[發明專利]具有減小的過程侵入的渦旋流量計

在審

• 申請號: 201680002228.1
• 申請日: 2016-07-21
• 公開（公告）號: CN108351238A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 弗拉迪米爾·D·波格丹諾夫;亞歷山大·V·科尼科夫;亞歷克賽·A·克里沃諾戈夫;弗拉迪米爾·V·佩皮耶夫斯基;杰弗里·D·福斯特
• 申請（專利權）人: 羅斯蒙特公司
• 主分類號: G01F1/32
• 分類號: G01F1/32
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李江暉

渦旋流量計包括流管，所述流管具有第一端和第二端。脫落條在第一端和第二端之間布置在流管內。所述脫落條被配置為在流過流管的流體中產生渦旋。至少一個傳感器能夠操作地與流管的外表面耦接，并且被配置為檢測由流管內的渦旋引起的流管的各個變形。

技術領域

渦旋流量計用在工業過程控制領域中，用于測量流體的流量。渦旋流量計通常插入承載待測流體的流動管或管道內。工業應用例如包括石油、化學制品、紙漿和紙、采礦和材料、油和天然氣。

背景技術

渦旋流量計的操作原理是基于被已知為馮卡門效應的渦旋脫落現象。隨著流體經過脫落條或“阻流體”，它分離并且產生小的渦流或渦旋，所述渦流或渦旋沿著阻流體的每一側并在阻流體的每一側之后交替地脫落。這些渦旋產生被傳感器檢測的脈動流量和壓力的區域。目前，各種不同類型的傳感器被用于檢測這些渦旋，例如包括力傳感器、壓電動態壓力傳感器或差動壓力傳感器。渦旋產生的頻率必然與流體速度呈正比。

目前被用于感測渦旋流量計中的渦旋的渦旋傳感器通常相對復雜，并且可能需要高成本的設計。此外，由于所述傳感器或一些其它合適的結構必須被插入到流管中以與渦旋接觸從而進行檢測，這些傳感器需要額外的緊固件和穩固的密封。因此，過程流體與這些結構直接接觸，并且過程進入本身必須小心地被密封以確保過程流體不會泄露。

發明內容

渦旋流量計包括流管，所述流管具有第一端和第二端。脫落條在第一端和第二端之間布置在流管內。所述脫落條被配置為在流過流管的流體中產生渦旋。至少一個傳感器能夠操作地與流管的外表面耦接，并且被配置為檢測由流管內的渦旋引起的流管的各個變形。

附圖說明

圖1為根據現有技術的渦旋流量計的示意圖；

圖2A為根據本發明的實施例的具有外渦旋傳感器的流管的一部分的示意圖；

圖2B為根據本發明的實施例的具有外渦旋傳感器和流動噪音傳感器的流管的示意圖；

圖3A為示出根據本發明的實施例的脫落條和壓電薄膜傳感器的相對位置的示意圖；

圖3B為示出根據本發明的實施例的脫落條和布置在脫落條的上游和下游的壓電薄膜傳感器的相對位置的示意圖；

圖4A和4B為根據本發明的實施例的來自渦旋流量計的信號圖；

圖5A和5B為較小流體流量的與圖4A和4B類似的一組圖；

圖6A示出了渦旋頻率測試結果測量值和渦旋頻率計算值；

圖6B示出了渦旋頻率-流量圖；

圖7A為根據本發明的實施例的渦旋流量變送器的示意圖；

圖7B為根據本發明的實施例的具有連接的可選的壓電薄膜傳感器的渦旋流量變送器的示意圖；

圖8為根據本發明的實施例的基于渦旋感測以及作為一種選擇的流動噪音提供流體速度輸出的方法的流程圖。

具體實施方式

圖1為根據現有技術的渦旋流量計的示意圖。渦旋流量計100包括流管102，所述流管輸送通過流管的流體。流體流動可以為液體、其它或其組合(例如，飽和水蒸汽)。流管102通常附接在一對法蘭上，所述一對法蘭允許組件被安裝在一段管道的對應法蘭上。相應地，法蘭中的每一個可以包括安裝孔(以虛線示出)，所述安裝孔允許法蘭被安裝到流體管道系統的對應法蘭上。