Упрощенное измерение свойства текучей среды - RU2006137564A

Реферат

1. Система для измерения массового расхода проходящей по трубе текучей среды, содержащая:

дифференциальное устройство измерения падения давления, адаптированное для присоединения к трубе, причем дифференциальное устройство измерения падения давления имеет дифференциальный датчик давления для измерения давления проходящей текучей среды выше по потоку и ниже по потоку от прерывателя потока в трубе,

устройство измерения скорости текучей среды, соединенное с трубой и адаптированное для измерения скорости текучей среды, проходящей в трубе, и

схему потока текучей среды, адаптированную для комбинирования информации о падении давления и скорости для обеспечения измерения свойства потока текучей среды.

2. Система по п.1, в которой свойство потока текучей среды представляет собой плотность.

3. Система по п.1, в которой свойство потока текучей среды представляет собой массовый расход.

4. Система по п.1, в которой устройство измерения скорости текучей среды представляет собой устройство измерения вихревого потока.

5. Система по п.1, в которой свойство потока текучей среды вычисляется дифференциальным полевым устройством измерения давления.

6. Система по п.1, в которой полевое устройство передает свойство потока в соответствии с протоколом связи по стандарту обрабатывающих отраслей промышленности.

7. Система по п.1, в которой устройство измерения скорости потока текучей среды связано с дифференциальным полевым устройством измерения давления.

8. Система по п.7, в которой связь осуществляется в соответствии с протоколом связи по стандарту обрабатывающих отраслей промышленности.

9. Система по п.1, в которой прерыватель потока имеет форму, подходящую для генерации вихрей.

10. Система по п.9, в которой устройство измерения скорости потока текучей среды измеряет частоту вихрей.

11. Система по п.10, в которой устройство измерения скорости потока текучей среды содержит вихревой смещаемый элемент, который расположен ниже по потоку от прерывателя потока.

12. Система по п.11, в которой вихревой смещаемый элемент присоединен к одной стороне трубы.

13. Система по п.12, в которой вихревой смещаемый элемент содержит продольный брус и более тонкую область для приема давления вихрей.

14. Система по п.13, в которой вихревой смещаемый элемент содержит дополнительный поперечный брус, соединенный с продольным брусом и более тонкой областью.

15. Система по п.13, дополнительно содержащая выступ, соединенный с пьезоэлектрическим измерительным элементом так, что смещения выступа детектируются элементом.

16. Система по п.1, дополнительно содержащая датчик температуры, размещенный для предоставления измерений температуры проходящей текучей среды.

17. Система по п.16, в которой свойство потока текучей среды представляет собой массовый расход.

18. Система по п.16, в которой свойство потока текучей среды представляет собой состав жидкости.

19. Система по п.16, в которой свойство потока текучей среды представляет собой качество пара.

20. Система по п.1, в которой устройство измерения скорости потока текучей среды представляет собой полевое устройство вихревого расходомера.

21. Система по п.1, в которой дифференциальный датчик давления образован парой датчиков давления, первый датчик давления расположен перед прерывателем и второй датчик расположен после прерывателя, причем, по меньшей мере, одна пара датчиков давления выполнена из полупроводниковых материалов.

22. Система по п.21, в которой, по меньшей мере, один из датчиков давления расположен в прямом контакте с проходящей текучей средой.

23. Система по п.21, в которой полупроводниковым материалом является сапфир.

24. Система для измерения свойства проходящей текучей среды в трубе, содержащая:

дифференциальное устройство измерения вихревого потока, адаптированное для соединения с трубой и измерения скорости проходящей текучей среды в трубе, причем полевое устройство измерения вихревого потока имеет множество выходов, при этом

полевое устройство измерения вихревого потока вычисляет свойство текучей среды на основе скорости текучей среды и переменной текучей среды, измеренной через конфигурируемые выходы.

25. Система по п.24, дополнительно содержащая переключатель, связанный с множеством конфигурируемых выходов и микропроцессором в полевом устройстве, причем микропроцессор управляет переключателем для выборочного присоединения конфигурируемых выходов к аналого-цифровому преобразователю в устройстве измерения вихревого потока.

26. Система по п.24, дополнительно содержащая датчик текучей среды, связанный с множеством конфигурируемых выходов для обеспечения измерения переменной текучей среды.

27. Система по п.26, в которой датчик текучей среды является дифференциальным датчиком давления, предназначенным для измерения падения давления через прерыватель потока.

28. Система по п.24, в которой свойство потока текучей среды представляет собой плотность.

29. Система по п.24, в которой свойство потока текучей среды представляет собой массовый расход.

30. Система по п.26, в которой датчик потока представляет собой датчик давления.

31. Система по п.30, в которой датчик давления представляет собой датчик падения давления.

32. Система по п.30, в которой полевое устройство измерения вихревого потока содержит сопротивление, соединенное через сеть связи с датчиком давления.

33. Система по п.26, в которой датчик потока расположен в пределах мостиковой схемы сопротивления.

34. Система по п.26, в которой полевое устройство измерения вихревого потока обеспечивает напряжение питания датчику потока.

35. Система по п.27, в которой дифференциальный датчик давления передает измерение падения давления дифференциальному устройству измерения вихревого потока в виде напряжения.

36. Система по п.26, в которой полевое устройство измерения вихревого потока и датчик потока связаны в соответствии с протоколом связи по стандарту обрабатывающих отраслей промышленности.

37. Система по п.36, в которой протокол представляет собой Controller Area Network протокол.

38. Система по п.24, в которой полевое устройство измерения вихревого потока передает свойство потока в соответствии с протоколом связи по стандарту обрабатывающих отраслей промышленности.

39. Система по п.27, в которой полевое устройство измерения вихревого потока содержит плохо обтекаемое тело, которое генерирует и измеряет вихри в проходящей текучей среде, при этом датчик падения давления измеряет первое давление с использованием первого датчика давления, расположенного выше по потоку от плохо обтекаемого тела, и второго датчика давления, расположенного ниже по потоку от плохо обтекаемого тела.

40. Система по п.24, дополнительно содержащая датчик температуры, связанный с полевым устройством измерения вихревого потока и размещенный для предоставления измерений температуры проходящей текучей среды.

41. Система по п.40, в которой свойство потока текучей среды представляет собой массовый расход.

42. Система по п.40, в которой свойство потока текучей среды представляет собой состав жидкости.

43. Система по п.40, в которой свойство потока текучей среды представляет собой качество пара.

44. Система по п.27, в которой дифференциальный датчик давления содержит пару чувствительных к давлению элементов, при этом каждый элемент выполнен из полупроводникового материала.

45. Система по п.44, в которой полупроводниковым материалом является сапфир.

46. Система по п.27, в которой дифференциальный датчик давления расположен в прямом контакте с проходящей текучей средой.

47. Система по п.24, в которой полевое устройство измерения вихревого потока адаптировано для соединения посредством множества конфигурируемых выходов с датчиком потока, выбранным из группы, состоящей из датчика абсолютного давления, датчика манометрического давления или датчика падения давления.

48. Полевое устройство для измерения массового расхода текучей среды, проходящей в трубе, содержащее:

генератор вихрей в текучей среде при прохождении текучей среды,

первый датчик давления, расположенный выше по потоку от генератора вихрей, для измерения давления выше по потоку,

второй датчик давления, расположенный ниже по потоку от генератора вихрей, причем второй датчик обеспечивает измерение вихрей и давления выше по потоку, при этом

полевое устройство вычисляет

падение давления от сигналов первого и второго датчиков давления и вычисляет частоту вихрей по сигналу от второго датчика давления.

49. Система по п.48, в которой, по меньшей мере, один из первого и второго датчиков давления выполнен из полупроводникового материала.

50. Система по п.48, в которой, по меньшей мере, один из первого и второго датчиков давления расположен в прямом контакте с текучей средой.

51. Система по п.48, в которой полупроводниковым материалом является сапфир.

52. Способ измерения массового расхода текучей среды, проходящей по трубе с полевым устройством, включающий следующие этапы:

обеспечение прерывателя потока в текучей среде,

измерение падения давления между местами выше и ниже по потоку от прерывателя,

измерение скорости потока и

вычисление в полевом устройстве массового расхода текучей среды, базируясь на падении давления и измеренной скорости.

53. Способ подстройки вихревого расходомера, имеющего узкополосный фильтр, включающий следующие этапы:

получение измерения скорости потока текучей среды с использованием вихревого расходомера,

получение измерения расхода текучей среды с использованием полевого устройства измерения падения давления и

подстраивание узкополосного фильтра вихревого расходомера так, чтобы скорость, измеренная вихревым методом, совпала со скоростью, определенной по падению давления.

54. Способ обеспечения диагностики, относящейся к системе измерения потока текучей среды, включающий следующие этапы:

генерирование первого вывода скорости потока текучей среды с полевым устройством вихревого расходомера, соединенного с трубой, содержащей проходящую текучую среду,

генерирование второго вывода скорости потока текучей среды с полевым устройством расходомера по падению давления, соединенного с трубой, содержащей проходящую текучую среду, и

сравнивание первого и второго выводов и генерирование диагностического вывода на основе сравнения.

55. Система для измерения свойства проходящей текучей среды в контейнере для текучей среды, содержащая:

дифференциальное устройство измерения давления, соединенное с контейнером для текучей среды, причем дифференциальное устройство измерения давления предназначено для измерения падения давления на прерывателе в трубопроводе,

средство для измерения скорости потока, соединенное с трубопроводом, для измерения скорости проходящей текучей среды в трубопроводе, при этом

падение давления и измеренная скорость объединяются для обеспечения указания свойства.

56. Полевое устройство для измерения свойства текучей среды, проходящей в трубе, содержащее:

генератор вихрей, размещенный в трубе для генерации вихрей в потоках текучей среды,

датчик вихревого потока для обнаружения вихрей в текучей среде,

контроллер, функционально связанный с датчиком вихревого потока для вычисления скорости потока текучей среды на основе обнаруженных вихрей в текучей среде датчиком вихревого потока,

аналого-цифровой преобразователь, имеющий выход, соединенный с контроллером,

множество конфигурируемых выходов, связанных с контроллером и входом аналого-цифрового преобразователя, причем выходы принимают первый ввод от датчика текучей среды для того, чтобы обеспечить возможность контроллеру выборочно связать первый ввод с аналого-цифровым преобразователем, при этом

контроллер сконфигурирован для вычисления свойства текучей среды на основе скорости потока текучей среды и переменной текучей среды, измеренной датчиком текучей среды через конфигурируемые выходы.

57. Полевое устройство по п.56, в котором датчик текучей среды представляет собой датчик падения давления, предназначенный для измерения падения давления через прерыватель потока в трубе.

58. Полевое устройство по п.56, в котором рабочее напряжение питания для датчика падения давления подается через переключатель.

59. Полевое устройство по п.56, дополнительно содержащее датчик температуры, соединенный с третьим входом переключателя, причем датчик температуры сконфигурирован для измерения температуры жидкости для контроллера через переключатель.

60. Полевое устройство по п.56, в котором свойство жидкости выбирается из группы, содержащей массовый расход, плотность жидкости, теплосодержание, тепловой поток, качество жидкости и состав жидкости.

61. Полевое устройство по п.56, которое адаптировано для соединения посредством множества конфигурируемых терминалов с датчиком давления и/или датчиком падения давления.