壓差流體流量計元件和過程變量監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及一種工業(yè)過程控制或監(jiān)測系統(tǒng)。更具體地，本公開涉及一種槳葉式孔 口板以及一種過程變量變送器，該種過程變量變送器使用槳葉式孔口板測量工業(yè)過程的過 程變量。
【背景技術(shù)】
[0002] 在工業(yè)環(huán)境中，控制系統(tǒng)被用于監(jiān)測和控制工業(yè)和化學過程的庫存等。典型地，執(zhí) 行這些功能的控制系統(tǒng)使用現(xiàn)場裝置，這些現(xiàn)場裝置被分布在工業(yè)過程中的關(guān)鍵位置并且 通過過程控制回路被聯(lián)接到控制室中的控制電路。術(shù)語"現(xiàn)場裝置"是指執(zhí)行分布式控制 或過程監(jiān)測系統(tǒng)中的功能的任何裝置，包括用在工業(yè)過程的測量、控制和監(jiān)測中使用的所 有裝置。
[0003] -些現(xiàn)場裝置包括聯(lián)接到過程流體的變換器。變換器被理解為表示或者基于物理 輸入而產(chǎn)生輸出信號的裝置或者基于輸入信號而產(chǎn)生物理輸出的裝置。典型地，變換器將 輸入轉(zhuǎn)換為具有不同形式的輸出。變換器的類型包括各種分析設(shè)備、壓力傳感器、熱敏電 阻、致動器、螺線管、指示燈等。
[0004] 諸如用在工業(yè)過程中的過程變量傳感器之類的現(xiàn)場裝置能夠被安裝在具有管道 線、箱罐和其他工業(yè)過程設(shè)備的現(xiàn)場中。此種裝置感測過程變量，例如過程流體流量、過程 流體溫度、過程流體壓力、過程流體傳導(dǎo)率、過程流體pH值和其他過程變量。其他類型的工 業(yè)過程現(xiàn)場裝置包括閥、致動器、現(xiàn)場控制器、數(shù)據(jù)顯示器和諸如工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)橋之類的通信 設(shè)備。
[0005] -種類型的過程變量傳感器是流量計，該流量計例如可以測量流體流的流率。測 量管道中的流量是很多行業(yè)需要的標準度量。使用槳葉式孔口板測量壓差流量是現(xiàn)在使用 的最流行的方法之一。使用槳葉式孔口板的一個缺點是該槳葉式孔口板僅僅是在管道線中 進行測量所必需的多個部件中的一個部件。通常情況下，安裝孔口板以便在所述流中形成 限制。在所述板的緊上游和緊下游使用壓力端口進行壓力測量。通常地，壓力端口被定位 在焊接至管道線中的特定的連接凸緣中。單獨的壓力從這些凸緣被連接至附接于壓差變送 器的歧管。板、凸緣接頭凸緣（flange tap flanges)、閥、脈沖管、儀表歧管以及變送器都是 一些必須被采購并且被連接以進行測量的獨立的部件。
[0006] 使用槳葉式孔口板的一種替代品是薄片型一體式流量計，該一體式流量計能夠被 用螺栓連接到管道中并且被連接到數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)以獲得流量測量結(jié)果。但是，即使將孔口 板演變?yōu)楸∑鸵惑w式流量計，工業(yè)過程控制或監(jiān)測系統(tǒng)的一些用戶對于改變他們的標準 習慣以便結(jié)合與薄片型一體式流量計相關(guān)的新技術(shù)也是持保留態(tài)度。雖然將多個部件組 合到一體式流量計中，但是一些用戶不喜歡伴隨薄片型流量計而來的附加的寬度。如果管 道中的流體是有害的，則跨越過程凸緣之間的薄片的暴露的螺栓可以被認為是一種安全風 險。但是槳葉式孔口板的較窄的寬度一一該寬度通常處于〇. 125-0. 25英寸的范圍內(nèi)一一 不會有相同的暴露的螺栓的感覺。
[0007] 試驗和其他復(fù)雜問題可以在尺寸和材料方面對薄片型一體式流量計加以限制。經(jīng) 常需要昂貴的試驗以得到新的管線尺寸和新的校準值。這樣做的一個原因可能是因為流體 實驗室需要試驗時間以創(chuàng)建矯正所述板在不同的管道規(guī)格中的性能的公式。材料對于不同 的管的尺寸而言可能很難獲取，并且這些材料對于焊接試驗而言是昂貴的。上述原因和其 他原因可以使得在特定情況中更加期望使用槳葉式孔口板流量計，或者一些用戶更加期望 使用槳葉式孔口板流量計，即使槳葉式孔口板依舊存在上述缺點也是這樣。
[0008] 上述的討論僅僅被提供作為總體背景信息，且并不意在用于幫助確定要求保護的 主題的范圍。 【實用新型內(nèi)容】
[0009] 本【實用新型內(nèi)容】和摘要被提供以便以簡要的形式介紹選定的構(gòu)思，該選定的構(gòu)思 還將在下文的【具體實施方式】部分中進一步被描述。本【實用新型內(nèi)容】和摘要并不意在限定要 求保護的主題的關(guān)鍵的特征或必要特征，它們也并不意在用作幫助確定要求保護的主題的 范圍。
[0010] -種壓差流體流量計元件，該壓差流體流量計元件用于插入流體承載導(dǎo)管的導(dǎo)管 部段的連接凸緣之間，所述壓差流量計元件包括：平坦孔口板，所述平坦孔口板具有用于 定位在通過導(dǎo)管的流體流中的流體接觸區(qū)域以及從流體接觸區(qū)域的外部向外延伸的柄部。 所述平坦孔口板包括至少一個壓力端口，所述壓力端口形成在平坦孔口板的流體接觸區(qū)域 中，以及至少一個脈沖管線通道，所述脈沖管線通道形成在平坦孔口板中并且從所述至少 一個壓力端口中的一個壓力端口通過柄部延伸到相應(yīng)的變送器接口端口。形成在柄部中并 且相對于至少一個變送器接口端口而被布置和設(shè)置的多個孔口允許將過程變量變送器直 接安裝到槳葉式孔口板柄部，其中變送器基本垂直于柄部的平面。
[0011] 根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種壓差流體流量計元件，該流量計元件用于 插入至流體承載導(dǎo)管的導(dǎo)管部段的連接凸緣之間，所述流量計元件包括：平坦孔口板，所 述平坦孔口板具有用于定位在通過導(dǎo)管的流體流中的流體接觸區(qū)域以及從所述流體接觸 區(qū)域的外部向外延伸的柄部；至少一個壓力端口，所述至少一個壓力端口形成在所述平坦 孔口板的所述流體接觸區(qū)域中；至少一個變送器接口端口，所述至少一個變送器接口端口 形成在所述平坦孔口板的柄部上并且被構(gòu)造為當過程變量變送器被安裝到所述柄部上時 被流體地聯(lián)接到過程變量變送器；至少一個脈沖管線通道，所述至少一個脈沖管線通道形 成在所述平坦孔口板中并且從所述至少一個壓力端口中的一個壓力端口通過柄部延伸到 所述至少一個變送器接口端口中的相應(yīng)的一個變送器接口端口；以及多個孔口，所述多個 孔口形成在所述柄部中并且相對于所述至少一個變送器接口端口而被布置和設(shè)置，從而將 過程變量變送器安裝成基本垂直于所述柄部的平面。
[0012] 根據(jù)一個實施例，所述平坦孔口板包括具有流體接觸區(qū)域和從流體接觸區(qū)域的外 部向外延伸的柄部的第一平坦孔口板部分；并且包括具有流體接觸區(qū)域和從所述流體接觸 區(qū)域的外部向外延伸的柄部的第二平坦孔口板部分，所述第一平坦孔口板部分和第二平坦 孔口板部分被疊置并且被聯(lián)接在一起以形成所述平坦孔口板。
[0013] 根據(jù)一個實施例，所述壓差流體流量計元件還包括將所述第一平坦孔口板部分和 第二平坦孔口板部分聯(lián)接在一起的真空釬焊連接件。
[0014] 根據(jù)一個實施例，所述至少一個脈沖管線通道形成在所述第一平坦孔口板部分 中。
[0015] 根據(jù)一個實施例，所述至少一個脈沖管線通道形成在所述第一平坦孔口板部分和 第二平坦孔口板部分的每一者中。
[0016] 根據(jù)一個實施例，形成在所述平坦孔口板的所述流體接觸區(qū)域中的所述至少一個 壓力端口包括形成在所述流體接觸區(qū)域的面朝上游的表面中的第一壓力端口以及形成在 所述流體接觸區(qū)域的面朝下游的表面中的第二壓力端口。
[0017] 根據(jù)一個實施例，所述壓差流體流量計元件還包括位于面朝上游的表面上的彎管 構(gòu)件，該彎管構(gòu)件覆蓋并流體地聯(lián)接到所述第一壓力端口以使得所述第一壓力端口的出口 轉(zhuǎn)彎而不直接面對上游。
[0018] 根據(jù)一個實施例，所述壓差流體流量計元件還包括形成在所述平坦孔口板中的并 且延伸通過所述柄部的第二傳感器通道。
[0019] 根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種過程變量監(jiān)測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于測量表 示過程管道中的過程流體的流量的過程變量，所述系統(tǒng)包括：過程變量變送器；平坦孔口 板，所述平坦孔口板用于插入至流體承載導(dǎo)管的導(dǎo)管部段的連接凸緣之間，所述平坦孔口 板具有流體接觸區(qū)域以及從所述流體接觸區(qū)域的外部向外延伸的柄部，所述柄部具有多 個變送器安裝孔口，所述變送器安裝孔口延伸通過柄部并且被布置和設(shè)置成將所述過程變 量變送器安裝成基本垂直于所述柄部的平面；至少一個壓力端口，所述至少一個壓力端口 形成在所述平坦孔口板的所述流體接觸區(qū)域中；至少一個變送器接口端口，所述至少一個 變送器接口端口形成在所述平坦孔口板的所述柄部上并且被構(gòu)造為當所述過程變量變送 器被安裝到所述柄部上時被流體地聯(lián)接到所述過程變量變