專利名稱：用于測(cè)量流速的過程變量變送器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種過程變量變送器。更具體地，本實(shí)用新型涉及一種用于測(cè)量過程流體的流動(dòng)的過程變量變送器。
背景技術(shù)：
過程流體用于工業(yè)過程。在許多實(shí)例中，希望感測(cè)到這種過程流體的流動(dòng)。例如， 在煉油廠、紙漿制造設(shè)備、化工廠、制冷設(shè)備等中，希望測(cè)量流經(jīng)連通管道系統(tǒng)的過程流體的流動(dòng)。已知用于感測(cè)過程流體的流動(dòng)的各種技術(shù)。然而，一些流動(dòng)感測(cè)技術(shù)更適于測(cè)量低流速而非高流速的流動(dòng)。類似地，其它一些流動(dòng)感測(cè)技術(shù)更適于測(cè)量高流速而非低流速的流動(dòng)
實(shí)用新型內(nèi)容
一種用于測(cè)量過程流體的流速的過程變量變送器包括延伸到過程流體流中的渦旋脫落條；以及與渦旋脫落條耦合的渦旋傳感器，被配置為感測(cè)渦旋脫落條的運(yùn)動(dòng)。壓差傳感器被配置為測(cè)量過程流體流的壓差。測(cè)量電路基于所測(cè)量的壓差和所感測(cè)的渦旋脫落條的運(yùn)動(dòng)中的至少一個(gè)來計(jì)算過程流體的流動(dòng)。

圖I是用于測(cè)量過程流體的流動(dòng)的系統(tǒng)的平面圖，該系統(tǒng)包括渦旋脫落條和用于測(cè)量壓差的連接。圖2是包括渦旋脫落條和壓差傳感器的過程變量變送器的簡(jiǎn)化框圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供了一種具有改進(jìn)的感測(cè)范圍的過程變量變送器，采用多種技術(shù)來感測(cè)流經(jīng)過程管道系統(tǒng)的過程流體的流動(dòng)。在一種配置中，渦旋流量計(jì)用于測(cè)量低流速，從而利用由于流動(dòng)而導(dǎo)致的渦旋脫落條的運(yùn)動(dòng)來感測(cè)過程流體的流動(dòng)。在較高流速時(shí)，利用壓差來測(cè)量過程流體的流動(dòng)。圖I是用于測(cè)量過程流體102的流動(dòng)的系統(tǒng)100的簡(jiǎn)化框圖。過程流體102流經(jīng)過程管道系統(tǒng)104。渦旋脫落條106位于第一壓力口 P1的下游，并響應(yīng)于過程流體102的流動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。此外，在第一壓力口 P1和第二壓力口 P2之間產(chǎn)生壓差，該壓差同樣指示了過程流體的流動(dòng)?；跍u旋的流動(dòng)傳感器具有低流點(diǎn)，被稱為“低流截止”，在該點(diǎn)之下，流動(dòng)傳感器無法檢測(cè)流動(dòng)。然而，在許多實(shí)例中，期望測(cè)量小于該低流截止的低流速的流動(dòng)。例如，低流速可能出現(xiàn)在啟動(dòng)或停機(jī)操作期間。在低流速期間，利用諸如壓差之類的第二感測(cè)技術(shù)來測(cè)量過程流體的流動(dòng)。[0010]圖2是示出了過程變量變送器110的簡(jiǎn)化框圖。變送器110包括渦旋運(yùn)動(dòng)傳感器 (渦旋傳感器)112，用于感測(cè)渦旋脫落條106的運(yùn)動(dòng)，并向測(cè)量電路114提供輸出。此外， 壓差傳感器120通過沖擊管壓力線122和124分別與第一壓力口 P1和第二壓力口 P2耦合。 壓差傳感器120向測(cè)量電路114提供與壓差相關(guān)的輸出。在操作中，測(cè)量電路114能夠使用傳感器112的輸出和/或傳感器120的輸出來測(cè)量過程流體102的流動(dòng)。例如，在低流速時(shí)，壓差傳感器120可以用于流動(dòng)測(cè)量，而在高流速時(shí)，測(cè)量電路114可以使用渦旋運(yùn)動(dòng)傳感器102的輸出。此外，兩種測(cè)量可以一起使用，例如，可以使用混合函數(shù)等確定流動(dòng)。在另一示例實(shí)施例中，如果傳感器之一發(fā)生故障，則另一傳感器可用于獲取測(cè)量結(jié)果，直至該器件被修復(fù)。此外，兩個(gè)傳感器輸出可以用于診斷。例如，如果傳感器之一的輸出與另一傳感器的輸出非常不一致，則可以確定傳感器之一或二者正在發(fā)生故障或已出現(xiàn)故障。過程變量變送器可以基于所確定的過程流體的流動(dòng)來提供輸出。輸出可以通過有線連接，例如，包括雙線過程控制環(huán)或其它技術(shù)，或者可以是無線通信。一個(gè)示例無線通信技術(shù)包括無線HART :通信協(xié)議。在另一示例配置中，也可以使用壓差以外的其他測(cè)量技術(shù)來確定流速。例如，可以采用熱質(zhì)測(cè)量(thermal mass measurement)。盡管參照優(yōu)選實(shí)施例描述了本實(shí)用新型，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，可以在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的前提下，對(duì)形式和細(xì)節(jié)有所改變。權(quán)利要求1.一種用于測(cè)量過程流體的流速的過程變量變送器，包括延伸到過程流體流中的渦旋脫落條；與渦旋脫落條耦合的渦旋傳感器，被配置為感測(cè)渦旋脫落條的運(yùn)動(dòng)；以及壓差傳感器，被配置為測(cè)量過程流體流的壓差；所述過程變量變送器的特征在于還包括測(cè)量電路，被配置為基于所測(cè)量的壓差和所感測(cè)的渦旋脫落條的運(yùn)動(dòng)中的至少一個(gè)來計(jì)算過程流體的流動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過程變量變送器，其中第一壓力口位于渦旋脫落條的上游。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過程變量變送器，其中所述過程變量變送器包括有線輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過程變量變送器，其中所述過程變量變送器包括無線輸出。
專利摘要一種用于測(cè)量過程流體的流速的過程變量變送器，包括延伸到過程流體流中的渦旋脫落條；以及與渦旋脫落條耦合的渦旋傳感器，被配置為感測(cè)渦旋脫落條的運(yùn)動(dòng)。壓差傳感器被配置為測(cè)量過程流體流的壓差。測(cè)量電路基于所測(cè)量的壓差和所感測(cè)的渦旋脫落條的運(yùn)動(dòng)中的至少一個(gè)來計(jì)算過程流體的流動(dòng)。
文檔編號(hào)G01F1/34GK202485733SQ20112043615
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2011年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月7日
發(fā)明者杰夫里·杜安·福斯特 申請(qǐng)人:羅斯蒙德公司