[发明专利]用于确定两种或更多种流体相之间的界面的方法和设备

权利要求书

1.一种用于确定(测量)容纳于容器、槽(1)等中的两种或更多种不同密度的流体/过程媒体(流体相)之间的一个或多个界面h₁-h_x的水平面/高度的方法，

其特征在于，

通过利用压力测量棒(2，4)测量流体在槽(1)的高度上的压力并因此间接地确定所述流体在槽(1)的高度上的密度来确定所述槽中不同界面的位置(水平面)，所述压力测量棒(2，4)配备有压力传感器(3，5)，所述压力测量棒(2，4)定位于所述槽(1)中并遍及所述槽(1)的高度，由此所述界面利用数学模型或算法来确定，所述数学模型或算法计算在所述槽的高度上所述密度及因而所述压力如何作为所述槽中相应流体的流体特性的函数而变化，根据在每一层相应流体内的密度相对近似，所述界面被定义为所述密度在所述槽中从一个层到下一个层发生变化的相应点(水平面)。

2.如权利要求1所述的方法，

其特征在于，

利用下述算法通过使以下差别最小化来确定所述相应界面h₁-h_x：

u=argminu||P-P(u,·)^||]]>

其中在所述算法中，u是例如界面和密度的待要确定的变量的向量，P是所测压力的向量，且是根据所述向量u中的变量计算出的压力。

3.如权利要求2所述的方法，

其特征在于，

所述算法基于最小平方法或卡尔曼滤波器。

4.如权利要求2所述的方法，

其特征在于，

总计所存在的压力传感器及压力测量多于待要确定的变量的数目，从而使系统被过度定义并因此更加耐用和精确。

5.一种用于确定容纳于容器、槽(1)等中的两种或更多种不同密度的流体/过程媒体(流体相)之间的一个或多个相间边界/界面h₁-h_x的水平面/高度的设备，包括用于测量/记录所述槽中的状态的单元和用于确定所述界面的位置(水平面)的第二单元，其特征在于，

所述设备基于：通过利用压力测量棒(2)测量所述槽中的流体在所述槽的高度上的压力并因此间接地确定所述流体在所述槽的高度上的密度来确定所述不同界面h₁-h_x的位置，所述压力测量棒(2)配备有压力传感器(3)，所述压力传感器(3)沿所述棒的整个长度分布，且所述压力测量棒(2)适于竖直地定位于待在其中测量所述界面的位置的所述容器(1)中并遍及所述容器(1)的高度。

6.如权利要求5所述的设备，

其特征在于，

所测量/记录的所述压力是所述过程媒体与参考流体之间的差压，所述差压通过差压测量棒(4)来测量/记录，所述差压测量棒(4)配备有沿所述棒的长度排列的差压传感器(5)。

7.如权利要求5与6中任一项所述的设备，

其特征在于，

所述测量棒在其纵向方向上具有填充有参考流体的空腔(6)，所述差压传感器排列于所述测量棒(4)的壁中并适于测量外部的所述过程媒体(例如油、水、气体)与所述空腔(6)中的所述参考流体之间的差压，均压膜(7)与所述差压测量棒相关地排列于所述参考流体与外部的所述过程媒体之间。

8.如权利要求5-7中任一项所述的设备，

其特征在于，

所述测量棒(2，4)由细长本体组成，并适于竖直地或倾斜地排列于所述槽(1)中。

9.如权利要求5-7中任一项所述的设备，

其特征在于，

所述测量棒(2，4)与实质上圆形的本体(8)相关地排列，所述本体(8)适于沿所述槽(1)的周边定位。

10.如权利要求5-7中任一项所述的设备，

其特征在于，

所述测量棒(2，4)与实质上圆形的本体(8)相关地排列，所述本体(8)适于定位于所述槽(1)的凸缘中。