[发明专利]用来测量用于流量测量系统的安装尺寸的系统和方法

说明书

背景

本发明大体涉及尺寸测量系统，且更具体地讲，涉及用来测量用于非侵入性地夹在管道上的流量测量系统的安装尺寸的系统和方法。

流量测量是穿过管道的大批流体或气体运动的量化。可以用各种各样的方式来测量流量。通常使用流量计来测量通过管道的流体的流量。大多数流量计是具有称为“阀芯”的计量器主体和电子数据获取单元的系统。大体嵌在计量器主体中的流量传感器元件和电子器件提供流率的数据的模拟输出或数字输出。计量器主体的几何结构参数大体是预先确定好的。这些类型的计量器的安装需要停止流。因此，安装在某些情况下变得昂贵和不可接受，相反，夹装式超声波流量计可直接夹在现有的管道上来测量管道内部的流体的流率，而不需要这种昂贵的安装过程。在涉及夹装式流量计的安装的大多数应用中，在将流量计安装到安装位置处之前测量管道的尺寸数据。尺寸数据可包括在管道的安装位置处的直径、壁厚和截面积。

传统上，可使用测径器来测量沿着管道的周向方向的各个位置处的管道的直径。可使用超声波厚度测量系统来测量要确定直径的位置处的管道的壁厚。可使用平均直径和平均壁厚来计算管道的“安装位置”的截面积。安装位置可指代其中安装了流量计以便监测通过管道的流体流量的位置。在另一个实例中，可使用带或其它柔性测量系统来测量带或柔性测量系统应用在其周围的管道的被环绕部分的面积。可使用传统的超声波厚度测量系统来确定特定位置的壁厚。壁厚数据与使用柔性带获得的数据结合起来使用，以确定管道的安装位置的截面积。但是，以上描述的这种系统不提供管道的安装位置的精确测量数据。此外，这种系统不适用于非圆形应用(诸如当管道具有非圆形截面时)，例如具有在制造或安装期间变形成椭圆形状的圆形截面区域的管道。

合乎需要的是一种用来测量用于管道中的非侵入性流量测量系统的安装尺寸的改进的系统和方法。

发明简述

根据本发明的一个示例性实施例，公开了一种用于测量构造成以便容纳流量测量系统的管道的预定区段的一个或多个安装尺寸的设备。该设备包括构造成可脱开地联接到沿着管道的预定区段的外周表面从基准点起周向地测量的多个位置上的第一装置。该第一装置构造成以便测量管道的预定区段的外周表面的该多个位置中的各个处的曲率半径。第二装置构造成可脱开地联接到沿着管道的预定区段的外周表面的该多个位置上。该第二装置构造成以便测量沿着管道的预定区段的外周表面的该多个位置的壁厚。处理器配置成以便接收测量数据，测量数据包括沿着管道的预定区段的外周表面的该多个位置的曲率半径和壁厚。该处理器配置成以便基于测量数据来确定管道的该预定区段的内截面和外截面的形状。

根据本发明的另一个实施例，公开了一种用于确定管道的预定区段的截面积的方法。该方法包括相继将第一装置联接到沿着管道的预定区段的外周表面从基准点起周向地测量的多个位置上。通过该第一装置来测量管道的预定区段的外周表面的该多个位置中的各个处的曲率半径。第二装置联接到沿着管道的预定区段的外周表面的该多个位置上。通过该第二装置来测量管道的预定区段的外周表面的该多个位置中的各个处的壁厚。基于包括管道的预定区段的外周表面的该多个位置中的各个处的曲率半径和壁厚的测量数据，测量管道的该预定区段的截面积。

根据结合附图提供的对本发明的优选实施例的以下详细描述，将更容易地理解这些和其它优点和特征。

附图

图1是根据本发明的一个示例性实施例的具有椭圆形截面的管道的图示，沿着该椭圆形截面测量一个或多个安装尺寸，以便安装流量测量系统。

图2是根据图1的各方面的构造成以便测量管道的预定区段的曲率半径的装置的图示。

图3是根据图1的各方面的构造成以便测量管道的预定区段的壁厚的装置的图示。

图4是示出了根据本发明的一个示例性实施例的、用于测量构造成以便容纳流量测量系统的管道的预定区段的一个或多个安装尺寸的过程步骤的流程图。

详细描述