用于压力测量的装置和方法_3

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、直径变化的另一种测量或技术的其它变体。
[0041]捆扎设备300能够被构造为测量材料中的应变或应力,诸如,用于构造管道的材料。管道或工艺管道中的应力或应变能够被转移到所述带310。传感器350能够检测和测量从带310转移的应力。传感器350能够将该信息传送到由电路板外壳340围绕的电路板或电路(未示出)。
[0042]在现场将应变计安装在工艺管道上可以是困难和复杂的。有利地,本发明的一个或多个实施例允许管道的应力/应变通过使用预先配置有传感器350的捆扎设备300的方便测量。
[0043]根据本发明的一个或多个实施例,压力的测量涉及将管道中的流体流诱导的应力从管道转移到捆扎设备内。该捆扎设备可包括传感器。当在捆扎设备中获取数据之前,传感器被归零以确保准确的操作。如果传感器在应力下归零,工艺管道中的任何膨胀或应力可被转移到捆扎设备,然后它能够在那里进行测量。在另一个实施例中,捆扎设备的传感器能够被构造为测量工艺管道的外径的变化。
[0044]当关于管道的信息预先可用时,电路板能够被校准。在一个实施例中,电路板的校准包括计算所述管道在一个或多个预定的压力值下的一个或多个特性;并使用所述计算校准电路板,使得所述捆扎设备能够提供一测量,其代表在一个或多个预定压力值下的测量。
[0045]在另一个实施例中,所述捆扎设备能够在制造工厂处针对具有与所意图的工艺管道大致相同的尺寸、类型和组成材料的管道校准。如果在最后的安装(诸如,在现场位置)期间,用户能够设置预应力测量以匹配校准的预应力测量,则实际测量能够代表校准的测量。在安装过程中,为了进行初始设置,用户能够确定压力基准点以基本匹配所述捆扎设备的校准值。例如,用户(诸如,操作者)能够暂时停止物理过程。当物理过程停止时,工艺管道的压力可以是零。这能够允许用户将捆扎设备的预应力测量匹配为在该点设定为零。一旦预应力被设置,捆扎设备的压力读数将是已知的。
[0046]在又一个实施例中,电路板可在安装现场通过一个或多个智能校准方法校准。该方法包括在零压力下将捆扎设备安装到合理的预定值。电路板能够以此作为零点的基准值。该方法还包括在一个或多个其它的已知压力点处做出另外的测量以完成校准过程。
[0047]在所有情况下,温度或其它的一个或多个其它因素(例如,工艺管道上的油漆)可以被调整。
[0048]在另一个实施例中,捆扎设备300能够被构造为将应变/直径信息无线地(未示出)发送到电路板。电池或类似的电源能够被放置在捆扎设备300内,以消除对连接器的需要。这有利于在偏远地区使用捆扎设备300,而无需任何电缆,并且无需穿透或切开管道。
[0049]捆扎设备300还可以包括输出显示器(未示出)。所述输出包括一个模拟2线4-20mA的输出、数字输出或无线输出中的一种。
[0050]带310能够将在管道中检测到的任何压力发送到传感器350。可选地,在管道内部的压力变化时,带310能够将管道外径的任何变化发送到传感器350。如前所述,带310可以由多个可分离的链节320制成。链节320能够被可拆卸销360保持在适当位置。
[0051]捆扎设备300的各种部件,包括链节320,可以由能够匹配管道的膨胀系数的材料制成。当管道与捆扎设备300的膨胀率基本相似或相同时,在管道上由于温度变化的任何影响可被控制。然而,根据本发明的一个实施例,即使该材料的膨胀系数不匹配,例如,因为用于捆扎设备300的材料的选择由于应用等的腐蚀环境而被压制,温度效应仍然能够被缓解。
[0052]该温度效应能够通过电路设计或通过智能电路的选择而缓解。工艺管道的效应能够得知、算出或测量到。该信息可以在校准过程或“智能过程”的任一个的过程中使用,在“智能过程”中,所述带得知并将变化等同于压力。这可通过类似于将测得的参数与校准装置对比或通过输入管道的一个或多个已知的机械性能的过程来完成。
[0053]根据本发明的一个实施例,当管道是可能会受到热的影响的塑料管道时,所述带310也可以由塑料或这样的相似材料制成。可选地,温度在管道材料上的影响可以预先计算出来,以允许合适的带310的材料与所需应用的适当匹配。在许多行业中,带310的材料可以依赖于其对流体,气体(诸如会影响性能的酸性气体)或腐蚀的耐受性而选择。
[0054]根据另一个实施例,用于在管道上安装捆扎设备300的方法可涉及松开将带310保持在一起的一个或多个张紧螺钉330的步骤。在这之后是移除至少一个可拆卸销360。因此,所述带可靠着其它可拆卸销360转动。带310能够被允许旋转打开。带310然后能够沿着管道向下滑动,直到它到达管道上先前确定的位置。然而,所述带310可位于管道上的任何地方。一旦带310到达预先确定的位置,它可以转回在一起。被移除的销360现在能够重新插入以闭合带310。管道的压力然后可以降到零。例如,连接到管道的栗能够被关闭,或者在管道上的阀能够被关闭。张力能够通过操纵/调节张紧螺钉330而加到管道上,直到电路板外壳340中的电路板或计算机程序产品也匹配用于在制造阶段中校准捆扎设备300的原始零点设置。在设置零点并且匹配预应力之后,该捆扎设备300能够是准备好使用的。为了无需在安装之后的移动而将捆扎设备300保持在适当位置,并且为了获得关于管道的压力的连续读数,在零处的预应力可以是必需的。
[0055]在另一个实施例中,在电路板的校准期间能够有意地留有余量(slack)。这种余量可作为用户对捆扎设备300的过压开关,使得捆扎设备300在直到管道的膨胀等于已知的压力前可不开始读数(即,它不会显示信号输出)。膨胀可开始占用额外的余量,并且一旦完成,捆扎设备300能够发出在预定压力下的信号。
[0056]在捆扎设备300能够被校准并安装之后,由捆扎设备300测量的压力可以基本上类似于穿透管道的类似地校准的压力变换器/传感器。因为本领域技术人员熟悉并且使用常规压力变换器/传感器,他们可以没有任何额外训练而能够容易地理解从捆扎设备300获得的压力测量。因此,捆扎设备300可以是对用户/客户已经使用的常规压力变换器/传感器的方便替代。
[0057]捆扎设备300能够在需要测量管道内的压力的任何行业中使用。例如,它能够用于食品加工厂、废水处理设施、上游油气操作(例如,钻井、压裂、固井等)、炼油厂、汽车、航空航天等。
[0058]如本文所述,在它被夹紧在管道的外表面上之后,所述捆扎设备300能够监测压力。因为压力能够无需穿透管道而进行测量,对标准管道的修改能够被避免。因为捆扎设备300能够安装在管道的外侧上,没有对管道内的流体流动的限制或阻力。
[0059]由于没有必要切割或焊接管道以安装捆扎设备300,它是对常规压力变换器的本质地更安全的替代方案。因为捆扎设备300可牢固地夹紧到管道的外表面,所述捆扎设备300由于安装不当而飞离
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