位的控制室104。可以使用各种技术来传送过程变量,包括有线 和无线通信。一个惯用的有线通信技术使用被已知为两线(two-wire)过程控制回路106 的技术,在该两线过程控制回路106中,使用一对线路来传送信息以及为该变送器102提 供电力。用于传送信息的一个技术是通过将通过过程控制回路106的电流水平控制在4mA 至20mA之间。位于4-20mA范围内的电流值可以被映射为过程变量的相应的值。示例性的 数字通信协议包括ΠΛΚ'Γ(包括叠加在标准的4-20mA模拟信号上的数字通信信号的复合 物理层)、FOUNDATION?现场总线(美国仪表协会(InstrumentSocietyofAmerica)于 1992年颁布的全数字通信协议)、ProfibUS通信协议或其它协议。还可以实施无线过程控 制回路协议,例如包括WircldsHAKT'(IEC62591)的射频通信技术。图1中的过程控 制回路106表示变送器102与控制室104之间的有线和无线通信连接的实施例中的一个或 两者。
[0059] 过程变量变送器102经由伸长的套管安装组件112(图1中示出的一个示例性实 施例)被连接至APT主元件120上,该APT主元件延伸进入过程管道108中并且被构造为测 量过程管道108中的一个或多个过程流体变量。APT主元件120包括辅助过程变量测量的 一个或多个沟槽和/或孔121。示例性的过程变量包括流量、温度、压力和压差(DP)。过程 变量变送器102包括传感器224和被构造为从APT主元件120接收一个或多个过程变量并 且在过程控制回路106上提供变送器输出的其它的部分/电路(图2中示出)。由于示例 性实施例中使用的伸长的套管安装组件的构造,所以对于过程管道108的特定的内径,APT 主元件不需要具有定制的长度或沟槽图案,并且APT主元件可以用在具有在不同尺寸范围 上的内径的过程管道中。
[0060] 在示例性实施例中,过程变量变送器102是压差或多变量变送器。在图1中,可以 看见APT主元件120横跨过程管道108的内部。一般地,APT主元件横跨过程管道108的整 个内径,并且伸长的套管安装组件112允许单一长度的APT主
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