[發明專利]非侵入式過程流體溫度計算系統

在審

• 申請號: 202011289206.2
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN112595427A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 杰森·H·路德;尤里·尼古拉耶維奇·庫茲涅佐夫;塞特·塞托維奇·加里波夫;阿列克斯基·亞歷山大羅維奇·克里瓦諾格夫;謝爾蓋·安德列耶維奇·福姆琴科;弗拉基米爾·維克多維奇·雷普耶夫斯基
• 申請（專利權）人: 羅斯蒙特公司
• 主分類號: G01K1/143
• 分類號: G01K1/143;G01K13/02;G01K13/024;G01K7/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 余婧娜

1.一種過程流體溫度計算系統，包括：

外殼；

與過程流體管道的表面直接接觸的第一溫度傳感器，被布置為測量過程流體管道的外部溫度；

第二溫度傳感器，與所述第一溫度傳感器相間隔并與外殼內的端子塊耦接，被配置為提供參考溫度測量；

測量電路，與所述第一溫度傳感器和所述第二溫度傳感器耦接；

設置在外殼內的微處理器，被配置為接收所述參考溫度測量，所述參考溫度測量不同于測量到的過程流體管道的外部溫度，所述微處理器與所述測量電路耦接，以從所述測量電路接收指示來自第一溫度傳感器和第二溫度傳感器的信號的溫度信息，并利用第一溫度傳感器信號和第二溫度傳感器信號之差，使用熱通量計算來計算過程流體溫度輸出，

其中在第一溫度傳感器與第二溫度傳感器之間存在已知熱阻抗。

2.根據權利要求1所述的過程流體溫度計算系統，還包括：夾具，被配置為附在所述過程流體管道上，并保持所述過程流體管道和所述第一溫度傳感器之間的熱接觸。

3.根據權利要求1所述的過程流體溫度計算系統，還包括：存儲器，所述存儲器包含用于計算熱通量的參數。

4.根據權利要求3所述的過程流體溫度計算系統，其中所述參數包括所述過程流體管道的壁的物理特征。

5.根據權利要求4所述的過程流體溫度計算系統，其中所述物理特征包括構造所述過程流體管道的材料。

6.根據權利要求4所述的過程流體溫度計算系統，其中所述物理特征是過程流體管道壁厚度。

7.根據權利要求1所述的過程流體溫度計算系統，還包括：圍繞所述過程流體管道與所述第一溫度傳感器鄰近布置的熱絕緣。

8.根據權利要求2所述的過程流體溫度計算系統，還包括：圍繞所述夾具布置的熱絕緣。

9.根據權利要求1所述的過程流體溫度計算系統，其中所述微處理器被配置為：基于所述第一溫度傳感器測量到的溫度的變化率來動態補償溫度輸出。

10.根據權利要求1所述的過程流體溫度計算系統，其中所述微處理器被配置為：基于所述第二溫度傳感器測量到的溫度的變化率來動態補償所述溫度輸出。

11.根據權利要求1所述的過程流體溫度計算系統，其中所述微處理器被配置為：基于所述第一溫度傳感器測量到的溫度的變化率相比于所述第二溫度傳感器測量到的溫度的變化率來動態補償所述溫度輸出。

12.根據權利要求1所述的過程流體溫度計算系統，還包括：通信接口，被配置為向遠端設備傳送所述輸出。

13.根據權利要求1所述的過程流體溫度計算系統，還包括：與所述微處理器耦接的本地操作者接口。

14.根據權利要求1所述的過程流體溫度計算系統，其中所述測量電路包括多個模數轉換器、與所述第一溫度傳感器耦接的第一模數轉換器、和與所述第二溫度傳感器耦接的第二模數轉換器。

15.一種計算過程流體管道內的過程流體的溫度的方法，所述方法包括：

通過第一溫度傳感器測量所述過程流體管道的外表面的溫度；

通過第二溫度傳感器獲得相對于過程流體溫度計算系統的外殼內的端子塊的位置的參考溫度信息；

使用熱通量等式，利用測量到的來自所述過程流體管道的外表面的溫度和所述參考溫度信息，計算熱通量；

使用計算得到的熱通量結合與所述過程流體管道壁和過程流體溫度計算系統的過程流體的外殼內的端子塊的位置之間的熱流相關的熱阻抗參數，計算所述過程流體管道內的過程流體的溫度；

其中在第一溫度傳感器和第二溫度傳感器之間存在已知的熱阻抗。