[发明专利]热电偶套管振动频率诊断

说明书

技术领域

本发明涉及一种热电偶套管，特别地，涉及热电偶套管振动。

背景技术

热电偶套管用在过程控制工业中以容纳温度传感器。热电偶套管通常是长的圆筒形管，在一端处密封，在另一端处开口。温度传感器插入热电偶套管的开口端中，并且热电偶套管插入过程流体中。这种布置允许温度传感器在没有直接暴露到过程流体的情况下测量过程流体的温度。当过程流体对温度传感器是危险时，这可以帮助保护温度传感器。

在许多应用中，热电偶套管插入到过程中，其中过程流体在热电偶套管上并围绕热电偶套管流动。这可能会导致湍流、漩涡和旋涡，其可能导致热电偶套管振动。在某些情况下，这种振动可以导致热电偶套管以其固有频率振荡。在热电偶套管的固有频率处的振荡可能导致热电偶套管由于疲劳而出现故障，最终破裂甚至断开。这种故障可能导致温度传感器出现故障，并且整个过程需要停机。在一些过程中，过程屏蔽物中的诸如热电偶套管断裂之类的任何破裂可能会导致火灾、环境损害或其他危险情况。

发明内容

本发明包括方法和装置两者。本发明的一个实施例是用于监测工业过程系统中的温度测量点的情况的方法。定位在过程流体流动通道中的热电偶套管的振动频率被检测。根据振动频率提供诊断输出。

本发明的另一个实施例是温度测量点，包括热电偶套管、振动传感器、温度传感器和变送器。振动传感器固定地连接到热电偶套管，温度传感器定位在热电偶套管的孔腔内。变送器电连接到温度传感器和振动传感器两者。

然而，本发明的另一个实施例是变送器，包括第一接线端、第二接线端、微处理器和通信电路。第一接线端被配置以电连接到温度传感器，并且第二接线端被配置以电连接到振动传感器。微处理器电连接到第一接线端和第二接线端中的每一个。微处理器被编程，以基于从第一接线端接收到的数据计算温度值，基于从第二接线端接收到的数据计算振动频率，比较振动频率和目标频率，并且基于振动频率与目标频率的比较产生热电偶套管的诊断输出。通信电路电连接到微处理器并且被编程以将温度值和诊断输出传送到用户界面。

本发明的另一实施例是包括热电偶套管和振动传感器的组件。热电偶套管包括配置以将热电偶套管连接到过程隔板的连接部。热电偶套管具有位于连接部的过程侧的第一热电偶套管表面和位于连接部的非过程侧的第二热电偶套管表面。振动传感器固定地连接到第二热电偶套管表面。

附图说明

图1A是温度测量点的剖切正视图。

图1B是图1A的温度测量点的可替换实施例的局部剖切正视图。

图1C是图1B的温度测量点的可替换实施例的正视图。

图2是沿图1A的截面2-2的顶部剖视图。

图3是图1B的温度测量点的热电偶套管的正视图。

图4是图1A的温度测量点的框图。

图5是监测图1A的温度测量点的情况的方法的流程图。

图6是监测图1A的温度测量点的情况的另一种方法的流程图。

具体实施方式

大体上，本发明包括在过程中测量热电偶套管振动频率和将该频率与热电偶套管的固有频率进行比较的方法和装置。这可以由电连接到固定连接到热电偶套管的加速计的变送器执行。如果发现热电偶套管在其固有频率附近振动，则可以发出警报，向用户发出热电偶套管故障可能迫近的信号。

图1A是温度测量点10的剖视图。根据一个实施例，温度测量点10包括变送器12(其包括壳体14、壳体孔18、变送器电路20、温度传感器接线端22和振动传感器接线端24)、温度传感器26(其包括保护管27、温度传感器尖端28和温度传感器导线30)、振动传感器32(其包括振动传感器导线34)、热电偶套管接头36(其包括装配外部38和装配通道40)、热电偶套管42(其包括近端44、远端46、热电偶套管外表面48、热电偶套管孔腔50和过程连接部52)、以及过程流动通道54(其包括过程孔56)。