供了一致的缸形状，所以流出的涡流是一致的，因此基部压力也保持为一致。
[0076] 对于流量计，流量系数限定了流量计设计必须遵守伯努利能量方程的关系，并且 还限定了流量计的操作特性。为了对比，Anmibas:型流量传感器的流量系数由下式限定：
[0077]
[0078] χτ:
[0079] Κ为流量系数
[0080] a为流体动能系数，对于紊流流体流动a大约为常数1. 05
[0081] Cph为高压系数，或为前部传感器压力与平均速度压力的比率
[0082] Cpl为低压系数，或为后部或基部压力与平均速度压力的比率
[0083] 压力系数使缸中的流量与产生的压力相关，并且在其用作流量计之前提供了对装 置的更好的理解。良好性能的关键是APT主元件具有稳定的、可重复的以及可预测的流量 系数。前两个特性，即稳定性和可重复性，确保了精确性能和可靠性能。这仅通过如下方式 被保证，理解产生压力的传感器缸形状的贡献的属性并且提供具有在感兴趣的流速范围上 为线性的压力系数的设计。后一特性，即流量系数的可预测性，允许制造者将该技术应用于 几何形状与其中测试数据已经被收集的几何形状不同的应用场合。
[0084] 主元件的流量系数的可靠性和可重复性与主元件的形状相关。在示例性实施例 中，如Annuba，主元件那样，所公开的APT主元件120使用相同的乳制的形状，因此流量测 试提供了在较宽的雷诺数范围上为稳定的结果，这并不令人吃惊。在流量测试中，生成的测 试数据清楚地显示，在良好的均速管测量中雷诺数独立性是被期望的。此外，在类似的管线 尺寸中的重复测试中发现了流量系数的一致性，这表明所公开的APT主元件的可重复性。
[0085] 对于全部主元件而言，流量系数靠经验确定。通常不会在所有可能想到的管线尺 寸测试均速管。不同的是，确定流量系数与位于管道中的均速管的区域与管道的区域的比 例之间的关系。因此，该技术可以应用于具有与被测试的主元件的直径不同的直径的管道。 所述关系一般称为K与阻塞（Kvsblockage)，并且由对从安装在具有一系列直径的管道中 的主元件上收集的数据拟合方程的曲线所建立。由于主元件的一个沟槽或多个沟槽横跨整 个管道，所以所公开的APT主元件测试的对用来确定示例性的Anm山aK主元件的流量系 数的K和阻塞关系的分析表明在4"管道中的误差接近于零。该误差对于一个沟槽或多个 沟槽没有横跨整个管道的6"和8"的管道尺寸来说也是相对较小的。
[0086] K与阻塞关系的分析显示，收集的数据落入线性曲线拟合的1%内，这强烈地指示 在测试范围之外的管道内径（IDs)中的流量系数可预测性。
[0087] 对于通常生成的或对称的管道速度剖面而言，对速度抽样以得到流速的良好估计 并不需要测量整个剖面。可以通过利用流体研究者已经完成的早期的工作来分析地确定 它，以在以给出了任意点处的速度的方程形式制作的管道模型中重现速度梯度。一个被接 受的以及精确的速度模型是PAI速度方程：
[0088]
[0089]
[0090]
[0091]
[0092] Vp为点速度
[0093] Vmax为最大速度
[0094] f为管道摩擦系数
[0095] ReD为管道雷诺数
[0096] r为点速度处的半径
[0097] rp为管道半径
[0098] 该方程可以被用来确定对Armubfi/'传感器的上游或速度压力分量的影响。对三 个公称管道尺寸为4"，6"，和8"的管道中从2至30ft/s的一系列平均水速，分析由PAI 方程计算出的速度剖面。分析表明，对于生成的速度剖面，所公开的可变管道尺寸的APT主 元件速度采样方法提供了明显相当好的结果。部分地由于被选用于一系列直径的管道中的 孔和/或沟槽图案，在一些实施例中，所公开的可变管道尺寸的APT主元件的应用可以被限 制在如下的安装中：测量位置处的流场被生成的位置，或在足够接近生成的流动的位置，在 该位置其中漩涡和非对称分量不会不利地影响测量信号。
[0099] 依照示例性的实施例，公开了安装组件112,安装组件112用于将APT主元件120 安装至过程管道108以使得APT主元件延伸进入过程管道中的长度是可调整的以适应不同 尺寸的管道尺寸。APT主元件具有颈部304和传感器部303。例如，颈部304可以是圆柱形 或圆形颈部，同时传感器部可以是T形传感器部。安装焊接接头305在过程管道中的开口 330上被连接至过程管道，并且使得APT主元件通过延伸其进入过程管道中。伸长管道接 管310在第一和第二端上具有螺纹，并且APT主元件延伸通过该伸长管道接管310,以使得 APT主元件的颈部与传感器部之间的过渡部302定位在伸长管道接管的内部中。伸长管道 接管的第一端307被螺纹地旋进安装焊接接头305中。
[0100] 联接部件315具有第一和第二端，并且使得APT主元件的颈部延伸通过它。伸长 管道接管的第二端通过螺纹旋进联接部件的第一端中。套管320围绕APT主元件的颈部。 帽325通过螺纹旋到联接部件的第二端上，以将套管压缩在联接部件中，以产生围绕APT主 元件的颈部的套管过程密封。
[0101] 在一些实施例中，伸长管道接管具有一长度，以使得APT主元件的颈部304与传感 器部303之间的过度部302被定位在伸长管道接管中，并且由此，在使APT主元件的传感器 部能够被插入具有不同直径的一系列不同尺寸的过程管道中的一系列APT主元件位置上， 使得过度部302被定位在过程密封中。
[0102] 在一些实施例中，安装组件还包括固定连接至APT主元件的颈部的保持环340。在 一些实施例中，联接部件包括锥形的内表面，该锥形的内表面没有用于保持环从其中通过 的间隙，以使得APT主元件在套管过程密封失效的情况下也不可能掉出。
[0103] 在一些实施例中，安装焊接接头305在过程管道中的开口上被焊接至过程管道 上。
[0104] 在一些实施例中，公开一种过程变量监测系统，过程变量监测系统用于测量指示 过程管道中过程流体流速的过程变量，过程变量监测系统包括过程变量变送器、过程变量 变送器中的压力传感器、APT主元件，该APT主元件具有颈部、传感器部以及颈部与传感器 部之间的过渡部。APT主元件延伸进入过程管道，并且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的过程流体的流速的压力测量作为输出。如 上所述的安装组件将APT主元件安装在过程管道上。
[0105] 在一些示例性实施例中，过程变量变送器的存储器装置被配置为存储流量系数与 阻塞的关系数据，以使得测量电路和变送器的控制器中的至少一个能够配置有用于不同直 径的过程管道的流量系数。
[0106] 虽然已经参照优选实施例描述了本实用新型，但是本领域技术人员将认识到在不 脱离本实用新型的精神和范围的情况下可以在形式和细节上作出改变。例如，在一些示例 性实施例中，可以基于一起使用APT主元件和安装组件的最小直径管道来产生APT主元件 的孔和/或沟槽图案。然后，该孔和/或沟槽图案也可以用于更大直径管道。在一些示例 性实施例中，可以生成APT主元件的任何孔和/或沟槽图案，该孔和/或沟槽图案小于一起 使用APT主元件的最小直径管道的直径或者在APT主元件的远端上延伸小于一起使用APT 主元件的最小直径管道的直径的距离。例如，可以生成仅横跨最小可适用管道的三分之二 的方式延伸的APT主元件上的孔和/或沟槽图案，然后该孔和/或沟槽图案又被用在一系 列较大的管道尺寸上。
【主权项】
1. 一种过程变量监测系统，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： 过程变量变送器； 位于过程变量变送器中的压力传感器； 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